Lasbaarheid: de basis voor een betrouwbare lasverbinding
Of je nu begint met lassen of al jaren ervaring hebt: een goede lasverbinding begint bij inzicht in lasbaarheid. Kun je twee onderdelen door lassen verbinden tot een geheel dat aan de gestelde eisen voldoet? Het antwoord hangt af van het materiaal, het ontwerp en de uitvoering. Samen bepalen deze factoren de kwaliteit en betrouwbaarheid van de verbinding.
Wat betekent lasbaarheid?
Bij lassen ontstaat een metallische verbinding tussen twee onderdelen. Dit noemen we metallische continuïteit. De onderdelen zijn dan verbonden via het metaal zelf.
Een las die er goed uitziet, is echter niet automatisch een goede verbinding. Ook de sterkte, taaiheid en levensduur moeten aansluiten bij de eisen van de constructie. Lasbaarheid gaat daarom over zowel het maken van de verbinding als het functioneren ervan tijdens gebruik.
Drie factoren bepalen de lasbaarheid
Lasbaarheid wordt vanuit drie invalshoeken beoordeeld:
-
Metallurgische lasbaarheid: hoe reageert het materiaal op het lasproces?
-
Constructieve lasbaarheid: hoe beïnvloeden het ontwerp en de belasting de verbinding?
-
Operatieve lasbaarheid: hoe maak je de verbinding onder de beschikbare werkomstandigheden?
Deze drie aspecten hangen nauw samen. Een geschikt materiaal en een goed ontwerp vragen ook om een zorgvuldig gekozen en beheerste uitvoering.
Metallurgische lasbaarheid: hoe reageert het materiaal?
Tijdens het lassen wordt het materiaal plaatselijk sterk verhit en koelt het vervolgens weer af. Daardoor kunnen de structuur en eigenschappen van het metaal veranderen, zowel in de las als in de warmte-beïnvloede zone ernaast.
De samenstelling van het materiaal, de warmte-inbreng, de afkoelsnelheid en het toevoegmateriaal bepalen mede het resultaat. Afhankelijk van het materiaal en de lasomstandigheden kunnen bijvoorbeeld harding, verbrossing, scheuren of porositeit optreden.
Ook eigenschappen zoals warmtegeleiding, korrelgrootte, sterkte en taaiheid spelen een rol. Daarom is beheersing van het lasproces essentieel. Zelfs met hetzelfde basismateriaal en toevoegmateriaal kunnen andere lasparameters tot een duidelijk ander resultaat leiden.
Constructieve lasbaarheid: de invloed van het ontwerp
Een betrouwbare lasverbinding begint al aan de tekentafel. De plaats van de las, de materiaaldikte en de vorm van de verbinding bepalen hoe goed een constructie te lassen is en hoe deze zich onder belasting gedraagt.
Dikteovergangen, scherpe hoeken en kerfwerking kunnen plaatselijk hoge spanningen veroorzaken. Ook de richting en grootte van de belasting zijn van belang. Een constructie die voortdurend wisselend wordt belast, stelt andere eisen aan een lasverbinding dan een constructie met een overwegend statische belasting.
Daarnaast tellen de gebruiksomstandigheden mee, zoals hoge temperaturen of een corrosieve omgeving. Het ontwerp moet ervoor zorgen dat de verbinding uitvoerbaar is én gedurende de beoogde levensduur blijft voldoen.
Operatieve lasbaarheid: de uitvoering in de praktijk
Operatieve lasbaarheid gaat over het daadwerkelijk maken van de verbinding. Welk lasproces past bij het materiaal, de afmetingen en de bereikbaarheid van de lasnaad? En welke instellingen en voorbereidingen zijn nodig voor een constant resultaat?
Een dikke plaat lassen onder poederdek vraagt om een andere aanpak dan een dunne RVS-buis lassen met TIG of een product lassen met MAG. Onder meer de lasnaadvorm, afschuining, voorverwarming, lasvolgorde, het beschermgas en de draaddiameter beïnvloeden de uitvoering.
De benodigde werkwijze en lasparameters worden vastgelegd in een lasmethodebeschrijving, de WPS. Die geeft de lasser concrete instructies. Wanneer de lasmethode wordt gekwalificeerd met een lasmethodebeproeving, worden de resultaten vastgelegd in een WPQR. Daarmee wordt onderbouwd dat de beproefde methode aan de gestelde eisen voldoet.
Normen en richtlijnen als houvast
Ervaring helpt om de mogelijkheden en beperkingen van materialen en verbindingen te herkennen. Normen en technische richtlijnen bieden daarnaast een basis om keuzes te onderbouwen en de kwaliteit te bewaken.
Zo zijn er aanbevelingen voor het booglassen van verschillende metalen en groepsindelingen voor materialen met vergelijkbare laseigenschappen. Voor het beschrijven en kwalificeren van lasmethoden bieden onder meer NEN-EN-ISO 15607 en de NEN-EN-ISO 15614-reeks een kader.
Bij kwalificatie door een lasmethodebeproeving vormt een voorlopige lasmethodebeschrijving, de pWPS, het uitgangspunt. De beproevingsresultaten worden vastgelegd in de WPQR en vormen de basis voor de definitieve WPS, binnen het geldige kwalificatiegebied.
Afhankelijk van de toepassing gelden aanvullende eisen voor het ontwerp en de uitvoering, bijvoorbeeld bij staalconstructies of drukapparatuur. Het doel is steeds hetzelfde: aantoonbaar voldoen aan de eisen die aan de verbinding worden gesteld.
Van lasbaarheid naar een betrouwbare verbinding
Een betrouwbare lasverbinding ontstaat wanneer materiaal, ontwerp en uitvoering op elkaar zijn afgestemd. Dat vraagt om een passend lasproces, geschikte parameters, zorgvuldig ontworpen lasnaden en onderbouwde procedures. Zo maak je een verbinding die niet alleen tijdens de productie voldoet, maar ook in gebruik de vereiste prestaties levert.