图2-6热模拟和实际焊缝形貌对比
12）电弧
电弧的本质是气体放电，是气体放电的一种表现形态。电弧放电是气体放电的最终形式，通常伴随有融化和蒸发现象。
A）电弧的组成
由焊接电源供给的，具有一定电压的两极间，在气体介质中，产生强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。焊接电弧由阴极区、阳极区弧柱区三个部分组成。如下图所示：
图2-7电弧及电压分布图
焊接电弧的三个区弧柱区温度最高（约为6000K）、阳极区次之（约为4200K）、阴极区温度最低（约为3500K）。
B）维持电弧放电的条件：气体空间不断产生带电粒子；保持阴极、阳极与气体空间电流的连续。
C）焊接电弧特性：
焊接电弧的静特性是指在一定的电弧长度及稳定的工艺条件下，改变电弧电流数值，电弧达到稳定燃烧状态时所对应的电弧电压曲线。
图2-9电弧的电流-电压特性图
电弧动特性是指焊接电流随时间以一定形式变化时电弧电压的表现，反映的是电弧导电性能对电流变化的响应能力。 13）热输入:
熔焊时，由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热能。
热输入等于焊接电流、电弧电压、热效率的乘积和焊接速度的比值。
E=μIU/V
I—焊接电流；U—电弧电压，μ—热效率系数，V—焊接速度。
3船体结构钢成分，组织和性能
3.1钢板主要成分
表3-1船板钢的主要成分及性能
钢种 合金元素 强化机理 组织 屈服强度 294-392Mpa 热轧钢 C、Si、Mn、V、Nb 固溶强化 F+P 调质钢 C、Ni、Cr、Mo、V 相变强化 M或B 490-980 Mpa 3.2TTT与CCT图
TTT图
过冷奥氏体等温转变曲线(TimeTemperatureTransformation, TTT)。过冷奥氏体等温转变曲线可综合反映过冷奥氏体在不同过冷度下的等温转变过程：转变开始和转变终了时间、转变产物的类型以及转变量与时间、温度之间的关系等。因其形状通常像英文字母“C”，故俗称其为C曲线，亦称为TTT图。C曲线中转变开始线与纵轴的距离为孕育期，标志着不同过冷度下过冷奥氏体的稳定性，其中以550℃左右共析钢的孕育期最短，过冷奥氏体稳定性最低，称为C曲线的“鼻尖”。
图3-1低碳调质钢典型CCT图
符号的规定：
A—奥氏体；B—贝氏体；F—铁素体；M—马氏体；P—珠光体； 线：纵坐标为温度，横坐标为时间，临界点A1线，MS线，Mf
线，转变开始线，转变终了线。
区：A1以上为稳定A区，过冷A区，过冷A等温转变区（A→P、A→B），转变产物区（P、B），M形成区（A→M）、M转变产物区（M或M+Ar）
孕育期最短的部位，即转变开始线的突出部分，称为“鼻子”。 CCT图
过冷奥氏体连续冷却转变曲线（Continuous Cooling Transformation,CCT）
许多热处理工艺是在连续冷却过程中完成的，如炉冷退火、空冷正火、水冷淬火等。在连续冷却过程中，过冷奥氏体同样能进行等温转变时所发生的几种转变，即：珠光体转变、贝氏体转
变和马氏体转变等，而且各个转变的温度区也与等温转变时的大致相同。
图3-2某型船板钢连续冷却C曲线
冷却速度不同，可能发生的转变也不同，各种转变的相对量也不同，因而得到的组织和性能也不同。化学成分是组织和性能的基础；同样的化学成分可以通过轧制和热处理工艺得到在一定范围内的性能。钢板轧制工艺不同，也会得到不同的性能。TMCP工艺就是在钢材在热轧过程中，在控制轧制温度、加热温度和轧制压下量的基础上，通过合金成分设计及控制冷却速度来实现所需奥氏体相变产物的技术。TMCP工艺技术可以在不需要添加过多的合金元素和复杂的后续热处理条件下，生产出高强度高韧性的钢材。