熔滴過(guò)渡飛濺

焊絲端部熔化金屬形成的熔滴受到各種力的作用，各種力對(duì)熔滴過(guò)渡的影響是不同的作用在熔滴上的力主要有重力、表面張力、電磁力、等離子流力、斑點(diǎn)壓力等。

1．重力

重力對(duì)熔滴過(guò)渡的影響取決于焊縫的空間位置。平焊位置，重力方向和熔滴過(guò)渡的方向相同，促使熔滴脫離焊絲末端，有利于熔滴過(guò)渡；立焊和仰焊位置．重力阻礙熔滴脫離焊絲末端，不利于熔滴過(guò)渡。

2．表面張力

表面張力垂直作用于焊絲末端與熔滴相交并且相切的圓周面上，是在焊絲端頭上保持熔滴的主要作用力。表面張力可以分解為徑向分力和軸向分力。其中，徑向分力使熔滴在焊絲末端產(chǎn)生縮頸；軸向分力使熔滴保持在焊絲末端．阻礙熔滴過(guò)渡。因此，通常情況下(如平焊位置)，表面張力是阻礙熔滴過(guò)渡的。焊絲越細(xì)，表面張力越小，越有利于熔滴過(guò)渡。但在仰焊、立焊、橫焊時(shí)，由于熔滴與熔池接觸時(shí)表面張力有將熔滴拉入熔池的作用，且使熔滴或熔池不易流淌，有利于熔滴過(guò)渡。

3．電磁力

導(dǎo)體本身磁場(chǎng)所產(chǎn)生的力稱為電磁力。熔化極電弧焊時(shí)，電流通過(guò)焊絲、熔滴、電極斑點(diǎn)及弧柱的導(dǎo)電截面是變化的，電磁力軸向分力的方向也是變化的，但總是由小截面指向大截面。

4．等離子流力

在電磁力的收縮作用下，電弧等離子體在電弧軸線方向產(chǎn)生的流體靜壓力稱為等離子流力，其大小與弧柱截面積成反比，即從焊絲末端向熔池表面逐漸減小。等離子流力隨等離子流從焊絲末端側(cè)面切入，然后流向熔池，有助于熔滴脫離焊絲，促進(jìn)熔滴過(guò)渡。焊絲直徑越細(xì)，焊接電流越大，產(chǎn)生的等離子流力越大。

5．斑點(diǎn)壓力

在電場(chǎng)作用下，弧柱中的電子或正離子以極高的速度向焊絲端部的熔滴撞擊時(shí)所產(chǎn)生的力稱為斑點(diǎn)壓力。無(wú)論電源極性是正接還是反接，它的方向和熔滴過(guò)渡的方向總是相反的，是阻礙熔滴過(guò)渡的力。當(dāng)然，正離子的質(zhì)量要高于電子的質(zhì)量，所以正離子撞擊熔滴時(shí)斑點(diǎn)壓力較大。由于直流正接時(shí)，焊絲作陰極，熔滴受正離子的撞擊，所以斑點(diǎn)壓力的阻礙作用大，對(duì)熔滴過(guò)渡的阻礙作用較強(qiáng)。

熔滴過(guò)渡是上述所說(shuō)的各種力綜合作用的結(jié)果。當(dāng)然，焊絲尺寸、電弧電壓和焊接電流等也影響熔滴過(guò)渡的形式。

熔滴過(guò)渡的主要形式分為三種：自由過(guò)渡、接觸過(guò)渡（短路過(guò)渡）和渣壁過(guò)渡。

1．自由過(guò)渡

自由過(guò)渡是指熔滴在電弧空間自由飛行，焊絲端頭和熔池之間不發(fā)生直接接觸的過(guò)渡方式。

(1)滴狀過(guò)渡其特點(diǎn)是熔滴直徑大于焊絲直徑。

1)粗滴過(guò)渡。條件：電流較小，電弧電壓高時(shí)，如小電流MIG焊（熔化極惰性氣體保護(hù)焊）。過(guò)渡頻率低，主要是重力與表面張力的平衡。

