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1焊条电弧焊施工答案
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CO_2保护碱性药芯焊丝熔滴过渡及影响因素12
第29卷第1期华中科技大学学报；Vol.29No.12001年1月J.Huazh；CO2保护碱性药芯焊丝熔滴；过渡及影响因素；余圣甫张国栋李志远；石仲；(华中科技大学材料科学与工程学院)；摘要:研究了CO2保护碱性药芯焊丝的熔滴过渡形式；中图分类号:TG403文献标识码:A文章编号:1；药芯焊丝的熔滴过渡形式不仅影响焊接生产效率,过程；,,,吹干,除去熔滴表
第29卷第1期　　　　　　华　中　科　技　大　学　学　报　　　　　　　Vol.29　No.12001年　1月　　　　　　　J.HuazhongUniv.ofSci.&Tech.　　　　　　　Jan.　2001CO2保护碱性药芯焊丝熔滴过渡及影响因素余圣甫　张国栋　李志远　石仲(华中科技大学材料科学与工程学院)摘要:研究了CO2保护碱性药芯焊丝的熔滴过渡形式和焊接工艺参数、药芯粉成分对熔滴过渡形式的影响.结果表明,CO2保护碱性药芯焊丝的熔滴过渡形式可分为短路过渡、粗滴排斥过渡和细颗粒过渡.药芯焊丝熔化时存在液态渣柱,影响熔滴的短路过渡和粗滴排斥过渡.随焊接电流、电压的增加,熔滴从短路过渡逐渐转变成粗滴排斥过渡,最后变成细颗粒过渡.随药芯粉中氟硅酸钠的增加或萤石的减少,熔滴的平均直径减小,过渡频率增加.硅铁、锰铁和铝镁合金均能降低熔滴中氧的含量,使熔滴粗化和过渡频率降低.关　键　词:碱性药芯焊丝;熔滴过渡;CO2保护中图分类号:TG403　　文献标识码:A　　文章编号:01)　　药芯焊丝的熔滴过渡形式不仅影响焊接生产效率,过程.尽管国内外对手工电弧焊、CO丝焊和熔化极氩弧焊(M3]2.因此,本文拟对CO2及其影响因素进行研究,这对研制出优良焊接工艺性能的药芯焊丝具有重要的理论意义和实际工程价值.,,,吹干,除去熔滴表,,再用天.熔滴颗粒大小评定较科学的方法是d50法[4].即将收集到的熔滴用直径分别为1.0mm,1.5mm,2.0mm,3.0mm和4.0mm筛孔的标准筛进行筛选,按1.0mm≤df&1.5mm,1.5mm≤df&2.0mm,2.0mm≤df&3.0mm,3.0mm≤df&4.0mm和df≥4.0mm把熔滴分成5组.在天1　实验材料及方法焊接材料为YJ657碱性药芯焊丝,试件为Q235B碳钢,尺寸为300mm×250mm×30mm.CPX2350型电焊机,焊接参数:气体流量20L/min,焊丝伸出长度25mm,焊接电流160A,焊接平上称出各组熔滴的质量,计算出熔滴质量分数w,再从每组中选出50～80粒熔滴,求出熔滴的平均质量m??,由球形公式计算出每组熔滴平均直径??d.熔滴的平均半径??r与m??的关系为3(4/3)π??rρ=m??,式中,ρ为熔滴密度,取7.86g/cm3.代入上式整3理后得到??d=0.624m.以每组熔滴的平均直径从大到小对应质量分数的叠加值为纵坐标,以各组熔滴平均直径为横坐标,绘出熔滴平均直径与累积质量分数的曲线,取累积质量分数50%时所对应的熔滴平均直径d50作为评价药芯焊丝熔滴大小的标准.电压28V,直流反接.采用焊接电流、电压波形分析法分析熔滴过渡形式.为采集焊接电流、电压波形,设计制作了由分流器、放大电路、A/D转换板、IBM2PC微机组成的焊接电流、电压波形采集装置,采集频率为1kHz.2　熔滴的收集与评定采用水冷法收集熔滴,收集熔滴的装置由水冷槽、水管和水冷铜管组成.收集的方法为:在水收稿日期:.3　实验结果及讨论3.1　药芯焊丝的熔滴过渡形式与特点研究发现CO2保护碱性药芯焊丝熔滴过渡主作者简介:余圣甫(19622),男,副教授;武汉,华中科技大学材料科学与工程学院(430074).　　　　　　　　　　　　　　　　　华　中　科　技　大　学　学　报　　　　　　　　　　　　　　2001年2要有短路过渡、粗滴排斥过渡和细颗粒过渡三种形式.当焊接电流较小(120A)、电压较低(20V)时,熔滴的过渡形式为短路过渡.其特点是熔化的焊丝尚未长成大熔滴,熔滴与熔池就短路接触,由于强烈过热、表面张力和电磁收缩力的作用,熔滴附着于渣柱过渡到熔池.短路过渡熔滴的平均直径d50为2.55mm,过渡频率f约为43滴/s.短路过渡焊接飞溅较小,焊接工艺性能较好.当焊接电流不大(160A)、电压较高(28V)时,熔滴的过渡形式为粗滴排斥过渡.因电弧较长,熔滴与熔池不易形成短路,熔滴在焊丝熔化端不断长大并在焊丝的钢皮上绕渣柱不断旋转,在重力、电磁力作用下熔滴落入熔池.粗滴排斥过渡熔滴的d50为2.15mm,f约为52滴/s.