Ongelijksoortige verbindingen: on- en laaggelegeerde staalsoorten
In deze blog bespreken we de meest voorkomende combinaties van ongelijksoortig lassen. Gebruik de onderstaande lijst om naar het specifieke verbindingstype te navigeren waarin u geïnteresseerd bent.
De meest voorkomende ongelijksoortige verbindingen zijn:
- Ongelegeerd aan Ongelegeerd (verschillende sterktes)
- Ongelegeerd aan hoge sterkte staalsoorten (verschillende sterktes)
- Hoge sterkte aan hoge sterkte staalsoorten (verschillende sterktes)
- Ongelegeerd aan hoge temperatuur staalsoorten
- Warmvaste staalsoorten aan warmvaste staalsoorten (verschillende sterktes)
- Ongelegeerd aan lage temperatuur ongelegeerde staalsoorten
- Lage temperatuur staalsoorten (verschillende temperaturen en sterktes)
- Ongelegeerd met Quenched en Tempered staalsoorten
- Quenched and tempered - Quenched and tempered (verschillende sterktes)
- Hoog Mangaan staal aan ongelegeerd staal (special case)
Ongelegeerd aan ongelegeerd staal (verschillende sterktes)
Er moet voor worden gezorgd dat de sterkte van het lasmetaal alleen hoeft te voldoen aan de sterkte van het zwakkere materiaal; d.w.z. in het geval van een combinatie van S235 met S355 of S460 is een vloeigrens van 235 MPa voldoende.
In de praktijk zijn er echter vrijwel geen lastoevoegmaterialen met een vloeigrens van minder dan 355 MPa. Voor de kerfslagwaarden van proefstaven ligt de situatie anders. Hier moeten de eisen die aan het ontwerp worden gesteld, als tweede selectiecriterium worden gebruikt.
Ongelegeerd aan hoge sterkte staalsoorten (verschillende sterktes)
Een combinatie die moet worden overwogen met gradaties in het verschil in sterkte. Bijvoorbeeld, bij het combineren van S235 met S460 moet het lasmetaal worden afgestemd op de S235. Zoals eerder vermeld, zal dit in de praktijk echter resulteren in een lasmateriaal met een vloeigrens van 355 MPa. In dit geval is de slagvastheidstemperatuur uiteindelijk de doorslaggevende factor voor de keuze van het lasmateriaal.
Hoge sterkte aan hoge sterkte staalsoorten (verschillende sterktes)
Dezelfde procedure moet worden gevolgd bij het selecteren van het toevoegmateriaal voor twee hoogwaardige staalsoorten. Als er echter een zeer groot verschil is tussen de sterktes, zoals bij S460 en S890, moet de sterkte van het toevoegmetaal in het middenbereik worden gekozen. Dit voorkomt dat de lasnaad een zwak punt in de constructie wordt als gevolg van een grote sterkteverschil. De lasparameters moeten worden afgestemd op het onderdeel met de hoogste sterkte.
Ongelegeerd aan hoge temperatuur staalsoorten
Een lasverbinding die meestal wordt gelast met een soortgelijk lastoevoegmateriaal van het lager gelegeerde materiaal. Als een warmtebehandeling na het lassen vereist is, moet de gloeitemperatuur worden afgestemd op de twee basismaterialen en het lasmetaal. Hier worden meestal Mo-gelegeerde of CrMo-gelegeerde lasmetalen gebruikt. Opgemerkt moet worden dat CrMo-gelegeerde lasmetalen bijna altijd een warmtebehandeling vereisen om hun eigenschappen te verkrijgen.
Warmvaste staalsoorten aan warmvaste staalsoorten (verschillende sterktes)
Bij het combineren van twee verschillende warmvaste materialen is de oriëntatie voor de keuze van het lastoevoegmateriaal de laaggelegeerde kant, bijvoorbeeld 16Mo3 met 13CrMo4-5.
Er moet echter een warmtebehandeling worden gekozen die geschikt is voor alle betrokken materialen. Referentiewaarden voor de temperatuurregeling en warmtebehandeling van het lasvulmateriaal zijn te vinden in de tabel. Deze staan ook vermeld in de overeenkomstige normen voor de lastoevoegmaterialen.
| Lastoevoegmateriaal | Voorwarm en interpass temperatuur (°C) | PWHT | |
| Temp. (°C) | min. tijd (h) | ||
| Mo, MoL | < 250 | 570 - 620 | >0,5 |
| CrMo1, CrMo1L | 200 - 300 | 660 - 700 | >0,5 |
| CrMo2, CrMo2L | 200 - 350 | 690 - 750 | >0,5 |
| CrMo5 | 300 - 350 | 730 - 760 | > 1 |
| CrMo9 | 200 - 300 | 750 - 770 | > 2 |
Ongelegeerd aan lage temperatuur staalsoorten
Ongelegerde staalsoorten voor lage temperaturen hebben naast hun sterkte ook voldoende plastische vervormbaarheid bij lage temperaturen.
