Giáo trình Kiểm tra chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn quốc tế (Nghề: Hàn - Trung cấp) nhằm giúp học viên giải thích được khái niệm của phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn bằng phương pháp phá hủy; nêu được nguyên lý hoạt động, trình tự vận hành, phạm vi ứng dụng của các loại thiết bị kiểm tra chất lượng mối hàn bằng phương pháp phá hủy. Phần 1 của giáo trình gồm những nội dung về: kiểm tra mối hàn bằng thử nghiệm cơ khí; kiểm tra mối hàn bằng phương pháp siêu âm (UT); kiểm tra mối hàn bằng chụp ảnh phóng xạ;... Mời các bạn cùng tham khảo!
ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT NGUYỄN TRƯỜNG TỘ GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MÔĐUN: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN THEO TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ NGÀNH/NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số /QĐ-CĐKTNTT ngày tháng năm 20… Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Nguyễn Trường Tộ (LƯU HÀNH NỘI BỘ) TP Hồ Chí Minh, năm …… LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình lựa chọn để giảng dạy học tập cho môn học KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN THEO TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ với thời lượng đào tạo 30 thuộc chương trình đào tạo ngành/nghề Hàn trình độ đào tạo Trung cấp Giáo trình Hội đồng thẩm định chất lượng giáo trình Trường Cao đẳng Kỹ thuật Nguyễn Trường Tộ lựa chọn ban hành theo Quyết định số 160/QĐCĐKTNTT, ngày 10 tháng 12 năm 2019 Hiệu trưởng Quyết định số 197/QĐCĐKTNTT, ngày 31 tháng 12 năm 2019 Hiệu trưởng Nội dung giáo trình phù hợp với nội dung mơn học chương trình đào tạo, đồng thời mở rộng kiến thức nhằm giúp người học tự nghiên cứu hướng dẫn giảng viên Khoa Cơ Khí BÀI KIỂM TRA MỐI HÀN BẰNG THỬ NGHIỆM CƠ KHÍ Giới thiệu: Kiểm tra chất lượng mối hàn thử ngiệm phá hủy 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 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 -Đảm bảo an toàn cho người trang thiết bị NỘI DUNG: Thử kéo 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 1.2 Kích thước mẫu thử Hình 1.2 Mẫu hàn giáp mối: a) loại bình thường; b - loại có vấu 1.3 Biểu đồ ứng suất - biến dạng thử kéo Hình 1.3 a Biểu đồ ứng suất - biến dạng thử kéo Hình 1.3b Trạng thái mẫu ứng suất biến dạng thử kéo Trình tự thực hiện: TT Nội dung Cắt mẫu Kẹp mẫu thử Hình vẽ m inh họa Dụng cụthiết bị - Bản vẽ chi tiết mẫu - Máy cưa ngang Máy phay vạn - Máy thử kéo Y cầu đạt Cắt mẫu vị trí quy định Mẫu kích thước - Kẹp mẫu đủ lực kẹp Kẹp vị trí, đảm bảo chắn Khởi động Computer Sơ đồ kết nối máy tính máy kéo - Khai báo thơng số, tính chất - Máy tính vật liệu, kích Cable thước kết nối - Khai báo Phần giá mềm Test trị cần đo - Tỷ lệ max biểu đồ output đủ để xác định kết Kéo - Máy tính - Máy thử kéo Hướng dẫn sử dụng máy Đọc ghi kết