熔化極氣體保護(hù)焊哈爾濱工業(yè)大學(xué)焊接課件完整版

熔化極氣體保護(hù)焊--GMAWTIG、PAW：氣體保護(hù)，鎢極－不熔化；熔化極焊：電極熔化－焊條、焊絲；焊條電弧焊－氣、渣聯(lián)合保護(hù)；焊絲＋氣體保護(hù)－－GMAW（MIG、MAG、CO2）

焊絲＋焊劑保護(hù)－－埋弧焊保護(hù)氣體不同：CO2氣體保護(hù)焊、惰性氣體保護(hù)焊（MIG，Ar、He）、混合活性氣體保護(hù)焊（MAG，Ar＋He、Ar＋CO2、Ar＋He＋CO2）熔化極氣體保護(hù)焊--GMAWTIG、PAW：氣體保護(hù)，鎢極－熔化極氣體保護(hù)焊基本原理TIG焊接鎢極，不熔化，氬氣保護(hù)熔化極氣體保護(hù)焊基本原理TIG焊接鎢極，不熔化，氬氣保護(hù)熔化極氣保焊設(shè)備半自動焊接設(shè)備的基本組成：①焊接電源；②焊絲送給裝置；③焊槍；④行走臺車（自動焊）；⑤保護(hù)氣供給系統(tǒng)；⑥冷卻水循環(huán)系統(tǒng)

熔化極氣保焊設(shè)備半自動焊接設(shè)備的基本組成：①焊接電源；②自動CO2焊設(shè)備自動CO2焊設(shè)備半自動MIG／CO2焊接設(shè)備總成半自動MIG／CO2焊接設(shè)備總成電源Fronius,Lincoln,ESAB,SAF,Kemppi,OTC,Panasonic……電源Fronius,Lincoln,ESAB,SAF,送絲裝置卷在焊絲盤上的焊絲被送進(jìn)到焊槍中，送絲裝置由如下幾部分基本組成：修正焊絲彎曲的矯直裝置、送進(jìn)輪、加壓輪、減速器、驅(qū)動送進(jìn)輪的送進(jìn)馬達(dá)(通常采用電動機(jī))。半自動焊為了減輕焊槍重量，有利于操作，常常采用在送進(jìn)機(jī)和焊槍間通過可彎曲導(dǎo)管送進(jìn)焊絲的方法，稱作推絲式送絲。在采用軟質(zhì)焊絲或細(xì)絲的場合，如果用推絲方式送絲，焊絲容易產(chǎn)生彎曲，所以采用在焊槍的手柄中加入馬達(dá)的拉絲方式送絲。此外還可以把兩者并用，以推拉方式進(jìn)行送絲。送絲裝置卷在焊絲盤上的焊絲被送進(jìn)到焊槍中，送絲裝置由如下幾部對焊縫質(zhì)量要求較高時，還要在氣路中加入干燥器。合金的成本比純銅貴約50%，但耐磨性好，Cu-Cr-Zr合金具有最好的耐磨性，是純銅的4-5倍。MIG焊和埋弧焊:在規(guī)范參數(shù)合適并且工藝配合良好時，飛濺很少，飛濺率在1%以下或不產(chǎn)生飛濺。A區(qū)，電流很小，電弧電壓較高，焊絲熔化慢，熔滴呈大塊狀（大滴），不易脫離焊絲，焊接時不能獲得連續(xù)的焊道。15%—>燒損和蒸發(fā)，使得焊縫的含C量低于母材—>導(dǎo)致焊縫強(qiáng)度受損—>依靠殘留在焊縫中的Si、Mn等合金元素彌補(bǔ)C的損失，保證焊縫強(qiáng)度。6mm）、電流較小、電弧電壓較低——熱輸入低，適用于薄板焊接（0.二是不對焊接過程和焊縫構(gòu)成不良影響，比如形成氣孔、形成飛濺、形成夾渣等。TIG、PAW：氣體保護(hù)，鎢極－不熔化；焊絲等速送進(jìn)，則弧長穩(wěn)定時送絲速度Vf等于Vm：當(dāng)回路電感較大時，熔滴短路時間和電弧燃燒時間都會相應(yīng)增加，而燃弧時間增加的更多，熱輸入增加，熔深增大，適于焊接較厚板。Ti可以對金屬起到細(xì)化晶粒的作用，以及與N結(jié)合成氮化物，防止鋼的時效。焊接電流與焊絲熔化速度的關(guān)系穩(wěn)定的短路過渡過程中，頸縮小橋應(yīng)形成在焊絲端頭與液柱之間，如果短路電流上升過快或所達(dá)到的短路峰值電流過大，都會使液柱在不合適位置形成，例如在液柱與熔池之間，或者沒有產(chǎn)生明顯頸縮時就出現(xiàn)爆斷，爆斷處的飛濺量明顯。在熔池金屬表面張力和液柱中電流形成的電磁收縮力的作用下，使液柱靠近焊絲端頭的部位迅速產(chǎn)生“頸縮”，稱作“頸縮小橋”。這種熔滴過渡方式稱作“排斥過渡”。此外還可以把兩者并用，以推拉方式進(jìn)行送絲。(e)潛弧焊短路時；該式表示在給定送絲速度條件下，弧長穩(wěn)定時的電流和電弧電壓之間的關(guān)系，稱作自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜特性或等熔化速度曲線方程。電弧引燃初期，焊絲熔化，熔滴逐漸長大，電弧向未熔化的焊絲中傳遞的熱量在逐漸減小，焊絲熔化速度下降，而焊絲仍然以一定的速度送進(jìn)，在熔滴積聚到某一尺寸時，發(fā)生短路電弧熄滅，電壓急劇下降。送絲裝置典型的推絲式送絲機(jī)對焊縫質(zhì)量要求較高時，還要在氣路中加入干燥器。送絲裝置典型的送絲裝置送絲裝置焊槍焊槍完成如下幾方面工作：向焊接區(qū)噴出保護(hù)氣；通過送絲裝置送進(jìn)焊絲；對焊絲通電使之產(chǎn)生電弧。半自動焊焊槍是操作者拿在手里進(jìn)行操作，因此必須具有重量輕、易于操作的特點，同時要能經(jīng)受住電弧的高溫。二氧化碳電弧焊與MIG焊相比，其噴嘴的溫度上升較少，因此更多地采用空冷式焊槍，MIG多采用水冷焊槍。半自動焊槍為了進(jìn)行狹窄區(qū)的焊接作業(yè)，前端常常呈彎曲型。

焊槍焊槍完成如下幾方面工作：向焊接區(qū)噴出保護(hù)氣；通過送絲裝置－－母材熔深主要由電弧熱決定。對中等直徑焊絲的混合過渡或細(xì)顆粒過渡中效果良好，在細(xì)絲短路過渡焊接中很少采用，因為細(xì)絲短路過渡焊接的飛濺并不嚴(yán)重，反而降低了焊接熔深，并使焊接成本增加。4CO2電弧焊熔滴過渡與焊接條件的選擇該曲線難以數(shù)學(xué)推導(dǎo)，只能以實驗的方法得到：在給定的保護(hù)條件、φ、Ls下，設(shè)定一種送絲速度vf，在某一電弧電壓值下，得到電弧達(dá)到穩(wěn)定燃燒狀態(tài)時的焊接電流值，即得到所設(shè)定送絲速度下的一個穩(wěn)定工作點，然后改變電弧電壓值，再得到另一個電弧穩(wěn)定工作點，多組實驗數(shù)據(jù)可以繪出一條設(shè)定送絲速度vf下的等熔化速度曲線。由此通過多項措施使短路過渡焊接飛濺率降低到普通方法的1/2,，并且在高速焊中得以應(yīng)用。從保護(hù)和工藝規(guī)范兩方面解決。熔滴短路在焊絲端頭與熔池間形成短路液柱，短路電流開始增大，由于焊機(jī)回路中串聯(lián)有電感，短路電流逐漸增加。調(diào)節(jié)過程—電弧自身調(diào)節(jié)作用半自動MIG／CO2焊接設(shè)備總成(e)潛弧焊短路時；飛濺：CO在高溫液態(tài)金屬中聚集后體積膨如果能夠有效控制焊接過程及熔滴過渡，則可降低飛濺率：①在電弧再引燃之間或引燃瞬間減低焊接電流，抑制電弧力控制再引燃飛濺；根據(jù)焊接電流與焊絲熔化速度的關(guān)系，設(shè)計了焊接電流、送絲速度比例變化的控制方法，并且也實現(xiàn)了單旋鈕調(diào)整。焊絲直徑與電流密度的影響：焊接電源特性及電流輸出是決定CO2電弧焊短路過渡穩(wěn)定性及飛濺率的重要因素。對焊縫質(zhì)量要求較高時，還要在氣路中加入干燥器。通過回路電感使短路過渡焊接中的電流上升速率di/dt和短路峰值電流Imax有一個合適的數(shù)值。熔化極氣體保護(hù)焊基本原理斜率增大，而且干伸長度越大斜率也鋁焊絲電阻熱可忽略，比熔化量焊接中H是以離子形態(tài)溶入金屬中的。當(dāng)回路電感較大時，熔滴短路時間和電弧燃燒時間都會相應(yīng)增加，而燃弧時間增加的更多，熱輸入增加，熔深增大，適于焊接較厚板。焊槍普通焊槍推拉絲焊槍－－母材熔深主要由電弧熱決定。焊槍普通焊槍推拉絲焊槍導(dǎo)電嘴由銅及銅合金如Cu-Be,Cu-Zr,Cu-Cr-Zr,等制成.合金的成本比純銅貴約50%，但耐磨性好，Cu-Cr-Zr合金具有最好的耐磨性，是純銅的4-5倍。同時其軟化溫度高，壽命長。直徑通常為焊絲直徑+0.2mm；直徑的變化影響干伸長，從而影響電流和熔透易耗品，具有一定的使用壽命經(jīng)常檢查并更換(焊接4盤焊絲,50-60Kg，工件焊接完畢等)導(dǎo)電嘴由銅及銅合金如Cu-Be,Cu-Zr,Cu-Cr-其他設(shè)備為了防止氣瓶中流出的CO2氣體在氣化和減壓過程中由于溫度的降低而使含有的水分結(jié)冰凍結(jié)氣路，可以在氣瓶的出口處加預(yù)熱器(與流量計一體)。對焊縫質(zhì)量要求較高時，還要在氣路中加入干燥器。其他設(shè)備為了防止氣瓶中流出的CO2氣體在氣化和減壓過程中由于其他設(shè)備冷卻水箱行走支架自動化變位機(jī)、機(jī)器人其他設(shè)備冷卻水箱行走支架自動化變位機(jī)、機(jī)器人第五章CO2氣體保護(hù)焊熔化極氣體保護(hù)焊哈爾濱工業(yè)大學(xué)焊接課件完整版5.1原理與特點利用CO2氣體在熔化極電弧焊中對電弧及熔池進(jìn)行保護(hù)的焊接方法稱作“CO2氣體保護(hù)電弧焊”，簡稱“CO2焊”。5.1原理與特點利用CO2氣體在熔化極電弧焊中對電弧及熔5.1原理與特點采用與母材相近材質(zhì)的焊絲作為電極。焊絲為電弧的一極，焊絲熔化后形成熔滴過渡到熔池中，與母材熔化金屬共同形成焊縫。為防止外界空氣混入到電弧、熔池所組成的焊接區(qū)，采用了CO2氣體進(jìn)行保護(hù)。CO2焊接錄像5.1原理與特點采用與母材相近材質(zhì)的焊絲作為電極。焊絲為5.1原理與特點發(fā)展歷史5.1原理與特點發(fā)展歷史5.1原理與特點特點：焊接成本低：焊絲和保護(hù)氣便宜生產(chǎn)效率高：粗絲大電流焊厚板，電流密度高，細(xì)顆粒過渡，焊絲熔化速度快，熔敷率高，電弧挺度大，穿透力強(qiáng)，焊接熔深大，可以不開坡口或開小坡口，生產(chǎn)率比焊條電弧焊提高1~3倍；細(xì)絲小電流焊薄板，短路過渡，電弧對工件間斷加熱，線能量小，變形小，焊后矯形工序簡化；焊接能耗低：熔化效率高、焊接速度快；適用范圍廣，半自動焊可焊接任意空間焊縫，工件的厚度尺寸適應(yīng)范圍廣，最薄可達(dá)1mm；是一種低氫型或超低氫型焊接方法，對油銹水不敏感，焊縫抗裂性能好；CO2氣體密度大，保護(hù)效果好；焊后不需清渣，明弧焊接便于監(jiān)視，有利于機(jī)械化操作。CO2高溫分解，氧化性強(qiáng)，不能用于非鐵金屬的焊接，對不銹鋼可能造成焊縫增碳，降低抗晶間腐蝕能力；過渡不如MIG焊穩(wěn)定，飛濺量較大；產(chǎn)生很大的煙塵，弧光較強(qiáng)；送絲速度快，只能自動或半自動焊。5.1原理與特點特點：5.1原理與特點5.1原理與特點5.2冶金特點2氣體的氧化性：電弧氛圍中大約40－60％CO2分解；氧氣解離：5000K，96％O2解離平衡狀態(tài)下CO2的分解與氣氛構(gòu)成

