ميزان ذوب الکترود یا نرخ ذوب الکترود (Melting rate)
نرخ ذوب الکترود برابر است با طول الکترود ذوب شده در دقیقه. از لحاظ اندازه و شدت جریان در شرایط مشابه، نرخ ذوب الکترود در موتورهای ژنراتور بیشتر از ترانسفورماتورهای یکسو کننده است. همچنین در ترانسفورماتورهای AC کمتر از ترانسفورماتورهای یکسو کننده می‌باشد. عوامل مختلفی در نرخ ذوب الکترود دخیل هستند. در نظر داشته باشید که در شدت جریانهای خیلی بالا وزش قوس، جرقه و حرارت مقاومتی بسیار زیاد در الکترود، سبب کاهش نرخ مجدد ذوب میگردد. نرخ ذوب الکترود با زیاد شدن شدت جریان در منبع با قدرت معین بیشتر میشود.
انتقال فلز از الکترود به حوضچه مذاب (Metal transfer-Droplet transfer)
از عواملی که بر روی میزان عمق نفوذ پایداری حوضچه جوش، مقدار ترشح و جرقه تاثیرگذار است، می‌توان به چگونگی انتقال قطرات مذاب اشاره کرد. انتقال فلز مذاب از الکترود مصرفی به سمت حوضچه جوش نقش مهمی را در استفاده فرآیند جوشکاری و توانایی آنها برای اتصال در شرایط مختلف ایفا می‌کند.
Short Circuit Transfer (انتقال مداربسته یا پلی)
قطرات ذوب شده در انتهای الکترود با حوضچه جوش، به شکل پل در این مکانیزم قرار می‌گیرد. جوشکاری قوس با گاز محافظ با جریان پایین، از این نوع مکانیزم برخوردار است. این مدل جوشکاری در جوشکاری ورق‌های نازک با عمق نفوذ کم و زمانی که جوشکاری یک طرفه و بستر جوش با کیفیت مناسب در جهت دیگر مورد نظر است به کار برده میشود. در جوشکاری‌های همراه الکترود از نوع کم هیدروژن، جوشکاری قوس با گاز CO2 به همراه جریان بالا، جوشکاری MIG با جریان پایین حاوی این نوع انتقال فلز هستند.
انتقال ریزش شدید یا انتقال اسپری Spray transfer
جوشکاری MIG با جریان تقریبا بالا و نحوه جوشکاری با الکترود از نوع اکسید تیتانیم بالا، شامل این نوع انتقال است. در این شرایط عمدتا قوس پایدار بوده و سبب ایجاد جرقه اندکی میشود. ضمنا در این مکانیزم قطراتی که دارای قطر کوچکتری از قطر الکترود هستند، از بین ستون قوس به طرف حوضچه پرتاب می‌شوند.
آن دسته از نیروهایی که در فرآیند انتقال فلز از الکترود به حوضچه جوش ایفای نقش می‌کنند، به صورت زیر هستند:
الف) شتاب ثقل (وزن)
ب) کشش سطحی
ج) هیدرودینامیک در اثر جریان و جنبش گازها
د) نیروی الکترومغناطیس
به منظور ثبت، مشاهده و چگونگی انتقال فلز از الکترود به حوضچه جوش، از دوربین‌های فیلمبرداری با سرعت زیاد (10000فیلم در ثانیه) استفاده میشود. شیوه انتقال به مواردی از قبیل گاز محافظ، قطب الکتریکی، قطر الکترود، الکترود و فلاکس بستگی دارد.
حالت‌های انتقال جوشکاری MIG
حالت‌های انتقال برای جوشکاری MIG، نقش مهمی در سطح کیفیت ایفا دارند. این حالت‌ها تحت تأثیر منبع تغذیه، پارامترهای جوش (آمپراژ و ولتاژ) و گاز محافظ قرار می‌گیرند. همچنین این حالات بر روی قابلیت جوشکاری سیم جوش و سهولت در استفاده، عملکرد قوس، ظاهر مهره و موارد دیگر تاثیر می‌گذارند. چهار حالت انتقال اصلی برای جوشکاری میگ وجود دارد که هر یک ویژگی‌ها، محدودیت‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. هر کدام نیز بر انتخاب سیم جوش و منبع تغذیه مورد استفاده تأثیر می‌گذارد. حالات اتصال کوتاه، کروی و انتقال اسپری همگی به یک منبع برق ولتاژ ثابت (CV) وابسته هستند. در حالی که دستیابی به حالت انتقال اسپری پالسی به منبع توان پیشرفته‌تری با شکل موج‌های پالسی خاص نیاز دارد.
