NEDERLANDSE VERENIGING VAN TECHNICI OP SCHEEPVAARTGEBIED HET HOOFDBESTUUR EN DE AFDELINGSBESTUREN VAN DE

Transcriptie

1 t A O v e rn e m in g van a r tik e le n e n z. z o n d e r to e s te m m in g v a n d e u itg e v e rs is v e r boden. Ja a ra b o n n e m e n t (b ij v o o ru itb e ta lin g ) f 4 5,-, buiten N ederland f 7 4 -, losse num m ers 13,25 van o u d e ja a rg a n g e n f4,1 5 (a lle p rijz e n incl. BTW). UITGEVERS W YT ROTTERDAM-3006 Tel *. P ie te r de H o o c h w e g 111, Telex 21403, P ostrekening schip en werf 14-daags tijd s c h rift, g e w ijd aan S ch ee p s- en W e rktu ig b o u w, E le k tro te c h n ie k, S ch e e p vaart en a a n verw a n te va kken ORGAAN VAN: NEDERLANDSE VERENIGING VAN TECHNICI OP SCHEEPVAARTGEBIED - CENTRALE BOND VAN SCHEEPSBOUW MEESTERS IN NEDERLAND - NATIONAAL INSTITUUT VOOR SCHEEP VAART EN SCHEEPSBO UW - NEDERLANDS SCHEEPSBO UW KUNDIG REDACTIE: prof. ir. J.H. K rie te m e ije r (h o o fd re d a c te u r) en ir. J.N. Joustra. PROEFSTATION REDACTIE-ADRES: Postbus 25123, Burg. s Ja co bp lein 10, R otterdam -3002, Tel Drieënveertigste jaargang - 24 december nr. 26 HET HOOFDBESTUUR EN DE AFDELINGSBESTUREN VAN DE NEDERLANDSE VERENIGING VAN TECHNICI OP SCHEEPVAARTGEBIED ALSMEDE DE REDACTIE EN UITGEVERS VAN SCHIP EN WERF WENSEN U EEN VOORSPOEDIG 1977

2 Reders en bouwers: twee werelden Ir. W. H. Brouwer, de voorzitter van de Koninklijke Nederlandse Redersvereniging, heeft in zijn op 8 december gehouden jaarrede, ervoor gewaarschuwd, dat er een toenemende neiging bestaat om de nationale scheepvaart te beschouwen als een 'captive market voor de Nederlandse scheepsbouw, en dat niet alleen in ons land. De dondertoespraak die de toenmalige voorzitter van de Britse redersvereniging, Tim Bolton,anderhalf jaar geleden hield - waarin hij zei, dat scheepvaart en scheepsbouw alleen de eerste lettergreep met elkaar gemeen hebben, een feit, waaraan verder geen consequenties te binden is - echode waarschijnlijk bij zijn Nederlandse collega nog na. Minder scherp, maar toch ook niet mis te verstaan, liet ir. Brouwer weten, dat de reders er niet zijn om de scheepsbouwers te helpen: In een tijd waarin gesproken kan worden van een dramatisch tekort aan orders voor de wereldscheepsbouwcapaciteit, lijkt ons een belangrijke m ogelijkheid voor Nederlandse werven wanneer zij van ons, reders, de 'opportunity of first refusal krijgen, althans in de mate waarin dat praktisch uitvoerbaar is. Maar wij kunnen niet voldoende beklemtonen, dat dit een gevaarlijk pad is om te gaan en dat dit dan ook slechts met de grootste behoedzaamheid kan gebeuren. En verder: een ieder zal begrijpen, dat deze nationale koppeling van belangen natuurlijk nooit kan inhouden dat de Nederlandse reder voor zijn schip een hogere prijs zou moeten betalen dan zijn concurrent die een vergelijkbaarschip zou bestellen op een buitenlandse werf; immers ieder procent hoger investeringsbedrag betekent jaar in jaar uit gedurende de gehele exploitatieperiode van het schip ook één procent meer kapitaalkosten en afschrijving op de jaarlijkse exploitatierekening. En ir. Brouwer vindt er nog een gevaarlijke kant aan deze zaak: 'In de handelspolitieke betrekkingen kan iedere protectie op het ene gebied, vergelding op een ander gebied oproepen. En de reder, die een ander land een bouwopdracht onthoudt, kan merken dat een vervoersopdracht uit dat land aan hem wordt onthouden'. Niet al te bemoedigende verklaringen dus voor onze werven, waarvan niet iedere directie, dachten wij, er onmiddellijk vanuit gaat, dat een Nederlandse reder, zelfs met een investeringspremie op zak, liever naar Japan wil gaan; het schijnt formeel allemaal te kunnen. Hoewel men aan de ene kant onder de scheepsbouwers het begrip dat zij voor het redersstandpunt koesteren niet mag ontzeggen, mag men hen aan de andere kant toch niet kwalijk nemen, wanneer zij toch een klein beetje op nationale solidariteit van de zijde der reders rekenen. Alles goed en wel, zeggen dezen, maar wanneer wij voor een aantal schepen voor tientallen miljoenen guldens goedkoper in het buitenland terecht kunnen, dan zou het al van een heel slechte bedrijfsvoering getuigen, als wij niet van deze 'bargain' gebruik maken. En zij wijzen er op, dat deze gedachtengang volledig wordt ondersteund door de vakbond voor zeevarenden, die de mening is toegedaan, dat wanneer een 'onwerkelijke nieuwbouwopdracht wordt geplaatst, de werkgelegenheid voor hun leden wel eens ernstig in gevaar kon komen. Ir. Brouwer heeft echter gelijk als hij spreekt van een 'dramatisch' tekort aan werk; misschien is zelfs dit woord nog te zwak. Potentieel schijnt er nogal wat nieuw werk onder de Nederlandse reders te Teven, maar, of en wanneer dit tot opdrachten kristalliseert, laat zich op het moment waarop dit artikel wordt geschreven, nog niet wel beoordelen. En terwijl de massale ontslagen haast onvermijdelijk schijnen, meent het PvdA-Kamerlid W ierenga, dat de enige noodoplossing is om de werven tot staatseigendom te verklaren. Met genationaliseerde werven wordt het probleem 'an sich natuurlijk in het geheel niet opgelost; nog afgezien van de vraag of zo'n nationalisatie er in Nederland ooit door zou komen. Wij menen wel haast zeker te weten van niet; ook de op het stuk van nationalisatie politiek geëngageerden onder ons zijn niet wild van dit denkbeeld. Trouwens, wat de praktijk van nationalisatie aangaat, behoeven wij maar naar het niet erg verheffende schouwspel in het Engelse parlement te kijken. Prof. Ir. J. H. Krietemeijer heeft onlangs op een lunchbijeenkomst van het Departement Rotterdam van de Nederlandsche Maatschappij voor Nijverheid en Handel Ir. Brouwer: Industrieën niet te veel koppelen enkele van zijn ideeën herhaald, die wellicht kunnen bijdragen tot oplossing van de problem en. 'De grote tankerbouw moeten wij aan Japan overlaten', zo meent hij. Voorts wil hij opnieuw pleiten voor een mentaliteitsverbetering onder het werfpersoneel en voor een duidelijke en openhartige opstelling van de vakbonden. Standaardisatie en normalisatie moeten Prof. Krietemeijer: M eer research en development.

3 worden bevorderd, niet meer rendabele bedrijven dienen te worden afgestoten en de 'research en development moeten gezamenlijk op grote schaal worden aangepakt. Al is het dan moeilijk om met Japan te concurreren (wanneer bijvoorbeeld de markt voor de grote tankers in de jaren tachtig weer opleeft, heeft Japan een enorm produktie-areaal klaar staan om deze wereldmarkt onmiddellijk af te romen), toch zou Nederland zich nog meer moeten toeleggen op de ontwikkeling van geavanceerde maritieme constructies, waarvoor men tegenwoordig zo graag de term 'sophisticated' gebruikt. De opleidingen kunnen worden verbeterd, deze is in Delft in kwalitatief opzicht onvoldoende; er ontbreekt daar ook een bevredigende wisselwerking met het bedrijfsleven. Prof. Krietemeijer waarschuwde ook voor de opkomst van andere belangrijke scheepsbouwlanden, Zuid- Korea, Singapore, vooral ook Polen en Brazilië. 'Een gezamenlijke grondige bezinning in West Europa, beter nog, over de gehele wereld, is dringend nodig. De indruk lijkt gewettigd, dat er in Nederland toch te weinig aan research en developm ent wordt gedaan, dat het bij vele bedrijven schort aan een goede management, met voldoende marktonderzoek, en dat andere landen, zoals Japan en Noorwegen, eerder bereid zijn nieuwe wegen in te slaan dan Nederland. In het algemeen stelde prof. Krietemeijer, dat een zekere zelfgenoegzaamheid de Nederlander niet vreemd is. Met een dergelijke instelling zal de weg moeten worden geplaveid, die naar betere tijden in de scheepsbouw leidt. Op korte termijn zal er, hoe dan ook, hulp moeten worden geboden aan een bedrijfstak, die men toch niet ten gronde kan laten gaan, ook al meent minister Lubbers, dat sommige segmenten van onze scheepsbouw er minder belabberd voor staan dan andere. Maar als het dieptepunt definitief achter de rug is - wat niet alleen de scheepsbouw, maar ook de zeer omvangrijke toeleveringsindustrie hoopt - dan zal het nodig zijn aan te tonen in hoeverre de les van het verleden ter harte is genomen. Ook dan zal de gehele bedrijfstak op de tenen moeten staan; honderd procent zekerheid over de toekomst heeft niemand en niets komt vaak zo verraderlijk op ons af als een ineenstortende markt, zoals wij hebben kunnen constateren. De J. BOEKBESPREKING EXPERTISE VAN KLEINE VAARTUIGEN door lan Nicolson Uitgave: Hollandia B.V., Baam 1976 Afm. 20,5 13,5 X 1,8 cm., 247 blz., ca. 17 foto s en 31 tekeningen tussen de tekst In paperback uitvoering ƒ 19,50 De oorspronkelijke titel van dit boek is 'Surveying Small Craft en de vertaling is van J. de Bruin. Het wil een gids zijn en een soort leerboek voor amateur experts en beroepsexperts en is dan ook door een lid van de laatst genoemde groep geschreven. Zoals de titel aanduidt handelt het voornamelijk over kleine schepen en dan nog vooral jachten en het bevat een schat aan ervaringsgegevens van de auteur. Toch bevat het ook een aantal nuttige aanwijzingen die voor experts van grotere schepen van belang zijn. Beschreven worden de eigenschappen die een scheepsexpert dient te bezitten, alsmede algemene beschouwingen over expertises. Er wordt ingegaan op de methoden van onderzoek van de romp, zowel voor hout- als polyesterconstructies. Voorts worden de stalen en aluminium schepen behandeld. Allerlei ervaringen met onderdelen en beslagen komen aan de orde alsmede de werktuigkundige installaties, ventilatie, sanitair, inventaris enz. Een kort hoofdstuk is gew'ijd aan arbitrage. Het boek geeft duidelijk de persoonlijke opvattingen en inzichten van de schrijver weer, die vooral op Engelse situaties zijn geënt. Daarom is het aanhangsel waardevol waarin een aantal kanttekeningen is geplaatst bij begrippen die door Nicolson zijn behandeld en die in niet-engelse omstandigheden anders kunnen worden geïnterpreteerd. Dit aanhangsel doet aan het werkje geen afbreuk, integendeel. Het waardevolle van het boekje is vooral ook gelegen in het feit dat het voor ontwerpers van boten en kleine schepen van belang is om het te raadplegen onder het motto 'voorkomen is beter dan genezen. Goede foto s en tekeningen verhelderen de tekst. Een paar kleine opmerkingen. In de tabel op blz. 15 dient rekening te worden gehouden met de inmiddels sterk verminderde waarde van het Pond. In de figuur op blz. 113 wordt gesproken over erg droge grasm at. Dit moet zijn glasmat. Een zeer aan te bevelen boek. Prof. ir. J. H. Krietemeijer Inhoud van dit num m er: Reders en bouwers: twee werelden Staalsoorten met verhoogde sterkte en hun lasbaarheid Toekomst lastechniek Lassen van 5% Ni-staal Determination of the principal dimensions of ships carrying dangerous chemicals in bulk in the project state Nieuwsberichten

4 Staalsoorten met verhoogde sterkte en hun lasbaarheid DOOR H A. MEIJER Het gebruik van staalsoorten met een verhoogde sterkte vertoont de laatste jaren een duidelijke groei. Aanvankelijk werd de toepassing van hoogvast staal geremd, doordat de specifieke eigenschappen van deze staalsoorten onvoldoende bekendheid genoten (1,2), hoewel het aanbod van deze staalsoorten qua verscheidenheid al geruime tijd zeer groot was (3, 4). Momenteel echter worden de hoogvaste staalsoorten op tal van plaatsen in de metaalverwerkende industrie met succes toegepast. Algemeen bekende toepassingen vindt men in de bruggenbouw, in de scheepsbouw met name voor bodemsecties en deksecties, in de apparatenbouw voor drukvaten, boltanks en tanks voor opslag en transport van vloeibaar gas en in de tankbouw voor de wanden van opslagtanks met zeer groot volume. Een nieuwere, voor Nederland zeer belangrijke industrie is de offshore-industrie. Hier gebruikt men zeer veel hoogvast staal van vaal< groio diuto In bijvoorboold do poten van booreilanden. Vervolgens kan men de hoogvaste staalsoorten tegenkomen in het chassis van vrachtwagens en in grondverzetmachines. Enerzijds door een toenemende schaalvergroting, anderzijds door een gewenste hogere belastbaarheid van de constructiestalen, zal de groei in het gebruik van hoogvast staal zich in de komende jaren voortzetten. Het meest gebruikte argument voor de toepassing van hoogvast staal is dat het lichter is en daardoor het construeren goedkoper maakt (5). Soms is de grotere slijtvastheid of corrosiebestendigheid van deze materialen een doorslaggevende factor. De verhoogde sterkte-eigenschappen van het staal komen het meest tot hun recht voor de constructiedelen die op trek worden belast. Wanneer de stijfheid van het betreffende constructiedeel in de sterkteberekening de bepalende factor is, dan biedt de toepassing van hoogvast staal nauwelijks enig voordeel, omdat de Tabel I Staalsoort rekgrens N /m m 2 prijs/ gew icht elasticiteitsmodulus van deze materialen vrijwel gelijk is aan die van ongeleerd constructiestaal. De elasticiteitsmodulus is echter de enige materiaalconstante in de formule voor de toelaatbare kniklast op bijvoorbeeld een lange, dunne staaf. Hierin is Pk - de kniklast I - de lengte van de staaf I - het kleinste voorkomende traagheidsmoment van de staaf C - een constante, afhankelijk van soort inklemming E - de elasticiteitsmodulus van het materiaal Op trek belaste constructiedelen daarentegen kunnen, zoals ook blijkt uit tabol I, aanmorkolijk liohtor wordon geconstrueerd in hoogvast staal dan in de conventionele constructiestalen (6). Of lichter construeren ook inderdaad leidt tot goedkoper construeren, is van vele factoren afhankelijk. In het algemeen is de bewerkbaarheid en met name de koudvervormbaarheid van hoogvast staal minder goed dan van het ongelegeerde constructiestaal. Met name de lasbaarheid van hoogvast staal, brengt een aantal eisen met betrekking tot de uitvoering met zich mee, die als regel kostenverhogend werken (7). Zo zullen deze staalsoorten niet zelden moeten worden voorgewarmd. Het kan ook voorkomen, dat bepaalde lasprocessen, die voor het lassen van ongelegeerd constructiestaal gebruikelijk zijn, niet of slechts in beperkte mate mogen worden toegepast, waardoor men zijn toevlucht moet nemen tot andere, economisch minder aantrekkelijke lasprocessen. Ook kan zich de situatie voordoen, dat de keuringseisen die worden gesteld bij p rijs / stijfheid prijs/ sterkte gew icht/ sterkte St Hoogvast Extra hoogvast de controle op lasverbindingen, aanmerkelijk zwaarder zijn, indien in hoogvast staal wordt geconstrueerd. Dit impliceert in het algemeen hogere keuringskosten en een grotere reparatiefactor. De keuze van lasproces en lasparameters, alsmede van een eventueel toe te passen voorwarmtemperatuur en interpasstemperatuur, wordt door een aantal omstandigheden bepaald. Enige algemene kennis van de belangrijkste eigenschappen van de hoogvaste staalsoorten kan van veel voordeel zijn bij het bepalen van de lasmethoden. INDELING VAN DE HOOGVASTE STAALSOORTEN De grens tussen de ongelegeerde constructiestaalsoorten en de staalo o o r t o n m o t v o r h o o g d o t r o K o t o r k t o, o c /K wel hoogvaste staalsoorten genoemd, is niet duidelijk vastgelegd. In het algemeen wordt aangenomen, dat de constructiestaalsoorten met een minimale rekgrens van 360 N/mm2 hoogvaste staalsoorten zijn. Afhankelijk van de wijze waarop de sterkte van het staal wordt verhoogd, kunnen deze worden ingedeeld in drie groepen. a-. Staalsoorten met een rekgrens van N/mm2. De structuur van deze staalsoorten is overwegend ferritisch. In het ferriet komen veelal kleine hoeveelheden perliet, carbiden, nitriden of carbonitriden voor in fijn verdeelde toestand. b-. Staalsoorten met een rekgrens van N/mm2. Deze staalsoorten zijn vrijwel zonder uitzondering zwak gelegeerd en hebben een martensitische, bainitische of veredelde structuur. c-. Staalsoorten met een rekgrens hoger dan 900 N/mm2. Tot deze groep behoren o.m. de zogenoemde m araging-steels, hooggelegeerde staalsoorten, die hun hoge sterkte hebben verkregen als gevolg van een gecombineerd proces van plastische deformatie en een warmtebehandeling.

5 S. en W. - 43e iaaraana no Afb. 1 H et ijzer-koolstofdiagram Het toepassingsgebied van deze groep staalsoorten is tot op heden zeer beperkt (zwaar belaste constructiedelen in vliegtuigen en raketten); daarom zullen ze hier buiten beschouwing worden gelaten. Van de staalsoorten genoemd onder a-. en b-, bestaat een groot aantal verschillende soorten. De wijze waarop de sterkte van het staal wordt verkregen, kan per staalsoort duidelijk verschillen. De lasbaarheid van het staal wordt mede bepaald door de gevolgde methode om de sterkteverhoging te bereiken en het is daarom nuttig om in de verschillende methoden enig inzicht te hebben. Hieronoer volgen de belangrijkste die, hetzij afzonderlijk, hetzij in combinatie, worden toegepast om de sterkte van een constructiestaal te verhogen met behoud van de taaiheid. Verhoging van de p erlietfractie Een ongelegeerd constructiestaal met 0, ,20% C en enig mangaan en silicium bestaat blijkens het ijzer-koolstofdiagram uit ferriet en perliet (afb. 1). Het perliet is opgebouwd uit ferriet en cementiet, die lamelvormig naast elkaar liggen (afb. 2). De sterkte van het staal kan nu aanzienlijk worden verhoogd door het perlietgehalte van het staal te verhogen. Dit kan op de meest eenvoudige wijze worden gerealiseerd door het koolstofgehalte van het staal te verhogen. Dit heeft echter tot gevolg dat het de taaiheid duidelijk vermindert, terwijl het materiaal bovendien gevoeliger wordt voor de vorming van martensiet bij grotere afkoelsnelheden, zoals die zich bijvoorbeeld kunnen voordoen in de door warmte beïnvloede zone van een lasverbinding. De aanwezigheid van een te grote hoeveelheid martensiet. die een harde en veelal brosse structuur van het staal veroorzaakt, maakt de lasverbinding gevoelig voor scheurvorming. Om die reden beperkt men het koolstofgehalte van de constructiestaalsoorten tot ca. 0,20%. Vaak zal het koolstofgehalte van het staal nog belangrijk lager zijn om een hogere taaiheid te waarborgen. Door toevoeging van mangaan aan het staal wordt de hoeveelheid perliet eveneens verhoogd doordat het perlietpunt in het ijzer-koolstofdiagram (bij circa 0.8% C) door de toevoeging van mangaan naar links verschuift. De perlietfase als zodanig verandert daardoor in die zin, dat de ferrietlamellen breder worden ten opzichte van de cementiet-lamellen. De sterkte van het staal zal ten gevolge van de hogere perlietfractie toenemen met behoud van de taaiheid, indien althans het koolstofgehalte voldoende laag wordt gehouden. De gevoeligheid voor de vorming van harde en brosse structuren (martensiet, bainiet) in de door warmte beïnvloede zone van de lasverbinding neemt toe bij een hoger mangaangehalte. Om een goede lasbaarheid van het staal in dit opzicht te waarborgen blijft bij vrijwel alle hoogvaste constructiestaalsoorten het mangaangehalte beperkt tot ca. 1,8%. Toevoeging van legeringselem enten Door de toevoeging van bepaalde legeringselementen aan het constructiestaal kan de sterkte worden verhoogd, enerzijds ten gevolge van een oplossingsharding, anderzijds door de uitscheiding van fijn verdeelde precipitaten in het staal, zoals carbiden, nitriden en carbo-nitriden. Afb. 2 a) M ic ro s tru c tu u r van een ongelegeerd constructiestaal b) Lam ellaire structuur van de perliet-fase.

6 i * * r - V-'*--- r v > *. * 4 ^ * ' ^ j * T * 7 * r r * **4 «c*' r r v - L. ^ i.»- **» ^._ > v 'r* ' * * ' ' w V - * w * - ; / ' ~* * * -* V ^ -»«r- *- mm*'*** -*.*> - * ' V J W **«* -4» * - \ ï ; s a -. * * - : "* é * * ^ r*' - - * -» l» '*-J C -' K ' / < W. l X. V ^ l * ï v. c «- V t r r r i > 3 *>*. V - ~ :>. Afb. 3 De kristalgrootte van een ongele- a) ongelegeerd constructiestaal (x 200) b) fijnkorrelstaal (x 200) g e e rd co n stru ctie sta a l in ve rg e lijking m et die van een z.g. fijnkorrelstaal. JC' Door toevoeging van bijvoorbeeld aluminium aan het staal kan de vorming van aluminiumnitriden worden bevorderd. Omdat aluminium niet alleen een grote affiniteit heeft tot stikstof, maar eveneens tot zuurstof kan dit element alleen met succes worden gebruikt in gekalmeerde staalsoorten. Elementen als niobium en vanadium hebben een veel minder grote affiniteit tot zuurstof en worden daarom frequent toegepast voor de verhoging van de sterkte. Niobium vormt daarbij met de in het staal aanwezige koolstof carbiden, vanadium daarentegen nitriden. De verhoogde sterkte door de toevoeging van niobium en vanadium gaat gepaard met een verminderde taaiheid, zoals onder meer blijkt uit tabel II (8, 9, 10). De in deze tabel vermelde maximale verhoging van de rekgrens werd bereikt na een optimale behandeling van het betreffende staal met betrekking tot de sterkte; er werd dus niet gestreefd naar een optimale combinatie van sterkte en taaiheid. Eveneens blijkt uit de tabel, dat de werking van niobium als sterkteverhogend element groter is dan die van vanadium. In combinatie met de toevoeging van legeringselementen wordt de structuur Tabel II Legeringsbestanddeel in % max. verhoging rekgrens in N/m m 3 max daling rek in % 0,10 Nb ,10 V ,10 V + 0,02 N ,10 Nb+0,10 V rekgrens N/m m2 rek % vergelijkings materiaal van het staal vaak verfijnd door het toepassen van een warmtebehandeling (normaal-gloeien). De hoogvaste staalsoorten hebben dan ook vaak een zeer fijne structuur (afb. 3) en worden om die reden ook veelal,,fijnkorrelstalen genoemd. De uitgescheiden carbiden en/of nitriden belemmeren bij verhoogde temperatuur de korrelgroei in sterke mate. Dit effect is van groot belang bij het lassen van het staal. In de door warmte beïnvloede zone zal de korrelgroei worden belemmerd, zolang er carbiden en nitriden in de structuur aanwezig zijn. De carbiden zijn in dit verband waarschijnlijk gunstiger dan de nitriden, omdat ze tot hogere temperaturen stabiel blijven. Behalve niobium en vanadium wordt een groot aantal andere elementen toegepast om de sterkte van het staal te verhogen, zoals chroom, nikkel, molybdeen, titaan, zirconium en koper. Dit laatste element vormt een zeer fijn precipitaat op de kristalgrenzen, dat, mits op de juiste wijze in het staal uitgescheiden, eveneens een sterkteverhogend effect heeft. Soms wordt koper aan het staal toegevoegd, niet in eerste instantie om de sterkte te verhogen, doch om de corrosiebestendigheid onder atmosferische omstandigheden te verbeteren (weathering steels). De andere genoemde elementen zijn eveneens Carbide- en nitridevormers. Molybdeen wordt veelal toegevoegd als het staal ook bij hogere temperaturen een verhoogde sterkte moet bezitten. Laag afw alsen De mechanische eigenschappen van staal kunnen in belangrijke mate worden bepaald door de wijze van walsen. Onder Ja ag afwalsen ook wel gecontroleerd afwalsen genoemd, wordt verstaan, dat bij de laatste reductie van de plaatdikte tot de gewenste eindmaat een zo gunstig mogelijke combinatie wordt nagestreefd van deformatiegraad en walstemperatuur. Dit betekent in de praktijk dat het walsen bij een relatief lage temperatuur wordt uitgevoerd. Laag afgewalste staalsoorten hebben als regel een zeer fijnkorrelige structuur. Met deze methoden of combinaties van methoden kan de rekgrens van constructiestaalsoorten worden verhoogd tot ca. 500 N/mm2. Tabel III toont enkele voorbeelden van staalsoorten, waarbij de sterkte wordt verkregen op één van de hiervoor omschreven wijzen. Legeren en veredelen (quenched and tempered) Constructiestaalsoorten met een rekgrens die hoger is dan 500 N/mm2 kunnen worden verkregen door de toepassing van een speciale warmtebehandeling in combinatie met de toevoeging van legeringselementen. Aansluitend op het walsen wordt de plaat opnieuw verhit tot in het austenietgebied. Hierna wordt de plaat afgeschrikt in water met behulp van een spray-installatie. Doordat het staal gelegeerd is, ontstaat na het afschrikken een martensitische of gedeeltelijk bainitische structuur, waarbij de legeringselementen overwegend in vaste oplossing blijven. De hoeveelheid en de soort legeringselementen moet zodanig zijn, dat ook bij dikkere platen een homogene structuur ontstaat na het afschrikken. Elementen, die een goede doorharding bevorderen zijn chroom, nikkel en vooral borium. Het element borium wordt in dit verband altijd in combinatie met molybdeen gebruikt. 806

7 Tabel III Handelsnaam land van herkom st nominale chemische samenstelling c Mn Si Nb v Al Cr Ni Cu treksterkte N/mm* rekgrens N/m m * rek % KNSH E36 (Nb) Nederland 0, 2 0 1, , KNSH E42 (Nb) Nederland ,60 0,65 0, Soudotenax 52 België 0, 2 0 1,30 0,25 0, 0 2 0, HSB 50 Duitsland 0, 2 0 1, , HSB 55C Duitsland 0, 1 2 1,30 0,35 0,15 0,60 0, Hi-Yield 50 U.S.A. 0, , Ox 56 Zweden 0,23 1,50 0,50 0,03 0, 2 0, Om na het afschrikken een fijne martensietstructuur te verkrijgen, moet men uitgaan van een fijnkorrelig austeniet. Daarom worden aan het staal vaak carbide- en/of nitridevormers toegevoegd om de korrelgroei in het austenietgebied zoveel mogelijk te beperken. Elementen als titaan en vanadium worden hiertoe ook gebruikt, eventueel in combinatie met stikstof. Aansluitend op het afschrikken wordt het plaatmateriaal nu hoog ontlaten ( C). De sterkte van het staal kan min of meer worden geregeld met de keuze van de ontlaattemperatuur. Tijdens het ontlaten vindt een precipitatie plaats van carbiden. Bij het lassen van dergelijke staalsoorten zal bij een relatief snelle afkoeling opnieuw martensietvorming kunnen optreden in dat deel van het plaatmateriaal dat ten gevolge van de ingebrachte laswarmte opnieuw tot in het austenietgebied werd verhit. Het is daarom noodzakelijk dat het staal een goede taaiheid heeft, zowel in de afgeschrikte toestand als in de ontlaten toestand. Het koolstofgehalte van deze staalsoorten is daarom als regel laag. Tabel IV laat enkele voorbeelden zien van deze staalsoorten die dikwijls worden aangeduid als Quenched and Tempered Steels. SCHEURVORMING TEN GEVOLGE VAN HET LASSEN Bij de verwerking van de hoogvaste staalsoorten en wel heel speciaal bij het lassen, kunnen indien de lasvoorschriften niet of onvoldoende worden gevolgd, significante breuken in het materiaal optreden. Onvoldoende kennis van de eigenschappen van het betreffende staal met betrekking tot de lasbaarheid alsmede een onzorgvuldige naleving van de vooraf bepaalde procedures zijn in de praktijk niet zelden de oorzaak van zeer tijdrovende en dure reparaties. Hierna wordt een overzicht gegeven van de meest voorkomende scheuren bij het lassen van de hoogvaste staalsoorten. Eveneens zal nader worden ingegaan op de oorzaken van het ontstaan van deze scheuren alsmede op de maatregelen die getroffen moeten worden om scheurvorming te vermijden. a. Lam ellar tearing. Lamellar tearing (11. 26) is een vorm van scheuren die zich als regel manifesteert in het inwendige van het plaatmateriaal. Het scheurverloop is min of meer trapsgewijs waarbij de hoofdrichting van de scheur evenwijdig loopt aan het oppervlak van de plaat, terwijl het plaatmateriaal op trek Afb. 4 a) Lam ellar tears in d e door w arm te b e ïn vlo e d e zone van de las. wordt belast in de dikterichting (afb. 4). Een dergelijke lasverbinding komt vaak voor bij het aanbrengen van verstijvingen op dikkere platen. De scheuren kunnen zowel in de door warmte beïnvloede zone van de las voorkomen als daarbuiten (15, 16). De oorzaak van lamellar tearing moet worden gezocht in plaatselijk aanwezige, uitgewalste verontreinigingen zoals sulfiden en silicaten, in het plaatmateriaal. Die uitgewalste verontreinigingen kunnen, indien de plaat in de dikterichting wordt belast, een wezenlijke verzwakking van het materiaal betekenen. Doordat de scheuren optreden in het inwendige van het plaatmateriaal zijn ze door visuele inspectie zelden waarneembaar. De gevoeligheid van plaatmateriaal voor lamellar tearing wordt vooral bepaald door de hoeveelheid en de verdeling van de genoemde verontreinigingen in het staal. Hierdoor kan de gevoeligheid voor lamellar tearing in eerste instantie worden beïnvloed door de staalleverancier. De constructeur heeft soms de mogelijkheid zodanig te construeren, dat belastingen van het plaatmateriaal in de dikterichting zoveel mogelijk worden vermeden. In die gevallen waar dit onvermijdelijk is, kan een zo gunstig mob) B etere la sn a a d vo o rb e w e rkin g ter voorkom ing van lam ellar tearing.

8 Tabel IV Handelsnaam nom inale chem ische sam enstelling C Mn Si V Zr Cr Mo Ni Cu Ti a treksterkte N /m m 2 rekgrens N /m m 2 I f * HY 80 0,18 1,20 0,25 0,03 1,40 0,40 2,50 0,25 0, USS Tl 0,15 0,80 0,20 0,05 0,50 0,50 0,80 0, HLES 0,15 0,50 0,25 0,10 0, NAXTRA 70 0,20 1,00 0, ,70 0, NAXTRA 55 0,20 1,00 0,60 0,07 0,70 0, gelijke lasnaadvoorbewerking gekozen worden, waarbij de smeltlijn van de las zo mogelijk parallel loopt met het plaatoppervlak (afb. 4b). Lastechnisch kan aan het probleem van lamellar tearing tegemoet worden gekomen door de keuze van een goede lasvolgorde, waardoor krimpspanningen tot een minimum worden beperkt. Ook het lassen met een lage warmte-inbreng tijdens het lassen is aan te bevelen voor scheurgevoelige materialen en constructiedelen. b. W arm scheuren. Zoals uit de naamgeving reeds blijkt, gaat het hier om scheuren die bij hogere temperaturen worden gevormd. Warmscheuren bij het lassen kan zich zowel in het lasmetaal manifesteren als in de door warmte beïnvloede zone (12). De belangrijkste oorzaak van warmscheuren bij de hoogvaste staalsoorten moet worden gezocht in het voorkomen van laagsmeltende bestanddelen in de structuur van het materiaal. Indien er in het staal bijvoorbeeld ijzersulfide is gevormd, is het materiaal gevoelig voor warmscheuren. Ijzersulfide heeft niet alleen een relatief laag smeltpunt (ca. 835 C), maar het bevochtigt bovendien in sterke mate de korrelgrenzen van austeniet. Gedurende het lassen van het staal zal een bepaalde zone onmiddellijk naast de las op een zodanig hoge temperatuur komen, dat het ijzersulfide vloeibaar wordt en als vloeibare film op de korrelgrenzen van de austeniet aanwezig is. Gedurende de stolling en de afkoeling van het lasmetaal zullen vervormingen in de las optreden ten gevolge van krimpspanningen. Bij de aanwezigheid van een vloeibare film op de kristalgrenzen kunnen deze gemakkelijk worden opengetrokken en op deze wijze een scheur in het materiaal veroorzaken. De scheuren zijn veelal gering van afmetingen, doch ze kunnen als initiatiepunten voor een verdere scheurvorming worden beschouwd, wanneer het materiaal onder praktijkomstandigheden wordt belast. Afbeelding 5 is een foto van ee.n warmscheur in de door warmte beïnvloede zone van een las in HY80-staal. Door te lassen met een hoge heat-input zal het optreden van warmscheuren in daarvoor gevoelige materialen worden bevorderd. Niet alleen komt daarbij een bredere zone naast de las op hoge temperatuur, maar ook de tijd waarop het materiaal op hoge temperatuur is, neemt toe. Daardoor zal het proces van bevochtiging van de kristalgrenzen intensiever kunnen optreden. De gevoeligheid van een materiaal voor warmscheuren kan worden getest met de buigproef. Eventueel voorkomende warmscheurtjes in het materiaal of in de las zullen zich onder invloed van de buigspanning verder uitbreiden en zullen reeds bij een relatief geringe buighoek aanleiding geven tot visueel waarneembare scheuren. Om de gevoeligheid voor warmscheuren /.c o/o Afb. 6 De in vlo e d van h e t C -gehaite op de m angaan-zw avelverhouding. te verminderen, wordt door de staalleverancier gestreefd naar een kleine hoeveelheid fosfor en zwavel in het staal. Door toevoeging van mangaan wordt de nog aanwezige zwavel gebonden tot mangaansulfide, dat een aanzienlijk hoger smeltpunt heeft dan ijzersulfide en bovendien niet de neiging heeft de kristalgrenzen te bevochtigen. Uit onderzoek is gebleken dat de hoeveelheid mangaan in een staalsoort met een bepaald zwavelgehalte groter moet zijn, naarmate het koolstofgehalte hoger is (afb. 6). c. Koudscheuren. In tegenstelling tot het bovengenoemde warmscheuren treedt koudscheuren op bij relatief lage temperatuur, meestal beneden 300 C. Afb. 5 W arm scheur in d e d o o r w arm te b e ïnvloede zone van een la s in H Y80-staal. Afb. 7 K o udscheuren in een hoeklasverbinding. Pijlen geven lam ellar tears aan.

9 Hoewel het verschijnsel koudscheuren tot op heden niet tot in details wordt begrepen, is zowel uit vele onderzoeken als in de praktijk gebleken, welke factoren het optreden van koudscheuren in een lasverbinding kunnen bevorderen. De bekendheid met deze factoren maakt het mogelijk bij het lassen van de hoogvaste staalsoorten zodanige maatregelen te nemen, dat koudscheuren kan worden voorkomen. Deze scheuren komen vrijwel uitsluitend voor in de door warmte beïnvloede zone van de las (afb. 7). Soms zijn de scheuren niet visueel waarneembaar, soms komen ze wel aan de oppervlakte van de las. Ook in het laatste geval zijn ze vaak moeilijk te zien, doordat de scheuren meestal gesloten zijn omdat ze bij lagere temperatuur werden gevormd. Koudscheuren kunnen zich manifesteren onmiddellijk na het lassen, doch het is eveneens mogelijk dat ze pas één of twee dagen na het lassen worden gevormd. De belangrijkste voorwaarden voor het optreden van koudscheuren zijn: a. De aanwezigheid van spanningen in de lasverbinding. b. De aanwezigheid van waterstof in de door warmte beïnvloede zone van de las. c. De aanwezigheid van een scheurgevoelige structuur (martensiet of bainiet) in de door warmte beïnvloede zone van de las. De kans op koudscheuren wordt met name zeer groot als deze drie factoren zich gelijktijdig voordoen. Wanneer één van de drie factoren doeltreffend kan worden onderdrukt of vermeden, is de kans op het ontstaan van koudscheuren vrijwel niet meer aanwezig. Afb. 8 V erhoogde s c h e u rg e v o e lig h e id in een la sve rb in d in g als g e vo lg van een slechte m aatvoering. Ad a. Als gevolg van de ongelijkmatige krimp in een lasverbinding tijdens het stollen en afkoelen, zullen in de las onvermijdelijk spanningen voorkomen die - afhankelijk van lasomstandigheden zoals plaatdikte, heat-input, lasnaadvorm, de stijfheid van de constructie, eventuele voorwarmtemperatuur, mogelijkheid tot warmteafvoer - plaatselijk hoge waarden kunnen aannemen. Ten gevolge van de aanwezigheid van legeringselementen, die veelal aan de hoogvaste staalsoorten zijn toegevoegd om de beoogde sterkte te bereiken, zal afhankelijk van de optredende warmtecyclus in het materiaal ten gevolge van het lassen een meer of minder grote hoeveelheid martensiet kunnen ontstaan. Martensiet wordt gevormd uit austeniet bij relatief lage temperaturen. Het specifieke volume van martensiet is aanzienlijk groter dan van austeniet. Het is duidelijk dat door deze omzettingen in het materiaal eveneens aanzienlijke spanningen kunnen optreden. Het gehele spanningsniveau in de las kan na verloop van langere tijd nog worden verhoogd, wanneer rest austeniet alsnog wordt omgezet in martensiet. Hiermee wordt voldaan aan de eerste voorwaarde voor het ontstaan van koudscheuren in de las. Voorwarmen van het materiaal en het handhaven van de voorwarmtemperatuur tijdens het lassen (interpasstemperatuur) heeft een gunstige invloed op het niveau van de spanningen in de las, enerzijds doordat minder grote temperatuurverschillen in de las zullen optreden, anderzijds doordat de afkoelsnelheid van het materiaal na het passeren van de lasboog zal afnemen, waardoor de kans op martensietvorming wordt verkleind. De spanningstoestand in een las kan lokaal zeer nadelig worden beïnvloed door de aanwezigheid van kerven. Deze kunnen onder meer worden gevormd door slechte passingen van de te verbinden platen (afb. 8), door het voorkomen van onvoldoende doorlassingen, randinkarteling en slakinsluitingen. Het is in dit verband ook vermeldenswaard, dat half afgelaste verbindingen veel scheurgevoeliger zijn dan geheel voltooide verbindingen. Het verdient daarom bij het lassen van hoogvast staal aanbeveling de voorwarmtemperatuur aan te houden totdat de gehele verbinding is afgelast. Ad b. De invloed van waterstof op het ontstaan van koudscheuren is zeer groot. De belangrijkste bron voor waterstof bij het lassen is water dat door de hoge temperatuur van de lasboog dissocieert tot waterstof en zuurstof. Waterstof is zeer goed oplosbaar in het smeltbad. Tijdens de stolling en afkoeling van het smeltbad moet een groot deel van de waterstof ontwijken, doordat de oplos- Alb. 9 V erhoogde s c h e u rg e vo e lig h e id van een nie t geheel afgelaste stom pe verbinding. oplosbaarheid waterstof Afb. 10 De o p lo sb aarh e id van w a te rsto f in staal (schem atisch). baarheid van waterstof in vloeibaar staal veel groter is dan in austeniet of ferriet (afb. 10). Door de relatief hoge afkoelsnelheden die bij het lassen optreden, krijgt de aanwezige waterstof onvoldoende gelegenheid te ontwijken. De waterstofatomen diffunderen in het materiaal naar plaatselijk aanwezige microholten, zoals slakinsluitingen en dislocaties. Bij lagere temperatuur vormen de waterstofatomen in die insluitingen waterstofmoleculen, die niet meer kunnen ontwijken. In microholten kunnen daardoor zeer hoge drukken ontstaan, waardoor materiaalbreuk kan worden ingeleid. Op deze wijze zou staal met een zeer laag zwavelgehalte koudscheurgevoelig kunnen zijn, omdat het aantal mangaansulfidedeeltjes dermate gering is, dat de druk van de waterstof in de holten rondom deze deeltjes (mangaansulfide heeft een hogere uitzettingscoëfficiënt dan staal) zeer hoge waarden kan bereiken. De belangrijkste bronnen voor de vorming van waterstof bij hét lassen zijn: de bekleding van elektroden, laspoeders, de vulling van gevulde draad, roest op de plaat en op de draadelektrode, vuil en vet op de plaat. Het verdient daarom aanbeveling roest en vuil grondig van de plaat te verwijderen alvorens te lassen. Voorzover het het lassen met elektroden betreft, moeten voor deze staalsoorten basische elektroden worden gebruikt. Door de wijze van fabriceren bevat de bekleding van deze elektroden zeer weinig water. Vanzelfsprekend moet aan S. en W. - 43e jaargang no

10 810 door de chemische samenstelling van het materiaal, de gebruikte heat-input bij het lassen en de afkoelsnelheid van het materiaal aansluitend op het lassen. Voorwarmen van het materiaal vóór het lassen heeft een gunstig effect. De hoeveelheid martensiet kan daardoor vaak binnen redelijke grenzen worden gehouden. Uit het voorgaande blijkt, dat de hoogvaste staalsoorten niet met een te hoge heat-input moeten worden gelast, omdat daarbij de kans op warmscheuren toeneemt, terwijl bovendien kristalgroei kan optreden in de door warmte beïnvloede zone in zodanige mate, dat ter plaatse de kerftaaiheid van het materiaal beneden een gewenst niveau daalt. Het lassen met een te lage heat-input daarentegen vergroot de kans op koudscheuren. Soms wordt door de leverancier van het plaatmateriaal aangegeven hoe groot de maximale en de minimale heat-input bij het lassen mogen zijn om problemen te voorkomen. Dit is echter lang niet altijd het geval. De verbruiker zal dan min of meer proefondervindelijk moeten vaststellen welke de meest optimale lascondities voor een bepaalde staalsoort zijn. BEPALEN VAN DE LASPROCEDURE Een veel gebruikt hulpmiddel bij het bepalen van de lasomstandigheden voor een bepaalde staalsoort is het zogenaamde koolstofequivalent. De meest gebruikte formule hiervoor luidt: CE = C Mn C r+ M o + V. Ni + Cu de opslag van deze elektroden veel zorg worden besteed om het door de leverancier veelal gewaarborgde lage watergehalte te' handhaven. Voor basische gevulde draden geldt dit evenzeer, hoewel de gevoeligheid voor vochtopname van een gevulde draad veel geringer is dan van een elektrode. Als lasprocessen moeten in dit verband het MIG-lassen en het TIG-lassen worden genoemd. Beide processen geven een neersmelt waarin zeer weinig waterstof voorkomt, mits de draad van goede kwaliteit is en de te lassen platen schoon zijn. Het verwarmen van het plaatmateriaal alvorens te lassen heeft een gunstige invloed, omdat de waterstof daarbij meer gelegenheid krijgt uit de las te ontwijken. Bij staalsoorten, die zeer gevoelig zijn voor koudscheuren is het zinvol de voorwarmtemperatuur gedurende enige tijd na het lassen te handhaven. Ad c. Zoals reeds eerder is vermeld, is de kans op aanwezigheid van martensiet in de door warmte beïnvloede zone bij de hoogvaste staalsoorten aanzienlijk groter dan bij ongelegeerd constructiestaal. De bekende TTT-diagrammen kunnen weliswaar een indicatie geven omtrent de te verwachten hoeveelheid martensiet en de daarbij behorende opharding onder bepaalde iasomstandigheden, doch deze indicatie is te vaag om van daaruit een lasprocedure op te stellen. De hoeveelheid martensiet, die in een bepaald materiaal in de door warmte beïnvloede zone van een las kan worden gevormd, wordt voornamelijk bepaald Op basis van de chemische analyse van het materiaal kan het CE worden berekend. Is het CE kleiner dan 0,41 dan behoeft in het algemeen geen speciale voorzorg genomen te worden ten aanzien van het lassen. Zou het CE groter zijn dan 0,41 dan zou voorwarmen van het materiaal noodzakelijk zijn. Hoe hoog de voorwarmtemperatuur in dat geval moet zijn, wordt door deze formule niet aangegeven. In bovenstaande formule voor het CE wordt de gevoeligheid voor koudscheuren uitsluitend gerelateerd aan de chemische samenstelling van het betreffende staal. In het voorgaande is echter gebleken, dat ook het waterstofgehalte in de las een zeer belangrijke rol speelt evenals de plaatdikte en de geometrie van de las (afkoelsnelheid). Binnen het kader van het IIW werd in Japan een uitgebreid lasbaarheidsonderzoek uitgevoerd aan een

11 groot aantal verschillende hoogvaste staalsoorten. Aan de hand van dit onderzoek werd een nieuwe lasbaarheidsformule" opgesteld, die de naam scheurfactor" meekreeg. In deze formule wordt naast de chemische samenstelling van het staal waarde toegekend aan de plaatdikte en het waterstofgehalte van het lasmetaal. Afb. 11 De g rootte van d e w arm teafvoer w ordt m ede b e p a a ld d o o r de lasnaadvorm. p _ c + Si Mn Cu Ni Cr Mo V 5B^ J _ c ^ 20 * ^ ^ ^ 6 0 Hierin is t de plaatdikte in mm en H de hoeveelheid waterstof in het lasmetaal in cm3/100 g Voor de normale basische elektroden, die volgens voorschrift worden behandeld, is H ca. 5 cm3/100 g lasmetaal Voor in blik verpakte basische elektroden van Philips kan voor H een waarde van 3 cm3/100 g lasmetaal worden aangehouden. Met behulp van de gevonden scheurfactor kan de voorwarmtemperatuur worden bepaald met behulp van de volgende formule: T = 1440P, (T in C) Toepassing van deze formule leidt in het algemeen tot relatief hoge voorwarmtemperaturen en de formule kan daarom als aan de veilige kant worden beschouwd. De omstandigheid, dat ook de plaatdikte en het waterstofgehalte van het lasmetaal in de formule zijn verwerkt, geeft deze een grotere praktische bruikbaarheid dan de formule voor het koolstofequivalent. Voor de snelheid van afkoelen na het lassen, waardoor de structuur in de door warmte beïnvloede zone naast de las mede wordt bepaald, is echter niet alleen de plaatdikte van belang, doch evenzeer de geometrie van de las (afb. 11). Bij het lassen van een V-naad tussen platen met een bepaalde dikte zal de warmteafvoer voornamelijk plaatsvinden door de twee platen (afb 11a). Bij het lassen van een hoeklas in dezelfde plaatdikte vindt de warmteafvoer plaats in drie richtingen (afb. 11 b). De afkoelsnelheid in de plaat zal daar, onder overigens gelijkblijvende omstandigheden, hoger zijn. In verband daarmee werd van Engelse zijde het begrip..combined thickness" ingevoerd, d,. Voor een bepaalde lasnaadvorm kan dt worden bepaald, zoals in afb. 12 is aangegeven. Met behulp van grafieken, zoals in afb. 13 is weergegeven, kan dan voor een bepaalde te lassen a-hoogte en een gegeven combined thickness de voorwarmtemperatuur worden vastgesteld. In de British Standards BS2642 zijn dergelijke lasvoorschriften nader omschreven en uitgewerkt voor verschillende groepen van staalsoorten. Een bijdrage van Nederlandse origine aan de oplossing van het probleem van koudscheuren zijn de z.g. P.T.A.T.- diagrammen (piek-temperatuur, afkoeltijd), die kunnen worden opgesteld met behulp van lassimulatieproeven. Aan een proefstuk van het te onderzoeken materiaal wordt daarbij een warmtebehandeling gegeven, die overeenkomt met de warmtecyclus die wordt ondergaan door een bepaald punt in de door warmte beïnvloede zone van de las onder bepaalde lasomstandigheden. Het proefstuk kan vervolgens zowel mechanisch als microscopisch worden onderzocht. De lassimulator kan zodanig zijn ingericht, dat aan het proefstuk een bepaalde mechanische belasting wordt gegeven tijdens de warmtebehandeling om krimpspanningen, die tijdens het lassen voorkomen, min of meer te simuleren. Het is duidelijk dat deze methode van lasbaarheidsonderzoek van groot belang kan zijn voor de grotere onderzoekcentra, doch voor de verbruiker van hoogvast staal als regel te omslachtig, te tijdrovend en te duur is. Na vaststelling van de voorwarmtemperatuur en de andere lasparameters op de bovenomschreven wijzen, worden in de praktijk de zogenaamde procedure-tests uitgevoerd. Bij de uitvoering hiervan dient men wel te bedenken, dat de invloed van de nauwkeurigheid van de maatvoering zeer groot kan zijn op de neiging tot scheurvorming. Het verdient dan ook aanbeveling vooropeningen, spleetbreedten, high-low e.d. zo ongunstig aan te houden als bij het lassen van het uit te voeren werk maximaal mag worden verwacht. Ook de andere belangrijke lasomstandigheden dienen in de meest ongunstige zin te worden aangehouden. Het is van groot belang dat de lassers die het eigenlijke werk moeten uitvoeren ook deze procedure-tests lassen, opdat ze vertrouwd raken met de speciale problemen van het verwerken en het lassen van hoogvaste staalsoorten. Ook het aanhouden van de vooraf bepaalde voorwarmtemperatuur is van groot belang. Zo bleek uit een onderzoek van Winn, dat een bepaalde staalsoort onder bepaalde omstandigheden bij een voorwarmtemperatuur van 100 C een sterke neiging tot koudscheuren vertoonde; bij een voorwarmtemperatuur van 140 C trad geen koudscheuren meer op. Het verdient dan ook aanbeveling de plaattemperatuur na het voorwarmen en tijdens het lassen te meten en niet te veel op het gevoel af te gaan. TE GEBRUIKEN LASPROCESSEN EN TOEVOEGMATERIALEN Algemeen gesproken kunnen alle lasprocessen worden toegepast voor het lassen van hoogvaste staalsoorten. dc= d i +d2 + d3 Afb. 12 B e p a lin g van de g e co m b in e e rd e plaatdikte d c T r 'o. Afb. 13 V erband tussen g e co m b in e e rd e plaatdikte, voorw a rm te m p e ra tu u r en a-hoogte van hoekiassen in C -M n staalsoorten (B S. 2642).

12 Tabel V Elektrodetype A.W.S.- aanduiding nominale chemische samenstelling charpy-v treksterkte rekgrens _ spanningsarr C Mn Si Mo Ni Cr N/mm1 N /m m ' C Joule gloeien' Ph ps 36S E7016 0,08 0,8 0, X Ph ps 36G E7015 0,08 0, X Ph ps 36D E7016 0,07 0,8 0, X Ph ps 35 E7018 0,04 1,0 0, X Ph ps 56 E7016 0,08 1,0 0, X Ph ps 56S E7016 0, , X Ph ps C6 E7028 0,06 1,0 0, X Ph ps C6H E7028 0,08 1,0 0, X Ph ps C57 E7028 0,08 0,8 0, X Ph ps 27 E7016 0,09 1,0 0, X Ph ps 27H E7018 0,09 1,0 0, X Ph ps 75 E7016-C1 0,07 0,5 0,4 2, X Ph ps C75 E7028-C1 0,07 0, , X Ph ps 88 E8018G 0,12 1,2 0,4 0, , ,, X Ph ps 98 E9018M 0,08 0,9 0,4 0,25 1,6 0, X Ph ps 108 E10018M 0,08 1,0 0,4 0,4 1, X Ph ps 118 E11018M 0,08 1,6 0,4 0,4 2,0 0, X Ph ps C118 E11028M , ,4 2,0 0, Massieve draad PZ 6000 E70S-6 0, X PZ 6008 E70S-5 0,10 1,2 0.4 ( + Al) X PZ , , ,6 0, ,, 70 X Gevulde draad PZ 6130* E70T-5 0,06 1, X PZ , ,3 0,4 2, X PZ ,10 1, X PZ 6137** , , * De kerftaaiheld van het lasmetaal bij -2 0 C blijft goed na spanningsarm gloeien indien een kruisje in het betreffende vakje is geplaatst. Deze draad Is alleen geschikt voor elektrogas-lassen. *** Van de gevulde draad PZ 6130 is alleen de neersmelt van diameter 1,6 mm bestand tegen spanningsarm gloeien. De toepassing van bepaalde lasprocessen kan echter worden beperkt door de minimale en/of de maximale heat-input, die bij het lassen van het betreffende staal mag worden toegepast. Voor de staalsoorten met een rekgrens tot 500 N/mm2 betekent dit, dat in het algemeen alle processen die worden toegepast voor het ongelegeerde constructiestaal, kunnen worden gebruikt. Lasparameters, zoals lasstroom, hoogspanning en voortloopsnelheid, zullen soms een aanpassing behoeven om gedurende het lassen niet te veel of te weinig warmte aan het materiaal toe te voeren. Meestal kan echter worden volstaan met het voorwarmen van het materiaal, met name in de grotere plaatdikten. Voor staalsoorten met een,hogere rekgrens dan 500 N/mm2 (quenched and tempered steels) wordt het aantal bruikbare lasprocessen duidelijk beperkt. Handlassen met beklede elektroden wordt het meest toegepast, enerzijds omdat de flexibiliteit van dit lasproces met betrekking tot de heat-input zeer groot is, anderzijds omdat de verkrijgbaarheid van beklede elektroden in de verschillende sterkteklassen groter is dan het geval is bij toevoegmaterialen voor andere lasprocédés. Ook het gasbooglassen (MIG-lassen) is een uitermate geschikt booglasproces voor het lassen van hoogvaste staalsoorten. Niet alleen is het proces in principe zeer waterstofarm, ook de heat-input is binnen zeer ruime grenzen instelbaar (short-arc-lassen met dunne massieve draad voor een lage heat-input, sprayarc-lassen zowel met massieve als met gevulde draad voor grotere neersmeltsnelheden bij hogere heat-input). De verkrijgbaarheid van massieve draadelektroden voor het MIG-lassen laat momenteel te wensen over; de keuze is vrij beperkt. De ontwikkeling van goede gevulde draden voor het lassen van hoogvaste staalsoorten is in dit opzicht veel verder gevorderd; zie ook tabel V. Wanneer de minimaal en maximaal toe te passen heat-input gedurende het lassen bekend zijn, kan men daaruit de toe te passen lasparameters, zoals lasstroom, hoogspanning en voortloopsnelheid gemakkelijk bepalen met behulp van de volgende formule: E x I x 60 Warmte-inbreng = Hierin is E - hoogspanning in V I - lasstroom in A S - voortloopsnelheid in cm/min. De warmte-inbreng wordt dan gevonden in joule/cm. Deze formule geeft de theoretische heat-input weer, met verwaarlozing van de energie, die verloren gaat door straling enz. Desondanks wordt de formule in de praktijk veel gehanteerd. De eigenlijke heat-input zal dan wat kleiner zijn dan de berekende. Tabel V geeft een overzicht van de in het Philips-programma beschikbare elektroden en massieve en gevulde draden voor het lassen van de hoogvaste staalsoorten. Voor zover het elektroden en gevulde