5.2冶金特點2氣體的氧化性：平衡狀態(tài)下CO2的分解與氣氛另外，I、U的組合應(yīng)同時滿足電源外特性曲線所給定的條件。顆粒過渡的主要飛濺形式熔滴顆粒過渡規(guī)范區(qū)間A區(qū)，電流很小，電弧電壓較高，焊絲熔化慢，熔滴呈大塊狀（大滴），不易脫離焊絲，焊接時不能獲得連續(xù)的焊道。(e)熔滴在電弧空間形成串聯(lián)電弧引起的飛濺TIG、PAW：氣體保護(hù)，鎢極－不熔化；A區(qū)，電流很小，電弧電壓較高，焊絲熔化慢，熔滴呈大塊狀（大滴），不易脫離焊絲，焊接時不能獲得連續(xù)的焊道。）根據(jù)最小電壓原理，電弧總是企圖保持最小弧長，所以電弧只能發(fā)生在熔滴底部與熔池最小距離處——陽極斑點。為防止外界空氣混入到電弧、熔池所組成的焊接區(qū)，采用了CO2氣體進(jìn)行保護(hù)。2mm）或厚大件的打底焊。CO2焊接短路過渡和顆粒過渡主要飛濺類型在電弧靜特性呈上升特性時，采用上升特性電源可以獲得更大的系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈敏度。MR在焊絲材料的物理常數(shù)C、H、Tf數(shù)值確定以后，只依賴于(Um＋I(xiàn)2·Re)。粗絲大電流焊接規(guī)范參數(shù)區(qū)間ay—熔敷系數(shù)，單位時間、單位電流所熔敷到焊縫中的焊絲金屬重量；采用這種規(guī)范焊接時飛濺最小。短路過渡焊接主要采用細(xì)焊絲，一般是φ0.電弧引燃初期，焊絲熔化，熔滴逐漸長大，電弧向未熔化的焊絲中傳遞的熱量在逐漸減小，焊絲熔化速度下降，而焊絲仍然以一定的速度送進(jìn)，在熔滴積聚到某一尺寸時，發(fā)生短路電弧熄滅，電壓急劇下降。電源動特性－回路電感的影響A區(qū)，電流很小，電弧電壓較高，焊絲熔化慢，熔滴呈大塊狀（大滴），不易脫離焊絲，焊接時不能獲得連續(xù)的焊道。MIG焊和埋弧焊:在規(guī)范參數(shù)合適并且工藝配合良好時，飛濺很少，飛濺率在1%以下或不產(chǎn)生飛濺。熔敷率高，提高生產(chǎn)率。合金元素的氧化：直接氧化發(fā)生在熔點溫度以下（1500K），在熔池金屬周圍未熔化區(qū)域或凝固的焊縫表面上發(fā)生，屬于表面氧化，進(jìn)行的激烈程度較低，對電弧、熔池和焊縫沒有太大的影響另外，I、U的組合應(yīng)同時滿足電源外特性曲線所給定的條件。合金間接氧化：在高溫電弧所籠罩區(qū)域的熔化金屬表面（熔池金屬和熔滴金屬）主要發(fā)生的是與氧原子或氧氣分子的反應(yīng)，因兩者在電弧中有較多的分解，并且氧化性更強(qiáng)，從而對處于液態(tài)表面的Fe、Si、Mn、C等元素造成氧化間接氧化：在高溫電弧所籠罩區(qū)域的熔化金屬表面（熔池金屬和熔滴氧化反應(yīng)導(dǎo)致的不良結(jié)果：1.合金元素?zé)龘p：焊縫機(jī)械性能下降

2.CO氣孔：

3.飛濺：CO在高溫液態(tài)金屬中聚集后體積膨脹，在熔滴內(nèi)部或熔池表面層下產(chǎn)生爆破，從而形成液態(tài)金屬的飛濺，其中以熔滴中產(chǎn)生的比較劇烈。氧化反應(yīng)導(dǎo)致的不良結(jié)果：Ni、Cr、Mo的過渡系數(shù)最高，被燒損的量少。Si、Mn的過渡系數(shù)較低，Al、Ti、Nb的過渡系數(shù)更低。越是容易與電弧中的氧產(chǎn)生反應(yīng)的元素其過渡率越低，C元素過渡率因焊絲的組成而增減。元素AlZnTiSiVMnNbCrPSCoNiCu過渡率

/%3035405060707090100100100100100活性元素穩(wěn)定元素Ni、Cr、Mo的過渡系數(shù)最高，被燒損的量少。Si、Mn脫氧與焊縫合金化脫氧反應(yīng)：脫氧元素的選用原則一是與O的親和力要大于Fe與O的親和力，能把O從FeO中置換出來，并先于C與O反應(yīng)；二是不對焊接過程和焊縫構(gòu)成不良影響，比如形成氣孔、形成飛濺、形成夾渣等。脫氧劑：Al、Ti強(qiáng)脫氧劑，但Al會降低焊縫金屬的抗熱裂紋能力；Ti可以對金屬起到細(xì)化晶粒的作用，以及與N結(jié)合成氮化物，防止鋼的時效。最常用脫氧劑：Si、Mn聯(lián)合脫氧－H08Mn2SiA

脫氧與焊縫合金化Si、Mn聯(lián)合脫氧Si、Mn聯(lián)合脫氧焊縫金屬合金化

為防止氣孔、減少飛濺及降低焊縫產(chǎn)生裂紋的傾向性—>CO2焊絲含C量一般都低于0.15%—>燒損和蒸發(fā)，使得焊縫的含C量低于母材—>導(dǎo)致焊縫強(qiáng)度受損—>依靠殘留在焊縫中的Si、Mn等合金元素彌補(bǔ)C的損失，保證焊縫強(qiáng)度。焊接低碳鋼和低合金鋼用的焊絲，Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1%左右，經(jīng)過在電弧中的燒損、蒸發(fā)和在熔池中的脫氧后，還可在焊縫金屬中剩下約0.4－0.5%，而Mn在焊絲中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在1-2%。在焊接30CrMnSiA這類高強(qiáng)鋼時，母材中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)0.3%，而焊絲中C質(zhì)量分?jǐn)?shù)與之相差懸殊。為了彌補(bǔ)焊縫中C的不足，焊絲中除需有足夠的Si、Mn元素外，還要再適當(dāng)填加Cr、Ni、Mo、V等其他強(qiáng)化元素。焊縫金屬合金化

2焊接氣孔問題1.N2氣孔:在焊縫中成堆出現(xiàn)，類似蜂窩，既有內(nèi)部的，也有外部的,多由于氣體流量不合適、側(cè)向風(fēng)、飛濺引起的氣流擾動等保護(hù)不良引起，少數(shù)由于液態(tài)金屬中的N原子聚合來不及逸出而成。從保護(hù)和工藝規(guī)范兩方面解決。2.CO氣孔：沿結(jié)晶方向分布，呈條蟲狀，內(nèi)表面光滑，一般在焊縫內(nèi)部分布。當(dāng)焊絲中含有足夠的脫氧元素時，并且限制焊絲中的含碳量，產(chǎn)生CO氣孔的可能性是很小的。2焊接氣孔問題3.H2氣孔：H的來源有兩條途徑：一是焊絲、工件表面的油、銹和水分；另一是CO2氣體中的水分。電弧空間的水蒸氣發(fā)生分解：自由狀態(tài)的H原子被電離：H+溶入金屬中。在熔池冷卻過程中，H+的溶解度降低，析出并聚集成H2氣團(tuán)，如不能逸出到熔池外部，就造成H2氣孔。

3.H2氣孔：H的來源有兩條途徑：一是焊絲、工件表面的油、CO2焊焊前的準(zhǔn)備工作除了焊絲需要清理去油外，工件上如果沒有大量的鐵銹，一般不需處理。焊接中H是以離子形態(tài)溶入金屬中的。DCEP焊接時，熔池為陰極，它發(fā)射大量的電子，使熔池表面的H+又復(fù)合成原子，因而減少了進(jìn)入熔池的H+數(shù)量。所以直流反極性焊接，焊縫中含H量只是直流正極性時的1/3～1/5，產(chǎn)生H2氣孔的程度降低。

