Fluxkernlassen: Typen, installatie en oplossingen
Bij fluxkernlassen wordt een continu aangevoerde, met flux gevulde draad gebruikt om een boog te creëren en lasmetaal af te zetten. Zelfbeschermend FCAW-S werkt zonder externe gastoevoer; gasbeschermd FCAW-G vereist het gas dat is gespecificeerd voor de betreffende draad. Begin met het identificeren van die draad en stem vervolgens de polariteit, de aanvoerinstellingen en de werkafstand af op de gegevens van de draad en de lasverbinding.
FCAW op Anniston Army Depot. Foto: Mark Cleghorn, DVIDS, publiek domein . Het gebruik van beeldmateriaal van het Amerikaanse Ministerie van Oorlog (DoW) impliceert geen goedkeuring door het DoW.
Hoe beschermt gevulde lasdraad de lasnaad?
De officiële naam is gevuld draadbooglassen (FCAW) . Een metalen mantel omhult een kern van vloeimiddel. Terwijl de draad en het nabijgelegen basismetaal smelten, helpt de kern de boog te stabiliseren, het gesmolten metaal te beschermen en de chemische samenstelling van het lasmetaal te beheersen. Boven de afkoelende las vormt zich slak.
Bij een handbediende laspistool voert de toevoereenheid de draad aan, terwijl de lasser de beweging en de positie van het pistool regelt. Ook gemechaniseerde en geautomatiseerde systemen kunnen gebruikmaken van FCAW. Het AWS-procesoverzicht legt de twee afschermingsmethoden uit.
Slak is nuttig tijdens het lassen, maar moet vóór de volgende lasgang en vóór de visuele inspectie worden verwijderd. Slak die in de las is achtergebleven, is een insluiting; deze verschilt van de verwijderbare coating aan de bovenkant.
Bij een draadlaspistool wordt het proces niet aangegeven. MIG/MAG-lassen met een massieve draad maakt gebruik van een externe gasbescherming. FCAW gebruikt een gevulde elektrode, en ook de gasbeschermde variant vereist een externe gasbescherming.
FCAW-S versus FCAW-G: welke is het meest geschikt voor de klus?
De afschermingsmethode heeft gevolgen voor de logistiek op locatie en de gasdekking. Het zegt niets over de toegestane materiaaldikte, laspositie of uiteindelijke sterkte van de verbinding.
FCAW-S
Zelfbeschermend gevuld draadlassen
De draad levert de afscherming zonder dat een aparte gasfles nodig is. Dit maakt het een geschikte oplossing voor fabricage en reparatie op locatie, waar het lastig is om een gasvoorziening of een afgeschermde werkruimte te realiseren.
Het is over het algemeen minder gevoelig voor verlies van een externe gasbescherming in bewegende lucht. Geschikte weersomstandigheden, een gecontroleerde montage en rookbescherming blijven echter wel vereist. "Zelfbeschermend" betekent niet dat het onbeperkt bestand is tegen wind of dat er nat of gecoat materiaal gelast mag worden.
FCAW-G
Gasbeschermd gevuld draadlassen
De gevulde lasdraad werkt met een specifiek extern gas, meestal CO₂ of een argon/CO₂-mengsel. Hij wordt vaak gebruikt voor dikke laslagen en positioneringswerk in fabricagewerkplaatsen.
De gastoevoer, de staat van de nozzle, de trek en de plaatsing van de afzuiging maken allemaal deel uit van de installatie. De kabel moet de vereiste positie en eigenschappen met dat gas ondersteunen. De locatie van een werkplaats alleen is geen garantie voor een betrouwbare gasdekking.
Miller bespreekt deze afwegingen in zijn vergelijking tussen massieve en gevulde draad . Begin met de beschikbare werkomgeving en controleer vervolgens de exacte elektrode aan de hand van de tekening en de procedure.
Kies de kabel vóór de instellingen.
Bewaar de volledige handelsnaam, classificatie en diameter in het installatieverslag. Alleen "E71T" laat informatie weg die van invloed kan zijn op de afscherming en bruikbaarheid.
- Controleer de materiaal- en lasvereisten.
