MIG- en MAG-lassen
H. Hebels
LAS02
Colofon Auteur H. Hebels
Eindredacteur G. Siemens
Technisch tekenwerk Tiekstra Media
Over ThiemeMeulenhoff ThiemeMeulenhoff ontwikkelt zich van educatieve uitgeverij tot een learning design company. We brengen content, leerontwerp en technologie samen. Met onze groeiende expertise, ervaring en leeroplossingen zijn we een partner voor scholen bij het vernieuwen en verbeteren van onderwijs. Zo kunnen we samen beter recht doen aan de verschillen tussen lerenden en scholen en ervoor zorgen dat leren steeds persoonlijker, effectiever en efficiënter wordt. Samen leren vernieuwen. www.thiememeulenhoff.nl ISBN 9789006000000 Eerste druk, eerste oplage, 2018 © ThiemeMeulenhoff, Amersfoort, 2018 Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of enig andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Voor zover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16B Auteurswet 1912 j° het Besluit van 23 augustus 1985, Stbl. 471 en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan Stichting Publicatie- en Reproductierechten Organisatie (PRO), Postbus 3060, 2130 KB Hoofddorp (www.stichting-pro.nl). Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet) dient men zich tot de uitgever te wenden. Voor meer informatie over het gebruik van muziek, film en het maken van kopieën in het onderwijs zie www.auteursrechtenonderwijs.nl. De uitgever heeft ernaar gestreefd de auteursrechten te regelen volgens de wettelijke bepalingen. Degenen die desondanks menen zekere rechten te kunnen doen gelden, kunnen zich alsnog tot de uitgever wenden. Deze uitgave is volledig CO2-neutraal geproduceerd. Het voor deze uitgave gebruikte papier is voorzien van het FSC®keurmerk. Dit betekent dat de bosbouw voor het gebruikte papier op een verantwoorde wijze heeft plaatsgevonden.
MIG- en MAG-lassen Inhoudsopgave Introductie 4 Theorie 5 Gasbooglassen 5 Materiaaloverdracht 6 De lasapparatuur 9 Zelfregelende lasboog 14 Lastoevoegmateriaal 15 Praktijk van het MIG- en MAG-lassen Fouten bij MIG- en MAG-lassen 22 Storingen en onderhoud 24 Veiligheid 24 Samenvatting 25 Video’s 26 Begrippen 27 Theorieopdrachten 28 Opdrachten uit de praktijk 30 Evaluatie en reectie 34 Checklist 34 Zelftoets 34 Register 37
19
TOUCHTECH
Introductie Kantelmechanisme Op de foto zie je een onderdeel van een kantelmechanisme voor een laadinstallatie. Het is bedoeld om een gietstalen exemplaar te vervangen, dat afgebroken is en niet gerepareerd kan worden. Het kantelmechanisme is opgebouwd uit drie plaatdelen, die met een plasmasnijder zijn uitgesneden. Daarna zijn de platen op elkaar gelast. Het gat waar het mechanisme om scharniert is na het lassen aangebracht. Het lager moet nog gemonteerd worden.
Figuur 1 Kantelmechanisme
Oriënterende vragen • Denk je dat de lassen met de hand gemaakt zijn? • Waarom zou ervoor gekozen zijn om het kantelmechanisme samen te stellen uit drie platen in plaats van uit één dikke plaat?
1 4
MIG- en MAG-lassen
Theorie Kernvragen • Hoe komt de lasboog tot stand? • Waarom moet de transformator een vlakke stroomspanningskarakteristiek hebben? • Hoe kies je de juiste instelling bij MIG- en MAG-lassen? • Hoe kies je de juiste lasdraad en het juiste beschermgas? • Hoe voorkom je veelvoorkomende lasfouten bij MIG- en MAG-lassen? • Welke maatregelen neem je om veilig te kunnen lassen?
Gasbooglassen MIG- en MAG-lassen zijn gasbooglasprocessen. Bij beide processen trek je een lasboog tussen een draadelektrode en het werkstuk. Omdat de draad afsmelt, wordt hij constant aangevoerd. Een gas beschermt de afsmeltende draad en het smeltbad. Ook het gas wordt constant aangevoerd. gasmondstuk kontaktbuis draadelektrode
lasmetaal
gasbescherming boog
basismateriaal
smeltbad
Figuur 2 Principe MIG- en MAG-lassen
Door de aanvoer van gas wordt de luchtkolom verdreven en vervangen door een gaskolom. MIG-lassen (Metal Inert Gas) verschilt van MAG-lassen (Metal Active Gas) door het soort beschermgas. Bij MIG-lassen gebruik je een inert gas (vaak argon). Een inert gas reageert niet met het smeltbad. Daarom kun je er oxidatiegevoelige metalen mee lassen, zoals aluminium, magnesium en titaan. Bij MAG-lassen gebruik je een actief gas (vaak CO2, koolstofdioxide). Dit gas reageert wel met het smeltbad, maar in beperkte mate. MAG-lassen gebruik je vooral om ongelegeerd en zwak gelegeerd staal te lassen. Je ontsteekt de lasboog door de elektrodedraad in contact te brengen met het werkstukmetaal. Door de grote overgangsweerstand ontstaat een zeer hoge piekstroom. Hierdoor ontstaat veel warmte, waardoor de draad afsmelt. Het afsmelten van de draad gaat sneller dan hij wordt aangevoerd, waardoor een korte lasboog ontsteekt. Als de lasboog langer wordt, neemt de spanning toe en de stroomsterkte af. Hierdoor ontstaat veel warmte, waardoor de gaskolom ioniseert. Nu ontstaat een elektrische lasboog die ook het werkstukmetaal smelt. De afsmeltende elektrodedraad zorgt voor de aanvoer van toevoegmateriaal en de lasverbinding wordt gemaakt.
1 5
TOUCHTECH
Materiaaloverdracht De lasspanning en de stroomsterkte bepalen de manier van materiaaloverdracht. Er zijn drie manieren: • kortsluit-booglassen; • sproeibooglassen; • pulsbooglassen. Kortsluit-booglassen De stroomsterkte regel je door de draadaanvoersnelheid aan te passen. Als je de draadaanvoer hoger instelt dan deze afsmelt, dan prikt de lasdraad op een zeker moment in het smeltbad. Er ontstaat kortsluiting en de lasboog dooft. De spanning is bijna nul, maar de stroomsterkte loopt op. De stroom moet door de dunne draadelektrode, die daardoor week wordt. Door het pinch-effect vormt zich een druppel, die door de stuwing van de lasboog in het smeltbad terechtkomt. Dit zie je in figuur 3.
Figuur 3 Materiaaloverdracht bij kortsluit-booglassen
I (A)
Na het afsplitsen van de druppel ontsteekt de lasboog opnieuw. De boogspanning en stroomsterkte veranderen voortdurend.
