Lasgassen:101 Waarom we het gebruiken en hun soorten

Wat zijn lasgassen?

Lasgas wordt op verschillende manieren gebruikt. Deze omvatten het afschermen van de boog tegen onzuiverheden zoals lucht, stof en andere gassen; het schoon houden van lassen aan de onderkant van de naad tegenover de boog (of zuiveren); en het verwarmen van metaal. Dekengassen worden ook gebruikt om metaal te beschermen na het lasproces.

Gassen die worden gebruikt bij las- en snijprocessen zijn onder meer:

• Beschermgassen zoals koolstofdioxide, argon, helium, enz.
• Brandstofgassen zoals acetyleen, propaan, butaan, enz.
• Zuurstof, gebruikt met brandstofgassen en ook in kleine hoeveelheden in sommige beschermgasmengsels

Terwijl traditionele lassers met stokken heel weinig wisten over gassen bij hun lassen, heeft de opkomst van de MIG- en TIG-lasmachines in de afgelopen 70-80 jaar geleid tot de behoefte aan lasgas als een gangbaar product in de meeste werkplaatsen.

Als we ons verdiepen in de belangrijkste gassen en mengsels die in de laswereld worden gebruikt, is het fascinerend om te zien hoeveel vooruitgang we hebben geboekt in de korte tijd sinds ze voor het eerst werden geïmplementeerd. De vooruitgang is enorm, en wat er in het verschiet ligt voor nieuwe gassen, of nieuwe manieren om deze gassen te gebruiken, is opwindend.

In dit artikel zullen we de verschillende soorten lasgas en hun gebruik onderzoeken.

Wat is het doel van gas bij het lassen?

Er is een reeks verschillende toepassingen voor gas bij het lassen. Dit kan zijn:de boog vrijhouden van onzuiverheden (zoals stof, andere gassen, vuil, enz.),

Wordt ook gebruikt voor het ondersteunen van boogstabiliteit en het verzekeren van een goede metaaloverdracht bij veel lasprocessen. Zorg ervoor dat het lasbad onder de naad schoon blijft (dit wordt purgen genoemd), ook voor afdekken en verwarmen.

Als je gas niet goed gebruikt bij het lassen, kun je een zwakke of poreuze las krijgen of ontdekken dat er te veel spatten zijn tijdens het lassen. Spatten zullen de las niet verpesten, maar het vermindert wel de productiviteit omdat het moeite kost om het op te ruimen.

1. Inerte en reactieve gassen

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

Inerte gassen. Een inert gas is een gas dat onder bepaalde omstandigheden niet verandert. Inerte gassen worden vaak gebruikt bij las-, afdichtings- of markeertoepassingen om ongewenste chemische reacties te voorkomen die een onderdeel kunnen aantasten. Deze ongewenste reacties omvatten oxidatie en hydrolyse, dit zijn reacties met zuurstof en het vocht in de lucht.

Gezuiverde stikstof en argon worden het meest gebruikt als inerte gassen vanwege hun hoge natuurlijke overvloed (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 omstandigheden zoals oxidatie. Deze omvatten argon, koolstofdioxide, helium en stikstof.

Reductie van beschermgassen in de lastechniek zijn altijd menggassen bestaande uit argon of stikstof met waterstof. Argon met waterstof wordt bijvoorbeeld gebruikt bij het TIG-lassen van roestvast staal. Stikstof en waterstof worden als tegengassen toegepast. Let op:Als het aandeel waterstof meer dan 10% is, moet het worden afgefakkeld vanwege brand- en explosiegevaar.

2. Beschermgas

Wanneer de lucht in de boog komt terwijl u aan het lassen bent, veroorzaakt dit luchtbellen in het gesmolten metaal, waardoor een zwakke en zeer lelijke las ontstaat. U kunt niet MIG- of TIG-lassen zonder beschermgas, tenzij het gebruikte toevoegmateriaal gevuld of gecoat is. Dit heeft hetzelfde doel als beschermgas, het houdt onzuiverheden buiten, maar op een andere manier.

De meeste beschermgassen zijn inert, waardoor ze ideaal zijn voor het afschermen van een lasproces omdat ze stabiel blijven onder de extreme lasomstandigheden. Ze voeden de las ook op verschillende manieren, afhankelijk van het gas dat wordt gebruikt, waaronder meer penetratie, meer vloeibaarheid bij het smelten en een gladder oppervlak op de lasrups.

