20焊接工艺学劳动版课件：焊条、焊丝母材的熔化

1、掌握高超技艺掌握高超技艺 演绎完美人生演绎完美人生 了解常用焊接热源及特征。理解焊条、焊丝的加热和熔化机理。掌握焊条、焊丝金属向母材的过度形式及特点。掌握熔滴过渡的作用力目的与要求：目的与要求：重点：重点：难点：难点：熔滴过渡的作用力焊条、焊丝的加热和熔化机理。焊条、焊丝金属向母材的过度形式及特点。熔滴过渡的作用力焊条、焊丝及母材的熔化焊条、焊丝及母材的熔化一、焊接热源一、焊接热源 电弧热电弧热（电弧焊）、气体火焰（气焊）、电阻热电阻热（电渣焊）、等离子弧（等离子弧焊）等离子弧焊、摩擦热（摩擦焊）。1)焊接热源的主要特征： 最小加热面积：最小加热面积：即在保证热源稳定的前提下加热最小面积。最大

2、的功率密度最大的功率密度：热源在单位面积上的最大功率。在功率相同时，热源的加热面积越小，则功率密度越高，表明加热的集中性越好。在正常焊接参数下所能达到的温度最高在正常焊接参数下所能达到的温度最高。2)常用的熔焊热源有：焊接热源所产生的热量并不是全部用来加热和熔化焊条、焊丝及母材的，而是有一部分热量损失于周围介质和飞溅等。二、焊条、焊丝的加热及熔化二、焊条、焊丝的加热及熔化 熔化极电弧焊时，加热并熔化焊条、焊丝的主要热量有：电弧热和电阻热。非熔化极电弧焊只有电弧热，而没有焊丝的电阻热。 当电流通过焊条或焊丝时，将产生电阻热。电阻热的大小决当电流通过焊条或焊丝时，将产生电阻热。电阻热的大小决定于焊

3、条或焊丝的伸出长度、电流强度定于焊条或焊丝的伸出长度、电流强度 、焊条或焊丝的电阻、焊条或焊丝的电阻率和直径。率和直径。 1、电阻加热不锈钢焊条的电阻率比低碳钢焊条大，故在相同的焊接电流情况下产生的电阻热大slrripsssr/2pr随 ih 、ls、而增大。同种材料的焊条或焊丝其直径越大，s则 pr 。过大的过大的 pr ：易使焊条药皮发红变质易使焊条药皮发红变质导致药皮脱落，失去保护和冶金作用导致药皮脱落，失去保护和冶金作用控制措施：控制措施：限制焊条或焊丝的伸出长度限制焊条或焊丝的伸出长度限制焊接电流限制焊接电流.2、电弧加热真正使焊条、焊丝熔化的是电弧热。尽管电弧热只有一小部分用来熔化

4、焊条或焊丝(大部分熔化母材)，但它却是熔化焊条、焊丝的主要热源。而焊条、焊丝本身的电阻热仅起辅助作用。pk=iuk-iuw-iutpa=iua+iuw+iut 当t柱为6000。k其中：uk：阴极区压降uw：逸出电压ut：弧柱温度的等效pk=i(uk-uw)pa=iuw 两电极区的产热量都与两电极区的产热量都与i成正比成正比utfa有利于熔滴过渡 f fa a=2=2rqrqq为表面张力系数平焊时，不利于熔滴过度；仰及其他位置焊接时，却有利于熔滴过渡。为什么？表面张力（fa）其一：熔池金属在表面张力作用下，倒悬在焊缝上而 不易脱落； 其二：当焊芯或焊丝末端熔滴与熔池金属接触时，在 表面张力作用

5、下，将熔滴拉入熔池。 表面张力越大，焊芯或焊丝末端的熔滴就越大。表面张力越大，焊芯或焊丝末端的熔滴就越大。 影响表面张力的因素：1、焊条直径。、焊条直径。2、液体金属的位置。、液体金属的位置。3、在保护气体中加入氧化性气体。如：、在保护气体中加入氧化性气体。如：ar+o2电磁压缩力 两根平行的载流导体，若它们通过的电流方向相同，则这两根导体彼此相吸，使这两根导体相吸的力称为电磁力。 方向方向从外向内从外向内 大小大小 两根导体上的电流两根导体上的电流 成正比成正比电磁力无论是平焊和仰焊都有利于熔滴过渡。 因为: m m电子 p p电子斑点压力正常情况下，电弧中的带电粒子主要是是:电子电子正离子

6、正离子在电场作用下在电场作用下电子电子阳极运动阳极运动正离子正离子阴极用动阴极用动两极辉点两极辉点撞击撞击所造成的机械压力称为斑点压力。所造成的机械压力称为斑点压力。它总是阻碍熔滴过渡它总是阻碍熔滴过渡正接极时正接极时阻碍阻碍p p正离子正离子反接极时反接极时阻碍阻碍p p电子电子所以，则反接极时易产生细颗粒过渡，正接则不易。反接极时易产生细颗粒过渡，正接则不易。不论空间位置如何变化，它总是有利于熔滴过渡。不论空间位置如何变化，它总是有利于熔滴过渡。 气体的吹力在药皮的末端会形成一小段被熔化的“喇叭”形套筒见下图。 药皮造气剂分解产生的气体及焊芯中的碳元素氧化生成的co2气体从套管中喷出气体在

7、高温下体积急剧膨胀，沿焊条的轴线方向，形成挺直而稳定的气流，把熔滴吹到熔池中。 四、母材的熔化四、母材的熔化 在焊接热源的作用下，母材上由熔化的焊条、焊丝金属与母材金属所组成的具有一定几何形状的液体金属一定几何形状的液体金属称为焊接熔池。1、焊接熔池的含义形状如右图，它很象一个不标准的不标准的半椭圆形球半椭圆形球。熔池的大小、存在时间对焊接性能有很大影响：一般情况下，随着随着i i,熔池的最大熔池的最大深度深度，熔池的最大宽度相对，熔池的最大宽度相对，随着随着电弧电压电弧电压的的升高升高，熔池的最大，熔池的最大深度深度，熔池的最大宽度，熔池的最大宽度。2、焊接熔池的形状和尺寸 思考与练习：1、什么是熔滴过渡？熔滴过渡过渡的形式有哪些？各有何特点？2、熔滴过度的作用力有哪些？简述其在焊接过程中作用。小结小结