熔焊工艺及设备第二章焊丝的熔化和熔滴过渡第二章焊丝的熔化和熔滴的过渡电弧焊时，焊丝（或焊条）的末端在电弧的高温作用下加热熔化，熔化的液体金属达到一定程度便以一定的方式脱离焊丝末端，过渡到熔池中去。这个过程称为熔滴过渡。焊接过程中，焊丝的加热、熔化及熔滴过渡会直接影响到焊缝质量和焊接生产率。本章将讲述焊丝的加热与熔化、熔滴上的作用力、熔滴过渡的主要形式以及熔滴过渡过程中产生的飞溅，SchoolofMaterialScience&Engineering江苏科技大学材料学院
熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第二章 焊丝的熔化和熔滴过渡 电弧焊时，焊丝（或焊条）的末端在电弧的高温作用下 加热熔化，熔化的液体金属达到一定程度便以一定的方式脱 离焊丝末端，过渡到熔池中去。这个过程称为熔滴过渡。 焊接过程中，焊丝的加热、熔化及熔滴过渡会直接影响 到焊缝质量和焊接生产率。 本章将讲述焊丝的加热与熔化、熔滴上的作用力、熔滴 过渡的主要形式以及熔滴过渡过程中产生的飞溅。 第二章 焊丝的熔化和熔滴 的过渡
熔焊工艺及设备第二章 焊丝的熔化和熔滴过凌焊丝的加热与熔化2.1 2.1.1焊丝的熔化热源熔化极电弧焊时，焊丝具有两方面的作用·即一方面作为电弧的一极导电并传输能量：，另一方面作为填充材料向熔池提供熔化金属并和熔化的母材一起冷却结晶而形成焊缝。焊丝的加热熔化主要靠单位时间内阴极区（直流正接时)或阳极区（直流反接时)所产生的热量及焊丝自身的电阻热，弧柱的辐射热则是次要的。非熔化极电弧焊（如钨极氩弧焊或等离子弧焊）填充焊丝时，主要靠弧柱热来熔化焊丝Schoolof Material Science& Engineering江苏科技大学材料学院
熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第二章 焊丝的熔化和熔滴过渡 2.1 焊丝的加热与熔化 熔化极电弧焊时，焊丝具有两方面的作用 • 即一方面作为电弧的一极导电并传输能量； • 另一方面作为填充材料向熔池提供熔化金属并和 熔化的母材一起冷却结晶而形成焊缝。 焊丝的加热熔化主要靠单位时间内阴极区(直流正接 时)或阳极区(直流反接时)所产生的热量及焊丝自 身的电阻热，弧柱的辐射热则是次要的。 非熔化极电弧焊（如钨极氩弧焊或等离子弧 焊）填充焊丝时，主要靠弧柱热来熔化焊丝。 2.1.1焊丝的熔化热源
熔焊工艺及设备第二章 焊丝的熔化和熔滴过渡根据第1章中的式（1-11）和式（1-12）可知，单位时间内阴极区和阳极区的产热量如果分别用电功率PK和PA表示，计算公式如下：(2-1)PK=I(Uk-Uw—Ur)(2-2)PA=I (UA+Uw+U))在通常电弧焊的情况下，弧柱的平均温度为6000K左右，UT<1V；当焊接电流密度较大时，UA近似为零，故上两式可简化为(2-3)PK-I（UK-UW)(2-4)PA= IUW这是熔化极电弧焊熔化焊丝的主要热源School ofMaterial Science&Engineering江苏科技大学材料学院
熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第二章 焊丝的熔化和熔滴过渡 根据第1章中的式（1-11）和式（1-12）可知， 单位时间内阴极区和阳极区的产热量如果分别用 电功率PK和PA表示，计算公式如下： PK＝I（UK－UW－UT） （2-1） PA＝I（UA＋UW＋UT） （2-2） 在通常电弧焊的情况下，弧柱的平均温度为 6000K左右，UT<1V；当焊接电流密度较大时，UA 近似为零，故上两式可简化为： PK＝I（UK一UW） （2-3） PA＝ IUW （2-4） 这是熔化极电弧焊熔化焊丝的主要热源
熔焊工艺及设备第二章 焊丝的熔化和熔滴过凌2．电阻热从焊丝与导电嘴的接触点到电弧端头的一段焊丝上（即焊丝的伸出长度，用LS表示)有焊接电流流过时，将产生电阻热，这也是焊丝加热熔化的一部分热源焊丝伸出长度的电阻为Rs= QLs/S (2-5)则电阻热为Pr=PRs室温式中，Rs是焊丝Ls段的电阻值，β是焊丝的电阻率，Ls是焊丝的S电源伸出长度，S是焊丝B的横截面积。CTT预T熔SchoolofMaterialScience&Engineering图2-1焊丝伸出长度的电阻热示意图
熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第二章 焊丝的熔化和熔滴过渡 焊丝伸出长度的电阻为 Rs＝ρLs/S (2-5) 则电阻热为 PR＝ I 2Rs 式中， Rs是焊丝Ls段的 电阻值，ρ是焊丝的 电阻率，Ls是焊丝的 伸出长度，S是焊丝 的横截面积。 2．电阻热 图2-1 焊丝伸出长度的电阻热示意图 从焊丝与导电嘴的接触点到电弧端头的一段焊丝上(即焊丝的伸出长 度，用Ls表示)有焊接电流流过时，将产生电阻热，这也是焊丝加热 熔化的一部分热源
熔焊工艺及设备第二章焊丝的熔化和熔滴过渡一般Ls=10～30mm。·对于导电性能良好的铝和铜等金属焊丝，P,与P或P相比是很小的，可忽略不计。，对于不锈钢、钢和钛等材料，电阻率较高，特别在细丝大电流时，焊丝伸出长度越大，P越大，这时PR与P或P相比才有重要的作用。熔化极电弧焊时，综合电弧热和电阻热，用于加热和熔化焊丝的总能量Pm可表示(2-7)Pm=I(Um十IRs)式中，U是电弧热的等效电压，焊丝为阳极时，Um三UW焊丝为阴极时，Um三UK一UW。这就是单位时间内由电弧热和电阻热提供的用于加热和熔化焊丝的主要能量。SchoolofMaterial Science&Engineering江苏科技大学材料学院
熔焊工艺及设备 School of Material Science & Engineering 江苏科技大学材料学院 第二章 焊丝的熔化和熔滴过渡 一般Ls=10～30mm。 • 对于导电性能良好的铝和铜等金属焊丝，PR与PK或PA相比 是很小的，可忽略不计。 • 对于不锈钢、钢和钛等材料，电阻率较高，特别在细丝大 电流时，焊丝伸出长度越大，PR越大，这时PR与PK或PA相 比才有重要的作用。 熔化极电弧焊时，综合电弧热和电阻热，用于加热和 熔化焊丝的总能量Pm可表示 Pm＝I（Um十IRs） （2-7） 式中，Um是电弧热的等效电压，焊丝为阳极时，Um＝UW； 焊丝为阴极时，Um＝UK－UW。这就是单位时间内由电弧热 和电阻热提供的用于加热和熔化焊丝的主要能量