01_焊接基礎(chǔ)知識(shí)

1、第一章 焊接基礎(chǔ)知識(shí)11 概 述焊接是金屬材料連接的最基本方法之一，它具有低成本、永久性、可靠性高的特點(diǎn)。目前，焊接廣泛應(yīng)用于金屬材料間的連接，并對所焊產(chǎn)品產(chǎn)生更大的附加值。焊接作為一種現(xiàn)代的先進(jìn)主導(dǎo)制造工藝技術(shù)，正逐步集成到產(chǎn)品的主壽命過程，即從設(shè)計(jì)開發(fā)、工藝制定、制造生產(chǎn)，到運(yùn)行服役、失效分析、維護(hù)、再循環(huán)等產(chǎn)品的各個(gè)階段。焊接作為一種廣泛的系統(tǒng)工程，大量應(yīng)用于機(jī)械制造、電力建設(shè)、石油化工、交通運(yùn)輸設(shè)備、建筑工程、航天航空、電子器件、家用電器、醫(yī)療器械、通訊工程等眾多領(lǐng)域。幾乎有金屬應(yīng)用的地方，都有焊接現(xiàn)象。一、焊接裝備 焊接裝備包括焊接電源設(shè)備、焊接輔機(jī)具和切割設(shè)備。 近幾年來，我國焊接

2、裝備的技術(shù)水平和制造能力不斷提高，絕大多數(shù)焊接裝備能滿足國內(nèi)市場的需要，一些專機(jī)、成套設(shè)備和部分通用焊接設(shè)備還向國外出口，但是仍然存在很多問題。1、焊接設(shè)備結(jié)構(gòu)不合理 在電弧焊機(jī)中交流弧焊機(jī)所占比例仍較大，以逆變焊機(jī)為代表的直流焊機(jī)所占比例還有待提高。2、焊接設(shè)備的自動(dòng)、半自動(dòng)化程度不高。以電弧焊機(jī)為例，自動(dòng)、半自動(dòng)焊機(jī)所占比例較小。3、數(shù)控切割機(jī)的制造已形成一定的規(guī)模，但配套的等離子切割電源還要大量進(jìn)口，專用的數(shù)控切割設(shè)備品種不多。4、焊接機(jī)器人制造能力、制造水平和推廣應(yīng)用有待進(jìn)一步提高。國內(nèi)投產(chǎn)使用的焊接機(jī)器人絕大部分從國外進(jìn)口，與日本、美國、西歐等工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，焊接機(jī)器人的數(shù)量極少，

3、焊接機(jī)器人的正常運(yùn)行率不理想。5、焊接裝備水平相對落后 我國在特種焊機(jī)、成套設(shè)備及其他焊接裝備方面發(fā)展較慢，滿足不了焊接生產(chǎn)的需要。很多國產(chǎn)新型焊接設(shè)備自行研制開發(fā)的少，仿制、組裝的多。6、焊接設(shè)備、TIG、CO2焊槍和配件制造的自動(dòng)化程度不高，手工作業(yè)較多，產(chǎn)品性能穩(wěn)定性和一次合格率有待提高。二、焊接技術(shù)應(yīng)用 在重型機(jī)械、冶金機(jī)械、礦山工程機(jī)械、電站鍋爐、壓力容器、石油化工、機(jī)車車輛、汽車等行業(yè)，普遍應(yīng)用了數(shù)控切割技術(shù)以及埋弧焊、電渣焊、CO2氣保焊、TIG焊、MIG焊、MAG焊、電阻焊、釬焊等焊接方法。我國焊接科技和生產(chǎn)技術(shù)水平雖有很大發(fā)展，但從整體生產(chǎn)水平看，與發(fā)達(dá)國家相比還存在很大差距

