Kiểm tra cơ tính mối hàn
I Kiểm tra bằng phương pháp thử kéo
Kiểm tra này dùng để xác định giới hạn chảy, giới hạn bền và độ giản dài của mẫu hàn
2 , Thiết bị kiểm tra bền kéo :
Mẫu thử Bộ kẹp mẫu thử
- Máy thử kéo vạn năng : Yechance (Đài Loan)
1 : Mẫu thử kéo 5 : Mô tơ
3 : Cơ cấu kẹp mẫu 7 : Máy in
4 : Trục trơn 8 : Bộ điều khiển xử lí
3 , Công nghệ kiểm tra và đánh giá kết quả : a , Chuẩn bị mẫu kéo :
- Gia công cơ : phay , bào , tiện , mài
- Mẫu kim loại mối hàn :
Sơ đồ máy thử kéo Yechance (Đài Loan)
- Mẫu liên kết hàn giáp mối :
II Kiểm tra mối hàn bằng phương pháp uốn
- Kích thước và hình dáng của mẫu thử :
- Mẫu liên kết hàn giáp mối :
Lực tác dụng Độ giản dài Thắt cục bộ và gãy
Có thể thực hiện bằng 2 phương pháp : a.Thử uốn theo khuôn:
Mẫu thử được chuẩn bị và đặt lên khuôn uốn, chịu tác dụng tải trọng để kim loại biến dạng theo hình dáng khuôn Khi vết nứt xuất hiện tại điểm uốn, quá trình sẽ dừng lại để đo góc uốn hoặc độ giãn dài Thử uốn tự do là phương pháp tiếp theo trong quy trình này.
Mẫu thử được đặt lên khuôn uốn đầu tiên và uốn một góc nhất định Sau đó, mẫu được chuyển sang khuôn thứ hai để tác dụng tải trọng tự do Khi xuất hiện vết nứt, quá trình tải trọng sẽ dừng lại để xác định góc uốn và độ giãn dài của mẫu.
Phương pháp kiểm tra uốn tự do: A: Mẫu thử
C: Uốn tự do hoàn tất
III Kiểm tra độ cứng mối hàn
1 Kiểm tra mối hàn bắng pp Brinell : a Nguyên lí kiểm tra :
Phương pháp kiểm tra độ cứng Brinell được thực hiện bằng cách ấn mũi đâm có viên bi bằng thép đã tôi lên bề mặt mẫu thử, tạo ra vết lõm Độ cứng Brinell (HB) được xác định thông qua tỷ số giữa lực tác dụng và diện tích của vết lõm trên bề mặt.
Fo :diện tích vết lõm
Thử được những vật liệu có HB = 8 ÷ 450 b Điều kiện để kiểm tra :
Mẫu thử được lấy từ kim loại mối hàn và trải qua quá trình gia công cơ để đạt được độ phẳng, nhẵn và bề mặt sạch Kích thước của mẫu thử phụ thuộc vào chiều dày vật liệu và số lượng vết thử trên mẫu, đảm bảo khoảng cách từ tâm vết thử đến mép ngoài của mẫu lớn hơn 2,5 lần đường kính vết thử.
- Bề mặt làm phẳng , sạch ,phụ thuộc vào D
D = 10 kích thước làm phẳng ,sạch > 20 mm
- Độ cứng của viên bi > 60 HRC
- Tải trọng P phù hợp với đường kính viên bi D
Quan hệ giữa mẫu thử , đường kính bi , tải trọng và hệ số k trong bảng sau : c , Máy thử :
Có hai loại máy thử độ cứng: cố định và di động Nguyên lý hoạt động của máy thử độ cứng HB dựa trên việc truyền động bằng cánh tay đòn và chất tải bằng tay Hiện nay, máy thử chuyên dụng của Nga mang ký hiệu TW-2 và máy thử vạn năng của Pháp, được gọi là mordel dtatestor, đang được sử dụng phổ biến.
2 Kiểm tra độ cứng bằng pp Rocwell a Nguyên lí kiểm tra :
Kiểm tra mối hàn bằng phương pháp Rockwell sử dụng mũi đâm bằng thép hoặc kim cương có hình dạng chóp nón Quá trình này thực hiện trên bề mặt mẫu thử với tải trọng ban đầu Po = 10 kg, sau đó tải trọng chính P1 sẽ phụ thuộc vào loại mẫu thử và thang độ cứng của nó.
Vật liệu Hệ số Chiều dày mẫu
- Độ cứng Rocwell được tính bằng chiều sâu của vết lõm lên bề mặt của mẫu thử
Độ cứng Rockwell là một chỉ số không có đơn vị, được xác định dựa trên chiều sâu của vết lõm khi chịu tác động của tải trọng chính P1 Độ cứng này có thể được phân loại thành các thang A, tùy thuộc vào loại vật liệu làm mũi đâm (thép hoặc kim cương) và tải trọng chính P1.
