AWS D1.1:2025 · Pasal 5.5.1 · AWS A5.18

GMAW Transfer Modes and D1.1 Prequalification Rules

Las Busur Logam Gas menggunakan empat mode transfer: semprot, sirkuit pendek, globular, dan semprot berdenyut. Berdasarkan D1.1:2025 Clause 5.5.1, transfer semprot GMAW telah diprakualifikasi tetapi GMAW-S (sirkuit pendek) secara eksplisit dikecualikan. Anda tidak dapat menulis satu Spesifikasi Prosedur Las yang diprakualifikasi yang mencakup kedua mode.

Berdasarkan AWS D1.1:2025 Clause 5.5: “GMAW dapat digunakan dengan mode transfer berikut: semprot, globular, atau semprot berdenyut. GMAW-S (transfer sirkuit pendek) tidak diprakualifikasi.”

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 DiameterShielding GasTransition 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 ModePositionsD1.1 Prequalified?Typical Use
Short Circuit (GMAW-S)All positionsNo — requires Clause 6 qualificationThin material, root passes, out-of-position
GlobularFlat, horizontalGenerally avoided; 100% CO2Thick sections, deep penetration (buried arc)
SprayFlat, horizontalYes — prequalified per Clause 5High deposition, structural flat/horizontal
Pulsed Spray (GMAW-P)All positionsPractical barriers (CV requirement per Cl. 5.5.4)All-position spray quality

"Temuan audit D1.1 paling umum yang saya lihat adalah bengkel menulis 'GMAW' pada Spesifikasi Prosedur Las yang diprakualifikasi tanpa menentukan mode transfer — kemudian menggunakan semprot dalam posisi datar dan sirkuit pendek dalam posisi vertikal. Itu adalah dua Proses Pengelasan terpisah sesuai Kode, dan bagian sirkuit pendek memerlukan Spesifikasi Prosedur Las yang terkualifikasi sendiri."

— Field observation, structural fabrication audit practice

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Transfer semprot adalah mode GMAW di mana Elektroda meleleh menjadi tetesan halus — sekitar 250 per detik sesuai AWS A5.18 A6.2.2 — yang berpindah melintasi busur dalam aliran terarah. Ini memerlukan gas pelindung dengan setidaknya 80% argon dan Arus Pengelasan di atas Arus transisi untuk diameter Elektroda. 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. Ini terbatas pada posisi datar dan horizontal dalam praktiknya karena Masukan Panas yang tinggi menciptakan kolam las yang besar dan cair yang tidak dapat dikendalikan melawan gravitasi dalam posisi vertikal atau overhead.

Transfer semprot konvensional terbatas pada posisi datar (1G/1F) dan horizontal (2G/2F). Masukan Panas yang tinggi dan kolam las yang besar membuat Pengelasan vertikal dan overhead tidak praktis karena logam cair tidak dapat dikendalikan melawan gravitasi. D1.1 Clause 10 mengecualikan transfer semprot dari detail sambungan tubular yang diprakualifikasi. Namun, transfer semprot berdenyut (GMAW-P) berputar antara Arus puncak tinggi dan Arus latar belakang rendah pada 60 hingga 120 denyut per detik sesuai AWS A5.18 A6.2.3, memungkinkan kolam las mengeras sebagian di antara denyut. Ini membuat semprot berdenyut cocok untuk semua posisi sambil mempertahankan kualitas seperti semprot dan efisiensi deposisi. Semprot berdenyut memerlukan sumber daya yang dikendalikan bentuk gelombang daripada sumber CV konvensional.

Tidak. D1.1:2025 Clause 5.5.1 secara eksplisit mencantumkan Proses Pengelasan yang diprakualifikasi sebagai SMAW, SAW, GMAW (kecuali GMAW-S), dan FCAW. Transfer sirkuit pendek dikecualikan dari prakualifikasi karena Masukan Panas yang lebih rendah dan risiko Incomplete Fusion pada bagian yang lebih tebal. Untuk menggunakan GMAW-S di bawah D1.1, Anda harus mengkualifikasi Spesifikasi Prosedur Las dengan pengujian sesuai Clause 6, termasuk uji mekanis dari kupon uji las. D1.1 memperlakukan GMAW-S sebagai Proses Pengelasan terpisah sesuai persyaratan variabel esensial Table 6.6. Sebagai alternatif untuk kualifikasi internal, Anda dapat mengadopsi Spesifikasi Prosedur Las Standar (SWPS) AWS dari seri B2.1, yang telah dikualifikasi oleh beberapa laboratorium industri sesuai Clause 6.2.1.2.

Transfer semprot memerlukan Minimum 80% argon dalam gas pelindung sesuai AWS A5.18 A6.2.2. Campuran umum meliputi 98% Ar / 2% O2, 95% Ar / 5% O2, 85% Ar / 15% CO2, dan 80% Ar / 20% CO2. Persentase CO2 yang lebih tinggi meningkatkan Arus transisi, yang berarti Arus yang lebih banyak dibutuhkan untuk mencapai mode semprot. Dengan 100% CO2, transfer semprot tidak dapat dicapai dan mode kembali ke transfer globular dengan tetesan besar, tidak beraturan, dan Spatter tinggi. Diameter Elektroda juga memengaruhi Arus transisi: kawat yang lebih kecil memerlukan Arus yang lebih rendah untuk mencapai mode semprot. Untuk GMAW yang diprakualifikasi di bawah D1.1 Clause 5.5.4, sumber daya harus Tegangan konstan (CV).

Tidak sebagai Spesifikasi Prosedur Las yang diprakualifikasi. Komentar D1.1 Clause 5 menyatakan: jika Proses Pengelasan pada Spesifikasi Prosedur Las yang diprakualifikasi adalah GMAW dengan variabel yang menghasilkan transfer semprot, tidak akan dapat diterima untuk menambahkan variabel yang akan menghasilkan transfer sirkuit pendek. D1.1 memperlakukan GMAW-S sebagai Proses Pengelasan terpisah sesuai Table 6.6. Konsekuensi praktisnya adalah bengkel yang menggunakan transfer semprot dalam posisi datar dan sirkuit pendek dalam posisi vertikal memerlukan dua Spesifikasi Prosedur Las terpisah — Spesifikasi Prosedur Las yang diprakualifikasi untuk pekerjaan semprot dan Spesifikasi Prosedur Las yang dikualifikasi (Clause 6) untuk pekerjaan sirkuit pendek. Ini adalah salah satu temuan audit D1.1 paling umum dalam fabrikasi struktural.

Tips Ujian CWI: Ujian buku Kode Bagian B sering menguji apakah GMAW-S diprakualifikasi. Jawabannya selalu tidak — Clause 5.5.1 mengecualikannya. Ketahui cara menemukan ini dalam Kode dengan cepat: cari di Clause 5 di bawah "Proses Pengelasan." Ketahui juga bahwa D1.1 memperlakukan GMAW-S sebagai Proses Pengelasan terpisah di Tabel 6.6, yang berarti perubahan dari semprot GMAW ke GMAW-S memerlukan rekualifikasi Spesifikasi Prosedur Las.