Naast procesfactoren kunnen ook andere factoren in het lasproces van invloed zijn op de lasvorming en de lasgrootte, zoals de groefgrootte en de spleetgrootte, de hellingshoek van de elektrode en het werkstuk, de ruimtelijke positie van de verbinding, enz.
Eén. Het effect van lasstroom op lasvorming
Onder bepaalde andere omstandigheden, met de toename van de booglasstroom, nemen de penetratiediepte en de resthoogte van de las toe en neemt de penetratiebreedte licht toe. De redenen hiervoor zijn als volgt:
1) Naarmate de lasstroom van booglassen toeneemt, neemt de boogkracht die op het laswerk inwerkt toe, neemt de warmte-invoer van de boog naar het laswerk toe en beweegt de positie van de warmtebron naar beneden, wat bevorderlijk is voor de geleiding van warmte naar de diepte van de smeltpoel en de penetratiediepte vergroot. De penetratiediepte is ongeveer evenredig met de lasstroom, dat wil zeggen dat de laspenetratiediepte H ongeveer gelijk is aan Km×I. In de formule is Km de penetratiecoëfficiënt (het aantal millimeters dat de lasstroom met 100A toeneemt om de laspenetratie te vergroten), die verband houdt met de booglasmethode, draaddiameter, stroomtype, enz. Zie tabel 1-1.
Tabel 1-1 Penetratiecoëfficiënt Km voor verschillende booglasmethoden en parameters (lassen van staal)
2) De smeltsnelheid van de kern of draad van booglassen is evenredig met de lasstroom. Naarmate de lasstroom van booglassen toeneemt, neemt de smeltsnelheid van de lasdraad toe en neemt de smelthoeveelheid van de lasdraad ongeveer evenredig toe, terwijl de toename van de smeltbreedte minder is, dus neemt de lasnaadhoogte toe.
3) Wanneer de lasstroom toeneemt, neemt de diameter van de boogkolom toe, maar de diepte van de boog in het werkstuk neemt toe en het bewegingsbereik van de boogpunt is beperkt, dus de toename van de smeltbreedte is klein.
Tijdens gasbeschermd metaalbooglassen neemt de lasstroom toe en neemt de laspenetratie toe. Als de lasstroom te groot is en de stroomdichtheid te hoog, is de kans groot dat er vingervormige penetratie optreedt, vooral bij het lassen van aluminium.
Ten tweede, het effect van boogspanning op de vorming van de las
Onder bepaalde andere omstandigheden, wanneer de boogspanning wordt verhoogd, neemt het boogvermogen dienovereenkomstig toe en neemt de warmte-invoer door het laswerk toe. De toename van de boogspanning wordt echter bereikt door de booglengte te vergroten. De toename van de booglengte vergroot de straal van de boogwarmtebron, de warmteafvoer van de boog neemt toe en de energiedichtheid van het invoerlaswerk neemt af, dus de penetratiediepte neemt licht af en de penetratiediepte neemt toe. Tegelijkertijd, aangezien de lasstroom onveranderd blijft, blijft de smelthoeveelheid van de lasdraad in principe onveranderd, wat de lashoogte vermindert.
Voor verschillende booglasmethoden moeten Rusland en Japan een geschikte lasformatie verkrijgen, dat wil zeggen een geschikte lasformatiecoëfficiënt φ handhaven, de boogspanning op de juiste manier verhogen terwijl de lasstroom wordt verhoogd, en een geschikte aanpassingsrelatie tussen de boogspanning en de lasstroom vereisen. Dit komt het meest voor bij gesmolten elektrodebooglassen.
Ten derde, het effect van de lassnelheid op de lasvorming
Onder bepaalde andere omstandigheden zal het verhogen van de lassnelheid leiden tot een vermindering van de laswarmte-invoer, waardoor de lasbreedte en penetratiediepte worden verminderd. Omdat de hoeveelheid draadmetaalafzetting op een eenheidslengte van de las omgekeerd evenredig is met de lassnelheid, leidt dit ook tot een vermindering van de lashoogte.
