Vilka fel uppstår vid ljusbågslödning?

Framför allt porer, sprut, zinkavbränning bredvid fogen och formfel som en för hög fog. Typiskt för lödning är dessutom lödsprickor: lodet tränger in i stålet längs korngränserna.

DVS 0938-3 beskriver avvikelserna i ljusbågslödda fogar, med utgångspunkt i katalogerna för hårdlödning (ISO 18279) och skyddsgassvetsning (ISO 5817), och anger åtgärder för varje fel. Fel som kommer från flussmedel eller slagg förekommer inte, eftersom man löder utan flussmedel och oftast i en sträng.

Fel vanlig orsak första åtgärd
Porer zinkånga, föroreningar, stört gasskydd mindre värme, utrymme för gasavgång, kontrollera gasförsörjningen
Sprut zinkånga, olämplig bågtyp, tjockt zinkskikt pulsbåge i stället för kortbåge, startprogram, rent gasmunstycke
Zinkavbränning, vita flagor för hög sträckenergi sänk energin, led bort värmen via spännbackar
Bindningsfel och fyllnadsfel pistolläge, spalt, blåseffekt korrigera pistolen, kontrollera spalten, flytta jordanslutningen
För hög fogrågång för mycket lod, för låg spänning höj spänningen, anpassa lodmängden
Upplösning av grundmaterialet, genombränning för mycket värme sänk energin, korrigera pistolläget, inert gas
Ändkratersprickor och varmsprickor krympning, inspänning, långa fogar ändkraterprogram, fri krympning, kortare fogar
Lodinträngning, lödspricka spänning i plåten plus värme sänk energin, flytta fogen från formade områden
Volframinneslutning skraptändning, elektrod i smältan HF-tändning, håll avståndet

Sammanfattat efter DVS 0938-3:2012, tabell 1. Ett fel kan ha flera orsaker, och ofta hjälper flera åtgärder.

Porer: orsaker och åtgärder

Den vanligaste orsaken är zinkånga. Den bildas under ljusbågen och måste komma ut innan lodet stelnar. Ju mer värme och ju trängre utrymme, desto fler porer.

  • Värme: kort ljusbåge, lätt stickande pistol, inte mer energi än nödvändigt. Ge smältan tid att avgasa. Inställningsvärden: MIG-lödning.
  • Konstruktion: Se till att zinkångan har utrymme att strömma ut. En spalt hjälper, men över 0,5 mm stiger antalet porer åter tydligt, se Fogtyper och foggeometri.
  • Renhet: Ta bort olja, vax och lim från plåten. Även tråden kan orsaka porer: följ tillverkarens lagringsanvisningar och undvik kondensvatten.
  • Gas: Kontrollera slang, anslutningar, kylvatten, drag och gasflöde, se Skyddsgas.

Hur allvarliga är porer? I försök på kälfogen i överlappsförband spelade porositeten en underordnad roll för hållfastheten, så länge fogen var obruten. Kritiska var bara porer i anslutningsytan mellan lod och plåt (Kusch och Podlesak, DVS-Berichte 275, 2011). Öppna porer i ytan är ändå inte tillåtna i synliga områden och korrosionsutsatta områden.

Sprut och zinkavbränning

Båda kommer av för mycket energi eller en orolig ljusbåge på zinkskiktet. Vita zinkoxidflagor bredvid fogen är ett tydligt tecken på att effekten är för hög.

  • Ljusbåge: pulsbåge i stället för kortbåge där det är möjligt. TIG- och plasmalödning anses vara sprutfria. Ett startprogram hjälper mot sprut vid tändningen.
  • Zinkskikt: Typen av förzinkning påverkar sprutet och hur det fastnar. DVS 0938-3 anger för varmförzinkad plåt helst inte mer än 15 µm.
  • Tillsatsmaterial: inga lod med lättförångade beståndsdelar som zink.
  • Zinkavbränning: Sänk sträckenergin och led bort värmen från det utsatta området via spännbackar eller underlägg.