4、，尤其在高新技術(shù)的應(yīng)用上差距更大。1、焊接技術(shù)應(yīng)用不廣、數(shù)量不多 焊接結(jié)構(gòu)用鋼量作為衡量一個(gè)國家工業(yè)發(fā)達(dá)及焊接技術(shù)先進(jìn)的主要指標(biāo)。全世界平均45的鋼材要經(jīng)過焊接才能成為投入市場的產(chǎn)品。 2、焊接生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化水平低 我國手工焊所占比例很大。按焊絲與焊接材料的比來計(jì)算機(jī)械化、自動(dòng)化的比例，1999年日本為80.6%，西歐為74%，美國為71%，2000年我國為23%。 從生產(chǎn)工藝裝備看，近年來我國生產(chǎn)了一些成套的焊接工藝裝備和焊接生產(chǎn)線，也有的廠家從國外引進(jìn)了一些設(shè)備，數(shù)量遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)的需要。 3、特種工程條件下的特種材料焊接應(yīng)用較少 我國在特種工程條件下（高溫、低溫、石化、海洋、

5、核能、航空航天、酸堿腐蝕等）特種工程材料的焊接領(lǐng)域，不論是工藝水平，還是實(shí)際應(yīng)用范圍均滿足不了目前工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。在充分發(fā)揮焊接結(jié)構(gòu)使用性能、節(jié)約材料、降低成本的異種鋼材料焊接應(yīng)用和工藝水平方面，近年來雖有很大進(jìn)展，但總體仍落后于美、日、德等國家。12 焊接的本質(zhì)及分類焊接過程的本質(zhì)就是通過適當(dāng)?shù)奈锢?、化學(xué)過程使兩個(gè)分離表面的金屬原子之間的距離接近金屬晶格距離并形成結(jié)合力。目前找到的基本途徑，便形成了焊接的基本分類。一、熔化焊接 使被連接的母材表面局部加熱熔化成液體，然后冷卻結(jié)晶成一體的方法為熔化焊接。為了實(shí)現(xiàn)熔化焊接，關(guān)鍵是要有一個(gè)能量集中、溫度足夠高的加熱熱源。按照熱源的不同，熔化焊接

6、的基本方法分為：氣焊（以氧乙炔或其他可燃?xì)怏w燃燒火焰為熱源）；鋁熱焊（以鋁熱劑放熱反應(yīng)熱為熱源）；電弧焊（以氣體導(dǎo)電時(shí)產(chǎn)生的熱為熱源）；電子束焊（以高速運(yùn)動(dòng)的電子束為熱源）；激光焊（以單色光子束流為熱源）等等若干種。其次，為了防止局部熔化的高溫焊縫金屬跟空氣接觸而造成成分、性能的不良，熔化焊接過程一般都必須采取有效的隔離空氣的保護(hù)措施，其基本形式是：真空、氣相和渣相保護(hù)三種。因此，保護(hù)形式常常是區(qū)分熔化焊接方法的另一個(gè)特征。例如，熔化焊接方法中最重要的電弧焊方法就可按保護(hù)方法的不同分為埋弧焊、氣保護(hù)焊等很多種。此外，電弧焊方法還按電極特征分為熔化極和非熔化極兩大類。二、壓力焊接利用摩擦、擴(kuò)散和

7、加壓等物理作用克服兩個(gè)連接表面的不平度，除去（擠走）氧化膜及其他污染物，使兩個(gè)連接表面上的原子相互接近到晶格距離，從而在固態(tài)條件下實(shí)現(xiàn)的連接統(tǒng)稱為固相焊接。固相焊接時(shí)通常都必須加壓，因此也稱壓力焊接。為了使固相焊接容易實(shí)現(xiàn)，固相焊接大都在加壓的同時(shí)伴隨加熱措施，但加熱溫度通常都遠(yuǎn)低于焊件的熔點(diǎn)，因此固相焊接一般都無需保護(hù)措施（擴(kuò)散焊等除外）。按照加熱方法不同，壓力焊接的基本方法有：冷壓焊（不采取加熱措施的壓焊）、摩擦焊、超聲波焊、爆炸焊、鍛焊、擴(kuò)散焊、電阻對焊、閃光對焊等若干種。應(yīng)該注意的是，通常所指的電阻焊都可以稱為壓力焊（焊接過程中需要加壓），但是有些電阻焊（點(diǎn)焊、縫焊）接頭形成過程伴隨有

