Ước tính lượng bắn tung tóe trong chế độ truyền ngắn mạch của Hàn hồ quang kim loại khí (GMAW) liên quan đến việc hiểu động lực học của sự hình thành và tách giọt trong quá trình hàn. Chế độ này, được gọi là GMAW-S, được đặc trưng bởi nhiệt đầu vào thấp, phù hợp để hàn vật liệu mỏng và đạt được tính linh hoạt ở vị trí cao.

Chế độ hàn ngắn mạch

Trong GMAW-S, quá trình truyền kim loại xảy ra thông qua đoản mạch định kỳ giữa điện cực và bể hàn. Mỗi lần đoản mạch dẫn đến sự tách ra của một giọt nhỏ kim loại nóng chảy, góp phần hình thành mối hàn. Sự ổn định của quá trình này là rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng đến lượng bắn tung tóe được tạo ra. Bắn tung tóe đề cập đến các giọt nhỏ kim loại nóng chảy được đẩy ra khỏi bể hàn trong quá trình hàn, có thể ảnh hưởng đến cả chất lượng của mối hàn và độ sạch của khu vực làm việc.

Các mô hình thống kê để ước tính bắn tung tóe

Nghiên cứu gần đây đã tập trung vào việc phát triển các mô hình thống kê để ước tính tỷ lệ bắn tung tóe trong chế độ truyền này. Các mô hình này phân tích các thông số khác nhau, bao gồm:

• Cài đặt dòng điện và điện áp: Các biến thể trong các cài đặt này ảnh hưởng đến sự hình thành giọt và tần số tách ra.
• Thời gian truyền giọt: Độ lệch trung bình và độ lệch chuẩn của khoảng thời gian này là những chỉ số chính về sự ổn định của quy trình. Một quá trình ổn định có liên quan đến tốc độ truyền giọt bắn nhất quán, dẫn đến giảm bắn tung tóe
• Phân tích dạng sóng: Bằng cách kiểm tra dạng sóng dòng điện và điện áp trong quá trình hàn, các nhà nghiên cứu có thể đánh giá định lượng lượng bắn tung tóe dựa trên các mẫu quan sát được trong quá trình đoản mạch

Những phát hiện chính

1. Điều kiện tối ưu: Các mô hình chỉ ra rằng sự kết hợp cụ thể của dòng điện và điện áp có thể giảm thiểu bắn tung tóe trong khi vẫn duy trì chất lượng mối hàn. Ví dụ, sử dụng hỗn hợp khí bảo vệ như 75% Argon và 25% CO2 đã được chứng minh là cải thiện khả năng thấm ướt và giảm bắn tung tóe so với 100% CO2 đơn thuần
2. Bản đồ tần số: Xây dựng bản đồ tần số ngắn mạch giúp xác định các vùng hoạt động ổn định trong quy trình GMAW-S. Các bản đồ này có thể hướng dẫn người vận hành lựa chọn các thông số giúp tăng cường độ ổn định và giảm bắn tung tóe
3. Phương pháp tiếp cận thống kê: Phân tích hồi quy đa đã được sử dụng để tương quan các thông số hoạt động khác nhau với tốc độ bắn tung tóe, cho phép dự đoán chính xác hơn dựa trên các điều kiện hàn thời gian thực

Kết luận

Ước tính bắn tung tóe trong chế độ truyền ngắn mạch của GMAW là một nhiệm vụ phức tạp kết hợp dữ liệu thực nghiệm với các kỹ thuật mô hình thống kê. Bằng cách hiểu động lực học của giọt nước và sử dụng phân tích dạng sóng nâng cao, các nhà nghiên cứu nhằm mục đích tinh chỉnh các mô hình này hơn nữa, cuối cùng dẫn đến các phương pháp hàn được cải thiện với việc giảm tạo ra tia nước.