在一定的试验条件下，不同焊丝表现出不同的熔滴行为特征归根结底是由焊丝自身的因素决定的，而焊丝结构和钢皮成分一定时则主要决定于药芯成分。改善碱性药芯焊丝的工艺性，在药芯成分的设计上主要应注意三方面的问题，即稳定电弧、细化熔滴和调整好熔渣。国内有的研究者认为降低药芯粉的熔点，使药芯与钢皮的熔化保持一致，会有利于稳定电弧和改善工艺性。提高药芯成分的软化温度可以加入CaO、Al2O3等高熔点的氧化物，但应该适量。......
2023-06-30
熔滴行为的观察与分析
【摘要】：观察DWE711焊丝熔滴过渡的高速摄影发现，在较小参数下，其熔滴的活动比DW100焊丝要激烈些。表6-1 焊丝飞溅频率统计结果通过高速摄影对熔滴行为的观察分析表明，随着焊接参数的增大，每种焊丝工艺性都有逐渐改善的趋势。DW100焊丝样品在几组焊接参数下熔滴过渡过程的稳定性都好于DWE711焊丝样品。
观察DW100焊丝在24.5V/190A小参数下得到的高速摄影照片时发现，DW100焊丝在小参数下具有典型的排斥过渡的基本过渡形态，熔滴轮廓清晰，熔滴过渡的过程比较平稳，如图6-1所示，该图是撷取的DW100焊丝在24.5V/190A小参数时的高速摄影照片。当大熔滴发生短路时，偶然会引起电爆炸飞溅，如图6-2所示，该图是DW100焊丝引起电爆炸飞溅的高速摄影照片。从图6-2中看到第2帧照片熔滴与熔池接触，第4帧照片就发生了熔滴爆炸，时间不到1.0ms，显然是属于瞬时短路飞溅。这一特征对于任何焊丝在CO2气体保护焊熔滴进行排斥过渡时都是不可避免的，具有普遍性。
图6-1 药芯焊丝CO2气体保护焊小参数下典型的排斥过渡的高速摄影照片
焊丝样品：DW100；设置焊接参数：24.5V/190A，直流反接；拍摄速度：2000f/s。
图6-2 药芯焊丝CO2气体保护焊小参数下排斥过渡引起电爆炸飞溅的高速摄影照片
焊丝样品：DW100；设置焊接参数：24.5V/190A，直流反接；拍摄速度：2000f/s。
随着焊接参数的增大，由24.5V/190A分别增大到28V/240A和32V/300A，熔滴尺寸变小，过渡频率增大，但是熔滴的基本过渡形态没有改变，仍为排斥过渡。图6-3、图6-4是DW100焊丝分别在28V/240A和32V/300A条件下拍摄的高速摄影照片。照片中看到的熔滴过渡的基本形态虽然没有改变，但熔滴变细了，过渡频率增大了。随着焊接电参数进一步增大到35V/340A时，熔滴过渡形态由排斥过渡转变为细熔滴过渡。图6-5是DW100焊丝在35V/340A条件下拍摄的高速摄影照片，这时熔滴颗粒十分细小，其尺寸略大于焊丝的直径。熔滴在过渡过程中不与熔池发生接触短路，也不存在短路引起的电爆炸飞溅，它的主要飞溅形式是熔池中的飞溅，熔滴过渡频率很高，达到理想的过渡形态，焊接过程十分稳定。图6-6是熔池中发生飞溅的高速摄影照片，可以看到十分细小的飞溅物由熔池中飞离的情形。
图6-3 药芯焊丝CO2气体保护焊熔滴过渡的高速摄影照片（一）
焊丝样品：DW100；设置焊接参数：28V/240A，直流反接；拍摄速度：2000f/s。
图6-4 药芯焊丝CO2气体保护焊时熔滴过渡的高速摄影照片（二）
焊丝样品：DW100；设置焊接参数：32V/300A，直流反接；拍摄速度：2000f/s。
图6-5 药芯焊丝CO2气体保护焊在大参数条件下拍摄的高速摄影照片
焊丝样品：DW100；设置焊接参数：35V/340A，直流反接；拍摄速度：2000f/s。
图6-6 药芯焊丝CO2气体保护焊在大参数条件下拍摄的细熔滴过渡产生飞溅的高速摄影照片
焊丝样品：DW100；设置焊接参数：35V/340A，直流反接；拍摄速度：2000f/s。
观察DWE711焊丝熔滴过渡的高速摄影发现，在较小参数下，其熔滴的活动比DW100焊丝要激烈些。图6-7是DWE711焊丝在24.5V/190A条件下熔滴排斥过渡时的高速摄影照片，可以看出熔滴激烈活动的情况，相邻两帧照片（如第5帧与第6帧、第9帧与第10帧）之间的熔滴形状变化很大，熔滴的轮廓有的时候不很清晰（第4、5、7、14、15帧照片），说明大熔滴在焊丝端活动得十分激烈，比图6-1中DW100熔滴的活动性明显地增大了。
图6-7 药芯焊丝CO2气体保护焊在小参数条件下排斥过渡时的高速摄影照片
焊丝样品：DWE711；设置焊接参数：24.5V/190A；拍摄速度：2000f/s。
