Porositeit is een van de meest ongewenste verschijnselen bij het lassen. Lassers hebben er zelfs een hekel aan, vooral als ze haast hebben. Waarom? De reden is dat porositeit de las zwakker maakt en de kans op scheurvorming vergroot. Maar de vraag is: wat is porositeit bij het lassen? Je kunt porositeit alleen voorkomen als je de basisprincipes ervan begrijpt.
Het is interessant om te weten dat porositeit niet door één enkele oorzaak wordt veroorzaakt. Ik denk dat dit probleem vaker voorkomt door nalatigheid van de lassers. Als lassers bijvoorbeeld verzuimen de lasplaats voor het lassen schoon te maken, komt dit probleem vaker voor. In dit artikel zal ik alles uitleggen over porositeit, inclusief de oorzaken en de belangrijkste preventieve maatregelen.
Wat is porositeit bij het lassen?
In het vorige artikel heb ik het gehad over de basisbeginselen van het lassen. Dit artikel gaat echter vooral over het veelvoorkomende probleem (porositeit). Lassers krijgen hiermee te maken tijdens het las- en soldeerprocessen.
Bij het lassen van metalen onderdelen kunnen porositeitsproblemen optreden. Dit verwijst naar de aanwezigheid van kleine poriën (gaatjes) of met gas gevulde belletjes aan het oppervlak van de lasnaad. Deze minuscule gaatjes zorgen ervoor dat de lasnaad er lelijk uitziet (minder glad is) en verzwakken deze bovendien. Daardoor is de lasnaad gevoeliger voor scheuren en verslechtert deze snel.
Er zijn verschillende soorten porositeit. Deze soorten verschillen van elkaar in de manier waarop ze het lasproces beïnvloeden. Oppervlakteporositeit veroorzaakt bijvoorbeeld kleine gaatjes of gasbellen aan het oppervlak van lasnaden. Deze poriën zijn met het blote oog zichtbaar. Lassers slijpen de gasbellen meestal weg als ze aan het oppervlak zichtbaar zijn.
Anderzijds hebben sommige vormen van onderhuidse porositeit op verschillende manieren invloed op het lasproces. Bij deze soorten bevinden de minuscule gaatjes of gasbellen zich onder het lasoppervlak. Omdat ze niet zichtbaar zijn, blijven ze daar lange tijd aanwezig. Uiteindelijk leiden ze tot schade of scheurvorming in de lasnaden. Enkele andere soorten porositeit zijn:
- Pitporositeit
- Clusterporositeit
- Uniforme porositeit
- Porositeit van wormgaten
Is porositeit echt zo schadelijk voor laswerk? Het antwoord is JA! Poren of holtes in de las verzwakken deze en zorgen ervoor dat deze na verloop van tijd verslechtert. Bovendien zorgen kleine gaatjes, of het er nu een paar zijn of een hele groep, ervoor dat de las er lelijk uitziet. Daarom streven lassers ernaar om deze porositeitsproblemen tot een minimum te beperken. Als dit toch gebeurt, lossen ze het onmiddellijk op om de levensduur van de las te waarborgen.
Oorzaken van porositeit bij het lassen
Zoals ik al zei, wordt porositeit vooral gekenmerkt door met gas gevulde luchtbellen die in de las achterblijven. Toch? Deze luchtbellen veranderen later in poriën, oftewel minuscule gaatjes, die de las verzwakken. Er zijn echter ook een aantal oorzaken van porositeit die beter te voorkomen zijn. In het onderstaande gedeelte bespreken we de belangrijkste oorzaken van porositeit bij het lassen.
1- Verontreiniging van onedel metaal
Soms is het te lassen onderdeel niet gereinigd en zitten er verontreinigingen op. Deze verontreinigingen bestaan uit vuil, vet, olie en ander afval. Tijdens het lassen worden deze verontreinigingen verbrand. Hierdoor komen er gassen vrij die tijdens het lassen in het gesmolten materiaal blijven zitten.
Tot die gassen behoren waterstof, zuurstof, kooldioxide, enzovoort. Deze ingesloten gassen vormen belletjes en holtes in de lasnaden. Als je het basismetaal echter eerst reinigt lassenDit probleem kan eenvoudig worden voorkomen. Als er geen verontreinigingen aanwezig zijn, zullen er ook geen gassen in de las blijven zitten.
