Hội KHKT hàn 1.2 KhuyÕt tËt hµn... Hội KHKT hàn... Hội KHKT hàn... Hội KHKT hàn... Hội KHKT hàn Lẫn W trong vùng hàn cũng có tác dụng giống như vết cắt.. Có thể xuất hiện ăn mòn khi
Trang 1Hội KHKT hàn
1.2 KhuyÕt tËt hµn
Trang 2Hội KHKT hàn
2 Nứt (nhóm 1)
4 Ngậm tạp chất rắn (nhóm 3)
5 Hàn không chảy ngấu và hàn không thấu (nhóm 4)
6 Sai lệch kích thước và hình dạng (nhóm 5)
7 Các khuyết tật khác (nhóm 6)
8 Các tiêu chuẩn chấp nhận
Trang 3Các khuyết tật khác (nhóm 6)
Điều quan trọng là xác định đúng khuyết tật, để tìm được nguyên nhân, và có biện pháp tránh lặp lại.
Trang 4Hội KHKT hàn
Định nghĩa: là khuyết tật hình thành do vết gãy cục bộ ở trạng thái rắn, có thể do ảnh hưởng của quá trình nguội mối hàn hoặc do ứng suất.
Nứt nguy hiểm hơn các loại khuyết tật khác vì nó gây mức độ tập trung ứng suất lớn ở đầu vết nứt, dễ dẫn đến phá gãy liên kết.
Cách thức ký hiệu vết nứt (có số ký hiệu là 100):
Khuyết tật TCVN 6115-1 – 100 Dùng khi có yêu cầu đưa ra ký hiệu khuyết tật
Trang 5Hội KHKT hàn
Phân loại theo bản chất (chủ yếu đối với thép):
Nứt nóng
Nứt nguội
Nứt tầng
Nứt do ram mối hàn
Phân loại theo hình dạng:
Nứt dọc Nứt ngang Nứt tia (hình sao) Nứt hõm cuối
Nứt thành nhóm Nứt phân nhánh
Phân loại theo vị trí, nứt tại:
Vùng ảnh hưởng nhiệt Vùng nóng chảy
Kim loại cơ bản
Trang 6Hội KHKT hàn
Nứt dọc (101) về thực chất song song với trục
mối hàn Có thể nằm ở:
Kim loại mối hàn (1011) Chỗ tiếp giáp mối hàn (1012) Vùng ảnh hưởng nhiệt (1013) Kim loại cơ bản (1014)
Nứt ngang (102) về thự̣c chất vuông góc với
trục mối hàn Có thể nằm ở:
Kim loại mối hàn (1021) Vùng ảnh hưởng nhiệt (1023) Kim loại cơ bản (1024)
Trang 7Hội KHKT hàn
Nứt tia (103) xuất phát từ 1
điểm, có dạng tia (hình sao) Có
thể nằm ở:
Kim loại mối hàn (1031) Vùng ảnh hưởng nhiệt (1033) Kim loại cơ bản (1034)
Nứt hõm cuối (104) ở phần cuối
đường hàn (chỗ kết thúc hồ
quang) Có thể là:
Dọc (1045) Ngang (1046) Tia (hình sao) (1047)
Trang 8Hội KHKT hàn
Trang 9Hội KHKT hàn
Nguyên nhân:
Tạp chất: S, P và C.
Ứng suất/độ cứng vững Chủ yếu khi hàn hồ
quang dưới lớp thuốc Hệ số ngấu (hệ số hình dạng bên trong, B/H) của
chứa S
Nứt nóng kết tinh
Biến dạng
co ngót
Trang 10Hội KHKT hàn
20mm 5mm
Trang 11Hội KHKT hàn
Nứt thành nhóm (105) có hướng bất kỳ
Có thể nằm ở:
Kim loại mối hàn (1051) Vùng ảnh hưởng nhiệt (1053) Kim loại cơ bản (1054)
Nứt phân nhánh (106) là nhóm vết nứt
liên kết, xuất phát từ một vết nứt chung
nhưng khác với nhóm 105 và 103 Có
thể nằm ở̀:
Kim loại mối hàn (1061) Vùng ảnh hưởng nhiệt (1063) Kim loại cơ bản (1064)
Trang 12Hội KHKT hàn
Biện pháp kiểm soát:
Dùng kim loại cơ bản chất lượng cao (ít tạp chất) Chọn hệ số hình dạng bên trong mối hàn thích hợp.
