VM42 Lassen van roest- en hittevast staal.pdf - Induteq

More documents

Recommendations

Info

$M:\VM-publicaties\TI-07-38-Geautomatiseerd buigen ... - Induteq$

36 Voor dergelijke toepassingen moet worden gelast met een lastoevoegmateriaal welke een met het basismateriaal overeenkomende chemische samenstelling heeft, of met een lastoevoegmateriaal van het type AISI 329 (25%Cr - 4,5%Ni). De genoemde aantasting treedt namelijk niet op als het nikkelgehalte lager is dan 5%. In de andere gevallen kan probleemloos worden gelast met een AISI 309L lastoevoegmateriaal. Type 1.4003 (zie ook tabel 5.10) Door het lage koolstofgehalte is dit materiaal niet hardbaar. Het wordt toegepast bij lasconstructies, waarbij geen warmtebehandeling na het lassen kan worden uitgevoerd. Tijdens het lassen ontstaat namelijk geen of zeer weinig martensiet in de warmte beïnvloede zone. Het toevoegmateriaal dat wordt gebruikt is 23 12 L (AISI 309L). Als een chroomstaalsoort als toevoegmetaal wordt gebruikt, zoals type 1.4016, moet na het lassen worden gegloeid op 700-750 ºC. tabel 5.10 Samenvatting van de eigenschappen van type 1.4003 1.4003 criterium beoordeling corrosievastheid + hittevastheid +/– verspaanbaarheid – lasbaarheid + sterkte + polijstbaarheid + taaiheid lage temperatuur +/– vervormbaarheid + warmtegeleiding +/– elektrische geleiding +/– ++=zeer goed; +=goed; +/–=matig; –=slecht; ––=zeer slecht Type 1.4016 (AISI 430) Dit materiaal is één van de belangrijkste ferritische chroomstaalsoorten. De corrosievastheid is minder dan die van de chroom-nikkelstaalsoorten (zie ook tabel 5.11). Het materiaal is ook bestand tegen zwavelhoudende gassen. Bij warm vervormen moet oververhitting worden voorkomen. Type 1.4016 is redelijk lasbaar met lastoevoegmateriaal van het type 22 12H (AISI 309). Wordt met ferritisch toevoegmetaal gelast, dan heeft voorwarmen op 100-200 ºC zin om het materiaal een redelijke kerftaaiheid te verlenen. Aansluitend moet worden gegloeid op 750-850 ºC om 475 ºC-brosheid op te heffen. Smeltlassen moet echter tot een minimum worden beperkt in verband met de optredende korrelgroei direct naast de las, die niet meer door een warmtebehandeling kan worden verholpen. Lasprocessen die een minimale warmte-inbreng geven, verdienen om deze reden de voorkeur. Bij voorkeur geldt dat er beter niet aan dit type tabel 5.11 Samenvatting van de eigenschappen van type 1.4016 (AISI 430) 1.4016 (AISI 430) criterium beoordeling corrosievastheid +/– hittevastheid + verspaanbaarheid – lasbaarheid –– sterkte + polijstbaarheid + taaiheid lage temperatuur – vervormbaarheid – warmtegeleiding +/– elektrische geleiding +/– ++=zeer goed; +=goed; +/–=matig; –=slecht; ––=zeer slecht gelast wordt, temeer omdat deze kwaliteit gevoelig is voor interkristallijne corrosie. Door de toevoeging van zwavel of seleen aan type 1.4016 wordt de automatenkwaliteit 1.4104 (AISI 430F(Se) verkregen. De corrosievastheid van deze automatenkwaliteit is minder dan die van type 1.4016 en de lasbaarheid is slecht. Dit is waarschijnlijk de reden dat dit type in Europa niet geleverd wordt. Type 1.4749 (AISI 446) In verband met het hoge chroomgehalte behoort deze kwaliteit tot de ferritische hittevaste staalsoorten (zie ook tabel 5.12). Tot ongeveer 1000 ºC is het bestand tegen oxidatie. Er moet echter rekening worden gehouden met slechte sterkte-eigenschappen bij hoge temperaturen. Type 1.4749 is goed corrosievast en wordt door het ontbreken van nikkel aanbevolen indien zwavelhoudende gassen aanwezig zijn bij hoge temperatuur. Omdat deze staalsoort een lage uitzettingscoëfficiënt