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:短路过渡、滴状过渡(颗粒过渡)、喷射过渡(射流过渡)
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。
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一熔滴过度的作用力
0 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。
0 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。
0 3电磁力(电磁收缩力)
异性相吸,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,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。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。