Naar de inhoud

A36, S355 of A514: wat de staalsoort doet met de prijs van uw lasconstructie

Materiaal is de post op een offerte voor een lasconstructie die het makkelijkst te lezen is, en de post die inkopers het vaakst te zwaar laten wegen. De plaatprijs is zichtbaar. Wat de staalsoort doet met lassen, voorwarmen, vervorming en verspanen is dat niet, en het is meestal groter.

De groepen

Ongelegeerd constructiestaal: ASTM A36, EN S235JR. De standaard. Goedkoop, overal verkrijgbaar, vergevingsgezind bij het lassen, geen voorwarmen bij normale doorsneden. Vloeigrens rond 235 tot 250 MPa. Grove vlakheid in gewalste toestand, laat dus bewerkingstoegift staan.

Constructiestaal met hogere sterkte: ASTM A572 Grade 50, EN S355J2. Ongeveer 50 procent meer vloeigrens voor een bescheiden meerprijs. Nog steeds lasbaar met dezelfde processen, met meer aandacht voor de warmte-inbreng bij dikkere doorsneden. S355J2 heeft een voorgeschreven kerfslagproef bij min 20 °C, wat telt als de tekening of de toepassing taaiheid vraagt. Dit is de werkpaardstaalsoort voor machineframes en zware constructies.

Veredeld: ASTM A514, EN S690QL. Vloeigrens rond 690 MPa. Gekocht als gewicht telt: hijsconstructies, gieken, mobiel materieel. Het brengt echte laseisen mee. Voorwarm- en tussenlaagtemperatuur worden bewaakt en zijn niet optioneel, het toevoegmateriaal is afgestemd en waterstofarm, en de warmte-inbreng is aan beide kanten begrensd, omdat te weinig de verbinding te snel laat afkoelen en te veel de warmte-beïnvloede zone zachter maakt. Een warmtebehandeling na het lassen kan de veredeling tenietdoen, dus het plan voor spanningsarm gloeien moet met de staalsoort in gedachten worden bepaald.

Slijtvast: Hardox 400 en 450, AR400. Gekocht voor standtijd, niet voor sterkte. Gelast binnen de grenzen voor warmte-inbreng en voorwarmen die de plaatfabrikant publiceert, omdat overschrijding de hardheid bij de las wegneemt waarvoor u hebt betaald. Meestal gebruikt als slijtvlak op een constructie van ongelegeerd staal en niet voor het hele onderdeel.

RVS 304L en 316L. Een heel ander gesprek, behandeld in de gids over RVS-lasconstructies.

Aluminium 6061 en 5083. Ook anders, en het probleem van de warmte-beïnvloede zone wordt hier behandeld.

Sterkte versus stijfheid, de fout die u moet vermijden

Deze kost echt geld.

Alle constructiestaalsoorten hebben in wezen dezelfde elasticiteitsmodulus, ongeveer 200 GPa. De vloeigrens verschilt over de bovenstaande soorten met een factor drie. De elastische stijfheid verschilt helemaal niet.

Dus:

  • Wordt het onderdeel bepaald door sterkte, dan kunt u met een hogere staalsoort dunnere plaat gebruiken en gewicht, lasmetaal en verspaning besparen.
  • Wordt het onderdeel bepaald door stijfheid of doorbuiging, dan levert een hogere staalsoort u niets op. Dunnere plaat met hoge sterkte buigt meer door, niet minder. U hebt hoogte van de doorsnede en geometrie nodig, geen betere staalsoort.

Machinebedden, portalen en alles waarbij nauwkeurigheid onder belasting telt, worden meestal door stijfheid bepaald. Hijsconstructies en dragende delen worden meestal door sterkte bepaald. Wie dit omdraait, krijgt ofwel een zwaar, duur onderdeel ofwel een frame dat doorbuigt.