2)細(xì)滴過(guò)渡。條件：較大電流時(shí)，如大電流

(2)噴射過(guò)渡在MIG焊時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種形式的過(guò)渡，又分為射滴過(guò)渡、亞射流過(guò)渡、射流過(guò)渡等。

1)射滴過(guò)渡。熔滴直徑接近焊絲直徑，尺寸規(guī)則呈球形，沿軸向過(guò)渡。

形成原因：熔滴被弧柱籠罩，電弧呈鐘罩形，從而電磁收縮力形成較強(qiáng)的推力。

出現(xiàn)場(chǎng)合：鋁及其合金的氬弧焊及鋼的脈沖氬弧焊。

2)射流過(guò)渡。電流密度大，熔滴直徑小于焊絲直徑。

形成原因：電流密度大，焊絲熔化端部形成尖錐狀，出現(xiàn)金屬蒸發(fā)，電弧跳?。ù藭r(shí)電流稱為射流過(guò)渡的臨界電流），形成很強(qiáng)的等離子流力。

出現(xiàn)場(chǎng)合：大電流MIG焊或大電流富氬混合氣體保護(hù)焊。

3)亞射流過(guò)渡。介于接觸過(guò)渡與射滴過(guò)渡之問(wèn)的熔滴過(guò)渡形式。

形成原因：因其電弧較短，在電弧熱作用下，形成的熔滴長(zhǎng)大，在即將以射滴過(guò)渡時(shí)與熔池短路，在電磁收縮力的作用下斷裂形成過(guò)渡。

特點(diǎn)：短路前就已經(jīng)形成細(xì)頸；短路時(shí)間短；飛濺小，焊縫成形美觀；電弧自調(diào)節(jié)能力強(qiáng)；主要用于鋁及其合金的焊接。

2．接觸過(guò)渡

接觸過(guò)渡又稱短路過(guò)渡，是指當(dāng)電流較小，電弧電壓較低時(shí)，弧長(zhǎng)較短，熔滴未長(zhǎng)成大滴就與熔池接觸形成液態(tài)金屬短路，電弧熄滅，隨之金屬熔滴在表面張力及電磁收縮力的作用下過(guò)渡到熔池中去，熔滴脫落之后電弧重新引燃，如此交替進(jìn)行的過(guò)渡方式。短路過(guò)渡是燃弧、熄弧交替進(jìn)行的。短路過(guò)渡時(shí)，焊接平均電流較小。

3．渣壁過(guò)渡

渣壁過(guò)渡是埋弧焊和焊條電弧焊時(shí)熔滴過(guò)渡形式之一。埋弧焊時(shí)，電弧在熔渣形成的空腔內(nèi)燃燒，熔滴中大部分是通過(guò)渣殼的內(nèi)壁溜向熔池，這種過(guò)渡形式稱沿渣壁過(guò)渡；焊條金屬熔滴過(guò)渡形態(tài)由焊芯和藥皮的類型、成分及藥皮厚度決定，除了有前述的大熔滴過(guò)渡、噴射過(guò)渡、爆炸過(guò)渡等類型外，也有渣壁過(guò)渡。焊條熔滴渣壁過(guò)渡的特點(diǎn)是熔滴總是沿著焊條套筒內(nèi)壁的某一側(cè)滑出套筒，并在沒(méi)有脫離套筒邊緣之前，已脫離焊芯端部而和熔池接觸（不構(gòu)成短路），然后向熔池過(guò)渡，故又稱沿套筒過(guò)渡。渣壁過(guò)渡電弧穩(wěn)定，飛濺小，綜合工藝性能優(yōu)良，是理想的過(guò)渡形式。細(xì)熔滴和深套筒是焊條熔滴渣壁過(guò)渡形式的基本條件，使熔滴和熔渣表面張力減小，或焊條藥皮厚度增大，使套筒變長(zhǎng)，都有利于渣壁過(guò)渡。