❶ 为何焊接应尽量避免仰焊
仰焊技术不是新技术，很早以前焊接管道固定口时就采用仰焊技术，由于当时焊机与焊材和现在相比有一定差距，焊工技术和焊接工艺不十分成熟，仰焊被认为难度很高的焊接技术。
我国“西气东输”工程采用高纤维素焊条和药芯焊丝（包括自保护焊丝）的大规模仰焊获得成功，为仰焊技术的推广作出了贡献。
仰焊技术的推广应用得益于焊机性能的先进和焊材质量的提高。我国生产的逆变焊机、气体保护焊焊机性能稳定，完全可以取代进口焊机。但是一直到今天，仍有很多管理人员，甚至工程技术人员对仰焊有错误的认识：“仰焊铁水重力论”就是其中最突出的代表。
电弧焊时，有6种作用力作用于焊接熔池和焊缝金属的凝固，每种作用力对熔滴过渡都有不同的影响，并且直接影响熔滴大小和过渡形式，这6种力包括以下几种：
1. 重力
焊接时熔滴由于本身的重量而具有下垂的倾向，平焊时（F）金属熔滴重力起促进熔滴过渡的作用。立焊（V）及仰焊（O）时，熔滴的重力阻碍熔滴向熔池过渡，成为阻力。也是仰焊熔池进行冶金反应的有害的作用力。
2. 表面张力
表面张力是焊条（焊丝）端头上保持熔滴的主要作用力。平焊（F）时，熔滴悬挂于焊条末端、在非短路的情况下，只有当其他力克服表面张力阻碍作用时，才能使熔滴过渡到熔池中去。所以平焊（F）时表面张力阻碍熔滴过渡，立焊（V）、横焊（H）、仰焊（O）时，表面张力则有利于熔滴过渡。立焊（V）、仰焊（O）、横焊（H）熔池的熔融金属因表面张力的作用而停留在熔池中参加冶金反应，不会因本身重力脱离熔池。也可以这样认为：熔滴和熔融金属的表面张力完全克服了自身重力，在三种位置上都能正常的形成熔池而进行正常的冶金反应。表面张力的大小与熔滴的成份（焊丝、焊条的品质）、温度和环境气氛有关，与焊条、焊丝的直径成正比。细条、细丝焊接时比粗条、粗丝焊接时熔滴过渡较为顺利而稳定。在保护气体中加入氧化性气体（Ar-O2、Ar-CO2），可以显著的降低液体的表面张力，有利于形成细颗粒熔滴向熔池过渡。如果熔滴在没有脱离焊条（焊丝）之前，就与熔池表面接触（即短路过渡），这时表面张力的作用与上述恰恰相反，会促使熔滴向熔池过渡。表面张力托起和保护熔池，使之正常进行冶金反应。
3. 电磁压缩力
当两根平行于载流导体通过相同方向的电流时，会产生使导体相吸的电磁力。焊接时可以把焊条（焊丝）末端的液体熔滴看成由许多平行载流导体所组成，焊条（焊丝）及熔滴受到由四周向中心的电磁压缩力，电磁压缩力的大小和电流密度的平方成正比，无论是平焊（F）、立焊（V）、横焊（H）、仰焊（O）电磁压缩力的方向都是促使熔滴向熔池过渡。
4. 斑点压力
当电极形成斑点时，由于斑点导电和导热的特性，在斑点上产生斑点力，也称斑点压力。斑点压力在一定条件下将阻碍熔滴向熔池过渡，由于阴极的斑点压力比阳极大，所以正接极的熔滴过渡较反接极时困难。
5. 等离子流力
在电弧中由于电弧推力引起高温气流运动形成的力称为等离子流力，这种力有利于熔滴过渡。
6. 电弧气体的吹力
焊条（药芯焊丝）在焊接时末端的导管内形成大量的气体、这些气体在瞬间被电弧加热至高温时，体积急剧膨胀，并随着导管方向以挺直而稳定的气流把熔滴送入熔池中去，特别是仰焊（O）位置上，电弧吹力十分有利于熔滴向熔池过渡，同时也是仰焊熔池的托起力之一。
在上述的6种作用力中，有4种力特别有利于仰焊（O）、立焊（V）、横焊（H）的熔滴过渡和熔池金属的稳定进行冶金反应，特别要指出的是：SMAW、FCAW-G药皮的约束力也是仰焊的有利因素。仰焊时，由于电弧产生的有效作用力托起熔池并且进行冶金反应，熔滴在有效作用力的作用下，以各种不同的方式进入熔池，这时以表面张力、电磁压缩力、等离子流力、电弧气体吹力、斑点压力的共同作用下，克服了熔滴本身重力而形成熔池，药皮在熔融金属的最外面、它同时具有表面张力，当熔池向前移动，熔融金属凝固将要进行时，药皮因其熔点低凝固快的特点，提前凝固，形成托起液体金属的封闭薄膜，除保护焊缝金属外，还起到了成型外力作用，这时药皮的约束力起到了十分有利成型的补充加固作用，其作用的好坏程度完全由药皮本身的粘度和品质来决定。显然熔滴的重力不是影响电弧焊的决定性因素，这就是电弧焊同铝热焊的本质区别，可以肯定地说：仰焊时熔滴本身重量不会从根本上影响仰焊技术，因此“仰焊铁水重力论”是错误的，所以无论在理论和实践上，仰焊技术完全应有一席之地。
仰焊技术实施要点
理论上解决了认识问题，并不等于在实践中就会成功。事实上无论在理论研究和实际操作中，仰焊技术都有一定难度。因为不仅仅涉及技术，而且涉及到全面质量管理五大要素：人、机、料、法、环。
优秀的焊接工艺和良好的操作技术是获得优秀仰焊焊缝的基本保证。性能优秀的焊机、品质优良的焊条（焊丝）会最大程度保证焊接质量、提高焊接效率。这是因为仰焊技术比其他技术对基本条件要求高的原因所致。“鸟巢”钢结构工程的实践，为我们提供了仰焊技术的管理模式：
“人”是最关键的因素，仰焊技术的优点是质量好，成本低。熔融铁水自重如果大于有效作用力，因重力作用立即脱离熔池，不会形成假焊或未熔合。与此相反，这种缺陷在平焊焊缝中则最容易发生。焊接时药皮很容易翻至熔池表面，因此不容易形成夹渣，而平焊容易夹渣。加上热空气上升，焊缝的层间温度能够保证，所以焊缝成型质量好。在BOX构件的焊接中采用仰焊，焊接量减少一半以上，所以成本低。但仰焊技术对焊工的操作技术要求高，对焊工的体力要求也高，仰焊的效率是平焊的70%左右，效率比其他位置焊稍低。所以这一点就是推广仰焊技术的又一难关。
❷ 焊接熔滴过渡与电流的关系是什么
焊接熔滴过渡与电流的关系以CO2气体保护焊为例。
一、 短路过渡焊接
CO2电弧焊中短路过渡应用最广泛，主要用于薄板及全位置焊接，规范参数为电弧电压焊接电流、焊接速度、焊接回路电感、气体流量及焊丝伸出长度等。
1、电弧电压和焊接电流：
对于一定的焊丝直径及焊接电流（即送丝速度），必须匹配合适的电弧电压，才能获得稳定的短路过渡过程，此时的飞溅最少。
不同直径焊丝的短路过渡时参数如表：
焊丝直径（㎜） 电弧电压（V） 焊接电流（A）
Φ0.8 18 100-110
Φ1.2 19 120-135
Φ1.6 20 140-180
2、 焊接回路电感，电感主要作用：
(1)、调节短路电流增长速度电流/电压 过小发生大颗粒飞溅至焊丝大段爆断而使电弧熄灭，电流/电压 过大则产生大量小颗粒金属飞溅。
(2)、调节电弧燃烧时间控制母材熔深。
(3)、焊接速度。焊接速度过快会引起焊缝两侧吹边，焊接速度过慢容易发生烧穿和焊缝组织粗大等缺陷。
(4)、气体流量大小取决于接头型式板厚、焊接规范及作业条件等因素。通常细丝焊接时气流量为5-15 L/min，粗丝焊接时为20-25 L/min。