0
t
U (V)
0
0 0
t1
t2
kortsluitperiode
t1 boostperiode
t2
t
kortsluitperiode
Figuur 4 Stroom-spanningsverloop bij kortsluit-booglassen
Op tijdstip t1 vindt de kortsluiting plaats. De boogspanning is bijna nul. Tussen t1 en t2 loopt de stroom op naar een maximum. Dit noem je de kortsluitperiode. Op tijdstip t2 splitst de druppel af. De spanning stijgt explosief en de lasboog ontsteekt weer. De
1 6
MIG- en MAG-lassen
punt van de elektrode wordt heet en week, totdat deze op tijdstip t1 het smeltbad raakt. Dan begint het proces van druppelvorming en afsplitsing opnieuw. Bij kortsluit-booglassen (short arc welding) ontstaat een korte lasboog en een dikvloeibaar smeltbad. De boogspanning bij kortsluit-booglassen ligt tussen 17 en 25 V en de stroomsterkte is maximaal 200 A. Het smeltbad is zeer onrustig, waardoor een ruwe lasrups ontstaat. Omdat weinig warmte ontstaat, is het proces geschikt voor het lassen van relatief dunne plaat en het leggen van grondnaden. Ook het lassen in positie is mogelijk. Bij kortsluit-booglassen ontstaan grote onregelmatige druppels, die buiten de stuwing van de lasboog kunnen komen. Daardoor is er vrij veel spatvorming. Sproeibooglassen De lasspanning kun je zelf instellen. Als je de spanning en de stroomsterkte opvoert, dan zal de draad sneller afsmelten. Er ontstaat geen kortsluiting meer met het smeltbad. De lasboog brandt voortdurend en er gaat een stroom van kleine gesmolten metaaldruppels naar het smeltbad (zie figuur 5).
Figuur 5 Materiaaloverdracht bij sproeibooglassen
Door de spreiding van de lasboog worden de druppels in het smeltbad gesproeid. De lasboog is lang en de boogspanning is hoog (tussen 25 en 35 V). Samen met de hoge stroomsterkte (boven 200 A) en een dikkere lasdraad zorgt dit voor een hogere neersmelt en een dun-vloeibaar smeltbad.
U (V)
kortsluitboog
sproeiboog
40
draad ø 1,6 mm
30 20
draad ø 1,2 mm 10 0
draad ø 0,8 mm 0
100
200
300
400
500 I (A)
Figuur 6 Instelling bij kortsluit- en sproeibooglassen
Sproeibooglassen (spray arc welding) pas je toe voor het onder de hand lassen van dikke plaat en bij staande hoeklassen. Ook V-naden waarin al een grondnaad is aangebracht kun je snel vollassen met deze methode.
1 7
TOUCHTECH
Praktijkvoorbeeld: draadkeuze en lasspanning Gegeven Je wilt een grondnaad van een V-naad lassen in plaat van 12 mm dik. De machine waarmee je dit doet, gebruikt 1,2 of 1,6 mm lasdraad. Gevraagd Welke draad kies je, en hoe hoog stel je de lasspanning in? Oplossing Om een grondnaad te leggen moet je lassen in het spanningsgebied van kortsluitbooglassen (tussen 17 en 25 V). In de grafiek van figuur 6 zie je dat de draad van 1,6 mm afvalt, want daarmee las je in het sproeibooggebied. Blijft dus de draad van 1,2 mm over. Hiervoor kies je een spanning van ongeveer 20 V.
Pulsbooglassen Bij pulsbooglassen stel je de lasstroom in blokken in. De basisstroom Ib is voldoende om de lasboog in stand te houden. Hiermee houd je het smeltbad op temperatuur. De pulsstroom Ip is hoog genoeg om een druppel af te smelten.
I
tf Ip
Ib 0
0
tp
tb
tp
t
Figuur 7 Stroomverloop bij pulsbooglassen
De basisstroomtijd tb en de pulsstroomtijd tp vormen samen één puls. De pulsfrequentie tf kun je op de machine instellen. Omdat er per puls één hoge pulsstroom is, stel je eigenlijk het aantal druppels per tijdseenheid in. Je regelt de neersmelt dus met de hoogte van de pulsstroom en de pulsfrequentie. Pulsbooglassen (pulse arc welding) combineert de goede eigenschappen van kortsluitbooglassen en sproeibooglassen. Kenmerken van pulsbooglassen zijn: • een gladde las door een zeer rustig smeltbad; • geen spatten door een gecontroleerde druppelafsplitsing; • geschikt voor het lassen van zowel dikke als dunne plaat, omdat de warmteinbreng goed te regelen is; • geschikt voor lassen in positie door een goed te regelen pulsfrequentie.
1 8
MIG- en MAG-lassen
De lasapparatuur Een MIG• een • een • een • een • een
en MAG-installatie bestaat uit: draadaanvoereenheid; slangenpakket; lastoorts; voorziening van beschermgas; stroombron.
Figuur 8 MIG- en MAG-lasapparatuur
De draadaanvoereenheid Het draadaanvoersysteem trekt de elektrodedraad van een spoel en voert deze via een slangenpakket naar de lastoorts. De draadaanvoereenheid is uitgevoerd met twee of vier rollen waartussen de draad wordt voortgestuwd.
Figuur 9 Draadaanvoereenheid
1 9
TOUCHTECH
De draad wordt met een instelbare veerspanning tussen de rollen geklemd. Deze veerspanning is belangrijk. Als je een te hoge druk instelt, vervormt de lasdraad. Je loopt dan het risico dat deze vastloopt in de draadgeleiding. Als je de druk te laag instelt, ontstaat slip. Daardoor verloopt de draadaanvoer ongelijkmatig. Om de voortstuwing van de draad te verbeteren, laat je deze roteren. Dit kun je doen door de rollen onder een hoek te zetten. De kabellengte is in verband met de draadaanvoer beperkt. Met een duwsysteem (push) mag de afstand tussen de toorts en de lastrafo maximaal 5 m bedragen. Als je last met een toorts met een draadaanvoermotor, dan kan de kabellengte maximaal 8 m zijn. Dit noem je een pull-push systeem. Als je ver van de lasinstallatie moet lassen, dan kun je beter met een losse draadaanvoereenheid werken.
Figuur 10 Lastoorts met draadaanvoermotor
Het slangenpakket De toorts verbind je via een slangenpakket met de draadaanvoereenheid van de lastransformator. In dit pakket zit: • de aanvoerkabel; • de lasstroomkabel; • de gasslang; • de stuurstroomkabel. Bij een watergekoelde toorts zitten er ook nog twee waterslangen in. Aan het einde van de slang zit een aansluitkoppeling waarmee je het totale pakket snel aan de draadaanvoereenheid kunt koppelen.
1 10
MIG- en MAG-lassen
Figuur 11 Slangenpakket bij MIG-MAG-lassen
De lastoorts Met de lastoorts stuur je het lasproces. Bij MIG- en MAG-lassen vindt de stroomoverdracht plaats in de toorts. Dit gebeurt via de contactbuis, die verwisselbaar is. Alleen het draadeinde dat uitsteekt is stroomdragend. Over de contactbuis zit het gasmondstuk geschroefd.
Figuur 12 MIG- en MAG-lastoorts
Het mondstuk zorgt ervoor dat het beschermgas gericht uit de opening stroomt. De kop van de lastoorts staat bloot aan de hitte van de lasboog. Daarom moet hij gekoeld worden. Als je met dunne draden last, dan is de koeling van het langsstromende gas meestal genoeg. Las je met dikke draden, dan moet je met een watergekoelde toorts werken.
1 11
TOUCHTECH
Opspattend metaal uit het smeltbad kan zich vasthechten aan het gasmondstuk en de opening gedeeltelijk afsluiten. De gasbescherming is dan niet meer optimaal. Als je antispatspray gebruikt, kun je de vervuiling verminderen. Spatten hechten dan moeilijker aan het mondstuk.
