Lassen gassen: waarom ze belangrijk zijn en de typen die je moet kennen

Wat zijn lassen gassen?

Lassen gas wordt op verschillende manieren gebruikt. Dit omvat het afschermen van de boog tegen verontreinigingen zoals lucht, stof, en andere gassen; het schoonhouden van lassen aan de onderzijde van de naad tegenover de boog (of purgen); en het verwarmen van metaal. Blanketgassen worden ook gebruikt om metaal te beschermen na het lassenproces.

Gassen die gebruikt worden in lassen en snijprocessen omvatten:

• Schermgassen zoals koolstofdioxide, argon, helium, etc.
• Brandgassen zoals acetyleen, propaan, butaan, etc.
• Zuurstof, gebruikt met brandgassen en ook in kleine hoeveelheden in sommige schermgasmengsels

Terwijl traditionele elektrodelassers weinig over gassen wisten bij hun lassen, heeft de opkomst van MIG- en TIG-lasmachines de afgelopen 70-80 jaar de behoefte aan lasgas als een gemeengoed in de meeste werkplaatsen gebracht.

Terwijl we duiken in de leidende gassen en mengsels die in de laswereld gebruikt worden, is het fascinerend te leren hoeveel we zijn gevorderd over de korte tijd sinds ze voor het eerst werden geïmplementeerd. De vooruitgang is enorm, en wat er in nieuwe gassen, of nieuwe manieren om deze gassen te gebruiken, zit, is opwindend.

In dit artikel verkennen we de verschillende typen lasgas en hun toepassingen.

Wat is het doel van gas in lassen?

Er is een reeks verschillende toepassingen voor gas in lassen. Dit kan omvatten: het vrijhouden van de boog van verontreinigingen (zoals stof, andere gassen, vuil, etc.),

Ook gebruikt voor het ondersteunen van boogstabiliteit en het waarborgen van een juiste metaaloverdracht voor veel lasprocessen. Zorgen dat de lasbad schoon blijft onder de naad (dit heet purgen), voor blanketten en verwarmen ook.

Als je gas niet correct gebruikt in lassen, kan je eindigen met een zwakke of poreuze las, of ontdekken dat er te veel spat is tijdens het lassen. Spat vernietigt de las niet, maar het verlaagt de productiviteit omdat het moeite kost om het op te ruimen.

1. Inerte en reactieve gassen

Er zijn twee typen gas die van toepassing zijn op lassen:

Inerte gassen. Een inerte gas is een gas dat niet verandert onder een gegeven set condities. Inerte gassen worden vaak gebruikt in lassen, afdichten, of markeringstoepassingen in een poging om ongewilde chemische reacties te vermijden die een onderdeel kunnen degraderen. Deze ongewilde reacties omvatten oxidatie en hydrolyse, welke reacties zijn met zuurstof en vocht in de lucht.

Gezuiverde stikstof en argon zijn de meest gebruikte inerte gassen vanwege hun hoge natuurlijke voorkomen (78% N2, 1% Ar in de lucht) en relatief lage kosten.

Reactieve gassen. Ook bekend als inerte gassen - zijn gassen die geen chemische reacties ondergaan onder specifieke condities zoals oxidatie. Deze omvatten argon, koolstofdioxide, helium, en stikstof.

Reducerende schermgassen in lastechnologie zijn altijd menggassen bestaande uit argon of stikstof met waterstof. Argon met waterstof wordt bijvoorbeeld gebruikt bij TIG-lassen van roestvrij staal. Stikstof en waterstof worden toegepast als backing gassen. Let op: Als het aandeel waterstof meer dan 10% is, moet het afgevaard worden vanwege brand- en explosiegevaar.

2. Schermgas

Wanneer lucht in de boog komt tijdens het lassen, veroorzaakt het luchtbellen die zich vormen in het gesmolten metaal, wat een zwakke en erg lelijke las creëert. Je kunt niet MIG of TIG lassen zonder schermgas tenzij het vulmateriaal dat gebruikt wordt flux-cored of flux-gecoat is. Dit dient hetzelfde doel als een schermgas, verontreinigingen buiten te houden, maar op een andere manier.

