Giáo trình Kiểm tra chất lượng mối hàn (Nghề Hàn Cao đẳng)

BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN/MƠN HỌC: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN NGÀNH/NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo định số: … /QĐ … ngày … tháng … năm … Hiệu trưởng) Quảng Ninh, năm 2021 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nội nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình biên soạn theo đề cương môn học/mô đun Nội dung biên soạn theo tinh thần ngắn gọn, dễ hiểu, kiến thức chương trình có mối liên hệ chặt chẽ Khi biên soạn giáo trình tác giả cố gắng cập nhật kiến thức mới, phù hợp với đối tượng học sinh cố gắng, gắn nội dung lý thuyết với vấn đề thực tế thường gặp sản xuất, đời sống để giáo trình có tính thực tiễn Giáo trình thiết kế theo mơn học thuộc hệ thống môn học mô đun sở chương trình đào tạo nghề Hàn trình độ Trung cấp, trình độ Cao đẳng dùng làm giáo trình cho học viên khóa đào tạo Ngồi giáo trình sử dụng làm tài liệu tham khảo để đào tạo ngắn hạn cho công nhân kỹ thuật nhà quản lý người sử dụng nhân lực Mặc dù cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo, đề cương chương trình biên soạn lần đầu, thiếu sót khó tránh Tác giả mong nhận nhận xét, đóng góp ý kiến q thầy, giáo bạn đọc để nhóm biên soạn hiệu chỉnh hoàn thiện Quảng Ninh, ngày … tháng … năm 20… Nhóm biên soạn Chủ biên: Giáo viên khoa khí xây dựng MỤC LỤC CHƯƠNG KIỂM TRA MỐI HÀN BẰNG THỬ NGHIỆM CƠ KHÍ 2.1 Thử kéo 2.1.1 Thiết bị thử kéo kỹ thuật thử kéo 2.1.2 Kích thước mẫu thử 2.1.3 Biểu đồ ứng suất- biến dạng thử kéo 2.1.4 Vị trí lấy mẫu thử kéo 10 2.1.5 Tiêu chuẩn chấp nhận 11 2.1.6 Trình tự thực 12 2.2 Thử uốn 16 2.2.1 Mục đích 16 2.2.2 Các phương pháp thử uốn 16 2.2.3 Trình tự thực 18 2.3 Thử va đập 21 2.3.1 Khái niệm 21 2.3.2 Độ bền mẫu thử nhiệt độ 21 2.3.3 Kích thước mẫu thử 22 2.3.4 Các phương pháp thử va đập 23 2.3.5 Trình tự thực 25 CHƯƠNG KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY 29 2.1 Kiểm tra ngoại dạng 29 2.1.1 Định nghĩa: 29 2.1.2 Dụng cụ kiểm tra 29 2.1.3 Các thông số mối hàn 31 2.1.4 Các tiêu chuẩn chấp nhận 32 2.1.5 Trình tự thực kiểm tra ngoại dạng mối hàn 36 2.1.6 Mầu báo cáo kết 37 2.2 Kiểm tra mối hàn phương pháp siêu âm (UT) 38 2.2.1 Phân loại sở vật lý phương pháp 38 2.2.2 Đặc trưng dò khuyết tật 52 2.2.3 Các loại đầu dò 55 2.2.4 Kỹ thuật kiểm tra 61 2.2.5 Thiết bị kiểm tra siêu âm 65 2.2.6 Hiệu chuẩn hệ thống kiểm tra 69 2.2.7 Phương pháp công nghệ kiểm tra siêu âm mối hàn 78 2.2.8 Ghi nhân đánh giá kết quả: 95 2.2.9 Đánh giá bất liên tục theo yêu cầu kỹ thuật, tiêu chuẩn quy phạm 99 2.2.10 Báo cáo kết kiểm tra 100 2.3 Phương pháp kiểm tra chụp ảnh phóng xạ 102 2.3.1 Nguyên lý 102 2.3.2 Tính chất xạ tia X tia Gamma 103 2.3.3 Tia X 104 2.3.4 Tia Gamma 105 2.3.5 Phim chụp ảnh xạ 107 2.3.6 Kỹ thuật chụp ảnh xạ kiểm tra mối hàn 109 2.3.7 Công tác an toàn xạ 112 2.4 Kiểm tra mối hàn phương pháp mao dẫn (PT) 117 2.4.1 Cơ sở vật lý phương pháp thấm mao dẫn 117 2.4.2 Phương pháp kiểm tra thấm mao dẫn 120 2.4.3 Thiết bị kiểm tra xách tay 122 2.4.4 Vật liệu 123 2.4.5 Kỹ thuật kiểm tra 124 2.4.6 Cơng tác an tồn 126 2.4.7 Trình tự thực 126 2.5 Kiểm tra mối hàn phương pháp từ tính 128 2.5.1 Cơ sở vật lý 128 2.5.2 Phương pháp bột từ 138 2.5.3 Phương pháp dò sắt từ 153 2.5.4 Trình tự thực hiện: 155 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: Kiểm tra chất lượng