Giảm thiểu ứng suất / độ cứng vững tác động lên liên kết trong quá trình kết tinh
Sử dụng điện cực hàn chứa nhiều Mn, ít C.
Làm sạch mép liên kết trước khi hàn.
Trang 13Hội KHKT hàn
Nứt nguội trong kim loại mối
hàn
Nứt nguội trong vùng ảnh
hưởng nhiệt
Trang 14Hội KHKT hàn
Nứt nguội hình thành chủ yếu trong vùng hạt thô của vùng ảnh hưởng nhiệt
Các tên gọi khác: nứt chậm, nứt do hydro, nứt dưới đường hàn, nứt mép bề mặt mối hàn
Nứt dưới đường hàn: song song với đường chảy; có đặc trưng giữa các tinh thể, xuyên tinh thể.
Nguyên nhân (kết hợp cả 4):
Hydro khuếch tán Tổ chức kim loại nhạy cảm Ứng suất kéo
Trang 15Hội KHKT hàn
Hydro nguyên tử có kích thước nhỏ nhất Hydro thâm nhập mối hàn từ hồ quang Tồn tại như H 2 ở nhiệt độ bình thường Nguồn hydro: ẩm từ bề mặt kim loại cơ bản, thuốc hàn ẩm, vỏ bọc que hàn ẩm, khí bảo vệ lẫn hơi nước
Trang 16Hội KHKT hàn
Hydro nguyên tử
(H)
Hydro phân tử (H 2 )
Trên 200 o C Dưới 200 o C
Khuếch tán của hydro
Trang 17Hội KHKT hàn
Phòng ngừa nứt nguội:
tốc độ nguội sau khi hàn
thuộc hệ xỉ bazơ được sấy đúng cách, khí bảo vệ không chứa ẩm…)
Trang 18Hội KHKT hàn
Trang 19Rãnh khí (2015) Rỗ tổ sâu (2016) Rỗ bề mặt (2017)
Co tế vi dạng nhánh (2031)
Co tế vi dạng xuyên hạt (2032)
Trang 20Hội KHKT hàn
Rỗ cụḿ
Bọt khí
Trang 21Hội KHKT hàn
Là dạng rỗ kéo dài hoặc dạng ống, do khí bị giữa lại khi kim loại mối hàn
kết tinh Có thể biệt lập hoặc theo nhóm.
Rỗ tại mặt đáy
Trang 22Hội KHKT hàn
Nhiễm dầu, mỡ, nước trên bề
súng hàn, gió lùa Không đủ chất khử oxi trong vật
liệu hàn
Dùng vật liệu hàn có đủ chất khử oxi
Điện áp (chiều dài) hồ quang
quá lớn
Giảm điện áp (chiều dài) hồ quang
Thoát khí từ nước sơn bảo vệ
bề mặt/xử lý bề mặt Xác định rủi ro phản ứng trước khi tiến hành xử lý bề mặt
Lưu lượng khí bảo vệ quá lớn
Trang 23Hội KHKT hàn
khi hàn
bị tách lớp Có khe trên bề mặt chi tiết do đặc
Trang 24Hội KHKT hàn
Rỗ tổ sâu: do khí bị giữ lại dần giữa các tinh thể kim loại đang kết tinh
(nhánh cây), tạo thành các vệt rỗ tròn kéo dài đặc trưng
Các vệt rỗ kéo dài này có thể có dạng xương cá (phát hiện bằng chụp tia bức xạ), đôi khi chúng vươn lên bề mặt mối hàn.
Rỗ tổ sâu phân bố dạng xương cá`
Trang 25Hội KHKT hàn
Là loại rỗ khí vươn lên tận bề mặt mối hàn.
Bề mặt (hoặc vật liệu hàn) ẩm hoặc bần Làm sạch bề mặt hàn; sấy que hàn, thuốc hàn Hoạt tính tạo xỉ thấp (MIG/MAG) Dùng thuốc hàn có hoạt tính cao
Thiếu khí bảo vệ (hồ quang dài, gió lùa) Chống gió lùa, giảm chiều dài hồ quang
Lưu lượng khí bảo vệ quá lớn
(TIG/MIG/MAG) Tối ưu hóa lưu lượng khí bảo vệ (chống chảy rối)
Trang 26Hội KHKT hàn
Là khuyết tật dạng co ngót, không phải rỗ khí, nhưng có hình dạng của rỗ khí; vị trí ở hõm cuối đường hàn.
