Slijtvast staal lassen

Slijtvast staal dankt zijn hardheid aan een martensitische structuur die door afschrikken is verkregen. Lassen betekent die structuur plaatselijk vernietigen: in de warmte beinvloede zone ontstaat een zachte zone die niet meer terugkomt. Dat is geen fout maar een gegeven waar het ontwerp rekening mee moet houden.

Tegelijk is het materiaal scheurgevoelig door diezelfde hardheid. Dit artikel behandelt de twee kanten van dat probleem.

Wat er in de HAZ gebeurt

Het basismateriaal heeft een hardheid van 400 tot 500 HBW, afhankelijk van de kwaliteit. Naast de las wordt het materiaal opnieuw verhit en daarna langzamer afgekoeld dan bij het oorspronkelijke afschrikken. Het resultaat is een ontlate zone met een hardheid die tot onder de 300 HBW kan zakken.

Die zachte zone is enkele millimeters breed en slijt sneller dan het materiaal eromheen. In een stortbak of goot ontstaat daar na verloop van tijd een groef. Het ontwerp moet dus lassen weghouden uit de zones met de zwaarste slijtage, of ze beschermen met opgelaste slijtlagen.

Voorwarmen en koolstofequivalent

Slijtvast staal heeft een relatief hoog koolstofequivalent en is daarmee gevoelig voor waterstofscheuren. De fabrikanten geven per kwaliteit en dikte een voorwarmtabel af, die leidend is. Bij dunne plaat kan voorwarmen achterwege blijven, bij dikkere secties loopt het op tot 125 of 175 graden.

Gebruik altijd waterstofarm toevoegmateriaal en houd het droog. De combinatie van een harde structuur, restspanning en waterstof is precies de drievoudige voorwaarde voor koudscheuren. Zie waterstofscheuren voorkomen.

Undermatching toevoegmateriaal

Het ligt voor de hand om een even hard lasmetaal te kiezen, maar dat is juist verkeerd. Een zacht, taai lasmetaal in de klasse 460 tot 500 N/mm2 neemt de vervorming op en verlaagt de spanning in de scheurgevoelige HAZ. De las is dan zachter dan de plaat, en dat is aanvaard ontwerp.

Moet het oppervlak wel slijtvast zijn, dan wordt een harde slijtlaag apart opgelast, los van de constructieve verbinding. Die twee functies scheiden is de beproefde aanpak.

Snijden en bewerken

Thermisch snijden verhardt de snijrand nog verder. Bij dikkere platen wordt voorgewarmd bij het snijden en wordt de snijrand daarna geslepen om de verharde laag weg te nemen, zeker als er daarna in of nabij die rand wordt gelast.

Koudbuigen vraagt ruime buigstralen in de richting die de fabrikant opgeeft, want de combinatie van hoge hardheid en een krappe straal geeft scheuren. Ook ponsen en gaten branden zijn aandachtspunten in dit materiaal.