Naadlassen: Technieken en beste praktijken

Heb je je ooit afgevraagd hoe brandstoftanks en olievaten naadloos aan elkaar worden gelast? Naadlassen, een fascinerende techniek waarbij gebruik wordt gemaakt van rolelektroden, is de sleutel. In dit artikel ontdek je hoe deze methode werkt, wat de toepassingen zijn en welke voordelen ze biedt bij het maken van sterke, afgedichte verbindingen in verschillende industrieën. Maak je klaar om de intrigerende wereld van naadlassen te verkennen!

Inhoudsopgave

Wat is naadlassen?

Naadlassen is een geavanceerde techniek voor continu weerstandlassen waarbij een paar roterende wielvormige elektroden worden gebruikt in plaats van de stationaire cilindrische elektroden die bij puntlassen worden gebruikt. Terwijl de elektroden langs het werkstuk rollen, genereren ze een reeks overlappende lasklompjes, wat resulteert in een hermetisch gesloten, continue lasnaad.

Bij dit proces worden zowel druk als elektrische stroom toegepast om plaatselijke verwarming te creëren op het grensvlak van de materialen die worden samengevoegd. De warmte die wordt opgewekt door de elektrische weerstand van de werkstukken zorgt ervoor dat ze smelten en samensmelten, terwijl de toegepaste druk voor een goed contact zorgt en onzuiverheden uit de laszone helpt verwijderen.

Naadlassen is bijzonder effectief voor het verbinden van dunne metalen, meestal van 0,5 tot 3 mm dik. Het biedt verschillende voordelen, waaronder hoge productiesnelheden, uitstekende lekdichte eigenschappen en minimale vervorming van de werkstukken. Het proces kan gemakkelijk worden geautomatiseerd en geïntegreerd in productielijnen met grote volumes.

Deze lasmethode wordt wijdverspreid toegepast bij de fabricage van verzegelde containers en kritische onderdelen in diverse industrieën. Het wordt vaak gebruikt bij de productie van:

  1. Brandstoftanks voor auto's en vliegtuigen
  2. Olievaten en opslagcontainers
  3. Blikjes en voedselverpakkingen
  4. Radiatoren en warmtewisselaars
  5. Onderdelen voor straalmotoren
  6. Raket- en raketomhulsels
  7. HVAC-kanalen en onderdelen
  8. Batterijbehuizingen voor elektrische voertuigen

Recente ontwikkelingen op het gebied van naadlastechnologie zijn onder andere de integratie van realtime monitoringsystemen voor de kwaliteitscontrole van lassen, de ontwikkeling van speciale elektrodematerialen voor verbeterde duurzaamheid en geleidbaarheid en de implementatie van adaptieve controlealgoritmen om de lasparameters tijdens het lassen te optimaliseren.

Naadlaselektrode

De elektrode die gebruikt wordt bij naadlassen is een cirkelvormige rol met een diameter die varieert van 50 tot 600 mm, waarbij 180-250 mm het meest gangbare bereik is. De dikte van de rol ligt meestal tussen 10-20 mm.

Er worden twee primaire geometrieën voor contactoppervlakken gebruikt: cilindrisch en bolvormig, met soms conische oppervlakken voor speciale toepassingen.

Cilindrische rollen kunnen dubbelzijdig of enkelzijdig afgeschuind worden, waarbij de laatste bijzonder geschikt zijn voor het naadlassen van gevouwen randen. De breedte van het contactoppervlak (ω) varieert van 3-10 mm, in overeenstemming met de dikte van het werkstuk. Voor bolvormige rollen varieert de krommingsstraal (R) van 25-200 mm.

Cilindrische rollen worden vanwege hun veelzijdigheid veel gebruikt bij het lassen van verschillende staalsoorten en hoge-temperatuurlegeringen. Sferische rollen hebben daarentegen de voorkeur voor lichte legeringen vanwege hun superieure warmteafvoerkarakteristieken en uniforme drukverdeling, die indrukking minimaliseert en het risico op materiaalvervorming vermindert.

Tijdens het gebruik worden de rollen meestal extern gekoeld. Voor het lassen van non-ferrometalen en roestvrij staal volstaat schoon leidingwater als koelmiddel. Bij het lassen van koolstofstaal wordt meestal een in water oplosbare boraxoplossing 5% gebruikt om oxidatie te voorkomen en de levensduur van de elektrode te verlengen. In sommige gevallen, vooral bij lasmachines voor aluminiumlegeringen, worden interne circulerende waterkoelsystemen geïmplementeerd voor een efficiënter warmtebeheer, hoewel deze configuratie de complexiteit van het elektrodeontwerp en het totale systeem aanzienlijk verhoogt.

Naadlasmethode

Op basis van de rotatie- en voedingsmethoden van de rol kan naadlassen worden onderverdeeld in continu naadlassen, intermitterend naadlassen en stapsgewijs naadlassen.

Bij continu naadlassen draait de rol continu en gaat de stroom continu door het werkstuk. Deze methode veroorzaakt gemakkelijk oververhitting van het werkstukoppervlak en ernstige elektrodeslijtage en wordt daarom zelden toegepast. Bij het snelle naadlassen (4-15m/min) wordt echter elke halve cyclus van de 50Hz wisselstroom een laspunt gevormd en de nuldoorgang van de wisselstroom is gelijk aan een rusttijd, die vergelijkbaar is met het volgende intermitterende naadlassen. Daarom is het toegepast in de productie van cilinders en vaten.

