Metal Transferini Etkileyen Parametreler

Metal transfer modunu önemli ölçüde etkileyebilecek parametreler aşağıdakileri içerebilir: 1. Kaynak Gücü Kaynağı 2. Elektrot Polaritesi 3. Koruyucu Gaz 4. Emici Kaplamalar 5. Kaynak Konumu.

Parametre # 1. Kaynak Gücü Kaynağı:

Bir DC kaynak güç kaynağı, elektrot ucundan damlacıkların büyümesi ve ayrılması üzerindeki etkisi bakımından en basittir. Her bir ayrılmadan sonra, erimiş metal, yeni bir damlacık oluşturmak üzere tekrar uçtan büyümeye başlar. Uzunluğa, kaynak akımına ve elektrotun boyutuna bağlı olarak, metal transfer gölleri kısa devre, küresel veya püskürtme modu ile yerleştirilir ve işlem saniyede birçok kez tekrarlanır.

Metal transfer işlemi, kaynak işlemi sırasında gerilim ve akım geçici kayıtlarını kaydederek büyük ölçüde incelenebilir. DC güç kaynağı için açık devre ya da yük gerilimi geçici değil, damlacık büyüklüğündeki değişiklikle değişen basit bir düz çizgidir ve akım geçici, Şekil 6.3'de gösterildiği gibi buna karşılık gelen ters etkiye sahiptir.

DC doğrultucu güç kaynağı ile yapılan kaynakta, gerilim geçici, ana dc bileşeninde üst üste binen değerinde, değişken olsa da, hafif bir dalgalanmaya sahiptir. Kaynak akımı geçici ayrıca, Şekil 6.4'te gösterildiği gibi düzenli, ancak hafif olmasına rağmen, büyüklüğündeki değişimi gösteren karşılık gelen dalgalara sahiptir.

Bu hafif dalgalanma, elektrot ucundaki damlacık büyümesi üzerinde bir etkiye sahip olabilir, yani, tepe akımının büyüklüğüyle belirtilenden biraz daha yavaş damlacık büyümesi hızına yol açabilir.

AC kaynak güç kaynağı durumunda, ark voltajı ve akım geçici akımları normal sinüs dalgalarıdır ve bu nedenle, Şekil 6.5'te gösterildiği gibi damlacıkların büyümesini ve ayrılmasını büyük ölçüde etkiler. Soğutma çevrimi olarak% 50 zaman kaybına bağlı olarak, DC kaynağında olduğu gibi aynı damlacık büyüme oranının olması, ark voltajının ve akım ayarının, DC güç kaynağından daha yüksek değerlere ayarlanması gerektiği açıktır.

Darbeli akım kaynak güç kaynağına sahip kaynak için, damlacık büyümesi, arka plan akımı tarafından belirlenirken, ayrılma, yalnızca damlacık büyüme hızını arttırmakla kalmayan, aynı zamanda arttırılmış elektro sağlayan bir darbe şeklinde akımdaki ani artışla da kolaylaştırılır. - Manyetik tutam etkisi ve daha yüksek hızda daha güçlü plazma jeti ile istenen zamanda kopmasına neden olur.

Parametre # 2. Elektrot Polaritesi:

Katoddan yayılan elektronlar tarafından bombardıman edilmesi nedeniyle anotta daha fazla ısı üretilir. Elektrot pozitif hale getirilirse erime hızı daha yüksektir. Bu etki, GMAW'da olduğu gibi tüketilebilir elektrotun pozitif hale getirilmesiyle kullanılırken, GTAW, PAW ve Karbon Ark Kaynağı'nda olduğu gibi tüketilemeyen elektrot aşırı ısıtma ve buharlaşmayı önlemek için negatif yapılır.

Elektrot pozitif ve uzun bir yay ile anot yüzeyi genellikle elektrot ucunun alt ucuna büzülür ve anot ısıtması bu noktada konsantre olur. Bu, aşırı derecede yüksek lokal ısıtmaya ve sonuç olarak metal damlacıklarında çok yüksek bir ortalama sıcaklığa yol açar.

Ark uzunluğu kısaldığında, plazma elektrotun kenarına yayılır ve anot, elektrotun daha düzgün bir şekilde ısınması ile sonuçlanan geniş bir yüzeyde bulunur. Elektrot yüzeyinin bu homojen ve orta derecede ısıtılması, spesifik erime hızını arttırır, fakat eriyik daha az ısıtılır. Metal transfer frekansı böylece yükselir.

Tüketilebilir elektrot negatif yapıldığında, genellikle tatmin edici olmayan metal transferine yol açar. Bu, temel olarak, art arda sıçramaya ve daha düşük erime oranına yol açan yayın düzenli titremesine neden olabilen hareketli katod lekesinin oluşmasından kaynaklanmaktadır.

Sıçrama miktarı, damlacıkların boyutu ve transferin kararsızlığı, elektrot negatif olduğunda genellikle daha fazladır. Bunun nedeni, katodun her dekolmandan sonra bir kez daha oluşması gerektiğidir. Ayrıca, katod noktasının, elektrot yüzeyinde varsa çizilmeleri veya süreksizlikleri takip etme eğiliminin yüksek olduğu akılda tutulmalıdır.

