Proceskeuze van moderne lastechnieken in roestvast staal Fred Neessen, Lincoln Smitweld B.V., Nijmegen Harm Meelker, Lincoln Smitweld B.V., Nijmegen Ferry Naber, Lincoln Electric International
et gebruik van specifieke en daardoor vaak dure materialen komt alleen tot zijn recht als de materiaalkeuze gepaard gaat met een verbindingstechniek die de materiaaleigenschappen slechts in geringe mate beïnvloedt. In dit artikel wordt ingegaan op de meest gebruikte en moderne lastechnieken voor het lassen van roestvast staal. De voor- en nadelen van bepaalde lastechnieken worden besproken en er worden een aantal toepassingsgebieden gegeven.
H
De betrouwbaarheid van een constructie steunt op twee factoren: de kwaliteit van het geleverde materiaal en de invloed van de toegepaste verbindingstechniek. Het gebruik van een bijzondere legering in de apparatenbouw bijvoorbeeld komt alleen tot zijn recht wanneer de materiaaleigenschappen niet teloorgaan als gevolg van de gekozen lasmethode. Materiaalfouten en ondeugdelijke specificaties enerzijds, verkeerde constructietechnieken en gebrekkige vakkennis anderzijds vormen evenzovele zwakke schakels waarop straks de ketting (het gerede product) breekt, met alle gevolgen van dien. Het behoeft geen betoog dat dit algemene principe ook opgaat voor het lassen van roestvast staal, misschien zelfs hiervoor wel in het bijzonder. Er is immers sprake van een meer gecompliceerde techniek, met talloze voetangels en klemmen. Alleen al over het verband tussen de gekozen lasmethode en de eventueel later aan het daglicht tredende corrosieverschijnselen valt heel wat te vertellen. Van alle gangbare lasprocessen wordt het MIG/MAG lassen het meest toegepast. De invloed van de warmte-inbreng is bij dit proces en bij het lassen met beklede elektroden betrekkelijk klein, wat gezien de eigenschappen van met name roestvast staal gunstig is. Nieuwe ontwikkelingen binnen het MIG/MAG lasproces zijn het lassen met een hoge draadsnelheid in combinatie met een korte boog. Voor het lassen van dunne plaat en grondnaden, in het bijzonder bij pijplassen, zijn het TIG- en STT-lassen de aangewezen processen. Bij zowel het lassen van on- en laaggelegeerd koolstofstaal als roestvast staal kan in dikker materiaal het lassen onder poeder succesvol worden toegepast. De voorkeur voor een bepaald proces hangt natuurlijk van velerlei factoren af, onder andere: de aanwezige apparatuur en bedrijfsvoorzieningen; de eventuele investeringsmogelijkheden; de te lassen plaatdikten en -lengten; de laspositie; de lasplaats (binnen of buiten). De voorbewerking van de lasnaden wordt overeenkomstig de plaatdikte en het toe te passen proces gekozen.
Lassen met beklede elektroden (SMAW) Beklede elektroden kunnen al worden toegepast bij plaatdikten vanaf 2 mm. Gewoonlijk geeft men de voorkeur aan een dunvloeibaar smeltbad, omdat dit een gladde las oplevert die weinig nabewerking vraagt.