De lassnelheid is een belangrijke index om de lasproductiviteit te evalueren. Om de lasproductiviteit te verbeteren, moet de lassnelheid worden verhoogd. Om echter de lasgrootte te garanderen die vereist is door het structurele ontwerp, moeten de lasstroom en de boogspanning dienovereenkomstig worden verhoogd terwijl de lassnelheid wordt verhoogd. Deze drie grootheden zijn aan elkaar gerelateerd. Tegelijkertijd moet er ook rekening mee worden gehouden dat wanneer de lasstroom, boogspanning en lassnelheid worden verhoogd (dat wil zeggen, lasboog met hoog vermogen, lassen met hoge lassnelheid), lasfouten kunnen optreden in het proces van het vormen van de smeltpoel en tijdens het stollingsproces van de smeltpoel, zoals vreten. Randen, scheuren, enz., dus er is een limiet aan het verhogen van de lassnelheid.
Ten vierde, de invloed van het type en de polariteit van de lasstroom en de grootte van de elektrode op de vorming van de las
1. Type en polariteit van de lasstroom
De soorten lasstroom worden onderverdeeld in DC en AC. Daaronder wordt DC-booglassen onderverdeeld in constante DC en gepulseerde DC, afhankelijk van de aanwezigheid of afwezigheid van een stroompuls; afhankelijk van de polariteit wordt het onderverdeeld in DC-positieve verbinding (lasgedeelte is aangesloten op positief) en DC-omgekeerde verbinding (lasgedeelte is aangesloten op negatief). AC-booglassen wordt onderverdeeld in sinusgolf AC en vierkante golf AC, afhankelijk van de verschillende stroomgolfvormen. Het type en de polariteit van de lasstroom beïnvloeden de hoeveelheid warmte-invoer door de boog in het laswerk, dus het kan de lasvorming beïnvloeden en ook het druppeloverdrachtsproces en de verwijdering van de oxidefilm op het oppervlak van het basismetaal beïnvloeden.
Wanneer argon-wolfraambooglassen wordt gebruikt om staal, titanium en andere metalen materialen te lassen, is de penetratiediepte van de las die wordt gevormd wanneer de DC is aangesloten het grootst, en de penetratie is het kleinst wanneer de DC is omgekeerd, en de AC zich tussen de twee bevindt. Omdat de penetratie van de lasnaad het grootst is tijdens het DC-positieve lassen, en het verbrandingsverlies van de wolfraamelektrode het kleinst is, moet DC-positief lassen worden gebruikt bij het lassen van staal, titanium en andere metalen materialen. Wanneer TIG-lassen gepulseerd DC-lassen toepast, kan de grootte van de lasnaadvorming naar wens worden geregeld, aangezien de pulsparameters kunnen worden aangepast. Bij het lassen van aluminium, magnesium en hun legeringen door argon-wolfraambooglassen, is het noodzakelijk om de kathodereinigingsactie van de boog te gebruiken om de oxidefilm op het oppervlak van het basismetaal te reinigen. Het is beter om AC te gebruiken. Omdat de golfvormparameters van vierkante AC-golf kunnen worden aangepast, is het laseffect beter. .
Bij fusie-elektrode booglassen zijn de laspenetratiediepte en -breedte van de DC-omgekeerde verbinding groter dan die van de DC-positieve verbinding, en de penetratiediepte en -breedte van het AC-lassen liggen tussen de twee in. Daarom wordt bij ondergedompeld booglassen de DC-omgekeerde verbinding gebruikt om een grotere penetratiediepte te verkrijgen; terwijl bij ondergedompeld boogoppervlaklassen de DC-voorwaartse verbinding wordt gebruikt om de penetratiediepte te verminderen. Bij gasmetaalbooglassen wordt het veel gebruikt omdat de DC-omgekeerde verbinding niet alleen een grote penetratiediepte heeft, maar ook de lasboog en het druppeloverdrachtsproces stabieler zijn dan de DC-positieve verbinding en AC, en een kathodereinigend effect hebben, dus het wordt veel gebruikt. Communicatie wordt over het algemeen niet gebruikt.
2. Invloed van de vorm van de wolfraamelektrodepunt, de draaddiameter en de verlenglengte
De hoek en vorm van het voorste uiteinde van de wolfraamelektrode hebben een grote invloed op de concentratie van de boog en de boogdruk, en moeten worden geselecteerd op basis van de grootte van de lasstroom en de dikte van het laswerk. Over het algemeen geldt: hoe geconcentreerder de boog en hoe groter de boogdruk, hoe groter de penetratiediepte en de overeenkomstige vermindering van de penetratiebreedte.
