Argon'da Metal Transferi

Bu makaleyi okuduktan sonra argondaki elektrot pozitif ve negatif metal transfer sürecini öğreneceksiniz.

Argon'da Elektrot Pozitif ile Metal Transferi:

Çelik, alüminyum, bakır, nikel, titanyum, molibden ve tungsten, elektrot pozitifliği ile pürüzsüz transfer özellikleri gösterir. Tüm bu metallerde, damlacıklar elektromanyetik kuvvetlerin etkisiyle taşınır ve damlacık büyüklüğü kaynak akımındaki artışla birlikte düşer. Alüminyum, titanyum, molibden ve tungsten ile damlacık akımla boyut olarak küçüldüğü halde ayrılma geometrisinde neredeyse hiç değişiklik olmadığı gözlenmektedir.

Bununla birlikte, argon koruma ve elektrot pozitif olduğunda, akım azaldıkça, metal transferinin küresel hale geldiği bir eşik olduğu ortaya çıkar. % 1.5 CO2 içeren argon kullanımı bu sınırı önemli ölçüde azaltır ve bir bütün olarak, normal çeliklerin yanı sıra paslanmaz çeliklerle dengeyi arttırır. Oksijen, erimiş havuzun yüzey gerilimini ve viskozitesini azaltıyor, böylece damlacıkların tutam etkisi ile ayrılmasını kolaylaştırıyor gibi görünüyor.

Bakır, damlacığın ayrılmasının boynun hızlı bir şekilde yan hareketine eşlik etmesiyle biraz farklıdır. Çelik ve nikel, elektrotun ucunun konik hale geldiği ve ondan bir damlacık akışı aktığı için yüksek akımlarda genel düzenden ayrılır.

Molibden ile, yine de damlacık ayrılmasını etkilemeden, elektrot ile etkileşime geçen plakadan gelen ikinci bir buhar akımı vardır.

Elektrot Negatif ile Argon'da Metal Transferi:

Elektrot negatif olan GMAW için genellikle kaynak yapılan metaller iki gruba ayrılabilir:

(a) Çelik, Alüminyum, Bakır ve Nikel:

Çelik, alüminyum, bakır ve nikel ile damlacık boyutu, akım arttıkça ancak elektrot pozitif olandan daha az oranda azalır. Plakadan bir itme kuvveti damlacık üzerine etki eder. Bu itme, elektrot ucu üzerinde yetersiz katod lekesinin oluşması ile ilişkilidir. İtme etkisi, en azından hızlı bir şekilde hareket eden çoklu noktanın sürekli olarak gözlemlenebildiği alüminyum iledir. Bu, damla yüzeyinin büzülmesine (kırışıklık oluşumu) yol açar fakat genel konturu üzerinde kayda değer bir değişiklik yoktur.

Düşük akımlarda çelik ile yay çoğunlukla dağınıktır ve damla oluşumu bozulmadan kalır. Zaman zaman, damla yüzeyini değiştiren ve kaldıran katod lekesi oluşumu meydana gelir. Akımdaki artışla metal transferi yansıtılan sprey tipinde olma eğilimindedir, elektrot ucu elektrot pozitif ile gözlendiği gibi sivriltilmiştir, ancak nokta oluşum sıklığı da kaba ve düzensiz transferle sonuçlanan şekilde artar.

Nikel ve özellikle bakır ile, katod nokta oluşumu sürekli olarak gerçekleşir ve bu da damlacıkların kalıcı olarak kalkmasına neden olur ve damlacık boyutundaki dokümanlar, alüminyum ve çelikle gözlemlenenden farklı olarak, akımla azalmaz.

Alüminyum, çelikten farklıdır, çünkü aşağıda damlaların küçük olduğu ve başlangıç ​​hızına ve hızlanmasına sahip olan eşik akımı bulunur. Örneğin, 1-6 mm çapında tel ile, büyük damlacıklar 6 mm ila 3 mm çapındadır ve eşik akımının üstünde, çapı 2 mm veya daha küçüktür. Bu durumda eşik 100A'nın hemen üzerindedir. Şekil 6.10, üç farklı boyutta alüminyum elektrot için transfer hızlarını göstermektedir.

