Lassen is een van de populaire verbindingsprocessen die bijna alle andere permanente verbindingsprocessen, waaronder klinken, heeft vervangen. Intensieve ontwikkeling van lastechniek gedurende de laatste decennia maakt het een prominente keuze voor het verbinden van metalen constructies, kunststoffen en zelfs keramiek. Lassen is per definitie een van de verbindingsprocessen die twee of meer componenten permanent kunnen verbinden door middel van coalescentievorming, al dan niet met toepassing van extra vulmateriaal, warmte en druk. Er bestaat een grote verscheidenheid aan dergelijke processen om tegemoet te komen aan de behoefte om verschillende materialen op verschillende manieren te assembleren. Dergelijke processen kunnen worden geclassificeerd als booglassen, gaslassen, weerstandslassen, solid-state lassen en intens-energielassen. Elk van deze groepen heeft weer verschillende processen. MIG- en TIG-lassen zijn twee verschillende booglasprocessen.

Bij booglassen , ontstaat er een elektrische boog tussen het moedermetaal en de elektrode. Deze boog is de voornaamste warmtebron om de oppervlakten van onedel metaal te smelten om samensmelting te vormen. Omdat basismetalen nodig zijn om te smelten om verbinding te bereiken, zijn alle booglasprocessen in feite smeltlassen. Er zijn verschillende booglasprocessen zoals handmatig metaalbooglassen (MMAW), gasmetaalbooglassen (GMAW), gaswolfraambooglassen (GTAW), ondergedompeld booglassen (SAW), fluxkernbooglassen (FCAW), elektroslaklassen (ESW), enz. Ze zijn allemaal gebaseerd op hetzelfde principe wat betreft verbindingstechniek, maar hun mogelijkheden en proces zijn verschillend. Elk van hen biedt bepaalde voordelen ten opzichte van andere.

Gasmetaalbooglassen (GMAW) is een zeer productief smeltlasproces waarbij verbruikbare elektrode continu vanaf een draadspoel naar de laszone wordt gevoerd met behulp van een geautomatiseerd systeem. Boog, gevormd tussen elektrode en basismetalen bij aanwezigheid van voldoende potentiaalverschil, smelt de elektrode met een snellere snelheid en zet zich vervolgens af op de wortelspleet om het proces te bestendigen. Er wordt ook geschikt beschermgas geleverd om de boog bij hoge temperatuur en de omliggende gebieden te beschermen tegen oxidatie. Op basis van de eigenschap van beschermgas kan GMAW van twee soorten zijn:metaalactief gas en metaalinert gas. Bij metaal inert gas (MIG) lassen , een chemisch inert gas (zoals argon, helium, enz.) wordt gebruikt voor afschermingsdoeleinden; bij het lassen met actief metaalgas wordt een chemisch actief gas (zoals koolstofdioxide of zuurstof) gemengd met inert gas om te gebruiken voor afschermingsdoeleinden.

Gas tungsten arc lassen (GTAW), in de volksmond bekend als tungsten inert gas (TIG) lassen , is een veelzijdig en betrouwbaar smeltlasproces dat gebruik maakt van een niet-verbruikbare wolfraamelektrode om de elektrische boog te vormen. Vulmetaal kan, indien nodig, ook extern worden aangevoerd door een vulstaaf in de laszone te voeren. In tegenstelling tot MIG-lassen is TIG-lassen niet geschikt voor een hoge afzettingssnelheid van het vulmiddel; de kwaliteit van de verbinding en het uiterlijk van de lasrups is echter veel beter. Daarom zijn zowel MIG- als TIG-lassen smeltlasprocessen waarbij warmte wordt geleverd door een elektrische boog en beide gebruiken inert gas als beschermgas. Ze verschillen echter op bepaalde manieren, inclusief het proces en de mogelijkheden. Verschillende verschillen tussen MIG-lassen en TIG-lassen worden hieronder in tabelvorm weergegeven.

Tabel:Verschillen tussen MIG-lassen en TIG-lassen

Verbruikbare en niet-verbruikbare elektrode: Een geleidende elektrode is verplicht in elk booglasproces om de boog te vormen. Soms zet deze elektrode zelf gesmolten metaal af in de wortelspleet tussen grondplaten. Een verbruikbare elektrode is een elektrode die kan smelten door boogwarmte om vulmiddel af te zetten tijdens het lassen. Integendeel, het is niet te verwachten dat een niet-verbruikbare elektrode tijdens het lassen smelt en dus moet er toevoegmetaal extern worden toegevoerd wanneer dit bedoeld is. Bij MIG-lassen smelt de slijtbare elektrode door boogwarmte en levert vervolgens toevoegmetaal. De elektrode wordt dus continu met een vooraf gedefinieerde snelheid in de laszone gevoerd. TIG-lassen wordt uitgevoerd met een niet-slijtbare elektrode en smelt dus niet om vulmiddel aan te leveren. Indien vulmiddel gewenst is, wordt dit aanvullend geleverd door een vulstaaf met een kleine diameter onder de boog te voeren.

