Phương thức chuyển kim loại: 5 loại

Các chế độ chuyển kim loại này được phân loại như trong bảng 6.1:

Rõ ràng từ bảng 6.1, về cơ bản có bốn chế độ truyền kim loại, viz., Ngắn mạch, hình cầu, phun và xỉ bao bọc với mỗi chế độ có một hoặc nhiều biến thể.

Loại # 1. Truyền ngắn mạch:

Trong truyền ngắn mạch, có sự bắc cầu định kỳ của khe hở giữa điện cực và phôi dẫn đến hồ quang bị dập tắt. Hậu quả là dòng chảy lớn xảy ra dẫn đến việc gia tăng cầu. Giảm độ nhớt và sức căng bề mặt, tăng lực điện động và thủy động lực dẫn đến việc chuyển kim loại nóng chảy từ điện cực đến bể hàn. Với việc chuyển kim loại, cây cầu bị phá vỡ và điện áp có xu hướng nhảy đến giá trị mạch mở và hồ quang được điều chỉnh lại.

Kiểu ngắn mạch này thường liên quan đến hàn dòng điện ngắn và hồ quang ngắn với các điện cực được phủ mặc dù chế độ truyền tương tự cũng có thể gặp trong hàn MIG nhưng nó không được ưa thích nhiều ngoại trừ trong một số trường hợp như hàn vị trí.

Chuyển khoản nhúng:

Đây cũng là một chế độ ngắn mạch của chuyển kim loại, nhưng trong trường hợp này, điện cực được đưa vào bể hàn với tốc độ nhanh để dây điện rơi vào bể trước khi giọt nước bị tách ra. Như trong quá trình truyền ngắn mạch thông thường, dòng điện tăng lên tại thời điểm ngắn mạch dẫn đến sự nóng quá mức và do đó phá vỡ cầu ngắn mạch với sự chuyển kim loại từ điện cực sang bể hàn. Kiểu chuyển giao này được liên kết với GMAW đặc biệt là biến thể CO ₂ của nó.

Loại # 2. Chuyển giao hình cầu:

Trong chế độ hình cầu của chuyển kim loại, giọt kim loại nóng chảy được tách ra khỏi đầu điện cực do trọng lực và các lực khác tác dụng lên nó như trong quá trình truyền ngắn mạch. Quả cầu tách rời di chuyển dưới tác dụng của lực hấp dẫn và lực thủy động trực tiếp về phía bể hàn và được gọi là 'chuyển giao thả'. Hầu như không có bất kỳ cơ hội nào của vòng cung bị dập tắt.

Kiểu chuyển giao này gặp phải khi chiều dài hồ quang từ trung bình đến dài, tức là giọt có kích thước lớn nhất được tạo ra không đủ lớn để gây đoản mạch. Do thời gian lưu giữ ở môi điện cực lâu, đường kính giọt thường lớn hơn đường kính điện cực. Nhiệt độ giọt cũng cao hơn trong trường hợp truyền ngắn mạch.

Chuyển nhượng bị đẩy lùi:

Trong chế độ hình cầu chuyển kim loại nếu giọt, sau khi tách khỏi điện cực không đi trực tiếp vào bể hàn và trên thực tế bị đẩy ra khỏi nó dưới tác động của một số lực nhất định, ví dụ, phản lực plasma ngược, sau đó nó được gọi là như chế độ chuyển nhượng bị đẩy lùi.

Kiểu chuyển giao này được coi là không đạt yêu cầu vì nó dẫn đến hiệu quả chuyển kim loại kém do sự chậm trễ không đáng có trong việc tách giọt và bởi vì nó đi kèm với sự tràn ra quá mức. Chế độ chuyển kim loại này thường gặp trong hàn thép CO ₂ với chiều dài hồ quang trung bình đến dài và dòng hàn từ thấp đến trung bình.

Loại # 3. Phun chuyển:

Chế độ phun chuyển kim loại thường liên quan đến mật độ dòng điện cao. Mật độ dòng điện cao dẫn đến nhiệt độ rất cao của giọt nóng chảy do đó làm giảm sức căng bề mặt. Khi mật độ hiện tại được nâng lên, tốc độ tăng trưởng của giọt nước tăng tỷ lệ thuận với sự gia tăng nhiệt độ và lực điện từ dưới dạng hiệu ứng chụm trở nên đáng kể và lớn hơn sức căng bề mặt.

Với độ chụm cao, phần cuối của điện cực, luôn luôn bị hạn chế. Các giọt nhỏ bị chèn ép trước khi chúng đạt được kích thước cho phép bởi sức căng bề mặt, và điều đó dẫn đến cái được gọi là chế độ phun của chuyển kim loại. Tùy thuộc vào mật độ hiện tại, chế độ phun có ba giai đoạn khác nhau, dự kiến, truyền phát và luân chuyển.

Trong phạm vi toàn cầu của chuyển kim loại, dòng điện quá thấp để tạo thành lực phản lực và lực kẹp cần thiết cho sự tách rời của giọt nước. Khi dòng điện được tăng lên, quá trình chuyển từ hình cầu sang phun được xảy ra trong đó các giọt tách ra khỏi đầu điện cực khi chúng nhỏ hơn nhiều so với khi truyền rơi.

