Lassenprocessen

Dit artikel gaat over verschillende soorten lasprocessen, hierin word duidelijk uitgelegd hoe deze processen verlopen.

Lassen

Lasprocessen zijn in twee hoofdgroepen te verdelen

• Druklassen
• Smeltlassen

Druklassen

Bij het druklassen, ook wel weerstandlassen genoemd worden de te verbinden delen ter plaatse van de las in een deegachtige toestand gebracht en tegelijkertijd op of tegen elkaar gedrukt. Daardoor ontstaat een verbinding zonder toevoeging van extra materiaal. Het druklassen komt bij de fabricage van staalconstructies weinig voor. Een vorm van druklassen is bijvoorbeeld het rollassen. Deze techniek wordt toegepast bij het op elkaar bevestigen van dunne platen voor bijvoorbeeld radiatoren. Een andere vorm is het stiftlassen voor het bevestigen van pennen, draadeinden en deuvels op een staalconstructie.

Smeltlassen

Bij dit lasproces worden de te verbinden delen, het moedermateriaal, plaatselijk verhit tot een vloeibare toestand. Meestal word er tegelijkertijd (las)materiaal in vloeibare toestand toegevoegd, waarvan de samenstelling zoveel mogelijk gelijk is aan het moedermateriaal. Na het stollen ontstaat een hechte verbinding waarvan de sterkte minimaal overeenkomt met dat van het moedermateriaal.

Tot de smeltprocessen behoren onder meer:

• autogeenlassen, warmtebron: zuurstof en acetyleengas.
• Elektrisch lassen, warmtebron: elektrisch opgewekte vlamboog
• Thermiet lassen, warmtebron: Chemische reactie tussen ijzeroxide en aluminium.

Van deze lasprocessen komt autogeen nog het minste voor. In de staalbouw wordt vooral gebruik gemaakt van elektrisch lassen. Het thermietlassen, ook wel bekistlassen genoemd is met name geschikt voor het lassen van werkstukken met grote doorsneden, zoals kraanrails.

Lasprocessen

Tijdens het lassen is het noodzakelijk om zowel het vloeibare lasmateriaal als het moedermateriaal te beschermen tegen atmosferische invloeden, met name de inwerking van zuurstof en stikstof. Je kunt onderscheid maken tussen drie soorten lasprocessen.

• Booglassen met gas en slakbescherming
• Booglassen met gasbescherming
• Booglassen met poederbescherming

Booglassen met gas- en slakbescherming

Dit lasproces aangeduid met SMAW (Shielded Metal Arc Welding) dit proces wordt vooral gebruikt bij het handlassen. Met een lastang trekt de lasser een vlamboog tussen de elektrode en het werkstuk. Hierdoor worden zowel het moedermateriaal als de elektrode verhit tot een vloeibare toestand. Gelijktijdig met de elektrode smelt ook de bekleding van de elektrode en ontstaan er gassen een slak, die beide het lasproces beschermen tegen inwerking van de buitenlucht. Daarnaast komen toeslagstoffen vrij die een aantal functies vervullen, zoals:

• Kalmeren van het vloeibare materiaal
• Verwijderen van verontreiniging uit het bad
• Stabiliseren van de vlamboog
• Verhogen van het rendement en de kwaliteit van het neergesmolten materiaal door

Het toevoegen van legeringselementen

De slak, die uit de bekleding ontstaat, moet in het smeltbad goed boven komen drijven en vormt dan een warmte-isolerende laag. Daardoor koelt de las minder snel af en verbetert de structuur van het staal. De slak moet wel gemakkelijk kunnen worden verwijderd met bijvoorbeeld een staalborstel of een bikhamer. De elektroden zijn in vele typen en soorten te koop. Het belangrijkste onderscheid is echter de samenstelling van de bekleding, die bepalend is voor het toepassingsgebied. Bij de keuze van de elektroden moet er vooral gelet worden op de mechanische eigenschappen van het moedermateriaal, het gewenste uiterlijk van de las en de positie waarin moet worden gelast.

