Modi van Metal Transfer: 5 soorten

Deze wijzen van overdracht van metaal zijn geclassificeerd zoals weergegeven in tabel 6.1:

Het is duidelijk uit tabel 6.1 dat er in principe vier wijzen van metaaloverdracht zijn, namelijk kortsluiting, bolvormig, verstoven en slakken, omhuld waarbij elk één of meer variant (en) heeft.

Type # 1. Kortsluittransfer:

Bij kortsluitoverdracht is er een periodieke overbrugging van de opening tussen de elektrode en het werkstuk, waardoor de boog uitdooft. Dientengevolge treedt een zware stroming van stroom op die resulteert in een verhoogde verwarming van de brug. Verminderde viscositeit en oppervlaktespanning, verhoogde elektromotorische en hydrodynamische krachten resulteren in de overdracht van gesmolten metaal van de elektrode naar het smeltbad. Met de overdracht van metaal wordt de brug verbroken en de spanning heeft de neiging om naar de open circuitwaarde te springen en de boog wordt opnieuw ontstoken.

Dit type kortsluiting wordt gewoonlijk geassocieerd met lassen met een lage stroom en een korte booglengte met beklede elektroden, hoewel een vergelijkbare overdrachtsmodus ook kan worden tegengekomen bij MIG-lassen, maar het heeft niet veel voorkeur, behalve in sommige gevallen zoals positielassen.

Dip Transfer:

Dit is ook een kortsluitingsmodus voor metaaloverdracht, maar in dit geval wordt de elektrode in een snel tempo in het smeltbad gevoerd, zodat de draad in het zwembad valt voordat de druppel wordt losgemaakt. Net als bij de normale kortsluitoverdracht stijgt de stroom op het moment van een kortsluiting, wat resulteert in overmatige verhitting en dus in het breken van de kortsluitbrug met een overdracht van metaal van de elektrode naar de laspool. Dit type overdracht is geassocieerd met GMAW, met name de CO ₂ -variant.

Type # 2. Globulaire overdracht:

In de bolvormige modus van metaaloverdracht wordt de gesmolten metaaldruppel losgemaakt van de elektrodetop vanwege de zwaartekracht en andere krachten die erop werken, zoals bij kortsluitoverdracht. De losgemaakte bolletje reist onder invloed van de zwaartekracht en hydrodynamische krachten direct naar het smeltbad en wordt aangeduid als 'drop-transfer'. Er is nauwelijks kans dat de boog uitdooft.

Dit type overdracht treedt op als de booglengte van medium tot lang is, dwz de grootste geproduceerde druppel is niet groot genoeg om kortsluiting te veroorzaken. Vanwege de lange retentie aan de elektrodelip is de druppeldiameter normaal groter dan de elektrodediameter. De druppeltemperatuur is ook hoger dan in het geval van kortsluitoverdracht.

Afgewezen overdracht:

In de bolvormige modus van metaaloverdracht als de druppel, na losraken van de elektrode niet rechtstreeks naar het lasbad reikt en in feite ervan wordt afgestoten onder de werking van bepaalde krachten, bijvoorbeeld omgekeerde plasmastraal, dan wordt er naar verwezen als afgekeurde wijze van overdracht.

Dit type overdracht wordt als onbevredigend beschouwd omdat het resulteert in een slechte metaaloverdrachtsefficiëntie als gevolg van onnodige vertraging in druppelloslating en omdat het gepaard gaat met overmatig spatten. Deze wijze van metaaloverdracht wordt in het algemeen aangetroffen bij het C02 lassen van staal met middellange tot lange booglengte en lage tot middelgrote lasstroom.

Type # 3. Spray Transfer:

De spuitmodus van metaaloverdracht wordt normaal geassocieerd met hoge stroomdichtheden. De hoge stroomdichtheid leidt tot een zeer hoge temperatuur van de gesmolten druppel met als gevolg verlaging van de oppervlaktespanning. Naarmate de stroomdichtheid wordt verhoogd, neemt de groeisnelheid van de druppeltjes evenredig toe met de temperatuurstijging en worden elektromagnetische krachten in de vorm van een knijpeffect significant en wegen deze op tegen de oppervlaktespanning.

Met hoge knijpkrachten wordt het uiteinde van de elektrode te allen tijde ingesnoerd. Druppeltjes worden afgeknepen voordat ze de grootte bereiken die is toegestaan ​​door de oppervlaktespanning, en dat resulteert in wat wordt genoemd als spuitmodus voor metaaloverdracht. Afhankelijk van de stroomdichtheid heeft de spuitmodus drie verschillende stadia, te weten, geprojecteerde, stromende en roterende overdrachten.

In het bolvormige bereik van metaaloverdracht is de stroom te laag om de nodige straal- en knijpkrachten te vormen voor het losmaken van de druppel. Naarmate de stroom wordt verhoogd, treedt de overgang van bolvormige naar geprojecteerde spray op waarbij de druppels loskomen van de punt van de elektrode wanneer deze veel kleiner zijn dan in druppeloverdracht.