Figuur 13 Vervuild mondstuk
Op een handlastoorts zit een schakelaar om het proces te starten of te stoppen. Je kunt de zwanenhals ten opzichte van de handgreep verdraaien. Dit is handig als je in positie wilt lassen. Bij machinetoortsen regel je het lasproces vanaf de stroombron of een computer. Op een machinetoorts zit daarom geen schakelaar. Het beschermgas Het gas bij MIG- en MAG-lassen ioniseert, waardoor de lasboog ontstaat. Daarnaast heeft het een beschermende functie. Het gas kan inert zijn, zoals argon en helium, of actief deelnemen aan smeltbadreacties, zoals CO2. Het beschermgas beïnvloedt het lasproces en de eigenschappen van de las. Daarom zijn er verschillende menggassen ontwikkeld, die zijn afgestemd op bepaalde lasomstandigheden en te lassen metalen. De meeste gassoorten worden onder hoge druk in cilinders aangeleverd. Koolstofdioxide of koolzuurgas (CO2) bevindt zich in vloeibare vorm in de cilinder. Voor je het kunt gebruiken, moet je de druk verlagen (reduceren) tot de procesdruk. Daarvoor moet het vloeibare CO2 eerst verdampen. Daarna gaat het door een verwarmingsapparaat om te voorkomen dat het reduceertoestel bevriest. De hoeveelheid beschermgas kun je regelen en aflezen op een flowmeter (zie figuur 14).
1 12
MIG- en MAG-lassen
Figuur 14 Gasregeleenheid met flowmeter
In het gascircuit zit een magneetklep die je stuurt met de schakelaar op de lastoorts. Op de lastrafo zit soms een regeling om het stoppen van de gastoevoer te vertragen. Dit noem je de gasnastroom. Ook kun je de gasstroom al voor het lassen op gang brengen. Dit noem je de gasvoorstroom. De stroombron Bij MIG- en MAG-lassen stem je de elektrische lasboog, de gassoort en het toevoegmateriaal goed op elkaar af. Tijdens het lasproces moet de booglengte constant blijven. Hiervoor moeten de toevoersnelheid en de afsmeltsnelheid van de elektrodedraad even groot zijn. De stroombron moet snel kunnen reageren als de situatie in de lasboog verandert. De stroombron moet daarom aan de volgende eisen voldoen: • de kortsluitstroom moet snel de juiste grootte bereiken om de draad af te smelten; • de lasboog moet zich na de kortsluiting spontaan kunnen herstellen; • variatie van de booglengte moet worden gecorrigeerd. Deze variatie ontstaat vooral bij handmatig lassen.
U (V)
De stroombron is uitgevoerd als een gelijkstroomtoestel. Dit toestel kan na kortsluiting altijd en op elk tijdstip de boog opnieuw ontsteken. De transformator moet daarom een vlakke statische stroom-spanningskarakteristiek hebben, zie figuur 15. Bij een vlakke karakteristiek neemt de stroomsterkte bij een iets lagere boogspanning sterk toe.
30
W1 ⌬U
20
W2 ⌬I
10 0
0
50
100
150
200
250
300
350 I (A)
Figuur 15 Vlakke stroom-spanningskarakteristiek
1 13
TOUCHTECH
Je kunt bij een stroombron de stroom-spanningskarakteristiek op verschillende niveaus inschakelen. Dit kan door een stappenschakelaar die je voor het lassen instelt. Als het toestel een fijnregeling met een potentiometer heeft, dan kun je ook tijdens het lassen inregelen. Bij geavanceerde stroombronnen kun je zelfs de helling van de karakteristiek instellen.
Zelfregelende lasboog De booglengte is van invloed op de boogspanning en de boogstroom (zie figuur 16). Als de lasboog korter wordt, neemt de boogspanning af en de stroomsterkte toe. Dat kun je zien in figuur 17. Bij een kortere boog verschuift het werkpunt W1 langs de ingestelde stroom-spanningskarakteristiek tot hij snijdt met de boogkarakteristiek L3. Hier lees je de nieuwe waarden af. De draad zal versneld gaan smelten, totdat de booglengte terug is op de oude lengte. Bij een langere lasboog neemt de boogspanning toe en de stroomsterkte af. De draad zal dan minder snel afsmelten. Er wordt nu meer draad aangevoerd dan er afsmelt, waardoor de booglengte zich herstelt. Dit noem je een zelfregelende lasboog. Bij handmatig lassen veroorzaak je bijna altijd variaties in de booglengte. Bij geautomatiseerd lassen ontstaan variaties in de booglengte door oneffenheden in het werkstuk of door vervormingen tijdens het lassen.
boogspanning (V)
40
lange boog normale boog
30
korte boog
20 10 0
0
50
100
150
200
250
300 350 400 boogstroom (A)
Figuur 16 Verband tussen booglengte en boogspanning
Het snijpunt van de ingestelde stroom-spanningskarakteristiek (figuur 15) en de boogkarakteristiek (figuur 16) noem je een werkpunt. Je stelt op de transformator een boogspanning in door de grofregeling op 1 en de fijnregeling op 5 te draaien. Er ontstaat nu een snijpunt met de boogkarakteristiek, werkpunt W1. instelling fijn/grof
boogspanning (V)
50
40
l2 l1 l3
30
20
8
2
1
grof
4 1 8
W1
4 10
1
1 10
2
fijn
9
4 7
0
0
50
10
150
200
250
300 350 boogstroom (A)
Figuur 17 Instellen van een werkpunt
1 14
3
8 6
5
MIG- en MAG-lassen
Er is evenwicht tussen de statische karakteristiek van de stroombron en de dynamische karakteristiek van de lasboog. De bijbehorende stroomsterkte stel je in via de draadsnelheid. Om te voorkomen dat de draad vastbrandt aan de contactbuis, begin je bij een hoge waarde. Daarna regel je terug naar de goede draadsnelheid. De smoorspoel Bij het kortsluit-booglassen veranderen de boogspanning en de stroomsterkte steeds. Bij kortsluiting neemt de stroomsterkte snel toe en zal de lasdraad als het ware exploderen. De afsmeltende druppel schiet dan met kracht in het smeltbad, waardoor er extra spatten ontstaan. Om dit te voorkomen, bouw je de stroom geleidelijk op. Dit doe je met de ingebouwde smoorspoelen. De verschillende smoorspoelen stel je in door de aardkabel te verplaatsen naar een andere plugaftakking. Een ingeschakelde smoorspoel voorkomt extra spatten bij kortsluit-booglassen. Bij sproeibooglassen schakel je de smoorspoel uit.
Lastoevoegmateriaal Bij MIG- en MAG-lassen kies je voor een lasdraad die past bij het metaal dat je moet lassen. Door legering ontstaat een grote verzameling verschillende lasdraden. Wat de dikte betreft zijn er minder verschillende draden nodig. Zo kun je met draad van 1,0 mm zowel dunne als dikke plaat lassen.
Figuur 18 Verschillende rollen lasdraad
Omdat de draad afsmelt, moet hij constant worden aangevoerd. Dit gebeurt tijdens het lassen vanaf een rol door een holle kabel. Dit moet zonder problemen gebeuren. Daarom gelden de volgende eisen aan het lasdraad: • De draad moet zuiver rond zijn. Dat is nodig om goed contact te kunnen maken met de stroomgeleider. • De stijfheid moet voldoende zijn. Dat is nodig omdat de draad meestal door het slangenpakket en de toorts geduwd wordt.
1 15
TOUCHTECH
• Roest, vet en vuil belemmeren de stroomoverdracht via de contactbuis. Een goede draad is daarom bedekt met een dun laagje koper of nikkel. • De draad moet goed opgespoeld zijn op een draadhaspel. Een knik in de draad veroorzaakt storingen in het draadtransport.
Figuur 19 Haspel met lasdraad
De juiste draadsoort hangt af van het soort metaal, de lasomstandigheden en de vereiste neersmeltcapaciteit. Drie draadsoorten zijn: • massieve lasdraad; • gevulde draad; • gasloos gevulde draad. Massieve lasdraad Voor het lassen van ongelegeerd en zwak gelegeerd staal gebruik je massieve lasdraad. Een andere naam hiervoor is volle draad. Veelvoorkomende dikten zijn 0,6 - 0,8 - 1,0 1,2 mm. Tabel 1 Lasdraden voor ongelegeerd en zwak gelegeerd staal
type
samenstelling
mechanische eigenschappen
C-gehalte
Si-gehalte
Mn-gehalte
treksterkte 2 in N/mm
rekgrens in 2 N/mm
rek in %
SG 1
0,07-0,12
0,5-0,7
1,0-1,3
470-610
410
22
SG 2
0,07-0,12
0,7-1,0
1,3-1,6
520-660
430
22
SG 3
0,07-0,12
0,8-1,2
1,6-1,9
570-710
470
22
De soorten hebben een oplopend gehalte aan mangaan (Mn) en silicium (Si). Deze elementen verwijderen bij MAG-lassen de zuurstof uit het smeltbad. Die zuurstof komt erin bij gebruik van een actief beschermgas (CO2). De zuurstof reageert gemakkelijker met mangaan of silicium dan met ijzer (Fe). Er ontstaan dan mangaan- en siliciumoxiden die op het smeltbad drijven. Je ziet ze als bruine deeltjes op de gestolde lasrups. Deze deeltjes noem je slak.
1 16
MIG- en MAG-lassen
De SG3-draad gebruik je voor het lassen van fijnkorrelig staal met een hoge treksterkte. Dikkere draden moet je lassen met een hogere stroomsterkte. Hierdoor neemt de neersmeltcapaciteit toe.
neerslmeltcapaciteit (kg/h)
6
draad ø 1,2 mm
5 4
draad ø 1,0 mm 3
draad ø 0,8 mm
2 1
draad ø 0,6 mm 0
0
50
100
150
200
250 300 350 lasstroom (A)
Figuur 20 Neersmeltcapaciteit van lasdraden bij MAG-lassen
Praktijkvoorbeeld: Lasstroom en lasgebied Gegeven Je moet een las maken met een neersmelt van 4 kg/h. Je last met een 1,2 mm dikke massieve draad. Gevraagd Welke lasstroom moet je instellen? In welk lasgebied las je? Oplossing Ga in figuur 20 bij neersmelt 4 horizontaal naar rechts, tot je de lijn van 1,2 snijdt. Ga van dit punt verticaal naar beneden. De lasstroom die je moet instellen is ongeveer 280 A. Je last dan in het sproeibooggebied.
Gevulde draad Gevulde draden zijn gevuld met een poeder. De holte met het poeder is op verschillende manieren gevormd, zie figuur 21. mantel vulling
a
b
c
d
e
Figuur 21 Doorsneden van gevulde lasdraden
De gevouwen draadtypes b tot en met e kunnen door de grote warmteontwikkeling open gaan staan. Bij hoge lasstromen kun je daarom beter de naadloos gevulde draden (type a) gebruiken.
1 17
TOUCHTECH
In het poeder zitten stoffen die verschillende functies kunnen hebben, zoals: • een slaklaag vormen, die de lasrups gelijkmatig afdekt en deze bij het afkoelen beschermt; • de mechanische eigenschappen van een las verbeteren; • elementen toevoegen die verbrande legeringselementen vervangen; • de zuurstof verwijderen uit het smeltbad (het poeder bevat mangaan, silicium of aluminium, de gevormde oxiden komen in de slak terecht); • de neersmeltcapaciteit verhogen (ijzerpoeder); • de gasbescherming versterken, zodat je ook buiten of in een tochtige omgeving kunt lassen.
Tabel 2 Enkele gevulde lasdraden
type
samenstelling
soort vulling
C-gehalte
Si-gehalte
Mn-gehalte
SG R1
0,05-0,12
0,2-0,6
0,8-1,4
rutiel
SG B1
0,05-0,12
0,15-0,45
0,8-1,6
basisch
De lasdraad SG R1 met een rutielvulling is vooral geschikt voor laswerk onder de hand. Je last met een hoge stroomsterkte, waardoor er een grote neersmelt is. Het lasuiterlijk is fraai en glad. Je gebruikt als procesgas CO2 of een menggas. Met de lasdraad SG B1 met basische vulling maak je een lasrups met een goede kerfslagwaarde. De benodigde stroomsterkte bij het lassen met gevulde draad is afhankelijk van de dikte van de draad (zie tabel 3). Draadafmetingen zijn 1,0 - 1,2 - 1,4 - 1,6 - 2,0 - 2,4 mm. Tabel 3 Lasstroom gevulde draden
dikte in mm
lasstroom in A
1,0
100-200
1,2
120-250
1,4
140-300
1,6
200-400
2,0
250-450
2,4
300-500
Met dikke gevulde draden las je bij hoge stroomsterkte onder de hand. Als procesgas kun je zowel CO2 als menggas gebruiken. Met de dunnere draden met rutiel- of basische vulling kun je met relatief hoge stroom in positie lassen. De kans op bindingsfouten is klein. In positie lassen is zelfs met sproeiboog mogelijk. Bij dezelfde stroomsterkte zal bij de gevulde draad de stroomdichtheid groter zijn dan bij een massieve draad. Door de hogere stroomdichtheid ontstaat de sproeiboog zelfs bij een lagere stroomsterkte. De neersmeltcapaciteit is bij lassen met gevulde draden groter dan bij lassen met massieve draad. Door de hogere stroomdichtheid zal de gevulde draad sneller afsmelten.
1 18
MIG- en MAG-lassen
neerslagcapaciteit (kg/h)
ø 2,4 mm ø 2,0 mm
12
ø 1,6 mm
10
ø 1,2 mm 8 6
ø 1,0 mm
4 2
massieve draad gevulde draad
ø 1,2 mm
0 0
100
200
300
400
500 600 700 lasstroom (A)
Figuur 22 Neersmelt verschillende lasdraden
Gasloos gevulde draad Gasloos gevulde draad kun je zelfs zonder beschermgas lassen. De poedervulling bevat elementen die veel gas vormen en zo de beschermende functie van het beschermgas overnemen. Je gebruikt deze draad vooral als je buiten moet lassen. Gasloos gevulde draad wordt vaak gebruikt in de staal- en scheepsbouw. Een nadeel van de ze draden is de grote rookontwikkeling. Hierdoor moet je speciale beschermende maatregelen nemen om er verantwoord en veilig mee te lassen.
