GMAW’da Metal Transferi

Bu makaleyi okuduktan sonra, Gaz Metal Ark Kaynağı (GMAW) 'daki metal transfer sürecini öğreneceksiniz.

GMAW'da artan akımla gerçekleşen art arda metal transfer modları, Şekil 6.7'de gösterilmektedir. Çapı 1, 6 mm ve daha düşük olan elektrotlarda, sıkıştırma etkisi yaklaşık 200 A'ya kadar olan akımlar için baskındır. Küresel ve püskürtme modları arasındaki aşama damlacıktaki ilk hızlanma ile ayırt edilir. Eğer bu hızlanma yerçekiminin altındaysa, küresel transfer olur, aksi takdirde sprey transfer olur.

1, 2 mm çaplı elektrot teli için 200 A üzerindeki kaynak akımı, konik bir bölgenin ucunda damlaların oluşmasına neden olur. Koni, sıvı metal koninin tabanına akan ve ucundan dışarı akarken yarı-durağan bir duruma gelir. Deneysel olarak 1, 2 mm çaplı çelik elektrot için, kalem ucu ucunun, elektrot ucunun görünür ark kökü tarafından tamamen sarıldığından daha yüksek akım için oluştuğu gösterilmiştir.

Elektrot ucundaki düşmenin geometrik formu, diğer faktörlerin yanı sıra, elektrot kutupluluğuna bağlıdır. Kural olarak, elektrot pozitif, GMAW için kullanılan kutuptur. Bu polarite ile anot noktası, Şekil 6.8'de gösterildiği gibi neredeyse elektrot ucu etrafında simetrik olarak meydana gelir ve elektrot ucundaki düşme veya erimiş bölgenin şekli buna paralel olarak eksenel-simetriktir.

Şekil 6.8 GMAW için elektrot pozitif ile elektrot teli, damlacık ve ark yapılandırmaları (Büyütme 9.64): akım 220 A

Bununla birlikte, bazı ticari GMAW çelik telleri uygun şekilde işlenir ve bu nedenle elektrot negatif ile kullanılabilir. Yüksek akımlarda katod noktası, elektrotun alt kısmına simetrik olarak dolaşır ve akış aktarımı üretir. Düşük akımlarda katot noktası hala simetrik bir şekilde hareket eder, ancak yalnızca elektrotun ucu erir ve metal damlalar halinde taşınır.

Yukarıdaki tartışmanın çoğu, sağlam tel GMAW ile bağlantılıdır. Bununla birlikte, akı-özlü ark kaynağında yüksek hızlı metal transfer filmleri, transferin karakterinin akıma göre değiştiğini göstermektedir. Örneğin, rutil akı çekirdeği ile ince bir sprey benzeri aktarım meydana gelirken, bazik bir akı çekirdeği ile aktarma asimetrik olarak meydana gelen nispeten büyük damlacıklar halindedir.

Akı, kısmen kaynak havuzuna transfer sırasında muhtemelen eriyen katı bir materyal olarak transfer edilir. Genel olarak, SMAW ile olduğu gibi, hem metal transferi hem de damlacık transferi frekansı için baskın faktörün, akının bileşimi olduğu görünmektedir.

Darbeli GMAW'nın 1960'lı yıllarda piyasaya sürülmesi, damlacıklara kontrollü aralıklarla, arkı koruyan ve erimiş damlaların oluşmasına izin veren daha düşük bir arkaplan akımına karşı, kontrollü aralıklarla damlacıklara akım akımları uygulayarak, püskürtme akımının düşük ortalama akımlarda elde edilmesini sağladı. Bu, daha ince malzemeler için ve ayrıca çeşitli kaynak pozisyonlarında püskürtme transferinin kullanılmasını mümkün kılmıştır.

Sabit akım GMAW'daki metal transferi gibi, darbeli GMAW'da yansıtılan veya düşürülen sprey ve akışlı sprey olarak da sınıflandırılabilir. İki transfer işleminin tüm özellikleri, sabit akım ve darbeli GMAW için aynıdır. Darbe akımı kaynağında aktarılan ilk damlacık damla püskürtme modundadır, ancak aynı akım darbesi sırasında aktarılan sonraki damlacıklar akarsu püskürtme modunda olacaktır.

Bir damlacık oluşumu ve ayrılma süresi, tepe akımının büyüklüğü ile ters orantılıdır, ancak süresinden bağımsızdır. Boynuzlama işlemi başladığında, damlacık, tel çapının ve tepe akımının karakteristiği olan ve kopma sırasındaki akım seviyesinden bağımsız olan belirli bir süre sonra ayrılır.