1 Copyright © Lincoln Smitweld B.V.
ding
Op grond van de bekleding worden drie typen elektroden onderscheiden: rutiel, rutielbasische en basische elektroden. De rutiel en rutielbasische elektroden voldoen het beste aan de eis van een dunvloeibaar smeltbad. Door de bekleding ook nog eens ‘Extra Moisture Resistant’ te maken zijn deze typen nagenoeg ongevoelig voor vocht. Bij gebruik van deze EMR elektroden is er geen gevaar voor startporeusheid. Aan roestvast staal elektroden moeten dus nogal wat eisen worden gesteld. Zo moeten ze: een fraai, glad lasuiterlijk opleveren; spatarm zijn makkelijk ontsteken; een stabiele boog geven; goed en glad aanvloeien; een makkelijk lossende slak achterlaten; weinig stroomgevoelig zijn; Lassen met beklede elektroden een lasmetaal opleveren dat ongevoelig is voor warmscheuren en in samenstelling en eigenschappen overeenkomt met het te lassen materiaal of beter is; een gegarandeerd ferrietnummer hebben; een constante kwaliteit bezitten; een laag vochtgehalte in de bekleding hebben; een optimale constante chemische samenstelling opleveren (kerndraad gelegeerd). Tabel 1 geeft een overzicht van de bekledingstypen met daaraan gekoppeld het toepassingsgebied. Een van de meest in het oog springende voordelen van het lassen met beklede elektroden is wel de grote flexibiliteit en de zeer uitgebreide keuze aan legeringssamenstellingen. Meer informatie is te vinden in tabel 3 waarin een overzicht wordt gegeven van de voor- en nadelen van de in dit artikel besproken lasprocessen voor het lassen van roestvast staal. Tabel 1. Bekledingstypen en toepassingsgebied roestvast staal elektroden
Rutiel-basisch (R)
Basisch-rutiel (R)
Basisch (B)
Limarosta (E xxx-17)
Arosta (E xxx-16)
Jungo (E xxx-15)
100 – 130% rendement
100% rendement
100% rendement
Hoger Si-gehalte Dikker bekleed
Laag C- en Si-gehalte Dunner bekleed
EMR – bekleding
Goede mechanische eigenschappen Minder scheurgevoelig
Weinig spatten Zelflossende slak
Weinig slak
Uitstekende aanvloeiiing
Goede overbruggingsmogelijkheden
Mooi glad en strak oppervlak
Grondlagen
Hoeklassen
Algemene toepassingen
Starre constructies
Vullen van naden
Grondlaag in open naden (ø 2,5mm)
Gietstukken
Positielassen
Nucleaire industrie
Alle lasposities
Kryogene toepassingen
2 Copyright © Lincoln Smitweld B.V.
TIG–lassen (GTAW) Bij het TIG-lassen wordt de benodigde warmte verkregen door een elektrische boog tussen een niet afsmeltende wolfraamelektrode en het werkstuk. Warmte- en materiaaltoevoer worden onafhankelijk van elkaar geregeld. Hierdoor is het TIG-procédé zeer geschikt voor het lassen van dun roestvast staal en pijpverbindingen, in elke gewenste lasstand. Vaak wordt er in literatuur aangegeven dat het TIG-proces om praktische redenen alleen maar geschikt is voor het lassen van materiaal tot een dikte van 3 mm, voor pijpverbindingen en voor het lassen van grondnaden. Zoals de meeste booglasprocessen kent het standaard handmatige TIG-procédé eveneens een aantal varianten, te weten:
TIG koude draadtoevoer Orbitaal lassen Simultaan TIG-lassen etc.
Figuur 1. Schematische voorstelling van het simultaan TIG-lassen
TIG Welding
Met deze varianten zijn we zelfs in staat om het TIG-proces om te dopen tot een zeer economisch lasproces. Vooral het simultaan TIG-lassen is hier een duidelijk voorbeeld van. Bij dit proces lassen twee lassers in één smeltbad aan beide zijde tegelijk. In de lasposities PC en PF (zie figuur 1) is dit uitstekend mogelijk. De te lassen plaatdikte in één laag; 6 mm. Ook voor het TIG-lassen kunnen we een aantal voor- en nadelen opsommen als aangegeven in tabel 3. Vooral bij het lassen van dun materiaal wegen de voordelen ruimschoots op tegen de nadelen. Door de gescheiden toevoer van warmte en materiaal is in principe een perfecte bescherming van het smeltbad mogelijk. Het lassen van roestvast staal kan zowel met wissel- als gelijkstroom, met een voorkeur voor de laatste stroomsoort en elektrode negatief (DC -). De corrosievastheid van de las en het omliggende materiaal kan bij een TIG-lassen lage lassnelheid (hogere warmtetoevoer) achteruit gaan voor die materialen die bijvoorbeeld gevoelig zijn voor interkristallijne corrosie. Ook de gasbescherming van het smeltbad vraagt in dit opzicht veel aandacht. De samenstelling van het smeltbad kan veel minder gemakkelijk worden gecorrigeerd dan bij het lassen met beklede elektroden, omdat de samenstelling van de verkrijgbare toevoegmaterialen beperkt is. Bij het lassen met beklede elektrode is dit veel gemakkelijker doordat de samenstelling van de bekleding gemakkelijk aangepast kan worden. De zuiverheid en de samenstelling van het beschermgas zijn natuurlijk wel van invloed op de metallurgische eigenschappen van de las. Hoewel de afbrand van bijvoorbeeld chroom, bij het lassen in nagenoeg zuiver argon, klein is, komt dit in de praktijk toch voor. Als oorzaak kan men hiervoor aanwijzen het niet correct hanteren van de voorschriften waardoor een onvolledige smeltbadbescherming ontstaat. Argon vermengt met lucht zal ongetwijfeld tot afbrand leiden. Dit is te zien aan het verbranden van het lasmetaal. Poreusheid en warmscheuren in de lasverbinding zijn daarbij niet denkbeeldig. Bij het TIG-lassen moet de onderzijde van de lasnaad altijd beschermd worden met een backinggas of equivalente vervanging om oxidatie van lasmetaal en aangrenzend basis materiaal te voorkomen. Oxidatie ontstaan tijdens het lassen zal altijd de corrosieweerstand van de lasverbinding nadelig beïnvloeden. De beoogde bescherming kan men verkrijgen door zuiver argon of formeergas (N2 + 5-10% H2) toe te passen.
