电弧焊的熔滴过渡
手工电弧焊熔滴过渡的特点
手工电弧焊熔滴过渡的特点小伙伴们！今天咱就来好好唠唠手工电弧焊熔滴过渡的那些特点哈。
这可是焊接领域里挺重要的一部分内容呢。
一、什么是手工电弧焊熔滴过渡呀。
手工电弧焊嘛，简单来说就是利用焊条和焊件之间产生的电弧热量来熔化金属，从而实现焊接的一种方法。
而熔滴过渡呢，就是在焊接过程中，焊条端部的熔化金属以一定的方式向熔池转移的过程。
就好像是一群小水滴从一个地方跑到另一个地方去集合一样，这些小“水滴”就是熔化的金属熔滴啦，它们最终汇聚到熔池里，形成焊缝。
二、熔滴过渡的几种形式。
1. 短路过渡。
这是手工电弧焊中比较常见的一种熔滴过渡形式哟。
当焊条端部的熔滴和熔池短接的时候，就会发生短路过渡。
想象一下，就像是两根电线不小心碰到一起了，电流一下子就通过这个短路的地方。
在短路的过程中，熔滴在电磁力和表面张力的作用下，就会迅速地过渡到熔池中。
这种过渡形式一般适用于薄板焊接，因为它产生的热量比较小，不容易把薄板烧穿。
比如说咱们在焊接一些薄的金属片的时候，短路过渡就能派上大用场啦，焊接出来的效果还挺不错的呢。
2. 颗粒过渡。
颗粒过渡的时候，熔滴会长大到一定的尺寸，然后在重力、电磁力等的作用下，像一颗颗小珠子似的掉进熔池里。
这种过渡形式产生的飞溅比较小，焊缝的质量相对来说也比较高。
不过呢，它需要较大的焊接电流，一般在焊接较厚的板材时会用到。
就好比要搭建一座坚固的大桥，需要用很多大石头来堆砌，颗粒过渡就像是把这些“大石头”（大熔滴）放到合适的位置，让焊缝更加结实。
3. 喷射过渡。
喷射过渡就比较厉害啦！当焊接电流增大到一定程度的时候，熔滴会以细滴状从焊条端部高速喷射到熔池中。
这就好像是喷泉一样，熔滴像水一样喷出来，然后准确地落到熔池里。
这种过渡形式的熔滴细小而且均匀，焊缝的成型也非常好。
但是呢，它对焊接参数的要求比较高，要是参数没调好，可能就达不到理想的效果咯。
三、影响熔滴过渡的因素。
1. 焊接电流。
焊接电流的大小对熔滴过渡的影响可不小哦。
双丝三电弧焊中熔滴过渡及焊缝成形机理
双丝三电弧焊中熔滴过渡及焊缝成形机理双丝三电弧焊是一种高效的焊接方法，适用于大型结构件和管道的焊接。
该方法采用两根电极进行焊接，其中一根电极用于传输电流，另一根电极用于传输焊丝，同时还有一根电极用于辅助加热。
在双丝三电弧焊中，熔滴过渡是一个重要的过程，这是焊接过程中焊丝熔化形成熔滴的过程。
熔滴过渡包括从焊丝到母材的转移、熔滴的形成和熔滴的传送等过程。
在这些过程中，熔滴的形成和传送是最关键的，因为它直接影响到焊缝的质量和形状。
焊缝成形机理是指焊接过程中焊丝熔化形成熔滴后，熔滴与母材之间的相互作用和熔体流动的过程。
焊接过程中，熔滴会形成连续的焊缝，而焊缝的形状和质量受到多种因素的影响，例如电流密度、电弧长度、焊丝直径、速度和角度等。
总的来说，双丝三电弧焊的熔滴过渡和焊缝成形是一个复杂的过程，需要掌握焊接技术和理论知识，才能实现高质量的焊缝。
电弧焊的熔滴过渡
电弧焊的熔滴过渡§6—5电弧焊的熔滴过渡熔滴是电弧焊时，在焊条（或焊丝）端部形成的和向熔池过渡的液态金属滴。
熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程称为熔滴过渡。
熔滴过渡对焊接过程的稳定性，焊缝形成，飞溅及焊接接头的质量有很大的影响，因此了解这个问题对于掌握熔化极焊接工艺是很重要的。
金属熔滴向熔池过程的形式，大致可分为三种即：滴状过渡、短路过渡、喷射过渡为什么熔滴过渡会有上述这些不同的形式呢？这是由于作用于液体金属熔滴上的外力不同的缘故。
在焊接时，采取一定的工艺措施。
就可以改变熔滴上的作用力，也就使熔滴按人们所需要的过渡形式自焊条向熔池过渡。
一熔滴过度的作用力1熔滴的重力任何物体都会因为本身的重力而具有下垂的倾向。
平焊时，金属熔滴的重力起促进熔滴过渡作用。
但是在立焊及仰焊时，熔滴的重力阻碍了熔滴向熔池过渡，成为阻碍力。
2表面张力液体金属象其它液体一样具有表面张力，即液体在没有外力作用时，其表面积会尽量减小，缩成圆形，对液体金属来说，表面张力使熔化金属成为球形。
焊条金属熔化后，其液体金属并不会马上掉下来，而是在表面张力的作用下形成球滴状悬挂在焊条末端。
随着焊条不断熔化，熔滴体积不断增大，直到作用在熔滴上的作用力超过熔滴与焊芯界面间的张力时，熔滴才脱离焊芯过渡到熔池中去。
因此表面张力对平焊时的熔滴过渡并不利。
但表面张力在仰焊等其它位置的焊接时，却有利于熔滴过渡，其一是熔池金属在表面张力作用下，倒悬在焊缝上而不易滴落；其二当焊条末端熔滴与熔池金属接触时，会由于熔池表面张力的作用，而将熔滴拉入熔池。
表面张力越大焊芯末端的熔滴越大。
表面张力的大小与多种因素有关，如焊条直径越大焊条末端熔滴的表面张力也越大；液体金属温度越高，其表面张力越小，在保护气体中加入氧化性气体（Ar—O2 Ar—CO2）可以显著降低液金属的表面张力，有利于形成细颗粒熔滴向熔池过渡。