De meeste schermgassen zijn inert, wat ze ideaal maakt voor het afschermen van een lasproces omdat ze stabiel blijven onder de extreme condities van lassen. Ze voeden de las ook op verschillende manieren, afhankelijk van het gebruikte gas, waaronder diepere penetratie, meer vloeibaarheid als gesmolten, en een gladder oppervlak op de naad.

3. Purggas

Purggassen worden gebruikt om de onderzijde van het materiaal dat je laat te bedekken op dezelfde manier als een schermgas doet, alleen wordt het los van het natuurlijke proces van de las gedaan.

Terwijl je de bovenkant van een naad laatst, is de onderzijde van de naad afgedicht en heeft een stroom gas die het purget. Het wordt vaak gebruikt met roestvrij staal items, en het kan hetzelfde type gas zijn of een ander gas dan wat er bovenop de naad gebruikt wordt.

4. Verwarmingsgas

Bepaalde typen lassen, zoals gaslassen en hard solderen, vereisen gas om het metaal of de vulstaven te verwarmen om de las te bereiken. Dit vervangt de noodzaak voor een boog.

Specifieke typen lassen vereisen dat het metaal voorgewarmd wordt voor het lassen, waarvoor dit gas gebruikt wordt. Het gas is simpelweg een brandstof gemengd met lucht of zuurstof, wat ontsteekt door een vlam om het metaal te verwarmen of te smelten.

5. Blanketgas

Blanketten is een proces waarbij tanks en gesloten ruimtes na voltooiing met gas worden gevuld om lucht en andere verontreinigingen te voorkomen die het afgeronde product kunnen beschadigen of verkleuren.

Soms wordt het gebruikt om de voltooide projecten volledig te vullen. Andere keren wordt het gas aan de met lucht gevulde tank toegevoegd, wat een mengsel creëert om de tank zuiver te houden tegen andere gassen of reacties.

De verschillende typen gas gebruikt voor lassen

De eerste twee schermgassen, argon en helium, zijn inert, terwijl de andere vier - waterstof, zuurstof, koolstofdioxide, en stikstof - semi-inert zijn.

Zorg ervoor dat je je projectdoelen evalueert om het juiste gas voor de las te selecteren. Dingen om rekening mee te houden bij het selecteren zijn kosten, wat de voorbereiding inhoudt, het basismateriaal dat je gaat lassen, de eigenschappen van de afgeronde las, en wat er gedaan moet worden tijdens de na-lasopruiming.

De vier meest voorkomende schermgassen die in MIG-lassen gebruikt worden, zijn Argon, Helium, Koolstofdioxide, en Zuurstof. Elk biedt unieke voordelen en nadelen in elke gegeven toepassing.

Argon (Ar)

Argon stelt nauwere penetratie toe, wat handig is voor stoot- en filletlassen. Het beschikt ook over een gladde en relatief vloeibare boog. Als je niet-ferrometalen gaat lassen, zoals titanium, aluminium, of magnesium, zul je zuiver argon moeten gebruiken.

Argon wordt ook vaak gemengd met waterstof, helium, of zuurstof. Dit helpt de boogeigenschappen te intensifiëren en de metaaloverdracht te ondersteunen.

Als laskwaliteit en esthetiek belangrijk zijn, zijn menggassen goed te gebruiken. Je hebt verschillende opties die variëren tussen 75-95% argon tot 5-25% CO2. Ze produceren betere boogstabiliteit en verminderen spat vergeleken met 100% CO2.

Menggassen kunnen ook worden gebruikt in het spray-overdrachtsproces, wat op zijn beurt meer visueel aantrekkelijke lassen levert alsmede verhoogde productiviteit. Argon/CO2 mengsels zijn goed voor het lassen van laag-gelegeerde, sommige roestvrij staal, en koolstofmetalen. Wees je bewust, hogere CO2-niveaus kunnen verhoogde spat veroorzaken.

