第三章焊絲的熔化及熔滴過(guò)渡

第三章焊材的熔化與熔滴過(guò)渡3.1焊條的熔化與熔滴過(guò)渡3.2焊絲的熔化與熔滴過(guò)渡

學(xué)習(xí)要求：熟練掌握焊絲熔化速度、熔化系數(shù)、熔敷速度、熔敷效率、熔敷系數(shù)、熔滴過(guò)渡及飛濺等基本概念。掌握熔滴上受到的各種力及其對(duì)過(guò)渡的影響；了解熔滴過(guò)渡的基本分類(lèi)，各類(lèi)熔滴過(guò)渡的基本特征；掌握各種焊接方法的熔滴過(guò)渡特點(diǎn)。了解固有自調(diào)節(jié)作用。

3.1焊條的熔化與熔滴過(guò)渡焊芯直接受到電弧熱的作用，焊芯的加熱熔化和金屬向熔池的過(guò)渡，明顯地超前于藥皮，而藥皮的熔化，其內(nèi)層又超前于外層，這樣經(jīng)過(guò)一段很短的電弧過(guò)程后，焊條端部形成套筒。3.1.1焊條的加熱及熔化

（1）焊芯的加熱①電阻熱在正常的工藝參數(shù)下，電阻預(yù)熱作用不太大，當(dāng)電流密度過(guò)大，電阻熱明顯增加（與電流密度平方成正比），引起不良后果（藥皮發(fā)紅開(kāi)裂，使某些成分過(guò)早分解、過(guò)早脫落，造成電弧燃燒不穩(wěn)定，喪失保護(hù)和冶金反應(yīng)能力，使焊縫成形變壞，甚至產(chǎn)生氣孔等焊接缺陷）。在相同電流密度下，與電阻大小成正比。②電弧熱熱功率（20%——27%）熔化藥皮與焊絲（過(guò)熱與蒸發(fā)）傳導(dǎo)到焊芯深處(焊芯和藥皮T↑)

沿焊芯軸線方向測(cè)量的藥皮表面溫度結(jié)果表明，電弧加熱所形成的溫度場(chǎng)范圍很窄，一般集中在焊條端部10mm以?xún)?nèi)，說(shuō)明焊條的熔化主要依靠電弧熱。沿焊條長(zhǎng)度藥皮表面溫度的分布如下圖所示。③化學(xué)反應(yīng)熱在一般情況下化學(xué)反應(yīng)熱甚小，僅占1%～3%，可忽略不計(jì)。圖3-1焊接時(shí)沿焊條長(zhǎng)度藥皮表面溫度的分布不銹鋼焊條，Ф5mm,I為190A燃燒時(shí)間：1-10s2-40s(2)焊條藥皮的熔化和過(guò)渡

焊條藥皮的作用：保護(hù)電弧穩(wěn)定燃燒，形成熔渣，穩(wěn)弧，使熔滴金屬易過(guò)渡、在電弧區(qū)和熔池周?chē)斐梢环N氣氛、保護(hù)焊接區(qū)域、獲得良好的焊縫成形與性能等。種類(lèi)：穩(wěn)弧劑、造渣劑、脫氧劑、造氣劑、合金劑、增塑劑、黏結(jié)劑。

藥皮的導(dǎo)熱性比焊芯小得多，表面有散熱作用，造成沿焊條端部橫斷面的溫度分布很不均勻，等溫線由焊芯內(nèi)過(guò)渡到藥皮內(nèi)發(fā)生突然的轉(zhuǎn)折，如右圖所示。由于焊條端藥皮的熔化不均勻，因而形成了所謂套筒，藥皮的熔點(diǎn)越高，厚度越大，套筒越長(zhǎng)。T1——焊芯熔化溫度D1，D2——藥皮內(nèi)、外徑T2——藥皮熔化溫度藥皮熔化所形成的熔渣，有兩種過(guò)渡形式：一是包覆在金屬熔滴的外面或被夾在熔滴內(nèi)，同金屬熔滴一起過(guò)渡到熔池；二是熔渣直接從焊條端部流入熔池或以滴狀直接落入熔池。熔渣溫度：平均溫度不超過(guò)1600℃。3.1.2焊條的熔滴過(guò)渡焊條的熔滴過(guò)渡形式可分為：粗熔滴過(guò)渡、渣壁過(guò)渡、噴射過(guò)渡和爆炸過(guò)渡四種類(lèi)型。過(guò)渡形式取決于藥皮成分與厚度、焊接參數(shù)、電流種類(lèi)和極性等。