Bij gasmetaalbooglassen geldt dat wanneer de lasstroom constant is, hoe dunner de lasdraad is, hoe geconcentreerder de boogverwarming is, de penetratiediepte toeneemt en de smeltbreedte afneemt. Bij het kiezen van de draaddiameter in het daadwerkelijke lasproject, moeten echter ook de grootte van de stroom en de vorm van de smeltpoel in overweging worden genomen om slechte lasvorming te voorkomen.
Wanneer de verlenglengte van de lasdraad van MIGAW-booglassen toeneemt, neemt de weerstandswarmte die door de lasstroom door het langwerpige deel van de lasdraad wordt gegenereerd toe, zodat de smeltsnelheid van de lasdraad toeneemt, zodat de resthoogte van de lasnaad toeneemt, terwijl de penetratiediepte afneemt. Vanwege de relatief grote weerstand van de staaldraad is de invloed van de draadverlenglengte op de lasvorming duidelijk bij het lassen van staal en dunne draden. De weerstand van aluminium lasdraad is relatief klein en de invloed ervan is niet groot. Hoewel het vergroten van de verlenglengte van de lasdraad de smeltcoëfficiënt van de lasdraad kan verbeteren, is er een toelaatbaar bereik van variatie in de verlenglengte van de lasdraad, rekening houdend met de stabiliteit van het smelten van de lasdraad en de vorming van de lasnaad.
Vijf. De invloed van andere procesfactoren op de lasnaadvormende factoren
Naast de hierboven genoemde procesfactoren kunnen ook andere factoren van het lasproces van invloed zijn op de lasvorming en de lasgrootte, zoals de groefgrootte en de spleetgrootte, de hellingshoek van de elektrode en het werkstuk en de ruimtelijke positie van de verbinding.
1. Groef en opening
Bij het lassen van stompe verbindingen door booglassen wordt meestal bepaald of er een opening moet worden gereserveerd, de grootte van de opening en de vorm van de groef op basis van de dikte van de gelaste plaat. Onder bepaalde andere omstandigheden geldt: hoe groter de grootte van de groef of de opening, hoe kleiner de resthoogte van de gelaste naad, wat gelijk is aan de afname van de positie van de lasnaad, en de smeltverhouding wordt op dit moment verminderd. Daarom kan de opening of afschuining worden gebruikt om de grootte van de overhang te regelen en de smeltverhouding aan te passen. Vergeleken met afschuining met en zonder opening, zijn de warmteafvoeromstandigheden van de twee enigszins verschillend. Over het algemeen zijn de kristallisatieomstandigheden van de afschuining gunstiger.
2. Helling van de elektrode (lasdraad)
Tijdens booglassen kan het, afhankelijk van de relatie tussen de elektrodekantelrichting en de lasrichting, worden onderverdeeld in twee typen: elektrode voorwaartse kanteling en elektrode achterwaartse kanteling. Wanneer de lasdraad wordt gekanteld, wordt de boogas ook dienovereenkomstig gekanteld. Wanneer de lasdraad naar voren wordt gekanteld, wordt het effect van de boogkracht op de achterwaartse ontlading van het gesmolten metaal verzwakt, wordt de vloeibare metaallaag op de bodem van het gesmolten metaal dikker, neemt de penetratiediepte af, neemt de diepte van de boog in het laswerk af, breidt het bewegingsbereik van de boogvlek zich uit en neemt de smeltbreedte af. toenemen, neemt de resthoogte af. Hoe kleiner de hoek van de voorwaartse helling van de draad is, hoe duidelijker het effect is. Wanneer de draad naar achteren wordt gekanteld, is het tegenovergestelde waar. Bij elektrodebooglassen wordt meestal de elektrode-achterwaartse kantelmethode gebruikt en is de hellingshoek geschikter tussen 65 graden en 80 graden.
