熔滴过渡飞溅

焊丝端部熔化金属形成的熔滴受到各种力的作用，各种力对熔滴过渡的影响是不同的作用在熔滴上的力主要有重力、表面张力、电磁力、等离子流力、斑点压力等。

1．重力

重力对熔滴过渡的影响取决于焊缝的空间位置。平焊位置，重力方向和熔滴过渡的方向相同，促使熔滴脱离焊丝末端，有利于熔滴过渡；立焊和仰焊位置．重力阻碍熔滴脱离焊丝末端，不利于熔滴过渡。

2．表面张力

表面张力垂直作用于焊丝末端与熔滴相交并且相切的圆周面上，是在焊丝端头上保持熔滴的主要作用力。表面张力可以分解为径向分力和轴向分力。其中，径向分力使熔滴在焊丝末端产生缩颈；轴向分力使熔滴保持在焊丝末端．阻碍熔滴过渡。因此，通常情况下(如平焊位置)，表面张力是阻碍熔滴过渡的。焊丝越细，表面张力越小，越有利于熔滴过渡。但在仰焊、立焊、横焊时，由于熔滴与熔池接触时表面张力有将熔滴拉入熔池的作用，且使熔滴或熔池不易流淌，有利于熔滴过渡。

3．电磁力

导体本身磁场所产生的力称为电磁力。熔化极电弧焊时，电流通过焊丝、熔滴、电极斑点及弧柱的导电截面是变化的，电磁力轴向分力的方向也是变化的，但总是由小截面指向大截面。

4．等离子流力

在电磁力的收缩作用下，电弧等离子体在电弧轴线方向产生的流体静压力称为等离子流力，其大小与弧柱截面积成反比，即从焊丝末端向熔池表面逐渐减小。等离子流力随等离子流从焊丝末端侧面切入，然后流向熔池，有助于熔滴脱离焊丝，促进熔滴过渡。焊丝直径越细，焊接电流越大，产生的等离子流力越大。

5．斑点压力

在电场作用下，弧柱中的电子或正离子以极高的速度向焊丝端部的熔滴撞击时所产生的力称为斑点压力。无论电源极性是正接还是反接，它的方向和熔滴过渡的方向总是相反的，是阻碍熔滴过渡的力。当然，正离子的质量要高于电子的质量，所以正离子撞击熔滴时斑点压力较大。由于直流正接时，焊丝作阴极，熔滴受正离子的撞击，所以斑点压力的阻碍作用大，对熔滴过渡的阻碍作用较强。

熔滴过渡是上述所说的各种力综合作用的结果。当然，焊丝尺寸、电弧电压和焊接电流等也影响熔滴过渡的形式。

熔滴过渡的主要形式分为三种：自由过渡、接触过渡（短路过渡）和渣壁过渡。

1．自由过渡

自由过渡是指熔滴在电弧空间自由飞行，焊丝端头和熔池之间不发生直接接触的过渡方式。

(1)滴状过渡其特点是熔滴直径大于焊丝直径。

1)粗滴过渡。条件：电流较小，电弧电压高时，如小电流MIG焊（熔化极惰性气体保护焊）。过渡频率低，主要是重力与表面张力的平衡。

2)细滴过渡。条件：较大电流时，如大电流

(2)喷射过渡在MIG焊时会出现这种形式的过渡，又分为射滴过渡、亚射流过渡、射流过渡等。

1)射滴过渡。熔滴直径接近焊丝直径，尺寸规则呈球形，沿轴向过渡。

形成原因：熔滴被弧柱笼罩，电弧呈钟罩形，从而电磁收缩力形成较强的推力。

出现场合：铝及其合金的氩弧焊及钢的脉冲氩弧焊。

2)射流过渡。电流密度大，熔滴直径小于焊丝直径。

形成原因：电流密度大，焊丝熔化端部形成尖锥状，出现金属蒸发，电弧跳弧（此时电流称为射流过渡的临界电流），形成很强的等离子流力。

出现场合：大电流MIG焊或大电流富氩混合气体保护焊。

3)亚射流过渡。介于接触过渡与射滴过渡之问的熔滴过渡形式。

形成原因：因其电弧较短，在电弧热作用下，形成的熔滴长大，在即将以射滴过渡时与熔池短路，在电磁收缩力的作用下断裂形成过渡。

特点：短路前就已经形成细颈；短路时间短；飞溅小，焊缝成形美观；电弧自调节能力强；主要用于铝及其合金的焊接。

2．接触过渡

接触过渡又称短路过渡，是指当电流较小，电弧电压较低时，弧长较短，熔滴未长成大滴就与熔池接触形成液态金属短路，电弧熄灭，随之金属熔滴在表面张力及电磁收缩力的作用下过渡到熔池中去，熔滴脱落之后电弧重新引燃，如此交替进行的过渡方式。短路过渡是燃弧、熄弧交替进行的。短路过渡时，焊接平均电流较小。

3．渣壁过渡

渣壁过渡是埋弧焊和焊条电弧焊时熔滴过渡形式之一。埋弧焊时，电弧在熔渣形成的空腔内燃烧，熔滴中大部分是通过渣壳的内壁溜向熔池，这种过渡形式称沿渣壁过渡；焊条金属熔滴过渡形态由焊芯和药皮的类型、成分及药皮厚度决定，除了有前述的大熔滴过渡、喷射过渡、爆炸过渡等类型外，也有渣壁过渡。焊条熔滴渣壁过渡的特点是熔滴总是沿着焊条套筒内壁的某一侧滑出套筒，并在没有脱离套筒边缘之前，已脱离焊芯端部而和熔池接触（不构成短路），然后向熔池过渡，故又称沿套筒过渡。渣壁过渡电弧稳定，飞溅小，综合工艺性能优良，是理想的过渡形式。细熔滴和深套筒是焊条熔滴渣壁过渡形式的基本条件，使熔滴和熔渣表面张力减小，或焊条药皮厚度增大，使套筒变长，都有利于渣壁过渡。