
Het lassen van roestvast staal vereist precisie om defecten zoals barsten en corrosie te voorkomen. Bent u zich bewust van de kritieke stappen om een onberispelijke las te garanderen? Dit artikel belicht acht essentiële voorzorgsmaatregelen, waaronder het selecteren van de juiste elektroden, het beheren van de warmtebehandeling en het regelen van de lasstroom. Door deze richtlijnen te volgen kun je de integriteit en prestaties van je roestvaststalen projecten behouden, veelvoorkomende valkuilen vermijden en professionele resultaten behalen. Duik in de materie en leer de essentiële technieken om het lassen van roestvast staal onder de knie te krijgen.
Chroomroestvrij staal staat bekend om zijn uitzonderlijke corrosiebestendigheid, vooral tegen oxiderende zuren, organische zuren en cavitatie-erosie, en heeft ook een superieure hittebestendigheid en slijtvastheid. Deze eigenschappen worden voornamelijk toegeschreven aan de vorming van een passieve chroomoxidelaag op het staaloppervlak, die een beschermende barrière vormt tegen verschillende corrosieve omgevingen.
Deze veelzijdige legering vindt uitgebreide toepassingen in kritieke industriële sectoren, waaronder energiecentrales, chemische verwerkingsinstallaties, aardolieraffinaderijen en diverse hoogwaardige apparatuur en materialen. Het vermogen om zware bedrijfsomstandigheden te weerstaan maakt het onmisbaar in onderdelen zoals warmtewisselaars, drukvaten en leidingsystemen die worden blootgesteld aan corrosieve media of verhoogde temperaturen.
Verchroomd roestvast staal brengt echter uitdagingen met zich mee bij de fabricage, vooral op het gebied van lasbaarheid. Het hoge chroomgehalte is weliswaar gunstig voor de corrosiebestendigheid, maar kan leiden tot problemen zoals sensibilisatie en warmscheuren tijdens het lassen. Om deze problemen te beperken, is het cruciaal om nauwkeurige lasprocedures en zorgvuldig gecontroleerde warmtebehandelingsregimes te implementeren. Belangrijke overwegingen zijn onder andere:
Chroom 13 roestvast staal, ook bekend als Type 410 of EN 1.4006, vertoont een hoge hardbaarheid na het lassen en is gevoelig voor barsten door zijn martensitische microstructuur. De gevoeligheid van dit materiaal voor verharding in de warmte-beïnvloede zone (HAZ) vereist zorgvuldige lasprocedures om de structurele integriteit te behouden.
Om het risico op scheuren te beperken, worden de volgende lasmethoden aanbevolen:
Chroom 17 roestvast staal, ook bekend als type 430 ferritisch roestvast staal, wordt verbeterd door de strategische toevoeging van stabiliserende elementen zoals titanium (Ti), niobium (Nb) en molybdeen (Mo). Deze legeringselementen verbeteren de corrosieweerstand aanzienlijk, vooral in chloridehoudende omgevingen, en verbeteren de lasbaarheid. De verbeterde metallurgische structuur biedt superieure prestaties vergeleken met chroom 13 roestvast staal, vooral op het gebied van weerstand tegen interkristallijne corrosie en spanningscorrosie.
Bij het lassen van chroom 17 roestvast staal met bijpassende toevoegmaterialen (zoals ER430 of E430 elektroden, gelijkwaardig aan G302 en G307) is het van cruciaal belang om de juiste warmtebeheertechnieken toe te passen. Voorverwarmen tot minimaal 200°C (392°F) wordt sterk aanbevolen om het risico op koudscheuren te minimaliseren. Warmtebehandeling na het lassen (PWHT) moet worden uitgevoerd bij ongeveer 800°C (1472°F) voor spanningsontlasting en om de gewenste microstructuur te herstellen. Dit ontlaatproces helpt de vervormbaarheid en taaiheid te verbeteren terwijl de restspanningen worden verminderd.
In situaties waar warmtebehandeling na het lassen niet haalbaar is vanwege praktische beperkingen of apparatuurbeperkingen, is een alternatieve benadering het gebruik van austenitische chroomnikkel roestvrijstalen elektroden (zoals ER308L of E308L, gelijkwaardig aan A107, A207). Deze lastechniek met ongelijk metaal kan het risico op koudscheuren verminderen en de algehele laskwaliteit verbeteren zonder dat PWHT nodig is. Het is echter belangrijk op te merken dat deze methode kan resulteren in een lichte afwijking in corrosieweerstand tussen het lasmetaal en het basismateriaal, waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerp en de bedrijfsomstandigheden van het gelaste onderdeel.
Bij het lassen van chroomnikkel roestvrij staal kunnen herhaalde verhittingscycli carbideprecipitatie op de korrelgrenzen veroorzaken, een fenomeen dat bekend staat als sensibilisatie. Dit proces tast de corrosiebestendigheid van het materiaal aanzienlijk aan, met name de weerstand tegen interkristallijne corrosie, en kan de mechanische eigenschappen zoals taaiheid en taaiheid negatief beïnvloeden.