heeft, wordt het ook wel gebruikt als zogenaamd "glashechtend staal" en als "smeltdraad". Lassen kunnen worden gemaakt met type 25 20 toevoegmetaal na voorwarmen op 200-300 ºC. Het lassen kan ook met type 23 12 (AISI 309) toevoegmetaal worden uitgevoerd; in dat geval is voorwarmen op 100-200 ºC voldoende. De kwaliteit 1.4509 is tegenwoordig erg populair als relatief goedkoop alternatief voor de kwaliteit 1.4301. tabel 5.12 Samenvatting van de eigenschappen van type 1.4749 (AISI 446) 1.4749 (AISI 446) criterium beoordeling corrosievastheid + hittevastheid ++ verspaanbaarheid – lasbaarheid +/– sterkte + polijstbaarheid + taaiheid lage temperatuur – vervormbaarheid – warmtegeleiding +/– elektrische geleiding +/– ++=zeer goed; +=goed; +/–=matig; –=slecht; ––=zeer slecht 5.3.2 Martensitische chroomstaalsoorten De conventionele martensitisch chroomstalen kenmerken zich door een relatief hoog koolstofgehalte. Dit is nodig om een hard slijtvast materiaal te verkrijgen. De structuur, die bestaat uit martensiet, is bros en heeft een lage rek. Door deze lage rek kan de bij het lassen optredende krimpspanningen moeilijk worden opvangen, waardoor scheuren ontstaan. Het lassen aan deze conventionele martensitisch chroomstalen moet worden afgeraden. Chroomstalen uit deze serie met een relatief 'laag' koolstofgehalte kunnen worden gelast, mits wordt uitgegaan van een laag waterstof houdend lastoevoegmateriaal met een hoge rek (bijvoorbeeld een type AISI 309L). Tevens moet, afhankelijk van de dikte, het actuele koolstofgehalte en de warmte-inbreng, worden voorgewarmd tussen de 200 en 300 ºC. Dikwijls moet na het lassen worden warmtebehandeld op een temperatuur van 650 tot 750 ºC. Dit kan met succes worden uitgevoerd indien gelast is met 'matching' lastoevoegmateriaal. Zwak martensitisch chroomstaal (13%Cr-4%Ni) wordt in de praktijk gelast met een in chemische samenstelling overeenkomend lastoevoegmateriaal. Alleen bij dikwandige constructies of bij constructies met een hoge eigenspanning wordt voorgewarmd op ca. 100 ºC. De tussenlagentemperatuur mag hiervan niet te veel afwijken, daar het martensietstartpunt van dit staal ligt op ca. 240 ºC en het martensiet finishpunt MF op ca. 120 ºC. Om een volledige plotselinge overgang van austeniet naar
37 martensiet te voorkomen, moet elke laag (of lasrups) worden afgekoeld tot een temperatuur lager dan het MF, alvorens de volgende laag (of lasrups) mag worden gelegd. Type 1.4006 (AISI 410) Van de martensitische chroomstaalsoorten wordt dit type het meest toegepast (zie ook tabel 5.13). Door de goede oxidatievastheid tot 650 ºC wordt het veel gebruikt voor ovenonderdelen en branders. In de olie-industrie wordt het toegepast als bekledingsmateriaal. Het wordt niet aanbevolen voor sterk agressieve milieus. Type 1.4006 is goed te lassen, waarbij zowel met 23 12 L (AISI 309L) als met 13 (AISI 410) toevoegmateriaal kan worden gelast. Voorwarmen op 200-300 ºC verdient aanbeveling. Met 13 (AISI 410) toevoegmetaal gelaste verbindingen moeten op minstens 700 ºC worden gegloeid. tabel 5.13 Samenvatting van de eigenschappen van type 1.4006 (AISI 410) 1.4006 (AISI 410) criterium beoordeling corrosievastheid +/– hittevastheid +/– verspaanbaarheid – lasbaarheid + sterkte + polijstbaarheid + taaiheid lage temperatuur – vervormbaarheid + warmtegeleiding +/– elektrische geleiding +/– ++=zeer goed; +=goed; +/–=matig; –=slecht; ––=zeer slecht Type 1.4028 (AISI 420) Dit materiaal wordt gebruikt waar een grote hardheid, sterkte en goede slijtvastheid worden geëist (zie ook tabel 5.14). De beste corrosievastheid wordt in de geharde toestand verkregen. De verspaanbaarheid kan eventueel worden verbeterd door toevoeging van zwavel of seleen, dit gaat ten koste van de lasbaarheid. 