Varianten van SMAW-proces

Dit artikel werpt licht op de vier hoofdvarianten van het Shielded Metal Arc Welding (SMAW) -proces. De varianten zijn: 1. Aanraken Elektrode lassen 2. Bunched elektrode lassen 3. Meerdere booglassen 4. Massief elektrodelassen.

Variant # 1. Touch elektrodelassen:

Lassen met een elektrode is in vergelijking een nieuwere techniek die helpt bij het verbeteren van zowel de productiesnelheid als de laskwaliteit.

Bij het aanraken van de aanraakelektroden wordt de boog op de gebruikelijke manier geraakt, maar zodra een stabiele boog is bereikt, wordt de elektrode naar het werkstuk gedrukt zodat de coating het raakt. De elektrode wordt vervolgens op het beoogde pad bewogen, terwijl de coating continu in contact blijft met het werkstuk. De elektrode is 10 ° tot 15 ° gekanteld ten opzichte van de verticaal in de lasrichting.

Het succes van het aanraken van de aanraakelektroden is gebaseerd op het feit dat de snelheid van smelten van het bekledingsmateriaal lager is dan die van de kerndraad. Dit zorgt voor een vat coating rond de boog en het materiaal wordt door deze beschermde doorgang getransporteerd. De booglengte kan worden gemanipuleerd door de druk die op de elektrode wordt uitgeoefend.

De snelheid van de elektrodevoortgang moet zodanig zijn dat het gesmolten metaal, de slak en de niet-verbrande verkruimelde coating achterblijven en de elektrode niet wordt kortgesloten naar het smeltbad. De lasbreedte kan worden geregeld door de druk op de elektrode in de richting van het lassen; hoger de druk, smaller de kraal.

Elektroden die worden gebruikt voor aanraaklassen zijn meestal van de rutiel en basis gecoate soorten van de zwaar gecoate variëteit. De zware coating is essentieel om te zorgen voor een niet-verbrande lip waarmee een 'touch'-techniek kan worden vastgesteld.

Lassen van de elektrode met de elektrode geeft een dieper indringen dan bereikt met de conventionele methode, dit komt door de concentratie van warmte binnen het kleine gebied dat wordt begrensd door de niet-verbrande lip van de coating. Dit resulteert in een hogere productiesnelheid in de mate van 50%. Aanrakingslassen is van toepassing op neerwaartse enkellaagse stompe en hoeklassen (Fig. 7.28) evenals op lap- en hoeklassen. De methode kan worden gebruikt voor lassen met meerdere runs maar met verminderde efficiëntie.

Variant # 2. Bunched Electrode Welding:

Lassen met gebundelde elektroden wordt gebruikt om de snelheid van metaalafzetting te verbeteren. Twee tot zes elektroden kunnen op drie of vier plaatsen langs hun lengte worden gebundeld met fijne draad en aan de bovenste kale uiteinden worden vastgelast, waar ze in een speciaal ontworpen houder moeten worden vastgehouden, zoals in figuur 7.29.

Hoewel de stroom door alle elektroden in de groep wordt geleid, maar de boog wordt vastgesteld tussen het werk en de dichtstbijzijnde elektrode. De boog blijft op die elektrode totdat de booglengte te lang is om zichzelf in stand te houden en ondertussen heeft een andere elektrode veel dichterbij het lasbadoppervlak gereisd. De boog springt daarom naar de elektrode met de minste spleet ertussen en het werk, en het proces wordt herhaald.

De boog springt dus met regelmatige tussenpozen van de ene elektrode naar de andere. Bij bundeling van twee elektroden wordt de productiesnelheid met ongeveer 30% verhoogd in vergelijking met de normale SMAW-techniek met behulp van een enkele elektrode van dezelfde grootte. Dit komt omdat het mogelijk is om zwaardere lasstromen te dragen zonder de elektroden te oververhitten (vanwege invertalen bij koeling); de tijd van vervanging van de elektroden wordt verminderd en een hogere efficiëntie van de warmte-invoer kan worden bereikt.

