焊丝的熔化及熔滴过渡优秀PPT.ppt

焊丝的熔化及熔滴过渡你现在浏览的是第一页，共21页你现在浏览的是第二页，共21页一、加热热源：一、加热热源：(一一)电弧热电弧热极区产热极区产热 1、焊丝接阴极时：Pk=I(Uk-Uw-Ut)I(Uk-Uw)Ut很小，大概只有1V左右。2、焊丝接阳极时：PA=I(Ua+Uw+Ut)IUwUa很小，可忽略。讨论：TIG焊：PAPkMIG焊：PkPAPk受多种因素影响，而PA则不。你现在浏览的是第三页，共21页LHLs电源电源送丝轮送丝轮导电嘴导电嘴la你现在浏览的是第四页，共21页（二）干伸长度上的电阻热（二）干伸长度上的电阻热1、干伸长度：焊丝伸出导电嘴之外的长度LsPR=I2RS=Ls/S2、影响因素：(1)钢焊丝的PR大，因此干身长度的电阻热之影响较大；铝、铜PR小(2)Ls越大，dS越小，则PR越大（三）总热源（三）总热源P=Pa+PR=I（Um+IRs）式中：焊丝接阴极时，Um=（Uk-Uw）焊丝接阳极时，Um=Uw你现在浏览的是第五页，共21页二、影响熔化速度、熔化系数的因素二、影响熔化速度、熔化系数的因素(一一)基本概念基本概念1、熔化速度m：单位时间内焊丝的熔化量。单位：g/s或cm/s。2、熔化系数m：m=m/I，单位时间内，由单位电流所熔化的焊丝量(长度，重量)。单位：g/A.S或Cm/A.S。(二二)影响因素影响因素1、电流：电流越大，熔化速度越大。m=KI(Um+IRs)；m=m/I=K(Um+IRs)显然：1)I增大，m增大 2)对于Al焊丝，m几乎不与I增大，对于钢焊丝，m随着I的增大而增大。你现在浏览的是第六页，共21页2、电压：Ua(La)大时，m与Ua无关Ua(La)较小时，Ua下降时m增大(如I不变则m)，使电弧具有保持弧长稳定的能力。固有自调节作用：弧长较短时，m随La下降而增大，使得电弧具有抵抗外界干扰的保持稳定不变的能力，这种能力被成为固有自调节作用。UaIa a铝铝UaIa钢钢你现在浏览的是第七页，共21页3、焊丝的极性：焊丝接负时，m较大焊丝接正时，m较小4、气体介质：焊丝接阳极时：m=KRm=KIUw与气体介质无关焊丝接阴极时：m=KI(Uk-Uw)Uk与气体介质有关因此，气体介质影响熔化速度，例如在Ar中加CO2可使m增大。5、电阻热:钢焊丝：ds越长，电阻热的影响越大。铝焊丝，电阻热很小，影响不大。你现在浏览的是第八页，共21页F=2Rs式中：为表面张力系数，Rs为焊丝半径。一、基本概念一、基本概念1、熔滴过渡：焊丝端部的熔化金属以滴状进入熔池的过程。2、飞溅：熔化的焊丝金属飞到熔池之外的现象。二、熔滴上的作用力二、熔滴上的作用力(一)表面张力1、焊丝与熔滴间的表面张力F，阻碍过渡，将熔滴保持在焊丝上。你现在浏览的是第九页，共21页2、短路过渡时，熔滴与工件间的表面张力促进过渡。F=2RP影响的因素：1)材料类型：例如，铁的表面张力系数大于铝2)温度：温度上升，表面张力系数降低3)表面活性物质：如钢液中有S或O时，表面张力系数降低。(二二)重力重力1、熔滴的重力：Fg=mg=式中：r熔滴半径，密度。2、作用：1)平焊时促进过渡；2)立焊，仰焊时阻碍过渡。你现在浏览的是第十页，共21页FmgF F F 表面张力表面张力重力重力你现在浏览的是第十一页，共21页（三）电磁收缩力（三）电磁收缩力电流线通过熔滴时的电磁收缩力。1)当Sb(斑点面积)Ss时，电磁线在熔滴中发散，F推向下，促进过渡。（四）斑点力（四）斑点力其作用亦与斑点面积有关：Sb较大时，促进过渡；Sb较小时，阻碍过渡。