Basisprincipes van lassen

Een las kan worden gedefinieerd als een coalescentie van metalen geproduceerd door verwarming tot een geschikte temperatuur met of zonder de toepassing van druk, en met of zonder het gebruik van een vulmateriaal.

Bij fusielassen genereert een warmtebron voldoende warmte om een ​​gesmolten pool van metaal van de vereiste grootte te creëren en te behouden. De warmte kan worden geleverd door elektriciteit of door een gasvlam. Lassen van elektrische weerstand kan worden beschouwd als fusielassen omdat enig gesmolten metaal wordt gevormd.

Vaste fase processen produceren lassen zonder het basismateriaal te smelten en zonder de toevoeging van een vulmetaal. Druk wordt altijd gebruikt en over het algemeen wordt er wat warmte verstrekt. Wrijvingswarmte wordt ontwikkeld in ultrasone en wrijvingsbinding en ovenverwarming wordt meestal gebruikt bij diffusiebinding.

De elektrische boog die in lassen wordt gebruikt, is een loze lozing met een hoge stroom, in het algemeen in het bereik van 10-2.000 ampère bij 10-50 volt. Een boogkolom is complex, maar, in grote lijnen, bestaat uit een kathode die elektronen uitzendt, een gasplasma voor stroomgeleiding en een anodegebied dat relatief heter wordt dan de kathode als gevolg van elektronenbombardement. Een directe stroom (DC) boog wordt meestal gebruikt, maar alternatieve stroom (AC) bogen kunnen worden gebruikt.

De totale energie -input in alle lasprocessen overschrijdt dat wat nodig is om een ​​gewricht te produceren, omdat niet alle gegenereerde warmte effectief kan worden gebruikt. De efficiëntie variëren van 60 tot 90 procent, afhankelijk van het proces; Sommige speciale processen wijken breed af van deze figuur. Warmte gaat verloren door geleiding door het basismetaal en door straling naar de omgeving.

De meeste metalen reageren, wanneer ze worden verwarmd met de atmosfeer of andere nabijgelegen metalen. Deze reacties kunnen extreem schadelijk zijn voor de eigenschappen van een gelast gewricht. De meeste metalen, bijvoorbeeld, oxideren bijvoorbeeld snel wanneer ze worden gesmolten. Een laag oxide kan de juiste binding van het metaal voorkomen. Molten-metaaldruppeltjes gecoat met oxide worden gevangen in de las en maken het gewricht bros. Sommige waardevolle materialen toegevoegd voor specifieke eigenschappen reageren zo snel op blootstelling aan de lucht dat het metaalafgezette niet dezelfde samenstelling heeft als in eerste instantie. Deze problemen hebben geleid tot het gebruik van fluxen en inerte atmosferen.

Bij fusielassen speelt de flux een beschermende rol bij het faciliteren van een gecontroleerde reactie van het metaal en vervolgens het voorkomen van oxidatie door een deken te vormen over het gesmolten materiaal. Fluxen kunnen actief zijn en helpen bij het proces of inactief en beschermen eenvoudig de oppervlakken tijdens het samenvoegen.

Inerte atmosferen spelen een beschermende rol vergelijkbaar met die van fluxen. In gasschild metaal-boog en met gas afgeschermde wolfraamboog lassen een inert gas-meestal argon-stroomt van een annulus rond de fakkel in een continue stroom, waardoor de lucht rond de boog wordt verplaatst. Het gas reageert niet chemisch met het metaal, maar beschermt het eenvoudig tegen contact met de zuurstof in de lucht.

De metallurgie van metaalbinding is belangrijk voor de functionele mogelijkheden van het gewricht. De boog -las illustreert alle basiskenmerken van een joint. Drie zones zijn het gevolg van de doorgang van een lasboog: (1) het lasmetaal of de fusiezone, (2) de door de warmte getroffen zone en (3) de niet-aangetaste zone. Het lasmetaal is dat gedeelte van het gewricht dat tijdens het lassen is gesmolten. De warmte-aangetaste zone is een gebied grenzend aan het lasmetaal dat niet is gelast, maar een verandering in microstructuur of mechanische eigenschappen heeft ondergaan als gevolg van de laswarmte. Het niet -aangetaste materiaal is dat wat niet voldoende is verwarmd om zijn eigenschappen te wijzigen.

Lasmetaalsamenstelling en de voorwaarden waaronder het bevriest (stolt) aanzienlijk beïnvloeden het vermogen van het gewricht om aan de servicevereisten te voldoen. In booglassen omvat het lasmetaal vulmateriaal plus het basismetaal dat is gesmolten. Nadat de boog is gepasseerd, treedt snelle koeling van het lasmetaal op. Een las met één pass heeft een gegoten structuur met kolomvormige korrels die zich uitstrekken van de rand van het gesmolten zwembad tot het midden van de las. In een multipass -las kan deze gegoten structuur worden aangepast, afhankelijk van het specifieke metaal dat wordt gelast.

Het basismetaal grenzend aan de las, of de warmte-aangetaste zone, wordt onderworpen aan een bereik van temperatuurcycli en de structuurverandering ervan is direct gerelateerd aan de piektemperatuur op elk gegeven punt, het tijdstip van blootstelling en de koelsnelheden. De soorten basismetaal zijn te talrijk om hier te bespreken, maar ze kunnen in drie klassen worden gegroepeerd: (1) materialen die niet worden beïnvloed door laswarmte, (2) materialen gehard door structurele verandering, (3) materialen gehard door neerslagprocessen.

Lassen produceert spanningen in materialen. Deze krachten worden geïnduceerd door samentrekking van het lasmetaal en door expansie en vervolgens samentrekking van de door warmte getroffen zone. Het onverwarmde metaal legt een terughoudendheid op aan het bovenstaande, en zoals de samentrekking overheerst, kan het lasmetaal niet vrij contracteren en wordt een stress opgebouwd in het gewricht. Dit wordt algemeen bekend als restspanning en moet voor sommige kritieke toepassingen worden verwijderd door warmtebehandeling van de hele fabricage. Restspanning is onvermijdelijk in alle gelaste structuren, en als het niet wordt gecontroleerd buigen of vervorming van de lasing zal plaatsvinden. Controle wordt uitgeoefend door lastechniek, mallen en armaturen, fabricageprocedures en uiteindelijke warmtebehandeling.