3. Gas verwijderen

Reinigingsgassen worden gebruikt om de onderkant van het materiaal dat u aan het lassen bent te bedekken, op dezelfde manier als een beschermgas, alleen gebeurt dit afzonderlijk van het natuurlijke proces van de las.

Terwijl u de bovenkant van een verbinding las, wordt de onderkant van de verbinding afgedicht en wordt deze door een gasstroom afgevoerd. Het wordt vaak gebruikt met roestvrijstalen voorwerpen en het kan hetzelfde type gas zijn of een ander gas dan het gas dat op de bovenkant van de verbinding wordt gebruikt.

4. Verwarmingsgas

Bepaald lassen, zoals gaslassen en hardsolderen, vereist gas om het metaal of de vulstaven te verwarmen om het lassen te bereiken. Dit vervangt de noodzaak voor een boog.

Specifieke soorten lassen vereisen dat het metaal wordt voorverwarmd voor het lassen, waarvoor dit gas wordt gebruikt. Het gas is gewoon een brandstof vermengd met lucht of zuurstof, die wordt aangestoken door een vlam om het metaal op te warmen of te smelten.

5. Blanketgas

Blanketing is een proces waarbij tanks en besloten ruimten na voltooiing met gas worden gevuld om te voorkomen dat lucht en andere verontreinigingen het eindproduct beschadigen of bevlekken.

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

Het verschillende type gas dat voor lassen wordt gebruikt

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

Zorg ervoor dat u uw projectdoelen evalueert om het juiste gas voor de las te selecteren. Bij het selecteren moet u rekening houden met de kosten, de voorbereiding, het basismateriaal dat u gaat lassen, de uiteindelijke laseigenschappen en wat er moet gebeuren tijdens het opruimen na het lassen.

De vier meest voorkomende beschermgassen die bij MIG-lassen worden gebruikt, zijn argon, helium, kooldioxide en zuurstof. Elk biedt unieke voor- en nadelen in een bepaalde toepassing.

Argon (Ar)

Argon zorgt voor een smallere penetratie, wat handig is voor stompe en hoeklassen. Het heeft ook een soepele en relatief vloeiende boog. Als je non-ferro metalen gaat lassen, zoals titanium, aluminium of magnesium, moet je pure argon gebruiken.

Argon wordt ook vaak gemengd met waterstof, helium of zuurstof. Dit helpt de boogkarakteristieken te versterken en helpt bij de metaaloverdracht.

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

Gemengde gassen kunnen ook worden gebruikt in het spuitoverdrachtproces, wat op zijn beurt zorgt voor visueel aantrekkelijkere lassen en een hogere productiviteit. Argon/CO2-mengsels zijn goed voor het lassen van laaggelegeerde, sommige roestvrijstalen en koolstofmetalen. Houd er echter rekening mee dat hogere CO2-niveaus meer spatten kunnen veroorzaken.

Helium (Hij)

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

Door deze verhoudingen aan te passen, kunt u de penetratie en het hielprofiel wijzigen. Bij gebruik op roestvast staal 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 wel een hetere boog, wat zorgt voor hogere rijsnelheden en dus voor een hogere productiviteit. Dat gezegd hebbende, helium is duurder en vereist een hoger debiet dan argon. Het is belangrijk om rekening te houden met het afwegen van de waarde van de kosten van het gas ten opzichte van de productiviteit wanneer u overweegt helium te gebruiken.

Kooldioxide (CO2)

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

Pure CO2, ook wel 100% CO2 genoemd, zorgt voor een diepe laspenetratie, wat het handig maakt bij het lassen van dikke materialen. Dat gezegd hebbende, pure CO2 is beperkt tot alleen het kortsluitlasproces en produceert een minder dan stabiele boog en meer spatten dan wanneer het wordt gecombineerd met andere gassen (ook bekend als 'gemengde gassen').

Pure CO2 is goed voor projecten waar de esthetiek van de las niet belangrijk is, of de las niet kan worden gezien, zoals aan de onderkant van een auto. Opruimen na het lassen is ook iets meer betrokken.

Zuurstof (O2)

Een reactief gas, zuurstof wordt meestal in kleine hoeveelheden gebruikt wanneer het wordt toegevoegd aan beschermgassen, meestal tussen 1-9%. Dit verbetert de vloeibaarheid van het smeltbad, evenals de boogstabiliteit en penetratie in roestvrij staal, zacht koolstof en laaggelegeerde metalen.