Het handlassen met elektroden is te mechaniseren via het zwaartekrachtlassen. Deze techniek maakt gebruik van sleepelektroden en een eenvoudig statief. De sleepelektrode, met een lengte van 600 tot 800mm, rust in de lasnaad en is ongeveer 300mm langer dan de gebruikelijke handelselektrode. Het blanke eind is in een lastang geklemd, die langs een stang op het statief glijd. Aan de bekleding van de sleepelektrode is meestal een metaalpoeder toegevoegd. Hierdoor is het rendement (de hoeveelheid neergesmolten materiaal) hoog.

Booglassen met gasbescherming

Bij deze vol of halfautomatische lasprocessen aangeduid met GAW (Gas Arc Welding) beschermt een gas het vloeibare las en moedermateriaal tegen atmosferische invloeden. Er ontstaat daarbij dus geen slak, tenzij gebruik wordt gemaakt van een gevulde draad. De meest bekende lasprocessen in deze soort zijn:

• MIG-lassen
• CO2-lassen
• MAG-lassen
• TIG-lassen

MIG-lassen (Metal Inert Gas). Het MIG-lasssen maakt gebruik van een inert edelgas en een afsmeltende elektrode. Een inert gas is een edelgas dat zich niet verbindt met het lasmetaal. De elektrode is bij dit lasproces een continu toegevoerde lasdraad omgeven door een mondstuk, waar het beschermgas doorheen wordt geleid.

In principe is het MIG-lassen gebaseerd op het gebruik van zuiver argon. Dit edelgas is echter minder geschikt voor het lassen van staal. Beter, en minder kostbaar is een menggas van bijvoorbeeld 80-85% argon met een toevoeging van koolzuurgas (CO2) en/of zuurstof (O2).

CO2-lassen. Dit lasproces vertoont overeenkomst met het MIG-lassen, alleen gebruik men geen edelgas maar koolzuurgas. In het algemeen wordt een gevulde lasdraad toegepast, bestaande uit een zachtstalen mantel met daarin een slakvormende poeder. Het voordeel van een gevulde draad is ondermeer een hoog rendement, dus meer neergesmolten materiaal, en een verbetering van het uiterlijk van de las. Ten opzichte van het MIG-lassen is bij het CO2-lassen de kans op lasfouten, zoals bindings en plakfouten en een onvoldoende doorlassing groter.

MAG-lassen (Metal Active Gas). Bij dit lasproces wordt gebruik gemaakt van een beschermgas, dat bestaat uit een edelgas met enkele procenten CO2 of O2. In dit geval is beschermgas dus niet inert.

TIG-lassen (Tungsten Inert Gas). Het TIG-lassen gebruikt een edelgas als bescherming en een niet-afsmeltende elektrode van wolfraam (tungsten) samen met een toevoegmateriaal. Dit lasproces komt in de staalbouw weinig voor en is vooral geschikt voor moeilijk lasbare metalen en voor roestvast staal.

Booglassen met poederbescherming

Bij dit lasproces aangeduid met SAW (Submerged Arc Welding) wordt een vlamboog getrokken tussen een onbeklede lasdraad en het werkstuk, waarbij een laspoeder de vlamboog geheel afdekt. Het booglassen onder poederdek is een automatisch lasproces. De lasautomaat staat op een wagentje dat met een instelbare snelheid langs de te leggen lasnaad loopt. Het laspoeder komt via een trechter op de naad. De blanke elektrode wordt vervolgens via een stroomgeleider, vanaf een grote haspel in het laspoeder gebracht. Het gehele lasproces speelt zich daarna nagenoeg onzichtbaar af. Een deel van het laspoeder vormt een slak, het overblijvende poeder wordt afgezogen en opnieuw gebruikt. Ten opzichte van het handlassen wordt bij het lassen onder poederdek met een veel grotere stroomsterkte gelast, zodat een veel diepere inbranding ontstaat. Hierdoor kan de voorbewerking van stompe lassen vaak geheel of gedeeltelijk vervallen. Omdat in een korte tijd zeer veel lasmateriaal kan worden neergesmolten, is lassen onder poederdek zeer geschikt voor het leggen van lange, horizontale lasnaden in bijvoorbeeld brugdekken, plaatliggers en scheepsbouwsecties.