7 geriausi GMAW kintamieji

Šiame straipsnyje apžvelgiami septyni „Gas Metal Arc Welding“ (GMAW) kintamieji. Kintamieji yra: 1. lanko įtampa 2. vielos padavimo greitis 3. važiavimo greitis 4. elektrodas nepažeistas 5. elektrodo ir darbo kampas 6. suvirinimo padėtis 7. elektrodo dydis.

Kintamasis # 1. Arkos įtampa:

Plokščiai būdingam maitinimo šaltiniui lanko įtampa yra valdoma daugiausia nustatant atvirosios grandinės įtampą (OCV). Nedidelis faktinės lanko įtampos vertės ir nustatytos OCV vertės skirtumas yra dėl įtampos kritimo kabelyje ir nedidelis patekimas į VI maitinimo šaltinio charakteristikas. Lankstinės įtampos pokytis, keičiant OCV, pavaizduotas 10.3 pav.

Arkos įtampos pokytis lemia lanko ilgio pasikeitimą ir tiesiogiai įtakoja karoliukų plotį. Arkos įtampos pokytis turi įtakos ne tik išoriniams rutuliuko matmenims, bet taip pat turi įtakos mikrostruktūrai ir netgi sėkmei ir nesėkmei, paveikiant metalo perdavimo režimą.

Kai lanko įtampa yra per maža, metalo perdavimas atliekamas trumpojo jungimo režimu (esant mažam laidinio tiekimo greičiui) arba perpylimo būdu (esant aukštam laidų srautui). Toks metalo perkėlimo būdas leidžia procesui sėkmingai naudoti suvirinimo padėtyje ir paprastai vyksta žemesnėje metalo temperatūroje su mažesniu lydinių elementų nuostoliu.

Kintamasis # 2. Vielos tiekimo greitis:

Plokščiai būdingam maitinimo šaltiniui suvirinimo srovė kinta priklausomai nuo vielos padavimo greičio pokyčio ir apibendrintas ryšys tarp šių dviejų pavaizduotas 10.4 pav. Paveiksle parodyta, kad santykis yra linijinis esant mažesniam padavimo greičiui, tačiau, kai vielos greitis padidėja, ypač mažo skersmens laidams, lydymosi greičio kreivė tampa netiesine.

Tai paprastai priskiriama padidėjusiam atsparumui šildyti, kuris pats padidėja padidinus vielos padavimo greitį. Dėl to paties vielos padavimo greičio padidėjimo reikia didesnio suvirinimo srovės poreikio. Suvirinimo srovės padidėjimas, kai kiti kintamieji išlieka pastovūs, padidina įsiskverbimo gylį ir suvirinimo plotį, padidina nusodinimo greitį ir padidina suvirinimo granulių dydį tam tikru skerspjūviu.

Kintamasis # 3. Kelionės greitis:

Suvirinimo greitis yra didžiausias esant tam tikram suvirinimo greičiui ir sumažėja, kai greitis kinta. Tačiau greičio sumažėjimą lydi pločio padidėjimas, o greičio padidėjimas sukelia siauresnius karoliukus. Įtampos sumažėjimas, sumažinus greitį, atsiranda dėl per didelio lydyto metalo, slydimo į suvirinimo baseiną, dėl to sumažėja suvirinimo baseinas.

Taigi padidėjęs šilumos sąnaudos vieneto ilgiui dėl sumažinto greičio pasireiškia padidėjusio suvirinimo pločio ir atvirkštinio suvirinimo greičio padidėjimo forma. Pernelyg didelis suvirinimo greitis taip pat gali būti susijęs su priverstiniu kainų sumažinimu dėl netinkamo metalo, užpildyto lanko lydytoje zonoje.

Kintamasis # 4. Elektrodas „Stickout“:

Atstumas nuo kontaktinio vamzdžio apatinio galo iki ištraukiamojo elektrodo vielos galo, kaip parodyta 10.5 pav., Yra žinomas kaip elektrodų klijavimas. Tai svarbus suvirinimo parametras, skirtas reguliuoti nusėdimo greitį ir granulių geometriją. Padidėjus lipnumui, padidėja jo elektrinė varža ir tai lemia vielos išankstinį pašildymą, dėl kurio sumažėja srovės poreikis bet kuriuo nustatytu vielos padavimo greičiu. Pernelyg ilgas lipdukas sukelia pernelyg didelį metalą, esant mažam lanko karščiui, dėl kurio susidaro sekli skverbtis ir nepatenkinama granulių forma.

