电弧焊基础(第二章)电弧焊熔化现象详解.ppt

1、未焊透和未熔合 未焊透、未熔合有相同的产生原因， 主要是焊接电流小、焊速过高， 或者是坡口尺寸不合适， 以及电弧中心线偏离焊缝、电弧产生偏吹等， 细丝短路过渡CO2焊接，由于工件热输入量少，容易产生这种缺陷。 薄板焊接中，如果夹具对焊件背面的散热程度大，也会出现未焊透，或背面一部分焊透、一部分未焊透的成形不均现象。 2、焊穿 焊穿 焊接时熔化金属自焊缝背面流出并脱离焊道形成穿孔的现象 原因： 焊接电流过大、焊速过小都可能出现这种缺陷。 厚板焊接时，熔池过大，固态金属对熔化金属的表面张力不足以承受熔池重力和电弧力的作用，从而形成熔池脱落。 在薄板焊接时，如果电弧力过于集中，或者对缝间隙过大也会出现焊穿。 3、咬边和凹坑 咬边和凹坑的形成受到熔池形态的影响 对应于高速焊接的电弧和熔池，由于焊速很快，焊缝两侧的金属没有被很好熔化，同时熔化金属受表面张力的作用容易聚集在一起而对焊趾部位的润湿性不好，容易形成固液态剥离，凝固后出现咬边 4、焊瘤 表现形态 熔化金属流淌到焊缝区以外未熔化母材上聚集成金属瘤，这是由于填充金属过多引起的，或熔池重力作用的结果； 直接在焊缝上聚集成大的金属瘤，多数情况是由于不稳定的熔滴过渡造成。 5、其它焊缝成形缺陷 大电流MIG焊接当电弧阴极斑点的清理作用消失、阴极斑点进入熔池内部时，电弧力集中到熔池底部，对熔池金属有激烈的搅动作用，将出现类似大象皮肤的不良焊缝，称作起皱焊缝。 缺陷的抑制 可以采取多种办法： 使电弧作用区分散开来、减小电弧力、采用粗径焊丝、给焊丝一个前倾角使电弧吹向前方、采用下坡焊等措施， 埋弧焊有合适的焊剂层厚度，合适的焊丝伸出长度， 二氧化碳电弧焊中采用小电流区下的短路过渡方式，在大电流区采用潜弧方式焊接，以及增加保护效果，稳定熔滴过渡等。 第二节 焊丝的熔化与熔滴过渡 一、焊丝的加热熔化和熔化速度 热源：电弧阴极区（正接）或阳极区（反接） 所产热 和电阻热。 1、电弧热（主要的）： 正接： Pc=I（Uc-Uω-UT） 反接： PA=I（UA+Uω+UT） 或 正接： Pc=I（Uc-Uω） 反接： PA=IUω （一）加热和熔化焊丝的热量 焊丝伸出长度上产生的电阻热为：  式中： PR——为Le段焊丝的电阻热； ρ——焊丝的电阻率； Le——焊丝伸出长度； S——焊丝的截面积。 用于焊丝熔化的总热量： Pm=I（Um+IRe） 2、电阻热（次要的） （二）焊丝的熔化速度及其影响因素 1、焊丝的熔化速度（W）： 是指单位时间内熔化焊丝的重量（g/h）。 2、焊丝熔化系数（MR）： 是指单位时间内通过单位电流时熔化焊丝的重量（g/(A.h)）。 设单位时间脱落的熔滴金属所保有的热量为Qm，则： Qm=W（C×Tf+H）J 式中：W——焊丝的熔化速度 C——金属比热 Tf ——脱落的熔滴金属的平均温度 H——熔化潜热 J——热功当量 ∵　　Pm=Qm，则： 　I（Um+IRe）=W（C×Tf+H）J ∴ MR= W/I= （Um+IRe）/ （C×Tf+H）J 2、焊丝熔化系数（MR） ①焊接电流 3、影响焊丝熔化速度的因素 ②焊丝干伸长（电阻热） 3、影响焊丝熔化速度的因素 ③气体介质及焊丝极性 3、影响焊丝熔化速度的因素 ④熔滴过渡形态 3、影响焊丝熔化速度的因素 ⑤电弧电压 电弧的固有自身调节作用： 指在焊丝送丝速度发生变化时，焊丝熔化系数随弧长的减小而增大的现象。它使电弧自身具有保持弧长稳定的能力。 3、影响焊丝熔化速度的因素 （一）熔滴过渡的概念 在电弧热作用下，焊丝与焊条端头的熔化金属形成熔滴，它受各种力的作用向母材过渡称为熔滴过渡。 （二）熔滴上的作用力 二、熔滴上的作用力与熔滴过渡的分类 1、熔滴重力 ： ⑴概念：Fw=mg ⑵影响： 平焊时，重力是促使熔滴和焊丝末端相脱离的力； 而立焊和仰焊时，重力将阻碍熔滴过渡。 2、表面张力 ⑴概念：Fσ=2πRσ ⑵影响：有时促进，有时阻碍熔滴过渡。 （二）熔滴上的作用力 熔滴所受重力和表面张力 ⑴概念： ⑵影响： 斑点直径大于熔滴直径时促进熔滴过渡； 斑点直径小于熔滴直径时阻碍熔滴过渡。 3、电磁收缩力 3、电磁收缩力 4、等离子流力 ：促进熔滴过渡。 5、斑点压力 ： 电磁收缩力 ：有时促进，有时阻