Snel hoogtepunt: Als uw metalen ondergrond niet wordt gereinigd voordat er wordt gelast, is dat waarschijnlijk een fout van de lasser. Ik beschouw het zelfs als een misdrijf van de lassers. Als u een klant bent, kunt u de lasser eraan herinneren de lasplek schoon te maken voordat hij begint met lassen. Op deze manier voorkomt u porositeitsproblemen die anders zouden zijn ontstaan.
2- Onjuist beschermgas
Bij het lassen spelen beschermgassen een cruciale rol. Toch? Deze gassen worden bij bijna alle lastechnieken gebruikt, waaronder TIG en MIG. Ze voorkomen luchtverontreiniging tijdens het lasproces en maken het veilig. Als dit beschermgas echter niet gelijkmatig wordt toegevoerd, kan dit porositeit in de las veroorzaken. Stel dat u een grote hoeveelheid beschermgas toevoert.
Daarom wordt het beschermgas tijdens het lassen in het gesmolten materiaal ingebracht. Het blijft in de las opgesloten en veroorzaakt later porositeit. Ook een te lage druk van het beschermgas is onvoldoende. Deze gassen reageren dan met zuurstof of stikstof, waardoor een mengsel ontstaat. Dit gasmengsel veroorzaakt porositeit wanneer het tijdens het lassen wordt gebruikt.
3- Oppervlaktebekledingen (verven)
Oppervlaktebehandeling is populair in moderne constructies. Toch? Het helpt roest en corrosie op het onderdeel of voorwerp te voorkomen. Bijna alle fabrikanten brengen een dunne verflaag aan om het product duurzamer te maken. Maar wanneer dat specifieke onderdeel gelast moet worden, vormt diezelfde verflaag een ernstig gevaar. Hoezo? Wanneer een onderdeel gelast wordt, wordt de verf blootgesteld aan hitte.
Hierdoor ontstaat er een verbrandingsreactie waarbij bepaalde chemicaliën en gassen vrijkomen. Bekende voorbeelden hiervan zijn kooldioxide en waterstof. Deze gassen kunnen niet ontsnappen en blijven dus in het smeltbad achter. Wanneer het lasmateriaal stolt, vormen deze gassen luchtbellen, die de kwaliteit van de las kunnen aantasten. Als u een geverfd onderdeel gaat lassen, moet u de verflaag van het onderdeel verwijderen. Op deze manier kunt u porositeitsproblemen voorkomen.
4- Vocht en luchtvochtigheid
Zowel vocht als luchtvochtigheid kunnen tijdens het lassen porositeit veroorzaken. Soms zit er vocht op het metalen werkstuk dat je aan het lassen bent. Tijdens het lassen verandert het vocht op de metalen werkstukken in waterstofgas. Dit gas kan niet ontsnappen en blijft in het smeltbad achter.
Wanneer de las afkoelt, blijft deze waterstof in de las achter. Deze met gas gevulde belletjes hebben invloed op de kwaliteit van de las. Als de bel zich aan het oppervlak bevindt, kan deze worden weggeslepen. Maar als de bel zich in de las bevindt en later barst, ontstaan er minuscule gaatjes. Deze gaatjes of holtes maken de las erg zwak en kwetsbaar voor breuken wanneer deze aan spanning wordt blootgesteld.
5- Lastechniek (hoge stroomsterkte) en metallurgische factoren
Interessant genoeg spelen lastechnieken ook een belangrijke rol. Over het algemeen zul je geen porositeitsproblemen zien als lassers ervaring hebben, en omgekeerd. Ik raad aan om met een gelijkmatige snelheid te lassen. Te lage of te hoge lassnelheden kunnen leiden tot porositeitsproblemen.
Daarnaast is de lasstroom een andere factor die aandacht vereist. Als de lasstroom te hoog is, wordt het lasbad extreem heet, vergelijkbaar met kokend water. Hierdoor kunnen de gassen niet ontsnappen en blijven ze in de las opgesloten. Ook een te lage lasstroom heeft invloed op het lasproces.
