نقل المعادن في أرغون
بعد قراءة هذه المقالة سوف تتعلم عن عملية نقل المعادن في الأرجون مع القطب إيجابية وسلبية.
نقل المعادن في الأرجون مع القطب إيجابية:
الصلب ، الألمنيوم ، النحاس ، النيكل ، التيتانيوم ، الموليبدينوم ، والتنجستين كلها تظهر خصائص النقل السلس مع القطب إيجابية. في جميع هذه المعادن ، تنتقل القطيرات تحت تأثير القوى الكهرومغناطيسية ويقل حجم القطيرات مع الزيادة في تيار اللحام. مع الألومنيوم ، والتيتانيوم ، الموليبدينوم ، والتنغستن على الرغم من انخفاض القطرة في الحجم مع التيار ولكن بالكاد لاحظ أي تغيير في هندسة الانفصال.
ومع وجود دروع الأرجون والوجود الإيجابي ، يتبين أنه مع انخفاض التيار ، يوجد حد أدنى يصبح نقل المعادن فيه كرويًا. إن استخدام الأرجون المحتوي على 1.5٪ CO 2 يخفض هذا الحد بشكل كبير ، وبشكل عام ، يحسن الاستقرار مع الفولاذ المقاوم للصدأ وكذلك الفولاذ العادي. يبدو أن الأوكسجين يقلل من التوتر السطحي ولزوجة البركة المنصهرة ، مما يسهل انفصال القطرة عن طريق تأثير القرصة.
يختلف النحاس قليلاً في أن انفصال القطيرة مصحوب بحركة جانبية جانبية للرقبة. يخرج الصلب والنيكل من النمط العام في التيارات العالية في أن يتم تحريك نهاية القطب ويتدفق تيار من القطرات منه.
مع الموليبدينوم هناك تيار بخار ثاني من الصفيحة التي تتفاعل مع ذلك من القطب دون أن تؤثر بأي حال على انفصال القطيرات.
نقل المعادن في الأرجون مع سلبي الكهربائي:
ل GMAW مع القطب الكهربائي ، يمكن تقسيم المعادن الملحومة في كثير من الأحيان إلى مجموعتين بمعنى:
(أ) الفولاذ والألمنيوم والنحاس والنيكل:
مع الصلب والألمنيوم والنحاس والنيكل ، فإن حجم القطيرات يتناقص مع زيادة التيار ولكن بدرجة أقل مما هو عليه في القطب الكهربائي. تعمل قوة الصد من اللوح على القطرة. ويرتبط هذا التنافر بتشكيل بقعة كاثودية غير مرضية على طرف الإلكترود. يكون تأثير التنافر هو الأقل مع الألومنيوم حيث يمكن ملاحظة بقعة متعددة سريعة الحركة باستمرار. هذا يؤدي إلى التجعد (تشكيل التجاعيد) من سطح الهبوط ولكن مع عدم وجود تغيير ملموس في محيطه العام.
مع وجود الفولاذ في التيارات المنخفضة ، فإن القوس منتشر في الغالب ، ولا يزال تكوين القطرة بلا عائق. من حين لآخر تحدث عملية تشكيل الكاثود التي تقوم بتعديل سطح الهبوط ورفعه. مع الزيادة في التيار ، يميل نقل المعدن إلى أن يكون من نوع الرش المتوقع ، مع تناقص نهاية الإلكترود كما هو ملاحظ مع وجود قطب موجب ، ومع ذلك يزداد تواتر تكوين البقعة أيضًا مما ينتج عنه انتقالًا غير منتظم ومتقارب.
مع النيكل والنحاس على وجه الخصوص ، يحدث تشكيل الكاثود بشكل مستمر مما يؤدي بفعالية إلى رفع القطرة بشكل دائم ، ولا تنقص حجوم حجم القطيرات مع التيار على عكس ما لوحظ في الألومنيوم والصلب.
يختلف الألمنيوم عن الفولاذ في وجود تيار عتبة تحته قطرات صغيرة ولها سرعة أولية وتسارع. على سبيل المثال ، مع سلك قطره 1 - 6mm ، تتراوح القطرات الكبيرة من 6mm إلى 3mm في القطر ، وفوق تيار العتبة تكون قطرها 2mm أو أصغر. العتبة في هذه الحالة ما يزيد قليلاً عن 100A. يوضح الشكل 6.10 معدلات النقل لثلاثة أحجام مختلفة من أقطاب الألومنيوم.
