HET OPLASSEN VAN CORROSIE- EN SLIJTVASTE LAGEN

R. DEMUZERE  SOUDOKAY N.V.,Seneffe, België

Bewerkt door:

J. COBBEN

BÖHLER THYSSEN LASTECHNIEK BV

Juni 2004

1. Inleiding

Hardoplassen is het door middel van een lasproces aanbrengen van een speciale legering op een metallisch onderdeel. Doel is een beschermend oppervlak te vormen dat bestand is tegen de invloed van abrasieve slijtage, erosie, hitte, stootbelasting, corrosie of combinaties van deze factoren.

Het oplassen van slijtvaste lagen is een economische manier om de levensduur en de efficiency van de meest slijtende onderdelen te verbeteren. De keuze van een geschikte legering is op zich geen garantie voor het gewenste resultaat; basismateriaal, lasproces, lasprocedure en vele andere factoren zijn even belangrijk om de voordelen van deze werkwijze te bereiken. Door de jaren heen hebben oplasprocessen zich ontwikkeld, zijn nieuwe technieken ontwikkeld en toegepast.

Deze bijdrage geeft een overzicht van de typen slijtage, de soorten oplaslegeringen en oplasprocessen. Tenslotte worden enkele praktische  voorbeelden gegeven.

2. Typen slijtage

Slijtage van metalen onderdelen kan worden gedefinieerd als een ongewenste aantasting van het materiaal aan het oppervlak als gevolg van een mechanische inwerking. Dit kan bijvoorbeeld door een glijdend of stotend contact, al dan niet met een chemische of thermische belasting.

Terwijl het eindresultaat van slijtage gelijk mag lijken, zijn de oorzaken van slijtage verschillend. Het is uitermate belangrijk de slijtage veroorzakende factoren te kennen voordat de keuze van een oplaslegering wordt gemaakt.

Er zijn vijf hoofdtypen van slijtage. Dit zijn abrasieve slijtage, slijtage ten gevolge van stootbelasting, slijtage van metaal op metaal, corrosieve slijtage en slijtage door oxidatie op hoge temperatuur. Gassen en vloeistoffen kunnen andere bedrijfsomstandigheden oproepen welke slijtage veroorzaken, doch deze zijn in het algemeen minder belangrijk.

2.1. Abrasieve slijtage

Abrasieve slijtage ontstaat doordat harde deeltjes of uitstulpingen tegen een vast oppervlak schuren. In dit geval moet men begrijpen dat het schurend medium harder is dan het oppervlak. Het abrasieve medium heeft vaak scherpe hoeken en kanten waardoor spanen uit het vaste oppervlak verwijderd worden.

Abrasieve slijtage is in feite een groep van slijtage problemen welke onderverdeeld kan worden volgens de volgende grove indeling:

• Lage spannings abrasieve slijtage:

Bij deze vorm van slijtage worden metaaldeeltjes uitgesleten door een repeterende schurende beweging van harde deeltjes welke langs het metaaloppervlak bewegen met variërende snelheid. Het abrasief medium dat onder een lage druk tegen het oppervlakte wordt geduwd, wordt normaal gesproken niet vermalen. De snelheid, hardheid, scherpte en de hoek waarbij het abrasief medium met het metaaloppervlak in aanraking komt hebben allen effect op de slijtagesnelheid (bv. stortgoten, zeven, landbouwgereedschap, cokes- sinterbrekers)

• Hoge spannings abrasieve slijtage:

Hier is de aandrukkracht veel hoger dan bij de lage spannings abrasieve slijtage. Hierbij ontbreekt meestal een stootbelasting. Deze vorm van slijtage treedt op daar waar kleine harde abrasieve deeltjes tegen een metaal oppervlak worden geperst met een dusdanige kracht dat de deeltjes in een slijpende vorm worden vermalen.

• Gutsende abrasieve slijtage:

De meest erge en complexe vorm van slijtage. Treedt zowel op bij de lage spannings-, en hoge spannings abrasieve slijtage, vergezeld met een bepaalde mate van stootbelasting en gewicht. Als voorbeeld zijn te noemen onder andere bakken van shovels, walsrollen, kaakbrekers, kegelbrekers, enz.

2.2. Slijtage door stotende belasting.

Het herhaaldelijk op elkaar inslaan van vaste oppervlakten veroorzaakt stotende slijtage. Stotende belasting is dus een (snelle) wisseling een samendrukkende kracht, welke tijdelijk extreem hoge mechanische belastingen op metalen componenten veroorzaakt. Onderdelen welke blootgesteld worden aan deze vorm van belasting neigen tot vervorming en dus deformatie. Als gevolg hiervan kan scheurvorming ontstaan en stukken metaal uitbrokkelen.

Typische voorbeelden van deze vorm van slijtage treedt op in hamerbrekers, rotsbrekers, steenbrekers, kaakbrekers, spoorwegkruisingen en wissels, enz, enz.

2.3. Slijtage van metaal op metaal.

Deze vorm van slijtage heet ook wel adhesieve slijtage. Het treedt op bij wrijving tussen metalen onderdelen waarbij geen smering aanwezig is. Adhesieve slijtage is het gevolg van plaatselijke samensmelting van elkaar rakende metalen oppervlakken. Dit resulteert in metaaloverdracht tussen de twee oppervlakten waardoor er maatverlies van één der beide oppervlakten onstaat. Adhesieve slijtage treedt bijvoorbeeld op bij niet of slecht gesmeerde lageroppervlakken, tandwielen, nokken, zuigers, schroeven, enz.

2.4. Corrosieve slijtage.

Ferritische metalen kunnen onderhevig zijn aan verschillende typen corrosie, waarvan elke op zijn beurt weer kan leiden tot beschadiging door slijtage. Wanneer oplaslegeringen op nieuwe of versleten onderdelen in dergelijke milieus terecht komen, is het noodzakelijk een legering te kiezen welke zich bewezen heeft gelijkwaardig of zelfs beter te zijn in corrosiebestendigheid dan het origineel.

Corrosie, gerelateerd aan oplassen, is normaal gesproken een secundaire factor. Er zijn twee typische voorbeelden waar corrosie een rol kan spelen in het slijtage-systeem. De eerste treedt op als door corrosie afvalproducten worden gevormd zoals oxiden of carbonaten. Deze werken als een schurend medium tussen de twee oppervlakken. De tweede wordt daar waargenomen waar de beschermende oxidehuid wordt verwijderd door een abrasief medium, waardoor het mogelijk wordt dat de corrosie alsook de slijtage versneld kan optreden.

2.5. Slijtage ten gevolge van hoge temperaturen.

Stalen oppervlakken welke gedurende lange tijd worden blootgesteld aan hoge temperaturen kunnen versneld beschadigen. Hitte tast de microstructuur aan en daardoor de duurzaamheid. De slijtageweerstand van de meeste legeringen neemt af wanneer zij worden blootgesteld aan hoge bedrijfstemperaturen. De hardheid neemt af door deze ongewenste warmtebehandeling cq. ontlaattemperatuur. Hitte beïnvloedt bovendien de eigenschappen van een onderdeel ten gevolge van een verhoogde oxidatie en afschilvering (zgn. scaling).

Oplaslegeringen voor hoge temperatuur toepassingen bevatten een hoog gehalte aan chroom. Chroom bezit goede anti-scalingseigenschappen door de vorming van een ondoordringbare oxidefilm op het metalen oppervlak.

3. Oplaslegeringen.

Een hogere hardheid betekent niet altijd een grotere slijtageweerstand of een langere levensduur. Verschillende legeringen mogen dan wel nagenoeg dezelfde hardheid hebben, doch verschillen aanzienlijk in hun slijtage eigenschappen. Veel hardoplaslegeringen verkrijgen hun goede slijtbestendige eigenschappen door zeer harde carbiden welke verdeeld zijn over een zachtere matrix. De abrasieve slijtbestendigheid hangt af van de combinatie van zowel hardheid en microstructuur van de legering. De microstructuur varieert naar gelang het aandeel carbiden in de legering. De legeringen met de hardste en meest evenredig verdeelde carbiden vertonen de beste weerstand tegen abrasieve slijtage.

Om de beste resultaten te boeken met het hardoplassen moet de gebruiker aangeven met welk type slijtage hij te maken heeft om een goede keuze te bepalen van de oplaslegering. Daarna moet hij de typen legering, hun eigenschappen, beschikbaarheid, productiviteit en de daarmee verbonden kosten in overweging nemen om tot een uiteindelijke beslissing te komen.

3.1. Martensitische legeringen.

3.1.1. Laaggelegeerde martensieten.

Martensiet is een harde microstructuur welke in staal ontstaat in combinatie met een snelle afkoeling. Daar martensitische legeringen luchthardend zijn, speelt de afkoelsnelheid een belangrijk rol in de uiteindelijke hardheid. Grotere afkoelsnelheden resulteren in hogere hardheden.

Martensitische legeringen zijn erg populair en worden gekenmerkt door een relatief lage prijs. Het neergesmolten metaal bevat naast koolstof, verschillende gehalten aan chroom, molybdeen, nikkel en soms vanadium.

Molybdeen en nikkel bevorderen de vorming van een martensitische of bainitische structuur en leiden tot hogere hardheden van de matrix. Chroom, molybdeen en vanadium vormen carbiden welke verdeeld over deze matrix voorkomen.

Laaggelegeerde martensitische legeringen worden in eerste instantie gebruikt voor het opbouwen op koolstof- en laaggelegeerde staalsoorten. Hun relatief grote weerstand tegen deformatie, hun sterkte en goede weerstand tegen slijtage van glijdend metaal op metaal maakt hen geschikt voor het opbouwen van componenten tot hun originele maat, voor bufferlagen onder hoger gelegeerde hardoplassingen of voor toepassing van metaal op metaal slijtage.

In tabel 1 zijn een aantal typisch voorkomende laaggelegeerde martensitische oplaslegeringen weergegeven:

(1) massieve draden

3.1.2. Hooggelegeerde martensieten.

Deze martensieten worden gekenmerkt door een hoger koolstofgehalte in combinatie met een verhoogd gehalte aan legeringselementen. Dit geeft duidelijk betere hardheden in de “als gelaste” toestand. Zij kunnen worden beschouwd als gereedschapsstaalsoorten die per definitie worden gebruikt om metalen te bewerken. Zij bieden een goede weerstand tegen metaal op metaal slijtage en kunnen gebruikt worden voor temperaturen tot ca. 500° C.

In tabel 2 zijn een aantal typisch voorkomende hooggelegeerde martensitische oplaslegeringen  weergegeven:

(1) massieve draden                        

(2) gevulde draden kunnen meestal als open-arc (-0), gas (G) of OP (-S) draden geleverd worden.

3.1.3. Martensitisch roestvast staal

Dit type roestvast staal bevat tot ca. 0,5% koolstof en 18% chroom met eventueel kleine toevoegingen aan andere elementen zoals nikkel. Deze groep legeringen vertoont een uitstekende weerstand tegen thermische schokken, goede weerstand tegen metaal op metaal slijtage en een redelijke weerstand tegen corrosie.

In tabel 3 zijn een aantal typisch voorkomende martensitische roestvast staal oplaslegeringen  weergegeven:

(1) massieve draden                        

(2) gevulde draden kunnen meestal als open-arc (-0), gas (G) of OP (-S) draden geleverd worden.

3.2. Austenitische mangaanlegeringen.

Legeringen welke bij kamertemperatuur een austenitische structuur bezitten noemt men austenitische legeringen. De meest gangbare legeringen bezitten tussen 0,5 en 1,0% koolstof en hebben voldoende mangaan (> 13%) wat bij kamertemperatuur een austeniet structuur geeft. Let op: deze structuur is zacht en taai en heeft de eigenschap dat de hardheid toeneemt bij koudversteviging

Verbrossing is een groot probleem van de austenitische structuur, welke wordt verkregen door waterafkoeling vanaf de austeniteertemperatuur. Door het heropwarmen van deze legeringen veranderd de metastabiele austenitische structuur (lees: afname van de taaiheid) , mede hierom moet de warmte-inbreng tijdens het lassen laag worden gehouden.

De hardheid van het neergesmolten lasmetaal bedraagt ca. 200 HB. Dit betekent dat in de “als gelaste” toestand de abrasieve slijtageweerstand zeer gering is. Wanneer het schuren is gecombineerd met stoten, treedt er een oppervlakteharding op tot ca. 50 HRc, waardoor de abrasieve slijtageweerstand toeneemt

Austenitische mangaanhardoplaslegeringen doen het goed op delen die zware stootbelasting moeten verdragen. Zij worden veelvuldig gebruikt voor het oplassen van onderdelen van roterende brekers, tongen van spoorwegwissels, mijnbouwapparatuur, grondverzetmachines, enz.

Andere austenitische legeringen bevatten ongeveer evenveel mangaan als chroom, soms met een kleine hoeveelheid nikkel toevoeging. Chroom verbetert de abrasieve slijtage en verhoogd de corrosiebestendigheid.

Opgelaste legeringen met deze austenitische structuren zijn taai en koudverstevigend. Zij leveren een uitstekende weerstand op tegen stootbelasting en een redelijke abrasieve slijtbestendigheid die verbeterd wordt door koudversteviging.

In tabel 4 zijn voorbeelden van austenitische legeringen weergegeven

(1) massieve draden                        

(2) gevulde draden kunnen meestal als open-arc (-0), gas (G) of OP (-S) draden geleverd worden.

3.3. Hoog chroomhoudende ijzer legeringen.

Als men aan gietijzer het element chroom (< 35%) toevoegd, verkrijgt men een gietlegering welke chroomcarbiden bevat. Deze carbiden zijn verdeeld over de neergesmolten matrix. Zij zijn veel harder dan deze matrix en geven een uitstekende weerstand tegen abrasieve slijtage. Hoog chroomhoudende legeringen zijn een “must” wanneer abrasieve slijtage de hoofdslijtfactor vormt

Bij de laag-koolstofhoudende legeringen is het aantal carbiden gering in vergelijking tot de matrix waarin zij zijn ingebed. Deze legeringen vertonen een goede abrasieve slijtage weerstand met een redelijk goede taaiheid. Deze legeringen worden gebruikt daar waar een combinatie van weerstand tegen abrasieve slijtage en stotende belasting optreedt. Indien het koolstofgehalte toeneemt, neemt ook de weerstand tegen abrasieve slijtage toe, terwijl de taaiheid afneemt.

Hoge chroomgehalten geven een goede weerstand tegen scaling bij verhoogde temperaturen en behouden de hardheid tot ca. 650°C. Ondanks hun hoge chroomgehaltes zijn deze legeringen niet corrosievast doordat zij ook grote hoeveelheden koolstof bevatten waardoor de chroom gebonden wordt tot chroomcarbiden.

Hoog chroomhoudende legeringen kunnen worden opgelast op koolstof staal, laaggelegeerd staal, austenitisch mangaanstalen en gietijzer.

In tabel 5 zijn een aantal typisch voorkomende hoog chroomhoudende oplaslegeringen  weergegeven:

(1)   gevulde draden kunnen meestal als open-arc (-0), gas (G) of OP (-S) draden geleverd worden.           

3.4. Wolframcarbiden

Wolframcarbiden kunnen eigenlijk niet beschouwd worden als een legering doch meer als een compound, bestaande uit wolframcarbiden gebed in een matrix van ijzer, cobalt of nikkel. Wolframcarbiden zijn zeer hard (> 70 HRc) en hebben een extreem goede weerstand tegen abrasieve slijtage doch een zeer slechte weerstand tegen stoten. Typische toepassingsvoorbeelden zijn snijranden van boorgereedschap, tanden van graafbakken, zandzuigers of onderdelen voor de verwerking van kolen. Afhankelijk van de aard en de hardheid van de grondstoffen welke men in de praktijk tegenkomt, kan men kiezen uit carbiden van verschillende grootte, variërend van 200 tot 8 mesh.

In tabel 6 zijn een aantal typisch voorkomende wolframcarbide oplaslegeringen  weergegeven: 

3.5. Legeringen op basis van cobalt.

Het ternaire diagram van deze Cobalt-Chroom-Wolfram oplaslegeringen worden voor de non-ferro legeringen het meeste gebruikt. De cobalt legeringen hebben zich bewezen voor onderdelen welke een gecombineerde weerstand moeten bieden tegen hitte, corrosie en slijtage . Echter vanwege hun hoge kosten worden zij vooral in speciale toepassingen gebruikt waar hun unieke eigenschappen economisch verantwoord zijn.

De cobalt hardoplaslegeringen bevatten tussen de 25 en 35% chroom. Hun hardheid is afhankelijk van het koolstofgehalte. De vorm van de carbiden, verdeling en het volume aandeel ervan zijn afhankelijk van het type legering en de techniek van het oplassen.

Legeringen op basis van cobalt worden vaak gebruikt voor hoge temperatuurtoepassingen. Tevens bieden ze ook een goede weerstand van algehele tot lage spannings abrasieve slijtage en zijn in staat een bepaalde mate van stootbelasting op te nemen. Afhankelijk van de legering worden ze ook ingezet  bij metaal op metaal slijtage, corrosie en oxidatie

Hitte heeft weinig invloed op deze legeringen. Deze legeringen behouden de sterkte van kamertemperatuur tot ca. 650°C, oxidatieweerstand tot ca. 1000°C

Cobaltbasis legeringen worden o.a. toegepast bij energie centrales waar sprake is van verhoogde temperatuur en in de chemische procesindustrie waar sprake is van algehele slijtage en corrosie

In tabel 7 zijn een aantal typisch voorkomende cobalt basis oplaslegeringen  weergegeven:

3.6. Legeringen op basis van nikkel.

Legeringen op basis van nikkel hebben in vergelijk met legeringen op basis van ijzer, voor wat betreft de matrix, een betere sterkte op hoge temperatuur. Zij worden soms gebruikt als een goedkoper alternatief voor legeringen op basis van cobalt. Het element Borium bepaald de sterkte in deze groep. De matrix bestaat dus uit nikkel met harde chroomboride die de slijtagebestendigheid bepaald. Ze zijn bestand tegen abrasieve- en metaal op metaal slijtage. Toepassingen zijn machine onderdelen die een nabewerking van de oplaslegering vereisen, zoals pompen en kleppen

In tabel 8 zijn een aantal typisch voorkomende nikkle basis oplaslegeringen weergegeven:

(1) massieve draden                             

(2) gevulde draden voor lassen met beschermgas of elektrisch draadspuiten

3.7. Legeringen op basis van koper

Messing, aluminiumbrons, fosforbrons en siliciumbrons worden gebruikt daar waar metaal op metaal slijtage al of niet in combinatie met zeewater, cavitatie en corrosie oplevert. Typische toepassingen zijn scheepsschroeven en lagers.

In tabel 9 zijn een aantal typisch voorkomende koper basis oplaslegeringen  weergegeven:

(1) massieve draden                             

4. Legeringskeuze tabel.

In de matrix van tabel 10 is in grote lijnen de bestendigheid van de hoofdgroepen oplaslegering weergegeven in combinatie met type slijtage zoals: stootbelasting, hittebestendigheid, abrasieve slijtage. Aan de hand van deze matrix en de aard van de slijtage, kan men ruwweg bepalen welk type oplaslegering mogelijk zou kunnen voldoen.

Tabel 10         

5. Invloedsfactoren bij het oplassen.

Hardoplaslegeringen kunnen worden aangebracht met behulp van de meest voorkomende lasprocessen. Er zijn toch enige overwegingen welke de keuze van de juiste techniek beïnvloeden.

5.1. Chemische samenstelling van de neersmelt.

Het aanbrengen van de juiste chemische samenstelling is uitermate belangrijk om uiteindelijk de vereiste slijtage- en corrosiebestendigheid te verkrijgen. Booglasprocessen hebben in het algemeen grote opmenging van het lasmetaal met het basismetaal tot gevolg. Hoeveel opmenging varieert van proces tot proces.

5.2. Grootte en vorm van het werkstuk.

De dikte van het basismetaal, de oppervlaktegesteldheid, de vorm en de bereikbaarheid zal de keuze van het proces beïnvloeden. Wanneer het mogelijk is zal het hardoplassen onder de hand worden uitgevoerd. Men zal dan processen met een grote neersmeltsnelheid kunnen toepassen. Wanneer het niet mogelijk is in deze horizontale positie te lassen of wanneer de vorm gecompliceerd en de toegankelijkheid slecht is, zal een proces gekozen moeten worden met een  lagere warmte-inbreng en dus met een beter beheersbaar smeltbad.

