熔焊工艺及设备第二章 焊丝的熔化和熔滴过渡2.2熔滴上的作用力2.2.1 重力重力Fg对熔滴的影响取决于焊缝的空间位置。一平焊时，重力是促使熔滴脱离焊丝末端的作用力；一立焊和仰焊时，重力则为阻碍熔滴从焊丝末端脱离的作用力，见图2-7a。重力为 Fg=mg=4元r3@g/3 (2-8)式中，p是熔滴密度，r是熔滴半径，g是重力加速度。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 2.2 熔滴上的作用力 重力Fg对熔滴的影响取决于焊缝的空间位置。 –平焊时，重力是促使熔滴脱离焊丝末端的作用力； –立焊和仰焊时，重力则为阻碍熔滴从焊丝末端脱离的 作用力,见图2-7a。 重力为 Fg＝mg=4πr3ρg/3 (2-8) 式中，ρ是熔滴密度，r是熔滴半径，g是重力加 速度。 2.2.1 重力
熔焊工艺及设备第二章 焊丝的熔化和熔滴过渡SaFsrFrDFgb)a)图2-7熔滴受重力和表面张力示意图School of 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 图2-7 熔滴受重力和表面张力示意图
熔焊工艺及设备第二章 焊丝的熔化和熔滴过凌2.2.2表面张力表面张力F8是LS焊丝端头上保持熔S0滴的主要作用力。Fsr0rDFgb)a)焊丝与熔滴之间的表面张力F作用于焊丝末端、与熔滴相交并且相切的圆周面上，如图b所示，F，可以分解为·径向分力Fr：使熔滴在焊丝末端产生缩颈·轴向分力F,α：则使熔滴保持在焊丝末端．阻碍熔滴过渡。School of 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 2.2.2 表面张力 焊丝与熔滴之间的表面张力Fδ作用于焊丝末端、与熔滴相 交并且相切的圆周面上，如图b所示，Fδ可以分解为 •径向分力Fδ r：使熔滴在焊丝末端产生缩颈 •轴向分力Fδα：则使熔滴保持在焊丝末端．阻碍熔滴过渡。 表面张力Fδ是 焊丝端头上保持熔 滴的主要作用力
熔焊工艺及设备第二章焊丝的熔化和熔滴过凌如果焊丝半径为R，熔滴半径为r，则焊丝与熔滴之间的表面张力F 8为(2-9)F8=2元Ro式中，是表面张力系数，其数值与材料、温度、气体介质等因素有关采用适当的氧化性气氛或者提高熔滴温度都会降低表面张力系数，减小表面张力，细化熔滴尺寸，改善熔滴过渡性能表2-1纯金属的表面张力系数AlW金属ZnFeTiMgCuMo65077090011501220151026802250 X 103(N·m1)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 如果焊丝半径为R，熔滴半径为r，则焊丝与熔 滴之间的表面张力Fδ为： Fδ=2πRσ (2-9) 式中，σ是表面张力系数，其数值与材料、温度、 气体介质等因素有关。 采用适当的氧化性气氛或者提高熔滴温度都会降低表面张力 系数，减小表面张力，细化熔滴尺寸，改善熔滴过渡性能。 金属 Mg Zn Al Cu Fe Ti Mo W σ×103 (N·m- 1 ) 650 770 900 1150 1220 1510 2250 2680 表2-1 纯金属的表面张力系数
熔焊工艺及设备第二章 焊丝的熔化和熔滴过凌平焊时，只有重力和其它作用力的合力超过F8时，熔滴才能脱离焊丝过渡到熔池中去。因此．一般情况下F8是阻碍熔滴过渡的力。一熔滴上若具有少量活化物质（02、S等）或温度升高，均可降低表面张力系数，形成细颗粒熔滴过渡。在仰焊或其它位置（立焊、横焊）焊接时，却有利于熔滴过渡。一是熔滴与熔池接触时，表面张力有将熔滴拉入熔池的作用；，二是使熔池或熔滴不易流尚。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 平焊时， 只有重力和其它作用力的合力超过Fδ时，熔滴才能 脱离焊丝过渡到熔池中去。因此．一般情况下Fδ是阻碍熔 滴过渡的力。 –熔滴上若具有少量活化物质（O2、S等）或温度升高，均可降低表面 张力系数，形成细颗粒熔滴过渡。 在仰焊或其它位置（立焊、横焊）焊接时，却有利于熔滴过渡。 –一是熔滴与熔池接触时，表面张力有将熔滴拉入熔池的作用； –二是使熔池或熔滴不易流淌