Praktijk van het MIG- en MAG-lassen Voor een lasproces kies je eenmalig de draaddikte, het type lasdraad en de gassoort. De lasdraad en de gassoort zijn afhankelijk van de materiaalsoort en de plaatdikte. Ook van invloed zijn de laspositie, de vereiste neersmelt en de vereiste mechanische eigenschappen van de las. Voor of zelfs tijdens het lassen regel je de procesvariabelen, zoals: • stroomsterkte; • lasspanning; • voortloopsnelheid; • uitsteeklengte; • afsmeltsnelheid; • stand van de toorts en lasrichting. Deze lasparameters bepalen de vorm van de las, zoals de inbrandingsdiepte, de lasbreedte en de lashoogte. De stroomsterkte, lasspanning en voortloopsnelheid zijn goed meetbaar. Er zijn ook variabelen die je tijdens het proces kunt veranderen, maar die moeilijker meetbaar zijn. Dit zijn de uitsteeklengte, de afsmeltsnelheid en de stand van de toorts en lasrichting. Stroomsterkte Met de instelling van de stroomsterkte bepaal je de inbrandingsdiepte en de hoeveelheid neergesmolten metaal. De stroomsterkte stel je in via de regeling van de draadaanvoer. Omdat de booglengte niet verandert, blijft de lasbreedte bij een veranderende stroomsterkte gelijk.
1 19
TOUCHTECH
Door een hogere stroomsterkte ontstaat wel een grotere warmte-inbreng. Hierdoor smelt er meer toevoegmateriaal en werkstukmateriaal. Het resultaat is een grotere inbrandingsdiepte en overdikte van de lasrups. overdikte
350 A
650 A
500 A
Figuur 23 Invloed stroomsterkte op lasdoorsnede
Lasspanning De lasspanning die je kiest is afhankelijk van de gewenste stroomsterkte. Als je een hogere boogspanning instelt, dan zal ook de booglengte toenemen. Hierdoor ontstaat een grotere brandvlek waarover de warmte verdeeld wordt. De inbrandingsdiepte wordt daardoor kleiner. Omdat het neergesmolten lasmetaal ook over een groter oppervlak verdeeld wordt, ontstaat er een bredere lasrups.
22 V
29 V
38 V
Figuur 24 Invloed boogspanning op lasdoorsnede
Voortloopsnelheid De voortloopsnelheid kies je zo dat de lasboog steeds is gericht op de overgang van het smeltbad met het moedermateriaal. Bij te hoge snelheid is de warmte-inbreng per laslengte klein. De inbranding zal dan te klein zijn (zie ďŹ guur 25). De las die ontstaat is smal en bol, waardoor hij slecht aanvloeit met het werkstukmateriaal. Er kunnen randinkartelingen en bindingsfouten ontstaan. Bij een lage voortloopsnelheid is de warmte-inbreng per laslengte groot. De hoeveelheid neergesmolten lasmetaal is groot en kan zelfs voor de lasboog komen. Hierdoor kan de straling van de lasboog niet bij het werkstukmetaal komen. De inbranding wordt hierdoor kleiner. Alleen in de kern van de lasboog, waar de stuwing het grootst is, ontstaat een diepere inbranding. Daardoor krijg je een brede lasrups met een grote overdikte, terwijl de inbranding onregelmatig is.
1 20
MIG- en MAG-lassen
a hoge voortloopsnelheid/ kleine inbranding
b lage voortloopsnelheid/ hoge inbranding
Figuur 25 Invloed voortloopsnelheid op lasdoorsnede
Uitsteeklengte De uitsteeklengte is de afstand die de lasdraad uit de contactbuis steekt. Steekt de draad ver uit de contactbuis, dan heeft deze een grote inwendige weerstand. Er ontstaat veel warmte, waardoor de draad versneld gaat afsmelten. Hiervoor is geen hogere stroom nodig. De zelfregelende werking van de stroombron zorgt er nu voor dat de stroomsterkte vermindert. Het gevolg is een kleinere inbrandingsdiepte, terwijl de overdikte van de las gelijk blijft. Dit zie je in figuur 26.
15
25
Bij een grotere uitsteeklengte wordt de afsmeltsnelheid hoger. Dan kun je de lassnelheid opvoeren. Een grote uitsteeklengte heeft wel een nadeel: de draad en dus de lasboog wordt minder stabiel. Hierdoor kan een onregelmatige las ontstaan. Ook is het moeilijker om voor een goede gasbescherming te zorgen.
a kleine uitsteeklengte/ grotere inbranding
b hoge uitsteeklengte/ kleinere inbranding
Figuur 26 Invloed uitsteeklengte op inbranding
Afsmeltsnelheid De hoeveelheid lasdraad die je per tijdseenheid afsmelt en via de lasboog in het smeltbad brengt, noem je de afsmeltsnelheid. De energie die hiervoor nodig is ontstaat op twee manieren: • een deel gaat vanuit de lasboog naar de lasdraad. Deze hoeveelheid energie is recht evenredig met de stroomsterkte volgens P = U × I. • een deel wordt ontwikkeld als warmte in het stroomvoerende deel van de lasdraad. Deze hoeveelheid energie is evenredig met het kwadraat van de 2 stroomsterkte volgens P = I × R. Met de energie uit de lasboog smelt je ook het werkstukmateriaal. De ontwikkelde warmte in de gevulde draad gebruik je deels voor het smelten van de vulling.
1 21
TOUCHTECH
Stand van de lastoorts en lasrichting Bij stompe lassen onder de hand en bij staande hoeklassen zijn de stand van de lastoorts en de lasrichting van invloed op de lasdoorsnede. Je kunt slepend lassen of stekend lassen, zie figuur 27. Bij slepend lassen richt je de lasboog op het werkstukmateriaal. Hierdoor ontstaat een diepe inbranding. Slepend lassen doe je als je in één laag een stompe naad moet lassen. Ook grondnaden in dikke plaat las je slepend. Bij stekend lassen richt je de lasboog op het werkstukmateriaal en het smeltbad. Het vloeibare materiaal wordt voor de lasboog uitgestuwd en schermt het werkstukmateriaal af. Hierdoor is de inbrandingsdiepte klein en er ontstaat een brede vlakke las. Stekend lassen doe je bij grondnaden in dunne plaat. lasrichting
a slepend lassen
b neutraal lassen
c stekend lassen
Figuur 27 Invloed lasrichting en elektrodestand op lasdoorsnede
Fouten bij MIG- en MAG-lassen Als je de lasvariabelen goed instelt en de juiste apparatuur gebruikt, dan is de kans op fouten klein. Als je toch lasfouten ontdekt, moet je de oorzaak zien te achterhalen, zodat je ze in de toekomst niet meer maakt. Veelvoorkomende fouten zijn: • poreusheid; • slakinsluiting; • bindingsfouten; • randinkarteling. Poreusheid Poreusheid ontstaat als de gasbescherming rond de lasplaats verstoord is. Een hapering van de gastoevoer zal bijna direct poreusheid tot gevolg hebben. Verstoringen in de gasbescherming kunnen ook ontstaan: • als je last in een tochtige omgeving. Hierdoor wordt de beschermende gasnevel weggeblazen. De lucht kan het smeltbad bereiken en meedoen aan de smeltbadreacties. Er ontstaan gasbellen, die kunnen leiden tot poreusheid. • als je de stand van de toorts te schuin of te hoog neemt. Hierdoor zuig je lucht mee die in het smeltbad komt en poreusheid kan veroorzaken.
1 22
MIG- en MAG-lassen
• als je het gasmondstuk niet centrisch monteert of als het vervuild is. De gastoevoer wordt onregelmatig en er ontstaan wervelingen. Hierdoor wordt lucht meegezogen. • als je niet genoeg beschermgas aanvoert, waardoor het niet bij het smeltbad komt. • als je teveel gas aanvoert. Hierdoor ontstaan wervelingen, waardoor lucht wordt meegezogen in de gasstroom. Slakinsluiting Slakdeeltjes die ontstaan uit de lasdraad kunnen zich ophopen bij scherpe overgangen, vooral bij bolle lassen. Je kunt ze moeilijk verwijderen. Bij een volgende laag kunnen ze worden ingesloten, omdat ze niet meer smelten.
