焊接冶金课件.ppt

1、焊接冶金与焊接性焊接冶金与焊接性绪绪 论论1 1、焊接的本质和途径、焊接的本质和途径2 2、焊接接头及其形成过程、焊接接头及其形成过程3 3、焊接方法的种类和特点、焊接方法的种类和特点4 4、焊接温度场和焊接热循环、焊接温度场和焊接热循环5 5、本课程的教学目的和内容、本课程的教学目的和内容1 1、焊接的本质和途径、焊接的本质和途径 焊接是通过焊接是通过加热加热或或加压加压或者或者两者并用两者并用，并且用或不，并且用或不用填充材料，使被焊材料形成永久连接的一种工艺。焊用填充材料，使被焊材料形成永久连接的一种工艺。焊接的本质是使焊件达到原子间的结合接的本质是使焊件达到原子间的结合。焊件可以是金属

2、焊件可以是金属材料，也可以是非金属材料，如塑料、陶瓷等。材料，也可以是非金属材料，如塑料、陶瓷等。原子间的作用力与距离的关系原子间的作用力与距离的关系2 2、焊接接头及其形成过程、焊接接头及其形成过程 焊接接头焊接接头 指被焊材料经焊接之后发生组织和性指被焊材料经焊接之后发生组织和性能发生变化的区域。由焊缝、融合区和热能发生变化的区域。由焊缝、融合区和热影响区构成。影响区构成。焊缝焊缝:一般由熔化的被焊材料和添加材料经凝固一般由熔化的被焊材料和添加材料经凝固 后形成的，组织和性能均不同于母材。后形成的，组织和性能均不同于母材。融合区：是焊缝与热影响区的分界线。融合区：是焊缝与热影响区的分界线。

3、热影响区：母材组织和性能发生变化，但未熔化。热影响区：母材组织和性能发生变化，但未熔化。焊接接头的形成过程焊接接头的形成过程1、焊接热过程、焊接热过程2、固液状态演变过程、固液状态演变过程3、焊接化学冶金过程、焊接化学冶金过程4、固态相变过程、固态相变过程3 3、焊接方法的种类和特点、焊接方法的种类和特点 焊接分类：焊接分类：熔焊：气焊、电弧焊、高能束流焊熔焊：气焊、电弧焊、高能束流焊 、电渣焊电渣焊 压焊：电阻焊、摩擦焊、爆炸焊、超压焊：电阻焊、摩擦焊、爆炸焊、超声波焊、扩散焊声波焊、扩散焊 钎焊钎焊气 焊 利用气体燃烧的火焰作为热源的焊接方法。乙炔(C2H2)是最常用的可燃气体。氧和乙炔燃

4、烧的化学过程是：2C2H2+5O24CO+2H2+3O2+热量4CO2+2H2O+热量。氧乙炔火焰生成的氢和二氧化碳对熔化金属有一定的保护作用。气焊设备简单、操作灵活方便，火焰易于控制，不需要电源。所以气焊主要用于焊接厚度小于3mm以下的低碳钢薄板，铜、铝等有色金属及其合金，以及铸铁的焊补等。此外，也适用于没有电源的野外作业。气焊火焰的温度低，热量分散，加热速度缓慢，故生产率低，工件变形严重，焊接的热影响区大，焊接接头质量不高。气焊火焰气焊火焰 中性焰中性焰 氧化焰氧化焰 碳化焰碳化焰 中性焰：如图所示，氧气和乙炔的体积混合比为中性焰：如图所示，氧气和乙炔的体积混合比为1.11.2时燃烧所形成

5、的火焰称为中性焰，又称为时燃烧所形成的火焰称为中性焰，又称为正常焰。它由焰心、内焰和外焰三部分构成。中正常焰。它由焰心、内焰和外焰三部分构成。中性焰在距离焰心前面性焰在距离焰心前面14mm处温度最高，可达处温度最高，可达3150。中性焰适用于焊接低碳钢、中碳钢、普。中性焰适用于焊接低碳钢、中碳钢、普通低合金钢、不锈钢、紫铜、铝及铝合金等金属通低合金钢、不锈钢、紫铜、铝及铝合金等金属材料。材料。碳化焰：如图所示，碳化焰是指氧和乙炔碳化焰：如图所示，碳化焰是指氧和乙炔的体积混合比小于的体积混合比小于1.1时燃烧形成的火焰。时燃烧形成的火焰。由于氧气较少，燃烧不完全，过量的乙炔由于氧气较少，燃烧不完

