Bij CO2-lassen vliegen gesmolten metaaldeeltjes en slak vaak rond.
De vorm van spatten tijdens CO2-lassen wordt in de afbeelding weergegeven.
Er zijn grofweg drie soorten te onderscheiden. De eerste is de spat die ontstaat door kortsluiting, de tweede is de spat die ontstaat door gasontwikkeling en de derde is de spat die ontstaat door de vrije overgang.
Een kleine metalen brug wordt gevormd in de latere fase van de druppelkortsluiting, en de spat die wordt veroorzaakt door de elektrische explosie wordt ook wel normale kortsluitingsspat genoemd. Dit soort spat is erg klein bij lage stroomsterkte, en de hoeveelheid spat is ook klein, zoals weergegeven in Afbeelding a.
Wanneer de stroomsterkte groot is, treedt er vaak een onmiddellijke kortsluiting op, dat wil zeggen dat er in het beginstadium van de kortsluiting een kleine brug van vloeibaar metaal wordt gevormd, wat vaak een grote elektrische explosie veroorzaakt, zoals weergegeven in Afbeelding b.
Als de stroom groot is, is de lusinductie klein en als er eenmaal een kortsluiting optreedt, kunnen er gemakkelijk sterke spatten van gesmolten druppels en gesmolten plassen ontstaan, zoals weergegeven in afbeelding c.
Onder de omstandigheden van hoge stroomsterkte, dikke lasdraad en lage spanning, is het vaak ondergedompeld booglassen. Zodra er een kortsluiting optreedt, wordt het gesmolten staal in de smeltpoel vaak weggespoeld om spatten te vormen, zoals weergegeven in Afbeelding d.
Door de boogontlading of te snelle draadaanvoer worden de lasdraad en het gesmolten bad kortgesloten. Op dit moment kan de lasdraad in delen barsten, wat spatten veroorzaakt, zoals weergegeven in Afbeelding e.
Veroorzaakt door metallurgische factoren tijdens het lassen, worden de smeltpoel en druppels gevuld met CO2 (of CO) gas. Door overmatige interne druk ontsnapt of explodeert het gas, vaak vergezeld door spatten, zoals weergegeven in Figuren f en g.
Bij de vrije overgang concentreert de boog zich door de samentrekking van de CO2-boog op de onderkant van de druppel en zorgt ervoor dat de druppel afwijkt van de as van de lasdraad, zodat wanneer de druppel eraf valt, deze in een roterende vorm wegvliegt of de dunne nek tussen de druppel en de lasdraad erdoorheen gaat. Er explodeert een grote stroom, wat resulteert in de spattende vorm in figuren h en k.
Oorzaken en maatregelen ter vermindering van CO2-lasspatten
Spatten is een van de belangrijkste procesproblemen bij CO2-lassen. Er zijn twee hoofdmanieren om spatten te genereren, de ene is de spat die wordt veroorzaakt door de elektrische explosie van de kortsluitbrug; de andere is de spat die wordt veroorzaakt door metallurgische factoren.
De voormalige Sovjet-Unie-geleerde Binchuk ontdekte dat wanneer er een grote stroom door de kortsluitbrug gaat, de kortsluitbrug oververhit raakt en explodeert, wat resulteert in een plons. De energie wordt verzameld in de 100~150us tijd vóór de explosie.
Dit soort elektrische explosiespatten, bij normale kortsluiting (kortsluittijd > 2ms), ontstaat de kortsluitbrug tussen de lasdraad en de gesmolten druppel (zoals weergegeven in Afbeelding a). Wanneer de brug wordt vernietigd, wordt een grote hoeveelheid vloeistof naar de smeltpoel geduwd en slechts een kleine hoeveelheid De fijne druppels worden spatten.
Meestal is de spatter klein wanneer de piekwaarde van de kortsluitstroom klein is; daarentegen is de spatter groter wanneer de waarde groot is. In het geval van een onmiddellijke kortsluiting (kortsluittijd < 2 ms) ontstaat de kortsluitbrug tussen de gesmolten druppel en de smeltpoel (zoals weergegeven in Afbeelding b). De spat van grote deeltjes, die zich gemakkelijk aan het oppervlak van het werkstuk hecht, is moeilijk te verwijderen en beschadigt zelfs de oppervlakteafwerking van het werkstuk.
Uiteraard is de manier om de elektrische explosiespatten te verminderen, om eerst een onmiddellijke kortsluiting te voorkomen, dat wil zeggen, de stroom in de vroege fase van de kortsluiting te verminderen (zoals het onderdrukken van de stijgende snelheid van de kortsluitstroom). Ten tweede, de piekstroom van normale kortsluiting te verminderen. Het is vaak om de stijgende snelheid van de kortsluitstroom te verminderen, en om de kortsluitstroom in de latere fase van de kortsluiting snel te verminderen, en te vertrouwen op de oppervlaktespanning van het metaal om de kleine brug te breken, dan zal een spatvrije overgang worden bereikt.
Een ander type spatten, veroorzaakt door gasontsnapping of zelfs explosie, is vaak gerelateerd aan de kenmerken van het lasmetallurgische proces. De reductiemaatregel is het gebruik van gedeoxideerde lasdraad, die voldoende silicium- en mangaanelementen moet bevatten. Wanneer de eisen hoog zijn, kunnen lasdraden met aluminium en titanium ook worden gebruikt. Ze onderdrukken de vorming van CO-gas.
Daarnaast moet aandacht worden besteed aan het reinigen van de lasdraad en het oppervlak van het werkstuk, alsmede aan het ontroesten en ontvetten.