5.3. Eigenschappen van het basismetaal.

Het oplassen kan scheuren opleveren in de warmte-beïnvloede zone van het basismetaal.

De koudscheurgevoeligheid kan worden verminderd door lasmaterialen cq. lasproces te kiezen met een laag waterstof-gehalte en evt. gecombineerd met een minder scheurgevoelig basismetaal.

Om warmscheuren te voorkomen moet de warmte-inbreng worden beperkt en dikke laslagen worden vermeden.

5.4. Oppervlakte bewerking.

Een vlak en een glad oppervlak direct na het lassen is uiteraard wenselijk om zo weinig mogelijk mechanisch na te bewerken. Het nl. een eerste vereiste zijn indien een penetrant of ultrasoon onderzoek gevraagd wordt. Soms worden deze onderzoeken uitgevoerd na het oplassen of gedurende de verdere levensloop van het onderdeel.

5.5. Economisch aspecten.

Hiermee bedoelen we de te realiseren neersmeltsnelheid, het gemak van het gebruik, de vaardigheid van de lasser, de kosten en de betrouwbaarheid van de apparatuur, initiële kosten van de werkplaats. Zij moeten allen in beschouwing worden genomen om de totale kosten van het hardoplassen te bepalen.

6. Vergelijking van verschillende toepasbare lasprocessen.

6.1. Lassen met beklede elektrode.

Voordelen :

• verkrijgbaarheid : de meeste hardoplaslegeringen zijn verkrijgbaar als beklede elektrode en kunnen in relatief kleine hoeveelheden worden geleverd

• lassen in positie : het is mogelijk veel oplaslegeringen zelfs in moeilijke positie te verlassen

• dikte oplaslaag : de dikten hebben geen beperkingen, enkel en alleen voor legeringen die gevoelig voor scheurvorming zijn. In dit geval past men eerst bufferlagen toe voordat de harde laag aangebracht wordt.

• veelzijdigheid : beklede elektroden kunnen zowel buiten als binnen worden gebruikt. Zij zijn uitermate geschikt voor kleine hoeveelheden en voor het lassen in het veld waar bereikbaarheid zo belangrijk is.

Nadelen :

• geringe neersmeltsnelheid

• opmenging : twee tot drie lagen zijn noodzakelijk teneinde de volledige eigenschappen van de neersmelt te realiseren

6.2. Autogeen lassen.

Voordelen :

• eenvoudig

• weinig opmenging

Nadelen :

• traag proces

• hoge warmte-inbreng

6.3. TIG-lassen.

Voordelen :

• hoge kwaliteit van de neersmelt : gladde en vlakke oplassingen

• lassen van moeilijke werkstukvormen mogelijk

• geringe opmenging met het basismetaal

• gunstige nabewerking

Nadelen :

• zeer geringe neersmeltsnelheid : het TIG-proces met warme draadtoevoer wordt toegepast voor het gemechaniseerd oplassen teneinde een hogere neersmeltsnelheid te realiseren in combinatie met de goede kwaliteit

• grote handvaardigheid van de lasser vereist

• de afstand toorts – werkstuk moet binnen bepaalde grenzen worden gehouden

• hoge warmte-inbreng

6.4. Lassen met gevulde draad.

Voordelen :

• verkrijgbaarheid : de analyse van het neergesmolten lasmetaal kan relatief eenvoudig worden aangepast om zo de samenstelling van de neersmelt, de corrosie en de slijtbestendige eigenschappen te bereiken. Er zijn bijna evenveel legeringen beschikbaar als voor beklede elektroden en bovendien kunnen kleine charges worden geproduceerd.

• Veelzijdigheid : verkrijgbaar in gasloos gevulde, lassen onder gasbescherming alsook voor het OP-lassen

• Semi-automatisch alsook automatisch lassen is mogelijk

• Neersmeltsnelheid : hoge neersmeltsnelheden kunnen worden gerealiseerd zowel met enkel- alsook meerdraadssystemen

• Lasbaarheid : kleine diameters draden benaderen tegenwoordig de lasbaarheid van die voor het verbindingslassen en maken het lassen in positie mogelijk

• Goedkope apparatuur mogelijk

Nadelen :

• opmenging : zoals bij het lassen met beklede elektroden kunnen twee tot drie lagen noodzakelijk zijn om de volledige slijtbestendige eigenschappen van de legering te verkrijgen.

