Free Press

Shielded metal arc welding of SMAW is een van de meest gebruikte lasmethoden. Het is ook een van de vroegste lastechnieken die ooit zijn ontwikkeld.

Doordat bij het booglassen van afgeschermd metaal eenvoudige apparatuur wordt gebruikt, is het vrij ongecompliceerd. In tegenstelling tot TIG-lassen en andere geavanceerde lasmethoden, is SMAW-lassen niet al te moeilijk om te leren, waardoor het een goed startpunt is voor beginners.

Hier leert u over verschillende tips en trucs om de kunst van het SMAW-lassen onder de knie te krijgen.

SMAW-lassen wordt ook wel handmatig booglassen (MMAW), flux shielded arc welding en stick welding genoemd.

Wat is Shielded Metal Arc Welding?

SMAW-lassen is een lastechniek waarbij een met flux bedekte elektrode helpt een lasverbinding tot stand te brengen. Eenvoudig gezegd, smelt het toevoegmateriaal om een smeltbad te vormen, dat stolt om eerder gescheiden metalen delen samen te voegen.

Het toevoegmateriaal wordt gesmolten door middel van een elektrische boog. De boog wordt gecreëerd tussen een metalen werkstuk en de verbruikselektrode door middel van de stoklasmachine, die is aangesloten op een stopcontact om gelijkstroom of wisselstroom te genereren. De door de lasmachine opgewekte wissel- of gelijkstroom verschijnt in de vorm van een boog tussen de elektrode en het basismetaal. Vaak geeft de gelijkstroom de beste laseigenschappen.

De boog smelt zowel de verbruikselektrode als het basismetaal dat wordt gelast. Het aldus gevormde smeltbad bestaat uit gesmolten metaal. Het grootste deel van het gesmolten toevoegmateriaal wordt geleverd door de elektrode.

Als u de elektrode gestaag langs het oppervlak van het basismetaal beweegt, vormt zich een gelijkmatige laag metaalafzetting die een kraal wordt genoemd.

De warmte die door de boog wordt opgewekt, zet het vloeimiddel om in een beschermende gaslaag, die het lasbad beschermt tegen corrosie en verontreiniging door de atmosfeer. Deze beschermende gaslaag is noodzakelijk omdat zij zorgt voor een foutloze lasverbinding die sterk en betrouwbaar is. Daardoor is geen afzonderlijke gastank nodig voor de toevoer van beschermgas ter bescherming van het lasbad. Bij het ontbreken van een geschikte gaslaag zijn lassen vaak zwak, defect en bros.

Het gesmolten lasbad stolt langzaam tot een stevige lasverbinding die afzonderlijke metaaldelen stevig met elkaar verbindt. Tijdens dit lasproces ontstaat ook een slaklaag. Deze laag moet bij het stollen worden afgehakt. Door deze afbrokkeling is het SMAW-lassen tijdrovender dan andere lasprocedures. U kunt dit proces echter versnellen door een geschikte elektrode te kiezen.

SMAW-lassen wordt het vaakst toegepast bij onderdelen van ijzer en staal. Het wordt echter ook tot op zekere hoogte gebruikt voor aluminium en diverse metalen.

Stick Welding Advantages

• Werkt goed in winderige en regenachtige omstandigheden.
• Shielded metal arc welding equipment is goedkoop.
• Er is geen extern beschermgas nodig omdat de flux voor de beschermende gaslaag zorgt – dit maakt stick welding kosteneffectief.
• Vergeleken met andere lastechnieken, wordt stoklassen minder beïnvloed door vuil, corrosie en verf – dit kan voor het lassen reinigingstijd besparen.
• U kunt de staven voor verschillende metalen gemakkelijk verwisselen.
• U kunt de grondklem op een aanzienlijke afstand van het lasgebied bevestigen.

