Uitgebreide handleiding voor het lassen van Hardox aan zacht staal

Het lassen van Hardox aan zacht staal is een taak die precisie, vaardigheid en een grondige kennis van beide materialen vereist. Als u zich ooit hebt afgevraagd wat de beste methoden zijn om een sterke, betrouwbare las te garanderen, of welke specifieke toevoegmaterialen en technieken vereist zijn, dan bent u hier op de juiste plaats. Deze uitgebreide gids leidt je door het hele proces, van het begrijpen van de unieke eigenschappen van Hardox en zacht staal tot het beheersen van geavanceerde lastechnieken en het omgaan met thermische uitzettingsverschillen. Aan het einde van dit artikel heb je alle kennis die je nodig hebt om foutloos te lassen, of je nu een klein project aanpakt of een grootschalige industriële klus. Klaar om erin te duiken en een expert te worden? Laten we beginnen!

Inleiding tot materialen

De grondbeginselen van materialen begrijpen

Als het op lassen aankomt, is het van cruciaal belang om de materialen te begrijpen. Dit hoofdstuk richt zich op de fundamentele eigenschappen van Hardox en zacht staal en hoe deze eigenschappen de laspraktijken beïnvloeden.

Hardox: slijtvast staal met hoge sterkte

Hardox is een merk slijtvast staal dat bekend staat om zijn hoge hardheid en sterkte. Het wordt veel gebruikt in industrieën die duurzame en taaie materialen nodig hebben, zoals mijnbouw, bouw en zware machines.

Samenstelling: Hardox-staal is een legering. Koolstof maakt het staal hard, terwijl mangaan de sterkte en taaiheid verbetert. Chroom voegt toe aan de corrosiebestendigheid en draagt ook bij aan de sterkte en taaiheid van het staal. Hardheid: De hardheid van Hardox-staal varieert van 400 tot 600 HBW (Brinell-hardheid), waardoor het zeer slijtvast is.
Toepassingen: Veel voorkomende toepassingen zijn kiepwagencarrosserieën, brekers en andere apparatuur die onderhevig is aan zware slijtage.

Zacht staal: Veelzijdig en gemakkelijk om mee te werken

Zacht staal, ook bekend als laag koolstofstaal, is een ander veelgebruikt materiaal bij het lassen. Het is geliefd om zijn taaiheid, smeedbaarheid en lasgemak.

Samenstelling: Mild staal bevat een laag koolstofgehalte (0,05% tot 0,25%). Door het lage koolstofgehalte is het staal flexibeler en breekt het minder snel dan staal met een hoger koolstofgehalte.
Mechanische eigenschappen: Zacht staal is zachter en kneedbaarder dan Hardox, waardoor het gemakkelijker te vormen en te lassen is.
Toepassingen: Het wordt vaak gebruikt in de bouw, auto-industrie en productie vanwege de veelzijdigheid en kosteneffectiviteit.

Belangrijkste verschillen tussen Hardox en zacht staal

Inzicht in de verschillen tussen Hardox en zacht staal is essentieel voor effectieve laspraktijken. Het significante verschil in mechanische eigenschappen is dat Hardox aanzienlijk harder en sterker is dan zacht staal; terwijl Hardox een superieure slijtvastheid biedt, is zacht staal kneedbaarder en gemakkelijker te lassen, waardoor het geschikt is voor algemene toepassingen.

In termen van thermische eigenschappen heeft zacht staal een hogere thermische geleidbaarheid in vergelijking met Hardox. Zie het als volgt: als je een stuk zacht staal en een stuk Hardox van dezelfde grootte verwarmt, zal de warmte in het zachte staal zich sneller verspreiden, net zoals water zich sneller verspreidt op een vlak oppervlak in vergelijking met een oppervlak met meer structuur. Ook het verschil in thermische uitzetting tussen de twee kan problemen veroorzaken. Het is vergelijkbaar met wanneer je twee materialen in een constructie hebt die in verschillende mate uitzetten bij verhitting; dit kan leiden tot restspanningen en mogelijke vervorming in de lasverbinding.

Het belang van het afstemmen van lastechnieken op materiaaleigenschappen

Gezien de verschillende eigenschappen van Hardox en zacht staal zijn specifieke lastechnieken en overwegingen nodig om een sterke en betrouwbare las te maken.

Voorverwarming en interpass temperatuurregeling

Het regelen van de temperatuur voor en tijdens het lassen is cruciaal om scheurvorming te minimaliseren en een stabiele las te garanderen. Voorverwarmen van Hardox kan nodig zijn, afhankelijk van de dikte en kwaliteit. Dit vermindert het temperatuurverschil tussen het lasgebied en de rest van het metaal, waardoor scheuren door waterstof wordt voorkomen. Het handhaven van de juiste interpasstemperatuur voorkomt dat de las te snel afkoelt, wat de mechanische eigenschappen van de lasverbinding zou kunnen schaden.

Selectie van toevoegmetaal

Het juiste toevoegmetaal kiezen is van vitaal belang voor de compatibiliteit met zowel Hardox als zacht staal. Het toevoegmetaal moet mechanische eigenschappen hebben die beide materialen aanvullen om een sterke en duurzame las te garanderen.

Laag - Legeringsvuller Metalen: Deze worden vaak aanbevolen voor het lassen van Hardox op zacht staal. Laaggelegeerde toevoegmaterialen hebben een uitgebalanceerde combinatie van elementen die kunnen voldoen aan de sterkte- en taaiheidseisen van zowel Hardox als zacht staal. Ze kunnen een las vormen die een goede hechting heeft met beide materialen en bestand is tegen de spanningen tijdens het gebruik.
Verbruiksartikelen voor hardfacing: In toepassingen waar slijtvastheid kritisch is, kunnen hardfacing lastoevoegmaterialen worden gebruikt om de oppervlakte-eigenschappen van de las te verbeteren.

Eigenschappen en toepassingen van Hardox

Belangrijkste eigenschappen van Hardox

Hardox-staal wordt algemeen erkend om zijn uitzonderlijke hardheid.

Hardheid en slijtvastheid

Dit wordt bereikt door een combinatie van legeringselementen zoals koolstof, mangaan en boor, samen met gecontroleerde afschrikprocessen, wat resulteert in een opmerkelijke slijtvastheid gemeten op de Brinell-hardheidsschaal. Hardox 450 heeft bijvoorbeeld een nominale Brinell-hardheid van 450 HBW. Dankzij deze hoge slijtvastheid is Hardox bestand tegen constante slijtage en wrijving in zware werkomgevingen.

Corrosiebestendigheid

Hoewel Hardox in de eerste plaats is ontworpen voor slijtvastheid, biedt het ook een goede weerstand tegen corrosie. Chroom in het staal vormt een beschermende oxidelaag op het oppervlak, waardoor roest en andere vormen van corrosie worden voorkomen. Dit maakt Hardox geschikt voor toepassingen waarbij het kan worden blootgesteld aan vocht of corrosieve stoffen.

Vervormbaarheid en lasbaarheid

Hardox kan worden gevormd en gelast met conventionele methoden. Het kan gemakkelijk worden gebogen, gesneden en gevormd zonder zijn sterkte te verliezen. Wat lassen betreft, kan het vaak worden gelast zonder voorverwarmen of naverwarmen, wat een grote flexibiliteit biedt bij complexe fabricages. Deze lasbaarheid is cruciaal voor het verbinden van Hardox met andere materialen, zoals zacht staal, om samengestelde constructies te maken.

