Roestvast staal is niet per se moeilijk om mee te werken, maar het lassen ervan vereist zorgvuldige aandacht voor detail. Het voert geen warmte af zoals zacht staal of aluminium, en het kan wat corrosieweerstand verliezen als je er te veel warmte in stopt. Best practices helpen de corrosiebestendigheid te behouden. Afbeelding: Miller Electric
De corrosieweerstand van roestvrij staal maakt het een aantrekkelijke keuze voor veel kritieke buistoepassingen, waaronder zeer zuivere voedingsmiddelen en dranken, farmaceutische toepassingen, drukvaten en petrochemische toepassingen. Dit materiaal voert echter geen warmte af zoals zacht staal of aluminium, en onjuist lassen kan de corrosieweerstand verminderen. Te veel warmte-inbreng toepassen en het verkeerde toevoegmateriaal gebruiken zijn twee boosdoeners.
Het volgen van een aantal best practices voor het lassen van roestvrij staal kan helpen om de resultaten te verbeteren en ervoor te zorgen dat het metaal zijn corrosieweerstand behoudt. Bovendien kan het upgraden van het lasproces productiviteitsvoordelen opleveren zonder afbreuk te doen aan de kwaliteit.
Bij het lassen van roestvrij staal is de keuze van het toevoegmateriaal van cruciaal belang om het koolstofgehalte te beheersen. Toevoegmaterialen die worden gebruikt voor het lassen van roestvrijstalen buizen moeten de lasprestaties verbeteren en voldoen aan de toepassingsvereisten.
Zoek naar toevoegmaterialen met een "L"-aanduiding, zoals ER308L, omdat deze een lager maximaal koolstofgehalte bieden, waardoor de corrosieweerstand van koolstofarme roestvrijstalen legeringen behouden blijft. Het lassen van een koolstofarm basismetaal met standaard toevoegmaterialen verhoogt het koolstofgehalte van de gelaste verbinding, waardoor het risico op corrosie toeneemt. Vermijd toevoegmaterialen gemarkeerd met een "H", aangezien deze een hoger koolstofgehalte hebben en zijn ontworpen voor toepassingen die een hogere sterkte bij hogere temperaturen vereisen.
Bij het lassen van roestvrij staal is het ook belangrijk om een ​​toevoegmetaal te kiezen met een laag gehalte aan sporenelementen (ook wel onzuiverheden genoemd). Dit zijn restelementen in de grondstoffen die worden gebruikt om toevoegmetalen te maken, waaronder antimoon, arseen, fosfor en zwavel. Ze kunnen de corrosieweerstand van het materiaal sterk beïnvloeden.
Aangezien roestvrij staal erg gevoelig is voor warmte-inbreng, spelen de voorbereiding van de verbinding en de juiste montage een sleutelrol bij het beheersen van de warmte om de materiaaleigenschappen te behouden. Door spleten tussen onderdelen of een ongelijkmatige pasvorm moet de toorts langer op één plaats blijven en is er meer vulmateriaal nodig om die gaten op te vullen. Hierdoor kan zich warmte ophopen in het getroffen gebied, waardoor het onderdeel oververhit kan raken. Een slechte pasvorm kan het ook moeilijker maken om de spleet te overbruggen en de noodzakelijke laspenetratie te verkrijgen.
De reinheid van dit materiaal is ook erg belangrijk. Zeer kleine hoeveelheden vervuiling of vuil in lasverbindingen kunnen defecten veroorzaken die de sterkte en corrosieweerstand van het eindproduct verminderen. Gebruik voor het reinigen van de ondergrond vóór het lassen een speciale roestvrijstalen borstel die niet is gebruikt op koolstofstaal of aluminium.
In roestvrij staal is sensibilisatie de belangrijkste oorzaak van verlies van corrosieweerstand. Dit kan gebeuren wanneer de lastemperatuur en afkoelsnelheid te veel fluctueren, waardoor de microstructuur van het materiaal verandert.
Deze OD-las op roestvaststalen buis, gelast met GMAW en gereguleerde metaalafzetting (RMD) zonder backflushing van de grondlaag, is qua uiterlijk en kwaliteit vergelijkbaar met lassen gemaakt met backflushed GTAW.
Een belangrijk onderdeel van de corrosieweerstand van roestvrij staal is chroomoxide. Maar als het koolstofgehalte in de las te hoog is, zal chroomcarbide worden gevormd. Deze binden het chroom en voorkomen de vorming van het gewenste chroomoxide, waardoor roestvrij staal corrosiebestendig wordt. Als er niet genoeg chroomoxide is, zal het materiaal niet de gewenste eigenschappen hebben en zal corrosie optreden.
Het voorkomen van sensibilisatie komt neer op de keuze van het toevoegmateriaal en de beheersing van de warmte-inbreng. Zoals eerder vermeld, is het belangrijk om een ​​toevoegmateriaal met een laag koolstofgehalte te kiezen voor het lassen van roestvast staal. Soms is echter koolstof nodig om sterkte te bieden voor bepaalde toepassingen. Warmtebeheersing is vooral belangrijk wanneer toevoegmaterialen met een laag koolstofgehalte geen optie zijn.
Minimaliseer de hoeveelheid tijd dat de las en de door hitte beïnvloede zone op verhoogde temperaturen blijven - algemeen beschouwd als 950 tot 1500 graden Fahrenheit (500 tot 800 graden Celsius).
