Hàn hồ quang Tập 46 Khí bảo vệ và cách xử lý (7) của Ryuhei Takagi

Có ba loại hiện tượng truyền giọt chính: truyền ngắn mạch, truyền giọt và truyền phun.

 Trước hết, ý tưởng đằng sau 100% CO2 rất quan trọng. Các máy hàn kỹ thuật số hiện nay có khả năng hàn chuyển mạch ngắn hiệu suất cao. Phạm vi dòng điện khoảng 250A là vùng chuyển tiếp từ truyền ngắn mạch sang truyền hình cầu, và có rất nhiều tia lửa bắn ra, do đó không được khuyến khích sử dụng. Trên 300A, có thể hàn cầu CO2 ổn định. Tóm lại, mặc dù những tiến bộ trong thiết bị đã làm giảm hiện tượng bắn tóe, nhưng vẫn nên tránh nhiệt độ khoảng 250A vì khả năng truyền giọt kém. Ngoài ra, chúng tôi khuyên bạn nên giảm tốc độ hàn xuống một chút bằng cách sử dụng dòng điện, ví dụ như 220-230A, sau đó tăng tốc độ hàn bằng cách sử dụng dòng điện cao hơn, ví dụ như 300-320A. Trong trường hợp khí hỗn hợp, về mặt lý thuyết, hỗn hợp 30% Ar trở lên là hiệu quả, nhưng trên thực tế, cần có ít nhất 60% Ar trở lên và theo tôi, hỗn hợp 70% Ar là lý tưởng. Ưu điểm của việc trộn khí CO2 trong quá trình truyền tải ngắn mạch là nó làm tăng nồng độ hồ quang. Nhược điểm là sự giãn nở nhanh chóng của khí CO2 và lực phản ứng khiến các giọt nước trở nên lớn hơn, dẫn đến tăng lượng bắn tóe và xỉ. Khi tỷ lệ hỗn hợp Ar nằm trong khoảng từ 70 đến 90%, hồ quang tương đối ổn định và điều kiện truyền ngắn mạch tốt đạt được ở dòng điện dưới vùng chuyển tiếp ngắn mạch ⇔ cầu. Mặt khác, ở vùng dòng điện tương đối cao phía trên vùng chuyển tiếp giữa mạch ngắn và giọt, người ta quan sát thấy sự chuyển giọt, nhưng sự chuyển giọt không trơn tru và không khuyến khích ứng dụng này. Ở dòng điện trên vùng chuyển tiếp giữa các giọt và tia (gọi là dòng điện tới hạn), hầu như không có tia bắn ra, và âm thanh hồ quang là âm thanh “pūn…pūn”. Nếu điện áp hồ quang thấp hơn một chút, sẽ có hiện tượng đoản mạch, và mức độ đoản mạch có thể phân biệt bằng âm thanh “pūn…pūn”. Thành phần khí điển hình là Ar + 20% CO2, nhưng giới hạn trên của tỷ lệ hỗn hợp khí Ar nên được coi là 88-90%. Không nên sử dụng nhiệt độ cao hơn mức này vì nó sẽ khiến hồ quang bị dao động và độ sâu thâm nhập sẽ nông.

2) Phương pháp hàn MAG xung, khí hỗn hợp và chuyển giọt

 Hình 046-02 cho thấy tỷ lệ hỗn hợp khí Ar và CO2 trên trục ngang và dòng điện hàn trên trục dọc, đồng thời cho thấy đường cong dòng điện giới hạn dưới để truyền xung ở tỷ lệ hỗn hợp giàu Ar và đường cong dòng điện tới hạn để truyền phun trong điều kiện không xung.

Tuy nhiên, trên thực tế, khi hàm lượng CO2 là 0-10% và giàu Ar, ngay cả khi có thể truyền giọt, vẫn phát sinh các vấn đề như hồ quang dễ bị dao động, thâm nhập nông và hình thành hình ngón tay ở dòng điện cao. Ngoài ra, do hàm lượng oxy thấp nên hình dạng hạt sẽ không mịn, vì vậy cần phải cẩn thận khi sử dụng sản phẩm này. Do đó, tỷ lệ hỗn hợp từ 10 đến 20% CO2 là mong muốn cho hàn MAG xung và có thể đạt được sự truyền giọt xung ổn định với đường kính dây Φ1,2 trở lên so với dòng xung tối thiểu được hiển thị trong hình. Kiểm soát chuyển giọt bằng xung liên quan đến việc chuyển giọt nhỏ đều đặn trong không gian hồ quang mà không có chuyển mạch ngắn trong phạm vi dòng điện thấp và trong phạm vi dòng điện trung bình đến cao, nó loại bỏ việc chuyển giọt và tạo ra các mối hàn đẹp tương đương với chuyển phun. Xin lưu ý rằng khi tỷ lệ hỗn hợp CO2 tăng lên 30%, dòng điện giới hạn dưới của xung và giá trị dòng điện tới hạn hàn MAG tăng nhanh, ảnh hưởng đáng kể đến quá trình truyền giọt.

 Trong số tiếp theo, chúng ta sẽ thảo luận về khí bảo vệ và thiết bị trộn thông dụng.