Bij intermitterend naadlassen draait de wals continu en gaat de stroom met tussenpozen door het werkstuk, waardoor een naad wordt gevormd die bestaat uit overlappende smeltkernen. Door de intermitterende stroom kunnen de wals en het werkstuk tijdens de rusttijd afkoelen, wat de levensduur van de wals kan verbeteren, de breedte van de warmte-beïnvloede zone en de vervorming van het werkstuk kan verminderen en een betere prestatie kan leveren. laskwaliteit.

Deze methode wordt veel gebruikt bij het naadlassen van diverse staalsoorten, hoge-temperatuurlegeringen en titanium legeringen onder 1,5 mm. Bij intermitterend naadlassen kristalliseert de smeltkern echter onder verminderde druk wanneer de rol het lasgebied verlaat, wat gemakkelijk kan leiden tot oververhitting van het oppervlak, krimpgaten en scheuren (zoals bij het lassen van legeringen met een hoge temperatuur).

Hoewel het gesmolten metaal van het laatste punt het krimpgat van het vorige punt kan opvullen als de overlap van het laspunt groter is dan 50% van de smeltkernlengte, is het krimpgat van het laatste punt moeilijk te vermijden. Dit probleem is echter opgelost door in eigen land ontwikkelde microcomputer besturingskastjes, die de lasstroom aan het begin en einde van de lasnaad geleidelijk kunnen verminderen.

Bij stapsgewijs naadlassen draait de rol met tussenpozen en gaat de stroom door het werkstuk wanneer het stilstaat. Aangezien het smelten en kristalliseren van het metaal plaatsvindt wanneer de wals stilstaat, worden de warmteafvoer en compressieomstandigheden verbeterd, wat de laskwaliteit effectief kan verbeteren en de levensduur van de wals kan verlengen. Deze methode wordt meestal gebruikt voor naden lassen van aluminium en magnesiumlegeringen.

Het kan ook effectief de laskwaliteit van legeringen op hoge temperatuur verbeteren, maar het is niet toegepast in China omdat dit type AC lasmachine zeldzaam is.

Bij het lassen van hard aluminium en diverse metalen met een dikte van 4+4mm of meer, moet stapnaadlassen worden gebruikt om smeeddruk toe te passen op elk laspunt zoals bij puntlassen, of moeten zowel warme als koude pulsen gelijktijdig worden gebruikt. Het laatste geval wordt echter zelden gebruikt.

Afhankelijk van het type verbinding, hoeklassen kan worden onderverdeeld in overlapnaadlassen, drukvlaknaadlassen, vulstuknaadlassen, elektrodenaadlassen met koperdraad, enz.

Zoals puntlassen, schootlassen verbindingslassen kan worden gelast met een paar rollen of met een rol en een kernelektrode. De minimale lasnaad is hetzelfde als bij puntlassen.

Naast het veelgebruikte dubbelzijdige naadlassen zijn er ook enkelzijdig enkelnaadlassen, enkelzijdig dubbelnaadlassen en kleine diameter omtreknaadlassen bij overlapnaadlassen.

Lassen van kleine omtreknaden kan worden gedaan met
1) rollers elektrode die afwijkt van de drukas;
2) een positioneerapparaat dat aan de machine voor het lassen van dwarsnaden is bevestigd;
3) een ringvormige elektrode waarvan het werkstukoppervlak conisch is en waarvan de punt in het midden van de omtreklas met kleine diameter moet vallen om het glijden van de elektrode op het werkstuk te voorkomen.

De overlap van het lassen van drukvlakke verbindingen is veel kleiner dan die van het algemene naadlassen, ongeveer 1-1,5 keer de plaatdikte. Tijdens het lassen wordt de naad tegelijkertijd afgevlakt en de dikte van de naad na het lassen is 1,2-1,5 keer de plaatdikte.

Meestal worden cilindrische rolvlakken gebruikt die het gehele overlapgedeelte van de lasnaad bedekken. Om een stabiele laskwaliteit te verkrijgen, moet de overlap nauwkeurig worden gecontroleerd en moet het werkstuk stevig worden vastgeklemd of vooraf worden vastgezet met een puntlas. Deze methode kan lassen met een mooi uiterlijk produceren en wordt vaak gebruikt voor het lassen van producten zoals voedselcontainers en vrieskisten van laag koolstofstaal en roestvast staal.

Schuine naad lassen is een methode om het lassen van dikke plaatnaden op te lossen. Want als de plaatdikte 3 mm wordt, en er wordt gebruikgemaakt van conventioneel overlaplassen, dan zal er een trage lasnaad ontstaan. lassnelheidEr is een grote lasstroom en elektrodedruk nodig, wat kan leiden tot oververhitting van het oppervlak en hechting van de elektrode, wat het lassen bemoeilijkt. Als er met een vullasverbinding wordt gelast, kunnen deze problemen worden overwonnen.