Toepassingen van Hardox

Bouw- en mijnbouwapparatuur

In de bouw en mijnbouw wordt Hardox veel gebruikt vanwege zijn slijtvastheid. Carrosserieën van dumptrucks zijn hier een goed voorbeeld van. Het voortdurend laden en lossen van schurende materialen zoals grind en stenen kan aanzienlijke slijtage veroorzaken aan de laadbak van de vrachtwagen. De hoge slijtvastheid van Hardox zorgt voor een langere levensduur van de bak van de dumptruck, waardoor de onderhoudskosten dalen. Brekers in de mijnbouw profiteren ook van Hardox. De onderdelen van brekers worden blootgesteld aan hevige schokken en slijtage, en Hardox is bestand tegen deze krachten, waardoor de efficiëntie en duurzaamheid van de brekers worden verbeterd.

Landbouwmachines en zware machines

Landbouwmachines, zoals bakken en messen, werken vaak onder zware omstandigheden. De sterkte en slijtvastheid van Hardox maken het een ideaal materiaal voor deze onderdelen. Bakken die worden gebruikt voor het graven en verplaatsen van grond of andere materialen gaan langer mee als ze van Hardox zijn gemaakt. Bladen op zware machines, zoals bulldozers, kunnen hun scherpte en vorm langer behouden, waardoor de algehele efficiëntie en productiviteit van de apparatuur verbetert. Door Hardox te gebruiken voor deze onderdelen kunnen onderhoudsintervallen worden verlengd, waardoor de stilstandtijd en operationele kosten worden verminderd.

Eigenschappen en toepassingen van zacht staal

Eigenschappen van zacht staal

Samenstelling en mechanische eigenschappen

Mild staal, ook bekend als koolstofarm staal, bevat een koolstofgehalte variërend van 0,05% tot 0,25%. Het lage koolstofgehalte geeft zacht staal zijn hoge vervormbaarheid en vervormbaarheid. De mechanische eigenschappen zijn onder andere:

Vervormbaarheid en vervormbaarheid: Zacht staal kan gemakkelijk worden vervormd zonder aan taaiheid in te boeten, waardoor het geschikt is voor diverse vervormingsprocessen.
Goed lasbaar: Het is gemakkelijk te lassen met standaard lastechnieken, zowel aan zichzelf als aan andere staalsoorten.
Hoge schokbestendigheid: Zacht staal heeft een uitstekende slagvastheid, wat cruciaal is voor toepassingen die onderhevig zijn aan dynamische belastingen.
Treksterkte: Hoewel de treksterkte niet zo hoog is als die van staal met een hoog koolstofgehalte, is de sterkte van zacht staal voldoende voor structurele toepassingen zoals bouwframes en wapeningsstaven.

Thermische eigenschappen

Door zijn goede thermische geleidbaarheid kan zacht staal warmte efficiënt overdragen. Deze eigenschap is gunstig bij lassen en andere thermische verwerkingstechnieken, omdat het helpt de warmte gelijkmatig te verdelen, waardoor het risico op thermische vervorming afneemt.

Toepassingen van zacht staal

Bouw

De hoge treksterkte en weerstand tegen omgevingsfactoren maken zacht staal ideaal voor de bouw, vooral voor bouwframes en wapeningsstaven. De buigzaamheid en sterkte van zacht staal maken het perfect voor de constructie van bouwframes die bestand zijn tegen verschillende belastingen en spanningen. Wapeningsstaven (rebars) worden gebruikt om betonconstructies te versterken, waarbij ze extra treksterkte leveren om dynamische belastingen te weerstaan.

Machines en uitrusting

In de machinebouw wordt zacht staal geprefereerd om zijn kosteneffectiviteit en fysische eigenschappen. De belangrijkste toepassingen zijn:

Machine Onderdelen: Zacht staal wordt gebruikt om verschillende machineonderdelen te maken die goed lasbaar en voldoende sterk moeten zijn.
Productie van apparatuur: Het gemak van fabricage en de mechanische eigenschappen maken het geschikt voor de productie van diverse industriële apparatuur.

Buizen en palen

De vervormbaarheid en lasbaarheid van zacht staal maken het perfect voor de productie van buizen en palen. Deze omvatten:

Pijpleidingen: Buizen van zacht staal worden gebruikt voor het transport van water, gas en andere vloeistoffen, dankzij hun sterkte en lasgemak.
Utiliteitspalen: Palen van zacht staal worden gebruikt voor elektriciteits- en telecommunicatielijnen en bieden de nodige sterkte en duurzaamheid.

Kookgerei en bestek

Zacht staal wordt steeds populairder in de kook- en bestekindustrie vanwege de duurzaamheid en hoge temperatuurbestendigheid. Toepassingen zijn onder andere:

Kookgerei: Potten en pannen van zacht staal zijn geliefd omdat ze bestand zijn tegen hoge temperaturen en duurzaam zijn in het dagelijks gebruik.
Bestek: De taaiheid en het vormgemak van het materiaal maken het ideaal voor de productie van messen, vorken en lepels.

Benodigde gereedschappen en materialen

Lasapparatuur

Lasmachine: Kies een lasmachine die geschikt is voor de gekozen lastechniek. Voor technieken zoals MAG (GMAW) of TIG (GTAW) moet je ervoor zorgen dat de machine de benodigde stroom- en spanningsinstellingen aankan en een nauwkeurige warmteregeling biedt.
Lastoorts of elektrodehouder: Kies een compatibele zaklamp of houder die een stabiele grip en effectieve stroomoverdracht biedt.

Verbruiksartikelen

Vulmetalen: Voor algemene toepassingen gebruikt u ongelegeerde of laaggelegeerde verbruiksmaterialen met een vloeigrens tot 500 MPa; voor toepassingen met een hogere vloeigrens kiest u verbruiksmaterialen met een vloeigrens tot 900 MPa. Waterstofarme elektroden zoals E7018 helpen waterstofscheuren te minimaliseren.
Afschermingsgas: Gebruik een mengsel van argon en kooldioxide; voor handmatig lassen is 18-20% CO2 in argon geschikt, terwijl 8-10% CO2 beter is voor automatisch lassen om spatten te verminderen.

Veiligheidsuitrusting

Lashelm: Draag een lashelm om je ogen en gezicht te beschermen tegen UV-stralen, vonken en puin, en zorg ervoor dat de helm een verstelbare kap heeft voor verschillende omstandigheden.
Lashandschoenen: Zorgen voor isolatie en bescherming tegen hitte, vonken en elektrische schokken. Ze moeten goed passen en beweeglijk zijn voor nauwkeurig lassen.
Lasjas of -schort: Bescherm je lichaam tegen vonken en hitte. Ze zijn gemaakt van vlamwerende materialen en zijn essentieel voor de persoonlijke veiligheid.
Stofmasker: Bij het lassen, vooral op primer, kunnen dampen schadelijk zijn. Een ademhalingstoestel helpt deze dampen te filteren en beschermt je ademhalingssysteem.

Gereedschappen voor voorbereiding

Slijpmachine: Gebruik een slijpmachine om de oppervlakken van Hardox en zacht staal schoon te maken voor het lassen. Verwijder roest, verf of verontreinigingen voor een schone las.
Draadborstel: Een staalborstel kan worden gebruikt voor een meer gedetailleerde reiniging van de lasnaad, waarbij in spleten wordt gewerkt en kleine deeltjes worden verwijderd.
Klemmen: Zet de stukken Hardox en zacht staal op hun plaats tijdens het lassen om beweging te voorkomen en een nauwkeurige uitlijning te garanderen.
Thermometer: Voorverwarm- en interpasstemperaturen nauwkeurig meten. Dit is van cruciaal belang omdat de meeste Hardox-kwaliteiten een voorverwarmingstemperatuur van 225°C (437°F) vereisen en de interpasstemperatuur deze voor standaardkwaliteiten niet mag overschrijden.

