A.CÁC DẠNG KHUYẾT TẬT MỐI HÀN
Những sai lệch về hình dạng, kích thước và tổ chức kim loại của kết cấu hàn so với tiêu chuẩn thiết kế và yêu cầu kỹ thuật, làm giảm độ bền và khả năng làm việc của nó, được gọi là những khuyết tật hàn.
1.NỨT
NỨT - Là một trong những khuyết tật nghiêm trọng nhất của liên kết hàn, nứt có thể xuất hiện trên bề mặt mối hàn, trong mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt.
Vết nứt có thể xuất hiện ở các nhiệt độ khác nhau
Nứt nóng:Xuất hiện trong quá trình kết tinh của liên kết hàn khi nhiệt độ còn khá cao, trên 10000C.
Nứt nguội:Xuất hiện sau khi kết thúc quá trình hàn và ở nhiệt độ dưới 10000C, nứt nguội có thể xuất hiện sau vài giờ hoặc sau vài ngày.
Vết nứt có các kích thước khác nhau, có thể là nứt tế vi hay nứt thô dại. Các vết nứt thô có thể gây phá huỷ kết cấu ngay khi làm việc. Các vết nứt tế vi, trong quá trình làm việc của kết cấu sẽ phát triển rộng dần ra tạo thành cá vết nứt thô 

Có thể phát hiện các vết nứt bằng mắt thường hoặc với kính lúp đối với các vết nứt thô dại và nằm ở bề mặt của liên kết hàn. Đối với các vết nứt tế vi và nằm bên trong mối hàn chỉ có thể phát hiện được khi dùng các phương pháp kiểm tra như siêu âm, kiểm tra từ tính, chụp X quang, v.v
 
NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
 
Dạng vết nứt
Nguyên nhân
Khắc phục
 
 
 
 
 
Nứt dọc
 
Sử dụng vật liệu hàn chưa  đúng.
Tồn tại sức căng lớn trong liên  kết hàn
 
Tốc độ nguội cao
 
 
Bố trí các lớp hàn chưa hợp lý
Liên kết hàn không hợp lý
 
Sử dụng vật liệu hàn phù hợp
Giải phóng các lực kẹp chặt cho liên kết hàn khi hàn, tăng khả năng điền đầy khi hàn
Gia nhiệt trước cho vật liệu hàn, giữ nhiệt cho liên kết hàn để  giảm tốc độ nguội của vật hàn
Bố trí so le các lớp hàn
Sử dụng liên kết hàn hợp lý, vát mép, giảm khe hở…
 
Nứt ở vùng kết thúc hồ quang
Vị trí kết thúc hồ quang bị lõm, tồn tại nhiều tạp chất
 
Hồ quang không được bảo vệ
Sử dụng thiết bị hàn hợp lý, có chế độ riêng cho lúc gây hồ quang và kết thúc hồ quang
Sử dụng các tấm hàn nối ở vị trí bắt đầu và kết thúc hồ quang, để các vị trí này nằm ngoài liên kết hàn
 
Nứt ngang
Sử dụng vật liệu hàn chưa  đúng.
 
Tốc độ nguội cao
Mối hàn quá nhỏ so với kết thúc của phần liên kết
Sử dụng vật liệu phù hợp
 
Tăng  dòng  điện  và  kích   thước
điện cực hàn. Gia nhiệt
 
 2.RỖ KHÍ
RỖ KHÍ - sinh ra do hiện tượng khí trong kim loại mối hàn không kịp thoát ra ngoài khi kim loại mối hàn đông đặc.
Rỗ khí có thể sinh ra ở bên trong hoặc trên bề mặt mối hàn, có thể tập trung hoặc nằm rời rạc trong mối hàn.
 
