焊丝的熔化及熔滴过渡

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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。UaIaa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。FmgFFF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）FF斑Fmg大滴FFPFg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；②dDds；③轴向性好；④一次一滴。2）射流特点：①aD>>g；②dD

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