Kaynak Transfer Modları Nelerdir?
GMAW (MIG Kaynak) işleminde, erimiş metalin Elektrot telinden Kaynak havuzuna hareket etme şekline transfer modu denir. Mod, kaynak akımına, Voltaj'a, koruyucu gaz bileşimine ve Elektrot Çapına bağlıdır. Her mod farklı penetrasyon profilleri, sıçrama seviyeleri ve pozisyonel yetenekler üretir.
D1.1:2025, transfer modlarını farklı ön yeterlilik durumlarına sahip ayrı prosesler olarak ele alır. D1.1'in ön yeterli Kaynak Prosedür Şartnamesi altında hangi modlara izin verdiğini ve hangilerinin Clause 6 uyarınca yeterlilik testi gerektirdiğini anlamak, prosedür yazan imalat atölyeleri için çok önemlidir.
En düşükten en yüksek enerjiye doğru dört mod şunlardır: kısa devre, küresel, sprey ve darbeli sprey.
Kısa Devre Transferi (GMAW-S)
Kısa devre transferinde, Elektrot teli fiziksel olarak Kaynak havuzuna dokunur ve kısa devre yapar, metali ark boyunca değil, tekrarlanan temas yoluyla aktarır. Bu, AWS A5.18 A6.4 uyarınca saniyede 50 ila 200 kez gerçekleşir. Proses, düşük Voltaj ve Amper'de küçük çaplı Elektrotlar (0.030 ila 0.045 in) kullanır.
Kısa devre transferi, herhangi bir GMAW modunun Minimum Isı Girdisi'ni üretir. Bu, onu ince malzeme, kök pasolar ve dikey ve tavan dahil tüm pozisyon Kaynakları için uygun hale getirir. Düşük enerji aynı zamanda daha düşük penetrasyon anlamına gelir, bu da daha kalın kesitlerde eksik füzyon riski oluşturur.
D1.1 ön yeterlilik durumu: GMAW-S ön yeterli değildir. Clause 5.5.1, ön yeterli prosesleri açıkça "SMAW, SAW, GMAW (GMAW-S hariç) ve FCAW" olarak listeler. D1.1 altında GMAW-S kullanmak için, Kaynak Prosedür Şartnamesi'ni Clause 6 uyarınca test ederek yeterli hale getirmelisiniz. D1.1, GMAW-S'yi Table 6.6 uyarınca ayrı bir proses olarak ele alır.
Kurum içi yeterliliğe bir alternatif olarak, Clause 6.2.1.2 uyarınca B2.1 serisinden bir AWS Standart Kaynak Prosedür Şartnamesi (SWPS) benimseyebilirsiniz.
Sprey Transfer
Sprey transferi, AWS A5.18 A6.2.2 uyarınca saniyede yaklaşık 250 adet, kısa devre yapmadan arkı geçen ince erimiş damlacıklardan oluşan yönlendirilmiş bir akım üretir. Bu mod, Elektrot Çapı, bileşimi ve koruyucu gazına bağlı olan kritik bir geçiş akımının üzerinde etkinleşir. 1/16 in (1.6 mm) Karbon Çelik Elektrotlar için geçiş akımı yaklaşık 270 Amper'dir.
Sprey transferi yüksek biriktirme oranları, mükemmel füzyon, Minimum sıçrama ve pürüzsüz bir kaynak dikişi profili sağlar. Yüksek Isı Girdisi derin penetrasyon üretir.
Pozisyon sınırlaması: Sprey transferi pratikte düz (1G/1F) ve yatay (2G/2F) pozisyonlarla sınırlıdır. Yüksek Isı Girdisi, yerçekimine karşı kontrol edilemeyen büyük, akışkan bir Kaynak havuzu oluşturur. D1.1 Clause 10, sprey transferini ön yeterli boru bağlantı detaylarından hariç tutar.
Tipik Sprey Geçiş Akımları
Değerler yaklaşıktır ve Elektrot bileşimine, yüzey koşuluna ve temas ucu-iş mesafesine göre değişir. Kesin değerler için Elektrot üreticinizin veri sayfasına bakın.
| 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 |
Kaynak: AWS A5.18 A6.2.2 (1/16 in tel için 270 A referans) ve Elektrot üreticisi verileri.
D1.1 Ön Yeterlilik Tuzağı
Bu, GMAW ile ilgili en yaygın D1.1 denetim bulgusudur: bir atölye, transfer modunu belirtmeden ön yeterli Kaynak Prosedür Şartnamesi'ne "GMAW" yazar, ardından düz pozisyonda sprey transferi ve dikeyde kısa devre kullanır. D1.1'e göre bu iki ayrı prosestir.