3 Copyright © Lincoln Smitweld B.V.
-circuit
MIG/MAG-lassen (GMAW) Het MIG/MAG-lassen heeft de laatste jaren een grote vlucht genomen door de zeer snelle ontwikkeling van de elektronica. Bij dit proces wordt een boog getrokken tussen een afsmeltende, blanke draad en het werkstuk. Het smeltbad wordt tegen de oxiderende invloed van de lucht beschermd door een gas. Het MIG/MAG-lassen kent diverse varianten, te weten:
kortsluitbooglassen, GMAW-S; lassen met open boog; lassen met gepulseerde stroom, GMAW-P; Rapid Arc of Rapid X lassen met een geavanceerd pulserende boog; STT-lassen (Surface Tension Transfer), GMAW-STT; Twin-arc lassen; Tandem MIG lassen; etc.
GMAW open boog
Voor het lassen van roestvast staal is het kortsluitbooglassen ten strengste af te raden voor vullagen en sluitlagen. Bij het kortsluitbooglassen is de kans op het maken van lasfouten zeer hoog. Daarnaast geeft deze variant relatief veel spatten, en spatten is wat op roestvast staal, evenals plakfouten (onvoldoende penetratie), vermeden moet worden. Immers alle spatten moeten grondig verwijderd worden en de beschadigde oxidehuid zal absoluut weer hersteld moeten worden. Ook het lassen met open boog heeft enkele bezwaren. Het levert een minder fraai lasuiterlijk op en de vermenging met het te lassen materiaal is vrij groot. Het lassen met gepulseerde stroom daarentegen is juist bij veel bedrijven ingevoerd voor het lassen van roestvast staal. Het in het verleden genoemde grote nadeel van het moeilijk instellen van de lasparameters is met de huidige moderne apparatuur voorbij. Van groot belang is daarbij de samenstelling van het beschermgas. In zuiver argon verloopt het proces niet bevredigend: de druppelovergang is onregelmatig waardoor het uiterlijk minder fraai
GMAW-STT grondlaag in een Kryogene RVS pijp
4 Copyright © Lincoln Smitweld B.V.
wordt en de spatverliezen vrij groot zijn. Toevoeging van 1 tot 3% CO 2 (kooldioxide) maakt het gas licht oxiderend, waardoor aan dit bezwaar goeddeels wordt tegemoet gekomen. Het lassen met gepulseerde stroom kan worden toegepast wanneer naden van grotere lengte, vooral in positie, op een economische wijze gelast moeten worden. De afsmelttijd ligt ongeveer twee keer zo hoog als bij het in positie lassen met beklede elektroden. Bij het horizontaal lassen is de neersmelt ongeveer gelijk aan die van hoogrendementselektroden. Vanwege de mogelijkheid tot volledige mechanisering is het MIG/MAG lassen ook zeer goed te gebruiken voor het lassen van relatief dunne plaat in horizontale positie. Een nadeel van het pulsbooglassen is het feit dat men geen doorlassing in een open naad kan maken. Met andere woorden: de naad zal altijd gesloten moeten zijn. Immers het maken van doorlassingen met het MIG/MAG proces is alleen maar mogelijk in de kortsluitboogmodus. Hiervoor is juist de volgende variant uitermate voor geschikt.
