焊接熔滴

1、熔滴上的作用力有哪些？

答：焊条端头的金属熔滴受以下几个力的作用：表面张力、重力、电磁收缩力、斑点压力、等离子流力和其他力。

2、什么是熔滴和熔滴过渡？

答：电弧焊时，在焊条（或焊丝）端部形成的，并向熔池过渡的液态金属滴即熔滴。熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程即熔滴过渡。

3、熔滴过渡分为哪几种类型？各自的特点是什么？

答：熔滴过渡形式大体上可分为三种类型，即自由过渡、接触过渡和渣壁过渡。

自由过渡是指熔滴经电弧空间自由飞行，焊丝端头和熔池之间不发生直接接触。

接触过渡是焊丝端部的熔滴与熔池表面通过接触而过渡。在熔化极气体保护焊时，焊丝短路并重复地引燃电弧，这种接触过渡亦称为短路过渡。TIG 焊时，焊丝作为填充金属，它与工件间不引燃电弧，也称为搭桥过渡。

渣壁过渡与渣保护有关，常发生在埋弧焊时，熔滴是从熔渣的空腔壁上流下的。

4、什么是喷射过渡？它可分为哪几种过渡形式？

答：在纯氩或富氩保护气体中进行直流负极性熔化极电弧焊时，若采用的电弧电压较高（即弧长较长），一般不出现焊丝末端的熔滴与熔池短路现象，会出现喷射过渡。熔滴呈细小颗粒并以喷射状态快速通过电弧空间向熔池过渡的形式称为喷射过渡。根据不同的焊接条件，这类过渡可分为射滴、亚射流、射流及旋转射流等形式。

5、什么是短路过渡？它有哪些焊接特点？

答：在较小电流、低电压时，熔滴未长成大滴就与熔池短路，在表面张力及电磁收缩力的作用下，熔滴向母材过渡的过程称短路过渡。这种过渡形式电弧稳定，飞溅较小，熔滴过渡频率高，焊缝成形较好，广泛适用于薄板焊接和全位置焊接。

短路过渡的主要焊接特点有：

（1）由于采用较低的电压和较小的电流，所以电弧功率小，对焊件的热输入低，熔池冷凝速度快。这种熔滴过渡方式适宜于焊接薄板，并易于实现全位置焊接。

（2）由于采用细焊丝，电流密度大。例如：直径为1.2mm的碳钢焊丝，当焊接电流为160A 时，电流密度可达141A/mm2，是通常埋弧焊电流密度的2倍多，是焊条电弧焊的8～10倍，因此对焊件加热集中，焊接速度快，可减小焊接接头的热影响区的焊接变形。短路过渡是气体保护焊的一种典型过渡方式，焊条电弧焊也常常采用。

CO

2

6、什么是渣壁过渡？焊条电弧焊时可出现哪几种过渡形式及如何选用焊条药皮厚度？

答：渣壁过渡是指在焊条电弧焊和埋弧焊时的短路过渡形式。使用焊条电弧焊时，可以出现

四种过渡形式：渣壁过渡、大颗粒过渡（大滴状过渡）、细颗粒过渡（小滴状过渡）和短路过渡。过渡形式决定于药皮成分和厚度、焊接工艺参数、电流种类和极性等。用厚药皮焊条焊接时，焊条端头形成带一点角度的药皮套筒，它可以控制气流的方向和熔滴过渡的方向。套筒的长短与药皮厚度有关，通常药皮越厚，套筒越长，吹送力也强。但药皮层厚度应适当，过厚和过薄都不好，均可产生较大的熔滴。当药皮厚度为1.2mm时，熔滴的颗粒最小，用薄药皮焊条焊接时，不生成套筒，熔渣很少，不能包围熔化金属，而成为大颗粒或短路过渡。焊条电弧焊通常使用的焊条都是厚药皮焊条。

7、碱性焊条在大电流范围内施焊时，熔滴为哪种过渡形式？

答：碱性焊条在大电流范围内均为大颗粒或短路过渡。这种过渡特点首先是因为液体金属与熔渣的界面有很大的表面张力，不易产生渣壁过渡，同时在电弧气氛中含有30%以上的CO

2气体保护焊相似，在低电压时弧长较短，熔滴还没有长大就发生短路而出现短路气体，与CO

2

过渡。当弧长增加时，熔滴自由长大，将呈颗粒过渡。

8、酸性焊条施焊时熔滴为哪种过渡形式？为什么？

答：使用酸性焊条焊接时熔滴为细颗粒过渡，这是因为熔渣与液体金属都含有大量的氧，熔渣与液体金属的界面上表面张力较小。焊条熔化时，熔滴尺寸受电流影响较大。部分熔化金属沿着套筒内壁过渡，另一部分直接过渡。如果进一步增加电流，将提高熔滴温度，同时降低表面张力，在大电流密度时，将产生更细的熔滴过渡。这时电弧电压在一定范围内变化，对熔滴过渡影响不大。当金属与熔渣产生的气体（CO2、H2等）较多时，由于气体的膨胀，造成熔渣与液体金属爆炸，飞溅增大。

