熔滴的自由过渡
第2章 焊丝的熔化与熔滴过渡
滴，由于受到各种大小不同的作用力，具体形状和位置不断变 化，从而熔滴以不同的形式脱离焊丝或焊条，过渡到熔池中去。
一
熔滴上的作用力
熔滴上的作用力可分为重力、表面张力、电弧力、熔滴爆破力 和电弧气体的吹力等。
1
重力
重力对熔滴过渡的影响依焊接位置的不同而不同。平焊时， 熔滴上的重力促使熔滴过渡；而在立焊及仰焊位置则阻碍熔滴 过渡。
1)
s
m y m
100%
焊接中飞溅的产生
a. 伴随气体析出而引起的飞溅．
b. c. d.
气体爆炸引起的飞溅
电弧斑点力引起的飞溅
短路过渡再引燃引起的飞溅 焊接方法和规范 过渡形式 电源动特性 气体介质 极性 焊丝、焊件表面的清洁度
２）影响飞溅的因素
a. b. c. d. e. f.
图2-21 射流过渡形成机理示意图
图2-22 熔滴过渡频率（或体积）与电流的关系 钢焊丝 φ1.6mm,Ar+O2(1%),弧长6mm,DCEP
图2-23 不同材质焊丝的临界电流
图2-24 焊丝直径、伸出长度与临界电流的关系
图2-25 射流过渡时飞溅示意图
磁控旋转射流过渡
a.正常射流过渡 b.旋转射流过渡
c. ５） a. b.
c.
d.
图2-12 短路过渡示意图
图2-13 短路过渡过程电弧电压和电流动态波形图
图2-14 短路过渡的主要形式
a.固态断路 b.细丝小电流时 c.中等电流小电感时
图2-15 短路过渡频率与电弧电压的关系
图2-16 送丝速度与短路过渡频率、短路时间和短路电流峰值的关系
２ 接触过渡（短路过渡）
１） 定义：当电流较小，电弧电压较低时，弧长较短，熔滴未长成大 滴就与熔池接触形成液态金属短路，电弧熄灭，随之金属熔滴在 表面张力及电磁收缩力的作用下过渡到熔池中去，熔滴脱落之后 电弧重新引燃，如此交替进行。 短路过渡的过程： 稳定性及其影响因素
熔滴过渡特点
熔滴过渡特点聊聊“熔滴过渡特点”那点事儿嘿，各位老铁！今天咱来唠唠这个“熔滴过渡特点”，这可不是什么高大上、遥不可及的玩意儿，其实就藏在咱平时的焊接工作里呢。
首先呢，你得知道熔滴过渡就像是焊接过程中的一场“舞蹈表演”，有着各种各样的“舞姿”。
有的熔滴过渡就像个急性子，“唰”地一下就从焊丝奔到焊缝上去了，速度那叫一个快，这种就是射流过渡啦。
感觉那熔滴就跟着急去参加聚会似的，一刻也等不了。
还有一种呢，叫短路过渡。
这就像是个调皮的小精灵，时不时地就跟焊缝来个“亲密接触”，然后又迅速跳开。
就像是在逗焊缝玩儿一样，特别有意思。
短路过渡虽然调皮，但是在薄板焊接的时候可发挥了大作用，精准度杠杠的。
再说说滴状过渡，这个就比较“稳重”啦。
熔滴一滴一滴地往下落，不慌不忙的，就像个慢悠悠散步的老大爷。
虽然看起来慢悠悠的，但是该出手时就出手，在一些特定的焊接情况下可是不可或缺的。
不过啊，这熔滴过渡的特点可不是那么好掌控的，就跟驯服一匹野马似的，得有点技巧和耐心。
有时候你想让它快点过渡，它偏不，慢悠悠地晃荡；有时候你希望它稳稳当当的，它又突然来个“冲刺”，让你措手不及。
在实际操作中，那可得跟这些熔滴“斗智斗勇”。
得根据不同的焊接材料、焊接位置和焊接要求来调整各种参数，找到最合适的那个“平衡点”，让熔滴乖乖听话。
这就像是和熔滴谈恋爱似的，得了解它的脾气，才能相处得好。
我记得有一次，我在焊接一个工件的时候，怎么都调不好熔滴过渡。
一会儿太快了，焊缝都不成形；一会儿又太慢了，效率特别低。
我那个着急啊，就像热锅上的蚂蚁。
后来，我静下心来，仔细分析，一点点调整参数，终于找到了最合适的那个状态。
