Afwijkingen lasnaad uiterlijk (1) Bovenmatig lasmetaal Randinkarteling Overbloezing Uitlijnigheid Onvolledige lasnaadvulling Dergelijke onvolkomenheden kunnen worden beschouwd als afwijkingen in de verbinding en zijn meestal wel in een zodanige mate aanwezig dat het nodig is de toegestane van de niet toegestane te onderscheiden. Dat dient te worden gedaan aan de hand van de applicatienorm, die als grondslag heeft gediend voor het ontwerp van de constructie of het onderdeel daarvan en/of door de richtlijnen die in het contract zijn gespecificeerd. Enkele voorbeelden van normen waarnaar kan worden verwezen zijn: NEN-EN 13445 Specificaties voor niet aan vlambelasting blootgestelde drukvaten NEN-EN 25817 Booglasverbindingen kwaliteitsniveaus voor onvolkomenheden in staal. Richtlijn voor het vaststellen van NEN-ENV 1090-1 Het vervaardigen van staalconstructies o Deel 1: Algemene regels en regels voor gebouwen. AWS D.1.1 Structural welding code - Steel Overbodig lasmetaal Dit is het lasmetaal dat boven het vlak van het plaatoppervlak uitsteekt. In de Amerikaanse ASME en AWS codes wordt dit vaak aangeduid als 'reinforcement', letterlijk vertaald 'versterking', hetgeen zou kunnen duiden op een sterkere lasverbinding, dit is echter zelden het geval en de reden dat we deze term in Europa liever niet gebruiken. Deze onvolkomenheid wordt veroorzaakt als aan de las te veel materiaal wordt toegevoegd, hetgeen in de regel bij handmatige processen het gevolg is van een onvoldoende vaardigheid van de lasser of veroorzaakt wordt door een verkeerde instelling van de lasparameters bij gemechaniseerd lassen. Er is in verhouding tot de voortloopsnelheid te veel materiaal toegevoegd. Bij het lassen in meerdere lagen kan een verkeerde keuze van de afzonderlijke laagdiktes resulteren in een lasnaadvorm met overbodige dikte. Bij de diverse booglasprocessen kan bijvoorbeeld een verkeerd ingestelde parameter (bijvoorbeeld de lasspanning) verschillende vormen van overbodig lasmetaal ten gevolge hebben. Toelaatbaarheid De toelaatbaarheid van overbodig lasmetaal hangt sterk af van de toepassing waarin het uiteindelijke product zal worden gebruikt. De meeste normen hebben grenswaarden die zijn gerelateerd aan de materiaaldikte (bijvoorbeeld 10%), maar hebben daarbij ook een maximaal toegestane waarde. Zowel de verhoudingsgewijze toegestane als de maximale waarde kunnen zijn afgeleid van de belasting tijdens de gebruiksfase van het onderdeel. De volgende tabel geeft enige voorbeelden uit de norm NEN EN 25817. Een belangrijke reden om de hoogte van het overbodig lasmetaal te beperken is de kostenverhoging. De kosten worden hoger zonder de kwaliteit van de las te verbeteren. We dienen ons ook te realiseren dat de hoogte van de sluitlaag de aanvloeiing beïnvloedt. Een scherpe overgang veroorzaakt een plaatselijke spanningsconcentratie die de sterkte kan verlagen, dit is vooral van Bij gemechaniseerde processen zal een verhoging van de voortloopsnelheid of de spanning helpen om de hoogte van de sluitlaag te verminderen. maar randinkarteling kan ook optreden aan de rand van elke rups bij een las met meerdere lagen. Bij het eenzijdig lassen van pijpen kan het ook aan de binnenkant van de pijp worden gevonden. . Echter. Dientengevolge vermelden de meeste specificaties dat 'een geleidelijke overgang is vereist. de juiste lasmethode. Een hoge lasstroom zal ook inkarteling veroorzaken .' Figuur 1. Een breed