01 熔滴重力
任何物體都會因為自身重力而有下垂的趨勢。在平焊中，金屬熔滴的重力促進熔滴的轉變。然而，在立焊和仰焊中，熔滴的重力阻礙了熔滴向熔池的過渡，成為障礙。
02 表面張力
與其他液體一樣，液態金屬也具有表面張力，即在沒有外力的情況下，液體的表面積會最小化並收縮成圓形。對於液態金屬，表面張力使熔融金屬呈球形。
電極金屬熔化後，其液態金屬並不會立即脫落，而是在表面張力的作用下形成球形液滴懸掛在電極末端。隨著電極繼續熔化，熔滴的體積不斷增大，直到作用在熔滴上的力超過熔滴與焊芯界面之間的張力，熔滴就會脫離焊芯並過渡到熔池。因此，表面張力不利於平焊時熔滴的過渡。
然而，在仰焊等其他位置焊接時，表面張力有利於熔滴的轉移。第一，熔池金屬在表面張力的作用下倒掛在焊接上，不易滴落；
其次，當電極末端的熔滴接觸到熔池金屬時，由於熔池表面張力的作用，熔滴會被拉入熔池。
表面張力越大，焊芯末端的熔滴越大。表面張力的大小與許多因素有關。例如，電極直徑越大，電極末端熔滴的表面張力越大；
液態金屬的溫度越高，其表面張力越小。在保護氣體中添加氧化性氣體（Ar-O2 Ar-CO2）可以顯著降低液態金屬的表面張力，有利於形成細顆粒熔滴向熔池轉移。
03 電磁力（電磁收縮力）
異性相吸，因此兩個導體相互吸引。吸引兩個導體的力稱為電磁力。方向是從外到內。電磁力的大小與兩個導體的電流的乘積成正比，也就是通過導體的電流越大，電磁力就越大。
焊接時，我們可以將帶電的焊絲和焊絲末端的液滴視為由許多載流導體組成。
這樣，根據上述電磁效應原理，不難理解，焊絲和熔滴同樣受到從四面八方向中心的徑向收縮力，故稱為電磁壓縮力。
電磁壓縮力使焊條的橫截面趨於收縮。電磁壓縮力對焊條的固體部分沒有影響，但對焊條末端的液態金屬影響很大，促使熔滴快速形成。
在球形金屬滴上，電磁力垂直作用於其表面。電流密度最大的地方將是液滴的細直徑部分，這也是電磁壓縮力作用最大的地方。
因此，隨著頸部逐漸變細，電流密度增大，電磁壓縮力也增大，促使熔滴快速脫離電極末端過渡到熔池。這確保了熔滴可以在任何空間位置平滑地過渡到熔化。
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在低焊接電流和焊接兩種情況下，電磁壓縮力對熔滴過渡的影響是不同的。當焊接電流較小時，電磁力較小。此時，焊絲末端的液態金屬主要受到兩種力的作用，一是表面張力，二是重力。
因此，隨著焊絲繼續熔化，懸掛在焊絲末端的液滴體積不斷增加。當體積增大到一定程度且其重力足以克服表面張力時，熔滴在重力作用下脫離焊絲落入熔池。
在這種情況下，液滴的尺寸通常很大。當這麼大的熔滴通過弧縫時，電弧往往會短路，產生較大的飛濺，電弧燃燒非常不穩定。當焊接電流較大時，電磁壓縮力也比較大。
相較之下，重力的作用就很小了。液滴在電磁壓縮力的作用下主要向熔滴較小的熔池過渡，方向性強。無論平焊位置或仰焊位置，熔滴金屬總是在磁場壓縮力的作用下沿著電弧軸從焊絲過渡到熔池。
焊接時，電極或焊絲上的電流密度一般較大，因此電磁力是焊接時促進熔滴過渡的主要力。使用氣體保護焊條時，透過調節焊接電流的密度來控制熔滴的大小，這是主要的技術手段。
焊接是電弧周圍的電磁力。除了上述作用外，它還能產生另一種力，就是磁場強度分佈不均勻而產生的力。
由於電極金屬的電流密度大於銲接件的密度，因此電極上產生的磁場強度大於銲件上產生的磁場強度，因此沿著電極的縱向產生場力。
它的作用方向是從磁場強度高的地方（電極）到磁場強度低的地方（銲接件），因此無論焊接的空間位置如何，總是有利於熔化的過渡。
04 極壓（點力）
焊接電弧中的帶電粒子主要是電子和正離子。由於電場的作用，電子線向陽極移動，正離子向陰極移動。這些帶電粒子與兩極的亮點碰撞而產生。
當直流電正接時，正離子的壓力阻礙熔滴的過渡。當直流電反向連接時，阻礙熔滴轉變的正是電子的壓力。由於正離子的質量大於電子的質量，因此正離子流的壓力大於電子流的壓力。
因此，反接時容易產生細顆粒轉變，而正接時則不易產生細顆粒轉變。這是因為極壓力不同。
05 吹氣力（等離子流力）
手工電弧焊時，焊條藥皮的熔化稍滯後於焊芯的熔化，在藥皮末端形成一小段尚未熔化的「喇叭」形套筒。
殼體內有大量塗層氣化器分解產生的氣體和焊芯內碳元素氧化產生的CO氣體。這些氣體因被加熱到高溫而迅速膨脹，並以筆直（筆直）且穩定的氣流沿著未熔套管的方向衝入，將熔滴吹入熔池。無論焊縫的空間位置如何，這種氣流都將有利於熔融金屬的過渡。
發佈時間：2024年8月20日