3电磁力向相同，则这两根导体彼此相吸，使这两根导体相吸的力叫做电磁力，方向是从外向内，图1所示。
二氧化碳电弧焊常用的熔滴过渡方式
二氧化碳电弧焊常用的熔滴过渡方式一、引言二氧化碳电弧焊是一种常见的金属焊接方法，广泛应用于工业生产中。
熔滴过渡方式是二氧化碳电弧焊中一个重要的概念，它对焊接质量和效率都有着重要的影响。
本文将介绍二氧化碳电弧焊常用的熔滴过渡方式。
二、熔滴过渡方式的定义熔滴过渡方式是指在二氧化碳电弧焊中，熔滴从钨极处分离出来后，到达工件表面之前所经历的各种状态和变化过程。
这个过程包括了熔滴形成、脱离、运动、凝固等多个阶段。
三、常用的熔滴过渡方式1. 滴落式滴落式是最基本的熔滴过渡方式，在这种方式下，每个熔滴都会从钨极处逐一分离出来，并在空气中自由落下，直到与工件表面接触并融合为止。
这种方式下，每次只有一个熔滴参与焊接，因此焊接速度较慢。
2. 喷射式喷射式是一种常用的高效熔滴过渡方式。
在这种方式下，电弧能量足够大，可以将熔滴从钨极处喷射出来，并在空气中快速运动到工件表面附近。
这种方式下，多个熔滴可以同时参与焊接，因此焊接速度较快。
3. 桥式桥式是一种介于滴落式和喷射式之间的熔滴过渡方式。
在这种方式下，每个熔滴会从钨极处分离出来，并在空气中自由落下，但是电弧能量足够大，在熔滴接触工件表面之前可以形成一个桥梁状的电弧，在这个电弧中会产生更多的熔化金属，从而加快焊接速度。
4. 转移式转移式是一种特殊的熔滴过渡方式，在这种方式下，每个熔滴不会从钨极处分离出来，而是通过电弧能量和惯性力的作用，在钨极上形成一个薄薄的液态金属层，并随着电弧向前运动。
当液态金属层到达工件表面时，它会融合并形成焊缝。
这种方式下，焊接速度非常快，但是需要精密的电弧控制技术和高质量的钨极。
四、熔滴过渡方式的选择选择哪种熔滴过渡方式应该根据具体的焊接需求来决定。
如果焊接速度要求不高，可以选择滴落式；如果需要高效率的生产，可以选择喷射式或桥式；如果需要最快的焊接速度，则可以选择转移式。
同时，也需要考虑材料、板厚、电流、电压等因素对熔滴过渡方式的影响。
五、总结熔滴过渡方式是二氧化碳电弧焊中一个重要的概念，不同的熔滴过渡方式对焊接质量和效率都有着重要的影响。
最近看了些熔滴过渡方面的资料
[收藏]•自由过渡滴状过渡：这其中又可以分为大滴状过渡和细颗粒过渡两种形式。
大滴状过渡当电弧电流较小和电弧电压较高时，弧长较长，熔滴不易与熔池接触，也就是说这时很难发生短路过渡。
由于电流较小，弧根面积较小，焊丝和熔滴之间的电磁推力以及熔滴和弧根之间的电磁推力很难使熔滴形成缩颈，而斑点压力对熔滴过渡起阻碍作用，因此这时只有依靠重力来抵消表面张力使得熔滴过渡到熔池。
以上为大滴状过渡的描述，具体到各种焊接方法：（1）熔化极气体保护焊DCSP时，无论是用的氩气还是二氧化碳气体，由于阴极斑点压力较大，都会出现大滴状过渡。
（2）二氧化碳气体保护焊时（电流较小时），由于二氧化碳气体高温解离吸热以及很高的导热系数，对电弧有很强的冷却作用。
因而电弧收缩，弧根面积难于扩展，斑点压力较大而有碍熔滴过渡最终形成大滴状过渡。
（DCRP）（3）高电压小电流的MIG和MAG中也是会出现这种过渡形式。
细颗粒过渡这种过渡形式主要出现在二氧化碳气体保护焊中。
随着焊接电流的增加，斑点面积增加，电磁推力增加，斑点压力逐渐有利于熔滴过渡。
这时熔滴过渡的频率增加，熔滴直径相对较小。
这种过渡形式就是细颗粒过渡。
（这时的熔滴直径仍然大于焊丝直径）这种过渡形式在二氧化碳气体保护焊中应用非常广泛，主要针对于中厚板。
注：二氧化碳气体保护焊中存在大滴状过渡，短路过渡以及细颗粒过渡。
但是大滴状过渡很少用。
喷射过渡这种过渡形式又可以分为射滴过渡、射流过渡以及亚射流过渡。
喷射过渡主要出现在氩气或者是富氩气体保护焊中。
射滴过渡这种过渡形式主要出现在钢和铝的MIG焊中。
由于电流较大，弧根面积可以笼罩整个熔滴，熔滴直径接近于焊丝直径。
这时电磁推力和斑点压力都有利于熔滴过渡，阻碍熔滴过渡的只有表面张力。
值得说明的是，这种过渡形式的电流区间是比较窄的，在焊接过程中并没有可以采用这种形式。
射流过渡射流过渡主要出现在钢的大电流的MIG焊中。
其实钢的氩气保护焊或者富氩保护焊中出现的过渡形式有：大滴状过渡、射滴过渡（甚至有学者认为钢的M IG焊中不存在这种形式）、射流过渡。
模块四项目1电弧焊的熔滴过渡
F=2π Rs
式中：为表面张力系数，Rs为焊丝半径。
2）短路过渡时，熔滴与工件间的表面张力 — 促进过渡 F=2πRP
F F Fmg
F
表面张力
重力
3、电磁收缩力 电流线通过熔滴时的电磁收缩力 1） 当Sb（斑点面积）<Ss（焊丝截面积）时，电流线在熔滴中收缩F推向上，阻 碍过渡。 2）当Sb>Ss时,电磁线在熔滴中发散,F推向下,促进过渡。 4、斑点力 其作用亦与斑点面积有关： 1）Sb较大时，促进过渡 2）Sb较小时，阻碍过渡
3、喷射过渡 1）射滴 特点：