Ghi - Form báo xác kết cáo thử kéo vào - Máy in Form bao giấy in cáo - Đảm bảo an toàn - Ra lệnh mềm từ máy tính Thử uốn: 2.1 Mục đích - Nhằm mục đích xác định độ tồn vẹn tính dẻo mối hàn giáp mối xem có đạt khơng Phép thử tiến hành mẫu phẳng từ liên kết hàn Khi thử người ta xác định góc uốn thời điểm xuất vết nứt vùng chịu kéo mẫu Góc uốn đặc trưng cho biến dạng dẻo liên kết hàn a- mối hàn dọc b - mối hàn ngang Hình 1.5 Mẫu thử uốn 2.2- Các phương pháp thử uốn Hình 1.6 Các phương pháp thử uốn Hình 1.7 Tình trạng xảy mẫu sau thử uốn Khi cắt mẫu xong cần phải gia công phần nhô mối hàn mặt với kim loại Phần chịu uốn mẫu có chiều dài l phải giũa cạnh thành bán kính 20% chiều dày mẫu khơng mm 2.3 Trình tự thực hiện: TT Nội dung Hình vẽ m inh họa Cắt mẫu Dụng cụthiết bị Y cầu đạt - Bản vẽ chi tiết mẫu - Máy cưa ngang Máy phay vạn - Cắt mẫu vị trí quy định - Mẫu kích thước Kích thước mẫu thử uốn Gá mẫu thử Khởi động Computer - Máy thử - Đặt vị trí, đảm bảo uốn - Bộ đầu chắn uốn - Máy tính Cable kết nối Phần mềm Test max - Khai báo thơng số, tính chất vật liệu, kích thước - Khai báo giá trị cần đo - Tỷ lệ biểu đồ output đủ để xác định kết Uốn - Máy tính - Máy thử uốn - Hướng dẫn sử dụng máy - Đảm bảo an toàn - Ra lệnh mềm từ máy tính Đọc ghi kết Form báo cáo thử uốn - Kính lúp - Đọc vị trí xảy vết nứt, tình trạng nứt Thử va đập 3.1-Khái niệm Độ dai va đập (ak ) khả vật liệu chịu tải trọng động mà khơng bị phá huỷ giịn Hình 1.8 Tình trạng bề mặt bị phá hủy chi tiết biểu đồ th va đập 10 bề mặt làm phần hạt thừa, thị cho biết định hướng từ trường Dưỡng mạch ghép áp dụng cho vật hàn có bề mặt phẳng, dùng bột khơ với gơng từ ấn Hình 4.7 Dưỡng mạch ghép ii) Băng khe (Burmah-Castrol Strips): gồm dải mỏng làm từ vật liệu có độ từ thẩm cao ghép xen kẽ dọc với hai dải mỏng có chiều rộng khác tạo thành hai khe (Hình 24.155) Hình 4.8 Băng khe Khi làm việc người ta đặt băng khe lên vật kiểm từ hóa, rãnh băng hướng độ lớn từ thông iii) Chỉ thị Chất lượng Định lượng (QQI) Tiêu chuẩn khuyết tật nhân tạo phương pháp ưa chuộng để đảm bảo hướng từ thông cường độ từ trường Nó phát triển sở băng khe, gồm tờ kim loại mỏng (foil), khe khơng theo hướng mà tạo thành vịng trịn vng (h V.25) Với cấu tạo vậy, QQI có khả đảm bảo cường độ từ trường cân hướng từ thơng từ hóa nhiều hướng 69 Hình 4.9 Chỉ thị Chất lượng định lượng QQI 4.2.9 Quy trình kiểm tra Quy trình kiểm tra bột từ gồm ngun cơng sau: a Chuẩn bị bề mặt trước kiểm tra Làm chất bẩn, sơn, gỉ, xỉ sau hàn Bề mặt khơng độ bóng thấp gây thị giả, làm giảm khả phát khuyết tật từ trường biến dạng cản trở hạt từ di chuyển Có thể dùng bàn chải sắt, rửa siêu âm, nhúng vào bể hay tẩy hơi, tẩy kiềm b Từ hoá vật kiểm Chọn phương pháp thử phụ thuộc vào vật liệu hình dạng vật kiểm, loại vị trí khuyết tật, độ nhạy, khả tiếp cận điều kiện kinh tế Độ nhạy phương pháp phụ thuộc vào