Slecht lassen: hoe te detecteren, voorkomen en repareren?

Lassen is de ruggengraat van moderne constructie en productie en verbindt alles van wolkenkrabbers en bruggen tot pijpleidingen en precisie-machines. De integriteit van een lasverbinding is van het grootste belang, aangezien een defecte las de structurele veiligheid in gevaar kan brengen, kan leiden tot materiaal falen en kan resulteren in catastrofale financiële of menselijke kosten. Het begrijpen van slecht lassen - de vormen, oorzaken, detectie en herstel - is essentieel voor elke professional die betrokken is bij fabricage of inspectie. Een "slechte las" wordt technisch aangeduid als een lasfout of discontinuïteit, een onvolkomenheid die de vastgestelde codes en normen (zoals die van AWS of ISO) schendt.

Hoe slecht lassen te detecteren: de inspectiehiërarchie

Het detecteren van slechte lassen omvat een reeks technieken, van de eenvoudigste visuele inspectie tot geavanceerde niet-destructieve testen (NDT). De gekozen methode hangt af van de kritiek van de component en de aard van het defect dat wordt gezocht.

Visuele inspectie (VT)

De eerste en meest cruciale stap is een grondige visuele inspectie. Veel voorkomende defecten zijn oppervlaktebrekend en zichtbaar met het blote oog, vaak met behulp van een vergrootglas, zaklamp en lasmaten.

• Oppervlaktefouten: Zoek naar Scheuren, dit is het meest ernstige defect en kan longitudinaal, transversaal of op kraters gebaseerd zijn. Zoek naar Ondersnijding, een groef gesmolten in het basismetaal naast de teen van de las, die de effectieve dikte van het basismateriaal vermindert. Overlap is een toestand waarbij het lasmetaal over de teen uitloopt zonder te versmelten met het basismetaal. Porositeit verschijnt als kleine gaatjes of gaszakken op het oppervlak. Spetters (kleine metalen druppels) zijn meestal cosmetisch, maar kunnen onjuiste parameters aangeven. Overmatige versterking of een onregelmatig rupsprofiel suggereert een slechte techniek of warmtebeheersing.

Niet-destructief testen (NDT)

Wanneer defecten intern of subtieler zijn, worden NDT-methoden gebruikt om de structurele integriteit te verifiëren zonder het onderdeel te beschadigen.

• Penetrant testen (PT) of kleurstofpenetrant inspectie (DPI): Gebruikt voor het detecteren van oppervlaktebrekende scheuren en porositeit. Een vloeibare kleurstof wordt aangebracht, waardoor deze in de fouten kan weken, en vervolgens wordt een ontwikkelaar gebruikt om de kleurstof eruit te trekken, waardoor het defect zichtbaar wordt.

• Magnetisch deeltjestesten (MT) of magnetisch deeltjesinspectie (MPI): Gebruikt op ferromagnetische materialen (zoals staal) om zowel oppervlakte- als licht sub-oppervlakte discontinuïteiten te detecteren. Er wordt een magnetisch veld aangebracht en ijzerdeeltjes worden over het gebied gestrooid; fouten veroorzaken een fluxlekkage die de deeltjes aantrekt, waardoor het defect wordt beschreven.

• Ultrasoon testen (UT): Deze techniek maakt gebruik van hoogfrequente geluidsgolven om de las te penetreren. Het geluid reflecteert van interne defecten (zoals Gebrek aan fusie, Onvolledige penetratie, of interne Slakinsluitingen), waardoor technici de fout kunnen lokaliseren en de grootte ervan kunnen bepalen.

• Radiografisch testen (RT) of röntgen/gammastralen: Deze methode produceert een afbeelding (radiografie) van de interne structuur van de las. Het is uitstekend geschikt voor het detecteren van volumetrische defecten zoals porositeit, interne insluitsels en holtes, maar minder effectief voor strakke, vlakke fouten zoals scheuren.

Hoe slecht lassen te voorkomen: hoofdoorzaakvermindering

Preventie is altijd kosteneffectiever en veiliger dan reparatie. Bijna alle lasfouten zijn afkomstig van drie hoofdcategorieën: slechte lasvoorbereiding, onjuiste lasparameters of slechte techniek van de operator.

Juiste voorbereiding en montage

• Schoonheid is cruciaal: Het basismetaal moet zorgvuldig worden gereinigd om roest, aanslag, vocht, olie, verf en vuil te verwijderen. Verontreinigingen introduceren onzuiverheden en gas in het lasbad, wat leidt tot porositeit en insluitsels.