B C khác nhau với công thức như sau :
HR = 100 –e (đối với HRAvà HRC)
Công thức tính HRB là HR = 130 – e, trong đó e được tính bằng ∆h/0.002, với ∆h là sự chênh lệch chiều cao và ho là chiều cao ban đầu Giá trị 0.002 là hệ số chia trên thang độ cứng Tùy thuộc vào độ cứng của mẫu, có thể lựa chọn thang đo phù hợp theo bảng hướng dẫn.
Bảng thang đo độ cứng HR Thang đo
Tải trọng Giá trị độ cứngHR
HRC > HRA > HRB b Điều kiện kiểm tra:
Kiểm tra cấu trúc kim loại mối hàn
Kiểm tra tế vi của mối hàn, hay còn gọi là kiểm tra bằng kính hiển vi quang học, là phương pháp sử dụng kính hiển vi với độ phóng đại lớn để quan sát và xác định tổ chức kim loại của mối hàn cũng như chất lượng liên kết hàn.
- PP kiểm tra tế vi được thực hiện như sau:
- Cắt mẫu : mẫu thử được cắt từ liên kết hàn , thực hiện bằng pp không gia công nhiệt ,lấy mẫu > mối hàn là 3mm
- Mài thô : mài bề mặt của mẫu cần quan sát bằng cách sử dụng giáy nhám có độ mịn khác nhau( theo tcvn)
Phương pháp mài thô sử dụng giấy nhám được cố định trên bề mặt phẳng như tấm kính hoặc kim loại Tay cầm mẫu thử sẽ di chuyển một chiều trên bề mặt giấy nhám Khi xuất hiện các vết xước song song và đều nhau trên mẫu, cần chuyển giấy nhám và xoay mẫu 90 độ Sau đó, tiếp tục di chuyển để loại bỏ vết xước cũ.
- Hình dáng của vết xước sau các lần mài thô như hình vẽ :
- Tăng độ nhẵn bề mặt mẫu có 2 pp đánh bóng mẫu:
*.Đánh bóng bằng cơ học :
Máy đánh bóng có cấu tạo gồm một đĩa quay bằng dạ gắn với động cơ, hoạt động với vận tốc từ 150 đến 300 vòng/phút Khi đĩa quay tiếp xúc với bề mặt mẫu, độ bóng của mẫu sẽ được cải thiện Để giảm nhiệt độ trong quá trình đánh bóng, bề mặt đĩa được tẩm ướt bằng nước trộn với oxit crom hoặc oxit nhôm.
*.Đánh bóng bằng điện phân:
Mẫu thử được đặt trong dung dịch điện phân, với cực dương kết nối với dòng điện một chiều và cực âm nối với điện cực bằng thép không rỉ, cách nhau khoảng 5 ÷ 6 mm Khi dòng điện một chiều được cung cấp, quá trình điện phân diễn ra, làm cho bề mặt nhấp nhô của mẫu thử bị hòa tan, từ đó đạt được độ bóng cần thiết.
Thiết bị đánh bóng bằng cơ học
Sơ đồ đánh bóng bằng chất điện phân
Tẩm thực có khả năng loại bỏ lớp kim loại mỏng bị biến cứng do quá trình đánh bóng Bằng cách thoa lên bề mặt mẫu một dung dịch gồm nước và 2 ÷ 4 % HN03, sau 5 ÷ 6 phút, lớp kim loại bị biến cứng sẽ mất đi, làm cho màu sắc của mẫu chuyển từ sáng sang bạc.
4 Quan sát đánh giá kết quả :
Sử dụng kính hiển vi với độ phóng đại từ 100 đến 500 lần giúp quan sát bề mặt mẫu thử, từ đó xác định kích thước các hạt và khuyết tật như lỗ khí và nứt Qua quá trình quan sát, chúng ta có thể đánh giá hàm lượng một số nguyên tố cũng như giới hạn của các vùng như vùng kim loại mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt.