= slakinsluiting
Figuur 28 Slakinsluitingen bij bolle las
Bindingsfouten Bindingsfouten komen het meest voor bij kortsluit-booglassen. Omdat je last met een lage stroomsterkte en boogspanning, breng je weinig warmte in het werkstukmateriaal. De laskanten vloeien niet goed aan, omdat het vloeibare lasmetaal niet voldoende insmelt op de koude onderliggende lagen. Bij sproeibooglassen komen bindingsfouten voor als je het smeltbad voorbij de lasboog laat gaan. Het vloeibare metaal komt dan in aanraking met niet-gesmolten werkstukmateriaal en smelt niet voldoende in. Randinkartelingen Randinkartelingen verzwakken de doorsnede van de las. Ze kunnen ontstaan: • als je de boogspanning te hoog instelt. De lasrups wordt te breed om geheel opgevuld te kunnen worden. • als je te snel last. Er ontstaat nog wel inbranding, maar de tijd om de laskrater op te vullen is te kort. • als je last met een verkeerde stand van de lastoorts (zie figuur 29). De lasboog is te veel op het werkstukmateriaal gericht, waardoor er teveel wegsmelt. Dit komt vooral voor als je hoeklassen maakt.
Figuur 29 Randinkarteling door verkeerde stand van de toorts
1 23
TOUCHTECH
Storingen en onderhoud Controleer dagelijks de elektrische aansluiting en de kabelaansluiting van het slangenpakket op de draadaanvoereenheid. Reinig voor het lassen de lastoorts en controleer de doorvoer van de contactbuis. Verwijder de lasspatten grondig en spuit de kop in met anti-spatspray. Reinig wekelijks de draadgeleider door deze door te blazen. Verwijder stof, vet en slijpsel uit het draadaanvoermechanisme. Controleer de aanvoerrollen op beschadiging en test de aandrukkracht. Regel deze indien nodig bij. Als je te veel druk op de aanvoerrollen zet, vervormt de draad. Daardoor kunnen de contactbuis en de geleiding beschadigen. Controleer of de haspel van de draadaanvoer soepel draait. Bij het afremmen moet de haspel snel stilstaan, zodat de aanvoer niet na-ijlt. Hierdoor kunnen onnodig knikken in de draad ontstaan.
Veiligheid De veiligheidseisen zijn bij MIG- en MAG-lassen en elektrodelassen vrijwel gelijk. Voor MIG- en MAG-lassen zijn er wel enkele aanvullingen: • De uv-straling is intensiever dan bij lassen met beklede elektroden. Afhankelijk van de stroomsterkte moet je een laskap gebruiken met glaasjes met shadenummer 10 tot 14 (zie tabel 4). • Als je aluminium onderdelen last, kan terugkaatsing van uv-licht verbranding veroorzaken. Ook reflecterende wanden van werkplaatsen en lascabines kunnen verbranding veroorzaken. Behandel deze wanden daarom met een uvabsorberende coating. • Meestal ontstaat minder lasrook dan bij elektrodelassen. Dit komt doordat je bij MIG- en MAG-lassen geen elektrode-bekleding mee hoeft te smelten. Daardoor lijken MIG- en MAG-lasprocessen minder schadelijk voor de lasser. De inerte beschermgassen vormen inderdaad geen gevaar. Maar als je last met CO2 als beschermgas, zal dit met het smeltbad reageren. Dan ontstaan gevaarlijke koolmonoxide- en stikstofverbindingen. Ventilatie en afzuiging zijn dan 3 noodzakelijk. Als voor elke lasser een ruimte van 300 m en een vrije hoogte van 5 m beschikbaar is, kun je ventileren door ramen op te zetten. In alle andere situaties (dus vrijwel altijd) is plaatselijke afzuiging vereist.
Tabel 4 Shade-nummers bij het MIG- en MAG-lassen
lasstroom shade-nummer
MAG-lassen
MIG zware metalen
MIG lichte metalen
10
< 80
< 100
< 100
11
80 - 125
100 - 175
100 - 175
12
125 - 175
175 - 300
175 - 250
13
175 - 300
300 - 500
250 - 350
14
300 - 500
>500
15
> 500
350 - 500 > 500
1 24
MIG- en MAG-lassen
Samenvatting MIG- en MAG-lassen doe je op een gelijkstroomtoestel. Je trekt een lasboog tussen een afsmeltende draadelektrode, die constant aangevoerd wordt, en het werkstuk. MIGlassen doe je onder een inert gas dat het smeltbad beschermt. Bij MAG-lassen reageert het gas (CO2) met het smeltbad en is actief. De bescherming vindt plaats via legeringselementen uit de draad. Bij kortsluit-booglassen ontstaat een korte lasboog en een dik-vloeibaar smeltbad. Er ontstaat een ruwe lasrups. Je past dit proces toe bij het lassen van relatief dunne plaat en het leggen van grondnaden. Bij sproeibooglassen is de lasboog lang. Er ontstaan kleine druppels die zich spreiden over een groot oppervlak. Het smeltbad is dun-vloeibaar en er ontstaat een gladde brede lasrups met kleine inbranding. Alleen onder de hand lassen is mogelijk. Pulsbooglassen combineert de goede eigenschappen van kortsluit-booglassen en sproeibooglassen. Kenmerken van pulsbooglassen zijn: • een gladde las door een zeer rustig smeltbad; • geen spatten door een gecontroleerde druppelafsplitsing; • geschikt voor het lassen van zowel dikke als dunne plaat, omdat de warmteinbreng goed te regelen is; • geschikt voor lassen in positie is door een goed te regelen pulsfrequentie. Het toestel bij MIG- en MAG-lassen heeft een vlakke statische boogspanningskarakteristiek. De lasboog is zelfregelend, omdat de draad versneld gaat afsmelten als de lasboog korter wordt en minder snel afsmelt als de lasboog te lang wordt. Een smoorspoel vangt grote stroom- en spanningswisselingen op tijdens het kortsluitbooglassen en voorkomt extra spatvorming. Bij sproeibooglassen moet je de smoorspoel uitschakelen. De afstand tussen de toorts en de lastrafo mag maximaal 5 m bedragen. Met een toorts met een draadaanvoermotor of een losse draadaanvoereenheid kun je de afstand vergroten. Bij MIG en MAG kun je lassen met massieve, gevulde en gasloos gevulde lasdraden, afhankelijk van het soort metaal, de lasomstandigheden en de vereiste neersmeltcapaciteit. Massieve draden hebben een oplopend gehalte aan mangaan (Mn) en silicium (Si). Deze elementen verwijderen bij MAG-lassen de zuurstof uit het smeltbad. Bij gevulde draden zitten in het poeder stoffen met verschillende functies, zoals: • een slaklaag vormen, die de lasrups gelijkmatig afdekt en deze bij het afkoelen beschermt; • de mechanische eigenschappen van een las verbeteren; • vervangen van verbrande legeringselementen;
1 25
TOUCHTECH
• de zuurstof verwijderen uit het smeltbad (het poeder bevat mangaan, silicium of aluminium, de gevormde oxiden komen in de slak terecht); • de neersmeltcapaciteit verhogen (ijzerpoeder); • de gasbescherming versterken, zodat je ook buiten of in een tochtige omgeving kunt lassen. Gasloos gevulde draad kun je zonder beschermgas lassen. De poedervulling bevat elementen die veel gas vormen en zo de beschermende functie van het beschermgas overnemen. De inbrandingsdiepte, de lasbreedte en de lashoogte worden bepaald door procesvariabelen, zoals: • stroomsterkte; • lasspanning; • voorloopsnelheid; • uitsteeklengte; • afsmeltsnelheid; • stand van de toorts en lasrichting. Voorkomende fouten: • Poreusheid ontstaat als de gasbescherming rond de lasplaats verstoord is. • Slakdeeltjes die uit de lasdraad ontstaan hopen zich op bij scherpe overgangen en kunnen bij een volgende laag worden ingesloten, omdat ze niet weer smelten. • Bindingsfouten ontstaan omdat het vloeibare lasmetaal niet voldoende insmelt op de koude onderliggende lagen. • Randinkarteling ontstaat vooral als je te snel last of bij een verkeerde stand van de lastoorts.