Het lassen van de vullasverbinding wordt eenvoudig als volgt geïntroduceerd:

Eerst worden de randen van de paneeldelen samengevoegd en wanneer de verbinding door de wals gaat, worden er constant twee stroken folie tussen de wals en het paneel gelegd. De dikte van de folie is 0,2-0,3 mm en de breedte is 4-6 mm. Aangezien de folie de weerstand van de laszone verhoogt en de warmteafvoer bemoeilijkt, is het gunstig voor de vorming van de gesmolten kern.

De voordelen van deze methode zijn:

  • de verbinding heeft een relatief lage verstevigingshoogte;
  • goede uitstraling;
  • Ongeacht de plaatdikte is de dikte van de folie hetzelfde;
  • het is niet gemakkelijk om spatten te produceren, dus de elektrodedruk moet hetzelfde zijn voor een bepaalde stroomsterkte;
  • Het is niet gemakkelijk om spatten te produceren, dus de elektrodedruk kan met de helft worden verminderd voor een bepaalde stroom;
  • en de vervorming van de laszone is klein.

De nadelen zijn: hoge nauwkeurigheidseisen voor de verbinding; tijdens het lassen moet de folie tussen de rol en het werkstuk worden gelegd, wat de automatisering bemoeilijkt.

Het lassen van de koperdraadelektrodeverbinding is een effectieve methode om de hechting van de bekleding aan de wals op te lossen bij het naadlassen van beklede staalplaten. Tijdens het lassen wordt de ronde koperdraad continu tussen de wals en de plaat gevoerd.

De koperdraad heeft een spiraalvorm en wordt continu door de wals gevoerd en vervolgens op een andere spoel gewikkeld. De coating hecht zich alleen aan de koperdraad en vervuilt de wals niet.

Hoewel de koperdraad na gebruik moet worden afgedankt, is er geen andere naadlasmethode die deze kan vervangen voor beklede staalplaten, met name vertinde staalplaten. Omdat de schrootwaarde van koperdraad vergelijkbaar is met die van de koperdraad, zijn de laskosten niet hoog. Deze methode wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van conservenblikken.

Proces voor naadlassen

De invloed van procesparameters op de kwaliteit van stomplassen

De vorming van een stuiklasverbinding is in wezen hetzelfde als die van een puntlas en daarom zijn de factoren die de laskwaliteit beïnvloeden vergelijkbaar. De belangrijkste factoren zijn lasstroom, elektrodedruk, lastijd, pauzetijd, lassnelheid en walsdiameter.

  1. Lasstroom

De warmte die nodig is om een smeltbad te vormen in een stuiklasverbinding wordt opgewekt door de weerstand van het lasgebied tegen de stroom, die hetzelfde is als bij puntlassen. Onder bepaalde omstandigheden bepaalt de lasstroom de smeltpenetratie en de overlap van het smeltbad. Voor het lassen van staal met een laag koolstofgehalte is de gemiddelde inbranding van het smeltbad 30-70% van de plaatdikte, waarbij 45-50% optimaal is. Om een gasdichte stompe las te verkrijgen, mag de overlap van het smeltbad niet minder zijn dan 15-20%.

Als de lasstroom een bepaalde waarde overschrijdt, zal het verhogen van de stroom alleen de smeltpenetratie en overlap van het smeltbad verhogen zonder de verbindingssterkte te verbeteren, wat oneconomisch is. Als de stroomsterkte te hoog is, kan dit ook defecten veroorzaken zoals overmatige indrukking en doorbranden.

Vanwege de aanzienlijke afleiding die wordt veroorzaakt door de overlapping van smeltbad in een stomplas, wordt de lasstroom gewoonlijk verhoogd met 15-40% in vergelijking met puntlassen.

  1. Elektrodedruk

Het effect van elektrodedruk op de grootte van het smeltbad in stomplassen is hetzelfde als bij puntlassen. Een te hoge druk van de elektrode veroorzaakt een overmatige indrukking en versnelt de vervorming en slijtage van de rol. Te weinig druk leidt tot poreusheid en kan ertoe leiden dat de rol doorbrandt door een te hoge contactweerstand, waardoor de levensduur wordt verkort.

  1. Lastijd en pauzetijd

Bij stuiklassen wordt de grootte van het smeltbad voornamelijk geregeld door de lastijd en wordt de overlap geregeld door de koeltijd. Bij lagere lassnelheden kan een las-pauzetijdverhouding van 1,25:1-2:1 bevredigende resultaten opleveren. Wanneer de lassnelheid toeneemt, wordt de afstand tussen de lassen groter, dus moet de verhouding worden verhoogd om dezelfde overlap te krijgen. Daarom is bij hogere lassnelheden de las-pauzetijdverhouding 3:1 of hoger.

  1. Lassnelheid

De lassnelheid is gerelateerd aan het te lassen metaal, de plaatdikte en de sterkte- en kwaliteitseisen van de las. Lagere lassnelheden worden meestal gebruikt bij het lassen van roestvast staal, legeringen met een hoge temperatuur en non-ferrometalen om spatten te voorkomen en lassen met een hoge dichtheid te verkrijgen. Soms wordt stuiklassen stapsgewijs toegepast om het hele proces van smeltbadvorming uit te voeren terwijl de rol stilstaat. De lassnelheid van dit type stuiklassen is veel lager dan die van intermitterend stuiklassen.