Kiểm tra kết cấu hàn bằng áp suất khí nén – nước
I Thử áp suất bằng khí nén
1 Thiết bị , dụng cụ kiểm tra
Máy nén khí ,đồng hồ đo áp suất,các linh kiện làm kín kết cấu thử
- Dùng các nắp vặn kín bình thử
- Nén khí vào bình cần thử với áp suất
- Dùng nước hoặc xà phòng(1 lit nước +100g xà phòng) bôi lên bề mặt mối hàn
- Quan sát : quan sát trên bề mặt nếu mối hàn không kín sẽ thấy bọt xà phòng nổi lên ,ta tiến hành lấy dấu vị trí khuyết tật
- Kết thúc thử : xả khí trong bình về áp suất bình thường mở các nắp đậy và tiến hành sữa chữa(nếu có)
II Kiểm tra bằng áp suất nước
Máy bơm nước , đồng hồ đo áp suất nước
Kiểm tra bằng áp suất của nước , được áp dụng để kiểm tra những kết cấu hàm chứa chất lỏng(bình, bồn ,bể)
- Bơm nước vào bình thử với p thử = 1.5÷2 p làm việc
- Hạ áp suất p thử = p làm việc
- Dùng búa gõ phía ngoài của mối hàn
- Quan sát nước có rò rĩ ra phía ngoài không
- Đánh dấu những vị trí bị khuyết tật
III Kiểm tra bằng Phương pháp tạo chân không
Máy bơm chân không , buồng tạo chân không – áp kế đo chân không
1 áp kế đo chân không
3 Đầu dẫn vào bơm chân không
4 Nắp bằng chất trong suốt
5 Khung buồng tạo chnâ không
7 Lớp xà phòng và nước
Sơ đồ kiểm tra độ kín của mối hàn bằng phương pháp tạo chân không Áp lực môi trường
Để kiểm tra mối hàn, trước tiên cần vệ sinh sạch sẽ bề mặt mối hàn Sau đó, đặt buồng tạo chân không lên bề mặt cần kiểm tra và sử dụng bơm chân không để tạo áp suất trong buồng Khi đạt đến độ chân không cần thiết, quan sát qua nắp đậy để xem nước xà phòng tạo bọt trên bề mặt liên kết hàn Nếu thấy bọt, điều này cho thấy mối hàn có khuyết tật Cuối cùng, dùng van mở để cân bằng áp suất, sau đó cất buồng tạo chân không để lấy dấu và thực hiện sửa chữa.
PHẦN II:KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỎNG MỐI HÀN
BÀI 1: KIỂM TRA BÊN NGOÀI MỐI HÀN
Kiểm tra bên ngoài mối hàn là pp kiểm tra thông dụng nhất dễ thực hiện,ít tốn kém và có thể phát hiện được một số khuyết tật
1 Thiết bị,dụng cụ kiểm tra :
Bằng mắt của người kiểm tra,các loại đo,thước
Kiểm tra bên ngoài mối hàn có thể được thực hiện theo 3 quá trình: a Kiểm tra trước khi hàn :
Các công việc kiểm tra trước khi hàn bao gồm :
- Xem lại các bản vẽ thiết kế ,các qui định ,các yêu cầu đối với liên kết hàn
- Kiểm tra vật liệu sử dụng để hàn có phù hợp ,đầy đủ về khối lượng
- So sánh việc chuẩn bị gá lắp,khe hở hàn, vát mép liên kết hàn có phù hợp với bản vẽ không
- Kiểm tra độ sạch của bề mặt , liên kết hàn có dính dầu mở không,gỉ sét hay không b Kiểm tra trong quá trình hàn
Bao gồm các công việc:
- Kiểm tra các thông số của quy trình hàn : thiết bị,chế độ
- Kiểm tra nhiệt độ nhiệt trước lúc hàn(nếu có) dùng bút sáp có nhiệt độ nóng chảy phù hợp
- Kiểm tra vị trí hàn và chất lượng bề mặt hàn
- Thứ tự thực hiện các mối hàn ,đảm bảo khả năng hàn hết, ít biến dạng
- Kiểm tra sự làm sạch xỉ đối với mối hàn dính và giữa các lớp hàn
- Kiểm soát được mức độ biến dạng của kết cấu
- Kiểm tra thời gian ,nhiệt độ nung và giữ nhiệt sau khi hàn c Kiểm tra sau khi hàn :
Bao gồm các công việc:
- Làm sạch bề mặt mối hàn
- Quan sát bằng mắt thường , kính lúp để phát hiện khuyết tật
- Kiểm tra kích thước mối hàn bằng các loại dưỡng ca líp: độ thẳng, đều, liên kết biến dạng
Kiểm tra sau khi hàn giúp xác định hình dáng bên ngoài của mối hàn, bao gồm độ thẳng đều và kích thước của mối hàn Qua quá trình này, cũng có thể đánh giá độ biến dạng của liên kết và phát hiện một số khuyết tật có thể xảy ra trong mối hàn.
