Giáo trình kiểm tra chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn quốc tế (Nghề hàn - Cao Đẳng)

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI NGUYỄN VĂN NINH (Chủ biên) LÊ TRỌNG HÙNG - VŨ TRUNG THƯỞNG GIÁO TRÌNH KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN THEO TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ Nghề: Hàn Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2019 LỜI NÓI ĐẦU Cùng với phát triển khoa học công nghệ giới, lĩnh vực khí chế tạo nói chung ngành Hàn Việt Nam nói riêng có bước phát triển đáng kể số lượng chất lượng đóng góp cho nghiệp cơng nghiệp hóa – đại hóa đất nước Việc biên soạn tài liệu chuyên môn nhằm đáp ứng yêu cầu tài liệu học tập cho sinh viên, tài liệu tham khảo cho giáo viên, tạo tiếng nói chung q trình đào tạo, phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế đáp ứng yêu cầu sản xuất thực tế điều cần thiết Nhằm đáp ứng nhu cầu tài liệu học tập giảng dạy nghề Hàn Căn vào chương trình khung Tổng cục dạy nghề điều kiện thực tế giảng dạy nhà trường Giáo trình ‘’Mơđun: Kiểm tra chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn quốc tế” biên soạn theo hướng tích hợp lý thuyết thực hành Giúp cho em sinh viên vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, góp phần nâng cao chất lượng đào tạo Giáo trình biên soạn sở lựa chọn kiến thức tài liệu chuyên ngành song đảm bảo tính kế thừa nội dung giảng dạy trường Nội dung giáo trình gồm kiến thức gá lắp kết cấu hàn theo tiêu chuẩn hiệp hội hàn Hoa Kỳ (AWS) Mặc dù có nhiều cố gắng q trình biên soạn, xong chắn khơng thể tránh thiếu sót Chúng tơi mong đóng góp ý kiến đồng nghiệp, để giáo trình hồn chỉnh Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày…tháng 09 năm 2019 Chủ biên MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN THEO TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN Bài 1: Kiểm tra mối hàn thử nghiệm khí 1.1 Thử kéo 1.2 Thử uốn 15 1.3 Thử va đập 21 1.4 Thử độ cứng 29 Bài 2: Kiểm tra không phá hủy 41 2.1 Kiểm tra mối hàn phương pháp siêu âm (UT) 41 2.2 Kiểm tra mối hàn phương pháp chụp ảnh phóng xạ (RT) 98 2.3 Kiểm tra mối hàn phương pháp từ tính (MT) 112 2.4 Kiểm tra mối hàn phương pháp thẩm thấu (PT) 139 Bài 3: Đánh giá chất lượng mối hàn 155 theo tiêu chuẩn aws 155 3.1 Kiểm tra ngoại dạng mối hàn (VT) 156 3.2 Tiêu chuẩn đánh giá với RT 162 Bài 4: Đánh giá chất lượng mối hàn 171 theo tiêu chuẩn asme 171 4.1.ASME I: 171 4.2 ASME VIII division 174 4.3 ASME B31.1 .178 4.4 ASME B 31.3 179 4.5.ASME B31.8: 183 4.6 Trình tự thực 183 V TÀI LIỆU THAM KHẢO 188 TỪ VIẾT TẮT DÙNG TRONG GIÁO TRÌNH Tên đầy đủ Viết tắt Độ dai va đập ak Độ bền b Giới hạn chảy ch Độ thắt  UT Kiểm tra mối hàn phương pháp siêu âm Kiểm tra mối hàn phương pháp chụp ảnh phóng xạ RT Kiểm tra mối hàn phương pháp trực quan VT Kiểm tra mối hàn phương pháp chụp ảnh phóng xạ KT Kiểm tra mối hàn phương pháp thẩm thấu PT Hàn kết cấu thép D1.1 Quy trình hàn WPS Hiệp hội kỹ sư Mỹ ASME Bảng quy trình mẫu thử PQR Chiều dày vật liệu S Hiệp hội hàn hoa kỳ (Mỹ) AWS Qui trình cơng nghệ QTCN CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN THEO TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ Mã số mơ đun: MĐ20 CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn quốc tế Thời gian thực mô đun: 30 giờ; (Lý thuyết: 20 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: giờ; Kiểm tra: giờ) I Vị trí, tính chất mơ đun: - Vị trí: Mơ đun kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn quốc tế bố trí sau học sinh học xong tất môn học: MH07 MH13hoặc học song song với mô đun MĐ14 - MĐ19 - Tính chất: Là mơ đun chun ngành bắt buộc II Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: + Chuẩn bị đầy đủ mẫu thử, vật liệu kiểm tra chất lượng mối hàn + Mô tả quy