GMAW-STT grondlaag in RVS
STT – Surface Tension Transfer Process Het STT proces wordt in hetzelfde werkgebied toegepast als het conventionele kortsluitboogproces. Echter bij dit proces wordt de lasstroom voortdurend aangepast aan de warmtebehoefte van de boog. De volledig beheersbare boog en de mogelijkheid om de ‘Peak’ en de ‘Background’ stroom in te stellen maakt het lasproces ongevoelig voor bindingsfouten onafhankelijk van de gas- of draadsamenstelling. De lasstroom wordt binnen microseconden geregeld, met als resultaat een vermindering in het aantal spatten tot wel 90% en verlaging van de lasrookproductie tot wel 50%. De uiterst stabiele boog zorgt voor een gemakkelijk hanteerbaar proces voor de lasser. STT GMAW-STT kan worden toegepast op uiteenlopende materialen zoals ongelegeerd staal, roestvast staal en hoognikkel legeringen. Daarbij laat het proces zich uitstekend inzetten voor doorlassingen van bijvoorbeeld pijpen in plaats van klassieke processen zoals het lassen met beklede elektroden, MIG/MAG- of zelfs het TIGproces.
Rapid Arc en Rapid X Pulserend lassen is aantrekkelijk voor het lassen van roestvast staal, de hoge neersmelt het lage spatniveau en het ontbreken van slak zijn daar debet aan. Toch kan het nog beter. Een verdere ontwikkeling van het pulserend lassen is ‘Rapid Arc’. Bij dit proces lassen we nog altijd met een pulserende boog maar met een kortere booglengte. Dit bereiken we door na een hoge pulsstroom met een hele lage basisstroom te werken. Het smeltbad koelt als het ware af. Kenmerken zijn een hoge voortloopsnelheid en lagere warmte-inbreng. Met deze korte boog kunnen we ook een kleine “a-hoogte” realiseren. De opvolger van ‘Rapid Arc’ is ‘Rapid X’, dit proces is eigenlijk “Rapid Arc eXtreem”. Voor ‘Rapid X’ is het gebruik van de digitale STT module noodzakelijk. De werking is hetzelfde, weer gebruiken we een hoge pulsstroom maar na de puls koelen we het bad grondig af door de stroom gedurende een zeer korte tijd even uit te schakelen. Hierdoor elimineren we spatten en wordt de boog nog korter. Het gevolg is een nog hogere voortloopsnelheid, een nog lagere warmte-inbreng met als gevolg minder vervorming en minder oxidatie in de omgeving van de las, zeer belangrijk bij het lassen van roestvaststaal.
5 Copyright © Lincoln Smitweld B.V.
Sproeiboog 255A / 25,5V
Pulsboog 240A / 24,4V
Rapid Arc 225A / 22,5V
Rapid X 213A / 20,3V
Oxidatie onderkant bij hoeklassen Mig en Rapid X In 6mm AISI 316L materiaal.
Overzicht moderne MIG/MAG varianten
Lassen met gevulde draden (FCAW, MCAW) Het GMA-lassen met gevulde draad is een proces waarbij een smeltbad ontstaat door de hitte van een elektrische boog, die brandt tussen een continu afsmeltende gevulde draad en het werkstuk. Hierbij wordt het lasmetaal via de boog overbracht naar het smeltbad. De wijze van metaaloverdracht hangt af van het type draad, het soort beschermgas, de stroomsterkte en de boogspanning. Een gasmantel beschermt de lasdruppels, de lasboog en het smeltbad tegen de invloed van de atmosfeer. Er worden inerte, actieve gassen of menggassen gebruikt. Bij rutiel of basisch gevulde draden wordt slak gevormd die het lasmetaal verder beschermt tijdens het afkoelen en ondersteuning aan het smeltbad geeft. Een goede gevulde draad heeft een gemakkelijk verwijderbare slak. Metaalgevulde draden bevatten vrijwel geen slakvormende bestanddelen. Hier bestaat de vulling uit een mengsel van metaalpoeders, waaraan enige desoxidatiemiddelen zijn toegevoegd. De gasloze gevulde draden worden in dit artikel niet besproken. Roestvast staal gevulde draad Van de hooggelegeerde roestvaste en hittebestendige staalsoorten worden de zogenaamde austenitische types, gelegeerd met chroom, nikkel en eventueel molybdeen, verreweg het meest toegepast. Deze austenitische typen zijn over het algemeen goed lasbaar ook bij toepassing van een gevulde draad. Tot begin jaren 80 werden hiervoor, naast het lassen met beklede elektroden, uitsluitend massieve draden toegepast bij het MIG/MAG-lassen. Voor deze materialen met name zijn in de laatste decennia gevulde draden ontwikkeld. Een aantrekkelijk voordeel van