6、全，过量的乙炔分解为碳和氢，其中碳会渗到熔池中造成分解为碳和氢，其中碳会渗到熔池中造成焊缝增碳。碳化焰比中性焰的火焰长，也焊缝增碳。碳化焰比中性焰的火焰长，也由焰心、内焰和外焰构成，其明显特征是由焰心、内焰和外焰构成，其明显特征是内焰呈乳白色。碳化焰最高温度为内焰呈乳白色。碳化焰最高温度为27003000。碳化焰适于焊接高碳钢、。碳化焰适于焊接高碳钢、铸铁和硬质合金等材料铸铁和硬质合金等材料。氧化焰：如图所示氧和乙炔的体积混合比氧化焰：如图所示氧和乙炔的体积混合比大于大于1.2时燃烧所形成的火焰称为氧化焰。时燃烧所形成的火焰称为氧化焰。氧化焰比中性焰短，分为焰心和外焰两部氧化焰比中性焰短，分为

7、焰心和外焰两部分。由于火焰中有过量的氧，故对熔池金分。由于火焰中有过量的氧，故对熔池金属有强烈的氧化作用，一般气焊时不宜采属有强烈的氧化作用，一般气焊时不宜采用。只有在气焊黄铜、镀锌铁板时才采用用。只有在气焊黄铜、镀锌铁板时才采用轻微氧化焰，以利用其氧化性，在熔池表轻微氧化焰，以利用其氧化性，在熔池表面形成一层氧化物薄膜，减少低沸点的锌面形成一层氧化物薄膜，减少低沸点的锌的蒸发。的蒸发。氧化焰的最高温度为氧化焰的最高温度为31003300。电电 弧弧 焊焊 电弧的实质是电极与工件之间的气体电弧的实质是电极与工件之间的气体介质产生强烈持久的放电现象，是气体放介质产生强烈持久的放电现象，是气体放电

8、的一种特殊形式。电的一种特殊形式。电弧放电过程是将电能转换成热能，电弧放电过程是将电能转换成热能，伴有强烈的弧光。伴有强烈的弧光。（1 1）焊条电弧焊焊条电弧焊1 1 基本原理基本原理 用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊法。用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊法。手工电弧焊有以下特点：手工电弧焊有以下特点：（1 1）操作方便，适应性强。适用于各种钢种、各种）操作方便，适应性强。适用于各种钢种、各种厚度、各种位置和各种结构的焊接。特别是对不规厚度、各种位置和各种结构的焊接。特别是对不规则的焊缝、短焊缝、仰焊缝、高空和位置狭窄的焊则的焊缝、短焊缝、仰焊缝、高空和位置狭窄的焊缝，均能操作自如。缝，均能操作自如

9、。（2 2）焊接质量好。因电弧温度高，焊接速度较快，）焊接质量好。因电弧温度高，焊接速度较快，热影响区小，焊接接头的机械性能较为理想。热影响区小，焊接接头的机械性能较为理想。（3 3）易于分散应力和控制变形。采用手工电弧焊，）易于分散应力和控制变形。采用手工电弧焊，可以通过工艺调整，来减少变形和改善应力分布。可以通过工艺调整，来减少变形和改善应力分布。（4 4）设备简单，使用维护方便。）设备简单，使用维护方便。（5 5）由于手工操作，生产效率低，焊工的劳动强度）由于手工操作，生产效率低，焊工的劳动强度也比较大。也比较大。（6 6）焊接质量不稳定。手工电弧焊的焊接质量，与）焊接质量不稳定。手工电

10、弧焊的焊接质量，与焊工的技能有关，这是手工电弧焊的最大缺点。焊工的技能有关，这是手工电弧焊的最大缺点。当今生产效率较高的机械化焊接方法之一，当今生产效率较高的机械化焊接方法之一，又称焊剂层下自动电弧焊。电弧在焊剂下燃烧进行焊接的方法，它是利用电电弧在焊剂下燃烧进行焊接的方法，它是利用电气及机械装置控制送丝和移动电弧的一种焊接方法。气及机械装置控制送丝和移动电弧的一种焊接方法。（2 2）埋）埋 弧弧 自自 动动 焊焊埋弧自动焊的特点和应用埋弧自动焊的特点和应用 1）生产率高 2）焊缝质量好 3）成本低 4）劳动条件好 5）适应性差 6）对焊前准备要求严 7）焊接设备较复杂，设备费一次投资较大 （

