Vervorming bij het lassen: Tips om het als een prof te beheersen

Heb je je ooit afgevraagd waarom gelaste constructies soms falen ondanks hun robuuste uiterlijk? Dit artikel duikt in de verborgen uitdagingen van het lassen en onderzoekt hoe ongelijkmatige verwarming en koeling kunnen leiden tot spanning, vervorming en zelfs het falen van de constructie. Aan het eind zult u de belangrijkste factoren begrijpen die van invloed zijn op de laskwaliteit en hoe u deze problemen kunt beperken.

Basisprincipes van vervorming bij het lassen en hoe het te beheersen

Inhoudsopgave

Gelaste constructies hebben vaak tekortkomingen die vooral tot uiting komen in de problemen van lasverbindingen. Deze problemen omvatten de volgende aspecten:

  • Het lasproces gaat gepaard met ongelijkmatige verwarming en koeling, wat resulteert in lasspanningen en vervorming. Deze problemen hebben niet alleen invloed op de algehele afmetingen en de uiterlijke kwaliteit van het lasstructuurmaar creëren ook problemen voor continue verwerking na het lassen. In sommige gevallen kan ook de sterkte van de lasstructuur direct worden aangetast.
  • Gelaste verbindingen doorlopen drie stadia: smelten, stollen en warmtebehandeling.
  • Lassen kan bepaalde eigenschappen van het materiaal veranderen.
Lasvervorming

Lasspanning en vervorming

Plaatselijke verhitting bij hoge temperatuur tijdens het lassen resulteert in een ongelijkmatige temperatuurverdeling op het lasstuk, wat op zijn beurt lasspanning en vervorming in de lasconstructie veroorzaakt.

Lasspanning is de primaire oorzaak van brosse breuk, vermoeidheidsfractuurspanningscorrosiebreuk en instabiliteitsfalen.

Lasvervorming tast de vorm en maatnauwkeurigheid van de constructie aan, waardoor het moeilijk wordt om aan de technische eisen te voldoen. Dit heeft directe gevolgen voor de productiekwaliteit en de serviceprestaties van de constructie.

Opwekken van lasspanning en vervorming

1. Basiskennis van lasspanning en vervorming

1. Vervorming

De vorm en grootte van een voorwerp veranderen onder invloed van een externe kracht of temperatuur

2. Stress

De interactiekracht binnen een voorwerp veroorzaakt door externe krachten of andere factoren wordt interne kracht genoemd. De interne kracht per eenheid dwarsdoorsnede van een voorwerp wordt spanning genoemd.

3. Lasspanning en lassen vervorming

Lasspanning is de inwendige spanning in het lasstuk tijdens en na het lassen. lasproces.

De door het lassen veroorzaakte verandering in de grootte van het lasstuk wordt lasvervorming genoemd.

2. Oorzaken van lasspanning en vervorming

1. Ongelijkmatige verwarming van lasstukken

(1) Spanning en vervorming veroorzaakt door centrale verwarming van lange strook (vergelijkbaar met surfacing)

Spanning en vervorming van het midden van staalplaat tijdens verwarmen en koelen

Spanning en vervorming van het midden van staalplaat tijdens verwarmen en koelen

(2) Spanning en vervorming veroorzaakt door verhitting aan één zijde van de lange strook (gelijkwaardig aan het bekleden van de plaatrand)

Spanning en vervorming tijdens verhitten en afkoelen aan één kant van de rand van staalplaat

Spanning en vervorming tijdens verhitten en afkoelen aan één kant van staalplaat rand

2. Krimp van gelast metaal

3. Verandering van metaalstructuur

4. Stijfheid en terughoudendheid van lasnaden

Lasvervorming

1. Soorten lasvervorming en de beïnvloedende factoren

Lasvervorming kan worden onderverdeeld in vijf basisvormen: krimpvervorming, hoekvervorming, buigvervorming, golfvervorming en vervormingsvervorming.

