Metalltransfer in SMAW

Nach dem Lesen dieses Artikels erfahren Sie mehr über den Prozess des Metalltransfers beim SMAW (Shielded Metal Arc Welding).

Tabelle 6.2 enthält Daten für verschiedene in SMAW verwendete Elektrodentypen:

Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass die Ergebnisse für SMAW nicht in regelmäßigen Abständen mit dem Zitterstrom oder dem Kerndrahtdurchmesser variieren. Die mögliche Erklärung dafür ist, dass die Übertragung explosiv sein kann, wenn der Elektrodenbeschichtung nicht ausreichende Mengen an Silizium und Mangan zugesetzt werden, und dies erzeugt kleine Tröpfchen mit hoher Metallübertragungsrate. Andererseits sind bei vollständig desoxidierter Elektrode die Tröpfchen relativ groß, in der Größenordnung von 1 mm Durchmesser, und die Metallübertragungsrate ist mit etwa 10 Tröpfchen pro Sekunde niedrig.

Aufgrund der in SMAW verwendeten niedrigen Stromdichten erfolgt die Metallübertragung hauptsächlich durch die drei Modi Kurzschluss, Kugelstern und projizierter Sprühnebel. Für jeden gegebenen Stromdichtenübertrag von beschichteten Elektroden ist jedoch eine höhere Geschwindigkeit als für GMAW oder SAW, was mit der Tatsache übereinstimmt, dass die allgemeine Charakteristik der Übertragung mit beschichteten Elektroden sich von der mit blanken Drahtprozessen unterscheidet.

Beim Schweißen mit beschichteten Elektroden wurde auch beobachtet, dass die Schweißnahtdurchdringung der durch die Lichtbogenkräfte im Schweißbad gebildeten Kavität entspricht. Bei diesem Verfahren ist die Stromdichte zu gering, um einen elektromagnetischen Strahl zu erzeugen, und der Gasstrom tritt hauptsächlich als Folge der Zersetzung der Elektrodenbeschichtungen und in begrenztem Maße aufgrund der chemischen Reaktionen des Kerndrahtmaterials auf Temperatur des Bogens.

Wenn die Elektroden bei einer Temperatur gebrannt werden, die hoch genug ist, um das gesamte flüchtige Material auszutreiben, werden sie unbrauchbar, was darauf hindeutet, dass im Normalbetrieb die Metalltröpfchen in dem durch die Zersetzung des Gases erzeugten Gasstrom über den Lichtbogen getragen werden Glasur. Die Intensität des Gasstroms in SMAW steigt mit der Beschichtungsdicke an, so dass er bei stark beschichteten Elektroden ziemlich stark wird, wodurch sie als Schneidelektroden für Metalle geeignet sind.

In SMAW ist es möglich, mit Elektroden mit einem Durchmesser von 3 mm bei 50 bis 120 A zufriedenstellende Schweißnähte herzustellen, während in GMAW für Draht gleicher Größe für den erfolgreichen Betrieb 200 bis 250 A benötigt werden. Die einzig mögliche Erklärung für diese Anomalie ist, dass das Gas How und damit der Lichtbogenstrom in SMAW durch die Zersetzung der Beschichtung bereitgestellt wird, während es in GMAW von dem elektromagnetisch induzierten Strahl abhängig ist, der erst bei relativ höheren Strömen wirksam wird.