Stick welding Nadelen

• Stick welding kan trager zijn dan andere technieken.
• Het is niet zo gemakkelijk als MIG-lassen – operators met een hoger niveau van vaardigheid en bekwaamheid zijn nodig voor een bevredigende stick welding kwaliteit.
• Het weggooien van de slak aan het einde van het lassen is tijdrovend en verlaagt de productiviteit.
• Stoklassen is ongeschikt voor zeer dunne secties.
• Vergeleken met andere lasmethoden, moet de verbruiks elektrode vaker worden vervangen.
• Stoklassen kan buitensporige porositeit, ruwe oppervlakken en spatten produceren.

Lascircuit vermogen

Het vermogen geleverd door het lascircuit wordt meestal uitgedrukt in de vorm van stroom en spanning. De spanningswaarde is afhankelijk van de booglengte, die op zijn beurt wordt bepaald door de diameter en het type van de elektrode. Het vermogen van de lasstroomkring wordt gewoonlijk uitgedrukt in ampère. De lasstroom is afhankelijk van de laspositie, de dikte van de te lassen metalen delen en de diameter van de elektrode. Dikke metalen delen hebben een grotere stroom nodig dan dunnere metalen delen. Dikkere elektroden hebben een grotere stroom nodig in vergelijking met dunnere elektroden.

SMAW Lasbescherming

Voordat u begint met SMAW lassen, moet u veiligheidsuitrusting aantrekken om uzelf te beschermen tegen lasgevaren. Het is belangrijk om beschermende uitrusting aan te schaffen zoals een lashelm en beschermende kleding zoals schorten, jassen, handschoenen en laarzen. De ultraviolette straling die door de vlamboog wordt opgewekt, is schadelijk voor zowel de ogen als de huid. Langdurige blootstelling aan deze gevaarlijke stralen kan verschillende medische aandoeningen veroorzaken, waaronder huidkanker en blijvend oogletsel. SMAW-lassen produceert ook grote hitte, hete slakken en spatten in overvloed, die ernstige verwondingen kunnen veroorzaken. Handschoenen, schorten en andere beschermende kleding kunnen worden gebruikt voor bescherming tegen deze gevaren.

U moet ervoor zorgen dat het oppervlak van het metaal dat wordt gelast schoon is voordat u begint met stoklassen. In vergelijking met andere lastechnieken wordt het booglassen met afgeschermd metaal minder beïnvloed door onzuiverheden op het oppervlak. Toch bestaat nog steeds de mogelijkheid dat deze onzuiverheden tot ernstige defecten in de lasverbinding leiden. Daarom is het noodzakelijk het oppervlak te reinigen alvorens te lassen.

Na het reinigen van de oppervlakken, plaatst u de meest geschikte elektrode in het lasapparaat. Configureer de stroominstellingen volgens de richtlijnen vermeld in de gebruikershandleiding van het lasapparaat. U bent nu klaar om het SMAW-lassen uit te voeren.

Initieer de elektrische boog

U kunt de boog starten met een van de twee methoden: krasstart en tikken.

Om een stabiele lasboog te ontwikkelen via de krasstartmethode, moet u eerst met de elektrode op het werkstukoppervlak krassen en deze weg bewegen. Je moet de elektrode over het metaaloppervlak slepen op dezelfde manier als je een lucifer aanslaat. Als deze beweging correct wordt uitgevoerd, zal een boog worden geïnitieerd en kunt u uw lasklus uitvoeren. Het ontwikkelen van deze lasboog kan nogal lastig zijn en zal enige oefening vergen om te perfectioneren.

Als de boog is verdwenen na het slaan van de elektrode op het werkstuk, dan impliceert dit dat u de elektrode te ver van het oppervlak heeft getild. Probeer de elektrode zo dicht mogelijk bij het metaaloppervlak te houden zonder contact te maken. Als er langdurig contact is, dan kan de elektrode door de stroom vastkleven aan het basismetaal. Als dit gebeurt, is een snelle draai voldoende om de elektrode te bevrijden.

In wezen verschilt de tapmethode niet veel van de krasstartmethode. Bij de tapmethode moet u de elektrode recht op het basismetaal neerbrengen, terwijl u hem in een hoek van 90 graden ten opzichte van het oppervlak houdt. Zodra de elektrode het oppervlak raakt, tilt u hem lichtjes op. Een vlamboog zal ontstaan als de elektrode omhoog komt. Als de boog wordt onderbroken, dan moet u de elektrode te hoog hebben opgetild. Als u niet snel genoeg bent en er is langdurig contact tussen de elektrode en het oppervlak, dan kan de elektrode aan het metalen deel blijven kleven. Geef de elektrode een snelle draai om hem los te trekken.

Naast kennis van de juiste techniek – die niet al te moeilijk is – vereist het ontsteken van een boog behendigheid, die door oefening kan worden bereikt. U kunt oefenen op stukken plat metaal om te leren hoe u een boog in één keer kunt aanhouden. Zodra u dit proces onder de knie heeft, kunt u ook oefenen om de elektrode met een constante snelheid langs het metaaloppervlak te bewegen om de lasrups gelijkmatig aan te brengen.

Terwijl u oefent met het maken van lasrups, moet u onthouden dat de elektrode bijna loodrecht moet staan ten opzichte van het metaaloppervlak. Het is het beste om de elektrode 10 tot 30 graden in de lasrichting te kantelen voor de meest consistente resultaten.

Verschillende Lasposities

Voordat u een laspositie aanneemt, moet u nadenken over het effect van de zwaartekracht op het gesmolten lasbad. Aangezien dit een zwembad van vloeibaar metaal is, zal het zich op dezelfde manier gedragen als andere vloeistoffen. Dit effect in aanmerking nemend, moet u de meest geschikte positie innemen om effectief en veilig te lassen.

Verticale en horizontale lassen kunnen steun krijgen van schuine kanten en steunplaten. Voor beide soorten lassen, oriënteer de elektrode in een hoek van 90 graden ten opzichte van het oppervlak van het basismetaal.

Overhead lassen kan aanzienlijk moeilijk zijn vanwege het gevaar dat wordt gevormd door neervallende spatten. Een steunplaat kan in deze situatie nuttig zijn. Voor vlakke lassen moet de elektrode in een hoek van 90 graden ten opzichte van het metaaloppervlak worden georiënteerd. Waar mogelijk, moet u ook proberen de elektrode iets te kantelen, zodat er geen druppels op apparatuur vallen.

Groeflassen

Voor de dunnere metalen kunt u vertrouwen op een vierkante groeflas. Maar voor metalen delen dikker dan 3/16 inch, moet u een slijpmachine of plasmasnijder gebruiken om afgeschuinde randen te snijden.

Voor zowel v-groeflassen als vierkante groeflassen, moet u de elektrode in een hoek van 90 graden ten opzichte van het basismetaaldeel plaatsen. Voor betere resultaten, kantel hem lichtjes in de richting van de lasbeweging. Kantelen in andere richtingen kan de lassen ondoeltreffend maken.

T-naad lassen

Wanneer u hoeklassen maakt, moet u de elektrode in een hoek van 45 graden ten opzichte van de las plaatsen. Anderzijds kunt u de hoek verminderen bij het werken aan overlapverbindingen. Om de sterkte van de aldus gevormde verbinding te verhogen, geeft u een cirkelvormige beweging aan de elektrode. Voor beide soorten verbindingen is het het beste om beide zijden te lassen om een maximale duurzaamheid en sterkte te garanderen.

Troubleshooting Hints and Tricks

U kunt een aantal problemen tegenkomen terwijl u de basisbeginselen van het booglassen met afgeschermd metaal leert. U zult veel beter worden in lassen door consequent te oefenen en nieuwe dingen uit te proberen om beter te worden. In het geval dat u tegen problemen aanloopt, kunt u de volgende trucs voor probleemoplossing toepassen om die problemen op te lossen.

Het starten van de boog kan een uitdaging zijn, vooral voor beginners. Als u het oppervlak krabt om de boog te ontwikkelen, kan de elektrode aan het metalen oppervlak blijven plakken. Maakt u zich geen zorgen. Het enige wat u hoeft te doen is de elektrode scherp te draaien. Hierdoor komt de elektrode los van het oppervlak. U kunt dan weer verder werken met de elektrode.

