Hoe kan men een lekdichte hechting op brandstoftank maken zonder verbranding of vervorming?

Voor lekdicht brandstoftank naad lassen is een consistente overlapping tussen aangrenzende lassen, een stabiel elektrode-wielcontact, een gecontroleerde warmte-invoer en een nauwkeurige tracking langs de flenster vereist.Doorbranden geeft meestal aan dat er overmatige of lokaal geconcentreerde warmte is, terwijl de vervorming wordt beïnvloed door de totale warmte-invoer, de tankgeometrie, de bevestigingsondersteuning en de lassequentie.

In dit artikel wordt het industriële weerstandsslijmlassen besproken van nieuw geproduceerde, ongebruikte stalen brandstoftankjes en soortgelijke gesloten metalen containers.Het is geen gids voor het repareren van tanks die brandstof bevattenGebruikte brandstoftanks kunnen ontvlambare dampen vasthouden en vereisen speciale veiligheidsmaatregelen.

Wat zorgt ervoor dat een brandstoftank naad lasdicht is?

In plaats van afzonderlijke stationaire elektroden die afzonderlijke lassen produceren, wordt een andere vorm van las gebruikt.roterende wielelektroden druk uitoefenen en lassen stroom leiden terwijl het werkstuk zich langs het laspad beweegt.

Het proces creëert een reeks van lassen nuggets langs de overlappende plaat-metaal flenzen.deze nuggets moeten voldoende overlappen en consistent blijven in de gehele naad.

Hoe overlappende lasnutten een doorlopende naad vormen

Tijdens het lassen gaat er stroom door het contactgebied tussen de twee platen.Afhankelijk van het lasprogramma, kan de stroom in gecontroleerde pulsen worden geleverd terwijl de elektroden langs de flens reizen.

Wanneer de relatie tussen de pulsfrequentie en de wiel snelheid correct is, overlapt een puls de volgende om een continue naad te creëren.

Als het wiel te snel beweegt voor het geselecteerde pulsprogramma, kan de afstand tussen de nuggets toenemen.Als het toerental te laag is of de warmte-invoer te hoog is, kan het gewricht last hebben van uitwerping, zware indentaties, verbranding of onnodige thermische vervorming.

Een lekdichte naad wordt dus gecreëerd door een gecontroleerde combinatie van:

• Sweisstroom- en pulstiming
• Elektrodewiel snelheid
• Toegepaste elektrode kracht
• Grootte en overlap van de nugget
• Inrichting van flenzen
• Uitlijning en volgorde van de wielen
• Elektrode- en werkstukkoeling
• Materiaaldikte en oppervlakteconditie

Geen enkele variabele kan op zichzelf een gesloten gewricht garanderen.

Waarom een doorlopend uitziende las nog steeds kan lekken

De sporen die door de elektrodewielen worden achtergelaten, tonen het pad van het lasproces, maar onthullen niet de volledige interne toestand van het gewricht.

Een visueel continue naad kan nog steeds lekken vanwege:

• Onvoldoende overlapping tussen aangrenzende lassenuggetten
• Lokaal verlies van elektrodecontact
• Spleten tussen de tankflenzen
• Onverenigbare overlappingen van vellen
• Wiel tracking die ver van het gewrichtscentrum beweegt
• Verontreiniging door olie, oxide, coatingsresidu of stempel smeermiddel
• Slecht gecontroleerde start- en stoppositie
• Veranderingen in snelheid of druk rond bochten
• Inwendige poriën of kleine scheuren
• Elektrode slijtage tijdens continue productie

Om deze reden moet de visuele inspectie worden ondersteund door een vastgestelde lekproef.

Leak-tight betekent niet automatisch structureel gekwalificeerd

Een tank die een basislekketest doorstaat, is niet automatisch gekwalificeerd voor elke bedrijfsomstandigheden.

• Naadsterkte
• Vermoeidheidsweerstand
• Trillingsweerstand
• Drukcyclus
• Impactprestaties
• Dimensionale stabiliteit
• Corrosiebescherming
• Aansluiting van de coating
• Langdurige afdichtingsprestaties

De aanvaardingscriteria moeten afkomstig zijn van de producttekening, de toepasselijke normen en de interne kwaliteitseisen van de tankfabrikant.lekken en mechanische prestaties moeten afzonderlijk worden beoordeeld.