（1）aD>>g （2）dDds （3）轴向性好 （4）一次一滴 （1）aD>>g （2）dD<ds （3）轴向 （4）连续束流
2）射流 特点：
F Fg F
Fmg
FP
F斑
大滴
射滴
射流
（二）渣壁过渡 1、沿熔渣壁过渡埋弧焊 DCSP：熔滴尺寸大，过渡频率低 DCRP：尺寸小，f大。 I↑ f↑ 2、沿套筒过渡 产生于SMAW 条件： 1）厚药皮 2）酸性药皮
模块四金属熔焊冶金过程
项目一电弧焊的熔滴过渡
目
录
一、熔滴上的作用力 二、影响熔滴过渡大小的因素 三、熔滴过渡的形式
项目1、电弧焊的熔滴过渡
基本概念 熔滴过渡：焊丝端部的熔化金属以滴状进入熔池的过程。 飞溅：熔化的焊丝金属飞到熔池之外的现象。 一、熔滴上的作用力 熔滴上的作用力是影响熔滴过渡及焊缝成形的主要因素。根据熔滴上作用力 来源不同，可将其分为重力、表面张力、电磁收缩力、斑点压力、气体吹力、等 离子流力。 1、重力 任何物体都会应为本身的重力而具有下垂的倾向。 作用： 1）平焊时促进过渡； 2）立焊，仰焊时阻碍过渡。 2、表面张力 1)焊丝与熔滴间的表面张力F，阻碍过渡，将熔滴保持在焊丝上。
焊接过程中熔滴过渡方式的研究
焊接过程中熔滴过渡方式的研究摘要焊接是一种常见的金属连接方法，其中熔滴过渡方式对焊接质量有重要影响。
本文通过对焊接过程中熔滴过渡方式的研究，探讨了不同过渡方式对焊接质量的影响，为提高焊接工艺的稳定性提供了参考。
1. 引言焊接是一种常用的金属连接方法，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
焊接过程中，金属材料被加热熔化，通过熔滴的形成和凝固来实现连接。
熔滴过渡方式是指熔滴在焊接过程中从一个状态到另一个状态的方式，直接影响焊接接头的质量和性能。
2. 熔滴过渡方式的分类熔滴过渡方式可分为以下几种： - 均一型熔滴过渡：熔滴在熔化和凝固的过程中保持稳定，凝固时间短。
- 不均一型熔滴过渡：熔滴在熔化和凝固的过程中出现不稳定现象，凝固时间较长。
- 异常型熔滴过渡：熔滴在熔化和凝固的过程中出现异常现象，如溅射、喷射等，影响焊接质量。
3. 不同过渡方式对焊接质量的影响3.1 均一型熔滴过渡均一型熔滴过渡方式是焊接过程中理想的状态，熔滴在熔化和凝固的过程中保持稳定。
这种过渡方式能够保证焊接接头的形状稳定，减少缺陷的产生，提高焊接质量和强度。
3.2 不均一型熔滴过渡不均一型熔滴过渡方式是指熔滴在熔化和凝固的过程中出现不稳定现象，凝固时间较长。
这种过渡方式容易导致焊接接头的形状不稳定，产生变形和裂纹等缺陷，影响焊接质量和强度。
3.3 异常型熔滴过渡异常型熔滴过渡方式是指熔滴在熔化和凝固的过程中出现异常现象，如溅射、喷射等。
这种过渡方式会导致焊接接头表面的涂层受损，降低焊接质量和强度。
4. 改善熔滴过渡方式的方法4.1 控制焊接参数通过调整焊接参数，如焊接电流、焊接速度等，可以改善熔滴过渡方式。
合理的焊接参数能够使熔滴在熔化和凝固的过程中保持均一，减少不均一和异常现象的发生。
4.2 优化焊接工艺优化焊接工艺，如预热、后热处理等，可以改善熔滴过渡方式。
适当的预热能够提高焊接界面的温度均匀性，减少熔滴过渡中的温度梯度，从而降低不均一和异常现象的发生。
焊接电弧的静特性和熔滴过渡的形式
平特性
在B区：电流稍大，电极温度提高，阴极热发射能力增强， 阴极电压降低；阳极蒸发加剧，阳极电压降低。也就是说电弧 中产生和运动等量的电荷不需要更强的电场。 对于弧柱区，电弧等离子气流增强，除电弧表面积增加造成的 热损失外，等离子气流的流动对电弧产生附加的冷却作用，因 此在一定的电弧区间内，电弧电压自动的维持一定的数值，保 证产热和散热的平衡。成平特性。 一般埋弧焊、手工焊、大电流TIG焊等都工作在平特性段。
下降特性
在A区：电流较小，电弧热量较低，电离度低，电弧的导电性 较差，需要有较高的电场推动电荷运动； 电弧阴极区，由于电极温度低，电子提供能力较差，不能实现 大量的电子发射，会形成比较强的阴极电压降。所以电流越小 电压越高。 弧柱区在小电流范围内电流密度基本不变，弧柱截面随电流的 增加按比例增加，但弧柱周长增加的少，产热多，散热少，电 弧温度提高，电离程度提高，电弧电场强度降低，弧压降低， 所以电弧成负阻特性。
上升特性
在C区：电流更大时， 金属蒸汽的发射及等离子流的冷却作用进一步加强，同时由于电 磁力的作用，电弧截面不能成比例增加，电弧的电导率减小，要 保证较大的电流通过相对比较小的截面，需要更高的电场。 MIG焊的电弧一般工作在上升段。
电弧电压决定于电弧长 度和焊接电流值
不同电弧长度的电弧静特性曲线
仰焊 横焊
重力
表面张力 气体吹力
电磁力 斑点压力
有利于熔滴过渡的打√，阻碍熔滴过渡的打×
斑点压力
斑点压力：斑点受到带电粒子的撞击，或金属蒸汽的反作用而对 斑点产生的压力，称为斑点力，或斑点压力。 阴极斑点力大于阳极斑点力