(5)、焊丝伸长度。合适的焊丝伸出长度应为焊丝直径的10-20倍。焊接过程中，尽量保持在10-20㎜范围内，伸出长度增加则焊接电流下降，母材熔深减小，反之则电流增大熔深增加。电阻率越大的焊丝这种影响越明显。
(6)、电源极性。CO2电弧焊一般采用直流反极性时飞溅小，电弧稳定母材熔深大、成型好，而且焊缝金属含氢量低。
二、 细颗粒过渡
1、在CO2气体中：
对于一定的直径焊丝，当电流增大到一定数值后同时配以较高的电弧压，焊丝的熔化金属即以小颗粒自由飞落进入熔池，这种过渡形式为细颗粒过渡。
细颗粒过渡时电弧穿透力强母材熔深大，适用于中厚板焊接结构。细颗粒过渡焊接时也采用直流反接法。
2、 达到细颗粒过渡的电流和电压范围：
焊丝直径 电流下限值（A） 电弧电压（V）
Φ1.2 300 32-34
Φ1.6 400 34-36
Φ2.0 500 36-38
随着电流增大电弧电压必须提高，否则电弧对熔池金属有冲刷作用，焊缝成形恶化，适当提高电弧电压能避免这种现象。然而电弧电压太高飞溅会显著增大，在同样电流下，随焊丝直径增大电弧电压降低。CO2细颗粒过渡和在氩弧焊中的喷射过渡有着实质性差别。氩弧焊中的喷射过渡是轴向的,而CO2中的细颗粒过渡是非轴向的，仍有一定金属飞溅。另外氩弧焊中的喷射过渡界电流有明显较变特征。（尤其是焊接不锈钢及黑色金属）而细颗粒过渡则没有。
❸ 仰焊的熔滴过度主要靠什么
电弧焊时，在焊条(或焊丝)端部形成的熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程，称为熔滴过渡。
金属熔滴向熔池过渡的形式主要有粗滴过渡、短路过渡、喷射过渡及渣壁过渡等。
对于所有的熔化极电弧焊说，熔滴过渡的促进力基本上是相同的。过渡熔滴的大小随着焊接方法和工艺参数的不同而不同，有些情况下比焊丝直径大得多。熔滴穿过电弧进行过渡的方式受表面张力、等离子流力、重力以及具有收缩效应的电磁力等控制。熔滴上受到的这些力的合力决定了熔滴过渡的具体方式。
液态的表面张力总是使液体自身收缩到尽可能小的区域中。无论什么焊接位置下，熔滴的表面张力总是使熔滴保持在焊丝上。因此该力具有阻止熔滴穿过电弧向熔池过渡的作用。在仰焊和立焊位置下，熔池中液态金属的表面张力趁着将液态保护在熔池中的作用。在短路过渡昔，与未熔化工件交接外的熔滴表面张力具有促进熔滴过渡的作用。
电弧弧柱中心有一高温等离子束流，该等离子束流由焊丝向工件高速运动，使熔滴受到从焊丝指向工件的推力，加速熔滴向熔池过渡。在某些情况下，等离子束流力还干扰滴过渡。
重力总是指向下方，因此当工件位于焊丝下方时，重力促进熔滴过渡，但当工件位于焊丝上方时，熔滴重力阻止熔滴过渡。只有在焊接电流很小时，重力对熔滴过渡才会有显著的作用。
电流流过焊丝时，焊丝周围产生一磁场。该磁场使熔滴中运动着的带电粒子受到库伦力，该库伦力就是电磁力。焊接电流较大时，电磁力使焊丝端部即将脱离的熔滴受到显著的收缩作用，该收缩效应能够促进熔滴过渡。在电磁力的作用下熔滴与焊丝交界处逐渐收缩，产生缩颈现象。缩颈产生后，缩颈部位上下的熔滴受到方向不同的作用力，缩颈部位下面的部分继续受到电磁力的推进作用，使其脱落，完成过渡工。因此，该电磁力又叫电磁收缩力（图6.12）。收缩力的大小与电流的平方成正比。图6.13给出的焊接电弧高速度摄像照片显示了熔滴过渡过程。在图6.13（a）中，熔滴产生缩颈；在图6.13（b）中，熔滴刚刚脱落；而图6.13c及d中，熔滴在电弧中飞行。电流大小的变化速度对于收缩效应有很大的影响，而电流大小的变化速度决定于电源的电流输出斜率。采用脉冲电流时，电磁收缩效应对熔滴过渡的促进作用显著增大。
