De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

1 Weerstandlassen met tussenliggende lagen VIS-CO 080732 – “TAPEWELD” 23 november 2010 Patrick Van Rymenant (Lessius Mechelen Campus De Nayer Instituut)

Verwante presentaties


Presentatie over: "1 Weerstandlassen met tussenliggende lagen VIS-CO 080732 – “TAPEWELD” 23 november 2010 Patrick Van Rymenant (Lessius Mechelen Campus De Nayer Instituut)"— Transcript van de presentatie:

1 1 Weerstandlassen met tussenliggende lagen VIS-CO – “TAPEWELD” 23 november 2010 Patrick Van Rymenant (Lessius Mechelen Campus De Nayer Instituut) Indien verdere info over (alle) resultaten van dit project,

2 2 OPZET PROJECT  Moeilijkheden komen meer en meer tot uiting bij « nieuwere » verbindingen  Conventioneel puntlassen heeft weinig of geen antwoord op deze moeilijkheden  Weerstandlassen met procestape

3 3 Samenvatting

4 4 WP1Literatuurstudie WP2 DP1 Lassen van gelijksoortige gecoate staalsoorten of non-ferrolegeringen met gelijke dikte (maximaal dikteverschil : 30%) en enkel voor tweeplaatverbindingen. Vb. AlMg 3 (1 mm) lassen aan AlMg 3 (1 mm) WP2 DP2 Lassen van gelijksoortige ongecoate staalsoorten met ongelijke dikte (minimaal dikteverschil : 30%, maximaal dikteverschil: 500%) en enkel voor tweeplaatverbindingen. Vb. lassen van een DC01 (1 mm) aan DC01( 2 mm) WP2 DP3 Lassen van ongelijksoortige ongecoate staalsoorten en/of non-ferrolegeringen met gelijke dikte (maximaal dikteverschil : 30%) en enkel voor tweeplaatverbindingen. Vb. Lassen van AlMg 3 (1 mm) aan staal (1 mm) WP2 DP4 Lassen van gelijksoortige ongecoate staalsoorten met gelijke dikte (maximaal dikteverschil : 30%) en enkel voor meerplaatverbindingen. Vb. Lassen van DC01 (1 mm) aan DC01 (1 mm) aan DC01 (1 mm) WP3 Lassen van een combinatie van voorgaande. Vb. Lassen van DC01 (1 mm) aan AlMg 3 (2 mm) aan AISI304 (0.8 mm) WP4Modelleren (SORPAS) PROJECTPROGRAMMA

5 5 WP1: LITERATUURSTUDIE  Initieel  Bescherming rolnaadlaselektroden (lost wire)  199. (o.a. BMW)  Bescherming puntlaselektroden  Verschillende materialen/coatings werden beproefd

6 6 WP1: LITERATUURSTUDIE  2006  Fronius Deltaspot  Puntlasmachine (1kHz) met geïntegreerd aanvoer- systeem voor tape  Bescherming puntlaselektroden  Maar ook lassen van meerplaatcombinaties, heterogene verbindingen,…

7 7 WP1: LITERATUURSTUDIE  2007  BIL/HDNI (VIS-CO 50738) voert preliminaire proeven uit met tape (Ni – mm) manueel tussen plaat en elektrode  Zwarting van alupuntlassen na geel-chromaatbehandeling  Zwarting verdwijnt + lasstroom  voor zelfde laslens  Laslens  elipsvorming; laslens = kokervormig Massieve zwarting

8 8 WP1: LITERATUURSTUDIE  Conclusie (theoretisch):  Reeds lang gepatenteerd maar nooit een echte doorbraak  In sommige gevallen enige mogelijkheid voor (economisch) verbinden  Complexiteit en betrouwbaarheid vormen de zwakke schakel

9 9 TapeCodeMateriaalCoatingWeerstand * Lengte [m] Toepassing (Fronius) PT2000Koper---Laag52Dieptrekstaal, (A)HSS PT2110KoperNikkellaag52(A)HSS PT1200StaalKopermedium70AA6XXX PT1205StaalKopermedium70(A)HSS PT3000RVS---hoog52Staal aan aluminium PT1407staalNikkelmedium70AA1XXX, AA5XXX WP1: LITERATUURSTUDIE - Tapemateriaal * Zie volgende slide

10 10 TapeCodeMateriaalWeerstand Totale R [µ  ] Invloed tape op de R [µ  ] Geen tapeCuCrZr PT2000KoperLaag PT2110Koperlaag PT1200Staalmedium PT1205Staalmedium--- PT3000RVShoog PT1407staalmedium WP1: LITERATUURSTUDIE - Tapemateriaal Weerstandsmetingen uitgevoerd op de tape, ingeklemd tussen de conventionele laselektroden (CuCrZr) = totale weerstand (R)

11 11 WP1: LITERATUURSTUDIE – Tapemateriaal  Invloed van de tape soms negatief = warmteontrekkend  Vergroting contactoppervlak  I dichtheid 

12 12 WP1: BASISMATERIAALSELECTIE DP/ WP CodeMateriaal 1 Dikte [mm] Materiaal 2 Dikte [mm] Materiaal 3 Dikte [mm] DP1 TW-EA2AA6082-T42.0AA6082-T DP1 TW-SYMDC01 - EC1.5DC01-EC DP2 TW-EADUNAA6082-T40.6AA6082-T DP2 TW-BIL1TRIP6901.8TRIP DP3 TW-BIL3AA5051-O1TRIP DP4 TW-GM4CR690T/400Y TR0.7CR690T/400Y TR0.7CR690T/400Y TR0.7 DP4 TW-GM6CR210B WP3 TWGM764 ST1403- EG32N32N 1.2CR210B02CR690T/400Y TR0.7 WP3 TW-VDWS3551.4QStE380TM8.0S WP3 TW-BIL2TRIP6901.8STD1111-EZ

13 13 WP2 – BASISONDERZOEK (Lasproeven)  Laslensdiameter moet minstens 4.5x  t en liefst groter dan 5x  t zijn met t de plaatdikte van de dunste plaat in de te lassen plaatcombinatie  Er wordt gestreefd naar een zo goed mogelijke laskwaliteit met zo weinig mogelijk interne imperfecties  Er wordt vooral op zoek gegaan naar een ideale parameter ipv naar een lasvenster

14 14 WP2 – BASISONDERZOEK (Lasproeven)  Ideale instelling conventioneel (1kHz MFDC):  F16 CuCrZr elektrodekappen met face dressed diameter volgens AWS/SAE D voor staal  A16 elektrodekappen voor aluminium  Ideale parameterinstelling  Ideale instelling Deltaspot:  Ideale tapecombinatie  Ideale lascurve  Ideale elektrode

15 15 WP2 - DP1  Lassen van gelijksoortige gecoate staalsoorten of non- ferrolegeringen met gelijke dikte (maximaal dikteverschil : 30%) en enkel voor tweeplaatverbindingen  2 verbindingen:  1 non-ferrolegering: TW-EA2 (EADS)  1 gecoate staalsoort: TW-SYM (H.Symons)  (TW-OCAS: dieptrekstaal AZ185  alleen levensduur)

16 16 WP2 - DP1 – OCAS  Alleen levensduurtesten  Eerst gezocht naar ideale parameter op basis van pelproeven  AWS/SAE D8.9M:2002  Vertrokken 5  t  Gestopt vanaf/onder 3.5  t

17 17 WP2 - DP1 – OCAS BovenOnder TapePT1200 ElektrodeØ16 – R+100 Plaat [mm]1.0 MateriaalDC/DX– AZ185 T voordruk [ms] T las [ms] I las [kA] T nadruk [ms] F p1 [daN] F p1 - tijd [ms] F p2 [daN] F p2 - tijd [ms] Ø16 elektrode met een positieve afronding (bol) van 100 mm

18 18 WP2 - DP1 – OCAS  ARO  CuCrZr F16 laskappen met face dressed diameter van 7 mm  TW-OCAS-A  Er werden andere, optimale parameters gekozen  RESULTAAT: o ARO:  puntlas < 3.5  t  bereikt na 200 puntlassen o Deltaspot:  puntlas < 3.5  t  nog niet bereikt na 1000 puntlassen  proef gestopt T voordruk [ms] T las – P1 [ms] I las – P1 [kA] T rust [ms] T las – P2 [ms] I las – P2 [kA] T nadruk [ms] F [daN]

19 19 WP2 - DP3  Lassen van ongelijksoortige ongecoate staalsoorten en/of non-ferrolegeringen met gelijke dikte (maximaal dikteverschil : 30%) en enkel voor tweeplaatverbindingen.  1 verbinding:  TW-BIL3 (BIL/DNI)

20 20 WP2 - DP3 – BIL/DNI BovenOnder TapePT1407PT2000 ElektrodeØ16 – R+70Ø16 – R+150 Plaat [mm]10.77 MateriaalAA5051-OSTD1111-HD T voordruk [ms] T las – P1 [ms] I las – P1 [kA] T rust [ms] T las – P2 [ms] I las – P2 [kA] T rust [ms] T las – P3 [ms] I las – P3 [kA] T nadruk [ms] F [daN]

21 21 WP2 - DP3 – BIL/DNI • TW-BIL3 – Plaatdikte 0.77 mm  3.9 < Ø nugget < 4.4 of   • Ø nugget = 100% aanvaardbaar • (Kleine) porositeit in 50% van de samples  OK

22 22 WP2 - DP3 – BIL/DNI  ARO  CuCrZr A16 laskappen  Gezocht naar een geschikte parameter die een uitgeknoopte laslens gaf maar niet gevonden (NF  Spat)

23 23 WP2 - DP3 – BIL/DNI

24 24 WP2 - DP3 – BIL/DNI Vickers hardheidsmetingen [HV1] [mm]

25 25 WP2 - DP3 – BIL/DNI Shear Cross Normaalspanning [MPa]Afschuifspanning [MPa]

26 26 WP2 - Algemene conclusie  Lassen met de deltaspotmachine heeft voor- en nadelen o Voordelen: –Lassen van gecoate plaat en aluminium  langere standtijd –Gebruiksvriendelijke interface –Lasbaarheidsgebieden van de beproefde verbindingen net iets groter bij de Deltaspotmachine in vergelijking met conventioneel –Voor dikkere aluminiumplaten verschuift de lasbaarheid naar lagere stromen  kleinere transformator kan in sommige gevallen

27 27 WP2 - Algemene conclusie o Nadelen: –Ontelbare instelmogelijkheden  juiste instelling vinden is moeilijk werk (FEA kan hier oplossing bieden) –Complex om dezelfde tang te gebruiken voor verschillende verbindingen  in slechtste geval moeten tape en elektrode telkens vervangen worden  niet interessant in productieomgeving met grote oplages –Tape is verbruiksproduct  moet manueel vervangen worden  proces ligt stil. Bij conventioneel kan « stepper » -functie gebruikt worden en worden de elektroden op interval gefreesd. –Plakken van de tape aan het werkstuk of de elektrode  proces ligt stil

28 28 WP2 - Algemene conclusie  Trekproeven o Simuleren holten en geen scheuren o Bij een holte van 2.5 mm is er slechts een reductie van maximum 20 % op zowel de afschuif- en normaalspanning. Gemiddelde reductie rond 10 %.

29 29 WP2 - Algemene conclusie  Lasproblemen  Conventioneel: spatten  Deltaspot: spatten maar ook sticking (platen en elektrode)

30 30 WP3  Lassen van een combinatie van voorgaande. Dit wil zeggen dat er minstens 2 aspecten van de deelpaketten van werkpakket 2 moeten voorkomen in deze materiaalcombinaties  3 verbindingen:  TW-GM764: Comb. van DP1, DP2, DP4 (GM Belgium)  TW-BIL2: Comb. van DP1, DP2 (BIL/DNI)  TW-VDW*: Comb. van DP2, DP4 (VandeWiele)

31 31 WP3 - GM BELGIUM T voordruk [ms]T las [ms]T nadruk [ms]I las [kA]F [daN] BovenMiddenOnder TapePT PT1200 ElektrodeØ16 – R Ø16 – R+100 Plaat [mm] MateriaalST1403-EG32N32NCR210B0CR690T/400Y TR

32 32 WP3 - GM BELGIUM  TW-GM764-FRODN: Dikte 2 mm  6.4 < Ø nugget < 7.1 of   Ø nugget = 100% aanvaardbaar (de verbinding van de dunste plaat aan de middenste plaat is overal groter dan 7.1 mm)  Porositeit in 100% van de samples (1.5 mm max.)  OK?

33 33 WP3 - GM BELGIUM  ARO  CuCrZr F16 laskappen met een face dressed diameter van 5mm aan de dunste plaatkant en 6 mm aan de dikste plaatkant.  De lasparameters die hier gebruikt werden zijn nagenoeg dezelfde als bij de Deltaspot  1 trial T voordruk [ms]T las [ms]T nadruk [ms]I las [kA]F [daN]

34 34 WP3 - GM BELGIUM  TW-GM764-A: Dikte 2 mm  6.4 < Ø nugget < 7.1 of   Ø nugget – onderste plaat = 0% aanvaardbaar Ø nugget – bovenste plaat = 100% aanvaardbaar (meer dan 7.1 mm)  Porositeit in 0% van de samples  NOK

35 35 WP3 - GM BELGIUM

36 36 WP3 - Algemene conclusie  Lassen met de deltaspotmachine heeft voor-en nadelen, zelfde besluiten kunnen getrokken worden als in WP2.  Hoewel de combinatie van VDW met de conventionele machine aanvaardbare resultaten gaf naar de puntlasdiameter toe, wordt dergelijke verbinding meer geschikt geacht voor een projectielasverbinding

37 37 WP4 - SORPAS  Uitgevoerd op 3 plaatcombinaties uit WP2 en WP3:  TW-GM764  TW-BIL1  TW-BIL3

38 38 WP4 – TW - GM764 - Input

39 39 WP4 – TW - GM764 - Input

40 40 WP4 – TW - GM764 - Input

41 41 WP4 – TW - GM764 - Input  Gemakkelijke import van data  Resultaten komen qua vorm en afmetingen van de laslens goed overeen met deze gevonden uit het metallografisch onderzoek  Handige tool om lasbaarheidsgebieden te bepalen éénmaal de input gefinetuned is.

42 42 Bedankt voor uw aandacht Vragen?


Download ppt "1 Weerstandlassen met tussenliggende lagen VIS-CO 080732 – “TAPEWELD” 23 november 2010 Patrick Van Rymenant (Lessius Mechelen Campus De Nayer Instituut)"

Verwante presentaties


Ads door Google