不论是阴极斑点力还是阳极 斑点力，其方向总是与熔滴 过渡方向相反，如图所示。 但由于阴极斑点力大于阳极 斑点力，所以熔化极气体保 护焊可通过采用直流反接减 小对熔滴过渡的阻碍作用， 减少飞溅。
熔滴过渡
对不同熔滴过度形式比较，包括形成条件，熔滴过度过程的不同特点，应用等内容。
一、熔滴过渡的分类：①自由过渡（Free Flight），是指熔滴脱离焊丝末端前不与熔池接触，脱离焊丝后经电弧空间自由飞行进入熔池的一种过渡形式。
包括：颗粒过渡（包括大颗粒过渡、排斥过渡和细滴过渡）、喷射过渡（包括射滴过渡、亚射流过渡、射流过渡和旋转射流过渡）和爆炸过渡。
②接触过渡（Bridging Transfer），是通过焊丝末端的熔滴与熔池表面接触成桥而过渡的。
包括：短路过渡和搭桥过渡。
③渣壁过渡（Slag Guiding Transfer），包括：沿渣壳过渡和沿药皮筒过渡。
二、形成条件、特点和应用①大颗粒过渡：高弧压、小电流，重力克服表面张力作用，电弧稳定性和焊接质量比较差，可用于高电压、小电流MIG焊。
②排斥过渡：弧根小，电流较大，斑点压力大，高电压较大电流CO2气体保护焊，直流正接时，斑点压力很大，CO2、MIG都有明显的大颗粒排斥过渡③细滴过度：高弧压，更大电流，电流比较大，电磁收缩力增大，表面张力作用减小，熔滴存在的时间短，熔滴细化，过渡频率增加，电弧稳定性比较高，飞溅少，焊缝质量高；CO2细丝较大电流。
④射滴过度：熔滴直径达到与焊丝直径相近时，电弧力使之脱离焊丝端头，并快速通过电弧空间，向熔池过渡的形式。
形成条件：钢焊丝脉冲MIG焊、铝焊丝MIG焊，电流必须达到一定的临界值，过渡形式才会从滴状过渡变为射滴过渡。
射滴过渡特点：斑点力和重力促进熔滴过渡；表面张力阻碍熔滴过渡；飞溅小，成型好；电流有临界值，且电流区间窄；电弧成钟罩型。
⑤射流过度：熔滴呈细小颗粒，沿焊丝的铅笔尖状的端部以喷射状态快速通过电弧空间向熔池过渡的形式。
获得射流过渡的条件是采用纯氩或富氩保护气氛，直流反极性接法，除了保持高弧压（长弧）外，还必须使焊接电流大于某临界值。
电弧从熔滴的根部扩张到颈缩的根部射流过渡特点：跳弧；铅笔尖状；锥形电弧；等离子流力；指状熔深；电弧平稳,飞溅小；电流有临界值。
焊接物理冶金：焊丝的加热熔化与熔滴过渡
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熔滴过渡的控制(高级焊接讲义)PPT课件
射流过渡的形成
跳弧后： P电+P等+P气> P表
射流过渡临界电流与de和Le的 关系
与de的关系
与Le的关系
焊丝成分对临界电流的影响
焊丝牌号 H08Mn H08Mn H08 H08 H18-8
保护气体
2Si 2Si表面 A Mn
发黑
Ar Ar+2%O2 Ar+20%CO2
240 255 210 230 225
V 下垂滴 射滴过渡 状过渡
射流过渡
旋转射流过渡
喷射过渡
I1
I2
I3
I
正转变和逆转变的临界电流
I I
第二节 跳弧现象与射流过渡
• 熔滴过渡与电弧形态紧密相关，如射 滴过渡是钟罩状电弧形态，而射流过渡 是锥状电弧形态。由射滴过渡向射流过 渡转变，是因为电弧形态由钟罩状向锥 状变化，而这一转变是突然发生的，也 称为跳弧。因此发生跳弧时的电流，即 跳弧电流，也就是射流过渡的临界电流。
熔滴过渡研究方法
高速摄像示意图
电弧焊方法分类及名称
焊条电弧焊
熔化极
埋弧焊
电弧焊
非熔化极
GMAW（CO2、MIG/MAG) TIG(GTAW)
Plasma(等离子弧焊）
熔滴过渡的分类
中文名称 1.自由过渡 1.1 大滴过渡
熔滴过渡类型 英文名称
Free flight transfer Globular
不同焊接方法的飞溅量
飞溅生成率
解决飞溅的途径
• 降低短路峰值电流Imax和在短路瞬时维持较小 的电流，为的是避免瞬时短路。通常采用电流 波形控制法进行控制。
• 正确选择工艺参数，保证电压与电流合理匹配、 合适的焊丝干伸长。
熔滴过渡
熔滴过渡熔滴过渡：焊丝（条）端头的金属在电弧热作用下被加热熔化形成熔滴，并在各种力的作用下脱离焊丝（条）进入熔池，称之为熔滴过渡。
熔滴过渡状态是指焊条熔化后滴入熔池的状态。
对熔滴过渡产生影响的因素包括保护气体的种类和成分，焊接电流和电压，焊条的成分和直径等。
1. 粒状熔滴过渡(Globular transfer)指熔滴直径比所使用的wire直径大时的过渡状态。
可以细分为低电流和中间程度的焊接电流范围内所产生的drop transfer和较高电流co2焊接时产生的repelled transfer。
2.短路熔滴过渡(Short circuiting transfer)Wire端部产生的熔滴与熔池直接接触过渡。
在低电流电压co2焊接时，或在惰性气体成分高的焊接条件下，即MAG或MIG焊接时会出现。
3.旋转熔滴Rotating transfer :在GMAW的大电流领域产生的现象。
由于电流越高熔合效率越高，因此从效率方面考虑时电流越高越好。