thông số đặc trưng hạt từ, phương pháp từ hoá, cường độ từ trường, cường độ ánh sáng quan sát, kỹ giải đốn… Có thể tiến hành từ hố theo hai cách liên tục từ dư Từ hoá liên tục đưa bột từ vào bề mặt vật kiểm vật từ hoá sau lấy hết bột từ dư Phương pháp cho độ nhạy cao Từ dư đưa bột từ vào bề mặt vật kiểm sau kết thúc từ hoá Phép thử dựa cường độ từ dư vật nên dùng với loại vật kiểm có độ từ dư lớn c Xâm nhập bột từ Dựa vào tình trạng bề mặt loại khuyết tật mà đưa bột từ khô hay ướt vào vật kiểm 70 Bột từ khô thường dùng với bề mặt xù xì, nhám Bột phun nhẹ thành đám mây quanh bề mặt kiểm, bột dư hút Để tăng độ tương phản dùng sơn trắng chất Phương pháp thường dùng để kiểm tra trường phát khuyết tật gần bề mặt mối hàn Bột từ ướt phải chuẩn bị dung dịch huyền phù cách hoà bột từ chất mang nước dầu Do hạt nhỏ nên độ nhạy bột từ ướt cao phát khuyết tật bề mặt Phương pháp dùng để kiểm tra sản phẩm hoàn thiện xưởng d Các thị giải đoán Các thị phát mắt nhờ độ tương phản với phông Có hai loại tương phản tương phản độ sáng tương phản màu Tương phản độ sáng lượng ánh sáng phản xạ từ bề mặt quan sát so với lượng phản xạ từ bề mặt khác kề cận Trong hệ thống kiểm tra khả kiến, thị thường có độ sáng thấp, cịn phơng có độ sáng cao lên đến lần Trong hệ thống huỳnh quang, thị có độ sáng cao, phơng khơng phát quang có màu đen Tỉ số hai độ sáng lên đến 200:1 Còn tương phản màu khác biệt hai màu độ sáng Khi phát thị cần phân loại trước đánh giá Có ba loại thị thị giả; thị không quan trọng; thị quan trọng i) Chỉ thị giả thị không gây từ trường vết bẩn, vân tay, vết xước v.v… ii) Chỉ thị khơng quan trọng liên quan đến hình dạng vật góc sắc cạnh, chốt trục bánh xe, chân ren, vết nứt từ v.v… iii) Chỉ thị quan trọng liên quan đến bất liên tục thực Các thị cần giải đoán dựa tiêu chuẩn quy định Một số thị quan trọng: Đường liên tục: Chỉ thị nứt, khớp nguội, vết xước gây nên Vết nứt thường thể đường lởm chởm, khớp nguội thể đường nhẵn, hẹp thẳng Các đường ngắt quãng: Những đường loại với bất liên tục nêu 71 hình thành điều kiện khác Các vết nứt tinh gây nên thị dạng (4.9) Hình 4.10 Các thị tròn: Chúng thường tạo từ rỗ khí e Khử từ Khử từ cần tiến hành trước sau trình kiểm tra Mức độ d ễ khó khử từ phụ thuộc vào số yếu tố lực kháng từ vật, hình dạng vật, loại từ dư vật mức độ khử từ yêu cầu g Làm bề mặt sau kiểm tra Nếu kết cấu hàn bán thành phẩm khơng cần làm vệ sinh sau kiểm tra Nếu vật sản phẩm cuối cần phải làm Thường phải tiến hành khử từ trước, vệ sinh sau Dùng phương pháp tẩy rửa thông thường dùng bàn chải, chất tẩy rửa… trình làm bề mặt trước kiểm tra 4.2.10 Tiêu chuẩn phương pháp kiểm tra bột từ a Theo ASME Tiêu chuẩn đánh giá theo ASME Section VIII, Div Phụ lục tất bề mặt kiểm tra không phép có: Những thị dài liên tục Các thị trịn có đường kính lớn 3/16 in (4,8 mm) Nhiều ba thị tròn nằm thẳng hàng cách 1/16 in ho