Materiaal elektrode: Het vulmateriaal moet compatibel zijn met het moedermateriaal, anders ontstaat er gebrekkig laswerk. Bij MIG-lassen kan toevoegmetaal (hetzelfde als elektrodemetaal) worden gekozen op basis van het basismetaal. De elektrode kan dus van een grote verscheidenheid aan metalen worden gemaakt, elk is meestal geschikt voor een kleine groep onedele metalen. Bij TIG-lassen is de elektrode altijd gemaakt van wolfraam vanwege zijn sterkte, hoge smelttemperatuur en goede vormvastheid. Soms worden er ook weinig legeringselementen toegevoegd (bijvoorbeeld thorium, lanthaanoxide, ceriumoxide, zirkoniumoxide, enz.) met wolfraam voor het verbeteren van verschillende laseigenschappen zoals elektronenemissiviteit, elektrode-erosie, enz.

Depositiesnelheid en productiviteit van vulmiddel: Bij het MIG-lasproces wordt de elektrode in de vorm van draad met een kleine diameter die in een zwembad wordt gewikkeld, continu gevoed door een goed gemechaniseerde opstelling. Er kan dus sneller vulstof worden aangebracht en bijgevolg is dit lasproces zeer productief in vergelijking met TIG-lassen. MIG-lassen is dus geschikt wanneer de rand wordt voorbereid in V- of U-vorm of wanneer de grondspleet groter is.

Spatniveau en uiterlijk: Spatten zijn kleine druppeltjes gesmolten vulmetaal die worden geproduceerd als gevolg van boogverstrooiing en vervolgens uit de laszone komen. Deze spatten veroorzaken verlies van vulmetaal dat leidt tot een niet-uniforme afzettingssnelheid van het vulmiddel. Het destabiliseert ook de boog. Abrupt neergeslagen druppeltjes van gesmolten metaal belemmeren ook het uiterlijk en vereisen soms slijpen om het te verwijderen. Veel booglasprocessen produceren spatten, waaronder GMAW (zowel MIG als MAG). Hoewel MIG de neiging heeft om spatten op een laag niveau te produceren, kan het niet op een spatvrije manier worden uitgevoerd, zelfs niet als een optimale set procesparameters en de juiste lastechniek worden gebruikt. TIG-lassen produceert meestal geen spatten tenzij het oppervlak van het werkmateriaal niet schoon is. De lasrups geproduceerd door TIG-lassen is schoon, glad en aantrekkelijk.

Autogene, homogene en heterogene modi: Op basis van de toepassing van toevoegmetaal en de samenstelling ervan, kan lassen worden geclassificeerd als autogene, homogene en heterogene modi. Er wordt autogeen gelast zonder toevoeging van toevoegmateriaal. Wanneer de wortelopening vrijwel nul of erg klein is, is er geen vulmiddel nodig. Bij homogeen lassen wordt vulmiddel aangebracht en is de samenstelling van het vulmiddel min of meer gelijk aan die van het moedermetaal. Vulstof wordt ook toegepast in heterogene lasmodus, maar de samenstelling van de vulstof verschilt aanzienlijk van die van het moedermetaal. Aangezien een slijtbare elektrode inherent is aan MIG-lassen, kan deze niet in autogene modus worden uitgevoerd. In tegenstelling hiermee is TIG geschikt en heeft de voorkeur voor een dergelijk doel. TIG kan ook voordelig worden toegepast voor homogene en heterogene modi met een optimale set parameters.

Mogelijkheid voor overhead samenvoegen: De laspositie omvat met de hand omlaag, schuin, boven het hoofd, enz. De laspositie boven het hoofd is erg moeilijk uit te voeren omdat het vulmiddel moet worden afgezet tegen de zwaartekracht. Het gesmolten metaalbad heeft altijd de neiging om naar beneden te vallen en kan zelfs de lasser verwonden. Dus zwaartekracht alleen is niet geschikt voor een goede afzetting van vulstof; in feite legt het een beperking op. Lorentzkracht helpt in een dergelijke situatie. TIG-lassen met een optimale set parameters kan worden gebruikt voor lassen boven het hoofd. Er is echter een ervaren lasser nodig om een ​​goede penetratie en laskwaliteit te bereiken.

Wetenschappelijke vergelijking tussen lassen met metaalinert gas (MIG) en lassen met wolfraaminert gas (TIG) wordt in dit artikel gepresenteerd. De auteur raadt u ook aan de volgende referenties door te nemen voor een beter begrip van het onderwerp.

1. Handboek gasmetaalbooglassen door W.H. Minnick (2007, Goodheart Willcox).
2. Basic TIG &MIG-lassen (GTAW &GMAW) door I.H. Griffin, E.M. Roden en C.W. Briggs (3 ^de editie, Delmar Cengage Learning).