但是与其相对应缺点是很难控制熔池，易产生焊接不良。
目前对提高焊接效率的研究主要集中在rotating mode的control方面。
4.喷雾型熔滴过渡Spray transfer :Pulse mode是指比焊接wire小的熔滴的过渡状态。
在较高电流中Ar主成份的保护气体焊接时产生。
喷雾过渡时熔滴一滴一滴有规律的过渡，因此称为projected transfer。
熔化后滴落的wire前端形成小的粒状，熔滴以流淌的状态过渡，称为streaming tran sfer 。
另外熔化的wire前端拉长并高速旋转的过渡称为rotating transfer。
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。
1、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短拉断，熔滴落入熔池，熔滴的这种过渡形式称为滴状过渡。
熔滴的自由过渡
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.（1）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（CO2、N2、H2）,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.（2）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.29、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CO2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.30、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：（1）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.（2）斑点压力引起的飞溅电弧中的带电质点——电子和阳离子,在电场的作用下向两极运动,撞击在两极的斑点上产生机械压力,称为斑点压力.斑点压力是阻碍熔滴过渡的力,焊条端部的熔滴在斑点压力的作用下,十分不稳定,不断地跳动,有时被顶到焊丝的侧面,甚至使熔滴上挠,最终在重力和斑点压力的共同作用下,脱离焊丝成为飞溅.手弧焊和CO2气体保护焊采用直流正接时经常会发生这种类型的飞溅.（3）短路过渡引起的飞溅CO2气体保护焊采用短路过渡时,在短路的最后阶段,如果还继续增大焊接电流,这时的电磁收缩力使熔滴往上飞起,引起强烈飞溅.。
溶滴过渡(一)(高级焊接讲义)
射流过渡
2.2.3旋转射流过渡
产生条件： 电压较高，电流大于 旋转射流过渡的临界 值。 特点： 过程不稳定，飞溅大。
三、渣壁过渡
渣渣渣渣
沿熔渣壳过渡
沿套筒过渡
沿渣柱过渡
药芯焊丝沿渣壁过渡
特点： 大电流 高电压 小飞溅 改变冶金成分
双丝脉冲焊接（TIME TWIN）
特点： 双丝脉冲焊接 两路脉冲相位差 180 度 电弧互不干涉
渣壁过渡
熔滴过渡形式与规范的关系
电弧形态与焊接规范
Rotary arc Pulsed arc Spray arc
Short arc
一、 接触过渡
接触过渡
短路过渡
搭桥过渡
短路过渡
1）短路过渡
条件： 低电压，小电流 特点： 电弧稳定，焊缝成 型好。适用于全位置 焊接。 缺点：飞溅大
1.1短路过渡过程
2.2喷射过渡
喷射过渡
射滴过渡
射流过渡
旋转射流过渡
2.2.1射滴过渡
产生条件： 电压较高，电流大于 射滴过渡的临界值。 特点： 过程稳定，飞溅小， 效率高。
I
改变脉冲形状
2 3 2
3
Ic rit Im ean
1
4
1
4
t
1
2
3
4
1
2
3
4
2.2.2射流过渡
产生条件： 电压较高，电流大于射流过渡的临界值。 特点： 过程稳定，飞溅小，易出现指状熔深。
短路过渡动特性指标示意图 di s dt 可用 ∆U ∆t 2 表示
du a dt 可用 ∆U ∆t1 表示
1.4短路过渡电流电压波形
1.4短路过渡电流电压波形
焊接工艺问答—熔滴过渡方式
焊接工艺问答—熔滴过渡方式焊接过程中，消耗电极（焊丝，焊条）熔滴过渡方式1、短路过渡使受电弧热熔化的消耗电极（焊条）前端与母材熔池短路，边重复进行燃弧，短路熔滴边过渡的形态叫短路过渡式，这种形式在CO2焊接与MIG 焊接的小电流，低电压区焊接时尤为显著，被应用于熔深较浅的薄板焊接。
电极前端的熔融部分逐渐变成球状并增大形成熔滴，与母材熔池里的熔融金属相接触，借助于表面张力向母材过渡。
短路过渡在采用低电流装置和较小焊丝直径的条件下产生，短路过渡易形成一个较小的、迅速冷却的熔池，适合于焊接留较大根部间隙的横梁结构，适合于全位置焊接。
焊丝通过电弧间隙时没有熔滴过渡发生，当接触到焊接熔池时才会发生熔滴过渡。
