Modeller af metaloverførsel: 5 typer

Disse metoder til metaloverførsel klassificeres som vist i tabel 6.1:

Det fremgår af tabel 6.1, at der i grunden er fire metoder til overførsel af metal, dvs. kortslutning, kugleformet, sprøjt og slagge indkapslet med hver med en eller flere variant (er).

Type # 1. Kortslutningsoverførsel:

Ved kortslutningsoverførsel er der periodisk overbøjning af mellemrummet mellem elektroden og emnet, hvilket resulterer i, at bue bliver slukket. Følgelig sker der en stor strømstrøm, hvilket resulterer i øget opvarmning af broen. Sænket viskositet og overfladespænding, øgede elektromotoriske og hydrodynamiske kræfter resulterer i overførsel af smeltet metal fra elektroden til svejsepuljen. Med overførslen af ​​metal brydes broen, og spændingen har tendens til at hoppe til den åbne kredsværdi, og buen er reignited.

Denne type kortslutning er normalt forbundet med lavstrøm og kort buelængdesvejsning med belagte elektroder, selvom lignende overføringsmåde også kan forekomme ved MIG-svejsning, men det er ikke meget foretrukket undtagen i nogle tilfælde, såsom positionssvejsning.

Dip Transfer:

Dette er også en kortslutningsmetode for metaloverførsel, men i dette tilfælde føres elektroden ind i svejsepuljen i et hurtig tempo, så ledningen dips ind i puljen, inden dråben løsnes. Som ved den normale kortslutningsoverførsel stiger strømmen på tidspunktet for en kortslutning, hvilket resulterer i for høj opvarmning og således ved kortslutning af kortslutningsbroen med overførsel af metal fra elektroden til dysesvejsepuljen. Denne type overførsel er forbundet med GMAW, især dens CO ₂ -variant.

Type # 2. Globulær Overførsel:

I kugleformet metaloverførsel løsnes smeltet metaldråbe fra elektrodespidsen på grund af tyngdekraften og andre kræfter, der virker på den som ved kortslutningstransmission. Den fritliggende kugle bevæger sig under tyngdekraft og hydrodynamiske kræfter, der går direkte mod svejsepuljen og kaldes 'drop transfer'. Der er næppe nogen chance for, at buen bliver slukket.

Denne type overførsel opstår, hvor lysbuen er mellemlang til lang, dvs. den største størrelse dråbe, der produceres, er ikke stor nok til at forårsage en kortslutning. På grund af en lang tilbageholdelsestid ved elektrodens lap er diameteren af ​​dråber normalt større end elektrodediameteren. Dråber temperaturen er også højere end i tilfælde af kortslutning overførsel.

Overført overførsel:

I kugleformet metaloverførsel, hvis dråben efter fjernelse fra elektroden ikke bevæger sig direkte mod svejsepuljen og faktisk afvises væk fra den under påvirkning af visse kræfter, for eksempel omvendt plasmastråle, så henvises det til som afstødt overførselsmetode.

Denne form for overførsel betragtes som utilfredsstillende, fordi det resulterer i ringe overføringseffektivitet på grund af unødig forsinkelse i dråbeafskærmning og fordi den ledsages af overdreven sprøjtning. Denne tilstand af metaloverførsel er almindeligvis stødt ved CO _2- svejsning af stål med mellemlang til lang bue længde og lav til medium svejsestrøm.

Type # 3. Spray Transfer:

Sprøjtestilstand for metaloverførsel er normalt forbundet med høje strømtætheder. Den høje strømtæthed fører til meget høj temperatur af den smeltede dråbe med følgelig sænkning af overfladespændingen. Efterhånden som den aktuelle tæthed hæves, stiger dråbevækstraten proportionalt til stigningen i temperatur og elektromagnetiske kræfter i form af knivvirkning bliver signifikante og opvejer overfladespændingen.

Ved høje knivkræfter er elektroden ender på alle tidspunkter. Dråber er klæbet af, før de opnår den størrelse, der tillades af overfladespændingen, og det resulterer i, hvad der betegnes som sprøjtemetode for metaloverførsel. Afhængig af den aktuelle tæthed har sprøjtemodus tre forskellige trin, nemlig projicerede, streaming og roterende overførsler.

I det kugleformede område af metaloverførsel er strømmen for lav til dannelse af de nødvendige stråle- og klemkræfter til at løsne dråben. Som strømmen øges, sker overgangen fra globulær til projiceret spray, hvor dråberne løsner fra elektrodens spids, når de er meget mindre end i dråbeoverførsel.

Den projicerede spray er også blevet omtalt som "drop spray", og den aktuelle rækkevidde, hvor den er i drift, i strømkilder med konstant strøm, er rapporteret at være smal. Men dråbe spray er fundet at give mindst spatter og røg med højere deposition effektivitet end andre varianter af spray mode.

