CHƯƠNG 1 NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY (NDT)

TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II CHƯƠNG KIẾN THỨC TỔNG QUÁT 1.1 NHỮNG NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY (NDT) 1.1.1 Định nghĩa tầm quan trọng NDT: 1.1.1.1 Định nghĩa chất NDT: Kiểm tra không phá hủy (NDT) sử dụng phương pháp vật lý để kiểm tra phát khuyết tật bên cấu trúc vật liệu, sản phẩm, chi tiết máy mà không làm tổn hại đến khả hoạt động sau chúng NDT liên quan tới việc phát khuyết tật cấu trúc sản phẩm kiểm tra, nhiên tự thân NDT dự đoán nơi khuyết tật hình thành phát triển Tất phương pháp NDT có chung đặc điểm sau : (i) (ii) Sử dụng môi trường kiểm tra để kiểm tra sản phẩm Sự thay đổi môi trường kiểm tra chứng tỏ sản phẩm kiểm tra có khuyết tật (iii) (iv) Là phương tiện để phát thay đổi môi trường kiểm tra Giải đoán thay đổi để nhận thông tin khuyết tật sản phẩm kiểm tra 1.1.1.2 Tầm quan trọng NDT: Phương pháp kiểm tra không phá hủy (NDT) đóng vai trò quan trọng việc kiểm tra chất lượng sản phẩm NDT sử dụng tất công đoạn trình chế tạo sản phẩm Nó dùng để kiểm tra/giám sát chất lượng : (i) (ii) (iii) Các phôi dùng trình chế tạo sản phẩm Các trình gia công để chế tạo sản phẩm Các thành phẩm trước đưa vào sử dụng Sử dụng phương pháp NDT công đoạn trình sản xuất mang lại số hiệu sau : (i) Làm tăng mức độ an toàn tin cậy sản phẩm làm việc (ii) Làm giảm giá thành sản phẩm cách giảm phế liệu bảo toàn vật liệu, công lao động lượng (iii) Nó làm tăng danh tiếng cho nhà sản xuất biết đến nhà sản xuất sản phẩm có chất lượng Tất yếu tố làm tăng giá bán sản phẩm mà tạo thêm lợi ích kinh tế cho nhà sản xuất NDT sử dụng rộng rãi việc xác định thường xuyên định kỳ chất lượng thiết bị, máy móc công trình trình vận hành Điều làm tăng độ an toàn trình làm việc, mà giảm thiểu trục trặc làm cho thiết bị ngưng hoạt động PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II 1.1.2 Các phương pháp NDT Những phương pháp NDT có từ đơn giản đến phức tạp Kiểm tra mắt phương pháp đơn giản tất phương pháp Những bất liên tục bề mặt không nhìn thấy mắt thường phát phương pháp dùng chất thấm lỏng phương pháp dùng bột từ Khi cần phát khuyết tật bề mặt thực nghiêm trọng, thường điểm nhỏ cần tiến hành phép kiểm tra phức tạp bên vật thể phương pháp siêu âm chụp ảnh xạ Những phương pháp NDT chia thành nhóm theo mục đích sử dụng khác là: phương pháp thông thường phương pháp đặc biệt Nhóm gồm có phương pháp dùng phổ biến là: phương pháp kiểm tra mắt gọi phương pháp quang học, phương pháp kiểm tra chất thấm lỏng, phương pháp kiểm tra bột từ, phương pháp kiểm tra dòng điện xoáy, phương pháp kiểm tra chụp ảnh xạ phương pháp kiểm tra siêu âm Nhóm thứ hai dùng ứng dụng đặc biệt chúng bị hạn chế việc sử dụng Một số phương pháp phương pháp đặc biệt đề cập đơn để biết thêm, phương pháp : chụp ảnh neutron, xạ âm, kiểm tra nhiệt hồng ngoại, đo biến dạng, kỹ thuật vi sóng, kiểm tra rò rỉ, chụp ảnh giao thoa laser (Holography) Nên nhớ phương pháp số phương pháp giúp ta giải tất vấn đề Những nguyên lý bản, ứng dụng điển hình, ưu điểm hạn chế nhóm phương pháp trình bày tóm tắt 1.1.3 Phương pháp kiểm tra mắt (Visual testing-VT): Phương pháp thường