Video’s Bekijk de video over MIG- en MAG-lassen: www.youtube.com/watch?v=WJoqhV3tqsc Bekijk de video over de instelling van het voltage op de lasdoorsnede: www.youtube.com/watch?v=3p14MxbGEK8&t=20s Bekijk de video over de juiste instelling van de draadaanvoersnelheid: www.youtube.com/watch?v=_vn6uI7XQcY Bekijk de video over MIG-MAG-lassen met gasloos gevulde draad: www.youtube.com/watch?v=EvA07-Yg2FM
1 26
MIG- en MAG-lassen
Begrippen Bindingsfout
Onvoldoende aanvloeien en hechting van het neergesmolten elektrodemateriaal met werkstukmateriaal.
Brandvlek
Oppervlak dat wordt verhit door de vlamboog of gasboog.
Grondnaad
De eerste laag in diepe of zware lassen.
Ioniseren
Het geleidend maken van een gaskolom.
Lasparameter
Instelbare variabele bij het lassen, zoals stroomsterkte en spanning.
Lassen in positie
Lassen in een positie waarbij de las niet horizontaal ligt.
Onder de hand lassen
Lassen in een positie waarbij de las horizontaal ligt.
Overdikte
Hoogte van een las boven de plaatdikte.
Overgangsweerstand
Weerstand van elektrode naar werkstuk, waarbij veel warmte vrijkomt.
Pinch-effect
Plaatselijke insnoering van lasdraad of elektrode door een elektromagnetische kracht, waarna een druppel afsplitst.
Randinkarteling
Niet goed opgevulde lasrups die meestal ontstaat door foute elektrodestand.
Shade-nummer
Getal dat aangeeft hoeveel uv-straling wordt tegengehouden door lasglaasjes. Een hoog getal betekent een donker glas en dus meer bescherming.
Slak
Bros, glasachtig materiaal dat kan vrijkomen bij het lassen.
Werkpunt
Snijpunt van de ingestelde stroomspanningskarakteristiek en de boogkarakteristiek.
Zelfregelende lasboog
Versnelde of vertraagde afsmelt van de draadelektrode bij variatie in de booglengte veroorzaakt door de lasser of oneffenheden in het materiaal.
1 27
TOUCHTECH
Theorieopdrachten Bij MIG- en MAG-lassen ontstaat de lasboog in een aantal stappen. Hieronder staan ze in willekeurige volgorde. Zet de stappen in de goede volgorde. a De gaskolom wordt geleidend, waardoor een elektrische lasboog ontstaat. b Door de hoge piekstroom smelt de draad af. c Het afsmelten van de draad gaat sneller dan de aanvoer. d De draadelektrode maakt contact met het werkstukmateriaal e De langere boog die ontstaat ontwikkelt veel warmte waardoor de gaskolom ioniseert.
2
Geef vier kenmerken van kortsluit-booglassen.
3
Teken in ďŹ guur 30 het stroomverloop bij pulsbooglassen en geef in de tekening met een getal aan: 1 pulsstroom 2 basisstroom 3 druppelvorming 4 druppelovergang
I
1
0 0
t
Figuur 30
1 28
MIG- en MAG-lassen
4
Een aantal functies van de vulling van een lasdraad is: a Een slaklaag vormen die de lasrups gelijkmatig afdekt en deze bij het afkoelen beschermt. b De mechanische eigenschappen van een las verbeteren. c Elementen toevoegen die verbrande legeringselementen vervangen. d De zuurstof verwijderen uit het smeltbad met behulp van mangaan, silicium of aluminiumpoeder. De gevormde oxiden komen in de slak terecht. e De neersmeltcapaciteit verhogen. Hiervoor wordt ijzerpoeder toegevoegd. f De gasbescherming versterken, zodat je ook buiten of in een tochtige omgeving kunt lassen. Geef in onderstaand overzicht aan van welke functies a t/m e we gebruik maken om onderstaande resultaten 1 t/m 7 te verkrijgen. Soms zijn er meerdere mogelijkheden.
Resultaat
a
b
c
d
e
f
1 De las heeft een grotere overdikte. 2 De las wordt minder poreus. 3 De voortloopsnelheid wordt groter. 4 De las koelt langzamer af. 5 De kans op breuk wordt kleiner. 6 De kans scheuren wordt kleiner. 7 Bij lassen op karwei is geen lastent nodig.
5
Kies de juiste woorden in de tekst.
Bij gebruik van de vlakke stroom-spanningskarakteristiek leidt een grotere booglengte tot een HOGERE / LAGERE boogspanning. Deze verandering in de boogspanning leidt tot een HOGERE / LAGERE stroomsterkte en een HOGERE / LAGERE afsmelt van de elektrodedraad. De booglengte wordt daarom weer GROTER / KLEINER en herstelt zich, evenals de boogspanning.
1 29
TOUCHTECH
Opdrachten uit de praktijk 1
Aram laat Davy een las zien in constructiestaal met een ruw uiterlijk en veel spatten. Onder welke lasomstandigheden is de las gemaakt? Leg je antwoord uit.
2
Sharon staat te lassen. Tijdens het lassen ontstaan veel spatten, terwijl ze de lasvariabelen goed ingesteld heeft. Een collega attendeert Sharon hierop en zegt dat ze de aardekabel moet ompluggen. Waarom is dit nodig?
3
Niels moet een sluitnaad van een V-naad lassen in plaat van 12 mm dik. De machine waarmee hij dit doet, werkt met 1,2 of 1,6 mm lasdraad. Voor welke draad kiest Niels en waarom?
U (V)
kortsluitboog
sproeiboog
40
draad ø 1,6 mm
30 20
draad ø 1,2 mm 10 0
draad ø 0,8 mm 0
100
200
300
400
500 I (A)
Figuur 31
1 30
MIG- en MAG-lassen
4
Noah last met een gevulde draad van 2,0 mm en een stroomsterkte van 400 A. Welke neersmeltcapaciteit kan hij verwachten?
neerslagcapaciteit (kg/h)
ø 2,4 mm ø 2,0 mm
12
ø 1,6 mm
10
ø 1,2 mm 8 6
ø 1,0 mm
4 2
massieve draad gevulde draad
ø 1,2 mm
0 0
100
200
300
400
500 600 700 lasstroom (A)
Figuur 32
5
In figuur 33 zie je een verandering van de lasdoorsnede. overdikte
Figuur 33
Waarvan is de verandering in figuur 33 een gevolg? a veranderende boogspanning b veranderende voorloopsnelheid c veranderende stroomsterkte d veranderde uitsteeklengte
1 31
TOUCHTECH
6
In ďŹ guur 34 zie je twee lasposities. Teken de doorsnede van de lasrups die ontstaat.
lasrichting
a
lasrichting
b
Figuur 34
7
Michael heeft op karwei in de buitenlucht een V-naad gelast. Bij controle blijkt dat de las poreus is. Noem drie mogelijke oorzaken.
