2 焊丝熔化及熔滴过渡
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焊丝的熔化与熔滴过渡目的与要求:了解并掌握焊接电弧热和力的特点。
掌握溶滴过渡的形式、特点,初步掌握其应用。
一、焊丝的加热和熔化特性(一)焊丝的热源焊丝熔化的热源电弧热(主)+电阻热(次)(二)焊丝的熔化特性焊丝的熔化特性——焊丝的熔化速度与焊接电流之间的关系区别清楚与焊丝熔化有关的几个概念:熔化速度(mm/min & kg/h)熔化系数(g/A?h)熔敷系数(g/A?h)熔敷速度(kg/h)熔敷效率(%)飞溅率(%)损失系数(%)焊丝的熔化特性主要受焊丝材料、直径和伸出长度等因素影响。
二、熔滴上的作用力(重点)熔滴上的作用力是影响熔滴过渡及焊缝成形的主要因素。
1、重力2、表面张力3、电弧力(注意其包含几项力在内!)4、熔滴爆破力5、电弧的气体吹送力在不同的焊接条件下,力的种类、大小不同,形成了不同的熔滴过渡形式三、熔滴过渡及特点(难点:从力的角度出发、从其规律讲起)熔滴过渡过程复杂,对电弧的稳定性、焊缝成形和冶金过程均有影响。
规律:随着电流的增加,熔滴过渡的体积减小、频率加快。
熔滴过渡:自由过渡、接触过渡、渣壁过渡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。
自由过渡(重点):滴状过渡喷射过渡:易在(富)氩气氛种获得,熔深大\熔敷效率高,适用于中、厚板平位置的填充、盖面。
(有上、下限电流\可加脉冲)爆炸过渡接触过渡:短路过渡(重点):在各种气氛中,低电压、细焊丝(小电流)(但电流密度不小)均可获得;热输入小、焊接变形小、全位置焊性能好但一般飞溅较大;适用于薄板焊接或中厚板的打底焊接。
搭桥过渡渣壁过渡:沿渣壳(埋弧焊)沿套筒(焊条电弧焊)常见焊接方法的熔滴过渡形式焊条手工焊酸性焊条:细滴过渡碱性焊条:粗滴过渡+短路过渡CO2焊:滴状过渡(粗丝)、短路过渡、表面张力过渡(STT)(细丝)MIG(焊铝):喷射过渡、亚射流过渡MAG(熔滴过渡形式最多、最灵活):短路过渡关于熔滴过渡技术的最新发展(特别介绍)STT、冷金属过渡(CMT)双脉冲(超脉冲)(double pulse、super pulse)过渡。
co2气体保护焊熔滴过渡形式
CO2气体保护焊是一种常用的焊接方法,其作用是在焊接过程中用纯净的CO2气体环境保护焊接熔滴,从而确保焊缝的质量。
而CO2气
体保护焊的熔滴过渡形式是指焊丝在焊接过程中形成熔滴的过程和形
态变化。
首先,焊丝在通过焊枪进入焊接区域后,会被电弧加热并熔化。
当焊丝被完全熔化时,就会形成一个熔滴。
这个熔滴的形态会随着焊
接电流和电弧长度的变化而发生变化。
一般来说,焊接电流越大,电
弧长度越短,熔滴就会更大;反之,焊接电流越小,电弧长度越长,
熔滴就会更小。
其次,熔滴在焊丝末端形成后,会由重力和表面张力的作用下滴
落到焊接区域。
这个过程需要注意的是,熔滴滴落的速度和形态会受
到焊接电流和焊接速度的影响。
当焊接电流较大、焊接速度较快时,
熔滴滴落速度较快,形成的焊缝较宽;反之,焊接电流较小、焊接速
度较慢时,熔滴滴落速度较慢,形成的焊缝较窄。
最后,熔滴在滴落到焊接区域后,会迅速冷却凝固并形成焊缝。