uitgespreide boog (hoge boogspanning) met onvoldoende vulling (lage stroom of hoge voortloopsnelheid) is de gebruikelijke oorzaak.dit kan worden vergeleken met de noodzaak van een hogere voortloopsnelheid ter voorkoming van overbodig lasmetaal. Randinkarteling Dit is een onregelmatige scherpe inkeping aan de grens van het lasmetaal en het werkstuk. speciaal bij het zwaaien. Randinkarteling Gebruikelijke oorzaken Bij het booglassen en ook bij het autogeen lassen is randinkarteling wellicht de meest voorkomende geometrische afwijking. Overbodig lasmetaal Voorkomen Als de onvolkomenheid het gevolg is van een verkeerde techniek van de lasser is een training van de lasser noodzakelijk.belang bij op vermoeiing belaste constructies. Hierbij kan slakinsluiting optreden op de plaats van de randinkarteling. In de afbeelding zien we randinkarteling aan het oppervlak van een volledige lasnaad. en de juiste stand van de toorts kunnen worden gehanteerd om randinkarteling te vermijden (bijvoorbeeld een zodanige stand dat het lasmetaal wordt opgestuwd en de gesmolten naadflanken aanvult). Figuur 2. We kunnen het ook tegenkomen in het verticale vlak bij staande hoeklassen. Toelaatbaarheid Met name omdat deze onvolkomenheid zo vaak voorkomt laten de meeste normen een bepaalde mate van randinkarteling toe.5 mm (matig). Voldoende reiniging van het werkstukoppervlak is ook belangrijk. oppervlakteonregelmatigheden en spatten. waarbij de lasser de zwaartekracht de vorm van het smeltbad laat beïnvloeden. hoewel zij stellen dat een geleidelijke overgang wordt vereist. . Overbloezing Gebruikelijke oorzaken Dit wordt vaak veroorzaakt door een op verkeerde wijze hanteren van de elektrode of het laspistool. De normen kunnen ook grenzen stellen aan de lengte van de randinkarteling en NEN-ENV 1090-1 stelt hierbij voor hoeklassen als aanvullende eis dat over een referentielengte van 100 mm de gemiddelde keeldoorsnede niet kleiner mag zijn dan de voorgeschreven waarde. terwijl AWS D1. met name bij een groot en 'koud' smeltbad. Bij kritische toepassingen kunnen de onvolkomen worden 'gecorrigeerd' middels slijpen of het leggen van een aanvullende lasrups. Oxiden en walshuid die sterk aan het metaaloppervlak gehecht zijn kunnen ook beletten dat het lasmetaal zich versmelt met het werkstukmateriaal en zodoende de overlapping veroorzaken. Voorkomen Deze onvolkomenheid kan worden vermeden door verlaging van de voortloopsnelheid en/of de lasstroom en het handhaven van de juiste booglengte. Het kan zowel in hoeklassen als in stompe verbindingen optreden. de grens legt bij 1 mm. De grenswaarden in NEN EN 25817 variëren van 0. Overbloezing (koude overlapping) Dit is een onvolkomenheid aan de bovenrand of de wortel van een las veroorzaakt door het vloeien van het gesmolten metaal over het werkstukoppervlak zonder daarmee een verbinding aan te gaan. Het meten van randinkarteling kan problemen opleveren vanwege de geringe afmetingen van de onvolkomenheid in verhouding tot de omgeving met bijvoorbeeld de walshuid. Voorkomen Overbloezing kan worden voorkomen door voldoende vaardigheid van de lasser en kleinere afmetingen van het smeltbad (door verlaging van de stroomsterkte of verhoging van de voortloopsnelheid). Figuur 3.5 mm (streng) tot 1.1. Lijnvormige uitlijnigheid Gebruikelijke oorzaken Dit is voornamelijk een gevolg van het slecht stellen van de delen voor het lassen. . NEN-ENV 1090-1 verwijst naar NEN EN 25817 