انتقال اتصال کوتاه (Short circuit transfer)
در طول حالت اتصال کوتاه جوشکاری، سیم جوش مواد پایه را لمس کرده و به طور موثر اتصال الکتریکی از طریق تماس الکتریکی ایجاد می‌کند. اتصال کوتاه بین 90 تا 200 بار در هر ثانیه اتفاق می‌افتد. این حالت انتقال، با پارامترهای پایین‌تر (سرعت و ولتاژ تغذیه سیم) کار می‌کند و نرخ رسوب پایین‌تری دارد. برای همین نسبت به سایر فرایندها کندتر است. با این حال، این یک حالت همه کاره برای جوشکاری در تمام موقعیت‌ها است و بر روی مواد نازک‌تر (معمولاً 1.8 اینچ یا کمتر) قابل انجام است؛ به خصوص در هنگام استفاده از سیم جامد. البته حالت انتقال اتصال کوتاه میتواند برای جوش دادن مواد ضخیم‌تر نیز مورد استفاده قرار بگیرد. اما به دلیل پارامترهای جوشکاری پایین‌تر، میتواند مستعد عدم ذوب و نفوذ باشد. بر عکس، گرمای ورودی کمتر میتواند به کاهش اعوجاج کمک کند. این حالت بسته به ضخامت ماده مستعد ایجاد پاشش است که ممکن است جذابیت آن را برای اپراتورهای جوش کمتر کند و نیاز به تمیزکاری پس از آن را افزایش دهد.
انتقال کروی (Globular transfer)
انتقال Globular، در حالتی بین اتصال کوتاه و انتقال Spray عمل می‌کند. در حین جوشکاری، قطرات یا گلوله‌های بزرگ سیم جوش در سراسر قوس به داخل حوضچه جوش منتقل میشود. این انتقال در سرعت‌ها و ولتاژهای تغذیه سیم بالاتر از انتقال اتصال کوتاه اتفاق می‌افتد. از این رو این حالت به افزایش بهره‌وری کمک می‌کند؛ اما Globular تمایل به ایجاد پاشش دارد که باید حذف شود و ممکن است برای اپراتور جوشکاری دست و پا گیر باشد. از آنجایی که حالت انتقال کروی با پارامترهای جوشکاری بالاتری عمل کرده و گرمای ورودی را افزایش می‌دهد، اپراتورهای جوشکاری می‌توانند CTWD خود را بین 3/4 و 1 اینچ افزایش دهند.
انتقال اسپری – افشانه (Spray transfer)
اپراتورهای جوشکاری، اغلب جذابیت حالت انتقال اسپری را بسیار زیاد می‌دانند. زیرا استفاده از آن آسان و روان است و یک قوس پایدار فراهم می‌کند و سریع‌تر از سایر حالت‌های انتقال جوش میشود. Spray transfer یک افشانه از قطرات ریز (کوچکتر از قطر سیم) را در سراسر قوس به حوضچه جوش منتقل می‌کند که نرخ رسوب را افزایش می‌دهد.
انتقال Pulsed-spray
هنگام جوشکاری در حالت انتقال پالس اسپری، اپراتورهای جوشکاری متوجه تفاوت صدای مشخصی در مقایسه با سایر حالت‌ها می‌شوند. این نتیجه چرخش منبع برق بین جریان یا ولتاژ بالا و جریان پس زمینه کم است. این چرخه بین 30 تا 400 بار در ثانیه رخ می‌دهد.
جمع بندی
در این مطلب در رابطه با نرخ ذوب الکترود صحبت کردیم و با حالت‌های انتقال جوشکاری میگ آشنا شدیم. از جمله این حالات انتقال باید به انتقال اتصال کوتاه، انتقال کروی و انتقال اسپری – افشانه اشاره کرد که در متن به طور کامل به آنها پرداخته شد.
سوالات متداول
1- نرخ ذوب الکترود به چه صورت مشخص میشود؟
نرخ ذوب الکترود به طول الکترود ذوب شده در دقیقه اشاره دارد.
2- چه عواملی سبب کاهش نرخ مجدد ذوب الکترود میگردد؟
شدت جریانهای خیلی بالا، جرقه و حرارت زیاد سبب کاهش نرخ مجدد ذوب میشود.
