01 Gravedad de la gota fundida
Cualquier objeto tendrá tendencia a hundirse debido a su propia gravedad. En la soldadura plana, la gravedad de la gota de metal fundido promueve la transición de la gota fundida. Sin embargo, en la soldadura vertical y en la soldadura por encima de la cabeza, la gravedad de la gota fundida dificulta la transición de la gota fundida al baño fundido y se convierte en un obstáculo.
02 Tensión superficial
Al igual que otros líquidos, el metal líquido tiene tensión superficial, es decir, cuando no hay fuerza externa, la superficie del líquido se minimizará y se reducirá en un círculo. En el caso del metal líquido, la tensión superficial hace que el metal fundido sea esférico.
Después de que el metal del electrodo se funde, su metal líquido no se cae inmediatamente, sino que forma una gota esférica que cuelga del extremo del electrodo bajo la acción de la tensión superficial. A medida que el electrodo continúa derritiéndose, el volumen de la gota fundida continúa aumentando hasta que la fuerza que actúa sobre la gota fundida excede la tensión entre la interfaz de la gota fundida y el núcleo de soldadura, y la gota fundida se desprenderá del núcleo de soldadura. y transición al baño fundido. Por lo tanto, la tensión superficial no favorece la transición de las gotas fundidas en la soldadura plana.
Sin embargo, la tensión superficial es beneficiosa para la transferencia de gotas fundidas cuando se suelda en otras posiciones, como la soldadura por encima de la cabeza. Primero, el metal fundido del charco cuelga boca abajo sobre la soldadura bajo la acción de la tensión superficial y no es fácil de gotear;
En segundo lugar, cuando la gota fundida en el extremo del electrodo entra en contacto con el metal del baño fundido, la gota fundida será atraída hacia el baño fundido debido a la acción de la tensión superficial del baño fundido.
Cuanto mayor es la tensión superficial, más grande es la gota fundida al final del núcleo de soldadura. El tamaño de la tensión superficial está relacionado con muchos factores. Por ejemplo, cuanto mayor sea el diámetro del electrodo, mayor será la tensión superficial de la gota fundida en el extremo del electrodo;
Cuanto mayor es la temperatura del metal líquido, menor es su tensión superficial. Agregar gas oxidante (Ar-O2 Ar-CO2) al gas protector puede reducir significativamente la tensión superficial del metal líquido, lo que favorece la formación de gotas fundidas de partículas finas para transferirlas al baño fundido.
03 Fuerza electromagnética (fuerza de contracción electromagnética)
Los opuestos se atraen, por lo que los dos conductores se atraen entre sí. La fuerza que atrae a los dos conductores se llama fuerza electromagnética. La dirección es de afuera hacia adentro. La magnitud de la fuerza electromagnética es proporcional al producto de las corrientes de los dos conductores, es decir, cuanto mayor es la corriente que pasa por el conductor, mayor es la fuerza electromagnética.
Al soldar, podemos considerar que el alambre de soldadura cargado y la gota de líquido en el extremo del alambre de soldadura están compuestos por muchos conductores portadores de corriente.
De esta manera, de acuerdo con el principio de efecto electromagnético mencionado anteriormente, no es difícil entender que el alambre de soldadura y la gota también están sujetos a fuerzas de contracción radial desde todos los lados hacia el centro, por lo que se denomina fuerza de compresión electromagnética.
La fuerza de compresión electromagnética hace que la sección transversal de la varilla de soldadura tienda a encogerse. La fuerza de compresión electromagnética no tiene ningún efecto sobre la parte sólida de la varilla de soldadura, pero tiene una gran influencia sobre el metal líquido en el extremo de la varilla de soldadura, lo que hace que la gota se forme rápidamente.
Sobre la gota esférica de metal, la fuerza electromagnética actúa verticalmente sobre su superficie. El lugar con mayor densidad de corriente será la parte de diámetro delgado de la gota, que también será el lugar donde actuará más la fuerza de compresión electromagnética.
Por lo tanto, a medida que el cuello se vuelve gradualmente más delgado, la densidad de corriente aumenta y la fuerza de compresión electromagnética también aumenta, lo que hace que la gota fundida se separe rápidamente del extremo del electrodo y pase al baño fundido. Esto asegura que la gota fundida pueda pasar suavemente a fundirse en cualquier posición espacial.