Tai taip pat gali sukelti nestabilų lanką su mažu manevringumu. Per trumpas lipdukas gali sukelti nudegimą, dėl kurio gali būti pažeistas kontaktinis vamzdis, per didelis lanko ilgis ir netgi nutraukiamas procesas. Trumpas jungimas dažniausiai laikomas nuo 5 iki 15 mm, o kitiems metalo perdavimams - 16-25 mm.

Nuotolinio purkštuko ir darbo atstumas (NWD) taip pat svarbus kontroliuojant karoliukų formą ir kokybę. Per trumpas NWD sukelia dujų purkštuko sugadinimą per dideliu šildymu, o per ilgas NWD veikia ekranavimo dujų efektyvumą. Normalus purkštukų ir darbų atstumas turi būti maždaug 1–5 kartus didesnis už naudojamo dujų purkštuvo vidinį skersmenį.

Kintamasis # 5. Elektrodo ir darbo kampas:

Padėties, kurioje suvirinimo pistoletas laikomas važiavimo krypties atžvilgiu, padėtis gali labai paveikti rutuliuko geometriją. Automatinio suvirinimo metu pistoletas paprastai laikomas statmenai ruošinio atžvilgiu. Tačiau pusiau automatiniu suvirinimu pistoletas laikomas galinėje arba priekinio suvirinimo padėtyje, kaip parodyta 10.6 pav. tai padeda suvirintojui matyti suvirinimo baseiną ir manevruoti jį pagal poreikį.

Priekinio suvirinimo padėtis sukelia suvirinimą su sekliu įsiskverbimu, bet platesniu rutuliuku. Atraminis suvirinimas suteikia siaurą ir gana smailų suvirinimą su giliu įsiskverbimu. Atgalinis suvirinimas yra dažniausiai naudojama padėtis, kai elektrodo ir darbo kampas yra nuo 60 iki 85 laipsnių. Nors apie 75 ° kampas yra populiariausia, tačiau pranešama, kad 65 ° kampas suteikia didžiausią skverbimąsi, stabilų lanką ir mažiausiai purslų.

Suvirintieji filėliuose GMAW pistoletas yra taip laikomas, kad elektrodas būtų vienodai pasviręs į du darbinius paviršius, o tada, kai suvirinimo kryptis yra 75 ° –85 ° kampu, yra pritvirtinta „backhand“ padėtis.

Nors granulių įsiskverbimą ir plotį galima reguliuoti žymiai pakeičiant elektrodą iš priekinės dalies į nugarėlės padėtį, tai nelaikoma tinkamu metodu kontroliuoti granulių geometriją, o manipuliuojama lanko įtampa ir suvirinimo srovė. Elektrodo ir darbo kampo kokybinis poveikis rutuliuko geometrijai pateiktas 10.7 pav.

Kintamasis # 6. Suvirinimo padėtis :

Suvirinimo granulių geometriją taip pat veikia padėtis, kurioje laikomas darbinis elementas suvirinimo pistoleto atžvilgiu. Apatinė arba lygi suvirinimo padėtis suteikia tinkamiausią rutuliuko formą, o visi metalo perdavimo būdai gali būti efektyviai panaudoti. Tačiau viršutinės ir vertikalios suvirinimo padėtys reikalauja, kad metalas būtų perduodamas purškimo arba trumpojo jungimo režimu.

Šiems postams rekomenduojama naudoti 1-2 mm skersmens elektrodų vielą, nes kitu atveju suvirinimo baseino dydis tampa per didelis, kad būtų galima lengvai valdyti. Be to, karoliukų dydis yra mažas. Suvirinimas vertikaliai žemyn paprastai naudojamas metalo lakštams suvirinti vertikalioje padėtyje, o vertikaliai suvirinimo padėtis yra labiau populiari suvirinant vamzdžių sujungimus.