CO2焊接過程中，CO2發(fā)生分解，增加了O的分壓，使H2O的分解度降低或分解困難。同時高溫下CO2氣體及O原子與H2及自由狀態(tài)的H原子發(fā)生作用生成不溶于金屬的水蒸氣和羥基，使電弧氣氛中含H量減少，H+亦減少，H2氣孔產(chǎn)生的可能性降低。CO2焊方法本身對鐵銹、水分沒有埋弧焊或氬弧焊那么敏感，通常被稱作低H型或超低H型焊接方法。CO2焊接過程中，CO2發(fā)生分解，增加了O的分壓，使H25.3焊絲熔化與熔滴過渡焊絲熔化熱及比熔化量焊絲熔化熱－電弧對電極前端的加熱

PA＝I·(UA＋UW＋UT)PC＝I·(UC－UW－UT)

PA、PC:等價電能;I:焊接電流；UA:陽極壓降，數(shù)值近于0；UC:陰極壓降；UW:電極材料的功函數(shù)；UT:弧柱電子、離子動能的等價電壓,可忽略。公式括號中的數(shù)值，稱作熔化等價電壓Um，因極性、焊絲的材質(zhì)而變化，幾乎不受弧長及弧柱電壓的影響熔化極電弧焊，焊絲都是冷陰極材料，由于UC>>UW，通常PC>>PA，即以相同材質(zhì)的焊絲作為陰極，其產(chǎn)熱量要大于作陽極時的產(chǎn)熱5.3焊絲熔化與熔滴過渡焊絲熔化熱及比熔化量PA＝I·(UA焊絲的熔化熱－電阻熱焊絲的熔化熱－電阻熱當(dāng)回路電感較大時，熔滴短路時間和電弧燃燒時間都會相應(yīng)增加，而燃弧時間增加的更多，熱輸入增加，熔深增大，適于焊接較厚板。粗焊絲熔化速度慢，熔滴過渡的周期長，則要求較小的di/dt。特別在MIG焊場合，焊絲作為陽極時的Um與材料的功函數(shù)UW大致相等而為一定值，于是有Um>>I·Re，即在能夠忽略電極干伸區(qū)電阻產(chǎn)熱的場合，比熔化量與電流值無關(guān)，是個定值。環(huán)縫焊接：環(huán)縫焊接中最需要注意的是瞄準(zhǔn)位置對環(huán)縫形狀有較大的影響。對中等直徑焊絲的混合過渡或細(xì)顆粒過渡中效果良好，在細(xì)絲短路過渡焊接中很少采用，因為細(xì)絲短路過渡焊接的飛濺并不嚴(yán)重，反而降低了焊接熔深，并使焊接成本增加。送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)在焊接過程中起到如下作用：當(dāng)某種原因使電弧長度發(fā)生變化時，調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過對焊絲送進(jìn)速度或焊絲熔化速度的調(diào)整，使電弧恢復(fù)到原有長度或一個新的平衡長度，從而保證焊接過程的穩(wěn)定。(f)大電流焊接短路時由此通過多項措施使短路過渡焊接飛濺率降低到普通方法的1/2,，并且在高速焊中得以應(yīng)用。熔化極氣體保護(hù)焊基本原理公式括號中的數(shù)值，稱作熔化等價電壓Um，因極性、焊絲的材質(zhì)而變化，幾乎不受弧長及弧柱電壓的影響在熔池金屬表面張力和液柱中電流形成的電磁收縮力的作用下，使液柱靠近焊絲端頭的部位迅速產(chǎn)生“頸縮”，稱作“頸縮小橋”。最常用脫氧劑：Si、Mn聯(lián)合脫氧－H08Mn2SiA電源動特性－回路電感的影響通過回路電感使短路過渡焊接中的電流上升速率di/dt和短路峰值電流Imax有一個合適的數(shù)值。Ti可以對金屬起到細(xì)化晶粒的作用，以及與N結(jié)合成氮化物，防止鋼的時效。斜率增大，而且干伸長度越大斜率也當(dāng)焊絲中含有足夠的脫氧元素時，并且限制焊絲中的含碳量，產(chǎn)生CO氣孔的可能性是很小的。在P點開始急劇增大，在R點達(dá)(2)焊槍傾角不超過20°，焊槍垂直時飛濺最小。(d)熔滴內(nèi)部氣體膨脹引起的爆破飛濺；此外還可以把兩者并用，以推拉方式進(jìn)行送絲。(2)送絲速度增加，等熔化速度曲線向右上方移動；總?cè)刍療酨m＝I·(Um＋I(xiàn)·Re)

熔滴脫落帶走熱量：Qm＝W·(C·Tf＋H)·JPm＝Qm

W/I＝(Um＋I(xiàn)·Re)/{(C·Tf＋H)·J}

＝MRW—單位時間內(nèi)熔化金屬的重量；C—金屬比熱；

Tf—脫落金屬的平均溫度；H—潛熱；

J—功當(dāng)量

MR：單位時間、單位電流下的脫落金屬量，稱作焊絲的比熔化量[單位mg/(A·s)]

MR在焊絲材料的物理常數(shù)C、H、Tf數(shù)值確定以后，只依賴于(Um＋I(xiàn)2·Re)。特別在MIG焊場合，焊絲作為陽極時的Um與材料的功函數(shù)UW大致相等而為一定值，于是有Um>>I·Re，即在能夠忽略電極干伸區(qū)電阻產(chǎn)熱的場合，比熔化量與電流值無關(guān)，是個定值。

當(dāng)回路電感較大時，熔滴短路時間和電弧燃燒時間都會相應(yīng)增加，而鋁焊絲電阻熱可忽略，比熔化量即斜率鋼焊絲隨電流值的增大，熔化特性的斜率增大，而且干伸長度越大斜率也越大，顯示出電阻產(chǎn)熱的影響鋁焊絲電阻熱可忽略，比熔化量鋼焊絲隨電流值的增大，熔化特性的焊絲熔化速度影響因素

當(dāng)材質(zhì)一定時，焊絲熔化速度基本上是由電流、焊絲直徑、干伸長決定。但焊絲極性、保護(hù)氣種類、可見弧長、熔滴過渡形態(tài)等也有很大影響。

例：極性影響

鋼焊絲、MAG焊

焊絲接正時，焊絲熔化速度與混合氣種類無關(guān)，幾乎成定值，說明陽極的等價熱輸入PA與氣體的種類無關(guān)。

焊絲接負(fù)時熔化量顯著提高，原因是由于PA<<PC。而且氣體混合比例對熔化量的影響也很顯著，這是由于保護(hù)氣種類對PC構(gòu)成影響，同時PC亦隨熔滴過渡形態(tài)而變化。

焊絲熔化速度影響因素例：極性影響熔滴上的作用力等離子流力熔滴上的作用力等離子重力：平焊有利于熔滴過渡，仰焊阻力表面張力：FΥ＝2πRγ，γ表面張力系數(shù)，阻礙熔滴過渡，熔池短路促進(jìn)過渡重力：平焊有利于熔滴過渡，仰焊阻力等離子流力：電弧空間產(chǎn)生的等離子氣流的作用，對熔滴產(chǎn)生摩擦力，總是促進(jìn)熔滴過渡

電磁力：洛倫茲力，具有方向和大小的矢量，總是從小截面指向大截面，與電流的平方成正比，對熔滴過渡也有阻礙力和促進(jìn)力之分。GMAW仰焊熔滴過渡主要促動力。

等離子流力：電弧空間產(chǎn)生的等離子氣流的作用，對熔滴產(chǎn)生摩擦力熔滴過渡分類IIW基于熔滴形狀及大小、過渡狀況等外在特征對過渡形態(tài)進(jìn)行分類。熔滴過渡形態(tài)因許多操作因素而變化，如焊接方法、焊接條件(I、V)、極性、保護(hù)氣、焊絲材質(zhì)、焊絲種類(實芯、藥芯)、焊絲直徑、母材等。實芯焊絲GMAW，當(dāng)保護(hù)氣確定后，通常是焊接電流和焊接電壓決定著熔滴過渡形態(tài)。然而，過渡形態(tài)轉(zhuǎn)變時的I、V是由什么因素決定的，保護(hù)氣及焊絲中的合金元素、藥芯焊絲的成分對熔滴過渡有怎樣的影響尚不明確。

熔滴過渡分類IIW基于熔滴形狀及大小、過渡狀況等外在特征對過越大，顯示出電阻產(chǎn)熱的影響卷在焊絲盤上的焊絲被送進(jìn)到焊槍中，送絲裝置由如下幾部分基本組成：修正焊絲彎曲的矯直裝置、送進(jìn)輪、加壓輪、減速器、驅(qū)動送進(jìn)輪的送進(jìn)馬達(dá)(通常采用電動機(jī))。E區(qū)，大電流焊接，弧壓較高，熔滴呈細(xì)滴的非軸向過渡，焊接熔深大，飛濺小，稱作細(xì)顆粒過渡，適合焊接較厚的工件。對中等直徑焊絲的混合過渡或細(xì)顆粒過渡中效果良好，在細(xì)絲短路過渡焊接中很少采用，因為細(xì)絲短路過渡焊接的飛濺并不嚴(yán)重，反而降低了焊接熔深，并使焊接成本增加。(4)送絲速度均勻。良好，焊縫含氫量低；當(dāng)回路電感較大時，熔滴短路時間和電弧燃燒時間都會相應(yīng)增加，而燃弧時間增加的更多，熱輸入增加，熔深增大，適于焊接較厚板。(2)焊槍傾角不超過20°，焊槍垂直時飛濺最小。Ti可以對金屬起到細(xì)化晶粒的作用，以及與N結(jié)合成氮化物，防止鋼的時效。調(diào)節(jié)過程—電弧自身調(diào)節(jié)作用焊絲接負(fù)時熔化量顯著提高，原因是由于PA<<PC。限制焊絲含C量，選擇有較多脫氧元素成分的焊絲；Tf—脫落金屬的平均溫度；在電弧靜特性呈上升特性時，采用上升特性電源可以獲得更大的系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈敏度。（2）真正意義上的顆粒過渡——中絲細(xì)顆粒過渡TIG、PAW：氣體保護(hù)，鎢極－不熔化；5%，而Mn在焊絲中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在1-2%。造成系統(tǒng)穩(wěn)定工作點偏移的原因：采用混合氣體保護(hù)進(jìn)行焊接，降低電弧氣氛的氧化性，減少FeO進(jìn)而減少CO的產(chǎn)生數(shù)量。二是不對焊接過程和焊縫構(gòu)成不良影響，比如形成氣孔、形成飛濺、形成夾渣等。(4)送絲速度均勻。CO2電弧焊比焊條電弧焊熱輸入量更大，隨著焊接的進(jìn)行，坡口在敞開的方向上產(chǎn)生變形更大，因此需要進(jìn)行定位點固。熔滴過渡分類自由過渡滴狀過渡－大滴過渡－大滴排斥過渡－細(xì)顆粒過渡噴射過渡－射滴過渡－射流過渡－旋轉(zhuǎn)射流過渡爆炸過渡接觸過渡短路過渡橋絡(luò)過渡渣壁（套筒）過渡越大，顯示出電阻產(chǎn)熱的影響熔滴過渡分類自由過渡熔化極氣體保護(hù)焊哈爾濱工業(yè)大學(xué)焊接課件完整版CO2電弧焊熔滴過渡形式