以下对一个完整的焊接工艺过程进行分析，短路过渡工艺过程的示意见下图。
（1）当电弧正常工作时，母材和焊丝都处于高温状态，送丝机构稳定的送进焊丝。
当焊丝接触到熔池时，同时伴随着如下3个过程发生。
①较大的焊接电流通过焊丝进入焊缝和母材，使焊丝末端开始熔化。
②在图中短弧区，焊接电流迅速提高。
③当初始焊接电弧较短时，电弧电压值降低，电弧熄灭。
（2）采用平特性焊接电源可以使电流持续增加，主要是为了保持焊接电压稳定并提高电弧电压。
此时电弧保持稳定，熔化的焊丝继续向焊接熔池熔敷金属。
（3）当焊接电流与电压继续增加时，焊丝在焊缝上形成一个圆锥形区域，通过持续的送丝过程，将更多的焊丝送进该圆锥形区域中。
（4）随着焊接电压和电流继续增加，更多焊丝的送进，锥形区域不断扩大，接着焊丝在锥形顶部开始产生缩颈，为下一步的剪切作准备。
电磁剪切力主要是焊接电流通过焊丝与焊缝熔敷金属之间的短路过渡产生的，电磁剪切力沿着焊丝的方向向内辐射。
（5）从D开始，焊丝与焊缝上部形成的锥形区域分离，电弧再引燃，电流开始降低，电压从短路过渡电压升高到电弧电压，熔滴停止向焊缝中过渡。
（6）电弧对焊丝和焊缝进行加热。
（7）在电弧区，利用电弧热清除锥形区域，使之熔入焊缝中，增加焊缝和焊丝的热量，为下一个焊接周期作准备。
电弧物理 课件 第四章 焊丝的熔化和熔滴的过渡
主讲教师：黄健康
第四章 焊丝的熔化和熔滴 的过渡
电弧焊时，焊丝（或焊条）的末端在电弧的高 温作用下加热熔化，熔化的液体金属达到一定程度 便以一定的方式脱离焊丝末端，过渡到熔池中去。 这个过程称为熔滴过渡。焊接过程中，焊丝的加热、 熔化及熔滴过渡会直接影响到焊缝质量和焊接生产 率。本章将讲述焊丝的加热与熔化、熔滴上的作用 力、熔滴过渡的主要形式以及熔滴过渡过程中产生 的飞溅。
5．焊丝材料的影响 焊丝材料不同，电阻率也不同，所产生的电阻 热不同，因而对熔化速度的影响也不同。不锈钢 电阻率较大，会加快焊丝的熔化速度，尤其是伸 出长度较长时影响更为明显。 材料不同还会引起焊丝熔化系数的不同。铝合金 因电阻率小，焊丝熔化速度与电流成线性关系。 但是焊丝越细，熔化速度与电流关系曲线斜率越 大，说明熔化系数随焊丝直径变小而增大，与电 流无关 。不锈钢电阻率较大，产生的电阻热较大， 因而焊丝熔化速度与电流不成线性关系，随着电 流增大，曲线斜率增大，说明熔化系数随电流增 加而增大，并且随焊丝伸出长度增加而增加。
根据第二章中的可知，单位时间内阴极区和 阳极区的产热量如果分别用电功率PK和PA表示， 计算公式如下： PK＝I（UK－UW－UT） （4-1） PA＝I（UA＋UW＋UT） （4-2） 在通常电弧焊的情况下，弧柱的平均温度为 6000K左右，UT<1V；当焊接电流密度较大时，UA 近似为零，故上两式可简化为： PK＝I（UK-UW） （4-3） PA＝ IUW （4-4） 这是熔化极电弧焊熔化焊丝的主要热源。
4.2.3 电弧力
电弧中的电磁收缩力、等离子流力、斑点压 力对熔滴过渡都有不同的影响。需要指出的是， 电流较小时住往是重力和表面张力起主要作用； 电流Байду номын сангаас大时，电弧力对熔滴过渡起主要作用。 1.电磁收缩力 作用在熔滴上的电磁力通常可分解为径向和 轴向两个分力。
熔滴过渡方式
熔滴过渡方式焊接过程中，消耗电极（焊丝，焊条）熔滴过渡方式1）短路过渡使受电弧热熔化的消耗电极（焊条）前端与母材熔池短路，边重复进行燃弧，短路熔滴边过渡的形态叫短路过渡式，这种形式在CO2焊接与MIG 焊接的小电流，低电压区焊接时尤为显著，被应用于熔深较浅的薄板焊接。
电极前端的熔融部分逐渐变成球状并增大形成熔滴，与母材熔池里的熔融金属相接触，借助于表面张力向母材过渡。
短路过渡在采用低电流装置和较小焊丝直径的条件下产生，短路过渡易形成一个较小的、迅速冷却的熔池，适合于焊接留较大根部间隙的横梁结构，适合于全位置焊接。
焊丝通过电弧间隙时没有熔滴过渡发生，当接触到焊接熔池时才会发生熔滴过渡。
以下对一个完整的焊接工艺过程进行分析，短路过渡工艺过程的示意见下图A 当电弧正常工作时，母材和焊丝都处于高温状态，送丝机构稳定的送进焊丝。
当焊丝接触到熔池时，同时伴随着如下3个过程发生。
①较大的焊接电流通过焊丝进入焊缝和母材，使焊丝末端开始熔化。
②在图中短弧区，焊接电流迅速提高。
③当初始焊接电弧较短时，电弧电压值降低，电弧熄灭。
B 采用平特性焊接电源可以使电流持续增加，主要是为了保持焊接电压稳定并提高电弧电压。
此时电弧保持稳定，熔化的焊丝继续向焊接熔池熔敷金属。
C 当焊接电流与电压继续增加时，焊丝在焊缝上形成一个圆锥形区域，通过持续的送丝过程，将更多的焊丝送进该圆锥形区域中。
D 随着焊接电压和电流继续增加，更多焊丝的送进，锥形区域不断扩大，接着焊丝在锥形顶部开始产生缩颈，为下一步的剪切作准备。
电磁剪切力主要是焊接电流通过焊丝与焊缝熔敷金属之间的短路过渡产生的，电磁剪切力沿着焊丝的方向向内辐射。