Rỗ hõm cuối
Hõm cuối
Rỗ hõm cuối Hõm cuối
Trang 27Hội KHKT hàn
Do tay nghề thợ hàn kém
(dòng quá lớn, nguội nhanh)
Huấn luyện lại kỹ năng kết thúc hồ quang cho thợ hàn
Chức năng giảm dòng (hàn
trong môi trường khí bảo vệ
TIG) bị tắt
Áp dụng đúng kỹ thuật giảm dòng khi tắt hồ quang
Trang 28Hội KHKT hàn
Ngậm xỉ hàn, thuốc hàn, oxit:
Phân bố tuyến tính Biệt lập
Phân bố theo cụm
Ngậm mẩu kim loại:
Wonfram Đồng Kim loại khác
Trang 29Hội KHKT hàn
Là vật liệu phi kim loại bị giữ lại trong kim loại mối hàn hoặc giữa kim loại mối hàn và kim loại cơ bản
hàn, vỏ bọc que hàn, lõi dây hàn bột.
đường hàn không đạt yêu cầu
TIG và lẫn đồng khi hàn MAG
như rỗ khí
Ngậm xỉ tại mép hàn không ngấu Dạng tập
trung cục bộ̉ (3014)
Trang 31Hội KHKT hàn
Xỉ mịn dưới dạng phân bố đều có thể bị lẫn khi hàn hồ quang tay Chỉ thực sự có vấn đề khi chúng có kích thước lớn và sắc cạnh.
Ngậm thuốc hàn (MMA, SAW, FCAW), chủ yếu do chế độ hàn không hợp lý.
Ngậm oxit: do gỉ hoặc lớp vỏ cán của tấm thép hoặc lớp vỏ oxit nhôm Mài
lớp vỏ bề mặt trước khi hàn; không dùng chế độ hàn có vũng hàn chảy rối.
Loại bỏ xỉ không hết sau
mỗi đường hàn
Cải thiện việc loại bỏ xỉ sau mỗi đường hàn
Xỉ chảy tràn ra phía trước
hồ quang
Định vị lại vật hàn để kiểm soát xỉ nóng chảy
Thợ hàn cần thay đổi góc nghiêng que hàn.
Xỉ bị lẫn tại bề mặt chi tiết Làm trơn bề mặt chi tiết
Trang 32Hội KHKT hàn
Trang 33Hội KHKT hàn
Lẫn W trong vùng hàn cũng có tác dụng giống như vết cắt Có thể xuất hiện ăn mòn khi chúng ở bề mặt
Đầu nóng của điện cực tiếp xúc trực tiếp với vũng hàn
Đầu nóng của điện cực chạm trực tiếp vào dây hàn phụ
Điện cực bị quá tải khi hàn bằng dòng một chiều cực thuận (điện cực nối vào cực âm máy hàn)
Điện cực bị quá tải khi hàn bằng dòng xoay chiều
Trang 34Hội KHKT hàn
HÀN KHÔNG THẤU (400)
Là sự không liên kết về mặt luyện kim (không nung chảy) giữa kim loại mối hàn và kim loại cơ bản hoặc giữa các đường hàn liên tiếp với nhau.
Trang 35Hội KHKT hàn
Kim loại nóng chảy tràn ra
phía trước hồ quang Thay đổi góc nghiêng điện cực và vị trí vật hàn; tăng tốc độ hàn (v) Oxit hoặc vỏ cán trên bề
Độ tự cảm quá cao khi hàn
Chú ý: mép hàn phải được nung chảy bằng hồ quang, không phải
bằng kim loại nóng chảy.
Trang 36Hội KHKT hàn
(4012)
Cường độ dòng hàn nhỏ làm cho vũng
quang của thợ hàn
Chú ý: hàn không ngấu giữa các đường hàn gây nên khe hở giữa
chúng và lẫn xỉ tại khe hở đó.
Trang 37Hội KHKT hàn
Là hàn không ngấu giữa kim loại mối hàn và kim loại
cơ bản tại đáy mối hàn (một hoặc cả hai mặt đáy không được nung chảy hoàn toàn)
Trang 38Hội KHKT hàn
Năng lượng đường thấp Tăng U và/hoặc I; giảm v
Độ tự cảm quá cao khi hàn MAG
ngắn mạch Đặt độ tự cảm thích hợp với chiều dày cần hàn Que hàn quá to (mật độ dòng thấp Giảm cỡ que hàn
Hàn đứng từ trên xuống (hàn tụt) Chuyển sang hàn leo
Mặt đáy quá lớn Giảm mặt đáy
Khe đáy nhỏ Chọn khe đáy thích hợp
Góc nghiêng hoặc thao tác điện
cực sai Dùng đúng góc nghiêng điện cực Dùng thợ hàn được phê chuẩn và có tay nghề thích hợp.
