焊条熔滴过渡主导力与P′-P″关系图分析

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：从两个主导力的观点出发，并根据主导力对焊条熔滴过渡形态影响的试验结果，由主导力的估算公式可以定量地确定主导力与熔滴过渡形态的关系，这一关系可以用P′-P″关系图来描述。图2-43 焊条电弧焊熔滴过渡时的主导力与熔滴过渡形态的关系A—渣壁过渡 B—粗熔滴过渡 C—喷射过渡 D—爆炸过渡焊条电弧焊熔滴过渡时的主导力与熔滴过渡形态的P′-P″关系图有其重要的理论意义和实用意义。图2-44是预测焊条熔滴过渡形态的程序图。

由于焊条的工艺性取决于焊条熔滴过渡形态，因此焊条的工艺性设计实际上是对某种熔滴过渡形态的设计，其目标是通过一定的技术途径得到焊条预想的熔滴过渡形态，实现预期的焊条工艺性。

从两个主导力的观点出发，并根据主导力对焊条熔滴过渡形态影响的试验结果，由主导力的估算公式可以定量地确定主导力与熔滴过渡形态的关系，这一关系可以用P′-P″关系图来描述。

决定熔滴过渡形态的两个主导力可以分别用如前所述的第一主导力作用指数和第二主导力作用指数的经验表达式（2-8）和式（2-16）描述：第一主导力作用指数P′反映表面张力的作用，而第二主导力作用指数P″则反映气体动力的作用。

图2-43是焊条主导力与熔滴过渡形态关系图。横坐标与纵坐标分别表示第一主导力作用指数P′与第二主导力作用指数P″，图中分八个区，A、B、C和D+C+B4个区分别占据图的四个角，过渡形态分别为A——渣壁过渡区，B——粗熔滴过渡区，C——喷射过渡区，D+C+B——爆炸过渡、喷射过渡和粗熔滴过渡的混合区，其余不占据四个角的B+A、A+B+C+D、D+C、B+D四个区，它们均为两种或两种以上的混合过渡形态的区域。由图看出，当第一主导力作用指数P′＜20（表面张力很大）、第二主导力作用指数P″＜-4时，处在P′-P″关系图中B区，焊条为粗熔滴过渡；当第一主导力作用指数P′＞35、第二主导力作用指数P″＜-4时，在P′-P″关系图中处于A区，熔滴为渣壁过渡；当P′＞20，P″＞0，在P′-P″关系图中处于C区，熔滴为喷射过渡；而当P′＞20，P″=-4.0～0时，在P′-P″关系图中处于A+B+C+D混合过渡形态区。图中各区内标注了代表性的焊条型号或牌号。

图2-43 焊条电弧焊熔滴过渡时的主导力与熔滴过渡形态的关系（P′-P″关系图）

A—渣壁过渡 B—粗熔滴过渡 C—喷射过渡 D—爆炸过渡

焊条电弧焊熔滴过渡时的主导力与熔滴过渡形态的P′-P″关系图有其重要的理论意义和实用意义。它不仅在理论上说明了焊条所具有的粗熔滴过渡、渣壁过渡、爆炸过渡和喷射过渡四种典型的熔滴过渡形态和它们的形成规律，而且在实际应用方面可以对焊条的工艺性进行预测和设计。当已知焊条规格、药皮外径、药皮造渣成分、焊芯和药皮组分中碳含量时，就可以计算出P′和P″的值，并可以确定该种焊条在P′-P″关系图中的区位，近而预测焊条熔滴过渡形态和焊条工艺性。

图2-44是预测焊条熔滴过渡形态的程序图。当已知某焊条的原始条件（焊芯的碳含量、焊条药皮成分、焊芯直径和药皮外径）时，可以确定第一主导力PⅠ和第二主导力PⅡ，进一步确定第一主导力作用指数P′和第二主导力作用指数P″，然后在P′-P″关系图找到该焊条相应的区位，预测出焊条熔滴过渡形态和该焊条的工艺性。