Transferencia De Metales En Argón

Después de leer este artículo, aprenderá sobre el proceso de transferencia de metal en argón con electrodo positivo y negativo.

Transferencia de metal en argón con electrodo positivo:

Acero, aluminio, cobre, níquel, titanio, molibdeno y tungsteno muestran características de transferencia suave con electrodo positivo. En todos estos metales, las gotas se transfieren bajo la influencia de fuerzas electromagnéticas y el tamaño de la gota disminuye con el aumento de la corriente de soldadura. Con el aluminio, el titanio, el molibdeno y el tungsteno, aunque la gota disminuye de tamaño con la corriente, se observa un cambio en la geometría del desprendimiento.

Sin embargo, con el blindaje de argón y el electrodo positivos, se encuentra que a medida que se reduce la corriente, existe un umbral por debajo del cual la transferencia de metal se hace globular. El uso de argón que contiene 1.5% de CO ₂ reduce considerablemente este límite y, en conjunto, mejora la estabilidad con los aceros inoxidables y los aceros comunes. El oxígeno parece reducir la tensión superficial y la viscosidad de la piscina fundida, lo que facilita el desprendimiento de gotas por el efecto de pellizco.

El cobre difiere ligeramente en que el desprendimiento de la gota se acompaña de un rápido movimiento lateral del cuello. El acero y el níquel se apartan del patrón general a altas corrientes en que el extremo del electrodo se estrecha y de él fluye una corriente de gotitas.

Con el molibdeno hay una segunda corriente de vapor de la placa que interactúa con la del electrodo sin afectar de ninguna manera al desprendimiento de gotas.

Transferencia de metal en argón con electrodo negativo:

Para GMAW con electrodo negativo, los metales a menudo soldados pueden dividirse en dos grupos a saber:

(a) Acero, Aluminio, Cobre y Níquel:

Con el acero, el aluminio, el cobre y el níquel, el tamaño de la gota disminuye con el aumento de la corriente, pero en menor medida que con el electrodo positivo. Una fuerza de repulsión de la placa actúa sobre la gota. Esta repulsión está asociada con la formación de una mancha de cátodo insatisfactoria en la punta del electrodo. El efecto de repulsión es menor con el aluminio, con el que se pueden observar puntos múltiples que se mueven rápidamente. Esto conduce a la formación de arrugas (formación de arrugas) de la superficie de la gota, pero sin un cambio apreciable en su contorno general.

Con el acero en corrientes bajas, el arco se difunde en su mayoría y la formación de gotas no se altera. Ocasionalmente, tiene lugar la formación de manchas de cátodo que modifica la superficie de la gota y la levanta. Con el aumento de la corriente, la transferencia de metal tiende a ser del tipo de rociado proyectado, con el extremo del electrodo afilado como se observó con el electrodo positivo, sin embargo, la frecuencia de formación de manchas también aumenta, lo que resulta en una transferencia brusca y desigual.

Con el níquel y particularmente con el cobre, la formación de la mancha del cátodo tiene lugar de manera continua, lo que efectivamente resulta en un levantamiento permanente de la gota y el tamaño de la gota no disminuye con la corriente a diferencia del observado con el aluminio y el acero.

El aluminio se diferencia del acero en que hay una corriente de umbral por debajo de la cual las caídas son pequeñas y tienen una velocidad y una aceleración iniciales. Por ejemplo, con un cable de 1 a 6 mm de diámetro, las gotas grandes varían de 6 mm a 3 mm de diámetro, y por encima del umbral de corriente son de 2 mm o menos de diámetro. El umbral en este caso es un poco más de 100A. La figura 6.10 muestra las tasas de transferencia para tres tamaños diferentes de electrodos de aluminio.

(b) Titanio, tungsteno y molibdeno:

Con el titanio, el tungsteno y el molibdeno, la transferencia de metal se caracteriza por puntos de cátodo mucho más estables y gotitas de diferentes tamaños. A bajas corrientes se forman grandes gotas que se desprenden sin ninguna evidencia de que la fuerza de desprendimiento actúe sobre ellas. Con titanio, la mancha del cátodo se mueve comparativamente lentamente sobre la superficie de la gota y la gota se repele ligeramente desde la raíz del arco.

A medida que aumenta la corriente, el electrodo comienza a fundirse rápidamente y, inicialmente, se emite un rocío continuo de pequeñas gotas. El metal fundido no se elimina tan rápido como se forma y eso conduce al desarrollo de una gran caída en la punta del electrodo que evita la transferencia de pequeñas gotas. La gran gota así formada se alarga con el fondo teniendo una formación de punta. Finalmente, la gota crece a un tamaño inestable y se desprende, y el ciclo se repite.

Con un aumento adicional en la corriente, el proceso de transferencia de metal permanece más o menos inalterado, pero la emisión de pequeñas gotas continúa. El fenómeno del movimiento lento del arco acompañado de la repulsión de la gota grande se observa incluso en un rango de corriente más alto con titanio, y en un grado limitado con molibdeno pero no con tungsteno.

Además de las características descritas anteriormente de transferencia de metal en GMAW, también se encuentra que la presión de vapor, la conductividad térmica, el punto de fusión y la naturaleza del gas de protección también desempeñan funciones vitales.

Para metales de baja presión de vapor con blindaje de argón y electrodo positivo, la transferencia globular cambia a la transferencia por aspersión a medida que aumenta la corriente. Esto se debe a la formación de chorro de plasma a corrientes más altas. Si el metal tiene una alta conductividad térmica, por ejemplo, aluminio y cobre, el tamaño de la gota disminuye con la corriente sin ningún cambio en la geometría de la punta del electrodo.

Pero si la conductividad térmica es menor, por ejemplo, el acero, la punta del electrodo se estrecha y se emite un rocío de gotas finas como resultado de la fuerza electromagnética (Fuerza de Lorentz) que causa que el líquido baje hacia el extremo cónico.

Si el metal tiene una alta presión de vapor, por ejemplo, magnesio, zinc y cadmio, las gotas se repelen de la piscina de soldadura, independientemente de la polaridad del electrodo. Esto se atribuye al empuje de reacción de la corriente de vapor emisora.

Con blindaje de argón y electrodo negativo, los metales de bajo punto de fusión exhiben un modo de transferencia repelido. Esto se debe principalmente al mecanismo de emisión de electrones, aunque la fuerza de Lortenz dentro de la caída y el empuje hacia atrás de la corriente de vapor también inducen la repulsión.

En gases disociables, como el CO ₂, la transferencia de metal es del tipo globular, ya que el chorro de plasma necesario para la transferencia por aspersión está ausente. Esto se debe al alto consumo de energía en la columna del arco para disociar el gas y eso evita que el arco suba arriba del electrodo que es la configuración requerida para la formación de chorro de plasma. Sin embargo, esta situación puede ser rectificada mediante el uso de recubrimientos emisivos.