kwaliteitsniveau C (gemiddeld). Voor B (streng) is dat 0. AWS hierbij D1. In bepaalde gevallen kan lijnvormige uitlijnigheid aan de binnenkant van een pijp problemen in de gebruiksfase opleveren omdat turbulentie van de vloeistof in de leiding de aanleiding kan zijn van erosie. Hechten die tijdens het lassen breken kunnen er ook de oorzaak van zijn dat de delen ten opzichte van elkaar bewegen.15 10% t van de met wanddikte een toe met een maximum van van 4 3 mm. Bij onderzoek kan overbloezing heel moeilijk te vinden zijn. Figuur 4. te zien als een scherpe doorlopende onvolkomenheid aan de hoger gelegen kant van de sluitlaag. Deze onvolkomenheid heeft betrekking op afwijkingen van de juiste positie/uitlijning van de beide naadkanten. Lijnvormige uitlijnigheid (Ook wel aangeduid als 'high-low'). Toelaatbaarheid De toelaatbaarheid van deze onvolkomenheid is afhankelijk van het doel waarvoor de constructie of leiding is ontworpen.Toelaatbaarheid Normen laten zelden de aanwezigheid van deze onvolkomenheid toe. Toelaatbaarheid is afhankelijk van de toepassing NEN EN 25817 stelt de grenswaarden voor uitlijnigheid afhankelijk van de wanddikte en geeft maximale afwijkingen. Niet vol gelaste naad Dit is een doorlopende of onderbroken gleuf in lengterichting aan het lasoppervlak als gevolg van onvoldoende lasmetaal. De grenswaarde is maximum Lijnvormige uitlijnigheid kan bij eenzijdig lassen onvoldoende doorlassing in de grondlaag of aan de naadflanken ten gevolge hebben.1 laat 0. hetgeen weer uitlijnigheid veroorzaakt. dat heeft te maken met verstoring van de krachtendoorlating van de belasting of verstoring van de vloeistofstroming door de uitlijnigheid. hetgeen weer veroorzaakt wordt door variaties in de vorm en wanddikte van de te verbinden onderdelen (bijvoorbeeld onrondheid van pijpen). vooral bij heel kleine defecten.1 t met een maximum van 3 mm. mm. tenzij de lengte kort is (bijvoorbeeld bij NEN EN 25817 kwaliteitsniveau matig). Voor kwaliteitsniveau D (matig) is de grenswaarde een kwart van de wanddikte t met een maximum van 5 mm. hetgeen kan leiden tot falen van de constructie. De aanwezigheid van deze onvolkomenheid duidt dikwijls onvoldoende vakmanschap en kan er op wijzen dat meer training vereist is.Gebruikelijke oorzaken Dit probleem doet zich voor als er onvoldoende toevoegmateriaal is gebruikt (stroomsterkte of draadaanvoersnelheid te laag) zodat de naad onvoldoende is gevuld. Niet volgelaste naad . maar ook weer niet te veel (zie overbodig lasmetaal). De ontwerper gaat er van uit dat de naad voldoende is gevuld. Toelaatbaarheid Het merendeel van de normen zal deze onvolkomenheid niet toelaten. Figuur 5. Het resultaat is dat de dikte van de las minder is dan als gespecificeerd in het ontwerp. wellicht met uitzondering van korte lengtes en zelfs dan wordt alsnog een gladde overgang geëist. Voor het diktebereik van 13-25 mm wordt bijvoorbeeld een overdikte van 4 mm nog toegelaten. maar stelt kwaliteitsniveau C als eis. refereert aan NEN EN ISO 5817. maar in de ASME code wordt aangegeven dat strengere eisen bij het ontwerp kunnen worden gespecificeerd. Figuur 1.typen en oorzaken van lasonvolkomenheden besproken. of bij een combinatie hiervan.Afwijkingen lasnaad uiterlijk (2) In het eerste deel worden geometrische vormafwijkingen . een te hoge warmte-inbreng. te kleine staande kanten. . NEN-ENV 1090-1. ASME B31. Toelaatbaarheid De grenswaarden voor te zware doorlassing