熔滴尺寸大，自由熔滴可以長(zhǎng)大到超過(guò)焊芯直徑；熔滴過(guò)渡時(shí)與熔池短路，并出現(xiàn)爆炸飛濺；過(guò)渡頻率低，一般f=1.5～5s-1。（1）粗熔滴過(guò)渡的熔滴行為（短路過(guò)渡）特點(diǎn):Dropletbehaviorofglobulartransfer在正?；￠L(zhǎng)時(shí)，熔滴與熔池發(fā)生橋接短路，橋接短路有時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸飛濺。粗熔滴過(guò)渡的短路行為ShortcircuitbehaviorofglobulartransferTakingplacetheexplosivespatter

whenshortcircuit

熔滴尺寸小，一般不超過(guò)焊芯直徑，在焊條端面處，可以同時(shí)存在多個(gè)熔滴；過(guò)渡頻率較粗熔滴過(guò)渡時(shí)高，一般為5～9s-1。（2）渣壁過(guò)渡的特征

渣壁過(guò)渡是焊條端部的熔體沿藥皮套筒壁面溜向熔池的一種過(guò)渡形式，熔滴過(guò)渡時(shí)不發(fā)生短路。Characteristicsofflux-wallguidedtransfer

2-6（3）熔滴的爆炸過(guò)渡

爆炸過(guò)渡是熔滴在形成、長(zhǎng)大或過(guò)渡過(guò)程中，由于激烈的冶金反應(yīng)，在熔滴內(nèi)部產(chǎn)生CO氣體，使熔滴急劇膨脹發(fā)生爆裂而形成的過(guò)渡形式。在爆炸過(guò)渡的同時(shí)，發(fā)生強(qiáng)烈爆炸飛濺，嚴(yán)重惡化了焊接工藝性，熔滴爆炸過(guò)渡的頻率大約為30～50s-1

。Explosivetransferofdroplet

2-7（4）噴射過(guò)渡的熔滴行為Dropletbehaviorofspraytransfer

焊條端部熔體呈細(xì)碎的顆粒由套筒內(nèi)噴射出來(lái)，并以噴射狀態(tài)快速通過(guò)電弧空間向熔池過(guò)渡。熔滴細(xì)碎程度比爆炸過(guò)渡時(shí)要大得多。過(guò)渡頻率

f﹥100s-1

(5)其他過(guò)渡形態(tài)

在熔滴形成過(guò)程中，由于某種力的作用（不是因爆炸），從停留在焊條端部的大熔滴中，分離出較小熔滴，這個(gè)小熔滴又遠(yuǎn)離套筒，不能形成渣壁過(guò)渡，“自由地”飄落于熔池，而形成“自由過(guò)渡”。圖3-14焊條電弧焊熔滴“自由過(guò)渡”E309Nb-26不銹鋼焊條，直流反接，I=140A

焊條種類(lèi)Categoryofelectrodes

粗熔滴過(guò)渡Globulartransfer

渣壁過(guò)渡Flux-wallguidedtransfer

爆炸過(guò)渡explosivetransfer噴射過(guò)渡spraytransferE4303E4301(J422J423)

▲▲▲▲E5010▲▲▲E308-16(A102)▲E308-16(A101)▲E308-15(A107)▲EDP-A2-03(D132)▲EZC(Z208)▲E5015(J507)▲2-11常用焊條的熔滴過(guò)渡形式3.1.3焊條電弧焊的飛濺

