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焊条的熔滴过渡

发布时间:2016-5-25 17:38:43                  点击次数:744


  焊条熔滴过渡形态可分为:粗熔滴过渡(globular  transfer)、渣壁过渡(flux  wall  guided  transfer)、喷射过渡(spray  transfer)和爆炸过渡(explosive  transfer)四种类型。过渡形式取决于药皮成分与厚度、焊接参数、电流种类和*性等。其反映焊条熔滴过渡特征,并容易建立熔滴过渡形态与焊条工艺特性的直接联系。

  (1)粗熔滴过渡焊条电弧焊粗熔滴过渡特点:一是熔滴尺寸大,自由熔滴颗粒度可长大到接近或超过焊芯直径;二是在正常弧长时,熔滴过渡时发生桥接短路,并会出现爆炸飞溅;三是熔滴过渡频率低,一般为1.5~3次/s。该过渡形式也称为粗熔滴短路过渡或短路过渡。

  长弧焊时的粗熔滴过渡,熔滴在长大到自由尺寸以前不与熔池短路,当熔滴长大到*大尺寸时,熔滴从焊条端部脱离,通过电弧空间向熔池过渡。在正常弧长时,熔滴在长大到自由尺寸前就与熔池发生桥接短路。一组熔滴与熔池发生桥接短路,此时金属熔滴和熔渣通过短路桥“平静”地过渡到熔池,过渡完成,短路桥中断,又将进行下一个过渡周期。

  在许多情况下,熔体(包括熔化的金属和熔渣)在形成短路桥后,可能会发生猛烈的爆炸飞溅。

  (2)渣壁过渡渣壁过渡是指焊条电弧焊或埋弧焊时,焊条或焊丝端部的熔化金属,沿药皮套筒壁面或熔渣壁面滑向熔池的一种过渡形式,熔滴过渡时不发生短路。这种过渡形式与粗滴过渡相比,熔滴尺寸太小,一般不超过焊芯直径。因此,在熔滴形成、长大,直到脱离焊条芯端部之前的过程中,一个熔滴不会占据焊芯的整个端面,而是在焊芯端面处,同时存在两个或者两个以上的熔滴,这是渣壁过渡所具有的现象。在粗熔滴过渡时,焊芯的整个端面往往被一个粗大的熔滴所独占。渣壁过渡的过渡频率较粗熔滴过渡时高,一般为5~9次/s。

  渣壁过渡和粗熔滴过渡特征解析,可以看出,当熔滴沿着套筒内壁滑出套筒边缘并逐渐长大后,熔滴与熔池接触,从高速摄影影片上看,似乎形成了短路桥,但此时金属熔滴在套筒内已经与焊芯端部脱离。在渣壁过渡时,当熔滴滑出套筒以外时,电弧斑点没有落到熔滴底部,电弧仍然从套筒内“伸出”。

  熔滴总是沿着焊条套筒内壁的某一侧滑出套筒,并在没有脱离套筒边缘之前,已和熔池接触(在用正常的弧长焊接时),然后进行过渡。即在正常的焊接条件下,除有一部分细小熔滴外,熔滴在电弧空间不是自由过渡的。

  (3)爆炸过渡爆炸过渡是指焊条金属熔滴在形成、长大或过渡过程中,由于激烈的冶金反应,在熔滴内部产出CO气体,使熔滴急剧膨胀发生爆裂而形成的一种金属过渡形式。在爆炸过渡的同时,发生强烈爆炸飞溅,使焊接工艺性严重恶化。熔滴爆炸过渡的频率大约为30~50次/s。熔滴爆炸现象多半发生在熔滴悬挂在焊条末端、尚未脱离焊条端部的时候,有时也发生在熔滴的过渡过程中。

  含有较多量硅酸盐的碱性高合金奥氏体试验焊条,爆炸过渡是偶然发生的现象,粗熔滴过渡为该焊条的基本过渡形态。焊芯直径为5mm的氧化铁型焊条爆炸过渡占有很大比例。两种碳钢焊条熔滴强烈地爆炸过渡,停留在焊条端部的熔滴被突然分裂成若干细碎熔滴小颗粒并向熔池过渡。爆炸过渡伴随着爆炸飞溅并使工艺性恶化。

  (4)喷射过渡焊接电流170A,直流反接,焊芯直径4mm,EDPCrMo—A2—03型焊条(含有多量的高碳铬铁)的喷射过渡,焊条金属的熔滴呈细碎的颗粒由套筒内喷射出来,并以喷射状态快速通过电弧空间向熔池过渡,其熔滴细碎程度比爆炸过渡细得多。熔滴爆炸过渡的频率大约为30~50次/s,喷射过渡可以达到100~150次/s以上。具有连续喷射过渡形态,熔滴的喷射强度很大,是该种焊条主要的过渡形态。

  直径为3.2mm的E4303焊条和直径为4mm的E4303焊条、MT-20焊条及EDD-D-03高速钢堆焊焊条熔滴为混合型过渡形态,喷射过渡只是其中的一种过渡形态,不是连续出现的过渡行为,有时是短时问的、有时是偶然发生的过渡现象。喷射过渡形态与其他过渡形态交替出现,喷射强度较小,熔滴的细碎程度比具有连续喷射过渡形态的焊条要低。

  (5)其他过渡形态除了以上四种焊条熔滴过渡的基本形态以外,还存在着一种常见的熔滴自由过渡。该过渡形态可能是在熔滴形成过程中,由于某种力的作用(不是爆炸),从停留在焊条端部的大熔滴中,分离出较小的熔滴,这个小熔滴又远离套筒,不能形成渣壁过渡,“自由地”飘落于熔池,而形成“自由过渡”。电弧拉得很长时,E309Nb-26不锈钢焊条出现的熔滴自由过渡,从第十幅开始,在焊条端部的大熔滴上分离出一个小熔滴,然后小熔滴自由地、缓慢地漂落下来。

  焊条电弧焊的熔滴“自由过渡”,是焊条熔滴过渡形态的一种特例。任何一种焊条电弧焊不可能以“自由过渡”为主要过渡形式,而这种过渡形式又往往和四种基本过渡形式伴随发生。


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