De lassnelheid bepaalt het contactoppervlak tussen de wals en de plaat en de contacttijd tussen de wals en het verwarmingsgebied en beïnvloedt zo het opwarmen en afkoelen van de lasnaad. Als de lassnelheid toeneemt, moet de lasstroom worden verhoogd om voldoende warmte te verkrijgen. Een te hoge lassnelheid kan leiden tot oppervlakteverbranding van de plaat en hechting van de elektrode, waardoor de lassnelheid zelfs met externe waterkoeling wordt beperkt.

Selectie van procesparameters voor naadlassen

De optimalisatie van parameters voor het naadlasproces is cruciaal voor het bereiken van lassen van hoge kwaliteit en wordt voornamelijk beïnvloed door de materiaaleigenschappen, dikte, kwaliteitseisen en beschikbare apparatuur. Hoewel de initiële parameterselectie gebaseerd kan worden op aanbevolen gegevens, is fijnafstelling door middel van experimentele proeven essentieel voor optimale resultaten.

De keuze van de rolgrootte volgt dezelfde principes als de keuze van de elektrode bij puntlassen. Recente trends geven de voorkeur aan smalle rollen met contactoppervlakken van 3-5 mm, wat verschillende voordelen biedt:

  1. Verminderd randeffect
  2. Lichter structureel gewicht
  3. Verbeterde thermische efficiëntie
  4. Lager benodigd vermogen voor lasmachines

De interactie tussen de geometrie van de wals en de eigenschappen van het werkstuk heeft een grote invloed op de laskwaliteit:

1. Walsdiameter en plaatkromming:

  • Het contactoppervlak tussen rol en plaat beïnvloeden
  • De stroomverdeling en warmteafvoer beïnvloeden
  • Kan verplaatsing van het laspunt veroorzaken

2. Asymmetrische configuraties:

  • Ongelijke roldiameters: Nugget verschuift naar de rol met kleinere diameter
  • Gebogen platen: Nugget verschuift naar de bolle kant van de plaat

Bij het lassen van ongelijke diktes of materialen zijn de methoden voor het corrigeren van de verplaatsing van klompjes analoog aan puntlassen. De strategieën omvatten:

  • Verschillende roldiameters en -breedtes
  • Verschillende rolmaterialen gebruiken (bijv. koperlegeringen met verschillende geleidbaarheid)
  • Vulplaatjes tussen rol en plaat

Voor naadlassen van platen met aanzienlijke dikteverschillen:

  1. Stroomomlegging in het reeds gelaste naadgebied vermindert gedeeltelijk de verplaatsing van klompjes naar de dikkere plaat.
  2. Grote dikteverschillen kunnen nog steeds resulteren in onvoldoende penetratie van de dunnere plaat.
  3. Corrigerende maatregelen voor de verplaatsing van klompjes worden cruciaal:
  • Gebruik een koperlegering met een lager geleidingsvermogen voor de rol aan de kant van de dunnere plaat
  • Verminder de breedte en diameter van de rol aan de kant van de dunnere plaat

Naadlasprocessen optimaliseren:

  1. Grondige materiaalanalyse en beoordeling van kwaliteitseisen uitvoeren
  2. Begin met aanbevolen parameters en verfijn deze door middel van gecontroleerde experimenten
  3. Bewaak en pas aan voor verplaatsing van de nugget, vooral bij ongelijke materialen of diktes
  4. Overweeg geavanceerde rolontwerpen of materialen voor uitdagende toepassingen
  5. Procesbewakings- en controlesystemen implementeren voor een consistente laskwaliteit

Door deze parameters zorgvuldig te selecteren en nauwkeurig af te stellen, kunnen fabrikanten naadlassen van hoge kwaliteit realiseren met optimale sterkte, uiterlijk en efficiëntie voor een breed scala aan toepassingen en materiaalcombinaties.

Ontwerp van groeflasverbindingen

De ontwerpprincipes voor stootnaden van groeflassen hebben overeenkomsten met die van overlapnaden en puntlassen, met opmerkelijke uitzonderingen in de technieken voor afgevlakt groeflassen en opgevuld groeflassen. Een belangrijk verschil ligt echter in het gereedschap: in tegenstelling tot elektroden voor puntlassen kunnen rolwielen voor naadlassen niet worden aangepast tot gespecialiseerde vormen. Deze beperking maakt het noodzakelijk om zorgvuldig rekening te houden met de toegankelijkheid van het rolwiel bij het ontwerpen van structuren voor groeflassen.

Bij het lassen van werkstukken met kleine kromtestralen ontstaat een grote uitdaging. De minimaal haalbare straal van het binnenste rolwiel is beperkt, wat kan leiden tot een verschuiving naar buiten van het smeltbad. In extreme gevallen kan deze verplaatsing leiden tot onvoldoende samensmelting van de buitenste plaat, waardoor de integriteit van de verbinding in gevaar komt.

Om deze problemen te beperken is het raadzaam om waar mogelijk ontwerpen met een te kleine kromtestraal te vermijden. Echter, in toepassingen waar zowel vlakke secties als gebieden met zeer kleine kromtestralen onvermijdelijk zijn, zoals bij de productie van brandstoftanks voor motorfietsen, kunnen aangepaste lasparameters worden gebruikt. In het bijzonder kan het verhogen van de lasstroom bij het verwerken van de kleine-radius secties helpen om volledige versmelting en inbranding te garanderen.

