最近看了些熔滴过渡方面的资料
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焊接电弧焊的熔滴过渡详解熔滴是电弧焊时,在焊条(或焊丝)端部形成的和向熔池过渡的液态金属滴。
熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程称为熔滴过渡。
熔滴过渡对焊接过程的稳定性,焊缝形成,飞溅及焊接接头的质量有很大的影响,因此了解这个问题对于掌握熔化极焊接工艺是很重要的。
金属熔滴向熔池过程的形式,大致可分为三种即:短路过渡、滴状过渡(颗粒过渡)、喷射过渡(射流过渡)为什么熔滴过渡会有上述这些不同的形式呢?这是由于作用于液体金属熔滴上的外力不同的缘故。
在焊接时,采取一定的工艺措施。
就可以改变熔滴上的作用力,也就使熔滴按人们所需要的过渡形式自焊条向熔池过渡。
1一熔滴过度的作用力01熔滴的重力任何物体都会因为本身的重力而具有下垂的倾向。
平焊时,金属熔滴的重力起促进熔滴过渡作用。
但是在立焊及仰焊时,熔滴的重力阻碍了熔滴向熔池过渡,成为阻碍力。
02表面张力液体金属象其它液体一样具有表面张力,即液体在没有外力作用时,其表面积会尽量减小,缩成圆形,对液体金属来说,表面张力使熔化金属成为球形。
焊条金属熔化后,其液体金属并不会马上掉下来,而是在表面张力的作用下形成球滴状悬挂在焊条末端。
随着焊条不断熔化,熔滴体积不断增大,直到作用在熔滴上的作用力超过熔滴与焊芯界面间的张力时,熔滴才脱离焊芯过渡到熔池中去。
因此表面张力对平焊时的熔滴过渡并不利。
但表面张力在仰焊等其它位置的焊接时,却有利于熔滴过渡,其一是熔池金属在表面张力作用下,倒悬在焊缝上而不易滴落;其二当焊条末端熔滴与熔池金属接触时,会由于熔池表面张力的作用,而将熔滴拉入熔池。
表面张力越大焊芯末端的熔滴越大。
表面张力的大小与多种因素有关,如焊条直径越大焊条末端熔滴的表面张力也越大;液体金属温度越高,其表面张力越小,在保护气体中加入氧化性气体(Ar—O2 Ar—CO2)可以显著降低液金属的表面张力,有利于形成细颗粒熔滴向熔池过渡。
03电磁力(电磁收缩力)异性相吸,则这两根导体彼此相吸,使这两根导体相吸的力叫做电磁力,方向是从外向内,电磁力的大小与两根导体的电流的乘积成正比,即通过导体的电流越大,电磁力越大。
对不同熔滴过度形式比较,包括形成条件,熔滴过度过程的不同特点,应用等内容。
一、熔滴过渡的分类:①自由过渡(Free Flight),是指熔滴脱离焊丝末端前不与熔池接触,脱离焊丝后经电弧空间自由飞行进入熔池的一种过渡形式。
包括:颗粒过渡(包括大颗粒过渡、排斥过渡和细滴过渡)、喷射过渡(包括射滴过渡、亚射流过渡、射流过渡和旋转射流过渡)和爆炸过渡。
②接触过渡(Bridging Transfer),是通过焊丝末端的熔滴与熔池表面接触成桥而过渡的。
包括:短路过渡和搭桥过渡。
③渣壁过渡(Slag Guiding Transfer),包括:沿渣壳过渡和沿药皮筒过渡。
二、形成条件、特点和应用①大颗粒过渡:高弧压、小电流,重力克服表面张力作用,电弧稳定性和焊接质量比较差,可用于高电压、小电流MIG焊。
②排斥过渡:弧根小,电流较大,斑点压力大,高电压较大电流CO2气体保护焊,直流正接时,斑点压力很大,CO2、MIG都有明显的大颗粒排斥过渡③细滴过度:高弧压,更大电流,电流比较大,电磁收缩力增大,表面张力作用减小,熔滴存在的时间短,熔滴细化,过渡频率增加,电弧稳定性比较高,飞溅少,焊缝质量高;CO2细丝较大电流。