8、熔化結(jié)晶過程，不過是在加壓的條件下進(jìn)行的，所以仍然屬壓力焊。三、釬焊 利用某些熔點(diǎn)低于被連接母材熔點(diǎn)的熔化金屬（釬料）作連接的媒介物在連接界面上的流散浸潤作用，然后冷卻結(jié)晶形成結(jié)合面的方法稱為釬焊。釬焊必須采取加熱（使釬料熔化，但母材不熔化）和保護(hù)措施（使熔化的釬料不跟空氣接觸）。按照熱源和保護(hù)條件不同，釬焊方法分為：火焰釬焊（以氧乙炔燃燒火焰為熱源）；真空或充氣感應(yīng)釬焊（以高頻感應(yīng)電流的電阻熱為熱源）；電阻爐釬焊（以電阻爐輻射熱為熱源）；鹽浴釬焊（以高溫鹽浴為熱源）等若干種。以下為基本焊接方法示意圖：熔化極氣體保護(hù)電弧焊的分類：注：在MAG焊中，如果保護(hù)氣體以Ar為主，也稱為MIG焊。13

9、焊接電弧原理一、焊接電弧的物理本質(zhì)和引燃電弧是所有電弧焊接方法的能源，電弧能有效而簡便的把電能轉(zhuǎn)變成焊接過程所需的機(jī)械能及熱能。電弧并不是一般的燃燒現(xiàn)象。實(shí)質(zhì)上，電弧是在一定條件下電荷通過兩電極間氣體空間的一種導(dǎo)電現(xiàn)象?；蛘哒f是一種氣體放電現(xiàn)象。借助這種特殊的氣體放電過程，電能轉(zhuǎn)變成光能；熱能和機(jī)械能。焊接就是要利用其熱能和機(jī)械能達(dá)到金屬連接的目地。1、氣體放電的基本概念不論固體、液體還是氣體，能否呈現(xiàn)導(dǎo)電性，都取決于在電場作用下是否擁有可自由移動(dòng)的帶電粒子。金屬本身擁有大量自由電子，所以在金屬導(dǎo)體兩端只要加上電壓，自由電子便產(chǎn)生定向運(yùn)動(dòng)，形成電流。但是正常狀態(tài)下的氣體不含帶電粒子，是由中性分

10、子或原子組成的。它們雖然可以自由移動(dòng)，但不會(huì)受電場作用而產(chǎn)生定向運(yùn)動(dòng)，所以是不導(dǎo)電的。因此，要使正常狀態(tài)的氣體導(dǎo)電，必須先有一個(gè)產(chǎn)生帶電粒子的過程，然后才能呈現(xiàn)導(dǎo)電性能。2、帶電粒子的擴(kuò)散和復(fù)合現(xiàn)象 電弧的導(dǎo)電是靠電弧空間帶電粒子的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的,電弧的穩(wěn)定燃燒是帶電粒子產(chǎn)生、運(yùn)動(dòng)與消失的動(dòng)平衡過程。帶電粒子產(chǎn)生后，一部分承擔(dān)了導(dǎo)電任務(wù)，另一部分則在電弧空間消失了，帶電粒子在電弧空間的消失過程主要有擴(kuò)散與復(fù)合兩種形式。（1）擴(kuò)散: 帶電粒子和一般氣體分子和原子一樣，如果分布密度不同，則帶電粒子將從密度高的地方向密度低的地方移動(dòng)而趨向密度均勻，這種現(xiàn)象稱為帶電粒子的擴(kuò)散現(xiàn)象。（2）復(fù)合: 電弧空間