Controleer de kwaliteit van het basismetaal, de dikte van beide onderdelen, de voorbereiding van de verbinding, de positie, het aantal lasgangen en de vereiste eigenschappen. De sterkteclassificatie van een draad zegt niets over de draagkracht van de uiteindelijke verbinding.
- Bevestig de aangegeven polariteit.
DCEP verbindt de elektrode met de pluspool; DCEN verbindt deze met de minpool. Lees de gebruiksaanwijzing en het aansluitschema van het apparaat. Schakel de apparatuur uit zoals aangegeven in de handleiding voordat u de aansluitingen wijzigt.
- Voldoe aan de afschermingsspecificaties.
Voor FCAW-G moet u de werkelijke gassamenstelling noteren. Ga er niet vanuit dat een gas dat gebruikt wordt met massieve draad geschikt is, en voeg geen gasfles toe aan zelfbeschermende draad om de lasrups te verbeteren.
- Stem de toevoerunit en het pistool af op de draad.
Controleer het type aandrijfrol en de groef, de spanning, de geleiders, de voering, de contacttip en het vermogen van het pistool. Overmatige roldruk kan buisdraad vervormen; een beperkte voering of een te strakke kabelbocht kan de toevoer belemmeren.
Lincoln Innershield NR-211-MP is een zelfbeschermende draad van het type E71T-11 die gebruikmaakt van DC−. Het genoemde Outershield 71M-bulletin specificeert DC+ met extern gas en vermeldt zowel 100% CO₂ als 75% argon / 25% CO₂ routes. Deze voorbeelden betreffen verschillende verbruikssystemen, geen onderling verwisselbare manieren om dezelfde spoel te gebruiken.
De NR-211-MP-plaat beperkt de plaatdikte ook door de draaddiameter. De limiet van 5/16 inch (ongeveer 7.9 mm) voor draden van 0.045 inch en kleiner is een productlimiet , geen regel die inhoudt dat elke machine die dikte kan lassen.
CTWD en elektrode-extensie zijn verschillend.
Voordat u een afstandswaarde van een gegevensblad overneemt, moet u het begin- en eindpunt bepalen. Een verzonken contactpunt zorgt ervoor dat een meting met een spuitmond anders is dan een meting met een contactpunt.
- Contacttip-naar-werkplek afstand (CTWD)
- De afstand van het uiteinde van de contacttip tot het werkoppervlak op de laslocatie.
- Elektrodeverlenging
- Het ongesmolten draadje tussen het uiteinde van de contacttip en het punt waar het draadje smelt.
- Uitsteken
- Dit woord wordt inconsistent gebruikt. Millers terminologiegids Onderscheidt de uitsteeklengte van het mondstuk tot het smelten van de elektrode. Controleer welke referentie in de instructie wordt gebruikt.
CTWD ≈ elektrode-uitbreiding + booglengte
Deze schematische weergave volgt de draad-/boogrichting. Er wordt geen streefafstand voor een elektrode aangegeven.
Bij een conventionele constante-spanningsopstelling (CV) heeft de draadaanvoersnelheid een grote invloed op de stroomsterkte. Een langere verlengkabel zorgt voor extra weerstandsverwarming van de draad, waardoor de stroomsterkte die nodig is om de draad te smelten bij een bepaalde aanvoersnelheid kan afnemen. Spanning en aanvoersnelheid kunnen ongewijzigd blijven, terwijl het lasgedrag verandert. Houd de afstand constant voordat u een aanpassing van de instellingen overweegt. TWI legt deze CV-relatie uit.
Lees de spanning en de draadsnelheid als een paar af.
Een tabelrij combineert meerdere voorwaarden. Het nemen van de laagste voedingssnelheid uit de ene rij en de hoogste spanning uit een andere rij levert geen gedocumenteerde combinatie op.
