Đánh giá vết nứt mối hàn và cách xử lý năm 2024

Mục đích của phương pháp kiểm tra chất lượng liên kết hàn là kiểm tra các tính chất cơ học, hoá học, kim loại học và xác định các khuyết tật. Ngoài ra việc kiểm tra chất lượng mối hàn còn được dùng để phân loại các quy trình hàn và trình độ tay nghề thợ hàn.

Các phương pháp kiểm tra được chia thành hai phương pháp chính : 1. KIỂM TRA BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÁ HUỶ 1.1 KIỂM TRA CƠ TÍNH CỦA MỐI HÀN

Mục đích của việc kiểm tra này là so sánh cơ tính của liên kết hàn với cơ tính của kim loại cơ bản. Qua đó để đánh giá trình độ tay nghề của người thợ hàn một cách chính xác hơn. Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật, khả năng thiết bị kiểm tra, quy trình hàn được áp dụng mà dùng một hoặc nhiều các phương pháp kiểm tra sau:

∗ Kiểm tra thử kéo ∗ Kiểm tra thử uốn ∗ Kiểm tra độ dai va đập

Để thử kéo, thử uốn hoặc các phương pháp thử độ dai va đập… các mẫu được cắt ra từ phần kim loại đắp của liên kết hàn và được gia công cơ khí để đạt được hình dạng và kích thước theo các tiêu chuẩn được áp dụng…Các mẫu thử kiểm tra với tác dụng của tải trọng tĩnh hoặc tải trọng động.

1.2 KIỂM TRA CẤU TRÚC CỦA LIÊN KẾT HÀN Gồm có hai dạng là: Kiểm tra thô và kiểm tra tế vi

KIỂM TRA THÔ - được tiến hành trực tiếp với các mẫu thử kim loại hoặc các mặt gãy của chúng. Các mẫu thử được cắt ra từ liên kết hàn, mài bóng và tẩy sạch bằng dung dịch axit nitric 25% rồi dùng kính lúp hoặc mắt thường để phát hiện khuyết tật của liên kết hàn, có thể khoan lấy mẫu ngay trên kim loại đắp để nghiên cứu. Mũi khoan lấy mẫu có đường kính rộng hơn chiều rộng của mối hàn 3mm để lấy cả phần kim loại cơ bản và kim loại mối hàn.

KIỂM TRA CẤU TRÚC TẾ VI - được tiến hành dưới loại kính lúp có độ phóng đại lớn (100-500 lần), nhờ vậy có thể xác định được dễ dàng và chính xác chất lượng kim loại của liên kết hàn.

- Hóa chất này có thể biến những vết nứt nhỏ không nhìn thấy được thành những vết nứt có màu đỏ và nhìn thấy được bằng mắt thường, cho phép người dùng có thể kiểm tra được tất cả các vết nứt.

- Có thể sử dụng với bất cứ vật liệu hay hình dạng nào của vật cần kiểm tra

-Thiết kế dạng bình xịt, dễ di chuyển, chỉ cần một thao tác là có thể sử dụng ngay.

- Không sử dụng hóa chất gây ăn mòn

- An toàn với vật liệu hợp kim của nhôm, man-gan( vật liệu dễ ăn mòn)

- Kết quả kiểm tra được giữ nguyên trên bề mặt kiểm tra cho đến khi bạn tẩy rửa.

- Là sản phẩm sạch, an toàn, tiết kiệm, giúp bảo vệ nơi làm việc của bạn sạch sẽ, không cháy nổ do rò rỉ hóa chất.

ỨNG DỤNG:

- Có thể sử dụng để kiểm tra các vật liệu không từ tính như sành sứ, thủy tinh, nhựa tổng hợp cũng như kim loại, sắt, kim loại không từ tính, các chất từ tính và không từ tính.

- Sử dụng để kiểm tra các bộ phận đúc, lỗ pin, lỗ hổng bị bỏng, co rút lỗ hổng phần rèn.