ặc ngắn (tính từ mép) Các thị lớn kích thước thật nó, dù kích thước thị làm sở đánh giá b Theo API 1104 - 1999 72 Tiêu chuẩn đánh giá, sửa chữa kiểm tra lại mối hàn đường ống dầu khí thị quan tâm phải sửa không thỏa mãn điều kiện sau đây: Các thị dài đánh giá nứt nứt (chân chim) chiều dài 5/32 in (4 mm) Những thị dài đánh giá nứt khác với nứt nứt Những thị dài đánh giá khơng ngấu có chiều dài vượt q in (25 mm) 12 in (300 mm) chiều dài đường hàn liên tục dài % chiều dài đường hàn Rỗ khí đơn hay rỗ khí phân bố ngẫu nhiên phải sửa vi phạm điều kiện sau: Kích thước rỗ khí đơn 1/8 in (3 mm) Kích thước rỗ khí đơn 25% chiều dày kim loại Sự phân bố rỗ khí phân bố ngẫu nhiên vượt mật độ cho phép API Standard 1104 Rỗ khí tập trung xảy lớp hàn cuối (lớp hàn phủ) phải sửa vi phạm điều kiện sau: Kích thước rỗ tập trung vượt 1/2 in (13 mm) Tổng chiều dài rỗ tập 12 in (300 mm) chiều dài đường hàn liên tục 1/2 in (13 mm) Rỗ khí đơn chùm rỗ tập trung có kích thước lớn 1/16 in (1,6 mm) Với mục đích đánh giá thị trịn, kích thước lớn thị trịn coi kích thước Trong sản xuất hàn phương pháp kiểm ta bột từ sử dụng rộng rãi để kiểm tra mối hàn dọc ống (hồ quang, dòng điện cao tần ), hàn điện tiếp xúc giáp mối, phát vết nứt không ngấu hàn nối ống Chúng thực sau hàn 4.3 Phương pháp từ ký 4.3.1 Nguyên lý phương pháp Trong số phương pháp dị tìm khuyết tật để kiểm tra chất lượng mối hàn, phương pháp từ ký sử dụng phổ biến Thực chất từ hoá vùng cần kiểm tra 73 mối hàn vùng ảnh hưởng nhiệt đồng thời với việc ghi nhận từ trường băng khử từ (Hình 21.155), sau “đọc” lại băng ghi từ nhờ phận tái chuyên dùng thiết bị dò từ ký 4.3.2 Băng từ Hình 4.11 Nguyên lý kiểm tra từ ký Băng từ cho phép ghi nhận thành phần từ trường không đổi hướng theo bề mặt băng mà không biến thành tín hiệu điện Để cho kết kiểm tra tốt cần phải miết chặt băng từ lên bề mặt mối hàn Băng từ gồm lớp nền, phủ lớp sơn chứa bột sắt từ mịn, theo tiêu chuẩn thường chiều rộng băng từ 35 mm độ kháng từ 8000 A/m (Hình 21.156) Lớp phải bền đàn hồi để ơm chặt bề mặt mối hàn, chúng làm triacetate, polyester sợi lavsan để chịu nhiệt độ cao/ thấp dày 10 – 120 μm Lớp phủ hoạt từ dày 10 – 20 μm chế từ bột oxide sắt trộn với sơn có độ bám dính tốt với Trên băng từ thông tin đặc trưng độ lớn khuyết tật ghi nhận Hình 4.12 Cấu tạo băng từ 4.3.3 Độ nhạy phương pháp Nguồn thông tin khuyết tật kiểm tra từ ký tín hiệu điện, xuất 74 phần tử nhạy cảm - đầu từ - phận tái Tín hiệu tạo thành quan sát hình ống tia điện tử Các yếu tố ảnh hưởng đến đặc trưng tín hiệu (biên độ, phổ tần số ) là: Chế độ từ hoá vật kiểm Độ nhám bề mặt Hình dạng, kích thước, chiều sâu định hướng khuyết tật Hướng từ hoá đọc thông tin băng Các thông số đầu từ (chiều rộng lõi, độ lớn khe hở, số vòng cuộn dây, góc nghiêng quỹ đạo di chuyển) Đặc tính biên độ- tần số kênh truyền thơng tin từ đầu từ đến hình Nhiễu