Lastoevoeg-, hulp- en gereedschapsmaterialen
- Draadelektrodetypes
- Ongelegeerde en laaggelegeerde staalsoorten
- Hooggelegeerde staalsoorten en nikkelbasislegeringen
- Aluminium en aluminiumlegering
- Overige materialen
Draadelektrodetypes
Draadelektroden voor het MIG/MAG-lassen van ongelegeerde staalsoorten en fijnkorrelige staalsoorten zijn gestandaardiseerd overeenkomstig de norm NEN-EN 440. De norm onderscheidt 11 lasdraadtypes volgens hun chemische samenstelling. De norm bevat echter ook andere lasdraadtypes die uitsluitend in andere Europese landen worden gebruikt. In Duitsland worden bij ongelegeerde staalsoorten vooral alleen de soorten G2Si1, G3Si1 en G4Si1 gebruikt. Ze bevatten in de genoemde volgorde een toenemend silicium- en mangaangehalte, waarbij een gemiddeld siliciumgehalte van 0,65 tot 0,9 % en een mangaangehalte van 1,10 tot 1,75 %. Voor fijnkorrelige staalsoorten worden ook de soorten G4Mo, G3Ni1 en G3Ni2 gebruikt. Gevulde draadelektroden voor het lassen van deze staalsoorten worden in de norm NEN-EN 758 vermeld. Naargelang de samenstelling van de vulling onderscheidt de norm rutiele, basische en metaalpoeder gevulde draadelektrodetypes. Naast de gevulde draden voor MIG/MAG-lassen worden in de NEN-EN 758 ook zelfbeschermde gevulde draden gestandaardiseerd, die zonder toevoeging van beschermgas worden gelast. Ze worden vaak voor oplassingen gebruikt. Draadelektroden voor het lassen van hittebestendige staalsoorten worden in NEN-EN 12070 gestandaardiseerd en gevulde draadelektroden voor deze staalsoorten in NEN-EN 12071. De draadelektroden reiken van de alleen met molybdeengelegeerde variant tot draadelektroden met een chroomgehalte van 1, 2, 5 en 9 % tot draadelektroden met een chroomgehalte van 12 %. Andere legeringselementen bevatten molybdeen, vanadium en wolfraam. Gevulde draadelektroden zijn beschikbaar met een chroomgehalte van maximaal 5 %. Draadelektroden voor het lassen van roestvrije en hittebestendige staalsoorten worden in NEN-EN 12072 gestandardiseerd; gevulde draadelektroden voor deze staalsoorten in NEN-EN 12073. De normen onderscheiden toevoegmateriaal voor martensitische/ferritische chroomstaalsoorten, austenitische staalsoorten en volledig austenitische corrosiebestendige staalsoorten en speciale en hittebestendige types.
Richtwaarden voor MIG/MAG-lassen
Ongelegeerde en laaggelegeerde staalsoorten
Ongelegeerde en laaggelegeerde staalsoorten worden met de menggassen M1, M2, M3 of zuiver kooldioxide gelast. Door de lagere spatvorming, die vooral in het bovenste vermogensbereik plaatsvindt, wordt in Duitsland voornamelijk menggassen gebruikt. Deze staalsoorten kunnen over het algemeen goed met het MAG-proces worden gelast. Een uitzondering daarop zijn de staalsoorten met een hoog koolstofgehalte, zoals E 360 met ong. 0,45 % C. Door de grote inbranding van het proces neemt het lasmateriaal door vermenging relatief veel koolstof op en stijgt daardoor het risico op hittescheuren. Dit kan worden voorkomen door maatregelen te nemen die de inbranding en daarmee de vermenging reduceren. Zo kunnen lagere stroomsterktes worden gebruikt of kan er worden gelast op licht lasmateriaal – opgelet: risico op bindingsfouten. Poriënvorming ontstaat bij ongelegeerde en laaggelegeerde staalsoorten en worden voornamelijk door stikstof gevormd. Dit kan ontstaan door opmenging bij het lassen van staalsoorten met hoog stikstofgehalte, bijv. genitreerde staalsoorten. Meestal wordt de stikstof echter als gevolg van een onvolledige beschermgaskap uit de lucht opgenomen. Een veilige bescherming wordt gegarandeerd door de instelling van de juiste beschermgashoeveelheid en wervelingen van de beschermgasstroom, zodat bijv. spatten in de beschermgaskop of instabiliteiten van het proces worden voorkomen. In tegenstelling tot menggassen is kooldioxide als beschermgas minder gevoelig voor dit type poriënvorming. Als het CO2-gehalte bij menggassen stijgt, neemt de gevoeligheid af.