Waarom zijn brandstoftankjes moeilijk te naaien?

De brandstoftank combineert dunne platen, lange laspaden en driedimensionale geometrie.de plaats van het onderdeel en het contact met de elektrode dan een eenvoudige rechte naad op een vlakke testcoupon.

Het dunne plaatje is gevoelig voor warmte-invoer

Een relatief kleine proceswijziging kan de las van onvoldoende smelting naar uitdrijving of doorbranding brengen.

Te weinig warmte kan leiden tot kleine lasstukjes, onvoldoende overlapping van de stukjes of een zwakke binding..

Het bruikbare procesvenster wordt beïnvloed door de kwaliteit van het plaatje, de dikte, de coating, de flensbreedte, de contacttoestand en de productiesnelheid.Parameters die voor één tank zijn ontwikkeld, mogen niet zonder validatie rechtstreeks naar een andere tank worden gekopieerd.

De complexe tankgeometrie beïnvloedt de wieltraceering

De brandstoftanks van motorrijtuigen, auto's en andere gevormde containers hebben vaak gebogen naden, wisselende hoogten en smalle toegangsgebieden.De elektroden van de roller moeten correct gepositioneerd blijven terwijl deze kenmerken worden nageleefd.

Veel voorkomende geometrische uitdagingen zijn:

• Strakke hoeken of kleine straal
• Gekrompen tankwanden
• Veranderingen in de hoogte van de flens
• Variaties in de flenshouder
• Beperkte toegang in de buurt van vulopeningen of -beugels
• Plaatselijke springback in gestempelde schelpen
• Verschillen tussen linker- en rechterzijde
• Onverenigbare ligging van de twee halve tanks

Als het wiel niet in het midden van de overlap blijft, kunnen de toegepaste druk en de lasstroom zich naar de ene kant van de flens verschuiven.overmatige inperking of lokale lekken.

Onderdeel-fit-up wijzigingen contactweerstand

De elektrische weerstand en de warmteverdeling bij het gewricht zijn gedeeltelijk afhankelijk van de wijze waarop de twee platen met elkaar in contact komen.

Bij het opzetten van de auto kunnen onder meer de volgende problemen ontstaan:

• Overmatige spleten in de flenzen
• Gebreide of beschadigde randen
• Incoherente overlappingsbreedte
• Verkeerde uitlijning tussen de halves van de tank
• Plaatselijke golvendheid
• Stempeling springback
• Vervorming door bevestiging
• Afmetingsverschillen tussen productielots

Een lasmachine kan onstabiele gestempelde onderdelen niet volledig compenseren.een geschikt overlappend ontwerp en een bevestigingsapparaat dat de vereiste opstelling behoudt,.

De stabiliteit wordt beïnvloed door coatings en oppervlakteverontreiniging

Olie, stof, roest, oxiden en stempelresiduen kunnen de contactweerstand tussen de platen en tussen het werkstuk en de elektroden veranderen.Bepaalde coatings kunnen zich ook aan het rolleroppervlak hechten of de snelheid van slijtage van de elektrode verhogen.

De mogelijke gevolgen zijn onder meer:

• Onstabiele warmteopwekking
• Lassproei of -uitstoting
• Lokale oververhitting
• Elektrode-opnemer
• Onregelmatige wielenmerken
• Verminderde nuggetconsistentie
• Vaakder elektrodeverbinding
• Lekkage die pas na langere productie optreedt

Het lasgebied moet in een bepaalde en herhaalbare oppervlakteconditie worden geleverd.De reinigings- en oppervlaktevoorbereidingsmethoden moeten worden geselecteerd op basis van het materiaal en de coating en moeten niet als een universele behandeling worden toegepast..

Veel voorkomende gebreken bij het lassen van de naad van de brandstoftank en de waarschijnlijke oorzaken daarvan

Een gebrek moet worden onderzocht op basis van de locatie, het patroon en de productiegeschiedenis.

Laslekken of -gaten

De eerste stap is om precies te bepalen waar de tank lekt. Een lek in een hoek moet niet op dezelfde manier worden behandeld als een lek langs de hele naad.

