Hoe vind je de perfecte lassnelheid?
Bepaal de juiste lassnelheid door te beginnen met de toepasselijke lasprocedure, te meten hoe ver de warmtebron zich verplaatst in een bepaalde tijd en de resulterende las te vergelijken met de vereisten. De bruikbare snelheid is een bereik voor een specifiek materiaal, verbinding en proces. Een snelheidsberekening alleen kan geen uitharding, doorlassing of acceptatie garanderen.
Meet de voorwaartse verplaatsing langs het gewricht
De voortbewegingssnelheid is de afstand die de brander, elektrode of laserstraal per tijdseenheid langs de naad aflegt. Gangbare eenheden zijn inch per minuut (IPM), millimeter per minuut (mm/min) en millimeter per seconde (mm/s).
De draadaanvoersnelheid meet de hoeveelheid draad die de lastoorts of het smeltbad binnenkomt. De afzettingssnelheid meet de massa vulmateriaal die per tijdseenheid wordt afgezet. Dit zijn twee verschillende grootheden. Een draadaanvoersnelheid die 250 IPM aangeeft, betekent niet dat de lastoorts met 250 IPM moet bewegen.
Voor een handmatige controle markeert u vóór het lassen twee punten op een representatief gedeelte. Meet de afstand tussen de punten en bepaal de tijd die de warmtebron nodig heeft om van het eerste naar het tweede punt te gaan. Gebruik een waarnemer of een geschikte registratiemethode, zodat de lasser zich kan concentreren op het smeltbad.
Bij een gebogen naad meet je de afstand langs de naad. Bij weven meet je de voortgang langs de naad in plaats van de afstand van links naar rechts van de brander mee te tellen.
Reissnelheid = afstand ÷ tijd. Een naad van 6 inch die in 24 seconden wordt bedekt, geeft 6 × 60 ÷ 24 = 15 IPM , gelijk aan 381 mm/min of 6.35 mm/s.
Gebruik voor beide metingen dezelfde begin- en eindpunten. Pas-, reinigings- of herpositioneringswerkzaamheden buiten het lasinterval mogen niet worden meegerekend. Een pauze waarbij de warmtebron nog aan staat, hoort wel binnen dat interval, maar het gemiddelde maskeert dan een lokale stilstand. Registreer de pauze daarom apart.
Voor een controle van de constante lasbeweging, meet de tijd over een gedeelte los van het begin- en eindpunt. Als u de energie van een volledige las beoordeelt, neem dan het begin- en eindgedrag mee in de bijbehorende energiemeting.
Bereken de gemeten lassnelheid
Gebruik lengte en tijd voor elk lasproces met verplaatsing. Voeg alleen elektrische gegevens toe als u ook een vergelijking van de boogenergie nodig hebt. De resultaten beschrijven het ingevoerde segment; ze stellen geen acceptabel snelheidsbereik vast.
Voer de lengte en tijd in en selecteer vervolgens Berekenen.
— IPM · — mm/s
Geschatte warmte-input bij η = — : — kJ/mm.
Vergelijk de gemeten snelheid met de toepasselijke procedure en de daadwerkelijke inspectieresultaten. Deze tool voorspelt geen penetratie, kwalificeert geen las en kent geen goedkeuring/afkeuring toe.
Wat verandert er als je het tempo verlaagt?
Bij een constant vermogen zorgt een lagere bewegingssnelheid voor een hogere energie-intensiteit per lengte-eenheid. Bij een constante afzettingssnelheid wordt er bovendien meer vulmateriaal per lengte-eenheid van de lasnaad aangebracht. Deze twee veranderingen verklaren waarom een lagere snelheid de lasnaad kan vergroten zonder dat de fusie noodzakelijkerwijs verbetert.
Boogenergie is de elektrische energie per lengte-eenheid vóór een efficiëntiecorrectie. Bij de geschatte warmte-input wordt de factor η toegepast. Sommige normen gebruiken "warmte-input" voor de ongecorrigeerde waarde, dus noteer de conventie die voor de betreffende klus vereist is. TWI legt het onderscheid en de bijbehorende procesfactoren uit.
TWI geeft η = 0.8 aan voor MIG/MAG-, gevulde draad- en beklede lasnaden, en 0.6 voor TIG-lassen. Dit zijn berekeningsconventies; het kiezen van een factor verandert de fysieke las niet.
v (mm/min) = 60 × L (mm) ÷ t (s)
Arc energy (kJ/mm) = 60 × V × I ÷ [1000 × v (mm/min)]
From a monitor: arc energy (kJ/mm) = recorded electrical energy (kJ) ÷ L (mm)
Estimated heat input = η × arc energy
De V × I-uitdrukking gaat ervan uit dat de gekozen meetmethode geldig is voor het booggedrag. Gebruik in Engelse eenheden IPM in dezelfde uitdrukking om kJ/in te verkrijgen.
