ONDERWERPEN. Automotive Lastoevoegmaterialen voor de uitlaat industrie. Offshore 1 type lastoevoegmateriaal voor diverse verbindingen

Nieuwe lastoevoegmaterialen RVS

Member of the BÖHLER-UDDEHOLM Group

1

ONDERWERPEN Automotive Lastoevoegmaterialen voor de uitlaat industrie

Offshore 1 type lastoevoegmateriaal voor diverse verbindingen

Petrochemie 1-laags ES cladding Nieuwe FCAW RVS

LNG Aan-afvoerleidingen 304L naar de opslagtanks



2

1







3

Europese gemeenschap EURO IV

> okt. 2006


After treatment techn.


4

2

Europese gemeenschap EURO IV Strengere eisen tav emissie uitlaatgassen NOx en SO2 (zure regen) PM (bv. roetdeeltjes) CO2 uitstoot (2008: 140 gr/km)

Aanpassing in uitlaatsystemen (bv. plaatsing katalysator) Hogere belasting op materiaal (Th. shock/trillingen/corrosie) LTM met ~ gelijke eigenschappen?


Hoog


Temperatuur

Laag

Corrosie

5

Laag Hoog

Dicht bij de motor: snelle opwarming Snelle warmtegeleiding is belangrijk Nieuwe lastoevoegmaterialen RVS


6

3

Materiaalkeuze



7

Materiaalkeuze Warmtegeleiding coëfficiënt

Ferritisch Cr-staal: (ca. 25 W/m.K) Austenitisch CrNi-staal: (ca. 15 W/m.K) Klassieke LTM: ER 307

warmte geleiding barrière

NIEUW : ferritische LTM speciaal voor deze industrie



8

4



9







10

5

Basismaterialen SS


DIN (*) Werkstofno. Legeringstype UNS No X2CrNiMoN 22 5 3 1.4462 --S 31803

C

Si

Mn

Cr

Ni

N

< 1,0

Fe

PRE (**)

Rp0,2

< 0,50

21,0 - 23,0

4,5 - 6,5

0,10 - 0,22

< 2,0

19,0 - 21,0

24,0 - 26,0

0,15 - 0,25

2,5 - 3,5

0,30 - 0,50

Las materialen: Analyse en mechanische eigenschappen < 0,7

6,0 - 7,0

corrosie

Hoog Mo

< 0,6

Rm

A5 %

Rest

35

480

520

680

35

Rest

48

300

340

650

40

460

800

30

> 725

> 30

sterk

X2CrNiMoNbN 25 18 5 4 < 0,030 < 1,0 3,5 - 6,5 23,0 - 26,0 16,0 - 19,0 1.4565 alloy 24 S 34565 (*) DIN: Duitse Industrie Norm (**) PRE: Pitting resistant equivalent PRE = Cr + 3,3 (Mo + 0,5 W) + 30 N (***) andere 0,5 - 1,0 Cu / 0,5 - 1,0 W (****) andere 0,5 - 1,5 Cu

< 0,03

Rp1 MPa

< 2,0

Duplex

X1NiCrMoCuN 25 20 6 < 0,020 1.4529 alloy 926 N 08926 (variant van S31254)

UTP (A)5020Mo (W: 1,0-2,0 Nb: 0,2)

Mo

wt %

< 0,030

11


21

rest

0,05-0,15

(****)

3,0 - 5,0

Rest

48

420

11,5

13,5

62

> 480

Sterk + corrosie Nieuwe lastoevoegmaterialen RVS


12

6

Basismaterialen SS

Keuze LTM??