Om deze problemen te beperken, kunnen verschillende strategieën worden toegepast:
Chroomnikkel-elektroden van roestvrij staal staan bekend om hun uitzonderlijke weerstand tegen corrosie en oxidatie, waardoor ze onmisbaar zijn in verschillende veeleisende industriële toepassingen. Deze elektroden bevatten doorgaans 18-20% chroom en 8-12% nikkel, dat een passieve oxidelaag vormt op het oppervlak en superieure bescherming biedt tegen agressieve omgevingen.
Ze worden wijdverspreid gebruikt in verschillende sectoren:
Deze elektroden hebben een uitstekende lasbaarheid en behouden hun mechanische eigenschappen bij hoge temperaturen, meestal tot 800°C (1472°F). Ze bieden ook goede vervormbaarheid en slagvastheid, zelfs bij cryogene temperaturen.
Chroomnikkel-roestvaststalen coatings worden meestal aangebracht met twee hoofdtypen laselektroden: titaangestabiliseerde en laagwaterstof elektroden. De titanium-gestabiliseerde elektroden zijn veelzijdig en compatibel met zowel AC als DC stroombronnen. Bij AC-lassen is het echter belangrijk op te merken dat de penetratiediepte beperkt is en dat er een verhoogd risico is op warmscheuren. Voor optimale resultaten wordt DC-lassen sterk aanbevolen, met name DC+ (omgekeerde polariteit), omdat dit diepere penetratie en een betere boogstabiliteit oplevert.
De keuze van de elektrode hangt af van de laspositie en de lasconfiguratie. Elektroden met een diameter van 4,0 mm of kleiner zijn geschikt voor het lassen van alle posities en bieden een uitstekende flexibiliteit voor complexe geometrieën en laswerkzaamheden buiten de positie. Voor vlakke en horizontale hoeklassen wordt de voorkeur gegeven aan elektroden met een grotere diameter (5,0 mm en meer), omdat deze hogere neersmeltsnelheden en een betere efficiëntie mogelijk maken.
Bij het aanbrengen van chroomnikkel roestvaststalen coatings is het van cruciaal belang om de juiste interpasstemperatuur te handhaven (meestal onder 150°C) om de corrosieweerstand en mechanische eigenschappen van het materiaal te behouden. Daarnaast kan het gebruik van het juiste beschermgas (zoals Ar/2-3% N2 voor GTAW) de laskwaliteit verbeteren en chroomoxidatie minimaliseren.
De juiste omgang met en voorbereiding van elektroden zijn cruciaal om lassen van hoge kwaliteit te garanderen. Het droog houden van de elektrode tijdens het gebruik is van het grootste belang om lasdefecten te voorkomen en optimale prestaties te garanderen.
Verschillende soorten elektroden vereisen specifieke droogprocedures:
Het is belangrijk op te merken dat herhaalde droogcycli niet worden aanbevolen, omdat ze kunnen leiden tot verslechtering van de coating, waaronder barsten en afschilferen. Deze degradatie kan de integriteit van de elektrode en de lasprestaties in gevaar brengen.
Het belangrijkste doel van het goed opslaan en drogen van elektroden is het voorkomen van vochtabsorptie en verontreiniging. Blootstelling aan olie, vuil of andere verontreinigingen kan de bekleding van de elektrode nadelig beïnvloeden. Deze verontreinigingen kunnen ongewenste elementen in het lasbad introduceren, waardoor het koolstofgehalte van het lasmetaal kan toenemen. Een verhoogd koolstofgehalte kan de mechanische eigenschappen en de algehele kwaliteit van het lasmetaal negatief beïnvloeden, wat kan leiden tot problemen zoals verminderde vervormbaarheid, verhoogde hardheid en gevoeligheid voor scheuren.
Om de kwaliteit van de elektrode te behouden en consistente lasresultaten te garanderen, moet u de volgende best practices toepassen:
Bij het lassen van roestvast staal is een nauwkeurige regeling van de lasstroom cruciaal om materiaaldegradatie te voorkomen en een optimale laskwaliteit te garanderen. Om het risico van precipitatie van chroomcarbide en daaropvolgende interkristallijne corrosie te beperken, is het essentieel om een lasstroom te gebruiken die ongeveer 20% lager is dan de stroom die gewoonlijk gebruikt wordt voor elektroden van koolstofstaal. Deze lagere stroom helpt de warmte-inbreng te minimaliseren en beperkt de tijd die wordt doorgebracht in het gevoeligheids-temperatuurbereik (450-850°C).
Het is net zo belangrijk om een korte booglengte aan te houden, omdat dit bijdraagt aan een betere warmteconcentratie en de warmte-beïnvloede zone (HAZ) verkleint. Deze praktijk verbetert niet alleen de laspenetratie, maar helpt ook vervorming en restspanningen onder controle te houden.
Snel afkoelen van de tussenlaag is essentieel bij het lassen van roestvast staal. Dit kan worden bereikt door:
Voor optimale resultaten wordt de voorkeur gegeven aan een smalle lasrups. Deze benadering biedt verschillende voordelen: