以上是通过高速摄影观察到的焊条电弧焊时的粗熔滴过渡与渣壁过渡现象。要回答这些问题就需要从熔滴过渡形态的形成机制来分析寻找答案。焊条电弧焊时由于药皮的存在和参与，使得焊条电弧焊的化学冶金过程复杂化，焊接过程中焊条药皮在焊条端部形成形态各异的套筒，成为影响熔滴过渡形态的重要物理因素。下面首先讨论粗熔滴过渡和渣壁过渡的形成机制。......
2023-06-30
焊接材料熔滴过渡形态的形成机制与评价判据
【摘要】：总结本章关于金属粉芯焊丝、自保护药芯焊丝焊接电弧物理特性的讨论，第6章关于钛型药芯焊丝和实心焊丝电弧物理特性及工艺性分析与评价的讨论，连同第2～4章关于四种不同熔滴过渡形态焊条焊接电弧物理特性与工艺性评价的讨论，现对各种焊接材料熔滴过渡形态、熔滴过渡的形成机制、工艺性评价判据和汉诺威分析仪直观显示的PDD图、CFD图和t-u、t-i图特征进行如下的总结。
总结本章关于金属粉芯焊丝、自保护药芯焊丝焊接电弧物理特性的讨论，第6章关于钛型药芯焊丝和实心焊丝电弧物理特性及工艺性分析与评价的讨论，连同第2～4章关于四种不同熔滴过渡形态焊条焊接电弧物理特性与工艺性评价的讨论，现对各种焊接材料熔滴过渡形态、熔滴过渡的形成机制、工艺性评价判据和汉诺威分析仪直观显示的PDD图、CFD图和t-u、t-i图特征进行如下的总结。
熔化极电弧焊熔滴过渡形态最终都是电弧过程的物理因素，也就是力的因素直接作用的结果。物理因素具体地说表现为两个方面：一方面是熔滴受到表面张力、气体动力、气体排斥力等的作用，这几种力均源于冶金条件，气体动力来自于碳的氧化、有机物的分解，表面张力的大小则取决于液体金属种类及成分，熔渣的性质及构成；另一方面表现为电磁力，它决定于电流的大小、流向、流体的形状特征等因素，体现为对熔滴作用的电磁收缩力、等离子体流力、电弧斑点压力等。熔化极电弧焊时熔滴过渡过程中受力状况和熔滴的过渡形态见表8-7。
表8-7 熔化极电弧焊熔滴受力状况和熔滴过渡形态
①药芯中含少量造渣成分。
②熔滴复合过渡：由钢皮形成的外部熔滴和药芯中金属粉形成的内部金属熔滴同时存在，并分别进行过渡的形式[24]。
③包裹在熔渣内形成熔滴不短路过渡，或称作“附渣”过渡。
药芯焊丝熔滴过渡的形成机制的要点做以下简要阐述：
1）药芯焊丝CO2气体保护焊当电流较小时，由于熔滴的表面张力、电弧极性斑点压力和气体排斥力对熔滴的作用，加上药芯焊丝结构的特点，熔滴往往在偏离焊芯的一侧形成和长大，并能保持较大的体积，形成熔滴的排斥过渡；在排斥过渡情况下，由于熔滴与熔渣不完全熔合，形成明显的渣柱；随着电流的增大，电磁收缩力、电子流力相应增大，同时熔滴温度升高，熔滴表面张力减小，熔滴细化，过渡形态由大熔滴排斥过渡逐渐向表面张力过渡和细熔滴过渡转变，直到电流增大到形成完全的细熔滴过渡；细熔滴过渡时熔滴细小，过渡频率高，过渡时不发生短路，飞溅减小，电弧稳定，是焊接过程的理想状态。
2）碱性药芯焊丝的药芯含有大量的碱性氧化物，这一渣系组成决定了碱性渣具有较大的表面张力并赋予其粗熔滴过渡的基本属性；焊接时在焊丝端部熔滴特别粗大，药芯内氟化物成分的存在，引起电弧明显的飘动和熔滴激烈动荡，电弧力对熔滴过渡过程影响很大，导致大颗粒飞溅频繁发生，在较小电流施焊时熔滴呈不稳定的排斥过渡；随着焊接电流的增大，熔滴过渡时的受力状况将发生变化，推动熔滴过渡的电磁收缩力、等离子流力明显增强，表面张力、电弧极性斑点压力等阻碍熔滴过渡的力作用减弱，在富氩气体保护条件下，可以实现细熔滴过渡，使焊丝工艺性得到改善。
3）自保护药芯焊丝具有的高氟化物碱性熔渣，成就了自保护药芯焊丝特殊的熔滴行为，焊接时焊丝端部保持着半球状的熔渣体，金属熔滴被包裹在其内部，在一定程度上降低了金属熔滴的界面张力，而使金属熔滴自身得以细化。在正常的焊接参数下，熔滴通过熔渣体进行不短路的“敷渣过渡”，使焊接过程稳定。相对稳定地存在于焊丝端部的熔渣体，能够起着隔离空气的作用，使包裹在其内部的熔滴受到熔渣的有效保护，在熔渣体内熔渣与熔化金属之间能充分融合，有利于脱氧、脱氮等冶金过程得以较充分地进行，为实现有效的自保护提供了理想的冶金和电弧物理条件。
