01 Gravidade da gota fundida
Qualquer objeto terá tendência a ceder devido à sua própria gravidade. Na soldagem plana, a gravidade da gota de metal fundido promove a transição da gota fundida. Porém, na soldagem vertical e na soldagem aérea, a gravidade da gota fundida dificulta a transição da gota fundida para a poça fundida e se torna um obstáculo.
02 Tensão superficial
Como outros líquidos, o metal líquido possui tensão superficial, ou seja, quando não há força externa, a área superficial do líquido será minimizada e reduzida em um círculo. Para metal líquido, a tensão superficial torna o metal fundido esférico.
Depois que o metal do eletrodo derrete, seu metal líquido não cai imediatamente, mas forma uma gota esférica pendurada na extremidade do eletrodo sob a ação da tensão superficial. À medida que o eletrodo continua a derreter, o volume da gota fundida continua a aumentar até que a força que atua sobre a gota fundida exceda a tensão entre a interface da gota fundida e o núcleo de soldagem, e a gota fundida se separará do núcleo de soldagem. e transição para a poça de fusão. Portanto, a tensão superficial não é propícia à transição de gotículas fundidas na soldagem plana.
Contudo, a tensão superficial é benéfica para a transferência de gotículas fundidas quando se solda em outras posições, como na soldagem aérea. Primeiro, o metal fundido fica pendurado de cabeça para baixo na solda sob a ação da tensão superficial e não é fácil de pingar;
Em segundo lugar, quando a gota fundida na extremidade do eletrodo entra em contato com o metal da poça fundida, a gota fundida será puxada para a poça fundida devido à ação da tensão superficial da poça fundida.
Quanto maior a tensão superficial, maior será a gota fundida na extremidade do núcleo de soldagem. O tamanho da tensão superficial está relacionado a muitos fatores. Por exemplo, quanto maior for o diâmetro do eléctrodo, maior será a tensão superficial da gota fundida na extremidade do eléctrodo;
Quanto maior a temperatura do metal líquido, menor será sua tensão superficial. A adição de gás oxidante (Ar-O2 Ar-CO2) ao gás de proteção pode reduzir significativamente a tensão superficial do metal líquido, o que conduz à formação de gotículas fundidas de partículas finas para serem transferidas para a poça fundida.
03 Força eletromagnética (força de contração eletromagnética)
Os opostos se atraem, então os dois condutores se atraem. A força que atrai os dois condutores é chamada de força eletromagnética. A direção é de fora para dentro. A magnitude da força eletromagnética é proporcional ao produto das correntes dos dois condutores, ou seja, quanto maior a corrente que passa pelo condutor, maior será a força eletromagnética.
Ao soldar, podemos considerar o fio de soldagem carregado e a gota de líquido na extremidade do fio de soldagem como compostos de muitos condutores condutores de corrente.
Desta forma, de acordo com o princípio do efeito eletromagnético acima mencionado, não é difícil entender que o fio de soldagem e a gota também estão sujeitos a forças de contração radial de todos os lados para o centro, por isso é chamada de força de compressão eletromagnética.
A força de compressão eletromagnética faz com que a seção transversal da haste de soldagem tenda a encolher. A força de compressão eletromagnética não tem efeito na parte sólida da haste de soldagem, mas tem grande influência no metal líquido na extremidade da haste de soldagem, fazendo com que a gota se forme rapidamente.
Na gota esférica de metal, a força eletromagnética atua verticalmente em sua superfície. O local com maior densidade de corrente será a parte de diâmetro fino da gota, que também será o local onde mais atua a força de compressão eletromagnética.
Portanto, à medida que o pescoço se torna gradualmente mais fino, a densidade de corrente aumenta e a força de compressão eletromagnética também aumenta, o que faz com que a gota fundida se separe rapidamente da extremidade do eletrodo e faça a transição para a poça fundida. Isso garante que a gota fundida possa fazer uma transição suave para a fusão em qualquer posição espacial.
