Het lassen van gegalvaniseerde staalplaten brengt unieke uitdagingen met zich mee, zoals barsten, porositeit en zinkverdamping. Deze problemen ontstaan door de interactie van de zinklaag met het lasproces, wat leidt tot potentiële defecten. Dit artikel gaat in op effectieve strategieën om deze problemen te overwinnen, waaronder de juiste lasvoorbereiding, materiaalselectie en lastechnieken. Door deze factoren te begrijpen en aan te pakken, kunnen lassers hoogwaardige resultaten behalen bij het werken met gegalvaniseerd staal. Lees verder om de essentiële stappen te leren voor succesvol lassen van gegalvaniseerde staalplaten en robuuste en duurzame lassen te garanderen.
Het lassen van gegalvaniseerd staal brengt unieke uitdagingen met zich mee vanwege de beschermende zinklaag. De belangrijkste problemen die zich voordoen tijdens het booglasproces zijn onder andere:
Verhoogde gevoeligheid voor lasdefecten:
Vervluchtiging van de zinklaag:
Degradatie en vervuiling van de coating:
Van deze uitdagingen zijn scheurvorming in de las, porositeit en slakvorming van het grootste belang, omdat ze rechtstreeks van invloed zijn op de structurele integriteit en prestaties van de lasverbinding. Om deze problemen te beperken, moeten lassers gespecialiseerde technieken gebruiken zoals het gebruik van siliciumbronzen toevoegmetalen, het verhogen van de ventilatie en het optimaliseren van de lasparameters (bijv. een lagere warmte-inbreng, hogere verplaatsingssnelheden) om lassen van hoge kwaliteit te maken met behoud van de corrosiebeschermende eigenschappen van de gegalvaniseerde coating.
Tijdens de lasprocesHet vloeibare zink kan zich verzamelen op het oppervlak van het smeltbad of aan de basis van de las. Het lagere smeltpunt van zink in vergelijking met ijzer zorgt ervoor dat het ijzer in het smeltbad eerst stolt, waardoor het vloeibare zink erin kan doordringen langs de korrelgrenzen van het staal, wat leidt tot een afname van de interkristallijne hechtsterkte.
Bovendien vermindert de vorming van brosse metaalverbindingen, zoals Fe3Zn10 en FeZn10, tussen zink en ijzer de plasticiteit van het lasmetaal nog verder. Dit maakt het gevoelig voor scheuren langs kristalgrenzen als gevolg van restlasspanning.
1) Factoren die de scheurgevoeligheid beïnvloeden
Dikte van de zinklaag: De dikte van de zinklaag op gegalvaniseerd staal beïnvloedt de scheurgevoeligheid. Een dunne zinklaag resulteert in minder scheurgevoeligheid, terwijl een dikkere coating op warm gegalvaniseerd staal leidt tot een verhoogde scheurgevoeligheid.
② Dikte van het werkstuk: De dikte van het werkstuk is ook van invloed op de scheurgevoeligheid, waarbij dikkere werkstukken een hogere lastrekspanning en een grotere scheurgevoeligheid hebben.
Groefafstand: Een grotere groefspeling verhoogt de scheurgevoeligheid.
Lasmethode: Verschillende lasmethoden kan ook van invloed zijn op de scheurgevoeligheid. Handmatig booglassen resulteert in minder scheurgevoeligheid, terwijl het gebruik van CO2-gas voor het lassen een hogere scheurgevoeligheid kan veroorzaken.
2) Methoden om scheuren te voorkomen
Voorbereiding voor het lassen: Voor het lassen is het nodig om een V-, Y- of X-vormige groef te maken op de lasplaats op de verzinkte plaat. De zinklaag kan in de buurt van de groef worden verwijderd met behulp van autogeen of zandstralen. Het is belangrijk dat de speling niet te groot is, met een algemene aanbeveling van 1,5 mm.
Selectie van Lasmaterialen: Om de kans op barsten te verkleinen, is het belangrijk lasmaterialen met een laag siliciumgehalte te kiezen. Voor gasbeschermd lassen moet een lasdraad met een laag siliciumgehalte worden gebruikt. Handmatig lassen kan worden uitgevoerd met een titanium type elektrode of een titanium calcium elektrode.
De zinklaag in de buurt van de groef kan oxidatie (ZnO) en verdamping ondergaan door de hitte die vrijkomt tijdens het booglassen, wat leidt tot de uitstoot van witte rook en damp. Dit kan gemakkelijk leiden tot porositeit in de las. Hoe hoger de lasstroom, hoe ernstiger de zinkverdamping en hoe groter de kans op porositeit.
Lassen met titanium type en calcium titanium elektroden heeft de neiging minder poreus te zijn in het gemiddelde stroombereik. Aan de andere kant kunnen zowel lage als hoge stromen tijdens het lassen met cellulose type en laag waterstof laselektroden porositeit veroorzaken.
Het is belangrijk om de elektrodehoek binnen een bereik van 30-70° te houden om het risico op porositeit te verminderen.
De zinklaag in de buurt van het smeltbad tijdens het lassen oxideert tot ZnO en verdampt door de hitte van de boog, waardoor een aanzienlijke hoeveelheid stof ontstaat. Het hoofdbestanddeel van dit stof is ZnO, dat schadelijke effecten kan hebben op de ademhalingswegen van werknemers.
Het is belangrijk om te zorgen voor goede ventilatie tijdens het lassen om het risico voor werknemers te beperken.
Bij dezelfde lasspecificaties genereert het lassen met een titaniumoxide elektrode minder stof in vergelijking met het gebruik van een waterstofarme laselektrode, die meestal een grotere hoeveelheid stof produceert.
Bij gebruik van een lage lasstroom kan het ZnO dat gevormd wordt tijdens het verhittingsproces ingesloten raken en ZnO-slak vormen. ZnO is stabiel en heeft een hoog smeltpunt van 1800°C. De aanwezigheid van grote blokken ZnO-slak kan de plasticiteit van de las aanzienlijk negatief beïnvloeden.
Bij gebruik van een titaniumoxide elektrode is de verdeling van ZnO echter klein en gelijkmatig, wat weinig invloed heeft op de plasticiteit en treksterkte van de las. Aan de andere kant, bij gebruik van een cellulose- of waterstofelektrode is het ZnO in de lasnaad groter en overvloediger, wat resulteert in slechte lasprestaties.
Gegalvaniseerd staal kan worden gelast met verschillende technieken, waaronder handmatig elektrisch booglassen, smeltelektrode gasbeschermd lassen, argon booglassenen weerstandslassen.
1) Lasvoorbereiding
Om de hoeveelheid lasstof te verminderen en de vorming van lasscheuren en porositeit te voorkomen, is het noodzakelijk om voor het lassen de juiste helling voor te bereiden en de zinklaag in de buurt van de groef te verwijderen. Deze verwijdering kan worden uitgevoerd door middel van vlamstralen of zandstralen.
Het is belangrijk om de groefspeling binnen het bereik van 1,5 tot 2 mm te houden en voor dikkere werkstukken kan de speling worden vergroot tot 2,5 tot 3 mm.
2) Keuze van de elektrode
Het principe voor het selecteren van een lasstaaf is ervoor te zorgen dat de mechanische eigenschappen van het lasmetaal zo veel mogelijk overeenkomen met die van het moedermateriaal. Bovendien is het belangrijk om de hoeveelheid silicium in de laselektrode onder 0,2% te houden.
Gerelateerde lectuur: Hoe kies je de juiste lasstaaf?
Verbindingen die zijn gemaakt met ilmeniet-, titaniumoxide-, cellulose-, titaniumcalcium- en waterstofarme laselektroden kunnen voldoende sterkte hebben. Elektroden met een laag waterstofgehalte en cellulose-elektroden hebben echter de neiging om slak en porositeit in de lassen te veroorzaken, dus worden ze niet vaak gebruikt.
Voor zachtstalen gegalvaniseerde staalplaten worden bij voorkeur J421/J422 of J423 lasdraden gebruikt. Voor verzinkte staalplaten met een sterkte boven 500MPa moeten E5001 of E5003 lasdraden worden gebruikt. Voor gegalvaniseerde stalen platen met een sterkte van meer dan 600MPa zijn de aanbevolen lasstaven E6013, E5503 of E5513.
Bij het lassen wordt aanbevolen om een korte boog te gebruiken en zwaaien van de boog te vermijden om de uitbreiding van de smeltzone van de gegalvaniseerde laag te minimaliseren, de corrosiebestendigheid van het werkstuk te garanderen en de hoeveelheid roet die vrijkomt te verminderen.
Gasbeschermd lassen, zoals CO2 gasbeschermd lassen of een mengsel van Ar+CO2 of Ar+O2, wordt aanbevolen voor het lassen van gegalvaniseerd staal. Het type beschermgas dat wordt gebruikt kan een aanzienlijke invloed hebben op het Zn-gehalte in de lasnaad. Het gebruik van zuivere CO2 of CO2+O2 resulteert in een hoger Zn-gehalte in de lasnaad, terwijl het gebruik van Ar+CO2 of Ar+O2 leidt tot een lager Zn-gehalte. De lasstroom heeft een minimaal effect op het Zn-gehalte in de lasnaad, met een lichte afname naarmate de stroom toeneemt.
Gasbeschermd lassen produceert meer lasstof dan booglassen met de hand, dus het is belangrijk om speciale aandacht te besteden aan de afzuiging. De grootte en samenstelling van het roet worden voornamelijk beïnvloed door de stroomsterkte en het beschermgas, waarbij een grotere stroomsterkte of een grotere hoeveelheid CO2 of O2 in het gas leidt tot meer roet. Het ZnO-gehalte in het roet neemt ook toe, met een maximumgehalte van ongeveer 70%.
De smeltdiepte van gegalvaniseerd staal is groter dan die van niet-verzinkt staal bij dezelfde lasspecificaties. T-verbindingen, overlapverbindingen en neergaand lassen zijn gevoeliger voor poreusheid en de lassnelheid heeft een significante invloed, vooral bij verzinkt staal. gelegeerd staal. Bij meervoudig laslijnen zijn gevoeliger voor porositeit dan eerdere lijnen.
De samenstelling van het beschermende gas heeft weinig effect op de mechanische eigenschappen van de verbindingen en zuiver CO2 wordt vaak gebruikt voor het lassen. De lasparameters voor I-vormige stuikverbindingen, overlapverbindingen en T-verbindingen van gegalvaniseerde staalplaten met CO2-lassen staan in de tabellen 1-3.
Tabel 1 Specificatieparameters voor CO2-lassen van I-vormig gegalvaniseerd staalplaat stootvoeg
| Dikte/mm | Kloof/mm | Laspositie | De Snelheid van de draadinvoer/mm*s-1 | Boogspanning/V | Lasstroom/A | Lassnelheid/mm*s-1 | Opmerking |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.6 | 0 | Plat lassen | 59.2～80.4 | 17～20 | 70～90 | 5.1～7.2 | Lasdraad ER705-3 Dia. 0,9 mm Droog verlengstuk 6,4mm |
| Verticaal omlaag lassen | 82.5 | 17 | 90 | 5.9 | |||
| Horizontaal lassen | 50.8 | 18 | 100 | 8.5 | |||
| Boven het hoofd lassen | 50.8～55 | 18～19 | 100～110 | - | |||
| 3.2 | 0.8～1.5 | Plat lassen | 71.9 | 20 | 135 | 5.5 | |
| Verticaal lassen | 71.9 | 20 | 135 | 7.6 | |||
| Horizontaal lassen | 71.9 | 20 | 135 | 6.8 | |||
| Boven het hoofd lassen | 71.9 | 20 | 135 | 5.5 |
Tabel 2 Specificatieparameters voor CO2-lassen van de overlapverbinding van gegalvaniseerde staalplaat
| Dikte/mm | Laspositie | De Snelheid van de draadinvoer/mm*s-1 | Boogspanning/V | Lasstroom/A | Lassnelheid/mm*s-1 | Opmerking |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.6 | Plat lassen | 50.8 | 19 | 110 | 5.1～6.8 | LasdraadER705-3 Dia. 0,9 mm Droog verlengstuk6,4mm |
| Horizontaal lassen | 50.8 | 19～20 | 100～110 | 5.5～6.8 | ||
| Boven het hoofd lassen | 50.8 | 19～20 | 100～110 | 4.2～5.1 | ||
| Verticaal lassen | 50.8 | 18 | 100 | 5.5～6.8 | ||
| 3.2 | Plat lassen | 67.2 | 19 | 135 | 3.8～4.2 | |
| Horizontaal lassen | 67.2 | 19 | 135 | 3.8～4.2 | ||
| Verticaal omlaag lassen | 67.7 | 19 | 135 | 5.1 | ||
| Boven het hoofd lassen | 59.2 | 19 | 135 | 3.4～3.8 |
Tabel 3 Specificatieparameters voor CO2-lassen van T-vormig gegalvaniseerd stalen plaat (hoekverbinding)
| Dikte/mm | Laspositie | De Snelheid van de draadinvoer/mm*s-1 | Boogspanning/V | Lasstroom/A | Lassnelheid/mm*s-1 | Opmerking |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.6 | Plat lassen | 50.8～55 | 18 | 100～110 | - | LasdraadER705-3 Dia. 0,9 mm Droog verlengstuk6,4mm |
| Verticaal lassen | 55～65.6 | 19 | 110～120 | - | ||
| Boven het hoofd lassen | 55 | 19～20 | 110 | 5.9 | ||
| Horizontaal lassen | 59.2 | 20 | 120 | 5.1 | ||
| 3.2 | Plat lassen | 71.9 | 20 | 135 | 4.7 | |
| Verticaal lassen | 71.9 | 20 | 135 | 5.9 | ||
| Horizontaal lassen | 71.9 | 20 | 135 | 4.2 | ||
| Boven het hoofd lassen | 71.9 | 20 | 135 | 5.1 |
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
PT 
PT_BR 
RU 
KO