Wat is Shielded Metal Arc Welding (SMAW)? 👨‍🏭

Invoering

Booglassen met gecoate elektrode is een proces dat samensmelting tussen metalen veroorzaakt door ze te verhitten en te smelten met een elektrische boog die tot stand wordt gebracht tussen de punt van een gecoate elektrode en het oppervlak van het basismetaal bij de verbinding die wordt gelast.

Hoe het proces werkt

Het gesmolten metaal van de elektrode wordt via de elektrische boog overgebracht naar de gesmolten pool van het basismetaal, waardoor het lasmetaal wordt gevormd.

Een vloeibare slak met een lagere dichtheid dan die van het vloeibare metaal, die wordt gevormd uit de elektrodecoating en de onzuiverheden van het basismetaal, overwint het smeltbad en beschermt het tegen atmosferische verontreiniging.

Eenmaal gestold, zal deze slak de afkoelsnelheid van het reeds gestolde lasmetaal regelen. Het vulmetaal is afkomstig van de metalen kern van de elektrode (draad) en van de coating, die in sommige gevallen bestaat uit ijzerpoeder en legeringselementen.

Sticklassen is een van de meest gebruikte lasprocessen waar we het over zullen hebben, vanwege de eenvoud van de apparatuur, de kwaliteit van de lassen en de lage kosten van apparatuur en verbruiksartikelen.

Het heeft een grote flexibiliteit en last de meeste metalen over een breed scala aan diktes. De laatste tijd verliest het terrein aan andere processen door een lagere productiviteit (het duurt langer om een ​​las te voltooien in dit proces dan bijvoorbeeld bij FCAW).

Lassen met dit proces kan bijna overal en onder extreme omstandigheden. Gecoat elektrodelassen wordt veel gebruikt in industriële fabricage, metalen constructies voor gebouwen, scheepsbouw, auto's, vrachtwagens, sluizen en andere gelaste assemblages.

Het grote nadeel van dit proces is de lage productiviteit, die voornamelijk te wijten is aan de noodzaak om de elektroden te vervangen.

Voor-en nadelen

Voordelen:	nadelen
Het is een veelzijdig proces, omdat het zich aanpast aan materialen van verschillende diktes en in elke werkpositie.	Het is een handmatig proces, afhankelijk van de vaardigheid van de lasser, wat minder controle over lasparameters, zoals lasstroom, inhoudt.
De benodigde apparatuur is relatief goedkoop.
Het gebruik ervan wordt zowel in de fabriek als in het veld aangegeven.	Vergeleken met andere processen heeft het een lage productiviteit vanwege de lage depositiesnelheid en de lage bezettingsgraad van de lasser (tijd met de boog geopend door de totale lastijd), die ongeveer 40% is.
Momenteel gebruikt in de marine-, spoorweg-, automobiel-, metaalbewerkings- en constructie-industrie.
Het wordt veel gebruikt voor het lassen van koolstofstaal, laaggelegeerd staal, roestvrij staal, gietijzer, aluminium, koper, nikkel, enz.
Metalen met een laag smeltpunt zoals Pb, Sn, Zn en vuurvaste of zeer reactieve metalen zoals Ti en Zr zijn niet lasbaar met een beklede elektrode.	Genereert tijdens het proces grote hoeveelheden gassen en dampen.

Lasapparatuur

Zoals in onderstaande figuur te zien is, bestaat de apparatuur uit een stroombron, aansluitkabels, een elektrodehouder, een klem (aardingsconnector) en de elektrode.

Krachtbron

De stroombron kan gelijkstroom (generatoren of gelijkrichter) of wisselstroom (transformator) zijn.

Gelijkstroombronnen kunnen zijn:

1 – Generatoren, over het algemeen gebruikt voor werkzaamheden op bouwplaatsen, vooral waar geen adequate elektrische voeding beschikbaar is.
2 – Transformatoren-gelijkrichters, die voordelig zijn ten opzichte van generatoren vanwege de lagere exploitatie- en onderhoudskosten, met een stillere werking.

