Apa Saja Mode Transfer Pengelasan?
Dalam GMAW (Pengelasan MIG), cara logam cair bergerak dari kawat Elektroda ke kolam las disebut mode transfer. Mode ini bergantung pada Arus pengelasan, Tegangan, komposisi gas pelindung, dan diameter Elektroda. Setiap mode menghasilkan profil penetrasi, tingkat Percikan, dan kemampuan posisi yang berbeda.
D1.1:2025 memperlakukan mode transfer sebagai Proses Pengelasan yang berbeda dengan status prakualifikasi yang berbeda. Memahami mode mana yang diizinkan D1.1 di bawah Spesifikasi Prosedur Las yang diprakualifikasi dan mana yang memerlukan uji kualifikasi sesuai Clause 6 sangat penting bagi bengkel fabrikasi yang menulis prosedur.
Empat mode, dari energi terendah hingga tertinggi, adalah: sirkuit pendek, globular, semprot, dan semprot berdenyut.
Transfer Sirkuit Pendek (GMAW-S)
Dalam transfer sirkuit pendek, kawat Elektroda secara fisik menyentuh kolam las dan mengalami sirkuit pendek, mentransfer logam melalui kontak berulang daripada melalui busur. Ini terjadi pada tingkat 50 hingga 200 kali per detik sesuai AWS A5.18 A6.4. Proses ini menggunakan Elektroda berdiameter kecil (0.030 hingga 0.045 in) pada Tegangan dan Arus rendah.
Transfer sirkuit pendek menghasilkan Masukan Panas terendah dari mode GMAW mana pun. Ini membuatnya cocok untuk material tipis, lintasan akar, dan Pengelasan semua posisi termasuk vertikal dan overhead. Energi rendah juga berarti penetrasi lebih rendah, yang menciptakan risiko Incomplete Fusion pada bagian yang lebih tebal.
Status prakualifikasi D1.1: GMAW-S tidak diprakualifikasi. Clause 5.5.1 secara eksplisit mencantumkan Proses Pengelasan yang diprakualifikasi sebagai "SMAW, SAW, GMAW (kecuali GMAW-S), dan FCAW." Untuk menggunakan GMAW-S di bawah D1.1, Anda harus mengkualifikasi Spesifikasi Prosedur Las dengan pengujian sesuai Clause 6. D1.1 memperlakukan GMAW-S sebagai Proses Pengelasan terpisah sesuai Table 6.6.
Sebagai alternatif untuk kualifikasi internal, Anda dapat mengadopsi Spesifikasi Prosedur Las Standar (SWPS) AWS dari seri B2.1 sesuai Clause 6.2.1.2.
Transfer Semprot
Transfer semprot menghasilkan aliran tetesan cair halus yang terarah, sekitar 250 per detik sesuai AWS A5.18 A6.2.2, yang melintasi busur tanpa sirkuit pendek. Mode ini aktif di atas Arus transisi kritis yang bergantung pada diameter Elektroda, komposisi, dan gas pelindung. Untuk Elektroda baja karbon 1/16 in (1.6 mm), Arus transisi sekitar 270 ampere.
Transfer semprot menghasilkan tingkat deposisi tinggi, fusi yang sangat baik, Spatter Minimum, dan profil manik yang halus. Masukan Panas yang tinggi menghasilkan penetrasi yang dalam.
Batasan posisi: Transfer semprot terbatas pada posisi datar (1G/1F) dan horizontal (2G/2F) dalam praktiknya. Masukan Panas yang tinggi menciptakan kolam las yang besar dan cair yang tidak dapat dikendalikan melawan gravitasi. D1.1 Clause 10 mengecualikan transfer semprot dari detail sambungan tubular yang diprakualifikasi.
Arus Transisi Semprot Umum
Nilai bersifat perkiraan dan bervariasi berdasarkan komposisi Elektroda, kondisi permukaan, dan jarak ujung kontak ke benda kerja. Konsultasikan lembar data produsen Elektroda Anda untuk nilai yang tepat.
| Wire Diameter | Shielding Gas | Transition Current (A) |
|---|---|---|
| 0.023 in (0.6 mm) | 98% Ar / 2% O2 | ~135 |
| 0.030 in (0.8 mm) | 98% Ar / 2% O2 | ~150 |
| 0.035 in (0.9 mm) | 98% Ar / 2% O2 | ~165 |
| 0.035 in (0.9 mm) | 95% Ar / 5% O2 | ~155 |
| 0.035 in (0.9 mm) | 85% Ar / 15% CO2 | ~180 |
| 0.035 in (0.9 mm) | 80% Ar / 20% CO2 | ~195 |
| 0.045 in (1.1 mm) | 98% Ar / 2% O2 | ~220 |
| 0.045 in (1.1 mm) | 85% Ar / 15% CO2 | ~240 |
| 0.045 in (1.1 mm) | 80% Ar / 20% CO2 | ~255 |
| 0.062 in (1.6 mm) | 98% Ar / 2% O2 | ~270 |
| 0.062 in (1.6 mm) | 80% Ar / 20% CO2 | ~345 |
Sumber: AWS A5.18 A6.2.2 (jangkar 270 A untuk kawat 1/16 in) dan data produsen Elektroda.
Jebakan Prakualifikasi D1.1
Ini adalah temuan audit D1.1 paling umum terkait GMAW: bengkel menulis "GMAW" pada Spesifikasi Prosedur Las yang diprakualifikasi tanpa menentukan mode transfer, kemudian menggunakan transfer semprot dalam posisi datar dan sirkuit pendek dalam posisi vertikal. Berdasarkan Kode D1.1, itu adalah dua Proses Pengelasan terpisah.
Komentar D1.1 Clause 5 eksplisit: "jika Proses Pengelasan pada Spesifikasi Prosedur Las yang diprakualifikasi adalah GMAW dengan variabel yang menghasilkan transfer semprot, tidak akan dapat diterima untuk menambahkan variabel ke Spesifikasi Prosedur Las yang diprakualifikasi yang akan menghasilkan transfer sirkuit pendek." Bagian sirkuit pendek memerlukan Spesifikasi Prosedur Las sendiri yang dikualifikasi dengan pengujian sesuai Clause 6.
Konsekuensi praktis: bengkel fabrikasi yang menggunakan transfer semprot dalam posisi datar dan horizontal, dan beralih ke sirkuit pendek untuk vertikal dan overhead, memerlukan dua Spesifikasi Prosedur Las terpisah. Spesifikasi Prosedur Las semprot dapat diprakualifikasi sesuai Clause 5. Spesifikasi Prosedur Las sirkuit pendek harus dikualifikasi dengan pengujian sesuai Clause 6, atau diadopsi dari SWPS AWS sesuai Clause 6.2.1.2.
D1.1 juga memerlukan catu daya Tegangan konstan (CV) untuk GMAW dan FCAW yang diprakualifikasi sesuai Clause 5.5.4.
Transfer Globular
Transfer globular terjadi pada tingkat Arus antara sirkuit pendek dan semprot, biasanya dengan gas pelindung 100% CO2 sesuai AWS A5.18 A6.3. Tetesan besar, berbentuk tidak beraturan, lebih besar dari diameter Elektroda, terlepas dari ujung kawat dan berpindah di bawah gravitasi. Elektroda berdiameter 0.045 hingga 1/16 in biasanya digunakan pada 275 hingga 400 ampere.
Transfer globular menghasilkan Spatter terbanyak dari mode GMAW mana pun dan terbatas pada posisi datar dan horizontal karena tetesan besar sulit dikendalikan melawan gravitasi. Dengan teknik busur terpendam (Tegangan rendah, busur terendam dalam kolam las), Spatter dapat dikurangi secara signifikan.
Transfer globular jarang ditentukan secara sengaja pada Spesifikasi Prosedur Las. Biasanya terjadi sebagai keadaan transisi ketika parameter diatur antara rentang sirkuit pendek dan semprot, atau ketika menggunakan gas pelindung 100% CO2. Elektroda baja tahan karat umumnya tidak digunakan dalam mode ini karena kandungan CO2 yang tinggi dapat menurunkan ketahanan korosi.
Transfer Semprot Berdenyut
Dalam transfer semprot berdenyut, sumber daya berputar antara Arus puncak tinggi (tempat transfer semprot terjadi) dan Arus latar belakang rendah (tempat busur dipertahankan tetapi tidak ada logam yang berpindah). Siklus ini terjadi pada 60 hingga 120 denyut per detik sesuai AWS A5.18 A6.2.3. Setiap denyut puncak melepaskan satu tetesan dari Elektroda dalam mode semprot, sementara Arus latar belakang memungkinkan kolam las mengeras sebagian.
Hasilnya adalah las kualitas semprot di semua posisi, termasuk vertikal dan overhead. Semprot berdenyut menggabungkan efisiensi deposisi dan kualitas manik dari transfer semprot dengan fleksibilitas posisi sirkuit pendek.
Prakualifikasi D1.1: D1.1 tidak secara eksplisit mengecualikan semprot berdenyut (GMAW-P) dari prakualifikasi seperti halnya mengecualikan GMAW-S. Namun, semprot berdenyut menggunakan sumber daya yang dikendalikan bentuk gelombang sesuai Clause C-6.8.5.1, yang memerlukan perhitungan Masukan Panas yang berbeda menggunakan persamaan Clause 6.8.5.1 2 dan 3 alih-alih persamaan konvensional 1. Karena Clause 5.5.4 memerlukan catu daya CV untuk GMAW yang diprakualifikasi, dan mesin berdenyut beroperasi berbeda dari sumber CV konvensional, jalur prakualifikasi memiliki hambatan praktis. Konsultasikan dengan Insinyur untuk aplikasi spesifik Anda.
Batasan Posisi Berdasarkan Mode Transfer
| Transfer Mode | Positions | D1.1 Prequalified? | Typical Use |
|---|---|---|---|
| Short Circuit (GMAW-S) | All positions | No — requires Clause 6 qualification | Thin material, root passes, out-of-position |
| Globular | Flat, horizontal | Generally avoided; 100% CO2 | Thick sections, deep penetration (buried arc) |
| Spray | Flat, horizontal | Yes — prequalified per Clause 5 | High deposition, structural flat/horizontal |
| Pulsed Spray (GMAW-P) | All positions | Practical barriers (CV requirement per Cl. 5.5.4) | All-position spray quality |