11、的正負(fù)帶電粒子（正離子、負(fù)離子、電子），在一定條件下相遇而互相結(jié)合成中性粒子的過程稱為復(fù)合。3、焊接電弧的引燃 焊接電弧引燃有兩種方式：接觸引弧和非接觸引弧 （1） 接觸引弧:在弧焊電源接通后，電極（焊條或焊絲）與工件直接短路接觸，隨后拉開，從而把電弧引燃。手弧焊和熔化極保護(hù)焊都采用這種引弧方式。 （2） 非接觸引弧:指在電極與工件之間存在一定間隙，施以高壓擊穿間隙，使電弧引燃。鎢極氬弧焊和等離子弧焊采用這種方式。二、電弧區(qū)域的組成及壓降分布當(dāng)兩電極之間產(chǎn)生電弧放電時(shí)，在電弧長度方向的電場強(qiáng)度并不是均勻的，實(shí)際測量得到沿弧長方向電壓分布如圖。由圖可以看到電弧由三個(gè)電場強(qiáng)度不同的區(qū)域構(gòu)成。陽極附

12、近的區(qū)域?yàn)殛枠O區(qū)，其電壓稱為陽極電壓降；陰極附近的區(qū)域?yàn)殛帢O區(qū)，其電壓稱為陰極電壓降；中間部分為弧柱區(qū)，其電壓稱為弧柱電壓降。電弧的這種不均勻的電場強(qiáng)度說明電弧各區(qū)域的電阻是不相同的?；≈碾娮栎^小，電壓降較?。欢鴥蓚€(gè)電極區(qū)的電阻較大，電壓降較大。1、陰極區(qū)的導(dǎo)電機(jī)構(gòu) 為了維持電弧穩(wěn)定燃燒，陰極區(qū)的任務(wù)是向弧柱區(qū)提供所需要的電子流，接受由弧柱送來的正離子流，以滿足電弧導(dǎo)電需要大電流的特點(diǎn)。 2、陽極區(qū)的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)陽極區(qū)的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)比陰極區(qū)要簡單的多，為了維持電弧導(dǎo)電，陽極區(qū)的任務(wù)是接受由弧柱過來的電子流和向弧柱提供的正離子流。 三、電弧的靜特性（如圖）電弧燃燒時(shí)，兩極間穩(wěn)態(tài)的電壓和電流關(guān)系曲線稱電

13、弧的靜特性（電弧壓降是陰極壓降.陽極壓降.弧柱壓降的總和）。A段：為下降特性段，這時(shí)，電弧不穩(wěn)定，一般不采用這個(gè)區(qū)段。B段：為平特性段，電弧穩(wěn)定燃燒。電流穩(wěn)定，電壓隨著弧長變化而變化。埋弧自動(dòng)焊：正常電流密度平特性區(qū)焊條手工焊（500A）：無上升特性區(qū)TIG： 大電流區(qū)-平特性區(qū)C段：為上升特性段，電弧穩(wěn)定燃燒。電流增大，電壓升高。埋弧自動(dòng)焊：大電流密度上升特性區(qū)細(xì)絲熔化極氣保焊：電流密度較大上升特性區(qū)四、電弧力在焊接過程中，電弧不僅是一個(gè)熱源而且也是一個(gè)力源。電弧產(chǎn)生的機(jī)械作用力與焊縫的熔深、熔池?cái)嚢琛⑷鄣芜^渡、焊縫成型都有直接關(guān)系。如果對電弧力控制不當(dāng)他將破壞焊接過程，使焊絲金屬不能過渡到

14、熔池而形成飛濺、焊瘤、咬邊、燒穿等缺陷。焊接電弧力主要包括：電磁力、等離子流力、斑點(diǎn)壓力、短路爆破力等。1、電磁收縮力在焊接電弧中，電磁收縮力同時(shí)作用于工件和焊條上，實(shí)際上焊接電弧不是圓柱體，而是斷面直徑變弧的圓錐狀氣態(tài)導(dǎo)體。因?yàn)楹笚l直徑限制了導(dǎo)電區(qū)的擴(kuò)展，而在工件上電弧可以擴(kuò)展的比較寬。所以接近焊條端電弧斷面直徑小，接近焊件端電弧斷面直徑大，直徑不同將引起壓力差，從而產(chǎn)生焊條指向工件的推力F推：F推=kI (Rb/Ra)，：F推：指向工件的推力；I： 電流值；Rb： 錐形弧柱下地面半徑；Ra： 錐形弧柱上地面半徑。 2、等離子流力電弧中由于電弧推力引起的高溫氣流運(yùn)動(dòng)所形成的力稱為等離子流力。