E 从D开始，焊丝与焊缝上部形成的锥形区域分离，电弧再引燃，电流开始降低，电压从短路过渡电压升高到电弧电压，熔滴停止向焊缝中过渡。
F 电弧对焊丝和焊缝进行加热。
G 在电弧区，利用电弧热清除锥形区域，使之熔入焊缝中，增加焊缝和焊丝的热量，为下一个焊接周期作准备。
焊接的过渡方式
影响熔化极氩弧焊焊缝成形的因素影响熔化极氩弧焊焊缝成形的因素熔化极氩弧焊是得用氩气或富氩气体作为保护介质，以燃烧于焊丝工件之间的电弧作为热源的电弧焊。
利用氩气或氩气与氦气的混合气体作保护气体时，称熔化级惰性气体保护焊，简称MIG（Metal Inert Gas Welding)焊；利用氩气+氧气，氩气+二氧化碳，或氩气+二氧化碳+氧气等作保护气体时，称活性气体保护焊，简称MAG（Metal Active Gas Welding)焊。
一，熔化极氩弧焊熔滴过渡对焊缝成形的影响MIG焊熔滴过渡形态可以分为短路过渡，喷射过渡，亚射流过渡，脉冲过渡等，依据材质，焊件尺寸，焊接姿势而使用。
1．短路过渡MIG焊熔滴短路过程与二氧化碳电弧焊熔滴短路过渡是相同的，也是使用较细的焊丝在低电压，小电流下产生的一种可得用的熔滴过渡方式，区别在于MIG焊熔滴短路过渡是在更低的电压下进行并且过渡过程稳定，飞溅少，适合进行薄板高速焊接或窨位置焊缝的焊接。
其特点是采用小电流和低电压焊接时，熔滴在未脱离焊丝端头前就与熔池直接接触，电弧瞬时熄灭短路，熔滴在短路电流产生的电磁收缩力用液体金属的表面张力作用下过渡到熔池中。
短路过渡形式的电弧稳定，飞溅较小，成形良好，不过熔深较浅。
2．喷射过渡MIG焊接熔滴喷射过渡主要用于中等厚度和大厚度板水平对接和水平角接。
MIG电弧能够产生熔滴喷射过渡的原因是电弧形态比较扩展。
MIG焊一般采用焊丝为阳极，而把焊丝接负或采用交流的较少。
其原因有两项，一是要充分利用电弧对母材的清理作用，另一原因是为了使熔滴细化，并且能形成平稳过渡。
在小电流时，由于电磁拘束力小，熔滴主要受重力的作用而产生过渡，其颗粒较焊丝直径更大。
这种焊接过渡工艺形成的焊缝易出现熔合不良，未焊透，余高过大等缺陷，因此在实际焊接中一般不用。
当增大电流后，电极前端被削成尖状，熔滴得以细颗粒化，这时的熔滴过渡形态称作“喷射过渡”。
1）射滴过渡射滴过渡时的电弧是钟罩形。
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§6—5电弧焊的熔滴过渡
熔滴是电弧焊时，在焊条（或焊丝）端部形成的和向熔池过渡的液态金属滴。
熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程称为熔滴过渡。
熔滴过渡对焊接过程的稳定性，焊缝形成，飞溅及焊接接头的质量有很大的影响，因此了解这个问题对于掌握熔化极焊接工艺是很重要的。
金属熔滴向熔池过程的形式，大致可分为三种
即：滴状过渡、短路过渡、喷射过渡
为什么熔滴过渡会有上述这些不同的形式呢？这是由于作用于液体金属熔滴上的外力不同的缘故。
在焊接时，采取一定的工艺措施。
就可以改变熔滴上的作用力，也就使熔滴按人们所需要的过渡形式自焊条向熔池过渡。
一熔滴过度的作用力
1熔滴的重力
任何物体都会因为本身的重力而具有下垂的倾向。
平焊时，金属熔滴的重力起促进熔滴过渡作用。
但是在立焊及仰焊时，熔滴的重力阻碍了熔滴向熔池过渡，成为阻碍力。
2表面张力
液体金属象其它液体一样具有表面张力，即液体在没有外力作用时，其表面积会尽量减小，缩成圆形，对液体金属来说，表面张力使熔化金属成为球形。
焊条金属熔化后，其液体金属并不会马上掉下来，而是在表面张力的作用下形成球滴状悬挂在焊条末端。
随着焊条不断熔化，熔滴体积不断增大，直到作用在熔滴上的作用力超过熔滴与焊芯界面间的张力时，熔滴才脱离焊芯过渡到熔池中去。
因此表面张力对平焊时的熔滴过渡并不利。
但表面张力在仰焊等其它位置的焊接时，却有利于熔滴过渡，其一是熔池金属在表
面张力作用下，倒悬在焊缝上而不易滴落；其二当焊条末端熔滴与熔池金属接触时，会由于熔池表面张力的作用，而将熔滴拉入熔池。
表面张力越大焊芯末端的熔滴越大。
表面张力的大小与多种因素有关，如焊条直径越大焊条末端熔滴的表面张力也越大；液体金属温度越高，其表面张力越小，在保护气体中加入氧化性气体（Ar—O2 Ar—CO2）可以显著降低液金属的表面张力，有利于形成细颗粒熔滴向熔池过渡。
3电磁力
向相同，则这两根导体彼此相吸，使这两根导体相吸的力叫做电磁力，方向是从外向内，图1所示。
电磁力的大小与两根导体的电流的乘积成正比，即通过导体的电流越大，电磁力越大。
在进行焊接时，我们可以把带电的焊丝及焊丝末端的液体熔滴看做是由许多载流导体组成的如图2中的箭头所示。
这样，根据上述的电磁效应原理，不难理解，焊丝及熔滴上同样受有四周向中心的径向收缩力，因此称之为电磁压缩力。
电磁压缩力使焊条的横截面具有缩小的倾向，电磁压缩力作用在焊条的固态部分是不起作用的，但是对焊条末端部的液体金属来说却具有很大的影响，促使熔滴很快形成。