gevulde draden is dat gemakkelijk afwijkende samenstellingen in betrekkelijk kleine hoeveelheden vervaardigd kunnen worden. Metaalpoeder roestvast gevulde draad varianten blijken via de vulling betrekkelijk veel zuurstof in het lasmetaal te introduceren, hetgeen een verkleuring van het oppervlak kan veroorzaken. Juist deze verkleuring is ook een van de nadelen van het lassen met massieve draad bij roestvast staal. Draden die slakvormers bevatten, meestal een combinatie van rutiel- en basische bestanddelen, geven een las die na het verwijderen van de slak een betrekkelijk blank uiterlijk heeft. De in de praktijk meest voorkomende typen roestvast staal gevulde draad zijn (AWS A5.22): E308LTx-x, E316LTx-x, E309LTx-x, E309MoLTx-x en duplex van het type E2209LTx-x. Per legeringsniveau moet men bij de roestvast staal gevulde draden onderscheid maken in draden voor het: lassen onder de hand, c.q. het maken van staande hoeklassen. Deze draden zijn zowel onder 100% CO2 als met menggas (75-80% argon) verlasbaar. lassen in positie. Deze draden voor het lassen in positie (P) zijn alleen maar onder menggassen (M2.1) volgens ISO 14175 verlasbaar.
6 Copyright © Lincoln Smitweld B.V.
Tabel 2. geeft een overzicht van de toepassingsgebieden voor de roestvast staal gevulde draad. Een puur basische roestvast staal gevulde draad komt vanwege de relatief slechte laseigenschappen (nog) niet voor. Tabel 2. Toepassingsgebieden hooggelegeerde gevulde draden Toegepaste typen gevulde draad Bedrijfstak Rutiel Basisch Metaalpoeder Levensmiddelenindustrie Chemische industrie
++ ++
Maritieme techniek (on- & offshore)
++
Scheepsbouw (chemicaliën tankers
++
Ketel- en apparatenbouw
++
+
+
Lassen onder poeder (SAW) Bij plaatdikten boven 6 mm wordt in bepaalde situaties het lassen onder poeder aantrekkelijk als er sprake is van lange, horizontale lassen. Bij dit proces wordt de boog getrokken tussen een afsmeltende draad en werkstuk. Boog en las worden afgeschermd door het slakvormende laspoeder. Afhankelijk van de afmetingen van het product, laslengte, materiaaldikte en lasnaadvoorbewerking kan naast het ééndraads lassen ook gebruik worden gemaakt van de varianten, twin-arc (is twee draden en een stroombron) of tandem lassen (is twee draden en twee stroombronnen). Een bijzondere vorm van het lassen onder poeder is het zogenaamde plateren: een laag roestvast staal aanbrengen op een ander metaal. Het gaat hierbij om de varianten bandlassen onder poeder en elektroslak-bandlassen. Zoals de naam al aangeeft wordt hierbij gebruik gemaakt van een band, een veel voorkomende afmeting van de band is 60 x 0,5 mm. Voor het lassen onder poeder is een uitgebreid pakket aan lasdraden op de markt verkrijgbaar. De draden moeten een overeenkomstige samenstelling als het te lassen materiaal hebben. Door de afbrand van chroom tijdens de druppelovergang moet het te gebruiken poeder een extra dosis chroom hebben om de afbrand te compenseren. Het is zelfs mogelijk om met behulp van gelegeerd poeder de samenstelling van het lasbad enigzins te beinvloeden. Dit kan van belang zijn bij het plateren en het lassen van ongelijksoortige lasverbindingen. Bij gebruik van de juiste combinatie van draad en poeder kunnen plaatdikten van grote tot zeer grote dikten (150 mm en eventueel meer) worden gelast. Aan de verbindingslassen in roestvast staal zonder lasnaadvoorbewerking zoals de I-naad, gelast volgens de laag/tegenlaag techniek, van 4 tot 14 mm moet de nodige zorg besteed worden aan de samenbouw en de rechtheid van de delen. De platen moeten goed vlak liggen en op regelmatige afstanden gehecht zijn. Ook is een nauwkeurige instelling van de juiste lasgegevens vereist. Bij een plaatdikte vanaf 10 mm verdient het aanbeveling om de laskanten door slijpen te breken daar de inbrandingsdiepte bij het lassen van roestvast staal kleiner is dan bij gewoon staal. Hierdoor wordt ook een beter aangevloeide, minder bolle las verkregen. De eerste zijde wordt altijd met een wat lagere stroomsterkte en lassnel-heid gelast om doorbranding te voorkomen. Voor een overzicht van de voor- en nadelen van het lassen onder poeder zie tabel 3.