không ý tới danh sách liệt kê phương pháp NDT, phương pháp kiểm tra mắt phương pháp phổ biến hiệu theo nghĩa kiểm tra không phá hủy Đối với phương pháp kiểm tra mắt bề mặt vật thể kiểm tra cần phải có đủ độ sáng tầm nhìn người kiểm tra phải thích hợp Để thực có hiệu phương pháp kiểm tra mắt, cần phải ý đến phẩm chất đặc biệt phương pháp kiểm tra cần phải huấn luyện (kiến thức sản phẩm trình gia công, dự đoán điều kiện hoạt động, tiêu chuẩn chấp nhận, trì số liệu đo) thân người kiểm tra cần phải trang bị số thiết bị dụng cụ Trong thực tế tất khuyết tật phát phương pháp NDT khác cuối phải kiểm chứng lại trình kiểm tra mắt Các phương pháp NDT phổ biến phương pháp kiểm tra bột từ (MT) phương pháp kiểm tra chất thấm lỏng (PT) thực phương pháp có tính khoa học đơn giản để làm bật thị nhằm dễ nhìn thấy Các thiết bị cần thiết đơn giản (hình 1.1) : đèn xách tay, gương có tay cầm, kính lúp có tay cầm độ phóng đại 2x hay 4x, thiết bị khuếch đại ánh sáng có độ phóng đại 5x 10x Để thực việc kiểm tra từ phía bên vật liệu, cần phải có hệ thống thấu kính ánh sáng borescope, cho phép kiểm tra bề mặt từ xa Những thiết bị tinh vi thuộc loại sử dụng sợi quang học cho phép đưa vào lỗ khe nhỏ Hầu hết hệ thống gắn thêm máy ảnh cho phép ghi nhận lại kết để giữ lại lâu dài Các ứng dụng phương pháp kiểm tra mắt : (1) (2) (3) (4) (5) Kiểm tra điều kiện bề mặt vật thể kiểm tra Kiểm tra liên kết vật liệu bề mặt Kiểm tra hình dạng chi tiết Kiểm tra dấu hiệu rò rỉ Kiểm tra khuyết tật bên PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II (D) Mối hàn (B) (C) (A) Đèn Gương (E) Ống Hình 1.1 – Những dụng cụ quang học dùng trình kiểm tra mắt A Gương có tay nắm : gương phẳng để quan sát bình thường gương lõm cho độ phóng đại giới hạn B Kính lúp có tay cầm (có độ phóng đại thường – 3x) C Thiết bị khuếch đại ánh sáng (hệ số phóng đại – 10x) D Kính kiểm tra, thường gắn thang đo; mặt trước đặt tiếp xúc với vật thể kiểm tra (độ phóng đại – 10x) E Borescope intrascope có nguồn sáng lắp (độ phóng đại – 3x) 1.1.4 Phương pháp kiểm tra thẩm thấu lỏng (Liquid penetrant testing-PT) Đây phương pháp áp dụng để phát bất liên tục hở bề mặt vật liệu, sản phẩm công nghiệp chế tạo từ vật liệu không xốp Phương pháp sử dụng phổ biến để kiểm tra vật liệu không từ tính Trong phương pháp này, chất thấm lỏng phun lên bề mặt sản phẩm thời gian định, sau phần chất thấm dư loại bỏ khỏi bề mặt Bề mặt sau làm khô phủ chất lên Những chất thấm nằm bất liên tục bị chất hấp thụ tạo thành thị kiểm tra, phản ánh vị trí chất bất liên tục Toàn trình minh họa hình 1.2 Các chất thấm lỏng sử dụng phương pháp chất thấm nhuộm màu nhìn thấy chất thấm huỳnh quang Quá trình kiểm tra chất thấm nhuộm màu nhìn thấy thực ánh sáng trắng bình thường trình kiểm tra chất thấm huỳnh quang thực ánh sáng đen (tia cực tím hay tử ngoại) điều kiện phòng tối Quá trình xử lý chất thấm lỏng phân loại theo phương pháp làm vật thể kiểm tra Các chất thấm có thể: (i) Rửa nước, (ii) nhũ tương hóa được, có nghĩa : chất nhũ tương thêm vào chất thấm lỏng dư thừa bề mặt vật thể kiểm tra để tạo cho rửa nước, (iii) rữa dung môi hoà tan, có nghĩa là: lượng chất thấm lỏng dư thừa hòa tan chất dung môi để tẩy rửa chúng khỏi bề