mối hàn Mã số môn học: MH25 Thời gian thực môn học: 60 giờ; (Lý thuyết: 56giờ; Kiểm tra : 04 giờ) I Vị trí tính chất mơn học: - Vị trí: Mơn học Kiểm tra chất lượng mối hàn bố trí giảng dạy đồng thời với môn học chuyên môn nghề - Tính chất mơn học: Là mơn học chun mơn nghề II Mục tiêu môn học: - Kiến thức: + Giải thích khái niệm phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn + Lựa chọn phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn mối hàn để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật kinh tế + Nêu nguyên lý hoạt động, trình tự vận hành, phạm vi ứng dụng loại thiết bị kiểm tra chất lượng mối hàn + Mơ 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: Kiểm tra, đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn hành - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm cơng việc, có tinh thần hợp tác giúp đỡ lẫn nhau, tính cẩn thận tỷ mỉ, ý thức tiết kiệm vật liệu thực tập Biết xếp bố trí nơi làm việc gọn gàng, khoa học Làm việc nhà máy, sở sản xuất khí III Nội dung môn học Nội dung tổng quát phân bố thời gian: Thời gian (giờ) Số Tên mô đun TT Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra Chương 1: Kiểm tra mối hàn thử nghiệm khí Chương 2: Kiểm tra khơng phá hủy Cộng 12 11 48 60 45 56 0 CHƯƠNG KIỂM TRA MỐI HÀN BẰNG THỬ NGHIỆM CƠ KHÍ I 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 II Nội dung chính: 2.1 Thử kéo 2.1.1 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 2.1.2 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 Chiều dày kim loại a (mm) Kích thước mẫu (mmm) Chiều rộng làm việc b Chiều rộng Chiều dài làm đến vấu kẹp b1 • việc l 15 ±0,5 25 50 - 10 10 - 25 20 ±0,5 25 ±0,5 30 35 60 100 25 - 50 50 - 70 30 ±0,5 35 ±0,5 40 45 160 200 Bảng 1.1 Kích thước mẫu thử tiêu chuẩn 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 ơch (MPa) Độ bền ơb = P/F đó: P- tải trọng lớn đứt mẫu (N) F- tiết diện ngang mẫu (mm2) Chiều dài tổng L L + 2h ❖ Độ giãn dài tương đối đứt ổ =(l1-lo)/lo*100% ❖ Độ co thắt tương đối đứt y/ =(Fo-F1)/Fo*100°A đó: lo lj - chiều dài mẫu ban đầu sau đứt 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: ơb = k*P/F k hệ số, với thép thường lấy k = 0,9 Chiều dày kim loại Đến 4,5 4,5 - 10 10 - 25 Chiều rộng công tác Chiều dài công tác 15+0,5 20±0,5 25±0,5 40 60 80 Chiều rộng Bán kính lượn Chiều dài tổng vấu kẹp R 25 30 38 Bảng 2.2 Kích thước mẫu 8± 15± 20= L= l+2h Hình 146 Từ hóa dịng chiều dùng acquy b Dòng xoay chiều (AC) (21.144) sử dụng rộng rãi từ lưới điện qua biến áp (1 phase phases) cường độ dòng điện tăng, làm tăng cường độ từ trường H Khi sử dụng dòng điện xoay chiều, ảnh hưởng hiệu ứng bề mặt gây dịng điện xốy làm bề mặt vật kiểm từ hố mạnh Do việc phát khuyết tật gần bề mặt (nứt tôi, nứt mỏi, cháy lẹm) dễ dàng Sau kiểm tra dễ khử từ Dịng điện xoay chiều biến đổi cách sử dụng mạch dao động gọi chỉnh lưu Hình 147 Từ hóa dịng điện xoay chiều Chỉnh lưu nửa chu kỳ (HWAC) (Hình 147b): nửa chu kỳ dòng điện bị ngắt tạo thành xung tác động đến hạt từ, tăng độ linh hoạt chúng, giúp tạo thành thị khuyết tật giảm thị giả Tuy nhiên nửa chu kỳ khơng có dịng điện nên từ thơng cơng suất sóng bị giảm Phương pháp dùng với bột từ khô Chỉnh lưu chu kỳ (FWAC) (Hình 147 a&c) pha ba pha dùng chỉnh lưu diode silic thyristor silic làm tăng độ linh hoạt hạt độ nhạy kiểm tra Cơng suất sóng điện từ phương pháp giảm khơng đáng kể c Dịng xung: Được hình