Hooggelegeerde staalsoorten en nikkelbasislegeringen
Ook deze materiaalgroep kan goed met het MIG/MAG-proces worden gelast. Als beschermgassen voor hooggelegeerde staalsoorten worden argon/zuurstofmengsels met 1-5 % zuurstof (M1.1) of argon met CO2-gehaltes tot 2,5 % (M1.2) gebruikt. Een duidelijk nadeel bij het lassen van corrosiebestendige staalsoorten zijn de oxidelagen, die na het lassen op en naast de lasnaad achterblijven. Ze moeten volledig door borstelen, beitsen of stralen worden verwijderd voordat het bouwdeel in gebruik wordt genomen, anders wordt de corrosiebestendigheid aangetast. De reinigingskosten van lasnaden bij MAG-lassen zijn hoger dan bij elektrode lassen, waar de slakafdekking voorkomt dat het zuurstof bij hogere temperaturen het lasnaadoppervlak kan bereiken. Een deel van de financiële voordelen van gemechaniseerd lassen van delen kan door de hogere nabewerkingskosten daarom opnieuw verloren gaan. CO2-houdende menggassen gedragen zich in dit opzicht gunstiger dan O2-houdende menggassen. Ze worden daarom vaker gebruikt. Het kooldioxidegehalte in het beschermgas mag echter niet te hoog worden, omdat het in de vlamboog uiteenvallend gas het lasmateriaal carboniseert en daarmee de corrosiebestendigheid aantast. Het toelaatbare CO2-gehalte is daarom beperkt tot max. 5 %. Bij het lassen van corrosiebestendige staalsoorten moet elke oververhitting worden vermeden, anders kan dit leiden tot aantasting en verlaging van de corrosieweerstand door de verbrossing die door chroomcarbide wordt veroorzaakt. Daarom moet de warmte-inbreng worden gecontroleerd en het materiaal worden afgekoeld door afkoelpauzes in te lassen. Bij de materialen uit de groep volledig austenitische staalsoorten wordt "koudlassen" aanbevolen om hittescheuren te voorkomen. Aangezien de austenitische staalsoorten door waterstof niet verbrossen, kunnen de prestaties enkele procenten worden verbeterd (verhoging van de lassnelheid) door waterstof aan het argon toe te voegen. Wegens het risico op poriënvorming mag het H2-gehalte niet meer dan 7 % bedragen. Duplexstaalsoorten, die een tweefasige structuur uit austeniet en ferriet bezitten, hebben daarentegen de neiging tot waterstofgeïnduceerde scheurvorming. Nikkelbasislegeringen worden over het algemeen met argon MIG-gelast. Bij zuiver nikkel en enkele legeringenkunnen kleine toevoegingen van waterstof de oppervlaktespanningen verlagen en de lasnaadtekening verbeteren.
