Metalų perkėlimą paveikiančios pajėgos

Šiame straipsnyje apžvelgiamos keturios pagrindinės jėgos, turinčios įtakos metalo perdavimui. Jėgos yra tokios: 1. Gravitacija (F _g ) 2. Paviršiaus įtempimas (F _s ) 3. Elektromagnetinis žnyplės efektas (F _p ) 4. Vilkite jėgą (F _d ).

Force # 1. Gravity (F _g ) :

Gravitacija yra atjungimo jėga, kai elektrodas nukreipiamas žemyn, kaip suvirinimas žemyn, ir tvirtinimo jėga, kai ji nukreipta į viršų, kaip ir suvirinimo viršuje.

Skaitmeniškai jis yra lygus išlydyto išlydyto lašelio svoriui ir yra išreiškiamas taip:

Force # 2. Paviršiaus įtempimas (F _s ):

Paviršiaus įtempis yra linkęs išlaikyti išlydytą lašelį elektrodo gale ir jo dydį lašų atskyrimo metu pagal savo svorį nurodo:

f (r / c) yra kompleksinė funkcija, kurios vertė yra nuo 0, 6 iki 1, 0, priklausomai nuo santykio tarp r ir c.

Paprastųjų metalų atveju apytikslė funkcijos vertė gali būti apskaičiuojama pagal šiuos santykius:

kur r yra cm.

Kita vertus, Fs laikomas proporcingu didžiausio dydžio lašų (m _h ), kabančio prie elektrodo antgalio, masei prieš atjungimą, ty

F _s = m _h . g… (6.6)

Tačiau daug lengviau nustatyti tos lašelio dalies masę, kuri išskiria (m _d ), ir yra empirinis santykis tarp m _d ir m _h .

Be to, m / m _h galima atvaizduoti kaip r / c funkciją, ty:

Force # 3. Elektromagnetinis žiupsnelis (F _p ):

Kai elektros srovę vykdo kūginis laidininkas, kaip suvirinimo lankas, joje veikia ašinės jėgos, nukreiptos iš mažo skerspjūvio į didesnį. Dėl to atsiranda plazmos srovė, jei srovė yra pakankamai didelė. Be to, kai srovės nešiklis yra savo magnetinio lauko įtakoje, sukuriamos radialinės susitraukimo jėgos, sukeliančios slėgį laidininko viduje. Šių jėgų bendras poveikis yra išjungimo jėga, veikianti išlydytą lašelį prie elektrodo lūpos ir vadinama „žiupsnelis“.

Šis įtempimo efektas taip pat gali būti paaiškintas tuo, kad lygiagrečių laidininkų ta pačia kryptimi tekanti elektros srovė sukelia patrauklią jėgą tarp jų. Jei laikoma, kad elektrodas susideda iš daugybės skirtingų skersmenų cilindrinių laidininkų, kurių vienas yra kitoje, tada, remiantis srovės srautu lygiagrečiuose laiduose, elektrodas patiria perkamąją jėgą.

Ši jėga beveik nekelia pasekmių kietajam elektrodui, bet lemia didelę įtaką išlydyto lašelio atsiskyrimui nuo elektrodo galo ir vadinama „Lorentz“ jėga arba elektromagnetine žnyplės jėga.

Ši jėga tam tikru atstumu r nuo elektrodo ašies pateikiama išraiška:

Iš 6.9 lygties matyti, kad didžiausias ir minimalus slėgis, kurį daro elektromagnetinis žiupsnelis, bus laidininko ašyje ir paviršiuje, kurio dydis yra toks:

Taigi ant lašelio yra grynoji elektromagnetinė suspaudimo jėga, linkusi ją atjungti nuo elektrodo galo.

Šios jėgos dydį galima nustatyti taip:

Jėgos # 4. Vilkite jėgą (F _d ):

Vilkimo jėga, atsirandanti dėl dujų srauto aplink lašą, padeda pašalinti lašelius nuo elektrodo antgalio. Šios jėgos dydį gali paveikti dujų srauto kiekis GMAW arba tam tikru mastu dujų kiekis, susidaręs iš SMAW dangų. Priklausomai nuo metalo perdavimo tipo, plazminis purkštukas taip pat gali papildyti lašelius. Skirtingų jėgų vaidmenys atjungiant išlydytą lašelį, pavaizduotą 6.1 pav.

Kad būtų galima nustatyti skirtingų jėgų, veikiančių lašeliui, dydį, labai patogu tai padaryti, kai plazminis MIG suvirinimas, nes plazmos lankas ir MIG lankas yra atskiri ir gali būti valdomi nepriklausomai vienas nuo kito.

Tokiu būdu galima keisti MIG suvirinimo vielos srovės srovę, taigi elektromagnetines jėgas, veikiančias lašelį, galima keisti nuo nulio iki didžiausio pasiekiamo. Taip pat galima keisti lašų traukos jėgą, keičiant plazmos srauto greitį.

Paviršiaus įtempimo jėgą Fs galima nustatyti matuojant lašelių masę nulinės srovės metu be dujų srauto. Elektromechaninę jėgą galima gauti iš pradžių matuojant atskirų lašelių masę kaip dujų srauto funkciją, kai srovė eina per vielą.

Elektromechaninės jėgos F _p, nei galima gauti iš I ≠ 0 duomenų:

F _p = F _s - (F _g + F _d ) ………. (6.13)

Ši elektromotorinė jėga yra neigiama esant mažai srovės vertei, tačiau virš 25A ji didėja daugiau ar mažiau proporcingai srovei.

Priklausomai nuo tinklo jėgos, veikiančios lašą, atsižvelgiant į suvirinimo srovės dydį, paviršiaus įtempimą, tempimo jėgą, gravitacijos vaidmenį ir lanko ilgį, pasiekiamas tam tikras metalo perdavimo būdas, kuris lemia suvirinimo siūlių kokybę.