- Mối hàn: Kiểm tra vết nứt mối hàn, kết nối không đạt yêu cầu.

- Kim loại: Kiểm tra khe nứt do mài, cắt hoặc do tác dụng nhiệt, hoặc vết nứt do các dụng cụ cắt gây ra.

Weldcom – Các khuyết tật hàn do rất nhiều nguyên nhân gây ra. Nó có liên quan tới các mặt như: kim loại hàn, chế độ hàn và quy trình công nghệ. Sự tồn tại của những khuyết tật đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền của đầu mối hàn. Do đó, người thợ hàn phải chọn quy phạm hàn chính xác và nghiêm chỉnh chấp hành các quy trình hàn.

Mối hàn có nhiều loại khuyết tật, sau đây là các khuyết tật thường gặp phải và cách phòng tránh.

Nứt là một trong những khuyết tật nghiêm trọng nhất của liên kết hàn. Trong quá trình sử dụng cấu kiện hàn, nếu mối hàn có vết nứt thì vết nứt đó sẽ rộng dần ra làm cho kết cấu bị hỏng.

Theo nhiệt độ vết nứt xuất hiện mà phân ra hai loại:

· Nứt nóng: xuất hiện trong quá trình kết tinh của liên kết hàn khi nhiệt độ khá cao (trên 1000 độ C).

· Nứt nguội: xuất hiện sau khi kết thúc quá trình hàn với nhiệt độ dưới 1000 độ C. Nứt nguội có thể xuất hiện vài giờ hoặc thậm chí vài ngày sau khi hàn.

Theo kích thước vết nứt có thể phân loại thành:

· Nứt thô đại: có thể gây phá hủy kết cấu ngay khi làm việc.

· Nứt tế vi: Vết nứt này sẽ phát triển rộng dần ra tạo thành các vết nứt thô đại.

Cách kiểm tra phát hiện vết nứt:

Các vết nứt thô đại có thể phát hiện bằng mắt thường hoặc qua kính lúp. Các vết nứt tế vi và nằm bên trong mối hàn chỉ có thể dùng các phương pháp kiểm tra như siêu âm mối hàn, từ tính, chụp X quang… để phát hiện chúng.

Một số phương pháp hạn chế sự phát sinh vết nứt trong mối hàn.

Dạng vết nứtPhương pháp kiểm traNguyên nhânGiải pháp phòng tránhNứt dọc1. Bằng mắt thường 2. Dùng bột từ 3. Dùng chất chỉ thị màu 4. Chụp X quang 5. Siêu âm1. Sử dụng vật liệu hàn chưa đúng. 2. Tồn tại ứng suất dư lớn trong liên kết hàn. 3. Tốc độ nguội cao 4. Liên kết hàn không hợp lý. 5. Bố trí các mối hàn chưa hợp lý1. Sử dụng vật liệu hàn phù hợp. 2. Giải phóng các lực kẹp chặt cho liên kết hàn khi hàn. Tăng khả năng điền đầy của vật liệu hàn. 3. Gia nhiệt trước cho vật hàn, giữ nhiệt cho liên kết hàn để giảm tốc độ nguội. 4. Sử dụng liên kết hàn hợp lý, vát mép giảm khe hở giữa các vật hàn … 5. Bố trí so le các mối hàn.Nứt ở vùng gây và kết thúc hồ quang1. Bằng mắt thường 2. Dùng bột từ 3. Dùng chất chỉ thị màu 4. Chụp X quang 5. Siêu âm1. Vị trí kết thúc hồ quang bị lõm, tồn tại nhiều tạp chất. 2. Hồ quang không được bảo vệ tốt.1. Sử dụng thiết bị hàn phù hợp, có chế độ riêng cho lúc gá và kết thúc hồ quang. 2. Sử dụng các bản nối công nghệ ở vị trí bắt đầu và kết thúc hồ quang, để các vết nứt này nằm ngoài liên kết hàn.Nứt ngang1. Bằng mắt thường 2. Dùng bột từ 3. Dùng chất chỉ thị màu 4. Chụp X quang 5. Siêu âm1.Sử dụng vật liệu hàn chưa đúng. 2. Tốc độ nguội cao. 3. Mối hàn quá nhỏ so với liên kết.1. Sử dụng vật liệu hàn phù hợp. 2. Tăng dòng điện và kích thước điện cực hàn. 3. Gia nhiệt trước khi hàn.

