01 Ciężar stopionej kropli
Każdy obiekt będzie miał tendencję do zwisania z powodu własnej grawitacji. Podczas spawania płaskiego ciężar kropli stopionego metalu sprzyja przejściu kropli stopionego metalu. Jednakże podczas spawania pionowego i spawania nad głową ciężar stopionej kropli utrudnia przejście stopionej kropli do jeziorka stopionego i staje się przeszkodą.
02 Napięcie powierzchniowe
Podobnie jak inne ciecze, ciekły metal ma napięcie powierzchniowe, to znaczy, gdy nie ma siły zewnętrznej, powierzchnia cieczy zostanie zminimalizowana i skurczona w okrąg. W przypadku ciekłego metalu napięcie powierzchniowe powoduje, że stopiony metal staje się kulisty.
Po stopieniu metalu elektrody jego ciekły metal nie odpada natychmiast, ale tworzy kulistą kropelkę zwisającą na końcu elektrody pod działaniem napięcia powierzchniowego. W miarę dalszego topienia elektrody objętość stopionej kropli nadal rośnie, aż siła działająca na stopioną kroplę przekroczy napięcie pomiędzy powierzchnią międzyfazową stopionej kropli a rdzeniem spawalniczym, a stopiona kropla oderwie się od rdzenia spawalniczego i przejście do stopionego basenu. Dlatego napięcie powierzchniowe nie sprzyja przejściu stopionych kropelek podczas spawania płaskiego.
Jednakże napięcie powierzchniowe jest korzystne dla przenoszenia stopionych kropelek podczas spawania w innych pozycjach, np. spawania nad głową. Po pierwsze, roztopiony metal wisi do góry nogami na spoinie pod wpływem napięcia powierzchniowego i niełatwo kapie;
Po drugie, kiedy stopiona kropla na końcu elektrody zetknie się ze stopionym metalem jeziorka, stopiona kropla zostanie wciągnięta do stopionego jeziorka w wyniku działania napięcia powierzchniowego stopionego jeziorka.
Im większe napięcie powierzchniowe, tym większa kropla stopionego materiału na końcu rdzenia spawalniczego. Wielkość napięcia powierzchniowego jest zależna od wielu czynników. Na przykład im większa średnica elektrody, tym większe napięcie powierzchniowe stopionej kropli na końcu elektrody;
Im wyższa temperatura ciekłego metalu, tym mniejsze jest jego napięcie powierzchniowe. Dodatek gazu utleniającego (Ar-O2 Ar-CO2) do gazu osłonowego może znacząco obniżyć napięcie powierzchniowe ciekłego metalu, co sprzyja tworzeniu się drobnych kropelek stopionego metalu, które przedostają się do roztopionego jeziorka.
03 Siła elektromagnetyczna (siła skurczu elektromagnetycznego)
Przeciwieństwa się przyciągają, więc oba przewodniki przyciągają się. Siła przyciągająca dwa przewodniki nazywana jest siłą elektromagnetyczną. Kierunek jest od zewnątrz do wewnątrz. Wielkość siły elektromagnetycznej jest proporcjonalna do iloczynu prądów dwóch przewodników, to znaczy im większy prąd przepływający przez przewodnik, tym większa siła elektromagnetyczna.
Podczas spawania możemy uznać, że naładowany drut spawalniczy i kropla cieczy na końcu drutu spawalniczego składają się z wielu przewodników przewodzących prąd.
W ten sposób, zgodnie ze wspomnianą powyżej zasadą efektu elektromagnetycznego, nietrudno zrozumieć, że drut spawalniczy i kropla również podlegają promieniowym siłom skurczu ze wszystkich stron do środka, dlatego nazywa się to elektromagnetyczną siłą ściskającą.
Siła ściskania elektromagnetycznego powoduje, że przekrój pręta spawalniczego ma tendencję do kurczenia się. Siła ściskania elektromagnetycznego nie ma wpływu na stałą część pręta spawalniczego, ale ma duży wpływ na ciekły metal na końcu pręta spawalniczego, powodując szybkie tworzenie się kropli.
Na kulistą kropelkę metalu siła elektromagnetyczna działa pionowo na jej powierzchnię. Miejscem o największej gęstości prądu będzie część kropli o cienkiej średnicy, która będzie jednocześnie miejscem największego działania elektromagnetycznej siły ściskającej.
Dlatego też, gdy szyjka stopniowo staje się cieńsza, wzrasta gęstość prądu, a także wzrasta elektromagnetyczna siła ściskająca, co powoduje, że stopiona kropla szybko odrywa się od końca elektrody i przechodzi do stopionego jeziorka. Zapewnia to, że stopiona kropla może płynnie przejść w stan topnienia w dowolnym położeniu przestrzennym.