• Voegontwerp en montage: Zorg ervoor dat de voeggeometrie (afschuining, wortelvlak, wortelspleet) correct is en consistent is met de goedgekeurde lasprocedure specificatie (WPS). Juiste uitlijning en klemming minimaliseren het risico op vervorming en zorgen ervoor dat de boog de wortel van de verbinding kan bereiken om volledige penetratie te bereiken.

• Opslag en hantering van verbruiksartikelen: Elektroden, flux en vuldraad moeten worden opgeslagen in droge, gecontroleerde omgevingen. Vochtverontreiniging is een primaire oorzaak van door waterstof geïnduceerde scheuren en porositeit.

Optimaliseren van lasparameters

• Warmte-inbreng en reissnelheid: Onvoldoende warmte-inbreng en een te snelle reissnelheid leiden tot Onvolledige fusie en Onvolledige penetratie. Omgekeerd kan overmatige hitte en langzaam reizen Ondersnijding, Doorbranding, of vervorming veroorzaken. De ampèrage, spanning en reissnelheid moeten in evenwicht zijn.

• Afschermgas: De stroomsnelheid van het afschermgas moet correct worden ingesteld. Te weinig zorgt voor verontreiniging van de atmosfeer (wat leidt tot porositeit), en te veel kan turbulentie veroorzaken die omgevingslucht aantrekt.

• Polariteit en ampèrage: Deze instellingen moeten overeenkomen met het specifieke materiaal, de elektrode en het proces (bijv. GMAW, SMAW) dat wordt gebruikt om een stabiele boog en een goede metaaloverdracht te garanderen.

Lassertechniek en training

• Booglengte en hoek: Het handhaven van de juiste booglengte zorgt voor gecontroleerd smelten en metaaloverdracht. De juiste werk- en reishoeken zijn essentieel om defecten zoals ondersnijding en slakinsluiting te voorkomen.

• Kratersbeheer: Scheuren ontstaan vaak in de krater wanneer de boog abrupt wordt beëindigd. Lassers moeten een geleidelijke uitlooptechniek of back-step methode gebruiken om de krater te vullen voordat de boog wordt verbroken.

• Reiniging tussen passes: Bij meerlaags lassen moet alle slak volledig worden verwijderd tussen de passes om Slakinsluitingen te voorkomen.

Hoe slecht lassen te repareren: herstel

Zodra een defect is gedetecteerd en geïdentificeerd, wordt de reparatieprocedure beheerst door codes en normen, maar volgt doorgaans een strikt proces om ervoor te zorgen dat de uiteindelijke reparatie goed is.

• Defectverwijdering: Het gehele defecte gebied moet volledig worden verwijderd. Dit gebeurt meestal door slijpen, boog-luchtgouwen of chippen, gevolgd door een laatste, fijne slijping. De technicus moet ervoor zorgen dat geen enkel deel van de oorspronkelijke fout overblijft. NDT (vaak MT of PT) wordt uitgevoerd na verwijdering om te verifiëren dat de scheur of insluiting volledig is verdwenen.

• Oppervlaktevoorbereiding: De groef die door het verwijderingsproces is gecreëerd, moet worden gereinigd (zoals de initiële voegvoorbereiding) om alle slijpresten, aanslag en verontreinigingen te verwijderen.

• Opnieuw lassen: Het gebied wordt vervolgens opnieuw gelast volgens de originele, goedgekeurde WPS. Het is cruciaal om de juiste voorverwarming (indien vereist) en de juiste lasparameters te handhaven om te voorkomen dat er nieuwe defecten ontstaan.

• Eindinspectie: De gerepareerde las wordt onderworpen aan hetzelfde inspectieniveau als de originele las, inclusief visuele inspectie en, vaak, dezelfde NDT-methoden (PT, MT, UT of RT) om de reparatie te certificeren.

Kortom, het bereiken van hoogwaardige lassen is een geïntegreerd proces dat zorgvuldige voorbereiding, strikte naleving van een gekwalificeerde procedure, vakkundige uitvoering door de lasser en rigoureuze inspectie vereist. Door te focussen op de oorzaken van veelvoorkomende defecten en het implementeren van een robuuste detectie- en reparatiestrategie, kunnen fabrikanten de betrouwbaarheid, veiligheid en levensduur van hun gelaste componenten garanderen.