Lassen in beschermgas: modi, technologie, toepassing, GOST

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Technologieën voor de implementatie van lasbewerkingen met betrekking tot metalen werkstukken maken het tegenwoordig mogelijk om een hoog niveau van organisatie van het proces te bereiken op het gebied van veiligheid, ergonomie en functionaliteit. Dit wordt bewezen door de verspreiding van halfautomatische en robotapparatuur voor het uitvoeren van de belangrijkste technologische stappen bij het thermisch verbinden van onderdelen. Parallel hieraan nemen ook de eisen aan de kwaliteit van de naden toe. In deze richting kan het grootste succes worden behaald door in beschermgas te lassen, wat de mogelijkheid biedt om het werkgebied te isoleren van de negatieve effecten van atmosferische lucht.

De essentie van technologie

Het lasproces in een beschermende gasomgeving is een afgeleide van de combinatie van verschillende methoden van thermische werking op metalen met de mogelijkheid van structurele verbinding van werkstukken. Allereerst is deze methode gebaseerd op de booglasmethode, die op zichzelf zorgt voor een optimale controle over elektroden en oppervlakken van doeldelen met structuren. In dit formaat kan de gebruiker elke ruimte innemenposities met behulp van mobiele en compacte apparatuur. Dit alles heeft betrekking op de organisatorische ergonomie van de werkgebeurtenis, en de essentie van de elektrochemische processen van lassen in beschermgas wordt onthuld door de specifieke kenmerken van de omgeving waarin de bewerking wordt uitgevoerd. Om te beginnen moet het belang worden benadrukt van het beschermen van het smeltbad tegen de negatieve effecten van atmosferische lucht. Direct contact van de knuppelsmelt met zuurstof leidt tot de vorming van slakken op het oppervlak, oxidatie van de coating en ongecontroleerde legering van de metaalstructuur. Om dergelijke effecten uit te sluiten, worden daarom speciale isolatoren gebruikt - coatings, bulkmaterialen zoals flux en gas, die met speciale apparatuur in het werkgebied worden geïntroduceerd. De laatste beschermingsmethode bepa alt de kenmerken van de overwogen methode van lasproductie.

Algemene regels voor lassen volgens GOST 14771-76

Volgens de gespecificeerde GOST kan deze lasmethode worden gebruikt om enkelzijdige en dubbelzijdige naden uit te voeren met behulp van stompe, hoek-, T-stukken en overlappende verbindingen. Wat betreft de belangrijkste parameters van het proces, deze omvatten het volgende:

• Dikte van onderdelen - bereik van 0,5 tot 120 mm.
• Toelaatbare fout bij het lassen van onderdelen met een dikte van 12 mm - van 2 tot 5 mm.
• De helling van het naadoppervlak is alleen toegestaan als een vloeiende overgang van het ene werkstuk naar het andere is gegarandeerd.
• Bij het lassen van onderdelen met een significant verschil in dikte wordt er eerst een afschuining uitgevoerd in de richting van een groter werkstuk naar een klein werkstuk.
• Concaviteit en convexiteit van hoeklassen volgenstoleranties van GOST 14771-76 mogen niet meer zijn dan 30% van het been van de hoek die wordt gevormd, maar passen tegelijkertijd binnen 3 mm.
• De hoeveelheid toegestane offset van de randen voor het lassen ten opzichte van elkaar hangt af van de dikte van de onderdelen. In het geval van elementen tot 4 mm dik is dit cijfer bijvoorbeeld ongeveer 0,8-1 mm, en als we het hebben over blanco's van 100 mm, dan moet de offset-afstand in 6 mm passen.

Gebruikte lasgassen

Vanuit het oogpunt van lassen zijn alle gasvormige media verdeeld in inert en actief. Aangezien de belangrijkste taak van het gasmengsel de isolerende functie is, zijn de meest waardevolle media die het te verwerken metaal niet aantasten. Dergelijke mengsels omvatten inerte mono-atomaire stoffen zoals helium en argon. Hoewel, conform GOST, het lassen in beschermgassen in een kooldioxide-omgeving moet worden uitgevoerd en combinaties met zuurstofmengsels zijn ook toegestaan. Wat betreft actieve gassen, deze kunnen het metaal zowel in gesmolten als in vaste toestand aantasten. De aanwezigheid van gassen in de moleculaire structuur van een metaal wordt over het algemeen als ongewenst beschouwd, maar er zijn uitzonderingen vanwege de specifieke kenmerken van dergelijke combinaties onder verschillende omstandigheden.

