Công nghệ Hàn - Khuyết tật, khắc phục

Tài liệu đào tạo kỹ thuật Hàn Bài khuyết tật hàn Những khuyết tật thờng xảy hàn hồ quang tay Hàn hồ quang tay phơng pháp thủ công chất lợng mối hàn phụ thuộc chủ yếu vào kỹ ngời thợ hàn Ngời thợ hàn phải đủ lực đồng thời quy trình hàn phải đợc lập xác Với liên kết hàn mối hàn có nhiều khuyết tật với hình dáng kích thớc khác nhiên mức độ định không ảnh hởng tới chất lợng mối hàn theo loại tiêu chuẩn hay yêu cầu kỹ thuật công trình đợc đánh giá đạt Với hàn hồ quang tay thờng xảy khuyết tật sau a Rỗ mối hàn Rỗ tợng túi khí hay lỗ rỗng tồn mối hàn hay bề mặt mối hàn, kết trình phản ứng hoá học mối hàn Rỗ mối hàn Nguyên nhân chủ yếu trình chuẩn bị mối hàn mép liên kết hàn không đợc làm sạch, que hàn cũ hay ớt, cột hồ quang ngắn tạo khí vũng hàn nóng chảy, không đủ thời gian cho khí thoát trớc kim loại mối hàn nóng chảy xảy tợnhg rỗ Created by VNN.R9To Anh Tuan Rỗ khí tập trung xuất bề mặt Rỗ khí đơn Tài liệu đào tạo kỹ thuật Hàn Rỗ khí đợc thể ảnh chụp RT Để ngăn chặn tợng này, trớc hết ngời thợ hàn phải kiểm tra độ liên kết trớc hàn song kiểm tra que hàn hàn giữ cho chiều dài hồ quang đủ lớn, sử dụng dao động hồ quang để điều chỉnh thời gian tồn vũng hàn nóng chảy hợp lý để khí thoát hết b Lẫn xỉ Lẫn xỉ tợng xỉ hàn, oxit hay phi kim thể rắn tồn mối hàn, đờng hàn hay kim loại hàn với kim loại Trong trình nóng chảy, xỉ lỏng có trọng lợng riêng nhẹ nên lên bề mặt bể hàn Ngậm xỉ Ngậm xỉ chân mối hàn Created by VNN.R9To Anh Tuan đờng hàn Không ngấu ngậm xỉ Tài liệu đào tạo kỹ thuật Hàn Ngậm xỉ đợc thể ảnh chụp RT Xỉ hình thành từ vỏ bọc que hàn, hàn hồ quang mạnh xỉ bị thổi chìm xuống đáy bể hàn xỉ chảy tràn lên phía trớc hồ quang, ngời thợ hàn không cẩn trọng kim loại đông đặc nhanh xỉ không kịp lên gây hiên tợng lẫn xỉ Hiện tợng xảy hàn khe hai mặt phẳng song song mà mối hàn lồi hàn lồi với thành kim loại khe hàn đợc vát mép không hợp lý hàn từ xuống kim loại lỏng chảy lên xỉ hàn đông đặc Hiện tợng đợc ngăn chặn công việc chuẩn bị tốt điều chỉnh dòng điện hàn hợp lý yêu cầu ngời thợ hàn phải có tay nghề tốt c Không ngấu Là khuyết tật mà tiếp giáp kim loại mối hàn vật liệu kim loại lớp hàn với kim loại lớp hàn khác tan chảy vào Không ngấu Không ngấu chảy đờng hàn thành kim loại Nguyên nhân chủ yếu tốc độ hàn không chuẩn thờng nhanh, đờng kính điện cực lớn, cờng độ dòng điện thờng qúa nhỏ Hiện tợng thờng xảy hàn giáp mối có khe hở không đủ lớn, ngời thợ hàn cha đủ kỹ năng, hồ quang không đủ mạnh làm nóng chảy lớp kim loại xung quanh hàn lớp kim loại lỏng chảy Created by VNN.R9To Anh Tuan Tài liệu đào tạo kỹ thuật Hàn tràn lên phía lớp trớc làm ngăn hồ quang không trực tiếp tập trung lên kim loại lớp trớc Để ngăn chặn tợng cần phải chuẩn bị liên kết