④射滴过度:熔滴直径达到与焊丝直径相近时,电弧力使之脱离焊丝端头,并快速通过电弧空间,向熔池过渡的形式。
形成条件:钢焊丝脉冲MIG焊、铝焊丝MIG焊,电流必须达到一定的临界值,过渡形式才会从滴状过渡变为射滴过渡。
射滴过渡特点:斑点力和重力促进熔滴过渡;表面张力阻碍熔滴过渡;飞溅小,成型好;电流有临界值,且电流区间窄;电弧成钟罩型。
⑤射流过度:熔滴呈细小颗粒,沿焊丝的铅笔尖状的端部以喷射状态快速通过电弧空间向熔池过渡的形式。
获得射流过渡的条件是采用纯氩或富氩保护气氛,直流反极性接法,除了保持高弧压(长弧)外,还必须使焊接电流大于某临界值。
电弧从熔滴的根部扩张到颈缩的根部射流过渡特点:跳弧;铅笔尖状;锥形电弧;等离子流力;指状熔深;电弧平稳,飞溅小;电流有临界值。
熔滴过渡主要形式及其特点熔滴过渡主要形式及其特点2012-02-20 14:20焊丝(条)端头的金属在电弧热作用下被加热熔化形成熔滴,并在各种力的作用下脱离焊丝(条)进入熔池,称之为熔滴过渡。
种类介绍:熔滴过渡状态是指焊条熔化后滴入熔池的状态。
对熔滴过渡产生影响的因素包括保护气体的种类和成分,焊接电流和电压,焊条的成分和直径等。
1. 粒状熔滴过渡(Globular transfer):指熔滴直径比所使用的wire直径大时的过渡状态。
可以细分为低电流和中间程度的焊接电流范围内所产生的drop transfer和较高电流co2焊接时产生的repelled transfer。
2.短路熔滴过渡(Short circuiting transfer):Wire端部产生的熔滴与熔池直接接触过渡。
在低电流电压co2焊接时,或在惰性气体成分高的焊接条件下,即MAG或MIG焊接时会出现。
3.旋转熔滴Rotatingtransfer :在GMAW的大电流领域产生的现象。
由于电流越高熔合效率越高,因此从效率方面考虑时电流越高越好。
但是与其相对应缺点是很难控制熔池,易产生焊接不良。
目前对提高焊接效率的研究主要集中在rotating mode的control方面。
4.射流过渡Spraytransfer :是指比焊接wire小的熔滴的过渡状态。
在较高电流中Ar主成份的保护气体焊接时产生。
喷雾过渡时熔滴一滴一滴有规律的过渡,因此称为projectedtransfer。
熔化后滴落的wire前端形成小的粒状,熔滴以流淌的状态过渡,称为streaming transfer 。
另外熔化的wire前端拉长并高速旋转的过渡称为rotating transfer。
5.球状体过渡前端熔化金属变大形成球状,继而发展为比表面张力还重的大粒熔滴,向母材侧落下过渡的形态叫球状体过渡。
这种形式在CO2焊接的电流区更明显。
因熔滴过渡时不是直落而下,所以焊缝略显不规则,飞溅也多。
熔滴的过渡形式熔滴的过渡形式一、熔滴的定义和特点熔滴是指物质在高温条件下融化成液态,并通过重力或其他外力作用产生的液滴。
熔滴在自然界和许多工业过程中都起着重要作用,其形成和变化过程值得研究。
熔滴具有以下特点:1. 形状多样:熔滴的形状可以是球形、椭圆形、长条形等,形状由表面张力和外力共同决定。
2. 尺寸变化:熔滴的尺寸可以通过外力的作用进行调控,比如拉伸、压缩、碰撞等。
3. 液态性质:熔滴处于液态状态,具有流动性和黏性,能够逐渐融合或分裂为更小的滴状物。
4. 可溶性:熔滴可以在液态状态下与其他物质发生溶解反应,形成新的化合物或混合物。
二、熔滴的形成机制熔滴的形成机制是多种因素共同作用的结果,主要包括以下几个方面:1. 温度变化:物质受热后温度升高,达到熔点时开始融化成液态,形成熔滴。
2. 表面张力:液态物质表面有一定的张力,使得物质尽可能减小总表面积,形成球形或类似球形的熔滴。
3. 重力作用:在自由状态下,熔滴受到重力影响,会下落或滴落,形成各种形状的熔滴。
4. 外力作用:外力的施加会改变熔滴的形态,如拉伸、压缩、碰撞等。
5. 化学反应:物质在熔滴状态下可以与其他物质发生化学反应,形成新的物质。
三、熔滴的应用领域熔滴在众多领域中都有广泛的应用,以下列举几个比较有代表性的应用领域:1. 材料加工:熔滴在材料加工过程中起着重要作用,如金属熔滴喷射成形、激光熔滴沉积等。
2. 涂料领域:熔滴可以作为涂料的基础结构,通过改变熔滴的尺寸和形态,可以调控涂层的性能。
3. 药物制剂:熔滴技术可以用于药物的微胶囊化制备,提高药物的稳定性和可控释放性。
4. 燃烧流体力学:熔滴在燃烧过程中会产生细小的燃烧滴油,对燃烧的反应速率及产品分布有关键影响。
5. 生物医学领域:熔滴可以用于生物材料筛选、细胞培养和组织工程的构建等方面。
四、熔滴的研究进展与挑战目前,熔滴的研究已取得了一些进展,但仍存在一些挑战:1. 理论模型:由于液滴形态的多样性和复杂性,发展简化且准确的数学模型仍然具有挑战性。
焊接工艺问答—熔滴过渡方式焊接过程中,消耗电极(焊丝,焊条)熔滴过渡方式1、短路过渡使受电弧热熔化的消耗电极(焊条)前端与母材熔池短路,边重复进行燃弧,短路熔滴边过渡的形态叫短路过渡式,这种形式在CO2焊接与MIG 焊接的小电流,低电压区焊接时尤为显著,被应用于熔深较浅的薄板焊接。
电极前端的熔融部分逐渐变成球状并增大形成熔滴,与母材熔池里的熔融金属相接触,借助于表面张力向母材过渡。
短路过渡在采用低电流装置和较小焊丝直径的条件下产生,短路过渡易形成一个较小的、迅速冷却的熔池,适合于焊接留较大根部间隙的横梁结构,适合于全位置焊接。
焊丝通过电弧间隙时没有熔滴过渡发生,当接触到焊接熔池时才会发生熔滴过渡。
以下对一个完整的焊接工艺过程进行分析,短路过渡工艺过程的示意见下图。
(1)当电弧正常工作时,母材和焊丝都处于高温状态,送丝机构稳定的送进焊丝。
当焊丝接触到熔池时,同时伴随着如下3个过程发生。
①较大的焊接电流通过焊丝进入焊缝和母材,使焊丝末端开始熔化。
②在图中短弧区,焊接电流迅速提高。
③当初始焊接电弧较短时,电弧电压值降低,电弧熄灭。
(2)采用平特性焊接电源可以使电流持续增加,主要是为了保持焊接电压稳定并提高电弧电压。
此时电弧保持稳定,熔化的焊丝继续向焊接熔池熔敷金属。
(3)当焊接电流与电压继续增加时,焊丝在焊缝上形成一个圆锥形区域,通过持续的送丝过程,将更多的焊丝送进该圆锥形区域中。
(4)随着焊接电压和电流继续增加,更多焊丝的送进,锥形区域不断扩大,接着焊丝在锥形顶部开始产生缩颈,为下一步的剪切作准备。
电磁剪切力主要是焊接电流通过焊丝与焊缝熔敷金属之间的短路过渡产生的,电磁剪切力沿着焊丝的方向向内辐射。
(5)从D开始,焊丝与焊缝上部形成的锥形区域分离,电弧再引燃,电流开始降低,电压从短路过渡电压升高到电弧电压,熔滴停止向焊缝中过渡。
(6)电弧对焊丝和焊缝进行加热。
(7)在电弧区,利用电弧热清除锥形区域,使之熔入焊缝中,增加焊缝和焊丝的热量,为下一个焊接周期作准备。
熔滴过渡方式焊接过程中,消耗电极(焊丝,焊条)熔滴过渡方式1)短路过渡使受电弧热熔化的消耗电极(焊条)前端与母材熔池短路,边重复进行燃弧,短路熔滴边过渡的形态叫短路过渡式,这种形式在CO2焊接与MIG 焊接的小电流,低电压区焊接时尤为显著,被应用于熔深较浅的薄板焊接。
电极前端的熔融部分逐渐变成球状并增大形成熔滴,与母材熔池里的熔融金属相接触,借助于表面张力向母材过渡。
短路过渡在采用低电流装置和较小焊丝直径的条件下产生,短路过渡易形成一个较小的、迅速冷却的熔池,适合于焊接留较大根部间隙的横梁结构,适合于全位置焊接。
焊丝通过电弧间隙时没有熔滴过渡发生,当接触到焊接熔池时才会发生熔滴过渡。
以下对一个完整的焊接工艺过程进行分析,短路过渡工艺过程的示意见下图A 当电弧正常工作时,母材和焊丝都处于高温状态,送丝机构稳定的送进焊丝。
当焊丝接触到熔池时,同时伴随着如下3个过程发生。
①较大的焊接电流通过焊丝进入焊缝和母材,使焊丝末端开始熔化。
②在图中短弧区,焊接电流迅速提高。
③当初始焊接电弧较短时,电弧电压值降低,电弧熄灭。
B 采用平特性焊接电源可以使电流持续增加,主要是为了保持焊接电压稳定并提高电弧电压。
此时电弧保持稳定,熔化的焊丝继续向焊接熔池熔敷金属。
C 当焊接电流与电压继续增加时,焊丝在焊缝上形成一个圆锥形区域,通过持续的送丝过程,将更多的焊丝送进该圆锥形区域中。
D 随着焊接电压和电流继续增加,更多焊丝的送进,锥形区域不断扩大,接着焊丝在锥形顶部开始产生缩颈,为下一步的剪切作准备。
电磁剪切力主要是焊接电流通过焊丝与焊缝熔敷金属之间的短路过渡产生的,电磁剪切力沿着焊丝的方向向内辐射。
E 从D开始,焊丝与焊缝上部形成的锥形区域分离,电弧再引燃,电流开始降低,电压从短路过渡电压升高到电弧电压,熔滴停止向焊缝中过渡。
F 电弧对焊丝和焊缝进行加热。
G 在电弧区,利用电弧热清除锥形区域,使之熔入焊缝中,增加焊缝和焊丝的热量,为下一个焊接周期作准备。
[收藏]•自由过渡滴状过渡:这其中又可以分为大滴状过渡和细颗粒过渡两种形式。
大滴状过渡当电弧电流较小和电弧电压较高时,弧长较长,熔滴不易与熔池接触,也就是说这时很难发生短路过渡。
由于电流较小,弧根面积较小,焊丝和熔滴之间的电磁推力以及熔滴和弧根之间的电磁推力很难使熔滴形成缩颈,而斑点压力对熔滴过渡起阻碍作用,因此这时只有依靠重力来抵消表面张力使得熔滴过渡到熔池。
以上为大滴状过渡的描述,具体到各种焊接方法:(1)熔化极气体保护焊DCSP时,无论是用的氩气还是二氧化碳气体,由于阴极斑点压力较大,都会出现大滴状过渡。
(2)二氧化碳气体保护焊时(电流较小时),由于二氧化碳气体高温解离吸热以及很高的导热系数,对电弧有很强的冷却作用。
因而电弧收缩,弧根面积难于扩展,斑点压力较大而有碍熔滴过渡最终形成大滴状过渡。
(DCRP)(3)高电压小电流的MIG和MAG中也是会出现这种过渡形式。
细颗粒过渡这种过渡形式主要出现在二氧化碳气体保护焊中。
随着焊接电流的增加,斑点面积增加,电磁推力增加,斑点压力逐渐有利于熔滴过渡。
这时熔滴过渡的频率增加,熔滴直径相对较小。
这种过渡形式就是细颗粒过渡。
(这时的熔滴直径仍然大于焊丝直径)这种过渡形式在二氧化碳气体保护焊中应用非常广泛,主要针对于中厚板。
注:二氧化碳气体保护焊中存在大滴状过渡,短路过渡以及细颗粒过渡。
但是大滴状过渡很少用。
喷射过渡这种过渡形式又可以分为射滴过渡、射流过渡以及亚射流过渡。
喷射过渡主要出现在氩气或者是富氩气体保护焊中。
射滴过渡这种过渡形式主要出现在钢和铝的MIG焊中。
由于电流较大,弧根面积可以笼罩整个熔滴,熔滴直径接近于焊丝直径。
这时电磁推力和斑点压力都有利于熔滴过渡,阻碍熔滴过渡的只有表面张力。
值得说明的是,这种过渡形式的电流区间是比较窄的,在焊接过程中并没有可以采用这种形式。