Een langzamere pass kan meer energie opleveren dan verwacht.
In dit rekenvoorbeeld wordt hetzelfde segment van 152.4 mm (6 inch) gelast met een constante spanning van 22 V en een stroomsterkte van 200 A. Door de lastijd te verlengen van 24 naar 30 seconden daalt de snelheid met 20% en stijgt de totale boogenergie met 25%. Dit zijn hypothetische invoerwaarden, geen aanbevolen instellingen voor een specifiek materiaal of lasverbinding.
Op kleinere schermen kunt u de tabel horizontaal scrollen.
| Segmenttijd | Reis snelheid | Bruto boogenergie | Geschatte warmte-input, η = 0.8 |
|---|---|---|---|
| 24 s | 15 IPM / 381 mm/min | 0.693 kJ/mm 17.60 kJ/in | 0.554 kJ/mm |
| 30 s | 12 IPM / 304.8 mm/min | 0.866 kJ/mm 22.00 kJ/in | 0.693 kJ/mm |
Bij pulserend booglassen is extra voorzichtigheid geboden. Het gemiddelde van de momentane spanning × stroomsterkte is over het algemeen anders dan de gemiddelde spanning × gemiddelde stroomsterkte. Een instrument dat golfvormen kan weergeven, kan de elektrische energie over het gemeten segment integreren; de geregistreerde-energiemodus van de rekenmachine deelt dat totaal vervolgens door de lengte ervan. Gebruik apparatuur en een methode die geschikt zijn voor de geldende specificatie. De meetrichtlijnen van TWI leggen ook uit waarom de klemspanning van de voedingsbron kan afwijken van de boogspanning.
Kies een startsalaris dat bij de functie past.
Begin bij de productie met de toepasselijke lasprocedurespecificatie (WPS) en de daarin toegestane variabelen. Tijdens de procesontwikkeling kunnen gegevens over apparatuur en verbruiksmaterialen een beginpunt vormen. Een grafiek garandeert niet de acceptatie van de uiteindelijke las.
Stem het proces en de vulstoflevering op elkaar af.
Bij conventioneel MIG/MAG-lassen met constante spanning is de draadaanvoer nauw verbonden met de stroomsterkte. Controleer beide voordat u de snelheid als oorzaak van een slechte lasrups aanwijst. Bij TIG-lassen moet de voorwaartse beweging worden afgestemd op de toevoeging van toevoegmateriaal. Ook bij booglassen met beklede elektroden en gevuld draadlassen (FCAW) is controle over de slak en het smeltbad essentieel.
De handleiding voor MIG-draadsnelheid en -spanning beschrijft de elektrische instellingen los van de lassnelheid.
Stem het materiaal, de verbinding en de positie op elkaar af.
Een snelheid die wordt gemeten bij een vlakke lasrups is geen maatstaf voor de snelheid bij een open lasnaad of een verticale hoeklas. Stem de laskwaliteit, dikte, oppervlakteconditie, voorbereiding van de lasnaad, spleetbreedte, onderlaag, positie en vereiste lasafmetingen op elkaar af. Controleer of de toegankelijkheid en opspanning de operator of machine in staat stellen de beoogde lastechniek te handhaven.
Identificeer de acceptatievereiste.
Spreek vóór een proef de vereiste afmetingen, fusie of penetratie, toelaatbare onvolkomenheden en inspectiemethode af. Een procedurekwalificatierecord (PQR), indien vereist, registreert de ondersteunende kwalificatietest. Gewone ontwikkelingscoupons worden niet automatisch een PQR. De standaardprocedurerichtlijnen van AWS illustreren waarom toegestane variabelen en ondersteunend bewijsmateriaal bij elkaar horen.
Pas de snelheid aan door middel van gecontroleerde proeven.
Gebruik de bedieningsinstructies van de apparatuur en de lasinstellingen van het project. Vergelijk de gemeten resultaten onder herhaalbare omstandigheden wanneer snelheidsaanpassing is toegestaan. Het proefplan en de testomvang moeten aansluiten op de lasverbinding.
Maak een representatieve basislijn.
Gebruik het productiemateriaal, de voeg, de spleet, de positie, het vulmateriaal en de afscherming. Houd de begintemperatuur en de opspanning constant. Noteer de werkelijke snelheid en elektrische waarden of laserinstellingen, plus de afmetingen van de basislas en het inspectieresultaat.
Een toegestane variabele wijzigen
Kies een snelheidsverandering binnen de toepasselijke procedure of het goedgekeurde ontwikkelingsplan. Houd de andere regelbare instellingen constant en noteer wat er daadwerkelijk gebeurt. Als er ook veranderingen optreden in het vermogen, de draadaanvoer of de techniek, beschouw dit dan als een nieuwe gecombineerde situatie; schrijf het resultaat niet alleen toe aan de snelheid.