(b) Titanyum, Tungsten ve Molibden:

Titanyum, tungsten ve molibden ile metal transferi, çok daha kararlı katod lekeleri ve çeşitli boyutlarda damlacıklar ile karakterize edilir. Düşük akımlarda, üzerlerine etki eden herhangi bir ayrılma kuvveti kanıtı olmadan ayrılan büyük damlalar oluşur. Titanyum ile katod noktası, damlacık yüzeyi üzerinde nispeten yavaş hareket eder ve damlacık arkın kökünden hafifçe itilir.

Akım arttıkça, elektrot hızlı bir şekilde erimeye başlar ve başlangıçta sürekli olarak küçük damlalar püskürtülür. Erimiş metal, oluşturulduğu kadar hızlı bir şekilde çıkarılmaz ve bu, elektrotun ucunda küçük damlacıkların transferini önleyen büyük bir düşüşün gelişmesine yol açar. Bu şekilde oluşturulan büyük damlacık, bir uç oluşumuna sahip olan alt kısım ile uzatılır. Sonunda damlacık dengesiz bir boyuta büyür ve kopar ve döngü tekrarlanır.

Akımdaki ilave bir artışla birlikte, metal transfer işlemi az çok değişmeden kalır, ancak küçük damlacıkların emisyonu devam eder. Büyük damlacıkların itilmesinin eşlik ettiği yavaş yay hareketi fenomeni, titanyum ile daha yüksek akım aralığında ve molibden ile sınırlı bir ölçüde, ancak tungsten ile gözlenir.

Yukarıda açıklanan GMAW'daki metal transferinin özellikleri dışında, buhar basıncının, ısıl iletkenliğin, erime noktasının ve koruyucu gazın doğasının da hayati rol oynadığı bulunmuştur.

Argon koruyucu ve elektrot pozitifli düşük buhar basınçlı metaller için küresel transfer, artan akımla püskürtme transferine dönüşür. Bu, daha yüksek akımlarda plazma jetinin oluşumundan kaynaklanmaktadır. Metal, örneğin alüminyum ve bakır gibi yüksek termal iletkenliğe sahipse, elektrot ucunun geometrisinde herhangi bir değişiklik olmadan, akım büyüklüğü ile azalır.

Ancak, termal iletkenlik örneğin çelik ise, elektrot ucu incelir ve sıvının konik ucunun aşağıya inmesine neden olan elektromanyetik kuvvet (Lorentz Kuvveti) sonucu ince bir damla sprey yayılır.

Metal, örneğin magnezyum, çinko ve kadmiyum gibi yüksek bir buhar basıncına sahipse, damlalar elektrot kutuplarından bağımsız olarak kaynak havuzundan itilir. Bu, çıkan buhar akımının geri tepme baskısına bağlanır.

Argon koruyucu ve elektrot negatif olduğunda, düşük erime noktalı metaller kovulmuş transfer modu gösterir. Bu, öncelikle elektron emisyonunun mekanizmasından kaynaklanır, ancak damla içindeki Lortenz kuvveti ve buhar akımının arka itiş gücü de itmeyi tetikler.

CO2 gibi ayrışabilen gazlarda, metal transferi, püskürtme transferi için gerekli olan plazma jetinin bulunmaması nedeniyle küresel tiptedir. Bunun nedeni, gazın ayrışması için ark kolonundaki yüksek enerji tüketiminin ve arkın dağılmasını engellemekten kaynaklanmaktadır. Plazma jet oluşumu için gerekli olan elektrotu yukarı kaldırın. Bununla birlikte, bu durum, emissive kaplamaların kullanılması ile düzeltilebilir.