Blog Ko Buijs - Lassen van koolstofstaal aan andere metalen

Op de vraag of koolstofstaal aan andere metalen gelast kan worden, is geen eenduidig antwoord op te geven. Soms klinkt dan een volmondig ja en in andere gevallen wordt het met klem ontkend. Daarom volgen in dit blog wat voorbeelden, die in de praktijk nog wel eens voorkomen. Hierbij wordt uitgegaan van het gebruik van het thermische lasproces en dat betekent dus dat de metalen plaatselijk moeten smelten om tot een lasverbinding te komen. Speciale lastechnieken zoals laser- en ultrasoonlassen e.d. worden hier gemakshalve buiten beschouwing gehouden.

Door Ko Buijs - Innomet Consultancy BV


Kan koolstofstaal aan koperlegeringen gelast worden?
Dat is op zich mogelijk, maar het allergrootste probleem bij dit soort verbindingen is dat koper tot grote diepte langs de korrelgrenzen in het staal kan doordringen. Hierdoor kan zogenaamde 'soldeerbrosheid' ontstaan. Worden dergelijke componenten zwaar belast dan is het verstandig eerst een buffer aan te brengen. Meestal wordt er dan gekozen voor een nikkellegering wat tot prima resultaten leidt. Zodra het om messing gaat is er eigenlijk maar een methode geschikt en dat is zacht- of hardsolderen. Messing is dus een legering van koper met zink.
 

Kan titaan aan koolstofstaal gelast worden?
Dat kan niet met het thermische lasproces maar wel m.b.v. explosief lassen. Dit laatste wordt vrij veel gedaan om stalen pijpenplaten en rompen te voorzien van een dun laagje titaan. Niet in alle gevallen is dit explosieve proces uitvoerbaar en daarom is er nog een tussenoplossing. Het metaal vanadium is te lassen aan zowel koolstofstaal als aan titaan. Indien eerst een laagje vanadium op het staal wordt gelast, kan het titaandeel aan het vanadium gelast worden. Vanadium dient dan als bufferlaag. Dit komt in de praktijk niet vaak voor omdat dit een behoorlijke kostbare oplossing is.

Kan aluminium aan koolstofstaal gelast worden?
Dat kan niet met thermische lasprocessen maar wel met explosief lassen dat ook wel cladden wordt genoemd. Vooral gecladde verbindingselementen met als doel om een aluminium dekhuis aan het stalen scheepsdek te lassen, is in de praktijk een bekend veelvoorkomend voorbeeld. Voor meer informatie wordt verwezen naar het blog "Lassen van aluminium aan staal"

Kunnen nikkellegeringen aan koolstofstaal gelast worden?
Ja dat is zeer goed mogelijk maar de voorwaarde is wel dat dit met een nikkellegering moet plaatsvinden. De keuze van dit lasmateriaal is wel afhankelijk van de nikkellegering die aan het staal gelast moet worden. Er zijn namelijk corrosie- en hittebestendige nikkellegeringen alsmede kruipvaste typen waarvoor specifieke lasmaterialen nodig zijn. Voor alle lasverbindingen geldt dat de las gevoelig is voor warmscheuren vanwege mogelijke verontreinigingen. Dat betekent dat er zeer schoon gewerkt moet worden. Vooral de laskanten moeten goed ontvet en ontbraamd worden. Ook is het raadzaam dat er enig mangaan in het lasmateriaal aanwezig is t.b.v. een betere opmenging van de twee te lassen metalen.

Kan koolstofstaal aan roestvast staal worden gelast?
Dat is mogelijk maar men zal zich wel moeten houden aan bepaalde spelregels. De verbinding die dan ontstaat, wordt ook wel een zwart/wit verbinding genoemd. Voor meer informatie hierover wordt verwezen naar "Lassen van roestvast staal aan gewoon staal" Lassen van staal aan roestvast staal type AISI304H is op zich een buitenbeentje vanwege het hoge koolstofgehalte in dit type roestvast staal en daarom is daar een aparte blog over geschreven. Zie "enige adviezen voor het lassen van staal"




Wat zijn extra aandachtspunten als gelegeerd koolstofstaal aan roestvast staal moet worden gelast?
Indien gelegeerd koolstofstaal aan austenitisch roestvast staal moet worden gelast, kunnen er, ondanks hoger gelegeerde overgangselektroden (bijv. AISI 309), toch nog problemen ontstaan door verbrossing van de lasverbinding. Spanningen door verschil in uitzettingscoëfficiënt kunnen vanwege deze verbrossing leiden tot scheurvorming. Dit probleem doet zich vooral voor bij drukwaterstofbestendig koolstofstaal zoals bijvoorbeeld 13CrMo44 of 10CrMo9.10. De overgangselektrode of draad AISI309 of 309Mo is normaal gesproken een uitstekend materiaal om een goede ductiele las te leggen tussen roestvast staal en gelegeerd koolstofstaal. Dit hoger gelegeerde lasmetaal zorgt ervoor dat er een lasverbinding ontstaat zonder martensiet. Dat is te berekenen aan de hand van het Schaeffler diagram. Bij gelegeerde koolstofstaalsoorten, zoals type 13CrMo44, moet er gegloeid worden vanwege het metastabiele cementiet (Fe3C) dat zich tijdens het lassen kan vormen. Met de invloed van waterstof kan er zich dan namelijk methaangas vormen met verbrossing tot gevolg. De oplossing is dan het materiaal te gloeien op 650-720°C waardoor het metastabiele cementiet uiteen zal vallen teneinde stabiele chroomcarbiden te vormen waardoor er geen verbrossing zal optreden.