In het geval van gelijkstroom moet de polariteit worden gekozen zoals vereist door de service:

a) Gelijkstroom – ​​directe polariteit (DC-), de elektrode is verbonden met de negatieve pool van de machine en er is een lagere afzettingssnelheid en grotere penetratiediepten.
b) Gelijkstroom - omgekeerde polariteit (DC+), de positieve elektrode en het negatieve deel. Met deze configuratie worden lagere penetratie en hogere elektrodesmeltsnelheden verkregen.
c) Wisselstroom (AC) - de polariteit wisselt af met elke omkering van de stroom. Met dit type configuratie zal de rupsgeometrie intermediair zijn aan die verkregen in CC+ en CC-

Tip: Het gelijkstroomteken verwijst altijd naar waar de elektrode is aangesloten. Sommigen noemen het zelfs liever positieve elektrode of negatieve elektrode.

Laskabels

Ze worden gebruikt om de elektrodehouder en klem op de stroombron aan te sluiten. Ze moeten flexibel zijn om ze gemakkelijk te kunnen hanteren. Ze maken deel uit van het soldeercircuit en bestaan ​​uit meerdere koperdraden die samen zijn gewikkeld en beschermd door een isolerende en flexibele coating. De kabels moeten afgerold en zonder splitsingen worden bewaard.

Elektrodehouder

De elektrodehouder wordt gebruikt voor het fixeren en bekrachtigen van de elektrode. Een correcte bevestiging en goede isolatie van de kabels is essentieel om de kans op schokken te minimaliseren. De klauwen moeten altijd in goede staat verkeren om problemen van oververhitting en slechte fixatie van de elektroden, die tijdens het lassen kunnen loskomen, te voorkomen.

Klem (aardingsconnector)

Het is een apparaat om de massakabel aan te sluiten op het te lassen onderdeel.

Verbruiksartikelen – elektroden

De gecoate elektrode bestaat uit:

• Elektrode ('De ziel')
• Coating

De elektrode brengt de boog tot stand en levert het toevoegmetaal voor het lassen.

De elektrodecoating heeft de volgende functies tijdens het lasproces: elektrische, fysieke en metallurgische functies.

Elektrische isolatie en ionisatiefunctie

a) Isolatie – isoleert de elektrodekern en vermijdt zijdelingse boogopeningen, waardoor de boog naar de interessante plaats wordt geleid. Bijvoorbeeld bij het lassen van smalle, moeilijk toegankelijke afschuiningen, om te voorkomen dat de boog zich op ongewenste posities vormt.
b) Ionisatie – De coating bevat Na- en K-silicaten die de boogatmosfeer ioniseren. Dit vergemakkelijkt de doorgang van elektrische stroom, waardoor een stabiele elektrische boog ontstaat.

Fysieke en mechanische functies

a) Ze leveren gassen voor de vorming van een beschermende atmosfeer voor de metaaldruppels tegen de inwerking van waterstof in de atmosfeer.
b) De coating smelt en stolt dan op de lasrups en vormt een slak van niet-metalen materiaal, beschermt de lasrups tegen oxidatie door de normale atmosfeer terwijl de las afkoelt.
c) Geeft controle over de afkoelsnelheid en draagt ​​bij aan de afwerking van de rups:

Metallurgisch doel

a) Introduceert legeringselementen in het lasmetaal, waardoor de laseigenschappen veranderen. Andere chemische elementen worden ook toegevoegd om onzuiverheden te slakken, te deoxideren, enz. (bijv. Mn, Si)

Gecoate elektroden zijn geclassificeerd volgens AWS (American Welding Society) specificaties. Commerciële specificaties voor gecoate elektroden zijn te vinden in de AWS-specificaties van de AWS A5-serie (Ex.: AWS A5.1)

Functies en gebruik

Het is belangrijk voor een lasinspecteur om te onthouden dat het lasproces met gecoate elektroden veel variabelen heeft waarmee rekening moet worden gehouden. Het kan bijvoorbeeld worden gebruikt in een grote verscheidenheid aan verbindingsconfiguraties die worden gevonden bij industrieel lassen, en in een grote verscheidenheid aan combinaties van basismetaal en toevoegmetaal.