D1.1 Clause 5 yorumu açıktır: "ön yeterli Kaynak Prosedür Şartnamesi'ndeki Kaynak Prosesi, sprey transferi ile sonuçlanan değişkenlere sahip GMAW ise, ön yeterli Kaynak Prosedür Şartnamesi'ne kısa devre transferi ile sonuçlanacak değişkenler eklemek kabul edilemez." Kısa devre kısmı, Clause 6 uyarınca test edilerek yeterli hale getirilmiş kendi Kaynak Prosedür Şartnamesi'ni gerektirir.
Pratik sonuç: düz ve yatayda sprey transferi kullanan ve dikey ve tavan için kısa devreye geçen bir imalat atölyesinin iki ayrı Kaynak Prosedür Şartnamesi'ne ihtiyacı vardır. Sprey Kaynak Prosedür Şartnamesi Clause 5 uyarınca ön yeterli olabilir. Kısa devre Kaynak Prosedür Şartnamesi, Clause 6 uyarınca test edilerek yeterli hale getirilmeli veya Clause 6.2.1.2 uyarınca bir AWS SWPS'den benimsenmelidir.
D1.1 ayrıca Clause 5.5.4 uyarınca ön yeterli GMAW ve FCAW için sabit Voltaj (CV) güç kaynakları gerektirir.
Küresel Transfer
Küresel transfer, kısa devre ve sprey arasındaki akım seviyelerinde, tipik olarak AWS A5.18 A6.3 uyarınca %100 CO2 koruyucu gaz ile meydana gelir. Elektrot Çapından daha büyük, düzensiz şekilli büyük damlacıklar, tel ucundan ayrılır ve yerçekimi altında transfer olur. Genellikle 0.045 ila 1/16 in çapında Elektrotlar 275 ila 400 Amper'de kullanılır.
Küresel transfer, herhangi bir GMAW modunun en fazla sıçramasını üretir ve büyük damlacıkların yerçekimine karşı kontrol edilmesi zor olduğu için düz ve yatay pozisyonlarla sınırlıdır. Gömülü ark tekniği (düşük Voltaj, Kaynak havuzuna batırılmış ark) ile sıçrama önemli ölçüde azaltılabilir.
Küresel transfer, bir Kaynak Prosedür Şartnamesi'nde nadiren kasıtlı olarak belirtilir. Genellikle parametreler kısa devre ve sprey aralıkları arasında ayarlandığında veya %100 CO2 koruyucu gaz kullanıldığında bir geçiş durumu olarak ortaya çıkar. Paslanmaz Çelik Elektrotlar genellikle bu modda kullanılmaz çünkü yüksek CO2 içeriği korozyon direncini bozabilir.
Darbeli Sprey Transfer
Darbeli sprey transferinde, güç kaynağı yüksek bir tepe akımı (sprey transferinin meydana geldiği yer) ve düşük bir arka plan akımı (arkın korunduğu ancak metal transferinin olmadığı yer) arasında döngü yapar. Bu döngü, AWS A5.18 A6.2.3 uyarınca saniyede 60 ila 120 darbe hızında gerçekleşir. Her tepe darbesi, sprey modunda Elektrottan bir damlacık ayırırken, arka plan akımı Kaynak havuzunun kısmen katılaşmasına izin verir.
Sonuç, dikey ve tavan dahil tüm pozisyonlarda sprey kalitesinde Kaynaklardır. Darbeli sprey, sprey transferinin biriktirme verimliliğini ve kaynak dikişi kalitesini kısa devrenin pozisyonel esnekliği ile birleştirir.
D1.1 ön yeterlilik: D1.1, GMAW-S'yi hariç tuttuğu gibi darbeli spreyi (GMAW-P) ön yeterlilikten açıkça hariç tutmaz. Ancak, darbeli sprey, Clause C-6.8.5.1 uyarınca dalga formu kontrollü güç kaynakları kullanır ve bu da geleneksel denklem 1 yerine Clause 6.8.5.1 denklemleri 2 ve 3 kullanılarak farklı Isı Girdisi hesaplamaları gerektirir. Clause 5.5.4, ön yeterli GMAW için CV güç kaynakları gerektirdiğinden ve darbeli makineler geleneksel CV kaynaklarından farklı çalıştığından, ön yeterlilik yolunda pratik engeller vardır. Özel uygulamanız için Mühendis'e danışın.
Transfer Moduna Göre Pozisyon Sınırlamaları
| 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 |