Hoe kunnen we de eigenschappen van de verschillende metalen vergeten? Sommige metalen zijn gemakkelijker te lassen dan andere. Aluminium en magnesium nemen bijvoorbeeld gassen op. Deze opgenomen gassen kunnen later leiden tot porositeitsproblemen. Daarom moet u vóór het lassen rekening houden met de eigenschappen van het metaal. Bij het lassen van gevoelige metalen moeten daarom bepaalde voorbereidende technieken worden toegepast.
Hoe porositeit verhelpen? Oplossingen
Heeft u een onderdeel met porositeit in de lasnaad? Dat is jammer om te horen, want porositeit kan de kwaliteit en de algehele sterkte van de lasnaad aanzienlijk beïnvloeden. U kunt de porositeitsproblemen echter verhelpen en het onderdeel toch bruikbaar maken.
Hiervoor moet u eerst het lasgedeelte met porositeit verwijderen. Ziet u belletjes op het oppervlak van de las opkomen? Zo ja, dan moet u een slijpmachine gebruiken en dit belletje voorzichtig wegslijpen. Zodra het belletje is verwijderd, is de kans groot dat u geen poriën of holtes meer zult hebben. Als er geen kleine gaatjes meer zijn op de plek waar het belletje zat, betekent dit dat het porositeitsprobleem is opgelost.
In sommige gevallen zie je echter nog steeds poriën, gaatjes of luchtbellen. Je snijdt het gedeelte weg waar je holtes, minuscule gaatjes of kleine luchtbellen ziet. Blijf snijden totdat je geen gaatjes meer ziet. Dat is het moment waarop de porositeitsproblemen verdwijnen. Vervolgens kunt u het gebied reinigen en het onderdeel opnieuw lassen met de nodige zorgvuldigheid om porositeitsproblemen te voorkomen.
Wat moet je doen als je te maken hebt met porositeit onder het oppervlak? In dergelijke gevallen zijn poriën of gaatjes meestal niet zichtbaar. Toch? In dergelijke gevallen inspecteren lassers het oppervlak met behulp van ultrasone of röntgenonderzoeken. Dit geeft de exacte locatie aan waar porositeit in de las aanwezig is. De lasser snijdt het hele aangetaste gedeelte weg en last het opnieuw. Op deze manier gaat de las langer mee en zal deze niet barsten.
Hoe voorkom je porositeit bij het lassen?
Porositeitsfouten komen echt voor en kunnen ernstige problemen met de las veroorzaken. Toch? Er zijn echter enkele voorzorgsmaatregelen die u in acht moet nemen. In het onderstaande gedeelte geef ik enkele tips om dit lasprobleem te voorkomen.
1- Voorbereidingen voor het lassen
Allereerst moet u uzelf de tijd gunnen om u voor te bereiden voordat u begint met lassen. Deze voorbereiding omvat het reinigen van de (te lassen) onderdelen en het kiezen van de juiste lastechniek. Ook moet u de lasapparatuur correct instellen. Gereinigde metalen hebben minder kans op porositeitsproblemen tijdens het lassen. Ook het selecteren van de juiste lasparameters, zoals warmte en spanning, voorkomt dit probleem. Onthoud dat lassen met hoge stroomsterkte een belangrijke oorzaak is van lasgevaren.
2- Gebruik droge elektroden en lasdraden
Gebruik nooit elektroden, lasdraad of metalen onderdelen die vochtig of nat zijn. Onthoud dat vocht tijdens het lassen kan veranderen in waterstofgas. Dit gas kan later in de las blijven zitten en porositeit veroorzaken. Gebruik droge elektroden en metalen onderdelen om een sterke las te maken. Bevatten uw metalen onderdelen wat vocht? Ik raad aan deze in een droge oven te plaatsen om al het vocht te verwijderen en ervoor te zorgen dat ze 100% droog zijn voordat u gaat lassen.
3- Verwijder eventuele oppervlaktecoating
Zoals ik al eerder zei, komen er bij verbranding van verf gassen vrij. Deze gassen kunnen tijdens het lassen niet ontsnappen en blijven opgesloten in het smeltbad. Wanneer het gesmolten lasmateriaal stolt, worden deze gassen erin opgenomen in de vorm van luchtbellen in het materiaal. Deze luchtbellen hebben invloed op de sterkte en kwaliteit van de las. Daarom moet u de oppervlaktecoating verwijderen voordat u met het lasproces begint. Het verwijderen van de oppervlaktecoating maakt een aanzienlijk verschil, vooral bij het maken van een las op de verbindingen.