ồn (bề mặt nhám, tiếng ồn riêng băng từ, lớp hàn đắp, vật liệu khơng đồng nhất) Mặc dù có nhiều yếu tố gây sai lệch thông tin ban đầu, tạo nên thơng tin dạng tín hiệu điện, nên phương pháp từ ký có độ nhạy cao nhiều so với phương pháp bột từ Việc ghi nhận trường tán xạ từ khuyết tật lên băng từ tiến hành từ trường, tạo thành thơng tin dạng tín hiệu điện thực theo phương pháp từ dư Quá trình hai cấp cho phép nhận số lượng thông tin nhiều với mát tối thiểu việc ghi nhận lên băng từ từ trường mạnh tạo nên điều kiện làm việc tối ưu đầu từ từ trường yếu Phương pháp từ ký phát tốt khuyết tật kéo d ài (nứt, không ngấu, xỉ dạng chuỗi đám, rỗ khí), khuyết tật hướng vng góc với dịng từ từ hố Các khuyết tật đơn lẻ có dạng trịn khó phát Độ nhạy phương pháp từ ký (γ) hiểu tỉ số kích thước đứng (theo chiều sâu) nhỏ khuyết tật phát (Δh) với chiều dày kim loại vật kiểm (δ), tức là: γ = Δh/δ (100%) (5.12) Tiêu chí đơn giản phát khuyết tật nhỏ dùng tỉ số cho phép [As/Ad] biên độ tín hiệu từ khuyết tật As với tín hiệu trung bình nhiễu ngẫu nhiên Ad Tuỳ theo cách chọn tỉ số có giá trị khác điều 75 kiện kiểm tra khơng đổi mức độ nhiễu gần nhau, biên độ tín hiệu khuyết tật nhỏ khuyết tật theo chiều đứng nhỏ khuyết tật nămg sâu Khi giảm tỉ số cho phép [As/Ad] độ nhạy tốt độ tin cậy phát khuyết tật giảm Như vậy, đê tiến hành xác định độ nhạy xác cần phải bổ sung thêm điều kiện nghiêm ngặt Đối với kiểm tra từ ký điều kiện dạng khuyết tật phân bố mối hàn; chế độ từ hoá; loại băng từ; kiểu máy; tỉ số [As/Ad] Khuyết tật khó phát nằm đáy đường hàn kiểm tra tiếp cận phía Chiều cao hình dạng phần nhơ, trạng thái bề mặt có ảnh hưởng nhiều đến độ nhạy phương pháp từ ký Ví dụ độ nhám bề mặt R z= 150 µm phát khuyết tật sâu 0,3 mm Nếu chiều cao phần nhô mối hàn không vượt 25% chiều dày kim loại độ nhấp nhô vảy hàn bề mặt mối hàn khơng q 25% – 30% chiều cao phần nhơ kết kiểm tra tốt Từ suy kết tốt kiểm tra mối hàn lớp thuốc (SAW) mơi trường khí bảo vệ (MAG/MIG) Khi kiểm tra mối hàn hồ quang tay với lớp vảy thô cần phải chuẩn bị sơ bề mặt cách làm mài qua Việc phát khuyết tật dọc mối hàn giáp mối (nứt, không ngấu) phương pháp từ ký chủ yếu phụ thuộc vào quan hệ kích thước phần nhô (chiều cao phần nhô, chiều sâu chảy, hệ số hình dạng) Việc phát nứt ngang từ hoá dọc mối hàn thực tế phụ thuộc vào độ nhấp nhô vảy hàn Các dụng cụ từ ký đảm bảo độ nhạy phát nứt không ngấu khoảng 6% - 8% Nếu mài phẳng phần nhơ độ nhạy đạt 3% - 4% Như nói độ nhạy phát khuyết tật dạng rỗ khoảng 20% Các số liệu thực nghiệm độ nhạy dẫn tính cho khuyết tật nằm chân mối hàn chiều dày kim loại đến 20 mm tiếp cận phía Nếu khuyết tật nằm gần phía độ nhạy cịn cao 4.3.4 Dụng cụ từ hoá nguồn điện Các khuyết tật nguy hiểm thường gặp hàn (nứt, không ngấu, cháy lẹm, xỉ ) thường định hướng dọc theo mối hàn Để phát c hính xác khuyết tật phương pháp từ ký, mối hàn từ hoá theo hướng ngang 76 Để từ hoá ngang mối hàn thường dùng điện từ trường dịng điện chiều, gơng từ Chúng gồm lõi từ mềm dạng chữ U cuộn dây với 500 – 600 vòng Để kiểm tra dọc theo mối hàn người ta sử dụng thiết bị từ hoá di động với điện cực kéo dài đặt lên bốn bánh xe khơng từ tính Nhờ bánh xe mà tạo nên khe hở (2 mm – mm) phận từ hoá với bề mặt vật kiểm, cho phép dịch chuyển dọc theo mối hàn Thiết bị vạn cho phép kiểm tra mối hàn vịng vật hình trụ (ống, bể chứa ) với đường kính khác kết cấu thép (phôi cuộn, vỏ tàu, cầu ) Các phận từ hố cung cấp dịng điện chiều Tuỳ theo điều kiện làm việc sử dụng nguồn khác với chế độ thích hợp Ví dụ điều kiện nhà máy nơi tĩnh dùng chỉnh lưu điện áp 50 V – 60 V với dòng điện 40 A – 50 A Trong điều kiện công trường lưu động dùng máy phát chiều 4.3.5 Bộ phận phát bất liên tục Để tái ghi nhận dạng tín hiệu điện từ, người ta sử dụng phận phát bất liên tục Nó gồm rotor với đầu đọc cảm ứng từ, khuếch đại điện tử, máy quét, ống tia điện tử cho thị Trên hình có thị dạng xung hình ảnh mối hàn kiểm tra Từ tín hiệu cho phép xác định đặc trưng số lượng chất lượng bất liên tục cách trực quan xác (Hình 4.13) 77 Hình 4.13 Ghi nhận phát khuyết tật 5.3.6 Chế độ kiểm tra Độ nhạy phương pháp từ ký phụ thuộc nhiều vào chế độ từ hoá đặc trưng từ băng từ Ngày phương pháp kiểm tra động lực sử dụng nhiều (h V.30), việc dùng băng từ liên tục chuyển động đồng với vật kiểm mối hàn, dùng bánh xe cao su miết lên mối hàn Hình 4.14 Kiểm tra từ ký động lực: a) - Băng quay liên tục; b)- Bánh cao su từ tính Khi kiểm tra mối hàn từ thép cacbon thấp, cường độ từ trường lên bề mặt vùng ảnh hưởng nhiệt khoảng 200 A/cm – 300 A/cm tuỳ thuộc vào chế độ từ hoá chọn Trong vùng mối hàn cường độ giảm xuống cịn 100 A/cm – 150 A/cm, phần nhơ làm giảm từ trường Trường tán xạ từ khuyết tật xuất dạng tăng cường độ từ trường nơi khuyết tật Thực nghiệm xác nhận khuyết tật dài sâu xuống 5% - 50% chiều dày vật liệu tạo nên trường tán xạ có cường độ A/cm – 10 A/cm 5.3.7 Mẫu chuẩn Chế độ từ hoá mối hàn tối ưu trường hợp cụ thể xác định thực nghiệm mẫu kiểm mẫu chuẩn riêng Các mẫu chuẩn có 78 khuyết tật tự nhiên nhân tạo với kích thước cho phép tối thiểu Khuyết tật mẫu chuẩn cần phân bố nơi khó phát hiện: vùng chân mối hàn tiếp cận phía; vùng mối hàn hàn hai phía Mẫu chuẩn chế tạo vật liệu, theo liên kết cơng nghệ vật kiểm Sau phân tích xác định thực nghiệm yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đưa vào hướng dẫn cụ thể 5.3.8 Quy trình kiểm tra Quy trình kiểm tra từ ký gồm nguyên công sau: a Xem xét bên chuẩn bị: Làm xỉ hàn, giọt bắn toé, gỉ, sơn, dầu mỡ b Cắt băng từ theo chiều dài đường hàn dán lên bề mặt mố i hàn (lớp từ vào trong) Đầu thừa băng ghi mã hoá liệu (mối hàn, thợ hàn, chế độ ) c Khi kiểm tra mối hàn vịng sản phẩm hình trụ (ống, bình) băng từ ép chặt theo chu vi vòng cao su thường kèm