• Veel lasrook (bij gasloos gevulde draden)

6.5. Onder poeder lassen : (draad / band)

Voordelen :

• Eenvoudig te automatiseren : het proces leent zich voor geautomatiseerde toepassingen

• Hoge neersmeltsnelheden : de neersmeltsnelheid neemt toe met gebruik van gevulde draden en met band in vergelijking tot massieve draden. Het onder poeder lassen met flux- of metaalgevulde draden en het oplassen met band zijn economische processen om grote werkstukken op te lassen

• Indien nodig kan de samenstelling van het poeder gebruikt worden om de neersmelt te beïnvloeden

• geen  zichtbare vlamboog en lasrook

• geschooldheid van de lasser : weinig opleiding en een minimum aan training zijn vereist voor de meeste toepassingen

• kwaliteit van de neersmelt : schoon, vlak en zuivere lasrupsen

Nadelen :

• laspositie : slechts horizontaal mogelijk

• veelzijdigheid : beperkt tot toepassing in de werkplaats daar er speciale apparatuur nodig is

• flux is nodig : extra uitgaven en speciale lasapparatuur

• warmte-inbreng : hoge warmte-inbreng dus grote warmtebeïnvloede zone

• hoge opmenging : er zijn meer lagen nodig, vooral wanneer draad-poeder combinaties worden gebruikt

6.6 Elektroslak oplassen met band.

Voordelen :

• in het algemeen gelden dezelfde voor- en nadelen als het lassen onder poeder met band maar met hogere neersmeltsnelheden en minder opmenging

6.7. Thermisch opspuiten

Bij dit proces wordt thermische energie gebruikt.

Die kan afkomstig zijn van het verbranden van gassen (vlamspuiten onder acetyleen, propaan,…)of van elektrisch boogspuiten).

De thermische energie dient ertoe het aan te brengen deklaagmateriaal,in de vorm van poederdeeltjes of draad, op te warmen tot om en nabij het smeltpunt.

Gelijktijdig wordt het materiaal versneld waardoor er een gerichte straal van spuitdeeltjes ontstaat waardoor voorwerpen op een zekere afstand in elke positie kunnen voorzien worden van een deklaag.

De beschikbare spuitprocessen zijn :

Autogeen draad en poederspuiten, elektrisch spuiten met massieve en gevulde draad (die nu ook ingesmolten kunnen worden) , plasmaspuiten en hoge snelheid spuiten (HVOF).

Voordelen :

• dunne lagen zijn mogelijk

• beperkte warmte inbreng

• flexibele techniek

• alle posities mogelijk

Nadelen :

• insmelten kan noodzakelijk zijn

• hoge geluidsproductie

• speciale ruimte en personeel

6.8. Laseroplassen.

Het procesprincipe is eenvoudig.

Met de laserstraal wordt een smeltbad gecreëerd op het werkstuk, als toevoegmateriaal kan metaalpoeder, massieve of gevulde draad worden toegevoegd.

Voordelen :

• lage opmenging met het basismetaal

• dunne lagen mogelijk

• beperkte warmte- inbreng in basismetaal.

• Beperkte vervorming van het werkstuk.

• Zeer nauwkeurig  

Nadelen  

• dure techniek (hoge investeringskosten voor de complete installatie)

• nauwkeurige voorbereiding (opspannen, uitllijnen) noodzakelijk

  6.9. Plasmalassen.

Het plasmalassen is vergelijkbaar met TIG lassen met als extra toevoeging dat de wolframstift ingebouwd zit in een anode met een kleine boring. Hiertussen komt een plasmagas met daarnaast nog een extra beschermgas. Hierdoor verkrijgt men een ingesnoerde boog.

Er bestaan verschillende varianten : microplasma (0,1 tot 15A), Melt-in plasmalassen (15 tot 200A) en Keyhole plasmalassen (> 100A).

Het oplassen met het plasmaproces kan met toevoer van poeder (PPAW) of draad (massief of gevuld).