(ب) التيتانيوم والتنغستن والموليبدينوم:
مع التيتانيوم ، التنغستن والموليبدينوم يتميز نقل المعدن ببقع الكاثود أكثر استقرارا وقطرات ذات أحجام مختلفة. في التيارات المنخفضة يتم تشكيل قطرات كبيرة والتي يتم فصلها دون أي دليل على فصل القوة التي تعمل عليها. مع التيتانيوم ، تتحرك بقعة الكاثود بشكل نسبي ببطء فوق سطح القطيرة ، وتصدى القطرة قليلاً من جذر القوس.
مع زيادة التيار الكهربائي يبدأ الإذابة بسرعة ، وينبعث في البداية رذاذ مستمر من قطرات صغيرة. لا يتم إزالة المعدن المنصهر بالسرعة التي يتم تشكيلها والتي تؤدي إلى تطوير قطرة كبيرة في طرف القطب الذي يمنع نقل قطرات صغيرة. ممدود قطيرة كبيرة شكلت ذلك مع الجزء السفلي وجود تشكيل طرف. في نهاية المطاف تنمو القطيرات إلى حجم غير مستقر ويتم فصلها ، وتتكرر الدورة.
مع زيادة أخرى في التيار ، تبقى عملية نقل المعدن دون تغيير ، ولكن يستمر انبعاث القطيرات الصغيرة طوال الوقت. لوحظت ظاهرة حركة القوس البطيئة مصحوبة بتنافر القطرة الكبيرة حتى في النطاق الحالي الأعلى مع التيتانيوم ، وإلى حد محدود مع الموليبدينوم ولكن ليس مع التنغستن.
بصرف النظر عن الخصائص المذكورة أعلاه لنقل المعادن في GMAW ، يتبين أيضًا أن ضغط البخار والتوصيل الحراري ونقطة الانصهار وطبيعة غاز التدريع تلعب أيضًا أدوارًا حيوية.
بالنسبة للمعادن ذات الضغط المنخفض بالبخار مع التدريع الأرجولي والإلكترود الموجب ، يتغير نقل الكروي لنقل الرش مع تيار متزايد. هذا يرجع إلى تشكيل طائرة البلازما في التيارات أعلى. إذا كان المعدن ذو موصلية حرارية عالية ، على سبيل المثال الألومنيوم والنحاس ، فإن حجم الانخفاض يتناقص مع التيار بدون أي تغيير في هندسة طرف الإلكترود.
ولكن إذا كانت الموصلية الحرارية أقل ، على سبيل المثال ، الصلب ، فإن طرف الإلكترود يصبح مدببًا ، وينبعث رذاذ من قطرات دقيقة نتيجة القوة الكهرومغناطيسية (قوة لورنتز) مما يسبب السائل إلى أسفل النهاية المدببة.
إذا كان المعدن يحتوي على ضغط بخار مرتفع ، مثل المغنيسيوم والزنك والكادميوم ، فإن قوس القطر يصدّ من حوض اللحام ، بغض النظر عن قطبية القطب. ويعزى ذلك إلى رد فعل رد فعل تيار البخار الصادر.
مع التدريع الأرجون والسالب الكهربائي ، فإن فلزات نقطة الانصهار المنخفضة تُظهر وضع النقل الصامد. ويرجع ذلك في المقام الأول إلى آلية انبعاث الإلكترون ، على الرغم من أن قوة Lortenz داخل القطرة والضغط الخلفي من تيار البخار تؤدي أيضًا إلى التشنج.
في الغازات القابلة للانفصال ، مثل ثاني أكسيد الكربون ، يتم نقل المعدن من النوع الكروي حيث أن طائرة البلازما اللازمة لنقل الرذاذ غير موجودة. هذا يرجع إلى استهلاك الطاقة العالي في عمود القوس لفصل الغاز والذي يمنع القوس من التسلق أعلى القطب الذي هو التكوين المطلوب لتشكيل البلازما. ومع ذلك ، يمكن تصحيح هذا الوضع عن طريق استخدام الطلاء الانبعاث.
