Wat is lasporositeit en hoe kan dit worden voorkomen?

Wat is lasporositeit?

Lasporositeit is een lasdefect dat wordt veroorzaakt door de absorptie van stikstof-, zuurstof- en waterstofgassen die in het gesmolten lasbad zijn opgesloten en vrijkomen tijdens het stollen, waardoor holtes of poriën op het oppervlak of in de lasrups ontstaan. Porositeit kan optreden op het oppervlak van een las of in de lasrups.

De opname van stikstof en zuurstof in het smeltbad is meestal te wijten aan een slechte gasafscherming. Porositeit kan willekeurig zijn:willekeurig georiënteerd, ongelijke afstanden. Het kan ook worden geïsoleerd:op een afstand van 2,5 cm van alle kanten.

Porositeit is de aanwezigheid van holtes in het lasmetaal veroorzaakt door het invriezen van gas dat vrijkomt uit het smeltbad terwijl het stolt. De porositeit kan verschillende vormen aannemen:

• Gedistribueerde porositeit – Poriën die over de las zijn verdeeld.
• Oppervlaktebrekende poriën – Poriën die het oppervlak breken.
• Wormgat – Verlengde poriën die op de röntgenfoto lijken op een visgraatpatroon
• Kraterpijpen – Een krimpholte aan het einde van de Weld Run veroorzaakt door krimp tijdens het stollen.

Oorzaak en preventie van defecten bij het lassen

1. Verdeelde porositeit en oppervlakteporiën

Verdeelde porositeit wordt normaal gesproken gevonden als fijne poriën door de lasrups. Oppervlaktebrekende poriën duiden meestal op een grote hoeveelheid verdeelde porositeit. Het wordt veroorzaakt door de absorptie van stikstof, zuurstof en waterstof in het smeltbad, dat bij stolling vrijkomt en vast komt te zitten in het lasmetaal.

Stikstof- en zuurstofopname in het smeltbad is meestal het gevolg van een slechte gasafscherming. Zo weinig als 1% luchtinsluiting in het beschermgas zal een verdeelde porositeit veroorzaken en meer dan 1,5% resulteert in grove oppervlaktebrekende poriën. Lekkages in de gasleiding, een te hoog gasdebiet, tocht en overmatige turbulentie in het smeltbad zijn frequente oorzaken van porositeit.

Waterstof kan afkomstig zijn van een aantal bronnen, waaronder vocht van onvoldoende gedroogde elektroden, fluxen of het werkstukoppervlak. Vet en olie op het oppervlak van het werkstuk of de lasdraad zijn ook veelvoorkomende bronnen van waterstof.

Oppervlaktecoatings zoals grondverf en oppervlaktebehandelingen zoals zinkcoatings kunnen tijdens het lassen grote hoeveelheden rook produceren. Het risico van het opsluiten van het vrijkomende gas zal groter zijn in T-verbindingen dan bij stompe verbindingen, vooral bij hoeklassen aan beide zijden.

Speciale vermelding verdienen de zogenaamde lasbare (laag zink) primers. Het zou niet nodig moeten zijn om de primers te verwijderen, maar als de primerdikte de aanbeveling van de fabrikant overschrijdt, zal er waarschijnlijk porositeit optreden, vooral bij gebruik van andere lasprocessen dan MMA.

Hoe gedistribueerde porositeit en oppervlakteporiën voorkomen?

De gasbron moet als volgt worden geïdentificeerd en verwijderd:

Lucht meesleuren

• Verzegel elk luchtlek
• Vermijd turbulentie in het smeltbad
• Gebruik vulmiddel met voldoende deoxidanten
• Verminder een te hoge gasstroom
• Toch vermijden

Waterstof

• Droog de elektrode en het vloeimiddel
• Reinig en ontvet het werkstukoppervlak

Oppervlaktecoatings

• Reinig de voegranden direct voor het lassen
• Controleer of de lasbare primer lager is dan de aanbevolen maximale dikte

2. Wormgaten

Kenmerkend is dat wormgaten langwerpige poriën zijn die op de röntgenfoto een visgraat-uiterlijk produceren. Wormgaten duiden op een grote hoeveelheid gas die wordt gevormd, die vervolgens wordt opgesloten in het stollende lasmetaal.