这个过程是焊接过程中最关键的一步,关系到焊缝的质量。
如果熔滴
在滴落到焊接区域时没有受到适当的保护,会受到氧气的影响而产生
气孔等缺陷。
因此,通过CO2气体保护,可以避免氧气对焊缝的影响,确保焊缝的质量。
综上所述,CO2气体保护焊的熔滴过渡形式是一个动态的过程,其形态和滴落速度会受到焊接电流、电弧长度和焊接速度的影响。
在实际操作中,需要根据焊接要求和焊接工艺参数来调整这些因素,以获得良好的焊接效果。
只有掌握了CO2气体保护焊的熔滴过渡形式,才能实现焊缝的质量控制,提高焊接工艺的稳定性和可靠性。
熔滴过渡:电弧焊时,焊丝(或焊条)的末端在电弧的高温作用下加热熔化,熔化的金属积累到一定程度便以一定的方式脱离焊丝末端,并过渡到熔池中去,这个过程称作熔滴过渡。
熔化极电弧焊时,焊丝的作用:1、作为电弧的一极导电并传输能量,2、作为填充材料向熔池提供熔化金属并和熔化的母材一起冷却结晶形成焊缝。
焊丝熔化的热源:1、熔化极电弧焊焊丝的熔化主要依靠阴极区(直流正接)或者阳极区(直流反接)所产生的热量及焊丝自身的电阻热。
弧柱的热辐射是次要的。
2、非熔化极电弧焊填充焊丝时,主要依靠弧柱热来熔化焊丝。
电弧的静特性:是指在电极材料,气体介质和弧长一定的情况下,电弧稳定燃烧时,焊接电流与电弧电压的变化关系,也成伏-安特性。
Ua=f(i)Ua=U k+U C+U AU a—电弧电压;U k阴极压降;U C弧柱压降;U A阳极压降电弧产热能量关系:焊接电弧是具有很强能量的导电体,其能量来源于焊接电源。
单位时间焊接电源向阴极区、弧柱区、阳极区提供的总能量表示为:P=P K+P C+P A=I U k+IU C+IU A阴极区产热:在阴极压降的环境下,电子和正离子不断的产生,消失,运动,构成了能量的转变和传递过程。
P K=I(U k– U w– U T)U k阴极压降,U w电子逸出电压,U T弧柱区温度等效电压阳极区产热:P A= I(U A + U w+ U T)弧柱区的产热:P C=IU c电弧的温度分布:1、纵向温度分布:阴极区和阳极区的电流密度和能量密度均高于弧柱区,但是温度的分布却与电流密度和能量密度不同,是电极的温度低而弧柱区温度较高,这是因为电极区受到电极材料的熔点和沸点的限制,而弧柱区中的气体和金属蒸气不受这一限制,而且气体介质的导热性能不如金属电极好,热量的散射相对较少,故而有较高的温度。
一般来讲,阴极因为要发射电子消耗能量较多,故温度比阳极低一些,阴极温度为2200~3500k,而阳极温度为2400~4200K。
精心整理第二章焊丝的熔化及熔滴过渡熔化极电弧焊的焊丝(条)具有两个作用:一是作为电极并与工件之间产生电弧;另是本身被加热熔化并作为填充金属过渡到熔池中去。
焊丝(条)的熔化及熔滴过渡,是熔化极电弧焊接过程中的重要物理现象,熔滴过渡方式及特点将直接影响焊接质量和生产效率。
第一节焊丝的加热与熔化一、焊丝的加热与熔化特性熔化极气体保护焊接时,焊丝均为冷阴极材料;在使用含有焊剂的埋弧焊或碱性药皮手弧焊等焊接情况下,UK >>UW所以Pk>PA,这时,在同一材料和同一电流情况下,焊丝(条)为阴极(正接)时的产生热量要比为阳极(反接)时多。
