Načini prijenosa zavarivanjem: sprej, globalni i kratki spoj

Kod MIG zavarivanja (GMAW), dodatni metal se može prenijeti s elektrode na radni komad na dva načina:

1. Kratki spoj – Ovo je kada elektroda dođe u kontakt s rastaljenom zavarenom kupkom, čime se uspostavi kratki spoj, što je poznato kao prijenos kratkog spoja (zavarivanje kratkim spojem);
2. Prijenos kapljica (globalni prijenos ili prijenos raspršivanjem) – Ovo je kada se diskretne kapljice pomiču preko lučnog raspora pod utjecajem gravitacije ili elektromagnetskih sila.

Oblik, veličina, smjer kapi (aksijalni ili neaksijalni) i vrsta prijenosa određeni su brojnim čimbenicima.

Čimbenici koji imaju najveći utjecaj su:

1. Veličina i vrsta struje zavarivanja
2. Gustoća struje
3. Sastav elektrode
4. Produžetak elektrode
5. Zaštitni plin
6. Karakteristike napajanja

Aksijalno usmjereni prijenos odnosi se na kretanje kapljica po liniji koja je nastavak uzdužne osi elektrode.

Neaksijalno usmjeren prijenos odnosi se na kretanje u bilo kojem drugom smjeru.

Prijenos s kratkim spojem

Prijenos u kratkom spoju koristi najniži raspon struja zavarivanja i promjera elektrode koji je povezan s MIG zavarivanjem.

Ova vrsta prijenosa proizvodi malu, brzo smrzavajuću kupku za zavarivanje koja je općenito prikladna za spajanje tankih presjeka, zavarivanje izvan položaja i punjenje velikih korijenskih otvora.

Kada je unos topline zavarivanja izuzetno nizak, izobličenje ploče je malo. Metal se prenosi s elektrode na radni komad samo tijekom razdoblja kada je elektroda u kontaktu sa zavarenom kupkom. Nema prijenosa metala preko lučnog raspora.

Elektroda dolazi u kontakt s rastaljenom bazom za zavarivanje postojanom brzinom u rasponu od 20 do preko 200 puta svake sekunde. Kako žica dodiruje metal zavara, struja se povećava. Nastavio bi se povećavati da se ne formira luk.

Brzina povećanja struje mora biti dovoljno visoka da održi rastaljeni vrh elektrode dok se dodatni metal ne prenese. Ne bi se smjelo događati tako brzo da uzrokuje prskanje raspadom prijenosne kapi dodatnog metala.

Brzina povećanja struje kontrolira se podešavanjem induktiviteta u izvoru struje. Potrebna vrijednost induktiviteta ovisi o električnom otporu kruga zavarivanja i temperaturnom rasponu taljenja elektrode.

Napon otvorenog kruga izvora napajanja mora biti dovoljno nizak da se luk ne može nastaviti pod postojećim uvjetima zavarivanja. Dio energije za održavanje luka osigurava se induktivnim skladištenjem energije tijekom razdoblja kratkog spoja.

Budući da se prijenos metala događa samo tijekom kratkog spoja, zaštitni plin ima vrlo mali učinak na ovu vrstu prijenosa. Može doći do prskanja, a obično je uzrokovano ili razvijanjem plina ili elektromagnetskim silama na rastaljenom vrhu elektrode.

Prednosti prijenosa s kratkim spojem

• Niske amperaže
• Radi na tankim materijalima
• Može se koristiti izvan položaja

Nedostaci kratkog spoja prijenosa

• Može uzrokovati prskanje
• Može uzrokovati hladno krilo
• Može uzrokovati potkopavanje
• Ne mogu sve materijale skratiti

Globularni prijenos

S pozitivnom elektrodom (DCRP), globularni prijenos se odvija kada je gustoća struje relativno niska, bez obzira na vrstu zaštitnog plina. Međutim, zaštita od ugljičnog dioksida (CO2) omogućuje ovu vrstu prijenosa pri svim korisnim strujama zavarivanja.

Metoda globularnog prijenosa karakterizirana je veličinom kapi većeg promjera od promjera elektrode.

Globularni, aksijalno usmjeren prijenos može se postići u uglavnom inertnom plinskom štitu bez prskanja. Duljina luka mora biti dovoljno duga kako bi se osiguralo odvajanje kapljice prije nego što dođe u kontakt s rastaljenim metalom. Međutim, dobiveni zavar je vjerojatno neprihvatljiv zbog nedostatka fuzije, nedovoljnog prodiranja i pretjeranog ojačanja.

Zaštita od ugljičnog dioksida uvijek dovodi do neaksijalno usmjerenog globularnog prijenosa. To je zbog elektromagnetske odbojne sile koja djeluje na dno rastaljenih kapljica.

Protok električne struje kroz elektrodu stvara nekoliko sila koje djeluju na rastaljeni vrh.

Najvažnije od njih su sila stiskanja i sila reakcije anode. Veličina sile priklještenja izravna je funkcija struje zavarivanja i promjera žice i obično je odgovorna za odvajanje kapljice.

Sa CO2 zaštitom, žičana elektroda se topi toplinom luka koja se provodi kroz rastaljenu kap. Vrh elektrode nije obavijen plazmom luka. Otopljena kap raste dok se ne odvoji kratkim spojem ili gravitacijom.