thành từ dòng xoay chiều qua phận tạo xung (H.148) Dòng điện xung kéo dài 10-3 – 10-5 sec gây cường độ từ trường lớn tác động đột ngột lên hạt từ làm chúng xoay dễ dàng 144 Hình 148 Từ hóa dịng điện xung d Nam châm vĩnh cửu Một số loại nam châm vĩnh cửu dùng để từ hố (Hình 149) Hình.149 Từ hóa nam châm vĩnh cửu Ưu điểm việc từ hoá nam châm vĩnh cửu thiết bị gọn nhẹ, không cần nguồn điện, không gây đánh lửa cho vật kiểm Nhưng từ trường yếu, hạt từ hay bám vào đầu nam châm, cản trở trình kiểm tra Vì nam châm dùng trường hợp khơng có điện lưới, khu vực dễ gây hoả hoạn 2.5.2.6 Khử từ a Mục đích Để gia cơng dễ dàng (tránh thổi lệch hồ quang, phoi không bám vào, kết đo xác), kết cấu làm việc ổn định cần phải khử từ Khi khử từ, cường độ từ trường khử phải lớn cường độ từ trường dư b Nguyên lý khử từ Dựa hiệu ứng từ trễ vật bị từ hoá từ trường thay đổi hướng lẫn cường độ theo dòng điện Nếu cho dòng điện xoay chiều qua vật giảm dần cường độ, từ dư vật giảm Như để khử từ, cần phải đổi chiều dòng điện để tạo vòng từ trễ giảm dần cường độ để vòng từ trễ co dần Phải đảm bảo cường độ từ trường đủ lớn để thắng lực kháng từ ban đầu Khi hướng từ trường khử trùng với hướng từ trường từ hóa hiệu cao Do hiệu ứng bề mặt, tần số dòng điện xoay chiều không lớn c Các phương pháp khử từ ((Hình 150) 145 c.1 Khử từ dịng xoay chiều: thường áp dụng vật nhỏ có kích thước khơng lớn đơn giản (Ф< 50 mm) Dùng cuộn dây quấn quanh vật (Hình 150a) (ít vòng) cho dòng điện xoay chiều (50 Hz) chạy qua phần giảm dần cường độ đến Cuộn dây nối tiếp với tụ điện ((Hình 150b), dùng cho kim loại từ cứng, cần từ trường ban đầu đủ mạnh Cuộn dây song song với tụ điện từ trường dao động tắt dần với tần số 150 – 200 Hz (Hình.150), dùng để khử từ vật tiết diện nhỏ Hình 150 Các phương pháp khử từ Khử từ từ trường vòng dòng xoay chiều, giảm đến (h.V.19d), dùng cho vật từ hóa sơ c.2 Khử từ dịng điện chiều: Áp dụng vật có kích thước lớn, nặng hay có hình dạng thay đổi Hai từ trường song song, từ trường xoay chiều yếu chiều mạnh, giảm đến (Hình 150e), dùng cho vật kiểm bị từ hóa nhiều lần Đổi cực giảm dần dịng điện nấc đến (Hình 150f), để khử từ tồn vật lớn nặng hay có hình dạng thay đổi c.3 Khử từ gơng từ: Dùng gông từ để khử từ dư vùng nhiễm từ cục hiệu Đặt gông từ vào vùng cần khử, cho dòng điện xoay chiều chạy qua, từ từ nhấc gơng từ lên quay trịn 2.5.2.7 Chuẩn định Do việc tính tốn phức tạp khơng thể tính hết yếu tố ảnh hưởng, người ta sử dụng mẫu với khuyết tật chuẩn “nhân chứng” từ hố riêng Đó phẳng đồng chất với vật kiểm, đặt lên bề mặt vật kiểm từ hoá 2.5.2.8 Thiết bị kiểm tra bột từ 146 Thiết bị dùng kỹ thuật kiểm tra bột từ đơn giản Ảnh hưởng thiết bị lên kết kiểm tra phụ thuộc chủ yếu vào cường độ loại dòng điện mà thiết bị tạo Còn nồng độ, thể loại, kích thước màu sắc hạt từ định phương pháp tiến hành phép kiểm tra Do đó, để lựa chọn thiết bị phương pháp kiểm tra thích hợp cho nhiệm vụ cụ thể, cần phải nắm tính hoạt động loại thiết bị, đặc trưng cách sử dụng loại hạt từ Thiết bị tạo nên từ trường chia làm hai loại cố định di động a Các thiết bị cố định Loại phù hợp đưa vật kiểm đến đem lại nhiều thuận tiện kinh tế thiết kế phù hợp với công việc theo công suất hay theo kích thước Thiết bị thường dùng với kỹ thuật kiểm tra bột từ ướt huỳnh quang bột từ chất mang tái sử dụng Thiết bị cung cấp dòng chiều xoay chiều, tiến hành kiểm tra tự động bán tự động (Hình 21.151) Khi từ hóa chúng có khả tạo từ trường dọc từ trường vịng Hình 151 Thiết bị từ hóa cố định Cấu tạo máy gồm có ụ đứng ụ động trượt, ụ động điều chỉnh theo chiều dài vật kiểm Khi xác định vị trí, ụ động khóa lại ụ dứng kẹp vật khí nén điều khiển nhờ pêdan Sau phát dịng điện theo trục ngang tạo từ hóa vịng Muốn từ hóa dọc thay trục vịng dây (coils) đưa vật kiểm qua Cường độ dòng điện thời gian từ hóa thay đổi phù hợp bảng điều khiển Ưu điểm kỹ thuật kiểm tra đồng thời vài vật, không gây đánh lửa hồ quang nhiệt vật kiểm Việc khử từ tiến hành máy 147 b Thiết bị di động xách tay Tuy có nhiều ưu điểm thiết bị kiểm tra cố định mang đến công trường được, nên phải dùng loại di động xách tay Sự khác chủ yếu thiết bị kiểm tra di động xách tay trọng lượng công suất Các thiết bị di động nặng đến 500 kG để xe di động có khả tạo dịng điện 6000 A Loại xách tay khơng q 25 kG, dịng diện cao 1500 A Các thiết bị di động hay xách tay hoạt động nguồn điện lưới cung cấp dòng chiều/ xoay chiều cho prod, cuộn cảm dẫn Thanh ấn (prod) tạo từ trường vòng cuộn dây cảm ứng (coil) tạo từ trường dọc Chúng dùng với loại bột từ ướt/ khơ Thiết bị cịn có khả cung cấp dịng giảm dần đổi cực để khử từ vật sau kiểm tra (Hình 152) Hình 152 Thiết bị kiểm tra bột từ di động Nhược điểm loại di động/ xách tay phải có kinh nghiệm sử dụng để tránh đánh lửa làm hỏng bề mặt vật kiểm c Gông từ (YOKE) Là dụng cụ tạo từ trường đơn giản Như trình bày trên, máy gồm lõi thép non hình chữ U dây dẫn uốn quanh phần lõi (Hình 153) Vì độ từ thẩm thép non lớn, nên cho dòng điện chạy qua cuộn dây, xuất từ trường dọc mạnh Số vòng cuộn dây cường độ dòng điện định cường độ từ trường tạo thành Các gông từ kiểu thiết kế cho dòng điện xoay chiều/ chiều, điều chỉnh Gơng từ có nhiều loại với khoảng cách trung bình hai chân chữ U khoảng 200 mm Các chân gông từ thường khớp điều chỉnh để dễ tiếp cận vùng cần kiểm Để tăng khả kiểm tra dùng thêm khối sắt từ phụ với hình dạng thích hợp 148 Hình 153 Gơng từ chân có khớp nối linh động Gơng từ có ưu điểm nhỏ gọn, hoạt động acquy không gây đánh lửa nóng chảy vật kiểm Nhưng có nhược điểm nóng dùng liên tục cần phải có thêm khối thép chuẩn riêng để kiểm tra tính thiết bị Tính gơng từ đánh giá qua khả nâng khối mẫu chuẩn có trọng lượng xác định Theo ASME gông từ phải nâng trọng lượng tương ứng 4,5 kG 18,5 kG d Ánh sáng đen Như trình bày chương Kiểm tra thấm mao dẫn, ánh sáng đen sóng điện từ có bước sóng trung bình 365 nm ( vùng khả kiến tử ngoại) Khi sử dụng bột từ huỳnh quang phải cần ánh sáng đen Nguồn sáng đen hay dùng đèn thuỷ ngân cao áp Ánh sáng cực tím từ đèn lọc qua kính lọc để loại tia tử ngoại có hại, bước sóng 320 nm ánh sáng khả kiến Kính lọc có mầu đỏ tía đặt trước đèn thuỷ ngân e Dụng cụ thị hướng từ thông Hướng từ thơng xác định vài kiểu dụng cụ thị khác i) Dưỡng mạch ghép: dụng cụ dạng đĩa gồm mảnh làm từ vật liệu có độ từ thẩm cao ghép đồng tâm với hàn vảy (Hình 21.154 ), sau mặt phủ đồng Các mạch hướng kính xem khuyết tật nhân tạo Khi từ hóa đặt dưỡng lên vật kiểm cho mặt phủ đồng lên Sau hạt từ bám vào 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 khô với gông từ ấn Hình 154 Dưỡng mạch ghép 149 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 155 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 không theo hướng mà tạo thành vịng trịn vng (Hình 153) Với cấu tạo vậy, QQI có khả đảm bảo cường độ từ trường cân hướng từ thơng từ hóa nhiều hướng Hình 153 Chỉ thị Chất lượng định lượng QQI 2.5.2.9 Quy trình kiểm tra Quy trình kiểm tra bột từ gồm nguyên công 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 150 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 hoá 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 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 phơng 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: 151 • 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 hình thành điều kiện khác Các vết nứt tinh gây nên thị dạng (21.154) Hình 154 Nứt • Các thị trịn: Chúng thường tạo từ rỗ khí e Khử từ Khử từ cần tiến hành trước sau q trình kiểm tra Mức độ dễ 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 2.5.2.10 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 khơng 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 ngắn (tính từ mép) • Các thị lớn kích thước thật nó, dù kích thước thị làm sở đánh giá 152 b Theo API 1104 - 1999 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 ngồi 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 q 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 q 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 2.5.3 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 q 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 (Hình 159) 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 153 Nếu có dịng điện xoay chiều từ nguồn riêng chạy qua cuộn dây cuộn đo khơng xuất sức điện động biến thiên từ thơng 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; 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 159 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 154 Ngoài việc phát khuyết tật, dò sắt từ dùng cho phép đo từ, đo chiều dày phát cấu trúc Nhờ dị sắt từ phát tạp chất từ tính khối mơi trường khơng từ tính, xác định mức độ khử từ chi tiết 2.5.4 Trình tự thực hiện: Nội dung Hình vẽ minh họa TT Dụng cụ thiết bị Yêu 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 155 156 157 Tài liệu cần tham khảo: [1] TS Nguyễn Đức Thắng- Đảm bảo chất lượng hàn - Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2009 [2] Ngơ Lê Thơng- Cơng nghệ hàn điện nóng chảy- NXBKHKT- 2005 [3] PGS.TS Hoàng Tùng – Sổ tay hàn- NXBKHKT- 2007 [4] Trung tâm đào tạo chuyển giao cơng nghệ Việt – Đức, “Chương trình đào tạo Chun gia hàn quốc tế”, 2006 [5] Metal and How to weld them - the James F.Lincoln Arc Welding Foundation (USA) – 1990 [6] The Procedure Handbook of Arc Welding – the Lincoln Electric Company (USA) by Richart S.Sabo – 1995 [7] Welding science & Technology – Volume – American Welding Society (AWS) by 2006 [8] ASME Section IX, “Welding and Brazing Qualifications”, American Societyt mechanical Engineer”, 2007 [9] AWS D1.1, “Welding Structure Steel”, American Welding Society, 2008 158 ... bị kiểm tra chất lượng mối hàn + Mơ 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 toàn kiểm tra. .. pháp kiểm tra chất lượng mối hàn mối hàn để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật kinh tế - Nêu nguyên lý hoạt động, trình tự vận hành, phạm vi ứng dụng loại thiết bị kiểm tra chất lượng mối hàn - Mô tả quy trình. .. niệm phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn + Lựa chọn phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn mối hàn để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật kinh tế + Nêu nguyên lý hoạt động, trình tự vận hành, phạm vi