Ved stadig højere strømme bliver elektroden en smule og en fin spray af dråber strømmer af. Denne type overførsel er forbundet med veludviklet plasmastråle, som det fremgår af dampstrømmen. Denne type overførsel kaldes undertiden 'puckering transfer' og resulterer i perle med 'finger'-penetration. Dette skyldes dannelsen af ​​en ioniseringskerne i bueskolonnen, og bue-søjlens temperaturprofil er afbildet af den smeltede region på pladen.

Ved meget høje strømme (over 750 A) bliver svejsebueen uregelmæssig, fordi fodledningen begynder at vibrere, og buen går i en form for rotation. Denne mekanisme er mere overvejende med nogle svejsematerialer end andre. Årsagen til denne adfærd kan tilskrives den kendsgerning, at den høje strøm, der strømmer i matetråden, får det til at blive plast på grund af joule eller PR-opvarmning af ledningen.

Reaktionskraften fra plasmastrålen ved enden af ​​ledningen skaber kræfter på svejsetråden, som ligner dem, der opleves af et plastslange, der er fri i den ene ende og bærer højtryksvand. Således vil trådenden oscillere, og efterhånden som tråden smelter tilbage, vil dråberne, der kommer ind i plasmastrålen, blive udsprøjtet i forskellige vinkler i overensstemmelse med retningen af ​​strålen på det tidspunkt.

Sprøjtemetoder til metaloverførsel, beskrevet ovenfor, er forbundet med GMAW med mellem-lange bue længder. Der er ingen tvivl om bueudryddelse på tidspunktet for metaloverførsel i disse overføringsmetoder.

Eksplosiv overførsel:

Nogle gange observeres det gennem cinefotografering, at dråben er knuste, enten medens den stadig er ved elektrodespidsen eller kort efter afmontering. Denne type metaloverførsel er kendt som eksplosiv overførsel og tilskrives dannelsen af ​​gasbobler inden i væskedråbet ved elektrodespidsen. Boblerne kan dannes på grund af dannelsen af ​​CO i tilfælde af stål og nogle absorberede gasser i tilfælde af ikke-jernholdige metaller.

Disse bobler vokser og til sidst brister og spredes små dråber væk fra elektroden. Sådanne sprængdråber er blevet observeret ved svejsning med belagte elektroder (SMAW) og med inertgasafskærmet metalbuesvejsning (GMAW). Eksplosiv type metaloverførsel kan føre til for stor spredning og svejsning med dårlig udseende.

Type nr. 4. Slagbeskyttet overførsel:

Røntgenkinematografi har afsløret, at metaloverførslen i nedsænket buesvejsning svarer til den, der observeres med bare ledningselektroder som i GMAW. Dråben efter afmontering projiceres enten direkte ind i svejsepuljen eller fjernes sidelæns.

I sidstnævnte tilfælde berører dråber væggen af ​​fluxhulrummet, der omgiver bågen og glider langs den til svejsepuljen, som vist i figur 6.2. Dette resulterer i langsommere overførsel af metal. Det er kendt som "flux-væg-guidet overførsel" og af de indlysende grunde resulterer i forbedrede metal slagge reaktioner.

Slaget beskyttet overførsel finder også sted i tilfælde af elektroslagssvejsning, hvor der ikke er nogen fast væg fluxhulrum, men elektroden smelter kontinuerligt i en pulje af høj temperatur smeltet slagge.

I tilfælde af flux-kernebuesvejsning er dråber også omsluttet af smeltet slagge, men derimod er overførslen ligner den, der observeres i GMAW.

Type nr. 5. Metaloverførsel fra ekstra fyldtråd:

Metaloverførsel fra ekstra fyldtråd finder sted, når en sådan ledning eller stang anvendes som ved gaswolframbuesvejsning, plasmabuesvejsning og oxybrændselsgas svejsning. Ved disse processer smeltes fyldtråden ved anvendelse af varme uden at danne en del af det elektriske kredsløb.

De kræfter, der virker på den smeltede dråbe, ligner dem i SMAW og GMAW, men den elektromagnetiske knivseffekt spiller ikke nogen rolle ved at være fraværende. Overførslen kan derfor ikke komme ind i sprøjtefunktionen. Oftest er kortslutning (eller brodannelse) tilstand af metaloverførsel vedtaget for at maksimere brugen af ​​varme, men dråbeoverførsel kan også anvendes, hvis det kræves. Globulær eller dråbeoverførsel, når den anvendes, resulterer i en lavere deponeringseffektivitet på grund af forsinket frigørelse af dråben fra fyldtråden.