المعلمات التي تؤثر على نقل المعادن
يمكن أن تشتمل المعلمات التي يمكن أن تؤثر بشكل كبير على طريقة النقل المعدني على ما يلي: 1. مصدر طاقة اللحام 2. قطب كهربائي 3. جهاز التدريع بالغاز 4. عوازل الانبعاث 5. وضع اللحام.
المعلمة # 1. مصدر الطاقة لحام:
مصدر طاقة اللحام بالتيار المستمر هو أبسط فيما يتعلق بتأثيره على نمو وانفصال القطرة من طرف الإلكترود. بعد كل فصل يبدأ المعدن المنصهر في النمو مرة أخرى عند الطرف لتشكيل قطرة جديدة. بالاعتماد على الطول ، تيار اللحام ، وحجم القطب ، فإن بحيرات نقل المعدن يتم وضعها بواسطة الدائرة القصيرة ، أو الكروية ، أو وضع الرش وتتكرر العملية عدة مرات في الثانية.
يمكن دراسة عملية نقل المعادن إلى حد كبير عن طريق تسجيل الجهد العابر والمتحولات الحالية أثناء اللحام. بالنسبة لمصدر القدرة بالتيار المستمر ، فإن الدائرة المفتوحة أو أي جهد عابر للجهد هو خط مستقيم بسيط يتغير مع تغير حجم القطيرات ويكون للعاكس الحالي تأثير عكسي مماثل عليه كما هو موضح في الشكل 6.3.
في اللحام بمصدر طاقة مقوم التيار المستمر ، يكون للجهد الكهربائي العابر تقلبات متأصلة ، وإن كانت طفيفة ، في قيمته والتي تظل متراكبة على مكون التيار المستمر. وللمرور العابر الحالي أيضاً تموجات مقابلة تبين التباين المنتظم ، ولو الصغير ، في قوته ، كما هو مبين في الشكل 6.4.
هذا التذبذب الطفيف يمكن أن يكون له تأثير على نمو القطرة عند طرف القطب ، أي أنه قد يؤدي إلى معدل نمو قطرات أبطأ قليلاً مما يشير إليه حجم تيار الذروة.
في حالة مصدر طاقة اللحام بالتيار المتناوب ، يعتبر تيار القوس العمودي والتيار العابر موجات جيبية منتظمة ، وبالتالي يؤثران بشكل كبير على نمو وانفصال القطيرة كما هو موضح في الشكل 6.5. نتيجة لفقدان 50 في المائة من الوقت كدورة تبريد ، من الواضح أنه للحصول على نفس معدل نمو القطرات كما في اللحام بالتيار المستمر ، يجب ضبط جهد القوس والإعداد الحالي على قيم أعلى من مصدر طاقة التيار المستمر.
بالنسبة للحام مع مصدر طاقة اللحام الحالي النبضي ، يتم تحديد نمو القطرة بواسطة تيار الخلفية بينما يتم تسهيل الانفصال من خلال الزيادة المفاجئة في التيار في شكل نبضة لا تسرع فقط معدل نمو القطرة ولكنها توفر أيضًا كهرباء معززة - تأثير قرصة مغناطيسية ونفاثة بلازما أقوى ذات سرعة أعلى لتسبب انفصالها في اللحظة المرغوبة.
المعلمة # 2. قطبية القطب:
يتم توليد المزيد من الحرارة في الأنود بسبب قصفها بالإلكترونات المنبعثة من الكاثود. معدل ذوبان هو ، لذلك ، أعلى إذا تم جعل القطب إيجابية. يتم استخدام هذا التأثير عن طريق جعل القطب الكهربائي المستهلك ، كما هو الحال في GMAW ، موجبًا أثناء القطب غير المستهلك ، كما هو الحال في GTAW ، PAW ، ولحام القوس الكربوني ، مما يجعلها سلبية لتجنب التسخين والتبخر المفرط.
وبوجود القطب موجبًا وقوسًا طويلًا ، يتأكسح سطح الأنود عادة مع الطرف السفلي من طرف الإلكترود ويتركز تسخين الأنود عند هذه النقطة وهذا يؤدي إلى تسخين محلي مرتفع للغاية وبالتالي درجة حرارة مرتفعة جدًا في القطيرات المعدنية.
عندما يصبح طول القوس أقصر تنتشر البلازما على طول جانب الإلكترود ويحتل الأنود سطحًا كبيرًا ينتج عنه تسخين أكثر تماسكًا للقطب. هذا التسخين الموحد والمعتدل لسطح القطب يزيد من معدل الانصهار المحدد ولكن الذوبان يكون أقل حرارة. وبالتالي يزداد تردد النقل المعدني.
عندما يصنع القطب الاستهلاكي ، فإنه يؤدي عادة إلى نقل المعادن غير المرضية. ويرجع ذلك أساسا إلى تشكيل بقعة الكاثود المحمول التي قد تؤدي إلى الخفقان العادية للقوس مما يؤدي إلى زيادة ترشيش وانخفاض معدل ذوبان.
تكون كمية الترشيش ، وحجم القطيرات ، وعدم الاستقرار في النقل أكبر بشكل عام عندما يكون القطب سالبًا. هذا لأن الكاثود يجب أن يتشكل من جديد بعد كل انفصال. أيضا ، يجب أن نضع في اعتبارنا أن بقعة الكاثود لديه ميل كبير لمتابعة الخدوش أو الانقطاعات ، إذا كان هناك أي ، على سطح القطب.
