02第二章电弧焊熔化现象.ppt

IIW（国际焊接学会）从研究与利用角度考虑，基于熔 滴形状及大小、过渡状况等外在特征对过渡形态进行分类。 三、熔滴过渡形式及其特点 （1)滴状过渡　熔滴在重力作用下经电弧空间落入熔池； 这类过渡出现在小电流密度、弧长大的情况，熔滴与焊 丝之间不能形成缩颈，难以爆断，而且电磁推力小、斑点压 力大（弧根直径小于熔滴直径），直到熔滴长大至重力大于 其它总的向上力时脱落。 熔滴直径一般大于焊丝直径，熔滴摆动、电弧飘荡、焊缝表面粗糙甚至呈断续状。 出现场合：在小电流、弧长大的Ar气保护焊；CO2气保焊工 况下出现（正极性接法时更显著）。 　 传统上将熔滴过渡 (metal transfer) 分成自由过渡、接触过渡、渣壁过渡三种主要形式，每一种又可以再分为不同的亚型。目前，熔滴过渡的名称尚未规范、统一。 1、自由过渡 （2）喷射过渡 在Ar气保护（或富氩气保护）、电流密度较大且弧长也 较大的情况下出现。熔深大、熔敷效率高，适用于中、厚板 平位置的填充、盖面焊。可细分为以下几种形态： a）射滴过渡 熔滴脱离焊丝沿轴向射入熔池；熔滴直径接近焊丝直 径，加速度大于重力加速度。 熔滴大部分或全部被弧根包围，电磁收缩力大、斑点压 力小，大大促进熔滴脱离焊丝端部。 出现场合：Al合金熔化极氩弧焊（熔点低、导热好、熔 滴呈球状）； 钢焊丝熔化极弧焊（脉冲电流时易出现）， 电流区间窄； 射滴过渡的临界电流 —— 指从滴状过渡转为射滴过渡的最 小电流。 临界电流值与焊丝材质、直径、极性、干伸长，保护气 成份等有关。焊丝材质熔点低、导热快、直径小、干伸长 大、接正极，气体中 Ar含量高均会使之降低。 b）射流过渡 细小熔滴从焊丝端部接连不断射向熔池的过渡方式（比 射滴过渡的熔滴小、速度快，等离子流力的作用使其加速度 达重力加速度的几十倍）。 在其它因素相同的条件下，发生射流过渡的电流较射滴 过渡的大，从射滴转换为射流的最小电流称为射流过渡的临 界电流，其值同样与焊丝材质、直径、极性、干伸长，保护气成份等有关，但变化范围很窄。 当电流增加到高出临界电流很多时，高速射流的反作用力使较长的金属液柱偏离轴线并使之旋转，就发生了“旋转射流过渡”，此时电弧不稳、飞溅严重、焊缝成形变差，一般应当避免。 总之，喷射过渡的电弧很稳定（电流、电压波动小）， 飞溅很小，焊缝成形好，气流保护均匀，电弧热流集中、穿透力强，熔池呈 T 形。比较适合于3mm以上的厚板焊接。 C）亚射流过渡 这是一种介于短路过渡与射滴过渡之间的过渡形式，在铝合金焊丝的MIG焊中出现。在短弧长情况下，熔滴形成缩颈即将以射滴形式脱离时已与熔池接触短路，较大的电磁收缩力即刻使缩颈断开而完成过渡。它比正常的“短路过渡”短路时间少、短路电流小（电流来不及上升已脱开）。 这种过渡方式下的电流、电压变化不剧烈、电弧稳定、 焊缝成形美观，在 Al 合金 MIG 焊中广泛采用，弧长在 2～8 mm内均可实现这种过渡形式，且电弧具有较强的自调节能力，即使采用“恒流电源”，也能进行等速送丝 MIG焊。 在低电压（短弧长）、小电流下，熔滴未长大（未形成缩颈）即与熔池接触短路，表面张力和电磁收缩力的共同作用使熔滴进入熔池。 在电源动特性好的情况下，可使电弧稳定、飞溅小、焊缝成形好。适用于薄板焊、全位置焊。使用细丝（Φ0.8～1.6），电流密度高、电弧功率大、线能量小、穿透力弱、熔池小、凝固快、变形小。 短路过渡的频率越高，过渡熔滴越细，过程越平稳。 2、接触（短路）过渡 3、渣壁过渡（Flux wall guided transfer） 熔滴沿渣壳（埋弧焊）或沿药皮套筒（焊条电弧焊）流入熔池的过渡方式。 药皮焊条焊：熔滴过渡形式与药皮成分、厚度、电流电压 值、极性、操作位置等有关，可以有短路、 渣壁、大颗粒及小颗粒滴状过渡多种形式。 （1）碱性焊条 只能短路过渡或大颗粒过渡。因为液态金属与熔渣壁之间的界面张力很大不能润湿，不可能形成渣壁过渡； （2）酸性焊条 在药皮厚度1.2mm左右及焊接电流值适当