Er zal overmatig gas worden gevormd door grove oppervlakteverontreiniging of zeer dikke verf- of primercoatings. Beknelling is waarschijnlijker in spleten, zoals de opening onder het verticale element van een horizontaal-verticale T-verbinding die aan beide zijden met hoeklassen is gelast.

Bij het lassen van T-verbindingen in gegronde platen is het essentieel dat de laagdikte aan de rand van het verticale element niet hoger is dan het door de fabrikant aanbevolen maximum, typisch 20 µm, door overspuiten.

Hoe wormholes voorkomen?

Het elimineren van het gas en de holtes voorkomt wormgaten.

Gasproductie

• Reinig de werkstukoppervlakken op en naast de locatie waar de las zal worden gemaakt
• Verwijder alle oppervlakteverontreiniging, met name olie, vet, roest en resten van ndt-bewerkingen
• Verwijder eventuele oppervlaktecoatings van het voeggebied om helder materiaal bloot te leggen
• Controleer of de dikte van de primer lager is dan het maximum van de fabrikant

Gezamenlijke geometrie

• Vermijd een voeggeometrie die een holte creëert

3. Kraterpijp

Een kraterpijp vormt zich tijdens de uiteindelijke stolling van het smeltbad en wordt vaak geassocieerd met enige gasporositeit.

Deze imperfectie is het gevolg van krimp bij het stollen van het smeltbad. Dientengevolge zullen omstandigheden die de volumeverandering van vloeistof tot vaste stof overdrijven, de vorming ervan bevorderen. Het doven van de lasboog zal resulteren in een snelle stolling van het smeltbad.

Bij TIG-lassen zullen autogene technieken, of het stoppen van de lasdraad in het smeltbad voordat de lasboog wordt gedoofd, de vorming van kraters beïnvloeden en kan leiden tot onvolkomenheid van de pijp.

Hoe kraterleidingen voorkomen?

Onvolkomenheden in de kraterpijp kunnen worden voorkomen door de snelheid waarmee de lasboog wordt gedoofd te regelen of door de lastechniek te gebruiken die de lasboog en de lasdraad manipuleert

Verwijderen van stop

• Gebruik run-off tag om de lasboog buiten de lasnaad te laten doven
• Maal de stopkrater van de lasrun weg voordat u verdergaat met de volgende elektrode of de volgende lasrun aflegt

Lastechniek

• Verminder geleidelijk de lasstroom om de grootte van het smeltbad te verkleinen (gebruik aflopende of kratervulfuncties)
• Voeg vulmiddel (tig) toe om de krimp van het smeltbad te compenseren

Hoe porositeit in lassen herstellen?

Zelfs met alle verschillende manieren om poreusheid te voorkomen, zal er altijd een kleine kans zijn dat het in uw lasnaden verschijnt. Gelukkig kan porositeit onder bepaalde omstandigheden worden hersteld.

U moet eerst de aanwezigheid van porositeit detecteren met behulp van een inspectietechniek met penetrant of magnetische deeltjes, zoals radiografie of ultrasone inspectie (voor ondergrondse onvolkomenheden). Kleine poriën, vooral in dikkere secties, zijn moeilijk te detecteren.

De porositeit zelf kan niet precies worden vastgesteld. In plaats daarvan kunt u de las repareren door de plaatselijke gutsen te verwijderen of uit te slijpen. Dit is echter alleen als de porositeit wordt beperkt. Als het wijdverbreid is, moet u de hele las verwijderen, de verbinding opnieuw voorbereiden en lassen volgens de lasprocedure.

Hoeveel porositeit is acceptabel in een las?

Er is geen algemeen correct en juist antwoord op deze vraag, omdat het afhangt van uw lasconstructiecode. Dat gezegd hebbende, schrijft de American Welding Society het volgende voor:diameters van zichtbare porositeit moeten 3/8 inch (of 9,4 mm) of minder zijn, in elke lineaire inch van de las, en 3,4 inch (of 19 mm) in een 12- inch lengte van de las.

Bij twijfel moet u uw lasconstructiecode controleren en de las opnieuw maken.