De aard van de invloed van de gasomgeving op het metaal

Het is meteen de moeite waard om de negatieve effecten van gas tijdens booglassen op werkstukken te benadrukken. Tijdens afkoeling en sterke verwarming kunnen in de moleculaire structuur opgeloste gasstoffen de vorming van poriën veroorzaken, wat logischerwijs vermindertsterkte-eigenschappen van het product. Anderzijds kunnen waterstof- en zuurstofatomen nuttig zijn bij toekomstige dopingoperaties. En dan hebben we het nog niet eens over het nut van actief beschermgas bij het lassen van austenitische legeringen en staalsoorten, die moeilijk smelten als inerte isolatiemengsels worden gebruikt. Als gevolg hiervan ligt het probleem voor technologen niet zozeer in het kiezen van het juiste gasmengsel, maar in het creëren van omstandigheden die de schadelijke effecten van het actieve gas op het smeltbad kunnen minimaliseren en tegelijkertijd de positieve effecten van oplosbaarheid behouden.

Lasprocestechniek

Een bron van elektrische stroom wordt geleverd aan het werkstuk en de elektrode, die later zullen worden gebruikt om de lasboog te creëren en te onderhouden. Vanaf het moment van ontsteking van de boog moet de operator de optimale afstand tussen de elektrode en het gevormde smeltbad aanhouden, rekening houdend met temperatuurindicatoren en het gebied dat wordt bedekt door thermische effecten. Parallel wordt gas aan het werkgebied toegevoerd met behulp van een brander uit een aangesloten cilinder. Rond de boog wordt gasisolatie gevormd. De intensiteit van de vorming van de naad hangt af van de configuratie van de locatie van de randen en de dikte van de producten. In de regel is het aandeel van het basismetaal in de lasconstructie, dat ontstaat bij het lassen in een beschermgas, 15-35%. De diepte van het werkgebied kan in dit geval 7 mm bereiken, en de indicatoren van de lengte en breedte - van 10 tot 30 mm.

Apparatuur voor gaslassen

Een set apparaten voor zulkesoort bewerkingen hangt af van de modi en het formaat van de lasproductie. De technische basis wordt direct gevormd door halfautomatische apparaten, hangende laskoppen, stroombronnen, gelijkrichters en complexe automatische modules met elektrodehouders, die de operator maximaal behoeden voor het uitvoeren van typische manipulaties. De nadruk ligt tegenwoordig op gemechaniseerd lassen in beschermgas, waarvan de infrastructuur ook wordt gevormd door een gasleiding, branders, apparaten voor het gemakkelijk plaatsen van apparatuur op verschillende posities, enz. Bij grote industrieën worden speciale posten georganiseerd met de nodige technische uitrusting apparatuur om te lassen. Omgekeerd vereist een geoptimaliseerd formaat voor het uitvoeren van dergelijke taken thuis het gebruik van slechts een compacte omvormer met omvormers en een gasfles met stroomregelapparatuur.

Accessoires

Extra technische middelen en apparaten zorgen voornamelijk voor communicatie tussen de hoofdapparatuur en maken het ook mogelijk om secundaire taken op te lossen die niet direct verband houden met lassen. Deze apparaten omvatten:

• Infrastructuur voor gasflessen, waaronder spoelen, verloopstukken, verwarmers, behuizing, enz.
• Reinigingsgereedschap en afscheiders ontworpen om verbrandingsproducten in het werkgebied te verwijderen. Dit geldt met name voor laswerkzaamheden in beschermgassen met een niet-verbruikbare elektrode, waarvan de smelt niet direct in de structuur van het product wordt opgenomen. Zowel tijdens als na de operatieNaad schuren kan nodig zijn.
• Droger. Elimineert en reguleert het vocht in kooldioxide. Een soort droogmiddel dat werkt bij hoge of lage druk.
• Filtratie-apparaten. Reinigt gasstromen van ongewenste vaste stoffen en zorgt tevens voor een schone las.
• Meetapparatuur. Meestal worden manometers gebruikt om indicatoren van dezelfde druk- en gasstroommeters te volgen.