2 Nứt trên bề mặt dọc mối hàn
4 Nứt vùng ảnh hưởng nhiệt Vết nứt có thể ở 2 dạng:
Nứt thô đại : phá hỏng liên kết ngay sau khi hàn Nứt tế vi : phá hỏng liên kết trong quá trình làm việc
Mối hàn nứt dọc Mối hàn nứt ngang
Mối hàn nứt phân nhánh Mối hàn nứt dạng đuôi lửa
Mối hàn bị lẫn xỷ Mối hàn bị lẹm chân Mối hàn bị lệch hình dáng
Kiểm tra mối hàn bằng dung dịch thẩm thấu là phương pháp hiệu quả để phát hiện các khuyết tật như rổ khí, xỉ, và nứt mà mắt thường không thể nhìn thấy Quy trình này sử dụng dung dịch thẩm thấu để thẩm thấu vào các mối hàn và sau đó áp dụng chất hiển thị màu để xác định các khiếm khuyết Có hai phương pháp kiểm tra chính: chất phát quang, phát sáng dưới đèn tử ngoại, và chất nhuộm màu, thường có màu đỏ, tạo sự tương phản với nền trắng của vật liệu.
1.Thiết bị dụng cụ kiểm tra
- Bình chứa dung dịch làm sạch bề mặt xăng , axit ,hỗn hợp nước + 5%xút
- Bình chứa chất thẩm thấu : 80% dầu hỏa ,20% dầu thực vật(5% dầu thông)
- Bình chứa chất hiển thị màu
Làm sạch bề mặt :tẩy sạch gỉ,dầu mỡ vv
Sau 5 ÷ 10p thực hiện bước tiếp theo
Bôi dung dịch thẩm thấu lên bề mặt
Sử dụng dung dịch thẩm thấu bôi lên bề mặt vùng cần kiểm tra sau thời gian 10 ÷
60 sau đó lau sạch bề mặt
Phun dung dịch hiển thị màu lên vùng đã được thẩm thấu bề mặt sau một thời gian
Phương pháp kiểm tra mối hàn bằng chất lỏng thẩm thấu có thể phát hiện các khuyết tật như rỗ khí, lần xỉ và nứt thông qua sự thay đổi màu sắc, với vùng khuyết tật có màu đỏ nổi bật so với màu trắng của các vùng xung quanh Phương pháp này dễ thực hiện, chi phí thấp và có thể áp dụng ở nhiều vị trí như nhà máy, phòng thí nghiệm và công trường Tuy nhiên, nhược điểm lớn của phương pháp này là chỉ có khả năng xác định khuyết tật trên bề mặt.
BÀI 3: KIỂM TRA MỐI HÀN BẰNG TỪ TÍNH
Phương pháp kiểm tra dựa trên nguyên lý từ tính của kim loại mối hàn giúp xác định các khuyết tật như vết nứt, rỗ khí và tình trạng không ngấu của mối hàn.
1 Thiết bị và dụng cụ kiểm tra :
Nam châm vĩnh cửu ,biến áp tạo dòng điện lớn,cuộn dây, bột từ (bột sắt) dung dịch dầu nhớt,nước
Kiểm tra đối với những mối hàn kích thước nhỏ
Để kiểm tra mẫu, đặt mẫu vào cuộn dây và rắc bột từ lên bề mặt Khi dòng điện chạy qua cuộn dây, mẫu sẽ trở thành lõi từ và hút bột từ, tạo thành hình dạng của đường sức từ trường Những khu vực có khuyết tật sẽ làm thay đổi hướng đi của đường sức, dẫn đến sự phân bố bột từ không đồng đều trên bề mặt mẫu, từ đó giúp xác định các khuyết tật.
Nếu mẫu xuất hiện vết nứt, các vết nứt này sẽ trở thành cực từ nhỏ, dẫn đến việc phân tán đường sức từ Kết quả là lực từ tại các vết nứt sẽ lớn hơn, giúp hút các bột từ hiệu quả hơn.
Do tính chất của từ trường, các vết nứt nằm dọc theo chiều của đường sức sẽ không hút bột từ, do đó phương pháp này chỉ có khả năng phát hiện các vết nứt nằm ngang hoặc lệch một góc.
Kiểm tra đối với các chi tiết có kích thước lớn
Dùng máy tạo ra cường độ dòng điện lớn (100 ÷ 120A) đặt các thanh dò lên mối hàn (như hình vẽ)
Khoảng cách giữa các thanh dò từ 25 đến 50mm, khi dòng điện chạy qua, sẽ tạo ra từ trường hút các bọt từ, giúp tập trung tại những vị trí có khuyết tật Từ đó, ta có thể xác định được các khuyết tật trong vùng kiểm tra Có thể di chuyển thanh dò nhiều lần để kiểm tra toàn bộ mối hàn Đối với các bột từ, có thể nhuộm màu và sử dụng tia tử ngoại để kiểm tra.
