焊接物理冶金：焊丝的加热熔化与熔滴过渡.pdf

第二篇! 焊接物理冶金 第四章! 焊丝的加热熔化与熔滴过渡 在熔化极电弧焊中焊丝的加热、熔化和熔滴过渡是十分重要的物理现象，它关系到 焊接生产率和焊接质量。 第一节! 焊丝的加热与熔化 # 热源 熔化极电弧焊时，焊丝的加热与熔化主要靠电弧的阴极区（正接时）或阳极区（反接 时）所产生的热量及焊丝自身的电阻热，弧柱区产生的热量对焊丝的加热与熔化作用较 小；非熔化电极电弧焊时，加热与熔化焊丝主要靠弧柱区产生的热量。 （ ）电弧热 上章式（$ % % $ ）和式（$ % % ）分别表示了电弧两个极区单位时间内产生的热量。 研究表明，在一般情况下，弧柱温度 ’ ((() ，阳极温度 $ *(() 时，弧柱温度等效电压 # # !+ 小于,；而阳极压降!- 一般在$, 左右，当电流密度较大时，近似为零。因此式（$ % % $ ）和式（$ % % ）可简化为： . $ （! % ! ） （$ % * % ） # # % . $! % （$ % * % $ ） 从上两式看出，两极区的产热量与焊接电流成正比。当电流一定时，阴极区的产热 量决定于阴极压降!# 和电子逸出电压!% 的差值，阳极区的产热量决定于电子逸出电压 !% 。熔化极气体保护焊时，由于焊丝均为冷阴极材料，其!# $ !% ，也即# / 。因此， 在条件相同的情况下，焊丝为阴极（正接）时的产热量比焊丝为阳极（反接）时的产热量 多，即焊丝接负极要比接正极熔化快。 （$ ）电阻热 熔化极电弧焊时，在焊丝伸出长度上有焊接电流流过而产生电阻热，它对焊丝有预 热和加速熔化作用，其值为： $ ’ . $ ’( （$ % * % ） 式中! ’ ———焊丝伸出长度的电阻热； 0 第二篇! 焊接物理冶金 # $ ! ———焊丝伸出长度的电阻值，! ! ； % ! ———焊丝的电阻率； # ———焊丝的伸出长度； $ %———焊丝的截面积。 焊丝材料不同，其伸出长度部分所产生的电阻热不同，通常熔化极气体保护焊时，# $ #$ % $’’ ，对于导电良好的铝、铜等金属焊丝，其电阻热与两极区产热相比较小，可以 忽略不计。而对于钢、钛等材料，因电阻率高，当伸出长度较大时，则不能忽略电阻热的 作用。 #( 焊丝的熔化 （) ）熔化速度与熔化系数 ) ）熔化速度! 金属熔化的平均速度可以用单位时间内金属的熔化质量表示： ( （# * + * + ）