zijn afhankelijk van de toepassingsnorm of van voor de toepassing opgestelde specificaties. Te zware doorlassing Meest voorkomende oorzaken De doorlassing wordt te zwaar bij: Een te grote vooropening. Bij pijplasverbindingen kunnen dergelijke onvolkomenheden de stroming van een vloeistof op een negatieve wijze beïnvloeden en zodoende erosie en/of corrosie veroorzaken. In het tweede deel beschouwen we te zware en holle doorlassing.3 (Process piping) baseert de toelaatbaarheid op de nominale dikte van de las. die niet overwegend aan vermoeiing onderhevig zijn. NEN EN ISO 5817 specificeert de toelaatbare overdikte in relatie tot de breedte van de doorlassing volgens de hieronder geplaatste tabel. Te zware doorlassing Een veel voorkomende lasfout is bovenmatig lasmetaal aan de onderzijde van een eenzijdig gelaste (stompe) verbinding.Verder worden ook onvolkomenheden bij hoeklassen besproken. de norm voor staalconstructies. h < 1 mm. h < 0.Voorkomen van lasfouten Het is van belang dat de naadvorm en de juiste maatvoering hiervan voor het lassen in de lasprocedure is opgenomen. groter moet zijn dan de lasdikte. In feite vereisen de normen dat minimaal de las voldoet aan de in het ontwerp gestelde hoogte. bijvoorbeeld matig. Voorkomen van lasfouten Ook hier is het van belang dat de naadvorm en de juiste maatvoering hiervan voor het lassen in de lasprocedure is opgenomen en dat de lasser voldoende vaardigheid heeft.3 stelt als eis dat de totale dikte van de verbinding. h < 1. Figuur 2. Holle doorlassing (slinkholte) Een holle doorlassing is een nauwe langwerpige holte die in de grondlaag van een stompe lasverbinding kan voorkomen. dient deze middels training te worden verbeterd.5 mm en voor streng. inclusief de overmatige verdikking. Holle doorlassing kan eerder optreden bij te hoge lassnelheden. D. Het kan worden beschreven als lasmetaal dat buiten het vlak ligt. In de Amerikaanse ASME en AWS codes wordt dit vaak aangeduid als 'reinforcement'. Holle doorlassing. waarbij meestal een te verkeerde voorbewerking met een te kleine. B.5 mm. Er wordt tevens een geleidelijke overgang vereist. Deze onvolkomenheid wordt vaak geassocieerd met TIG lassen. Het smelten van de grondlaag bij het lassen van de tweede laag kan eveneens de aanleiding zijn voor een holle doorlassing. C. verhoging met 'overbodig' lasmetaal. Voor korte onvolkomenheden verw ijst deze norm naar NEN EN ISO 5817. Hoeklassen Een bolvormige las is een onvolkomenheid die kan worden vergeleken met bovenmatig lasmetaal bij stompe lasverbindingen. zoals besproken in deel 1. NEN-ENV 1090-1 laat lange onvolkomenheden niet toe. Dit is afhankelijk van de norm waaraan moet worden voldaan. Toelaatbaarheid Holle doorlassing wordt soms toegelaten. Bijvoorbeeld: ASME B31. hetgeen zou kunnen . gemiddeld. of in enkele gevallen een te grote vooropening de oorzaak is. NEN EN ISO 5817 bepaalt de grenswaarden aan de hand van de kwaliteitsniveaus. Meest voorkomende oorzaken Holle doorlassing wordt veroorzaakt door het krimpen van het lasbad in de dikterichting van de las. die de zijkanten van de las verbindt. letterlijk vertaald 'versterking'. Als de vaardigheid van de lasser het probleem vormt. 