11、3 3）熔化极气体保护焊）熔化极气体保护焊 利用连续送进的焊丝与焊件之间燃烧的电利用连续送进的焊丝与焊件之间燃烧的电孤作热源，由焊炬喷嘴喷出的气体保护电弧来孤作热源，由焊炬喷嘴喷出的气体保护电弧来进行焊接。进行焊接。常用的保护气体有氩气、氦气、二氧化碳气常用的保护气体有氩气、氦气、二氧化碳气或这些气体的混合气。或这些气体的混合气。以氩气或氦气为保护气时称为熔化极惰性气以氩气或氦气为保护气时称为熔化极惰性气体保护电弧焊，在国际上简称为，体保护电弧焊，在国际上简称为，MIG焊；焊；以惰性气体与氧化性气体以惰性气体与氧化性气体(O2、CO2)混合气混合气为保护气时、或以为保护气时、或以CO2气体或气

12、体或CO2O2混合气为混合气为保护气时，统称为熔化极活性气体保护电弧焊，保护气时，统称为熔化极活性气体保护电弧焊，在国际上简称为在国际上简称为MAG焊。焊。基本原理基本原理 用连续送进的焊用连续送进的焊丝与被焊工件之丝与被焊工件之间燃烧的电弧作间燃烧的电弧作为热源来熔化焊为热源来熔化焊丝与母材金属，丝与母材金属，通过焊枪喷嘴输通过焊枪喷嘴输送保护气体。送保护气体。熔化极气体保护电弧焊的主要优点：熔化极气体保护电弧焊的主要优点：l 方便地进行各种位置的焊接方便地进行各种位置的焊接l 速度较快速度较快l 熔敷率较高熔敷率较高l 可适用于大部分主要金属，包括碳钢、合金钢。可适用于大部分主要金属，包括

13、碳钢、合金钢。l 熔化极惰性气体保护焊适用于焊接不锈钢、铝、熔化极惰性气体保护焊适用于焊接不锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及镍合金。镁、铜、钛、锆及镍合金。MIG：Metal Inert-Gas arc welding MAG：Metal Active-Gas arc welding（4 4）钨极氩弧焊钨极氩弧焊 (TIG)(TIG)T Tungsten ungsten I InertnertG Gas arc weldingas arc welding 基本原理基本原理也称也称，利，利用惰性气体作保护气体，电极用难熔金用惰性气体作保护气体，电极用难熔金属（钨或钨合金）棒，焊件作为另一个属（钨或钨合

14、金）棒，焊件作为另一个电极。通过钨极与焊件之间产生的电弧电极。通过钨极与焊件之间产生的电弧加热和熔化焊件及填充金属，形成焊接加热和熔化焊件及填充金属，形成焊接接头。接头。工艺特点工艺特点保护效果好，焊接质量高；保护效果好，焊接质量高；焊接应力变形小；焊接应力变形小；操作方便，适用于空间各种位置焊接操作方便，适用于空间各种位置焊接电弧稳定电弧稳定焊接成本高焊接成本高设备复杂设备复杂对表面清理要求高对表面清理要求高 用等离子弧作为热源的焊接方法。气体由电弧加热产生离解，在高速通过水冷喷嘴时受到压缩，增大能量密度和离解度，形成等离子弧。它的稳定性、发热量和温度都高于一般电弧，因而具有较大的熔透力和焊

15、接速度。形成等离子弧的气体和它周围的保护气体一般用氩。根据各种工件的材料性质，也有使用氦或氩氦、氩氢等混合气体的。等离子弧焊接属于高质量焊接方法。焊缝的深/宽比大，热影响区窄，工件变形小，可焊材料种类多。（5 5）等离子弧焊）等离子弧焊等离子弧焊接的特点：等离子弧焊接的特点：（1 1）微束等离子弧焊可以焊接箔材和薄板。）微束等离子弧焊可以焊接箔材和薄板。（2 2）具有小孔效应，较好实现单面焊双面自由成形。）具有小孔效应，较好实现单面焊双面自由成形。（3 3）等离子弧能量密度大，弧柱温度高，穿透能力强，）等离子弧能量密度大，弧柱温度高，穿透能力强，101012mm12mm厚度钢材可不开坡口，能一