Parametre # 3. Koruyucu Gaz:

GMAW'da koruyucu gaz, metal transfer modunu önemli ölçüde etkileyebilir. Argon, yüksek akımlarda 'parmak' penetrasyonuna veya 'büzülmeye' yol açabilecek eksenel püskürtme modu sağlar.

Helyum, argon gibi etkisiz olsa da, eksenel sprey üretmez, bunun yerine küresel transfere neden olur. Bu daha geniş penetrasyona neden olur. Bununla birlikte, helyum zırhlama ile sprey transferi, argonla karıştırılarak elde edilebilir. % 20 ila 25 argon içeren helyum, istenen boncuk şekline yol açan sprey aktarımı sağlar.

CO2 ve azot gibi aktif gazlar da başka bir yöntemle kabul edilmedikçe püskürtme transferini başaramaz. CO2 kaynağında metal transferi genellikle uzun ve hatta orta yay uzunluğuyla çok yetersizdir.

İtici aktarma modu nedeniyle meydana gelen aşırı sıçrama, sadece kaynak havuzuna arkın daldırılması benimsenerek gömülmesiyle halledilir. Bakırın nitrojen korumalı ve alüminyum alaşımları için Ar-N ₂ karışımları ile kaynaklanması için de benzer bir işlem gereklidir.

Parametre # 4. Emissive Coatings:

Yayıcı kaplamalar katot ark kökünü elektrot ucuyla sınırlar ve elektrot ekseni boyunca simetrik ısı akışı koşulları oluşturur. Metal transferi daha sonra yansıtılan sprey türündendir.

Emisyonlu kaplamalar, elektrot negatif polarite kullanıldığında metal transfer modunu geliştirmek için kullanılır. Örneğin, çelik teller üzerindeki kalsiyum oksit ve titanyum karışımlarının yıkanmış kaplamaları, elektrot pozitif ile elde edilebilecek dereceye kadar metal transferini iyileştirebilir. Metal yüzeyi, tel yüzeyine küçük miktarlarda sezyum ve rubidyum bileşikleri bırakılarak önemli ölçüde geliştirilir. Bu bileşiklerin ayrıca ac arkını stabilize ettiği bulunmuştur.

CO2 kaynağı ile metal transferi, kaynak teline sezyum ve sodyum gibi alkali metal bileşiklerin eklenmesiyle önemli ölçüde geliştirilir.

Bununla birlikte, elektrotun yanma oranının, yayıcı kaplamaların kullanılmasıyla düştüğü görülmektedir. Bu, refrakter olmayan metaller durumunda katod düşüşünün, genellikle katod yüzeyi ile temas halinde olan metal buharının iyonlaşma potansiyelinin bir fonksiyonu olarak kabul edildiği ve salım yapan metallerin, iyonizasyon potansiyellerinden daha düşük olduğu gerçeğine atfedilmiştir. Demir.

Potasyum ve sezyum karbonatların bir kaplaması, elektrot negatif ile CO2 kaynağında yumuşak çelik ile püskürtme transferi sağlar, çünkü termiyonik emisyon ile sonuçlanır ve böylece katod düşüşünü azaltır. Bunun gerçekleşmesi için ark, elektrotun gerekli düşük akım emisyon yoğunluğunu elde etmesi için tırmanır ve böylece plazma jet formasyonu için ark geometrisi elde edilir.

Parametre # 5. Kaynak Konumu:

Kaynak pozisyonu, her pozisyonda yerçekiminin değişen rolü nedeniyle metal transfer modunu, özellikle küresel transfer modunu etkileyebilir. Havai kaynağında yerçekiminin rolü tamamen tersine çevrilmişken, damlacıkların kaynak havuzuna doğru ayrılmasına ve projeksiyonuna karşı çıkıyor; düşey ve yatay pozisyonlarda yerçekimi damlacıkların aşağı damlamasına yardımcı olur. Bu nedenle, küresel transfer kaynak pozisyonu aşağıdan pozisyondan herhangi bir başka pozisyona değiştirilirken kıvrımlı bir şekilde etkilenir.

Sprey transferinde ince metal damlacıklar kaynak havuzuna elektrot ekseni doğrultusunda fırlatılır, yerçekimi rolü daha az baskın olur, bu nedenle başarılı transfer sağlanır. Benzer şekilde, kısa devre modunda metal, köprüleme sırasında kaynak havuzu tarafından emilir, böylece özellikle küçük çaplı elektrotlarla, üstten kaynaklamada bile başarılı bir transfer modu haline gelir.

Genel olarak, istenen metal transferinin, yerçekiminin değişen rolü nedeniyle pozisyon kaynağında elde edilmesinin zor olduğu söylenebilir ve bu, sıçrama şeklinde sonuçta daha yüksek kayıp ile daha düşük çökelme verimliliğine yol açabileceği söylenebilir.