在图6-8中看到在这一参数下大熔滴与熔池刚一接触时发生瞬间短路飞溅，可以看到第3、4帧照片发生短路，接着熔滴在第6、7帧发生爆炸飞溅。图6-9是该样品焊丝在28V/240A条件下熔滴排斥过渡时产生明显的瞬间短路飞溅的高速摄影照片（第5～7帧照片）。在32V/300A的较大参数下，熔滴同样不十分平静，熔池中的飞溅颇多，但随着电参数进一步增大到35V/340A，熔滴尺寸变细，过渡过程也趋于平稳，不过熔滴中的飞溅也还有发生。观察高速摄影照片时看到偏离焊芯轴线一定尺寸的地方还有熔滴的活动，影响电弧的稳定，还达不到理想的状态。这一点与DW100样品相比较有一定差距。
由高速摄影照片统计的两种焊丝样品的飞溅频率见表6-1，可以看出，在小参数24.5V/190A时，DW100和DWE711两种焊丝样品的飞溅频率最大，分别达到36.32s-1和44.20s-1，而在35V/340A的大参数下，它们的飞溅频率分别降到26.04s-1和35.59s-1。显然随着焊接参数的增大，飞溅频率逐渐减小。比较两种焊丝样品，发现DW100焊丝在几组焊接参数下飞溅频率都比DWE711焊丝低。
图6-8 药芯焊丝CO2气体保护焊在小参数条件下产生飞溅的高速摄影照片
焊丝样品：DWE711；设置焊接参数：24.5V/190A；拍摄速度：2000f/s。
图6-9 药芯焊丝CO2气体保护焊排斥过渡时产生飞溅的高速摄影照片
焊丝样品：DWE711；设置焊接参数：28V/240A：拍摄速度：2000f/s。
表6-1 焊丝飞溅频率统计结果
通过高速摄影对熔滴行为的观察分析表明，随着焊接参数的增大，每种焊丝工艺性都有逐渐改善的趋势。在32V/300A和35V/340A大参数下各种焊丝电弧稳定性较好，飞溅较小，工艺性好。DW100焊丝样品在几组焊接参数下熔滴过渡过程的稳定性都好于DWE711焊丝样品。
有关焊接材料工艺性的信息化技术的文章
- 详细阅读
-
熔滴行为对电弧热效率的影响详细阅读
电弧对焊条的加热方式与焊条端熔滴行为有关，焊条电弧焊时，不同的熔滴过渡形态焊条对电弧热的吸收率是不同的。前者涉及电弧本身发热机制，而本节中讨论的是后者——熔滴过渡形态对电弧热的吸收效率的影响，并不是说焊条的热效率只取决于焊条的熔滴过渡形态。......
2023-06-30
-
碱性药芯焊丝熔滴行为及电弧特性分析详细阅读
图7-1是撷取的DQ-A碱性药芯焊丝样品四种不同参数有代表性的熔滴行为的高速摄影照片，形象地反映了熔滴实际行为，图中还同时将相应的电弧电压和焊接电流波形图一并显示。DQ-A-3与DQ-A-4相比，前者电弧电压、焊接电流波形的波动比后者大。图7-1 DQ-A碱性药芯焊丝典型的熔滴行为照片和电弧电压、焊接电流波形a）DQ-A-123V/55V/dm/min b）DQ-A-226V/65V/dm/min图7-1 DQ-A碱性药芯焊丝典型的熔滴行为照片和电弧电压、焊接电流波形（续）c）DQ-A-328V/95V/dm/min d）DQ-A-430V/105V/dm/min......
2023-06-30
-
低氢型结构钢焊条的熔滴行为特征分析详细阅读
图3-31 低氢型结构钢焊条粗熔滴过渡的典型照片焊条样品：CHE506结构钢焊条，φ3.2mm；直流反接，I=125～135A。下面用多幅图片描述低氢型结构钢焊条形态各异的熔滴行为，以丰富对低氢型结构钢焊条电弧物理现象的认识。低氢型结构钢焊条存在的喷射过渡现象概率很小，由此形成的喷洒飞溅也不大。......
2023-06-30
-
焊条熔滴过渡主导力与P′-P″关系图分析详细阅读
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。......
2023-06-30
- 详细阅读
-
焊条电弧焊中熔滴喷射过渡行为研究详细阅读
照片中用焊芯直径为3.2mm的焊条作为熔滴尺寸的参照。焊条电弧焊时，药皮成分所形成的冶金条件对熔滴行为另一方面的影响，是使碳的激烈氧化形成CO气体，产生对熔滴过渡的气体动力，成为熔滴过渡时的另一个重要的力学因素——第二主导力。下面将要讨论焊条电弧焊爆炸过渡与喷射过渡形成机制：气体动力产生的原理，气体动力对形成熔滴的爆炸过渡与喷射过渡以及对形成飞溅现象的直接影响。......
2023-06-30
-
钛钙型结构钢焊条熔滴过渡形态分析详细阅读
对钛钙型结构钢焊条熔滴行为的观察，证实了钛钙型碳钢焊条具有粗熔滴过渡、渣壁过渡、爆炸过渡和喷射过渡四种类型共存的混合过渡形态，包含了其他各类型焊条熔滴过渡形态某些主要特征。选取的图3-5的视频资料，反映了钛钙型结构钢焊条有代表性的熔滴过渡形式。由于药皮厚度大，套筒增长，使其形成完全的渣壁过渡，因此渣壁过渡成为E4324型高效铁粉焊条基本的过渡形态。......
2023-06-30
相关推荐