Wat de staalsoort verderop in het proces doet

Groep Lassen Vervorming Verspanen
A36, S235 Eenvoudig, geen voorwarmen bij normale doorsneden Gemiddeld Eenvoudig, maar walshuid is schurend
A572 Gr 50, S355 Dezelfde processen, strakkere warmtebeheersing Vergelijkbaar met ongelegeerd Vergelijkbaar, iets harder
A514, S690QL Beheersing van voorwarm- en tussenlaagtemperatuur, afgestemd toevoegmateriaal, waterstofbeheersing Vergelijkbaar, maar reparaties zijn meer beperkt Harder, langzamer, meer gereedschapsslijtage
Hardox, AR400 Grenzen voor warmte-inbreng, voorwarmen volgens plaatfabrikant Gemiddeld Hard. Vaak geslepen in plaats van gefreesd

Het praktische punt is dat de overstap van A36 naar A514 de opdracht niet 30 procent duurder maakt omdat de plaat 30 procent meer kost. Hij voegt voorwarmtijd, toezicht, kosten van toevoegmateriaal, langzamer verspanen en een beperktere reparatieroute toe.

Bewust staalsoorten combineren

Dat is gangbaar en meestal juist. Een constructie van ongelegeerd staal met een slijtvast slijtvlak, of een frame van S355 met afschermingen en beugels van A36, zet het dure materiaal alleen daar waar het werk doet.

Het vraagt wel dat de tekening expliciet vermeldt welk deel welke staalsoort is en welke lasmethode voor de verbindingen daartussen geldt, omdat een verbinding tussen ongelijke materialen een eigen kwalificatiegeval is.

Vlakheid en diktetolerantie van plaat

Twee feiten die mensen verrassen:

Warmgewalste plaat komt binnen met een vlakheidstolerantie die grof is vergeleken met alles waarop u zou verspanen. Die tolerantie zit al in het onderdeel voordat er één las is gemaakt, en het is een van de redenen dat bewerkingstoegift niet optioneel is.

Ook de plaatdikte heeft een tolerantie. Vraagt een ontwerp een precieze dikte op een vlak, dan wordt die verspaand. Een nominale plaatdikte als eindmaat opgeven is een veelvoorkomende tekenfout.

Een korte keuzeregel

  • Bepaald door stijfheid, afmetingen niet beperkt: A36 of S355, meer hoogte van de doorsnede.
  • Bepaald door sterkte, gewicht telt: S355, of A514 als de gewichtsbesparing de laskosten rechtvaardigt.
  • Slijtvlak: constructie van ongelegeerd staal met een slijtvast vlak.
  • Corrosie telt: 316L, en reken op wat RVS met zich meebrengt.
  • Taaiheid bij lage temperatuur voorgeschreven: een staalsoort met kerfslagproef, zoals S355J2, en vermeld dat op de tekening.

Stuur uw tekening met de staalsoort vermeld en wij koppelen die aan bedrijven die gekwalificeerd zijn om die soort te lassen.

Veelgestelde vragen

Is staal met hogere sterkte altijd duurder in totaal?

Niet altijd. A514-plaat kost meer per kilogram, maar als u daardoor dunnere doorsneden kunt gebruiken, kunnen totaalgewicht, lasvolume, bewerkingstijd en transport allemaal dalen. Waar het meestal verliest, is bij onderdelen die door stijfheid worden bepaald en niet door sterkte, omdat alle staalsoorten in wezen dezelfde elasticiteitsmodulus hebben.

Kan ik A36 vervangen door S355 om gewicht te besparen?

Bij een onderdeel dat door sterkte wordt bepaald vaak wel. Bij een onderdeel dat door stijfheid wordt bepaald niet. De doorbuiging hangt af van de elasticiteitsmodulus en de geometrie van de doorsnede, en de modulus is voor alle constructiestaalsoorten ongeveer gelijk, dus dunnere plaat met hoge sterkte buigt meer door.

Verandert de staalsoort de laskosten?

Ja. Staalsoorten met hogere sterkte en veredelde staalsoorten brengen voorwarmen, beheersing van de tussenlaagtemperatuur, keuze van toevoegmateriaal en soms waterstofbeheersing mee. Dat betekent langzamer lassen en meer toezicht, en dat ziet u terug in de uren.

Hebt u een offerte nodig voor dit onderdeel?

Stuur de tekening. Wij koppelen u aan maximaal 3 bedrijven die het onderdeel in eigen huis lassen en verspanen, en wij antwoorden binnen 24 werkuren.

Laat u koppelen aan een lasbedrijf

Verder lezen