Илова бар омилҳои раванд, омилҳои дигари раванди кафшер, ба монанди андозаи чуқурча ва андозаи фосила, кунҷи майли электрод ва қисми корӣ ва мавқеи фазоии пайванд, низ метавонанд ба ташаккули кафшер ва андозаи кафшер таъсир расонанд.
Таъсири ҷараёни кафшер ба ташаккули пайванди кафшерӣ
Дар шароити муайян, бо афзоиши ҷараёни кафшери камоншакл, чуқурии воридшавӣ ва мустаҳкамкунии дарзи кафшерӣ меафзояд ва паҳнои дарзи кафшерӣ каме зиёд мешавад. Сабабҳо чунинанд:
1) Ҳангоми зиёд шудани ҷараёни кафшери кафшери камоншакл, қувваи камони таъсиркунанда ба пайванди кафшерӣ зиёд мешавад, вуруди гармии камон ба пайванди кафшерӣ зиёд мешавад ва мавқеи манбаи гармӣ ба поён ҳаракат мекунад, ки барои интиқоли гармӣ дар самти умқи ҳавзи гудохта мусоидат мекунад ва чуқурии воридшавиро зиёд мекунад. Чуқурии воридшавӣ тақрибан ба ҷараёни кафшер мутаносиб аст. Чуқурии воридшавии кафшер H тақрибан ба Km × I баробар аст. Дар формула, Km коэффитсиенти воридшавӣ (шумораи миллиметрҳое мебошад, ки ҳангоми зиёд кардани ҷараёни кафшерӣ ба андозаи 100 А чуқурии воридшавии кафшер меафзояд) мебошад, ки бо усули кафшери камоншакл, диаметри сим, намуди ҷараён ва ғайра, ки дар Ҷадвали 1-1 нишон дода шудааст, алоқаманд аст.
| усулҳои кафшери камоншакл | диаметри электрод/мм | ҷараёни кафшер/А | шиддат/В | суръати кафшер/мх-1 | коэффитсиенти воридшавӣ/м m-100A-1 |
кафшери камоншакли волфрам ва аргон | 3.2 | 100~350 | 10~16 | 6~18 | 0.8~1.8 |
| | Диафрагмаи 1.6-сӯрохии сӯрох | 50~100 | 20~26 | 10~60 | 1.2~2 |
| Диафрагмаи 3.4-сӯрохии сӯрох | 220~300 | 28~36 | 18~30 | 1.5~2.4 |
| | 2 | 200~700 | 32~40 | 15~100 | 1.0~1.7 |
| 5 | 450~1200 | 34~44 | 30~60 | 0.7~1.3 |
кафшери камоншакли электроди омехта бо аргон | 1.2~2.4 | 210~550 | 24~42 | 40~120 | 1.5~1.8 |
| Кафшери CO2 | 0.8~1.6 | 70~300 | 16~23 | 30~150 | 0.8~1.2 |
| 2~4 | 500~900 | 35~45 | 40~80 | |
Ҷадвали 1-1 Коэффитсиенти умқи гудозиш Km барои усулҳо ва параметрҳои гуногуни кафшери камоншакл (пӯлоди кафшерӣ)
2) Суръати обшавии асли кафшер ё сими кафшер ҳангоми кафшери камоншакл ба ҷараёни кафшер мутаносиб аст. Азбаски афзоиши ҷараёни кафшер ҳангоми кафшери камоншакл ба афзоиши суръати обшавии сими кафшер оварда мерасонад, миқдори сими кафшери обшуда тақрибан мутаносибан меафзояд, дар ҳоле ки паҳнои кафшер камтар меафзояд, аз ин рӯ мустаҳкамкунии кафшер зиёд мешавад.
3) Пас аз афзоиши ҷараёни кафшер, диаметри сутуни камон зиёд мешавад. Аммо, чуқурии воридшавии камон ба қисми корӣ зиёд мешавад ва диапазони ҳаракати нуқтаи камон маҳдуд аст. Аз ин рӯ, афзоиши паҳнои кафшер нисбатан ночиз аст.
