MÔ PHỎNG ẢNH HƯỞNG CỦA GÓC ĐẦU ĐIỆN CỰC TỚI CHÊNH LỆCH ĐIỆN ÁP HỒ QUANG CỦA QUÁ TRÌNH HÀN HỒ QUANG VONFRAM KHÍ (GTAW)

Tóm tắt

Hàn hồ quang vonfram khí (Gas Tungsten Arc Welding – GTAW) là quá trình linh hoạt ở mọi vị trí, có thể được sử dụng để hàn kim loại và nhiều loại kim loại khác nhau. Trong bài báo này, mô hình toán cho hồ quang hàn trong quá trình GTAW sẽ được giới thiệu, mô hình toán mô tả về sự tương tác giữa bể hàn và nguồn năng lượng trong các hoạt động hàn. Đồng thời, phương pháp mô phỏng được thực hiện để xác định ảnh hưởng của góc côn đầu điện cực vofram không tiêu hao tới độ chênh lệch điện áp hồ quang. Từ đó làm cơ sở xác định giá trị tối ưu và để mài đầu điện cực nhằm tạo ra hồ quang tốt hơn và ổn định hơn. Mô hình GTAW cho khí argon nguyên chất được mô phỏng cho nhiều góc đầu điện cực. Góc của đầu điện cực thay đổi từ 9° đến 150°. Ngoài ra, các tính toán được thực hiện với chiều dài hồ quang 2,0; 5,0 và 10,0 mm và với dòng điện hàn là 100, 200 và 250 A. Kết quả mô phỏng đã chỉ ra rằng (1) Chênh lệch điện áp hồ quang tăng nhanh khi góc đầu điện cực tăng trong khoảng từ 9° đến 30° đối với các dòng điện hàn khác nhau; (2) Chênh lệch điện áp hồ quang đạt giá trị cực đại ở góc 150° đối với dòng điện hàn I = 100 A, đạt giá trị cực đại ở góc 60° đối với dòng điện hàn I = 200 A và I = 250 A; (3) Chênh lệch điện áp hồ quang tăng cùng với sự tăng của chiều dài hồ quang và dòng điện hàn; (4) Khi góc đầu điện cực tăng trong khoảng từ 9° đến 60°, điện áp hồ quang tăng theo góc đầu điện cực; trên 60°, nó phụ thuộc vào nhiệt độ hồ quang và do đó điện áp hồ quang tăng hoặc giảm.