Dit klinkt te mooi om waar te zijn, dus wat is het probleem? Lassen is meestal nodig om bijna alles te maken van een van de meer dan 150 soorten roestvrij staal. Het lassen van roestvrij staal is een complexe taak. Enkele van deze problemen zijn de aanwezigheid van chroomoxide, hoe de warmte-inbreng te beheersen, welk lasproces te gebruiken, hoe om te gaan met zeswaardig chroom en hoe dit op de juiste manier te doen.
Ondanks de moeilijkheden bij het lassen en afwerken van dit materiaal, blijft roestvrij staal een populaire en soms zelfs de enige optie voor veel industrieën. Weten hoe je het veilig gebruikt en wanneer je welk lasproces moet gebruiken, is cruciaal voor succesvol lassen. Dit kan de sleutel zijn tot een succesvolle carrière.
Waarom is het lassen van roestvrij staal zo'n lastige klus? Het antwoord begint bij de manier waarop het is ontstaan. Zacht staal, ook wel zacht staal genoemd, wordt gemengd met minstens 10,5% chroom om roestvrij staal te produceren. Het toegevoegde chroom vormt een laag chroomoxide op het staaloppervlak, wat de meeste vormen van corrosie en roest voorkomt. Fabrikanten voegen verschillende hoeveelheden chroom en andere elementen toe aan staal om de kwaliteit van het eindproduct te beïnvloeden en gebruiken vervolgens een driecijferig systeem om de kwaliteiten te onderscheiden.
Veelgebruikte soorten roestvrij staal zijn 304 en 316. De goedkoopste is 304, dat 18 procent chroom en 8 procent nikkel bevat en wordt gebruikt in alles van autobekleding tot keukenapparatuur. Roestvrij staal 316 bevat minder chroom (16%) en meer nikkel (10%), maar bevat ook 2% molybdeen. Deze samenstelling geeft roestvrij staal 316 extra weerstand tegen chloriden en chlooroplossingen, waardoor het de beste keuze is voor maritieme omgevingen en de chemische en farmaceutische industrie.
Een laagje chroomoxide kan de kwaliteit van roestvrij staal garanderen, maar dit is juist wat lassers zo irriteert. Deze nuttige barrière verhoogt de oppervlaktespanning van het metaal, waardoor de vorming van een vloeibaar lasbad wordt vertraagd. Een veelgemaakte fout is het verhogen van de warmte-inbreng, omdat meer warmte de vloeibaarheid van het lasbad verhoogt. Dit kan echter nadelig zijn voor roestvrij staal. Te veel warmte kan verdere oxidatie veroorzaken en het basismetaal kromtrekken of doorbranden. In combinatie met plaatwerk dat wordt gebruikt in grote industrieën zoals de auto-uitlaat, wordt dit een topprioriteit.
Hitte vernietigt de corrosiebestendigheid van roestvrij staal volledig. Te veel hitte zorgt ervoor dat de las of de omringende warmtebeïnvloede zone (HAZ) iriserend wordt. Geoxideerd roestvrij staal produceert verbluffende kleuren, variërend van lichtgoud tot donkerblauw en paars. Deze kleuren vormen een mooie illustratie, maar kunnen wijzen op lassen die mogelijk niet aan bepaalde lasvereisten voldoen. De strengste specificaties houden niet van lasverkleuring.
Het is algemeen aanvaard dat gasbeschermd wolfraambooglassen (GTAW) het meest geschikt is voor roestvrij staal. Historisch gezien is dit in algemene zin waar geweest. Dit geldt nog steeds wanneer we die opvallende kleuren proberen te integreren in artistiek weefwerk om te voldoen aan de hoogste kwaliteitsnormen in sectoren zoals kernenergie en de lucht- en ruimtevaart. Moderne inverterlastechnologie heeft echter van gasmetaalbooglassen (GMAW) de standaard gemaakt voor de productie van roestvrij staal, niet alleen van geautomatiseerde of robotsystemen.