粗滴排斥过渡焊接飞溅较大,电弧稳定性较差,焊接工艺性能一般.当焊接电流大(280A)、电压高(32V)时,熔滴的过渡形式为细颗粒过渡.因焊接电流大,出现等离子流力.在重力、下,渡熔滴的d1./s.,工艺性能良好.差别是药芯焊丝的熔化端与熔池间存在液态渣柱,如图1.液态渣柱影响短路过渡和粗滴排斥过渡,熔滴可附着渣柱落入熔池,减小焊接飞溅,同时熔滴与渣柱的界面张力阻碍熔滴过渡.细颗粒过渡时,液态渣柱既短又细,对熔滴的过渡几乎没有影响[5].图1　粗滴排斥过渡药芯焊丝药芯粉成分和焊接工艺参数对液态渣柱的直径和长度有较大影响.药芯粉中含有较多低熔点的矿物粉,;随焊接电流增加,.液态渣柱,.表1为焊接电流、电压与熔滴质量分数w和平均直径??d的关系,df为熔滴直径.可以看出当焊接电流为120A,电压为20V时,直径小于df/mm表1　焊接电流、电压与熔滴质量分数w和平均直径??d的关系焊接规范溶滴参量w/%[1.0,1.5)10.51.0.71.17[1.5,2.0)29.51.2.81.55[2.0,3.0)34.62.5.42.17[3.0,4.0)22.73.186.43.151.13.05≥4.02.74.15I=120A;V=20V??d/mmw/%I=160A;V=28V??d/mmw/%I=280A;V=32V2.0mm的熔滴质量分数占40%,直径大于等于2.0mm熔滴的质量分数占60%,熔滴过渡形式为短路过渡.当焊接电流为160A,电压为28V时,直径小于2.0mm的熔滴质量分数占60.1%,直径大于等于2.0mm熔滴的质量分数占39.9%,熔滴过渡形式为粗滴排斥过渡.当焊接电流为280A,电压为32V时,直径小于2.0mm的熔滴质量分数占73.5%,直径大于等于2.0mm熔滴质量分数占26.5%,熔滴过渡形式为细颗粒过渡.由此可见,随焊接电流、电压的增加,熔滴平均直径减小,直径小于2.0mm的熔滴增多,熔滴的过渡形式由短路过渡变为粗滴排斥过渡,最后变为细颗粒过渡.熔滴的过渡形式取决于重力、表面张力、电磁力、极点压力、气体吹力等.随焊接电流、电压的增加,能量增加,熔滴的温度升高,熔滴的表面张力减小,电磁力、气体吹力增大,熔滴质量减小,直径小于2.0mm的细熔滴增多,熔滴过渡频率增加,熔滴过渡形式从短路过渡转变为粗滴排斥过渡,最后变为细颗粒过渡.3.3　药芯粉成分对熔滴质量分数和过渡形式的影响气体保护碱性药芯焊丝药芯粉中含有一定量的氟化物,能改变熔滴的表面张力和熔滴上的温度分布,从而影响熔滴的质量和过渡形式.第1期　　　　　　　　　余圣甫等:CO2保护碱性药芯焊丝熔滴过渡及影响因素　　　　　　　　　　　　3表2为药芯焊丝中氟硅酸钠含量对熔滴的质量分数与平均直径??d的影响.由表中数据可知,随氟硅酸钠含量的增加,直径小于2.0mm熔滴的质量分数增多.熔滴由粗滴排斥过渡变成细df/mm表2　氟硅酸钠对熔滴质量分数w和平均直径??d的影响w(Na2SiF6)/%溶滴参量w/%[1.0,1.5)11.51.2719.81.8.51.[1.5,2.0)22.71.4.61.5.91.60[2.0,3.0)35.62.3.52.3.62.32[3.0,4.0)21.73..43.153.43.101.43.09≥4.08.54.251.74.15??d/mmw/%??d/mmw/%??d/mmw/%??d/mmw/%颗粒和粗滴排斥混合过渡.氟硅酸钠的质量分数大于等于16%时,随氟硅酸钠的增加,熔滴的平均直径与质量变化不大.这是由于氟硅酸钠在焊接冶金过程中分解成NaF和SiF4,而NaF又电离成Na+和F-.一方面,F-性,同时SiF4为气体,使熔滴粗化,+,,,使电弧的温度提高,,Na+附着在熔滴的表面,这些均降低熔滴表面的张力,使熔滴细化,氟硅酸[6].开始时,.2.0mm,.氟硅酸钠达时,氟硅酸钠对熔滴粗化和细化作用达到平衡状态此时,随氟硅酸钠的增加,熔滴的质量和平均直径变化不大.表3为药芯焊丝中萤石的变化对熔滴质量分数和平均直径的影响.由表中数据可知,随萤石df/mm表3　萤石对熔滴质量分数w和平均直径??d的影响w(CaF2)/%溶滴参量w/%[1.0,1.5)25.51.2014.31.2.21..5,2.0)34.61.4.21.2.8[2.0,3.0)33.52.0.42.2.8[3.0,4.0)6.43.5.43.5.6≥4.0??d/mmw/%??d/mmw/%??d/mmw/%??d/mmw/%7.04.157.54.237.24.317.3含量增加,熔滴粗化,直径大于等于2.0mm的熔滴增多.当萤石的含量达到18%时,熔滴直径达到极限,此时随萤石含量增加,熔滴直径变化很小.熔滴过渡形式为粗滴排斥过渡.