看着那漂亮的焊缝，我心里那叫一个美啊！总之呢，这熔滴过渡特点虽然有点复杂，但是只要咱用心去琢磨，去实践，就一定能和它们“和谐相处”，让焊接工作变得更加轻松、有趣。
好啦，今天就先唠到这儿吧，下次再给大家分享我的其他焊接趣事哟！。
埋弧焊的熔滴过渡形式
埋弧焊的熔滴过渡形式
埋弧焊的熔滴过渡形式主要有三种：自由过渡、接触过渡和渣壁过渡。
其中，自由过渡又可以分为滴状过渡和短路过渡，接触过渡又可以分为射流过渡和爆炸过渡。
此外，根据颗粒大小不同，熔滴过渡还可以分为颗粒过渡和喷射过渡。
在埋弧焊中，由于焊接电流和电压较大，熔滴容易形成大颗粒状，呈滴状过渡。
同时，在焊接过程中，熔滴与熔池之间可能会发生短路现象，导致熔滴直接落入熔池，形成短路过渡。
此外，根据焊接条件的不同，熔滴过渡的形式也会有所变化。
例如，当焊接电流较小或焊丝直径较细时，熔滴容易呈喷射状态过渡；当焊丝直径较大或焊接电流较大时，熔滴容易呈颗粒状过渡。
在实际的焊接过程中，可以根据需要选择合适的熔滴过渡形式来提高焊接质量和效率。
例如，通过调整焊接参数、焊丝伸出长度、焊接速度等参数，可以控制熔滴的大小和过渡方式，从而达到所需的焊接效果。
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。
2—2熔滴过渡及作用力
显然：dG﹥ dD促进过渡
dG＜ dD阻碍过渡
一般dG大小与气体介质，焊接电流有关。 如Ar与CO2相比，Ar弧弧根大，电流增大， dG增大 （四） 等离子流力 由于电弧截面不等，电磁力不一样造成压力差，使电弧产生轴 向推力，造成从焊丝端部向工件的气体流动，形成等离子流力。 电流较大时，等离子流力对熔滴产生很大的推力，使之沿焊丝 轴向方向运动。这种推力的大小与焊丝直径和电流大小密切相关。 （五） 其他力 1）斑点压力 电极上形成斑点时，此处是产热集中的地方。这样斑点处将承 受电子(反接时)或正离子(正接时)的撞击力，通常情况下斑点压力 阻碍熔滴过渡(斑点面积小于熔滴直径时)；MIG焊喷射过渡的情况 下,而斑点面积很大且布满整个熔滴时，斑点压力常常促进熔滴过渡。 2）爆破力 当熔滴内部含有易挥发金属或由于冶金反应而生成气体时，都 会在电弧高温作用下气体积聚膨胀而造成较大的内力，从而使熔滴 爆炸而过渡。短路过渡焊接时，由于电流密度较大,使缩颈处熔断爆 破形成熔滴过渡,同时有飞溅产生。
四 熔滴过渡的飞溅与蒸发 1飞溅 飞溅问题主要针对短路过渡和颗粒过渡，射流过渡飞溅很小。 2产生飞溅的原因 1）由冶金反应在液体金属内产生气体，在高温的作用下气体要膨 胀，而液体金属又限制其膨胀，则发生爆炸，产生飞溅。 2）规范选择不合适，发生熔滴严重长大或固体焊丝插入熔池产生 大的爆断。 3）电源动特性调节不当，大电流峰值过大，引起飞溅。 4）斑点压力过大，产生大块排斥过渡。 5）气体介质，CO 2 、A r。 五 熔滴过渡的控制 （一）脉冲电流控制法 1 特点 1）电弧连续稳定燃烧，基值电流维弧，峰值电流过渡，小平均电 流下实现喷射过渡。 2）避免了喷射过渡的缺点，同一台设备可焊厚板、薄板，可进行 全位置焊接。
（四）喷射过渡 1 射流过渡形成的条件与特点 1）形成条件 钢焊丝TIG焊,电流较 小时，电弧与熔滴状态； 如图2--19a所示，熔滴在 重力作用下呈大滴状过渡。 随着电流的增加，电磁力 等离子流力增,轴向电磁力 由原来的阻碍过渡变为促 进过渡这时熔滴长大将受 到限制,在熔滴和焊丝之间 形成缩颈,此处在高电流密 度下,产生大量金属蒸气 ,细颈表面具备产生阳极斑点的有利条件,此 时,按最小电压原理,如果 :
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。