CO2電弧焊的熔滴過渡很復(fù)雜，根據(jù)φ、I、L（V）及電源特點等條件，可以出現(xiàn)大滴狀過渡、短路過渡、排斥過渡、顆粒狀過渡、潛弧噴射過渡等。

5.4CO2電弧焊熔滴過渡與焊接條件的選擇CO2電弧焊熔滴過渡形式5.4CO2電弧焊熔滴過渡與焊接條熔滴過渡φ1.6mm焊絲熔滴過渡變化區(qū)間

A區(qū)，電流很小，電弧電壓較高，焊絲熔化慢，熔滴呈大塊狀（大滴），不易脫離焊絲，焊接時不能獲得連續(xù)的焊道。如果在該區(qū)減低電弧電壓即縮短電弧長度，由于電流很小，焊絲的熔化不穩(wěn)定，將有固體短路的發(fā)生。

B區(qū)，小電流、低電壓的短路過渡規(guī)范區(qū)，短路頻率高，電弧電壓低（17－21V），熔滴過渡穩(wěn)定，飛濺較小，適合焊接薄板。

C區(qū)，較高弧壓的短路過渡、顆粒過渡混合過渡區(qū)，兩者比例因參數(shù)匹配而異，飛濺較大，但電弧加熱效率高。從提高焊接生產(chǎn)率考慮，往往被實際操作所采用，焊接中等厚度工件，熔深較大。D區(qū)，中等電流和高弧壓規(guī)范區(qū)，熔滴呈變化形態(tài)的大塊狀過渡，或稱排斥過渡，焊接飛濺大。E區(qū)，大電流焊接，弧壓較高，熔滴呈細(xì)滴的非軸向過渡，焊接熔深大，飛濺小，稱作細(xì)顆粒過渡，適合焊接較厚的工件。另外，在粗絲（φ3－5mm）焊接時，根據(jù)規(guī)范的選擇，可以出現(xiàn)一種潛弧噴射過渡，正常使用是在大電流、較低電壓和較高焊速下焊接厚板。

熔滴過渡φ1.6mm焊絲熔滴過渡變化區(qū)間A區(qū)，電流短路過渡的過程描述

電弧引燃初期，焊絲熔化，熔滴逐漸長大，電弧向未熔化的焊絲中傳遞的熱量在逐漸減小，焊絲熔化速度下降，而焊絲仍然以一定的速度送進(jìn)，在熔滴積聚到某一尺寸時，發(fā)生短路電弧熄滅，電壓急劇下降。熔滴短路在焊絲端頭與熔池間形成短路液柱，短路電流開始增大，由于焊機(jī)回路中串聯(lián)有電感，短路電流逐漸增加。在熔池金屬表面張力和液柱中電流形成的電磁收縮力的作用下，使液柱靠近焊絲端頭的部位迅速產(chǎn)生“頸縮”，稱作“頸縮小橋”。當(dāng)短路電流增加到一定數(shù)值時，在熔池金屬和焊絲端部表面張力的拉伸配合下，“小橋”迅速斷開，此時作用電壓很快恢復(fù)到電源空載電壓，并且由于斷開的空間仍然具有較高的溫度，電弧又重新引燃，重復(fù)上述過程。

短路過渡短路過渡的過程描述電弧引燃初期，焊絲熔化，熔滴逐漸短路過渡過程短路過渡過程短路過渡特點焊絲較細(xì)（φ0.8－1.6mm）、電流較小、電弧電壓較低——熱輸入低，適用于薄板焊接（0.8－3.2mm）或厚大件的打底焊。過渡平穩(wěn)：在短路過渡焊接中，燃弧和短路反復(fù)而規(guī)則地進(jìn)行著，每次短路后熔滴向熔池過渡一次，即使在小電流區(qū)也能實現(xiàn)平穩(wěn)的過渡。在合適的規(guī)范區(qū)間，飛濺較少。規(guī)范不合適容易產(chǎn)生未熔合。短路過渡特點影響短路過渡的因素電弧電壓對短路過渡頻率的影響

1.電弧電壓的影響短路過渡熔滴越小，短路頻率越高，焊縫波紋越細(xì)密，焊接過程越穩(wěn)定。短路頻率常常作為衡量短路過渡過程穩(wěn)定性的標(biāo)志。電壓過高熔滴體積得以長大，將出現(xiàn)部分排斥過渡即混合過渡。電弧電壓低于最佳值，弧長短，熔滴與熔池短路后容易保持液柱連接狀態(tài)而不易過渡，此時不斷送進(jìn)的焊絲將插入到熔池金屬中造成固體短路，被增大了的短路電流所燒斷，并形成爆破性飛濺，焊接過程無法進(jìn)行下去。

影響短路過渡的因素電弧電壓對短路過渡頻率的影響1.電弧電壓影響短路過渡的因素送絲速度對短路頻率f、短路時間Ts、最大短路電流Imax、平均焊接電流Ia的影響

2.送絲速度的影響當(dāng)焊絲送進(jìn)速度達(dá)到一定數(shù)值之后開始出現(xiàn)短路，短路頻率在P點開始急劇增大，在R點達(dá)到最大值。與此相對應(yīng)，Ts、Imax、Ia亦產(chǎn)生變化。連接原點與短路頻率f曲線上的點所構(gòu)成的直線的斜率，代表一次短路所過渡的熔滴的體積。其中以Q點處斜率最大，所過渡的熔滴的體積也就最小。這時，Ts和Imax也幾乎處于最小值，該點處的過渡最為穩(wěn)定。

影響短路過渡的因素送絲速度對短路頻率f、短路時間Ts、2.影響短路過渡的因素3.電源動特性－回路電感的影響

CO2電弧焊采取短路過渡方式焊接時，焊接電源不僅需要有平的外特性，而且需要有適當(dāng)?shù)膭犹匦灾笜?biāo)，主要是為了配合所需的短路電流上升速率（di/dt）和在適當(dāng)?shù)亩搪贩逯惦娏鳎↖max）下實現(xiàn)過渡，這兩個指標(biāo)都是由回路電感決定的。

影響短路過渡的因素3.電源動特性－回路電感的影響影響短路過渡的因素當(dāng)回路電感較小時，熔滴短路時間縮短，所達(dá)到的短路峰值電流大，短路過后焊絲熔化速度加快，使燃弧時間也縮短。如果回路電感過小，由于短路電流上升速率過大和短路峰值電流過大，可能會使液柱在未形成頸縮就從內(nèi)部爆斷，引起大量飛濺。當(dāng)回路電感較大時，熔滴短路時間和電弧燃燒時間都會相應(yīng)增加，而燃弧時間增加的更多。如果回路電感過大，短路電流上升速率過慢，所能達(dá)到的短路峰值電流較小，短路液柱上的頸縮不能及時形成，熔滴不能順利過渡到熔池中，嚴(yán)重的情況會造成固體短路。影響短路過渡的因素當(dāng)回路電感較小時，熔滴短路時間縮短，所達(dá)到短路過渡焊接規(guī)范參數(shù)1、焊絲直徑短路過渡焊接主要采用細(xì)焊絲，一般是φ0.6－1.4mm。隨著焊絲直徑的增加，飛濺顆粒和飛濺數(shù)量都相應(yīng)增大。實際應(yīng)用中，焊絲直徑最大用到φ1.6mm。直徑大于φ1.6mm的焊絲，如再采取短路過渡焊接，飛濺相當(dāng)嚴(yán)重，所以生產(chǎn)上很少采用。短路過渡焊接規(guī)范參數(shù)1、焊絲直徑在熔池金屬表面張力和液柱中電流形成的電磁收縮力的作用下，使液柱靠近焊絲端頭的部位迅速產(chǎn)生“頸縮”，稱作“頸縮小橋”。只有在電弧自身調(diào)節(jié)作用很靈敏時，焊接過程的穩(wěn)定性才能得到保證。Ti可以對金屬起到細(xì)化晶粒的作用，以及與N結(jié)合成氮化物，防止鋼的時效。CO2電弧焊比焊條電弧焊熱輸入量更大，隨著焊接的進(jìn)行，坡口在敞開的方向上產(chǎn)生變形更大，因此需要進(jìn)行定位點固。粗絲大電流焊接規(guī)范參數(shù)區(qū)間DCEP焊接時，熔池為陰極，它發(fā)射大量的電子，使熔池表面的H+又復(fù)合成原子，因而減少了進(jìn)入熔池的H+數(shù)量。系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈敏度越高，電弧工作點的動態(tài)變化越小，調(diào)節(jié)恢復(fù)速度越快。最大短路電流Imax、平均焊接電流Ia的影響直徑通常為焊絲直徑+0.(1)正確選擇焊接電流，匹配合適的電壓，盡可能避免排斥過渡。如果遇到精度很差的坡口，首先需要進(jìn)行1～2層的封閉焊接。CO2高溫分解，吸熱，電弧冷卻，為減少能量損失、維持最小能量消耗，弧柱自動收縮和壓縮導(dǎo)電通道長度，產(chǎn)熱量增加，使電流密度和電場強(qiáng)度提高。限制焊絲含C量，選擇有較多脫氧元素成分的焊絲；GMAW仰焊熔滴過渡主要促動力。例：極性影響表面張力：FΥ＝2πRγ，γ表面張力系數(shù)，阻礙熔滴過渡，熔池短路促進(jìn)過渡較大的焊接電流，較低的電弧電壓，較高的焊接速度。斜率增大，而且干伸長度越大斜率也CO2電弧焊熔滴過渡形式越大，顯示出電阻產(chǎn)熱的影響的直線的斜率，代表一次短路粗焊絲熔化速度慢，熔滴過渡的周期長，則要求較小的di/dt。短路過渡焊接規(guī)范參數(shù)2、焊接電流和電弧電壓短路過渡及中等規(guī)范焊接參數(shù)