Plasmalassen (PAW) Onder plasma wordt een hoog verhit, geïoniseerd gas verstaan. Evenals bij het verwante TIG-proces wordt bij het plasmalassen een elektrische boog getrokken tussen een niet afsmeltende wolfraamelektrode en het werkstuk. Voor het plasma wordt zuiver argon gebruikt; het beschermgas dat de boog voor oxydatie en andere nadelige invloeden vrijwaart, is eveneens argon, eventueel met een toevoeging van 3 tot 8% waterstof. (Waterstof mag niet 7 Copyright © Lincoln Smitweld B.V.
spindle
gebruikt worden bij Cr-staal en duplex roestvast staal). Evenals bij het TIG-lassen moet de onderzijde van de lasnaad altijd beschermd worden met een backinggas om oxidatie van lasmetaal en aangrenzende basismateriaal te voorkomen. Het opvoeren van de energiedichtheid van een lasproces heeft bepaalde voordelen. De lassnelheid kan groter zijn, de warmte-invloed is lager, waardoor minder krimpvervorming en oxidatie optreedt. Door de concentratie van thermische energie wordt een gunstiger verhouding bereikt tussen de warmte die voor het lassen gebruikt wordt en de warmte die door het omliggende plaatmateriaal wordt opgenomen. Het plasmalassen behoort tot de lasprocessen met een grotere energie-inhoud zoals ook het Plasmalassen van een klepzitting elektrodenbundelen laserstraallassen. Plasma lassen van een klepzitting Vanwege de hoge energiedichtheid kan bij dit laatste proces met een zeer lage stroomsterkte gelast worden. Hierdoor is het mogelijk extreem dunne materialen te lassen. Bij het zogenaamde microplasmalassen, waarbij de stroom-sterkte 0,1 tot 10 A bedraagt, loopt de dikte van het te lassen materiaal op van 0,025 tot 1,2 mm. Voorwaarde hierbij is dat de te lassen delen goed moeten worden ingeklemd. Roestvast staal, nikkel en nikkellegeringen zijn goed te lassen met het plasmaproces. Afhankelijk van de plaatdikte onderscheiden we twee methoden. Voor het plasmalassen van dunne plaat moeten de lasparameters zo gekozen worden dat de plasmastraal aan de onderzijde van de plaat niet naar buiten treedt, maar het materiaal wel over de volle dikte tot smelten brengt. Bij het lassen van plaatdikten boven 2,5 mm wordt de zogenaamde sleutelgattechniek (key hole) toegepast. Hierbij smelt de plasmastraal als het ware een gaatje in het materiaal. Terwijl de plasmastraal voortbeweegt, smelten de plaatkanten erachter weer samen. Bij het stollen ontstaat dan een gladde lasnaad. Tot een plaatdikte van 8 à 10 mm kan men bij de key-hole techniek werken met een I-naad. Typische toepassing is het lassen van langsnaden in de fabricage van pijp met hoge snelheid.