hợp lý, ví dụ để khe hở chân liên kết hàn lớn, độ vát mép lớn chọn chủng loại que hàn hợp lý, tăng cờng độ dòng hàn, tốc độ hàn hợp lý cho điền đầy rãnh hồ quang Created by VNN.R9To Anh Tuan Tài liệu đào tạo kỹ thuật Hàn c Không thấu Không thấu chân mối hàn Nguyên nhân: dòng điện, điện áp thấp, khe hở chân mối hàn nhỏ, chiều cao chân mối ghép lớn, tốc độ hàn nhanh.góc điện cực đặt không đúng, liên kết hàn bẩn thực mối hàn cần ý kiểm tra liên kết hàn cẩn thận chọn chế độ hàn hợp lý Không thấu chân khe hở mối hàn nhỏ Không thấu chân do đặt điện cực hàn không Không thấu chân thể ảnh chụp RT điện cực đặt không Created by VNN.R9To Anh Tuan Tài liệu đào tạo kỹ thuật Hàn d Cháy thủng Cháy thủng Nguyên nhân chủ yếu cờng độ dòng điện cao, khe hở chân mối ghép rộng, chiều dày chân mối ghép nhỏ, tốc độ hàn chậm e Chảy tràn Nguyên chủ yếu mối ghép bẩn, Tốc độ hàn chậm, dòng điện hàn thấp kỹ thuật hàn không Created by VNN.R9To Anh Tuan Tài liệu đào tạo kỹ thuật Hàn f Khuyết cạnh mối hàn Là tợng chân, cạnh lớp hàn mối hàn bị cháy tạo thành rãnh sâu làm giảm tiết diện chịu lực kết cấu điểm Khuyết cạnh thể ảnh chụp RT Cháysảy cạnh cờng độ dòng điện cao, Cháy cạnhdài tạihồ quang lớn, vị trí que Hiện tợng chân mối hàn mặtchiều mối hàn hàn không góc độ, tốc độ hàn không hợp lý, thời gian ngừng trình dao động que hàn không hợp lý Tuy nhiên với số loại que hàn dù ngời thợ hàn có kỹ tốt tránh khỏi tợng thực không gian hẹp Ngoài điều chỉnh nguyên nhân trên, để khắc phục tợng cần phải mài phần khuyết cạnh cho chuyển tiếp kim loại với kim loại mối hàn tốt xâu phải hàn lớp bù lên g Nứt Nứt tợng gián đoạn mối hàn vùng ảnh hởng nhiệt Created by VNN.R9To Anh Tuan Tài liệu đào tạo kỹ thuật Hàn Nứt ngang Nứt dọc Nứt thể ảnh chụp RT Nứt xảy hai dạng: nứt nóng nứt nguội điện cực đặt không Nguyên nhân chủ yếu xảy tợng là: - Tính chất lý hoá kim loại loại khó hàn mà chế độ xử lý nhiệt tr ớc, sau hàn không hợp lý - Chủng loại que hàn lựa chọn không phù hợp với kim loại chất lợng que hàn không đảm bảo nh ẩm, vỡ lớp bọc - Thiết kế liên kết hàn không hợp lý ví dụ: chiều dầy mối hàn lớn nhng chiều rộng hẹp làm cho trình đông đặc mối hàn không đồng gây co ngót sinh nứt - Liên kết hai vật thể có khối lợng, độ cứng vững chênh lệch lớn Để hạn chế tợng cần phải xác lập quy trình hàn xác, vật liệu có tính chất lý hoá đặc biệt cần tính toán chế độ xử lý nhiệt hợp lý Cần Created by VNN.R9To Anh Tuan Tài liệu đào tạo kỹ thuật Hàn thiết kế đồ gá đảm bảo chống ngăn ứng xuất d Nếu trình hàn phát vết nứt cần phải xử lý loại bỏ trớc tiếp tục hàn h Mối hàn có hình dáng bên xấu Hiện tợng bao gồm bề mặt mối hàn không phẳng bắn toé nhiều, kích thớc mối hàn không đồng Các tợng xuất lựa chọn chế độ hàn không hợp lý, que hàn không đảm bảo chất lợng nhng quan trọng kỹ ngời thợ hàn Created by VNN.R9To Anh Tuan Tài liệu đào tạo kỹ thuật Hàn i Biến dạng sản phẩm hàn Trong trình hàn đặc điểm chu trình nhiệt qúa trình luyện kim hàn gây ứng suất d, xuất mối hàn làm biến dạng sản phẩm hàn độ cứng vững sản phẩm không cho phép Hiện tợng không liên quan quágóc trình công nghệ mà đặc điểm Biếntới dạng kết cấu chúng Hiện tợng đợc hạn chế kỹ thuật hàn phân đoạn nghịch, kẹp chặt sản phẩm lò gá, hàn đính định vị sản phẩm, gây biến dạng trớc, xử lý nhiệt trớc sau hàn Quan trọng thiết kế liên kết hàn hợp lý cho ứng suất biến dạng đợc triệt tiêu sau hàn Khuyết tật thờng xảy hàn dới lớp thuốc nguyên nhân cách phòng tránh a Rỗ khí Rỗ khí trình hàn dới lớp thuốc thờng xảy nguyên nhân sau - Liên kết hàn bẩn: nguyên nhân phổ biến Trên liên kết trớc hàn xuất chất bẩn nh dầu mỡ trình chuẩn bị mép hàn không tốt để lại, lớp gỉ mối hàn mà không hàn sinh khí mà không kịp thoát khỏi vũng hàn kẹt lại mối hàn mối hàn với thuốc nóng chảy sinh rỗ Created by VNN.R9To Anh Tuan 10 Tài liệu đào tạo kỹ thuật Hàn Vì trớc hàn cần phải làm hết chất bẩn mỏ đốt, bàn chải sắt, lớp gỉ cán mép hàn cần phải đợc đốt nóng nhiệt độ 400 - 600 độ F để ẩm thoát hết - Dây hàn bẩn gây rỗ mối hàn mà gây đánh lửa dây hàn bép hàn dẫn tới tợng kẹt dây Không đủ thuốc hàn: hồ quang hàn không đợc phủ kín hoàn toàn xuất tia lửa làm tung lớp bảo vệ mối hàn gây rỗ, nhiên nhiều thuốc hàn gây cho mối hàn có hình dáng không đẹp, tợng thờng xuất hàn ống tròn mối hàn bị rỗ xỉ lỏng chảy khỏi vũng hàn trớc đông đặc - Thuốc hàn bẩn: trình thu hồi thuốc mà thuốc không sàng lọc cẩn thận, thuốc hàn ẩm cần thiết phải sấy 500 độ F với thời gian đủ để ẩm bay hết b Kẹt xỉ: Xỉ bị kẹt cạnh đờng hàn cạnh vật hàn gây rỗ xỉ Hiện tợng xuất bên dới hay bề mặt mối hàn Hiện tợng thờng xảy hàn giáp mối khe hở hàn lớn 1/32 in thuốc hàn nóng chảy chảy lên phía hồ quang nằm sâu vào khe hở bị kẹt xỉ, với liên kết đợc hàn lót tay hay bán tự động trớc hàn lớp Với tốc độ hàn chậm có đủ thời gian cho phép khí, xỉ thoát khỏi vũng hàn nhiên đẩy giá thành chế tạo lên cao cần phải tính toán trớc sử dụng biện pháp công nghệ để hạn chế rỗ Xỉ số loại que hàn sử dụng mối hàn đính mối hàn lót gây rỗ hàn lớp tiếp theo, để tránh tợng cần chọn loại que hàn có đặc tính xỉ dễ nóng chảy nhẹ nh E 6010, E 6011, E 7016 c Nứt Nứt xảy với thép cacbon thấp chiều dài vật hàn nhỏ 3/8in, chiều dầy lớn 3/8in mối hàn nguội nhanh gây ứng xuất cho mối hàn dễ dẫn tới nứt Kết cấu sản phẩm có độ vững lớn tự biến dạng ứng xuất hàn có khuynh hớng gây nứt Thép vật liệu có tính hàn nhạy cảm với khả biến cứng dễ gây nứt mối hàn Created by VNN.R9To Anh Tuan 11 Tài liệu đào tạo kỹ thuật Hàn - Nứt với mối hàn góc: thờng xảy nứt mối hàn góc mối hàn