短路過渡的一個重要特征是低電壓，并且要求與焊接電流有較好的配合。上表表示三種直徑焊絲典型的短路過渡焊接規(guī)范。采用這種規(guī)范焊接時飛濺最小。在實際焊接生產(chǎn)中選擇焊接規(guī)范時，除了考慮飛濺大小，還要考慮生產(chǎn)率等其他因素。所以焊接電流遠(yuǎn)比典型規(guī)范大得多，這時的電弧電壓也要相應(yīng)提高，即中等規(guī)范焊接。采用中等規(guī)范焊接時的熔滴過渡既有正常短路過渡，也有瞬時短路過渡和自由過渡，但焊接過程和焊接質(zhì)量相對也比較穩(wěn)定，可以滿足焊接生產(chǎn)要求。在熔池金屬表面張力和液柱中電流形成的電磁收縮力的作用下，使液短路過渡焊接規(guī)范參數(shù)3、焊接回路電感限制與調(diào)節(jié)短路電流上升速率di/dt－－細(xì)焊絲熔化速度快，需要較大的di/dt；粗焊絲熔化速度慢，熔滴過渡的周期長，則要求較小的di/dt。調(diào)節(jié)電弧燃燒時間，控制母材熔深

－－母材熔深主要由電弧熱決定。當(dāng)回路電感小時，本身造成熔滴短路時間縮短，另外短路峰值電流大，短路過后焊絲熔化速度加快，客觀上也使得燃弧時間縮短，熔滴短路過渡頻率高，但熱輸入量減少，焊接熔深較小，適于焊接薄板。當(dāng)回路電感較大時，熔滴短路時間和電弧燃燒時間都會相應(yīng)增加，而燃弧時間增加的更多，熱輸入增加，熔深增大，適于焊接較厚板。

一般短路過渡焊接的回路電感在50-200mH之間選取。短路過渡焊接規(guī)范參數(shù)3、焊接回路電感短路過渡焊接規(guī)范參數(shù)4.其他規(guī)范參數(shù)：焊接速度：CO2焊電弧在熔池表面的收縮程度更大，提高焊接速度更容易形成咬邊焊絲干伸長：影響電阻熱，其他規(guī)范參數(shù)不變時干伸長增加，干伸區(qū)壓降增加，焊接電流減小，熔深也減小，但電阻熱使熔化效率增加。干伸長過大過小都使保護(hù)效果降低，一般為焊絲直徑10－12倍。短路過渡8－15mm，顆粒過渡為15－25mm。氣體流量電源極性DCEN:飛濺小，電弧穩(wěn)定，熔深大，成形良好，焊縫含氫量低；常用DCEP:熔化系數(shù)大，約為反極性的1.6倍，熔敷率高，提高生產(chǎn)率。同時工件為正極，產(chǎn)熱量小，熔深淺，堆焊和補(bǔ)焊，注意清理干伸長對電流的影響

短路過渡焊接規(guī)范參數(shù)4.其他規(guī)范參數(shù)：干伸長對電流的影響顆粒過渡定義：CO2電弧焊，對于某一直徑的焊絲，在電流增大到一定數(shù)值并配以適當(dāng)?shù)碾娀‰妷海鄣我砸欢ǖ某叽缱杂娠w落進(jìn)入熔池，把這種現(xiàn)象稱作顆粒過渡。特點和分類：電流大，且電流、電弧電壓要和焊絲直徑匹配。顆粒過渡分為中絲細(xì)顆粒過渡和粗絲潛弧噴射過渡。中絲：φ1.6－3.0mm焊絲，短路過渡區(qū)間很窄，難以實現(xiàn)穩(wěn)定的短路過渡焊接。細(xì)顆粒過渡在較大的電流下實現(xiàn)穩(wěn)定的熔滴過渡，熔敷系數(shù)大，熔深大，生產(chǎn)率高。

顆粒過渡定義：CO2電弧焊，對于某一直徑的焊絲，在電流增大到CO2高溫分解，吸熱，電弧冷卻，為減少能量損失、維持最小能量消耗，弧柱自動收縮和壓縮導(dǎo)電通道長度，產(chǎn)熱量增加，使電流密度和電場強(qiáng)度提高。（CO2電弧電場強(qiáng)度可達(dá)氬弧的3倍。）根據(jù)最小電壓原理，電弧總是企圖保持最小弧長，所以電弧只能發(fā)生在熔滴底部與熔池最小距離處——陽極斑點。此處電流密度大、產(chǎn)熱集中，所處區(qū)域內(nèi)的金屬被過熱而產(chǎn)生大量金屬蒸氣，垂直于熔滴表面向外發(fā)射，對熔滴產(chǎn)生反作用力。此外弧根部位的還有電磁收縮力和帶電粒子的撞擊力作用，共同形成斑點壓力，從而對熔滴過渡產(chǎn)生強(qiáng)烈的排斥作用，同時作用點很難保持與焊絲軸線一致，常常將熔滴排斥得偏離焊絲軸線，并且上翹，當(dāng)熔滴長大到較大尺寸后，在自身重力下以旋轉(zhuǎn)方式向下飛落。這種熔滴過渡方式稱作“排斥過渡”。（1）顆粒過渡的極端表現(xiàn)——排斥過渡熔滴排斥過渡形態(tài)CO2高溫分解，吸熱，電弧冷卻，為減少能量損失、維持最小能量熔化極氣體保護(hù)焊哈爾濱工業(yè)大學(xué)焊接課件完整版（2）真正意義上的顆粒過渡——中絲細(xì)顆粒過渡在排斥過渡的基礎(chǔ)上，降低電弧電壓，由于電流較大，電弧有較大的靜壓力，并且作用集中，陰極斑點全部集中在熔池上，對熔池產(chǎn)生很強(qiáng)的挖掘作用，排開部分熔池金屬，電弧部分地潛入熔池的凹坑中稱作“半潛”狀態(tài)。這時弧根面積有所擴(kuò)展，熔滴過渡一部分為自由過渡，一部分為短路過渡，即混合過渡，熔滴尺寸比排斥過渡小，但仍然較大。繼續(xù)增加電流，電弧潛入熔池深度增加，當(dāng)達(dá)到焊絲端頭與熔池表面平齊時（稱作臨界潛弧狀態(tài)），熔滴尺寸進(jìn)一步減小，過渡以自由過渡為主，即是CO2電弧焊的“顆粒過渡”。如果再增加焊接電流，電弧對熔池金屬的挖掘作用繼續(xù)增強(qiáng)，焊絲端頭將全部潛入熔池凹坑中，這時熔滴尺寸減小到接近焊絲直徑，其過渡形式與射滴過渡接近，稱作CO2電弧焊的“細(xì)顆粒過渡”。

(a)半潛弧狀態(tài)(b)臨界潛弧狀態(tài)(c)深潛弧狀態(tài)

（2）真正意義上的顆粒過渡——中絲細(xì)顆粒過渡在排斥過渡的基礎(chǔ)中絲細(xì)顆粒過渡φ1.6－3.0mm焊絲：短路過渡區(qū)間很窄，難以實現(xiàn)穩(wěn)定的短路過渡焊接。細(xì)顆粒過渡在較大的電流下實現(xiàn)穩(wěn)定的熔滴過渡，熔敷系數(shù)大，熔深大，生產(chǎn)率高。

MIG的顆粒過渡——CO2潛弧過渡不可見中絲細(xì)顆粒過渡φ1.6－3.0mm焊絲：短路過渡區(qū)間很窄，中絲細(xì)顆粒過渡焊接規(guī)范參數(shù)區(qū)間熔滴顆粒過渡規(guī)范區(qū)間CO2電弧焊熔滴顆粒過渡并沒有嚴(yán)格的劃分區(qū)間，主要是通過焊接電流與電弧電壓的搭配，使焊接能有一個比較穩(wěn)定的過程。中絲細(xì)顆粒過渡焊接規(guī)范參數(shù)區(qū)間熔滴顆粒過渡規(guī)范區(qū)間CO2電(f)大電流焊接短路時Q點處斜率最大，所過渡的熔滴從提高焊接生產(chǎn)率考慮，往往被實際操作所采用，焊接中等厚度工件，熔深較大。MIG焊和埋弧焊:在規(guī)范參數(shù)合適并且工藝配合良好時，飛濺很少，飛濺率在1%以下或不產(chǎn)生飛濺。在熔池冷卻過程中，H+的溶解度降低，析出并聚集成H2氣團(tuán)，如不能逸出到熔池外部，就造成H2氣孔。TIG、PAW：氣體保護(hù)，鎢極－不熔化；公式括號中的數(shù)值，稱作熔化等價電壓Um，因極性、焊絲的材質(zhì)而變化，幾乎不受弧長及弧柱電壓的影響焊絲＋焊劑保護(hù)－－埋弧焊焊接電流對母材熔化的影響(c)中等電流小電感時；am—熔化系數(shù)，單位時間、單位電流所熔化焊絲金屬的重量。粗絲大電流焊接規(guī)范參數(shù)區(qū)間實芯焊絲GMAW，當(dāng)保護(hù)氣確定后，通常是焊接電流和焊接電壓決定著熔滴過渡形態(tài)。這時弧根面積有所擴(kuò)展，熔滴過渡一部分為自由過渡，一部分為短路過渡，即混合過渡，熔滴尺寸比排斥過渡小，但仍然較大。由于焊接中的金屬蒸發(fā)量相對較少，在不去除焊縫表面渣殼的時候，可以以損失系數(shù)表示飛濺率ψ，去除渣殼后所測得的即是損失系數(shù)ψs。DCEP:熔化系數(shù)大，約為反極性的1.弧長變動時，若調(diào)節(jié)過程完成后，焊槍高度沒有發(fā)生變化，焊絲干伸長也不改變，則系統(tǒng)將在初始穩(wěn)定工作點下工作，電流、電壓、弧長都恢復(fù)到原值，不產(chǎn)生任何靜態(tài)誤差。熔化極焊：電極熔化－焊條、焊絲；能動性電弧控制-DAC控制在電弧靜特性呈上升特性時，采用上升特性電源可以獲得更大的系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈敏度。然而實際焊接中，電弧長度的改變通常都是由于焊槍相對工件表面距離的變化所引起的，比如工件表面臺階、環(huán)縫橢圓度等，這種情況在調(diào)節(jié)過程完成后，系統(tǒng)新的穩(wěn)定工作點將偏離系統(tǒng)初始工作點，電流、電壓、弧長都不能恢復(fù)到原值。焊接電流與焊絲熔化速度的關(guān)系中絲細(xì)顆粒過渡焊接規(guī)范參數(shù)區(qū)間焊接電壓對母材熔化形態(tài)的影響焊接電流對母材熔化的影響

