Determination of welding characteristics of controlled metal transfer in the arc of self-shielded electrodes

• Autorzy: Makles Krzysztof

Identyfikatory

DOI

10.32730/mswt.2024.68.1.3

Warianty tytułu

PL

Określenie charakterystyki spawalniczej kontrolowanego procesu przenoszenia metalu w łuku elektrod samoosłonowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Surfacing with self-shielded flux-cored wires, referred to in scientific publications and encountered in industrial practice, is performed using welding equipment of output voltage characteristics. The transfer of metal in the arc is stochastic, usually within a mixed arc, where the short-circuit flow is accompanied by an unfavourable, i.e. globular, one. For this reason, the above-named processes are characterised by significant spatter. The research work presents an original method for shaping the characteristics of pulsed arc, enabling the controlled short-circuit-free transport of droplets. The impulse characteristic differs considerably from that applied previously in the pulsed arc, used to melt solid wires.

PL

Procesy napawania drutami rdzeniowymi samoosłonowymi, spotykane w literaturze i praktyce przemysłowej, realizowane są przy stosowaniu urządzeń spawalniczych o napięciowych charakterystykach wyjściowych. Transport metalu w łuku odbywa się w sposób stochastyczny, na ogół w zakresie łuku mieszanego, w którym przepływowi zwarciowemu towarzyszy niekorzystny przelot globularny. Z tego powodu procesy te charakteryzują się znacznym rozpryskiem spawalniczym. W niniejszej pracy przedstawiono autorski sposób kształtowania charakterystyki łuku impulsowego, dzięki której to charakterystyce uzyskuje się kontrolowany, bezzwarciowy transport kroplowy. Charakterystyka impulsu jest znacząco odmienna od dotychczas stosowanej w łuku impulsowym, przeznaczonym do stapiania drutów litych.

Słowa kluczowe

EN

pulsed welding; metal transfer; pulse parameters

PL

spawanie impulsowe; łuk impulsowy; transport metalu

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Materials Science and Welding Technologies / Technologie Materiałowe i Spawalnicze
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 68, No. 1
• Strony: art. no. 3
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Makles Krzysztof

• Częstochowa University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science, Department of Technology and Automation

• https://orcid.org/0000-0003-2221-7166

Bibliografia

• [1] Kotecki D. J., Ogborn J. S.: Abrasion resistance of Iron Based Hardfacing Alloys. Welding Journal, 1995, no. 8, pp. 268–279.
• [2] Klimpel A., Czupryński A., Rzeźnikiewicz A.: Wpływ kierunku i kąta pochylenia palnika GMA na jakość i własności technologiczne napoin wykonanych drutem cermetalowym. Przegląd Spawalnictwa, 2005, no. 4–5, pp. 38–44.
• [3] Information materials of Castolin Eutectic (Switzerland).
• [4] Information materials of Welding Alloys (USA).
• [5] Kou S.: Welding Metallurgy. Wiley Interscience Hoboken, New Jersey 2003.
• [6] Günther K., Bergmann J. P., Zhang C., Rosenberg M., Notni G.: Hot Wire-Assisted Gas Metal Arc Welding of Ni-Based Hardfacing. Welding Journal, 2018, no. 4, pp. 99–107.
• [7] Wells M. E., Lukens W. E.: Effect of Forced Gas Cooling on GTA Weld Pools. Welding Journal, 1986, no. 12, pp. 314–320.
• [8] Young J. G.: Argon – Nitrogen Mixtures for the Self – Adjusting Arc Welding of Copper. British Welding Journal, 1961, no. 7, pp. 349–353.
• [9] Pal S., Pal K. S.: Effect of Pulse Parameters on Weld Quality in Pulsed Gas Metal Arc Welding: A Review. Journal of Materials Engineering and Performance, 2011, vol. 20, pp. 818–931.
• [10] Makles K., Gucwa M.: Wpływ charakterystyk spawalniczych łuku na własności napoin. Przegląd Spawalnictwa, 2017, no. 4, pp. 10–14.
• [11] Gucwa M., Winczek J.: The Properties of High Chromium Hardfacings Made with Using Pulsed Arc. Archives of Foundry Engineering, 2015, no. 1, pp. 37–40.
• [12] Gucwa M., Bęczkowski R.: Możliwość zastosowania napawania drutem rdzeniowym z wykorzystaniem prądu pulsującego. Przegląd Spawalnictwa, 2015, no. 10, pp. 13–16.
• [13] Makles K.: Analiza wpływu kontrolowanej pulsacji łuku na transport ciekłego metalu elektrod rdzeniowych przeznaczonych do napawania utwardzającego. Doctor’s dissertation, Częstochowa 2019.
• [14] Kudła K.: Samoregulacja łuku w procesie MIG/MAG PULS. Przegląd Spawalnictwa, 2006, no. 9–10, pp. 12–15.
• [15] Halmoy E.: Wire melting rate, droplet temperature and effective anode melting potential. The Welding Institute, International Conference of Arc Physics and Weld Pool Behaviour, London, May 1979, pp. 49–59.
• [16] Tichelaar G. W., Jelmorini G., van der Henvel G. J. P. M.: Droplet Temperature Measurements in Arc Welding. IIW Document 212-411-77.
• [17] Lancaster J. F.: The Physics of Welding. Pergamon, 1986.
• [18] Waszink J. H., Piena M. J.: Experimental Investigation of Drop Detachment and Drop Velocity in GMAW. Welding Journal, 1986, no. 11, pp. 289–298.
• [19] Waszink J. H., van den Heuvel J. P. M.: Heat Generation and Heat Flow in the Filer Metal in GMA Welding. Welding Journal, 1982, no. 8, pp. 269–280.
• [20] Ueguri S., Hara K., Komura H.: Study of Metal Transfer in Pulsed GMA Welding. Welding Journal, 1985, no. 8, pp. 242–250.
• [21] McIntosh C., Mendez P. F.: Experimental Measurements of Fall Voltages in Gas Metal Arc Welding. Welding Journal, 2017, no. 4, pp. 121–132.
• [22] Kim Y. S., Eagar T. W.: Metal Transfer in Pulsed Current Gas Metal Arc Welding. Welding Journal, 1993, no. 7, pp. 279–287.
• [23] Harwig D. D., Dierksheide J. E., Yapp D., Blackaman S.: Arc Behavior and Melting Rate in the VP-GMAW Process. Welding Journal, 2006, no. 3, pp. 52–62.