Sprzęt spawalniczy Xinfa charakteryzuje się wysoką jakością i niską ceną. Aby uzyskać szczegółowe informacje, odwiedź:Producenci spawania i cięcia - chińska fabryka spawania i cięcia oraz dostawcy (xinfatools.com)
W dwóch przypadkach: niskiego prądu spawania i spawania, wpływ elektromagnetycznej siły ściskającej na przejście kropel jest inny. Gdy prąd spawania jest niski, siła elektromagnetyczna jest niewielka. W tym momencie na ciekły metal na końcu drutu spawalniczego działają głównie dwie siły, jedna to napięcie powierzchniowe, a druga to grawitacja.
Dlatego w miarę dalszego topienia drutu spawalniczego objętość kropelek cieczy zawieszonych na końcu drutu spawalniczego w dalszym ciągu wzrasta. Kiedy objętość wzrośnie do pewnego stopnia i jej ciężar będzie wystarczający do pokonania napięcia powierzchniowego, kropla oderwie się od drutu spawalniczego i pod wpływem siły ciężkości wpadnie do jeziorka stopionego.
W tym przypadku rozmiar kropli jest często duży. Gdy tak duża kropla przechodzi przez szczelinę łukową, często dochodzi do zwarcia łuku, co skutkuje dużymi rozpryskami, a spalanie łuku jest bardzo niestabilne. Gdy prąd spawania jest duży, elektromagnetyczna siła ściskająca jest stosunkowo duża.
Natomiast rola grawitacji jest bardzo mała. Kropla cieczy przechodzi głównie do stopionego basenu z mniejszymi kropelkami pod działaniem elektromagnetycznej siły ściskającej, a kierunkowość jest silna. Niezależnie od płaskiej pozycji spawania lub pozycji spawania nad głową, kropla metalu zawsze przechodzi od drutu spawalniczego do jeziorka stopionego wzdłuż osi łuku pod działaniem siły ściskającej pola magnetycznego.
Podczas spawania gęstość prądu na elektrodzie lub drucie jest na ogół stosunkowo duża, zatem siła elektromagnetyczna jest główną siłą sprzyjającą przejściu stopionej kropli podczas spawania. W przypadku stosowania pręta osłony gazowej wielkość stopionej kropli jest kontrolowana poprzez regulację gęstości prądu spawania, co jest głównym środkiem technologicznym.
Spawanie to siła elektromagnetyczna wokół łuku. Oprócz wyżej wymienionych efektów może wytwarzać także inną siłę, czyli siłę generowaną przez nierównomierny rozkład natężenia pola magnetycznego.
Ponieważ gęstość prądu metalu elektrody jest większa niż gęstość spawu, natężenie pola magnetycznego generowane na elektrodzie jest większe niż natężenie pola magnetycznego generowanego na spoinie, zatem siła pola jest generowana wzdłuż kierunku wzdłużnego elektrody .
Jego kierunek działania przebiega od miejsca o dużym natężeniu pola magnetycznego (elektroda) do miejsca o małym natężeniu pola magnetycznego (spawana), dlatego niezależnie od przestrzennego położenia spoiny zawsze sprzyja to przejściu stopionego materiału kropla do stopionego basenu.
04 Nacisk na biegun (siła punktowa)
Naładowane cząstki w łuku spawalniczym to głównie elektrony i jony dodatnie. Pod wpływem pola elektrycznego linia elektronów przesuwa się w stronę anody, a jony dodatnie w stronę katody. Te naładowane cząstki zderzają się z jasnymi plamami na dwóch biegunach i są generowane.
Gdy prąd stały jest podłączony dodatnio, ciśnienie jonów dodatnich utrudnia przejście stopionej kropli. Kiedy prąd stały jest odwrotnie podłączony, to ciśnienie elektronów utrudnia przejście stopionej kropli. Ponieważ masa jonów dodatnich jest większa niż elektronów, ciśnienie przepływu jonów dodatnich jest większe niż ciśnienie przepływu elektronów.
Dlatego łatwo jest uzyskać przejście drobnych cząstek, gdy podłączone jest połączenie odwrotne, ale nie jest to łatwe, gdy podłączone jest połączenie dodatnie. Dzieje się tak z powodu różnych ciśnień na biegunach.
05 Siła przedmuchu gazu (siła przepływu plazmy)
Podczas ręcznego spawania łukowego topienie powłoki elektrody jest nieco opóźnione w stosunku do topienia rdzenia spawalniczego, tworząc niewielki odcinek tulei w kształcie „trąbki”, która na końcu powłoki nie uległa jeszcze stopieniu.
Występuje duża ilość gazu powstająca w wyniku rozkładu generatora gazu powłokowego oraz gaz CO powstający w wyniku utleniania pierwiastków węglowych w rdzeniu spawalniczym w osłonie. Gazy te rozszerzają się szybko w wyniku nagrzania do wysokiej temperatury i przepływają wzdłuż niestopionej osłonki prostym (prostym) i stabilnym strumieniem powietrza, wdmuchując stopione kropelki do stopionego basenu. Niezależnie od przestrzennego położenia spoiny, ten przepływ powietrza będzie korzystny dla przejścia stopionego metalu.
Czas publikacji: 20 sierpnia 2024 r