9、熔滴尺寸大小与哪些因素有关？

答：熔滴尺寸大小主要与焊接电流、弧长、极性和焊条直径、焊接材料（焊丝和药皮）等因素有关。

10、熔滴温度与哪些因素有关？

答：熔滴温度因电极材料、电源极性、焊接方法和焊接工艺参数的不同而不同。

11、控制熔滴过渡的形式及过程有哪些方法？

答：控制熔滴过渡形式及过程最常用的方法是控制焊接工艺参数。例如焊条电弧焊的短路过渡是靠压低电弧和采用较小的电流，同时还要靠人工智能和操作技巧来实现；熔化极气体保护焊，除调整气体成分和工艺参数外，尚可采用下列方法进行控制：（1）脉冲电流控制法；（2）脉动送丝控制法；（3）机械振动控制法。

什么是熔滴和熔滴过渡

弧焊时，在焊条（或焊丝）端部形成的和向熔池过渡的液态金属滴称为熔滴。熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程称为熔滴过渡。

根据国际焊接学会（IIW）的分类，熔滴过渡主要有自由过渡、短路过渡和混合过渡三大类。

什么是熔滴的自由过渡？

熔滴从焊丝端头脱落后，通过电弧空间自由运动一段距离后落入熔池的过渡形式称为自由过渡。因条件不同，熔滴的自由过渡又可分为滴状过渡和喷射过渡两种形式。

⑴滴状过渡焊接电流较小时，熔滴的直径大于焊丝直径，当熔滴的尺寸足够大时，主要依靠重力将熔滴缩颈拉断，熔滴落入熔池，熔滴的这种过渡形式称为滴状过渡。滴状过渡有两种形式：

1）轴向滴状过渡手弧焊、富氩混合气体保护焊时，熔滴在脱离焊条（丝）前处于轴向（下垂）位置（平焊时），脱离焊条（丝）后也沿焊条（丝）轴向落入熔池的过渡形式称为滴状过渡，见图28a。

2）非轴向滴状过渡在多原子气氛中（CO

2、N

2

、H

2

），阻碍熔滴过渡的力大于熔滴的重

力，熔滴在脱离焊丝之前就偏离焊丝轴线，甚至上翘，在脱离焊丝之后，熔滴一般不能沿焊丝轴向过渡，形成飞溅称为熔滴非轴向滴状过渡。

⑵喷射过渡熔滴呈细小颗粒并以喷射状态快速通过电弧空间向熔池过渡的形式称为喷射过渡。喷射过渡还可分为射滴过渡和射流过渡两种形式：

1）射滴过渡在某些条件下，形成的熔滴尺寸与焊丝直径相近，焊丝金属以较明显的分离熔滴形式和较高的加速度沿焊丝轴向射向熔池的过渡形式称为射滴过渡，见图29a。

2）射流过渡在某些条件下，因电弧热和电弧力的作用，焊丝端头熔化的金属被压成铅笔尖状，以细小的熔滴从液柱尖端高速轴向射入熔池的过渡形式称为射流过渡。这些直径远小于焊丝直径的熔滴过渡频率很高，看上去好像在焊丝端部存在一条流向熔池的金属液流，见图29b。

什么是熔滴的短路过渡？

焊条（或焊丝）端部的熔滴与熔池短路接触，由于强烈过热和磁收缩的作用使熔滴爆断，直接向熔池过渡的形式称为短路过渡，见图30。熔滴的短路过渡频率可达20～200次/s。

什么是熔滴的混合过渡？

在一定条件下，熔滴过渡不是单一形式，而是自由过渡与短路过渡的混合形式，这就称为熔滴的混合过渡。例如，管状焊丝气体保护电弧焊及大电流CO

2

气体保护电弧焊时，焊丝金属有时就是以混合过渡的形式向熔池过渡。

试述熔滴过渡时产生飞溅的原因。

熔焊时，在熔滴过渡过程中，一部分熔滴溅落到熔池以外的现象称为飞溅。

产生飞溅的原因有以下几个方面：

⑴气体爆炸引起的飞溅用涂料焊条焊接及活性气体保护焊时，由于冶金反应在液体内部将产生大量CO气体，气体的析出十分猛烈，尤如爆炸，使液体金属发生粉碎形的熔滴，溅落在焊缝两侧的母材上，成为飞溅。