Дар кафшери гази инертии металлӣ бо муҳофизати газ (MIG), вақте ки ҷараёни кафшер зиёд мешавад, чуқурии воридшавии кафшер зиёд мешавад. Агар ҷараёни кафшер хеле калон ва зичии ҷараён хеле баланд бошад, воридшавии ангуштмонанд ба амал меояд, хусусан ҳангоми кафшери алюминий.
Таъсири шиддати камон ба ташаккули пайванди кафшерӣ
Дар шароити муайян, вақте ки шиддати камон зиёд мешавад, қувваи камон меафзояд ва вуруди гармӣ ба пайванди кафшер низ меафзояд. Аммо, афзоиши шиддати камон бо зиёд кардани дарозии камон ба даст оварда мешавад. Афзоиши дарозии камон боиси афзоиши радиуси манбаи гармии камон ва афзоиши парокандагии гармии камон мегардад. Дар натиҷа, вуруди зичии энергия ба пайванди кафшер коҳиш меёбад, аз ин рӯ умқи воридшавӣ каме кам мешавад, дар ҳоле ки паҳнои муҳраи кафшер зиёд мешавад. Дар айни замон, азбаски ҷараёни кафшер бетағйир боқӣ мемонад ва миқдори обшавии сими кафшер бетағйир аст, тақвияти муҳраи кафшер кам мешавад.
Барои усулҳои гуногуни кафшери камоншакл, барои ба даст овардани ташаккули дурусти кафшер, яъне нигоҳ доштани коэффитсиенти мувофиқи ташаккули кафшер φ. Ҳангоми зиёд кардани ҷараёни кафшер, шиддати камоншакл бояд мувофиқан зиёд карда шавад. Зарур аст, ки шиддати камоншакл ва ҷараёни кафшер муносибати мувофиқ дошта бошанд. Ин бештар дар кафшери камони электродии истеъмолшаванда маъмул аст.
Таъсири суръати кафшер ба ташаккули пайванди кафшерӣ
Дар шароити муайян, зиёд кардани суръати кафшер ба кам шудани воридшавии гармии кафшер оварда мерасонад ва бо ин роҳ ҳам паҳнои муҳраи кафшер ва ҳам воридшавии онро кам мекунад. Азбаски миқдори сими металлии гузошташуда барои як воҳиди дарозии кафшер ба суръати кафшер баръакс мутаносиб аст, он инчунин ба кам шудани тақвияти муҳраи кафшер оварда мерасонад.
Суръати кафшер нишондиҳандаи муҳим барои арзёбии ҳосилнокии кафшер мебошад. Барои беҳтар кардани ҳосилнокии кафшер, суръати кафшер бояд зиёд карда шавад. Аммо, барои таъмини андозаи кафшери зарурӣ дар тарҳрезии сохторӣ, дар ҳоле ки суръати кафшерро зиёд кардан лозим аст, ҷараёни кафшер ва шиддати камон бояд мутаносибан зиёд карда шавад. Ин се миқдор бо ҳам алоқаманданд. Дар айни замон, бояд ба назар гирифт, ки ҳангоми зиёд кардани ҷараёни кафшер, шиддати камон ва суръати кафшер (яъне бо истифода аз камони кафшери баландқувват ва кафшери суръати баланди кафшер), камбудиҳои кафшер, ба монанди буридани поёнӣ ва тарқишҳо ҳангоми ташаккули ҳавзи гудохта ва раванди сахтшавии ҳавзи гудохта ба амал омада метавонанд. Аз ин рӯ, афзоиши суръати кафшер маҳдуд аст.