16、次焊透，双面成厚度钢材可不开坡口，能一次焊透，双面成形，焊接速度快，生产率高，应力变形小。形，焊接速度快，生产率高，应力变形小。（4 4）设备比较复杂，气体耗量大，只宜于室内焊接。）设备比较复杂，气体耗量大，只宜于室内焊接。电子束焊接 电子束焊接的基本原理是电子枪中的阴电子束焊接的基本原理是电子枪中的阴极由于直接或间接加热而发射电子，该电子极由于直接或间接加热而发射电子，该电子在高压静电场的加速下再通过电磁场的聚焦在高压静电场的加速下再通过电磁场的聚焦就可以形成能量密度极高的电子束，用此电就可以形成能量密度极高的电子束，用此电子束去轰击工件，巨大的动能转化为热能，子束去轰击工件，巨大的动能转化

17、为热能，使焊接处工件熔化，形成熔池，从而实现对使焊接处工件熔化，形成熔池，从而实现对工件的焊接。工件的焊接。电子束焊接具有不用焊条、不易氧化、电子束焊接具有不用焊条、不易氧化、工艺重复性好及热变形量小的优点。工艺重复性好及热变形量小的优点。电子束焊接特点为电子束焊接特点为:加热功率密度大。加热功率密度大。焊缝熔深熔宽比焊缝熔深熔宽比(即深宽比即深宽比)大。大。熔池周围气氛纯度高。熔池周围气氛纯度高。由于电子束焊是在真空内用聚焦高能由于电子束焊是在真空内用聚焦高能电子束电子束(10kV)把接头加热到熔化温度的焊把接头加热到熔化温度的焊接接,加热区域非常集中加热区域非常集中,因此只能焊接真空室因此

18、只能焊接真空室内放得下的小零件。内放得下的小零件。激光束属于熔融焊接，以激光束为能源，激光束属于熔融焊接，以激光束为能源，冲击在焊件接头上。冲击在焊件接头上。激光焊接属非接触式焊接，作业过程激光焊接属非接触式焊接，作业过程不需加压，但需使用惰性气体以防熔池氧不需加压，但需使用惰性气体以防熔池氧化，填料金属偶有使用。化，填料金属偶有使用。激光焊可以与电弧焊组成激光电弧复激光焊可以与电弧焊组成激光电弧复合焊，实现大熔深焊接，同时热输入量比合焊，实现大熔深焊接，同时热输入量比电弧焊大为减小。电弧焊大为减小。激激 光光 束束 焊焊激光焊接的主要优点：激光焊接的主要优点：（1）可将输入热量降到最低，热影

19、响区金相变化范围）可将输入热量降到最低，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦最低。小，且因热传导所导致的变形亦最低。（2）可降低厚板焊接所需时间可省掉填料金属。）可降低厚板焊接所需时间可省掉填料金属。（3）不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑。）不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑。（4）工件可放置在封闭的空间（经抽真空或内部气体）工件可放置在封闭的空间（经抽真空或内部气体环境在控制下）。环境在控制下）。（5）可焊材质种类范围大，可焊异质材料。）可焊材质种类范围大，可焊异质材料。（6）不需真空，亦不需做）不需真空，亦不需做X射线防护。射线防护。（7）若以穿孔式焊接，焊道深宽比可

20、达）若以穿孔式焊接，焊道深宽比可达10:1。激光焊接的主要缺点：激光焊接的主要缺点：（1 1）焊件位置需非常精确，在激光束的聚焦范）焊件位置需非常精确，在激光束的聚焦范围内。围内。（2 2）高反射性及高导热性材料如铝、铜及其合）高反射性及高导热性材料如铝、铜及其合金等，焊接性会受激光所改变。金等，焊接性会受激光所改变。（3 3）当进行中能量至高能量的激光束焊接时，）当进行中能量至高能量的激光束焊接时，需使用等离子控制器将熔池周围的离子化气体需使用等离子控制器将熔池周围的离子化气体驱除，以确保焊道的再出现。驱除，以确保焊道的再出现。（4 4）能量转换效率太低，通常低于）能量转换效率太低，通常低于