Een herhaald lek op dezelfde plaats kan wijzen op een geometrisch of gereedschapsprobleem, zoals een plaatselijke spleet in de flenzen, een afwijking van het wielpad of een drukverlies.Willekeurige lekken verspreid over de naad kunnen verband houden met onstabiele onderdelen, verontreiniging, variatie van de stroom of progressieve slijtage van de elektrode.

Een lek aan het begin en aan het einde van de naad vereist vaak een aparte aandacht, omdat het afsluitingsgedeelte het eerder gelaste gebied moet overlappen zonder dat er overmatige warmteaccumulatie ontstaat.

Doorbranden van het vel

Doorbranding treedt op wanneer het plaatje overdreven heet wordt of wanneer warmte zich op een klein gebied concentreert.

• Overmatige lasstroom
• Een ongeschikte duur van de stroompuls
• Te lage wiel snelheid
• Onvoldoende of onstabiele elektrode kracht
• Een gat tussen de twee vellen
• Een smal of beschadigd contactgebied
• Verontreiniging in de verbinding
• met een vermogen van meer dan 10 W
• Warmteaccumulatie tijdens continue productie

Als de doorbranding alleen bij hoeken of overgangen van onderdelen optreedt, kan het probleem verband houden met een vermindering van de werkelijke snelheid, een verandering van de contacthoek of een inconsistente flenst.Als het doorgaat langs een rechte naad, moeten de totale warmte-invoerinstelling en koelconditie worden herzien.

Overmatige vervorming van de tank

De vervorming wordt vaak volledig toegeschreven aan de lasstroom, maar de uiteindelijke vorm van de tank wordt beïnvloed door verschillende factoren.

Hieronder vallen:

• Totaal in de naad ingevoerde warmte
• Stijfheid van de tank
• Ontwerp van de flens
• Bevestigingsplaats en klemkracht
• Richting van het laswerk
• Lasvolgorde
• Koeltoestand
• Temperatuur op het moment van loslaten
• Restspanning in de gestempelde onderdelen

Als de stroom te ver wordt verlaagd, kan de vervorming verminderen, maar een ondergesweisde en lekkende naad ontstaan.Het doel is om het gehele proces te beheersen in plaats van een zichtbaar dimensionaal probleem te ruilen voor een intern lasdefect.

Intermitterende of onevenwichtige lasnutten

Een intermitterende naad kan optreden wanneer de huidige pulsen, wielbeweging en aangebrachte kracht niet goed worden gecoördineerd.Een tijdelijk verlies van contact met het wiel kan de stroom onderbreken of de druk op het gewricht verminderen.

Wanneer dit defect zich voordoet, moet u:

• De snelheid van het wiel gedurende het volledige traject
• Synchronisatie tussen stroompulsen en beweging
• Elektrode kracht bij hoogteovergangen
• Wielopheffing of uitloop
• Verontreiniging van oppervlakken
• Registratie van stroombewaking
• Herhaalbaarheid van deelposities

Elektrode-markering, opname en slijtage

De rollenelektroden zijn procesgereedschappen en geen permanente onderdelen, waarvan het profiel en de oppervlakteconditie van invloed zijn op het contactgebied, de drukverdeling en de dichtheid van de lasstroom.

Zware markering of materiaalopvang kan verband houden met:

• Overmatige elektrode kracht
• Een ongeschikt profiel van het wiel
• Slechte uitlijning van wielen
• Onvoldoende koeling
• Plaatbekleding of verontreiniging
• Overmatig warmteverbruik
• Verlaten reiniging of bekleden
• Uitloop van het wiel

Het onderhoud van elektroden moet gebaseerd zijn op werkelijke slijtage, laskwaliteit en productieverslagen.Een vast bereidingsinterval dient alleen te worden vastgesteld na waarneming van het proces onder representatieve productieomstandigheden..

Welke procesvariabelen bepalen de kwaliteit van de naad?

Een stabiel naad lassen is afhankelijk van de wisselwerking van verschillende variabelen.

Sweisstroom- en pulstiming

De spanningsduur van de puls en de spanningsruimte beïnvloeden de vorming van nuggetten en de thermische relatie tussen aangrenzende lassen.

Overmatige stroom of te lange pulsen kunnen uitstoot, verbranding en versnelde slijtage van de elektrode veroorzaken.