Таъсири намуд ва қутбияти ҷараёни кафшерӣ ва андозаи электрод ба ташаккули кафшер
1. Намудҳо ва қутбиятҳои ҷараёни кафшерӣ
Намудҳои ҷараёни кафшер ба ҷараёни доимӣ ва ҷараёни тағйирёбанда тақсим мешаванд. Дар байни онҳо, кафшери камони ҷараёни доимӣ вобаста ба мавҷуд будани импулс дар ҷараён ба ҷараёни доимии доимӣ ва ҷараёни доимии импулсӣ тақсим мешавад; он вобаста ба қутбият ба пайвасти мусбати ҷараёни доимӣ (пайванди кафшер ба мусбат пайваст аст) ва пайвасти баръакси ҷараёни доимӣ (пайванди кафшер ба манфӣ пайваст аст) тақсим мешавад. Кафшери камони ҷараёни тағйирёбанда вобаста ба шаклҳои гуногуни ҷараён ба ҷараёни тағйирёбандаи мавҷи синусӣ ва ҷараёни тағйирёбандаи мавҷи чоркунҷа тақсим мешавад. Намуд ва қутбии ҷараёни кафшер метавонад ба миқдори гармии воридшуда аз камон ба пайванд таъсир расонад, аз ин рӯ он метавонад ба ташаккули кафшер таъсир расонад. Дар айни замон, он инчунин метавонад ба раванди интиқоли қатраҳо ва хориҷ кардани плёнкаи оксидӣ дар сатҳи металли асосӣ таъсир расонад.
Вақте ки кафшери камони гази инертии волфрам барои кафшер кардани маводҳои металлӣ ба монанди пӯлод ва титан истифода мешавад, воридшавии кафшер ҳангоми пайваст кардани ҷараёни мустақим ба самти мусбат амиқтарин аст, воридшавӣ ҳангоми пайваст кардани ҷараёни мустақим ба самти баръакс наонқадар чуқуртар аст ва ҷараёни тағйирёбанда байни ин ду аст. Азбаски воридшавии кафшер ҳангоми пайваст кардани ҷараёни мустақим ба самти мусбат амиқтарин аст ва электроди волфрам талафоти камтарини сӯхтан дорад, ҳангоми истифода бурдани кафшери камони гази инертии волфрам барои кафшер кардани маводҳои металлӣ ба монанди пӯлод ва титан бояд пайвастшавии мусбати ҷараёни мустақим истифода шавад. Вақте ки кафшери ҷараёни мустақими импулсӣ дар кафшери камони гази инертии волфрам истифода мешавад, зеро параметрҳои импулсро танзим кардан мумкин аст, андозаи ташаккули кафшерро мувофиқи зарурат назорат кардан мумкин аст. Вақте ки кафшери камони гази инертии волфрам барои кафшер кардани алюминий, магний ва хӯлаҳои онҳо истифода мешавад, барои тоза кардани плёнкаи оксид дар сатҳи металли асосӣ истифодаи таъсири тозакунии катоди камон зарур аст. Ҷараёни тағйирёбанда беҳтар аст. Азбаски параметрҳои шакли мавҷи ҷараёни тағйирёбандаи мавҷи чоркунҷаро танзим кардан мумкин аст, таъсири кафшер беҳтар аст.
Дар кафшери камони металлии газӣ, вақте ки ҷараёни мустақим бо пайвасти баръакс анҷом дода мешавад, воридшавии кафшер ва паҳнои кафшер ҳарду нисбат ба пайвасти мусбати ҷараёни мустақим бузургтаранд. Нуфуз ва паҳнои кафшери ҷараёни тағйирёбанда байни ин ду ҷойгиранд. Аз ин рӯ, дар кафшери камони зериобӣ, пайвасти баръакси ҷараёни мустақим одатан барои ба даст овардани воридшавии бештар истифода мешавад; дар ҳоле ки дар кафшери рӯи камони зериобӣ, пайвасти мусбати ҷараёни мустақим барои кам кардани воридшавӣ истифода мешавад. Дар кафшери камони металлии газӣ бо гази муҳофизатӣ, азбаски пайвасти ҷараёни мустақими баръакс на танҳо чуқурии воридшавии калон дорад, балки раванди интиқоли камони кафшер ва қатраҳо нисбат ба пайвасти мусбати ҷараёни мустақим ва ҷараёни тағйирёбанда устувортаранд ва он таъсири тозакунии катод дорад, он ба таври васеъ истифода мешавад. Пайвастшавии мусбати ҷараёни мустақим ва ҷараёни тағйирёбанда одатан истифода намешаванд.