Lödsprut fastnar plant på den förzinkade plåten, till skillnad från det kulformiga svetssprutet. Med hammare och mejsel går det knappt att få bort, på synliga ytor måste man slipa. Det ger dock inga rostangrepp. Hur den zinkfria zonen bredvid fogen korroderar står under Grundmaterial och beläggningar.

Bindningsfel, fyllnadsfel och för höga fogar

Bindningsfel kommer oftast av pistolvinkel, spalt eller blåseffekt. En för hög fog med brant övergång är däremot ofta en fråga om spänning och lodmängd.

  • Bindningsfel: Korrigera pistolvinkel och läge, kontrollera spalten. Om blåseffekten avleder ljusbågen, sätt jordanslutningen på ett gynnsammare ställe. Undvik lod som rinner före, t.ex. i svåra lägen.
  • Fyllnadsfel: Ljusbågslödning fyller av processtekniska skäl inte en spalt på djupet. Är spalten för trång kan ångtrycket deformera fogen, är den för bred räcker lodet inte.
  • För hög fogrågång: Höj lödspänningen, anpassa lodmängd och fixering. Aktiva gaskomponenter sänker smältans ytspänning och låter lodet flyta ut bättre.

DVS 0938-3 påpekar att en viss rågång och en icke tangentiell övergång är typiska för moderna energistyrda lödprocesser. Om det är tillåtet måste klarläggas i det enskilda fallet, för komponenter med växlande belastning vid behov med utmattningsprov.

Ändkratersprickor och varmsprickor

De uppstår vid avsvalningen när lod och plåt inte kan krympa fritt. Utsatta är långa fogar, fast inspända komponenter och fogens slut.

  • Fogens slut: Använd ett ändkraterprogram, annars sänk energin för hand i slutet och tillför lite lod.
  • Foglängd: Undvik för långa fogar, DVS 0938-3 nämner som exempel 70 mm för djupdragningsstål. Korta fogarna och optimera fogföljden.
  • Inspänning: Fastspänning parallellt med fogen kan utlösa varmsprickor. Möjliggör fri krympning, led bort värmen t.ex. med kopparskenor.
  • Konstruktion: tillräckligt avstånd till plåtkanten, större överlappning, löd inte i kraftigt kallformade områden.

Vad är lödsprickor?

Flytande kopparlod tränger in i stålet längs korngränserna. Det sker framför allt där plåten står under dragspänning, och desto kraftigare ju mer värme som tillförs. De små inträngningarna syns ofta bara i mikroskop, större blir till sprickor.

DVS 0938-3 för upp lodinträngningen som penetration av främmande metall eller flytande metall, som blir synlig först vid 50 gångers förstoring. SLV München har undersökt den systematiskt i ett AiF-projekt och delat in den efter djup: liten upp till 70 µm, medel 70 till 300 µm, stor över 300 µm (Aicher och Cramer, DVS-Berichte 244, 2007).

Vad som påverkar lödsprickorna

  • Tillsatsmaterial: klart fler korngränsskador med tennbronsen CuSn10 än med CuAl8, och fler med CuSi2Mn1 än med CuSi3.
  • Grundmaterial: på höghållfasta dualfas- och komplexfasstål upp till 35 % fler skador. Bland de mjuka sorterna var DX54D känsligare än H340LAD.
  • Inspänning: Fast inspänning ökar egenspänningen och ungefär fördubblade antalet lodinträngningar på höghållfast plåt.
  • Kallformning: DX54D med 20 % sträckningsgrad visade inträngningar och små sprickor, med 10 % inte. Vid flänsfogar och formade förband låg skadorna i zonen med böjdragspänning.
  • Process: Kortbåge, DC-puls och puls med AC-andel var jämförbara med varandra. TIG-lödning orsakade färre korngränsskador.
  • Förzinkning: Om plåten var varmförzinkad eller elförzinkad spelade knappt någon roll.
  • Glödgning: Avspänningsglödgning vid 700 °C i 30 minuter motverkade skadorna.