因散热条件相同,所以焊丝(条)接负时比焊丝(条)接正时熔化快。
焊丝除了受电弧的加热外,在自动和半自动焊时,从焊丝与导电嘴的接触点到焊丝端头的一段焊丝(即焊丝伸出长度用表示)有焊接电流流过,所产生电阻热对焊丝有预热作用,从而影响焊丝的熔化速度(图2-1)。
特别是焊丝比较细和焊丝金属的电阻系数比较大时(如不锈钢),这种影响更为明显。
焊丝伸出长度的电阻热为:P R=I2RsRs=PLs/S(2-4)式中Rs----为Ls段的电阻值;P-----焊丝的电阻率;Ls----焊丝的伸出长度;S----焊丝的断面积。
材料不同时,焊丝伸出长度部分产生的电阻热也不同。
如熔化极气体保护焊时,通常Ls=10~30mm,对于导电良好的铝和铜等金属,PR 与PA或PK相比是很小的,可忽略不计。
而对钢和钛等材)来表这是mα因电流数值不同而变化所致。
弧长较长时,电弧电压的变化对焊丝熔化速度影响不大;但在弧长较短的范围内,电弧电压降低,反而使得焊丝熔化速度增加。
在铝合金焊接时这种现象特别明显,图2-4a中的各条曲线,表示了直径为φ1.6mm铝合金焊丝等速送进时的熔化速度与电弧电压及电流的关系。
由图中可见,当弧长较长时,曲线AB段段与横轴垂直,此时的焊丝送进速度与熔化速度相平衡,焊丝的熔化速度主要决定于电流的大小。
co2气体保护焊的熔滴过渡形式CO2气体保护焊是一种常用的焊接方法,它使用CO2气体作为保护气体,以保护熔池免受空气中氧气和水蒸气的侵蚀。
在CO2气体保护焊过程中,焊工需要掌握熔滴过渡形式,以确保焊接质量和效率。
首先,让我们来理解什么是熔滴过渡形式。
在焊接过程中,焊接电弧所产生的热量会使焊接材料(工件和焊丝)熔化,形成熔滴,并通过熔滴的传送与焊件融为一体,从而完成焊接。
而熔滴过渡形式指的是焊接过程中熔滴的形态变化。
熔滴的过渡形式主要有滴落式、喷射式和短脉冲式三种。
滴落式熔滴过渡形式是最常见的形式。
在焊接开始阶段,焊丝在电弧烧蚀下形成小颗粒熔滴,这些熔滴相对较大,重力的作用下从焊丝底部滴落到焊件上,并在焊件表面凝固。
这种形式下,焊丝的滴落速度是稳定的,而且既能保证焊缝质量又能提高焊接效率。
喷射式熔滴过渡形式则是在滴落式基础上发展而来。
当焊接电弧稳定后,焊丝熔化后的熔滴将在电弧的作用下向前喷射,形成悬挂在焊丝末端的熔滴。
这种形式下,焊丝的滴落速度相对较快,焊接质量更高,但焊接速度相对较慢,因为喷射式会使热量更加集中在一个小区域,能够提供更高的焊接温度和更好的焊缝质量。
短脉冲式熔滴过渡形式是一种技术复杂度较高的形式。
焊接电弧通过调节电流和电压的变化,实现了熔滴短脉冲的形成。
这种形式下,焊丝的熔滴会以非常快的速度喷出,并迅速接触到焊件表面,焊缝形成后熔滴迅速冷却凝固。
这种形式下,焊接热输入较小,可避免焊接变形,能够用于焊接薄板。
掌握不同熔滴过渡形式的方法对焊工来说非常重要,因为不同的形式适用于不同材料和焊接要求。
在实际操作中,焊工需要根据焊接材料的厚度、焊缝形式和焊接速度等因素,选择合适的熔滴过渡形式,以保证焊接质量和效率。
总结起来,熔滴过渡形式是CO2气体保护焊中关键的焊接参数之一。
通过了解滴落式、喷射式和短脉冲式三种形式的特点和适用范围,焊工可以选择合适的熔滴过渡形式,提高焊接质量和效率,确保焊接工作的顺利进行。