1 heeft eveneens grenswaarden die gerelateerd zijn aan de breedte van de las. NEN-ENV 1090-1 refereert aan NEN EN ISO 5817 kwalitei tsniveau D. Deze waarden worden in de volgende tabel gegeven.duiden op een sterkere lasverbinding. matig. . Meest voorkomende oorzaken Sommige onvolkomenheden zijn het gevolg van verkeerd ingestelde lasparameters. Hoeklas met een keelhoogte groter dan de nominale waarde (groter dan volgens het ontwerp) Zoals reeds besproken elders op deze site is beperking van overbodig lasmetaal belangrijk ter bestrijding van onnodige kosten. o AWS D1. in het bijzonder bij handmatig lassen. Figuur 3. Toelaatbaarheid De ideale rechte vorm. vaak moeilijk te realiseren. Bolvormige las Meest voorkomende oorzaken Verkeerde lasmethode en het neersmelten van grote hoeveelheden 'koud' lasmetaal. dit is echter zelden het geval en de reden dat we deze term in Europa liever niet gebruiken. Het is ook belangrijk dat de in de lasprocedure gespecificeerde lasparameters worden aangehouden. zoals bijvoorbeeld hoge lasstroom en langzame voortloopsnelheden. Voorkomen van onvolkomenheden Onvoldoende vaardigheid is de hoofdoorzaak van deze onvolkomenheden. De grenswaarden voor overbodig lasmetaal worden bepaald in verhouding met de breedte van de las met maximaal 3 mm voor kwaliteitsniveau streng tot 5 mm voor kwaliteitsniveau matig. Sommige zijn te wijten aan lastoezicht (bijvoorbeeld: maak voor alle zekerheid de a-hoogte maar zoveel mm groter). NEN EN ISO 5817 gaat voor de grenswaarden uit van een hoeklas waarbij de laskanten met een zuivere rechte lijn zijn verbonden en elk bovenmatig lasmetaal wordt hieraan afgemeten. Opvallend is dat de norm hier geen eis stelt voor een gelijkmatige overgang naar de naadkanten. zoals bij het ontwerp wordt getekend is. Hoeklas met een keelhoogte kleiner dan de gespecificeerde . matig. NEN-ENV 1090-1 refereert aan NEN EN ISO 5817 kwaliteitsniveau C. mag h. Figuur 5. Hierbij is h < 1 + 0. gemiddeld. Hoeklas met een keelhoogte groter dan de gespecificeerde Toelaatbaarheid NEN EN ISO 5817 stelt dat een hoeklas met een keelhoogte groter dan de nominale waarde voor veel toepassingen geen reden mag zijn om het af te keuren.Figuur 4. Hoeklas met een keelhoogte kleiner dan de nominale waarde (kleiner dan volgens het ontwerp) Meest voorkomende oorzaken Deze onvolkomenheid is het gevolg van het lassen met een te hoge voortloopsnelheid of een te lage lasstroom.2a met een maximum van 4 mm. Voor D. Bij B. In de norm worden voor de drie hierin opgenomen kwaliteitsklassen ook grenswaarden opgegeven. Hierbij is a de nominale keelhoogte. Voorkomen van onvolkomenheden Voer het werk uit volgens de opgegeven lasprocedure en parameters en maak de las niet groter dan de gespecificeerde lashoogte. is geldt een maximum van 5 mm.15a en maximaal 3 mm bedragen. het verschil tussen de werkelijke keelhoogte en de nominale keelhoogte 1 + 0. Kies waar mogelijk voor gemechaniseerd lassen. streng. Aanbouwfouten . Voldoende hoge stroom en de juiste voortloopsnelheid aanhouden. NEN EN ISO 5817 stelt dat een hoeklas met een keelhoogte die kleiner is dan de voorgeschreven keelhoogte niet mag worden beschouwd als een onvolkomenheid indien de werkelijke keelhoogte met een compenserende inbranding overeenkomt met de nominale waarde. Indien mogelijk het lassen mechaniseren. Voorkomen van onvolkomenheden Lassen volgens de voorgeschreven lasmethode en de lasparameters aanhouden. EN ISO 5817 Om er van uit te gaan dat een diepe inbranding een keelhoogte krijgt die voldoet aan de voor het ontwerp vereiste maat is soms moeilijk te verdedigen. waarbij er van wordt uitgegaan dat deze vorm niet uitdrukkelijk wordt