Geavanceerde lasprocessen De geavanceerde lasprocessen zoals het elektronenstraallassen en laserlassen zijn uitstekend toepasbaar voor het lassen van roestvast staal. Ondanks het feit dat beide processen met de dag meer algemeen inzetbaar worden geven ze nogal wat problemen bij toepassing in de praktijk. Voor beide processen is nogal wat kennis nodig en de investeringskosten zijn zeer hoog. Doordat deze processen met een nog veel hogere kinetische energiedichtheid werken geldt dat ze met een zeer hoge lassnelheid werken en dientengevolge een lage vervorming van het te lassen werkstuk geven. Een hoge lassnelheid en een hoge energieLaser lassen dichtheid gaat altijd gepaard met een hoge mate aan precisie van voorbewerken en samenbouwen, voordat met lassen kan worden aangevangen. Twee zaken die beslist niet voor elk product en of werkplaats zijn weggelegd. De ontwikkeling van het Laser-Hybride lassen in de laatste decennia komt het grote nadeel van hoge mate aan precisie van voorbewerken en samenbouwen enigzins tegemoet.
8 Copyright © Lincoln Smitweld B.V.
Samenvatting De keuze van een lasproces wordt veelal bepaald door historische feiten en ervaringen. Zoals het laswerk voorheen werd uitgevoerd, zo gaan we het vandaag weer doen, en morgen ook weer. Beter is het, bij de voorbereidingen voorafgaand aan het laswerk, zich steeds weer het volgende af te vragen. Om welk eisenpakket gaat het? Welke lasprocessen staan mij daadwerkelijk ter beschikking? Hoeveel lassers beheersen welke lasprocessen? Kies naar aanleiding hiervan de meest economische en betrouwbare lasprocessen voor het onderhanden zijnde project. Laat u niet uitsluitend leiden door het verleden steeds te willen herhalen maar ook niet door te denken dat het niet meer modern is. Leer van de ervaringen die zijn opgedaan en maak een nieuwe, weloverwogen lasproceskeuze.
Tabel 3. Eigenschappen van de veelvuldig toegepaste lasprocessen bij roestvast staal Eigenschap
SMAW
GTAW
PAW
GMAW P / STT / Sp
FCAW
SAW 1G, 2G
Positie lassen
alle
alle
1G, 2G
alle
alle, niet neerg.
Warmtetoevoer
gering
meer
gering
gering
meer
meer
Slakafdekking
beide zijden
nee
nee
nee
beide zijden
ja
Investering
nihil
gering
hoog
matig
gering
hoog
Chemische samenstelling
elke
beperkt
beperkt
beperkt
elke
beperkt
Correctie chemische samenstelling
mogelijk
nee
nee
nee
mogelijk
beperkt
Inzetbaarheid
overal en altijd
overal (gas)
beperkt
vaak
beperkt
beperkt
Steltijd
kort
langer
veel
langer
kort
veel
Gevoelig voor verontreinigingen
weinig
veel
veel
veel
weinig
weinig
Toevoer warmte en materiaal
--
onafhankelijk
--
--
--
--
Slakloos proces
slak
ja
ja
ja
slak - ja
slak
Weinig tot geen spatten
rutiel
geen
geen
weinig
weinig
geen
Bescherming lasnaad
goed
uitstekend
uitstekend
goed
goed
goed
Lassnelheid
matig
laag
zeer hoog
laag
matig / hoog
zeer hoog
Warmte-inbreng, vervorming
matig
hoog
laag
laag
matig
matig / hoog
Te mechaniseren
weinig
uitstekend
uitstekend
uitstekend
uitstekend
uitstekend
Inschakelduur
matig
laag
hoog
matig
matig
hoog
Open naad
goed bij basisch
uitstekend
nee
nee/goed
keramiek
nee
Vermenging / inbranding
10 – 25%
0 – 100%
-- 100%
5 – 50%
20 – 50%
30 – 70%
Lasboog zichtbaar
ja
ja
ja
ja
ja
nee
Lasrook
veel
weinig
weinig
matig
veel
geen
Uitstekende doorlassing
ja
ja
ja
alleen STT
keramiek
glasfiber band
Lasuiterlijk
goed
uitstekend
uitstekend
goed
goed
uitstekend
Micro slakinsluitingen
ja
nee
nee
nee
ja
ja
Geavanceerde lasapparatuur
nee
ja
ja
ja
nee
nee
Backing (gas of keramiek)
nee
gas
gas
gas
keramiek
nee / keramiek
Randinkarteling
nee
nee
nee
gevoelig
nee
nee
Neersmeltsnelheid bij positie lassen
matig
laag
--
laag
hoog
--
Beschermgas
--
I1
I1
M1.2
C1 / M2.1
--
9 Copyright © Lincoln Smitweld B.V.