Helium (He)

Over het algemeen gebruikt op niet-ferrometalen, kan helium ook op roestvrij staal worden gebruikt. Het werkt goed met dikke metalen vanwege zijn brede en diepe penetratiecapaciteiten. Het wordt meestal gebruikt in verhoudingen van 25-75% helium tot 75-25% argon.

Door deze verhoudingen aan te passen, kun je de penetratie en naadprofiel veranderen. Wanneer gebruikt op roestvrije stalen, wordt helium meestal gebruikt in een tri-mix gascombinatie met CO2 en argon. Helium wordt ook gebruikt om oxidatie te voorkomen tijdens het lassen van metalen zoals roestvrij staal, aluminium, magnesium, en koperlegeringen.

Helium creëert een heetere boog, wat snellere reissnelheden en dus verhoogde productiviteit biedt. Dat gezegd hebbende, helium is duurder en vereist een hogere stroomsnelheid dan argon. Het afwegen van de waarde van de kosten van het gas tegen productiviteitssnelheden is belangrijk om in gedachten te houden bij het overwegen van het gebruik van helium.

Koolstofdioxide (CO2)

CO2 is verreweg het meest voorkomend en is een van de enigste gassen die in zijn zuivere vorm kan worden gebruikt zonder de toevoeging van inerte gassen, zoals argon of helium. Hierdoor is CO2 de meest kosteneffectieve optie en een goede keuze als projectkosten een prioriteit zijn.

Zuiver CO2, ook bekend als 100% CO2, biedt diepe laspenetratie, wat handig is wanneer dikke materialen moeten worden gelast. Dat gezegd hebbende, is zuiver CO2 beperkt tot alleen het kortsluitingslasproces en produceert een minder stabiele boog alsmede meer spat dan wanneer gecombineerd met andere gassen (ook bekend als 'menggassen').

Zuiver CO2 is goed voor projecten waar de esthetiek van de las of niet belangrijk is, of de las niet gezien kan worden, zoals aan de onderkant van een auto. Na-lasopruiming is ook een beetje meer betrokken.

Zuurstof (O2)

Een reactief gas, zuurstof wordt doorgaans in kleine hoeveelheden gebruikt wanneer toegevoegd aan schermgassen, meestal tussen 1-9%. Dit verbetert de vloeibaarheid van de lasbad, alsmede boogstabiliteit en penetratie in roestvrij staal, zachte koolstof, en laag-gelegeerde metalen.

Het wordt niet aanbevolen om zuurstof te gebruiken met aluminium, koper, magnesium, of andere exotische metalen, aangezien het oxidatie kan veroorzaken.

Zuurstof/argon mengsels worden typisch gebruikt op roestvrij staal en gewone koolstofmetalen. Het produceert een stabiele boog met beperkte spat. Hogere zuurstofniveaus kunnen echter buitenafstand lassen moeilijk maken doordat het de vloeibaarheid van de bad vergroot.

Stikstof (N)

Een andere goedkope schermgas, stikstof verhoogt laspenetratie en boogstabiliteit wanneer gemengd met andere gassen. Deze mengsels kunnen ook de chemische eigenschappen van legeringen die stikstof bevatten verbeteren.

Stikstof wordt gebruikt als purggas voor het lassen van roestvrij staal buizen. Toegevoegd aan argon in kleine hoeveelheden, kan het ook worden gebruikt als schermgas voor roestvrij staal.

Waterstof (H)

Toegevoegd aan argon, biedt waterstof diepere penetratie en snellere lassnelheden. De mengsel van waterstof, argon, en koolstofdioxide kan laspenetratie verbeteren. Echter, bij misbruik kan waterstof porositeit veroorzaken.

Waterstof dient als schermgas in hoge-temperatuurt applicaties, zoals roestvrij staal. Het wordt vaak gemengd met argon voor gebruik op austenitisch roestvrij staal.

De verschillende typen menggassen gebruikt in lassen

Argon & CO2

Het meest voorkomende menggas voor schermen in lassen is een CO2 Argon Mix. Het kan lopen van 95% - 80% Argon en 5% - 20% CO2. In de meeste toepassingen zal dit een aangename gladde las creëren en de hoeveelheid spat tot een minimum houden.