Kintamasis # 7. Elektrodo dydis:

Kiekvienas elektrodų vielos dydis turi efektyvią ribą, per kurią jis gali būti efektyviai naudojamas. Suvirinimo srovė, mažesnė už optimalų diapazoną, nulemia suliejimą, o didesnė srovė padidina purškimą, poringumą ir prastą rutuliuko išvaizdą.

Elektrodo dydis taip pat daro įtaką įsiskverbimui ir suvirinimo plotiui, nes tuo pačiu srovės apatinės skersmens viela suteikia gilesnį įsiskverbimą, o didesnių skersmens laidų su didesnio skersmens vielomis.

Tačiau apskritai yra tendencija naudoti mažesnio skersmens laidus dėl šių priežasčių:

i) greito lanko ilgio reguliavimas, \ t

(ii) metalo perkėlimo purškimo režimas,

(iii) Lengva sukti, ir

(iv) Didesnis nusėdimo efektyvumas.

Kai lanko ilgis keičiamas dėl netyčinio suvirintojo rankos padėties pasikeitimo arba vielos padavimo greičio pasikeitimo, tai lemia lanko įtampos pasikeitimą tiek, kiek pasikeičia stulpelis, kaip parodyta 10.8 pav.

Įjungta lanko įtampa lemia lanko srovės pokyčius, kaip parodyta 10.9 pav. Tai akivaizdu

kad šis lanko srovės pokytis yra daug didesnis energijos šaltiniui, turinčiam plokščias VI charakteristikas, nei tas, kuris pasižymi „VI“ charakteristika. Dabar elektrodo lydymosi ar užsikimšimo greitis priklauso nuo suvirinimo srovės, kaip parodyta 10.10 pav., Kuris taip pat rodo, kad plonesnis elektrodo laidas yra platesnis, negu viela, kurią jis apima. Kitaip tariant, vienodai keičiant srovę, degimo greičio pokytis yra daug didesnis ploniems nei storiems laidams, o tai paaiškina, kodėl lanko ilgis greičiau koreguojamas plonoms vieloms nei storoms vieloms.

Ta pačia suvirinimo srovė plona viela pasiektas srovės tankis yra daug didesnis nei storos vielos, kaip parodyta 10.11 pav. Bendras lanko įtampos (ar lanko ilgio) ir srovės poveikis metalų perdavimo režimui pateiktas 10.12 pav.

Akivaizdus rezultatas yra tai, kad purškimo būdas metalo perdavimui gali būti pasiektas mažesne srovė ir mažesnis srovės šaltinis. Dėl to pagerėja padėties suvirinimo ir geresnės kokybės suvirinimo kontrolė.

Nors pirmiau minėta diskusija yra gera, tačiau norint gauti pilną vaizdą apie metalo perdavimo būdą, būtina žinoti ekranavimo dujų poveikį pašarų laido medžiagai. Pavyzdžiui, nepaisant geriausių pastangų, turint ploniausią galimą laidą, beveik neįmanoma gauti metalo perpylimo režimo CO ₂ kaip apsauginės dujos.

Suvirinimo formą ir kokybę dažnai lemia lašelių, perkeltų iš elektrodų laido į suvirinimo baseiną, skaičius; mažiau nei 20 lašelių per sekundę paprastai laikoma nepatenkinama. 10.13 pav. Pavaizduotas kai kurių dažniausiai naudojamų dujų ir metalų derinių poveikis lašelių perdavimo dažniui GMAW.

GMAW proceso nusodinimo efektyvumas taip pat pagerėja naudojant plonesnius laidus, kaip parodyta 10.14 pav. Konkrečiai kreivės vaizduoja GMAW veikimą, naudojant CO ₂ kaip apsaugines dujas.

Plonesni laidai taip pat yra lengvai sukti ir rankena, nors vielos padavimo greitis žymiai padidėja, sumažėjus vielos skersmeniui.

Nepaisant kelių plonų laidų naudojimo privalumų, reikia nepamiršti, kad šėrimo problema gerokai padidėja, sumažėjus skersmeniui ir suvirinimo srovės diapazonui, kuriam galima naudoti vielą, susiaurėja. Be to, mažesnio skersmens vielos yra brangesnės pagal svorį. Taigi kiekvienam taikymui yra nustatytas tam tikras vielos dydis, kuris suteikia minimalius kaštus.