(đáy) (4013)
Trang 40Hội KHKT hàn
Chiều sâu ngấu Chiều sâu thấu liên kết
(=chiều cao mối hàn)
Không thấu liên kết
Chiều sâu thấu liên kết (=chiều dày mối hàn)
Không thấu liên kết Chiều sâu ngấu
Trang 41Hội KHKT hàn
Mặt đáy quá lớn; khe đáy quá
nhỏ không đù để dũi mặt sau tới phần mối hàn
Cải tiến kỹ thuật dũi mặt sau và
bảo đảm chuẩn bị mép theo quy trình hàn đã phê chuẩn
Năng lượng đường thấp Tăng I và/hoặc U; giảm v Độ tự cảm quá cao khi hàn MAG
ngắn mạch, kim loại chảy tràn về trước hồ quang
Đặt lại độ tự cảm trên máy hàn;
chuyển sang chế độ dịch chuyển tia dọc trục
Que hàn quá to (mật độ dòng thấp Giảm cỡ que hàn Hàn đứng từ trên xuống (hàn
tụt) Chuyển sang hàn leo
Nếu không có đòi hỏi cao về độ bền và chế độ chịu tải tĩnh, có thể coi không thấu đáy là chấp nhận được (tùy tiêu chuẩn thiết kế)
Trang 43Hội KHKT hàn
Là rãnh không đều tại mép bề
mặt đường hàn ở phía kim loại
cơ bản (hoặc phía đường hàn trước đó)
Bao gồm:
đường hàn 5014
Trang 44Hội KHKT hàn
Trang 45Hội KHKT hàn
Dòng hàn hoặc tốc độ hàn quá
lớn
Giảm công suất nhiệt, đặc biệt khi tới mép ngoài (nơi có thể bị
quá nhiệt) Hàn mối hàn góc ở tư thế PB có
cạnh mối hàn lớn hơn 9 mm Hàn ở tư thế PA hoặc dùng kỹ thuật hàn nhiều lượt
chuyển sang hàn nhiều lượt
vật liệu cơ bản và chiều dày cần hàn
CHÁY CẠNH (CHÁY MÉP) 501
Trang 46Hội KHKT hàn
Lồi quá mức là phần kim loại thừa tạo nên độ lồi quá mức tại mối
hàn góc và tại mối hàn giáp mối với chiều cao lớn hơn chiều dày
tấm
Các tiêu chuẩn có quy định độ lớn cho loại khuyết tật này.
Độ lồi không làm tăng độ bền mối hàn.
Chỗ mép tiếp giáp với kim loại cơ bản: mức độ tập trung ứng suất
có thể rất cao, dễ bị phá hủy mỏi.
Trang 47Hội KHKT hàn
Công suất hồ quang quá cao (MAG, SAW)
Giảm năng lượng đường
Thao tác sai điện cực hoặc
cực
(dương)
Trang 48Hội KHKT hàn
LỒI CHÂN MỐI HÀN QUÁ MỨC 504
Phần ngấu đáy nhô ra quá mức so với quy định (cục bộ
hoặc liên tục)
Trang 49Hội KHKT hàn
Duy trì mức độ ngấu đều của đáy đòi hỏi kỹ năng cao của thợ hàn, đặc biệt khi hàn giáp mối ống Điều này càng khó khi khả năng tiếp cận ít, rãnh hàn nhỏ Có thể sử dụng tấm lót đáy để khắc phục.
Vát mép hàn sai: khe đáy quá lớn, mặt đáy quá nhỏ, không lót đáy … Cải thiện thông số hình học rãnh hàn Sử dụng điện cực không thích
hợp cho tư thế hàn
Sử dụng đúng loại điện cực cho tư thế hàn
LỒI CHÂN MỐI HÀN QUÁ MỨC 504
Trang 51Hội KHKT hàn
Là dạng khuyết tật tại mép bề mặt mối hàn, do kim loại chày tràn lên bề mặt kim loại cơ bản nhưng không nung chảy bề
Trang 52Hội KHKT hàn
CHẢY TRÀN 506
Với mối hàn góc, chảy tràn hay đi liền với cháy cạnh.