Geavanceerde lastechnieken

Het lassen van Hardox aan zacht staal vereist inzicht in hun verschillende eigenschappen en specifieke technieken om een sterke verbinding te garanderen. Hardox staat bekend om zijn hoge hardheid en slijtvastheid, terwijl zacht staal wordt gewaardeerd om zijn taaiheid en lasgemak. Deze verschillen maken zorgvuldige aandacht voor lasprocedures noodzakelijk.

Voorverwarmen en koelen

Het voorverwarmen van de materialen, vooral Hardox, is cruciaal om het risico op scheuren door waterstof te minimaliseren. De aanbevolen voorverwarmingstemperatuur varieert afhankelijk van de Hardox-kwaliteit:

Hardox 400 en 450: Over het algemeen is voorverwarming niet nodig als de omgevingstemperatuur hoger is dan 5°C (41°F).
Hardox 500 en hoger: Voorverwarmen tot minimaal 150°C (302°F) om het risico op barsten te verminderen.

Het handhaven van een constante interpasstemperatuur is ook van vitaal belang om oververhitting te voorkomen, wat de las kan verzwakken. De interpasstemperatuur mag voor de meeste Hardox-kwaliteiten niet hoger zijn dan 225°C (437°F).

Selectie verbruiksartikelen

Het gebruik van laaggelegeerde verbruiksmaterialen met een vloeigrens tot 500 MPa garandeert compatibiliteit en vermindert het risico op scheuren. Voor dunnere secties van Hardox 400 en 450 kunnen verbruiksmaterialen met een hogere vloeigrens tot 900 MPa worden gebruikt, die zorgen voor een laag waterstofgehalte om scheurvorming te voorkomen.

Afschermingsgas

Gebruik voor handmatig lassen een gasmengsel van argon met 18-20% kooldioxide. Voor automatisch lassen wordt een mix met 8-10% CO2 aanbevolen om spatten te verminderen en de laskwaliteit te verbeteren.

Warmtebehandeling na het lassen

Warmtebehandeling na het lassen (PWHT) is over het algemeen optioneel, maar kan gunstig zijn voor hogere kwaliteiten zoals Hardox 600. PWHT helpt de mechanische eigenschappen te herstellen die door het lassen zijn aangetast en zorgt ervoor dat de las zijn sterkte en taaiheid behoudt.

Hardfacing voor slijtvastheid

In toepassingen waar slijtvastheid kritisch is, kan het aanbrengen van hardfacing lastoevoegmateriaal de oppervlakte-eigenschappen van de las verbeteren. Bij deze techniek wordt een laag slijtvast materiaal op het lasoppervlak aangebracht, wat de duurzaamheid verhoogt.

Geavanceerde lasprocessen

TIG-lassen biedt precisie voor dunne secties, terwijl MIG-lassen efficiënt en veelzijdig is voor verschillende posities en goede penetratie biedt.

Lasparameters optimaliseren

Het beheersen van de warmte-inbreng is essentieel om overmatige verbreding van de warmte-beïnvloede zone (HAZ) te voorkomen. Een goed warmtebeheer zorgt ervoor dat de las zijn slagvastheid behoudt en vermindert het risico op barsten.

Het plannen van de lasprocedure om vervorming te minimaliseren is cruciaal, vooral bij dunnere platen. Het gebruik van technieken zoals backstep-lassen of lassen in korte segmenten kan helpen om vervorming onder controle te houden en de uitlijning te behouden.

Hulpmiddelen

Het gebruik van hulpmiddelen zoals de WeldCalc-app kan nauwkeurige aanbevelingen voor lasparameters geven op basis van de specifieke staalsoorten en lasmethoden. Dit helpt bij het nauwkeurig instellen van het lasproces en het minimaliseren van risico's zoals waterstofscheuren en HAZ-verzachting.

Het belang van afschermingsgassen

De rol van beschermgassen bij het lassen

Afschermgassen spelen een cruciale rol bij het lassen, vooral bij het verbinden van ongelijksoortige metalen zoals Hardox en zacht staal. Ze vervullen verschillende vitale functies die rechtstreeks van invloed zijn op de kwaliteit en sterkte van de las.

Bescherming tegen atmosferische verontreinigingen

Afschermgassen vormen een beschermende barrière rond het smeltbad, waardoor atmosferische gassen zoals zuurstof en stikstof de las niet kunnen verontreinigen. Deze verontreinigingen kunnen defecten veroorzaken zoals poreusheid en oxidatie, die de las verzwakken en de duurzaamheid verminderen. Het juiste beschermgas gebruiken zorgt voor een schonere en sterkere las.

Stabiliteit van de boog en laskwaliteit

Verschillende beschermgassen beïnvloeden de stabiliteit van de lasboog. Argon bijvoorbeeld zorgt voor een zeer stabiele boog, wat resulteert in een soepele en consistente las. Kooldioxide zorgt voor een turbulentere boog, maar biedt een diepere inbranding. De keuze van het beschermgas heeft een grote invloed op het uiterlijk en de kwaliteit van de las, waardoor het essentieel is om het juiste gas te kiezen voor de specifieke lastoepassing.

Laspenetratie en hielvorm

Afschermgassen bepalen de diepte en vorm van de lasrups. Helium produceert een brede en diepe lasrups, geschikt voor dikkere materialen. Argon daarentegen biedt een smaller inbrandingsprofiel, ideaal voor hoek- en stuiklassen. De keuze van het juiste beschermgas op basis van de materiaaldikte en de gewenste laseigenschappen is essentieel om optimale resultaten te behalen.

Materiaal compatibiliteit

Bij het lassen van Hardox aan zacht staal is de compatibiliteit van het beschermgas met beide materialen van vitaal belang. Een veel gebruikt mengsel is 75% argon en 25% kooldioxide. Dit mengsel brengt de behoefte aan zowel penetratie als boogstabiliteit in evenwicht en biedt de noodzakelijke bescherming en prestaties voor succesvol lassen.

Kostenoverwegingen

De kosten van beschermgassen variëren aanzienlijk. Kooldioxide is over het algemeen het minst duur, maar kan meer spatten produceren, waardoor extra reinigingstijd nodig is. Argon wordt veel gebruikt vanwege de stabiliteit, maar is duurder. Helium is het duurst, deels omdat het een hogere stroomsnelheid vereist, waardoor het totale verbruik en de bedrijfskosten toenemen. Bij sommige lastoepassingen wordt een mengsel van deze gassen gebruikt om prestaties en kosten in balans te brengen; een veelgebruikt mengsel is bijvoorbeeld argon met kooldioxide of helium.

Het juiste afschermingsgas selecteren

Materiaal Dikte

Voor dikkere materialen is vaak een gasmengsel met een hoger kooldioxidegehalte nodig om een diepere penetratie te bereiken. Het beoordelen van de materiaaldikte is essentieel om het meest geschikte beschermgas te kiezen.

Gewenste laseigenschappen

Overweeg of een stabiele boog of een diepere inbranding belangrijker is voor de specifieke lastaak. Argon kan de voorkeur krijgen vanwege de stabiliteit van de boog, terwijl een hoger kooldioxidenmengsel kan worden gekozen vanwege de penetratiemogelijkheden.

Kosten en efficiëntie

Evalueer de kosten van het beschermgas tegen de productie-efficiëntie en de reinigingsvereisten na het lassen. Hoewel goedkopere gassen zoals kooldioxide de initiële kosten kunnen drukken, kunnen ze de tijd en moeite die nodig zijn voor het reinigen en afwerken van de las verhogen.