Vooral Ni verbetert de koude taaiheid. Staalsoorten voor lage temperaturen bevatten tot 3,5 % Ni. Beide zijden van de gemengde verbinding kunnen worden gelast aan zowel ongelegeerde als Ni-houdende materialen met lastoevoegmaterialen van hetzelfde of een vergelijkbaar type. Deze kwaliteiten bieden over het algemeen voldoende kerfslagwaarden tot -60 °C, in uitzonderlijke gevallen zelfs tot -80 °C.
Lage temperatuur staalsoorten (verschillende temperaturen en sterktes)
Bij lage temperatuur, bijvoorbeeld tot -120 °C en lager, moet het Ni-gehalte worden verhoogd tot 5 tot 9 %. Dit verhoogt het risico op warmscheuren. Om deze reden wordt een lastoevoegmateriaal van hetzelfde type niet aanbevolen. Het lassen moet worden uitgevoerd met overgelegeerde austenitische of op nikkel gebaseerde lasmetalen.
Ongelegeerd aan Quenched en Tempered staalsoorten
De vraag hier is: Wat is Quenched en Tempered? Quenched en Tempered is een proces voor de warmtebehandeling van metalen waarbij harden (verhitten gevolgd door snelle afkoeling) wordt gecombineerd met een daaropvolgende ontlating. In de regel is het doel van harden het verkrijgen van een harde structuur bestaande uit martensiet en bainiet of een mengsel van beide.
Het kan nodig zijn om beide zijden van het materiaal voor te bereiden op lassen met behulp van verschillende voorverwarmingsprocessen. Dit zou bijvoorbeeld het geval zijn bij een combinatie van S355 en 42CrMo 4. De S355-zijde moet zonder voorverwarming of tot ongeveer 80 °C worden verwarmd, afhankelijk van de materiaaldikte, en de 42 CrMo 4-zijde tot ten minste 300 °C vanwege het hoge C-gehalte. De tussenlaagtemperatuur moet worden aangepast aan de meest kritische partner. De lasparameters moeten zo worden gekozen dat vermenging zo veel mogelijk wordt beperkt. Zorg ervoor dat het onderdeel langzaam afkoelt. (Hiervoor moeten mogelijk maatregelen worden genomen).
In speciale gevallen kunnen ook lastoevoegmaterialen op nikkelbasis worden gebruikt.
Over het algemeen zijn warmtebehandelbare staalsoorten slechts in beperkte mate geschikt voor lassen. Hun geschiktheid voor lassen neemt verder af naarmate het C-gehalte toeneemt. Om deze reden vereisen ze een speciale warmtebehandeling tijdens het lassen en de daaropvolgende gloeibehandeling. Er zijn nauwelijks lasmaterialen van hetzelfde type. De keuze wordt gemaakt op basis van de gegeven sterkte-eigenschappen, rekening houdend met de noodzakelijke warmtebehandeling.
Quenched en Tempered (verschillende sterktes)
De lasbaarheid van Quenched en Tempered staalsoorten is over het algemeen beperkt. Hun lasbaarheid verslechtert naarmate het koolstofgehalte toeneemt.
Daarom vereisen ze een speciale warmtebehandeling tijdens het lassen en de daaropvolgende gloeibehandeling.
Soortgelijke gelegeerde lasmetalen zijn zelden beschikbaar. De keuze wordt gemaakt op basis van de gegeven sterkte-eigenschappen, rekening houdend met de vereiste warmtebehandeling. CEWELD heeft types voor bijna alle lasprocessen in zijn assortiment.
In veel gevallen maken de praktische toepassingsomstandigheden het gebruik van zachtere lastoevoegmaterialen mogelijk.
Het gebruik van lastoevoegmaterialen op nikkelbasis is ook mogelijk. Het gebruik van supergelegeerde austenitische CrNi-lasmetalen mag alleen worden overwogen als er geen nabehandeling nodig is.
Hoog Mangaanstaal aan ongelegeerde staalsoorten.
Voor deze gemengde verbindingen, zoals (bijvoorbeeld X120Mn12 aan S235JRG1), wordt het gebruik van austenitische Cr-Ni-lastoevoegmaterialen met een verhoogd Mn-gehalte aanbevolen.
In veel gevallen maken de praktische toepassingsomstandigheden het gebruik van zachtere lastoevoegmaterialen mogelijk. Het gebruik van op nikkel gebaseerde lastoevoegmaterialen is ook mogelijk. Het gebruik van supergelegeerde austenitische CrNi-lastoevoegmaterialen mag alleen worden overwogen als er geen verdere warmtebehandeling wordt uitgevoerd.
Certilas heeft oplossingen voor nagenoeg alle problemen opgebied van de juiste keuze van lastoevoegmaterialen.
Wij helpen u graag bij het kiezen van het juiste vlastoevoegmateriaal.
Wilt u meer weten over het lassen van ongelijksoortige verbindingen? Bekijk dan de onderstaande blogs over verschillende metalen.