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时间:2018-12-03
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1、要求*熟练掌握焊丝熔化速度、熔化系数、熔敷速度、熔敷效率、熔敷系数、熔滴过渡及飞溅等基本概念。*掌握熔滴上受到的各种力及其对过渡的影响;*了解熔滴过渡的基本分类,各类熔滴过渡的基本特征;*掌握各种焊接方法的熔滴过渡特点。*了解固有自调节作用。第三章焊丝的加热及熔滴过渡§3-1焊丝的加热及熔化一、加热热源:(一)电弧热—极区产热1、焊丝接阴极时:Pk=I(Uk-Uw-Ut)≈I(Uk-Uw)Ut很小,大概只有1V左右。2、焊丝接阳极时:PA=I(Ua+Uw+Ut)≈IUwUa很小,可忽略。*讨论:①TIG焊:PA>Pk②MIG焊:Pk>PA③Pk受多种因
2、素影响,而PA则不。LHLs电源送丝轮导电嘴la(二)干伸长度上的电阻热1、干伸长度:焊丝伸出导电嘴之外的长度LsPR=I2RS=Ls/S2、影响因素:(1)钢焊丝的PR大,因此干身长度的电阻热之影响较大;铝、铜PR小(2)Ls越大,dS越小,则PR越大(三)总热源P=Pa+PR=I(Um+IRs)式中:焊丝接阴极时,Um=(Uk-Uw)焊丝接阳极时,Um=Uw二、影响熔化速度、熔化系数的因素(一)基本概念1、熔化速度m:单位时间内焊丝的熔化量。单位:g/s或cm/s。2、熔化系数m:m=m/I,单位时间内,由单位电流所熔化的焊丝量(长度,重
3、量)。单位:g/A.S或Cm/A.S。(二)影响因素1、电流:电流越大,熔化速度越大。m=KI(Um+IRs);m=m/I=K(Um+IRs)显然:1)I增大,m增大2)对于Al焊丝,m几乎不与I增大,对于钢焊丝,m随着I的增大而增大。2、电压:Ua(La)大时,m与Ua无关Ua(La)较小时,Ua下降时m增大(如I不变则m↑),使电弧具有保持弧长稳定的能力。固有自调节作用:弧长较短时,m随La下降而增大,使得电弧具有抵抗外界干扰的保持稳定不变的能力,这种能力被成为固有自调节作用。UaIaa铝UaIa钢3、焊丝的极性:焊丝接负时
4、,m较大焊丝接正时,m较小4、气体介质:焊丝接阳极时:m=KRm=KIUw与气体介质无关焊丝接阴极时:m=KI(Uk-Uw)Uk与气体介质有关因此,气体介质影响熔化速度,例如在Ar中加CO2可使m增大。5、电阻热:钢焊丝:ds越长,电阻热的影响越大。铝焊丝,电阻热很小,影响不大。F=2πRs式中:为表面张力系数,Rs为焊丝半径。§3-2熔滴过渡和飞溅一、基本概念1、熔滴过渡:焊丝端部的熔化金属以滴状进入熔池的过程。2、飞溅:熔化的焊丝金属飞到熔池之外的现象。二、熔滴上的作用力(一)表面张力1、焊丝与熔滴间的表面张力F,阻碍过渡,将熔滴
5、保持在焊丝上。2、短路过渡时,熔滴与工件间的表面张力—促进过渡。F=2πRP*影响的因素:1)材料类型:例如,铁的表面张力系数大于铝2)温度:温度上升,表面张力系数降低3)表面活性物质:如钢液中有S或O时,表面张力系数降低。(二)重力1、熔滴的重力:Fg=mg=式中:r—熔滴半径,ρ—密度。2、作用:1)平焊时促进过渡;2)立焊,仰焊时阻碍过渡。FmgFFF表面张力重力(三)电磁收缩力电流线通过熔滴时的电磁收缩力。1)当Sb(斑点面积)Ss时,电磁线在熔滴中发散,F推
6、向下,促进过渡。(四)斑点力其作用亦与斑点面积有关:Sb较大时,促进过渡;Sb较小时,阻碍过渡。熔滴中的电磁收缩力熔滴斑点力蒸发反力及带电粒子撞击力(五)爆破力熔滴爆破时,爆破力指向四面八方,即促进过渡,又导致飞溅。(六)等离子流力从焊丝指向工件,总是促进过渡。FP爆破力等离子流力二、熔滴过渡的主要形式及特点(一)自由过渡熔滴脱离焊丝,由电弧空间进入熔池。1、滴状过渡globulartransfer1)大滴过渡特点:①aD(熔滴加速度)=g(重力加速度);②轴向;③dD(熔滴直径)>ds(焊丝直径)2)大滴排斥特点:①aD(熔滴加速度)=g(重力加速度
7、);②非轴向,有飞溅;③dD(熔滴直径)>ds(焊丝直径)FF斑Fmg大滴FFPFg射滴射流2、细颗粒过渡,出现在CO2焊中特点:①aD>g;②非轴向;③dD>g;②dDds;③轴向性好;④一次一滴。2)射流特点:①aD>>g;②dD8、炸飞溅,严重恶化了焊接工艺性。熔滴爆炸过渡的频率大约为30~50s-1。Explosivetr
8、炸飞溅,严重恶化了焊接工艺性。熔滴爆炸过渡的频率大约为30~50s-1。Explosivetr
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