Bekijk alle
categorieen
16-08-16

Hoe gevulde draden bijdragen aan een verhoogde productiviteit

In de alledaagse praktijk is steeds vaker een voorkeur voor gevulde draden, boven massieve draden te zien. Dit is niet zonder reden: met gevulde draden valt namelijk een hogere productiviteit te behalen dan met massieve draden. Lincoln Electric is als een van de grotere spelers op de markt, continu bezig met het verbeteren van haar gevulde draden.

Aan gevulde draden kleven verschillende voordelen. Een daarvan is een hogere stroomdichtheid doordat alleen de mantel stroom geleidt. Hierdoor wordt een hogere neersmeltsnelheid bereikt. Doordat de neersmeltsnelheid verhoogd wordt, zullen de productiekosten dalen, wat vervolgens direct het bedrijfsresultaat op een positieve manier beïnvloed. Een ander voordeel van lassen met gevulde draden is dat er uitstekende mechanische eigenschappen in de verbinding zijn te verkrijgen. Bovendien wordt er tegenwoordig veel aandacht besteed aan het optimaliseren van de mechanische eigenschappen van de verbinding, waaronder de sterkte en taaiheid.

Koudscheurgevoeligheid

Echter wanneer de sterkte van het lasmetaal toeneemt, zal ook het risico tot koudscheuren groeien. Dit risico neemt overigens ook toe bij toepassingen in grote plaatdiktes. Koudscheuren ontstaan indien er een combinatie ontstaat van een koudgevoelige structuur, hoge spanningen in de constructie en voldoende waterstof, bijvoorbeeld in de vorm van vocht. Waterstof kan afkomstig zijn van diverse bronnen. Een daarvan is het lastoevoegmateriaal. In de laatste jaren is er veel geïnvesteerd om het waterstofniveau in gevulde draden te reduceren. Een van de twee pijlers om dit mogelijk te maken is de selectie en behandeling van de grondstoffen. De grondstoffen die in dit soort gevulde draden worden toegepast kenmerken zich door de hoge mate van zuiverheid ofwel de zeer lage concentratie van spoorelementen welke een negatieve invloed hebben op de taaiheid van het lasmetaal.

Innovatieve productietechnologie

De tweede pijler is innovatieve productietechnologie. Door het geavanceerd walsen en het toepassen van zeer specifieke smeringssystemen blijft het waterstofniveau laag en is tevens de opname van vocht zeer gering. Diverse proeven waarbij gevouwen gevulde draad is blootgesteld aan de omstandigheden van doorsnee productielocaties, wijzen uit dat het waterstofniveau onder de door AWS en EN-ISO gestelde grenswaarde blijft. Hiermee dragen de gevulde draden van Lincoln Electric Outershield bij aan het controleren van de scheurgevoeligheid. Mede daarom worden deze draden veelvuldig gebruikt in de Aziatische regio, waar de offshore zich razendsnel ontwikkeld. Bovendien stelt het klimaat met haar hoge luchtvochtigheid hoge eisen aan de lasdraden.

Bovendien is het door de toepassing van innovatieve productietechnologie mogelijk om de chemische samenstelling in een nauwere bandbreedte te controleren. Er is een sterk verband tussen de chemische samenstelling van het (las)metaal en de mechanische eigenschappen, met name de sterkte. Naast de invloed van de opmenging met het basismateriaal en de warmte-inbreng tijdens het lassen, is ook de samenstelling van de vulling van cruciaal belang voor de sterkte. Hieruit wordt duidelijk dat de consistentie van de vulling van een gevulde draad cruciaal is. De vulling van een gevulde draad bestaat uit een groot aantal verschillende elementen en verbindingen, tot wel 20 stuks. Door het toepassen van innovatieve productiemethoden, aangepast design van de productiemachines en het naleven van strikte QA/QC procedures is het mogelijk om cruciale elementen en micro legeringselementen op PPM* niveau te sturen. De hoge mate van constitentie in de chemische samenstelling van Outershield gevulde lasdraden draagt bij tot het beperken van variaties in de mechanische eigenschappen van de gelaste constructie.

Breed toepassingsgebied

Het toepassingsgebied van gevulde lasdraad wordt door de genoemde ontwikkelingen steeds verder vergroot. Dit verklaard ook mede de toename in het gebruik ervan. Laaggelegeerde gevulde lasdraden worden frequenter toegepast bij staalsoorten met een hoge rekgrens. Daarnaast is het ook mogelijk om gevulde draden toe te passen na een warmte behandeling zoals bijvoorbeeld een spanningsarme gloeibehandeling van 1 uur op 600°C. Dit maakt het mogelijk om naast kruipvaste staalsoorten zoals P91 en P92 ook zogenaamd “subsea” offshore toepassingen in hoog koolstof CrMo legeringen succesvol met gevulde draad te lassen. Naast Offshore en energieindustrie gerelateerde toepassingen is het gebruik van gevulde draden ook in de pijpleidingbouw substantieel toegenomen.

Naast rutiel gevulde lasdraden worden ook metaalpoeder gevulde lasdraden veelvuldig toegepast in Nederland en België. De vulling van metaal gevulde draden bestaat vrijwel geheel uit metaalpoeders in combinatie met desoxyderende elementen. In de metaalgevulde draden zijn nauwelijks slakvormende elementen aanwezig. Dit maakt deze draad uitermate geschikt voor het kortsluit- en openboog gebied. Ook het pulserend booglassen behoort tot de mogelijkheden. Een metaalpoeder gevulde draad behaalt zijn hoogste rendement bij het lassen in de posities onder de hand (PA) en in het horizontale-verticale vlak zoals staande hoeklassen (PB) en uit de zij (PC). Om de productiviteit optimaal te verhogen dient er met hoge draadaanvoersnelheden (stroomsterkte) gelast te worden.

Uit het voorgaande kan de volgende conclusie worden getrokken: door het toepassen van innovatieve technieken tijdens de productie van gevouwen gevulde lasdraden, kunnen eigenschappen zoals chemische samenstelling, waterstof en vochtopname tot zeer hoge mate worden gecontroleerd. Dit laat toe dat het toepassingsgebied van de gevulde lasdraden nog altijd groter wordt en dat gevulde lasdraden bij uitstek geschikt zijn voor kritische toepassingen.

* PPM = part per million

Lincoln electric Outershield MC 710-H

Outershield MC 710-H is een veelvuldig toegepaste ongelegeerde metaal gevulde draad. De karakteristieke eigenschappen van dit product zijn als volgt:

  • Toe te passen in alle posities
  • Hoge mate van betrouwbaarheid
  • Hoge productiviteit
  • Nagenoeg geen spatten
  • Hoge mechanische eigenschappen

Indien er met betrekking tot mechanische eigenschappen hogere eisen worden gesteld kan ook gebruik worden gemaakt van de Outershield MC 715H en de Outershield MC 715 Ni1-H.