焊接熔池中元素分布规律及其影响因素的研究进展

高倩¹，白芳¹，丁红胜¹，童莉葛²，高婷²，白世武³，余江峰⁴

1. 北京科技大学数理学院2. 北京科技大学能源与环境工程学院3. 中国石油天然气管道科学研究院4. 中国人民解放军96819部队顾问专家中心

摘 要：焊接过程中焊接熔池内部的流体流动传热过程对熔池的形状、气体及夹杂物的吸收、聚集和逸出等影响很大,尤其影响元素在熔池中的分布。研究发现,熔池内流体主要受表面张力、浮力和电磁力的作用,其中表面张力对熔池形状起主导作用;焊接热输入、功率、焊接速度均对焊接熔池的形成有不同程度的影响。在焊接过程中,不同材料在交界处会发生元素互扩散,不同的元素扩散系数相差较大,而同种元素在不同扩散深度处的扩散系数却相差不大。由于焊缝中元素分布是否均匀直接关系到焊接接头的质量,因此元素在熔池熔化过程中具体的扩散形式以及在熔池凝固后元素的偏析情况是未来的研究热点。

关键词：焊接;元素分布;熔池;流动;扩散;