Als u eenmaal begint met lassen, moet u uw hand soepel en gestaag bewegen om de boog in stand te houden. Als u de elektrode te ver weg van het oppervlak beweegt, kan de boog verdwijnen. Hervat het lassen eenvoudig vanuit dezelfde positie op het basismetaal waar de las onderbroken werd. U hoeft er alleen maar voor te zorgen dat de juiste afstand wordt aangehouden tussen het oppervlak en de elektrode.

Inzicht in de meest geschikte boogafstand kan nuttig zijn. Raadpleeg de instructies van de fabrikant om meer te weten te komen. Een booglengte van 1/8 inch is normaal gesproken geschikt voor elektroden met een diameter van 1/8 inch. Dunnere elektroden zullen goed werken bij een booglengte van 1/16 inch.

Als er onvoldoende penetratie is, dan zult u verschillende mogelijke factoren moeten overwegen om de werkelijke oorzaak te bepalen. Een van deze factoren is de verplaatsingssnelheid. Als de elektrode te snel beweegt, dan zal de lasdikte te onregelmatig en te smal zijn. Beweegt de elektrode te langzaam, dan zal zich te veel gesmolten metaal ophopen, hetgeen onnodig en verspillend is.

Met oefening kunt U de elektrode met de juiste snelheid bewegen. De beste resultaten bereikt u in horizontale of vlakke positie. Maar als u in een bovenhoofdse of verticale positie moet lassen, moet de stroom minder zijn dan die voor de horizontale positie. De beste lasverbinding wordt gevormd door korte booglengtes aan te houden en de elektrode met een constante snelheid te bewegen.

Als u vindt dat de lassen te zwak zijn en breken, moet u ze testen met een hamer voordat u het lasgereedschap weglegt. U hoeft de lassen niet direct aan te slaan. De hamerslag moet 2 tot 3 centimeter van de lasnaad verwijderd zijn.

Voordat u verder gaat met lassen of meerdere lassen afmaakt, moet u de slak afspanen voor een glad oppervlak.

Shielded Metal Arc Welding Best Practices

U kunt ook de volgende stappen nemen om de beste kwaliteit lassen van de afgeschermde metaalboog lastechniek te garanderen.

Kies staal uit het normale bereik

Het selecteren van staal uit het normale bereik zal goede stick lassen resultaten opleveren. Dit omvat staalsoorten tussen AISI-SAE 1015 en 1025. Voor deze staalsoorten bedraagt het zwavelgehalte minder dan 0,035 procent en heeft het siliciumgehalte een maximumwaarde van 0,1 procent. Het hechtlasproces met deze staalsoorten is gemakkelijker en handiger aangezien zij hogere lassnelheden toelaten. De neiging tot scheuren wordt ook geminimaliseerd als gevolg van de wenselijke metallurgische eigenschappen van deze staalsoorten.

Als u koolstofstaal en laaggelegeerd staal moet lassen waarvan de chemie buiten het normale bereik ligt, dan zal er een grotere kans zijn op lasdefecten. Deze staalsoorten hebben meer kans om te scheuren bij het stoklassen. Het risico op dit soort defecten neemt nog verder toe bij stoklassen van stijve constructies en zware platen uit deze staalsoorten.

In verband met deze problemen moet u bepaalde tegenmaatregelen nemen. Vooral staalsoorten met een hoog fosfor- en zwavelgehalte zijn niet ideaal voor hechtlassen. Als U deze staalsoorten moet lassen, zorg er dan voor dat U lage waterstof en smalle diameter elektroden gebruikt. Het is beter te lassen met een tragere voortloopsnelheid zodat het smeltbad langer gesmolten blijft. Hierdoor is er voldoende tijd voor gasbellen om uit te koken. Deze gasbellen zouden anders bij een te snelle stolling in het lasbad opgesloten raken, waardoor poreusheid zou ontstaan.

Kies de beste laspositie

De kwaliteit van de afgewerkte las wordt sterk beïnvloed door de laspositie. Voor stalen platen tussen 10 en 18 gauge dikte, zult u in staat zijn om de snelste lassnelheid te bereiken bij een neerwaartse hoek tussen 45 en 75 graden. Het is niet nodig om te veel te lassen of een las te leggen die groter is dan wat nodig is. Dit zal te veel gesmolten metaal produceren dat tot doorbranden kan leiden.