熔滴中的电磁收缩力熔滴中的电磁收缩力熔滴斑点力熔滴斑点力蒸发反力及带蒸发反力及带电粒子撞击力电粒子撞击力你现在浏览的是第十二页，共21页(五五)爆破力爆破力 熔滴爆破时，爆破力指向四面八方，即促进过渡，又导致飞溅。(六六)等离子流力等离子流力 从焊丝指向工件，总是促进过渡。FP爆破力爆破力等离子流力等离子流力你现在浏览的是第十三页，共21页二、熔滴过渡的主要形式及特点二、熔滴过渡的主要形式及特点（一）自由过渡（一）自由过渡熔滴脱离焊丝，由电弧空间进入熔池。1、滴状过渡globulartransfer1）大滴过渡特点：aD（熔滴加速度）=g（重力加速度）；轴向；dD（熔滴直径）ds（焊丝直径）2）大滴排斥特点：aD（熔滴加速度）=g（重力加速度）；非轴向，有飞溅；dD（熔滴直径）ds（焊丝直径）F F斑斑Fmg大滴大滴你现在浏览的是第十四页，共21页F FPFg射滴射滴射流射流2、细颗粒过渡，出现在CO2焊中特点：aDg；非轴向；dDg；dDds；轴向性好；一次一滴。2）射流特点：aDg；dDds；轴向；连续束流。3）爆炸过渡 Explosive transfer 因气泡的爆破而过渡，通常伴随着飞溅。你现在浏览的是第十五页，共21页熔滴的爆炸过渡熔滴的爆炸过渡爆炸过渡是爆炸过渡是熔滴在形成、长大熔滴在形成、长大或过渡过程中，由于激烈的冶金或过渡过程中，由于激烈的冶金反应，在熔滴内部产生反应，在熔滴内部产生COCO气体，气体，使熔滴急剧膨胀发生爆裂而形成的过使熔滴急剧膨胀发生爆裂而形成的过渡形式。渡形式。在爆炸过渡的同时，发生强在爆炸过渡的同时，发生强烈爆炸飞溅，严重恶化了焊接烈爆炸飞溅，严重恶化了焊接工艺性。工艺性。熔滴爆炸过渡的频率大约为熔滴爆炸过渡的频率大约为303050 50 s-1。Explosive transfer of droplet 2-7你现在浏览的是第十六页，共21页（二）渣壁过渡（二）渣壁过渡 flux-wall guided transfer 1、沿熔渣壁过渡 SAWDCRP：熔滴尺寸大，过渡频率低。DCSP：尺寸小，f大。If 2、沿套筒过渡产生于SMAW。条件：1）厚药皮；2）酸性药皮。（三）接触过渡（三）接触过渡 1、短路过渡 条件：CO2细丝焊，且Ua小，Ia小。特点：电弧稳定，稍有飞溅。2、搭桥过渡 条件：填丝TIG焊中。你现在浏览的是第十七页，共21页熔滴尺寸小，一般不超过焊芯直径，在焊条端面处，可以同时存在多个熔滴；过渡频率较粗熔滴过渡时高，一般为59s-1。渣壁过渡的特征渣壁过渡的特征渣渣壁壁过过渡渡是是焊焊条条端端部部的的熔熔体体沿沿药药皮皮套套筒筒壁壁面面溜溜向向熔熔池池的的一一种种过过渡渡形形式式，熔熔滴滴过过渡渡时时不不发发生生短短路路。Characteristics of flux-wall guided transfer 2-6你现在浏览的是第十八页，共21页1234短路过渡过程及电流、电压波形你现在浏览的是第十九页，共21页三、飞溅及熔敷系数三、飞溅及熔敷系数（一）飞溅（一）飞溅1、飞溅的原因：爆破力；斑点力不对称；气体从熔滴或熔池中析出。2、影响飞溅的因素焊接方法，CO2焊大，MIG小；规范，例如CO2焊；过渡形式。I飞溅率飞溅率ABC你现在浏览的是第二十页，共21页（二）熔敷效率，熔敷系数（二）熔敷效率，熔敷系数1、基本概念(1)熔敷效率：过渡到焊缝中的焊丝金属重量与熔化的焊丝重量之比。(2)熔敷系数：单位时间内由单位电流熔敷到焊缝中焊丝金属重量y(3)损失系数：2、影响的因素：(1)焊接方法SAW、MIG、MAG、CO2、SMA依次减小。(2)焊接参数特别是CO2焊接，电流增大时，熔敷效率增大。你现在浏览的是第二十一页，共21页