GMAW के शीर्ष 7 चर

यह लेख गैस धातु आर्क वेल्डिंग (GMAW) के शीर्ष सात चर पर प्रकाश डालता है। चर हैं: 1. आर्क वोल्टेज 2. वायर फीड दर 3. यात्रा की गति 4. इलेक्ट्रोड स्टिकआउट 5. इलेक्ट्रोड-टू-वर्क एंगल 6. वेल्डिंग की स्थिति 7. इलेक्ट्रोड आकार।

चर # 1. आर्क वोल्टेज:

एक फ्लैट विशेषता शक्ति स्रोत के साथ चाप वोल्टेज मुख्य रूप से खुले सर्किट वोल्टेज (OCV) को सेट करके नियंत्रित किया जाता है, चाप वोल्टेज के वास्तविक मूल्य और OCV के सेट मान में एक छोटा सा अंतर केबल और वोल्टेज में वोल्टेज ड्रॉप के कारण होता है शक्ति स्रोत के छठे गुण में थोड़ी सी लपट। ओसीवी में परिवर्तन के साथ चाप वोल्टेज में परिवर्तन चित्र 10.3 में दर्शाया गया है।

चाप वोल्टेज में परिवर्तन से चाप की लंबाई में परिवर्तन होता है और यह सीधे मनका चौड़ाई को प्रभावित करता है। चाप वोल्टेज में परिवर्तन न केवल मनका के बाहरी आयामों को प्रभावित करता है, बल्कि माइक्रोस्ट्रक्चर और यहां तक ​​कि धातु हस्तांतरण के मोड को प्रभावित करके ऑपरेशन की सफलता और विफलता को भी प्रभावित करता है।

जब चाप वोल्टेज बहुत कम होता है तो मेटल ट्रांसफर या तो शॉर्ट-सर्किट मोड (कम वायर फीड रेट पर) या डिप ट्रांसफर (हाई वायर फीड रेट पर) होता है। धातु हस्तांतरण का ऐसा तरीका स्थिति वेल्डिंग में उपयोग के लिए प्रक्रिया को सफल बनाता है और आमतौर पर कम धातु के तापमान पर मिश्र धातु तत्वों के कम नुकसान के साथ होता है।

चर # 2. तार फ़ीड दर:

एक फ्लैट विशेषता शक्ति स्रोत के लिए वेल्डिंग चालू तार फ़ीड दर में परिवर्तन के साथ भिन्न होता है और दोनों के बीच एक सामान्यीकृत संबंध अंजीर में दिखाया गया है। 10.4। यह दर्शाता है कि संबंध कम फीडिंग दर पर रैखिक है, हालांकि तार की गति बढ़ जाती है, विशेष रूप से छोटे व्यास के तारों के लिए, पिघलने की दर वक्र गैर-रैखिक हो जाती है।

यह आमतौर पर बढ़े हुए प्रतिरोध हीटिंग के लिए जिम्मेदार होता है जो कि वायर फीड दर में वृद्धि के साथ ही बढ़ जाता है। एक ही तार फ़ीड दर में वृद्धि के लिए तार व्यास आवश्यक वेल्डिंग की मांग में वृद्धि हुई है। वेल्डिंग चालू में वृद्धि, अन्य चर शेष स्थिर के साथ, पैठ और वेल्ड चौड़ाई की गहराई में वृद्धि, बयान दर में वृद्धि और किसी दिए गए क्रॉस-सेक्शन में वेल्ड मनका आकार में वृद्धि।

चर # 3. यात्रा की गति:

वेल्ड की पैठ एक विशेष वेल्डिंग गति पर अधिकतम होती है और यह कम हो जाती है क्योंकि गति अलग-अलग होती है। हालांकि, संकीर्ण मोतियों में गति के परिणाम में वृद्धि के साथ गति में कमी चौड़ाई में वृद्धि के साथ है। गति में कमी के साथ प्रवेश में कमी अत्यधिक पिघला हुआ धातु वेल्ड पूल में फिसलने के कारण होती है, जिसके परिणामस्वरूप shallower वेल्ड पूल होता है।