Lasmodi en hun parameters

Benaderingen voor de organisatie van het lasproces verschillen in dit geval op basis van verschillende criteria, waardoor we uiteindelijk kunnen praten over de toewijzing van verschillende bedrijfsmodi. De methoden verschillen bijvoorbeeld volgens het principe van de technische uitvoering van de taak - handmatig, halfautomatisch en automatisch. Bij een meer gedetailleerde berekening van lasmodi in beschermgassen wordt rekening gehouden met de volgende parameters:

• Stroom - bereik van 30 tot 550 A. In de regel vereisen de meeste typische bewerkingen de aansluiting van bronnen van 80-120 A.
• Elektrodedikte - van 4 tot 12 mm.
• Spanning - gemiddeld 20 tot 100 W.
• Lassnelheid - van 30 tot 60 m/u.
• Verbruik van gasmengsel - van 7 tot 12 l/min.

De keuze van specifieke indicatoren hangt grotendeels af van het type metaal, de dikte van het werkstuk, de bewerkingsomstandigheden en de vereisten voor de gevormde verbinding.

Handmatig lassen

De sleutelrol in het proces wordt gespeeld door de vaardigheid van de operator en de kenmerken van de elektrode. Bijna alle lassershoudt het proces onder controle, oriënteert de boog ten opzichte van het werkoppervlak en bewaakt de parameters van de gasmengseltoevoer vanuit de cilinder. In termen van prestaties zullen de dichtheid en stroomsterkte, evenals de lengte van het laspad, naar voren komen. Bij handmatig lassen in beschermgas worden meestal meerdere passages uitgevoerd, vooral als een dik werkstuk wordt bewerkt. In andere gevallen wordt een toename van het aantal passages geassocieerd met de noodzaak om de las te corrigeren, de lengte ervan te veranderen en de eigenschappen van het oppervlak.

Halfautomatisch lassen

Tegenwoordig is dit de meest populaire manier van lasproductie in een beschermende omgeving. Het belangrijkste verschil tussen deze methode en de handmatige is de aanwezigheid van mechanisatie-elementen met gelijkrichters en de mogelijkheid van automatische draadaanvoer vanaf een speciale spoel. Bij semi-automatisch lassen in beschermgas hoeft de operator niet onderbroken te worden om verbruiksartikelen te wisselen, maar de techniek van interactie van de boog met het oppervlak van het werkstuk is nog steeds aan de gebruiker. De operator bewaakt het proces van vorming van de lasverbinding, corrigeert de huidige parameters, verandert de hellingshoek, enz.

Automatisch lassen

Volledig gemechaniseerd lasproces, waarbij de gebruiker de toevoerparameters van verbruiksartikelen, gasmengsel en poederflux slechts indirect kan beïnvloeden. Technisch wordt de operatie verzorgd door multifunctionele stations en platforms met robotapparatuur. Op zeer gespecialiseerde moderne productiefaciliteiten voor automatisch lassen in beschermgasde zogenaamde tractor wordt gebruikt, waarvan het ontwerp voorziet in alle noodzakelijke functionele eenheden. Dit is een mobiele machine die tijdens het lasproces langs de naadvormingslijn beweegt en tegelijkertijd het beschermende mengsel in de laszone leidt. Een verplicht onderdeel van dergelijke modules is de besturingseenheid, die in eerste instantie een set algoritmen bevat met acties voor elk uitvoerend orgaan.

Conclusie

Het gebruik van methoden om het smeltbad te beschermen tegen zuurstof maakt het mogelijk, zo niet volledig te elimineren, dan wel het minimaliseren van karakteristieke defecten in de vorming van de naad. Dit geldt voor gebrek aan penetratie, scheuren, verbrandingen, verzakkingen en andere gebreken die kunnen optreden als gevolg van contact van het gesmolten oppervlak van het werkstuk met open lucht. De voordelen van lassen in beschermgassen ten opzichte van de techniek van het gebruik van flux zijn onder meer de afwezigheid van de noodzaak om slib in het werkgebied te verwijderen. Tegelijkertijd blijven andere positieve eigenschappen van het proces behouden, zoals de mogelijkheid van visuele observatie van de kwaliteit van de gevormde verbinding. Als we het hebben over de tekortkomingen van de methode, dan zijn de negatieve factoren de thermische en lichte straling van de boog, waarvoor speciale maatregelen nodig zijn voor de individuele bescherming van de lasser.