(f)大電流焊接短路時中絲細(xì)顆粒過渡焊接規(guī)范參數(shù)區(qū)間焊接電中絲細(xì)顆粒過渡焊接規(guī)范參數(shù)區(qū)間焊接電流與焊絲熔化速度的關(guān)系焊接電流對焊縫熔深的影響中絲細(xì)顆粒過渡焊接規(guī)范參數(shù)區(qū)間焊接電流與焊絲熔化速度的關(guān)系焊（3）顆粒過渡——粗絲大電流潛弧噴射過渡粗絲（φ3.0－5.0mm）較大的焊接電流，較低的電弧電壓，較高的焊接速度。焊絲的前端緊挨著熔池前部表面壁熔化，并呈尖形，以一種熔滴流的形式脫落，即以噴射過渡的形式到達(dá)熔池，幾乎不產(chǎn)生飛濺。若焊接速度較小，雖然焊絲端頭潛入熔池凹坑中，但仍有排斥過渡的特征。電弧潛入熔池凹坑中以后，熔池金屬向電弧噴出大量的金屬蒸氣，改變了電弧氣氛，使電弧容易擴(kuò)張，甚至上跳包圍整個熔滴，是熔滴細(xì)化的重要原因。粗絲焊接熔滴潛弧過渡形態(tài)（3）顆粒過渡——粗絲大電流潛弧噴射過渡粗絲（φ3.0－5.粗絲大電流焊接規(guī)范參數(shù)區(qū)間Ⅰ區(qū)：電弧部分潛入熔池凹坑(半潛)，熔滴呈顆粒狀過渡，焊接過程較穩(wěn)定，焊縫成形較好，飛濺稍大。Ⅱ區(qū):焊絲端頭與工件表面平齊，電弧潛入凹坑較深(臨界潛弧)，焊接過程比Ⅰ區(qū)穩(wěn)定，飛濺少，焊縫成形較好。Ⅲ區(qū):焊絲端頭在工件表面下2mm左右，電弧潛入凹坑很深（深潛狀態(tài)），熔滴噴射過渡，常伴有瞬時短路。若潛入過深，熔滴過渡將轉(zhuǎn)變?yōu)檎５闹芷谛远搪泛附樱^程穩(wěn)定，飛濺很小，但焊縫成形差，產(chǎn)生梨形焊縫。Ⅳ區(qū)是不穩(wěn)定過渡區(qū)。粗絲大電流焊接規(guī)范參數(shù)區(qū)間Ⅰ區(qū)：電弧部分潛入熔池凹坑(半潛)5.5焊接飛濺焊接飛濺造成焊接材料的損失，惡化了操作環(huán)境，增加了焊接清理工序，嚴(yán)重時對電弧穩(wěn)定性及焊接過程構(gòu)成影響。通過測量焊絲損失系數(shù)（ψs）來一定程度表示焊接飛濺率（ψ）大小。焊絲損失系數(shù)包含飛濺損失和氧化、蒸發(fā)損失等，表示公式如下：ay—熔敷系數(shù)，單位時間、單位電流所熔敷到焊縫中的焊絲金屬重量；am—熔化系數(shù)，單位時間、單位電流所熔化焊絲金屬的重量。由于焊接中的金屬蒸發(fā)量相對較少，在不去除焊縫表面渣殼的時候，可以以損失系數(shù)表示飛濺率ψ，去除渣殼后所測得的即是損失系數(shù)ψs。

5.5焊接飛濺焊接飛濺造成焊接材料的損失，惡化了操作環(huán)境，MIG焊和埋弧焊:在規(guī)范參數(shù)合適并且工藝配合良好時，飛濺很少，飛濺率在1%以下或不產(chǎn)生飛濺。焊條電弧焊、MAG焊和CO2電弧焊：飛濺問題最為突出，較為正常的情況是3%－5%，控制較好的可以降低到2%－3%，嚴(yán)重時飛濺率高達(dá)20%以上，與采用的焊接規(guī)范及電源特性有直接關(guān)系。采取波形控制和送絲控制，以及采用藥芯焊絲等，焊接飛濺量已經(jīng)可以達(dá)到1%左右的飛濺量或?qū)崿F(xiàn)了無飛濺焊接。MIG焊和埋弧焊:在規(guī)范參數(shù)合適并且工藝配合良好時，飛濺很少減少飛濺的措施焊接材料方面：限制焊絲含C量，選擇有較多脫氧元素成分的焊絲；采用混合氣體保護(hù)進(jìn)行焊接，降低電弧氣氛的氧化性，減少FeO進(jìn)而減少CO的產(chǎn)生數(shù)量。另外，Ar的加入能夠使電弧形態(tài)相對擴(kuò)展，電弧對熔滴的排斥作用減弱，對減少大顆粒飛濺有利，但Ar的混入量需要達(dá)到30%以上才有明顯效果。對中等直徑焊絲的混合過渡或細(xì)顆粒過渡中效果良好，在細(xì)絲短路過渡焊接中很少采用，因為細(xì)絲短路過渡焊接的飛濺并不嚴(yán)重，反而降低了焊接熔深，并使焊接成本增加。工藝和規(guī)范方面：(1)正確選擇焊接電流，匹配合適的電壓，盡可能避免排斥過渡。通常小電流短路過渡飛濺量小，大電流細(xì)顆粒過渡飛濺也較小，細(xì)絲中等規(guī)范產(chǎn)生的飛濺量相對較大。(2)焊槍傾角不超過20°，焊槍垂直時飛濺最小。(3)限制焊絲干伸長。(4)送絲速度均勻。(5)電源直流反接時飛濺小。電源方面：通過回路電感使短路過渡焊接中的電流上升速率di/dt和短路峰值電流Imax有一個合適的數(shù)值。穩(wěn)定的短路過渡過程中，頸縮小橋應(yīng)形成在焊絲端頭與液柱之間，如果短路電流上升過快或所達(dá)到的短路峰值電流過大，都會使液柱在不合適位置形成，例如在液柱與熔池之間，或者沒有產(chǎn)生明顯頸縮時就出現(xiàn)爆斷，爆斷處的飛濺量明顯。減少飛濺的措施焊接材料方面：CO2焊接短路過渡和顆粒過渡主要飛濺類型短路過渡的主要飛濺形式（a）細(xì)絲小電流時；(b)中等電流大電感時；(c)中等電流小電感時；(d)焊絲固態(tài)短路時；(e)潛弧焊短路時；(f)大電流焊接短路時CO2焊接短路過渡和顆粒過渡主要飛濺類型短路過渡的主要飛濺形顆粒過渡的主要飛濺形式（a）斑點力使熔滴上繞造成的飛濺；(b)焊絲通過大電流而爆斷；(c)氣體析出引起的飛濺；(d)熔滴內(nèi)部氣體膨脹引起的爆破飛濺；(e)熔滴在電弧空間形成串聯(lián)電弧引起的飛濺顆粒過渡的主要飛濺形式CO2焊接短路過渡新型控制方法焊接電源特性及電流輸出是決定CO2電弧焊短路過渡穩(wěn)定性及飛濺率的重要因素。普通焊接電源由于動特性變化遲緩使熔滴過渡控制存在很大難度。如果能夠有效控制焊接過程及熔滴過渡，則可降低飛濺率：①在電弧再引燃之間或引燃瞬間減低焊接電流，抑制電弧力控制再引燃飛濺；②在電弧再引燃的初期保持電弧長度，對電流進(jìn)行限制，防止瞬時短路造成飛濺；③在燃弧未期熔滴短路發(fā)生之前降低焊接電流，促使熔滴短路或者使短路更為切實；④輸出波形中聯(lián)合采取U、I控制，實現(xiàn)最佳規(guī)范。隨著電子技術(shù)的進(jìn)步，上述波形的輸出已經(jīng)可以通過電源逆變式控制來完成，多數(shù)通過微處理器實現(xiàn)人工智能型控制。

CO2焊接短路過渡新型控制方法焊接電源特性及電流輸出是決定C這種方法多用于鋁合金MIG焊。在焊接30CrMnSiA這類高強(qiáng)鋼時，母材中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)0.普通焊接電源由于動特性變化遲緩使熔滴過渡控制存在很大難度。繼續(xù)增加電流，電弧潛入熔池深度增加，當(dāng)達(dá)到焊絲端頭與熔池表面平齊時（稱作臨界潛弧狀態(tài)），熔滴尺寸進(jìn)一步減小，過渡以自由過渡為主，即是CO2電弧焊的“顆粒過渡”。I增加(I1>I0)、U降低(U1<U0)，由等熔化曲線方程可知，電弧在Q1點工作的焊絲熔化速度大于在Q0點工作的焊絲熔化速度(V1>V0)，而焊絲是等速送進(jìn)(Vf=V1)，使得焊絲熔化速度大于焊絲送進(jìn)速度，從而使電弧長度逐漸增加，電弧工作點從Q1點沿電源外特性曲線逐步向Q0點靠近，最后穩(wěn)定在Q0點，電弧長度恢復(fù)到改變前的數(shù)值。CO2氣體密度大，保護(hù)效果好；4CO2電弧焊熔滴過渡與焊接條件的選擇焊接能耗低：熔化效率高、焊接速度快；A區(qū)，電流很小，電弧電壓較高，焊絲熔化慢，熔滴呈大塊狀（大滴），不易脫離焊絲，焊接時不能獲得連續(xù)的焊道。熔化極焊：電極熔化－焊條、焊絲；短弧焊情況下，由于Ku值較大，所以即使采用陡降特性電源，系統(tǒng)靈敏度依然較高，但這種情況只有在電弧固有的自身調(diào)節(jié)能夠發(fā)揮作用時才可以使用。調(diào)節(jié)過程—電弧自身調(diào)節(jié)作用(d)熔滴內(nèi)部氣體膨脹引起的爆破飛濺；脹，在熔滴內(nèi)部或熔池表面層下產(chǎn)生CO2焊接短路過渡和顆粒過渡主要飛濺類型DCEN:飛濺小，電弧穩(wěn)定，熔深大，成形MIG的顆粒過渡——CO2潛弧過渡不可見Imax也幾乎處于最小值，該點公式括號中的數(shù)值，稱作熔化等價電壓Um，因極性、焊絲的材質(zhì)而變化，幾乎不受弧長及弧柱電壓的影響在P點開始急劇增大，在R點達(dá)焊接起弧:在焊絲前端呈較大圓球形狀時，以及在圓球下面帶有熔渣時，為了可靠引燃電弧，最好用鉗子把焊絲前端剪下一段。能動性電弧控制-DAC控制

為防止瞬時短路現(xiàn)象的發(fā)生，采取了降低電流的方式，作用是使熔滴短路更為切實，防止不可靠短路產(chǎn)生飛濺；在短路后電流上升期，對電流采取分段斜率上升方式，可以使短路液柱的過渡更為平滑，并控制了短路電流峰值。在電弧重新引燃的瞬間（通過短路電壓預(yù)測出電弧就要重新建立的時刻），為穩(wěn)定熔池免受大電流的沖擊，也對電流采取了急速下降的措施，減少再引燃時的飛濺。在電弧正常燃燒期，根據(jù)熔滴的成長情況對焊接電流進(jìn)行最佳值控制。由此通過多項措施使短路過渡焊接飛濺率降低到普通方法的1/2,，并且在高速焊中得以應(yīng)用。這種方法多用于鋁合金MIG焊。能動性電弧控制-DAC控制5.6等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)