trình kiểm tra chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn quốc tế + Hiểu tiêu chuẩn quốc tế kiểm tra chất lượng mối hàn + Giải thích quy định an tồn kiểm tra chất lượng mối hàn - Kỹ năng: + Sử dụng thành thạo dụng cụ thiết bị kiểm tra + Đánh giá chất lượng mối hàn sau kiểm tra - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Tuân thủ quy định, quy phạm tiêu chuẩn kiểm tra + Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, xác, trung thực học sinh III Nội dung mô đun: Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Thời gian (giờ) Số TT Tên mô đun Tổng số Lý thuyết Thực hành/thực Kiểm tập/thí tra nghiệm/bài tập/thảo luận Kiểm tra mối hàn thử nghiệm khí Kiểm tra không pháp hủy 3 Đánh giá chất lượng mối hàn 10 theo tiêu chuẩn AWS Đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn ASME Kiểm tra mô đun Cộng 30 5 20 Bài 1: Kiểm tra mối hàn thử nghiệm khí Giới thiệu: Kiểm tra chất lượng mối hàn thử ngiệm khí phương pháp kiểm tra thực tế mẫu hàn, nhằm mục đích kiểm tra tính kim loại bản, tính kim loại mối hàn, kiểm tra hợp lý quy trình hàn tay nghề thợ hàn Phương pháp thường thực mẫu chuẩn trước thực hàn kết cấu có vật liệu, chế độ hàn tương tự mẫu A MỤC TIÊU - Giải thích khái niệm phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn phương pháp phá hủy; - Nêu nguyên lý hoạt động, trình tự vận hành, phạm vi ứng dụng loại thiết bị kiểm tra chất lượng mối hàn phương pháp phá hủy; - Tính tốn độ cứng theo phương pháp như: Brinell, Vicker Rokwell; - Sử dụng thành thạo dụng cụ, thiết bị khiểm tra chất lượng mối hàn phương pháp phá hủy; - Viết báo cáo kiểm tra xác, đầy đủ; kết luận tính khả dụng mối hàn; - Đảm bảo an toàn cho người trang thiết bị B NỘI DUNG 1.1 Thử kéo 1.1.1 Thiết bị thử kéo kỹ thuật thử kéo Hình 1.1 Máy thử kéo nén dùng tenzo cầu điện trở điều khiển máy tính - Máy thử kéo nén gồm hệ thống thủy lực, điều khiển xi lanh chiều để tạo lực kéo nén - Mẫu thử kẹp hai đầu lên hai cặp má kẹp nhờ hệ thống thủy lực, phận chày cối uốn - Bộ phận ghi nhận kết tenzo cầu điện trở dán chéo 45 độ cần chịu lực - Kết ghi nhận truyền sử lý digital có kết nối với máy tính để đọc kết xuất số liệu 1.1.2 Kích thước mẫu thử - Để thử phần liên kết hàn kim loại nóng chảy, người ta xác định độ bền phần yếu mẫu hàn giáp mối hàn chồng Khi thử, kéo mẫu kiểm với lực tăng dần đứt Hình 1.2 Mẫu hàn giáp mối: a) loại bình thường; b- loại có vấu Bảng 1.1 Kích thước mẫu thử tiêu chuẩn Kích thước mẫu (mm) Chiều dày kim loại a (mm) Chiều rộng làm việc b Chiều rộng vấu kẹp b1 Chiều dài làm việc l đến 15 0,5 25 50 - 10 20 0,5 30 60 10 - 25 25 0,5 35 100 25 - 50 30 0,5 40 160 50 – 70 35 0,5 45 200 Chiều dài tổng L L + 2h Ghi chú: Chiều dài phần vấu kẹp phụ thuộc vào loại máy thử -Khi thử kéo cần xác định thông số sau: -Giới hạn chảy ch (MPa) -Độ bền b = P/F đó: P- tải trọng lớn đứt mẫu (N) F- tiết diện ngang mẫu (mm2) -Độ giãn dài tương đối đứt  =(l1-l0)/l0*100% đó: l0, l1 – chiều dài mẫu ban đầu sau đứt -Độ co thắt tương đối đứt  =(F0-F1)/F0*100% đó: F1- tiết diện ngang mẫu đứt -Trường hợp cần xác định độ bền mối hàn mẫu có dạng (Hình 1.3 ) Hình 1.3 Mẫu xác định độ bền Vì mẫu bị khoét lõm mối hàn nên kéo phá hủy xảy mối hàn Độ bền thử tính theo cơng thức: b = k*P/F k hệ số, với thép thường lấy k = 0,9 Bảng 1.2 Kích thước mẫu Chiều dày kim loại Chiều rộng công tác Đến 4,5 4,5 – 10 150,5 10 - 25 Chiều dài công tác Chiều rộng vấu kẹp Bán kính lượn R 25 30 8 200,5 40 60 250,5 80 38 20 15 1.1.3 Biểu đồ ứng suất - biến dạng thử kéo Hình 1.4a Biểu đồ ứng suất - biến dạng thử kéo Chiều dài tổng L= l+2h Bảng 21.21 Tiêu chuẩn cho rỗ trịn Kích thước lớn cho phép Kích thước lớn khuyết tật trịn thị không liên quan Chiều dày t Phân bố Đơn lẻ ngẫu nhiên in mm in mm 1/4 t in mm 1/3 t in mm 1/10 t t