thiết bị Khi kiểm tra liên kết phẳng, băng từ ép chặt “gối” đàn hồi từ phía d Tuỳ theo chiều dày liên kết hàn, tính chất từ thiết bị mà thiết lập chế độ từ hố (dịng) cần thiết Khi từ hoá phải theo dõi để điện cực dịch chuyển đối xứng e Sau kết thúc từ hoá mối hàn, tháo băng từ ghi chúng tái phận phát bất liên tục Trước tái băng ghi từ cần kiểm phải điều chỉnh biểu đồ từ chuẩn Chuẩn máy gồm thiết lập chế độ nhờ điều chỉnh kênh độ nhạy biên độ xung theo mẫu chuẩn Khi chỉnh kênh tương phản phải để hình quan sát rõ nét khuyết tật mẫu chuẩn Khi tái lại cần phải ghi lại tất bất liên tục mà biên độ, độ tương phản chúng lớn mẫu chuẩn Phần khuyết tật hàn đánh dấu băng từ sau xác định lại vi trí mối hàn 5.3.9 Lĩnh vực sử dụng hướng phát triển kiểm tra từ ký Phương pháp từ ký chủ yếu sử dụng để kiểm tra mối hàn giáp mối Bằng việc dùng thiết bị từ hố đại phương pháp kiểm tra sản phẩm kết cấu hàn từ loại thép khác có chiều dày đến 20 mm Phương pháp áp dụng lần đầu Liên xô vào năm 1952 phát triển mạnh năm 1960 Thời kỳ đầu đ ược dùng để kiểm tra 79 mối hàn đường ống dẫn dầu- khí kết hợp với chụp ảnh xạ Ưu điểm phương pháp so với kiểm tra bột từ là: i)- khả phân giải cao, cho phép ghi nhận loại từ trường, đo kích thước khuyết tật với độ xác cao; ii)- ghi nhận từ trường phạm vi rộng lớn; iii)- ghi nhận từ trường bề mặt phức tạp, chỗ khe hẹp; iv)- có khả tái sử dụng sau khử từ Do suất cao, kinh tế không gây hại cho người thao tác nên phương pháp chiếm phần lớn khối lượng kiểm tra chất lượng hàn Nhược điểm phương pháp là: i)- biến đổi thông tin để đánh giá mức độ từ hóa; ii)- ghi thành phần từ trường theo hướng dọc theo bề mặt; iii)- khử từ phức tạp phải lưu giữ băng từ cẩn thận Gần với phát triển mạnh mẽ công nghệ điện- điện tử - kỹ thuật số, cho phép liên tục hoàn thiện thiết bị công nghệ để kiểm tra ngành công nghiệp khác chế tạo máy lắp ráp 5.4 Phương pháp dò sắt từ Để ghi đo trường điện từ, kỹ thuật dùng cuộn dây dẫn, băng từ, đầu từ bột từ phương pháp dò sắt từ Thực chất phương pháp kiểm tra dò sắt phát từ trường khuyết tật nhờ cảm biến điều biến từ Dò sắt từ dựa vào đặc điểm trình từ hóa lại vật liệu sắt từ Ở trường hợp trạng thái từ vật liệu bị thay đổi theo đường cong từ trễ không đối xứng, điều làm xuất sóng hài bậc chẵn phổ tín hiệu cuộn đo có biên độ tỉ lệ với từ trường đo Thiết bị dò đơn giản (h V.31) gồm khung lõi từ chế tạo từ mỏng vật liệu permalloj Trên hai cạnh đối diện khung quấn cuộn dây nối tiếp có số vịng Cuộn đo quấn vòng quanh khung bao lấy hai cuộn Nếu có dịng điện xoay chiều từ nguồn riêng chạy qua cuộn dây cuộn đo khơng xuất sức điện động biến thiên từ thông hai cuộn dây giá trị ngược chiều Khi đặt khung lõi vào từ trường chiều đồng hướng theo trục cuộn dây làm biến đổi chu trình từ trễ gây cân từ thông hai cạnh khung; 80 cuộn đo xuất sức điện động tỉ lệ với cường độ từ trường Tần