Aluminium gaslassen uitgelegd: technieken, tips & veiligheid

Oxyacetyleen- en oxywaterstof-lassen zijn de meest gebruikte processen voor gaslassen van aluminium en aluminiumlegeringen. Waterstof kan met zuurstof verbrand worden met dezelfde puntjes als acetyleen. Echter, de temperatuur is lager en grotere puntformaten zijn vereist.

Wanneer acetyleen en zuurstof in de juiste verhoudingen gemengd en ontbrand, bereikt de resulterende vlam een temperatuur van 3482°C. Dit is intens genoeg om alle commerciële metalen zo volledig te smelten dat de te verbinden metalen eigenlijk samen vloeien om een complete binding van mechanische druk of hameren te vormen.

Behalve op heel dun materiaal, wordt extra metaal in de vorm van een draadstaaf meestal aan het gesmolten metaal toegevoegd om de naad iets te versterken. Als de las correct uitgevoerd wordt, zal de sectie waar de binding gemaakt wordt even sterk zijn als het basismetaal zelf.

Metalen die met oxy-acetyleen vlam gelast kunnen worden, omvatten ijzer, staal, gietijzer, koper, messing, aluminium, brons, evenals veel legeringen. De oxy-acetyleen vlam wordt ook gebruikt voor het snijden van metaal, randverharding en aanlaten.

Lasvoorbereiding & Behandelingen

Het basismetaal schoonmaken voor lassen

Goede schoonmaakpraktijken zijn altijd belangrijk bij het lassen van aluminium. Het niveau van schoonmaak en metaalvoorbereiding vereist voor lassen hangt af van het gewenste kwaliteitsniveau in de lassen. Geschikte voorbereiding voor het lassen is belangrijk wanneer fabricaties vereist zijn om de laskwaliteitseisen van productiecodes zoals AWS D1.2 te halen.

Hoogwaardige lassen zijn veel moeilijker te bereiken in aluminium dan in staal. Aluminium heeft een veel groter potentieel om kwaliteitsproblemen te ontwikkelen zoals gebrek aan fusie, gebrek aan penetratie, en porositeit, dan staal.

De harde oxideerfilm op aluminium kan gebrek aan fusie problemen creëren en moet gecontroleerd worden. De hoge thermische geleiding van aluminium kan gebrek aan penetratie problemen creëren. De hoge oplosbaarheid van waterstof in gesmolten aluminium kan porositeitsproblemen creëren en vereist dat alle vocht en koolwaterstoffen voor het lassen geëlimineerd worden.

De dikte van de oxidefilm op aluminium moet gecontroleerd en voorkomen worden dat deze hydrateert door de aanwezigheid van overmatig vocht.

Metaalopslag en Lasnaadvoorbereiding – Do's en Don'ts

Opslag

• Bewaar alle lasdraad en basismetaal in een droge locatie met minimale temperatuursfluctuaties.
• Lasdraad zou bij voorkeur in een droge verwarmde kamer of kast bewaard moeten worden.
• Bewaar metaal verticaal om vochtcondensatie en absorptie van waterverontreiniging tussen lagen te minimaliseren.
• Breng alle vul- en basismetaalmaterialen 24 uur voor het lassen in het lasgebied om ze op kamertemperatuur te laten komen.
• Houd lasdraad te allen tijde bedekt.

Naadvoorbereiding

• Gebruik geen methoden die een gegoten of gesmeerd oppervlak achterlaten. Bijvoorbeeld, een cirkelzaag-oppervlak is lastbaar terwijl een bandzaag-oppervlak een gesmeerd oppervlak achterlaat dat kan resulteren in gebrek aan fusie en voor het lassen gefileerd moet worden om gesmeerd metaal te verwijderen. Een grove schijfslijper is te prefereren boven een wiel slijper, maar als mogelijk, vermijd het gebruik van enige type slijper.
• Gebruik geen smeermiddelen in het naadvoorbereidingsmetaalbewerkingsproces, als mogelijk.
• Gebruik gechloreerde oplosmiddelen niet in het lasgebied omdat ze giftige gassen kunnen vormen in de aanwezigheid van elektrische lasbogen.
• Gebruik geen oxybrandstofsnijden, koolstofboogsnijden of -gaten, of oxybrandstofvlammen om voor te verwarmen. Deze processen schaden de hitte-beïnvloede zone en bevorder de groei en hydratatie van de oxidefilm aanwezig op het oppervlak.
• Gebruik plasma-boogsnijden & gaten en lasersnijden.
• Verwijder mechanisch de plasma-boog- en lasersnijranden van 2xxx, 6xxx en 7xxx serie legeringen. De gesmolten randen van deze legeringen zullen schadelijke versterkingskraken en hitte-beïnvloede zone condities bevatten. Verwijder minimaal 3 mm metaal van de snijrand. Gebruik mechanische metaalverwijderingsmethoden die metaalschillen snijden en verwijderen.
• Bereid en schoon de naad voor montage. Ontvet de oppervlakken met een oplosmiddel.
• Gebruik schone doek zoals kaasdoek of papier handdoeken om een lasnaad met oplosmiddel te reinigen en te drogen.
• Gebruik geen werkwinkeldoeken om lasnaden te reinigen en gebruik geen gecomprimeerde lucht om de naad af te blazen. Gecomprimeerde lucht bevat vocht en olieverontreinigingen.
• Borstel de naad met roestvrij staal draadborstel alleen na oplosmiddel reinigen. Borstelen voor reinigen insluit koolwaterstoffen en andere verontreinigingen in het metaaloppervlak.
• Borstel alle metaal dat geëtst is met roestvrij staal draadborstel. De bijproduct-residuen van etsen moeten voor het lassen verwijderd worden.
• Schoon alle draadborstels en snijgereedschappen regelmatig.

