Kun je 7075 T6 aluminium buizen lassen?

Ik heb ooit geprobeerd om een 7075-T6 aluminium framebuis te lassen. De naden barstten onmiddellijk. Dat leerde me de echte moeilijkheid achter het lassen van deze legering.

Lassen van 7075?T6 is mogelijk maar uitdagend. Je hebt speciale processen, strenge voorbereidingen en de juiste nabehandeling nodig om de sterkte te herstellen.

Laten we eens kijken naar de problemen, methoden en stappen die nodig zijn om 7075-T6 buizen te lassen en te behandelen.

Welke uitdagingen zijn er bij het lassen van 7075-T6 aluminium?

7075?T6 is een aluminiumlegering met een hoge sterkte die rijk is aan zink en magnesium. De samenstelling maakt lassen taai.

De belangrijkste problemen zijn warmscheuren, hoge scheurgevoeligheid, verlies van mechanische eigenschappen en porositeit.

Belangrijkste uitdagingen

Waarom dit gebeurt

• Inhoud legering: Hoge Zn-Mg gehaltes maken het gevoelig voor scheuren bij het lassen.
• Snelle afkoeling: Veroorzaakt stress door ongelijkmatig samentrekken.
• Temperatuurafbraak: Warmte boven ongeveer 350°C verandert de microstructuur onomkeerbaar.
• Waterstof ophalen: Zelfs licht vocht veroorzaakt gasporiën.

Bij mijn eerste lastest barstte de buis langs de lasnaad toen hij afkoelde. We realiseerden ons dat we processen met lage temperatuur en warmtebehandeling na het lassen nodig hadden.

Welke lasmethoden zijn geschikt voor 7075-T6 buizen?

Het lassen van 7075?T6 is anders dan het lassen van 6061. Er zijn speciale methoden en vulmaterialen voor nodig om de risico's te beperken.

Wrijvingsroerlassen (FSW) is de beste methode. Alternatieve methoden zijn elektronenbundel, laser of MIG met speciaal vulmiddel, maar met minder sterkte.

Gebruikelijke lasmethoden

Waarom FSW het beste werkt

FSW vermijdt smelten, dus geen traditioneel lasbad. Het verbindt metaal terwijl het plastisch is, wat leidt tot sterke solide verbindingen met een lasrendement van meer dan 90% van het basismetaal. Warmscheuren zijn zeldzaam en de HAZ is klein.

Ik heb ooit FSW-fietsbuizen gezien die zelfs zonder warmtebehandeling volledige belastingstests aankonden.

Hoe 7075?T6 voorbehandelen voor het lassen?

Een goede voorbereiding vóór het lassen is van vitaal belang om het risico op poreusheid en barsten te verminderen.

De belangrijkste stappen zijn ontvetten, drogen, oxide verwijderen, de passing bewerken en soms voorverwarmen.

Stappen voorafgaand aan de behandeling

1. Reinigen en ontvetten
   Gebruik aceton of alcohol om olie te verwijderen. Resten van lijm of behandeling kunnen poriën veroorzaken.

2. Droge omgeving
   Houd de onderdelen droog. Gebruik warme lucht voor het lassen om ingesloten vocht te verwijderen.

3. Oxidelaag verwijderen
   Licht mechanisch reinigen (staalborstel, scotch-brite) wordt aanbevolen bij TIG/MIG. FSW verwijdert het tijdens het roeren, dus minder voorbereiding.

4. Pas de verbinding precies
   Zorg voor een strak, gelijkmatig contact. Openingen vergroten scheuren en verminderen de sterkte van de las.

5. Voorverwarming (optioneel)
   FSW heeft zelden voorverwarming nodig; TIG/MIG of lasermethoden hebben baat bij ~150°C voorverwarming om thermische gradiënten te verminderen.

6. Klemmen/Snijden
   Goed opspannen om beweging tijdens het lassen te beperken. Gebruik voor FSW steunplaten en stijve bevestigingen.

Ik leerde dat lassen scheurden als de passing ook maar 0,2 mm afweken. Nauwkeurige bewerking voorkwam falende verbindingen.

Welke nabehandelingen zijn vereist voor 7075-T6?

Na het lassen behoudt 7075?T6 zijn sterkte niet tenzij het een warmtebehandeling ondergaat tot T6 of T73. Daarna volgen mechanisch polijsten en corrosiebescherming.

De juiste nabehandeling is: warmtebehandeling, afschrikken, kunstmatige veroudering, spanningsontlasting en daarna afwerking.

Stappen voor behandeling na het lassen

1. Kunstmatige veroudering (T73)

   • Verwarm bij ~120°C-130°C gedurende 24 uur. Biedt goede corrosiebestendigheid en enig sterkteherstel (~80-85% van T6).

2. Oplossing Warmtebehandeling (indien nodig)

   • Verhitten tot ~480°C en dan afschrikken in water. Dan verouderen (120°C gedurende 24 uur) om een T6-equivalent te bereiken.
   • Wordt vaak gedaan op geassembleerde onderdelen of kritieke verbindingen.

3. Verlichting van stress

   • Zacht trillen of verwarmen vermindert de interne spanning voor het verouderen om kromtrekken te voorkomen.

4. Bewerking/Nabewerking

   • Lichte bewerking kan lasparels aan het oppervlak verwijderen. Gebruik fijn polijsten om krassen te voorkomen.

5. Coating en corrosiebescherming

   • Gebruik primers en afdichtmiddelen om HAZ te beschermen. Voor anodiseren kunnen extra ets- en afdichtprocessen nodig zijn.

6. Mechanische inspectie

   • NDT-controles (ultrasoon of kleurstofpenetrant) controleren de integriteit van de las. Dimensionale controles na verhitting brengen vervorming aan het licht.

Typische herbehandelingsresultaten

T73 is aanvaardbaar voor de meeste structurele onderdelen. Volledig verouderen is ideaal voor kritieke of sterk belaste verbindingen.

Conclusie

Het lassen van 7075?T6 aluminium buizen is mogelijk maar gaat gepaard met grote uitdagingen. Warmscheuren, tempereerverlies en porositeit vereisen een zorgvuldige selectie van de lasmethode - RSW is de beste keuze. Voorbereiding vóór het lassen is essentieel en warmtebehandeling na het lassen (T73 of T6) is essentieel om de sterkte te herstellen. De juiste mechanische afwerking, coating en inspectie zorgen voor duurzame, veilige lassen voor structurele aluminium componenten.

Waar/Onwaar vragen