焊丝的加热熔化及熔滴过渡土木.pptx

1第二章焊丝的加热熔化及熔滴过渡在熔化极电弧焊过程中,焊丝金属在焊缝中占相当大的份额(约30~80%),所以焊丝熔化的快、慢、多、少以及熔滴过渡状态对电弧的稳定性、焊接质量及焊接生产率起重要作用;第一节焊丝的加热与熔化1、焊丝的加热与熔化特性:焊丝的熔化热由两部分组成:①电弧热(阴极区和阳极区的热):占主要地位(占95~100%);②电阻热::直流正接:焊丝接电源负极作为阴极;工件接电源正极作为阳极;直流反接:焊丝—阳极;工件—阴极;①直流正接:阴极热量用于加热、熔化焊丝:PK=I(UK-UT-UW)=Ium;其中Um为焊丝熔化的等效电压;②直流反接:阳极热量用于加热、熔化焊丝:PA=I(UA+UT+UW)=Ium;当弧柱温度为6000K时,则UT<1V;当电流密度较大,则UA≈0;以上两式可以简化为:PK’=I(UK-UW);PA’=IUW;3结论:当反接时,PA’=IUW,热量主要取决于I和UW,当它们一定时,则焊丝的加热与熔化情况是固定的;当正接时,PK’=I(UK-UW),而UK受很多因素的影响而变化,所以此时焊丝的加热与熔化情况是变化的;在熔化极气保焊中,冷阴极居多,所以UK远远大于UW,所以PK’远远大于PA’,即阴极的热大于阳极的热,在散热条件相同的情况下,直流正接比直流反接焊丝熔化的快;4当ρ较大时(如:钢、钛),并且细丝、大电流时,电阻热不可忽略;:如下图所示:所以,5综上所述:用于加热、熔化焊丝的总热量为:Pm=Ium+I2RS62、焊丝熔化参数::单位电流、单位时间内焊(焊丝)熔化量;单位:[g/];一般常用焊条的αm为8~13;:单位电流、单位时间内,焊丝(焊芯)熔敷在焊缝上的金属量。它标志着焊接过程的生产率;单位:[g/];一般常用焊条的αf为7~12;与熔化系数的关系:αf<αm;:焊丝(焊芯)在熔敷过程中,因飞溅损失的金属重量与熔化的焊丝(焊芯)金属重量的百分比ψ::熔敷金属量与熔化的填充金属量的百分比;熔敷效率=在焊条中加入30%以上的铁粉,铁粉在焊接时熔化并过渡到焊缝中去,增加了熔敷金属量,所以熔敷效率增大;普通焊条的熔敷效率为90%左右,加入铁粉后可达130%左右;9第二节熔滴的受力分析及过渡形式1、熔滴上的作用力:在电弧热的作用下,焊丝或焊条端头的熔化金属形成熔滴,在各种力的作用下向母材过渡;:在焊条端头上保持熔滴的主要作用力,用Fσ表示;如图2-7所示;Fσ=2πRσ;其中:R:焊丝半径;σ:表面张力系数,它与材料的成分、温度、气体介质等因素有关;当金属表面有活性物质时(O、S等),则σ↓当T↑则σ↓;:方向:始终向下;用Fg表示;如图所示平焊位置时,重力促进熔滴过渡;立、仰、横焊时,重力阻碍熔滴过渡;