Een andere optie is het gebruik van toevoegmaterialen die zijn ontworpen met legeringscomponenten zoals titanium en niobium om de vorming van chroomcarbide te voorkomen. Omdat deze componenten ook de sterkte en taaiheid beïnvloeden, kunnen deze toevoegmetalen niet in alle toepassingen worden gebruikt.
Gaswolfraambooglassen (GTAW) voor de grondlaag is de traditionele methode voor het lassen van roestvaststalen buizen. Hiervoor is meestal backflushing van argon nodig om oxidatie aan de achterkant van de las te voorkomen. Het gebruik van draadlasprocessen in roestvaststalen buizen komt echter steeds vaker voor. Bij deze toepassingen is het belangrijk om te begrijpen hoe de verschillende beschermgassen de corrosieweerstand van het materiaal beïnvloeden.
Bij het lassen van roestvast staal met behulp van het GMAW-proces (gas-metaalbooglassen), worden traditioneel argon en koolstofdioxide, een mengsel van argon en zuurstof of een mengsel van drie gassen (helium, argon en kooldioxide) gebruikt. Meestal bevatten deze mengsels voornamelijk argon of helium en minder dan 5% koolstofdioxide, aangezien kooldioxide koolstof toevoegt aan het smeltbad en het risico op sensibilisatie verhoogt. Zuivere argon wordt niet aanbevolen voor GMAW op roestvast staal staal.
Flux-gevulde draad voor roestvrij staal is ontworpen om te werken met een traditioneel mengsel van 75% argon en 25% koolstofdioxide. Flux bevat ingrediënten die zijn ontworpen om te voorkomen dat koolstof uit het beschermgas de las verontreinigt.
Naarmate GMAW-processen zijn geëvolueerd, hebben ze het lassen van roestvaststalen buizen en pijpen vereenvoudigd. Hoewel voor sommige toepassingen nog steeds GTAW-processen nodig zijn, kunnen geavanceerde draadprocessen een vergelijkbare kwaliteit en hogere productiviteit bieden in veel roestvaststalen toepassingen.
Roestvrijstalen ID-lassen gemaakt met GMAW RMD zijn qua kwaliteit en uiterlijk vergelijkbaar met overeenkomstige OD-lassen.
De grondlaagpassage met behulp van een aangepast GMAW-proces met kortsluiting, zoals Miller's Regulated Metal Deposition (RMD), elimineert backflushing in sommige toepassingen van austenitisch roestvast staal. De RMD-grondslag kan worden gevolgd door gepulste GMAW- of flux-cored booglassen met vulling en dop - een verandering die tijd en geld bespaart in vergelijking met het gebruik van GTAW met back-purging, vooral op grotere leidingen.
RMD maakt gebruik van nauwkeurig gecontroleerde kortsluitingsmetaaloverdracht om een ​​rustige, stabiele boog en lasplas te produceren. Dit zorgt voor minder kans op koude ronden of gebrek aan versmelting, minder spatten en een betere kwaliteit van de pijpdoorgang. Nauwkeurig gecontroleerde metaaloverdracht zorgt ook voor uniforme druppelafzetting, waardoor het smeltbad en dus de warmte-invoer en lassnelheid gemakkelijker te beheersen zijn.
Onconventionele processen kunnen de lasproductiviteit verhogen. Bij gebruik van een RMD kan de lassnelheid 6 tot 12 inch/min zijn. Omdat het proces de productiviteit verhoogt zonder extra verhitting van onderdelen, helpt het de eigenschappen en corrosieweerstand van roestvrij staal te behouden. De verminderde warmte-invoer van het proces helpt ook de vervorming van het substraat onder controle te houden.
Dit gepulseerde GMAW-proces zorgt voor kortere booglengtes, smallere boogkegels en minder warmte-inbreng dan conventionele sproeipulsoverdracht. Aangezien het proces een gesloten lus is, zijn boogafwijking en afstandsvariaties van punt tot werkstuk vrijwel geëlimineerd. Dit zorgt voor een eenvoudiger lasbadcontrole voor lassen op de plaats en niet op de plaats. Ten slotte maakt de koppeling van gepulste GMAW voor vul- en lasnaad met RMD voor grondnaad het mogelijk om de lasprocedure uit te voeren met één draad en één gas, waardoor proceswisseltijden worden geëlimineerd.
Tube & Pipe Journal werd in 1990 het eerste tijdschrift dat zich toelegde op het bedienen van de metalen buizenindustrie. Tegenwoordig is het de enige publicatie in Noord-Amerika die aan de industrie is gewijd en is het de meest vertrouwde bron van informatie voor pijpprofessionals geworden.
Nu met volledige toegang tot de digitale editie van The FABRICATOR, gemakkelijke toegang tot waardevolle bronnen uit de industrie.
De digitale editie van The Tube & Pipe Journal is nu volledig toegankelijk en biedt gemakkelijke toegang tot waardevolle bronnen uit de industrie.
Geniet van volledige toegang tot de digitale editie van STAMPING Journal, die de nieuwste technologische ontwikkelingen, best practices en branchenieuws voor de metaalstempelmarkt biedt.
Nu met volledige toegang tot de digitale editie van The Fabricator en Español, gemakkelijke toegang tot waardevolle bronnen uit de industrie.