Cường độ dũng điện tạo ra I = 100 ữ 125ê,khoảng cỏch giữa cỏc tiếp điểm < 50mm thì đạt được kết quả cao nhất Đối với chi tiết hình trụ
Cường độ dòng điện đối với pp kiểm tra này
I = 100 ÷ 1000A/25mm đường kính,khoảng cách giữa các tiếp điểm đối với bột từ khô từ 75 ÷ 30mm,đối với bột từ ướt từ 50 ÷ 75mm
Kiểm tra bằng từ tính là phương pháp đơn giản, thích hợp cho các mối hàn làm từ vật liệu có tính chất từ tính như thép cacbon Tuy nhiên, phương pháp này gặp khó khăn trong việc phát hiện các khuyết tật bên trong và những khiếm khuyết khó nhận diện.
BÀI 4: KIỂM TRA MỐI HÀN BẰNG TIA RƠNGHEN
* Khái niệm về tia Rơnghen(x):
Tia X, còn được gọi là tia Ronghen, được phát hiện vào năm 1895 dựa trên nguyên lý bức xạ điện tử qua thí nghiệm của nhà khoa học Wilhelm Conrad Röntgen Tia X có bước sóng ngắn, dao động trong khoảng từ 10^-8 đến 10^-11 mét, và được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực khoa học và kỹ thuật.
12mm)và khả năg xuyên sâu đối với một số vật liệu.Tia x được sử dụng để kiểm tra mối hàn bằng pp chụp phim
Dụng cụ kiểm tra bao gồm máy phát tia X, hộp chứa phim, mẫu kiểm tra và phim Mẫu thử cùng với hộp chứa phim được đặt trong một hộp kín được bọc bằng chì để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình kiểm tra.
2 Công nghệ kiểm tra và đánh giá kết quả
- Vệ sinh sạch bề mặt mối hàn
- Đặt mẫu vào hộp chì
- Thời gian bật tia x là 10s10p
- Lấy mẫu ,phim ra khỏi hộp chì
3 Kiểm tra phim và phân tích:
Tia X có khả năng xuyên thấu kim loại, tạo ra sự thay đổi màu sắc trên phim đặt dưới mẫu Sau khi chụp, phim sẽ hiển thị ba vùng màu sắc khác nhau: hai bên là khối lượng cơ bản với màu đậm hơn, trong khi vùng chính giữa là vùng kim loại mối hàn có màu nhạt hơn do độ dày của vùng mối hàn lớn hơn so với kim loại cơ bản.
Nếu vùng mối hàn có khuyết tật như rỗ khí, lẫn xỉ hoặc vết nứt, phim sẽ hiển thị màu tối hơn Ngược lại, nếu mối hàn không có khuyết tật, phim sẽ đồng nhất một màu trắng.
Phương pháp kiểm tra bằng tia x có nhiều ưu điểm :
Phát hiện và ghi lại toàn bộ khuyết tật bên trong mối hàn bằng phim là một phương pháp hiệu quả Tuy nhiên, phương pháp này vẫn gặp một số nhược điểm như chi phí thiết bị cao, yêu cầu trình độ chuyên môn cao từ người thợ kiểm tra, và tia X có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của người kiểm tra trong quá trình sản xuất.
BÀI 5: KIỂM TRA MỐI HÀN BẰNG TIA GAMA (γ)
Từ các chất phóng xạ :urannium, côban, radium
Tia gama có bước sóng rất ngắn do đó có khả năng xuyên sâu kim loại vì vậy tia gama được ứng dụng để kiểm tra mối hàn
1 Thiết bị kiểm tra, dụng cụ kiểm tra:
2 Đặt mẫu vào hộp chì
- Bật tia gama thời gian từ 1phút đến
- Phân tích và đánh giá kết quả
- (tương tự phim chụp bằng tia x)
BÀI 6: KIỂM TRA MỐI HÀN BẰNG SIÊU ÂM
Siêu âm có nghĩa là sóng âm thanh có tần số lớn
Kiểm tra mối hàn bằng dung dịch thẩm thấu
Phương pháp kiểm tra khuyết tật hàn sử dụng dung dịch thẩm thấu để phát hiện các khiếm khuyết như rổ khí, xỉ và nứt mà mắt thường không thấy được Sau khi thẩm thấu, chất hiển thị màu được áp dụng để xác định các khuyết tật Có hai phương pháp kiểm tra cơ bản: phương pháp phát quang sử dụng chất lỏng phát sáng dưới ánh đèn tử ngoại, trong khi phương pháp nhuộm màu sử dụng chất nhuộm màu đỏ, tạo sự tương phản với màu trắng của vật liệu.