Gebruikte afschermingsgassen

Argon (Ar)

Argon wordt vaak gebruikt als basis voor gasmengsels vanwege de stabiele boog en de geschiktheid voor non-ferrometalen en dunnere materialen. Het biedt een uitstekende bescherming tegen verontreinigingen en helpt bij het verkrijgen van een schone las.

Kooldioxide (CO2)

Kooldioxide biedt een diepe inbranding en is kosteneffectief voor het lassen van staal, hoewel het meer spatten kan produceren. Het wordt vaak gebruikt in combinatie met argon voor het lassen van Hardox aan zacht staal.

Helium (He)

Helium wordt gebruikt voor het lassen van dikkere materialen omdat het een breed en diep lasprofiel produceert. Het vereist echter hogere stroomsnelheden en is duurder, waardoor het minder gebruikelijk is voor algemene toepassingen.

Tips voor effectief gebruik van beschermgas

Debiet en gaszuiverheid

Zorg voor voldoende gasstroom om een consistente afscherming rond het lasbad te behouden. De stroomsnelheid hangt af van het type gas en de geometrie van de las. Gebruik bovendien gassen van hoge kwaliteit om contaminatie te voorkomen en een constante laskwaliteit te garanderen.

Milieuomstandigheden

Lassen in een gecontroleerde omgeving minimaliseert atmosferische interferentie met het beschermgas. Factoren zoals wind en vochtigheid kunnen de prestaties van het gasschild beïnvloeden, dus het handhaven van een stabiele omgeving is belangrijk voor succesvol lassen.

Door het belang van beschermgassen te begrijpen en het juiste type te kiezen voor het lassen van Hardox aan zacht staal, kunnen lassers lassen van hoge kwaliteit maken met optimale sterkte en uiterlijk.

De juiste vulmetalen kiezen

Filler-metalen begrijpen

Vulmetaal speelt een cruciale rol bij het lassen en levert het materiaal dat nodig is om een sterke verbinding te maken tussen verschillende metalen. Het juiste toevoegmetaal kiezen is van vitaal belang om ervoor te zorgen dat het goed werkt met zowel Hardox als zacht staal, wat resulteert in een duurzame las.

Sleutelfactoren bij de selectie van toevoegmetaal

Compatibiliteit basismetaal

Het toevoegmetaal moet compatibel zijn met zowel Hardox als zacht staal. Hardox is een slijtvast staal met hoge sterkte en vereist een toevoegmetaal dat de sterkte kan evenaren zonder de slijtvastheid aan te tasten. Zacht staal daarentegen heeft een lagere sterkte maar een hogere vervormbaarheid, waardoor een vulmetaal nodig is dat deze eigenschappen in evenwicht houdt.

Lasproces

Verschillende lasprocessen vereisen specifieke soorten toevoegmateriaal. MIG-lassen maakt bijvoorbeeld gebruik van massieve draden, terwijl FCAW-lassen meestal gebruikmaakt van gevulde draden.

Mechanische eigenschappen

Het gekozen toevoegmetaal moet een balans bieden tussen treksterkte, ductiliteit en hardheid. Dit zorgt ervoor dat de las de operationele spanningen kan weerstaan zonder broos of zwak te worden.

Milieuomstandigheden

Houd rekening met de bedrijfsomgeving, inclusief temperatuurschommelingen en blootstelling aan corrosieve stoffen. Het toevoegmetaal moet bestand zijn tegen deze omstandigheden zonder te degraderen.

Aanbevolen vulmetalen

70 serie vulmetalen

70 serie toevoegmetalen, zoals E70S-6 en E71T-1, worden vaak gebruikt voor het lassen van Hardox aan zacht staal. Deze metalen bieden een goede balans tussen sterkte en vervormbaarheid, waardoor ze ideaal zijn voor dunnere delen van Hardox.

E70S-6: Een massieve draad met uitstekende desoxidatie, waardoor hij ideaal is voor het lassen over lichte roest of walshuid. Het biedt goede lasbadcontrole en mechanische eigenschappen.
E71T-1: Een gevulde draad met een uitstekende boogstabiliteit, weinig spatten en goede mechanische eigenschappen, geschikt voor alle posities.

90 serie vulmetalen

Voor dikkere secties of wanneer Hardox aan zichzelf wordt gelast, worden vulmetalen uit de 90-serie zoals E90C-K3 aanbevolen. Deze toevoegmaterialen bieden hogere treksterktes die beter overeenkomen met de eigenschappen van Hardox, waardoor het risico op scheuren afneemt.

E90C-K3: Deze gevulde draad is ontworpen voor toepassingen met hoge sterkte en biedt uitstekende taaiheid en mechanische eigenschappen. Hij is geschikt voor het lassen van dikkere secties en biedt een goede slagvastheid bij lage temperaturen.

Gespecialiseerde verbruiksartikelen voor slijtvastheid

Voor toepassingen die extra slijtvastheid vereisen, gebruik je hardfacing lastoevoegmaterialen. Deze zijn ontworpen om de duurzaamheid van het oppervlak van de las te verbeteren, waardoor deze langer meegaat in omgevingen met veel slijtage.

Hardfacing elektroden: Deze elektroden leggen een slijtvaste laag op het lasoppervlak en bieden zo extra bescherming tegen schuren en stoten. Ze worden meestal gebruikt in de laatste lasgang om de duurzaamheid te verbeteren.

Beste praktijken voor het gebruik van vulmetalen

Zorg ervoor dat de oppervlakken van zowel Hardox als zacht staal schoon zijn voor het lassen om poreusheid te voorkomen. Beheer de voorverwarmings- en tussentemperaturen om snelle afkoeling te voorkomen en het risico op barsten te verminderen. Gebruik een beschermgasmengsel, zoals argon met 18-20% CO2, voor een goede penetratie en minimale spatten.

Door zorgvuldig het juiste toevoegmetaal te kiezen en te gebruiken, kunnen lassers sterke, duurzame lassen maken die voldoen aan de mechanische en operationele eisen van zowel Hardox als zacht staal.

Stap voor stap lasproces

Voorbereiding en reiniging

Gebruik een staalborstel of slijpmachine om het lasgebied grondig schoon te maken en verwijder vocht, olie, corrosie of onzuiverheden om poreusheid te voorkomen en een sterke las te garanderen. Als Hardox-staal een primer heeft, verwijder die dan om het lassen in niet-horizontale posities te vergemakkelijken en porositeit te verminderen.

Lasconsumables kiezen

Het kiezen van de juiste lastoevoegmaterialen is essentieel voor een succesvolle las. Kies ongelegeerd of laaggelegeerd lastoevoegmateriaal met een maximale vloeigrens van 500 MPa. Voor dunnere secties van Hardox 400 en 450 kiest u lastoevoegmaterialen met een hogere sterkte, tot 900 MPa. Als voorverwarmen niet mogelijk is of als het werkstuk stevig vastzit, zijn austenitische roestvaststalen lastoevoegmaterialen een optie.

Voorverwarming en interpass temperaturen

Het handhaven van de juiste temperaturen voor en tijdens het lassen is cruciaal om defecten te voorkomen. Voor Hardox 400 en vergelijkbare kwaliteiten is voorverwarmen meestal niet nodig voor diktes tot 20 mm; voor dikkere secties moet voorverwarmd worden tot 150-175°C om waterstofscheuren te voorkomen. Houd de interpasstemperaturen onder het aanbevolen maximum (meestal rond 225°C) om de mechanische eigenschappen te behouden.