3. Lashoek
De helling van het laswerk wordt vaak aangetroffen in de daadwerkelijke productie, die kan worden onderverdeeld in bergopwaarts lassen en bergafwaarts lassen. Op dit moment heeft het gesmolten metaal de neiging om onder invloed van de zwaartekracht de helling af te stromen. Bij bergopwaarts lassen helpt de zwaartekracht het gesmolten metaal om naar de staart van het gesmolten metaal te ontladen, dus de penetratiediepte is groot, de smeltbreedte is smal en de overtollige hoogte is groot. Wanneer de hellingshoek 6 graden -12 graden is, is de overtollige hoogte te groot en kunnen er aan beide kanten gemakkelijk ondersnijdingen optreden. Bij bergafwaarts lassen voorkomt dit effect dat het gesmolten metaal naar de staart van het gesmolten metaal wordt ontladen en kan de boog het metaal op de bodem van het gesmolten metaal niet diep verwarmen. Als de hellingshoek van het laswerk te groot is, zal dit leiden tot onvoldoende penetratie en overstroming van vloeibaar metaal in het gesmolten metaal.
4. Lasmateriaal en dikte
De laspenetratie is gerelateerd aan de lasstroom, evenals de thermische geleidbaarheid en volumetrische warmtecapaciteit van het materiaal. Hoe beter de thermische geleidbaarheid van het materiaal en hoe groter de volumetrische warmtecapaciteit, hoe meer warmte er nodig is om het metaal per volume-eenheid te smelten en dezelfde temperatuur te verhogen. Daarom nemen onder bepaalde omstandigheden, zoals lasstroom, de penetratiediepte en penetratiebreedte af. Hoe hoger de dichtheid van het materiaal of de viscositeit van de vloeistof, hoe moeilijker het is voor de boog om het metaal in de vloeibare smeltpoel los te maken en hoe ondieper de penetratiediepte. De dikte van het laswerk beïnvloedt de warmtegeleiding binnen het laswerk. Wanneer andere omstandigheden hetzelfde zijn, neemt de dikte van het laswerk toe, neemt de warmteafvoer toe en nemen de smeltbreedte en penetratiediepte af.
5. Vloeimiddel, elektrodecoating en beschermgas
De samenstelling van de flux of elektrodecoating is anders, wat resulteert in een verschillende boogspanningsval en boogkolompotentiaalgradiënt, wat onvermijdelijk de lasvorming zal beïnvloeden. Wanneer de fluxdichtheid klein is, de deeltjesgrootte groot is of de stapelhoogte klein is, de druk rond de boog laag is, de boogkolom uitzet en het boogpuntbewegingsbereik groot is, is de penetratiediepte klein, de smeltbreedte groot en de resthoogte klein. Wanneer hoogvermogen booglassen wordt gebruikt om dikke onderdelen te lassen, kan het gebruik van puimsteenachtige flux de boogdruk verminderen, de penetratiediepte verminderen en de smeltbreedte vergroten. Bovendien moet de lasslak een geschikte viscositeit en smelttemperatuur hebben. Als de viscositeit te hoog is of de smelttemperatuur te hoog is, zal de slak slecht geventileerd zijn en is het gemakkelijk om veel drukputten op het oppervlak van de las te vormen, en zal het oppervlak van de las verslechteren.
De samenstelling van het beschermgas (zoals Ar, He, N2, CO2) voor booglassen is anders en de fysieke eigenschappen ervan, zoals thermische geleidbaarheid, zijn anders. Dit heeft invloed op de drukval in de boogpool en de potentiaalgradiënt van de boogkolom, de geleidende doorsnede van de boogkolom, de plasmastroomkracht, de specifieke warmtestroomverdeling, enz. Deze beïnvloeden allemaal de vorming van de las.
Kortom, er zijn veel factoren die de lasvorming beïnvloeden. Om een goede lasvorming te verkrijgen, is het noodzakelijk om te selecteren op basis van het materiaal en de dikte van het laswerk, de ruimtelijke positie van de las, de verbindingsvorm en de vereisten van de werkomstandigheden voor de verbindingsprestaties en lasgrootte. Geschikte lasmethoden en lasomstandigheden worden gebruikt voor het lassen, en het belangrijkste is de houding van de lasser ten opzichte van het lassen! Anders voldoen de lasvorming en de prestaties ervan mogelijk niet aan de vereisten en kunnen er zelfs verschillende lasdefecten optreden.