Rỗ khí

Rỗ khí sinh ra do hiện tượng khí trong kim loại không kịp thoát ra ngoài trước khi kim loại đông đặc.

Rỗ khí có thể sinh ra ở bên trong hoặc bề mặt mối hàn, rỗ khí có thể nằm ở phần ranh giới giữa kim loại cơ bản và kim loại đắp.

Nguyên nhân:

· Hàm lượng cacbon trong kim loại cơ bản hoặc trong vật liệu hàn quá cao.

· Vật liệu hàn bị ẩm, bề mặt chi tiết hàn bị bẩn, dính sơn, dầu mỡ, gỉ, hơi nước …

· Chiều dài cột hồ quang lớn, tốc độ hàn quá cao.

Biện pháp phòng tránh với hiện tượng rỗ khí:

· Dùng vật liệu hàn có hàm lượng cacbon thấp.

· Làm sạch và sấy khô vật liệu hàn trước khi hàn.

· Giữ chiều dài cột hồ quang ngắn, giảm tốc độ hàn.

· Nếu sử dụng khí bảo vệ mối hàn, phải đảm bảo hệ thống cấp khí sạch và hoạt động tốt, lưu lượng khí là phù hợp.

· Nếu hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ, thuốc hàn phải đảm bảo không bị ẩm, cấp thuốc đầy đủ trong quá trình hàn.

Lẫn xỉ hay kẹt xỉ

Lẫn xỉ (hoặc một số tạp chất khác) đây cũng là một dạng khuyết tật phổ biến, xỉ hàn và tạp chất có thể tồn tại trong mối hàn, cũng có thể nằm trên bề mặt mối hàn, có thể nằm giáp ranh giữa kim loại mối hàn và phần kim loại cơ bản, hoặc giữa các lượt hàn.

Lẫn xỉ ảnh hưởng lớn đến độ bền, độ dai va đập và tính dẻo của kim loại, mối hàn, giảm khả năng làm việc của kết cấu dưới tác dụng của trọng tải động.

Nguyên nhân lẫn xỉ và kẹt xỉ

· Dòng điện hàn quá nhỏ, không đủ nhiệt lượng để cung cấp cho kim loại nóng chảy và xỉ khó thoát lên khỏi vũng hàn.

· Mép hàn chưa được làm sạch hoặc khi hàn đính hay hàn nhiều lớp chưa gõ sạch xỉ.

· Góc độ hàn chưa hợp lý và tốc độ hàn quá lớn.

· Làm nguội mối hàn quá nhanh

Biện pháp phòng tránh lẫn xỉ và kẹt xỉ

· Tăng dòng điện hàn cho thích hợp. Hàn bằng hồ quang ngắn và tăng thời gian dừng lại của hồ quang.

· Làm sạch vật hàn trước khi hàn, gõ sạch xỉ ở mối hàn đính các lợp hàn.

· Thay đổi góc độ và phương pháp đưa điện cực hàn cho hợp lý, giảm tốc độ hàn.

Khuyết tật hàn không ngấu

Hàn không ngấu là loại khuyết tật nghiêm trọng trong liên kết hàn. Nó sẽ gây ra sự nứt và hỏng kết cấu hàn. Hàn không ngấu sinh ra ở góc mối hàn, mép hàn hoặc giữa các lớp hàn.

