Hàn tàu - Khuyết tật hàn và các phương pháp kiểm tra

[r]

CH ƯƠ NG 6. KHUY T T T HÀN VÀ CÁC PH Ế Ậ ƯƠ NG PHÁP KI M TRA Ể

 6.1 CÁC D NG KHUY T T T HÀN VÀ BI N PHÁP KH C PH C Ạ Ế Ậ Ệ Ắ Ụ

Nh ng sai l ch v hình d ng, kích thữ ệ ề ạ ước và t ch c kim lo i c a k tổ ứ ạ ủ ế

c u hàn so v i tiêu chu n thi t k và yêu c u k thu t, làm gi m đ b n vàấ ớ ẩ ế ế ầ ỹ ậ ả ộ ề

kh năng làm vi c c a nó, đả ệ ủ ược g i là nh ng khuy t t t hàn.ọ ữ ế ậ

M i hàn có r t nhi u khuy t t t, thố ấ ề ế ậ ường là: n t, r h i, l n x , hànứ ỗ ơ ẫ ỉ không th u, hàn thành c c, khuy t c nh, kích thấ ụ ế ạ ước m i hàn không phù h pố ợ

v i yêu c u vv ớ ầ

Nh ng khuy t t t này do r t nhi u nguyên nhân gây nên Nó có liênữ ế ậ ấ ề quan t i các m t nhớ ặ ư: kim lo i v t hàn, ch đ hàn và quy trình công ngh ạ ậ ế ộ ệ

S t n t i c a nh ng khuy t t t đó s nh hự ồ ạ ủ ữ ế ậ ẽ ả ưởng tr c ti p đ n đ b n c aự ế ế ộ ề ủ

đ u m i n i hàn Do đó, ngầ ố ố ư i th hàn ph i ch n quy ph m hàn chính xác vàờ ợ ả ọ ạ nghiêm ch nh ch p hành các quy trình hàn.ỉ ấ

6.1.1 N t ứ

N t là m t trong nh ng khuy t t t nghiêm tr ng nh t c a liên k t hàn.ứ ộ ữ ế ậ ọ ấ ủ ế

N t có th xu t hi n trên b m t m i hàn, trong m i hàn và vùng nhứ ể ấ ệ ề ặ ố ố ở ả

hưởng nhi t (Hình 6.1) Trong quá trình s d ng c u ki n hàn, n u m i hànệ ử ụ ấ ệ ế ố

có v t n t thì v t n t đó s r ng d n ra làm cho k t c u b h ng.ế ứ ế ứ ẽ ộ ầ ế ấ ị ỏ

V t n t có th xu t hi n các nhi t đ khác nhau.ế ứ ể ấ ệ ở ệ ộ

- N t nóng: xu t hi n trong quá trình k t tinh c a liên k t hàn khi nhi tứ ấ ệ ế ủ ế ệ

đ còn khá cao (trên 1000ộ 0C)

- N t ngu i: xu t hi n sau khi k t thúc quá trình hàn nhi t đ dứ ộ ấ ệ ế ở ệ ộ ướ i

10000C N t ngu i có th xu t hi n vài gi th m chí vài ngày sau khi hàn.ứ ộ ể ấ ệ ờ ậ

V t n t có các kích thế ứ ước khác nhau, có th là n t t vi hay n t thô đ i.ể ứ ế ứ ạ Các v t n t thô đ i có th gây phá h y k t c u ngay khi làm vi c Các v tế ứ ạ ể ủ ế ấ ệ ế

n t t vi, trong quá trình làm vi c c a k t c u s phát tri n r ng d n ra t oứ ế ệ ủ ế ấ ẽ ể ộ ầ ạ thành các v t n t thô đ i.ế ứ ạ

Có th phát hi n b ng m t thể ệ ằ ắ ường ho c đo v i kính lúp đ i v i v t n tặ ớ ố ớ ế ứ thô đ i và n m b m t liên k t hàn Đ i v i v t n t t vi và n m bên trongạ ằ ở ề ặ ế ố ớ ế ứ ế ằ

m i hàn có th dùng các phố ể ương pháp ki m tra nh siêu âm, t tính, ch p Xể ư ừ ụ quang, v.v đ xác đ nh chúng.ể ị

