Studiind această temă vei fi capabil:
să descrii forțele care acționează pentru formarea picăturii
să numești etapele de formare a picăturii
să explici influența curentului de sudare asupra dimensiunilor picăturilor
Modul cel mai simplu de trecere a materialului de adaos spre baia metalică se realizează prin topirea capătului vergelei de metal care urmează a fi depus și prin atingerea lui intermitentă cu baia de sudură. Datorită greutății proprii a picăturii topite de material de adaos și a forțelor create de tensiunea superficială, are loc transferul acestei picături în baia metalică. Transferul se mai poate produce chiar fără atingerea directă a capătului vergele de adaos cu baia metalică, ținând seama că asupra picaturii formate actioneaza și alte forțe specifice fiecărui produs de sudare printre care:
forța creată de presiunea dinamică a gazelor insuflate (la sudarea oxigaz)
forțe electrostatice și electromagnetice (la sudarea prin topire cu procedee electrice).
forțe datorate dilatării prin explozie a unor gaze aflate în spațiul de topire, etc.
În cazul procedeelor de sudare prin topire cu arc electric, care sunt și cele mai răspândite procedee utilizate în practică, transferul picăturilor topite spre baia metalică este complex. În general acest transfer se realizează în condiții mai mult sau mai puțin apropiate de unul din cele două cazuri limită: cu arc scurt și cu arc lung.
Transferul la sudarea cu arc scurt.
Sudarea cu arc scurt, cunoscută în tehnică de specialitate sub sinonimele Short-arc sau Dip transfer, este caracterizată prin scurtcircuitări repetate (anularea tensiunii arcului și creșterea curentului pâna la valoarea maxima de scurtcircuit).
La sudarea cu arc scurt se disting două cazuri specifice de transfer a materialului de adaos spre baia metalică:
Transfer în arc înecat.
Transfer globular.
Transferul cu arc înecat - are loc în cazul procedeului MIG, dacă viteza de avans a sârmei depășește viteza de topire corespunzătoare curentului normal de sudare. În această situație arcul electric își micșorează tot mai mult lungimea până când sârma electrod atinge baia și pătrunde sub nivelul ei. În aceste condiții intensitatea curentului de sudare crește brusc la valoarea de scurtcircuit, pe care o poate debita sursa de curent și are loc o încălzire a capătului sârmei electrod care se topește cu o viteză sporită. Capătul electrodului în contact cu baia metalică este mai cald decat celelalte porțiuni ale sarmei electrod, deci are și o rezistenta electrica mai mare. Astfel curentul de scurtcircuit care străbate electrodul, încălzește și topește mai rapid acest capăt. În urma topirii, se întrerupe scurtcircuitul dintre electrod și baie, iar arcul se reaprinde. Prin aceasta curentul de scurt-circuit se readuce la valoarea normală, pentru care se reduce și viteza de topire, iar apoi ciclul se repetă. Reactivitatea chimică dintre electrodul topit și atmosfera arcului electric este mult mai redusă în cazul acestui procedeu. Din acest motiv atmosfera protectoare în care se sudează poate fi un gaz inert (argon) sau chiar un gaz activ (argon + 1% oxigen; argon + (5-20)% CO2; și CO2 pur), fără condiții speciale pentru sârma electrod.
Transferului globular - modul de trecere a picăturilor de la electrod spre baia metalică: deoarece arcul este scurt, picătura atinge baia metalică înainte de a se desprinde de capătul electrodului și se realizează scurtcircuitul. Datorită valorilor mari ale curentului, forțele de atracție dintre curentii paraleli cresc.
Transferul la sudarea cu arc lung
În cazul sudării cu arc lung, transferul picăturilor se datorează forțelor magnetice și a forțelor de gâtuire datorate atracției dintre liniile paralele de curent, dar se pare că un rol important îl dețin și forțele produse de presiunea gazelor. a – formarea picaturii, b – separarea gazelor, c – desprinderea picaturii, d – fragmentarea picaturii.
Etapele de transfer al picăturii