Ondanks hogere depositie-efficiëntie is het geen populaire techniek voor lasnaden van hoge kwaliteit. Dit is te wijten aan de onmogelijkheid om een ​​uniforme booglengte te behouden en regelmatig van de ene naar de andere elektrode te springen, wat vaak leidt tot schadelijke effecten van de omringende atmosfeer op het lasmetaal. Hoewel deze techniek is gebruikt in de scheepsbouw om de productiesnelheid te verhogen, wordt het niet aanbevolen voor het lassen van kritieke componenten of constructies.

Soms wordt het moeilijk om de lasbreedte door deze methode te behouden. Het vereist ook bundeling van elektroden en speciale elektrodehouders om ze vast te houden.

Variant # 3. Meerdere booglassen:

Bij lassen met meerdere boogsoorten, wordt gebruik gemaakt van dubbele elektroden die van elkaar zijn geïsoleerd zoals getoond in Fig. 7.30 en gedempt in een speciaal ontworpen elektrodehouder die stroom naar elk van de elektroden geleidt. De afstand 'S' tussen elektroden is 5 tot 6 mm.

Twee fasen zijn verbonden met de twee elektroden en de derde fase met het werk zoals getoond in Fig. 7.31. Drie bogen worden tegelijkertijd behouden, waarvan er twee 'b' en 'c' worden vastgesteld tussen elke elektrode en het werk, terwijl de derde 'a' tussen de elektroden tot stand wordt gebracht. Als gevolg hiervan zijn de smeltsnelheid van de elektroden en de productiesnelheid bijna verdubbeld in vergelijking met een booglassen met één fase.

De hitte van de boog wordt beter benut, wat leidt tot energieverbruik per kilogram metaal dat is afgezet als 2, 75 Kwh in plaats van 3, 5 tot 4 Kwh met enkelfase booglassen. Het proces is echter nogal omslachtig vanwege het toegenomen gewicht van de elektroden en de houder. Dit leidt tot versnelde vermoeidheid van de operator.

Drie-fasen-lastransformator wordt gebruikt om stroom te leveren voor lassen met meerdere booglassen. De driefasige primaire wikkeling is ofwel ster- of delta-verbonden (voor respectievelijk 440 of 220 volt). De secundaire bestaat uit twee spoelen, elk gewikkeld met blote koperstroken op een van de kernbenen. De secundaire spanning in open circuit is 68 volt. Bovendien kan de secundaire worden aangeboord op 34 volt en 110 volt voor speciale toepassingen.

Wanneer het lassen wordt gestopt, worden de elektroden uit het werk verwijderd. De bogen tussen de elektroden en het werk zijn gedoofd, maar de boog tussen de elektroden blijft. Om deze derde boog te doven, heeft de 3-fasen-lastransformator een magnetische contactor die fase twee onderbreekt wanneer de boog 'b' is gedoofd; dit leidt tot het doven van boog 'a' tussen de elektroden.

Drie-fase lastransformatoren zijn meestal ontworpen voor het leveren van een maximale stroom van 400A in handmatige SMAW. De voordelen van lassen met meerdere booglassen omvatten verhoogde productiesnelheid, lager energieverbruik, verbeterde arbeidsfactor en gebalanceerde belasting op de toevoerleidingen.

Variant # 4. Massief elektrodelassen:

Een andere manier om de productiesnelheid bij het lassen te verhogen, is om massieve elektroden te gebruiken met een diameter tussen 8 en 19 mm en met een maximale lengte van ongeveer één meter. Deze elektroden zijn speciaal gemaakt voor het repareren van gietstukken en hebben duidelijk hoge lasstromen nodig. Deze elektroden zijn zo groot en zwaar dat het niet haalbaar is om ze op de normale handmatige manier te gebruiken; in plaats daarvan worden ze gedempt in manipulators om hen te voeden in het werk. Een dergelijke opstelling wordt getoond in Fig. 7.32.

Het groottebereik van massieve elektroden met de vereiste stroom, geschatte afmeting van het ontwikkelde smeltbad en de verkregen depositiesnelheid zijn weergegeven in tabel 7.3.