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

Zuurstof/argon-mengsels worden meestal gebruikt op roestvrij staal en gewone koolstofmetalen. Het produceert een stabiele boog met beperkte spatten. Hogere zuurstofniveaus kunnen lassen echter moeilijk maken omdat het de vloeibaarheid van de plas zal vergroten.

Stikstof (N)

Een ander goedkoop beschermgas, stikstof, verhoogt de laspenetratie en boogstabiliteit wanneer het wordt gemengd met andere gassen. Deze mengsels kunnen ook de chemische eigenschappen van legeringen die stikstof bevatten verbeteren.

Stikstof wordt gebruikt als spoelgas voor het lassen van roestvrijstalen buizen. In kleine hoeveelheden toegevoegd aan argon, kan het ook worden gebruikt als beschermgas voor roestvrij staal.

Waterstof (H)

Wanneer waterstof aan argon wordt toegevoegd, zorgt het voor een diepere penetratie en hogere lassnelheden. Het mengsel van waterstof, argon en kooldioxide kan de laspenetratie verbeteren. Bij verkeerd gebruik kan waterstof echter porositeit veroorzaken.

Waterstof dient als beschermgas in toepassingen met hoge temperaturen, zoals roestvrij staal. Het wordt vaak gemengd met argon voor gebruik op austenitisch roestvrij staal.

De verschillende soorten gemengde gassen die bij het lassen worden gebruikt

Argon &CO2

Het meest voorkomende menggas voor afscherming bij het lassen is een CO2 Argon Mix. Het kan lopen van 95% – 80% argon en 5% – 20% CO2. In de meeste toepassingen zal dit een aangenaam gladde las opleveren en de hoeveelheid spatten tot een minimum beperken.

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

Lassers gebruiken deze gasmengsels in:

• Gasmetaalbooglassen (GMAW) op koolstofstaal
• Flux-kernbooglassen (FCAW) op koolstofstaal
• Flux-kernbooglassen (FCAW) op roestvrij staal

Argon, CO2 en zuurstof

Als je op zoek bent naar wat meer vloeibaarheid in het smeltbad dan ben je waarschijnlijk op zoek naar een Argon, CO2 gas &Zuurstof mix. Je krijgt vrij gelijkaardige eigenschappen als het mengsel van argon en koolstofdioxide als het gaat om de afgewerkte las.

Naast de verbeterde vloeibaarheid kan het echter ook de verplaatsingssnelheid van het lasproces verbeteren en een lasser veel productiever maken. We gebruiken het in de volgende processen:

• Gasmetaalbooglassen (GMAW) op koolstofstaal
• Gasmetaalbooglassen (GMAW) op roestvrij staal in sommige gevallen

Argon, Helium, CO2

Er is een breed scala aan verschillende mengsels beschikbaar wanneer het door u gekozen lasgas een mengsel van argon, helium en koolstofdioxide is. Afhankelijk van waarvoor het wordt gebruikt, wordt de mix gedomineerd door helium of argon.

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

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

• Gasmetaalbooglassen (GMAW) op roestvrij staal
• Flux-kernbooglassen (FCAW) op koolstofstaal
• Flux-kernbooglassen (FCAW) op roestvrij staal

Helium en argon

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

Waarom? Nou, omdat de mix zorgt voor een dieper penetratieniveau en ook voor een brede afwerking op de las zelf.

We gebruiken deze mix het meest in:

• Gasmetaalbooglassen (GMAW) op aluminium
• Gaswolfraambooglassen (GTAW) op roestvrij staal of aluminium

Argon en zuurstof (o2)

Deze mix van gassen is niet geschikt voor roestvrij staal en als u er staal mee aan het lassen bent, is het normaal gesproken licht staal. Het doel is om te helpen bij de materiaalfusie van het staal.

Normaal gesproken vind je niet veel zuurstof in dit argongasmengsel, omdat het anders te heet zou worden en argongaslassen is voor fijnere dingen en dunnere materialen.

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

• Gasmetaalbooglassen (GMAW) op roestvrij staal
• Gasmetaalbooglassen (GMAW) op koolstofstaal

Argon en waterstof

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

Het afvalproduct van deze reactie is water dat snel verdampt onder de laswarmte. Het helpt een smalle en nauwkeurige boog te behouden en tegelijkertijd de warmteoverdracht te vergroten.

• Gaswolfraambooglassen (GTAW) op austenitisch staal

Stikstof en waterstof

Deze mix heeft een vrij specialistisch gebruik en is een beschermgas voor de bereiding van austenitisch (dat is rijk aan chroom en nikkel met een laag koolstofgehalte) roestvrij staal.

Het zorgt voor een hogere penetratiegraad terwijl het lasproces sneller verloopt. Het helpt ook om de mechanische eigenschappen van het roestvrijstalen eindproduct te verbeteren.

Gassen bij lassen op zuurstofbasis

De drie gassen onder acetyleen, propaan en propyleen worden gebruikt bij autogeenlassen en zijn uiterst brandbaar.

1. Acetyleen

Acetyleen is zeer brandbaar en is zeer brandbaar in de lucht. Het is heel gemakkelijk te maken en redelijk goedkoop in gebruik.

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

2. Propaan

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

Het zal de huid verbranden als het ermee in contact komt. Verrassend genoeg kan het echter niet worden gebruikt bij gaslassen, omdat het, in tegenstelling tot acetyleen, wanneer u het in zuurstof verbrandt, geen reducerende zone creëert (die het stalen oppervlak zou reinigen terwijl u las).

Het wordt voornamelijk gebruikt om te solderen nadat het lassen is voltooid.

3. Propeen

Propyleen is eigenlijk geen puur gas, het is een mengsel met zuurstof. Het zal op een veel hogere temperatuur branden dan propaan en zuurstof en het is volledig geschikt voor niet-structureel smeltlassen, hardsolderen, verwarmen en meer.

Het wordt echter over het algemeen geleverd in kleine, wegwerpbare jerrycans die niet echt groot genoeg zijn om verwarming mogelijk te maken tijdens het lassen van grote items.

4. Perslucht

Zoals je zou verwachten is perslucht de goedkoopste van de gassen die bij het lassen worden gebruikt, omdat het lucht is. (Al wordt het vaak een beetje gezuiverd). Wanneer u perslucht mengt met een andere brandstof, kan deze een sterke vlam produceren bij een lagere temperatuur dan een autogeen vlam. Voor lassers betekent dit dat ze meer controle kunnen krijgen over de dikte van de koolstofcoating die ze op de las aanbrengen.

Veiligheid bij het lassen van gas

Opslag en handling

• Houd cilinders uit de buurt van fysieke schade, hitte en geknoei.
• Zet apparatuur veilig vast om vallen te voorkomen.
• Bewaren uit de buurt van ontvlambare en brandbare materialen.
• Bewaar extra gas- en zuurstofflessen apart.
• Bewaar rechtopstaand.
• Sluit de cilinderkranen voordat u gaat rijden.
• Beschermkappen of regelaars moeten op hun plaats worden gehouden.
• Rol cilinders aan de onderkant om te verplaatsen:niet slepen.
• Laat weinig beweging toe tijdens het transport.

Algemene veiligheidstips voor gaslassen

• Inspecteer apparatuur op lekken bij alle aansluitingen met behulp van goedgekeurde lektestoplossing.
• Inspecteer slangen op lekken en versleten plekken.
• Vervang slechte slangen.
• Bescherm slangen en cilinders tegen vonken, vlammen en heet metaal.
• Gebruik een vuursteenaansteker om de vlam aan te steken.
• Ga aan de zijkant staan ​​(weg van de regelaars) bij het openen van cilinderkleppen.
• Open cilinderkleppen heel langzaam om te voorkomen dat plotselinge hoge drukken de regelaars exploderen.
• Open de klep van de acetyleencilinder slechts ¼-¾ slag; laat de sleutel op zijn plaats zitten zodat de cilinder in geval van nood snel kan worden gesloten.
• Open en steek eerst acetyleen aan, open dan en stel zuurstof in op een neutrale vlam.
• Volg de aanbevelingen van de fabrikant voor het uitschakelen van de toorts. Als de richtlijnen niet direct beschikbaar zijn, is de algemeen aanvaarde praktijk om eerst de zuurstofklep te sluiten.
• Als u klaar bent, sluit u de cilinderkleppen, ontlucht u de leidingen om de druk van de regelaars af te nemen, spoelt u de slangen netjes op en vervangt u de apparatuur.
• Zorg voor een brandblusser die gemakkelijk toegankelijk is op de lasplaats.