Voorbeeld van het lezen van een fabrikanttabel: de volgende twee rijen zijn afkomstig uit Lincoln's NR-211-MP bulletin C3.2000.10, uitgave 01/18, pagina 2. Beide zijn van toepassing op 0.035 inch (0.9 mm) draad, DCEN, geen extern gas en 13–16 mm CTWD.
| Voorbeeld | Draadaanvoersnelheid | Voltage | Geschatte huidige waarde |
|---|---|---|---|
| A | 70 inch/min (1.8 m/min) | 15-16 V | 60 A |
| B | 150 inch/min (3.8 m/min) | 17-18 V | 130 A |
Veeg horizontaal op smalle schermen. Waarden en afgeronde metrische eenheden zijn afkomstig uit het gepubliceerde bulletin ; het betreft geen nieuwe lasprocedure of een aanbeveling voor een niet-gespecificeerde verbinding.
De tabel geeft typische bedrijfsgegevens weer, geen recept voor materiaaldikte. Gebruik voor het kiezen van de productie-instellingen de actuele informatie voor uw specifieke lasrol en machine, de details van de lasverbinding en de toepasselijke lasprocedure (WPS) . Noteer de lassnelheid, voorverwarming en tussentemperatuur indien de procedure dit vereist.
Zorg ervoor dat de boog op het gewricht blijft inwerken
Bij lasdraad met gevulde draad wordt vaak een sleep- of trektechniek gebruikt. De bewegingshoek kantelt het laspistool langs de lasnaad; de werkhoek stuurt het tussen de lasvlakken. Raadpleeg de instructies van de elektrode voor de juiste positie. Millers basisprincipes voor zacht staal illustreren deze twee hoeken.
Let goed op waar de boog de lasvlakken raakt en hoe het smeltbad zich daarachter ontwikkelt. Te snel bewegen voor de beschikbare stroomsterkte kan leiden tot onvolledige fusie. Te langzaam bewegen, of een te hoge stroomsterkte gebruiken, kan ervoor zorgen dat het smeltbad voor de boog uitloopt en de fusie eveneens vermindert. "Langzamer bewegen" is geen volledige diagnose. Dit onderscheid wordt beschreven in de richtlijnen van TWI voor zijwandfusie.
Bij meerdere lagen moet de slak van het vlak, de tenen en de beginpunten worden verwijderd voordat de vorige laag wordt bedekt. Plan de plaatsing van de lasrupsen zo dat de volgende laag de vereiste vlakken kan bereiken. Een smalle lasrups of een gecontroleerd weefpatroon kan geschikt zijn; de voeg en de WPS bepalen welke het meest geschikt is. Een breder weefpatroon is niet automatisch beter, en een weefpatroon is niet automatisch gebrekkig.
Houd de twee snelheden gescheiden. De draadaanvoersnelheid is de snelheid waarmee de elektrode in de boog wordt gebracht. De verplaatsingssnelheid is de snelheid waarmee het laspistool langs de lasnaad beweegt. Het wijzigen van de ene snelheid vervangt niet de controle over de andere.
Wanneer moet je FCAW vergelijken met MIG of elektrodelassen?
Vergelijk de werkzaamheden die het hele proces met zich meebrengt: toegang, afscherming, metaalafzetting, reiniging en inspectie. Een hogere afzettingssnelheid tijdens het lassen betekent op zich niet een kortere doorlooptijd voor het eindproduct.
| Proces | Een reden om het te overwegen | Wat moet er nog gecontroleerd worden? |
|---|---|---|
| FCAW-S | Draadlassen in het veld zonder externe gastoevoer. | Nauwkeurige draadbeperkingen, toegang tot de toevoerleiding, slakverwijdering en blootstellingsbeperkingen. |
| FCAW-G | Aanzienlijke lasafzettingen of positionele fabricage met behulp van een geschikte draad. | Gasdekking, goedgekeurde positie, reiniging en totale cyclustijd. |
| Massieve draad MIG/MAG (GMAW) | Werkzaamheden in een werkplaats waarbij nauwkeurige controle over dunne platen of het voorkomen van een flux-slaklaag van belang is. | Afscherming, overdrachtsmodus, gezamenlijke fusie en oppervlakteconditie. |
| Stok (SMAW) | Korte laswerkzaamheden waarbij het lastig is om een toevoerkabel en laspistool te plaatsen. | Toegang tot de elektroden, elektrodewisselingen, slakverwijdering en de vereiste eigenschappen. |
Veeg om alle kolommen te bekijken. MIG/MAG staat voor gasmetaalbooglassen (GMAW); elektrodelassen staat voor afgeschermd metaalbooglassen (SMAW). Dit zijn vergelijkingspunten, geen sterkte-ranglijsten.