13

Lastoevoegmaterialen Lassen van 6% Mo stalen Probleem

Segregatie van Mo in lasmetaal Type lasmetaal

18 Cr, 17 Ni, Mo, N 20 Cr, 25 Ni, Mo, Cu, N EL - NiCr 20 Mo 9 Nb EL - NiMo 15 Cr 15 W EL - NiCr 15 Mo 15 Ti

Gemiddeld %Mo 4,3 6,5 9 16,2 15,5

Waarden gemeten met MEB max. %Mo min. %Mo Verschil (%Mo min. / gemm.) 5,3 3,1 ~ 0,72 9,4 5 ~ 0,76 11,6 7,2 ~ 0,80 20,3 12,6 ~ 0,78 19,2 11,9 ~ 0,77

Verschil in corrosiegedrag Nieuwe lastoevoegmaterialen RVS


14

7

Lastoevoegmaterialen Lassen van 6% Mo stalen Oplossing Lassen met “matching” LTM en oplosgloeien Lassen met “overmatching” LTM (hoger Mo-gehalte) Laatsgenoemde is meest toegepast/economisch OK E (R) NiCrMo-3 (alloy 625) E (R) NiCrMo-13 (alloy 59) Nieuw EL NiCr20Fe14Mo11WN – ER NiCrMo-18 (UTP (A)5020 Mo)



15

Lastoevoegmaterialen Lassen van 6% Mo stalen Spelregels Schoon/vetvrij Beperk opmenging en H.I. Doorlassing max. 30% opmenging

warmscheuren warmscheurgevoeligheid van Ni-Leg. (6%Mo-staal gelast met Alloy 625) Nieuwe lastoevoegmaterialen RVS


16

8

CPT testen verbindingen

6 % Mo-staal

DUPLEX



17







18

9

1-laags ES cladding intro Basismateriaal = drager (mechanische eigenschappen) Sterkte (Rp0,2) Kruip Taaiheid

Platering = buffer / beschermlaag Corrosiebestendig Hittevast Slijtvast Waterstofdiffusie



19

Geplateerd staal Explosief Opgewalst Opgelast TIG (GTAW) MIG/MAG (GMAW) Beklede electrode (SMAW) Gevulde draad (FCAW-GS/SS) Onder-poederdek (SAW) Electro-slak (ESW)



20

10

Geplateerd staal Explosief Opgewalst Opgelast TIG (GTAW) MIG/MAG (GMAW) Beklede electrode (SMAW) Gevulde draad (FCAW-GS/SS) Onder-poederdek (SAW) Electro-slak (ESW) WAAROM?



21


22

Principe


11

Neersmeltsnelheid (kg/uur)

! "# "# $

%& $

%& $

'%& $

() $ () $

%&

%&

%& () $


'%& () $

%& Member of the BÖHLER-UDDEHOLM Group

23

Opmenging > 5%



24

12

Opmenging 30% * Opmenging =

%

*+ Voorbeeld:

Basismetaal 0,15% C

Gevaar voor

Opmengpercentage 30%

corrosie

Lasband met 0,015% C 1e Laag C = 0,15 X 30/100 + 0,015 x 70/100

= 0,056%

2e Laag C = 0,056 x 30/100 + 0,015 x 70/100

= 0,028%



25

Opmenging 10% * Opmenging =

%

*+ Voorbeeld:

Basismetaal 0,15% C Opmengpercentage 10% Lasband met 0,015% C

LOW CARBON ivm corrosiebestendigheid

1e Laag C = 0,15 X 10/100 + 0,015 x 90/100

= 0,029%

2e

= 0,016%

Laag C = 0,029 x 10/100 + 0,015 x 90/100



26

13

SS 304 L

SS 316 L

SS 347

SS 317 L Nieuwe lastoevoegmaterialen RVS


27

SS 2209 DUPLEX SS 904 L



28

14







29

RVS gevulde draad MC



30

15

RVS gevulde draden vs massief MC

MC Draad 1,2mm

NIEUW

Rutiel

Rutiel 1,2mm

Massief

Massief 1,2mm



31

Wat zeggen we ervan? Voordelen van metaalpoeder gevulde draad vs massief. Betere aanvloeiing en mooier uiterlijk Beter geschikt voor lassen van dunne plaat mbv speciale software (bv. FAST ROOT®) ook doorlassingen mogelijk

Grote parameterbox Hoge produktiviteit, lage kosten



32

16

Economie

8

Abschmelzleistung kg/h

Neersmelt in kg/h

MC 1,2mm

Kontaktrohrabstand: 15 mm

7

6

IG 1,2mm

5

IG 1,0mm

4

3

2

EAS4M-FD Ø1,2 mm EAS4M-MC Ø1,2 mm EAS4M-IG (Si) Ø1,2 mm

1

EAS4M-IG (Si) Ø1 mm

0 100

120

140

160

Stromstärke 200 220

180

240

260

280

300

Strom [A] A Amperage



33

Parameter box Vergelijk in kortsluitboog lassen De parameter box van de metaalpoeder gevulde draad dekt de massieve draden 1,0 and 1,2mm.

