熔滴的过渡课件.ppt

《熔滴的过渡课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、熔化的液体金属达到一定程度便以一定的方式脱离焊丝末端，过渡到熔池中去。这个过程称为熔滴过渡。第二节熔滴过渡熔化极电弧焊（焊条电弧焊、CO2焊、MIG、MAG、埋弧焊）熔滴是指电弧焊时，在焊条（或焊丝）端部形成的向熔池过渡的液态金属滴。一、熔滴的过渡特性１、熔滴的比表面积和相互作用时间熔滴比表面积，即熔滴的表面积与其体积或质量之比。在熔滴长大的过程中其比表面积也应当是变化的，熔滴的比表面积取决于它的形状和尺寸。比表面积（S）：熔滴表面积（A）与其质量（ρV）之比，即。设熔滴是半径为R的球体，则。熔滴越细其熔滴比表面

2、积越大，凡是能使熔滴变细的因素，都能加强冶金反应。τcp，熔滴平均相互作用时间mcp熔滴平均质量，mcp=m0+1/2mtr，m0熔滴脱落后在焊条端部剩余液体量；mtr单个熔滴质量；τ熔滴长大时间；gcp熔滴过渡一个周期内焊芯的平均熔化速度，gcp=mtr/τ熔滴与周围介质相互作用的时间越长，冶金反应越充分。熔滴平均相互作用时间表示式：熔滴相互作用时间近似等于熔滴存在时间（0.01~1.0s），是很短暂的。2、熔滴的温度熔滴的温度是研究熔滴阶段各种物理化学反应时不可缺少的重要参数。试验表明，熔滴的平均温度随焊接电

3、流的增加而升高，并随焊丝直径的增加而降低。对焊接低碳钢而言，熔滴的平均温度波动在2100～2700K的范围内。3、熔滴过渡特性对焊接过程的影响１）熔滴过渡的速度和熔滴的尺寸影响焊接过程的稳定性、飞溅程度以及焊缝成形的好坏；２）熔滴的尺寸大小和长大情况决定了熔滴反应的作用时间和比表面积（指熔滴的表面积与其体积或质量之比）的大小,从而决定了熔滴反应速度和完全程度；３）熔滴过渡的形式与频率直接影响焊接生产率；４）熔滴过渡的特性对焊接热输入有一定的影响，改变熔滴过渡的特性可以在一定程度上调节焊接热输入，从而改变焊缝的结晶

4、过程和热影响区的尺寸及性能。2.2熔滴上的作用力重力Fg对熔滴的影响取决于焊缝的空间位置。平焊时，重力是促使熔滴脱离焊丝末端的作用力；立焊和仰焊时，重力则为阻碍熔滴从焊丝末端脱离的作用力。重力为Fg＝mg=4πr3ρg/3式中，ρ是熔滴密度，r是熔滴半径，g是重力加速度。1重力2表面张力表面张力Fδ作用于焊丝末端、与熔滴相交并且相切的圆周面上，是焊丝端头上保持熔滴的主要作用力。焊丝与熔滴之间的表面张力Fδ如图2-7b所示，Fδ可以分解为径向分力Fδr以及轴向分力Fδα，径向分力使熔滴在焊丝末端产生缩颈，轴向分力则

5、使熔滴保持在焊丝末端．阻碍熔滴过渡。熔滴受重力和表面张力示意图如果焊丝半径为R，熔滴半径为r，则焊丝与熔滴之间的表面张力Fδ为：Fδ=2πRσ式中，σ是表面张力系数，其数值与材料、温度、气体介质等因素有关。金属MgZnAlCuFeTiMoWσ×10-3(N·m-1)65077090011501220151022502680表2-1纯金属的表面张力系数只有重力和其它作用力的合力超过Fδ时，熔滴才能脱离焊丝过渡到熔池中去。因此．一般情况下Fδ是阻碍熔滴过渡的力。但在仰焊或其它位置（立焊、横焊）焊接时，却有利于熔滴过渡

6、。因为一是熔滴与熔池接触时，表面张力有将熔滴拉入熔池的作用；二是使熔池或熔滴不易流淌。加入表面活性物质或熔滴温度升高，可以降低表面张力系数,如O，S3.电磁收缩力电流流过导体时，在导体周围产生磁场，此磁场对导体又产生压缩力p(见图2-5)，这种力称为电磁力。图2-5电磁力电磁力的方向垂直于导体表面（更确切的说是垂直于电流线），使导体截面积减小。电磁力对焊条未熔化部分无甚影响，而对熔化的金属则有显著的压缩作用。特别是在焊条末端与熔滴之间的细颈部分，电流密度最大，电磁力也最大。这种沿焊条轴线分布不均匀的电磁力又构成一

7、种轴向推力，促使熔滴脱离焊条，而向熔池过渡。在空间任何位置进行焊接时，电磁力都有促进熔滴过渡的作用。在用大电流施焊时，电磁力是熔滴过渡中的主要作用力。图2-5作用在熔滴上的电磁力4爆破力若熔滴内部含有易挥发金属或由于冶金反应而生成气体，则在电弧高温作用下气体积聚和膨胀而造成较大的内力，从而使熔滴爆炸。在CO2短路过渡焊接时，电磁力及表面张力的作用导致熔滴形成缩颈，电流密度增加，急剧加热使液态小桥爆破形成熔滴过渡，同时也造成了较大飞溅。5电弧气体吹力焊条电弧焊时，焊条药皮的熔化滞后于焊芯的熔化，在焊条的端头形成套筒

8、，见图2-9。药皮中造气剂分解产生的CO、CO2、H2及O2等在高温作用下急剧膨胀，从套筒中冲出，推动熔滴冲向熔池。无论何种位置焊接，这种力都有利于熔滴过渡。6.斑点压力电弧中带电质点在电场作用下向两极移动，撞击在两极的斑点上产生的机械压力斑点压力包括:正离子和电子对熔滴的撞击力、电极材料蒸发时产生的反作用力以及弧根面积很小时产生的指向熔滴的电磁收缩力。a)在一定条件下，