1.Thiết bị dụng cụ kiểm tra
- Bình chứa dung dịch làm sạch bề mặt xăng , axit ,hỗn hợp nước + 5%xút
- Bình chứa chất thẩm thấu : 80% dầu hỏa ,20% dầu thực vật(5% dầu thông)
- Bình chứa chất hiển thị màu
Làm sạch bề mặt :tẩy sạch gỉ,dầu mỡ vv
Sau 5 ÷ 10p thực hiện bước tiếp theo
Bôi dung dịch thẩm thấu lên bề mặt
Sử dụng dung dịch thẩm thấu bôi lên bề mặt vùng cần kiểm tra sau thời gian 10 ÷
60 sau đó lau sạch bề mặt
Phun dung dịch hiển thị màu lên vùng đã được thẩm thấu bề mặt sau một thời gian
Phương pháp kiểm tra mối hàn bằng chất lỏng thẩm thấu giúp xác định các vị trí khuyết tật như rỗ khí, lần xỉ, nứt hoặc không ngấu, với tỷ lệ phát hiện lên đến 1/5 Những khuyết tật này sẽ hiển thị màu đỏ, khác biệt so với vùng xung quanh màu trắng Phương pháp này dễ thực hiện, chi phí thấp và có thể áp dụng ở nhiều nơi như nhà máy, phòng thí nghiệm hay công trường Tuy nhiên, nhược điểm lớn là chỉ phát hiện được khuyết tật trên bề mặt.
Kiểm tra mối hàn bằng từ tính
Phương pháp kiểm tra dựa trên nguyên lý từ tính của kim loại mối hàn giúp xác định các khuyết tật như vết nứt, rỗ khí lẫn xi và tình trạng không ngấu của mối hàn.
1 Thiết bị và dụng cụ kiểm tra :
Nam châm vĩnh cửu ,biến áp tạo dòng điện lớn,cuộn dây, bột từ (bột sắt) dung dịch dầu nhớt,nước
Kiểm tra đối với những mối hàn kích thước nhỏ
Để kiểm tra mẫu, đặt nó vào cuộn dây như hình vẽ và rắc bộ từ lên bề mặt mẫu để dòng điện chạy qua cuộn dây Mẫu thử sẽ trở thành lõi từ, thu hút các bột từ, tạo thành hình dạng của đường sức từ trường Những khu vực có khuyết tật sẽ làm thay đổi hướng đi của đường sức, dẫn đến sự phân bố không đồng đều của bột từ trên bề mặt mẫu, từ đó giúp xác định các khuyết tật.
Nếu mẫu có vết nứt, những vết nứt này sẽ trở thành cực từ nhỏ, dẫn đến việc phân tán đường sức từ và tạo ra lực từ lớn hơn tại vị trí đó, giúp dễ dàng hút các bột từ hơn.
Do tính chất của từ trường, các vết nứt nằm dọc theo chiều của đường sức sẽ không hút bột từ Do đó, phương pháp này chỉ có khả năng phát hiện những vết nứt nằm ngang hoặc lệch một góc.
Kiểm tra đối với các chi tiết có kích thước lớn
Dùng máy tạo ra cường độ dòng điện lớn (100 ÷ 120A) đặt các thanh dò lên mối hàn (như hình vẽ)
Khoảng cách giữa các thanh dò từ 25 đến 50mm cho phép dòng điện chạy qua, tạo ra từ trường hút các bọt từ, giúp tập trung vào các vị trí có khuyết tật Nhờ đó, chúng ta có thể xác định được những khuyết tật trên vùng kiểm tra Thanh dò có thể được di chuyển nhiều lần để kiểm tra toàn bộ mối hàn Đối với các bột từ, có thể nhuộm màu và sử dụng tia tử ngoại để thực hiện kiểm tra.
Cường độ dũng điện tạo ra I = 100 ữ 125ê,khoảng cỏch giữa cỏc tiếp điểm < 50mm thì đạt được kết quả cao nhất Đối với chi tiết hình trụ
Cường độ dòng điện đối với pp kiểm tra này
I = 100 ÷ 1000A/25mm đường kính,khoảng cách giữa các tiếp điểm đối với bột từ khô từ 75 ÷ 30mm,đối với bột từ ướt từ 50 ÷ 75mm
Kiểm tra bằng từ tính là phương pháp đơn giản và hiệu quả, thường được sử dụng cho các mối hàn có tính chất từ tính, như thép cacbon Tuy nhiên, phương pháp này có hạn chế trong việc phát hiện các khuyết tật khó nhận biết và không thể phát hiện các khuyết tật bên trong.
Kiểm tra mối hàn bằng tia rơnghen
* Khái niệm về tia Rơnghen(x):
Tia X, còn được gọi là tia Ronghen, được phát hiện vào năm 1895 dựa trên nguyên lý bức xạ điện tử từ thí nghiệm của nhà khoa học Wilhelm Röntgen Tia X đóng vai trò quan trọng trong khoa học và kỹ thuật, nhờ vào đặc tính bước sóng ngắn của nó, dao động trong khoảng 10^-8 đến 10^-11 mét.
12mm)và khả năg xuyên sâu đối với một số vật liệu.Tia x được sử dụng để kiểm tra mối hàn bằng pp chụp phim
Dụng cụ kiểm tra bao gồm máy phát tia X, hộp chứa phim và mẫu kiểm tra Mẫu thử cùng với hộp chứa phim được đặt trong một hộp kín được bọc bằng chì để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình kiểm tra.
2 Công nghệ kiểm tra và đánh giá kết quả
- Vệ sinh sạch bề mặt mối hàn
- Đặt mẫu vào hộp chì
- Thời gian bật tia x là 10s10p
- Lấy mẫu ,phim ra khỏi hộp chì
3 Kiểm tra phim và phân tích:
Tia X có khả năng xuyên thấu kim loại, dẫn đến việc phim đặt dưới mẫu bị đổi màu Sau khi chụp, màu sắc của phim được chia thành ba vùng: hai vùng bên ngoài là khối lượng kim loại cơ bản với màu sắc đậm hơn, trong khi vùng chính giữa là vùng kim loại mối hàn có màu nhạt hơn do chiều dày của mối hàn lớn hơn so với kim loại cơ bản.
Nếu vùng mối hàn xuất hiện khuyết tật như rỗ khí, lẫn xỉ hoặc vết nứt, phim sẽ hiển thị màu tối hơn Ngược lại, nếu mối hàn hoàn toàn không có khuyết tật, phim sẽ có màu trắng đồng nhất.
Phương pháp kiểm tra bằng tia x có nhiều ưu điểm :
Phát hiện toàn bộ khuyết tật bên trong mối hàn và ghi lại các khuyết tật bằng phim là một lợi ích quan trọng Tuy nhiên, phương pháp này vẫn tồn tại một số nhược điểm, bao gồm chi phí thiết bị cao, yêu cầu trình độ chuyên môn cao từ người thợ kiểm tra, và tia X có thể ảnh hưởng đến quá trình sản xuất của người kiểm tra.
Kiểm tra mối hàn bằng tia gama
Từ các chất phóng xạ :urannium, côban, radium
Tia gama có bước sóng rất ngắn do đó có khả năng xuyên sâu kim loại vì vậy tia gama được ứng dụng để kiểm tra mối hàn
1 Thiết bị kiểm tra, dụng cụ kiểm tra:
2 Đặt mẫu vào hộp chì
- Bật tia gama thời gian từ 1phút đến
- Phân tích và đánh giá kết quả
- (tương tự phim chụp bằng tia x)
Kiểm tra mối hàn bằng siêu âm
Siêu âm có nghĩa là sóng âm thanh có tần số lớn
Kiểm tra mối hàn bằng siêu âm là phương pháp sử dụng thiết bị phát ra tần số âm thanh cao, dựa trên nguyên lý phản xạ âm thanh Khi âm thanh gặp khuyết tật trong mối hàn, nó sẽ phản xạ lại với các tần số khác nhau, giúp xác định chất lượng và độ bền của mối hàn.
Tần số của âm thanh nghe được 16Hz ÷20KHz
Tần số để kiểm tra mối hàn bằng siêu âm bằng 0.5mHz ÷ 10mHz
1 Thiết bị , dụng cụ để kiểm tra
Bộ phận điện tử chịu trách nhiệm tạo ra, thu nhận và hiển thị các tín hiệu, trong khi bộ biến năng bao gồm hai phần: bộ bức xạ và bộ thu, có chức năng chuyển đổi các tín hiệu điện thành tín hiệu siêu âm và ngược lại.
+ Ngoài thiết bị cơ bản trên còn có các dụng cụ làm sạch bề mặt
- Làm sạch bề mặt vùng cần kiểm tra
Để tăng cường khả năng tiếp xúc và dễ dàng di chuyển giữa bộ biến năng và bề mặt sản phẩm, hãy bôi một lớp dầu hoặc mỡ lên bề mặt cần kiểm tra.
- Kiểm tra siêu âm : tùy thuộc vào cấu tạo củ bộ biến năng ta có các pp kiểm tra như sau :
+ Kiểm tra bằng pp bóng :
5 sóng siêu âm a Không có khuyết tật (trên ống điện tử có sóng đều) b Có khuyết tật
Bộ bức xạ và bộ thu được đặt đối diện qua phần kim loại mối hàn cần kiểm tra Khi không có khuyết tật, tín hiệu truyền tới bộ thu có tổn thất không đáng kể và hiển thị đều trên màn hình Ngược lại, nếu có khuyết tật, tín hiệu từ bộ bức xạ tới bộ thu sẽ giảm, dẫn đến các tín hiệu không đều trên màn điện tử Trong trường hợp khuyết tật lớn, tín hiệu có thể bị phản xạ hoàn toàn, không tới được bộ thu Phương pháp bóng ít được sử dụng do yêu cầu phải đặt các bộ thu đối diện, làm cho một số mối hàn không thể kiểm tra được.
