Lasboogtemperatuur: beschrijving, booglengte en voorwaarden voor het uiterlijk

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

De lasboog zelf is een elektrische ontlading die lange tijd bestaat. Het bevindt zich tussen elektroden onder spanning, in een mengsel van gassen en dampen. De belangrijkste kenmerken van de lasboog zijn temperatuur en vrij hoog, evenals een hoge stroomdichtheid.

Algemene beschrijving

Arc ontstaat tussen de elektrode en het metalen werkstuk waaraan wordt gewerkt. De vorming van deze ontlading vindt plaats vanwege het feit dat er een elektrische storing van de luchtspleet optreedt. Wanneer een dergelijk effect optreedt, treedt de ionisatie van gasmoleculen op, niet alleen de temperatuur stijgt, maar ook de elektrische geleidbaarheid, en het gas zelf gaat over in de plasmatoestand. Het lasproces, of liever het branden van de boog, gaat gepaard met effecten als het vrijkomen van een grote hoeveelheid warmte en lichtenergie. Het is vanwege de scherpe verandering in deze twee parameters in de richting van hun grote toename dat het smeltproces van het metaal plaatsvindt, omdat op een lokale plaats de temperatuur meerdere keren stijgt. De combinatie van al deze handelingen wordt lassen genoemd.

Boog eigenschappen

Om een boog te laten verschijnen, moet u de elektrode kort aanraken tegen het werkstuk waarmee u wilt werken. Er treedt dus een kortsluiting op, waardoor een lasboog verschijnt, de temperatuur stijgt vrij snel. Na het aanraken is het noodzakelijk om het contact te verbreken en een luchtspleet tot stand te brengen. U kunt dus de gewenste booglengte kiezen voor verder werk.

Als de ontlading te kort is, kan de elektrode aan het werkstuk plakken. In dit geval zal het smelten van het metaal te snel plaatsvinden en dit zal de vorming van uitzakken veroorzaken, hetgeen zeer ongewenst is. Wat betreft de kenmerken van een te lange boog, deze is onstabiel in termen van verbranding. De temperatuur van de lasboog in de laszone zal in dit geval ook niet de gewenste waarde bereiken. Heel vaak zie je een kromme boog, evenals een sterke instabiliteit, bij het werken met een industrieel lasapparaat, vooral bij het werken met onderdelen met grote afmetingen. Dit wordt vaak magnetisch blazen genoemd.

Magnetische ontploffing

De essentie van deze methode is dat de lasstroom van de boog in staat is om een klein magnetisch veld te creëren, dat goed kan interageren met het magnetische veld dat wordt gecreëerd door de stroom die door het te verwerken element vloeit. Met andere woorden, de afbuiging van de boog treedt op vanwege het feit dat er enkele magnetische krachten optreden. Dit proces wordt blazen genoemd omdat de afbuiging van de boog metkant ziet eruit alsof het door een harde wind komt. Er zijn geen echte manieren om van dit fenomeen af te komen. Om de invloed van dit effect te minimaliseren, kan een verkorte boog worden gebruikt en moet de elektrode zelf onder een bepaalde hoek worden geplaatst.

Boogstructuur

Momenteel is lassen een proces dat voldoende gedetailleerd is geanalyseerd. Hierdoor is het bekend dat er drie gebieden van boogverbranding zijn. Die gebieden die grenzen aan respectievelijk de anode en kathode, het anode- en kathodegebied. Uiteraard zal de temperatuur van de lasboog bij handmatig booglassen ook verschillen in deze zones. Er is een derde sectie, die zich tussen de anode en de kathode bevindt. Deze plaats wordt de pilaar van de boog genoemd. De temperatuur die nodig is om staal te smelten is ongeveer 1300-1500 graden Celsius. De temperatuur van de lasboogkolom kan 7000 graden Celsius bereiken. Hoewel het hier eerlijk is om op te merken dat het niet volledig op het metaal wordt overgedragen, is deze waarde echter voldoende om het materiaal met succes te smelten.

Er zijn verschillende voorwaarden die moeten worden gecreëerd om een stabiele boog te garanderen. Er is een stabiele stroom nodig met een sterkte van ongeveer 10 A. Met deze waarde is het mogelijk om een stabiele boog te behouden met een spanning van 15 tot 40 V. Het is vermeldenswaard dat de stroomwaarde van 10 A minimaal is, de maximale kan 1000 A. bereiken in de anode en kathode. Een spanningsval treedt ook op bij een boogontlading. Na debij bepaalde experimenten bleek dat als verbruikbare elektrodelassen wordt uitgevoerd, de grootste daling zich in de kathodezone zal voordoen. In dit geval verandert ook de temperatuurverdeling in de lasboog en v alt de grootste gradiënt op hetzelfde gebied.

Door deze eigenschappen te kennen, wordt het duidelijk waarom het belangrijk is om de juiste polariteit te kiezen bij het lassen. Als u de elektrode op de kathode aansluit, kunt u de hoogste temperatuur van de lasboog bereiken.

Temperatuurzone

Ondanks wat voor soort elektrode wordt gelast, verbruiksgoederen of niet-verbruiksartikelen, zal de maximale temperatuur precies bij de kolom van de lasboog zijn, van 5000 tot 7000 graden Celsius.

Het gebied met de laagste temperatuur van de lasboog wordt verschoven naar een van zijn zones, anode of kathode. In deze gebieden wordt 60 tot 70% van de maximumtemperatuur waargenomen.

