61熔滴过渡.ppt

* * 6.1 焊丝的熔化及溶滴过渡 6.1.1 焊丝金属的熔化 一、焊丝的熔化特点 二、影响焊丝熔化速度的因素 6.1.2 溶滴过渡和飞溅 一、熔点上的作用力 二、熔点过渡形式及特点 三、飞溅 四、熔点过渡的控制 1 思考题： 6.1.1 焊丝金属的熔化 一、焊丝熔化的特点 2 焊丝的作用： 电弧一极 向熔池提供熔化金属 则： *1、DCRP，焊丝产热取决于UW，是一相对固定值，焊丝熔化稳定。 *2、DCSP，焊丝产热受UK影响，因素较多，熔化速度有变化。 *3、熔化极焊接，焊丝均为冷阴极材料。 焊丝电阻热： 焊丝伸出导电嘴到焊丝端头的一段焊丝长度称焊丝干伸长。 *1、电阻率小的材料Al、Cu等，电阻热可忽略。 *2、电阻率大的材料钢、不锈钢、Ti等必须考虑电阻热的影响。 3 加热焊丝的热量则为电极热与电阻热之和，可表示为： 二、影响焊丝熔化的因素 焊丝熔化速度vm：单位时间内，焊丝熔化的长度(m/s)或重量(kg/s)。 1、焊接电流 4 焊丝熔化系数αm ： 单位时间内，单位电流焊丝熔化的长度(m/sA)或重量(kg/sA)。 ①Al合金 *1、焊丝直径增加，αm下降。 *2、焊丝直径一定， αm为一常数（电阻热可忽略）。 ②不锈钢 *1、电阻热不可忽略 2、电流极性、气体介质 5 *2、 *3、 *1、DCSP，vm大。 *3、DCRP， vm稳定。 *2、 DCSP， vm受气体介质影响。 熔化极焊接一般为DCRP。 3、过渡形式 颗粒过渡，溶滴受热均匀，vm大。 射流过渡，颗粒小，易过热，vm小。 4、电弧电压（长度） 6 AB段：I 不随弧长 l 变化而变化，即： BC段： 弧长具有自我调节作用，称电弧固有自调节。 CD段： 物理解释： AB段：电弧弧根集中在溶滴端头，电弧长度（弧压）变化，焊丝受热面积不变，其熔化系数稳定。 7 电弧不稳定 BC段：弧根扩展到熔点上部，溶滴受热均匀，弧长变短，焊丝受热面积增大，熔化系数增大。 CD段：弧长过短，电弧短路时间过长，熔化系数变小。 电弧固有自调节在焊Al时很明显，焊钢时较弱。 6.1.2 溶滴过渡和飞溅 在电弧作用下，焊丝熔化，溶滴受各种力的作用下，以不同的方式向母材过渡，称为溶滴过渡。 一、溶滴上的作用力 8 1、表面张力 影响因素： *1、材质不同，σ不同。 *2、活化剂（O2、S） *3、温度 *4、焊丝直径 表面张力是溶滴过渡的阻力。 2、重力 平焊且电流小时，是过渡的主要推力。 空间位置焊接时，是溶滴过渡的阻力。 3、电磁力 9 4、等离子流力 过渡的推力 过渡的推力 5、斑点压力 斑点力一般为非轴向力，阻碍溶滴的过渡。 6、爆破力 10 爆破力形成飞溅 二、溶滴过渡 1、溶滴过渡的分类 11 自由过渡 接触过渡 渣壁过渡 2、颗粒过渡 电流较小时，电磁收缩力、等离子流力都很小，当重力大于表面张力时，溶滴过渡，此时溶滴颗粒很大，焊接过程不稳定，生产中较少使用。 细颗粒过渡 12 大颗粒过渡 电流上升，溶滴过渡的推力增大，过渡频率增加，溶滴体积减小。此时电弧稳定，飞溅较小。 *1、I *2、d f 13 1）射流过渡产生的机理 小 I 时，颗粒过渡 I 增加，出现缩颈 当 电弧的阳极斑点瞬时从溶滴根部迅速扩展到细颈根部的现象称跳弧现象。 临界电流值：发生跳弧现象的最小电流值。 跳弧后，溶滴过渡频率急剧增加。 Ar弧，DCRP 3、射流过渡 2）影响临界电流值的因素 ①材料不同，蒸发不同。 14 ②焊丝直径 ③焊丝干伸长 1.Al合金 2.纯Al ⑤极性 ⑥活化剂 15 只有焊丝为阳极（DCRP），才可能发生跳弧。 ④气体介质不同，E不同。 ⑦ 旋转射流过渡 3)射流过渡的特点 ①临界电流值范围很窄。 ②跳弧条件： 16 ③Ar气氛，DCRP ④溶滴过渡＋金属蒸发 ⑤中心等离子速高，指状熔深。 ⑥焊接过程飞溅非常小。 ⑦电弧非常稳定，刚度大，适于仰焊、立焊、横焊。 10～20％ 4、短路过渡 1）短路过渡过程 低电压、小电流 17 电弧稳定性 合适的Imax 合适的di/dt 电弧恢复时间t3要短 短路频率是过渡稳定性的标志。 2）影响短路过渡频率的因素 ①电弧电压 *1、最佳电压20V左右。 18 图2-25 短路过渡频率与电弧电压的关系 *2、U30V，颗粒过渡。 *3、电压过低，固体短路。 ②焊丝直径 3）送丝速度 R点：短路频率最高。 Q点：vf/f 最小，即溶滴体积最小，这时 Imax 和t2也最小，小桥柔顺断开，故Q 点为溶滴