Het juiste toevoegmateriaal om duplex roestvrij staal te lassen

Geschikt toevoegmateriaal voor duplex roestvrij staal

Fabrikanten zoeken naar manieren om het lasproces te vereenvoudigen en de kans op kostbare herbewerking of, erger nog, defecten van gelaste producten in de praktijk tot een minimum te beperken. In dit artikel bespreken we de selectie van het juiste toevoegmateriaal voor het lassen van duplex roestvrij staal (rvs).

Inzicht in de basisprincipes van roestvrijstalen groepen

Roestvrij staal wordt in drie hoofdcategorieën ingedeeld op basis van zijn microstructuur: martensitisch, austenitisch en ferritisch. Omdat martensitisch staal niet voor het lassen van duplexkwaliteiten wordt gebruikt, laten we hier buiten beschouwing.

Austenitisch

Austenitisch rvs (de 3XX-serie) wordt meestal gebruikt voor toepassingen die een goede lasbaarheid vereisen. Ze zijn goed vormbaar en bieden een serviceoptie bij lage temperaturen. Ferritisch rvs heeft een goede sterkte, matige taaiheid en is relatief goedkoop.

Duplex rvs

Duplex rvs (in het Engels afgekort tot DSS) is ontworpen om de beste eigenschappen van twee materialen te combineren. Duplex rvs dankt zijn naam aan zijn metallurgische microstructuur die voor ongeveer 50 % uit austeniet en 50 % uit ferriet bestaat. Duplex rvs zijn materialen met verbeterde taaiheid en bijna twee keer de sterkte van austenitisch rvs en ferritisch rvs, samen met verbeterde corrosieweerstand, inclusief interkristallijne spanningscorrosie.

Het juiste toevoegmateriaal kiezen

Voor een drukvat waarvoor de ontwerper/ingenieur een specifieke DSS-kwaliteit heeft gekozen en de vereiste materiaaldikte heeft bepaald, moet de lasser een toevoegmateriaal selecteren dat ten minste een passend toevoegmateriaal is om dezelfde eigenschappen te leveren als eerder beschreven. Bovendien moet u een geschikt lasproces selecteren dat de eigenschappen van het basismetaal in de door warmte beïnvloede zone (HAZ) niet aantast.

Als de taak bijvoorbeeld vereist dat een 2205-klasse DSS aan zichzelf wordt gelast, zou een ER2209-toevoegmateriaal een prima keus zijn. Is het basismateriaal echter 2101, dan moet u zich realiseren dat een kwalitatief mindere DSS is gekozen omdat het materiaal minder duur is dan andere DSS, maar dat deze toch een hoge sterkte biedt met een goede metaalmoeheidsweerstand en een goede corrosieweerstand. De beste keuze is het bijpassende toevoegmateriaal, namelijk ER2307, hoewel ER2209 een acceptabele tweede keuze zou zijn.

Als het hogere molybdeengehalte in ER2209 geen probleem is voor de toepassing van het eindproduct, zou ook dat goed kunnen worden gebruikt om alle drie genoemde DSS-basismaterialen te lassen. Vanwege de grotere hoeveelheden legering in dit toevoegmateriaal, zullen de kosten waarschijnlijk hoger zijn.

Belangrijkste factoren voor de keuze van het beste toevoegmateriaal

De belangrijkste factoren voor de keuze van het beste toevoegmateriaal zijn:

• Bedrijfsomstandigheden zoals chemische omgeving en temperatuurbereiken.
• Opbrengst en treksterkte, inclusief of kruipweerstand of hoge vermoeidheidssterkte vereist is.
• Pitting Resistance Equivalent Number (PREN) of corrosieweerstand.
• Lasproces en voorkeur van lasser.
• Kosten.

Nogmaals, de hier gepresenteerde informatie is verre van volledig. Als aanvullende informatie nodig is, zijn meer specifieke gegevens over de toepassing van producten nodig. Bovendien zijn er vele goede online informatiebronnen die mogelijk specifieke vragen of zorgen kunnen beantwoorden.