Hình 6-1 Các ki u n t ể ứ

B ng 6-1 Gi i thi u m t s phả ớ ệ ộ ố ương pháp h n ch s phát sinh v t n tạ ế ự ế ứ

Các d ng n t, nguyên nhân và bi n pháp kh c ph cạ ứ ệ ắ ụ B ng 6.1ả

D ng ạ

v t n t ế ứ

Ph ươ ng pháp

N t d cứ ọ 1 Quan sát b ngằ

m t thắ ường

2 Dùng b t tộ ừ

3 Dùng th t chấ ỉ

th màuị

4 Ch p X quangụ

5 Siêu âm

1 S d ng v t li u hànử ụ ậ ệ

ch a đúng.ư

2 T n t i ng su t dồ ạ ứ ấ ư

l n trong liên k t hàn.ớ ế

3 T c đ ngu i caoố ộ ộ

4 Liên k t hàn khôngế

h p lý.ợ

5 B trí các m i hànố ố

ch a h p lýư ợ

1 S d ng v t li u hànử ụ ậ ệ phù h p.ợ

2 Gi i phóng các l cả ự

k p ch t cho liên k tẹ ặ ế hàn khi hàn Tăng khả năng đi n đ y c a v tề ầ ủ ậ

li u hàn.ệ

3 Gia nhi t trệ ước cho

v t hàn, gi nhi t choậ ữ ệ liên k t hàn đ gi mế ể ả

t c đ ngu i.ố ộ ộ

4 S d ng liên k t hànử ụ ế

h p lý, vát mép, gi mợ ả khe h gi a các v t hànở ữ ậ v.v

5 B trí so le các m iố ố

Nứt dọc ở kim loại cơ bản

Nứt ngang mối hàn Nứt dọc mối hàn

Nứt ở kim loại cơ bản

N t ứ ở

vùng gây

và k t thúcế

h quangồ

-nt-1 V trí k t thúc hị ế ồ quang b lõm, t n t iị ồ ạ nhi u t p ch t.ề ạ ấ

2 H quang khôngồ

đượ ả ệ ốc b o v t t

1 S d ng thi t b hànư ụ ế ị phù h p, có ch đợ ế ộ riêng cho lúc gâ và k tế thúc h quang.ồ

2 S d ng các b n n iử ụ ả ố công ngh v trí b tệ ở ị ắ

đ u và k t thúc hầ ế ồ quang, đ các v t n tể ế ứ này n m ngoài liên k tằ ế hàn

N t ngangứ

-nt-1 S d ng v t li uử ụ ậ ệ hàn ch a đúng.ư

2 T c đ ngu i caoố ộ ộ

3 M i hàn quá nh soố ỏ

v i liên k t.ớ ế

1 S d ng v t li u phùử ụ ậ ệ

h p ợ

2 Tăng dòng đi n vàệ kích thước đi n c cệ ự hàn

3 Gia nhi t trệ ước khi hàn

6.1.2 R khí ỗ

R khí sinh ra do hi n tỗ ệ ượng khí trong kim lo i h ng c a m i hànạ ỏ ủ ố không k p thoát ra ngoài khi kim lo i vũng hàn đông đ c.ị ạ ặ

R khí có th sinh ra bên trong ho c b m t m i hàn R khí cóỗ ể ở ặ ở ề ặ ố ỗ

th n m ph n ranh gi i gi a kim lo i c b n và kim lo i đ p (Hình 6-2).ể ằ ở ầ ớ ữ ạ ơ ả ạ ắ

Hình 6-2 R khíỗ

R khí có th phân ph i t p trung ho c n m r i r c trong m i hàn.ỗ ể ố ậ ặ ằ ờ ạ ố

S t n t i c a r khí trong liên k t hàn s làm gi m ti t di n làm vi c,ự ồ ạ ủ ỗ ế ẽ ả ế ệ ệ

gi m cả ường đ ch u l c và đ kín c a liên k t.ộ ị ự ộ ủ ế

Nguyên nhân:

- Hàm lượng cacbon trong kim lo i c b n ho c trong v t li u hàn quáạ ơ ả ặ ậ ệ cao

- V t li u hàn b m; b m t chi ti t hàn khi hàn b b n, dính s n, d uậ ệ ị ẩ ề ặ ế ị ẩ ơ ầ

m , g , h i nỡ ỉ ơ ước,v.v

- Chi u dài c t h quang l n, t c đ hàn quá cao.ề ộ ồ ớ ố ộ

Bi n pháp phòng tránh:ệ

- Dùng v t li u hàn có hàm lậ ệ ượng cacbon th p.ấ

- Trước khi hàn, v t li u hàn ph i đậ ệ ả ược s y khô và b m t hàn ph iấ ề ặ ả

được làm s ch.ạ

- Gi chi u dài c t h quang ng n, gi m t c đ hàn.ữ ề ộ ồ ắ ả ố ộ

- Sau khi hàn, không gõ x hàn ngay, kéo dài th i gian gi nhi t cho m iỉ ờ ữ ệ ố hàn

- Riêng đ i v i hàn có khí b o v (MIG/MAG ): S d ng khí b o vố ớ ả ệ ử ụ ả ệ phù h p, ki m tra h th ng c p khí, làm s ch ch p khí L a ch n kho ngợ ể ệ ố ấ ạ ụ ự ọ ả cách gi a ch p khí v i v t hàn đ m b o b o v t t h quang Ki m tra l uữ ụ ớ ậ ả ả ả ệ ố ồ ể ư

lượng khí tránh quá cao ho c quá th p.ặ ấ

- Đ i v i hàn t đ ng dố ớ ự ộ ướ ới l p thu c, thu c hàn ph i đ m b o khôngố ố ả ả ả

b m Cung c p thu c đ y đ trong quá trình hàn.ị ẩ ấ ố ầ ủ

6.1.3 L n x (k t x ) ẫ ỉ ẹ ỉ

L n x (ho c m t s t p ch t khác) là lo i khuy t t t r t d xu t hi nẫ ỉ ặ ộ ố ạ ấ ạ ế ậ ấ ễ ấ ệ rong m i hàn X hàn và t p ch t có th t n t i trong m i hàn 1, cũng có thố ỉ ạ ấ ể ồ ạ ố ể

n m trên b m tt m i hàn 2, ch giáp ranh gi a kim lo i m i hàn và ph nằ ề ặ ố ỗ ữ ạ ố ầ kim lo i c b n 3 ho c gi a các lạ ơ ả ặ ữ ượt hàn 4 (Hình 6-3)

Xỉ bề mặt

mối hàn và KLCB

Hình 6-3 L n xẫ ỉ

L n x nh hẫ ỉ ả ưởng l n đ n đ b n, đ dai va đ p và tính d o c a kimớ ế ộ ề ộ ậ ẻ ủ

lo i, m i hàn, gi m kh năng làm vi c c a k t c u dạ ố ả ả ệ ủ ế ấ ưới tác d ng c a t i tr ngụ ủ ả ọ

đ ng.ộ

Nguyên nhân:

- Dòng đi n hàn quá nh , không đ nhi t lệ ỏ ủ ệ ượng đ cung c p cho kimể ấ

lo i nóng ch y và x khó thoát lên kh i vũng hàn.ạ ả ỉ ỏ

- Mép hàn ch a đư ược làm s ch ho c khi hàn đính hay hàn nhi u l pạ ặ ề ớ

ch a gõ s ch x ư ạ ỉ

- Góc đ hàn ch a h p lý và t c đ hàn quá l n.ộ ư ợ ố ộ ớ

- Làm ngu i m i hàn qú nhanh, x hàn ch a k p thoát ra ngoài.ộ ố ỉ ư ị

Bi n pháp phòng tránh:ệ

- Tăng dòng đi n hàn cho thích h p Hàn b ng h quang ng n và tăngệ ợ ằ ồ ắ

th i gian d ng l i c a h quang.ờ ừ ạ ủ ồ

- Làm s ch v t hàn trạ ậ ước khi hàn, gõ s ch x m i hàn đính và các l p hànạ ỉ ở ố ớ

- Thay đ i góc đ và phổ ộ ương pháp đ a đi n c c hàn cho h p lý Gi mư ệ ự ợ ả

t c đ hàn, trành đ x hàn ch y tr n l n vào trong vũng hàn ho c ch y vố ộ ể ỉ ả ộ ẫ ặ ả ề phía trước vùng nóng ch y.ả