इस प्रकार घटी हुई गति के कारण प्रति इकाई लंबाई में वृद्धि हुई इनपुट स्वयं को बढ़ी हुई वेल्ड चौड़ाई के रूप में दिखाती है और वेल्डिंग की गति में वृद्धि के लिए रिवर्स सच है। चाप द्वारा पिघल गए क्षेत्र को भरने के लिए अपर्याप्त धातु उपलब्ध होने के कारण अत्यधिक उच्च वेल्डिंग गति भी अंडरकटिंग के साथ हो सकती है।

चर # 4. इलेक्ट्रोड स्टिकआउट:

संपर्क ट्यूब के निचले सिरे से प्रोट्यूडिंग इलेक्ट्रोड तार की नोक तक की दूरी, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 10.5, को इलेक्ट्रोड स्टिकआउट के रूप में जाना जाता है। यह बयान दर और मनका ज्यामिति को नियंत्रित करने के लिए एक महत्वपूर्ण वेल्डिंग पैरामीटर है। स्टिकआउट में वृद्धि के साथ इसके विद्युत प्रतिरोध में वृद्धि होती है और इसके परिणामस्वरूप तार का प्रीहीटिंग होता है जिससे किसी भी तार की फीड दर पर करंट की आवश्यकता कम होती है। बहुत लंबे समय तक एक स्टिकआउट का परिणाम अत्यधिक धातु में कम चाप गर्मी के साथ जमा होता है जो उथले प्रवेश और असंतोषजनक मनका आकार की ओर जाता है।

यह कम गतिशीलता के साथ अस्थिर चाप को भी जन्म दे सकता है। बहुत कम एक स्टिकआउट से जलेब का कारण हो सकता है जिसके परिणामस्वरूप संपर्क ट्यूब, अत्यधिक चाप की लंबाई और यहां तक ​​कि प्रक्रिया में रुकावट हो सकती है। स्टिकआउट को आमतौर पर शॉर्ट-सर्कुलेटिंग ट्रांसफर के लिए 5 से 15 मिमी और अन्य प्रकार के मेटल ट्रांसफर के लिए 16-25 मिमी के बीच रखा जाता है।

मनका आकार और गुणवत्ता को नियंत्रित करने में नोजल-टू-वर्क दूरी (NWD) भी महत्वपूर्ण है। बहुत ज्यादा गर्म करने से NWD के परिणामस्वरूप गैस की नोक को नुकसान पहुंचता है जबकि NWD लंबे समय तक परिरक्षण गैस की कार्यक्षमता को प्रभावित करता है। गैस नोजल के आंतरिक व्यास का सामान्य नोजल-टू-वर्क दूरी का उपयोग किया जा रहा है।

चर # 5. इलेक्ट्रोड-टू-वर्क कोण:

जिस स्थिति में एक वेल्डिंग बंदूक को यात्रा की दिशा के संबंध में रखा जाता है वह मनका ज्यामिति को काफी प्रभावित कर सकता है। स्वचालित वेल्डिंग में बंदूक को आमतौर पर वर्कपीस के लंबवत रखा जाता है। हालाँकि, अर्ध-स्वचालित वेल्डिंग में बंदूक या तो बैकहैंड या फोरहैंड वेल्डिंग स्थिति में रखी जाती है, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 10.6; यह वेल्डर को वेल्ड पूल को देखने और आवश्यकतानुसार उसकी पैंतरेबाज़ी करने में मदद करता है।

पहले से वेल्डिंग की स्थिति उथले पैठ के साथ वेल्ड में होती है लेकिन व्यापक मनका होती है। बैकहैंड वेल्डिंग गहरी पैठ के साथ एक संकीर्ण और बल्कि चोटी वेल्ड देता है। बैकहैंड वेल्डिंग 60 से 85 डिग्री के बीच इलेक्ट्रोड-टू-वर्क कोण के साथ सबसे अधिक बार उपयोग की जाने वाली स्थिति है। हालांकि लगभग 75 ° का कोण सबसे लोकप्रिय स्थिति है लेकिन 65 ° का कोण अधिकतम प्रवेश, स्थिर चाप और कम से कम चाप देने के लिए सूचित किया जाता है।