Voor laaggelegeerde en hoogkoolstofstalen platen, voer het stoklassen uit door de stukken in een vlakke positie te houden.

Kies de meest geschikte elektrodeafmeting

Grote elektroden voeren grotere stromen en zetten het toevoegmetaal in een hoger tempo af. Voor een hoge laskwaliteit moet u de grootste elektrode gebruiken die praktisch is. Het kan echter nodig zijn de elektrode klein te houden voor grondlagen en plaatmetaal om doorbranden te voorkomen. De diameter van de elektrode kan ook worden beperkt door de afmetingen van de lasnaad.

Defecten van het booglassen met afgeschermd metaal en hun oplossingen

Hier volgen enkele van de meest voorkomende defecten bij het stoklassen, samen met hun mogelijke oplossingen.

Barsten

Barsten is een betrokken onderwerp aangezien vele verschillende soorten scheuren zich op diverse plaatsen langs de lasnaad kunnen ontwikkelen. Alle scheuren vormen een ernstig risico omdat er altijd de mogelijkheid bestaat dat zij in omvang toenemen en in breuken overgaan. De legering, het hoge zwavelgehalte of het hoge koolstofgehalte in onedele metalen zijn het vaakst verantwoordelijk voor scheurvorming.

Om het risico van scheurvorming te minimaliseren, moet u de volgende stappen volgen tijdens het stoklassen:

• Gebruik elektroden met een laag waterstofgehalte.
• Voor stijve verbindingen en zware platen, gebruik hoge voorverwarmingen.
• Gebruik elektroden met een kleine diameter en lage stromen om de penetratie te verminderen. Dit zal het aantal legeringen verminderen die in het lasbad van het basismetaal worden opgenomen.
• Voor vul- of meerpassenlassen, wees er zeker van dat de lasparel de juiste grootte en vorm heeft om scheurvorming te voorkomen. U kunt extra lagen toevoegen als u hier zeker van bent. U kunt de grootte van de lasrups vergroten door 5 graden naar boven te lassen, met een korte lasboog en een lage voortloopsnelheid. Voer het lassen uit terwijl het werkstuk heet is.

Rigide onderdelen hebben een grotere neiging tot scheuren. Las in de richting van het niet vastgeklemde uiteinde als dit mogelijk is. Er moet een ruimte van minstens 1/32 inch tussen de platen zijn om krimpen tijdens het afkoelen van de las mogelijk te maken. U kunt de lasrupsen ook afpinnen terwijl ze heet zijn om de spanning te verminderen.

Ondiepe Penetratie

Penetratie is de diepte tot waar de las in het basismetaal gaat. Dit is meestal niet goed zichtbaar. Voor lassen met hoge sterkte is volledige penetratie nodig tot het laagste punt van de verbinding. Als u een laag penetratieprobleem opmerkt, probeer dan langzamere rijsnelheden en hogere stromen. Kleine elektroden hebben meer kans om helemaal door te dringen in smalle diepe groeven.

Houd enige speling aan de onderzijde van de las.

Slechte fusie

Een goede fusie bestaat wanneer een massieve kraal is gevormd over de gehele lengte van de las en het smeltbad is gestold om beide zijden van de las sterk te verbinden. Slechte fusie is gemakkelijk zichtbaar en moet worden opgelost voor sterke verbindingen. U kunt de stringer bead methode en hogere stromen gebruiken om slechte fusie te behandelen. Zorg ervoor dat de randen van de verbinding vrij zijn van vuil. U kunt ook elektrode 11 of AWS E6010 gebruiken, die in de onzuiverheden kan snijden. Als er te veel spleet is, dan moet u de weeftechniek toepassen om de spleet te dichten.

