Backinggas bij orbitaal lassen: restzuurstof, spoeltijden en aanloopkleuren

Allgemein

Bij het lassen van rvs-buizen telt niet alleen de naad aan de buitenkant – de wortel binnenin de buis heeft bescherming tegen zuurstof nodig, anders ontstaan aanloopkleuren en stort de corrosiebestendigheid in. Daarvoor dient het formeren (wortelbescherming): het vullen van het buisinwendige met beschermgas vóór en tijdens het lassen.

Waarom aanloopkleuren meer dan optiek zijn

Roestvast staal dankt zijn bestendigheid aan de passieve chroomoxidelaag. Vanaf zo'n 250 °C groeit die laag onder invloed van zuurstof ongecontroleerd en verarmt het onderliggende metaal aan chroom – zichtbaar als aanloopkleuren van strogeel via bruin tot blauw. Hoe donkerder de kleur, hoe sterker de chroomverarming en hoe gevoeliger de zone voor putcorrosie. In farma- en halfgeleiderinstallaties geldt daarom meestal: wortel metallisch blank, hooguit licht strogeel.

De restzuurstofvraag

De vuistwaarden uit de praktijk: bij 50 ppm O₂ blijft de wortel bij de meeste austenitische stalen vrij van aanloopkleuren, onder 20 ppm zit u veilig, halfgeleider- en farmaspecificaties eisen vaak ≤ 10 ppm. Boven 200–500 ppm ontstaan duidelijke verkleuringen. Gemeten wordt met de restzuurstofmeter aan de uitgang – niet aan de ingang, want beslissend is wat werkelijk bij de lasplaats aankomt.

Spoeltijd: rekenen in plaats van gokken

Van lucht (209.000 ppm O₂) naar 20 ppm zijn zo'n 9,3 volumewisselingen nodig – bij een DN50-buis van 10 m is dat ongeveer 20 liter spoelvolume. Met 10 l/min backinggas betekent dat: bijna 20 minuten formeren voordat de eerste boog ontsteekt. Wie na 5 minuten begint, last bij enkele duizenden ppm. De Spoeltijd-calculator voor gasleidingen rekent dit voor elke buisgeometrie uit; voor de controle van het vocht in het gas helpt de Dauwpunt-ppm-calculator (vocht in gassen).

Welk backinggas?

Argon 4.6 is de allrounder – zwaarder dan lucht, vult van onderaf. Stikstof-waterstofmengsels (90/10) zijn goedkoper en de waterstof werkt reducerend, maar ze zijn ongeschikt voor ferritische en duplexstalen (waterstofverbrossing) en voor titaan. Zuivere stikstof kan bij austenitische stalen, maar is taboe bij stikstofgevoelige materialen. Bij twijfel: argon.

De meest voorkomende formeerfouten

  • Te vroeg gelast: spoeltijd niet afgewacht of nooit gerekend – de klassieker
  • Te hoge flow: turbulentie zuigt lucht door de wortelspleet aan; formeren betekent zacht stromen (vuistwaarde 5–12 l/min naar doorsnede) met lichte overdruk, niet blazen
  • Te vroeg uitgezet: naspoelen tot de naad onder ca. 250 °C is afgekoeld – anders ontstaan de kleuren ná het lassen
  • Lekkende afdammingen: dammen van papier en plakband in plaats van oplosbare dammen of spoelkamers laten lucht binnenstromen
  • O₂ op de verkeerde plek gemeten: altijd aan de uitgang bij de lasplaats; pas lassen als de doelwaarde stabiel staat

Conclusie

Formeren is toegepaste spoelrekening plus geduld: volume bepalen, volumewisselingen rekenen, restzuurstof meten, na het lassen laten doorstromen. Wie deze vier punten aanhoudt, krijgt reproduceerbaar blanke wortels – en bespaart zich het beitsen of in het ergste geval het uitslijpen van de naad.