熔滴上的作用力焊絲或焊條端部的金屬熔滴受表面張力、重力、電磁收縮力、斑點(diǎn)壓力、等離子流力和其它力的作用。

1.表面張力表面張力是在焊絲端部上保持熔滴的主要作用力，由于表面張力的作用，焊絲杜阿努的熔化金屬呈現(xiàn)球狀，如下圖所示：

熔滴重力與表面張力示意圖若焊絲半徑為R，這時(shí)焊絲與熔滴間的表面張力為：

式中，σ為表面張力系數(shù)，σ數(shù)值與材料成分、溫度、氣體介質(zhì)等因素有關(guān)。在熔滴上具有少量的表面活化物質(zhì)時(shí)，可大大降低表面張力系數(shù)。在液態(tài)金屬鋼中最大的表面活化物質(zhì)是氧和硫，如純鐵被氧飽和后表面張力系數(shù)降低到1030X10^-3N/m^2，因此影響這些雜志含量的各種因素（金屬的脫氧程度、渣的成分等）將會(huì)影響熔滴過(guò)渡的特性。增加熔滴溫度，會(huì)降低金屬的表面張力系數(shù)，從而減小熔滴尺寸。

2.重力

當(dāng)焊絲直徑較大而焊接電流較小時(shí)，在平焊位置的情況下，使熔滴脫離焊絲的力主要是重力；如果熔滴的重力大于表面張力時(shí)，熔滴就要脫離焊絲。實(shí)際上，液體金屬不能全部脫離焊絲端部，而總要?dú)埩粢徊糠帧Ｈ绻附z直徑相同，由于表面張力系數(shù)σ和密度ρ不同，熔滴脫離之前的形態(tài)也不同，ρ/σ越大時(shí)，則過(guò)渡的熔滴越細(xì)。顯然，立焊和仰焊時(shí)，重力將阻礙熔滴過(guò)渡。

3.電磁力

熔化極焊接的情況下，電流通過(guò)焊絲-熔滴-電極斑點(diǎn)-弧柱之間的導(dǎo)體時(shí)，其截面變化，導(dǎo)體各部分將產(chǎn)生電磁力，如下圖所示，這時(shí)產(chǎn)生的電磁力可分解為徑向和軸向的兩個(gè)分力。

作用在熔滴上的電磁力在熔滴與弧柱間形成斑點(diǎn)，它的面積大小決定于電流線在熔滴中的流動(dòng)形式。1）若弧根面積籠罩整個(gè)熔滴，此處的電磁力形成的合力向上，構(gòu)成斑點(diǎn)壓力的一部分促進(jìn)熔滴過(guò)渡；2）若弧根面積小于熔滴直徑，此處的電磁力形成的合力向下，形成的斑點(diǎn)壓力會(huì)阻礙熔滴過(guò)渡，CO2氣體保護(hù)焊時(shí)大滴狀排斥過(guò)渡就屬于這種情況。由此可見，電磁力對(duì)熔滴過(guò)渡的影響決定于電弧形態(tài)。

4.等離子力

從電弧的力學(xué)特點(diǎn)可知，自由電弧的外形通常呈錐形，不等斷面電弧內(nèi)部的電磁力是不一樣的，上邊的壓力大，下邊的壓力小，形成壓力差，使電弧產(chǎn)生軸向推力。由于該力的作用，造成從焊絲端部向工件的氣體流動(dòng)，形成等離子流力。

電流較大時(shí)，高速等離子流將對(duì)熔滴產(chǎn)生很大的推力，使之沿焊絲軸向方向運(yùn)動(dòng)，這中推力的大小與焊絲直徑和電流大小有密切關(guān)系。

5.斑點(diǎn)壓力

電極上形成斑點(diǎn)時(shí)，由于斑點(diǎn)是導(dǎo)電的主要通道，所以此處也是產(chǎn)熱集中的地方。同時(shí)該處將承受電子（反接）或正離子（正接）的撞擊力。又因該處電流密度很高，將使金屬?gòu)?qiáng)烈的蒸發(fā)，金屬蒸發(fā)時(shí)對(duì)金屬表面產(chǎn)生很大的反作用力，對(duì)電流造成壓力。

6.爆破力

當(dāng)熔滴內(nèi)部含有易揮發(fā)金屬或由于冶金反應(yīng)而生成氣體時(shí)，都會(huì)使熔滴內(nèi)部在電弧高溫作用下氣體急劇膨脹而造成較大的內(nèi)力，從而使熔滴過(guò)渡而爆炸。當(dāng)短路過(guò)渡焊接時(shí)，在電磁力及表面張力的作用下形成縮頸，在其中流過(guò)較大電流，使小橋爆破形成熔滴過(guò)渡，同時(shí)會(huì)造成飛濺。

通過(guò)上述可以看到，影響熔滴過(guò)渡的力有五六種之多。除重力和表面張力外，電磁收縮力、等離子流力和斑點(diǎn)壓力等都與電弧形態(tài)有關(guān)。各種力對(duì)熔滴的作用，根據(jù)不同的工藝條件應(yīng)做具體的分析。綜上所述，熔化極氣體保護(hù)焊時(shí)，作用于熔滴的力對(duì)熔滴過(guò)渡的影響，應(yīng)從焊縫的空間位置、熔滴過(guò)渡形式、電弧形態(tài)、采用的工藝條件及規(guī)范參數(shù)等方面進(jìn)行具體的分析。