Het juiste programma is afhankelijk van:

• Materiaalkwaliteit
• Dikte van beide platen
• Oppervlaktecoating
• Inrichting van flenzen
• Profiel van de elektrode
• Toepaste kracht
• Wielversnelling
• Koeltoestand
• Vereiste naadsterkte en lekkagevermogen

Er is geen universele waarde voor de lasstroom voor alle brandstoftankers.

Elektrodewiel snelheid

De wiel snelheid heeft invloed op zowel de productiecyclustijd als de warmteverdeling.

Wanneer de snelheid te hoog is, kan de beschikbare verwarmingstijd onvoldoende zijn en kan de afstand tussen de nuggets te groot worden.overmatige thermische accumulatie kan leiden tot diepe inperking, uitwerping, vervorming of doorbranding.

Een geprogrammeerde machine of robot kan zijn snelheid bij een hoek verminderen.de lokale warmte-invoer kan toenemen, ook al blijft de huidige instelling ongewijzigd.

Elektrode kracht

De elektrode-kracht houdt de platen bij elkaar en beïnvloedt de elektrische contactweerstand.

Een onvoldoende kracht kan leiden tot onstabiel contact, spatten, uitwerping of overmatige lokale verwarming.

De kracht moet gedurende de gehele naad stabiel blijven, ook wanneer de oriëntatie van het wiel of de tankhoogte verandert.

Overlapping van gelaste nuggetten

Voor een verzegelde naad moet elk nugget effectief verbonden zijn met de aangrenzende nuggets.Overmatige overlap in combinatie met een hoge warmte-invoer kan onnodige warmteaccumulatie veroorzaken.

Overlapping van nuggetten wordt beïnvloed door:

• Stroompulsfrequentie
• Duur van de puls
• Wielversnelling
• Diameter van de nugget
• Breedte van het elektrodecontact
• Materiaal en dikte

De vereiste overlap dient te worden bevestigd door lekproeven en periodieke destructieve inspecties in plaats van te worden aangenomen aan de hand van de buitenste velgen.

Dikte van de plaat, materiaal en coating

Laagkoolstofstaal, bekleed staal, roestvrij staal en aluminium reageren niet identiek op naad lassen.Zelfs twee stalen van vergelijkbare dikte kunnen verschillende lasprogramma's vereisen als hun coatings of oppervlakteomstandigheden verschillen.

Het proces moet worden ontwikkeld voor het werkelijke productiemateriaal. Het vervangen van niet-gecoate testcombinaties door gecoate productieonderdelen kan misleidende resultaten opleveren.

Breedte van de flens en verbindingsopstelling

De flens moet voldoende ruimte bieden voor het elektrodewiel om de naad te volgen en de druk over de beoogde overlap te behouden.Een flens die te smal of dimensieonverenigbaar is, verhoogt het risico dat de wielen buiten het gewrichtscentrum worden gevolgd.

De machine, het rollenprofiel en de armaturen moeten daarom samen met:

• Nominale flensbreedte
• Tolerantie voor flenzen
• Overlapping van vellen
• Afstand van de rand
• Hoekradius
• Lokale tekortkomingen
• Toegankelijkheid langs de gehele naad

Hoe verbranding tijdens het lassen van de naad van de brandstoftank te voorkomen

Doorbranding moet worden aangepakt door middel van een gecontroleerde foutoplossingssequentie.

1. Bepaal of het defect lokaal of continu is

Een continue lijn van oververhitting wijst meestal naar de algemene relatie tussen stroom, pulstiming en snelheid.

Een defect dat alleen op een hoek, bij een flensovergang of op een specifieke locatie voorkomt, heeft meer kans op lokale geometrie, wieltracering, snelheidsvermindering, inrichting of drukverschillen.

Markeer de defecte locatie en vergelijk deze met het machinepad voordat u het volledige lasprogramma wijzigt.

2. Balance current, puls timing en reis snelheid

Het is moeilijk te bepalen welke aanpassing het resultaat verbeterde of verslechterde.

Een gecontroleerd onderzoek moet:

1. Schrijf het oorspronkelijke programma en de toestand van de elektrode op.
2. Verander één gedefinieerde variabele.
3. Deeltjes die representatief zijn voor het lassen.
4. Controleer de naad en voer de gespecificeerde lekkageproef uit.
5. Vergelijk het resultaat met de vorige voorwaarde.
6. Herhaal het onderzoek om de consistentie te bevestigen.