Selectie van afschermingsgas

Het juiste beschermgas zorgt voor een schone en sterke las. Gebruik voor MAG/GMA-lassen een mengsel van Argon (Ar) en Kooldioxide (CO2). Voor handmatig lassen wordt een mengsel van 18-20% CO2 in Argon aanbevolen, terwijl 8-10% CO2 beter is voor automatisch of robotlassen.

Lasproces

Het lasproces nauwkeurig uitvoeren is de sleutel tot een las van hoge kwaliteit. Beheer de warmte-inbreng om overmatige verbreding van de door warmte beïnvloede zone (HAZ) te voorkomen, wat de mechanische eigenschappen kan aantasten. Een lage warmte-inbreng is goed voor de slijtvastheid en taaiheid. Gebruik een symmetrische lasvolgorde om restspanningen te minimaliseren. Begin en eind van de lasnaad niet in hoeken om overmatige spanning te voorkomen.

Operaties na het lassen

Lasbewerkingen na het lassen helpen bij het verbeteren van de laskwaliteit en de prestaties. Overweeg een warmtebehandeling na het lassen voor kwaliteiten zoals Hardox 600 om de mechanische eigenschappen die door het lassen zijn aangetast te herstellen. Breng daarnaast hardfacing aan met speciale lastoevoegmaterialen in gebieden met hoge slijtage en zorg ervoor dat de voorverwarmingstemperatuur de hardheid van het basismateriaal niet aantast.

Vervormingsregeling

Vervorming onder controle houden is van vitaal belang om de integriteit van de las te behouden. Voer de lasprocedure zorgvuldig uit om vervorming te minimaliseren, vooral bij dunnere platen. Las van stijve naar losse uiteinden om vervorming te beperken door de spanningsverdeling tijdens het lassen te beheersen.

Oppervlaktevoorbereiding en voorverwarmen

Oppervlaktevoorbereiding

Begin met het grondig reinigen van het lasgebied. Dit omvat het verwijderen van vocht, olie, corrosie of onzuiverheden die de kwaliteit van de las kunnen beïnvloeden. Gebruik een staalborstel of slijpmachine om de oppervlakken van zowel Hardox als zacht staal schoon te maken voordat je gaat lassen. Deze stap is cruciaal omdat het poreusheid helpt voorkomen en zorgt voor een sterke las.

Als het Hardox-oppervlak een primer heeft, moet u misschien beslissen of u die verwijdert. Het verwijderen van de primer rond het lasgebied kan poreusheid minimaliseren en het lasproces vergemakkelijken. Hardox primer heeft echter een laag zinkgehalte, wat betekent dat u er indien nodig direct op kunt lassen. Houd bij deze beslissing rekening met de laspositie en de kans op poreusheid.

Voorverwarmen

Voorverwarmen is een essentiële stap, vooral voor dikkere secties. Het belangrijkste doel is om waterstofscheuren te voorkomen, de warmte-beïnvloede zone (HAZ) te beheersen en de mechanische eigenschappen van de las te behouden. Door voor te verwarmen verminder je het risico op scheurvorming door snelle afkoeling en thermische spanning.

Richtlijnen temperatuur

Hardox 400: Voor diktes tot 20 mm is voorverwarmen meestal niet nodig. Voor dikkere secties moet de voorverwarmingstemperatuur tussen 150 - 175°C worden gehouden.
Hoge vochtigheid of lage omgevingstemperatuur: Als de luchtvochtigheid hoog is of de temperatuur lager dan 40°F, moet u de voorverwarmingstemperatuur dienovereenkomstig verhogen.
Stijf opgespannen werkstukken: Overweeg voor werkstukken die stevig vastzitten of niet kunnen worden voorverwarmd om alternatieve verbruiksmaterialen te gebruiken, zoals austenitisch roestvast staal.

Zorg er tijdens het lasproces voor dat de interpasstemperatuur binnen de aanbevolen grenzen blijft om de hardheid en slijtvastheid van de basisplaat te behouden. Houd de temperatuur goed in de gaten en pas waar nodig de lassnelheid en warmte-inbreng aan.

Extra overwegingen

Om het risico op waterstofscheuren te minimaliseren, moet je waterstofarme lasmaterialen gebruiken en het lasgebied schoon en droog houden. Dit helpt voorkomen dat waterstof in het smeltbad komt, wat kan leiden tot scheuren.

Overweeg om op plaatsen waar veel slijtage optreedt hardfacing toe te passen met speciale verbruiksmaterialen. Zorg ervoor dat de voorverwarmingstemperatuur binnen het aanbevolen bereik ligt om de hardheid van het basismateriaal te behouden.

Houd de koeltijd in de gaten om de beste microstructuur en slagvastheid in de las te krijgen. Je kunt de aanbevolen koeltijden vinden in specifieke richtlijnen voor Hardox-kwaliteiten. Door de koeltijd te regelen, kunt u de gewenste mechanische eigenschappen in de las bereiken.

De las uitvoeren

De lasmachine instellen

Controleer voordat u begint met lassen of de lasmachine correct is ingesteld voor de gekozen lastechniek. Controleer voor MAG (GMAW) of TIG (GTAW) lassen of de instellingen van de machine overeenkomen met de specifieke vereisten voor het lassen van Hardox aan zacht staal.

De materialen plaatsen en spannen

Plaats en klem de stukken Hardox en zacht staal stevig vast om beweging tijdens het lassen te voorkomen. Een goede uitlijning is cruciaal om verkeerde uitlijning te voorkomen en een sterke verbinding te garanderen.

De juiste elektrode of vuldraad selecteren

Kies de juiste elektrode of lasdraad op basis van het lasproces en de materiaaleigenschappen. Gebruik bijvoorbeeld laaggelegeerde toevoegmaterialen met een vloeigrens tot 500 MPa voor Hardox. Voor een hogere slijtvastheid kunt u hardfacing-toevoegmaterialen overwegen.

De las starten

De boog raken

Maak de boog aan op het beginpunt van de las. Houd bij TIG-lassen een korte booglengte aan voor een stabiele boog en controle over de warmte-inbreng. Gebruik voor MAG lassen een stabiele draadaanvoer en behoud een constante booglengte.

De rootpas aanmaken

De grondlaag is de eerste las die de basis legt voor de lasverbinding. Zorg voor voldoende inbranding om de basismetalen te smelten. Zorg voor een vaste hand en een constante snelheid om defecten zoals gebrek aan versmelting of poreusheid te voorkomen.

Warmte-invoer beheren

Het regelen van de warmte-inbreng is essentieel om overmatige verbreding van de door warmte beïnvloede zone (HAZ) te voorkomen en om de mechanische eigenschappen van zowel Hardox als zacht staal te behouden. Pas de lassnelheid en stroominstellingen aan om oververhitting te voorkomen en de materiaalintegriteit te behouden.

Interpass-temperatuur bewaken

Controleer regelmatig de interpasstemperatuur om ervoor te zorgen dat deze binnen het aanbevolen bereik blijft. Dit helpt de hardheid en slijtvastheid van Hardox te behouden terwijl thermische spanning en scheuren worden voorkomen.

Latere passen uitvoeren

Pasjes vullen

Voer na de grondlaag vulgangen uit om de las op te bouwen. Zorg ervoor dat elke las de vorige een beetje overlapt om een volledige dekking en sterke fusie te verkrijgen. Zorg voor een constante lassnelheid en lastechniek om defecten te voorkomen.

Cap pas

De laatste lasnaad, de cap pass, moet zorgvuldig worden uitgevoerd om een glad en gelijkmatig lasoppervlak te verkrijgen. Dit helpt bij het afdichten van de las en zorgt voor extra sterkte en slijtvastheid.

