Soudage

Wat is het effect van de zuiverheid van las- en snijgas?

Afhankelijk van het te lassen metaal en het gebruikte proces beïnvloedt de mate van gaszuiverheid de lassnelheid, de afwerking van de lasparel en vooral de porositeit. Invloeden van elke soort onzuiverheid scheppen een aantal defecten en problemen.

Het voornaamste lasgas dat gebruikt wordt - in vlamboog-, plasma-, laser-, TIG-, MIG- en MAG-processen - is argon, het basisgas dat gebruikt wordt in de metaalfabricage.

Opgemerkt moet worden dat de onzuiverheidsgehalten van Argon moeten worden bezien in relatie tot het basismetaal en het proces. In die zin is stikstof uiterst schadelijk voor staal, maar kan het relatief neutraal zijn voor austenitisch roestvast staal, of zelfs gunstig gebruikt worden voor bijvoorbeeld duplexstaal. Aanvaardbare gehalten aan onzuiverheden worden in lasnormen gegeven, maar deze moeten worden bekeken in relatie tot de uiteindelijke toepassing.

Zuurstof (lucht) en stikstof zijn twee van de belangrijkste onzuiverheden die gewoonlijk in argon voorkomen, en die nadelige effecten hebben bij het gebruik van het lasgas voor de meeste processen. Daarom geeft Air Liquide informatie over de zuiverheidsgraad van gassen (zuivere of mengsels) die in de industrie gebruikt worden voor het lassen van de voornaamste materialen.

koolstofstaal

Koolstofstaal is een materiaal dat geen stikstof verdraagt. Atoomstikstof is inderdaad oplosbaar in vloeibaar staal. Het is echter niet in massief staal. Als er dus stikstof in koolstofstaal zit, ontstaan er tijdens het stollen luchtbellen, en dus poreusheid, wat een direct effect heeft op de kwaliteit van de geproduceerde delen.

De voorwaarden voor de aanwezigheid van de belangrijkste verontreinigende stoffen worden bepaald in EN ISO 14 175. Het heeft minder dan 1000 ppm stikstof nodig. Vooruitlopend op meer veeleisende toepassingen meent Air Liquide echter dat deze bovengrens de mechanische eigenschappen negatief kan beïnvloeden. De overgrote meerderheid van Air Liquide's ARCALTM gamma's zuivere gassen of gasmengsels bevatten inderdaad minder dan 200 ppm stikstof om betere resultaten te bereiken.

Zuurstof (een ander bestanddeel van lucht) kan in lage concentraties gebruikt worden bij het lassen van staal in de industrie. Het gehalte ervan moet echter goed gecontroleerd worden om de bewerkbaarheid te optimaliseren, afhankelijk van bijvoorbeeld de voedingssnelheid.

Water (H2O) dissocieert aan de boog als waterstof en zuurstof. Vooral waterstof zal waarschijnlijk in het staal terechtkomen. Dit heeft een direct effect op de kwaliteit omdat het koolstofstaal verzwakt door koudscheuren. Voor een lastoepassing worden volgens EN ISO 14 175 tussen 40 en 120 ppm H2O getolereerd. Air Liquide en zijn ARCALTM reeks lasgassen houden meestal 40 ppm aan als bovengrens.

Austenitisch roestvast staal

Voor het lassen van austenitische roestvaststalen onderdelen zijn stikstof of waterstof in lage concentraties niet problematisch. Ze kunnen in sommige gevallen zelfs gunstig bijdragen tot de metallurgie (N2), of de werkingsparameters en het uiterlijk van de parels verbeteren (H2).

Bij het MAG lassen van roestvast staal is een oxiderend element onmisbaar voor de boogstabilisatie. Overtollig CO2 kan echter chroomcarbide precipitaten in de las veroorzaken, wat de corrosiebestendigheid van de verbinding aantast. Bij het lassen van roestvast staal mag dus meestal niet meer dan 3% CO2 gebruikt worden. Een teveel aan zuurstof zal hetzelfde effect hebben, meer oxideren, en daardoor agressiever zijn, zodat het bijvoorbeeld gaat roosteren. We komen dus niet boven de 2 tot 3% zuurstof in argon.

Wist je dat? De verschillende staalsoorten maken de productie mogelijk van diverse onderdelen die van pas komen in de wereldwijde analyse- en medische markt, waar roestvast staal gewaardeerd wordt omdat het de ontwikkeling van micro-organismen beperkt, en in de chemische industrie met roestvast staal of duplexen, afhankelijk van de temperaturen en de soort corrosie die men tegenkomt.

Aluminium

Aluminium verdraagt geen stikstof in relatief hoge concentraties, en ook geen waterstof en H2O (water). Om poreusheid te vermijden moet dus gedacht worden aan gassen van hoge zuiverheid.

Aluminium en zijn legeringen worden meestal gelast in een inerte atmosfeer zoals argon en argon/helium, of in sommige gevallen zelfs zuiver helium. Bijzondere aandacht moet besteed worden aan de voorbereiding van de oppervlaktegesteldheid vóór het lassen: het aluminiumoxide dat op het oppervlak van de delen aanwezig is, kan voldoende vocht bevatten om porositeiten te doen ontstaan, zelfs met een gas dat maar weinig onzuiverheden bevat.

Air Liquide, een internationale leider in industriële gassen, kan je advies geven over de zuiverheidsgraad die voor je industrieën nodig is, al naar gelang je behoeften. De meeste gassen van Air Liquide, vooral de ARCALTM reeks, overtreffen de verwachtingen van de norm.

Air Liquide, een wereldleider in industriële gassen, kan advies geven over de zuiverheidsgraad die voor je industrieën nodig is, al naar gelang je behoeften.

Heb je vragen over de invloed van gaszuiverheid? Vul ons contactformulier in.

Onze experts reageren binnen 24 uur.