Vermoeiingslevensduur

Tijdens ontwerp en uitvoering

Het BIL geeft advies bij het ontwerp van gelaste constructies, met aandacht voor de gevoelige lasdetails. Dit is een eerste stap om de vermoeiingslevensduur van gelaste constructies te verhogen. Daarnaast moet de vereiste kwaliteit van lasverbindingen bepaald worden en de bijhorende kwaliteitscontrole.

Vermoeiingsproeven

Vermoeiing of materiaalmoeheid is naast corrosie één van de meest voorkomende oorzaken waardoor constructies of machinecomponenten bezwijken. Meestal gaat het om een volkomen normale vorm van slijtage. Bij een slecht ontwerp of door een gebrekkige laskwaliteit, bestaat de kans dat lassen scheuren vertonen binnen de voorziene levensduur.

Het BIL voert vermoeiingsproeven uit op gelaste componenten.

Overzicht vermoeiingsproeven BIL

Vermoeiingsweerstand van hoogsterkte staalsoorten

Het BIL onderzoekt methodes om de vermoeiingsweerstand van hoogsterkte staalsoorten te verbeteren. In vele toepassingen zijn onderdelen met lasverbindingen ook zwaar belast in vermoeiing. Uit de praktijk en uit talrijke studies blijkt evenwel dat lasverbindingen in hogere sterkte stalen die in vermoeiing belast worden niet veel beter presteren dan in de zachtere staalsoorten. Hierdoor verliezen de hogere sterkte stalen een deel van hun nut.

Er zijn nochtans meerdere mogelijkheden bekend om de vermoeiingsweerstand van lasverbindingen sterk te verhogen, nl. door toepassen van een nabehandeling, zoals hersmelten van de las door vb. een plasma- of TIG boog. Een andere mogelijkheid is het toepassen van hameren (bv. pneumatisch aangedreven: PIT, Pneumatic Impact treatment). De meeste van deze mogelijkheden zijn in de literatuur beschreven, en sommige zijn in hun basisprincipe al relatief oud. Maar de echte toepassing in de industrie in Vlaanderen is nog steeds heel beperkt, vooral omdat er geen specifieke praktijkkennis voorhanden is en omdat er in de literatuur geen gegevens voorhanden zijn omtrent de nieuwste staalsoorten. Het BIL kan bedrijven ondersteunen via advies over de meest geschikte technieken en door goed onderbouwde richtlijnen.

De toepassingen zijn terug te vinden in machinebouw (vb. in Figuur 1) en brugbouw (Figuur 2). Het doel is de inzetbaarheid van hoogsterkte staal te vergroten.

Figuur 1: Vermoeiingsproef op een zwaarbelaste lasverbinding in de stuurinrichting van een aardappeloogstmachine

Figuur 2: Gelaste dwarse verstijver in een autostradebrug: dit lasdetail is gevoelig voor vermoeiingsscheuren en knik

Corrosievermoeiing

Onder corrosievermoeiing verstaan we vermoeiingsverschijnselen die door een agressief milieu beïnvloed worden. Dit laatste kan bestaan uit een elektrolytoplossing maar ook uit een gasvormige omgeving. Factoren die grote invloed kunnen hebben op het corrosievermoeiingsgedrag zijn uiteraard de wisselende belasting maar ook de frequentie hiervan, de aard van het milieu en de materiaaleigenschappen.

Omdat veel constructies tijdens hun levensduur blootgesteld worden aan wisselende belastingen in een agressief milieu is het van belang om na te gaan hoe deze constructies zich onder deze omstandigheden gedragen.