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许昌电焊学校在哪里?熔滴过渡的作用力

更新时间:2022-04-11 08:33:34

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熔滴过渡的作用力

在熔滴形成和长大过程中,有多种力作用其上。根据其来源不同,可分为重力、表面张力、电磁压缩力、斑点压力和气体的吹力。

(1)重力 金属熔滴因本身的重力而具有下垂的倾向。平焊时,金属熔滴的重力起促进熔滴过渡的作用。但是在立焊或仰焊时,熔滴的重力阻碍了熔滴向熔池过渡,成为阻碍力。

(2)表面张力 表面张力是焊条或焊丝端头上保持熔滴的作用力。

焊条或焊丝金属熔化后,其液体金属并不会马上掉下来,而是在表面张力的作用下形成球滴状悬挂在焊条或焊丝末端。随着其不断熔化,熔滴体积不断增大,直到作用在熔滴上的作用力超过熔滴与焊芯或焊丝界面间的张力时,熔滴才脱离焊芯或焊丝过渡到熔池中去。因此平焊时表面张力对熔滴过渡起阻碍作用。

但表面张力在仰焊等其他位置的焊接时,却有利于熔滴过渡。其一,熔池金属在表面张力作用下,倒悬在焊缝上而不易滴落;其二,当焊芯或焊丝末端熔滴与熔池金属接触时,会由于熔池表面张力的作用,而将熔滴拉入熔池。表面张力越大,焊芯或焊丝末端的熔滴越大。

表面张力的大小与多种因素有关,如焊条直径越大,焊条末端熔滴的表面张力也越大;液体金属温度越高,其表面张力越小;在保护气体中加入氧化性气体(如氢气中加氧气),可以显著降低液体金属的表面张力,有利于形成细颗粒熔滴向熔池过渡。

(3)电磁压缩力 由电工学可知,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叫做电磁力,方向是从外向内。电磁力的大小与两根导体上的电流成正比,即通过导体的电流越大,电磁力越大。

焊接时,把焊条或焊丝末端的液体熔滴看成是由许多载流导体组成,这样熔滴就会受到由四周向中心的径向收缩力,称之为电磁压缩力。电磁压缩力垂直作用在金属熔滴表面上,电流密度最大的地方是在熔滴的细颈部分,这部分也是电磁压缩力作用最大的地方。因此随着颈部逐渐变细,电流密度增大,电磁压缩力也随之增强,则促使熔滴很快地脱离焊条或焊丝端部向熔池过渡,这样就保证了熔滴在任何空间位置都能顺利地过渡到熔池。所以电磁压缩力在任何焊接位置都是促使溶滴过渡的力。

焊接时,一般焊条或焊丝上的电流密度都比较大,因此,电磁压缩力是焊接过程中促使熔滴过渡的一个主要作用力。在气体保护焊时,通过调节焊接电流的密度来控制熔滴尺寸,是工艺上的一个主要方法。

(4)斑点压力 焊接电弧中的带电微粒

(电子和正离子),在电场的作用下分别向阳极和阴极运动,撞击在两极的斑点上而产生的机械压力,称为斑点压力。由于斑点压力的方向与熔滴过渡的方向相反,所以在任何焊接位置都是阻碍熔滴过渡的力。在直流正接时,阻碍熔滴过渡的是正离子的压力;直流反接时,阻碍熔滴过渡的是电子的压力。由于正离子的质量比电子大,所以直流正接时的斑点压力比直流反接时大。

(5)气体的吹力 焊条电弧焊时,焊条药皮的熔化稍微落后于焊芯的熔化,在药皮的末端会形成一小段尚未熔化的“喇叭”形套筒。药皮造气剂分解产生的气体及焊芯中碳元素氧化生成的CO气体从套管中喷出。这些气体在高温状态下,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。因此,在任何焊缝位置,这种气流都将有利于熔滴金属的过渡。

洛阳吉力电焊学校 (编辑:洛阳吉力电焊学校)
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