線能量

線能量是指熔焊時，由焊接熱源輸入給單位長度焊縫上的能量焦?fàn)?厘米或焦?fàn)?毫米(J/cm或J /MM)，也可稱熱輸入。

計算：線能量的計算公式為：Q=IU/V

I—焊接電流,A；

U—電弧電壓，V；

V—焊接速度，cm/s或mm/ s。

焊接線能量(EnergyInput)由移動熱源輸入給單位長焊縫的能量。焊接線能量是焊接過程中各種熱現(xiàn)象的重要影響因素，它不但影響峰值溫度的分布和冷卻速度，還影響凝固時間，從而影響金屬焊接接頭的冶金特性和力學(xué)性能。其計算式為H~尸/v，式中H為線能量，J/mm;尸為由熱源輸入的總能量，W;v為熱源移動速度，mm/s。若熱源為電弧，則H~El/v，式中E為電弧電壓，V;I為焊接電流，A。若要精確計算熱源對焊件的作用，則Hne，~人，El/v，式中Hne:為凈得線能量。fl為熱傳導(dǎo)系數(shù)，其值為實(shí)際傳給工件的熱能與熱源產(chǎn)生的總能量之比。熱影響區(qū)的寬度與H二:成正比，焊縫的冷速與H、，成反比，而凝固時間與之成正比。所以焊接線能量對金屬焊接性有一定的影響。

焊接線能量對P91 鋼焊接接頭力學(xué)性能影響很大，焊接線能量過大，由于焊接熱循環(huán)的影響使得焊接接頭的抗拉強(qiáng)度、硬度尤其是沖擊韌性影響很大，因此在焊接過程中我們通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)P91 耐熱鋼規(guī)格為φ219×30 焊接采用鎢極氬弧焊（GTAW）打底 焊條電弧焊（SMAW）填充蓋面，氬弧焊打底時焊接線能量控制在7~10KJ/cm，焊條電弧焊填充蓋面時焊接線能量控制在15~20KJ/cm 時，焊接接頭力學(xué)性能較為理想。同時在焊接操作過程中焊接線能量過小，金屬流動性差，焊縫成形不良，易產(chǎn)生咬邊、未熔合等焊接缺陷 。2100433B

（1）對P91 焊縫及熱影響區(qū)硬度值測量

不同的焊接線能量下硬度，由圖可以看出采用（GTAW）打底焊接線能量在15KJ/cm 以上 （SMAW）填充蓋面焊接線能量在22KJ/cm 以上時，焊縫及熱影響的硬度偏高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過（GTAW）打底焊接線能量為12KJ/cm以下 （SMAW）填充蓋面17.5KJ/cm 以下時的硬度。焊接線能量較小時焊縫金屬的硬度越接近母材的硬度。

隨著焊接線能量的增大，抗拉強(qiáng)度增大，由于焊接線能量較大，由于焊接熱循環(huán)的影響，供貨狀態(tài)性能優(yōu)良的母材性能可能有所下降，因此當(dāng)焊接線能量較大時，斷裂部位發(fā)生在母材處。

（3）沖擊韌性實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，焊接線能量增大，熱影響區(qū)的沖擊韌性明顯下降，這是由于焊接熱循環(huán)的影響，使得母材的性能尤其是沖擊韌性下降明顯，而焊縫金屬的沖擊值卻很高，主要是焊縫金屬中Nb、V 在冷卻凝固過程中很難與C、N 形成化合物析出。

（4）不同焊接線能量焊縫區(qū)的顯微組織

采用鎢極氬弧焊打底，焊條電弧焊填充蓋面后的焊縫組織為奧氏體 少量鐵素體，奧氏體的亞結(jié)構(gòu)為具有一定夾角的隱晶板條馬氏體，氬弧打底q=15 KJ/cm 焊條電弧焊q=22 KJ/cm 時，有碳化物析出，并在晶界處偏聚；氬弧打底q=10 KJ/cm 焊條電弧焊q=17.5 KJ/cm 時，焊縫組織為典型的回火索氏體組織，組織均勻，晶粒細(xì)?。划?dāng)氬弧打底q=7 KJ/cm 焊條電弧焊q=12 KJ/cm 時，焊縫組織為回火索氏體組織，焊縫組織均勻 。

現(xiàn)有的能量傳輸技術(shù)的分類

① 輻射技術(shù)：通過某種獨(dú)特的接收器接收空氣中尚未散失的輻射能量，并將其轉(zhuǎn)換成電能，儲存給附近的電池中；② 磁場共振技術(shù)：當(dāng)兩個物體在同一頻率實(shí)現(xiàn)共振時，將實(shí)現(xiàn)能量的無線傳輸；③ 電感耦合技術(shù)：通過相對很直接的接觸來進(jìn)行能量傳輸，尤如把機(jī)器放在一個墊子上就能進(jìn)行充電；④ 從環(huán)境中“收獲”能源：將自然界出現(xiàn)的熱能、光能和振動能轉(zhuǎn)換成所需的能量