CO2 kaynağı sırasında erimiş metal parçacıkları ve cüruf sıklıkla etrafa uçuşur.
Şekilde CO2 kaynağı sırasında oluşan sıçramanın şekli görülmektedir.
Kabaca üç tip sıçrama olduğu görülebilir; birincisi kısa devreden kaynaklanan sıçrama; ikincisi gaz çıkışından kaynaklanan sıçrama; üçüncüsü ise serbest geçişten kaynaklanan sıçramadır.
Damlacık kısa devresinin sonraki aşamasında küçük bir metal köprü oluşur ve elektrik patlamasının neden olduğu sıçramaya normal kısa devre sıçraması da denir. Bu tür sıçrama düşük akımda çok küçüktür ve sıçrama miktarı da Şekil a'da gösterildiği gibi küçüktür.
Akım büyük olduğunda, genellikle anlık bir kısa devre meydana gelir, yani kısa devrenin erken aşamasında küçük bir sıvı metal köprüsü oluşur ve bu da genellikle Şekil b'de gösterildiği gibi büyük bir elektrik patlaması sıçramasına neden olur.
Akım büyük olduğunda, halka endüktansı küçüktür ve kısa devre meydana geldiğinde, Şekil c'de gösterildiği gibi, erimiş damlacıkların ve erimiş havuzların güçlü bir şekilde sıçramasına neden olmak kolaydır.
Yüksek akım, kalın kaynak teli ve düşük voltaj koşulları altında, genellikle su altı ark kaynağı yapılır. Kısa devre oluştuğunda, erimiş havuzdaki erimiş çelik genellikle Şekil d'de gösterildiği gibi sıçramalar oluşturmak üzere dışarı atılır.
Arkın çarpması veya telin çok hızlı beslenmesi nedeniyle kaynak teli ve erimiş havuz kısa devre yapacaktır. Bu sırada kaynak teli bölümler halinde patlayabilir ve Şekil e'de gösterildiği gibi sıçramaya neden olabilir.
Kaynak sırasında metalurjik faktörlerden kaynaklanan erimiş havuz ve damlacıklar CO2 (veya CO) gazıyla dolar. Aşırı iç basınç nedeniyle gaz kaçar veya patlar, Şekil f ve g'de gösterildiği gibi genellikle sıçramalarla birlikte.
Serbest geçişte, CO2 arkının büzülmesi nedeniyle ark damlanın dibinde yoğunlaşır ve damlanın kaynak telinin ekseninden sapmasına neden olur, böylece damla düştüğünde dönen bir formda uçup gidecek veya damla ile kaynak teli arasındaki ince boyun geçecektir. Büyük bir akım patlar ve Şekil h ve k'deki sıçrama formuyla sonuçlanır.
CO2 Kaynak Sıçramasının Nedenleri ve Azaltma Önlemleri
Sıçrama, CO2 kaynakçılığındaki ana işlem sorunlarından biridir. Sıçramanın oluşmasının iki ana yolu vardır, biri kısa devre köprüsünün elektriksel patlamasıyla oluşan sıçramadır; diğeri ise metalurjik faktörlerin neden olduğu sıçramadır.
Eski Sovyetler Birliği bilgini Binchuk, kısa devre köprüsünden büyük bir akım geçirildiğinde, kısa devre köprüsünün aşırı ısınacağını ve patlayacağını ve bunun sonucunda bir sıçrama olacağını buldu. Patlamadan önceki 100~150us zaman içinde enerjisi birikti.
Bu tür elektrik patlaması sıçramasında, normal kısa devrede (kısa devre süresi > 2ms), kaynak teli ile erimiş damlacık arasında kısa devre köprüsü oluşur (Şekil a'da gösterildiği gibi). Köprü yok edildiğinde, büyük miktarda sıvı erimiş havuza itilir ve sadece az miktarda İnce damlacıklar sıçramalara dönüşür.
Genellikle, kısa devre akımı tepe değeri küçük olduğunda sıçrama küçüktür; aksine, değer büyük olduğunda sıçrama daha büyüktür. Anlık bir kısa devre durumunda (kısa devre süresi < 2ms), erimiş damlacık ile erimiş havuz arasında kısa devre köprüsü oluşur (Şekil b'de gösterildiği gibi). İş parçasının yüzeyine yapışması kolay olan büyük parçacıkların sıçraması, çıkarılması zor olur ve hatta iş parçasının yüzey kaplamasına zarar verir.
Açıkçası, elektrik patlaması sıçramasını azaltmanın yolu, öncelikle ani kısa devreyi önlemek, yani kısa devrenin erken aşamasındaki akımı azaltmaktır (örneğin, kısa devre akımının yükselen hızını bastırmak gibi). İkinci olarak, normal kısa devrenin tepe akımını azaltmak. Genellikle kısa devre akımının yükselen hızını azaltmak ve kısa devrenin sonraki aşamasında kısa devre akımını hızla azaltmak ve küçük köprüyü kırmak için metal yüzey gerilimine güvenmek, ardından sıçramasız bir geçiş elde edilecektir.
Gaz kaçağı veya hatta patlama nedeniyle oluşan başka bir sıçrama türü genellikle kaynak metalurjik işleminin özellikleriyle ilgilidir. Azaltma önlemi, yeterli silikon ve manganez elementleri içermesi gereken deoksidasyonlu kaynak teli kullanmaktır. Gereksinimler yüksek olduğunda, alüminyum ve titanyum içeren kaynak telleri de kullanılabilir. CO gazı oluşumunu bastırırlar.
Ayrıca kaynak telinin ve iş parçasının yüzeyinin temizliğine, pas ve yağdan arındırılmasına dikkat edilmelidir.
