既然渣壁过渡是高钛型不锈钢焊条基本的、主导的过渡形态，显然高钛型不锈钢焊条的工艺性主要取决于渣壁过渡形态对工艺性的直接影响。为了从根本上回答高钛型不锈钢焊条实现工艺稳定性的机理，下面还将对影响高钛型不锈钢焊条工艺稳定性的几个因素做更进一步分析讨论。显然，这是不锈钢焊条工艺稳定性问题十分突出的根本原因。此外，还应当注意到，名义电压对焊条的熔化速度的影响。......
2023-06-30
短路频率评价不锈钢焊条工艺稳定性
【摘要】：由于在测试时间内统计的短路频率fsc反映了焊条熔滴过渡特征信息，因此fsc也可作为判据来评价焊条渣壁过渡趋势。研究表明，熔滴的短路过渡是影响不锈钢焊条工艺质量降低的主要因素，而实现渣壁过渡是解决不锈钢焊条工艺稳定性的根本途径。同时该图还指出了改善不锈钢焊条工艺稳定性的原理和途径，其核心是使熔滴细化，熔滴的细化一方面利于形成深套筒，促进渣壁过渡的形成，另一方面深套筒带来了名义电压的提高。
焊条熔滴为短路过渡时，在测试时间内统计的短路频率比较高；焊条为混合过渡时，随着渣壁过渡成分增大，短路频率逐渐减少；当焊条为完全的渣壁过渡时，短路频率为零。焊接时统计得到的短路频率越低，说明渣壁过渡的倾向越大。当焊条熔滴为完全的渣壁过渡时，平均短路时间T1趋于零，短路频率也趋于零。由于在测试时间内统计的短路频率fsc反映了焊条熔滴过渡特征信息，因此fsc也可作为判据来评价焊条渣壁过渡趋势。
表4-4是测试的不锈钢焊条部分样品熔滴过渡形态、短路过渡概率n（Us）和短路频率fsc的数据，测试的焊条样品有的是在国内市场销售的不同厂商的焊条样品，有的是为试验需要自行压制的。
由表4-4的数据看出：熔滴为短路过渡时，短路概率n（Us）值都超过2%；渣壁过渡的短路概率n（Us）≈0，实际上统计的最大值都不超过0.2%；混合过渡的n（Us）大体在0.2%～2%这一范围。由表4-4还看出：熔滴短路过渡时统计的短路频率fsc＞7.0s-1，混合过渡时fsc≈0.8～7.0s-1，而渣壁过渡时理论上fsc≈0，实际统计的短路频率fsc＜0.8s-1。
表4-4 不锈钢焊条样品焊接电参数的统计数据
总结本章关于不锈钢焊条电弧物理特性和对焊条工艺性的讨论，可以概括以下要点。
1）不锈钢焊芯的电阻系数较大，焊接时导致焊条末段过热，焊接工艺性能明显变差。熔滴过渡形态对不锈钢焊条工艺稳定性产生决定性的影响。研究表明，熔滴的短路过渡是影响不锈钢焊条工艺质量降低的主要因素，而实现渣壁过渡是解决不锈钢焊条工艺稳定性的根本途径。
2）不锈钢焊条工艺稳定性诸因素之间关系图（图4-36），描述了不锈钢焊条熔滴表面张力、熔滴颗粒度、熔滴过渡形态、焊条套筒、焊条名义电压、熔化速度、焊条温升等因素之间相互作用及其因果关系。同时该图还指出了改善不锈钢焊条工艺稳定性的原理和途径，其核心是使熔滴细化，熔滴的细化一方面利于形成深套筒，促进渣壁过渡的形成，另一方面深套筒带来了名义电压的提高。名义电压的提高一方面增大焊条熔化速度，缩短电流对焊芯的加热时间，同时使焊接电流减小，明显降低对焊条的加热，这两个因素都会降低焊条的温升，从而提高焊条工艺稳定性。图4-36为高钛型不锈钢焊条的工艺性设计提供理论依据，对其他类型焊条的工艺性设计同样具有指导意义。
3）不锈钢焊条工艺性设计可以分别采取两条不同的技术路线：一是采用同质焊芯设计不锈钢焊条的技术路线；二是采用异质焊芯设计不锈钢焊条的技术路线，如低碳钢焊芯配合高合金药皮、高合金焊芯配合合金药皮，实现不锈钢焊条工艺性的优化设计。
当采用同质的H0Cr20Ni10不锈钢焊芯时，不锈钢焊条工艺性设计可以有两条途径：第一条途径是在药皮中加入氧化性的成分使熔滴增氧，降低其表面张力，从而使熔滴细化；另一条途径是在药皮中加入稳定电弧的成分，使电弧变成敞开型电弧，导致熔滴底部大面积接受电弧的加热，使熔滴温度升高，表面张力减小，细化熔滴尺寸。实际上这两条途径可以结合起来综合采用，这是同质焊芯不锈钢焊条工艺性设计主要的技术路线。采用异质焊芯设计不锈钢焊条是不锈钢工艺性设计的另一条技术路线，如采用低碳钢焊芯或H0Cr14型焊芯，配合含有大量铁粉和合金粉的药皮，通过焊芯和药皮共同过渡合金，从根本上克服了同质不锈钢焊条工艺稳定性差的弊病。该焊条不仅熔敷效率高，而且飞溅很小，焊缝成形十分美观，在平角焊时显示了突出的优越性。
4）不锈钢焊条的短路电压概率、短路频率等电弧物理特性参数反映了焊条渣壁过渡倾向大小，可以以短路电压概率n（Us）、短路频率fsc作为评价焊条渣壁过渡趋势大小的判据。短路电压概率n（Us）和短路频率fsc越小，焊条渣壁过渡趋势越大，焊条工艺稳定性越好。
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2023-06-30
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2023-06-30
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2023-06-15
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2023-06-30
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