Hoe dikker het staal dat je wilt lassen, hoe meer koolstofdioxide je in de mix nodig hebt en hoe dunner het is, hoe meer argon je nodig hebt.

Lassers gebruiken deze gasmengsels in:

• Gas metal arc welding (GMAW) op koolstofstaal
• Flux-cored arc welding (FCAW) op koolstofstaal
• Flux-cored arc welding (FCAW) op roestvrij staal

Argon, CO2, & Zuurstof

Als je op zoek bent naar iets meer vloeibaarheid in de lasbad, dan zoek je waarschijnlijk een Argon, CO2 gas & Zuurstof mix. Je krijgt redelijk vergelijkbare eigenschappen als de Argon, Koolstofdioxide blend wat betreft de afgeronde las.

Echter, naast de verbeterde vloeibaarheid, kan het ook de reissnelheid van het lasproces verbeteren en een lasser veel productiever maken. We gebruiken het in de volgende processen:

• Gas metal arc welding (GMAW) op koolstofstaal
• Gas metal arc welding (GMAW) op roestvrij staal in sommige gevallen

Argon, Helium, CO2

Er is een breed scala aan verschillende mengsels beschikbaar wanneer je gekozen lasgas een Argon, Helium, Koolstofdioxide mix is. Afhankelijk van waar het voor gebruikt wordt, zal de mix gedomineerd worden door Helium of Argon.

De gebruikte gassen maken deze mix geschikt voor het lassen van alles van koolstofstaal tot roestvrij staal, en het kan zelfs worden gebruikt als een aluminium lasgas. (een goede mengsel voor het lassen van roestvrij staal met MIG-machines)

Argon/Helium/CO2 is het beste voor de volgende processen:

• Gas metal arc welding (GMAW) op roestvrij staal
• Flux-cored arc welding (FCAW) op koolstofstaal
• Flux-cored arc welding (FCAW) op roestvrij staal

Helium & Argon

Als je op zoek bent naar gas voor het lassen van aluminium, dan ga je waarschijnlijk voor Helium & Argon gemengd. Naast aluminium, is het ook geschikt voor het lassen van legeringen.

Waarom? Omdat de mix een dieper niveau van penetratie biedt en ook een brede afwerking op de las zelf levert.

We gebruiken deze mix meest common in:

• Gas metal arc welding (GMAW) op aluminium
• Gas tungsten arc welding (GTAW) op roestvrij staal of aluminium

Argon & Zuurstof (O2)

Deze mix van gassen is niet geschikt voor roestvrij staal en als je staal laatst met het - zal het normaal lichte plaatstaal zijn. Het doel is om te helpen met de materiaalfusie van het staal.

Je vindt normaal niet veel zuurstof in deze argon gas mix omdat anders het te heet zou branden en argon gaslassen is voor fijne dingen en dunne materialen.

Gebruik argon/O2 mengsels voor de volgende lasprocessen en metalen:

• Gas metal arc welding (GMAW) op roestvrije stalen
• Gas metal arc welding (GMAW) op koolstofstaal

Argon & Waterstof

Als je TIG laatst met gas, dan is een mengsel van waterstof en argon ideaal wanneer je een schone las nodig hebt. De waterstof voorkomt dat zuurstof in de lucht in de las komt en oxidatie veroorzaakt.

Het afvalproduct van deze reactie is water wat snel verdampt onder de hitte van lassen. Het helpt een smalle en nauwkeurige boog te behouden terwijl de warmteoverdracht toeneemt.

• Gas tungsten arc welding (GTAW) op austenitisch staal

Stikstof & Waterstof

Deze mix heeft een redelijk gespecialiseerd gebruik en is een schermgas voor de voorbereiding van austenitische (dat is hoog in chroom en nikkel met lage koolstof) roestvrije stalen.

Het stelt een hogere graad van penetratie in terwijl het lasproces sneller gaat. Het helpt ook de mechanische eigenschappen van het roestvrij staal eindproduct te verbeteren.

Gassen in Oxy-Fuel Lassen

De drie gassen hieronder acetyleen, propaan, en propyleen worden gebruikt in oxy-fuel lassen en zijn extreem ontvlambaar.