De geprojecteerde spray wordt ook wel 'drop spray' genoemd en het huidige bereik waarover het werkt, in stroombronnen met constante stroom, is naar verluidt smal. Maar er is gevonden dat druppelspray de minste spatten en rook geeft met een hogere depositie-efficiëntie dan andere varianten van de spuitmodus.

Bij nog hogere stromen wordt het uiteinde van de elektrode taps en stroomt er een fijne straal druppels af. Dit type overdracht gaat gepaard met een goed ontwikkelde plasmastraal, zoals blijkt uit de dampstroom. Dit type transfer wordt soms 'puckering transfer' genoemd en resulteert in een kraal met 'vinger' penetratie. Dit wordt veroorzaakt door de vorming van een ionisatiekern in de boogkolom en het temperatuurprofiel van de boogkolom wordt afgebeeld door het gesmolten gebied op de plaat.

Bij zeer hoge stromen (boven 750 A) wordt de lasboog onregelmatig omdat de voedingsdraad begint te trillen en de boog in een vorm van rotatie gaat. Dit mechanisme is meer overheersend met sommige lasmaterialen dan andere. De reden voor dit gedrag kan worden toegeschreven aan het feit dat de hoge stroom die in de voedingsdraad stroomt ervoor zorgt dat deze plastic wordt als gevolg van de Joule- of PR-verwarming van de draad.

De reactiekracht van de plasmastraal aan het einde van de draad creëert krachten op de lasdraad die vergelijkbaar zijn met die van een kunststof slangpijp, vrij aan één uiteinde, die water onder hoge druk draagt. Het draaduiteinde zal dus oscilleren en wanneer de draad terugsmelt, zullen de druppels die de plasmastraal binnenkomen, onder verschillende hoeken worden uitgestoten volgens de richting van de straal op dat moment.

Sproeimodi van metaaloverdracht, hierboven beschreven, zijn geassocieerd met GMAW met middellange tot lange booglengtes. Er is geen sprake van booguitdoving op het moment van metaaloverdracht in deze wijzen van metaaloverdracht.

Explosieve overdracht:

Soms wordt door cine-fotografie waargenomen dat de druppel wordt verbrijzeld terwijl deze zich nog steeds aan de elektrodetip bevindt of kort na het losmaken ervan. Dit type metaaloverdracht staat bekend als explosieve overdracht en wordt toegeschreven aan de vorming van gasbellen in de vloeistofdruppel aan de elektrodetip. De bellen kunnen worden gevormd als gevolg van de vorming van CO in het geval van staal en sommige geabsorbeerde gassen in het geval van non-ferro metalen.

Deze bellen groeien en barsten uiteindelijk, waarbij kleine druppeltjes weg van de elektrode worden verstrooid. Dergelijke barstende druppels zijn waargenomen bij het lassen met beklede elektroden (SMAW) en met inert gas afgeschermd metaalbooglassen (GMAW). Explosieve type metaaloverdracht kan leiden tot overmatig spatten en lassen met een slecht uiterlijk.

Type # 4. Slag-beveiligde overdracht:

X-ray cinematografie heeft onthuld dat de overdracht van metaal in ondergedoken booglassen vergelijkbaar is met die welke wordt waargenomen met naakte draadelektroden zoals in GMAW. De druppel na het loslaten wordt ofwel rechtstreeks in het smeltbad geprojecteerd of wordt zijwaarts geworpen.

In het laatste geval raakt de druppel de wand van de fluxholte die de boog omringt en schuift deze mee naar het smeltbad, zoals getoond in Fig. 6.2. Dit resulteert in een tragere snelheid van metaaloverdracht. Het staat bekend als 'fluxwand geleide overdracht' en resulteert om voor de hand liggende redenen in verbeterde metaal-slakreacties.

Slag-beschermde overdracht vindt ook plaats in het geval van elektroslaklassen waarbij er geen massiefwandige fluxholte is maar de elektrode continu smelt in een bassin van gesmolten slakken op hoge temperatuur.

In het geval van flux-geboord booglassen worden ook druppels omhuld door gesmolten slak maar daarin is de overdracht soortgelijk aan die waargenomen in GMAW.

Type # 5. Metaaltransfer van extra opvuldraad:

Metaaloverdracht van extra lasdraad vindt plaats wanneer een dergelijke draad of staaf wordt gebruikt zoals bij het booglassen van wolfraam, plasma-booglassen en het oxy-brandstofgaslassen. Bij deze processen wordt de vuldraad gesmolten door het toevoeren van warmte zonder een deel van het elektrische circuit te vormen.

De krachten die op de gesmolten druppel werken zijn vergelijkbaar met die in SMAW en GMAW, maar het elektromagnetische knijpeffect speelt geen rol door afwezig te zijn. De overdracht kan daarom de spuitmodus niet naderen. Meestal wordt kortsluitings- (of overbruggings) modus van metaaloverdracht toegepast om het maximale gebruik van warmte te maken. Druppeloverdracht kan echter ook worden gebruikt, indien nodig. Globulaire of drop-overdracht resulteert, indien gebruikt, in lagere depositie-efficiëntie als gevolg van vertraagde loslating van de druppel van de vuldraad.