（1）焊條電弧焊時(shí)飛濺的幾種類(lèi)型

①氣體逸出引起的飛濺；②熔滴短路引起的飛濺現(xiàn)象；③熔滴爆炸引起的飛濺；④電弧力引起的飛濺。

由熔滴中氣體的逸出引起的飛濺

粗熔滴過(guò)渡時(shí)在熔滴表面產(chǎn)生柱狀隆起引起的逸出飛濺

熔池表面氣體逸出引起的飛濺SpatteriscausesbytheescapeofgasfromdropletSpatteriscausesbyescapeofgasfrommoltenpool2-29

Spatteriscausedbytheshortcircuit熔滴與熔池短路時(shí)，短路橋通過(guò)強(qiáng)大的短路電流，瞬間被加熱氣化引起爆破形成電爆炸飛濺。粗熔滴過(guò)渡形成的電爆炸飛濺Spatter

iscausedbytheshortcircuit

熔滴爆炸引起的飛濺噴射過(guò)渡形成的噴灑飛濺

渣壁過(guò)渡形成的飄離飛濺Slowdroppingspatteriscausedbyflux-wellguidedtransfer

SpatteriscausedbydropletexplosiveSpatteriscausedbydropletexplosive電弧力引起的飛濺當(dāng)熔滴偏離套筒時(shí)電弧斑點(diǎn)壓力將熔滴推離套筒，造成飛濺。熔滴越粗大，飛濺的幾率也越大。

Spatteriscausedbyarcforce

ArcforceThemovieofcoveredelectrodedroplettransferprocesstakingwithhighspeedphotographyPetazent-16TypeHighSpeedMovieCamera(1000f/s)2-31Spatteriscausedbyarcforce電弧力引起的飛濺熔滴過(guò)渡形態(tài)Metaltransferforms電爆炸飛濺Spatterowingtoshortcircuit爆炸飛濺Spatterowingtoexplosive噴灑飛濺Spatterowingtospray飄離飛濺Slowdroppingspatter電弧力飛濺Spatterowingtoarcforce氣體逸出飛濺Spatterowingtothegasdiverts粗熔滴過(guò)渡Droptransfer▲▲▲▲渣壁過(guò)渡Flux-wallguidedtransfer▲爆炸過(guò)渡Explosivetransfer▲▲▲▲噴射過(guò)渡Spraytransfer▲焊條熔滴過(guò)渡形態(tài)對(duì)飛濺的影響粗熔滴過(guò)渡﹑爆炸過(guò)渡造成強(qiáng)烈飛濺，噴射過(guò)渡產(chǎn)生強(qiáng)烈的噴灑飛濺，渣壁過(guò)渡形成飄離飛濺，強(qiáng)度最小。Effectofthemetaltransferformsonthespatterofcoveredelectrodes3.2焊絲的熔化與熔滴過(guò)渡3.2.1焊絲的加熱與熔化（1）電弧熱陰極產(chǎn)熱：PK=I(UK-Uw-UT)陽(yáng)極產(chǎn)熱：PA=I(UA+Uw+UT)

通?；≈臏囟瓤蛇_(dá)6000K以上，此時(shí)UT小于1V；當(dāng)電流密度較大時(shí)，UA近似為零，所以上兩式可簡(jiǎn)化為：PK=I(UK-Uw)PA=IUW熔化極氣體保護(hù)焊時(shí)，焊絲均為冷陰極材料，UK＞＞UW

，所以PK＞PA

。焊絲為陰極時(shí)的產(chǎn)熱量比焊絲為陽(yáng)極時(shí)的產(chǎn)熱量多，焊絲接負(fù)時(shí)熔化更快。（2）電阻熱

焊絲伸出部分有電流流過(guò)時(shí)所產(chǎn)生的電阻熱對(duì)焊絲有預(yù)熱作用，因而也影響焊絲的熔化速度。焊絲伸出長(zhǎng)度的電阻熱示意圖焊絲伸出長(zhǎng)度的電阻：Rs=ρLs/S則電阻熱：PR=I2Rs式中，Ls

—焊絲的伸出長(zhǎng)度；Rs

—焊絲Ls段的電阻值；ρ－焊絲的電阻率；S—焊絲的橫截面積。熔化極電弧焊時(shí)，加熱和熔化焊絲主要由電弧熱和電阻熱兩部分組成，總的熱功率為：

Pm=I(Um+IRs)