Af en toe worden verschillende soorten elektroden gebruikt voor een specifieke las. Een lasinspecteur moet diepgaande kennis hebben van de verbruiksgoederenspecificatie die voor het werk wordt gebruikt om te weten hoe en welke variabelen de laskwaliteit beïnvloeden.

Het lasproces met gecoate elektroden kan worden gebruikt om in alle posities te lassen. Het kan ook worden gebruikt voor het lassen van de meeste staalsoorten en sommige non-ferrometalen, evenals voor het afzetten van toevoegmetaal om bepaalde eigenschappen of afmetingen te verkrijgen.
Beschikt over de mogelijkheid om onedel metaal te lassen in een bereik van 2 mm tot 200 mm, afhankelijk van de vereisten voor verwarming of vervormingsbeheersing en het gebruik.

De beheersing van de lasenergie (warmte-invoer) tijdens bedrijf is een relevante factor in sommige materialen, zoals gehard en getemperd staal, roestvrij staal en laaggelegeerde staalsoorten die molybdeen bevatten, die ook van groot belang zijn voor toepassingen bij lage temperaturen.

Indien nodig kan een onvoldoende controle van de lasenergie tijdens het lassen gemakkelijk barsten of verlies van de eigenschappen van het primaire basismetaal veroorzaken, zoals verlies van corrosieweerstand in roestvast staal of zelfs een daling van het energieabsorptievermogen.

De depositiesnelheid van dit proces is klein in vergelijking met andere continue voedingsprocessen. De depositiesnelheid varieert van 1 tot 5 kg/h en is afhankelijk van de gekozen elektrode.

Het succes van het lasproces met gecoate elektrode hangt grotendeels af van de vaardigheid en techniek van de lasser, aangezien alle lasmanipulatie door de lasser wordt uitgevoerd. Er zijn vier zaken die de lasser moet kunnen controleren:

• Lengte van de boog (varieert tussen 0,5 en 1,1 van de diameter van de gecoate elektrode). In termen van de leek kunnen we de afstand van de elektrodepunt tot het onderdeel beschouwen.
• Elektrode verplaatsing en werkhoek.
• Elektrode verplaatsingssnelheid.
• Pas depositietechnieken (smalle of zwaaiende pas).
• Elektrische stroom.

Voorbereiden en reinigen van voegen

De te lassen delen moeten vrij zijn van olie, vet, roest, verf, resten van onderzoek door indringende vloeistof, zand en roet van gasvoorverwarming, in een strook van minimaal 20 mm aan weerszijden van de randen en gedemagnetiseerd.

Na elke doorgang moet de geproduceerde slak worden verwijderd. Gedeeltelijke slakverwijdering produceert lasrupsen met oxide-insluitingen, waardoor de mechanische eigenschappen van de lasverbinding in gevaar komen. Gebrek aan reiniging tussen de passages veroorzaakt het beroemde "slakopname"-defect.

Gebruikelijke parameters voor het lassen van staal

De onderstaande tabel toont een voorbeeld van typische parameters per diameter voor de type 7018 gecoate elektrode. De 7018-elektrode wordt het meest gebruikt in verantwoordelijke werkzaamheden, maar raadpleeg een lasspecialist voor de meest economische en productieve elektrode en parameters die u kunt gebruiken. Je werk.

Proces-geïnduceerde discontinuïteiten

De las die wordt verkregen door booglassen met beklede elektroden kan bijna alle soorten discontinuïteiten bevatten. Hieronder vindt u enkele van de meest voorkomende discontinuïteiten die kunnen optreden wanneer dit proces wordt gebruikt.

Porositeit

In het algemeen wordt het veroorzaakt door het gebruik van verkeerde technieken (lange booglengte of hoge lassnelheid), door het gebruik van onedel metaal zonder adequate reiniging of door een natte elektrode.

