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 de 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 het op de juiste manier te doen.
Ondanks de moeilijkheden bij het lassen en afwerken van dit materiaal, blijft roestvrij staal een populaire en soms de enige optie voor veel industrieën. Weten hoe je het veilig gebruikt en wanneer je welk lasproces moet toepassen, 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 gemaakt wordt. Zacht staal, ook wel bekend als roestvrij staal, wordt gemengd met minimaal 10,5% chroom om roestvrij staal te produceren. Het toegevoegde chroom vormt een laag chroomoxide op het oppervlak van het staal, wat de meeste vormen van corrosie en roestvorming voorkomt. Fabrikanten voegen variërende hoeveelheden chroom en andere elementen toe aan staal om de kwaliteit van het eindproduct te veranderen en gebruiken vervolgens een driecijferig systeem om de verschillende kwaliteiten aan te duiden.
Veelgebruikte roestvrije staalsoorten zijn 304 en 316. De goedkoopste hiervan is 304, dat 18 procent chroom en 8 procent nikkel bevat en wordt gebruikt in uiteenlopende toepassingen, van auto-onderdelen tot keukenapparatuur. Roestvrij staal 316 bevat minder chroom (16%) en meer nikkel (10%), maar ook 2% molybdeen. Deze toevoeging 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 juist dit is waar lassers zo gefrustreerd over zijn. Deze nuttige barrière verhoogt de oppervlaktespanning van het metaal, waardoor de vorming van een vloeibaar smeltbad wordt vertraagd. Een veelgemaakte fout is het verhogen van de warmte-inbreng, omdat meer warmte de vloeibaarheid van het smeltbad vergroot. Dit kan echter een negatief effect hebben op roestvrij staal. Te veel warmte kan leiden tot verdere oxidatie en vervorming of doorbranden van het basismetaal. In combinatie met plaatmetaal dat in grote industrieën zoals de auto-uitlaat wordt gebruikt, is dit een topprioriteit.
Hitte tast de corrosiebestendigheid van roestvrij staal volledig aan. Bij overmatige hitte wordt de las of de omliggende warmtebeïnvloede zone (HAZ) iriserend. Geoxideerd roestvrij staal vertoont prachtige kleuren, variërend van lichtgoud tot donkerblauw en paars. Deze kleuren zijn een mooie illustratie, maar kunnen duiden op lassen die mogelijk niet aan bepaalde laseisen voldoen. De strengste specificaties staan ​​verkleuring van lassen niet toe.
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 intense kleuren in artistieke weefsels willen verwerken om te voldoen aan de hoogste kwaliteitsnormen in industrieën zoals de kernenergie en de lucht- en ruimtevaart. Moderne inverterlastechnologie heeft er echter voor gezorgd dat gasmetaalbooglassen (GMAW) de standaard is geworden voor de productie van roestvrij staal, en niet alleen voor geautomatiseerde of robotgestuurde systemen.
Omdat GMAW een semi-automatisch draadaanvoerproces is, zorgt het voor een hoge afzettingssnelheid, wat helpt om de warmte-inbreng te verminderen. Sommige professionals zeggen dat het gemakkelijker te gebruiken is dan GTAW, omdat het minder afhankelijk is van de vaardigheid van de lasser en meer van de kwaliteit van de lasstroombron. Dit is een punt van discussie, maar de meeste moderne GMAW-stroombronnen gebruiken voorgeprogrammeerde synergielijnen. Deze programma's zijn ontworpen om parameters zoals stroom en spanning in te stellen, afhankelijk van het door de gebruiker ingevoerde vulmetaal, de materiaaldikte, het gastype en de draaddiameter.
Sommige inverterlasapparaten 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 aan de productie- en kwaliteitsnormen te voldoen. Dit is met name belangrijk voor geautomatiseerd of robotlassen, maar geldt 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 de aandachtspunten zijn de aanwezigheid van chroomoxide, het beheersen van de warmte-inbreng, het kiezen van het juiste lasproces, de omgang met zeswaardig chroom en hoe dit op de juiste manier te doen.
De keuze voor het juiste gas voor GTAW hangt meestal af van de ervaring of de toepassing van de lasproef. GTAW, ook wel bekend als wolfraam inert gas (TIG), gebruikt in de meeste gevallen alleen een inert gas, meestal argon, helium of een mengsel van beide. Onjuiste injectie van beschermgas of warmte kan ervoor zorgen dat een las te bol of touwachtig wordt, waardoor deze niet goed mengt met het omringende metaal en een lelijke of ongeschikte las ontstaat. Het bepalen van het beste mengsel voor elke las kan veel experimenteren vereisen. Gedeelde GMAW-productielijnen helpen de tijdverspilling bij nieuwe toepassingen te verminderen, maar wanneer de hoogste kwaliteitseisen gelden, blijft de GTAW-lasmethode de voorkeur genieten.
Het lassen van roestvrij staal brengt gezondheidsrisico's met zich mee voor degenen die met een lastoorts werken. Het grootste gevaar wordt gevormd door de dampen die vrijkomen tijdens het lasproces. Verhit chroom produceert een verbinding genaamd zeswaardig chroom, waarvan bekend is dat het de luchtwegen, nieren, lever, huid en ogen kan beschadigen 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 eindigen niet na het lassen. Ook bij de afwerking van roestvrij staal is speciale aandacht vereist. Het gebruik van een stalen borstel of polijstpad die vervuild 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 vormen van 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 freelance schrijver voor Crearies Marketing Design LLC, 248-783-6085, www.crearies.com.
Dankzij moderne inverterlastechnologie is gas-GMAW de standaard geworden voor de productie van roestvrij staal, en niet langer alleen automatische of robotgestuurde systemen.
WELDER, voorheen Practical Welding Today, vertegenwoordigt de mensen die de producten maken waarmee we dagelijks werken. Dit tijdschrift bedient al meer dan 20 jaar de lasgemeenschap in Noord-Amerika.
Nu met volledige toegang tot de digitale editie van The FABRICATOR, heeft u eenvoudig toegang tot waardevolle branchebronnen.
De digitale editie van The Tube & Pipe Journal is nu volledig toegankelijk en biedt gemakkelijke toegang tot waardevolle branchebronnen.
Krijg volledige digitale toegang tot het STAMPING Journal, met de nieuwste technologie, beste praktijken en branchenieuws voor de metaalstempelmarkt.
Nu u volledig digitaal toegang hebt tot The Fabricator en Español, hebt u eenvoudig toegang tot waardevolle branchebronnen.