Việc phun dự kiến ​​cũng đã được gọi là 'phun xịt' và phạm vi hiện tại mà nó hoạt động, trong các nguồn năng lượng hiện tại không đổi, đã được báo cáo là hẹp. Nhưng phun xịt được tìm thấy để tạo ra ít khói và khói với hiệu quả lắng cao hơn so với các biến thể khác của chế độ phun.

Ở dòng điện cao hơn, phần cuối của điện cực được làm thon và một giọt nước nhỏ giọt chảy ra. Kiểu chuyển giao này được kết hợp với máy bay phản lực plasma phát triển tốt được chứng minh bằng dòng hơi. Kiểu chuyển tiền này đôi khi được gọi là 'chuyển giao puckering' và kết quả là kết quả với sự thâm nhập của 'ngón tay'. Điều này được gây ra bởi sự hình thành lõi ion hóa trong cột hồ quang và hồ sơ nhiệt độ của cột hồ quang được chụp bằng vùng nóng chảy trên tấm.

Ở dòng điện rất cao (trên 750 A), hồ quang hàn trở nên thất thường do dây cấp liệu bắt đầu rung và hồ quang chuyển sang dạng quay. Cơ chế này là chủ yếu với một số vật liệu hàn hơn những người khác. Lý do cho hành vi này có thể được quy cho thực tế là dòng điện cao chạy trong dây cấp liệu làm cho nó trở nên dẻo do joule hoặc PR làm nóng dây.

Lực phản ứng từ tia plasma ở đầu dây tạo ra lực tác dụng lên dây hàn tương tự như lực ống nhựa có kinh nghiệm, tự do ở một đầu, mang theo nước áp lực cao. Do đó, đầu dây sẽ dao động và khi dây nóng chảy trở lại, các giọt nước đi vào phản lực plasma sẽ được đẩy ra ở nhiều góc độ khác nhau theo hướng phản lực tại thời điểm đó.

Các chế độ phun chuyển kim loại, được mô tả ở trên, được liên kết với GMAW với độ dài hồ quang trung bình đến dài. Không có câu hỏi về sự tuyệt chủng hồ quang tại thời điểm chuyển kim loại trong các chế độ chuyển kim loại này.

Chuyển khoản bùng nổ:

Đôi khi nó được quan sát, thông qua chụp ảnh cine, rằng giọt nước bị vỡ trong khi nó vẫn ở đầu điện cực hoặc ngay sau khi tách ra. Loại chuyển kim loại này được gọi là chuyển chất nổ và được quy cho sự hình thành các bong bóng khí trong giọt chất lỏng ở đầu điện cực. Các bong bóng có thể được hình thành do sự hình thành CO trong trường hợp thép và một số khí hấp thụ trong trường hợp kim loại màu.

Những bong bóng này lớn lên và cuối cùng vỡ ra, làm rơi những giọt nhỏ ra khỏi điện cực. Những giọt nổ như vậy đã được quan sát thấy trong hàn bằng điện cực tráng (SMAW) và với hàn hồ quang kim loại được che chắn bằng khí trơ (GMAW). Loại chuyển nổ kim loại có thể dẫn đến sự lan tỏa quá mức và các mối hàn với ngoại hình kém.

Loại # 4. Chuyển xỉ được bảo vệ:

Quay phim bằng tia X đã tiết lộ rằng sự chuyển kim loại trong hàn hồ quang chìm tương tự như việc quan sát bằng các điện cực dây trần như trong GMAW. Các giọt sau khi tách ra được chiếu trực tiếp vào bể hàn hoặc được ném sang một bên.

Trong trường hợp sau, giọt nước chạm vào thành của khoang thông lượng bao quanh hồ quang và trượt dọc theo nó đến bể hàn, như trong Hình 6.2. Điều này dẫn đến tốc độ truyền kim loại chậm hơn. Nó được gọi là "chuyển hướng tường thông lượng" và, vì những lý do rõ ràng, dẫn đến các phản ứng xỉ kim loại tăng cường.

Chuyển xỉ được bảo vệ cũng diễn ra trong trường hợp hàn điện trong đó không có khoang thông lượng tường rắn nhưng điện cực nóng chảy liên tục trong một bể xỉ nóng chảy ở nhiệt độ cao.

Trong trường hợp hàn hồ quang có từ thông cũng có các giọt được bao bọc bởi xỉ nóng chảy nhưng trong đó sự chuyển đổi tương tự như quan sát được trong GMAW.

Loại # 5. Chuyển kim loại từ dây phụ bổ sung:

Chuyển kim loại từ dây phụ bổ sung diễn ra khi dây hoặc que như vậy được sử dụng như trong hàn hồ quang vonfram khí, hàn hồ quang plasma và hàn khí oxy-nhiên liệu. Trong các quá trình này, dây phụ được nung chảy bằng cách sử dụng nhiệt mà không tạo thành một phần của mạch điện.

Các lực tác dụng lên giọt nóng chảy tương tự như trong SMAW và GMAW tuy nhiên hiệu ứng chụm điện từ không đóng vai trò nào khi vắng mặt. Việc chuyển, do đó, không thể tiếp cận chế độ phun. Hầu hết các chế độ truyền kim loại ngắn mạch (hoặc bắc cầu) được sử dụng để sử dụng nhiệt tối đa, tuy nhiên, cũng có thể sử dụng truyền thả, nếu cần. Chuyển giao hình cầu hoặc thả, khi được sử dụng, dẫn đến hiệu quả lắng đọng thấp hơn do sự chậm trễ của giọt nước từ dây phụ.