1. Acetyleen

Acetyleen is heel ontvlambaar en het is hoogst brandbaar in de lucht. Het is heel makkelijk te maken en redelijk goedkoop in gebruik.

Het wordt gecombineerd met zuurstof en gebruikt als brandstofbron in bepaalde typen lassen. Het produceert een heel hete vlam die in staat is om de meeste metalen te snijden of te lassen.

2. Propaan

Propaan is ook heel ontvlambaar en het is hoogst brandbaar in de lucht. Het is beter bekend als LPG (Vloeibaar Petroleum Gas) en wordt gebruikt als brandstofbron in veel contexten.

Het brandt de huid als het in contact komt met het. Verrassend genoeg, kan het niet worden gebruikt in gaslassen omdat, in tegenstelling tot acetyleen, wanneer je het in zuurstof brandt, het geen reducerende zone creëert (die het staaloppervlak schoonmaakt tijdens het lassen).

Het wordt voornamelijk gebruikt voor hard solderen na afloop van het lassen.

3. Propyleen

Propyleen is eigenlijk geen zuiver gas, het is een mengsel met zuurstof. Het brandt bij een veel hogere hitte dan propaan en zuurstof en het is volledig geschikt voor niet-structurele fusielassen, hard solderen, verwarmen, en meer.

Echter, het wordt doorgaans geleverd in kleine, wegwerpbare kartouches die niet echt groot genoeg zijn om verwarmen tijdens het lassen van grote items mogelijk te maken.

4. Gecomprimeerde lucht

Zoals je misschien verwacht, is gecomprimeerde lucht de goedkoopste van de gassen die in lassen gebruikt worden omdat het lucht is. (Hoewel het vaak een beetje gezuiverd is). Wanneer je gecomprimeerde lucht mengt met een andere brandstof, dan kan het een sterke vlam produceren bij een lagere temperatuur dan een oxy-gebrandstofde vlam. Voor lassers betekent dit dat ze meer controle kunnen krijgen over de dikte van de koolstofcoating die ze op de las aanbrengen.

Gas Lassen Veiligheid

Opslag en afhandeling

• Houd cylinders fysieke schade, warmte, en manipulatie verwijderd.
• Bevestig apparatuur veilig om vallen te voorkomen.
• Bewaar verwijderd van ontvlambare en brandbare materialen.
• Bewaar extra gas- en zuurstofcylinders apart.
• Bewaar in een staande positie.
• Sluit cilinderkranen voor het verplaatsen.
• Beschermende kapjes of regelaars moeten op hun plaats blijven.
• Roll cylinders op bodemranden om te verplaatsen - sleep niet.
• Sta heel weinig beweging toe tijdens transport.

Algemene gas lassen veiligheidstips

• Inspecteer apparatuur op lekkages bij alle verbindingen met goedgekeurde lekdetectie-oplossing.
• Inspecteer slangen op lekkages en versleten plekken.
• Vervang slechte slangen.
• Bescherm slangen en cylinders van vonken, vlammen, en heet metaal.
• Gebruik een vuursteen aansteker om de vlam te ontbranden.
• Sta aan de kant (verweg van de regelaars) bij het openen van cilinderkranen.
• Open cilinderkranen heel langzaam om plotselinge hoge drukken te voorkomen die de regelaars laten exploderen.
• Open de acetyleencilinderkraan alleen ¼-¾ draai; laat de sleutel op zitten zodat de cilinder snel gesloten kan worden in een noodgeval.
• Open en brand acetyleen eerst, open en regel dan zuurstof tot een neutrale vlam.
• Volg de aanbevelingen van de fabrikant voor het uitschakelen van de brander. Als de richtlijnen niet direct beschikbaar zijn, is de algemeen geaccepteerde praktijk om de zuurstofkraan eerst te sluiten.
• Wanneer klaar, sluit cilinderkranen, laat de lijnen leeglopen om druk van de regelaars te nemen, rol slangen netjes op, en vervang apparatuur.
• Heb een brandblusser gemakkelijk bereikbaar op de lasplaats.