De las inspecteren

Inspecteer de lasnaad na het lassen visueel en, indien nodig, met niet-destructieve testmethoden zoals ultrasoon testen of radiografie. Kijk naar veelvoorkomende defecten zoals scheuren, porositeit of onvolledige versmelting.

De las reinigen

Reinig het lasgebied na inspectie om slak, spatten en verontreinigingen te verwijderen. Dit helpt bij het evalueren van de laskwaliteit en bereidt het oppervlak voor op eventuele behandelingen na het lassen.

Behandelingen na het lassen toepassen

Afhankelijk van de Hardox-kwaliteit en de toepassing kunt u nabehandelingen overwegen zoals spanningsverlaging of hardfacing. Deze behandelingen helpen de mechanische eigenschappen te herstellen die door het lassen zijn aangetast en verbeteren de slijtvastheid van de lasverbinding.

Eindinspectie

Voer een eindinspectie uit om te controleren of de las aan de vereiste specificaties en normen voldoet. Documenteert het proces en de inspectieresultaten voor traceerbaarheid en naleving van de lasnormen.

Thermische uitzetting beheren

Thermische uitzetting begrijpen

Bij het lassen van ongelijksoortige metalen zoals Hardox en zacht staal is het belangrijk om de basisprincipes van thermische uitzetting te begrijpen. Deze metalen zetten bij verhitting in verschillende mate uit en krimpen in, wat kan leiden tot spanning in het lasgebied.

Basisprincipes thermische uitzetting

Hardox Staal: Dit staal zet minder uit bij verhitting dan zacht staal.
Zacht staal: Zacht staal zet meer uit wanneer het aan hitte wordt blootgesteld.

Dit verschil in uitzettingssnelheid kan spanningen veroorzaken tijdens het lasproces en mogelijk scheuren of vervorming veroorzaken.

Matigingsstrategieën

Voorverwarming en warmtebehandeling na het lassen

De metalen voorverwarmen voor het lassen helpt de thermische spanning te verminderen. Door de temperatuur geleidelijk te verhogen, minimaliseer je het temperatuurverschil tussen het lasgebied en de rest van het metaal, wat op zijn beurt de spanning vermindert. Voor dikkere secties van Hardox is voorverwarmen cruciaal. Bovendien kan warmtebehandeling na het lassen eventuele restspanningen verder wegnemen en de eigenschappen van het lasgebied herstellen.

Lasontwerp

Door bij het ontwerp van de lasverbinding rekening te houden met flexibiliteit, kunnen spanningen als gevolg van thermische uitzetting worden beperkt. Flexibele lasontwerpen en de juiste lasvoorbereiding zorgen voor sterke en foutloze lasnaden, waardoor het risico op problemen door uitzetting afneemt.

Praktische tips voor het beheersen van thermische uitzetting

Temperatuur bewaken: Gebruik een thermometer om de voorverwarm- en tussentemperaturen nauwkeurig te meten.
Controle Warmte Ingang: Pas de laswarmte aan om oververhitting te voorkomen, wat de Hardox kan beschadigen.
Gebruik waterstofarme verbruiksartikelen: Deze helpen scheuren door waterstof te minimaliseren.
Geleidelijke afkoeling: Laat de las langzaam afkoelen om het risico op barsten door snelle thermische samentrekking te verminderen.

Door de thermische uitzetting van Hardox en zacht staal effectief te beheren, kunt u sterke en duurzame lassen maken, waarbij de sterke punten van beide materialen naadloos worden benut.

Warmtebehandeling na het lassen

Warmtebehandeling na het lassen (PWHT) is essentieel bij het lassen van Hardox aan zacht staal, omdat het helpt de mechanische eigenschappen van zowel de las als de basismaterialen te behouden. Dit proces is cruciaal voor het verlichten van restspanningen die door het lassen worden veroorzaakt, waardoor de structurele integriteit en levensduur van de gelaste componenten aanzienlijk worden verbeterd.

Voordelen van warmtebehandeling na het lassen

PWHT biedt verschillende voordelen:

Verlichting van stress: PWHT vermindert restspanningen die ontstaan door ongelijkmatige verwarming en koeling tijdens het lassen. Deze spanningen kunnen leiden tot barsten, vervorming of voortijdig falen van de las.
Verbeterde taaiheid: Door het lasgebied te temperen, verbetert PWHT de taaiheid en vervormbaarheid van het materiaal, waardoor het minder bros wordt en beter bestand is tegen stoten en slijtage.
Herstel van mechanische eigenschappen: Voor bepaalde soorten Hardox, zoals Hardox 600, is PWHT essentieel om de oorspronkelijke hardheid en taaiheid te herstellen die door het lasproces zijn aangetast.

Wanneer een warmtebehandeling na het lassen toepassen

Hardox-kwaliteiten die PWHT vereisen

Hardox 600: Vanwege de hoge hardheid is PWHT vaak nodig om de mechanische eigenschappen te herstellen.
Dikkere secties: Voor dikkere secties Hardox kan PWHT helpen om thermische spanningen beter te beheersen.

Situaties die PWHT noodzakelijk maken

Toepassingen met hoge slijtage: In toepassingen waar de lasverbinding aan aanzienlijke slijtage onderhevig is, kan PWHT de duurzaamheid verbeteren.
Omgevingen met veel stress: Als verwacht wordt dat de gelaste constructie aanzienlijke dynamische of statische belastingen zal ondergaan, is PWHT cruciaal om de integriteit van de las te garanderen.

Stap-voor-stap handleiding voor warmtebehandeling na het lassen

1. Het werkstuk voorverwarmen

Verwarm het hele werkstuk gelijkmatig voor voordat je begint met PWHT. Dit helpt bij het verminderen van de temperatuurgradiënt tussen de las en het basismateriaal, waardoor het risico op thermische schokken minimaal is.

2. Verwarmen tot de gewenste temperatuur

Verwarm de lasverbinding geleidelijk tot de aanbevolen PWHT-temperatuur. Voor Hardox 600 is dit gewoonlijk ongeveer 550°C (1022°F). Gebruik een gecontroleerde verwarmingsmethode om een gelijkmatige temperatuurverdeling te garanderen.

3. Laat weken bij de PWHT-temperatuur

Houd het werkstuk gedurende een bepaalde tijd op de PWHT-temperatuur. De inweektijd hangt meestal af van de dikte van het materiaal. Een algemene richtlijn is een uur per inch dikte.

4. Gecontroleerde koeling

Laat het werkstuk na de inweekperiode langzaam en gelijkmatig afkoelen. Snel afkoelen kan restspanningen opnieuw introduceren en de voordelen van PWHT tenietdoen. Gecontroleerd afkoelen kan worden bereikt door een geïsoleerde omgeving te gebruiken of door de oventemperatuur geleidelijk te verlagen.

Bewaking en kwaliteitscontrole

Thermokoppels gebruiken: Plaats thermokoppels op verschillende punten op het werkstuk om de temperatuur nauwkeurig te controleren. Dit zorgt ervoor dat het hele stuk de PWHT-temperatuur gelijkmatig bereikt en behoudt.
Het proces vastleggen: Documenteer het gehele PWHT-proces, inclusief temperaturen, inweektijden en koelsnelheden. Deze documentatie helpt bij het controleren van de naleving van lasnormen en biedt een referentie voor toekomstige inspecties.
De las inspecteren: Voer na PWHT een grondige inspectie van de las uit. Niet-destructieve testmethoden zoals ultrasoon testen of radiografie kunnen helpen bij het opsporen van mogelijke defecten die zich tijdens het warmtebehandelingsproces hebben voorgedaan.