22

Voltage [V][V] Spannung

20 18 16 14 Metallpulverfülldraht (Ø 1,2 mm) Metaalpoeder (Ø 1,2 mm) Massivdraht mm) Massief (Ø (Ø 1,01,0 mm)

12

Massivdraht mm) Massief (Ø (Ø 1,21,2 mm)

10 1

2

3

4

5

6

7

8

9

Drahtvorschub [m/min] [m/min] Draadsnelheid



34

17

Parameter box Vergelijk in open boog lassen De parameter box van de metaalpoeder gevulde draad dekt bijna de massieve draden 1,0 en 1,2mm.

32

Voltage [V][V] Spannung

30 28 26 24 22 20 6

7

8

9

10

11

Metaalpoeder gevuld (Ø 1,2 mm) Massief (Ø 1,0 mm) Nieuwe lastoevoegmaterialen RVS

12

DraadDra htvorschub snelheid [m /m in] 13 [m/min]

Massief (Ø 1,2 mm) Member of the BÖHLER-UDDEHOLM Group

35

Toepassingen GMAW massieve draad zou niet geschikt zijn voor deze toepassing!! Dit spruitstuk is gelast met BÖHLER EAS 2-MC Wanddikte is slechts 0,6 mm. Lasparameters: Draadsnelheid: Amperage: Voltage: Voortloopsnelheid

~ 2,6 m/min 80 – 85 A ~ 20 V ~ 85 cm/min (33,5 inch/minute)

Spruitstuk Felsnaad, vaak ingezet in brandstoftanks van auto’s. Het GMAW lasproces met gebruik van de metaalpoeder gevulde draad resulteert in goede inbranding en aanvloeieigenschappen Wanddikte 0,8 mm Nieuwe lastoevoegmaterialen RVS


36

18

Toepassingen

Brandstoftank



37

Toepassingen

Waterkrachtcentrale 13% Cr - 4% Ni mart. Cr. staal



38

19

Toepassingen

Koeltanks – automatisch lassen Nieuwe lastoevoegmaterialen RVS


39

Produkt overzicht FCAW metaalpoeder RVS: BÖHLER A7-MC BÖHLER EAS 2-MC BÖHLER CN 23/12-MC BÖHLER EAS 4 M-MC

Ø 1,2 mm Ø 1,2 mm Ø 1,2 mm Ø 1,2 mm

EN ISO 17633-A:2006 T 18 8 Mn MM 1 T 19 9 L MM 1 T 23 12 L MM 1 T 19 12 3 L MM 1

AWS 5.9-93 EC307(mod) EC308L EC309L EC316L

FCAW metaalpoeder 13%Cr - 4%Ni : BÖHLER CN 13/4-MC BÖHLER CN 13/4-MC(F)


Ø 1,2 mm Ø 1,2 mm

EN ISO 17633-A:2006 T 13 4 MM 2 T 13 4 MM 2

AWS 5.9-93 EC410NiMo(mod) EC410NiMo(mod)


40

20

Onderwerpen Automotive Lastoevoegmaterialen voor de uitlaat industrie






41

Liquifed Natural Gas kort

Waarom LNG cq. import? Olievoorraden niet onbeperkt Grotere vraag alternatieven….bv. LNG Voorraad in NL raken uitgeput (2030 bij gelijke afname) Dus import en opslag Schoon (milieu)



42

21

Liquifed Natural Gas wat is het ?