Åtgärden enligt DVS 0938-3 är kort: sänk energitillförseln och flytta fogen från kraftigt kallformade områden. Med optimerade arbetsområden kan både MIG- och TIG-lödning ge fogar av hög kvalitet. Om valet av tillsatsmaterial: Tillsatsmaterial och standardbeteckningar.

Svetsa aldrig över en lödd fog, inte heller efter slipning. Enligt DVS 0938-2 finns annars risk att grundmaterialet försprödas och spricker.

Hur bedöms lödfogar?

För ljusbågslödda fogar finns inget eget standardiserat bedömningssystem. DVS 0938-1 rekommenderar att man beslutar i det enskilda fallet eller utgår från ISO 18279 och ISO 5817.

Skälet är fogens dubbla karaktär: Konstruktivt är den uppbyggd som en svetsfog, metallurgiskt är den ett lödförband. I försöken i Chemnitz påverkade avvikelser hållfastheten bara lite, så länge fogen var obruten. Avgörande var lodmängden och anslutningsytans storlek.

Provningsmetoder och gränsvärden: Provning, efterarbete, arbetsskydd.

Vanliga frågor

Varför har min lödfog så många porer?

Oftast på grund av zinkånga: för mycket värme, släpande pistol, för lång ljusbåge eller en för trång spalt utan utrymme för gasavgång. Kontrollera sedan att plåt och tråd är rena och att gasförsörjningen fungerar.

Vad menas med lödsprickor?

Att flytande lod tränger in i stålet längs korngränserna, framför allt i områden under dragspänning. Det kan leda till sprickor i grundmaterialet bredvid fogen.

Vilket tillsatsmaterial är minst benäget att ge lödsprickor?

I SLV Münchens försök visade CuAl8 klart färre lodinträngningar än tennbronsen CuSn10, och CuSi3 färre än CuSi2Mn1.

Hur känner man igen för mycket värme?

På vita zinkoxidflagor bredvid fogen, bred zinkavbränning, överplåt som börjat smälta och porer.

Får man löda om en lödfog med porer?

Ja, med likartat lod. Att svetsa över den är däremot aldrig tillåtet. Mer om efterarbete under Provning, efterarbete, arbetsskydd.

Läs vidare: artiklar om ljusbågslödning

Serien följer den ordning i vilken frågorna dyker upp i praktiken: från processen via tillsatsmaterial, gas och grundmaterial till den färdiga fogen. En översikt finns på Ljusbågslödning.

  1. Löda eller svetsa?
  2. Processerna i översikt
  3. MIG-lödning
  4. TIG- och plasmalödning
  5. Laser- och hybridlödning
  6. Tillsatsmaterial och standardbeteckningar
  7. Skyddsgas
  8. Grundmaterial och beläggningar
  9. Trådmatning
  10. Fogtyper och foggeometri
  11. Provning, efterarbete, arbetsskydd

Om författaren

Robert Lahnsteiner, Ing., är internationell svetsingenjör (IWE) och verkställande direktör för MIGAL.CO GmbH. Efter utbildning i telekommunikation och elektronik vid HTL Braunau arbetade han från 1983 i arton år med svetsteknik hos Fronius. Sedan 2001 leder han tillsammans med Martin Erl MIGAL.CO, tillverkaren av svetstråd i aluminium i Landau an der Isar. Hans fokusområden är tillsatsmaterial för aluminium, trådtillverkning och trådmatning samt övervakning av svetsprocesser. Inom DVS har han i omkring 30 år arbetat i den tekniska kommittén FA03 ”Bågsvetsning” och är ordförande för arbetsgruppen 2.4.4 ”MIG-svetsning av aluminium”.

Mer om författaren · LinkedIn