Waarom HF-lasdefecten belangrijk zijn
Hoog{0}}lassen (HF) is de snelste en meest economische manier om langsnaadpijpen te maken, maar de las wordt in milliseconden gemaakt en de kwaliteit ervan hangt af van de precieze balans tussen vormgeometrie, warmte-inbreng, knijpdruk en koeling. Wanneer de balans verkeerd is, kan de naad defecten bevatten die de buis verzwakken onder druk of tijdens het afvlakken. Sommige van deze defecten zijn onzichtbaar voor ultrasone en wervelstroomtests. Daarom vertrouwt de industrie op een combinatie van procescontrole, inline-inspectie en destructief testen. Het begrijpen van de defecte families is de eerste stap om deze te voorkomen.
De acht gemeenschappelijke defectfamilies
| Defect | Algemene naam | Natuur |
|---|---|---|
| Inclusie | Zwart oververbrand oxide | Oxide gevangen op het smeltoppervlak, niet uitgeknepen met het gesmolten metaal |
| Voor-boog | Wit oververbrand oxide | Oververhitting vóór het V--punt, vorming van oxide op de rand |
| Onvoldoende fusie | Open naad | Randen verwarmd maar niet gesmolten; de naad springt open na het knijpen |
| Onvoldoende randfusie | Rand golf | Fusie ontbreekt aan de buiten- of binnenrand van de strip |
| Onvoldoende middenfusie | Middelkoud lassen | Fusiefout in het midden van de muur |
| Vastzittende las | Koud lassen | Randen verbonden door druk zonder echte versmelting; niet detecteerbaar door de meeste NDT |
| Gegoten las | Broze lassen | Gesmolten metaal wordt niet volledig uitgestoten, waardoor gegoten metaal met oxiden in de naad achterblijft |
| Porositeit | Gaatje | Gaszakken op het fusieoppervlak door oververhitting met onvoldoende afvoer |
Insluitsels en hun preventie
Insluitingen zijn metaaloxiden gevormd op het V--punt die niet met het gesmolten metaal worden uitgestoten en in het smeltoppervlak worden geklemd. Ze treden op wanneer de randbenaderingssnelheid lager is dan de smeltsnelheid en de afvoer van gesmolten metaal onvolledig is. De breuk van een insluitsel is vlak en mist het vezelige uiterlijk van een gezonde las. Het risico neemt toe als de V--hoek kleiner is dan ongeveer 4 graden of als de mangaan-tot--siliciumverhouding van de strip lager is dan ongeveer 8:1. Preventie richt zich op het beheersen van de V--hoek, de warmte-inbreng en de stripchemie, zodat het oxide zich vormt en schoon wordt uitgestoten.
Gebrek aan fusie en koudlassen
Onvoldoende versmelting, of open naad, is het directe gevolg van onvoldoende laswarmte: de randen worden verwarmd en afgevlakt maar versmelten nooit, en de naad gaat open na het passeren van de knijprollen. Bijdragende factoren zijn onder meer de warmte-inbreng, de V--hoek en V--lengte, de positie van de magnetische- staaf, de koelomstandigheden en de- grootte van de inductiespoel. De preventielijst omvat onder meer het afstemmen van de warmte-inbreng op het materiaal en de snelheid, het positioneren van de magnetische staaf voorbij het midden van de knijprollen met ongeveer 3 mm, het houden van de V-lengte binnen het buisdiameterbereik-, het beperken van de V--hoek tot ongeveer 7 graden, en het houden van de speling-tot- de pijpspeling onder ongeveer 6 mm. Hechtlassen, of koudlassen, is het gevaarlijkste defect omdat de verbinding geen opening heeft, ultrasone signalen doorgeeft en aan elektromagnetische detectie ontsnapt, maar toch vlak en broos scheurt bij afvlakking. Dit wordt voorkomen door voldoende lasvermogen en door de samendrukking en de stripbreedte te vergroten.
Gegoten lassen en porositeit
Bij gietlassen, of bros lassen, blijft gegoten metaal met oxiden op het smeltoppervlak achter omdat het gesmolten metaal niet volledig wordt afgevoerd; de breuk is vlak en bros en slaagt niet voor de afvlakkingstest. Dit wordt voorkomen door de lasafvoer en de stripbreedte te vergroten. Porositeit, of gaatje, verschijnt als bolvormige helderwitte vlekken op een vezelige breuk, veroorzaakt door lassen bij hoge- temperatuur met onvoldoende ontlading; kleine poriën zijn zichtbaar op de smeltlijn nadat de externe braam is verwijderd. Beide defectfamilies geven aan dat de poging-om- de balans van de lijn te onderdrukken verkeerd is en moet worden gecorrigeerd voordat de productie wordt voortgezet.
Detectie en kwaliteitscontrole
HF-naden worden inline onderzocht met ultrasone en wervelstroom{0}}methoden, en de lijnmonsters worden afgevlakt en metallografisch geïnspecteerd. Omdat plakkende lassen buiten de standaardmethoden vallen, controleren walserijen ook de procesparameters, bewaken ze de lastemperatuur en testen ze monsters op gedefinieerde intervallen destructief. Het doel is een las die de afvlakkingstest doorstaat en een volledige vezelbreuk vertoont met een zichtbare witte smeltlijn. Het fabriekstestcertificaat rapporteert de NDT-resultaten en kopers moeten het testprogramma bevestigen wanneer ze HF-buizen bestellen voor drukservice.
Veelgestelde vragen
Vraag: Wat is het gevaarlijkste HF-lasdefect?
Hechtlassen, of koudlassen, omdat de verbinding ultrasone signalen doorgeeft en aan elektromagnetische detectie ontsnapt, maar toch broos wordt bij afvlakking. Door voldoende kracht en knijp wordt dit voorkomen.
Vraag: Wat veroorzaakt een open naad?
Onvoldoende laswarmte: de randen zijn gesmolten maar niet versmolten en de naad springt open na het knijpen. De V-hoek, warmte-inbreng, magnetische-staafpositie en spoelspeling zijn de bepalende factoren.
Vraag: Wat is een gegoten las?
Gegoten metaal waarbij oxiden op het smeltoppervlak achterbleven omdat het gesmolten metaal niet volledig werd verdreven. De breuk is vlak en bros en doorstaat de afvlakkingstest niet.
Vraag: Hoe worden HF-naden geïnspecteerd?
Door inline ultrasone en wervelstroomtests-, plus afvlakkings- en metallografische tests op monsters. Procesbeheersing is essentieel omdat sommige defecten NDT omzeilen.
Vraag: Wat is een opname bij HF-lassen?
Metaaloxide zat vast in het smeltoppervlak omdat het gesmolten metaal niet volledig werd verdreven. Het risico neemt toe bij nauwe V-hoeken en lage mangaan-tot-siliciumverhoudingen.
Vraag: Hoe wordt porositeit gevormd?
Door lassen op hoge- temperatuur met onvoldoende ontlading, waardoor gaszakken achterblijven die als heldere plekken op de breuk verschijnen. Door de hitte te corrigeren-om-de balans te verkleinen, wordt dit voorkomen.