Nguyên nhân khuyết tật hàn không ngấu

· Mép hàn chuẩn bị chưa hợp lý. Góc vát quá nhỏ.

· Dòng điện hàn quá nhỏ hoặc tốc độ hàn quá nhanh.

· Góc độ điện cực hàn (que hàn) và cách đưa điện cực không hợp lý.

· Chiều dài cột hồ quang không quá lớn.

· Điện cực hàn chuyển động không đúng theo trục mối hàn.

Biện pháp phòng tránh khuyết tật hàn không ngấu

· Làm sạch liên kết trước khi hàn, tăng góc vát và khe hở hàn.

· Tăng dòng điện hàn và giảm tốc độ hàn, v.v…

Lẹm chân và chảy loang

Lẹm chân là phần bị lẹm thành rãnh dọc theo ranh giới giữa kim loại cơ bản và kim loại đắp.

Lẹm chân làm giảm tiết diện làm việc của liên kết, tạo sự tập trung ứng suất cao và có thể dẫn đến sự hủy kết cấu trong quá trình sử dụng.

Lẹm chân

Nguyên nhân lẹm chân

· Dòng điện hàn quá lớn.

· Chiều dài, cột hồ quang lớn.

· Góc độ que hàn và cách đưa que hàn chưa hợp lý.

· Sử dụng chưa đúng kích thước điện cực hàn (quá lớn).

Chảy loang

· Chảy loang là hiện tượng kim loại lỏng chảy loang trên bề mặt của liên kết hàn.

· Chảy loang tạo ra sự tập trung ứng suất, làm sai lệch hình dạng của liên kết hàn.

Nguyên nhân:

· Góc nghiêng que hàn không hợp lý

· Dòng điện hàn que cao

· Tư thế hàn và cách đặt vật hàn không hợp lý.

Khuyết tật về hình dáng liên kết hàn

Loại khuyết tật này bao gồm những sai lệch về hình dáng mặt ngoài của liên kết ngoài của liên kết hàn, làm nó không thỏa mãn với các yêu cầu kỹ thuật và thiết kế.

Nguyên nhân:

· Gắp lắp và chuẩn bị mép hàn chưa hợp lý

· Chế độ hàn không ổn định

· Vật liệu hàn không đảm bảo chất lượng

· Trình độ công nhân quá thấp v.v…

Ngoài các loại khuyết tật trên còn có các loại khuyết tật khác như quá nhiệt và bắn tóe.

– Quá nhiệt: Khuyết tật này xuất hiện do việc chọn chế độ hàn không hợp lý làm cho kim loại đắp và cùng ảnh hưởng nhiệt có cấu tạo hạt rất thô, cơ tính của liên kết hàn bị giảm.

– Bắn tóe: Khuyết tật này là hiện tượng bắn tóe kim loại lên vật liệu hàn, do vật liệu hàn không đảm bảo chất lượng, thiếu khí bảo vệ hoặc sử dụng không đúng loại khí. Gây mất thẩm mỹ liên kết hàn, tốn công sức làm sạch v.v…

Phương pháp xử lý khuyết tật hàn

Nói chung các loại khuyết tật hàn sau khi phát hiện được nếu quá trình cho phép thì phải:

· Đục bỏ phần kim loại có khuyết tật.

· Hàn sửa chữa và kiểm tra lại.

· Riêng đối với vết nứt cần phải khoan chặn 2 đầu vết nứt để hạn chế sự phát triển của vết nứt, loại bỏ triệt để và hàn sửa chữa lại.

· Khắc phục khuyết tật quá nhiệt bằng phương pháp nhiệt luyện để khôi phục lại kích thước hạt của kim loại mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt.

Cảm ơn bạn đã đọc bài viết. Chúng tôi rất cảm ơn sự ủng hộ của bạn! Hãy cho chúng tôi thêm ít phút để chia sẻ cảm xúc của bạn trên kênh Google Business của Weldcom nhé!