 
 
Sự tồn tại của rỗ khí trong mối hàn sẽ làm giảm tiết diện làm việc, giảm cường độ chịu lực và độ kín của liên kết hàn.
NGUYÊN NHÂN
Hàm lượng các bon trong kim loại cơ bản hoặc trong vật hàn quá cao.
Vật liệu hàn bị ẩm, bề mặt chi tiết hàn khi hàn bị bẩn, dính dầu mỡ, gỉ, hơi nước…
Chiều dài hồ quang lớn, tốc độ hàn quá cao
BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
Dùng vật liệu hàn có hàm lượng các bon thấp
Trước khi hàn vật liệu hàn phải được sấy khô, bề mặt phải
được làm sạch.
Giữ chiều dài cột hồ quang ngắn, giảm tốc độ hàn.
Sau khi hàn không gõ xỉ hàn ngay, kéo dài thời gian giữ nhiệt cho mối hàn
Riêng đối với hàn có khí bảo vệ (MIG/MAG…) Sử dụng khí bảo vệ phù hợp, có độ tinh khiết cao, lưu lượng khí cấp cho mối hàn khi hàn phải đủ…
3.LẪN XỈ
LẪN XỈ - là loại khuyết tật rất rễ xuất hiện trong mối hàn, xỉ hàn và tạp chất phi kim loại có thể tồn tại trong mối hàn, cũng có thể trên bề mặt mối hàn hoặc ở chân mối hàn…
Mối hàn bị lẫn xỉ hàn sẽ có ảnh hưởng lớn đến độ dai va đập và tính dẻo của kim loại mối hàn, làm giảm khả năng làm việc của liên kết hàn dưới tác dụng của tải trọng động.
NGUYÊN NHÂN
Dòng điện hàn quá nhỏ, không đủ nhiệt lượng để cung cấp cho kim loại nóng chảy và xỉ khó thoát ra 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 cao.
Tốc độ làm nguội quá nhanh, xỉ không kịp thoát ra ngoài.
BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
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 và các lớp hàn.
Thay đổi góc độ và phương pháp di chuyển que hàn cho hợp lý, giảm tốc độ hàn tránh xỉ trộn lẫn vào trong vũng hàn hoặc chảy về phía trước vũng hàn.
4.KHÔNG NGẤU
HÀN KHÔNG NGẤU - là khuyết tật nghiêm trọng trong liên kết hàn, nó có thể dẫn đến nứt.
Hàn không ngấu sinh ra ở góc mối hàn, mép hàn hoặc giữa các lớp hàn. Phần lớn kết cấu bị phá huỷ đều do hàn không ngấu.
NGUYÊN NHÂN
Mép hàn chuẩn bị chưa hợp lý, góc vát quá nhỏ
Dòng điện hàn quá nhỏ hoặc tốc độ hàn quá nhanh
Góc độ que hàn chưa hợp lý và cách đưa điện cực không hợp lý.
Chiều dài cột hồ quang quá lớn
BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
Làm sạch liên kết trước khi hàn, tăng góc vát và khe hở hàn
Tăng dòng điện hàn và giảm tốc độ hàn…
5.CHÁY CHÂN
CHÁY CHÂN - là phần bị lõm thành rãnh dọc theo ranh giới giữa  kim loại cơ bản và kim loại đắp. Bao gồm cả chân mối hàn ở mặt trước và ở chân mối hàn ngấu.
Cháy chân làm giảm tiết diện của liên kết hàn, tạo sự tập chung ứng suất cao và dẫn đến sự phá huỷ của kết cấu trong quá trình sử dụng.
NGUYÊN NHÂN
Dòng điện hàn quá lớn
Chiều dài cột hồ quang quá lớn
Góc độ que hàn và cách đưa que hàn chưa hợp lý
Sử dụng chưa đúng kích thước điện cực hàn
BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
Khi dao động mỏ sang hai bên mối hàn có thời gian dừng để
cho kim loại phụ điền đầy vào hai bên.
Đảm bảo đúng góc độ chuyển động của que hàn
Điều chỉnh lại chế độ dòng điện, điện áp.
Điều chỉnh lại khoảng cách cột hồ quang, từ đầu mỏ xuống tới vật hàn là 10  - 15mm.
Điều chỉnh lại vận tốc hàn, và góc độ mỏ cho phù hợp
Hạn chế sự thổi tạt hồ quang bằng cách che chắn gió.
6.HIỆN TƯỢNG BẮN TOÉ
Khuyết tật này là hiện tượng bắn toé kim loại lên vật hàn, do vật hàn không đảm bảo chất lượng, thiếu khí bảo vệ hoặc sử dụng không đúng loại khí, gây mất thẩm mỹ liên kết hàn.