21、10%10%。（5 5）焊道快速凝固，有气孔及脆化现象。）焊道快速凝固，有气孔及脆化现象。（6 6）设备昂贵。）设备昂贵。电电 渣渣 焊焊 利用电流通过熔渣所产生的电阻热作为热源，将利用电流通过熔渣所产生的电阻热作为热源，将填充金属和母材熔化，凝固后形成金属原子间牢固填充金属和母材熔化，凝固后形成金属原子间牢固连接。连接。在开始焊接时，使焊丝与起焊槽短路起弧，不断在开始焊接时，使焊丝与起焊槽短路起弧，不断加入少量固体焊剂，利用电弧的热量使之熔化，形加入少量固体焊剂，利用电弧的热量使之熔化，形成液态熔渣，待熔渣达到一定深度时，增加焊丝的成液态熔渣，待熔渣达到一定深度时，增加焊丝的送进速度，并降低

22、电压，使焊丝插入渣池，电弧熄送进速度，并降低电压，使焊丝插入渣池，电弧熄灭，从而转入电渣焊焊接过程。灭，从而转入电渣焊焊接过程。它的缺点是输入的热量大，接头在高温下停留它的缺点是输入的热量大，接头在高温下停留时间长、焊缝附近容易过热，焊缝金属呈粗大结晶时间长、焊缝附近容易过热，焊缝金属呈粗大结晶的铸态组织，冲击韧性低，焊件在焊后一般需要进的铸态组织，冲击韧性低，焊件在焊后一般需要进行正火和回火热处理。行正火和回火热处理。4 4、焊接温度场和焊接热循环、焊接温度场和焊接热循环材料成形技术基础第一节第一节 焊接成形热过程焊接成形热过程一一 焊接热过程特点焊接热过程特点1.焊接热过程的局部集中性2.

23、焊接热过程的瞬时性3.焊接热源的移动性二二 焊接过程热效率焊接过程热效率热效率 =Q/QQ:焊接热源提供的热量;Q:用于加热焊件的有效热量;真正用于焊接的有效功率P为 P=UI P:电弧功率;U:焊接电压;I:焊接电流；焊接温度场焊接温度场 所谓焊接温度场是指在焊接集中热源的作用下，被焊工件上（包括内部）各点在某一瞬时的温度分布。一、焊接传热形式及热传导方程一、焊接传热形式及热传导方程1.1.焊接传热的基本形式焊接传热的基本形式 焊接过程主要研究的是焊件温度变化（相当于冷却为主）因此主要以热传导为主，适当考虑辐射和对流的作用。2.2.焊接热传导的基本方程焊接热传导的基本方程 热总是从物体的高温

24、部位向低温部位流动，它的流动规律服从傅立叶定律。根据傅立叶定律及能量守恒定律，可以导出任一无限大物体内部的热传导基本方程。傅立叶定律：q=dT/dnq电流密度，即沿法线方向单位面积、单 位时间内流过的热量；热导率（J/cmsc),表示导热能力 焊接热传导方程焊接热传导方程 T/t=aT a：热扩散率(cm/s):拉普拉斯符号(/x+/y+/z)表示某时刻，物体上给定点附近温度分布越不均匀，则该点温度变化越快。二、焊接温度场的数学表述法及数学解二、焊接温度场的数学表述法及数学解析的假定条件析的假定条件 焊接温度场的数学表达式为 T=f(x,y,z,t）式中，T 工件上某一瞬时某点的温度 x,y,

25、z 工件上某点的空间坐标 t 时间数学解析的基本假定：物理系数=常数 初始温度均匀为零 不考虑相变、散热和结晶潜热 焊件几何尺寸是无限的 热源作用于焊件形式为点、线和面状。根据焊件的厚度和尺寸形状，传热的方式可以简化为：1 厚大焊件点状热源三维温度场2 薄板焊件线状热源二维温度场3 细棒对接面状热源一维温度场三、瞬时热源的传导过程三、瞬时热源的传导过程 假定焊件的初始温度t=0，利用瞬时热源法比较容易求得热传导基本方程的特解。其特解为：T(r,t)=T(r,t)=r 给定点到热源点的坐标n 与热源有关的常数Q焊件瞬时获得的热能)4exp()4(22/atratcQn点 n=3线 n=2面 n=