其中Um是電弧熱的等效電壓，焊絲為陽(yáng)極時(shí),Um＝Uw；焊絲為陰極時(shí)，Um=UK-UW

3.2.2焊絲的熔滴過(guò)渡

在電弧作用下，焊絲末端加熱熔化形成熔滴，并在各種力的作用下脫離焊絲進(jìn)入熔池，稱(chēng)之為熔滴過(guò)渡。三種過(guò)渡類(lèi)型：

自由過(guò)渡是指熔滴脫離焊絲末端前不與熔池接觸，它經(jīng)電弧空間自由飛行進(jìn)入熔池的一種過(guò)渡形式。

接觸過(guò)渡是通過(guò)焊絲末端的熔滴與熔池表面接觸成過(guò)橋而過(guò)渡的。

渣壁過(guò)渡是渣保護(hù)時(shí)的一種過(guò)渡形式，埋弧焊時(shí)在一定條件下熔滴沿熔渣的空腔壁形成過(guò)渡。(1)短路過(guò)渡(ShortCircuitingTransfer)

電流較小，電弧電壓較低時(shí)，熔滴未長(zhǎng)成大滴就與熔池接觸而形成液態(tài)金屬短路，使電弧熄滅，在表面張力、重力及電磁收縮力的作用下，熔滴金屬過(guò)渡到熔池中去。熔滴脫落之后電弧又復(fù)燃，如此交替進(jìn)行，這樣的過(guò)渡形式稱(chēng)為短路過(guò)渡。

左圖為短路過(guò)渡過(guò)程的電弧電壓和電流動(dòng)態(tài)波形圖，t1-燃弧時(shí)間t2-短路時(shí)間t3-拉斷熔滴后的電壓恢復(fù)時(shí)間T-短路周期，T=t1+t2+t3Imax-最大電流，也稱(chēng)短路峰值電流Imin-最小電流Ia-平均焊接電流Ua-平均電弧電壓。①短路過(guò)渡過(guò)程②短路過(guò)渡的特點(diǎn)a.燃弧、短路交替進(jìn)行。

b.所使用的焊接電流（平均值）較小，但短路時(shí)的峰值電流可達(dá)平均電流的幾倍。

c.采用細(xì)絲（或細(xì)焊條），焊接電流密度大，焊接速度快，故對(duì)焊件熱輸入低，而且電弧短，加熱集中。③短路過(guò)渡的穩(wěn)定性短路過(guò)渡的周期T是由燃弧時(shí)間t1和熄弧時(shí)間t2所組成。燃弧時(shí)間取決于電弧電壓和焊接電流或焊絲送進(jìn)速度。如果電弧電壓過(guò)低或送絲速度過(guò)快，熔滴尚未脫離焊絲時(shí)焊絲未熔化部分就可能插入熔池，造成固體短路，產(chǎn)生大段爆斷，使飛濺增大。

瞬時(shí)短路固態(tài)短路縮頸爆斷短路過(guò)渡的形式短路時(shí)間主要取決于短路時(shí)的電流增長(zhǎng)速度di/dt。di/dt過(guò)小，短路時(shí)電流不能及時(shí)增到相應(yīng)數(shù)值，則熔滴不能及時(shí)過(guò)渡，熄弧時(shí)間就拉長(zhǎng)，電弧空間溫度下降許多，將造成電弧復(fù)燃困難。短路過(guò)渡過(guò)程中，熔滴與熔池接觸時(shí)將形成縮頸。隨著短路電流增大，縮頸變細(xì)，縮頸內(nèi)的電流密度大大增加，使縮頸金屬迅速加熱，最后導(dǎo)致縮頸金屬汽化爆炸，產(chǎn)生大量細(xì)顆粒飛濺，此時(shí)的電流稱(chēng)為短路峰值電流。在短路初的瞬間，接觸面積小，電磁力指向焊絲，若短路電流的上升速度過(guò)快，形成大的電磁排斥力，使剛與熔池接觸的熔滴往往來(lái)不及在熔池表面鋪展便被排斥出熔池而形成飛濺。此時(shí)產(chǎn)生的飛濺被稱(chēng)為瞬時(shí)短路飛濺。短路電流上升速度及短路峰值電流，一般是通過(guò)串聯(lián)在焊接回路中的電感來(lái)調(diào)節(jié)。