पट्टिका वेल्ड के लिए GMAW बंदूक को दो कार्य सतहों पर समान रूप से झुकाव वाले इलेक्ट्रोड को रखने के लिए आयोजित किया जाता है और फिर वेल्डिंग की दिशा के साथ 75 ° से 85 ° के कोण के साथ बैकहैंड स्थिति को अपनाया जाता है।

हालांकि मनका प्रवेश और चौड़ाई को फोरहैंड से बैकहैंड स्थिति में इलेक्ट्रोड को बदलकर काफी हेरफेर किया जा सकता है, इसे मनका ज्यामिति को नियंत्रित करने का एक उपयुक्त तरीका नहीं माना जाता है, इसके बजाय चाप वोल्टेज और वेल्डिंग चालू को हेरफेर किया जाता है। मनका ज्यामिति पर इलेक्ट्रोड- काम के कोण के गुणात्मक प्रभाव चित्र 10.7 में प्रस्तुत किए गए हैं।

चर # 6. वेल्डिंग की स्थिति :

वेल्ड बीड ज्यामिति भी उस स्थिति से प्रभावित होती है जिसमें वेल्डिंग बंदूक के संबंध में काम-टुकड़ा होता है। डाउनहैंड या फ्लैट वेल्डिंग की स्थिति सबसे संतोषजनक मनका आकार देती है और धातु हस्तांतरण के सभी तरीकों का प्रभावी ढंग से उपयोग किया जा सकता है। हालांकि, ओवरहेड और वर्टिकल वेल्डिंग पोज़िशन मांग करते हैं कि मेटल ट्रांसफ़र या तो स्प्रे या शॉर्ट-सर्किट मोड से हो।

व्यास 1-2 मिमी के इलेक्ट्रोड तार को इन पदों के लिए उपयोग करने की सिफारिश की जाती है अन्यथा आसानी से नियंत्रित करने के लिए वेल्ड पूल का आकार बहुत बड़ा हो जाता है। इन पदों में मनका आकार भी आमतौर पर छोटा होता है। वर्टिकल-डाउन वेल्डिंग को आमतौर पर वर्टिकल पोजिशन में वैल्डिंग शीट मेटल के लिए अपनाया जाता है, जबकि वर्टिकल-अप वेल्डिंग पोजिशन पाइप में परिधि वाले जोड़ों को वेल्डिंग करने में अधिक लोकप्रिय है।

चर # 7. इलेक्ट्रोड आकार:

प्रत्येक इलेक्ट्रोड तार आकार में एक व्यावहारिक सीमा होती है जिसके भीतर इसे प्रभावी ढंग से उपयोग किया जा सकता है। इष्टतम रेंज की तुलना में वर्तमान में कम वेल्डिंग से फ्यूजन की कमी होती है और स्पैटर, पोरसिटी और खराब मनका उपस्थिति में उच्च वर्तमान परिणाम होते हैं।

इलेक्ट्रोड का आकार प्रवेश और वेल्ड की चौड़ाई को भी प्रभावित करता है, उसी के लिए निचले व्यास के तार गहरी पैठ देते हैं जबकि उथले प्रवेश के साथ व्यापक मोतियों को बड़े व्यास के तारों के साथ प्राप्त किया जाता है।

कुल मिलाकर, हालाँकि, निम्न कारणों से छोटे व्यास के तारों का उपयोग करने की प्रवृत्ति है:

(i) रैपिड आर्क लंबाई समायोजन,

(ii) धातु हस्तांतरण की स्प्रे मोड,

(iii) स्पूल के लिए आसान, और

(iv) उच्च निक्षेपण दक्षता।

जब वेल्डर के हाथ की स्थिति में अनजाने परिवर्तन या वायर फीड रेट में बदलाव के कारण चाप की लंबाई बदल जाती है, तो यह आर्क वोल्टेज में उस हद तक बदल जाता है जब स्तंभ ड्रॉप बदल जाता है, जैसा कि चित्र 10.8 में दिखाया गया है।

आर्क वोल्टेज में चाप वर्तमान में परिवर्तन की ओर जाता है जैसा कि Fig.10.9 में दिखाया गया है। यह स्पष्ट है