26、1四、影响焊接温度场的因素四、影响焊接温度场的因素1 热源的性质（热源能量的集中性）2 焊接规范（焊速与能量，即焊接热输入）3 被焊金属的热物理性质（热导率，体积热容，热扩散率，比焓，表面传热系数等）4.焊件的板厚及形状薄板焊接的温度场分布表面堆焊和丁字接头形式温度场分布第三节第三节 焊接热循环焊接热循环 焊接时焊件在加热和冷却过程中温度随时间的变化。即焊件上某点的温度是随时间由低到高达到最大值后又由高到低的变化。称为焊接热循环。一、焊接热循环的主要参数1 加热速度 H2 峰值温度 Tmax3 高温停留时间 tH4 冷却速度（或冷却时间t8/5;t8/3;t100）二、多层焊接热循环二、多层焊

27、接热循环1.长段多层焊接热循环 长段焊道差不多在1m以上，这样焊完第一层再焊第二层时，第一层焊缝基本上冷却到100-200以下2.短段多层焊接热循环三、影响焊接热循环的因素三、影响焊接热循环的因素1.焊件尺寸形状的影响2.接头形式的影响3.焊道长度的影响4.预热温度的影响5.焊接线能量的影响6.焊接时冷却条件的影响第四节第四节 凝固成形热过程凝固成形热过程一、凝固成形热过程特点及效率一、凝固成形热过程特点及效率1.1.凝固成形热过程特点凝固成形热过程特点 凝固成形的基本热过程包括加热熔化和冷却凝固两个部分。以冲天炉为例，其热交换区可分为预热区、熔化区、过热区和炉缸区4个部分。（1 1）预热区的

28、热交换特点）预热区的热交换特点1）炉气给热以对流方式为主。2）传递热量大3）温度变化大（2 2）熔化区的热交换特点）熔化区的热交换特点1）炉气给热以对流传热为主。2）呈凹形分布。3）高度波动大。（3 3）过热区热交换的特点）过热区热交换的特点1）铁水的受热以与焦炭接触传导导热为主。2）传热强度大。3）炉气最高温度与区域高度起决定作用。（4）炉缸区的热交换特点 与过热区相仿2.2.凝固成形加热过程热效率凝固成形加热过程热效率 凝固成形加热过程的热效率与冶炼方式、热源种类及冶炼材料的性能等因素有关。二、凝固成形热温度场二、凝固成形热温度场 根据铸件温度场随时间的变化，能够预测铸件凝固过程中其断面上

29、各时刻的凝固区域大小及变化，凝固前沿向中心推进的速度、缩孔和缩松的位置，凝固时间等重要问题。四种情况下，铸件和铸型的温度分布特点1.铸件在绝热铸型中凝固温度分布特点2.以金属-铸型界面热阻为主的金属型中凝固温度分布特点3.厚壁金属型中凝固温度的分布特点4.水冷金属型中凝固温度分布特点第五节第五节 塑性成形热过程特点及温度场塑性成形热过程特点及温度场一、塑性成形热过程的基本特点一、塑性成形热过程的基本特点 固体金属材料的加热过程，主要是热源通过对流和辐射的形式对金属加热，在金属内部主要通过热传导的形式传递热量，使金属材料的温度逐步均匀化。1.1.金属材料的热扩散率是温度的函数金属材料的热扩散率是

30、温度的函数 材料的热扩散性好，即表明加热时温度在金属内部传播的速度快，因而在材料断面上的温差就 小，由此产生的温度应力就小；同时，由于加热时，温度均匀化的速度快，因而可以采用快速加热的方法提高生产率。2.2.钢在加热过程中的氧化及脱碳钢在加热过程中的氧化及脱碳二、塑性成形加热过程的热效率二、塑性成形加热过程的热效率 金属坯料的加热方法，按所采用热源种类分为火焰加热和电加热两大类。各种加热方法的热效率都不相同。三、塑性成形的温度场三、塑性成形的温度场 塑性成形在钢锭或钢材加热过程中，开始时总是表面温度高于中心温度，出现断面温差，温差 大小取决于钢材热扩散性能、断面尺寸、加热速度以及炉温与料温的温度差。锻件在冷却过程中，初期表面冷却速度快，同样也会出现断面温度差，只是此时是表面温度低于中心部。