متغيرات العملية في SAW
تتضمن متغيرات العمليات المهمة في اللحام القوسي المغمور (SAW) تيار اللحام ، جهد القوس وسرعة اللحام.
ومع ذلك ، تتأثر هندسة اللحام باللحام بشكل كبير بزاوية إلكترود-إلى-العمل ، أو ميل قطعة العمل (صعودًا أو هبوطًا) ، إعداد الحافة المشتركة ، إلتصاق القطب ، نوع التيار والقطبية ، قطب الإلكترود ، و نوع وحجم الحبوب من تدفق. يتم تحديد آثار هذه المتغيرات العملية من خلال آثارها على هندسة حبة اللحام.
نظرًا لمعدل الحرارة المرتفع في SAW ، فإن مجموعة اللحام ، أي طبقة المعدن المنصهر بين القوس والمعدن غير المذاب ، هي كبيرة إلى حد كبير ، وبما أن هذه الطبقة ذات موصلية حرارية منخفضة ، تأثير على عمق الاختراق. وبالتالي ، فإن زيادة في عمق هذه الطبقة المعدنية المنصهرة يرافقها زيادة في عمق الاختراق.
مع زيادة تيار اللحام ، يزداد الضغط الذي يمارسه القوس مما يدفع المعدن المنصهر من أسفل القوس ويؤدي إلى زيادة عمق الاختراق. عرض اللحام لا يزال غير متأثر. ومع زيادة تيار اللحام المتزايد بزيادة معدل تغذية الأسلاك ، فإنه يؤدي إلى تعزيز أكبر في اللحام كما هو موضح في الشكل 8.5. التباين في الكثافة الحالية له نفس التأثير تقريباً على هندسة اللحام كالتغير في حجم التيار. ينتج لحام مع DCEP تغلغل أعمق من DCEN.
يتم إعطاء تيار اللحام ، I w ، بواسطة:
أنا w = ص / ك
حيث p هو عمق الاختراق و k هو عامل التناسب الذي يعتمد على نوع التيار ، قطبية القطب ، قطر السلك ونوع التدفق المستخدم. وتتراوح قيمته بين 1.25 و 1.75 في الوصلات التي تحتوي على شرائح وعقدة ، بينما تتواجد في حالة الأسطح بواسطة SAW ، بين 1.0 و 1.15.
بالنسبة لتيار لحام معين ، ينتج عن انخفاض قطر السلك زيادة في الكثافة الحالية. هذه النتائج في اللحام مع اختراق أعمق ولكن من عرض مخفض إلى حد ما. عادة ما تستخدم عملية اللحام القوسي المغمورة أسلاك يصل قطرها من 2 إلى 5 مم ، وبالتالي لتغلغل أعمق في التيارات المنخفضة ، يكون السلك الذي يبلغ قطره 2 إلى 3 ملم الأنسب.
يختلف جهد القوس بشكل مباشر إلى طول القوس. مع زيادة طول القوس ، يزداد جهد القوس ، وبالتالي تتوفر المزيد من الحرارة لإذابة المعدن والتدفق. ومع ذلك ، يعني زيادة طول القوس زيادة انتشار عمود القوس ؛ هذا يؤدي إلى زيادة في عرض اللحام وحجم التعزيز في حين أن عمق الاختراق ينخفض ، كما هو مبين في الشكل 8.6. يختلف جهد القوس مع تيار اللحام وقطر السلك ، وفي SAW يتراوح عادة بين 30 إلى 50 فولت.
مع زيادة سرعة اللحام ، ينخفض عرض اللحام. ومع ذلك ، إذا كانت الزيادة في السرعة صغيرة فإن عمق الاختراق يزيد لأن طبقة المعدن المنصهر تنخفض مما يؤدي إلى توصيل حرارة أعلى نحو أسفل اللوحة.
ومع الزيادة في سرعة اللحام ، أي فوق 40 m / hr ، تقل كمية المدخلات الحرارية لكل وحدة من طول اللحام بشكل كبير ، وبالتالي يقل عمق الاختراق ، كما هو موضح في الشكل 8.7. عند سرعات أعلى من 80 م / ساعة ، قد ينتج عن نقص الانصهار. لقد ثبت بشكل تجريبي أن سرعة اللحام ، S ، للحام بشكل جيد يجب أن ترتكز على العلاقة التالية.