15、3、斑點(diǎn)力當(dāng)電極上形成斑點(diǎn)時(shí)，由于斑點(diǎn)上導(dǎo)電和導(dǎo)熱的特點(diǎn)，在斑點(diǎn)上產(chǎn)生斑點(diǎn)力。斑點(diǎn)力在一定條件下會(huì)阻礙焊條熔化金屬的過渡。4、爆破力熔滴短路時(shí)電弧瞬時(shí)熄滅，因短路時(shí)電流很大，短路金屬液柱中電流密度很高，在金屬液柱內(nèi)產(chǎn)生很大的電磁收縮力，使電弧頸變細(xì)，電阻熱使金屬液柱溫度急劇升高，使液柱氣化爆裂，此為爆破力并且能使液體金屬形成飛濺。五、磁場對電弧的作用電弧周圍的磁場：電弧本身電流產(chǎn)生的磁場（自身磁場）。電弧自身磁場的作用：使電弧具有剛直性（電弧作為一個(gè)柔軟導(dǎo)體抵抗外界干擾，保持焊接電流沿焊條軸向流動(dòng)的性能）。電弧的磁偏吹(自身磁場不對稱使電流偏離焊條軸線的現(xiàn)象)。1、造成磁偏吹的原因是：（1）接

16、地線位置不正確；（2）外部磁場；（3）焊條不同心。2、消除和減弱偏吹的方法：（1）短弧焊接；（2）對長和大的工件兩邊連接地線；（3）消除工件剩磁；（4）用厚皮焊條；（5）避免周圍磁性物質(zhì)影響14 焊絲的加熱、熔化及熔滴過渡一、焊絲的加熱、熔化熔化極電弧焊時(shí)，焊絲熔化作為填充金屬形成焊縫。焊絲的熔化主要靠陰極區(qū)或陽極區(qū)所產(chǎn)生的熱量，而弧柱區(qū)產(chǎn)生的熱量對焊絲熔化居次要地位。焊絲除了受電弧的加熱外，在自動(dòng)和半自動(dòng)焊時(shí)，從焊絲與導(dǎo)電嘴接觸點(diǎn)到電弧端頭的一段焊絲（即焊絲伸出長度用Ls表示）有焊接電流流過，所產(chǎn)生電阻熱對焊絲有預(yù)熱作用，從而影響焊絲的熔化速度。特別是焊絲比較細(xì)和焊絲金屬的電阻系數(shù)比較大時(shí)這

17、種影響更為明顯。 PR=I Rs RS=Ls/S影響焊絲熔化速度的因素： 1、電流和電壓對熔化速度的影響。 2、氣體介質(zhì)對焊絲熔化速度的影響。不同氣體介質(zhì)直接影響陰極壓降的 大小和焊接電弧產(chǎn)熱多少，因此影響焊絲的熔化速度。 3. 電阻熱對熔化速度的影響。熔化焊時(shí)，由于采用的電流密度較大，所 以在焊絲伸出長度產(chǎn)生的電阻熱對焊絲起著預(yù)熱作用，可以影響到焊絲的熔化速度。 二、熔滴過渡和飛濺在電弧熱作用下，焊絲與焊條端頭的熔化金屬形成熔滴，受到各種力的作用向母材過渡，稱為熔滴過渡。1、熔滴上的作用力1、焊條端頭的金屬熔滴受以下幾個(gè)力的作用；表面張力、重力、電磁收縮力、斑點(diǎn)壓力、等離子流力和其他力。 表