1.4028 wordt wel gebruikt voor snijgereedschap. Voorkeur voor gebruik als snijgereedschap hebben tegenwoordig echter de kwaliteiten 1.4034 of 1.4112. Het lassen aan 1.4028 moet zoveel mogelijk worden vermeden in verband met de grote hardheid en de hieruit voortvloeiende scheurgevoeligheid in de warmte beïnvloede zone. Indien het beslist moet worden gelast, kan het volgende worden aanbevolen: Als toevoegmetaal 13; 19 9 L of 17 gebruiken; materialen voorwarmen op 300-350 ºC; na het lassen gloeien op 680-730 ºC, voordat er een verdere mechanische bewerking plaatsvindt. tabel 5.14 Samenvatting van de eigenschappen van type 1.4028 (AISI 420) 1.4028 (AISI 420) criterium beoordeling corrosievastheid +/– hittevastheid +/– verspaanbaarheid – lasbaarheid –– sterkte + polijstbaarheid + taaiheid lage temperatuur – vervormbaarheid – warmtegeleiding +/– elektrische geleiding +/– ++=zeer goed; +=goed; +/–=matig; –=slecht; ––=zeer slecht Type 1.4057 (AISI 431) Deze martensitische staalsoort heeft naast een grote sterkte een goede corrosievastheid (zie ook tabel 5.15). In de veredelde toestand is de corrosievastheid beter dan die van typen 1.4006 (AISI 410) en 1.4021 (AISI 420). Het wordt o.a. in de vliegtuigbouw toegepast en voor pompassen. Zoals bij alle martensitische staalsoorten moet het lassen zo veel mogelijk worden vermeden. Indien dit wel nodig is, moet de volgend procedure worden aangehouden: Opwarmen tot in het austenietgebied op 980 ºC gedurende 10 minuten; afkoelen tot 300 - 200 ºC; lassen; na het lassen af laten koelen tot 50 - 60 ºC; hierna temperen. Deze procedure is weergegeven om aan te tonen dat voor het lassen van dergelijke staalsoorten hele speciale procedures noodzakelijk zijn. Het is daarom altijd verstandig eerst de leverancier te raadplegen. Men kan toevoegmetaal van type 22 12H (AISI 309) gebruiken, waarbij moet worden voorverwarmd op 100-200 ºC of toevoegmetaal van type E 19 (AISI 309) of 19 9 L (AISI 308L), waarbij voorwarmen moet plaatsvinden op 300-350 ºC. tabel 5.15 Samenvatting van de eigenschappen van type 1.4057 (AISI 431) 1.4057 (AISI 431) criterium beoordeling corrosievastheid + hittevastheid +/– verspaanbaarheid –– lasbaarheid –– sterkte + polijstbaarheid + taaiheid lage temperatuur – vervormbaarheid – warmtegeleiding +/– elektrische geleiding +/– ++=zeer goed; +=goed; +/–=matig; –=slecht; ––=zeer slecht 5.4 Duplex roestvaste staalsoorten Dit type van chroom-nikkelstaal heeft de laatste jaren aan belang gewonnen. Vanwege zijn ferritische-austenitische structuur wordt het ook duplex-staal genoemd. Het gehalte aan chroom ligt tussen 24 en 27%, het nikkelgehalte tussen 4,5 en 7% en het molybdeengehalte tussen 2 en 6%. Het wordt steeds meer toegepast bij de constructie van chemische apparaten, bij het transport van aardgas en aardolie en in boorplatforminstallaties. Duplex roestvaste staalkwaliteiten verenigen een aantal eigenschappen van de ferritische en austenitische kwaliteiten zoals: Een hoge rekgrens (>450 N/mm 2 ); een ten opzichte van de austenitische kwaliteiten relatief lage uitzettingscoëfficiënt; de overgang van taai naar bros breukgedrag bij lagere temperatuur dan bij de ferritische kwaliteiten. Door de ten opzichte van de standaard austenitische roestvaste staalkwaliteiten betere weerstand tegen onder andere lokale aantastingsvormen en de circa 2× hogere rekgrens, kan duplex roestvast staal in veel toepassingen als vervanger dienen voor austenitisch roestvast staal. Door de hogere sterkte kan lichter geconstrueerd worden, wat tot gewichtsbesparing leidt. De maximale gebruikstemperatuur is beperkt tot circa 280 ºC. Boven deze temperatuur kunnen allerlei nadelige effecten optreden, zoals 475 ºC brosheid, α-fase uitscheidingen en uitscheidingen van chroomnitriden. Ten opzichte van austenitisch roestvast staal is de vervormbaarheid minder goed. Door de hogere sterkte moet rekening worden gehouden met een grotere terugvering, hogere pro-
