Metaloverførsel i GMAW

Efter at have læst denne artikel vil du lære om processen med metaloverførsel i Gas Metal Arc Welding (GMAW).

De på hinanden følgende måder af metaloverførsel, der finder sted med stigende strøm i GMAW, er vist i figur 6.7. Med elektroder med en diameter på 1, 6 mm og derover dominerer knivseffekten for strømme op til ca. 200 A. Stigningen mellem kugleformede og sprøjteformer skelnes ved dråbens initial acceleration. Hvis denne acceleration er under tyngdekraften, så er den kugleformet overførsel ellers vil det være sprayoverførsel.

Ved elektrodråd med 1, 2 mm diameter resulterer svejsestrømmen over 200 A i dannelsen af ​​dråber ved spidsen af ​​et konisk område. Keglen opnår en kvasi-stationær tilstand med det flydende metal, som strømmer ind i bunden af ​​keglen og strømmer ud ved dens spids. Det har vist sig eksperimentelt, at for en elektrod med 1, 2 mm diameter udgør blyantespidsen for strøm højere end ved hvilken elektrodespidsen fuldstændig opsluges af den synlige lysbue.

Den geometriske form af dråbet ved elektrodespidsen afhænger blandt andet af elektrodens polaritet. Elektroden er som regel den polaritet, der anvendes til GMAW. Med denne polaritet danner anodefladen næsten symmetrisk rundt om elektrodespidsen som vist i figur 6.8, og formen af ​​dråben eller smeltet område ved elektrodespidsen er tilsvarende symmetrisk.

Fig. 6.8 Elektrode ledning, dråbe og bue konfigurationer for GMAW med elektrode positive (Forstørrelse 9.64): Strøm 220 A

Imidlertid behandles visse kommercielle GMAW-ståltråde tilstrækkeligt og kan derfor anvendes med elektrod-negativ. Ved høje strømme vandrer katodfladen symmetrisk over den nedre del af elektroden og frembringer streaming overførsel. Ved lavere strømninger opfører katodefladen stadig symmetrisk, men kun spidsen af ​​elektroden smelter og metaloverførsler i dråber.

Det meste af ovenstående diskussion er i forbindelse med solid wire GMAW. Imidlertid viser højhastighedsfilm af metaloverførsel i flux-kernebuesvejsning, at overførselskarakteren varierer alt efter fluxen. For eksempel sker der med en rutil fluxkerne en fin sprøjteagtig overførsel, medens der med en basisk fluxkerne er overførslen i relativt store dråber, der dannes asymmetrisk.

Fluxen forekommer dels at overføre som et fast materiale, som formodentlig smelter ved overførsel til svejsepuljen. Samlet ser det ud til, at som med SMAW er den dominerende faktor, både for metaloverførsel og dråbeoverførselsfrekvens, sammensætningen af ​​fluxen.

Indførelsen af ​​pulserende GMAW i 1960'erne gav mulighed for at opnå sprayoverførsel ved lavere gennemsnitlige strømme ved at indføre aktuelle pulser for at løsne dråber med kontrollerede intervaller mod en lavere baggrundsstrøm, som holdt bue og tillod smeltede dråber at danne. Dette har gjort det muligt at anvende sprøjteoverførsel til tyndere materialer og også i forskellige svejsepositioner.

Ligesom metaloverførsel i konstant nuværende GMAW, i pulserende GMAW kan den også klassificeres i projiceret eller drop spray og streaming spray. Alle funktioner i de to overførselsprocesser er de samme både for konstant strøm og pulserende GMAW. Den første dråbe overført i pulsstrømssvejsning er i dropspray-tilstanden, men efterfølgende dråber overført under den samme strømpuls vil være i streaming-spray-tilstanden.

Tiden for dannelsen og losningen af ​​en dråbe er omvendt proportional med størrelsen af ​​spidsstrømmen, men er uafhængig af dens varighed. Når halsprocessen er indledt, løsner dråben efter en bestemt tid, som er karakteristisk for tråddiameteren og spidsstrømmen, og er uafhængig af det aktuelle niveau på tidspunktet for dets frigørelse.