Overwegingen en voorzorgsmaatregelen

Voorkom oververhitting: Het overschrijden van de aanbevolen PWHT-temperatuur kan de mechanische eigenschappen van zowel Hardox als zacht staal aantasten.
Uniforme verwarming: Zorg voor gelijkmatige verwarming en koeling om vervorming en ongelijkmatige spanningsverdeling te voorkomen.
Richtlijnen fabrikant: Volg altijd de specifieke PWHT-richtlijnen van de staalfabrikant, zoals SSAB voor Hardox, om de beste resultaten te behalen.

Casestudies en voorbeelden uit de praktijk

Om het gehard stalen gereedschap succesvol te verbinden met een onderdeel van zacht staal, werden de volgende stappen ondernomen:

Voorverwarmen: Het geharde staal werd voorverwarmd tot 260°C (500°F) om het risico op thermische spanning en scheuren te minimaliseren.
Lasproces: Er werd gekozen voor TIG-lassen vanwege de precisie en controle. Er werd vulmateriaal met een laag waterstofgehalte gebruikt om het risico op scheuren verder te verkleinen.
Koeling: Geleidelijk afkoelen voorkomt plotselinge temperatuurschommelingen en vermindert het risico op barsten.

Dit geval toonde het belang aan van voorverwarmen en gecontroleerd afkoelen om de thermische uitzettingsverschillen tussen gehard staal en zacht staal te beheersen.

Aangepaste halfassen

In een ander geval werden aangepaste halfassen voor een high-performance voertuig gemaakt door gehard stalen assen te verbinden met zacht stalen hulzen. De volgende aanpak werd gebruikt:

Voorverwarmen: De gehard stalen assen werden voorverwarmd tot 450°F (232°C) om de thermische spanning te verminderen.
Lastechniek: Er werd TIG-lassen met laag-waterstof vulmateriaal gebruikt om een sterke en betrouwbare verbinding te garanderen.
Inspectie na het lassen: De lasverbindingen werden geïnspecteerd met niet-destructieve testmethoden om er zeker van te zijn dat er geen defecten waren.

Dit voorbeeld benadrukte de effectiviteit van TIG-lassen en de noodzaak van voorverwarmen om een robuuste las te maken tussen gehard staal en zacht staal.

Bouwtoepassing

Bij een bouwproject moesten platen van zacht staal worden gelast aan onderdelen van gehard staal die in zware machines worden gebruikt. De stappen werden als volgt uitgevoerd:

Voorverwarmen: De geharde stalen onderdelen werden voorverwarmd tot 204°C (400°F) om scheuren te voorkomen.
Lasproces: TIG-lassen werd gekozen vanwege de precisie en de mogelijkheid om de warmte-inbreng te regelen. Er werd een toevoegmateriaal gebruikt dat overeenkwam met de eigenschappen van zacht staal.
Koeling: De onderdelen mochten geleidelijk afkoelen om te voorkomen dat er restspanningen zouden optreden die de las zouden kunnen aantasten.

Dit voorbeeld laat zien hoe cruciaal het is om de juiste toevoegmaterialen te kiezen en de warmte-invoer tijdens het lassen te beheren.

Hardox 450 lassen

Het lassen van Hardox 450, bekend om zijn martensitische microstructuur, brengt unieke uitdagingen met zich mee. In een specifiek project werd de volgende methodologie toegepast:

Voorverwarmen: Hardox 450 werd voorverwarmd tot het aanbevolen temperatuurbereik om barsten te voorkomen.
Lastechniek: Er werd TIG-lassen met ER 70S-6 en E 7018 lasdraad gebruikt. Deze combinatie handhaafde de mechanische eigenschappen van de las.
Behandeling na het lassen: Gecontroleerd afkoelen zorgde ervoor dat de las sterk bleef en niet broos werd.

Dit voorbeeld illustreerde de specifieke overwegingen die nodig zijn voor het lassen van Hardox 450, inclusief de keuze van toevoegmaterialen en het belang van voorverwarmen.

Beste praktijken voor het lassen van Hardox aan zacht staal

Materiaalvoorbereiding

Het lasgebied reinigen

Reinig het lasgebied grondig om verontreinigingen zoals vocht, olie en roest te verwijderen. Dit is cruciaal om lasdefecten te voorkomen en te zorgen voor een sterke verbinding tussen de Hardox en het zacht staal.

Primers en coatings verwijderen

Als de Hardox primers of coatings heeft, verwijder deze dan van het lasgebied. Dit helpt porositeit te minimaliseren en zorgt voor betere lasresultaten.

Lasconsumables kiezen

Laaggelegeerde verbruiksartikelen

Gebruik laaggelegeerde lastoevoegmaterialen met een sterkte tot 500 MPa voor algemene Hardox-kwaliteiten. Voor dunnere secties van Hardox 400 en 450 kunt u lastoevoegmaterialen met een hogere sterkte, tot 900 MPa, gebruiken om een robuuste las te garanderen.

Hardfacing

Breng in gebieden met veel slijtage hardfacing aan met speciale lastoevoegmaterialen om de slijtvastheid te verbeteren. Dit verlengt de levensduur van de gelaste onderdelen.

Temperatuurregeling

Voorverwarm- en tussenpassagetemperaturen

Regel de voorverwarm- en tussentemperaturen nauwkeurig om waterstofscheuren te voorkomen en de integriteit van de las te behouden. Gewoonlijk hoeft Hardox niet voorverwarmd te worden bij kamertemperatuur, tenzij het een hogere kwaliteit is zoals Hardox 600. In dat geval moet voorverwarmd worden tot de aanbevolen temperatuur om optimale lasomstandigheden te garanderen.

Warmtebehandeling na het lassen (PWHT)

Voor kwaliteiten zoals Hardox 600 kunt u een warmtebehandeling na het lassen overwegen om de mechanische eigenschappen die door het lassen zijn aangetast, te herstellen. Deze stap is essentieel om de sterkte en taaiheid van de las te behouden.

Afschermingsgas

Geschikt gasmengsel

Gebruik voor MAG lassen een mengsel van argon en kooldioxide (CO2) als afscherming. Een mengsel met 18 - 20% CO2 wordt aanbevolen voor handmatig lassen, terwijl 8 - 10% CO2 beter is voor automatisch lassen. Dit zorgt voor een schone en sterke las door het lasbad te beschermen tegen atmosferische vervuiling.

Lastechnieken

Warmte-invoer beheren

Regel de warmte-inbreng om overmatige verbreding van de warmte-beïnvloede zone (HAZ) te voorkomen, wat de mechanische eigenschappen van de las kan aantasten. Een lage warmte-inbreng is goed voor de slijtvastheid en taaiheid van de las.

TIG-lassen

TIG-lassen heeft de voorkeur vanwege de precisie en controle, vooral bij complexe verbindingen. Deze techniek zorgt voor een betere controle over de warmte-inbreng en resulteert in een schonere las.

Vervormingsregeling

De lasvolgorde plannen

Plan de lasvolgorde zorgvuldig om vervorming tot een minimum te beperken, vooral bij dunnere platen. Gebruik een symmetrische lasvolgorde om de hitte gelijkmatig te verdelen en restspanningen te verminderen.

Gebruik klemmen en bevestigingen

Zet de materialen vast met klemmen en bevestigingen om beweging tijdens het lassen te voorkomen. Dit helpt om de uitlijning te behouden en vermindert het risico op vervorming.

Praktische tips

Temperatuur bewaken: Controleer regelmatig de voorverwarmings- en tussentemperaturen om ze binnen het aanbevolen bereik te houden.
Gebruik elektroden met een laag waterstofgehalte: Deze elektroden helpen het risico op barsten door waterstof te minimaliseren.
Geleidelijke afkoeling: Laat de lasverbinding geleidelijk afkoelen om het risico op barsten door thermische krimp te verminderen.