射流过渡射流过渡主要出现在钢的大电流的MIG焊中。
其实钢的氩气保护焊或者富氩保护焊中出现的过渡形式有:大滴状过渡、射滴过渡(甚至有学者认为钢的M IG焊中不存在这种形式)、射流过渡。
电流依次增大,过渡形式依次出现。
射流过渡中比较关键的是存在一个射流过渡临界电流值,与焊丝材料、焊丝直径、伸出长度以及保护气体都是有关的。
(1)焊丝直径细和焊丝材料的熔点较低时,射流过渡临界电流值比较小。
(2)由于钢的电阻比较大,适当的焊丝伸出长度将会产生较大的电阻热,这起到了预热作用,有利于形成射流过渡。
(3)氩气中加入二氧化碳气体时,由于二氧化碳气体存在高温解离吸热以及导热系数高,电弧收缩,电弧电场强度高,因此随着二氧化碳气体的增加,射流过渡临界电流值增加。
当二氧化碳气体增加到30%时,就不存在射流过渡了。
这时为二氧化碳气体保护焊中的细颗粒过渡。
氩气中加入氧气,当氧气的比例低于5%时,由于氧气可以降低钢的表面张力,减少了熔滴过渡的阻力,而有利于形成射流过渡。
但是氧气比例高时,由于解离吸热而升高了临界值。
亚射流过渡通常认为铝的MIG焊中存在大滴状过渡、短路过渡、亚射流过渡以及射滴过渡(或者说是射流过渡)。
而亚射流过渡就是介于短路过渡和射滴过渡之间的一种形式。
亚射流过渡的电弧较短,通常为2~8mm。
可以这样描述:在电弧热作用下形成熔滴并且熔滴长大,在形成缩颈即将以射滴过渡到熔池之前而与熔池短路,在电磁力和表面张力的共同作用下,完成过渡。
因此,这种过渡形式在电弧较长时就是射滴过渡或者射流过渡,电弧较短时就可能为短路过渡。
它与短路过渡的区别在于:亚射流过渡的缩颈在短路之前形成,而短路过渡的缩颈在短路之后形成。
因此,亚射流过渡的短路时间较短,短路电流上升也不是很大。
这种过渡形式在铝合金的MIG焊中广泛应用。
亚射流过渡有很好的自调节作用,等速送丝匹配恒流外特性电源。
注:亚射流过渡是依靠熔化系数的变化来调节焊丝熔化速度,而MIG焊和二氧化碳气体保护焊中的等速送丝匹配的是恒压外特性殿宇,是依靠电流的变化来调节焊丝熔化速度。
短路过渡短路过渡研究的比较多的是在二氧化碳气体保护焊中,小电流低电压规范时采用这种形式,特别适合于焊接薄板和全位置焊接。
短路过渡就是说在形成熔滴后,熔滴还为长大就与熔池接触,接着形成缩颈,在电磁推力和表面张力下破断,完成过渡。
这种过渡形式中的电流电压波形很重要,值得掌握。
短路过渡的稳定性取决于3方面:合适的短路电流上升速度、短路电流峰值以及空载电压回复要迅速。
通过以上可以看出,过渡形式主要取决于焊接规范、保护气体以及熔滴上各种作用力。
•本帖奖 18 威望积分 by原因:•haoyunfei威望:17焊机币:783级别:焊接人焊接术语: dioxidizer 脱氧剂查看详细解释[回复1] [引用此贴内容] 2008-3-15 22:09:42•希望有熔滴过渡方面的照片或者动画的朋友给上传点,谢谢了。
••haoyunfei威望:17焊机币:783级别:焊接人[回复2] [引用此贴内容] 2008-3-16 10:22:36•实际操作中好像不好把握耶••0673111[防灾科技学院焊接教学园]威望:15焊机币:64级别:焊接人[回复3] [引用此贴内容] 2008-3-16 11:06:30•可不可以上传一些熔滴过渡的图片,那样图文并茂。
理解起来会很容易些。
谢谢楼主的资料。