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Nos dois casos de baixa corrente de soldagem e soldagem, a influência da força de compressão eletromagnética na transição das gotas é diferente. Quando a corrente de soldagem é baixa, a força eletromagnética é pequena. Neste momento, o metal líquido na extremidade do fio de soldagem é afetado principalmente por duas forças, uma é a tensão superficial e a outra é a gravidade.
Portanto, à medida que o fio de soldagem continua a derreter, o volume da gota líquida pendurada na extremidade do fio de soldagem continua a aumentar. Quando o volume aumenta até certo ponto e sua gravidade é suficiente para superar a tensão superficial, a gota se desprende do fio de soldagem e cai na poça derretida sob a ação da gravidade.
Neste caso, o tamanho da gota costuma ser grande. Quando uma gota tão grande passa pela abertura do arco, o arco geralmente entra em curto-circuito, resultando em grandes respingos, e a queima do arco é muito instável. Quando a corrente de soldagem é grande, a força de compressão eletromagnética é relativamente grande.
Em contraste, o papel da gravidade é muito pequeno. A gota de líquido transita principalmente para a poça fundida com gotas menores sob a ação da força de compressão eletromagnética, e a direcionalidade é forte. Independentemente da posição de soldagem plana ou da posição de soldagem acima da cabeça, o metal da gota sempre transita do fio de soldagem para a poça fundida ao longo do eixo do arco sob a ação da força de compressão do campo magnético.
Durante a soldagem, a densidade de corrente no eletrodo ou fio é geralmente relativamente grande, de modo que a força eletromagnética é a força principal que promove a transição da gota fundida durante a soldagem. Quando a haste de proteção contra gás é usada, o tamanho da gota fundida é controlado ajustando a densidade da corrente de soldagem, que é um importante meio de tecnologia.
Soldagem é a força eletromagnética ao redor do arco. Além dos efeitos acima mencionados, também pode produzir outra força, que é a força gerada pela distribuição desigual da intensidade do campo magnético.
Como a densidade de corrente do metal do eletrodo é maior que a densidade da soldagem, a intensidade do campo magnético gerada no eletrodo é maior que a intensidade do campo magnético gerada na soldagem, de modo que uma força de campo é gerada ao longo da direção longitudinal do eletrodo .
Sua direção de ação é do local com alta intensidade de campo magnético (eletrodo) para o local com baixa intensidade de campo magnético (soldagem), portanto, não importa qual seja a posição espacial da solda, ela é sempre propícia à transição do fundido gota para a poça de fusão.
04 Pressão do pólo (força pontual)
As partículas carregadas no arco de soldagem são principalmente elétrons e íons positivos. Devido à ação do campo elétrico, a linha do elétron se move em direção ao ânodo e os íons positivos se movem em direção ao cátodo. Estas partículas carregadas colidem com os pontos brilhantes nos dois pólos e são geradas.
Quando a CC está conectada positivamente, a pressão dos íons positivos dificulta a transição da gota fundida. Quando a CC é conectada inversamente, é a pressão dos elétrons que dificulta a transição da gota fundida. Como a massa dos íons positivos é maior que a dos elétrons, a pressão do fluxo de íons positivos é maior que a do fluxo de elétrons.
Portanto, é fácil produzir transição de partículas finas quando a conexão reversa está conectada, mas não é fácil quando a conexão positiva está conectada. Isto se deve às diferentes pressões dos pólos.
05 Força de sopro de gás (força de fluxo de plasma)
Na soldagem a arco manual, o derretimento do revestimento do eletrodo fica ligeiramente atrás do derretimento do núcleo de soldagem, formando uma pequena seção de manga em forma de "trombeta" que ainda não derreteu no final do revestimento.
Há uma grande quantidade de gás gerado pela decomposição do gaseificador de revestimento e gás CO gerado pela oxidação dos elementos de carbono no núcleo de soldagem do revestimento. Esses gases se expandem rapidamente devido ao aquecimento a alta temperatura e correm ao longo da direção do invólucro não derretido em um fluxo de ar reto (reto) e estável, soprando as gotículas fundidas na poça fundida. Independentemente da posição espacial da solda, este fluxo de ar será benéfico para a transição do metal fundido.
Horário da postagem: 20 de agosto de 2024
