Verkleuring bij RVS-lassen: beitsen en passiveren

Roestvast staal dankt zijn corrosieweerstand aan een onzichtbaar dun chroomoxidelaagje dat zichzelf herstelt zolang er voldoende chroom aan het oppervlak beschikbaar is. Bij het lassen verstoort de warmte dat evenwicht: er ontstaan aanloopkleuren, van lichtgeel tot blauw en grijs, en onder die kleuren is de chroomhoudende laag verarmd. Wat er dan zo onschuldig uitziet als wat verkleuring, is in werkelijkheid een verzwakte zone waar putcorrosie als eerste toeslaat.

Dit artikel legt uit wat verkleuring precies is, welke acceptatiecriteria gangbaar zijn, hoe u verkleuring aan de binnenzijde van leidingwerk voorkomt met backing gas en zuurstofmeting, en hoe u met beitsen en passiveren de corrosieweerstand volledig herstelt.

Wat aanloopkleuren vertellen

Aanloopkleuren zijn interferentiekleuren van een verdikte oxidelaag. Hoe hoger de temperatuur en hoe meer zuurstof aanwezig was, hoe dikker de laag en hoe donkerder de kleur: van strogeel via goudbruin en paars naar blauw en dof grijs. De kleur is daarmee een directe indicatie van de schade eronder. Onder een lichte, strogele tint is de chroomverarming beperkt. Onder blauwe en grijze oxides is de laag eronder duidelijk chroomarm en poreus, en daar begint putcorrosie zodra er chloriden en vocht in het spel zijn.

Belangrijk om te beseffen: het probleem is niet de kleur zelf, maar de chroomverarmde zone eronder. Een verkleuring wegpoetsen tot het oppervlak weer glimt, zonder de verarmde laag te verwijderen, herstelt de corrosieweerstand dus niet.

Acceptatiecriteria voor verkleuring

Hoeveel verkleuring toelaatbaar is, hangt af van het medium en de sector. In de praktijk wordt vaak gewerkt met kleurreferentiekaarten, zoals de bekende reeks uit AWS D18.1 voor hygienisch leidingwerk, waarin genummerde monsterkleuren van blank tot donkerblauw staan afgebeeld.

Gangbare afspraken:

• Farmacie, voedingsmiddelen en drinkwater: hooguit een lichte strogele tint aan de productzijde, vaak aangeduid als maximaal monster 2 of 3 van de referentiekaart
• Chemie en offshore: lichte verkleuring toelaatbaar mits nabehandeld, donkere oxides nooit
• Bouwkundig en esthetisch werk: criteria vooral optisch, maar buiten en aan zee blijft chloride-corrosie het echte risico

Leg het criterium voor de start van het werk vast in de projectspecificatie of het inspectie- en testplan, inclusief de referentiekaart en de vraag of nabehandelen is toegestaan of dat de verkleuring direct binnen de grens moet blijven.

Backing gas en zuurstofmeting bij leidingwerk

Aan de binnenzijde van leidingen en appendages kunt u na het lassen meestal niet meer beitsen. Daar moet de verkleuring dus voorkomen worden met een backing gas, meestal argon of stikstof, dat de zuurstof bij de wortel wegneemt. De praktijk: de leiding afdammen met dammen of oplosbaar papier, spoelen met een ruim volume gas en pas beginnen met lassen als het restzuurstofgehalte laag genoeg is.

Meet dat met een zuurstofmeter en niet op gevoel of kleur van eerdere lassen. Veel specificaties eisen minder dan 100 ppm restzuurstof, voor kritisch werk zoals farmaceutisch leidingwerk of duplex is minder dan 50 ppm en soms minder dan 25 ppm gangbaar. Houd het backing gas ook tijdens de eerste vullagen in stand, want tot een temperatuur van enkele honderden graden blijft het oppervlak gevoelig voor oxidatie. Bij duplex weegt dit extra zwaar, omdat chroomverarming daar direct de putcorrosieweerstand aantast.

Beitsen: de verarmde laag verwijderen

Beitsen is een chemische behandeling met een mengsel van salpeterzuur en waterstoffluoride, als dompelbad, spuitbeits of beitspasta voor lokale toepassing op lassen. Het zuur lost zowel de oxidelaag als de chroomverarmde zone eronder op, waarna een oppervlak met de volledige legeringssamenstelling overblijft. Dat is het wezenlijke verschil met polijsten of borstelen: beitsen verwijdert het probleem, poetsen verstopt het.

Praktische aandachtspunten:

• Beitstijd en temperatuur afstemmen op legering en product: te kort beitsen laat verarmd materiaal achter, te lang beitsen etst het oppervlak ruw
• Na het beitsen grondig spoelen met schoon water en beitsresten volledig verwijderen
• Beitszuren zijn gevaarlijk voor mens en milieu: werk volgens de veiligheidsvoorschriften en voer spoelwater verantwoord af
• Mechanische alternatieven zoals fijn stralen met schone media of elektrolytisch reinigen zijn mogelijk, mits de verarmde laag werkelijk wordt weggenomen

Passiveren: de oxidehuid opnieuw opbouwen

Na het beitsen bouwt roestvast staal in contact met lucht vanzelf een nieuwe passieve laag op. Passiveren met verdund salpeterzuur of citroenzuur versnelt en verbetert dat proces: het lost vrije ijzerdeeltjes op en bevordert een chroomrijke, dichte oxidehuid. Vooral na verspanen, stralen of contact met koolstofstaal is passiveren zinvol, omdat ingebed ijzer anders als startpunt voor roest werkt.

Verwar de begrippen niet: beitsen verwijdert materiaal en is de correctie na het lassen, passiveren bouwt de beschermlaag op en is de afronding. Passiveren alleen herstelt een verkleuring dus niet. De volgorde bij laswerk is: verkleuring beoordelen, beitsen of mechanisch reinigen, spoelen, passiveren, en dan pas de eindcontrole.

Controle en borging in de praktijk

De eindcontrole omvat een visuele beoordeling tegen de afgesproken referentiekaart, bij voorkeur vastgelegd met foto's, en waar nodig aanvullende testen. Een ferroxyltest toont vrij ijzer op het oppervlak aan, en met draagbare elektrochemische meters kan de kwaliteit van de passieve laag steekproefsgewijs worden gemeten. Bij leidingwerk hoort ook de registratie van de zuurstofmetingen per las in het dossier.

Vergeet de omgeving niet: slijpstof van koolstofstaal, transportbeschadigingen en opspattend laswater veroorzaken naderhand alsnog roest op verder keurig werk. Gescheiden gereedschap, afdekken en een schone werkplek horen bij de borging. Wilt u de criteria, testmethoden en vrijgavemomenten goed in het inspectie- en testplan verankeren, dan helpt NDO-begeleiding daarbij; voor de materiaalkeuze en procedures is lastechnisch advies het juiste kanaal.