4）金属粉芯焊丝在焊接过程中由钢皮形成的外部熔滴和药芯中金属粉形成的内部金属熔滴同时存在，内、外熔滴呈现分别进行过渡的复合过渡形式，而当内、外金属熔滴长大相互接触时，内外两个熔滴合成一体，加快了熔滴长大和过渡，过渡频率增大，过渡周期缩短，熔滴过渡时偏离焊芯的程度明显减小，焊接过程的稳定性增大，焊接工艺性得到改善。
当采用更大的焊接参数，金属粉芯焊丝在富Ar气体保护焊时，在等离子流力和电磁收缩力的作用下，电弧形态十分稳定，熔滴形成射滴过渡。
各种焊接材料熔滴过渡形态、工艺性评价判据，以及汉诺威分析仪生成的PDD图、CFD图和t-u图、t-i图特征见表8-8，根据这些特征可以直观、定性地分析判断焊接材料的工艺性。
表8-8 焊丝、焊条熔滴过渡形态、焊接工艺性评价判据以及PDD图、CFD图和t-u图、t-i图特征
（续）
①对不短路的t-u波形进行信号平滑处理后使用ν（U）、ν（I）判据。
②熔滴复合过渡是指药芯焊丝由钢皮形成的外部熔滴和药芯中金属粉形成的内部金属熔滴同时存在，并分别进行过渡的形式。
有关焊接材料工艺性的信息化技术的文章
- 详细阅读
-
熔滴过渡形态与焊条工艺性的关系详细阅读
焊条熔滴过渡形态与焊条工艺性的关系见表2-6，其中焊条工艺性包括焊条电弧挺度、电弧连续性、可操作性、飞溅大小、焊接时的烟雾、焊条名义电压、电弧热效率和焊条工艺稳定性等方面。表2-5 焊条熔滴过渡形态特征表2-6 焊条熔滴过渡形态与焊条工艺性的关系①指在焊接过程中焊条前、后段工艺性的变化程度。因此粗熔滴过渡时综合工艺性比较差。另外，喷射过渡焊接时烟尘也较大，也是影响焊条工艺性的主要因素。......
2023-06-30
-
熔滴过渡形态对电弧稳定性的影响详细阅读
在两个虚线框中以外还有两个标有黑色圆点的结点，即Ⅳ-B、Ⅲ-B，分别表示具有粗熔滴过渡和爆炸过渡同时具有敞开型电弧，这种情况下电弧稳定性居中。表2-3列出了几种代表性常用焊条熔滴过渡形态、电弧类型、电弧稳定性结点位置和电弧稳定性系数值。......
2023-06-30
-
数字化信息解读焊条典型熔滴过渡形态详细阅读
表2-2 焊条四种典型熔滴过渡形态的电弧物理特性参数测试结果①①分析仪设置：短路时间组宽ΔT1=100μs，燃弧时间、加权燃弧时间、短路周期时间组宽ΔT2、ΔT3、ΔTc=100μs，最小短路时间T1min=1000μs，阈值电压Uth=10V。②代表典型熔滴过渡形态的焊条样品：TY102B粗熔滴过渡，JHJ42201爆炸过渡，E308-12渣壁过渡，TYD132喷射过渡。......
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
-
焊条熔滴过渡形态电弧参数分布研究详细阅读
由于熔滴的爆炸过渡形态也有短路过程发生，所以具有爆炸过渡的JHJ42201试验焊条的电压概率密度分布曲线3也具有双驼峰的特点。图2-37是用汉诺威分析仪测试得到的焊条电弧焊四种典型过渡形态的焊接电流概率密度分布叠加图。渣壁过渡的E308-12焊条和喷射过渡的TYD132焊条都不存在短路过渡，当然不会出现熔滴短路过渡引起的大电流和电弧重燃时形成的小电流，电流概率密度分布曲线比较收敛。......
2023-06-30
-
CO2焊熔滴过渡形式和焊接参数的优化选择详细阅读
（二）CO2焊的焊接参数的选择主要的焊接参数有：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、保护气体流量、焊丝伸出长度及电感值等。短路过渡CO2焊要求具有合适的短路电流上升速度，从而将缩径小桥控制在焊丝与熔滴之间，以保证爆破力将大部分熔滴金属过渡到熔池中。......
2023-06-23
-
药芯焊丝CO2气体保护焊的熔滴过渡形态探究详细阅读
药芯焊丝CO2气体保护焊的熔滴过渡形态是药芯焊丝电弧物理现象最主要的特征表现，在第2章阐述了焊条熔滴过渡形态的特征，指出对于一定规格的焊条，由于使用的焊接电流大体上限制在不大的范围内，因此焊条的熔滴过渡形态主要决定于焊条自身的因素，如渣系、药皮组成物成分及物理化学性质、药皮的厚度等。这三种熔滴过渡形态反映了钛型药芯焊丝熔滴过渡的基本情况。......
2023-06-30
相关推荐