المعلمة # 3. التدريع الغاز:
في GMAW ، يمكن أن يؤثر غاز التدريع بشكل كبير على طريقة نقل المعادن. يوفر الأرجون وضع الرش المحوري الذي ، في التيارات العالية قد يؤدي إلى "الاصبع" أو "التجعيد".
الهليوم ، على الرغم من كونه خاملًا مثل الأرجون ، لا ينتج رذاذًا محوريًا ، بل يتسبب بدلاً من ذلك في نقل كروي. هذا يؤدي إلى اختراق أوسع بدلا. ومع ذلك ، يمكن تحقيق نقل الرش مع التدريع الهيليوم عن طريق خلط الأرجون معها. يوفر الهيليوم مع 20 إلى 25٪ من الأرجون نقل الرذاذ الذي يؤدي إلى شكل حبة مرغوب.
ولا تستطيع الغازات النشطة مثل ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين أن تحقق نقل الرذاذ ما لم يتم تبني بعض الوسائل الأخرى للقيام بذلك. في اللحام بغاز ثاني أكسيد الكربون ، يكون النقل المعدني عادة غير مرضٍ للغاية بطول قوس طويل أو حتى متوسط.
يتم الاهتمام بالرشاش الزائد الذي يحدث بسبب ما يسمى بوسيلة النقل المطمورة فقط عن طريق دفن القوس في حوض اللحام من خلال استخدام عملية نقل الغمر. مطلوب علاج مماثل لنحاس اللحام مع التدريع النيتروجين وخلطات Ar-N 2 لسبائك الألومنيوم.
المعلمة # 4. طلاءات الانبعاث:
تحصر الطلاءات الانبعاثية جذور arc الكاثود إلى طرف الإلكترود وتهيئ ظروف تدفق حرارة متناظرة على طول محور الإلكترود. ثم يتم نقل المعدن من نوع الرش المتوقع.
تستخدم الطلاءات الانبعاث لتحسين أسلوب نقل المعادن عند استخدام قطب كهربائي سالب. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي الطلاء المغسول لمخاليط أكسيد الكالسيوم والتيتانيوم على الأسلاك الفولاذية إلى تحسين نقل المعدن إلى الدرجة التي يمكن تحقيقها مع وجود قطب موجب. يتم تحسين نقل المعادن بشكل كبير عن طريق إيداع كميات صغيرة من مركبات السيزيوم والروبيديوم على سطح الأسلاك. تم العثور على هذه المركبات أيضا لتحقيق الاستقرار في قوس التيار المتردد.
يتم تحسين نقل المعادن باستخدام لحام CO 2 بشكل كبير بإضافة مركبات فلزية قلوية ، مثل السيزيوم والصوديوم ، إلى سلك اللحام.
ومع ذلك ، لوحظ انخفاض معدل حرق الكهربائي مع استخدام الطلاء الانبعاث. ويعزى ذلك إلى حقيقة أن قطرة الكاثود في حالة المعادن غير الحرارية تعتبر عادة دالة لبعض إمكانات التأين لبخار المعدن الملامس لسطح الكاثود ، وتكون للمعادن المنبعثة إمكانات تأين أقل من إمكاناتها. حديد.
ينتج طلاء البوتاسيوم وكربونات السيزيوم نقل الرش مع الفولاذ الطري في لحام ثاني أكسيد الكربون مع وجود قطب سالب لأن ذلك يؤدي إلى انبعاث حراري ، وبالتالي يقلل من انخفاض الكاثود. ولكي يحدث هذا ، فإن القوس يتسلق قطب كهربائي للحصول على الكثافة الحالية المنخفضة للانبعاث ، وبالتالي يتم تحقيق الهندسة القوسية لتشكيل البلازما.
المعلمة # 5. موقف لحام:
قد يؤثر وضع اللحام على طريقة نقل المعدن ، وخاصة النقل الكروي ، بسبب تغير دور الجاذبية مع كل موضع. بينما في اللحام العلوى يتم عكس دور الجاذبية تماما ويعارض انفصال وإسقاط القطرة نحو بركة اللحام. في المواضع الرأسية والأفقية ، تساعد الجاذبية في تقطير القطرة. وبالتالي ، يتأثر النقل الكروي بشكل خطير حيث يتم تغيير موضع اللحام من موضع اليد إلى وضع اللحام الآخر.
في نقل الرش يتم سحب قطرات المعدن الناعم نحو تجمع اللحام تمشيا مع محور الإلكترود ، ودور الجاذبية أقل سيطرة ، لذلك يتم تحقيق نقل ناجح. وبالمثل ، في وضع الدائرة القصيرة ، يتم امتصاص المعدن بواسطة حوض اللحام في وقت الجسر ، مما يجعله نمطًا ناجحًا للنقل حتى في اللحام العلوي خاصةً مع الأقطاب الصغيرة القطر.
عموما يمكن القول أن نقل المعدن المرغوب يصعب تحقيقه في وضع اللحام بسبب تغير دور الجاذبية وهذا قد يؤدي إلى انخفاض كفاءة الترسيب مع ما يترتب على ذلك من خسارة أعلى في شكل ترشيش.
