二保焊原理及特点(二保焊的原理及使用方法)

熔滴是在焊条(或焊丝)末端形成的液态金属熔滴，在电弧焊过程中转移到熔池中。熔滴通过电弧空向熔池过渡的过程称为熔滴过渡。熔滴过渡对焊接过程的稳定性、焊缝成形、飞溅和焊接接头的质量都有很大的影响，因此了解这一问题对掌握熔化极焊接工艺非常重要。

金属熔滴流入熔池的过程大致可以分为三种。

即:短路过渡、液滴过渡(粒子过渡)和射流过渡(射流过渡)

为什么熔滴过渡有这些不同的形式？这是由于作用在液态金属液滴上的外力不同。焊接时，采取一定的工艺措施。可以改变对熔滴的作用力，使熔滴按照人们需要的过渡形式从焊条过渡到熔池。

一个

液滴作用力过大

01液滴的重力

任何物体都有因自身重力而下陷的趋势。在平焊过程中，金属熔滴的重力起到了促进熔滴过渡的作用。然而，在垂直焊接和仰焊中，熔滴的重力阻碍了熔滴向熔池的过渡并成为障碍。

02表面张力

液态金属和其他液体一样，具有表面张力，即在没有外力的情况下，其表面积会尽可能缩小，收缩成一个圆形。对于液态金属，表面张力使熔融金属呈球形。

药皮焊条金属熔化后，其液态金属并不立即脱落，而是在表面张力的作用下，形成一个挂在药皮焊条端部的球滴。随着药皮焊条的不断熔化，熔滴体积不断增大，直到作用在熔滴上的力超过熔滴与焊芯之间的张力，熔滴才离开焊芯转移到熔池中。因此，表面张力不利于平焊熔滴过渡。

而在其他位置焊接时，如仰焊，表面张力有利于熔滴过渡。一是在表面张力的作用下，熔池金属倒挂在焊缝上，不易滴落；其次，当焊条端部的熔滴与熔池中的金属接触时，由于熔池的表面张力，会被拉入熔池中。表面张力越大，核心末端的液滴越大。表面张力与许多因素有关，如焊条直径越大，焊条端部熔滴的表面张力越大；液态金属的温度越高，其表面张力越小。在保护气体中加入氧化气体(Ar-O2 Ar-CO2)可以显著降低液态金属的表面张力，有利于细小熔滴的形成和向熔池过渡。

电磁力(电磁收缩力)

异性相吸时，两导体相互吸引，使两导体相互吸引的力称为电磁力。方向是由外向内，电磁力的大小与两导体的电流乘积成正比，即通过导体的电流越大，电磁力越大。

焊接时，我们可以把带电的焊丝和焊丝末端的液滴看成是由许多载流导体组成的。这样，根据上述电磁效应原理，就不难理解焊丝和熔滴也受到围绕中心的径向收缩力，所以称之为电磁压缩力。电磁压缩力使焊条横截面有收缩的趋势。电磁压缩力对药皮电极的固态部分没有影响，但对药皮电极端部的液态金属有很大影响，促进了熔滴的快速形成。在球形金属液滴上，电磁力垂直作用在其表面，最大电流密度会在液滴的小直径部分，这也将是电磁压缩力作用最大的地方。因此，随着颈部逐渐变细，电流密度增大，电磁压缩力也增大，促使熔滴从被覆盖的电极端快速过渡到熔池。这保证了熔滴可以在空之间的任何位置平滑地过渡到熔化。

在小电流焊接和焊接两种情况下，电磁压缩力对熔滴过渡的影响是不同的。当焊接电流较小时，电磁力较小。此时焊丝末端的液态金属主要受两个力的作用，一个是表面张力，一个是重力。因此，随着焊丝的不断熔化，挂在焊丝末端的液滴体积不断增加。当体积增大到一定程度，其重力足以克服表面张力时，液滴就会分离。

焊丝在重力作用下落到熔池中。在这种情况下，液滴尺寸通常较大。这种大熔滴通过电弧间隙时，往往会发生电弧短路，导致飞溅大，电弧燃烧很不稳定。焊接电流大时，电磁压缩力比较大，相比之下，重力的影响很小。液滴在电磁压缩力的作用下主要向液滴较小的熔池过渡，方向性强。无论是平焊位置还是仰焊位置，在磁场压缩力的作用下，熔滴金属总是沿着电弧轴线从焊丝过渡到熔池。

焊接时，焊条或焊丝的电流密度较大，因此电磁力是焊接过程中促进熔滴过渡的主要力量。使用气体保护焊条时，通过调节焊接电流密度来控制熔滴尺寸是主要的技术手段。

焊接是电弧周围的电磁力。除了上述功能，它还能产生另一种力，就是磁场强度分布不均匀产生的力。由于焊条金属的电流密度大于焊件的电流密度，在焊条上产生的磁场强度大于焊件上产生的磁场强度，所以产生了一个沿焊条纵向的磁场力。它的作用方向是从磁场强度高的地方(焊条)到磁场强度低的地方(焊件)，所以无论焊缝的空之间的位置，总是有利于熔滴向熔池过渡。

04杆压力(点力)

焊接电弧中的带电粒子主要是电子和正离子。由于电场的作用，电子线的阳极移动，正离子向阴极移动，这些带电粒子与两极的辉光点碰撞，产生了。DC直接连接时阻碍液滴过渡的正离子压力。是电子的压力阻碍了反向连接时的熔滴过渡。因为正离子质量大于电子质量，所以正离子流的压力大于电子流的压力。所以反接容易产生细颗粒过渡，直接连接不容易，这就是极压不同的原因。

05气体吹力(等离子流力)

手工电弧焊时，焊条药皮的熔化稍滞后于焊芯的熔化，在药皮末端形成一小段未熔化的“喇叭”形外壳。外壳内有大量包覆气体发生剂分解产生的气体和焊芯中碳元素氧化产生的一氧化碳气体。这些气体被加热到高温，体积迅速膨胀，以直(直)稳的气流沿着未熔化的套管方向冲走，将熔滴吹进熔池，与焊缝空的位置无关。这种气流将有利于熔融金属的过渡。