Năng lượng đường cao/ tốc độ
hàn nhỏ gây tràn bề mặt mối hàn
góc
Giảm năng lượng đường hoặc cạnh mối hàn góc xuống 9 mm (hàn nhiều lượt)
Dùng sai loại que hàn (vỏ bọc gây
Trang 53Hội KHKT hàn
Là sự không thẳng hàng khi hai tấm song song với nhau và không nằm cùng mặt phẳng.
Trang 54Hội KHKT hàn
Lệch cạnh là vấn đề của chuẩn bị liên kết trước khi hàn Thậm chí độ lệch nhỏ cũng có thể tăng ứng suất cắt cục bộ tại liên kết và
gây nên ứng suất uốn.
Quy trình gá lắp không chính xác
hoặc biến dạng từ các mối hàn
khác
Kiểm tra thích hợp việc gá thẳng trước khi hàn thông qua dùng kẹp và
chêm Độ không phẳng của tấm hoặc
Trang 55Hội KHKT hàn
Là sự không thẳng hàng giữa hai chi tiết mà bề mặt của chúng không song song hoặc không tạo với nhau một góc theo thiết kế.
Trang 56Hội KHKT hàn
Là một vết lõm dài liên tục hoặc gián đoạn trên bề mặt mối hàn do không đủ kim loại đắp tạo thành mối hàn đó.
Không điền đầy rãnh hàn làm giảm tiết diện chịu lực của mối hàn (cháy cạnh làm tăng mức độ tập trung ứng suất).
Không điền đầy rãnh hàn Không điền đầy rãnh hàn +
không ngấu mặt bên
Trang 57Hội KHKT hàn
Không đủ kim loại mối hàn Tăng số đường hàn
Bề mặt mối hàn không đều Huấn luyện lại thợ hàn
Trang 58Hội KHKT hàn
Là sự biến đổi quá mức của chiều rộng mối hàn.
Hồ quang bị thổi
lệch mạnh Chuyển từ dòng hàn một chiều sang xoay chiều; giảm
chiều dài hồ quang
Bề mặt mối hàn
có chiều rộng
thay đổi nhiều
Huấn luyện lại kỹ năng cho thợ hàn
Khuyết tật này làm thay đổi chiều rộng vùng ảnh hưởng
nhiệt: có thể làm giảm khả năng chịu lực của liên kết hàn
thép hạt mịn hoặc khả năng chống ăn mòn của thép
Trang 59Hội KHKT hàn
Là rãnh nông ở đáy mối hàn, hình thành do co ngót.
Trang 60Hội KHKT hàn
Áp lực xông khí (khí lót đáy) quá
Thuốc hàn chảy tràn xuống rãnh
Trang 61Hội KHKT hàn
Là chỗ sụt cục bộ kim
loại mối hàn do hàn
thấu quá mức, dẫn đến
hình thành một lỗ thủng
ở đường hàn đáy.
Trang 62Hội KHKT hàn
Hình thành chủ yếu do kỹ
năng của thợ hàn chưa đạt
yêu cầu
Trang 63Hội KHKT hàn
1.2.7 CÁC LOẠI KHUYẾT TẬT KHÁC (600)
Vết hồ quang 601 Bắn tóe kim loại hàn 602 Rách bề mặt 603
Trang 64Hội KHKT hàn
Là hư hỏng cục bộ bề mặt kim loại cơ bản ngay gần mối hàn, do hiện tượng đánh lửa (gây hồ quang) bên ngoài rãnh hàn.
Có dạng các vết nung chảy khi đầu que hàn, kìm hàn, kẹp mát bị
Trang 65Hội KHKT hàn
(thay đổi trình tự gá lắp) Cách điện của kìm hàn
(súng hàn) bị hỏng Có kế hoạch thanh tra thường kỳ trang bị hàn Không có chỗ chứa cách
điện cho trang bị hàn khi không sử dụng
Bố trí chỗ chứa cách điện
động tốt Điều chỉnh tốc độ cấp
dây (hàn MAG) mà không cách điện cho dòng hàn
Huấn luyện lại thợ hàn
Vết hồ quang có thể gây biến cứng vùng ảnh hưởng nhiệt.
Tốt nhất là mải thay vì hàn sửa chữa vết hồ quang lạc