4- Uitgebalanceerd beschermgas
Afschermgassen zijn nuttig bij alle lastechnieken, waaronder laser- en TIG-procedures. Als deze gassen echter onder extreem hoge of lage druk vrijkomen, kunnen ze problemen bij het lassen veroorzaken. Zo kan een te hoge druk langwerpige gaatjes (wormgaten) aan het oppervlak van de lasnaden veroorzaken. Ook kan het gebruik van een beschermgas met een te lage druk de lasnaad blootstellen aan verontreiniging door de lucht. U moet tijdens het lassen een evenwichtige hoeveelheid beschermgas aanhouden om porositeitsdefecten te voorkomen.
5- Houd altijd rekening met het gedrag van het materiaal
Ik raad ten zeerste aan om tijdens het lasproces goed op de materiaaleigenschappen te letten. Onthoud dat elk materiaal zich anders gedraagt wanneer het wordt blootgesteld aan hitte. Aluminium kan bijvoorbeeld gas absorberen tijdens het lassen en is gevoeliger voor porositeit dan andere materialen. Daarom moet u de eigenschappen van het materiaal begrijpen en vervolgens de juiste techniek gebruiken om de las te maken. Hier is een tabel die de lasbaarheid van verschillende materialen weergeeft:
| Materiaal | Eenvoudig te lassen | Kansen op porositeit |
| Zacht staal | Eenvoudig | Laag |
| Roestvrij staal | Matig | Gemiddeld |
| Aluminium | Moeilijk | Hoog |
| Magnesium | Moeilijk | Hoog |
| Gietijzer | Zeer moeilijk | Hoog |
| Nikkellegeringen | Matig | Gemiddeld |
| Titanium | Moeilijk | Hoog |
Veelgestelde vragen
Wat is een porositeitsfout?
Porositeit is een ernstig probleem dat ontstaat doordat er gas in het smeltbad blijft zitten. Dit leidt tot kleine gaatjes of holtes, zowel aan het oppervlak als in de lasnaad zelf. Hierdoor kan de las zwakker worden en vatbaarder voor scheuren en aantasting.
Hoe detecteer je porositeit in lasnaden?
U kunt porositeit vaststellen door het oppervlak van de las te inspecteren. Als u kleine gaatjes, luchtbellen of holtes ziet, wijst dit erop dat de las porositeit vertoont, en omgekeerd. Als u porositeit constateert, moet u maatregelen nemen om deze te verhelpen, zodat de las lang meegaat en duurzaam is.
Hoe repareer je porositeit in een lasnaad?
Het herstellen van porositeit is een lastige klus. Je moet de luchtbellen wegslijpen en het lasgedeelte verwijderen dat poriën en holtes vertoont. Daarna moet je het oppervlak opnieuw lassen om ervoor te zorgen dat het op de lange termijn sterker blijft.
Is porositeit erg schadelijk voor het lasproces?
Ja. Porositeit is zeer schadelijk voor het laswerk. Het maakt de lasnaad erg zwak en zorgt ervoor dat deze er (visueel gezien) onaantrekkelijk uitziet. Lasnaden met porositeit zullen beschadigd raken wanneer ze aan spanning worden blootgesteld. Sterker nog, de lasnaad kan zelfs scheuren vertonen als deze niet aan spanning wordt blootgesteld en niet goed wordt onderhouden. Het heeft geen zin om een las te hebben als deze gedurende zijn hele levensduur verzorging nodig heeft.
Conclusie
Porositeit is een ernstig probleem en is meestal het gevolg van onzorgvuldig laswerk. Wanneer er onzorgvuldig wordt gelast, blijven er kleine gasbelletjes achter in de lasnaad. Deze belletjes barsten soms, wat leidt tot kleine poriën of minuscule gaatjes.
Deze gaatjes kunnen bij elkaar zitten of op enige afstand van elkaar. Als lassers zich aan de juiste lasvoorschriften houden, kan dit probleem worden voorkomen. Onthoud dat porositeit niet alleen de las verzwakt, maar ook de visuele aantrekkingskracht aantast. In dit artikel heb ik de basisprincipes van porositeit, de oorzaken ervan en hoe dit kan worden voorkomen om beter laswerk te garanderen, uitgelegd.