电磁力还在熔滴内部形成了一定的压力。最大的压力位于焊丝中心线上。在电流很大时，该压力使熔滴拉长。电磁收缩力还使熔滴具有一定的刚直性，这样，不论在任何焊接位置下均能使熔滴沿着焊丝轴线运动。
熔滴过渡方式取决于焊接方法、被焊材料、电弧气氛、焊丝直径、焊丝成分、焊丝的极性、电源特性，焊接位置、焊接电流大小、电流密度及热输入等。熔化极气体保护焊时通常采用直流反极性接法时，焊丝表面通常需要涂活性层，。
穿过电弧空间进行的熔滴过渡称为自由过渡。自由过渡包括喷射过渡和滴状过渡。另外，弧长较短时，还会通过接触过渡，这种过渡称为短路过渡。熔滴过渡常用的进一步分类方法是根据熔滴的尺寸及过渡频率。在四种常见熔滴过渡：
喷射过渡；
滴状过度；
短路过渡；
脉冲喷射过渡。
这四种过渡方式为特点各不相同的典型过渡形式。另外，焊接工艺参数选择在两种典型熔滴过渡形式的工艺范围之过渡区内时，还可能会出现介于两种过渡形式之间的混合过渡形式，两种过渡可能会同时出现。熔滴过渡茅坑于焊接过程的稳定性及冶金反应均具有重大的影响。焊接工艺通常按照熔滴过渡方式进行分类。
❹ 熔滴过渡时，表面张力的大小与什么有关
熔滴过渡时，表面张力的大小与液滴的重力等有关。
焊丝（条）端头的金属在电弧热作用下被加热熔化形成熔滴，并在各种力的作用下脱离焊丝（条）进入熔池，称之为熔滴过渡。
熔滴过渡状态是指焊条熔化后滴入熔池的状态。对熔滴过渡产生影响的因素包括保护气体的种类和成分，焊接电流和电压，焊条的成分和直径等。
1. 粒状熔滴过渡(Globular transfer)
指熔滴直径比所使用的wire直径大时的过渡状态。可以细分为低电流和中间程度的焊接电流范围内所产生的drop transfer和较高电流co2焊接时产生的repelled transfer。
2.短路熔滴过渡 (Short circuiting transfer)
Wire端部产生的熔滴与熔池直接接触过渡。在低电流电压co2焊接时，或在惰性气体成分高的焊接条件下，即MAG或MIG焊接时会出现。
3.旋转熔滴Rotating transfer :
在GMAW的大电流领域产生的现象。由于电流越高熔合效率越高，因此从效率方面考虑时电流越高越好。但是与其相对应缺点是很难控制熔池，易产生焊接不良。目前对提高焊接效率的研究主要集中在 rotating mode的 control方面。
4.射流过渡 Spray transfer :
是指比焊接wire小的熔滴的过渡状态。在较高电流中Ar主成份的保护气体焊接时产生。喷雾过渡时熔滴一滴一滴有规律的过渡，因此称为projected transfer。熔化后滴落的wire前端形成小的粒状，熔滴以流淌的状态过渡，称为 streaming transfer 。另外熔化的wire前端拉长并高速旋转的过渡称为rotating transfer。
5.球状体过渡 前端熔化金属变大形成球状，继而发展为比表面张力还重的大粒熔滴，向母材侧落下过渡的形态叫球状体过渡。这种形式在CO2焊接的电流区更明显。因熔滴过渡时不是直落而下，所以焊缝略显不规则，飞溅也多。