金属熔焊原理 教学课件 作者 邓洪军 熔焊原理第二章.pptVIP

焊缝金属的构成 焊条（焊丝）的加热与熔化 熔滴过渡 母材的熔化与焊缝的形成 焊条（焊丝）的加热与熔化 一、焊条（焊丝）的加热 电弧焊时，加热和熔化焊条（或焊丝）的能量有： 焊接电流通过焊芯时所产生的电阻热、焊接电弧传 给焊条端部的热能 。 １、电阻加热 QR＝I2Ｒt ２、电弧加热 经测量表明，焊条的熔化主要依靠电弧的热量，电 阻热占次要地位。 焊条（焊丝）的加热与熔化 二、焊条的熔化速度 焊条的熔化速度是标志焊接生产率的主要参数。 焊条的熔化速度可用单位时间内焊芯熔化的长度或质量来表示。试验证明，在正常焊接参数条件下，焊条的平均熔化速度与焊接电流成比。 三、焊条药皮的熔化及过渡 药皮各组成物的熔化并不是同时进行的，而是从低熔点的成分开始，并同时发生高熔点成分溶解在所形成的液体中。 熔滴过渡 一、熔滴的过渡特性 １、熔滴的比表面积和相互作用时间 熔滴比表面积，即熔滴的表面积与其体积或质量之比。在熔滴长大的过程中其比表面积也应当是变化的，熔滴的比表面积取决于它的形状和尺寸 。熔滴与周围介质相互作用的时间越长，冶金反应越充分 。 2 、熔滴的温度 熔滴的温度是研究熔滴阶段各种物理化学反应时不可缺少的重要参数。试验表明，熔滴的平均温度随焊接电流的增加而升高，并随焊丝直径的增加而降低。对焊接低碳钢而言，熔滴的平均温度波动在2100～2700K的范围内。 熔滴过渡 二、熔滴过渡特性对焊接过程的影响 １、熔滴过渡的速度和熔滴的尺寸影响焊接过程的稳定性、飞溅程度以及焊缝成形的好坏； ２、熔滴的尺寸大小和长大情况决定了熔滴反应的作用时间和比表面积（指熔滴的表面积与其体积或质量之比）的大小从而决定了熔滴反应速度和完全程度； ３、熔滴过渡的形式与频率直接影响焊接生产率； ４、熔滴过渡的特性对焊接热输入有一定的影响，改变熔滴过渡的特性可以在一定程度上调节焊接热输入，从而改变焊缝的结晶过程和热影响区的尺寸及性能。 熔滴过渡 三、熔滴过渡的作用力 根据作用力的来源不同，熔滴过渡的作用力主要有： 1、重力 2、表面张力 3、电磁力 4、熔滴爆破力 5、电弧的气体吹力 6、斑点压力 熔滴过渡 四、熔滴过渡的形式 1、短路过渡 2、颗粒状过渡 3、喷射过渡 4、渣壁过渡 母材的熔化与焊缝的形成 一、母材的熔化与熔池的形成 熔焊时，在热源的作用下，与焊条金属熔化的 同时，被焊金属－母材也发生局部熔化。 在母材上由熔化的焊条金属和母材组成的具有 一定几何形状的液体金属叫熔池。 二、熔池的形状和尺寸 焊接开始后，经过一段时期，熔池的形状与尺 寸不再变化，形状接近于不太规则的半个椭球。 熔池的主要尺寸为熔池长度Ｌ、最大宽度Ｂmax、 最大熔深Hmax。 母材的熔化与焊缝的形成 三、熔池的特性 1、熔池的重量 熔池的重量与焊接参数有关。试验得出，焊条 电弧焊时熔池的重量mp与P02/υ成线性关系，即 mp 随P0的增加而急剧上升，随焊接速度的增大而减少。 2．熔池的存在时间 熔池在液态存在的最长时间与熔池长度的关系为 tmax=L/v 母材的熔化与焊缝的形成 3、熔池的温度 熔池各点的温度分布不均匀，根据温度分布及 变化规律，以热源中心为界可将熔池划分为头部与 尾部两部分。 4、熔池的流动 使熔池中液态金属发生运动的主要原因如下 ： １、液体金属的密度差所产生的自由对流运动； ２、表面张力差所引起的强制对流运动； ３、热源的各种机械力所产生的搅拌作用，使熔池 处于运动状态。 母材的熔化与焊缝的形成 四、焊缝金属的熔合比 焊缝金属是由局部熔化的母材与填充金属共同组成，其组成比例决定了焊缝的成分。熔焊时，局部熔化的母材在焊缝金属中所占的百分比叫做熔合比。 θ=Am/(AH+Am) * * *