Deze adaptieve benadering is vooral haalbaar met moderne microcomputergestuurde lassystemen, die een nauwkeurige, real-time aanpassing van de lasparameters bieden. Deze systemen kunnen geprogrammeerd worden om automatisch stroom, spanning en verplaatsingssnelheid te moduleren op basis van de te lassen geometrie, waardoor een consistente laskwaliteit over verschillende contouren wordt gegarandeerd.

Voor optimale resultaten bij het groeflassen van complexe geometrieën:

  1. Overweeg het gebruik van flexibele koperen steunstrips om het lasbad te ondersteunen en de warmteverdeling te verbeteren in secties met een kleine straal.
  2. Gepulste lastechnieken toepassen om de warmte-invoer beter te regelen en vervorming in dunwandige componenten te minimaliseren.
  3. Gebruik geavanceerde naadvolgsystemen om de elektrode nauwkeurig te positioneren, vooral belangrijk bij toepassingen met variabele radius.

Door deze ontwerpoverwegingen en geavanceerde lastechnologieën te integreren, kunnen fabrikanten hoogwaardige stootvoegen van groeflassen realiseren in een breed scala aan geometrieën, waardoor zowel de structurele integriteit als de esthetische kwaliteit van het eindproduct wordt gegarandeerd.

Lassen van gewone metalen

Naadlassen van koolstofarm staal

Koolstofarm staal is het beste materiaal voor naadlassen vanwege de uitstekende lasbaarheid. Voor het overlapnaadlassen van staal met een laag koolstofgehalte kunnen schema's met hoge snelheid, gemiddelde snelheid en lage snelheid worden gebruikt, afhankelijk van het doel en het gebruik.

De lascondities voor het overlapnaadlassen van koolstofstaal staan in de tabel hieronder. Bij het handmatig verplaatsen van het werkstuk wordt vaak een gemiddelde snelheid gebruikt om de uitlijning met de vooraf bepaalde laspositie te vergemakkelijken.

Bij automatisch lassen kan een hoge snelheid of een hogere snelheid worden gebruikt als de capaciteit van de lasmachine voldoende is. Als de capaciteit van de lasmachine niet voldoende is en een hoge breedte en diepte van de versmelting niet kunnen worden gegarandeerd zonder de snelheid te verlagen, dan moet een lage snelheid worden gebruikt.

Lasomstandigheden voor naadlassen van koolstofarm staal

Plaatdikte (mm)Rolgrootte (mm)Elektrode kracht (KN)Minimale overlap (mm)Lassen met hoge snelheidLassen met gemiddelde snelheidLassen met lage snelheid
Minimaal
b
Standaard
b
Maximaal
B
minimumstandaardMinimaal
b
Standaard
b
Lastijd (week)Rusttijd (week)Lasstroom (KA)Lassnelheid (cm/min)Lastijd (week)Rusttijd (week)Lasstroom (KA)Lassnelheid (cm/min)Lastijd (week)Rusttijd (week)Lasstroom (KA)Lassnelheid (cm/min)
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.6
2.0
2.3
3.2
3.7
4.2
4.7
5.1
5.4
6.0
6.6
7.0
8.0
5.3
5.9
6.5
7.1
7.7
8.8
10.0
11.0
13.6
11
12
13
14
14
16
17
17
20
2.0
2.2
2.5
2.8
3.0
3.6
4.1
4.5
5.7
2.2
2.8
3.3
4.0
4.7
6.0
7.2
8.0
10
7
8
9
10
11
12
13
14
16
10
11
12
13
14
16
17
19
20
2
2
2
2
2
3
3
4
4
1
1
1
2
2
1
1
2
2
12.0
13.5
15.5
18.0
19.0
21.0
22.0
23.0
27.5
280
270
260
250
240
230
220
210
170
2
2
3
3
4
5
5
7
11
2
2
2
3
3
4
5
6
7
9.5
11.5
13.0
14.5
16.0
18.0
19.0
20.0
22.0
200
190
180
180
170
150
140
130
110
3
3
2
2
3
4
6
6
6
3
3
4
4
4
4
6
6
6
8.5
10.0
11.5
13.0
14.0
15.5
16.5
17.0
20.0
120
110
110
100
90
80
70
70
60

De volgende twee tabellen tonen de lasomstandigheden voor continu elektrisch overlaplassen en steunbandlassen van laag koolstofstaal.

Lasomstandigheden voor naadlassen van koolstofarm staal

Plaatdikte (mm)Overlap (mm)Elektrode kracht (KN)Lasstroom)Lassnelheid (cm/min)
0.8
1.2
2.0
1.2
1.8
2.5
4
7
11
13
16
19
320
200
140

Lasomstandigheden voor het lassen van backing strip van koolstofarm staal

Plaatdikte (mm)Elektrode kracht (KN)Lasstroom)Lassnelheid (cm/min)
0.8
1.0
1.2
1.6
2.3
3.2
4.5
2.5
2.5
3.0
3.2
3.5
3.9
4.5
11.0
11.0
12.0
12.5
12.0
12.5
14.0
120
120
120
120
100
70
50

Naadlassen van afgeschrikt en getemperd gelegeerd staal

Bij het lassen van afgeschrikte gelegeerd staalEr is ook een warmtebehandeling na het lassen nodig om de afschrikstructuur te elimineren, die moet worden uitgevoerd met een dubbele pulsverwarmingsmethode.