De definitieve instelling moet tijdens de productie doorgaan, niet alleen op één koudmachine en één zorgvuldig voorbereid monster.

3. Verbeteren van het onderdeel fit-up en flens consistentie

Als er een doorbranding optreedt waar de flens een spleet heeft, kan het verlagen van de stroom leiden tot onvoldoende las in correct gemonteerde gebieden.De oorzaak is dan gedeeltelijke consistentie in plaats van het algemene stroomniveau.

Controleer de gestempelde delen, de bevestigingssteun en de klemvolgorde.

4. Onderhoud elektrode contact en koeling

Controleer of de wielelektroden:

• met een breedte van niet meer dan 50 mm
• Materiaal ophalen
• Oppervlaktebeschadiging
• Uitstroom
• Verkeerde uitlijning van boven- en onderwiel
• Onregelmatige rotatie
• Geblokkeerde koelkanalen
• Veranderingen in de koelwaterstroom of temperatuur

Een beschadigd wiel vermindert de stabiliteit van het contactgebied en kan warmte op geïsoleerde punten concentreren.

5. Bewaking van de warmteophoping tijdens continue productie

Een proces kan de eerste test doorstaan, maar na herhaalde cycli onstabiel worden.

Voor de productievalidatie worden de onderdelen vanaf het begin, het midden en het einde van een representatieve run getest.

Hoe de vervorming te verminderen zonder een ondergesweisde naad te maken

Het doel is niet om warmte te elimineren, maar om voldoende beheerde warmte in te voeren om een gekwalificeerde naad te vormen zonder de omringende tank omhulsel onnodig te verwarmen.

Beheers totale warmte-invoer, niet alleen piekstroom

De totale verwarming wordt beïnvloed door de stroom, de duur van de puls, de pulsruimte, de wiel snelheid en het aantal dicht bij elkaar gelegen lassen.Een lagere piekstroom in combinatie met een lange verwarmingsperiode kan nog steeds overmatige warmte veroorzaken.

Het lasprogramma moet worden geëvalueerd als een volledige thermische cyclus.

Ondersteuning van de tank in de buurt van de lasflens

Het bevestigingsapparaat moet de tank voldoende dicht bij de naad ondersteunen om de beweging te regelen en de inrichting te behouden.het gereedschap mag het rolpad niet belemmeren of de flens in een onnatuurlijke positie dwingen.

Als één machine meerdere tankmodellen produceert, kunnen regelbare steunstukken nodig zijn.

Plan de lasvolgorde

Bij complexe tankconstructies kunnen de startpositie, de lasrichting en de naderingsmethode de thermische beweging beïnvloeden.Voorafgaande positionerings- of aansluitingsactiviteiten kunnen ook vereist zijn voor continu naadlassen.

De juiste volgorde dient te worden ontwikkeld uit de tankgeometrie in plaats van te worden gekopieerd uit een ander product.

Houd het onderdeel onder controle tijdens de eerste koeling

Wanneer de tank onmiddellijk na het lassen wordt losgelaten, kan de restspanning de shell verplaatsen terwijl het materiaal nog heet is.de bevestigingsreeks moet de montage gedurende de eerste koelingsperiode onder controle houden.

De houdtijd moet worden gevalideerd aan de hand van de werkelijke productiecyclus en de dimensievereisten.

HAIFEI's aanbevolen proefsweis- en validatieproces

Een project voor het naad lassen van brandstoftank moet van de herziening van de vereisten naar herhaalde productietests gaan.Het doel is om apparatuur te selecteren op basis van de werkelijke lasresultaten in plaats van een verondersteld vermogen.

1. Teken en vereiste herziening

De ingenieurs van HAIFEI onderzoeken eerst de tekening van de tank, het materiaal, de dikte, de structuur van de flens, het laspad, de productiecapaciteit en de inspectievereisten.

In dit stadium kunnen potentiële problemen zoals onvoldoende roltoegang, smalle flenzen of moeilijke bochten worden geïdentificeerd voordat de machineconfiguratie wordt bevestigd.

2. Voorbereiding van representatieve monsters

De klant dient waar mogelijk representatieve gestempelde onderdelen te leveren.opbouw- en vormingstoestand.

3. Ontwikkeling van het eerste proces

Aanvankelijke proeven worden gebruikt om een werkbare combinatie van:

• Lasstromen
• Pulsprogramma
• Elektrode kracht
• Wielversnelling
• Profiel van de elektrode
• Bevestigingsondersteuning
• Koeltoestand
• Start- en stopvolgorde

Alle relevante instellingen en waarnemingen moeten worden geregistreerd zodat het proces kan worden herhaald en vergeleken.

4Evaluatie van lekken, sterkte en vervorming

De gelaste monsters moeten worden geëvalueerd volgens de door de klant goedgekeurde methoden.

Afhankelijk van het project kan de evaluatie onder meer bestaan uit lekproeven, dimensie-metingen, peelingproeven, sectie-inspecties of andere gespecificeerde proeven.

5Herhaalde proefproductie.

Zodra een beginproces is vastgesteld, zijn herhaalde lasproeven nodig om te controleren of de resultaten stabiel blijven naarmate de elektroden, armaturen en werkstukken opwarmen.

Het testen van monsters uit verschillende stadia van de proefverloop helpt geleidelijke veranderingen te identificeren die worden veroorzaakt door slijtage van de elektrode, koeling, verontreiniging of variatie van onderdelen.

6. Configuratie van machines en automatisering

De definitieve machineconfiguratie kan vervolgens worden geselecteerd op basis van de goedgekeurde monsters en productievereisten.bewegingssysteem, laadmethode, procesbewaking en verbinding met de naastgeleide lekkageonderzoek.

Vaak gestelde vragen over brandstoftank naad lassen

V1:Wat veroorzaakt dat een brandstoftank naad lassen lekt?

A:Gebruikelijke oorzaken zijn onvoldoende overlapping van de lasknop, gaten in de flens, fout bij het volgen van het wiel, onstabiele stroom of kracht, oppervlakteverontreiniging en onvolledige overlapping aan het begin en het einde van de naad.

De locatie van het lek moet worden geïdentificeerd voordat de parameters worden gewijzigd.

V2:Hoe kan burn-through worden voorkomen bij weerstandsnaadlassen?

A:Voor het voorkomen van verbranding is een gecoördineerde beheersing van stroom, pulstiming, wiel snelheid, elektrode kracht, onderdeel opbouw en koeling vereist.

Als het defect alleen op een hoek- of flenstrijking voorkomt, moet de lokale snelheid, de wielpositie en de inrichting worden gecontroleerd voordat de totale lasstroom wordt verlaagd.

V3:Waarom vervormt een brandstoftank zich na naadlassen?

A:Vervorming kan worden veroorzaakt door een overmatige totale warmte-invoer, onvoldoende steun van de armaturen, een lage stijfheid van de omhulsel, een ongeschikte lassequentie of het loslaten van de tank terwijl deze nog heet is.

Alleen het verminderen van de stroom kan leiden tot een ondergesweisde naad, dus dimensiecontrole en laskwaliteit moeten samen worden geëvalueerd.

V4:Garandeert een continu zichtbare naad de lekdichtheid?

A:Nee. Continu elektrode-markeringen bevestigen geen interne overlapping van nuggetten. De tank moet de gespecificeerde lekkage-test doorstaan en een periodieke destructieve inspectie kan nodig zijn om de interne las te verifiëren.

V5:Welke materialen kan een brandstoftank naad lassen machine verwerken?

A:Afhankelijk van de configuratie kan een naadlasmachine worden beoordeeld op koolstofarm staal, gecoat staal, roestvrij staal of bepaalde andere platenmaterialen.

Verschillende materialen en coatings vereisen afzonderlijke lasprogramma's, elektrodeoplossingen en validatie van monsters.

V6:Wat is de correcte naad lassen stroom voor een brandstoftank?

A: Er is geen universele stroominstelling. De juiste waarde is afhankelijk van het materiaal, de dikte van het plaatje, de coating, de toestand van de flens, de kracht van de elektrode, het profiel van het wiel,Lassnelheid en vereiste naadprestaties.

De inrichting dient te worden ontwikkeld door steekproefswelding met daadwerkelijk productiemiddel.