18、面張力 表面張力是在焊條端頭上保持熔滴的主要作用力。 重力當(dāng)焊絲直徑較大而焊接電流較小時(shí)，在平焊位置情況下，使熔滴脫離焊絲的力主要是重力。如果熔滴的重力大于表面張力時(shí)，熔滴就要脫離焊絲。在立焊和仰焊時(shí)，重力將阻礙熔滴過渡。 電磁力電流通過熔滴時(shí)，將產(chǎn)生電磁力的軸向分力，其方向總是從小截面指向大截面，它是促進(jìn)熔滴過渡的。 等離子流力。電流較大時(shí)，高速等離子流將對熔滴產(chǎn)生很大的推力，使之沿焊絲軸線方向運(yùn)動(dòng)。這種推力的大小與焊絲直徑和電流大小有密切的關(guān)系。 斑點(diǎn)壓力電極上形成斑點(diǎn)時(shí)，當(dāng)斑點(diǎn)面積較小時(shí)斑點(diǎn)壓力常常是阻礙熔滴過渡的力；而當(dāng)斑點(diǎn)面積很大，籠罩整個(gè)熔滴時(shí)斑點(diǎn)壓力常常促進(jìn)熔滴過渡。 爆破力當(dāng)熔

19、滴內(nèi)部含有易揮發(fā)金屬或由于冶金反應(yīng)而生成氣體時(shí)，會(huì)使熔滴內(nèi)部在電弧作用下氣體積聚和膨脹造成較大的內(nèi)力，從而使熔滴爆炸而過渡。如短路過渡焊接時(shí)。上述各種力對熔滴過渡的作用，根據(jù)不同的工藝條件應(yīng)做具體的分析。 當(dāng)立焊仰焊時(shí)，重力使過渡的金屬偏離電弧的軸線方向而阻礙熔滴過渡。長弧時(shí)，表面張力總是阻礙熔滴從焊絲端部脫離，但當(dāng)熔滴與熔池金屬短路并形液體金屬過橋時(shí)，由于熔池界面很大，這時(shí)表面張力有助于把液體金屬拉進(jìn)熔池，而促進(jìn)熔滴過渡。電磁力也有同樣的情況，當(dāng)熔滴短路使電流線呈發(fā)散形，也會(huì)促進(jìn)液態(tài)小橋金屬向熔池過渡。2、熔滴過渡主要形式及其特點(diǎn)（1） 熔滴過渡的分類熔滴過渡形式大體上可分為三種類型，即自由

20、過渡、接觸過渡和渣壁過渡。自由過渡： 指熔滴經(jīng)電弧空間自由飛行，焊絲端頭和熔池之間不發(fā)生直接接觸。接觸過渡： 焊絲端部的熔滴與熔池表面通過接觸而過渡。在熔化極氣體保護(hù)焊時(shí)，焊絲短路并重復(fù)的引燃電弧，這種接觸過渡亦稱為短路過渡。TIG焊時(shí)，焊絲作為填充金屬，它與工件間不引燃電弧，也稱為搭橋過渡的。渣壁過渡： 渣壁過渡與渣保護(hù)有關(guān)，常發(fā)生在埋弧焊與手弧焊時(shí)，熔滴是從熔渣的空腔壁上流下的。（2）滴狀過渡大滴狀排斥過渡 氣體保護(hù)焊時(shí)，因CO2氣體高溫分解吸熱對電弧有冷卻作用，使電弧電場強(qiáng)度提高，電弧收縮，弧根面積減小，增加了斑點(diǎn)壓力而阻礙熔滴過渡，并形成大滴狀排斥過渡。熔化極氣體保護(hù)焊直流正接時(shí)，由于

21、斑點(diǎn)壓力較大，無論用Ar還是CO2氣體保護(hù)，焊絲都有明顯的大滴狀排斥過渡現(xiàn)象。應(yīng)當(dāng)指出的是，中等電流規(guī)范CO2氣體保護(hù)焊時(shí)，因弧長較短，同時(shí)熔滴和熔池都在不停的運(yùn)動(dòng)，熔滴與熔池極易發(fā)生短路過程，所以CO2氣體保護(hù)焊除大滴狀排斥過渡外，還有一部分熔滴是短路過渡。正因?yàn)檫@種過渡形式有一定量的短路過渡易形成飛濺，所以在焊接回路中應(yīng)串聯(lián)大一些的電感，使短路電流上升速度慢一些，這樣可以適當(dāng)?shù)臏p少飛濺。細(xì)顆粒過渡CO2氣體保護(hù)焊時(shí)，隨著焊接電流的增加，斑點(diǎn)面積也增加，電磁力增加，熔滴過渡頻率也增加。雖然由于電流增加使熔滴細(xì)化，但是熔滴尺寸一般也大于焊絲直徑。電流再增加時(shí)，它的電弧形態(tài)與熔滴過渡形式?jīng)]有突然

