1.焊接温度场
物体内各点的实时温度集合称为温度场。它是时间和空间坐标的函数，通常记作 T-(x,y,z,)。温度场分两大类。一类是稳态工作条件下的温度场。这时，物体各点的温度不随时间变动，这种温度场称为稳态温度场(或定常温度场)。另一类是变动工作条件下的温度场。这时，温度分布随时间改变，这种温度场称为非稳态温度场(或非定常温度场)。
焊接温度场是指焊接加热及随后冷却过程中工件内各点温度的实时分布。通常情况下，焊接温度场是一个急剧变化的非稳态温度场。
2.焊接传热基本定律
描述热传导现象的基本定律是傅里叶定律，其基本形式为
3.对流换热定律
对流是指流体各个部分之间发生相对位移，冷、热流体相互掺混所引起的热量传递方式。对流仅能发生在流体中，而且必然伴有热传导现象。工程中经常遇到的不是单纯的对流方式，而是流体流过另一物体表面时，对流与热传导联合起作用的热量传递过程，这称为对流换热。焊接过程中，空气或保护气体流过工件表面，冷却水流过焊炬内部，都是对流换热的例子，对流换热的热流密度q采用牛顿冷却公式计算：
对流换热系数的大小与换热过程中的许多因素有关，它不仅取决于流体的物理性质及换热表面的形状与布置，还与流速密切相关。
4.辐射换热定律
物体因热而发生向外辐射能量的现象称为热辐射。自然界中各个物体都不停地向空间发出热辐射，同时又不断地吸收其他物体发出的热辐射。辐射和吸收的综合结果即以辐射方式进行的物体间热量传递--辐射换热。当物体与周围环境温度相等时，辐射换热量等于零，这是一种动态平衡过程。根据Stefan-Boltzmann定律，受热物体辐射的热流密度q与其表面温度T的四次方成比例，即
固体表面和外界的热量交换往往同时存在对流换热和辐射换热两种形式。为了计算方便，常常引用一个总的表面换热系数a来考虑这两种换热方式的综合影响，即
也即
式中，α--总的表面换热系数，它等于对流换热系数和辐射换热系数之和。总的表面换热系数α 随表面温度的升高而增加，当表面温度不超过 600K 时大部分散失热量是经对流放出的;当表面温度较高时，则主要由辐射换热放出，如在超过 1100K时辐射的热量约占总散失热量的80%。
（内容、图片来源：《焊接过程数值模拟》一书，侵删）
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