Wat is het effect van de zuiverheid van lasgas?

Afhankelijk van het te lassen metaal en het gebruikte proces beïnvloedt de mate van gaszuiverheid de lassnelheid, het lasuiterlijk en vooral de porositeit. Elke type van onzuiverheden schept een aantal defecten en problemen.

Wil je dit onderwerp meer in detail bespreken met onze experts? Neem contact met ons op →

Het beschermgas dat voornamelijk wordt gebruikt bij plasma-, laser-, TIG-, MIG- en MAG-processen is argon als basisgas.

De niveaus van onzuiverheden van argon moeten worden beschouwd op basis van het te lassen basismetaal en het lasproces. In die zin is stikstof uiterst schadelijk voor staal, maar kan het relatief neutraal zijn voor austenitisch roestvast staal, zelfs gunstig voor bijvoorbeeld duplex staal. Aanvaardbare onzuiverheidsniveaus worden gegeven in normen, maar moeten in overweging worden genomen in relatie tot de toepassing.

Zuurstof (lucht) en stikstof zijn twee van de meest voorkomende belangrijkste onzuiverheden in argon, die nadelige effecten hebben voor de meeste lasprocessen.

Neem contact op met onze expert

Koolstofstaal

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

De voorwaarden voor de aanwezigheid van de belangrijkste verontreinigende componenten worden bepaald in EN ISO 14175. De bovengrens ligt op 1000 ppm stikstof. 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 ARCAL™ gamma's zuivere gassen of gasmengsels bevatten zelfs 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. Het gehalte ervan moet echter goed gecontroleerd worden om de lasbaarheid te optimaliseren.

Water (H₂O) dissocieert in de vlamboog als waterstof en zuurstof. Vooral waterstof zal waarschijnlijk in het staal terechtkomen. Dit heeft een direct effect op de kwaliteit omdat het koolstofstaal kan verzwakken door koudscheuren. Voor het lassen laat de EN ISO 14175 niveaus van H₂O toe tussen 40 en 120 ppm. Air Liquide en zijn ARCAL™ 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 lasuiterlijk verbeteren (H₂).

Bij het MAG lassen van roestvast staal is een oxiderend element onmisbaar voor de boogstabiliteit. 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 de lasnaad gaat verbranden. We komen dus niet boven de 2 tot 3% zuurstof in argon.

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 jouw toepassing nodig is. De meeste gassen van Air Liquide, vooral de ARCAL™ reeks, overtreffen de eisen van de normen.