高铬铸铁药芯焊丝熔滴过渡的五种形式堆焊修复焊丝排气系统的设计原则

时间：2020-01-05作者：清河县汉龙焊接材料有限公司浏览：268

堆焊修复焊丝排气系统的设计原则

       堆焊修复焊丝排气系统应遵循的设计原则如下：
      1、在确定焊丝的浇注位置和设计浇注系统时，须考虑到金属液的流动是否有利于型腔中气体的排出。
      2、条件允许时，较好开设排气冒口。
      3、焊丝开设的排气系统截面积，一般应等于或大于堆焊修复焊丝浇注系统的较小截面积。
      4、堆焊修复焊丝分型面上可开设排气槽。
      5、在型腔的凹处及个别凸起部分应先钻孔，然后打入排气塞。
      6、堆焊修复焊丝上与型腔连通的各配合面，如芯座、活块、**杆与型体的配合面，应开设排气槽。

      7、排气系统的设置不能影响开型及抽芯。







高铬铸铁药芯焊丝熔滴过渡的五种形式

       选取不同的电流、电压、保护气体进行焊接，做了大量高速摄影试验。然后将所得底片进行整理、分析和归纳，得出如下结论。同实芯焊丝类似，高铬铸铁药芯焊丝的熔滴过渡形式也有如下几种：①大滴排斥过渡；②细颗粒过渡；③射滴过渡；④射流过渡；⑤短路过渡。这几种过渡形式的形成条件和过渡状况。其中细颗粒过渡是主要的过渡形式，其形成条件为：CO2气保护，焊接电流240A，电弧电压30V，高铬焊丝直径1.2mm 。
      1、大滴排斥过渡
      当焊接电流较小和电弧电压较高(160A，30V)时，弧长较长，熔滴不易与熔池短路。因电流较小，弧根面积的直径小于熔滴直径，熔滴与焊丝之间的电磁力不易使熔滴形成缩颈。斑点压力也阻碍熔滴过渡。随着高铬铸铁药芯焊丝的熔化，熔滴长大，其重力克服表面张力的作用形成大滴状熔滴过渡(熔滴直径为高铬焊丝直径的2.5倍)。
      试验中用的是CO2保护气体，而CO2气体高温分解吸热对电弧有明显的冷却作用，使电场强度增高，电弧收缩，弧根面积减小，增加了斑点压力对熔滴过渡的阻碍作用，较终形成大滴状排斥过渡。
      2、细颗粒过渡
      在CO2 气体保护情况下，随着焊接电流的增加(至240A)，斑点面积也增加，熔滴所受的等离子流力和电磁力增加，熔滴过渡频率也增加(为24滴/s)。这时，熔滴直径为高铬焊丝直径的1.5倍左右，属于细颗粒过渡。过渡时，会出现熔滴这一次在左，下一次在右的位置交替现象。这种现象是由于未完全熔化的渣芯阻挡了熔滴向焊丝根部的热传递造成的。试验中还发现，相同电流、电压情况下，高铬铸铁药芯焊丝的熔滴尺寸比实芯焊丝小，这说明高铬铸铁药芯焊丝比实芯焊丝容易形成细颗粒过渡。高铬铸铁药芯焊丝的这种过渡形式飞溅较少，电弧稳定，焊缝成形好，所以在生产和试验中得到广泛应用。也就是说，细颗粒过渡是高铬铸铁药芯焊丝熔滴过渡的主要形式。
      3、射滴过渡
      使用Ar作保护气体时，用1.2mm的高铬铸铁药芯焊丝，270A，32V，会出现射滴过渡。过渡时，熔滴直径接近于高铬焊丝直径(0.96倍焊丝直径)，熔滴脱离焊丝沿焊丝轴向过渡，形成熔滴“抱着” 渣芯向下滑落的状态。这时的过渡频率为162滴/s 。
      形成射滴过渡的原因是，使用Ar作保护气体时，弧根面积扩大并包围熔滴，使斑点压力和电磁收缩力都有利于熔滴过渡，只有表面张力对熔滴过渡起阻碍作用。这种情况下， 熔滴容易下落，并被电磁收缩力、等离子流力、重力等加速，形成射滴过渡。这时熔滴下落的加速度远远大于细颗粒过渡时熔滴的加速度。
      4、射流过渡
      使用Ar作保护气体，用1.2mm的高铬铸铁药芯焊丝，290A，35V 时，会出现射流过渡。这时，熔滴直径为高铬焊丝直径的0.43倍，过渡频率为244滴/s 。基本上每次过渡一滴，但偶尔会出现一次过渡两滴的现象。一次过渡两滴时，熔滴呈一左一右的位置。此时熔滴下落的加速度比射滴过渡时还要大。
      不难发现，高铬铸铁药芯焊丝的射流过渡与实芯焊丝的射流过渡有很大区别。较主要的区别就是，实芯焊丝的端部呈明显的“铅笔尖”状；而高铬铸铁药芯焊丝则由于未完全熔化的渣芯的阻挡，所谓“ 铅笔尖”状只形成了一半，甚至不到一半。“铅笔尖”其实被渣芯阻挡住了，在阻挡处可以看到，液态金属变成散碎的小滴，沿渣芯一侧快速滑落进入熔池。
      5、短路过渡
      在较小电流低电压(160A，20V，CO2气保护)时，熔滴尚未长成大滴就与熔池短路，在表面张力与电磁收缩力的作用下，熔滴向母材过渡，形成短路过渡。此时，熔滴直径约为高铬焊丝直径的1.1倍，平均过渡频率为68滴/s 。

      这种过渡形式在实芯细焊丝( 0.8～1.6mm)气保护焊时，电弧稳定，飞溅较小，焊缝成形较好，广泛应用于薄板和全位置焊接过程。而对于高铬铸铁药芯焊丝，由于渣芯的存在，使其在短路爆断的瞬间容易产生飞溅，所以这种过渡形式却不是较好的过渡形式。











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