Basisvormen van lasvervorming

Basisvormen van lasvervorming

1). Krimp vervorming

Het fenomeen dat de grootte van het lasnaaddeel korter is dan voor het lassen wordt krimpvervorming genoemd.

Longitudinale en transversale krimpvervorming

Longitudinale en transversale krimpvervorming

(1) Longitudinale krimpvervorming

(2) Vervorming door dwarskrimp

2). Hoek vervorming

De hoofdoorzaak van hoekvervorming is de ongelijke verdeling van dwarskrimp over de plaatdikte.

Hoekvervorming van verschillende gewrichten

Hoekvervorming van verschillende gewrichten

Hoekvervorming van T-verbinding

Hoekvervorming van T-verbinding

3). Buigen vervorming

Buigvervorming wordt veroorzaakt door het niet samenvallen of de asymmetrie tussen de middellijn van de las en de neutrale as van het constructiedeel en door de ongelijke verdeling van de krimp van de las over de breedte van het lasdeel.

(1) Buigvervorming veroorzaakt door longitudinale krimp

Buigvervorming veroorzaakt door longitudinale krimp van de las

Buigvervorming veroorzaakt door longitudinale krimp van de las

(2) Buigvervorming veroorzaakt door transversale krimp

Buigvervorming veroorzaakt door transversale krimp van de las

Buigvervorming veroorzaakt door transversale krimp van de las

4). Golfvervorming

Golfvervorming treedt vaak op bij het lassen van dunne platen met een dikte van minder dan 6 mm, wat ook wel instabiliteitsvervorming wordt genoemd.

Golfvervorming veroorzaakt door lasnaadvervorming

Golfvervorming veroorzaakt door lasnaadvervorming

5). Vervorming

De belangrijkste oorzaak van vervorming is de ongelijke verdeling van lasnaadvervorming over de laslengte.

Vervorming van I-balk

Vervorming van I-balk

2. Maatregelen om lasvervorming te beheersen

1). Ontwerpmaatregelen

(1) Selecteer een redelijke lasvorm en -grootte

1) Selecteer de kleinste lasmaat.

Kruiskoppeling met dezelfde draagcapaciteit

Kruiskoppeling met dezelfde draagcapaciteit

2) Kies een redelijke groefvorm.

Groef van T-verbinding

Groef van T-verbinding

(2) Verminder het aantal lassen

Waar mogelijk wordt de voorkeur gegeven aan profielen en stansdelen. Voor constructies met veel en dichte lasnaden kunnen gegoten lasnaadconstructies worden gebruikt om het aantal lasnaden te verminderen. Daarnaast kan het vergroten van de dikte van de wandplaat om het aantal ribben te verminderen, of het gebruik van geprofileerde constructies in plaats van ribconstructies, vervorming van dunne plaatconstructies helpen voorkomen.

(3) Redelijke opstelling van de laspositie

Balken, kolommen en andere gelaste onderdelen hebben vaak buigvervorming door de excentrische configuratie van de las.

Lasopstelling van kokerstructuur

Lasopstelling van de doosconstructie

Regel de laspositie redelijk om vervorming te voorkomen

Regel de laspositie redelijk om vervorming te voorkomen

2). Procesmaatregelen

(1) Toewijzingsmethode

(2) Omgekeerde vervormingsmethode

Inverse vervormingsmethode voor stomplassen van vlakke platen

Inverse vervormingsmethode voor vlakke plaat stomplassen

(3) Stijve fixatiemethode

1) Bevestig de las op het stijve platform.

Stijve fixatie tijdens het verbinden van dunne platen

Stijve fixatie tijdens het verbinden van dunne platen

2) Het lasstuk wordt gecombineerd tot een stijvere of symmetrische structuur.

Stijve bevestiging en tegen vervorming van T-balk

Stijve bevestiging en tegen vervorming van T-balk

3) De lasopstelling wordt gebruikt om de stijfheid en stevigheid van de constructie te vergroten.