Kijk verder dan de oppervlakte.
Controleer eerst de vereiste lasafmetingen en de oppervlakteconditie. Gebruik vervolgens de voorgeschreven doorsnedetests, niet-destructieve tests, mechanische tests of functionele tests. Selecteer methoden die de relevante breuk voor deze verbinding kunnen detecteren; niet elke test is geschikt voor elke geometrie.
Bevestig herhaalbaarheid en documenteer de limieten.
Herhaal de testprocedure op representatieve onderdelen, inclusief relevante begin-, eind- en pasvariaties. Laat de verantwoordelijke las- of kwaliteitsmedewerker de productielimieten en vereiste registraties vaststellen. Eén aantrekkelijk proefstuk geeft geen volledig beeld van het werkingsbereik.
Stel de grenzen van de proefnemingen vast op basis van de procedure en het doel van de test. Een vast percentage verandering of een set van drie proefstukken is op zichzelf niet voldoende om een lasprocedure te kwalificeren. De vereiste proeven en het bewijsmateriaal voor acceptatie zijn afhankelijk van de toepasselijke specificatie en het ontwikkelingsdoel. Als de resultaten buiten de vereiste grenzen vallen, onderzoek dan eerst de oorzaak voordat het proefbereik wordt uitgebreid.
Gebruik het uiterlijk van de kralen om de volgende controle te kiezen.
Een lasrups kan een aanwijzing geven waar onderzoek nodig is, maar het uiterlijk ervan bewijst niet dat de snelheid de enige oorzaak is. De onderstaande aanwijzingen voor booglassen komen overeen met Millers MIG-parametergids en richtlijnen voor elektrodelassen.
Scroll horizontaal om alle controles op een kleiner scherm te bekijken.
| Waargenomen resultaat | Mogelijke snelheidsrelatie | Controleer dit voordat u iets aanpast. |
|---|---|---|
| Smalle of gekroonde kraal; slechte aansluiting aan de randen | De snelheid van het water kan te hoog zijn om het gewricht goed nat te maken. | Vergelijk de gemeten snelheid, stroomsterkte en spanning met de procedure. Een lage spanning kan ook een bolle lasnaad en een zwakke lasverbinding veroorzaken. |
| Ondersnijding of ondersnijding | Bij een te snelle verplaatsing kan er te weinig metaal per lengte-eenheid worden afgezet of kan de gesmolten rand niet volledig worden gevuld. | Controleer de vereiste lasafmetingen, vulmateriaaltoevoer, spanning, elektrodehoek en voegpassing. Ondervulling betekent een tekort aan lasvolume; ondersnijding is een groef aan de lasrand. |
| Brede kraal; overmatige ophoping of overlapping | Langzaam varen kan de plas vergroten en de afzetting per lengte-eenheid verhogen. | Controleer de vulhoeveelheid en de boogpositie. Bij booglassen met beklede elektroden kan een grote smeltbad ervoor zorgen dat de boog het afgezette metaal verhit in plaats van de lasnaden te smelten. |
| Doorbranden in dun materiaal | Te lang in één ruimte verblijven kan bijdragen aan plaatselijke oververhitting. | Controleer op overmatige stroomsterkte of vermogen, speling tussen de verbindingen en de achterplaat, evenals de bewegingsafstand. Corrigeer een montagefout voordat u een andere snelheid vergelijkt. |
| Glad oppervlak; mislukte fusie- of penetratietest. | Zelfs als het oppervlak er consistent uitziet, kan de gemeten waarde nog steeds ongeschikt zijn. | Controleer de toegang tot de voegen, de plaatsing van de warmtebron en de volledige procedure. Gebruik de aangegeven interne inspectie of sectie om het werkelijke probleem vast te stellen. |
Om een gebrek aan fusie te onderzoeken, moet worden gecontroleerd of de boog de verbindingsvlakken kan bereiken en of de plaatsing en parameters het smelten ervan toelaten. Het simpelweg verlengen van de lastijd kan de verbinding overstromen. De fusiehandleiding van TWI behandelt voorbereiding, parameters en manipulatie in samenhang. De handleiding voor geometrische imperfecties maakt onderscheid tussen ondersnijding en onvolledige vulling.
Regel de snelheid over het gehele gewricht
Handmatig lassen: controleer de lokale omstandigheden.
Handpositie, zichtbaarheid en toegankelijkheid kunnen de lasbaan tijdens het lassen beïnvloeden. Als de lasrups verandert in de buurt van een herpositionering van de hand of een obstakel, moet de lasbaan rond die locatie korter worden. Het gemiddelde van de hele las kan er normaal uitzien, terwijl er in één gebied sprake is van een te lange lastijd. Bij booglassen met beklede elektroden adviseert Miller om het smeltbad goed in de gaten te houden en de boog in de buurt van het beginpunt te controleren.