AC-lassen

Al het bovenstaande heeft betrekking op de procedure voor lassen met gelijkstroom. Voor deze doeleinden kan echter ook wisselstroom worden gebruikt. Wat de negatieve kanten betreft, is er een merkbare verslechtering van de stabiliteit, evenals frequente sprongen in de verbrandingstemperatuur van de lasboog. Van de voordelen v alt op dat er eenvoudigere en dus goedkopere apparatuur kan worden gebruikt. Bovendien verdwijnt in aanwezigheid van een variabele component een dergelijk effect als magnetisch blazen praktisch. Het laatste verschil is dat het niet nodig is om polariteit te kiezen, aangeziennet als bij wisselstroom vindt de verandering automatisch plaats met een frequentie van ongeveer 50 keer per seconde.

Er kan worden toegevoegd dat bij het gebruik van handmatige apparatuur, naast de hoge temperatuur van de lasboog bij de handmatige boogmethode, infrarood- en ultraviolette golven worden uitgezonden. In dit geval worden ze uitgestoten door een ontlading. Dit vereist maximale beschermingsmiddelen voor de werknemer.

Boogbrandomgeving

Tegenwoordig zijn er verschillende technologieën die tijdens het lassen kunnen worden gebruikt. Ze verschillen allemaal in hun eigenschappen, parameters en temperatuur van de lasboog. Wat zijn de methoden?

1. Open methode. In dit geval brandt de ontlading in de atmosfeer.
2. Gesloten weg. Tijdens de verbranding wordt een voldoende hoge temperatuur gevormd, waardoor er door de verbranding van de flux een sterke uitstoot van gassen ontstaat. Deze flux zit in de slurry die wordt gebruikt om gelaste onderdelen te behandelen.
3. Methode met beschermende vluchtige stoffen. In dit geval wordt gas aan de laszone toegevoerd, dat meestal wordt aangeboden in de vorm van argon, helium of kooldioxide.

De aanwezigheid van deze methode wordt gerechtvaardigd door het feit dat het helpt om actieve oxidatie van het materiaal te voorkomen, wat kan optreden tijdens het lassen, wanneer het metaal wordt blootgesteld aan zuurstof. Het is de moeite waard om toe te voegen dat de temperatuurverdeling in de lasboog tot op zekere hoogte zo verloopt dat er een maximale waarde wordt gecreëerd in het centrale deel, waardoor een klein eigen microklimaat ontstaat. In dit geval vormt heteen klein gebied met hoge druk. Zo'n gebied kan de luchtstroom op de een of andere manier belemmeren.

Door een flux te gebruiken, kunt u de zuurstof in het lasgebied nog efficiënter verwijderen. Als gassen worden gebruikt voor bescherming, kan dit defect bijna volledig worden geëlimineerd.

Classificatie op duur

Er is een classificatie van lasboogontladingen op basis van hun duur. Sommige processen worden uitgevoerd wanneer de boog zich in een modus zoals gepulseerd bevindt. Dergelijke apparaten voeren lassen uit met korte flitsen. Gedurende een korte periode, terwijl het flitsen optreedt, heeft de temperatuur van de lasboog de tijd om te stijgen tot een waarde die voldoende is om een plaatselijk smelten van het metaal teweeg te brengen. Lassen gebeurt heel precies en alleen op de plaats waar het werkstukapparaat elkaar raakt.

De overgrote meerderheid van lasgereedschappen gebruikt echter een continue boog. Tijdens dit proces wordt de elektrode continu langs de te verbinden randen bewogen.

Er zijn gebieden die lasbaden worden genoemd. In dergelijke gebieden wordt de temperatuur van de boog aanzienlijk verhoogd en volgt deze de elektrode. Nadat de elektrode de locatie is gepasseerd, vertrekt het smeltbad erachter, waardoor de locatie vrij snel begint af te koelen. Bij afkoeling vindt een proces plaats dat kristallisatie wordt genoemd. Hierdoor ontstaat er een lasnaad.

Natemperatuur

Het is de moeite waard om de boogkolom en zijn temperatuur in wat meer detail te analyseren. Het feit is dat deze parameter aanzienlijk afhangt van verschillende parameters. Ten eerste heeft het materiaal waaruit de elektrode is gemaakt een sterke invloed. Ook de samenstelling van het gas in de boog speelt een belangrijke rol. Ten tweede heeft de grootte van de stroom ook een significant effect, omdat met zijn toename bijvoorbeeld ook de temperatuur van de boog zal toenemen, en omgekeerd. Ten derde zijn het type elektrodecoating en de polariteit heel belangrijk.

Boogelasticiteit

Tijdens het lassen is het noodzakelijk om de lengte van de boog nauwlettend in de gaten te houden, ook omdat een parameter als elasticiteit ervan afhangt. Om hierdoor een hoogwaardige en duurzame las te verkrijgen, is het noodzakelijk dat de boog stabiel en ononderbroken brandt. De elasticiteit van de lasboog is een kenmerk dat de ononderbroken verbranding beschrijft. Voldoende elasticiteit wordt gezien als het mogelijk is om de stabiliteit van het lasproces te behouden terwijl de lengte van de boog zelf wordt vergroot. De elasticiteit van de lasboog is recht evenredig met kenmerken zoals de stroomsterkte die voor het lassen wordt gebruikt.