2. Таъсири шакли нӯги электроди волфрам, диаметри сими кафшер ва дарозии дарозкунӣ
Кунҷ ва шакли нӯги пеши электроди тун ва гстен ба консентратсияи камон ва фишори камон таъсири бештар мерасонад. Онҳо бояд мувофиқи ҷараёни кафшер ва ғафсии қисми корӣ интихоб карда шаванд. Умуман, ҳар қадар камон консентратсияшудатар ва фишори камон баландтар бошад, ҳамон қадар чуқурии воридшавии ташаккулёфта зиёдтар мешавад, дар ҳоле ки паҳнои кафшер мутаносибан кам мешавад.
Дар кафшери камонии металлҳои газӣ, вақте ки ҷараёни кафшер доимӣ аст, ҳар қадар сими кафшер тунуктар бошад, гармии камон ҳамон қадар консентратсияшудатар мешавад, умқи воридшавӣ зиёд мешавад ва паҳнои кафшер кам мешавад. Аммо, ҳангоми интихоби диаметри сими кафшер дар лоиҳаҳои воқеии кафшер, андозаи ҷараён ва морфологияи ҳавзи кафшер низ бояд ба назар гирифта шавад, то аз ташаккули нодурусти кафшер пешгирӣ карда шавад.
Вақте ки дарозии дарозкунии сим дар кафшери камони металлии газӣ зиёд мешавад, гармии муқовимат, ки аз ҷараёни кафшер, ки аз қисми дарозшудаи сим мегузарад, ба вуҷуд меояд, меафзояд, ки боиси афзоиши суръати обшавии сим мегардад. Аз ин рӯ, мустаҳкамкунии кафшер зиёд мешавад, дар ҳоле ки чуқурии воридшавӣ то андозае кам мешавад. Аз сабаби муқовимати нисбатан калони симҳои кафшери пӯлодӣ, таъсири дарозии дарозкунии сим ба ташаккули кафшер дар кафшер бо симҳои пӯлодӣ ва нозук нисбатан возеҳ аст. Муқовимати симҳои кафшери алюминий нисбатан хурд аст, аз ин рӯ таъсири он назаррас нест. Гарчанде ки зиёд кардани дарозии дарозкунии сим метавонад коэффитсиенти обшавии симро беҳтар кунад, бо назардошти ҷанбаҳои ҳамаҷонибаи устувории обшавии сим ва ташаккули кафшер, диапазони тағирёбии иҷозатдодашуда барои дарозии дарозкунии сим вуҷуд дорад.
Таъсири дигар омилҳои раванд ба омилҳои ташаккули кафшер
Илова бар омилҳои дар боло зикршудаи раванд, омилҳои дигари раванди кафшер, ба монанди андозаи чуқурча ва андозаи фосила, кунҷи майли электрод ва қисми корӣ ва мавқеи фазоии пайванд, низ метавонанд ба ташаккули кафшер ва андозаи кафшер таъсир расонанд.