Door deze best practices te volgen, kunnen lassers sterke, duurzame verbindingen maken tussen Hardox en zacht staal, waardoor de prestaties en levensduur van de gelaste constructies worden gegarandeerd.

Veelgestelde vragen

Hieronder vind je antwoorden op een aantal veelgestelde vragen:

Wat zijn de beste werkwijzen voor het lassen van Hardox op zacht staal?

Volg bij het lassen van Hardox, een slijtvast staal, aan zacht staal, een buigzaam en lasbaar materiaal, de volgende best practices. Kies geschikte lastoevoegmaterialen: gebruik ongelegeerd of laaggelegeerd materiaal met een vloeigrens tot 500 MPa voor algemene Hardox-kwaliteiten en tot 900 MPa voor dunnere Hardox-kwaliteiten. Handhaaf de juiste voorverwarmings- en interpasstemperaturen, aangezien hogere kwaliteiten zoals Hardox 600 mogelijk voorverwarmd moeten worden. Regel de warmte-inbreng om een brede door warmte beïnvloede zone te voorkomen. Gebruik een mengsel van argon en kooldioxide als beschermgas. Houd de laszone schoon. Overweeg een warmtebehandeling na het - lassen voor hoogwaardig Hardox. Breng hardfacing aan op plaatsen waar veel slijtage optreedt. Plan de procedure om vervorming onder controle te houden en gebruik technieken zoals stapsgewijs lassen. Vermijd het starten of stoppen van lassen in gebieden met hoge spanning en zorg voor een spleetgrootte van niet meer dan 3 mm.

Welk type toevoegmateriaal moet ik gebruiken voor het lassen van Hardox op zacht staal?

Bij het lassen van Hardox aan zacht staal is de keuze van het juiste toevoegmetaal cruciaal voor het verkrijgen van een sterke en betrouwbare las. Voor deze toepassing worden over het algemeen ongelegeerde of laaggelegeerde toevoegmaterialen met een vloeigrens tot 500 MPa aanbevolen. Met name ER70S of ER70T toevoegmetalen worden vaak gebruikt vanwege hun compatibiliteit en prestaties. Deze vulmetalen zorgen voor een laag waterstofgehalte, wat essentieel is om scheuren door waterstof te voorkomen, vooral in de warmte-beïnvloede zone (HAZ) van Hardox. Daarnaast zijn massieve draden voor MAG (Metal Active Gas) en TIG (Tungsten Inert Gas) lassen geschikt omdat ze voldoen aan de lage waterstofvereisten en goede mechanische eigenschappen bieden voor de verbinding.

Hoe ga ik om met thermische uitzettingsverschillen bij het lassen van Hardox aan zacht staal?

Het beheersen van thermische uitzettingsverschillen bij het lassen van Hardox, een slijtvast staal met hoge sterkte, aan zacht staal is cruciaal om restspanningen en vervorming te voorkomen. Verwarm de materialen eerst voor om de thermische gradiënt tijdens het lassen te verminderen en gebruik dan gecontroleerde koeling om ervoor te zorgen dat beide metalen met dezelfde snelheid afkoelen. Handhaaf de juiste interpasstemperaturen om waterstofscheuren te voorkomen en de lasintegriteit te behouden. Kies de juiste lastoevoegmaterialen die voldoen aan de sterktevereisten van de lasverbinding. Controleer de warmte-inbreng om overmatige verbreding van de warmte beïnvloede zone te voorkomen. Overweeg voor bepaalde Hardox-kwaliteiten zoals Hardox 600 een warmtebehandeling na het lassen. Deze stappen helpen bij het verkrijgen van een sterke, duurzame las.

Waarom is voorverwarming nodig voordat Hardox aan zacht staal wordt gelast?

Voorverwarmen is nodig voor het lassen van Hardox, een slijtvast staal met een hoge hardheid en treksterkte, aan zacht staal, dat kneedbaarder is. Het vermindert het risico op scheuren door de thermische gradiënt tussen de las en het basismateriaal te minimaliseren. Voorverwarmen verdrijft ook vocht en voorkomt waterstofabsorptie die poreusheid kan veroorzaken. Het vertraagt de afkoelsnelheid van de las voor een betere microstructuur en verbetert de mechanische eigenschappen. Bovendien minimaliseert het vervorming door thermische spanningen te verminderen bij het verbinden van materialen met verschillende thermische uitzettingscoëfficiënten.

Welke beschermgassen zijn het beste voor het lassen van Hardox op zacht staal?

De beste beschermgassen voor het lassen van Hardox aan zacht staal zijn meestal argon-koolstofdioxide (Ar-CO2) mengsels. Deze mengsels bieden een balans tussen boogstabiliteit, inbranding en het uiterlijk van de lasrups, wat essentieel is voor het maken van sterke lassen. Voor handmatig lassen wordt een mengsel met 18-20% CO2 in argon aanbevolen, omdat het een goede inbranding en beheersbaar spatniveau biedt. Bij geautomatiseerd of robotlassen wordt de voorkeur gegeven aan een mengsel van 8-10% CO2 in argon om spatten te verminderen en de efficiëntie te verbeteren. Het toevoegen van een kleine hoeveelheid zuurstof (O2) aan het beschermgas kan de boog verder stabiliseren en spatvorming verminderen, hoewel dit afhankelijk is van de specifieke lasomstandigheden. De juiste keuze van beschermgas zorgt voor lassen van hoge kwaliteit bij het verbinden van slijtvast Hardox-staal met veelzijdig zacht staal.

Hoe kan ik ervoor zorgen dat de AWS-normen worden nageleefd tijdens het lassen?

Om ervoor te zorgen dat de AWS-normen worden nageleefd tijdens het lassen van Hardox aan zacht staal, is het essentieel om een aantal belangrijke werkwijzen te volgen. Zorg er ten eerste voor dat alle lassers goed gekwalificeerd zijn volgens de AWS D1.1 normen. Dit houdt prestatietests in die hun vaardigheden en technieken valideren. Continue kwalificatie is nodig als de lasser regelmatig hetzelfde proces gebruikt; anders is herkwalificatie vereist na een onderbreking van zes maanden.

Ten tweede kan certificering van het lasbedrijf als AWS Certified Welding Fabricator aantonen dat het bedrijf zich houdt aan de AWS-normen en zich inzet voor kwaliteitsmanagement. Deze certificering omvat strenge beoordelingen van de processen en kwaliteitsborgingspraktijken van het bedrijf.

Ten derde is het kiezen van de juiste niet-destructieve testmethoden (NDT) cruciaal voor het vroegtijdig opsporen van defecten en het waarborgen van de integriteit van de las. Gangbare NDT-methoden zijn onder andere ultrasoon testen voor dikke doorsneden en magnetische deeltjes testen voor oppervlaktescheuren in ferromagnetische materialen. Er moeten regelmatig inspecties worden uitgevoerd met door AWS aanbevolen NDO-methoden.

Daarnaast is het bijhouden van gedetailleerde registraties van inspecties en NDT-resultaten belangrijk om aan de regelgeving te voldoen. Het implementeren van een kwaliteitsmanagementsysteem dat alle productieactiviteiten documenteert en naleving van veiligheidsvoorschriften garandeert, is ook van vitaal belang.

Door deze werkwijzen te volgen, kunnen industrieën risico's beperken, storingen voorkomen en ervoor zorgen dat ze tijdens laswerkzaamheden voldoen aan de AWS-normen.