Een veldmontagebeugel kan de voorkeur geven aan een zelfbeschermende lasmethode vanwege de lastige gaslogistiek. Een herhaalde montage in de werkplaats kan een vergelijking tussen FCAW-G en massieve draad rechtvaardigen. De tijd die nodig is voor voorbereiding, lassen, slak-/spatverwijdering en inspectie van representatieve onderdelen wordt hierbij meegenomen. Dit is een vergelijkingsmethode, geen bewering dat een van beide processen superieur is.
Los het probleem eerst op voordat u de instellingen wijzigt.
Begin met het volledig identificeren van de draad, de polariteit, de passing, het voedingspad en de werkstukretourverbinding. Bij FCAW-G moet ook het gascircuit worden meegenomen. Noteer de huidige opstelling, zodat bij elke proef één bekende variabele tegelijk kan worden gewijzigd.
| Wat je observeert | Controleer eerst | Hoe kan ik de correctie controleren? |
|---|---|---|
| Draadkooien of vogelnesten | Controleer de slipweerstand van de spoel, de passing en druk van de rol, de grootte/conditie van de liner, kabelbuigingen en de weerstand van de tip. Schakel de stroom uit vóór onderhoud. | Herstel de vlotte doorvoer met behulp van de handleiding van de apparatuur en controleer vervolgens een representatieve proef. |
| Sterke spetters of herhaaldelijk terugbranden | Polariteit, onderbroken voeding, versleten punt, spanning/voeding-combinatie en werkelijke werkingsafstand. | Controleer of de lasnaad stabiel en consistent is en of het booggedrag herhaalbaar is; inspecteer ook de gereinigde las. |
| Poriën of wormachtige oppervlaktesporen | De conditie van de draad, vocht of vervuiling, spanning/voedingsaansluiting, hoek en afstand. Controleer bij FCAW-G de samenstelling van het gas, lekkages, verstopping van de nozzle en tocht. | Pak de oorzaak aan en onderzoek een nieuw monster volgens de vereiste criteria. Oppervlaktesporen alleen geven geen volledig beeld van de interne toestand. |
| Vermoedelijke slakinsluiting | Tussenliggende reiniging, plaatsing van de kralen en toegang tot de groefvlakken. | Gebruik de voorgeschreven inspectiemethode om de betreffende las te controleren. Het aanbrengen van een extra laslaag verwijdert geen insluiting. |
| Onvolledige fusie | Gezamenlijke toegang, boogplaatsing, stroming en verplaatsing. Controleer zowel op overmatige verplaatsing als op een overstroming van het gebied vóór de boog. | Toon de fusie aan met het vereiste onderzoek; een bredere of gladdere kap is onvoldoende bewijs. |
| Ondersnijding bij een lasnaad | De hoek van het pistool, de spanning/stroombalans, de slag en eventuele toegestane weefbewegingen of pauzes langs de zijwand. | Vergelijk het gereinigde profiel met de acceptatiegrens van de tekening. |
Veeg om de kolommen met controles en verificaties te bekijken. Dit zijn eerste controles, geen diagnose op basis van het uiterlijk alleen. Aanvullende informatie: Hobarts handleiding voor het oplossen van problemen met zelfafgeschermde FCAW-systemen en inspectie van draadaanvoersystemen.
Voor meer informatie over onderbrekingen in de draadaanvoer en het retourcircuit, raadpleeg de MIG-sputterhandleiding . Gebruik de daarin beschreven controle-instructies in combinatie met de eigen instellingen en afschermingsinstructies van de FCAW-draad.
Als kabels beschadigd zijn, aansluitingen oververhit raken of de beveiliging herhaaldelijk in werking treedt, stop dan en laat de apparatuur controleren. Volg bij een verdachte lasverbinding het inspectie- en reparatieplan voordat u verdergaat.