1. Чуқур ва фосила
Ҳангоми кафшери пайвандҳои думба бо кафшери камони барқӣ, одатан муайян карда мешавад, ки оё фосила захира кардан лозим аст, андозаи фосила ва шакли чуқурчаи кушодашуда мувофиқи ғафсии табақчаи кафшерӣ муайян карда мешавад. Дар баъзе шароити дигар, ҳар қадар андозаи чуқурча ё фосила калонтар бошад, тақвияти кафшери кафшершуда ҳамон қадар хурдтар аст, ки ба паст шудани мавқеи кафшер баробар аст. Дар ин вақт, таносуби пайвастшавӣ кам мешавад. Аз ин рӯ, гузоштани фосила ё кушодани чуқурча метавонад барои назорат кардани андозаи тақвият ва танзими таносуби пайвастшавӣ истифода шавад. Дар муқоиса бо гузоштани фосила ва гузоштани фосила накардан ва кушодани чуқурча, шароити парокандагии гармии ин ду каме фарқ мекунад. Умуман, шароити кристаллизатсияи кушодани чуқурча мусоидтар аст.
2. Майли электрод (сими кафшерӣ)
Ҳангоми кафшери камоншакл, мувофиқи робитаи байни самти майли электрод ва самти кафшер, он ба ду намуд тақсим мешавад: майли электрод ба пеш ва майли электрод ба қафо. Вақте ки сими кафшер майл дорад, меҳвари камон низ мувофиқан майл дорад. Вақте ки сими кафшер ба пеш майл дорад, таъсири қувваи камон ба холӣ кардани металли ҳавзи гудохта ба қафо суст мешавад. Қабати металли моеъ дар поёни ҳавзи гудохта ғафс мешавад, умқи воридшавӣ кам мешавад, умқи воридшавии камон ба кафшер кам мешавад, диапазони ҳаракати нуқтаи камон васеъ мешавад, паҳнои кафшер зиёд мешавад ва тақвият кам мешавад. Ҳар қадар кунҷи майли пеш α сими кафшер хурдтар бошад, ин таъсир ҳамон қадар возеҳтар аст. Вақте ки сими кафшер ба қафо майл дорад, вазъият баръакс аст. Дар кафшери камони металлӣ бо экран, усули майли электрод ба қафо бештар истифода мешавад ва кунҷи майли α байни 65° ва 80° нисбатан мувофиқ аст.
3. Майли қисми кафшерӣ
Майли кафшер аксар вақт дар истеҳсолоти воқеӣ ба назар мерасад ва онро метавон ба кафшери болоӣ ва кафшери поёнӣ тақсим кард. Дар ин вақт, таҳти таъсири қувваи ҷозиба, металли ҳавзи гудохта майл дорад, ки дар нишебӣ ба поён ҷорӣ шавад. Дар кафшери болоӣ, қувваи ҷозиба ба холӣ шудани металли ҳавзи гудохта ба думбаи ҳавзи гудохта мусоидат мекунад, аз ин рӯ, сӯрохшавӣ амиқ, паҳнои кафшер танг ва арматура баланд аст. Вақте ки кунҷи болоӣ α аз 6° то 12° аст, арматура хеле калон аст ва дар ҳарду тараф ба осонӣ буришҳо ба вуҷуд меоянд. Дар кафшери поёнӣ, ин таъсир монеъ мешавад, ки металли ҳавзи гудохта ба думбаи ҳавзи гудохта холӣ шавад. Камон наметавонад металлро дар поёни ҳавзи гудохта амиқ гарм кунад, сӯрохшавӣ кам мешавад, диапазони ҳаракати нуқтаи камон васеъ мешавад, паҳнои кафшер зиёд мешавад ва арматура кам мешавад. Агар кунҷи майли кафшер хеле калон бошад, ин боиси сӯрохшавии нокифоя ва пур шудани металли моеъи ҳавзи гудохта мегардад.