22、變化，這種過渡形式稱為細(xì)顆粒過渡。細(xì)顆粒過渡飛濺較小。（3） 噴射過渡用氬氣或富氬氣體保護(hù)焊時(shí)，會(huì)出現(xiàn)噴射過渡形式。射滴過渡過渡時(shí)熔滴直徑大于焊絲直徑，脫離焊絲沿焊絲軸向過渡。（焊鋼時(shí)總是一滴一滴的過渡，焊鋁及其合金時(shí)每次12滴）氣體保護(hù)焊時(shí)，均有射滴過渡形式。射滴過渡是界于小電流滴狀過渡和大電流射流過渡之間的一種熔滴過渡形式。射流過渡焊絲端部液體金屬直徑很細(xì)熔滴的表面張力很小，再加等離子氣流的作用，細(xì)小的熔滴從焊絲尖端一個(gè)接一個(gè)向熔池過渡，過渡速度很快。脫離焊絲端部的熔滴加速度可以達(dá)到重力加速度的幾十倍，稱這過渡方式為射流過渡。（4） 短路過渡 在較小電流低電壓時(shí)，熔滴未長成大滴就與熔池短路

23、，在表面張力及電磁收縮力的作用下，熔滴向母材過渡這種過程稱短路過渡。（這種過渡形式電弧穩(wěn)定，飛濺較小，熔滴過渡頻率高，焊縫成形較好，廣泛用于薄板和全位置焊接過程）（5） 渣壁過渡指涂料焊條手弧焊和埋弧焊時(shí)的熔滴形式。使用涂料焊條接時(shí)，可出現(xiàn)四種過渡形式：渣避過渡大顆粒過渡、細(xì)顆粒渡和短路過渡。過渡形式?jīng)Q定于涂料成分和藥皮厚度、焊接規(guī)范、電流種類和極性等。用厚皮涂料焊條焊接時(shí)，焊條端頭形成帶一定角度的藥皮套筒，它可以控制氣流的方向和熔滴過渡的方向。套筒的長短與涂料厚度有關(guān)，通常涂料越厚，套筒越長，吹送力也越大，但涂料層厚度應(yīng)適當(dāng)。過厚和過薄都不好，均可產(chǎn)生較大的熔滴。當(dāng)涂料層厚度為1.2mm時(shí)熔

24、滴的顆粒最小。用薄皮焊條焊接時(shí)，不生成套筒，熔渣很少，不能包圍熔化金屬，成為大滴或短路過渡。堿性焊條在很大電流范圍內(nèi)均為大滴狀或短路過渡。這是因?yàn)橐后w金屬與熔渣的界面有很大的表面張力，不易產(chǎn)生渣壁過渡，在電弧氣氛中含有30%以上的氣體，與氣保焊相似，在低電壓時(shí)弧長較短，熔滴沒有長大就發(fā)生短路，出現(xiàn)短路過渡。當(dāng)弧長增加時(shí)，熔滴自由長大，將呈大滴過渡。使用酸性焊條焊接時(shí)為細(xì)顆粒過渡。因?yàn)樵鸵簯B(tài)金屬含有大量的氧，在金屬與渣的界面上表面張力較小。焊條熔化時(shí)，熔滴尺寸受電流影響較大。部分熔化金屬沿套筒內(nèi)壁過渡，部分直接過渡，若進(jìn)一步增加電流時(shí)，將提高熔滴溫度，同時(shí)降低表面張力。高電流密度時(shí)，將出現(xiàn)更細(xì)