NGUYÊN NHÂN
Chiều dài cột hồ quang quá cao
Bề mặt mối hàn bị bẩn hoặc dầu mỡ.
Tốc độ ra dây lớn quá cháy không hết
Hồ quang bị thổi tạt
Góc độ mỏ hàn nghiêng quá.
BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
Điều chỉnh lại khoảng cách cột hồ quang cho thích hợp
Vệ sinh bề mặt mối hàn cho sạch sẽ trước khi hàn
Điều chỉnh lại chế độ ra dây phù hợp với điện áp hồ quang
Che chắn gió để không có hiện tượng gió thổi lệch hồ quang
Chỉnh lại góc độ mỏ hàn cho phù hợp, thường từ 90 - 1050 so với hướng han và vuông góc với hai bên.
7.SỰ BIẾN DẠNG
Sự biến dạng là những khuyết tật làm sai lệch hình dáng mặt ngoài của liên kết hàn, làm nó không thoả mãn với các yêu cầu kỹ thuật và thiết kế.
Chiều cao phần nhô hoặc chiều rộng của mối hàn không đồng đều.
Đường hàn vặn vẹo không phẳng
Bề mặt mối hàn nhấp nhô
NGUYÊN NHÂN
Gá lắp và chuẩn bị mép hàn chưa hợp lý
Trình tự hàn không đúng
Vật liệu hàn không đảm bảo chất lượng
Tốc độ hàn và dòng điện hàn lớn.
BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
áp dụng quy trình hàn thứ tự phù hợp
Hàn gá từng phần và văng chống sự biến dạng
Vát mép hàn đúng góc độ và gá mẫu hàn theo đúng yêu cầu
Điều chỉnh lại chế độ dòng điện, điện áp.
B.CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA
Mục đích của phương pháp kiểm tra chất lượng liên kết hàn là xác định khả năng đáp ứng các điều kiện làm việc của liên kết hàn, cụ thể xác định 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:Kiểm tra phá hủy và kiểm tra không phá hủy
1.KIỂM TRA BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÁ HUỶ
KIỂM TRA CƠ TÍNH CỦA MỐI HÀN
Mục đích của việc kiểm tra này là xác định đặc tính cơ học của liên kết hàn để so sánh với cơ tính của kim loại cơ bản. Qua đó, cũng có cơ sở 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 tiến hành thử kéo, thử uốn, thử độ cứng và độ dai va đập của liên kết dưới tác dụng của tải trọng tĩnh hoặc tải trọng động.
Các phương pháp kiểm tra.
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…
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.
Thường dùng các mũi khoan 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.
2.KIỂM TRA BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHÔNG PHÁ HUỶ
Đây là phương phương pháp kiểm tra được thực hiện trực tiếp với liên kết hàn và trên sản phẩm hàn cụ thể mà không gây nên biến đổi đặc tính của sản phẩm.
a.KIỂM TRA BẰNG  MẮT THƯỜNG
Đây là phương pháp được sử dụng thông dụng để kiểm tra toàn bộ  quá trình hàn, cụ thể là kiểm tra trước khi hàn, trong khi và sau khi hàn.
Phương pháp này dễ thực hiện, có thể giúp tránh được các khuyết tật hoặc phát hiện sớm các khuyết tật trong khi hàn.
Kiểm tra trước khi hàn
Kiểm tra bản vẽ, các tiêu chuẩn đặt ra cho liên kết hàn
Kiểm tra chứng chỉ vật liệu được sử dụng có đủ và phù hợp với yêu cầu không
Kiểm tra gia công gá lắp, khe hở và mép vát có đúng với thiết kế không
Kiểm tra độ sạch của liên kết hàn
Kiểm tra trong khi hàn
Kiểm tra các thông số của quy trình hàn.
Loại vật liệu hàn tiêu hao.
Nhiệt độ nung nóng trước khi hàn (nếu được yêu cầu)
Vị trí hàn và chất lượng bề mặt vật hàn
Trình tự hàn
Sử lý các mối hàn đính và vệ sinh giữa các lớp hàn.
Kích thước liên kết hàn
Nhiệt độ và thời gian sử lý nhiệt sau khi hàn.
 