8
Een te hoge boogspanning verhoogt de kans op: a bindingsfouten. b slakinsluiting. c poreusheid. d randinkarteling.
9
Bekijk ďŹ guur 23 tot en met 29 met daarin de lasdoorsnedes nog eens goed. In welke situatie is de kans op slakinsluiting het grootst? a bij lassen met een lage lasstroom b bij lassen met een lage boogspanning c bij lassen met een hoge voortloopsnelheid d bij stekend lassen
1 32
MIG- en MAG-lassen
10
Geef aan hoe je op het antwoord van de vorige vraag bent gekomen.
11
Dylan last een hoeklas met een massieve draad van 1,2 mm op 250 A. Hoe hoog moet de draadsnelheid zijn om de maximale neersmelt te realiseren?
neerslagcapaciteit (kg/h)
ø 2,4 mm ø 2,0 mm
12
ø 1,6 mm
10
ø 1,2 mm 8 6
ø 1,0 mm
4 2
massieve draad gevulde draad
ø 1,2 mm
0 0
100
200
300
400
500 600 700 lasstroom (A)
Figuur 35
1 33
TOUCHTECH
Evaluatie en reflectie Hierna zie je een checklist met de onderwerpen die aan de orde zijn geweest. Geef aan welke onderwerpen je goed beheerst en welke je nog beter moet bestuderen.
Checklist Je kunt: het ontstaan van een lasboog bij MIG- en MAG-lassen uitleggen. uitleggen waarom een MIG- en MAG-stroombron een vlakke stroomspanningskarakteristiek heeft. de zelfregelende lasboog bij MIG- en MAG-lassen uitleggen. de drie verschillende manieren van materiaaloverdracht bij MIG- en MAG-lassen noemen en verklaren. uit een grafiek uitlezen bij welke lasdraaddikte de overgang plaatsvindt van kortsluitboog- naar sproeiboog-lassen uitleggen wat de invloed van de boogspanning en de stroomsterkte op de lasdoorsnede is. verklaren wat de invloed van de lasstand is. de stroomsterkte bepalen waarmee je de verschillende gevulde lasdraden kunt lassen. uitleggen hoe je veelvoorkomende lasfouten zoals slakinsluiting, poreusheid, randinkarteling en bindingsfouten voorkomt. de gevaren bij MIG- en MAG-lassen noemen en daar veiligheidsmaatregelen tegen nemen. onderhoudsmaatregelen noemen om de lasinstallatie in goede staat te houden.
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■
Zelftoets Test jezelf, maak de zelftoets. Twijfel je over het antwoord, zoek dan in de theorie de uitleg en eventueel een praktijkvoorbeeld op. 1
Wat veroorzaakt het snel afsmelten van de punt van de elektrodedraad bij het boogtrekken van MIG- en MAG-lassen? a de grote overgangsweerstand en de lage piekstroom b de kleine overgangsweerstand en de lage piekstroom c de grote overgangsweerstand en de hoge piekstroom d de kleine overgangsweerstand en de hoge piekstroom
2
Waarvoor dient de smoorspoel bij kortsluit-booglassen? a de explosieve toename van de boogspanning bij kortsluiting te dempen b de explosieve toename van de stroomsterkte bij kortsluiting te dempen c een goede doorlassing te krijgen d voldoend neersmelt te realiseren
1 34
MIG- en MAG-lassen
3
Bij a b c d
een stroombron met een vlakke stroom-spanningskarakteristiek: neemt de stroomsterkte bij een iets lagere boogspanning af. neemt de stroomsterkte bij een iets lagere boogspanning toe. neemt de boogspanning bij een lagere stroomsterkte af. neemt de boogspanning bij een lagere stroomsterkte toe.
4
In ďŹ guur 1 zie je een lasdoorsnede.
lasbreedte overdikte
inbrandingsdiepte
Figuur 1
Bij a b c d
welke omstandigheid ontstaat de lasdoorsnede van ďŹ guur 1? slepend lassen stekend lassen lage boogspanning hoge stroomsterkte
5
Welk beschermgas gebruik je bij het MIG-lassen? a argon en/of waterstof b argon en/of helium c argon en/of koolzuur d helium en/of proton
6
Wat is een kenmerk van gasloos gevulde draad? a Er ontstaat een gasvrij smeltbad. b Je kunt er zonder beschermgas mee lassen. c Er ontstaat geen beschermende gasnevel. d De neersmelt wordt groter.
7
Hoe stel je bij MIG- en MAG-lassen de stroomsterkte in? a door het inpluggen van de smoorspoel b via de instelling van de draadaanvoersnelheid c met een schakelaar op de lastoorts d via een standenschakelaar op de lastrafo
1 35
TOUCHTECH
8
Wanneer plaats je een verwarmingsapparaat tussen het reduceerventiel en de gasfles? Als je last met het beschermgas a argon. b helium. c koolzuurgas. d acethyleen.
9
Tijdens het lassen verloopt de draadaanvoer stotend. Wat is hiervan de oorzaak? a De draadsnelheid is te hoog ingesteld. b De booglengte is te kort. c De druk op de draadaanvoerrollen is te laag ingesteld. d De druk op de draadaanvoerrollen is te hoog ingesteld.
10
De docent zegt: ‘De fout ontstaat als het vloeibare metaal voorbij de lasboog gaat lopen.’ Welke fout bedoelt hij? a poreusheid b slakinsluiting c bindingsfout d randinkarteling
11
Op een warme dag zet de lasser de beplating van het MIG- en MAG-toestel open om een betere koeling te krijgen. a Dit is fout, omdat het koelcircuit dan niet meer goed functioneert. b Dit is fout, want met de lucht kan nu metaalslijpsel en stof aangezogen worden. c Dit is goed, omdat de draadaanvoereenheid nu ook gekoeld wordt. d Dit is goed, want de koellucht kan dan ongehinderd aangezogen worden.
1 36
REGISTER
Register B bindingsfouten brandvlek 20 C contactbuis
R randinkartelingen
23
15
D draadaanvoereenheid 9 draadaanvoersysteem 9 draadelektrode 5 G gasbooglasprocessen 5 gasloos gevulde draad 19 gasnastroom 13 gasvoorstroom 13 gevulde draad 17 gevulde draden 17 grondnaden 7 I ioniseert
S shade-nummer 24 slak 16 slakinsluiting 23 slepend lassen 22 smoorspoel 15 smoorspoelen 15 sproeibooglassen 7 stekend lassen 22 W werkpunt 14 Z zelfregelende lasboog
5
K kortsluit-booglassen
6
L lasparameters 19 lassen in positie 7 lastoorts 11 M MAG 5 massieve lasdraad 16 MIG 5 O onder de hand lassen 7 overdikte 20 overgangsweerstand 5 P pinch-effect 6 pulsbooglassen
23
8
1 37
14