stt熔滴过渡形式
stt熔滴过渡形式
STT熔滴过渡形式
STT熔滴过渡形式是一种新型的材料制备技术，它是通过熔滴法将两种不同材料熔融在一起，形成一种新的材料。
这种技术可以用于制备各种复合材料，如金属-陶瓷、金属-聚合物、陶瓷-聚合物等。
STT熔滴过渡形式的制备过程非常简单，只需要将两种不同材料的粉末混合在一起，然后通过高温熔融，使它们混合在一起。
在熔融的过程中，两种材料会相互扩散，形成一种新的材料。
这种新材料具有两种材料的优点，同时也克服了它们的缺点，具有更好的性能。
STT熔滴过渡形式的制备技术具有以下优点：
1. 可以制备各种复合材料，具有广泛的应用前景。
2. 制备过程简单，成本低廉。
3. 可以制备出具有优异性能的新材料。
4. 可以通过调节材料的比例和制备条件来控制新材料的性能。
STT熔滴过渡形式的应用非常广泛，可以用于制备各种材料，如金属、陶瓷、聚合物等。
它可以用于制备各种复合材料，如金属-陶瓷、金属-聚合物、陶瓷-聚合物等。
这些复合材料具有优异的性能，可以用于制造各种零部件和器件。
例如，金属-陶瓷复合材料可以用于制造高温零部件，如燃气轮机叶片、热交换器等。
金属-聚合物复合材料可以用于制造轻量化零部件，如汽车零部件、飞机零部件等。
陶瓷-聚合物复合材料可以用于制造高强度、高硬度的零部件，如刀具、轴承等。
STT熔滴过渡形式是一种非常有前途的材料制备技术，它可以制备出具有优异性能的新材料，具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，STT熔滴过渡形式将会得到更广泛的应用。
熔滴的过渡
• 在空间任何位置进行焊接时，电磁力
都有促进熔滴过渡的作用。在用大电
流施磁力
第二节 熔滴过渡
4 爆破力
•
若熔滴内部含有易挥发金属或由于冶金反
应而生成气体，则在电弧高温作用下气体积聚和
膨胀而造成较大的内力，从而使熔滴爆炸。在
CO2短路过渡焊接时，电磁力及表面张力的作用
第二节 熔滴过渡
3、熔滴过渡特性对焊接过程的影响
１）熔滴过渡的速度和熔滴的尺寸影响焊接过程的稳 定性、飞溅程度以及焊缝成形的好坏；
２ ）熔滴的尺寸大小和长大情况决定了熔滴反应的作 用时间和比表面积（指熔滴的表面积与其体积或质 量之比）的大小,从而决定了熔滴反应速度和完全程 度；
３ ）熔滴过渡的形式与频率直接影响焊接生产率；
• 电磁力的方向垂直于导体表面（更确 切的说是垂直于电流线），使导体截 面积减小。电磁力对焊条未熔化部分 无甚影响，而对熔化的金属则有显著 的压缩作用。特别是在焊条末端与熔 滴之间的细颈部分，电流密度最大， 电磁力也最大。这种沿焊条轴线分布 不均匀的电磁力又构成一种轴向推力， 促使熔滴脱离焊条，而向熔池过渡。
端产生缩颈，轴向分力则
使熔滴保持在焊丝末
端．阻碍熔滴过渡。
第二节 熔滴过渡 熔滴受重力和表面张力示意图
第二节 熔滴过渡
•
如果焊丝半径为R，熔滴半径为r，则焊丝
与熔滴之间的表面张力Fδ为：
• Fδ=2πRσ 式中，σ是表面张力系数，其数值与
材料、温度、气体介质等因素有关。
表2-1 纯金属的表面张力系数
４ ）熔滴过渡的特性对焊接热输入有一定的影响，改 变熔滴过渡的特性可以在一定程度上调节焊接热输 入，从而改变焊缝的结晶过程和热影响区的尺寸及 性能。
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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.。