Kiểm tra sau khi hàn
Làm sạch bề mặt liên kết hàn (bề mặt mối hàn và vùng kim loại cơ bản)
Quan sát kỹ bằng mắt thường hoặc bằng kính lúp
Kiểm tra kích thước của mối hàn so với bản vẽ thiết kế.
 
 
b.KIỂM TRA BẰNG DUNG DỊCH CHỈ THỊ MÀU
 
Đây là phương pháp sử dụng các dung dịch để thẩm thấu vào các vết nứt, rỗ khí nhỏ của liên kết hàn mà không thể quan sát được bằng mắt thường, sau đó dùng các chất hiển thị màu phát hiện ra vị trí mà dung dịch thẩm thấu còn nằm lại ở các vết nứt cũng như rỗ khí.
Chú ý: Phương pháp này chỉ phát hiện được các khuyết tật mở ra trên bề mặt vật liệu cần kiểm tra.
Thông thường sử dụng 3 loại dung dịch và được tiến hành theo các bước sau:
Dùng dung dịch làm sạch để tẩy sạch bề mặt mối hàn
Phun dung dịch thẩm thấu lên bề mặt mối hàn
Sau khi đủ thời gian để dung dịch thẩm thấu vào các vết nứt, rỗ khí, thì lau sạch bề mặt mối hàn.
Dùng dung dịch hiển thị màu phun lên vùng mối hàn vừa thực hiện các bước trên để phát hiện khuyết tật.
Phương pháp này có tính ưu việt là đơn giản, dễ thực hiện, phát hiện được cả các khuyết tật nhỏ không quan sát được bằng mắt thường một cách nhanh chóng, tuy nhiên nó không phát hiện được những khuyết tật nằm bên trong của liên kết hàn và chiều sâu của khuyết tật.
c.KIỂM TRA BẰNG TỪ TÍNH
Dùng bột sắt từ rắc trong trường của nam châm tự nhiên hay điện từ thì nó sẽ phân bố theo quy luật của các đường sức từ. Quy luật này trước  tiên phụ thuộc vào sự đồng nhất của cấu trúc sắt từ, nếu như trên đường đi các đường sức từ gặp phải các vết nứt, khe hở… thì quy luật phân bố của các đường sức từ thay đổi so với những khu vực khác do có sự khác nhau về độ thẩm từ. Khi gặp các khuyết tật các đường sức từ tản ra bao xung quanh lấy các khuyết tật đó.
Dựa vào nguyên lý đó người ta tiến hành kiểm tra bằng cách rắc bột sắt lên bề mặt mối hàn, sau đó đặt kết cấu hàn vào trong một từ trường rồi nhìn vào sự phân bố các đường sức từ để có thể phát hiện và phân biệt được khuyết tật
Phương pháp này chỉ áp dụng đối với các vật liệu từ tinh, nó cho phép phát hiện các khuyết tật nứt bề mặt có kích thước rất nhỏ, các khuyết tật  ở phía dưới bề mặt liên kết hàn như:
Nứt ở vùng ảnh hưởng nhiệt
Hàn không ngấu
Nứt phía dưới bề mặt
Rỗ khí, lẫn xỉ
 