Lasondersteuning

Tijdelijke onderleggingstrips zijn meestal gemaakt van koper, geanodiseerd aluminium, roestvrij staal, of diverse keramische materialen. Ze worden gebruikt om penetratie te controleren en worden na het lassen verwijderd. Er moet zorgvuldig zijn om het smelten van het onderleggingsmateriaal in de lasbad te voorkomen.

Permanente onderleggingstrips zijn altijd gemaakt van dezelfde legering als het basismetaal dat gelast wordt. Raadpleeg AWS D1.2 voor vereisten voor verwijdering van onderleggingstrips. Typisch wordt geen wortelopening gebruikt bij gebruik van tijdelijke onderleggingsmateriaal. Een wortelopening wordt typisch gebruikt bij gebruik van permanente onderleggingsmateriaal.

Voorverwarmen en Tussenpas Temperaturen

Voorverwarmen kan gebruikt worden om de thermische effecten van sectiegrootte te verminderen bij het lassen van basismetalen van ongelijke diktes. Warmtebehandelbare basismetalen en 5xxx basismetalen die meer dan 3% Mg bevatten, mogen niet blootgesteld worden aan voorverwarmen en tussenpas temperaturen boven 121°C voor meer dan 15 minuten. Raadpleeg AWS D1.2.

Na-las Warmtebehandeling en Oudering

Wanneer warmtebehandelbare aluminiumlegeringen gelast worden, verliezen ze een significant deel van hun mechanische eigenschappen in de hitte-beïnvloede zone. Als het basismetaal dat gelast wordt in de -T4 toestand is, kan veel van de oorspronkelijke sterkte na het lassen hersteld worden door na-las oudering.

Als het basismetaal in de -T6 toestand gelast wordt, kan het na het lassen oplossingswarmtebehandeld en geouderd worden wat het herstelt tot de -T6 toestand. Afhankelijk van welk vulmetaal gebruikt wordt voor lassen, kunnen na-las warmtebehandeling en oudering problemen veroorzaken.

Als het vulmetaal niet op dezelfde manier reageert op warmtebehandeling en oudering als het basismetaal, kan de lasnaad mechanische eigenschappen vertonen onder die van het basismetaal. Vanwege spanningsconcentraties in de las zelf, is dit geen wenselijke toestand.

Daarom, als na-las warmtebehandeling en oudering uitgevoerd worden, is het geselecteerde vulmetaal kritiek. Neem contact op met Hobart en krijg metallurgisch advies over welke vulmetalen het beste geschikt zijn voor je toepassing.

Aluminium Gaslasproces

Na het materiaal dat gelast moet worden correct voorbereid, gefluxt en voorverwarmd is, wordt de vlam in kleine cirkels over het startpunt doorgegeven tot de flux smelt. De vulstaaf moet over het oppervlak van de teen op drie of vier seconden intervallen geschraapt worden, zodat de vulstaaf telkens uit de vlam komt.

De schraapbeweging geeft aan wanneer met lassen begonnen moet worden zonder het aluminium te oververwarmen. Het basismetaal moet gesmolten zijn voordat de vulstaaf toegepast wordt. Voorhand lassen wordt over het algemeen als het beste beschouwd voor het lassen van aluminium omdat de vlam het te lassen gebied voorverwart. Bij het lassen van dun aluminium is er weinig behoefte aan branderbeweging behalve vooruitgang.

Voor materiaal 4,8 mm dik en dicker, moet de brander gegeven worden gladde laterale beweging. Dit verdeelt het lasmetaal over de gehele breedte van de las. Een zachte heen-en-weer beweging zal de flux helpen om oxide te verwijderen.

De lasstaaf moet periodiek in de lasbad gedoopt en met een voorwaartse beweging uit de bad getrokken worden. Dit stripproces sluit de bad, voorkomt porositeit, en helpt de flux bij het verwijderen van de oxidefilm.

LASREGELS

Let op: De volgende procedure is voor oxy-acetyleen, vanwege de meer technische aard en gevarieerde beschikbaarheid van waterstof.

De regels zijn simpel. Volg ze of faal!

• Open de zuurstoffles volledig om de bovenste pakking te zetten, knipper dan de acetyleen open. Stel regelaars in op gelijke drukken, van 2 tot 5 pond elk, met kleinere puntjes die lagere drukken nodig hebben.
• Kies een branderpunt één maat groter dan op staal gebruikt zou worden, nl. Als je een 00 (dubbele nul) punt kiest voor 1 mm staalplaat, ga dan naar een 0 punt voor 1 mm aluminium plaat.
• Als vettig, schoon het materiaal met oplosmiddel, lakvervanger, of alcohol. Borstel met roestvrij borstel aan beide kanten net voor het lassen.
• Flux ofwel de staaf (of draad), of het deel — of, in extreme gevallen, beide. De flux zal een wit poeder zijn dat 1/3 gemengd wordt met ofwel 2/3 water of alcohol.
• Veiligheidsvoorzorgsmaatregelen zoals oogbescherming, adequate ventilatie, en je hoofd uit de rook houden, worden aanbevolen.
• Kies het juiste vulmetaal voor de legering die gelast moet worden. Veelvoorkomende lasbare vliegtuig legering plaatmetalen.

Holle, flux-gevulde staaf, was jaren geleden beschikbaar gemaakt, maar naast de twijfelachtige legering, had het de persistente slechte gewoonte om zich netjes te verdelen, de randen van de naad op te bouwen zonder ze samen te voegen.