Porositeit

Porositeit is meestal niet zichtbaar, wat jammer is als men bedenkt hoe veel voorkomend en ernstig het is. Om het risico van porositeit te minimaliseren, reinigt u het oppervlak van het basismetaal voorafgaand aan het stoklassen. Zorg ervoor dat het lasbad langere tijd gesmolten blijft. Hierdoor krijgen gasbellen voldoende tijd om te ontsnappen. Deze gasbellen kunnen ingesloten raken als het lasbad te snel stolt. Deze bellen creëren gaten in de vaste structuur, waardoor poreusheid ontstaat.

Gebruik een waterstofarme elektrode voor staal met fosfor-, zwavel-, mangaan- of laag koolstofgehalte. Staal voor vrije bewerking kan een te hoog zwavelgehalte hebben, wat een goed hechtlassen verhindert. In dergelijke gevallen moet u proberen de hoeveelheid basismetaal dat in het smeltbad smelt te minimaliseren door hoge rijsnelheden en lage stroomsterkte te gebruiken. U kunt ook een kortere booglengte gebruiken.

Tijdens het gebruik van waterstofarme elektroden is de lichte sleepmethode aan te bevelen. U kunt dezelfde tegenmaatregelen ook voor oppervlaktegaten toepassen.

Wandelende Boog

Als u DC-stoklassen uitvoert, dan kan de boog gaan dwalen van zijn beoogde koers als gevolg van interferentie door zwervende magnetische velden. Dit probleem is waarschijnlijker bij gecompliceerde verbindingen en hogere stromen. De beste manier om het probleem van de zwervende vlamboog onder controle te houden is over te schakelen op wisselstroom. Als deze methode niet werkt, gebruik dan kleinere elektroden, kortere booglengte en lagere stroom.

U kunt ook het stroompad wijzigen door de werkverbinding naar een andere sectie binnen het werkstuk te verplaatsen. U kunt ook proberen verbindingen te maken op verschillende plaatsen. U kunt ook uitlooplipjes proberen, lassen naar afgewerkte verbindingen en stalen blokken plaatsen om het elektrische pad te veranderen. U kunt ook kleine plaatjes langs de naad bevestigen aan de uiteinden van de las.

Natte elektroden

Als de stroom en de polariteit in overeenstemming zijn met de richtlijnen van de fabrikant, maar de boog is nog steeds onstabiel, dan kan het een geval van natte elektroden zijn. Open een nieuwe container voor droge elektroden. Als het probleem zich regelmatig voordoet, moet u open elektrodencontainers in verwarmde kasten plaatsen.

Undercutting

Undercutting lijkt misschien alleen een uiterlijke kwestie, maar het kan de lassterkte verslechteren als de las vermoeiing of een trekkracht ondergaat. U kunt de mogelijkheid van undercuts minimaliseren door de rijsnelheid te vertragen en de stroom te verlagen. U kunt ook een kleinere elektrode gebruiken voor een lasbad dat u aankunt. Probeer ook de hoek van de elektrode te variëren. Vermijd te veel weven en beweeg de elektrode met een gelijkmatige verplaatsingssnelheid.

Spatten

Spatten heeft niet veel invloed op de sterkte van de las. Het leidt echter wel tot een slechte oppervlakteafwerking en dus hogere schoonmaakkosten. U kunt overmatig spatten op een aantal verschillende manieren onder controle houden.

De eerste methode is de stroom relatief laag te houden. Zorg er echter voor dat deze verlaagde stroom binnen het bereik ligt voor de gegeven elektrodegrootte en -type. De stroom moet de juiste polariteit hebben.

U kunt ook spatten verminderen door de booglengte te verkorten. Als het smeltbad zich voor de lasboog verspreidt, pas dan de hoek van de elektrode iets aan. Wees voorzichtig met boogvlammen. Dit wordt een zwervende boog genoemd. De elektrode moet volledig droog zijn.

Conclusie

Niet alleen heeft u de grondbeginselen van het stoklassen en zijn technieken geleerd, u heeft ook geleerd over stoklasdefecten en hun remedies. Dit zal u helpen om lassen van hoge kwaliteit te maken die vrij zijn van defecten.

Gelijkaardige berichten:

• Wat is MMA-lassen?
• Wat is het verschil tussen AC- en DC-lassen?
• Wat zijn laselektroden (en wat u moet weten)?