6.1.4 Không ng u ấ

Hàn không ng u là lo i khuy t t t nghiêm tr ng trong liên k t hàn.ấ ạ ế ậ ọ ế NGoài nh hả ưởng không t t nh r khí và l n x , nó còn nguy hi m h n n aố ư ỗ ẫ ỉ ể ơ ữ

là d n đ n n t, làm h ng liên k t Nhi u k t c u hàn b phá h y do khuy tẫ ế ứ ỏ ế ề ế ấ ị ủ ế

t t hàn không ng u.ậ ấ

Hàn không ng u sinh ra góc m i hàn, mép hàn ho c gi a các l p hànấ ở ố ặ ữ ớ (Hình 6.4)

S đ th u n gi i thi u trên hình 6-13ơ ồ ử ố ớ ệ

Đ ki m tra đ dai va đ p, taể ể ộ ậ

s d ng các m u th có hình d ngử ụ ẫ ử ạ

và kích thước nh trên hình 6-14 vàư

b ng 6-5.ả

Hình 6-13 S đ th u nơ ồ ử ố

Hình 6-14 Th đ dai va đ p.ử ộ ậ

Kích th ướ c m u th đ dai và đ p, mm B ng 6-5 ẫ ử ộ ậ ả

I

II

III

10 + 0,1

5 + 0,1 S*

8 + 0,1

8 + 0,1

6 + 0,1

10 + 0,1

10 + 0,1

8 + 0,1

55 + 0,5

55 + 2

55 + 2

* Chi u dày chi ti t, mmề ế

Nh ng liên k t hàn có gi i h n b n c a kim lo i đ p g n tữ ế ớ ạ ề ủ ạ ắ ầ ươ ng

đương v i kim lo i c b n, có góc u n không bé h n 120ớ ạ ơ ả ố ơ 0 và đ dai va đ pộ ậ

l n h n 8 kGm/cmớ ơ 2 không ch a các lo i khuy t t t nguy hi m (n t, hànứ ạ ế ậ ể ứ không ng u, l n x ) đẫ ẫ ỉ ược coi là nh ng liên k t đ t yêu c u.ữ ế ạ ầ

2.2 Ki m tra c u trúc kim lo i c a liên k t hàn ể ấ ạ ủ ế

Ki m tra c u trúc kim lo i c a liên k t hàn g m hai d ng: ki m tra thôể ấ ạ ủ ế ồ ạ ể

đ i và ki m tra t vi.ạ ể ế

Mẫu thử uốn

Dụng cụ ép

Vị trí đánh búa

Dụng cụ thử

độ dai va

đập

10

45 o

2mm

Bán kính lượn 0.25m m

Ki m tra c u trúc thô đ i để ấ ạ ược ti n hành tr c ti p đ i v i các m u thế ự ế ố ớ ẫ ử kim lo i ho c các m t gãy c a chúng Các m u th đạ ặ ặ ủ ẫ ử ược c t ra t các liênắ ừ

k t hàn, mài bóng và t y s ch b ng dung d ch axit nitric 25% r i dùng kínhế ẩ ạ ằ ị ồ lúp ho c m t thặ ắ ường đ phát hi n khuy t t t c a liên k t hàn Cũng có thể ệ ế ậ ủ ế ể khoan l y m u ngay trên kim lo i đ p đ nghiên c u Thấ ẫ ạ ắ ể ứ ường dùng các mũi khoan v i đớ ường kính l n h n chi u r ng c a m i hàn 3mm đ l y đớ ơ ề ộ ủ ố ể ấ ược cả

ph n kim lo i vùng nh hầ ạ ả ưởng nhi t.ệ

Ki m tra c u trúc t vi để ấ ế ược ti n hành dế ưới các lo i kính lúp có đạ ộ phòng đ i l n (X100 - 500 l n) Nh v y mà có th xác đ nh đạ ớ ầ ờ ậ ể ị ược d dàng vàễ chính xác ch t lấ ượng kim lo i vùng tinh gi i h t, kích thạ ở ớ ạ ước h t và cácạ khuy t t t t vi (n t, r khí ) trong t ch c c a liên k t hàn.ế ậ ế ứ ỗ ổ ứ ủ ế