Stijve fixatie tijdens stuiklas

Stijve fixatie tijdens stuiklas

4) Gebruik tijdelijke steunen om de stevigheid van de constructie te vergroten.

Tijdelijke ondersteuning tijdens het schildlassen

Tijdelijke ondersteuning tijdens het schildlassen

(4) Kies een redelijke assemblage- en lasvolgorde.

De assemblagelasvolgorde heeft een grote invloed op de vervorming van het gelaste structuur.

(1) Als de omstandigheden het toelaten, moeten grote en complexe gelaste constructies in verschillende delen met eenvoudige structuren worden verdeeld, afzonderlijk worden gelast en vervolgens als één geheel worden samengevoegd.

(2) De las moet bij het lassen zo dicht mogelijk bij de neutrale as van het constructiedeel liggen.

Montage en lassen van hoofdbalk

Montage en lassen van de hoofdbalk

3) Voor de constructie met asymmetrische plaatsing van lassen, moet de kant met weinig lassen het eerst worden gelast tijdens het montagelassen.

Lasvolgorde van de bovenste matrijs van de pers

Lasvolgorde van de bovenste matrijs van de pers

4) De constructie met een symmetrische plaatsing van lassen wordt symmetrisch gelast door even lassers.

Lasvolgorde van cilinderstuiklassen

Lasvolgorde van cilinderstuiklassen

5) Bij het lassen van lange lassen (meer dan 1 m) kan de richting en volgorde die in de onderstaande figuur worden weergegeven, worden gebruikt om de krimpvervorming na het lassen te verminderen.

lange lasnaden lassen

(5) Selecteer redelijkerwijs lasmethoden en lasprocesparameters

Lassen van structuur met asymmetrische doorsnede

Lassen van structuur met asymmetrische doorsnede

(6) Warmtebalansmethode

Gebruik de warmtebalansmethode om lasvervorming te voorkomen

Gebruik de warmtebalansmethode om lasvervorming te voorkomen

(7) Warmteafvoermethode

Methode voor warmteafvoer

3. Methode voor het corrigeren van lassen vervorming

1). Handmatige correctie

2). Mechanische correctiemethode

Correctie van buigvervorming van balk door mechanische correctiemethode

Correctie van buigvervorming van de balk door de mechanische correctiemethode

3). Correctiemethode voor vlamverwarming

De manieren van vlamverwarming zijn onder andere puntverwarming, lineaire verwarming en driehoeksverwarming.

(1) Plaatselijk verwarmen

Spotverwarming

(2) Lineaire verwarming

Lineaire verwarming

(3) Driehoeksverwarming

Vlamcorrectie van buigvervorming van I-balk

Vlamcorrectie van buigvervorming van I-balk

De correctie van lasvervorming door vlamverwarming hangt af van de volgende drie factoren:

(1) Verwarmingsmodus

(2) Verwarmingspositie

(3) Verwarmingstemperatuur en oppervlakte van de verwarmingszone

Welding restspanning

1. Classificatie van lasrestspanning

1). Volgens de oorzaken van stress

(1) Thermische stress

(2) Overeenkomstige spanning

(3) plastische vervormingsspanning

2). Volgens de tijd van het stressbestaan

(1) Momentspanning bij het lassen

(2) Lassen restspanning

2. Verdeling van lasrestspanning

1). Distributie van longitudinale restspanning σx

Verdeling van stootnaad op doorsnede van las 0x

Verdeling van stootnaad op doorsnede van las 0x

2). Verdeling van dwarse restspanning σy

(1) De dwarsspanning veroorzaakt door longitudinale krimp van lassen en de aangrenzende plastische vervormingszone is σ'y

Verdeling van dwarse restspanning σy

(2) Mechanische spanning veroorzaakt door dwarskrimp jaar σ" y

Verdeling van σ'' Y tijdens het lassen in verschillende richtingen

Verdeling van σ" Y tijdens het lassen in verschillende richtingen

3. Invloed van lasrestspanning op de lasstructuur

1). Invloed op structurele sterkte

2). Invloed op de maatnauwkeurigheid van lasnaadbewerking

Inwendige spanningsafgifte en vervorming door bewerking

Interne stress loslaten en vervorming door bewerking

3). Invloed op de stabiliteit van drukelementen

4. Maatregelen om restspanning bij het lassen te beheersen

1). Ontwerpmaatregelen

1) Minimaliseer het aantal en de grootte van de lasnaden op de constructie.