Geen gasfles betekent niet dat er geen risico op dampen is.
Bij FCAW-lassen komt lasrook vrij. De lasdraad, het basismetaal, de coatings, de werkhouding en de ventilatie beïnvloeden de blootstelling. Werken in de buitenlucht garandeert niet dat de ademzone van de lasser voldoende beschermd is.
- Bepaal wat er verwarmd zal worden. Raadpleeg het veiligheidsinformatieblad (SDS) van de lasdraad, het basismetaal en eventuele verf, beplating, olie of resten. Plan de verwijdering van gevaarlijke coatings en neem de nodige maatregelen voordat u gaat lassen.
- Vang de rookpluim op. Gebruik een geschikte lokale afzuiginstallatie dicht bij de bron en houd de rook uit de buurt van de lasser en anderen. Plaats de afzuiging zo dat deze samenwerkt met het beschermingssysteem.
- Controleer de belichtingsregeling. Beoordeel of de ventilatie en werkmethoden toereikend zijn. Selecteer zo nodig ademhalingsbescherming via het toepasselijke programma. Besloten ruimtes vereisen specifieke veiligheidsvoorschriften.
Het OSHA-informatieblad over lasrook legt deze beheersmaatregelen uit. Volg de voorschriften die van toepassing zijn op de werkplek.
Gebruik ook geschikte oog-, gezichts-, huid- en gehoorbescherming tijdens het lassen. Houd brandbare materialen en heet metaal onder controle, inspecteer de lasdraden en zet gasflessen goed vast waar ze worden gebruikt. Slakverwijdering kan zelfs na het doven van de lasboog nog deeltjes verspreiden.
Controleer of de voltooide las voldoet aan het beoogde doel.
Verwijder de slak voordat u visuele en dimensionale controles uitvoert. Controleer de locatie, grootte, het profiel en de zichtbare onregelmatigheden van de las. Deze controles kunnen niet vaststellen of elk verborgen grensvlak is samengesmolten of dat er geen interne insluiting aanwezig is.
Een doorsnede die is doorgesneden en geprepareerd, kan het lasprofiel op die locatie weergeven. Niet-destructief onderzoek of mechanische testen kunnen nodig zijn volgens de tekening of de geldende eisen. De methode, de dekking en de acceptatiecriteria moeten worden overeengekomen voordat de productie wordt vrijgegeven; een proeflas alleen is niet voldoende om een productieprocedure te kwalificeren.
Bewaar tijdens de proef alle relevante gegevens over verbruiksartikelen, gas, polariteit, spanning, voedingssnelheid, afstand, verplaatsing en temperatuur. Het doel is een gedocumenteerd resultaat voor de vereiste verbinding en een proces dat dit resultaat kan reproduceren.
Kan een lasapparaat met gevulde draad aluminium lassen?
Het hier beschreven FCAW-proces en de gevulde lasdraden voor zacht staal zijn niet de gebruikelijke methode voor aluminium. Aluminium wordt normaal gesproken gelast met een geschikt MIG/GMAW- of TIG/GTAW-systeem en aluminium vulmateriaal. Een multiprocesmachine kan met de juiste apparatuur wel geschikt zijn voor aluminiumlassen; een label als "gevulde lasdraad" alleen garandeert die mogelijkheid niet. Zie de AWS-discussie over aluminium.
Kan vochtige gevulde draad in een oven worden gedroogd?
Volg de bewaar- en herstelinstructies voor dat specifieke product. Pas geen algemeen bakschema voor staafelektroden toe op een spoel. De richtlijnen van Hobart voor draadaanvoer vermelden dat het bakken of herstellen van veel draden het smeersysteem kan beschadigen. Houd verdachte draden buiten gebruik totdat het probleem is opgelost.
Deel de materiaalgegevens, dikte, voegtekening, het huidige FCAW-proces en het gewenste resultaat met Oceanplayer Laser. Vermeld ook eventuele pasvariaties en reinigingstijd, zodat een steekproefvergelijking de volledige procedure kan beoordelen.