Gasvormig aardgas

vloeibaar aardgas (- 162 °C)

Afname volume (600 m3 wordt 1 m3 bij - 162 °C )

keuze materialen

Geschikt voor transport



43

De 10 landen met de hoogste reserve einde 2002 In Miljoen ton Saudi-Arabië 35 409 Canada 24 235 Irak 15 095 Koeweit 13 024 Ver. Ar. Emiraten 12 851 Iran 12 263 Venezuela 10 881 Rusland 8 163 Libië 3 888 Nigeria 3 257 Aandeel in de wereld-aardolie- 85% reserve Nieuwe lastoevoegmaterialen RVS

in Miljard m3 47 544

Rusland 22 988 Iran 14 392 Katar 6 345 Saudi-Arabië 6 002 Ver. Ar. Emiraten 5 192 USA 4 520 Algerije 4 188 Venezuela 3 509 Nigeria 3 107 Irak Aandeel in de 76% Wereld aardgas reserve


44

22

Wereld Handel Nu Wereld Handel Toekomst



45

FEED PIPELINES



46

23

BASISMATERIALEN Alloy

Type

Application

9 Ni

9 % Ni Steel

Storage tanks

304 L

Stainless steel type AISI 304 L

FEED PIPELINE; Small vessels.

36NiFe

Low expansion 36 % Ni-Fe alloy

Some large storage tank design. Piping in critical applications.

Al

Aluminium alloy 5083 (Al-4.5 % Mg) Alloy 5154 (Al - 3,5% Mg) Alloy 6000 (Al - Si)

Spherical or prismatic storage tanks for ship transportation of LNG. Tubing for the main cryogenic heat exchanger. Forgings such as flanges.

Some designs of large storage tanks



47

EISEN LTM FEED PIPELINES l1 l0

l0

QM-System ISO 9000 Lasproeven op AISI 304 L H.I. > 2,75 kJ/mm - 196°C / > 27 J / (L1 – L0) > 0,38 mm (laterale exp.) Ferriet: 3 – 10 FN gemeten 5 – 10 vlg‘s. WRC 92 Diagram Nieuwe lastoevoegmaterialen RVS


48

24

EISEN LTM FEED PIPELINES

Vloeibaar Stikstof - 196 °C Nieuwe lastoevoegmaterialen RVS


49

Invloed Ferriet op taaiheid -196 °C!

Kerfslagwaarden Av [Joule] ISO - V

80

Warm scheuren MOGELIJK

Optimaal bereik in verbinding

*acc. IIW;

3 - 8 FN

puur LTM; algemeen

60

40 27 J

20

4 - 12 FN*

1 Nieuwe lastoevoegmaterialen RVS

2

3

6

9

12

Deltaferriet [FN]


50

25

Lastoevoegmaterialen FEED PIPELINES -196 °C!

Kerfslagwaarden Av [J], ISO-V

80 70 60 50 45°

40

304L 1.4306 13

30 20

3,2

4,0

2,5 4,0 3,2 2,5

Pos. PF (3G) H.I. > 2,75 kJ/mm

2

3

4

5 6 7 8 Ferritgehalt [FN]


9

10

11

12


51

LOW TEMPERATURE SERVICE Voor laag temperatuur toepassingen van AISI 304L or 316L bv. voor LNG FEED PIPELINES die voldoen aan voldoende kerftaaiheid en laterale expansie bij temperaturen zoals bij -196°C / -320°F , heeft BÖHLER welding de volgende LTM ontwikkeld met uitstekende resultaten: BÖHLER FOX EAS2

SMAW, AWS E 308L-15

BÖHLER EAS 2-IG

GTAW, AWS ER 308L

BÖHLER EAS 2 PW-FD(LF)*

FCAW, AWS E 308LT1-4

BÖHLER EAS 2-UP+BB 202

SAW, AWS ER 308L

BÖHLER FOX EAS 4 M (LF)*

E, AWS E316L-15

BÖHLER EAS 4 PW-FD(LF)*

PW-FD, AWS E316LT1-4

* LF

Low Ferrite


NIEUW


52

26

Economie

FCAW > 1,5 (2,5) x sneller in PF positie dan GMAW (SMAW) Nieuwe lastoevoegmaterialen RVS


53



54

27

ONDERWERPEN. Automotive Lastoevoegmaterialen voor de uitlaat industrie. Offshore 1 type lastoevoegmateriaal voor diverse verbindingen

Recommend Documents