4. Маводи кафшер ва ғафсӣ
Нуфузи пайванди кафшерӣ ба ҷараёни кафшерӣ ва инчунин ба гузаронандагии гармӣ ва иқтидори гармии ҳаҷмии мавод алоқаманд аст. Ҳар қадар гузаронандагии гармии мавод беҳтар ва иқтидори гармии ҳаҷмии он зиёдтар бошад, ҳамон қадар гармии бештар барои об кардани ҳаҷми воҳиди металл ва баланд бардоштани ҳарорат ба ҳамон миқдор лозим аст. Аз ин рӯ, дар баъзе шароити дигар, ба монанди ҷараёни кафшерӣ, умқи нуфуз ва паҳнои кафшер кам мешаванд. Ҳар қадар зичӣ ё часпакии моеъи мавод зиёд бошад, ҳамон қадар барои камон ҷобаҷо кардани металли моеъи ҳавзи гудохта душвортар мешавад ва нуфузи кафшерӣ наонқадар чуқуртар аст. Ғафсии қисми кафшершуда ба гузаронандагии гармӣ дар дохили қисми кафшершуда таъсир мерасонад. Вақте ки шароити дигар якхелаанд, бо афзоиши ғафсии қисми кафшершуда, парокандагии гармӣ меафзояд ва ҳам паҳнои кафшер ва ҳам умқи нуфуз коҳиш меёбад.
5. Флюс, пӯшиши электрод ва гази муҳофизатӣ
Таркибҳои гуногуни флюсҳо ё рӯйпӯшҳои электродӣ боиси паст шудани шиддат дар минтақаҳои электроди камон ва градиентҳои гуногуни потенсиали сутуни камон мегарданд, ки ногузир ба ташаккули кафшер таъсир мерасонанд. Вақте ки флюс зичии паст, андозаи зарраҳои калон ё баландии хурди ҷамъшавӣ дорад, фишор дар атрофи камон паст аст, сутуни камон васеъ мешавад ва нуқтаи камон диапазони калони ҳаракат дорад. Аз ин рӯ, воридшавӣ хурд, паҳнои кафшер калон ва арматура хурд аст. Вақте ки кафшери камони баландқувват барои кафшер кардани қисмҳои ғафси корӣ истифода мешавад, истифодаи флюси пемзамонанд метавонад фишори камонро кам кунад, воридшавиро кам кунад ва паҳнои кафшерро зиёд кунад. Илова бар ин, шлаки кафшерӣ бояд часпакӣ ва ҳарорати обшавии мувофиқ дошта бошад. Агар часпакӣ аз ҳад зиёд баланд бошад ё ҳарорати обшавӣ нисбатан баланд бошад, шлак вентилятсияи бад хоҳад дошт ва дар сатҳи кафшер ба осонӣ чуқуриҳои зиёдеро ба вуҷуд меорад, ки боиси пайдоиши бад дар сатҳи кафшер мегардад.
Таркиби газҳои муҳофизатӣ барои кафшери камоншакл (ба монанди Ar, He, N2, CO2) гуногун аст ва хосиятҳои физикии онҳо, ба монанди гузаронандагии гармӣ, низ гуногунанд. Ин боиси фарқ кардани пастшавии шиддати минтақаи қутбии камон ва градиенти потенсиали сутуни камоншакл, буриши гузаронандаи сутуни камоншакл, қувваи ҷараёни плазма ва тақсимоти ҷараёни гармии мушаххас мегардад. Ҳамаи ин омилҳо ба ташаккули дарзҳои кафшерӣ таъсир мерасонанд.
Хулоса, омилҳои зиёде мавҷуданд, ки ба ташаккули кафшер таъсир мерасонанд. Барои ба даст овардани ташаккули хуби кафшер, интихоби усулҳои мувофиқи кафшер ва шароити кафшер барои кафшер мувофиқи мавод ва ғафсии қисми кафшершуда, мавқеи фазоии кафшер, шакли пайванд, шароити корӣ, талабот барои иҷрои пайванд ва андозаи кафшер зарур аст. Дар айни замон, муҳимтарин чиз муносибати кафшергар ба кафшер аст! Дар акси ҳол, ташаккули кафшер ва иҷрои он метавонад ба талабот ҷавобгӯ набошад ва ҳатто нуқсонҳои гуногуни кафшер пайдо шаванд.