giáp mối hai chân mối hàn trạng thái tĩnh định ngăn sản phẩm không bị biến dạng ứng xuất nhiệt Các nhân tố sau ảnh hởng tới chống nứt mối hàn +Với chiều dày lớn inch khe hở liên kết nên để 1/32 - 1/16 in phép mối hàn co ngót trình nguội + Với cực tính DC+ đợc khuyến khích sử dụng để mối hàn có độ ngấu lớn hạn chế rỗ tốc độ hàn cao Tuy nhiên thành phần kim loại ảnh hởng tới khả nứt dùng DC- để giảm khuyếch tán kim loại mối hàn, độ ngấu nhỏ đồng thời tốc độ đắp lớn tạo cho mối hàn lồi mối hàn có khả chống nứt + Kích thứơc điện cực với de lớn độ ngấu giảm làm giảm khuyếch tán kim loại mối hàn kim loại có thành phần nhạy cảm với nứt + Hình dáng mối hàn: bề rộng mối hàn 1.3 chiều sâu ngấu để giảm ứng xuất co ngót, điều đặc biệt quan trọng với thép cấu khuynh hớng dễ nứt Nếu ngấu sâu, mối hàn lồi gây nứt bên mối hàn, với mối hàn rộng ngấu gây nứt bề mặt mối hàn + Chuẩn bị mối hàn: nứt ngậm dễ xảy hàn liên kết dầy có vát mép với góc nhỏ, với vật liệu dầy góc vát mép nên để 60o Hàn liên kết chữ T nối dầy ngấu hoàn toàn có vát mép, lớp thứ phía nên thực với phơng pháp hàn hồ quang tay que hàn E7018 cho tránh độ ngấu sâu nh hình vẽ - Vị trí điện cực: hàn nối hai vật liệu khác nên điều chỉnh điện cực lệch phái thép có tính hàn tốt - Tầm với điện cực: tầm với điện cực tăng, tốc độ đắp tăng độ ngấu khuyếch tán sử kim loại giảm làm giảm khẳ nứt nối hàn Created by VNN.R9To Anh Tuan 12 Tài liệu đào tạo kỹ thuật Hàn - Nứt với mối hàn giáp mối: với mối hàn giáp mối thờng xảy tơng nứt mối hàn góc liên kết không bị ngàm chặt biến dạng đợc để triệt tiêu ứng xuất d nhng xảy nhân tố sau không hợp lý Hình dáng mối hàn liên kết hàn có vát mép với góc vát mép nhỏ, vận tốc hàn lớn tạo mối hàn có hình chóp trình nguội mối hàn xảy không đồng dễ gây nứt bên mối hàn Liên kết hàn vát mép nhỏ, Liên kết đợc vát mép hàn chồng lớp, dễ nứt đúng, hàn xen lớp, không nứt Nứt sau mối hàn đông đặc Nứt Khi liên kết hàn với kim loại có tính hàn cần hạn chế khuyếch tán kim loại vào mối hàn cần sử dụng cực tính DC+, đờng kính điện cực lớn, chiều dài hồ quang lớn, cờng độ dòng hàn thấp hàn lớp lót trớc phơng pháp hàn hồ quang tay Khi sử dụng thuốc hàn có hàm lợng Mn, Si cao cần hạn chế nguyên tố vào kim loại mối hàn nên đặt chế độ với điện áp hàn đủ nhỏ Ngoài nguyên nhân nứt xảy lợng Hydro sâm nhập vào mối hàn lớn Lợng hydro tồn thuốc hàn ẩm, mỡ, chất bẩn dây hàn hay kim loại Hiện tợng nứt H2 thờng xuất sau nguội khoảng 72 Hydro hoà tan vảo kim loại mối hàn nhiệt độ lớn 93 độ C nhng không xuất nứt, nhiệt độ thờng hydro gây khuyết tật tế vi bên kim loại mối hàn gây nứt Để hạn chế tợng phải làm giảm lợng hydro sâm nhập vào mối hàn đủ nhỏ nh loại bỏ ẩm trong thuốc hàn cách sấy nhiệt độ cao, loại bỏ dầu mỡ chất bẩn liên kết hàn