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什么是熔滴
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,叫熔滴。熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程,称为熔滴过渡。
熔池过渡:
熔滴过渡的形式有球状体过渡、短路过渡和喷射过渡三大类。
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。
(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。
(8)当电压降低到电弧电压以下时,短路过渡过程结束,焊丝接触到焊缝并熄灭。
短路过渡工艺过程中的注意事项如下。
①焊丝熔滴只在短路过渡时才能熔入焊缝金属中,并且没有金属离子通过电弧。
②短路过渡的熔滴过渡周期为20~250次/s。
③在短路过渡过程中,电流产生的磁力场是主要影响因素,而重力不是主要因素,因此所有的焊接位置均可以采用。
④焊丝周围的电流磁力场在短路过渡过程中会引起电磁收缩效应,焊丝顶部熔化的金属熔滴在电磁收缩力的作用下转变成球形熔滴并附着在顶部,形成一个自由熔滴并进人焊接熔池。
⑤。
⑥厚板材料采用大直径焊丝,并且采用喷射过渡来提高金属熔敷效率。
⑦短路过渡对于母材的焊接热量输入较低,因此比较适合焊接薄板,焊接过程中不会产生烧穿现象,常用于焊接板厚小于5mm的碳钢和低合金钢。
(9)下一个过程循环往复。
2、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