Charakterystyka przenoszenia i spawania metalu

Sposób przenoszenia metalu może wpływać na zakres utraty pierwiastków stopowych, zmieniając przez to metalurgiczne właściwości stopiwa. Może również wpływać na stosunek szerokości zgrzeiny (W) do penetracji (P) nazywany współczynnikiem kształtu penetracji spoiny lub "aspektem", jak również fizycznym wyglądem ściegu, w szczególności formowaniem zmarszczek.

Efekty metalurgiczne:

Przenoszenie metalu z elektrody do pracy odbywa się poprzez obszar temperatury łuku o temperaturze w zakresie od 6000 ° C do 20 000 ° C w zależności od metalu i procesu spawania. Ilość metalu, który ulega odparowaniu, zależy nie tylko od temperatury, ale również od czasu, w którym kropla przyjmuje objętość od elektrody do jeziorka spawalniczego. Długość łuku odgrywa więc istotną rolę.

W trybie zwarcia metal przenosi się przez mostkowanie elektrody i jeziorka spawalniczego, a zatem metal nie dociera do wysokiej temperatury, a zatem utrata przez parowanie jest niska. Jednak podczas globularnego przenoszenia metalu kropla pozostaje zawieszona na wierzchołku elektrody przez znaczny czas, a także zajmuje dużo więcej czasu, aby przejść przez szczelinę łukową, aby połączyć się z jeziorkiem spawalniczym. W związku z tym straty w pierwiastkach stopowych przez odparowanie są znaczące przy globularnym przenoszeniu metalu.

W trybie natryskiwania metal przenosi się w bardzo małych kropelkach. Chociaż czas, w którym roztopiony metal pozostaje na wierzchołku elektrody, jest bardzo krótki, ale z powodu drobnego rozmiaru kropelek ma on znacznie większą powierzchnię do odparowania. Objętość metalowej kropelki jest mała, a zatem łatwo osiąga wyższą temperaturę, zwiększając w ten sposób straty spowodowane parowaniem.

W zależności od sposobu przenoszenia metalu i procesu zgrzewania zwykle przyjętego dla danego metalu, stratę pierwiastków stopowych można określić i uwzględnić, umożliwiając w ten sposób kontrolę końcowych metalurgicznych właściwości ściegu spoiny.

Współczynnik kształtu penetacji spawu (W / P):

Penetracja spawania jest ogólnie uważana za zwiększającą się wraz z prądem. Wraz ze wzrostem prądu powoduje to powstanie sił elektromagnetycznych, które powodują rozwój plazmy. Siła wywierana przez strumień plazmy odgrywa ważną rolę w decydowaniu o głębokości wnęki puli spawalniczej, a tym samym w penetracji. Ponadto, tryb transferu metalu zmienia się z zwarcia do globular, do trybu natryskowego, gdy prąd jest zwiększony. Można zatem uznać, że penetracja będzie głębsza dla trybu natryskowego niż dla trybu zwarciowego lub trybu globularnego.

Na szerokość ściegu wpływa głównie napięcie łuku lub długość łuku. Nie jest jednak wskazane dokonanie prostej bezpośredniej dedukcji o szerokości spoiny od napięcia łuku lub długości łuku, ponieważ wiele innych czynników, takich jak prędkość spawania, przewodność cieplna i temperatura topnienia metalu, wpływa na geometrię ściegu spoiny. Jednakże, jeżeli wszystkie inne parametry są utrzymywane na stałym poziomie, współczynnik kształtu penetracji spawania, tj. W / P, może być w znacznym stopniu zmodyfikowany przez sterowanie trybem przenoszenia metalu.

Spoiny spawania:

Zmarszczki na powierzchni spoiny są nieodłącznie związane z niektórymi procesami spawalniczymi, np. SMAW. Wsady wskazują kształt izotermy spoiny metalowej w czasie krzepnięcia. Czasami przypisuje się je również do tak zwanego "Solute Banding", czyli pasm reprezentujących front krzepnięcia metalu w jeziorku spawalniczym.

Własna fluktuacja napięcia w sieci zasilającej jest uważana za inny czynnik decydujący o powstawaniu zmarszczek i to przekonanie jest dodatkowo wzmacniane przez brak tego zjawiska w przypadku zasilanych akumulatorowo źródeł mocy spawania. Zmarszczki są czasem związane z ruchem tkania elektrody.

Uważa się również, że fluktuacja powierzchni jeziorka spawalniczego spowodowana siłą wywieraną przez strumień plazmy lub przepływ gazu przyczynia się do tworzenia fal spoiny.

Zmarszczki są jednak głównie związane ze spawami o niskim poborze ciepła i często są widoczne ze względu na ich brak w spawach o dużej mocy cieplnej, takich jak spawanie łukiem krytym i synergiczne spawanie MIG w trybie natryskowym. Wydaje się to być sprzeczne z niektórymi z podanych wyżej powodów ich formowania. W związku z tym zmarszczki na spoinie można uważać za zagadkę, którą należy zdecydowanie rozstrzygnąć.