Omdat GMAW een semi-automatisch draadaanvoerproces is, biedt het een hoge neersmeltsnelheid, wat helpt de warmte-inbreng te verminderen. Sommige professionals zeggen dat het gebruiksvriendelijker is dan GTAW, omdat het minder afhankelijk is van de vaardigheid van de lasser en meer van de lasstroombron. Dit is een discutabel punt, maar de meeste moderne GMAW-voedingen gebruiken voorgeprogrammeerde synergielijnen. Deze programma's zijn ontworpen om parameters zoals stroomsterkte en spanning in te stellen, afhankelijk van het door de gebruiker ingevoerde toevoegmateriaal, de materiaaldikte, het gastype en de draaddiameter.
Sommige inverters kunnen de boog tijdens het lasproces aanpassen om consistent een nauwkeurige boog te produceren, openingen tussen onderdelen te overbruggen en hoge lassnelheden te handhaven om te voldoen aan productie- en kwaliteitsnormen. Dit geldt met name voor geautomatiseerd of robotlassen, maar ook voor handmatig lassen. Sommige voedingen op de markt bieden een touchscreen-interface en toortsbediening voor eenvoudige installatie.
Het lassen van roestvrij staal is een complexe taak. Enkele van deze kwesties zijn de aanwezigheid van chroomoxide, hoe de warmte-inbreng te beheersen, welk lasproces te gebruiken, hoe om te gaan met zeswaardig chroom en hoe dit op de juiste manier te doen.
De keuze van het juiste gas voor GTAW hangt meestal af van de ervaring of toepassing van de lastest. GTAW, ook bekend als wolfraam-inertgas (TIG), gebruikt in de meeste gevallen alleen een inert gas, meestal argon, helium of een mengsel van beide. Onjuiste injectie van beschermgas of hitte kan ervoor zorgen dat een las te bol of touwachtig wordt, waardoor deze zich niet met het omringende metaal kan vermengen, wat resulteert in een lelijke of ongeschikte las. Het bepalen van het beste mengsel voor elke las kan veel trial-and-error betekenen. Gedeelde GMAW-productielijnen helpen tijdverspilling bij nieuwe toepassingen te verminderen, maar wanneer de hoogste kwaliteit vereist is, blijft de GTAW-lasmethode de voorkeursmethode.
Het lassen van roestvrij staal vormt een gezondheidsrisico voor mensen met een lasbrander. Het grootste gevaar wordt gevormd door de dampen die vrijkomen tijdens het lassen. Verhit chroom produceert een verbinding genaamd zeswaardig chroom, waarvan bekend is dat deze schadelijk is voor de luchtwegen, nieren, lever, huid en ogen en kanker kan veroorzaken. Lassers moeten altijd beschermende kleding dragen, waaronder een ademhalingsmasker, en ervoor zorgen dat de ruimte goed geventileerd is voordat ze beginnen met lassen.
De problemen met roestvrij staal houden niet op na het lassen. Roestvrij staal vereist ook speciale aandacht tijdens de afwerking. Het gebruik van een staalborstel of polijstpad die verontreinigd is met koolstofstaal kan de beschermende chroomoxidelaag beschadigen. Zelfs als de schade niet zichtbaar is, kunnen deze verontreinigingen het eindproduct vatbaar maken voor roest of andere corrosie.
Terrence Norris is Senior Applications Engineer bij Fronius USA LLC, 6797 Fronius Drive, Portage, IN 46368, 219-734-5500, www.fronius.us.
Rhonda Zatezalo is een freelance schrijver voor Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com.
Dankzij de moderne inverter-lastechnologie is gas-GMAW de standaard geworden voor de productie van roestvrij staal, en niet alleen automatische of robotsystemen.
WELDER, voorheen Practical Welding Today, vertegenwoordigt de echte mensen die de producten maken waarmee we dagelijks werken. Dit magazine is al meer dan 20 jaar een begrip voor de lasgemeenschap in Noord-Amerika.
Nu met volledige toegang tot de digitale editie van The FABRICATOR, eenvoudige toegang tot waardevolle bronnen uit de industrie.
De digitale editie van The Tube & Pipe Journal is nu volledig toegankelijk en biedt eenvoudige toegang tot waardevolle bronnen uit de sector.
Krijg volledige digitale toegang tot het STAMPING Journal, met de nieuwste technologieën, best practices en nieuws uit de branche voor de metaalstansmarkt.
Nu hebt u met volledige digitale toegang tot The Fabricator en Español eenvoudig toegang tot waardevolle bronnen uit de sector.