短路過(guò)渡的一組高速攝影照片

在非熔化極填絲電弧焊或氣焊中，焊絲一般不通電，所以不稱(chēng)為短路過(guò)渡，而稱(chēng)為接觸過(guò)渡。

④新型短路過(guò)渡形式STT(surfacetensiontransfer表面張力過(guò)渡)技術(shù)。CMT（coldmeteltransfer）就是冷金屬過(guò)渡，是一種新開(kāi)發(fā)的的熔化極氣體保護(hù)焊短路過(guò)渡形式。是通過(guò)短路時(shí)焊絲的回抽來(lái)脫落熔滴，熱輸入非常低，焊接過(guò)程穩(wěn)定，無(wú)飛濺。

(2)滴狀過(guò)渡(DropTransfer)①粗滴過(guò)渡電流較小而電弧電壓較高時(shí)，因弧長(zhǎng)較長(zhǎng)，熔滴與熔池不發(fā)生短路，焊絲末端便形成較大的熔滴。當(dāng)熔滴長(zhǎng)大到一定程度后，重力克服表面張力使熔滴脫落。焊縫成形粗糙，飛濺較大，很用。②細(xì)滴過(guò)渡電流比較大時(shí)，電磁收縮力較大，熔滴表面張力減小，熔滴細(xì)化，這些都促使熔滴過(guò)渡，使熔滴過(guò)渡頻率增加。這種過(guò)渡形式稱(chēng)為細(xì)滴過(guò)渡。飛濺較少，電弧穩(wěn)定，焊縫成形較好，在生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。對(duì)于CO2氣體保護(hù)電弧焊及酸性焊條電弧焊，熔滴呈非軸向過(guò)渡。鋁合金熔化極氬弧焊或較大電流活性氣體保護(hù)焊鋼件時(shí)，熔滴呈軸向過(guò)渡（熔滴沿焊絲軸向落入熔池）。前者稱(chēng)為細(xì)顆粒過(guò)渡；而后者稱(chēng)為射滴過(guò)渡，飛濺較前者小。圖3-32細(xì)顆粒過(guò)渡與射滴過(guò)渡a),b)細(xì)顆粒過(guò)渡c)射滴過(guò)渡(3)噴射過(guò)渡(SprayTransfer)

噴射過(guò)渡包括四種過(guò)渡形式：

射滴過(guò)渡是介于滴狀過(guò)渡與連續(xù)射流過(guò)渡之間的一種熔滴過(guò)渡形式。

亞射流過(guò)渡是介于短路與射滴之間的一種過(guò)渡形式，主要用于鋁、鎂及其合金的熔化極氣體保護(hù)焊。

射流過(guò)渡是采用純氬或富氬保護(hù)氣氛，直流反接，除保持高弧壓(長(zhǎng)弧)外，必須使焊接電流大于某一臨界值。

旋轉(zhuǎn)射流過(guò)渡是在焊絲伸出長(zhǎng)度較大，焊接電流比通常產(chǎn)生射流過(guò)渡的臨界電流高出很多時(shí)(稱(chēng)為第二臨界電流)出現(xiàn)的一種熔滴過(guò)渡形式。射流過(guò)渡是噴射過(guò)渡中最有代表性且用途廣泛的一種過(guò)渡形式。在較強(qiáng)的等離子流力作用下，細(xì)小的熔滴便從液柱尖端一個(gè)接一個(gè)的以高速?zèng)_向熔池（其加速度可達(dá)重力加速度的幾十倍），這種過(guò)渡形式稱(chēng)為射流過(guò)渡。產(chǎn)生跳弧現(xiàn)象的最小電流Ic，稱(chēng)為射流過(guò)渡臨界電流。電流一旦達(dá)到臨界電流，熔滴尺寸減小，過(guò)渡頻率大大增加。圖3-33射流過(guò)渡形成機(jī)理示意圖射流過(guò)渡形成機(jī)理示意圖鋼焊絲φ1.6mm氣體Ar+O21%弧長(zhǎng)6mm直流反接熔滴過(guò)渡頻率（體積）與電流的關(guān)系射流過(guò)渡的高速視頻射流過(guò)渡臨界電流的大小與下列因素有關(guān)：①焊絲成分②焊絲直徑③焊絲伸出長(zhǎng)度④氣體介質(zhì)⑤電源極性不同焊絲的臨界電流焊絲直徑、伸出長(zhǎng)度與臨界電流的關(guān)系如果焊絲伸出長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，而且焊接電流比臨界電流大很多，由于電磁收縮力的作用，使焊絲端部液柱的長(zhǎng)度增加，射流過(guò)渡的細(xì)滴高速?lài)姵?，?duì)焊絲端部液柱會(huì)產(chǎn)生反作用力。一旦某種偶然因素使反作用力而偏離軸線，則液柱端部偏斜，使液柱旋轉(zhuǎn)，熔滴從液柱端部向四周高速甩出，形成所謂旋轉(zhuǎn)射流過(guò)渡。射流過(guò)渡形成機(jī)理示意圖氣體介質(zhì)成分對(duì)臨界電流的影響

a.焊接過(guò)程穩(wěn)定，飛濺極少，焊縫成形質(zhì)量好；b.電弧穩(wěn)定，對(duì)保護(hù)氣流的擾動(dòng)作用小，故保護(hù)效果好；c.射流過(guò)渡電弧功率大，熱流集中，對(duì)焊件的熔透能力強(qiáng)，而且過(guò)渡的熔滴沿電弧軸線高速流向熔池，使焊縫中心部位熔深明顯增大而呈指狀熔深，所以射流過(guò)渡主要用于平焊位置焊接厚度大干3mm的工件，不宜焊薄件。

射流過(guò)渡在工藝上的主要優(yōu)點(diǎn)：(4)渣壁過(guò)渡

埋弧焊的熔滴過(guò)渡與焊速、極性、電弧電壓和焊接電流有關(guān)。直流反接時(shí)，如電弧電壓較低，則熔渣形成的空腔較小，焊絲端頭形成的熔滴較細(xì)小，沿渣壁以小滴狀過(guò)渡，過(guò)渡頻率較高，每秒可達(dá)幾十滴。直流正接時(shí)，焊絲端頭的熔滴較大，且在陰極斑點(diǎn)壓力的作用下不停地?cái)[動(dòng)，形成較大的空腔，呈粗滴狀過(guò)渡。過(guò)渡頻率較低，每秒僅10滴左右。焊接電流對(duì)熔滴過(guò)渡頻率有很大影響。熔滴過(guò)渡頻率隨電流的增加而增加。這種現(xiàn)象，直流反接時(shí)更為明顯。渣壁過(guò)渡a)焊條電弧焊b)埋弧焊埋弧焊時(shí)電流對(duì)過(guò)渡頻率的影響3.2.3焊絲熔滴過(guò)渡的飛濺

在電弧熱作用下，焊絲端頭的熔化金屬形成熔滴，受到各種力的作用向母材過(guò)渡，稱(chēng)為熔滴過(guò)渡。

(1)熔滴上的作用力①重力對(duì)熔滴過(guò)渡的影響取決于焊接空間位置。式中，是熔滴密度；r是熔滴半徑；g是重力加速度；m是熔滴質(zhì)量。

熔滴上的重力和表面張力示意圖②表面張力式中，為表面張力系數(shù)，其數(shù)值與材料、溫度、氣體介質(zhì)等因素有關(guān)。金屬M(fèi)gZnAlCuFeTiMoWσ×103(N·m-1)65077090011501220151022502680純金屬的表面張力系數(shù)只有重力和其它作用力的合力超過(guò)時(shí)，熔滴才能脫離焊絲過(guò)渡到熔池中去。一般情況下是阻礙熔滴過(guò)渡的力。在仰焊或其它位置（立焊、橫焊）焊接時(shí)，卻有利于熔滴過(guò)渡。因?yàn)橐皇侨鄣闻c熔池接觸時(shí)，表面張力有將熔滴拉入熔池的作用；二是使熔池或熔滴不易流淌。

③電弧力a.電磁收縮力：作用于熔滴上的電磁收縮力具有由小導(dǎo)電截面指向大導(dǎo)電截面的特點(diǎn)。b.等離子流力：電弧等離子流力隨著等離子氣流從焊絲末端側(cè)面切入，并沖向熔池，促進(jìn)熔滴過(guò)渡。c.斑點(diǎn)壓力：斑點(diǎn)壓力包括正離子和電子對(duì)熔滴的撞擊力、電極材料蒸發(fā)時(shí)產(chǎn)生的反作用力以及弧根面積很小時(shí)產(chǎn)生的指向熔滴的電磁收縮力。④爆破力當(dāng)熔滴內(nèi)部產(chǎn)生金屬蒸汽或因冶金反應(yīng)生成氣體時(shí)，在電弧高溫作用下氣體積聚和膨脹，若內(nèi)部壓力較大，則使熔滴爆破，其中大部分液體金屬向熔池過(guò)渡，少量金屬形成飛濺。在長(zhǎng)弧焊時(shí)，表面張力阻礙熔滴從焊絲末端脫離，而成為反過(guò)渡力。但短弧焊時(shí)，當(dāng)熔滴與熔池金屬短路并形成液態(tài)金屬過(guò)橋時(shí)，由于與熔池接觸界面很大，使向下的表面張力遠(yuǎn)大于焊絲端向上的表面張力，結(jié)果使金屬液橋被拉近熔池而有利于熔滴過(guò)渡。電磁收縮力也有相同的情況。當(dāng)熔滴短路時(shí)，電流呈發(fā)散形，此時(shí)電磁收縮力的軸向分力Fcx則有助于熔滴過(guò)渡。圖3-42形成液態(tài)橋時(shí)表面張力的作用圖3-43形成液態(tài)橋時(shí)電磁力的作用1-焊絲2—液態(tài)金屬過(guò)橋3-母材1-焊絲2-液態(tài)金屬過(guò)橋3-電流4-母材形成液態(tài)橋時(shí)表面張力的作用形成液態(tài)橋時(shí)電磁力的作用(2)焊絲熔滴過(guò)渡的損失及飛濺①熔敷效率、熔敷系數(shù)和損失率：過(guò)渡到焊縫中的金屬質(zhì)量與使用的焊絲(條)金屬質(zhì)量之比，定義為熔敷效率。熔敷系數(shù)ay是指單位時(shí)間、單位電流所熔敷到焊縫的焊絲金屬質(zhì)量。用am表示熔化系數(shù)(單位時(shí)間、單位電流熔化焊絲金屬的質(zhì)量)，則焊絲金屬的蒸發(fā)、氧化和飛濺的損失率為:②熔滴過(guò)渡的飛濺率飛濺損失通常用飛濺率ψ來(lái)表示，其定義為飛濺損失的金屬與熔化的焊絲(條)金屬的質(zhì)量百分比。測(cè)量焊接飛濺率有兩種辦法：一是焊接后收集飛濺顆粒，要做到封閉區(qū)內(nèi)部焊接前后狀態(tài)一致(特別是各部件的表面狀態(tài))；二是通過(guò)測(cè)量焊絲損失率，一定程度上表示焊接飛濺率ψ大小。a.短路過(guò)渡飛濺的特點(diǎn)

熔滴與熔池接觸形成液態(tài)縮頸。隨電流增大，縮頸變細(xì)，縮頸內(nèi)電流密度顯著增加，使縮頸液態(tài)金屬迅速加熱，導(dǎo)致縮頸金屬汽化爆炸，產(chǎn)生大量細(xì)顆粒飛濺。飛濺多少與電流值有關(guān)，稱(chēng)為短路峰值電流。該電流值越大，爆炸能量