Metallöverföring i Argon

Efter att ha läst den här artikeln kommer du att lära dig om processen med metallöverföring i argon med elektrod positiv och negativ.

Metallöverföring i argon med elektrodpositiv:

Stål, aluminium, koppar, nickel, titan, molybden och wolfram visar alla smidiga överföringsegenskaper med elektrodpositiv. I alla dessa metaller överför dropparna under påverkan av elektromagnetiska krafter och droppstorleken minskar med ökningen i svetsströmmen. Med aluminium, titan, molybden och volfram minskar droppen i storlek med strömmen men knappast observeras någon förändring i geometri av detachement.

Med argonskärmning och elektrodpositiv är det emellertid konstaterat att när strömmen reduceras finns det ett tröskelvärde under vilket metallöverföringen blir globulär. Användningen av argon innehållande 1, 5% CO ₂ sänker denna gräns avsevärt och förbättrar som helhet stabiliteten med rostfria stål samt vanliga stål. Syre verkar minska ytspänningen och viskositeten hos den smälta poolen, vilket underlättar avlägsnandet av droppen genom nypeffekten.

Koppar skiljer sig något beroende på att droppens lossning åtföljs av en snabb sideledning av nacken. Stål och nickel avviker från det allmänna mönstret vid höga strömmar genom att elektrodens ände blir avsmalnande och en ström av droppar flyter från den.

Med molybden finns en andra ångström från plattan som interagerar med den från elektroden utan att i något fall påverka droppavlägsnandet.

Metallöverföring i argon med elektrod-negativ:

För GMAW med elektrod negativ kan metallerna som ofta svetsas delas in i två grupper, nämligen:

(a) Stål, aluminium, koppar och nickel:

Med stål, aluminium, koppar och nickel minskar droppstorleken med ökad ström men i mindre utsträckning än med elektrodpositiv. En repellerande kraft från plattan verkar på droppen. Denna avstängning är förknippad med bildandet av otillfredsställande katodfläck på elektrodspetsen. Avstängningseffekten är minst med aluminium med vilken snabbt flyttande fläckpunkt kan observeras kontinuerligt. Detta leder till puckering (rynkbildning) av droppytan men utan märkbar förändring i dess totala kontur.

Med stål vid låga strömningar är ljusbågen mestadels diffus och fallbildningen förblir oförstörd. Ibland sker katodfläckbildning som modifierar droppytan och lyfter upp den. Med ökningen av strömmen tenderar metallöverföringen att vara av den projicerade spruttypen, varvid elektrodänden avsmalnar som observerad med elektrodpositiv, men frekvensen av fläckbildningen ökar också vilket resulterar i grov och ojämn överföring.

Med nickel och särskilt koppar sker katodfläckbildning kontinuerligt vilket effektivt resulterar i permanent lyftning av droppen och droppstorleken minskar inte med strömmen, till skillnad från vad som observerats med aluminium och stål.

Aluminium skiljer sig från stål genom att det finns tröskelström under vilka droppar är små och har en initial hastighet och acceleration. Till exempel, med 1 -6 mm diameter tråd, de stora dropparna varierar från 6 mm till 3 mm i diameter, och över tröskelströmmen är de 2 mm eller mindre i diameter. Tröskeln i detta fall är drygt 100A. Fig. 6.10 visar överföringshastigheter för tre olika storlekar av aluminiumelektroder.

(b) Titan, Wolfram och Molybden:

Med titan, volfram och molybden karakteriseras metallöverföringen av mycket stabilare katodfläckar och dropparna av varierande storlekar. Vid låga strömningar bildas stora droppar som frigörs utan att det finns några bevis på att kraften avverkar dem. Med titan rör sig katodfläcken relativt långsamt över droppytan och droppen avstötas något från roten på bågen.

När strömmen ökas börjar elektroden smälta snabbt och i början avges en kontinuerlig spray av små droppar. Den smälta metallen avlägsnas inte så fort som den bildas och det leder till utvecklingen av en stor droppe vid elektrodens spets som förhindrar överföring av små droppar. Den stora dråpan som bildas är långsträckt med botten med en spetsbildning. Så småningom växer droppen till en instabil storlek och lossnar, och cykeln upprepas.

Med en fortsatt ökning av strömmen förblir processen för metallöverföring mer eller mindre oförändrad, men utsläppen av små droppar fortsätter hela tiden. Fenomenet långsam bågeförflyttning åtföljd av repulsion av den stora droppen observeras även vid högre strömområde med titan och i begränsad utsträckning med molybden men inte med volfram.

Förutom de ovan beskrivna egenskaperna för metallöverföring i GMAW konstateras också att ångtryck, värmeledningsförmåga, smältpunkt och naturskyddsmedlets natur spelar viktiga roller.

För låga ångtrycksmetaller med argonavskärmning och elektrodposition förändras den globala överföringen till sprutöverföring med ökande ström. Detta beror på bildandet av plasmastråle vid högre strömmar. Om metallen har hög värmeledningsförmåga, till exempel aluminium och koppar, minskar droppstorleken med strömmen utan någon förändring i elektrodspetsens geometri.

Men om värmeledningsförmågan är lägre, t.ex. stål, blir elektrodspetsen avsmalnande och en spruta av fina droppar emitteras som ett resultat av elektromagnetisk kraft (Lorentz Force) som orsakar vätskan till hur den avsmalnande änden sänks.

Om metallen har ett högt ångtryck, t.ex. magnesium, zink och kadmium, avstänger ljusbågen från svetsbassängen, oavsett elektrodpolaritet. Detta hänför sig till den bakre reaktionstrycket hos den utfärdande ångströmmen.

Med argonskärmning och elektrod-negativ uppvisar metaller med låg smältpunkt repellerad överföringsmod. Detta beror främst på mekanismen för elektronutsläpp, även om Lortenz-kraften i droppen och den bakre kraften hos ångströmmen även inducerar repulsion.

I dissocierbara gaser, som CO ₂, är metallöverföringen av den globala typen eftersom plasmastrålen som är nödvändig för sprayöverföring saknas. Detta beror på den höga energiförbrukningen i bågkolonnen för att dissociera gasen och som förhindrar att bågen klättrar Upp elektroden som är den nödvändiga konfigurationen för plasmastrålbildning. Denna situation kan dock åtgärdas genom användning av emissiva beläggningar.