Automatisering: controleer de beweging tijdens het lassen.
Controleer bij een robot of bewegingsplatform het daadwerkelijke bewegingsverloop, waarbij start-, bocht- en stopmomenten de las beïnvloeden. Een gevraagde snelheid bewijst op zichzelf niet dat deze op elk punt is aangehouden. Scheid het stabiele traject van acceleratie, stilstand en uitloop bij het diagnosticeren van een lokaal defect. Universal Robots documenteert bijvoorbeeld vertraging vóór sommige gecombineerde bewegingen ; het bewegingsgedrag is afhankelijk van de controller en het traject.
Verwar de rijsnelheid niet met de productiesnelheid. De laslengte gedeeld door de constante rijsnelheid geeft een schatting van de lastijd. Laden, klemmen, aanloopbeweging, inspectie, reiniging en lossen behoren tot de totale cyclustijd. Het verkorten van het lasgedeelte elimineert deze andere handelingen niet.
Laserlassen: voorwaartse snelheid en straalbeweging verschillen
Voor een constant laservermogen is de nominale lijnenergie in J/mm gelijk aan het optisch vermogen in W gedeeld door de voorwaartse snelheid in mm/s. Gebruik het opgegeven vermogen op het betreffende leveringspunt, niet het stroomverbruik via het stopcontact of het piekvermogen van de puls in plaats van het gemiddelde vermogen. Deze waarde meet niet de geabsorbeerde warmte en bewijst niet de penetratie.
Registreer de focus, spotgrootte, eventueel trillingspatroon en -frequentie, voegafstand, afscherming en draadaanvoer, evenals de voorwaartse snelheid. De spotbeweging van een scanner is anders dan de voortgang langs de naad. Gelijke vermogen-snelheidsverhoudingen kunnen verschillende lassen opleveren wanneer de straalverdeling of de lasmodus verandert. De uitleg van IPG over de trillingskop laat zien hoe instelbare straalbeweging de energie over een groter gebied verspreidt.
Voor laserspecifieke vergelijkingen, zie de handleiding voor typische laserlassnelheden en de laserlijnenergiecalculator . Houd aangenomen efficiëntiegegevens los van de gemeten beweging en vermogen.
Leg een snelheidsrecord vast dat iemand anders kan herhalen.
Voeg het parameterrecord toe aan het relevante onderdeel, de las en het inspectiebewijs. Geef voldoende context om uit te leggen waarom de gekozen waarde werkte en wanneer deze opnieuw gecontroleerd moet worden.
- Onderdeel en procedure
- Identificatie van onderdeel/las; WPS- en revisie- of ontwikkelingsplanreferentie; materiaalkwaliteit en -dikte; voegvoorbereiding, spleet, ondersteuning, positie en opspanning.
- Gemeten beweging
- Naadlengte, begin-/eindpunt van de timing, verstreken seconden, berekende eenheden, werkelijk snelheidsbereik en eventuele start-, stop-, stilstand- of lokale snelheidsgrafiek.
- Procescondities
- Machine en modus; gemeten stroom/spanning of optisch vermogen; vulmateriaal en afscherming; toortsgeometrie of laserfocus/instabiliteit; relevante voorverwarming, tussentemperatuur en doorgangsvolgorde.
- Energie en acceptatie
- Berekenings- of instrumentatiemethode, bruto/gecorrigeerde conventie en eventuele efficiëntieveronderstellingen; dimensionale resultaten en de gespecificeerde testrapporten, gekoppeld aan de geteste conditie.
Plan een proeflaserlassen rondom uw verbinding.
Bespreek een representatieve proef met Oceanplayer Laser. Definieer het gewenste lasresultaat en de beoogde cyclustijd voordat u apparatuur vergelijkt of een schatting van de productiesnelheid aanvraagt.
Technische bronnen
- TWI: Boogenergie en warmte-inputEnergieconventies, procesfactoren en de beperkingen van het vergelijken van booglassen en straallassen.
- TWI: Het meten van parameters voor booglassenStroom-/spanningsmeting, geregistreerde parameters en instrumentatie die golfvormen kan weergeven.
- Miller: MIG-parameters en beoordeling van de lasrupsHoe spanning, draadaanvoer en rijsnelheid vergelijkbare symptomen kunnen veroorzaken.
- Miller: De techniek van het booglassenControle van het zwembad, boogpositie en de gevolgen van te hoge of te lage rijsnelheid.
- AWS: Standaard lasprocedurespecificatiesBeperkte procedurevariabelen en de bijbehorende kwalificatiegegevens.
- TWI: Geometrische lasfoutenOndersnijding, onvolledige vulling en hun mogelijke oorzaken.