药芯粉中的萤石使熔滴粗化的原因是萤石在焊接化学冶金过程中能离解出F-,减少电弧中的自由电子,降低电弧的导电性和电弧的温度,使熔滴表面的张力增加,同时萤石能增加熔滴与渣柱的界面张力,因此随萤石含量的增加,熔滴平均直径d50变大,直径大于等于2.0mm的熔滴增多.当萤石的含量达到18%时,萤石使熔滴粗化作用达到最大值,此时萤石含量增加,熔滴的质量和平均直径几乎没有变化.由于焊接电压较高,尽管随萤石含量增加,熔滴的直径增大,但熔滴的过渡形式始终为粗滴排斥过渡.3.4　合金元素对熔滴的平均质量和过渡频率的影响图2为药芯粉中合金元素含量对熔滴的平　　　　　　　　　　　　　　　　　华　中　科　技　大　学　学　报　　　　　　　　　　　　　　2001年4大,熔滴质量增加,过渡频率降低.　　由图2还可看出,随着钼铁含量的增加,熔滴的质量稍微增加,过渡频率稍微降低.这可能是由于钼铁熔点较高,熔化时需吸收一部分能量,使熔滴温度稍降低,但总的来说,钼铁对熔滴的质量和过渡频率影响不大.(a)参考文献[1]王　宝,陆文雄.焊条熔滴过渡形态分析.焊接学报,):1～6[2]NorrishJ,RichardsonF.MetalTransferMechanisms.WeldingandMetalFabrication.):17～22[3]KimYS,EagarTW.AnalysisofMetalTransferinGasMetalArcWelding.(b)72(6):269s～278s[4]王　宝..北京:机械WeldingJournal,1993,图2　合金元素对熔滴平均质量m??和过渡频率f的影响1998.[5]桓,,.均质量和过渡频率的影响,由图2可见,随硅铁、锰铁、铝镁合金含量的增加,熔滴的质量增大,熔滴的过渡频率降低.这是由于硅铁、锰铁金为脱氧剂,增加,(1):13～16]:[博士学位论文].武汉:华中理工大学材料科学与工程学院,1999.TheDropletTransferFormationsofCO2GasShieldedBasicFlux2coredWireandItsInfluentialFactorsYuShengfu　ZhangGuodong　LiZhiyuan　ShiZhongkunAbstract:ThedroplettransferformationsofCO2gasshieldedbasicflux2coredwire,theinfluenceofweld2ingparamctersandthepercentofflutinflux2coredwireondroplettronsferhavebeenstudied.Theresearchresultsshowthatthedroplettransferformationsareclassifiedintoshortcircuittransfer,globularrepelledtransferandsmalldroptransfer.Astheweldingcurrentandvoltageincrease,themodeofmetaltransferchangesfromshortcircuittransferintoglobularrepelledtransferandthenintosmalldroptransfer.WiththeincreasedcontentofNa2SiF6orthedecreasedcontentofCaF2influx,thediameterofdropletdecreasesandthetransferfrequencyofdropletincreases.ThealloyingelementsSi,MnandAl2Mginweldedmetalscanreducetheoxygencontentinthedroplet,makingthatthediameterofdropletbecomeslargerandthetransferfrequencyofdropletbecomeslower.Keywords:basicflux2CO2gasshieldedYuShengfu　Assoc.Prof.;CollegeofMaterialSci.&Eng.,HUST,Wuhan430074,China.包含各类专业文献、各类资格考试、幼儿教育、小学教育、生活休闲娱乐、外语学习资料、中学教育、高等教育、CO_2保护碱性药芯焊丝熔滴过渡及影响因素12等内容。
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　7、 CO2 保护焊焊接低合金钢时,应采用什么焊丝?...碱性焊条药皮中 CaF2 的作用及对焊缝性能的影响。...(结晶潜热和熔滴过渡时热量的输入周期性变化 )导致...