Geclusterde porositeit komt soms voor bij het openen en sluiten van de boog. De lastechniek met een kleine achterwaartse pas, direct na het starten van de lasbewerking, stelt de lasser in staat om het gebied aan het begin van de las opnieuw te smelten, waardoor het gas vrijkomt en dit soort discontinuïteit wordt vermeden. Vermiforme porositeit wordt meestal veroorzaakt door het gebruik van een natte elektrode.

insluitsels

Ze worden veroorzaakt door onjuiste behandeling van de elektrode en slechte reiniging tussen passages. Het is een voorspelbaar probleem, in het geval van een ontoereikend ontwerp in termen van toegang tot de te lassen verbinding of zelfs met kleine afschuiningshoeken.

Gebrek aan fusie

Resultaten van onjuiste lastechniek: snel lassen, onvoldoende voorbereiding van de verbinding of materiaal, te lage stroomsterkte.

Gebrek aan penetratie

Resultaten van onjuiste lastechniek; snel solderen, onjuiste verbinding of materiaalvoorbereiding, stroom te laag en elektrodediameter te groot.

Concaviteit en overlap

Ze zijn te wijten aan fouten (slordigheid) van de lasser.

Scheuren in de keel en scheuren in de wortel

Wanneer ze verschijnen, eisen ze, te vermijden, veranderingen in de lastechniek of verandering van materialen.

Interlamellaire scheur

Deze discontinuïteit wordt niet gekarakteriseerd als een lasfout. Het treedt op wanneer het basismetaal, dat geen hoge spanningen ondersteunt die worden gegenereerd door de samentrekking van de las, in de richting van de dikte, scheurt in de vorm van stappen, die zich in vlakken evenwijdig aan de walsrichting bevinden.

Ter informatie specificeren sommige ingenieurs een "Z"-trektest om de weerstand van dit materiaal tegen dit soort scheuren te evalueren.

Barsten in de marge en scheuren onder de kraal

Dit zijn scheuren, zoals we zullen zien, als gevolg van koudscheuren. Ze treden enige tijd nadat de las is uitgevoerd op en worden daarom mogelijk niet gedetecteerd door een inspectie die onmiddellijk na het lassen wordt uitgevoerd. Ze komen normaal gesproken voor terwijl waterstof in het soldeer wordt opgesloten.

Als voorbeeld van waterstofbronnen kunnen we noemen: hoge luchtvochtigheid, natte elektroden, vuile oppervlakken.

Deze waterstof, gecombineerd met een fragiele microstructuur en een voldoende hoge restspanning, dragen bij aan het ontstaan ​​van dit soort scheuren.

Undercut (lijkt op een beet)

Hoge stroomsterkte (stroom), zeer heet deel.

Milieu- en individuele beschermingsvoorwaarden

Er mag niet gelast worden in de aanwezigheid van regen en wind, tenzij de te lassen verbinding goed beschermd is.

De elektrische boog zendt naast uitsteeksels en schadelijke gassen ook zichtbare en ultraviolette straling uit. Om deze redenen moet de lasser goed worden beschermd met behulp van filters, handschoenen, beschermende kleding, veiligheidsglas en moet worden gelast op plaatsen met voldoende ventilatie.

Meer informatie over Lassen

Meer weten over lassen? Bezoek mijn Snelle Cursus.

Citaat

Als je een feit of stukje informatie in een opdracht of essay moet opnemen, moet je ook vermelden waar en hoe je dat stukje informatie hebt gevonden (Wat is Shielded Metal Arc Welding).

Dat geeft geloofwaardigheid aan je paper en is soms vereist in het hoger onderwijs.

Om je leven (en citeren) gemakkelijker te maken, kopieer en plak je de onderstaande informatie in je opdracht of essay:

Luz, Gelson. Wat is Shielded Metal Arc Welding (SMAW)?. Materialen blog. Gelsonluz.com. dd mm jjjj. URL.

Vervang nu dd, mm en jjjj door de dag, maand en jaar waarop u door deze pagina bladert. Vervang ook de URL voor de daadwerkelijke url van deze pagina. Dit citatieformaat is gebaseerd op MLA.