CO2電弧焊直流電源根據(jù)外特性可以為3個種類：下降特性電源、恒壓特性電源或平特性電源、恒流特性電源。5.6等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)CO2電弧焊直流電源根據(jù)外特性可以等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜特性

靜特性曲線方程Vm：焊絲的熔化速度；ki：熔化速度隨焊接電流而變化的系數(shù)，其值取決于焊絲電阻率、焊絲直徑、干伸長及焊接電流數(shù)值，單位為cm/(s?A)；ku：熔化速度隨電弧電壓而變化的系數(shù)，其值取決于弧柱電場強(qiáng)度、弧長的數(shù)值，單位為cm/(s?V)。焊絲等速送進(jìn)，則弧長穩(wěn)定時送絲速度Vf等于Vm：等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜特性靜特性曲線方程Vm：焊絲的熔化速度；什么是等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)？起什么所用？等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)是焊接過程中，焊絲等速送進(jìn)，利用焊接電源外特性的自身控制作用來調(diào)節(jié)焊絲熔化速度，保持電弧長度不變，也稱作電弧的自身調(diào)節(jié)。送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)在焊接過程中起到如下作用：當(dāng)某種原因使電弧長度發(fā)生變化時，調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過對焊絲送進(jìn)速度或焊絲熔化速度的調(diào)整，使電弧恢復(fù)到原有長度或一個新的平衡長度，從而保證焊接過程的穩(wěn)定。什么是等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)？起什么所用？等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)是焊接過該式表示在給定送絲速度條件下，弧長穩(wěn)定時的電流和電弧電壓之間的關(guān)系，稱作自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜特性或等熔化速度曲線方程。該曲線每一點上的I、U的組合都可以使Vf＝Vm，而當(dāng)電弧不在該曲線上燃燒時，Vf≠Vm，焊接過程不穩(wěn)定。另外，I、U的組合應(yīng)同時滿足電源外特性曲線所給定的條件。因此，電弧的穩(wěn)定工作點應(yīng)在自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜特性曲線與電源外特性曲線的交點上，電弧靜特性曲線通過該點，即電弧長度對應(yīng)于該點的電壓值。該曲線難以數(shù)學(xué)推導(dǎo)，只能以實驗的方法得到：在給定的保護(hù)條件、φ、Ls下，設(shè)定一種送絲速度vf，在某一電弧電壓值下，得到電弧達(dá)到穩(wěn)定燃燒狀態(tài)時的焊接電流值，即得到所設(shè)定送絲速度下的一個穩(wěn)定工作點，然后改變電弧電壓值，再得到另一個電弧穩(wěn)定工作點，多組實驗數(shù)據(jù)可以繪出一條設(shè)定送絲速度vf下的等熔化速度曲線。改變送絲速度vf并重復(fù)上述過程，得到另一條設(shè)定送絲速度vf下的等熔化速度曲線。該式表示在給定送絲速度條件下，弧長穩(wěn)定時的電流和電弧電壓之間試驗得到的某種鋼焊絲的等熔化速度曲線試驗得到的某種鋼焊絲的等熔化速度曲線試驗得到的某種鋁焊絲的等熔化速度曲線（Ar保護(hù)）試驗得到的某種鋁焊絲的等熔化速度曲線（Ar保護(hù)）(1)電弧較長時，ku值較小，等熔化速度曲線隨U的變化較小，受I影響較大；電弧較逐漸變短，ku值在逐漸增加，等熔化速度曲線向電流降低的一側(cè)傾斜。這種變化被稱作“電弧固有的自身調(diào)節(jié)作用”。(2)送絲速度增加，等熔化速度曲線向右上方移動；送絲速度減小，等熔化速度曲線向左下方移動。(3)干伸長增加，ki值增大，電流影響加強(qiáng)，曲線向左移動；干伸長縮短，曲線向右移動。(4)焊絲直徑減小或焊絲材料電阻率增大，ki值增大，等熔化曲線位置向左移動；反之向右移動。(5)等熔化速度曲線所處位置、變化程度受電弧氣氛影響。

(1)電弧較長時，ku值較小，等熔化速度曲線隨U的變化較等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)制調(diào)節(jié)過程調(diào)節(jié)精度調(diào)節(jié)靈敏度

等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)制調(diào)節(jié)過程調(diào)節(jié)過程—電弧自身調(diào)節(jié)作用

Q0：穩(wěn)定工作點，電弧工作在該點同時滿足電源、電弧系統(tǒng)的穩(wěn)定條件及焊絲送進(jìn)-焊絲熔化平衡條件。Q1：滿足電源-電弧系統(tǒng)的穩(wěn)定條件，但不滿足焊絲送進(jìn)、焊絲熔化平衡條件。I增加(I1>I0)、U降低(U1<U0)，由等熔化曲線方程可知，電弧在Q1點工作的焊絲熔化速度大于在Q0點工作的焊絲熔化速度(V1>V0)，而焊絲是等速送進(jìn)(Vf=V1)，使得焊絲熔化速度大于焊絲送進(jìn)速度，從而使電弧長度逐漸增加，電弧工作點從Q1點沿電源外特性曲線逐步向Q0點靠近，最后穩(wěn)定在Q0點，電弧長度恢復(fù)到改變前的數(shù)值。調(diào)節(jié)過程—電弧自身調(diào)節(jié)作用

Q0：穩(wěn)定工作點，電弧調(diào)節(jié)精度：

調(diào)節(jié)精度指電弧受到干擾而產(chǎn)生工作點偏移（包括弧長、電流、電壓）時，調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)揮作用使系統(tǒng)被調(diào)節(jié)到一個新的穩(wěn)定工作點，此時被調(diào)節(jié)量的穩(wěn)定值與初始穩(wěn)定值之間的偏離程度，也稱作調(diào)節(jié)系統(tǒng)的“靜態(tài)誤差”。造成系統(tǒng)穩(wěn)定工作點偏移的原因：

1.送絲速度變動

2.網(wǎng)壓變動

3.弧長變動調(diào)節(jié)精度：

送絲速度變化的影響：

送絲速度變動時，系統(tǒng)新的穩(wěn)定工作點將由變化后的等熔化速度曲線與電源外特性曲線的交點決定。此時系統(tǒng)沒有向初始工作點調(diào)節(jié)的作用，兩工作點之間的偏差表現(xiàn)在電弧電壓、電弧長度及焊接電流的改變上。

送絲速度變化的影響：送絲速度對短路頻率f、短路時間Ts、另一是CO2氣體中的水分。斜率增大，而且干伸長度越大斜率也調(diào)節(jié)電弧燃燒時間，控制母材熔深6mm焊絲熔滴過渡變化區(qū)間Ti可以對金屬起到細(xì)化晶粒的作用，以及與N結(jié)合成氮化物，防止鋼的時效。在P點開始急劇增大，在R點達(dá)弧長變動時，若調(diào)節(jié)過程完成后，焊槍高度沒有發(fā)生變化，焊絲干伸長也不改變，則系統(tǒng)將在初始穩(wěn)定工作點下工作，電流、電壓、弧長都恢復(fù)到原值，不產(chǎn)生任何靜態(tài)誤差。(4)送絲速度均勻。送絲速度減小，等熔化速度曲線向左下方移動。熔滴短路在焊絲端頭與熔池間形成短路液柱，短路電流開始增大，由于焊機(jī)回路中串聯(lián)有電感，短路電流逐漸增加。②焊絲直徑越細(xì)，或者材料電阻率越大，則焊絲干伸長變化的影響加劇。所以直流反極性焊接，焊縫中含H量只是直流正極性時的1/3～1/5，產(chǎn)生H2氣孔的程度降低。過渡平穩(wěn)：在短路過渡焊接中，燃弧和短路反復(fù)而規(guī)則地進(jìn)行著，每次短路后熔滴向熔池過渡一次，即使在小電流區(qū)也能實現(xiàn)平穩(wěn)的過渡。(d)熔滴內(nèi)部氣體膨脹引起的爆破飛濺；這種熔滴過渡方式稱作“排斥過渡”。半自動焊槍為了進(jìn)行狹窄區(qū)的焊接作業(yè)，前端常常呈彎曲型。試驗得到的某種鋼焊絲的等熔化速度曲線焊接起弧:在焊絲前端呈較大圓球形狀時，以及在圓球下面帶有熔渣時，為了可靠引燃電弧，最好用鉗子把焊絲前端剪下一段。什么是等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)？起什么所用？公式括號中的數(shù)值，稱作熔化等價電壓Um，因極性、焊絲的材質(zhì)而變化，幾乎不受弧長及弧柱電壓的影響當(dāng)回路電感較大時，熔滴短路時間和電弧燃燒時間都會相應(yīng)增加，而燃弧時間增加的更多。電網(wǎng)電壓變化的影響：

電弧穩(wěn)定工作點從Q0變化到Q1，Q1點是新的電弧穩(wěn)定工作點，滿足電源—電弧系統(tǒng)的穩(wěn)定條件及焊絲送進(jìn)—焊絲熔化平衡條件，但與初始穩(wěn)定工作點Q0之間產(chǎn)生了靜態(tài)誤差，并將保持下去。等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)對網(wǎng)壓變動沒有調(diào)節(jié)作用，只有電弧工作點的改變過程。

送絲速度對短路頻率f、短路時間Ts、電網(wǎng)電壓變化的影響：在長弧焊情況下，為減少電弧電壓的靜態(tài)誤差，常采用緩降特性或平特性電源；在短弧焊情況下，為減少焊接電流的靜態(tài)誤差，可采用陡降特性或恒流特性電源。曲線1：等熔化速度曲線曲線2、3、4、5：電源外特性在長弧焊情況下，為減少電弧電壓的靜態(tài)誤差，常采用緩降特性或平弧長變化的影響：

弧長變動時，若調(diào)節(jié)過程完成后，焊槍高度沒有發(fā)生變化，焊絲干伸長也不改變，則系統(tǒng)將在初始穩(wěn)定工作點下工作，電流、電壓、弧長都恢復(fù)到原值，不產(chǎn)生任何靜態(tài)誤差。然而實際焊接中，電弧長度的改變通常都是由于焊槍相對工件表面距離的變化所引起的，比如工件表面臺階、環(huán)縫橢圓度等，這種情況在調(diào)節(jié)過程完成后，系統(tǒng)新的穩(wěn)定工作點將偏離系統(tǒng)初始工作點，電流、電壓、弧長都不能恢復(fù)到原值。Q0是初始穩(wěn)定工作點，由于某項原因使焊槍相對工件距離減小，首先弧長縮短l0→l1，電弧工作點Q0→Q1，Q1點焊絲熔化速度Vm1大于Q0點焊絲熔化速度Vm0，而送絲速度Vf不變，則隨著焊絲的送進(jìn)使弧長又逐漸拉長向初始弧長恢復(fù)。然而由于焊槍已經(jīng)降低，焊絲干伸長減小，Vf送絲速度下的等熔化速度曲線右移，新的穩(wěn)定工作點產(chǎn)生在新的等熔化速度曲線與電源外特性相交的位置Q1’，由此產(chǎn)生了系統(tǒng)靜態(tài)誤差（△I=I1’-I0,△U=U1’-U0,△l=l1’-l0）。