voorgeschreven. maar bij gemechaniseerd lassen is dit een mogelijkheid.4 mm bij kwaliteitsniveau matig. Lange onvolkomenheden zijn niet toelaatbaar. Inbranding is een eigenschap van een las die moeilijk te meten is en dan moeten we vertrouwen op een strikte handhaving van de in te stellen lasparameters en de handvaardigheid van de lasser. Meest voorkomende oorzaken Door verkeerde stand van de elektrode of door de zwaartekracht die het smeltbad naar de onderzijde doet inzakken. dan kan de kleinere hoeklas aanvaardbaar zijn. Het is vooral een probleem bij hoeklassen in het horizontale/verticale vlak (positie PB. Misschien is dat de reden dat in diverse normen geen grenswaarden voor ongelijkzijdigheid worden vermeld en de toelaatbaarheid wordt overgelaten aan de lasinspecteur die het technisch oordeel hierover moet uitspreken. Asymmetrische (uitgezakte) hoeklas Dit is een hoeklas met ongelijke beenlengtes. uit de zij). NEN EN ISO 5817 tolereert voor een hoeklas met een a hoogte van 7 mm (beenlengte 10 mm bij gelijke zijden) een verschil tussen bei de beenlengtes van circa 2. De maten voor aanvaardbaarheid zijn gerelateerd aan de a-hoogte. gemiddeld. Dit dient echter te worden overeengekomen met de ontwerper van de constructie. Toelaatbaarheid Asymmetrische hoeklassen kunnen zijn voorgeschreven (bijvoorbeeld om de spanningen in een bepaald gebied in de lasverbinding op te nemen). Bij handmatige processen kunnen we niet altijd verzekerd zijn van een constante kwaliteit. Mits wordt voldaan aan de vereiste beenlengte is er geen sprake van onvoldoende sterkte van de las. Dus als we zeker zijn van een voldoende diepe inbranding. NEN-ENV 1090-1 refereert voor korte onvolkomenheden aan NEN kwaliteitsniveau C. Figuur 6 Asymmetrische hoeklas Het gevolg van deze onvolkomenheid is een aanzienlijke toename van het lasvolume.Toelaatbaarheid Normaliter wordt aangenomen dat hoeklassen ten minste moeten voldoen aan de gespecificeerde maat.5 mm bij de strenge kwaliteit en 3. De norm NEN ISO 5817 is recentelijk (2003) gewijzigd in NEN EN ISO 5817. onnauwkeurige maatvoering en te grote toleranties op tekeningen. Toelaatbaarheid Een belangrijk probleem bij hoeklassen is het verzekeren van de juiste opening tussen de onderdelen binnen gespecificeerde grenzen. Figuur 7. Een gespecificeerde beenlengte van 10 mm wordt zo door een opening van 3 mm in werkelijkheid maar 7 mm en de keelhoogte wordt dan iets minder dan 5 mm in plaats van de vereiste 7 mm. De in dit document genoemde cijfers zijn gebaseerd op de oude norm en kunnen gewijzigd zijn. Te grote opening tussen de te lassen delen Meest voorkomende oorzaken Slechte werkwijze bij de voorbewerking.1 mag een naadopening bij materiaaldiktes tot 75 mm maximaal 5 mm bedragen. . Conform de AWS D1.De meest voorkomende onvolkomenheid is een te grote vooropening tussen de vlakken van de te lassen delen. Als echter deze ruimte meer dan 2 mm is dient de beenlengte daarbij vermeerderd te worden met de te grote afstand en anders moet de fabrikant aantonen dat de effectieve keelhoogte voldoet aan de opgegeven specificaties. In NEN EN ISO 5817 worden deze waarden als volgt gespecificeerd: In figuur 7 wordt aangegeven dat de opening een verkleining veroorzaakt van de beenlengte grenzend aan de verticale plaat en dientengevolge de keelhoogte van de hoeklas kleiner wordt. Raadpleeg altijd de laatste versie van de norm.
Report "Afwijkingen Lasnaad Uiterlijk NEN ISO 5817"