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焊条电弧焊时溶滴的大小因素有哪些
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溶滴的大小首位因素是电流大小，其次是不同材质的焊芯金属熔化后的表面张力大小有差别
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出门在外也不愁焊条电弧焊立角焊时，应注惫哪几个问题?
&&& 答:立角焊时，应注意以下几个问题:
&&& }1)焊条的位置。为了使两块钢板能均匀受热，保证熔深和提高工效，在立角焊时应注意焊条的位置和倾斜角度。如所焊的两块钢板厚度相同时，焊条与两块钢板的夹角应小于45度，并根据不同的板厚来改变夹角大小。焊条与焊缝中心线的夹角保持60-80度
(2)熔化金属的控制。立角焊操作的关键是如何控制熔化金属，要求焊接时思想集中，注意观察熔化金属的冷却情况，焊条要按熔化金属的冷却情况有节奏地上下摆动。在立角焊过程中，当引弧后焊出第一道焊波时，电弧应较快抬高。当看到熔池瞬间冷却成一个暗红点时，电弧又下降到弧坑处，并使熔滴凝固在前面已形成的焊波的2/3处，然后再抬高电弧。这样就有节奏地焊出了立角焊缝。应注意，如果前一个熔滴尚未冷却到一定程度，就过急地下降焊条，会造成熔化金属下淌。而焊条下降动作过慢时，会造成熔滴之间熔合不良。如果焊条放置的位置不正确，会使焊波脱节，影响焊接质量和焊缝的美观。
&&& (3)焊条的摆动。根据不同的板厚和焊脚尺寸的要求，选用适当的运条方法。对焊脚尺寸较小的焊缝可采用直线往复式运条方法焊接。焊脚尺寸较大时，可采用月牙形、三角形、锯齿形等运条方法。
&&& 为了避免出现咬边等缺陷，除选用合适的电流外，焊条在焊缝的两侧应稍停片刻，使熔化金属能填满焊缝两侧边缘部分。焊条摆动的宽度应不大于所要求的焊脚尺寸。
&&& (4)局部间隙过大的焊接方法。对立角焊缝不要求焊透或遇到局部间隙超过焊条直径时，可预先采用下行焊的方法，用熔化金属把过大的间隙填满后，再进行正常焊接。这样做可以提高工效，并大大减少金属的飞溅和电弧偏吹。采用这种方法焊接间隙过大的薄板焊缝，还可减少变形:对9.什么叫焊接热过程?其特点是什么?
&&& 答:焊接热过程是指被焊金属在热源作用下热量传播和分布的过程。焊接热过程具体有以下特点:
&&& (0焊接热过程的局部性。即上件在焊接时不是整体被加热，只是在热源作用下的附近区域被加热，因此加热极不均匀。
&&& (2)焊接过程的瞬时性。即在很短的时间内把大量的热量由热源传递给焊件。
(3)焊接过程中的热源是相对运动的，因此焊接时工件受热区也不断变化，使得传热过程不稳定且复杂。
&&& 253，焊接线能t对接头性能有何影响?
&&& 答:焊接线能量综合了焊接电流、电弧电压和焊接速度三个工艺因素对焊接热循环的影响。线能量增大时，过热区的晶粒尺寸粗大，韧性降低;线能量减小时，硬度和强度提高，但韧性也会降低。
&&& 生产中根据不同的材料成分，在保证焊缝成形良好的前提下，适当调节焊接工艺参数，以合适的线能量焊接，可以保证焊接接头具有良好的性能。
&&& ass.什么是焊接冶金过程?它与金属冶炼有什么不同?
&&& 答:焊接冶金过程与金属冶炼一样，都通过加热使金属熔化，在金属熔化过程中，金属、熔渣、气体之间发生复杂的化学反应和物理变化。
&&& 与金属冶炼不同的是:金属冶炼时，炉料几乎同时熔炼，升降温速度慢，冶炼时间长，冷凝时也是整体冷却并结晶;而焊接却是在焊件上局部加热，并且不断移动热源，热源中心与周围冷金属之间温差很大，冷却速度很快。因此焊接冶金是一个不平衡过程，它对焊缝的组织和性能都有很大的影响。
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