Aluminium en aluminiumlegeringen
Aluminium materialen worden voornamelijk MIG-gelast. Als beschermgas wordt over het algemeen argon gebruikt. Wegens het grote warmtegeleidingsvermogen van aluminium heeft de toevoeging van helium een gunstige invloed. Helium verbetert het warmtegeleidingsvermogen en de warmte-inhoud van beschermgasatmosferen. Dit zorgt voor een diepere en bredere inbranding. Bij toepassingen waar diepere inbranding niet wordt gebruikt, bijv. bij het lassen van dunnere platen, kan met dezelfde inbrandingsvorm sneller worden gelast. Dikkere aluminiumdiameters moeten vanwege het grotere warmtegeleidingsvermogen van het materiaal eerst worden voorverwarmd. Dit zorgt niet alleen voor een adequate inbranding, maar verlaagt ook de poriëngevoeligheid omdat het lasmateriaal tijdens het verharden meer tijd heeft voor ontgassing. Bij het gebruik van heliumhoudende beschermgassen worden doorgaans gehaltes van 25 of 50 % gebruikt, kan de voorverwarming worden verminderd of kan er bij dunnere plaatdiktes volledig van voorverwarming worden afgezien. Dit compenseert gedeeltelijk de hogere prijs van heliumhoudende gassen. Bij MIG-lassen zijn er geen moeilijkheden bij de verwijdering van de hoogsmeltende oxidelaag op het lasbad, omdat de pluspool aan de elektrode ligt (kathodische reiniging). Desondanks is het raadzaam om de oxidelaag onmiddellijk na het lassen door schrapen of borstelen te verwijderen, omdat oxidelagen hygroscopisch zijn en daarom waterstof in het lasmateriaal inbrengen. Waterstof is de enige veroorzaker van poriën bij het lassen van aluminium materialen. Aluminium heeft in vloeibare toestand een relatief grote oplosbaarheid voor waterstof, in vaste staat wordt het gas daarentegen nauwelijks in het metaal opgenomen. Om deze reden moet het tijdens het lassen opgenomen waterstof vóór het verharden het lasmateriaal verlaten zodat er geen poriën worden gevormd. Dit is vooral bij dikkere materiaaldiameters niet altijd mogelijk. Volledig poriënvrije lasnaden zijn daarom bij grotere plaatdiktes in aluminium materialen niet te realiseren. Het gunstige effect van voorverwarming hebben we al eerder vermeld. AlMg- en AlSi-legeringen met Si-gehaltes van ong. 1 % of met Mg-gehaltes van ong. 2 % hebben de neiging om hittescheuren te veroorzaken. Dit kan door de keuze van het lastoevoegmateriaal worden voorkomen. Meestal levert de eerstvolgende hoger gelegeerde draadelektrode betere resultaten op dan een soortgelijke elektrode.
Overige materialen
Naast de voorgenoemde materialen worden ook koper en koperlegeringen vaak gebruikt bij MIG-lassen. Om bindingsfouten te voorkomen moet zuiver koper vanwege het grote warmtegeleidingsvermogen relatief hoog worden voorverwarmd. Het lasmateriaal van bronsdraad, bijv. die uit aluminium- of tinbrons, heeft goede loopeigenschappen. Het wordt daarom gebruikt bij oplassingen van glijdende oppervlakken. Bij dergelijke laswerkzaamheden op ijzer moet de inbranding door geschikte maatregelen zo laag mogelijk worden gehouden, omdat ijzer in koper slechts in geringe mate oplosbaar is. Het wordt in de vorm van kogeltjes in het lasmateriaal omsloten en vermindert de gebruikseigenschappen. De voorwaarden bij MIG-solderen zijn vergelijkbaar. Deze methode wordt bijv. gebruikt bij het binden van verzinkte platen in de autoindustrie. Als lastoevoegmateriaal worden draadelektroden uit silicium- of tinbrons gebruikt. Door het lagere smeltpunt van deze bronssoorten wordt zinkverdamping verminderd. Er ontstaan minder poriën en de bescherming door de zinklaag blijft tot dicht aan de lasnaad en aan de achterzijde van de plaat behouden. Hier zou er ook geen inbranding in het staal mogen ontstaan, maar dient de binding, net zoals bij hardsolderen, uitsluitend door diffusie- en adhesiekrachten worden uitgevoerd. Dit wordt door aangepaste lasparameters en een bijzondere lastoortshouding bereikt, waardoor de vlamboog uitsluitend op het vloeibare lasbad brandt.