số gấp đơi tần số nguồn Nhờ dò sắt từ tần số dòng xoay chiều 1000 Hz đo cường độ từ trường 0,001 A/cm Hình 4.15 Sơ đồ dị sắt từ: 1) -Kkhung lõi; 2) & 3)- Cuộn nguồn; 4)- Cuộn đo Để dị tìm khuyết tật thường sử dụng đầu dò sắt từ tập trung theo sơ đồ trọng sai (gradiometr) So với đầu dò từ trường, trường hợp trọng sai kế có ưu điểm thực tế số chúng không chịu ảnh hưởng từ trường (như từ trường gây thiết bị điện xung quanh, địa từ trường ) Cường độ từ trường ngồi thay đổi phạm vi rộng, nhiên đầu dò sắt từ nhỏ nên chênh lệch chúng không đáng kể so với tán xạ đo từ khuyết tật Trong việc dị tìm khuyết tật từ người ta thường dùng đầu dị sắt từ kích thước dài mm – 10 mm cấp dịng điện kích thích với tần số 10 kHz– 300 kHz Tần số nhỏ để phát tương đối lớn kết cấu thép có lực kháng từ cao Bộ dị khuyết tật sắt từ làm việc với tần số lớn 100 kHz nhạy Nhờ dị phát bề mặt (nứt vi mô - vĩ mô xước có độ sâu 0,01 mm, sẹo mảnh ), khuyết tật sâu đến mm khuyết tật lớn sâu đến 15 mm Phương pháp cho phép phát vết nứt sâu cách bề mặt 0,5 mm ống dày mm– mm Để đảm bảo độ nhạy tính xác cao phương pháp dò sắt từ bề mặt vật kiểm phải làm Ngồi cấu trúc khơng đồng vật ảnh hưởng đến kết kiểm tra Có thể kiểm tra thực kiểm tra theo hai cách từ hoá liên tục từ dư Kiểm tra theo cách từ dư (sau từ hoá) đơn giản thuận tiện Ngoài việc phát khuyết tật, dò sắt từ dùng cho phép đo từ, đo chiều dày phát cấu trúc Nhờ dò sắt từ phát tạp chất từ tính khối mơi trường khơng từ tính, xác định mức độ khử từ chi tiết 81 5.5 Trình tự thực hiện: TT Nội dung Hình vẽ m inh họa Dụng cụ thiết bị Y cầu đạt Chọn công suất máy yêu cầu - Bột màu - Bột từ Chuẩn bị Máy kiểm tra MT - Bộ nguồn - Bộ phận tạo từ Rải bột từ - Bột từ - Rải Thử từ tính - Máy thử từ tính - Đúng kỹ thuật Đọc kết - Phom báo cáo - Đọc khuyết tật 82 BÀI TẬP VÀ SẢN PHẨM THỰC HÀNH Câu 1: Trình bày bước thực kiểm tra mối hàn hạt từ tính? Câu 2: Cho biết phương pháp kiểm tra mối hàn từ tính Yêu cầu đánh giá kết học tập Tiêu chí đánh giá Nội dung Hệ số Kiến thức Đánh giá theo mục tiêu kiến thức đề 0.3 Kỹ Đánh giá theo mục tiêu kỹ đề 0.5 Thái độ Tác phong công nghiệp ,Thời gian thực tập , an toàn lao động vệ sinh phân xưởng 0.2 Cộng 83 ... phương pháp Kiểm tra mối hàn phương pháp siêu âm(UT) - Chuẩn bị dụng cụ, máy kiểm tra, vật liệu kiểm tra đầy đủ - Thực kiểm tra mối hàn quy trình kỹ thuật - Phát xác khuyết tật mối hàn - Thực tốt... tạo Trung cấp Giáo trình Hội đồng thẩm định chất lượng giáo trình Trường Cao đẳng Kỹ thuật Nguyễn Trường Tộ lựa chọn ban hành theo Quyết định số 16 0/QĐCĐKTNTT, ngày 10 tháng 12 năm 2 019 Hiệu trưởng... Giáo trình lựa chọn để giảng dạy học tập cho môn học KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN THEO TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ với thời lượng đào tạo 30 thuộc chương trình đào tạo ngành/nghề Hàn trình độ đào tạo Trung