••风过无痕威望:15焊机币:28级别:焊接人[回复4] [引用此贴内容] 2008-3-16 13:58:38••onload="java script:if(this.width>screen.width-333)this.width=screen.width-333" border=0>onload="java script:if(this.width>screen.width-333)this.width=screen.width-333" border=0>onload="java script:if(this.width>screen.width-333)this.width=screen.width-333" border=0>onload="java script:if(this.width>screen.width-333)this.width=screen.width-333" border=0>onload="java script:if(this.width>screen.width-333)this.width=screen.width-333" border=0>••鹞儿威望:17焊机币:265级别:焊接人[回复5] [引用此贴内容] 2008-3-16 18:46:02•非常感谢上面这位朋友的大力支持啊。
不知道还有其他的没,多多益善啊。
••haoyunfei威望:17焊机币:783级别:焊接人[回复6] [引用此贴内容] 2008-3-17 7:38:55•太好了,非常感谢••xyyang0821威望:15焊机币:37级别:焊接人[回复7] [引用此贴内容] 2008-3-18 21:54:09•受教了••289745548威望:15焊机币:18级别:焊接人[回复8] [引用此贴内容] 2008-3-25 19:22:52•太感谢了••yt8005[汽车焊接院]威望:14焊机币:85级别:焊接人[回复9] [引用此贴内容] 2008-3-26 15:29:17•每个图片个属于什么过渡呢?••ghh77威望:9焊机币:-131级别:焊接人[回复10] [引用此贴内容] 2008-3-26 21:00:41•Pulsed arc in fillet weld带极电弧onload="java script:if(this.width>screen.width-333)this.width=screen.width-333" border=0>Pulsed arc脉冲电弧onload="java script:if(this.width>screen.width-333)this.width=screen. width-333" border=0>Rotating arc旋转电弧onload="java script:if(this.width>screen.width-333)this.width=screen. width-333" border=0>Short arc短路电弧onload="java script:if(this.width>screen.width-333)this.width=screen. width-333" border=0>Spray arc喷射电弧onload="java script:if(this.width>screen.width-333)this.width=screen. width-333" border=0>Tandem arc TIME Twin双丝电弧onload="java script:if(this.width>screen.width-333)this.width=screen. width-333" border=0>••鹞儿威望:17焊机币:265级别:焊接人。