25、的熔滴過渡。這時(shí)電弧電壓在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，對熔滴過渡影響不大。埋弧焊時(shí)，電弧是在熔渣形成的空腔（氣泡）內(nèi)燃燒，這時(shí)熔滴是通過渣壁流入熔池，只有少數(shù)熔滴是通過氣泡內(nèi)的電弧空間過渡。埋弧焊熔滴過渡與焊接速度、極性、電弧電壓和焊接電流有關(guān)。在直流反極性時(shí)，若電弧電壓較低，焊絲端頭呈尖錐狀，其液體錐面大致與熔池的前方壁面相平行，這時(shí)氣泡較小，焊絲端頭的金屬熔滴較細(xì)，熔滴將沿渣壁以小滴狀過渡。相反，在直流正接的情況下，焊絲端頭的熔滴較大，在斑點(diǎn)壓力的作用下，熔滴不停擺動(dòng)，這時(shí)熔滴呈大滴狀過渡，每秒鐘僅10滴左右，而直流反接時(shí)每秒鐘可達(dá)幾十滴，焊接電流對熔滴過渡頻率有很大的影響，隨著電流的增加，熔滴過渡

26、頻率增加，其中以直流反接時(shí)更為明顯。三、熔敷和飛濺電弧焊接過程中，熔化的焊絲由于受到電弧高溫.氣體介質(zhì).熔滴過渡.冶金反應(yīng)等影響，會(huì)產(chǎn)生氧化。蒸發(fā)和飛濺損耗，直接影響焊接質(zhì)量和效率。熔敷率: 過渡到焊縫中的金屬重量與使用焊絲重量之比（用焊條焊接時(shí)，按焊條芯重量計(jì)算）。飛 濺: 焊接過程中，大部分焊絲熔化金屬可以過渡到熔池，有一部分焊絲熔化金屬飛向熔池之外，飛向熔池之外的金屬稱為飛濺。15 焊接參數(shù)和工藝對焊縫的影響一、電流、電壓、焊接速度對焊縫的影響電流、電壓、焊接速度是決定焊縫尺寸的主要能量參數(shù)。1、焊接電流焊接電流增大時(shí)（其他條件不變），焊縫的熔深和余高增大，熔寬沒多大變化（或略為增大）。

27、這是因?yàn)椋海?）電流增大后，工件上的電弧力和熱輸入均增大，熱源位置下移，熔深增大。熔深與焊接電流近于正比關(guān)系。（2）電流增大后，焊絲融化量近于成比例地增多，由于熔寬近于不變，所以余高增大。（3）電流增大后，弧柱直徑增大，但是電弧潛入工件的深度增大，電弧斑點(diǎn)移動(dòng)范圍受到限制，因而熔寬近于不變。2、電弧電壓電弧電壓增大后，電弧功率加大，工件熱輸入有所增大，同時(shí)弧長拉長，分布半徑增大，因而熔深略有減小而熔寬增大。余高減小，這是因?yàn)槿蹖捲龃?，焊絲熔化量卻稍有減小所致。3、焊接速度焊速提高時(shí)線能量減小，熔深和熔寬都減小。余高也減小，因?yàn)閱挝婚L度焊縫上的焊絲金屬的熔敷量與焊速成反比，熔寬則近于焊速的開方成反比。二、電流的種類和極性以及電極尺寸等的影響1、電流的種類和極性熔化極電弧焊時(shí)，直流反接時(shí)熔深和熔寬都要比直流正接的大，交流電焊接時(shí)介于兩者之間，這是因?yàn)楣ぜ帢O）析出的能量較大所致。直流正接時(shí)，焊絲為陰極，焊絲的熔化率較大。鎢極氬弧焊時(shí)直流正接的熔深最大，反接最小。焊鋁、鎂及合金有去除熔池表面氧化膜的問題，用交流為好，焊薄件時(shí)也可用反接。焊其他材料一般都用直流正接。2、鎢極端部形狀、焊絲直徑和伸出長度的影響熔化極電弧焊時(shí)如果電流不變，焊絲直徑變細(xì)，則焊絲上的電流密度變大，加熱集中，因此熔深增大，熔寬減小，余高也增大。焊絲伸出長度增加時(shí)，焊絲電阻熱增大，焊絲