dây hàn, giữ nhiệt mối hàn nhiệt độ đủ lớn Created by VNN.R9To Anh Tuan 13 Tài liệu đào tạo kỹ thuật Hàn cách nung nóng hàn sau hàn thời gian định để hydro kịp thoát d Không ngấu, không thấu Nguyên nhân chủ yếu: - Do cờng độ dòng điện nhỏ - Tốc độ hàn lớn - Độ xác dây điện cực hàn theo liên kết hàn không xác - Chuẩn bị liên kết nàh không xác nh góc vát mép nhỏ, khe hở mối ghép hẹp - Cạnh mép liên kết hàn bẩn - Điện áp hồ quang lớn - Tầm với điện cực lớn f Cháy thủng Nguyên nhân : - Cờng độ dòng điện lớn - Khe hở mối ghép hàn rộng - Tốc độ hàn chậm g Chảy tràn Nguyên nhân : - Tốc độ hàn thấp hàn thép dày - Điện áp tầm với điện cực lớn - Mép liên kết bẩn h Khuyết cạnh mối hàn Nguyên nhân : - Cờng độ điện áp hồ quang lớn - Vị trí hàn vị trí dây điện cực đặt không thuận lợi Created by VNN.R9To Anh Tuan 14 Tài liệu đào tạo kỹ thuật Hàn - Khi hàn góc vị trí ngang với kích thớc mối hàn lớn i Mối hàn có hình dáng bên xấu Hiện tợng xuất chế độ hàn không hợp lý nh cờng độ dòng điện hàn cao tốc độ hàn nhanh Sử dụng loại thuốc hàn có thành phần không đảm bảo cho việc tạo dáng mối hàn k Biến dạng sản phẩm hàn Tơng tự nh hàn hồ quang tay, tợng xuất : - Hàn mối hàn lớn chế độ xử lý nhiệt hợp lý - Kết cấu hàn đợc thiết kế không hợp lý cho việc chống lại ứng suất nhiệt hàn sinh - Quy trình chê tạo kết cấu hàn không xác Để thuận tiện cho việc hạn chế khăc phục khuyết tật hàn hồ quang dới lớp thuốc, bảng dới liệt kê khuyết tật cách khắc phục chúng: Hàn tự động dới lớp thuốc, điện cực đơn Kiểu liên Kiểu kết khuyết tật Cách hạn chế khắc phục Tăng Ih Sử dụng lv ngắn Ngấu Sử dụng DC+ Giảm tốc độ hàn Tất thấp Sử dụng Uh thấp cho Tăng góc vát mép cho liên kết T V liên kết V Nên sử dụng dây EM12K Gảm tốc độ hàn Góc Nứt Sử dụng DC5 Nung nóng sơ Gảm Uh Tăng de Lớp lót Giảm Ih Uh liên Nung nóng sơ bộ,liên kết hàn Sử dụng DCNứt kết có vát Tăng khe hở chân góc mép vát mép Tăng nhiệt độ lớp Giảm Uh Mối hàn Nứt ngang hàn nhiều lớp mối hàn Giảm Ih Uh Giảm tố độ hàn Giáp mối Nứt Kiểm tra lắp ghép trớc kiểm tra lẫn Đồn từ lót không vát hàn Created by VNN.R9To Anh Tuan 15 Tài liệu đào tạo kỹ thuật Hàn mép Tất Cắt chân mối hàn Tất Rỗ chất bẩn Tất Rỗ tác động hồ quang Tất Tất Bắn kim hàn Giảm tốc độ hàn Sử dụng DC3 Tăng De Giảm Ih Uh Giảm tốc độ hàn Sử dụng dây hàn EM12K EM13K Đốt liên kết trớc kho hàn Tăng điện áp hàn Làm liên kết cẩn thận Giảm Ih Giảm tốc độ hàn Sử dụng DC+ Giảm Ih Uh Sử dụng dây hàn EL12 Tăng de giảm Uh Sử dụng DC+ Giảm điẹn áp hàn toé Giảm Uh loại Sử dụng DC- Hình dáng xấu 3 Giảm Ih Uh Tăng tốc độ hàn Tăng Uh để nhận đợc mối Sử dụng de phù hợp với Ih hàn phẳng Sử dụng DC+ cho liên kết giáp Giảm Ih mối không vát mép liên kết Giảm tốc độ hàn hàn góc có cạnh nhỏ 8mm Created by VNN.R9To Anh Tuan 16