चाप की धारा में यह परिवर्तन एक शक्ति स्रोत के लिए सपाट छठी विशेषता की तुलना में अधिक है, जो कि एक छठी विशेषता के लिए है। अब, इलेक्ट्रोड का पिघलना या नितंब-दर, आरेख में दर्शाई गई वेल्डिंग चालू पर निर्भर करता है, जैसा कि चित्र 10.10 में दिखाया गया है, जिसमें यह भी पता चलता है कि इलेक्ट्रोड तार पतले तार फ़ीड दर की सीमा को व्यापक करता है जो इसे कवर करता है। वर्तमान में समान परिवर्तन के लिए दूसरे शब्दों में बर्न-ऑफ़ दर में परिवर्तन मोटे तारों की तुलना में पतले के लिए कहीं अधिक है, जो बताता है कि मोटी तारों की तुलना में पतली तारों के लिए चाप की लंबाई अधिक जल्दी क्यों सही हो जाती है।

उसी वेल्डिंग चालू के लिए एक पतली तार के लिए प्राप्त किया गया वर्तमान घनत्व एक मोटी तार की तुलना में बहुत अधिक है, जैसा कि चित्र 10.11 में दिखाया गया है। आर्क वोल्टेज (या चाप की लंबाई) और धातु स्थानांतरण के मोड पर वर्तमान का संयुक्त प्रभाव चित्र 10.12 में दिखाया गया है।

स्पष्ट परिणाम यह है कि धातु हस्तांतरण के स्प्रे मोड को बहुत कम वर्तमान में और कम वर्तमान क्षमता के विद्युत स्रोत के साथ प्राप्त किया जा सकता है। यह स्थिति वेल्डिंग और बेहतर गुणवत्ता वेल्ड में बेहतर नियंत्रण की ओर जाता है।

यद्यपि उपरोक्त चर्चा एक सामान्य नियम के रूप में अच्छी है, लेकिन धातु हस्तांतरण के मोड की पूरी तस्वीर प्राप्त करने के लिए फ़ीड तार की सामग्री पर परिरक्षण गैस के प्रभाव को जानना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, सबसे पतले संभव तार के साथ सर्वोत्तम प्रयासों के बावजूद, परिरक्षण गैस के रूप में सीओ _{2 के} साथ धातु हस्तांतरण का एक स्प्रे मोड प्राप्त करना लगभग असंभव है।

इलेक्ट्रोड तार से वेल्ड पूल में स्थानांतरित की जाने वाली बूंदों की संख्या, जिसे ड्रिप्ट ट्रांसफर आवृत्ति के रूप में संदर्भित किया जाता है, अक्सर वेल्ड के आकार और गुणवत्ता का फैसला करता है; प्रति सेकंड 20 से कम बूंदों को आमतौर पर असंतोषजनक माना जाता है। अंजीर। 10.13 GMAW में छोटी बूंद हस्तांतरण आवृत्ति पर आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले गैस-धातु संयोजनों में से कुछ का प्रभाव दिखाता है।

GMAW प्रक्रिया की निक्षेपण क्षमता भी पतले तारों के उपयोग के साथ बेहतर होती है, जैसा कि चित्र 10.1 में दिखाया गया है। घटता विशेष रूप से परिरक्षण गैस के रूप में CO ₂ का उपयोग करके GMAW के प्रदर्शन को चित्रित करता है।

पतले तारों को संभालना और संभालना आसान होता है, हालांकि वायर व्यास में कमी के साथ वायर फीड रेट काफी बढ़ जाता है।

पतले तारों के उपयोग के कई लाभों के बावजूद, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि खिला की समस्या व्यास में कमी के साथ काफी बढ़ जाती है और वेल्डिंग वर्तमान सीमा, जिस पर एक तार का उपयोग किया जा सकता है, नीचे की ओर बढ़ता है। इसके अलावा, छोटे व्यास के तार वजन के आधार पर अधिक महंगे हैं। इस प्रकार, प्रत्येक आवेदन के लिए एक निश्चित तार का आकार होता है जो न्यूनतम लागत वेल्ड देता है।