![Berekeningsformule voor druktonnage](https://www.machinemfg.com/wp-content/uploads/2023/11/Press-Tonnage-Calculation-Formula.jpg)
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.
Gelaste constructies hebben vaak tekortkomingen die vooral tot uiting komen in de problemen van lasverbindingen. Deze problemen omvatten de volgende aspecten:
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.
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.
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
(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 staalplaat rand
2. Krimp van gelast metaal
3. Verandering van metaalstructuur
4. Stijfheid en terughoudendheid van lasnaden
Lasvervorming kan worden onderverdeeld in vijf basisvormen: krimpvervorming, hoekvervorming, buigvervorming, golfvervorming en vervormingsvervorming.
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
(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 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
(2) Buigvervorming veroorzaakt door transversale krimp
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
5). Vervorming
De belangrijkste oorzaak van vervorming is de ongelijke verdeling van lasnaadvervorming over de laslengte.
Vervorming van I-balk
1). Ontwerpmaatregelen
(1) Selecteer een redelijke lasvorm en -grootte
1) Selecteer de kleinste lasmaat.
Kruiskoppeling met dezelfde draagcapaciteit
2) Kies een redelijke groefvorm.
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 de doosconstructie
Regel de laspositie redelijk om vervorming te voorkomen
2). Procesmaatregelen
(1) Toewijzingsmethode
(2) Omgekeerde vervormingsmethode
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
2) Het lasstuk wordt gecombineerd tot een stijvere of symmetrische structuur.
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
4) Gebruik tijdelijke steunen om de stevigheid van de constructie te vergroten.
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 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
4) De constructie met een symmetrische plaatsing van lassen wordt symmetrisch gelast door even lassers.
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.
(5) Selecteer redelijkerwijs lasmethoden en lasprocesparameters
Lassen van structuur met asymmetrische doorsnede
(6) Warmtebalansmethode
Gebruik de warmtebalansmethode om lasvervorming te voorkomen
(7) Warmteafvoermethode
1). Handmatige correctie
2). 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
(2) Lineaire verwarming
(3) Driehoeksverwarming
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
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
1). Distributie van longitudinale restspanning σx
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
(2) Mechanische spanning veroorzaakt door dwarskrimp jaar σ" y
Verdeling van σ" Y tijdens het lassen in verschillende richtingen
1). Invloed op structurele sterkte
2). Invloed op de maatnauwkeurigheid van lasnaadbewerking
Interne stress loslaten en vervorming door bewerking
3). Invloed op de stabiliteit van drukelementen
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
3) De voegvorm met minder stijfheid moet worden gebruikt.
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.
Redelijke montage en lasvolgorde van lasnaden
② De las met de grootste krimp moet het eerst worden gelast.
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
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
⑤ De structuur waar stuiklassen en hoeklassen snijden.
2) Voorverwarmmethode.
3) Koud lassen.
4) Verminder de terughoudendheid van lassen.
Lokale stijfheid verminderen en inwendige spanning
Schematisch diagram van de verwarmingsmethode "spanningsvrije zone
(1) Integrale warmtebehandeling
(2) Plaatselijke warmtebehandeling
2). Mechanische rekmethode
3). Methode voor uitrekken van temperatuurverschillen
Schematisch diagram van het elimineren van restspanning door "temperatuurverschil trekmethode".
4). Hamerlas
5). Trilmethode
1). Mechanische methode
(1) Snijmethode
(2) Boren methode
2). Fysieke methoden
(1) Magnetische methode
(2) Röntgendiffractie
(3) Ultrasone methode
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.