在球形的金属熔滴上，电磁力垂直地作用其表面上，电流密度最大的地方将在熔滴的细径部分，这部分也将是电磁压缩力作用最大的地方。
因此随着颈部逐渐变细，电流密度增大，电磁压缩力也随之增强，则促使熔滴很快地，脱离焊条端部向熔池过渡。
这样就保证了熔滴在任何空间位置都能顺利过渡到熔化。
在焊接电流较小和焊接的两种情况下，电磁压缩力对熔滴过渡的影响是不同的。
焊接电流较小时，电磁力较小，这时，焊丝末端的液体金属主要受到两个力的影响，一个是表面张力，另一个是重力。
因此，随着焊丝不断熔化，悬挂在焊丝末端的液体熔滴的体积不断增大，当体积增大到一定程度，其重力足以克服表面张力的时候，熔滴便脱离
焊丝，在重力作用下落向熔池。
这种情况下熔滴的尺寸往往是较大的。
这种大熔滴通过电弧间隙时，常使用电弧短路，产生较大的飞溅，电弧燃烧非常不稳。
焊接电流较大时，电磁压缩力就比较大，相比之下，重力所起的作用就很小，液体熔滴主要是在电磁压缩力的作用下，以较小的熔滴向熔池过渡，而且方向性较强，不论是平焊位置或仰焊位置，熔滴金属在磁场压缩力的作用下，总是沿着电弧轴线自焊丝向熔池过渡。
焊接时，一般焊条或焊丝上的电流密度都比较大，因此电磁力是焊接过程中促使熔滴过渡的一个主要作用力。
在气体保护杆时，通过调节焊接电流的密度来控制熔滴尺寸，是工艺上的一个主要手段。
焊接是电弧周围的电磁力，除了上述的作用以外，还能产生另外一种作用力，这就是由于磁场强度分布不均匀而产生的力。
因为焊条金属的电流密度大于焊件的密度，因此在焊条上所产生的磁场强度要大于焊件上所产生的磁场强度，因此产生了一个沿焊条纵向的场力。
它的作用方向是由磁场强度大的地方（焊条）指向磁场强度小的地方（焊件）所以无论焊缝的空间位置如何，始终是有利于熔滴向熔池过渡的。
4极点压力
在焊接电弧中的带电微粒主要是电子和正离子，由于电场的作用，电子线阳极运动，正离子向阴极运动，这些带电粒子撞击在两极的辉点上，便产生了。
在直流正接时，阻碍熔滴过渡的正离子的压力。
反接时阻碍熔滴过渡的是电子的压力。
由于正离子比电子的质量大，所以正离子流的压力要比电子流的压力大。
因此，反接时容易产生细颗粒过渡，而正接则不容易，这就是极点压力不同的缘故。
5气体的吹力
在手工电弧焊时，焊条药皮的熔化稍微落后于焊芯的熔化，在药皮末端形成一小段尚未熔化的“喇叭”形套管，如图3所示。
套管内有大量的药皮造气剂分解产生的气体
以及焊芯中碳元素氧化生成的CO气体，这些气体因加热到高温，体积急剧膨胀，并顺着未熔化套管的方向，以挺直（直线的）而稳定的气流冲去，把熔滴吹到熔池中去，不论焊缝的空间位置怎样，这种气流都将有利于熔滴金属的过渡。
二熔滴过渡的形式
即：滴状过渡、短路过渡、喷射过渡。
1滴状过度
当电弧长度超过一定值时，熔滴依靠表面张力的作用可以保持在焊条（或焊丝）端部自由长大，当促使熔滴下落的；力（如重力，电磁力等）大于表面张力时，熔滴就离开焊条（或焊丝）自由过渡到熔池，而不发生短路，如图4所示。
滴状过渡形式又可分为粗滴过渡和细滴过渡。
粗滴过渡就是熔滴呈粗大颗粒状向熔池自由过度的形式。
由于粗滴过渡飞溅大，电弧不稳定，不是焊接工作所希望的。
在焊接过程中熔滴尺寸的大小与焊接电流，焊丝成分，药皮成分有关系。
2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其爆断直接向熔池过渡的形式称为短路过渡。
熔滴的过渡情况如图5所示。
短路过渡能在小功率电弧下（小电流，低电弧电压）实现稳定的金属熔滴过渡和稳定的焊接过程。
所以适合于薄板或需低热输入的情况下的焊接。
3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。
熔滴的尺寸随着焊接电流的增大而减小。
在弧长一定时，当焊接电流增大到一定数值后，即出现喷射过渡状态。
这里需要强调指出的是产生喷射过渡除了要有一定的电流密度外，还必须要有一定的电弧长度（电弧电压）如果电弧电压大低（弧长太短）不论电流
数值有多大，也不可能产生喷射过渡。
喷射过度的特点是熔滴细，过渡频率高，熔滴沿焊丝的轴向以告速度向熔池运动，并且有电弧稳定，飞溅小，熔深大，焊缝成形美观，生产效率高等优点。
复习题：
1名词解释：焊接电弧，气体电离，阴极电子发射，电弧电压，电弧静特性，电弧偏吹，电弧磁偏吹，
2气体电离和阴极电子发射的种类有哪些？
3焊接时产生电弧和维持电弧燃烧的必要条件是什么？
4焊接电弧由哪几部分组成？
5电弧电压公式？电弧电压与电弧长度的关系如何？
6电弧静特性是什么形状？当采用不同的电弧焊接方法时，在一定的条件下，其静特性是曲线的哪一部分？
7什么是正极性，反极性？应如何选用？/
8什么叫电弧的稳定性？影响电弧稳定性的因素有哪些？
9造成焊接电弧偏吹的原因有哪些？防止电弧偏吹的方法有哪些？
10影响熔滴过渡的作用力有哪些？它们在焊接过程中的作用如何？
11熔滴过渡的形式有哪几种？。