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En los dos casos de baja corriente de soldadura y soldadura, la influencia de la fuerza de compresión electromagnética en la transición de las gotas es diferente. Cuando la corriente de soldadura es baja, la fuerza electromagnética es pequeña. En este momento, el metal líquido al final del alambre de soldadura se ve afectado principalmente por dos fuerzas, una es la tensión superficial y la otra es la gravedad.
Por lo tanto, a medida que el alambre de soldadura continúa derritiéndose, el volumen de la gota de líquido que cuelga del extremo del alambre de soldadura continúa aumentando. Cuando el volumen aumenta hasta cierto punto y su gravedad es suficiente para superar la tensión superficial, la gota se desprenderá del alambre de soldadura y caerá en el baño fundido bajo la acción de la gravedad.
En este caso, el tamaño de la gota suele ser grande. Cuando una gota tan grande pasa a través de la brecha del arco, el arco a menudo sufre un cortocircuito, lo que produce grandes salpicaduras y la combustión del arco es muy inestable. Cuando la corriente de soldadura es grande, la fuerza de compresión electromagnética es relativamente grande.
Por el contrario, el papel de la gravedad es muy pequeño. La gota de líquido pasa principalmente al baño fundido con gotas más pequeñas bajo la acción de la fuerza de compresión electromagnética, y la direccionalidad es fuerte. Independientemente de la posición de soldadura plana o de la posición de soldadura aérea, la gota de metal siempre pasa del alambre de soldadura al baño fundido a lo largo del eje del arco bajo la acción de la fuerza de compresión del campo magnético.
Durante la soldadura, la densidad de corriente en el electrodo o alambre es generalmente relativamente grande, por lo que la fuerza electromagnética es una fuerza importante que promueve la transición de la gota fundida durante la soldadura. Cuando se utiliza la varilla de protección de gas, el tamaño de la gota fundida se controla ajustando la densidad de la corriente de soldadura, que es un medio tecnológico importante.
La soldadura es la fuerza electromagnética alrededor del arco. Además de los efectos mencionados anteriormente, también puede producir otra fuerza, que es la fuerza generada por la distribución desigual de la intensidad del campo magnético.
Debido a que la densidad de corriente del metal del electrodo es mayor que la densidad de la soldadura, la intensidad del campo magnético generado en el electrodo es mayor que la intensidad del campo magnético generado en la soldadura, por lo que se genera una fuerza de campo a lo largo de la dirección longitudinal del electrodo. .
Su dirección de acción es desde el lugar con alta intensidad del campo magnético (electrodo) hacia el lugar con baja intensidad del campo magnético (soldadura), por lo que no importa cuál sea la posición espacial de la soldadura, siempre es propicia para la transición del fundido. gota al charco fundido.
04 Presión polar (fuerza puntual)
Las partículas cargadas en el arco de soldadura son principalmente electrones e iones positivos. Debido a la acción del campo eléctrico, la línea de electrones se mueve hacia el ánodo y los iones positivos se mueven hacia el cátodo. Estas partículas cargadas chocan con los puntos brillantes de los dos polos y se generan.
Cuando la CC está conectada positivamente, la presión de los iones positivos dificulta la transición de la gota fundida. Cuando la CC está conectada a la inversa, es la presión de los electrones la que dificulta la transición de la gota fundida. Dado que la masa de los iones positivos es mayor que la de los electrones, la presión del flujo de iones positivos es mayor que la del flujo de electrones.
Por lo tanto, es fácil producir una transición de partículas finas cuando se conecta la conexión inversa, pero no es fácil cuando se conecta la conexión positiva. Esto se debe a las diferentes presiones de los polos.
05 Fuerza de soplado de gas (fuerza de flujo de plasma)
En la soldadura por arco manual, la fusión del revestimiento del electrodo va ligeramente por detrás de la fusión del núcleo de soldadura, formando una pequeña sección de manguito en forma de "trompeta" que aún no se ha derretido en el extremo del revestimiento.
Hay una gran cantidad de gas generado por la descomposición del gasificador de recubrimiento y gas CO generado por la oxidación de elementos de carbono en el núcleo de soldadura de la carcasa. Estos gases se expanden rápidamente debido al calentamiento a alta temperatura y corren a lo largo de la dirección de la carcasa sin derretir en un flujo de aire recto (recto) y estable, soplando las gotas fundidas hacia el charco fundido. Independientemente de la posición espacial de la soldadura, este flujo de aire será beneficioso para la transición del metal fundido.
Hora de publicación: 20 de agosto de 2024
