På ritningar inom byggsektorn står ofta beskrivit att tillsatsmaterialet skall vara likvärdigt med grundmaterialet. Så länge vi håller oss till sträckgränser på 355 MPa för stål inom byggsektorn är detta ett ickeproblem, men när bättre stålkvalitet eller slagsegheter på -20°C föreskrivs så krävs att tillverkaren börjar tänka.
Historik
Historiskt sätt så har vi i de nordligaste delarna av Europa använt stål med högre sträckgränser i våra stålkonstruktioner än i sydligare delar av kontinenten. Detta har också inneburit att vi använder andra typer av elektroder än övriga Europa. En anledning till detta kan vara Sandvik och SSAB:s utveckling inom stål samt ESAB och ELGAs elektrod utveckling.
Problembeskrivning
Den vanligaste stålsorten vi idag använder har beteckningen S355J2. Detta innebär stål med 355 MPa i sträckgräns och slagseghets testat vid -20°C och 27 Joule energiupptagningsförmåga.
Bland elektroder är vanligt förekommande belagda elektroder inom montage av stålkonstruktioner t.ex. ESAB OK 48.00 och ELGA P48S samt trådelektroder så som t.ex. ESAB Aristorod 12.50, ELGA Elgamatic 100 och Grytgöl GB 74 och rörelektroder som ESAB Tubrod 15.14, NST SM3A. Dessa elektroder har alltid varit ”lika bra eller lite bättre” och därmed uppfyllt kravet att elektroden skall vara minst lika bra som grundmaterialet.
Vi står nu inför ett generationsskifte gällande kvalitén på stålet. Inom några år kommer vår standardkvalitet förmodligen att vara 420 eller 460 MPa i sträckgräns. Anledningen är bl.a. att få ner vikter gällande transporter eller få ner godstjockleken för att minska totalkostnaderna för byggnationen. Andra positiva effekter är t.ex. att mindre modeller på lyftkranar kan användas samt fler balkar/pelare kan transporteras på samma transport tillbyggarbetsplatsen.
Det som händer när stålets sträckgräns höjs är att även andra elektroder måste användas, men vilka elektroder krävs när sträckgränsen ökar?
Klassificeringens uppbyggnad
Belagda elektroder för lågkol stål är klassificerade enligt en standard, som heter ISO 2560-A. Klassningen för vårt lands vanligaste belagda elektrod ESAB OK 48.00 är E 42 4 B 42 H5. Betydelsen är följande:
E = Belagd elektrod
42 = Beteckning för hållfasthet och förlängning (420 MPa i sträckgräns)
4 = Beteckning för slagseghet för helsvetsgodset (Temperaturen för provning av slagseghet -40°C och 47 Joule energiupptagning)
B = Beteckning för höljestypen ( I detta fallet basiskt hölje)
4 = Beteckning för svetsgodsutbyte och strömart (Utbyte 105-125% och likström)
2 = Beteckning för svetslägen (lämplig för svetslägena PA, PB, PC, PD, PE och PF)
H5 = Beteckning för vätetal helsvetsgods (Vätetalet 5 ml/100 g svetsgods d.v.s. fukthalten för elektroden)
Om en klassificering för t.ex. trådelektrod (homogentråd) enligt ISO 14341 studeras så är uppbyggnaden likvärdig med den belagda elektroden på både sträckgräns och provningstemperatur. Exempelvis ESAB Aristorod 12.50:
G = Solidtråd
42 = Beteckning för hållfasthet och förlängning (Elektroden klassad med sträckgräns 420MPa).
4 = Beteckning för slagseghet för helsvetsgods. (Testat vid -40°C och minst 47 Joule energiupptagningsförmåga)
M21 = Beteckning för skyddsgas (Blandgas enligt ISO 14175)
3Si1 = Beteckning för kemisk sammansättning hos tråd
Om vi går till en högre sträckgräns så kommer detta att innebära att våra vanligaste elektroder på marknaden inte längre kan användas för stålkonstruktioner med en stålkvalitet med sträckgräns på 460 MPa.
Summering
Konstruktörer, som arbetar med kravställning av stålkonstruktioner samt tillverkare av stålkonstruktioner måste i framtiden, när stålkvalitén ändras vara beredda på att göra en bättre specifikation samt teknisk genomgång före projektet startas för att säkerställa att slutprodukten verkligen uppfyller ställda krav.
Källa:
ESAB Svetshandbok sjuttonde upplagan,
EKS 11 – Boverkets Konstruktionsregler – BFS 2019:1.
Författare
Björn Lindhe, IWE – Svetsingenjör,