Tijdens het lassen en temperen mag het werkstuk niet bewegen en moet het op een machine voor stapsgewijs naadlassen worden uitgevoerd. Als deze apparatuur niet beschikbaar is en er alleen een machine voor onderbroken naadlassen beschikbaar is, wordt aanbevolen om een langere lastijd en zwakkere omstandigheden te gebruiken. De volgende tabel toont de aanbevolen waarden voor het lassen van afgeschrikt gelegeerd staal onder deze omstandigheden.

Lasomstandigheden voor naadlassen van laaggelegeerd staal

Plaatdikte (mm)Breedte van de rolschijf (mm)Elektrode kracht (KN)Tijd (week)Lasstroom)Lassnelheid (cm/min)
lassenstop
0.8
1.0
1.2
1.5
2.0
2.5
5-6
7-8
7-8
7-9
8-9
9-11
2.5-3.0
3.0-3.5
3.5-4.0
4.0-5.0
5.5-6.0
6.5-8.0
6-7
7-8
8-9
9-10
10-12
12-15
3-5
5-7
7-9
8-10
10-13
13-15
6-8
10-12
12-15
15-17
17-20
20-24
60-80
50-70
50-70
50-60
50-60
50-60

Opmerking: De walsdiameter is 150-200 mm.

Naadlassen van beklede staalplaten

Naadlassen van gegalvaniseerde staalplaten

Wanneer naad verzinkt staal lassen platen moet aandacht worden besteed aan het voorkomen van scheuren en het beschadigen van de luchtdichtheid van de las. De reden voor barsten is dat het zink dat in de fusiezone en diffundeert in de warmte-beïnvloede zone waardoor de verbinding bros wordt en vervolgens onder spanning komt te staan. De methode om scheurvorming te voorkomen is het kiezen van de juiste procesparameters.

Tests hebben aangetoond dat hoe kleiner de laspenetratie snelheid (10-26%), hoe kleiner de scheurtjes. Een hoge lassnelheid van de naad kan leiden tot slechte warmteafvoer, oververhitting van het oppervlak en een grotere smeltdiepte, wat gemakkelijk scheurvorming kan veroorzaken. In het algemeen moet onder de voorwaarden van het waarborgen van de smeltdiameter en verbindingssterkte zoveel mogelijk worden gekozen voor kleine stroom, lage lassnelheid en sterke externe waterkoeling.

Rollen kunnen gemakkelijk de transmissie van het bloemstaalwiel gebruiken om de grootte aan te passen en het oppervlak van de rollen op elk moment schoon te maken. De onderstaande tabel toont de lascondities voor gegalvaniseerd staalplaat naadlassen.

Lasomstandigheden voor verschillende soorten naadlassen van gegalvaniseerde staalplaten

Type en dikte van de coatingplaatdikte (mm)Breedte van de rolschijf (mm)elektrodekracht (KN)Tijd (week)lasstroom (KAKAPe_FF09↩)Lassnelheid (cm/min)
lassenstop
Thermisch verzinkt (15-20um)0.6
0.8
1.0
1.2
1.6
4.5
5.0
5.0
5.5
6.5
3.7
4.0
4.3
4.5
5.0
3
3
3
4
4
2
2
2
2
1
16
17
18
19
21
250
250
250
230
200
Zilveren top (2-3um)0.6
0.8
1.0
1.2
1.6
4.5
5.0
5.0
5.5
6.5
3.5
3.7
4.0
4.3
4.5
3
3
3
4
4
2
2
2
2
1
15
16
17
18
19
250
250
250
230
200
Behandeld met calciumfosfaat roestwerend staalplaat0.6
0.8
1.0
1.2
1.6
4.5
5.0
5.0
5.5
6.5
3.7
4.0
4.5
5.0
5.5
3
3
3
4
4
2
2
2
2
1
14
15
16
17
18
250
250
250
230
200

Naadlassen van aluminiumplaten.

De lascondities voor het eerste type naadlassen van gegalvaniseerde staalplaten staan in de onderstaande tabel:

Lasomstandigheden voor naadlassen van met aluminium beklede staalplaten

Plaatdikte (mm)Breedte van de rolschijf (mm)Elektrode kracht (KN)Tijd (week)Lasstroom)Lassnelheid (cm/min)
lassenstop
0.9
1.2
1.6
4.8
5.5
6.5
3.8
5.0
6.0
2
2
3
2
2
2
20
23
25
220
150
130

Voor het tweede type aluminium-geplateerde staalplaat moet, net als bij puntlassen, de stroom worden verhoogd met 15-20%. Omdat het adhesieverschijnsel ernstiger is dan bij gegalvaniseerde staalplaat, moeten de rollen regelmatig worden onderhouden.

Naadlassen van aluminiumplaten

Aluminiumplaten zijn bestand tegen corrosie door benzine en worden daarom vaak gebruikt voor autobrandstoftanks. Het naadlassen van aluminiumbeplakte staalplaten is vergelijkbaar met dat van gegalvaniseerde staalplaten, met als belangrijkste aandachtspunt scheurvorming. De procesparameters staan in de tabel hieronder:

Lasomstandigheden voor Gegalvaniseerde staalplaat Naadlassen

Plaatdikte (mm)Breedte van de rolschijf (mm)Elektrode kracht (KN)Tijd (week)Lasstroom)Lassnelheid (cm/min)
lassenstop
0.873.6-4.53
5
2
2
17
18
150
250
1.074.2-5.22
5
1
1
17.5
18.5
150
250
1.274.5-5.52
4
1
1
18
19
150
250

Naadlassen van roestvast staal en legeringen voor hoge temperaturen

Naad lassen van roestvrij staal is minder moeilijk en wordt meestal uitgevoerd met wisselstroomlassen. De onderstaande tabel toont de lasomstandigheden voor het lassen van roestvaststalen naden:

Lasomstandigheden voor naadlassen van roestvast staal (1Cr18Ni9Ti) (HB/Z78-84)

Plaatdikte (mm)Breedte van de rolschijf (mm)Elektrode kracht (KN)Tijd (week)Lasstroom)Lassnelheid (cm/min)
lassenstop
0.3
0.5
0.8
1.0
1.2
1.5
2.0
3-3.5
4.5-5.5
5.0-6.0
5.5-6.5
6.5-7.5
7.0-8.0
7.5-8.5
2.5-3.0
3.4-3.8
4.0-5.0
5.0-6.0
5.5-6.2
6.0-7.2
7.0-8.0
1-2
1-3
2-5
4-5
4-6
5-7
7-8
1-2
2-3
3-4
3-4
3-5
5-7
6-9
4.5-5.5
6.0-7.0
7.0-8.0
8.0-9.0
8.5-10
9.0-12
10-13
100-150
80-120
60-80
60-70
50-60
40-60
40-50

Tijdens het naadlassen van legeringen met een hoge temperatuur, vanwege hun hoge elektrische weerstand en het herhaaldelijk verhitten van de las, is het waarschijnlijker dat kristalsegregatie en oververhitte structuren ontstaan, en zelfs dat er bramen uit het werkstukoppervlak komen.

Om dit te voorkomen moet een zeer lage lassnelheid en een langere koeltijd worden gebruikt om de warmteafvoer te vergemakkelijken. De tabel hieronder toont de lasomstandigheden voor het naadlassen van legeringen op hoge temperatuur:

Lasomstandigheden voor naadlassen van hoge temperatuur legeringen (GH33, GH35, GH39, GH44)

Plaatdikte (mm)Elektrode kracht (KN)Tijd (week)Lasstroom)Lassnelheid (cm/min)
lassenstop
0.3
0.5
0.8
1.0
1.2
1.5
2.0
2.5
3.0
4-7
5-8.5
6-10
7-11
8-12
8-13
10-14
11-16
12-17
3-5
4-6
5-8
7-9
8-10
10-13
12-16
15-19
18-23
2-4
4-7
8-11
12-14
14-16
19-25
24-30
28-34
30-39
5-6
5.5-7
6-8.5
6.5-9.5
7-10
8-11.5
9.5-13.5
11-15
12-16
60-70
50-70
30-45
30-45
30-40
25-40
20-35
15-30
15-25

Naadlassen van non-ferrometalen:

Naadlassen van aluminiumlegering

Wanneer naad aluminiumlegering lassenVanwege de hoge elektrische geleidbaarheid en ernstige afleiding moet de lasstroom worden verhoogd met 15-50% in vergelijking met puntlassen en moet de elektrodedruk worden verhoogd met 10%.

Bovendien zullen eenfasige AC-naadlasmachines met een hoog vermogen de balans van driefasige belastingen op het elektriciteitsnet ernstig verstoren.

Daarom wordt bij het naadlassen van aluminiumlegeringen in het algemeen gebruik gemaakt van driefasige gelijkstroomimpuls- of secundaire gelijkrichter stapsgewijs lasmachines. De tabel hieronder toont de lascondities voor het lassen van aluminiumlegeringen met de FJ-400 lasmachine voor het lassen van naad met gelijkstroomimpuls.

Lasomstandigheden voor naadlassen van aluminiumlegering

Plaatdikte (mm)Bolstraal van rollende schijf (mm)Stapafstand (puntafstand)LF21, LF3, LF6LY12CZ,LC4CS
Elektrode kracht (KN)Lastijd (week)Lasstroom (KA)Punten per minuutElektrodedruk (KN)Lastijd (KA)Lasstroom (KA)Punten per minuut
1.0
1.5
2.0
3.0
3.5
100
100
150
150
150
2.5
2.5
3.8
4.2
4.2
3.5
4.2
5.5
7.0
3
5
6
8
49.6
49.6
51.4
60.0
120-150
120-150
100-120
60-80
5.5
8.5
9.0
10
10
4
6
6
7
8
48
48
51.4
51.4
51.4
120-150
100-120
80-100
60-80
60-80

Om de warmteafvoer te verbeteren, wordt bij het naadlassen van een aluminiumlegering bij voorkeur een sferische eindrol gebruikt en moet deze extern watergekoeld zijn.

Naadlassen van koper en koperlegeringen:

De uitzonderlijke elektrische en thermische geleidbaarheid van koper en de meeste koperlegeringen vormt een grote uitdaging voor naadlasprocessen. Deze eigenschappen zorgen voor een snelle warmteafvoer, waardoor het moeilijk is om de vereiste temperatuur voor smelt te bereiken en te behouden bij de lasinterface. Bepaalde koperlegeringen met een verlaagd elektrisch geleidingsvermogen, zoals fosforbrons, siliciumbrons en aluminiumbrons, kunnen echter wel met succes naadlassen onder specifieke omstandigheden.

Bij het naadlassen van deze buigzame koperlegeringen moeten de procesparameters zorgvuldig worden aangepast om te compenseren voor hun unieke materiaaleigenschappen:

  1. Stroomsterkte: Er is een aanzienlijk hogere lasstroom nodig dan bij laag koolstofstaal. Deze hogere stroom helpt de snelle warmteafvoer te overwinnen en zorgt voor voldoende energie-input voor een goede fusie.
  2. Elektrodedruk: In tegenstelling tot wat gebruikelijk is bij het lassen, wordt er een lagere elektrodedruk gebruikt. Deze lagere druk helpt de stroomdichtheid te concentreren op de lasnaad, wat plaatselijke verwarming en smelt bevordert.
  3. Lassnelheid: Over het algemeen is een lagere lassnelheid nodig voor voldoende warmteopbouw in de laszone.
  4. Elektrodemateriaal: Gespecialiseerde elektrodematerialen, zoals koper-chroom- of koper-zirkoniumlegeringen, worden vaak gebruikt om de hogere stromen en temperaturen te weerstaan.
  5. Afschermgas: In sommige gevallen kan een inert beschermgas (bijvoorbeeld argon) worden gebruikt om oxidatie te voorkomen en de laskwaliteit te verbeteren.

Het is belangrijk op te merken dat zelfs met deze aanpassingen, de lasbaarheid en de resulterende verbindingseigenschappen mogelijk niet overeenkomen met die van beter lasbare materialen. Daarom moeten alternatieve verbindingsmethoden zoals solderen, solderen of mechanisch bevestigen worden overwogen voor toepassingen met koper en koperlegeringen met een hoog geleidingsvermogen waar naadlassen onpraktisch is of onbevredigende resultaten oplevert.

Naadlassen van titanium en zijn legeringen

Naadlassen van titanium en zijn legeringen vereist zorgvuldige overweging van hun unieke eigenschappen, hoewel het proces enkele overeenkomsten heeft met het lassen van roestvast staal. De hoge sterkte-gewichtsverhouding, uitstekende corrosiebestendigheid en lage thermische geleidbaarheid van titanium vereisen specifieke lasparameters en technieken.

Hoewel de algemene lasomstandigheden vergelijkbaar zijn met die voor roestvast staal, zijn enkele belangrijke aanpassingen essentieel:

  1. Elektrodedruk: Zoals gezegd is er een iets lagere elektrode druk nodig voor titanium in vergelijking met roestvast staal. Deze verlaging helpt overmatige vervorming en potentiële verbrossing van de laszone voorkomen.
  2. Afschermgas: Een afscherming met inert gas, meestal zuiver argon of helium, is cruciaal om oxidatie te voorkomen en de integriteit van de las te behouden. De afscherming moet verder reiken dan het smeltbad om de warmte-beïnvloede zone tijdens het afkoelen te beschermen.
  3. Reinheid: Titanium is zeer reactief bij hoge temperaturen. Zorg ervoor dat alle oppervlakken grondig worden gereinigd en vrij zijn van verontreinigingen om verbrossing of porositeit in de las te voorkomen.
  4. Controle over de warmte-inbreng: Door de lage warmtegeleiding van titanium heeft warmte de neiging zich te concentreren in het lasgebied. Zorgvuldige regeling van de lasparameters, waaronder stroom, spanning en verplaatsingssnelheid, is nodig om oververhitting en mogelijke korrelgroei te voorkomen.
  5. Koelsnelheid: Gecontroleerd afkoelen is belangrijk om optimale mechanische eigenschappen te behouden. Snel afkoelen kan leiden tot overmatige hardheid, terwijl langzaam afkoelen kan resulteren in ongewenste korrelgroei.
  6. Warmtebehandeling na het lassen: Afhankelijk van de specifieke titaniumlegering en toepassingsvereisten kan een warmtebehandeling na het lassen nodig zijn om de restspanningen te verlichten en de mechanische eigenschappen te optimaliseren.

Door deze overwegingen in acht te nemen en de juiste technieken toe te passen, kunnen naadlassen van titanium en titaanlegeringen duurzame lassen van hoge kwaliteit produceren die geschikt zijn voor veeleisende luchtvaart-, medische en industriële toepassingen.

Vergeet niet: sharing is caring! : )
Shane
Auteur

Shane

Oprichter van MachineMFG

Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.

Dit vind je misschien ook leuk
We hebben ze speciaal voor jou uitgezocht. Lees verder en kom meer te weten!
MachineMFG
Til uw bedrijf naar een hoger niveau
Abonneer je op onze nieuwsbrief
Het laatste nieuws, artikelen en bronnen, wekelijks naar je inbox gestuurd.
© 2024. Alle rechten voorbehouden.

Neem contact met ons op

Je krijgt binnen 24 uur antwoord van ons.