影響弧長變化系統(tǒng)調(diào)節(jié)精度的因素：

①焊絲干伸長變化量大，則Vm1’較Vm0變化也大，系統(tǒng)調(diào)節(jié)精度降低，靜態(tài)誤差增加；②焊絲直徑越細(xì)，或者材料電阻率越大，則焊絲干伸長變化的影響加劇。③采用平特性或緩降特性電源，系統(tǒng)靜態(tài)誤差小。畫圖解釋。

弧長變化的影響：弧長變動時，若調(diào)節(jié)過程完成后，焊槍高度沒有發(fā)調(diào)節(jié)靈敏度調(diào)節(jié)靈敏度是指調(diào)節(jié)作用對電弧工作點產(chǎn)生微小變化的反應(yīng)能力。系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈敏度越高，電弧工作點的動態(tài)變化越小，調(diào)節(jié)恢復(fù)速度越快。只有在電弧自身調(diào)節(jié)作用很靈敏時，焊接過程的穩(wěn)定性才能得到保證。等速送絲條件下，弧長變化引起的焊絲熔化速度變化越大，調(diào)節(jié)恢復(fù)越快，系統(tǒng)靈敏度越高。由下式知：影響靈敏度的因素：

1.焊絲直徑與電流密度

2.弧柱電場強(qiáng)度

3.電源外特性調(diào)節(jié)靈敏度焊絲直徑與電流密度的影響：焊絲直徑越細(xì)或焊絲中的電流密度越大，弧長變化所引起的焊絲熔化速度的變化也就越大，調(diào)節(jié)靈敏度提高。各直徑的焊絲都有一個最小使用電流值，保證一定的電流密度，使電弧自身調(diào)節(jié)具有足夠的靈敏度。電場強(qiáng)度的影響：弧柱電場強(qiáng)度大，意味著電弧單位長度變化所引起的電弧電壓變化量大，所以可使系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈敏度提高。

焊絲直徑與電流密度的影響：電源外特性的影響：

弧長變化時所引起的電流、電壓的變化越大，則焊絲熔化速度的變化也就越大，可以使系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈敏度提高。長弧焊情況下，在相同程度的弧長變化時，采用平特性或緩降特性電源可以比采用陡降特性電源產(chǎn)生更大的電流變化量，系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈敏度提高。在電弧靜特性呈上升特性時，采用上升特性電源可以獲得更大的系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈敏度。短弧焊情況下，由于Ku值較大，所以即使采用陡降特性電源，系統(tǒng)靈敏度依然較高，但這種情況只有在電弧固有的自身調(diào)節(jié)能夠發(fā)揮作用時才可以使用。

電源外特性的影響：弧長變化時所引起的電流、電壓的變化越大，則實際使用等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)GMAW焊（CO2、MIG焊鋼）使用細(xì)絲或中等直徑焊絲的情況較多，從系統(tǒng)調(diào)節(jié)精度和調(diào)節(jié)靈敏度角度考慮，多數(shù)是采取等速送絲配備平特性（恒壓特性）或緩降特性電源進(jìn)行焊接，依據(jù)電弧靜特性曲線斜率，少數(shù)情況下也可以采用微升特性電源。長弧焊時，焊絲熔化速度與焊接電流有良好的對應(yīng)關(guān)系，采取以調(diào)整焊絲送進(jìn)速度、根據(jù)系統(tǒng)自身調(diào)節(jié)特性自動確定工作電流值的方式來設(shè)定焊接電流，或者說調(diào)整了送絲速度也就調(diào)整了焊接電流（焊絲送進(jìn)速度－焊接電流聯(lián)動），電流值的可調(diào)整范圍取決于送絲速度的可調(diào)整范圍。電弧電壓的調(diào)整方法是通過調(diào)整焊接電源外特性所處位置或電源輸出電壓來實現(xiàn)，則電弧電壓的可調(diào)整范圍取決于電源外特性的可調(diào)整范圍。實際焊接中，如果要把處于A點工作的電弧調(diào)整到B點工作，需要分別調(diào)整兩個旋鈕（送絲速度和電源外特性），工作不方便，而且要想得到電流與電壓的最佳配合也很困難，需要反復(fù)調(diào)整。因此，根據(jù)焊接實際中總結(jié)出的最佳參數(shù)規(guī)范，從電路上設(shè)計了單旋鈕調(diào)整方式，以一個旋鈕的調(diào)整使電流和電壓按最佳配合同步改變。實際使用等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)GMAW焊（CO2、MIG焊鋼）使用短弧焊時，還可以采用等速送絲配備陡降特性或恒流特性電源進(jìn)行焊接，這種情況利用了電弧固有的自身調(diào)節(jié)作用。但存在的問題是：對于給定的電流值，送絲速度的允許范圍很窄，如果電源外特性與所設(shè)定送絲速度下的焊絲等熔化速度曲線配合不合適，將會產(chǎn)生焊絲短路或焊絲回?zé)龑?dǎo)電嘴的情況。但是如果電流與送絲速度配合合適的話，則電流和弧長都十分穩(wěn)定，焊接過程中，電流沒有明顯的變化，焊接熔深和熔寬都很均勻，能夠得到更好的焊縫。根據(jù)焊接電流與焊絲熔化速度的關(guān)系，設(shè)計了焊接電流、送絲速度比例變化的控制方法，并且也實現(xiàn)了單旋鈕調(diào)整。這種方法多用于鋁合金MIG焊。短弧焊時，還可以采用等速送絲配備陡降特性或恒流特性電源進(jìn)行焊5.7CO2電弧焊實際焊接起弧:在焊絲前端呈較大圓球形狀時，以及在圓球下面帶有熔渣時，為了可靠引燃電弧，最好用鉗子把焊絲前端剪下一段。焊槍角度和焊絲瞄準(zhǔn)位置:

前進(jìn)角和后退角(左向焊法、右向焊法)，在使用裸焊絲時，從觀察焊縫形狀、焊接線的可見性及保護(hù)效果考慮，可采用10°~15°前進(jìn)角焊接。在采用藥芯焊絲焊接時，由于電弧力較弱，熔深較淺，前進(jìn)角和后退角都可以采用。在進(jìn)行水平角焊縫焊接及橫向焊接時，除考慮焊槍角度之外，還需要充分注意焊槍的瞄準(zhǔn)位置。比如進(jìn)行腳長在5mm以上的水平角焊縫焊接時，把焊絲的瞄準(zhǔn)位置偏向水平板一側(cè)1－2mm，可以得到等腳長的焊縫。

5.7CO2電弧焊實際焊接起弧:在焊絲前端呈較大圓球形狀時

弧坑處理：如果對弧坑不能進(jìn)行良好的處理，則會產(chǎn)生焊縫金屬量的不足以及裂紋和收縮孔，作為缺陷殘存下來。弧坑處理有多種方法，比如回轉(zhuǎn)焊槍、斷續(xù)燃弧、衰減熄弧、使用收弧板、快速移動焊槍、擺動收弧等。立向焊接：立向焊接有立向上焊和立向下焊兩種方法。6mm以下的薄板通常采用立向下焊接，而厚板采用立向上焊接。立向下焊接的焊縫外觀比較好，但容易產(chǎn)生熔透不良。環(huán)縫焊接：環(huán)縫焊接中最需要注意的是瞄準(zhǔn)位置對環(huán)縫形狀有較大的影響。特別是厚壁回轉(zhuǎn)管的焊接，原則上瞄準(zhǔn)位置因偏離上部頂點某一角度，通過改變圖中的偏心角來調(diào)整環(huán)縫形狀?；】犹幚恚喝绻麑】硬荒苓M(jìn)行良好的處理，則會產(chǎn)生焊縫金屬量坡口加工：坡口的加工利用氣切割、機(jī)械加工等方法進(jìn)行，但其精度對焊接結(jié)果有很大影響。特別是對厚度12mm以上的鋼板對縫焊接，其坡口根部間隙在1mm以下，鈍邊的目視誤差在±1mm以下，坡口角度的誤差也要求在±5°以下。如果遇到精度很差的坡口，首先需要進(jìn)行1～2層的封閉焊接。母材的清理：除去母材表面油、漆、水分、赤銹的方法有：(1)氣體火焰加熱、(2)噴丸、(3)研磨、(4)鋼絲刷、(5)有機(jī)溶劑脫脂等。定位焊：定位焊是為了保證接頭精度、防止錯邊及焊接缺陷而進(jìn)行的焊接。CO2電弧焊比焊條電弧焊熱輸入量更大，隨著焊接的進(jìn)行，坡口在敞開的方向上產(chǎn)生變形更大，因此需要進(jìn)行定位點固。防飛濺涂料：自從CO2電弧焊在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用以來，各種防護(hù)涂料亦應(yīng)運(yùn)而生。施焊前將防護(hù)涂料涂刷在工件表面和噴嘴內(nèi)壁，焊后可節(jié)省清理飛濺所花費的時間。國內(nèi)外防護(hù)涂料的品種很多，好的涂料可達(dá)到以下效果：60－80%的飛濺金屬將不會粘連在工件和噴嘴上，即使有少量粘連上去，也能很容易去除掉；焊件焊后刷油漆時，涂料自行溶解在油漆層中；涂料也不會影響焊縫金屬的機(jī)械性能。坡口加工：坡口的加工利用氣切割、機(jī)械加工等方法進(jìn)行，但其精度CO2焊焊前的準(zhǔn)備工作除了焊絲需要清理去油外，工件上如果沒有大量的鐵銹，一般不需處理。焊接中H是以離子形態(tài)溶入金屬中的。DCEP焊接時，熔池為陰極，它發(fā)射大量的電子，使熔池表面的H+又復(fù)合成原子，因而減少了進(jìn)入熔池的H+數(shù)量。所以直流反極性焊接，焊縫中含H量只是直流正極性時的1/3～1/5，產(chǎn)生H2氣孔的程度降低。

CO2焊接過程中，CO2發(fā)生分解，增加了O的分壓，使H2O的分解度降低或分解困難。同時高溫下CO2氣體及O原子與H2及自由狀態(tài)的H原子發(fā)生作用生成不溶于金