2) Vermijd overmatige concentratie van lassen en houd voldoende afstand tussen lassen.

Lassen van vatmondstuk

Lassen van vatmondstuk

3) De voegvorm met minder stijfheid moet worden gebruikt.

Maatregelen om de stijfheid van gewrichten te verminderen

Maatregelen om de stijfheid van gewrichten te verminderen

2). Procesmaatregelen

1) Neem een redelijke assemblagelasvolgorde en -richting aan.

① Bij het lassen van de las op een vlak moet ervoor worden gezorgd dat de krimp van de las in de lengte- en dwarsrichting relatief vrij kan zijn.

de longitudinale en transversale krimp van de las relatief vrij kan zijn

Redelijke montage en lasvolgorde van lasnaden

② De las met de grootste krimp moet het eerst worden gelast.

Lasvolgorde van duplex balkconstructie met afdekplaat

Lasvolgorde van duplex balkconstructie met afdekplaat

③ De las met de grootste spanning tijdens het lassen moet als eerste worden gelast.

Lasvolgorde van stompe I-balk

Lasvolgorde van stompe I-balk

④ Wanneer de vlakke kruislas wordt gelast, is het gemakkelijk om grote lasspanningen te produceren op het snijpunt van de las.

Lasvolgorde van vlakke kruislassen

Lasvolgorde van vlakke kruislassen

⑤ De structuur waar stuiklassen en hoeklassen snijden.

De structuur waar stuiklassen en hoeklassen elkaar kruisen

2) Voorverwarmmethode.

3) Koud lassen.

4) Verminder de terughoudendheid van lassen.

Lokale stijfheid en interne spanning verminderen

Lokale stijfheid verminderen en inwendige spanning

Schematisch diagram van de methode voor het verwarmen van spanningsvrije zones

Schematisch diagram van de verwarmingsmethode "spanningsvrije zone

5. Methode voor het elimineren of verminderen van lasspanningen

1). Warmtebehandelingsmethode

(1) Integrale warmtebehandeling

(2) Plaatselijke warmtebehandeling

2). Mechanische rekmethode

3). Methode voor uitrekken van temperatuurverschillen

Schematisch diagram van het elimineren van restspanning door middel van de temperatuurverschil trekmethode

Schematisch diagram van het elimineren van restspanning door "temperatuurverschil trekmethode".

4). Hamerlas

5). Trilmethode

6. Bepaling van lasrestspanning

1). Mechanische methode

(1) Snijmethode

(2) Boren methode

2). Fysieke methoden

(1) Magnetische methode

(2) Röntgendiffractie

(3) Ultrasone methode

Vergeet niet: sharing is caring! : )
Shane
Auteur

Shane

Oprichter van MachineMFG

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.

Volgende

H Beam Maten en Gewichtstabel

Heb je je ooit afgevraagd wat de verborgen wereld is van H-balken? In dit boeiende artikel ontrafelen we de mysteries achter deze essentiële constructiecomponenten. Onze deskundige werktuigbouwkundige...
MachineMFG
Til uw bedrijf naar een hoger niveau
Abonneer je op onze nieuwsbrief
Het laatste nieuws, artikelen en bronnen, wekelijks naar je inbox gestuurd.
© 2024. Alle rechten voorbehouden.

Neem contact met ons op

Je krijgt binnen 24 uur antwoord van ons.