S = 2500/1 w m / hr
حيث ، أنا w هو تيار اللحام بالأمبير.
قد يتم تثبيت القطب عموديًا على قطعة العمل ، مائلة إلى الأمام أو الخلف فيما يتعلق ببركة اللحام. عندما يميل تيار القوس إلى محاذاة نفسه على طول محور الإلكترود ، يختلف شكل تجمع اللحام في كل حالة ، وكذلك يكون شكل حبة اللحام.
في اللحام مع القطب يميل للخلف باتجاه الحبة المودعة بالفعل المعروفة باسم اللحام الامامي ، يتدفق المعدن المنصهر تحت القوس ، ويختزل عمق الاختراق وقوس التسليح ، في حين يزيد عرض اللحام.
في اللحام مع الإلكترود المائل إلى الأمام أي نحو اللحام ليتم لحامه - المعروف باسم اللحام الخلفي ، فإن ضغط القوس يجرد المعدن المنصهر من أسفل القوس ، وعمق الاختراق وارتفاع زيادة التعزيز بينما عرض اللحام يتم تقليله. وينتج عن القطب في وضع عمودي في هندسة حبة بين تلك التي تم الحصول عليها في الحالتين أعلاه. وتظهر هذه التأثيرات في الشكل 8.8.
الشكل 8.8. رسالة جامعية تأثير الإلكترود على زاوية العمل على هندسة حبة اللحام
قد يتم وضع هذا العمل بحيث يتم عرض نفسه في موضع اللحام ، أو المستوى ، أو شاقة. هذه المواقف من العمل لها تأثيرات مشابهة مثل زاوية القطب إلى العمل. في اللحام المنحدر ، يتدفق المعدن المنصهر تحت القوس ، ويقلل عمق الاختراق ويزداد عرض اللحام بينما تكون الحالة العكسية في موقع اللحام الشاق ، كما هو موضح في الشكل 8.9. لا يجب أن يتعدى عمل الميل من 6 إلى 8 درجات وإلا فقد يتأثر شكل اللحام وقد ينتج نقص في الانصهار.
إن المسافة بين طرف الالتقاط الحالي والجذر القوسي ، وتدعى قطب الإلكترود ، لها تأثير كبير على هندسة حبة اللحام. عادة ، تكون المسافة بين طرف التلامس والعمل 25 إلى 40 ملم. إذا زاد التوسيع خارج نطاق هذا النطاق فإنه يؤدي إلى تسخين الإلكترود بسبب تأثير الجول ويزيد من معدل الترسب بشكل كبير ، كما هو موضح في الشكل 8.10. أيضا ، فإن الزيادة في معدل ذوبان القطب نتيجة لزيادة في إمتصاص القطب بالكيلو جرام / دقيقة لكل أمبير يتناسب مع ناتج كثافة التيار الكهربائي والعصا.
يتم إعطاء معدل الذوبان الكلي (MR) بالكيلو جرام / دقيقة بالعلاقة:
الشكل. 8.10 تأثير انسداد القطب على معدل الترسب
حيث d و L هما قطر الإلكترود و stick-out على التوالي ، في mm. مع الزيادة في الالتصاق يتناقص عمق الاختراق. هذا العامل يحتاج إلى أن يعطى الاعتبار الواجب عندما يكون الاختراق الأعمق مطلوبًا.
إذا كان عمق طبقة التدفق منخفضًا جدًا ، فقد يكون هناك قدر كبير جدًا من الفلاش القوسي أو من خلال التمويه. جزء من كونها ضارة لعين المشغل هذا
قد يؤدي إلى المسامية في اللحام. إذا كانت طبقة التدفق سميكة جدًا ، فقد تكون حبة اللحام ضيقة ومحددة. يمكن أن تتسبب الزيادة المفرطة في التدفق الحبيبي الناعم جداً في تأليب السطح حيث قد لا تتمكن الغازات المتولدة في معدن اللحام من الفرار. يشار أحيانًا إلى هذه النتوءات على سطح الخرزة على أنها "علامات pock".