d.KIỂM TRA BẰNG TIA PHÓNG XẠ (RƠNGHEN VÀ GAMMA)
Tia X và tia Gamma là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn, tần số dao động và năng lượng rất cao có thể đi xuyên qua khối kim loại dày. Một phần bức xạ tia X và tia gamma bị hấp thụ, một phần sẽ đi qua mẫu kiểm tra, lượng hấp thụ và lượng đi qua được xác định theo chiều dày của  mẫu.
Khi có khuyết tật bên trong, chiều dày hấp thục bức xạ sẽ giảm, điều này tạo phần khác biệt trong phần hấp thụ, được ghi lại trên phim ở dạng  hình ảnh bóng gọi là ảnh bức xạ.
Giải đoán phim sẽ cho phép phát hiện các khuyết tật bên trong vật hàn một cách chính xác.
Phương pháp này cho phép phát hiện được tất cả các loại khuyết tật trừ các vết nứt vi nhỏ.
e.KIỂM TRA BẰNG SIÊU ÂM
Sóng siêu âm là dạng sóng âm thanh dao động đàn hồi trong môi trường vật chất nhất định, khi truyền qua biên giới giữa các môi trường vật chất khác nhau sóng siêu âm sẽ bị khúc xạ hay phản trở lại. Dựa vào đặc tính đó, người ta đã chế tạo được các loại máy dò siêu âm để phát hiện các khuyết tật nằm sâu trong lòng kim loại.
Phương pháp này cho phép phát hiện các vết nứt, hàn không ngấu, rỗ  khí, kẹt xỉ,…và cả những thay đổi rất nhỏ ở vùng ảnh hưởng nhịêt của liên kết hàn.
Quan sát trên màn ảnh của máy bằng những xung hiển thị, có thể cho phép biết được chính xác vị trí của các khuyết tật.
f.PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA ĐỘ KÍN CỬA LIÊN KẾT HÀN
Kiểm tra độ kín bằng áp lực khí
Trước lúc kiểm tra cần bịt kín, sau đó bơm khí vào (không khí hoặc khí trơ) đến một áp suất nhất định nào đó, sau đó bôi  nước xà phòng lên mặt ngoài mối hàn và quan sát (100 gam xà phòng trên một lít nước).
Những chỗ bị rò rỉ sẽ được phát hiện theo các vị trí mà bong bóng xà phòng nổi lên.
Kiểm tra bằng áp lực nước
Để kiểm tra người ta bơm nước vào kết cấu cần kiểm tra, tạo một áp suất dư cao hơn áp suất làm việc 1,5 đến 2 lần và giữ áp suất đó trong vòng 5 - 6 phút.
Giai đoạn tiếp theo là hạ áp xuống đến áp suất làm việc rồi dùng búa gõ nhẹ vùng xung quanh mối hàn (rộng 15 - 20mm) và quan sát xem nước có rò rỉ ra không.
Đối với những kết cấu hở như bồn chứa, thùng,…chỉ cần thử bằng cách bơm nước vào và giữ trong vòng 2 - 24 giờ và quan sát xem nước có bị rò rỉ ra không.
Kiểm tra bằng phương pháp tạo chân không
Chỉ áp dụng trong điều kiện không tiến hành được bằng các phương pháp thử kín trên (ví dụ như: đáy bồn, bể…)
Trước tiên bôi nước xà phòng lên mối hàn cần kiểm tra. Đặt buồng chân không trực tiếp lên vùng mối hàn cần kiểm tra, tại các viền xung quanh buồng chân không có roăng cao su để tạo độ kín cần thiết với vật liệu kiểm tra, độ chân không được tạo ra nhờ có bơm chân không đặt ở phía ngoài.
Do có sự chênh lệch lớn về áp suất, không khí sẽ chui vào buồng chân không qua các khuyết tật, nắp đậy được thiết kế trong suốt qua đó ta có thể quan sát vị trí các khuyết tật theo  các bong bóng xà phòng.

Gửi bình luận