Prednosti globularnog prijenosa

• Ima veću stopu taloženja
• Veća žica

Nedostaci globularnog prijenosa

• Može uzrokovati prskanje
• Može se koristiti samo u ravnom ili vodoravnom položaju

Prijenos sprejom

U plinskom štitu od najmanje 80 posto argona ili helija, prijenos dodatnog metala mijenja se iz globularnog u raspršeni tip kako se struja zavarivanja povećava za danu veličinu elektrode. Za sve metale, promjena se odvija pri trenutnoj vrijednosti koja se naziva prijelazna struja globular-to-spray.

Prijenos tipa raspršivanja ima tipičan fini lučni stupac i šiljasti vrh žice povezan s njim. Rastaljeni dodatni metal prenosi se preko luka kao fine kapljice. Promjer kapljice je jednak ili manji od promjera elektrode. Mlaz metala je aksijalno usmjeren.

Smanjenje veličine kapljice također je popraćeno povećanjem brzine odvajanja kapljice, kao što je prikazano na slici 10-47.

Brzina prijenosa metala može se kretati od manje od 100 do nekoliko stotina kapljica u sekundi kako se brzina dodavanja elektrode povećava od približno 100 do 800 in./min (42 do 339 mm/s).

Prednosti prijenosa sprejom

• Nema prskanja
• Dobro pranje
• Dobra stopa taloženja
• Dobar izgled perli

Nedostaci prijenosa sprejom

• Ima vrlo vrući luk
• Može se koristiti samo u ravnom ili vodoravnom položaju
• Ima ograničenu penetraciju
• Ne može zavarivati ​​tanke materijale

Prijenos pulsirajućim raspršivanjem

Pulsni prijenos je derivat prijenosa raspršivanjem, s ciljem da se maksimiziraju njegove prednosti, a da se njegovi nedostaci svedu na minimum. Prijenos impulsa djeluje kroz cikličku varijaciju struje zavarivanja od visoke vršne struje do niske pozadinske struje.

Pri vršnoj struji, veliki unos topline olakšava odvajanje jedne kapljice od elektrode, koja se gura u bazen za zavarivanje na način sličan prijenosu raspršivanjem.

Međutim, za razliku od kontinuiranog prijenosa raspršivača, pulsni prijenos omogućuje stvaranje i odvajanje samo jedne kapljice tijekom svakog impulsa.

Nakon toga slijedi faza niske pozadinske struje, koja održava luk, ali je nedostatna da izazove prijenos metala. Otopljena kapljica na vrhu elektrode se tako ostavi da se ohladi i lagano skrutne, osiguravajući da ne postane prevelika i da se prerano odvoji.

Ovo je razdoblje kritično za smanjenje unosa topline, čime se smanjuje mogućnost progaranja i izobličenja, osobito kod tankih materijala.

Prijelaz između vršne i pozadinske struje događa se brzo i kontrolira ga izvor napajanja, koji mora biti sposoban osigurati funkciju prijenosa impulsa.

Frekvencija pulsiranja može se kretati od nekoliko impulsa u sekundi do nekoliko stotina, ovisno o parametrima zavarivanja i zahtjevima.

Prijenos impulsa također ublažava ograničenja položaja koja utječu na raspršene i globularne prijenose, omogućujući njegovu upotrebu u svim položajima zavarivanja.

Nadalje, nudi visoku stopu taloženja, odličan izgled zavarenog spoja i minimalizira prskanje.

Prijenos impulsa posebno je koristan za zavarivanje tankih ili toplinski osjetljivih materijala i zavarivanje izvan položaja, što ga čini svestranim načinom prijenosa.

Pročitajte više: Isplati li se Pulse MIG?

Prednosti prijenosa pulsa:

• Smanjuje unos topline, smanjujući izobličenje i progorevanje
• Može se koristiti u svim položajima zavarivanja
• Visoka stopa taloženja
• Minimalno prskanje
• Izvrstan izgled zavarenog spoja
• Učinkovito za tanke ili toplinski osjetljive materijale

Nedostaci pulsnog prijenosa:

• Zahtijeva specijalizirani izvor napajanja s mogućnošću impulsa
• Parametri zavarivanja moraju biti precizno kontrolirani, što zahtijeva vješte operatere
• Mogućnost nedostatka fuzije ako parametri pulsa nisu ispravno postavljeni.

Zamotavanje

Razumijevanje karakteristika različitih načina prijenosa zavarivanja – kratkospojni, globularni, raspršeni i pulsni prijenos – ključno je za postizanje optimalnih rezultata MIG zavarivanja.

Svaki način ima jedinstvene prednosti i mane koje ga čine prikladnim za određene primjene i uvjete.

Kratko spajanje je idealno za tanke materijale i zavarivanje izvan položaja, dok su globularni i raspršeni prijenosi učinkoviti, ali imaju poziciona ograničenja.

Pulsni prijenos genijalno kombinira prednosti ovih načina, nudeći svestranost, visoke stope taloženja i minimalno prskanje, posebno pogodno za tanke ili toplinski osjetljive materijale.

Međutim, zahtijeva preciznost u parametrima i specijalizirani izvor energije.

Upamtite, ispravan način prijenosa može značajno utjecati na kvalitetu, učinkovitost i izgled zavara, zahtijevajući dobro informiran izbor temeljen na vašem projektu.

Povezano čitanje

Postavke MIG zavarivanja s dijagramom