Page 3 and 4: Lassen van roesten hittevast staal
Page 5 and 6: Lassen van roesten hittevast staa
Page 7 and 8: 5 8 Kenmerkende gegevens en het las
Page 9 and 10: 7 Omdat er in de loop der jaren zow
Page 11 and 12: 9 tabel 1.2 Belangrijkste eigenscha
Page 13 and 14: 11 figuur 1.6 Algemene wegwijzer vo
Page 15 and 16: 13 tabel 2.2a Austenitisch roestvas
Page 17 and 18: 15 tabel 2.5 Verdere uitsplitsing v
Page 19 and 20: 17 figuur 2.2 Ontwikkelingsrichting
Page 21 and 22: 19 Naarmate het staal meer chroom,
Page 23 and 24: 21 In figuur 3.3 is op een structuu
Page 25 and 26: 23 borstels en slijpschijven die oo
Page 27 and 28: 25 geheel met vele soorten micro-or
Page 29 and 30: 27 de las en de overgangszone achte
Page 31 and 32: 29 Hoofdstuk 4 Precipitaten in roes
Page 33 and 34: 31 figuur 4.7 Uitscheidingsdiagram
Page 35 and 36: 33 type 1.4301 is maximaal 0,07%. B
Page 37: 35 tabel 5.6 Samenvatting van de ei
Page 41 and 42: 39 Hoofdstuk 6 Lasprocessen en naad
Page 43 and 44: 41 veelheid ingebrachte warmte is a
Page 45 and 46: 43 tabel 6.3 Lasnaadvormen voor het
Page 47 and 48: 45 tabel 6.5 Richtwaarden voor elek
Page 49 and 50: 47 Kortsluitboog lassen Het kortslu
Page 51 and 52: 49 met hogere lassnelheden worden g
Page 53 and 54: 51 tabel 6.8 Richtwaarden voor het
Page 55 and 56: 53 tabel 6.9 De minimale voorspoelt
Page 57 and 58: 55 tabel 6.11 Lasnaadvormen voor he
Page 59 and 60: 57 worden toegepast bij het gemecha
Page 61 and 62: 59 figuur 6.21 Schematisch overzich
Page 63 and 64: 61 6.7.1 Geschiktheid van roestvast
Page 65 and 66: 63 figuur 6.26 Principe van het las
Page 67 and 68: 65 zeggen dat grotere materiaaldikt
Page 69 and 70: 67 Om te voorkomen dat het metaalop
Page 71 and 72: 69 Solderen kan voor sommige metale
Page 73 and 74: 71 Een gelijmde verbinding kent and
Page 75 and 76: 73 Hoofdstuk 7 Naadvoorbewerking 7.
Page 77 and 78: 75 Enkele belangrijke beperkingen v
Page 79 and 80: 77 Lasersnijden kan economisch aant
Page 81 and 82: 79 Hoofdstuk 8 Kenmerkende gegevens
Page 83 and 84: 81 1.4318 (AISI 301LN) alternatief
Page 85 and 86: 83 figuur 8.2 Globale ontwikkelinge
Page 87 and 88: 85 b) Lassen van eenzijdig toeganke
Page 89 and 90:
87 Hoofdstuk 9 Het lassen van ongel
Page 91 and 92:
89 figuur 9.5). Dit diagram is inte
Page 93 and 94:
91 elementen, dat ontstaat door ver
Page 95 and 96:
93 Hoofdstuk 10 Warmtebehandelingen
Page 97 and 98:
95 ling moet het temperatuurstrajec
Page 99 and 100:
97 Hoofdstuk 11 Nabehandelingen 11.
Page 101 and 102:
99 bare zuren tasten het roestvast
Page 103 and 104:
101 Hoofdstuk 12 Kwalificatie, insp
Page 105 and 106:
103 ken proces, de laspositie, de l
Page 107 and 108:
105 Ultrasoon lasonderzoek Het gebr
Page 109 and 110:
107 Hoofdstuk 13 Reparatie 13.1 Pri
Page 111 and 112:
109 Hoofdstuk 14 Economische overwe
Page 113 and 114:
111 Hoofdstuk 15 Veiligheid en gezo
Page 115 and 116:
113 vloed van de boogwarmte of UV-s
Page 117 and 118:
115 Hoofdstuk 16 Normen m.b.t. roes
show all

VM42 Lassen van roest- en hittevast staal.pdf - Induteq

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?