Free Press

Metalen moeten worden geïdentificeerd voor het lassen om de juiste elektrode en methode te kiezen.

Zo hebben bijvoorbeeld magnesium en aluminium een gelijksoortig uiterlijk, maar vereisen verschillende lasprocessen.

De volgende pagina’s leiden u door de verschillende tests, fysische en mechanische eigenschappen die worden gebruikt om de herkomst van metalen te bepalen.

De meeste metalen en legeringen die in dit gedeelte van de site worden beschreven, kunnen met een of meer belangrijke lasprocessen worden gelast (Stick, TIG, MIG, Oxyfuel).

Dit gedeelte beschrijft de kenmerken van metalen en hun legeringen, met bijzondere aandacht voor hun betekenis bij lasbewerkingen.

Alle metalen vallen in twee categorieën, ferro of non-ferro.

1. Ferro metalen – zijn metalen die ijzer bevatten.
   Ferro metalen komen voor in de vorm van gietijzer, koolstofstaal, en gereedschapsstaal. De verschillende legeringen van ijzer, na bepaalde bewerkingen te hebben ondergaan, zijn varkensijzer, grijs gietijzer, wit gietijzer, smeedbaar gietijzer, smeedijzer, gelegeerd staal en koolstofstaal. Al deze soorten ijzer zijn mengsels van ijzer met koolstof, mangaan, zwavel, silicium en fosfor. Andere elementen zijn ook aanwezig, maar in hoeveelheden die de eigenschappen van het metaal niet merkbaar beïnvloeden.
2. Non-ferrometalen – zijn die welke geen ijzer bevatten.
   Aluminium, koper, magnesium, en titaniumlegeringen behoren tot die metalen die tot deze groep behoren.

Fysische eigenschappen van metalen

Vele van de fysische eigenschappen van metalen bepalen of en hoe ze kunnen worden gelast en hoe ze zullen presteren in de praktijk.

De fysische eigenschappen, die uit verschillende metaal-ID methoden bestaan, worden in tabel 7-1 a&b hieronder getoond.

Fysische eigenschappen van metalen – tabel 7-1a en 7-1b

Metaalkleur

De kleur heeft betrekking op de kwaliteit van het licht dat door het metaal wordt weerkaatst.

Massa of Dichtheid

Massa of dichtheid heeft betrekking op de massa in verhouding tot het volume.

Gemeenschappelijk bekend als het soortelijk gewicht, is deze eigenschap de verhouding van de massa van een bepaald volume van het metaal tot de massa van hetzelfde volume van water bij een bepaalde temperatuur, meestal 39°F (4°C).

Bij voorbeeld, de verhouding van het gewicht van een kubieke voet water tot een kubieke voet gietijzer is het soortelijk gewicht van gietijzer. Deze eigenschap wordt gemeten in gram per kubieke millimeter of centimeter in het metrieke stelsel.

Smeltpunt

Het smeltpunt van een metaal is belangrijk met betrekking tot lassen.

De smeltbaarheid van een metaal is gerelateerd aan het smeltpunt, de temperatuur waarbij het metaal overgaat van een vaste naar een gesmolten toestand.

Pure stoffen hebben een scherp smeltpunt en gaan over van een vaste toestand naar een vloeistof zonder een verandering in de temperatuur.

Tijdens dit proces is er echter een absorptie van warmte tijdens het smelten en een vrijgave van warmte tijdens het bevriezen.

De absorptie of vrijgave van thermische energie wanneer een stof van toestand verandert, wordt zijn latente warmte genoemd.

Mercurium is het enige veel voorkomende metaal dat bij normale kamertemperatuur in gesmolten toestand verkeert. Metalen met een lage smelttemperatuur kunnen worden gelast met warmtebronnen met een lagere temperatuur. De soldeer- en hardsoldeerprocessen maken gebruik van metalen met een lage temperatuur om metalen met een hogere smelttemperatuur aan elkaar te verbinden.

Kookpunt

Het kookpunt is ook een belangrijke factor bij het lassen.

Het kookpunt is de temperatuur waarbij het metaal overgaat van de vloeibare toestand naar de dampvormige toestand. Sommige metalen zullen, wanneer zij aan de hitte van een boog worden blootgesteld, verdampen.

Geleidbaarheid

Thermische en elektrische geleidbaarheid hebben betrekking op het vermogen van het metaal om warmte en elektriciteit te geleiden of over te brengen.

• Thermische geleidbaarheid: het vermogen van een metaal om warmte door zijn massa over te brengen, is van vitaal belang bij het lassen, aangezien het ene metaal de warmte van het lasgebied veel sneller kan overbrengen dan het andere. De thermische geleidbaarheid van een metaal geeft de noodzaak van voorverwarming aan en de grootte van de vereiste warmtebron. De warmtegeleidingscoëfficiënt wordt meestal in verband gebracht met koper. Koper heeft de hoogste warmtegeleidingscoëfficiënt van de gebruikelijke metalen, alleen overtroffen door zilver. Aluminium heeft ongeveer de helft van de warmtegeleidingscoëfficiënt van koper, en staal heeft ongeveer een tiende van de warmtegeleidingscoëfficiënt van koper. De warmtegeleidbaarheid wordt gemeten in calorieën per vierkante centimeter per seconde per graad Celsius.
• Elektrische geleidbaarheid: is het vermogen van metaal om een elektrische stroom te geleiden. Een maat voor het elektrisch geleidingsvermogen is het vermogen van een metaal om de doorgang van elektrische stroom te geleiden. Het tegengestelde is weerstandsvermogen, dat wordt gemeten in micro-ohms per kubieke centimeter bij een genormaliseerde temperatuur, gewoonlijk 20°C. Het elektrisch geleidingsvermogen wordt gewoonlijk uitgedrukt in procenten en is gerelateerd aan koper of zilver. Temperatuur speelt een belangrijke rol bij deze eigenschap. Naarmate de temperatuur van een metaal stijgt, daalt het geleidingsvermogen. Deze eigenschap is vooral van belang bij weerstandslassen en in elektrische circuits.

Coëfficiënt van lineaire thermische uitzetting

Op enkele uitzonderingen na zetten vaste stoffen uit bij verhitting en krimpen ze bij afkoeling. De lineaire thermische uitzettingscoëfficiënt is een maat voor de lineaire toename per lengte-eenheid op basis van de verandering in temperatuur van het metaal.

Uitzetting is de toename in de afmeting van een metaal veroorzaakt door warmte. De uitzetting van een metaal in de lengterichting staat bekend als de lineaire uitzetting. De lineaire uitzettingscoëfficiënt wordt uitgedrukt als de lineaire uitzetting per lengte-eenheid voor één graad temperatuurstijging. Wanneer metalen in omvang toenemen, nemen zij niet alleen in lengte toe, maar ook in breedte en dikte. Dit wordt volumetrische uitzetting genoemd.

De lineaire en volumetrische uitzettingscoëfficiënt varieert over een groot bereik voor verschillende metalen. Aluminium heeft de grootste uitzettingscoëfficiënt, het zet bijna twee keer zoveel uit als staal bij dezelfde temperatuurverandering. Dit is belangrijk voor het lassen met betrekking tot kromtrekken, wapeningcontrole en fixturing, en voor het aan elkaar lassen van ongelijke metalen.

Corrosiebestendigheid

Corrosiebestendigheid is de weerstand tegen het vreten of wegslijten door lucht, vocht, of andere agentia. c. Mechanische Eigenschappen.

De mechanische eigenschappen van metalen bepalen het bereik van bruikbaarheid van het metaal en bepalen de benodigde service.