+ Kiểm tra bằng pp dội :
PP này đầu bức xạ và đầu thu được chế tạo liền với nhau
Khi có khuyết tật, sóng siêu âm sẽ phản xạ về bộ thu, tạo ra tín hiệu trên màn điện tử; ngược lại, nếu không có khuyết tật, sóng siêu âm sẽ truyền thẳng mà không phản xạ, dẫn đến không có tín hiệu Phương pháp này sử dụng đầu dò thẳng chỉ để kiểm tra khuyết tật đối diện; để phát hiện nhiều khuyết tật sâu trong mối hàn, cần sử dụng đầu dò xiên Việc di chuyển đầu dò phụ thuộc vào vùng mối hàn cần kiểm tra, ví dụ như khi kiểm tra mối hàn giáp mối bằng đầu dò lăng trụ, cách di chuyển sẽ được minh họa bằng hình vẽ.
Kiểm tra mối hàn bằng phương pháp siêu âm có thể áp dụng cho tất cả các loại mối hàn, giúp phát hiện nhiều loại khuyết tật và xác định độ sâu của chúng Phương pháp này cho phép kiểm tra tại hiện trường với thiết bị kiểm tra góc nhẹ Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp siêu âm là khó ghi lại các khuyết tật và yêu cầu người kiểm tra phải có kinh nghiệm.
Như vậy kiểm tra chất lượng một mối hàn cần phải thực hiện các bước sau đây
Các bước thực hiện công việc
Dụng cụ, trang bị vật liệu
-Gõ sạch hết xỷ hàn
Kiến thức về công nghệ hàn
Kiến thức về an toàn lao động
Sử dụng thành thạo các loại dụng cụ thiết bị làm sạch mối hàn
2.Kiểm tra kích thước mối hàn
-Phát hiện được các sai lệch về kích thước của mối hàn
Kiến thức về dung sai đo lường
Kiến thức về công nghệ hàn
Sử dụng thành thạo các loại dụng cụ đo kiểm
Cẩn thận, chính xác, an toàn
Chọn sai phưong pháp đo
Khuyết tật phía ngoài mối hàn
-Phát hiện các khuyết tật rỗ khí,rỗ xỷ,cháy cạnh
Kính lúp Kết cấu hàn
Kiến thức về kiểm tra chất lượng mối hàn
Nhận biết mức độ sai hỏng của mối hàn
Cẩn thận, chính xác, an toàn Đánh giá thiếu chính xác về mức độ sai hỏng
4.Kiểm tra khuyết tật phía trong mối hàn
-Phát hiện các khuyết tật ngậm xỷ,nứt,ngậ m khí,không ngấu
Chất thẩm thấu,chỉ thị màu,máy kiểm tra bằng siêu âm…
Kiến thức về vật liệu hàn Kiến thức về kiểm tra chất lượng mối hàn
Sử dụng thành thạo các loại dụng cụ ,thiết bị kiểm tra
Cẩn thận, chính xác, an toàn
Không phát hiện được vết nứt
-Đánh giá đúng chất lượng mối hàn
Kết cấu hàn, hình ảnh của các phương pháp kiểm tra
Kiến thức về kiểm tra chất lượng mối hàn
Trung thực, chính xác Đánh giá không đúng chất lượng mối hàn
- Trần Văn Niên, Trần Thế san- Thực hành hàn gò- NXB Đà Nặng 2001
- Nguyễn Văn Siêm- Công nghệ hàn-NXBKHKT 1985
- Trần Mão, Phạm Đình Sùng- Vật liệu cơ khí –NXBGD Hà Nội 2000
- Lưu Văn Huy, Đỗ Tấn Dân-Kỹ thuật hàn-NXB GTVT Hà Nội 2004
- Nguyễn Bá Ngọc- Kiểm tra bền- NXBLĐ Xã hội-2001
- Cẩm nang hàn – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
- Giáo trình công nghệ hàn - Nguyễn Thúc Hà, Bùi Văn Hạnh - NXBGD- 2002
- Công nghệ hàn điện nóng chảy -Ngô Lê Thông (tập1- cơ sở lý thuyết) NXBGD-
- Chương trình dạy nghề hàn – Bộ lao động thương binh và xã hội
- Thực hành kỹ thuật Hàn Gò – Trần Văn Niên, Trần Thế San
- Kỹ thuật hàn - Trương Công Đạt
- Công nghệ hàn – Nguyễn Văn Siêm