mặt vật thể kiểm tra Để tăng độ nhạy làm giảm giá thành, trình kiểm tra chất thấm lỏng liệt kê sau : (1) (2) (3) (4) (5) (6) Chất thấm huỳnh quang tiền nhũ tương hóa Chất thấm huỳnh quang rửa dung môi hoà tan Chất thấm huỳnh quang rửa nước Chất thấm nhuộm màu nhìn thấy tiền nhũ tương hóa Chất thấm nhuộm màu nhìn thấy rửa dung môi hòa tan Chất thấm nhuộm màu nhìn thấy rửa nước PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II Phương pháp kết khó giữ lâu Làm trước kiểm tra Làm vết bẩn, bụi bám bề mặt chất tẩy rữa Phun chất thấm lỏng lên bề mặt vật liệu cần kiểm tra Phun chất thấm lỏng lên bề mặt vật liệu cần kiểm tra giữ yên khoảng đến 10 phút Làm chất thấm lỏng Làm chất thấm lỏng Làm chất thấm lỏng dư bề mặt chất tẩy rữa Quá trình Phun thuốc lên bề mặt Kiểm tra Những khuyết tật lên qua thị màu đỏ rõ ràng PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II Hình 1.2 – Các giai đoạn trình kiểm tra thẩm thấu lỏng Một số ưu điểm phương pháp kiểm tra chất thấm lỏng : (1) Rất nhạy với khuyết tật nằm bề mặt, sử dụng phù hợp (2) Thiết bị vật tư dùng phương pháp tương đối rẽ tiền (3) Quá trình thấm lỏng tương đối đơn giản không gây vấn đề rắc rối Hình dạng chi tiết kiểm tra không vấn đề quan trọng Một số hạn chế phương pháp kiểm tra chất thấm lỏng : (1) (2) (3) (4) Các khuyết tật phải hở bề mặt Vật liệu kiểm tra phải không xốp Quá trình kiểm tra chất thấm lỏng bẩn Giá thành kiểm tra tương đối cao 1.1.5 Phương pháp kiểm tra bột từ (Magnetic particle testing-MT) Phương pháp kiểm tra bột từ dùng để kiểm tra vật liệu dễ nhiễm từ Phương pháp có khả phát khuyết tật hở bề mặt sát bề mặt Trong phương pháp này, vật thể kiểm tra trước hết cho nhiễm từ cách dùng nam châm vĩnh cửu nam châm điện, cho dòng điện qua trực tiếp chạy xung quanh vật thể kiểm tra Từ trường cảm ứng vào vật thể kiểm tra gồm có đường sức từ Nơi có khuyết tật làm rối loạn đường sức, vài đường sức phải quay vào vật thể Những điểm vào tạo thành cực từ trái ngược Khi bột từ tính nhỏ rắc lên bề mặt vật thể kiểm tra cực từ hút bột từ tính để tạo thành thị nhìn thấy gần giống kích thước hình dạng khuyết tật Hình 1.3 minh họa nguyên lý phương pháp N Φ S S N Khe hở không khí S N S N Φ Hình 1.3 – Nguyên lý phương pháp kiểm tra bột từ PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II Tùy theo ứng dụng cụ thể mà có kỹ thuật từ hoá khác Những kỹ thuật nhóm thành hai loại sau : Khuyết tật Dòng điện Cực từ Cực từ Khuyết tật Cực từ Vật kiểm tra Từ thông Dòng điện Dòng điện (a) Từ hoá dọc tiếp xúc hai đầu Từ thông Cực từ Vật kiểm tra Dòng điện (b) Từ hoá xuyên tâm tiếp xúc hai đầu Khuyết tật Thanh dẫn Dòng điện Vật kiểm tra Từ thông Cực từ Từ thông Dòng điện (c) Từ hoá prod Dòng điện Vật kiểm tra Khuyết tật (e) Từ hoá dẫn trung tâm Từ thông Vật kiểm tra Từ thông Lõi sắt từ Khuyết tật Dòng điện Dòng điện (d) Từ hoá vòng Khuyết tật Dòng điện Nam châm điện Vật kiểm tra Vật kiểm tra Khuyết tật Dòng điện Dòng điện (g) Từ hoá dòng điện cảm ứng Từ thông (f) Từ hoá yoke Hình 1.4 - Những cách từ hoá khác sử dụng phương pháp kiểm tra bột từ PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II a Các kỹ thuật từ hoá trực tiếp dòng điện : kỹ thuật thực cách cho dòng điện chạy qua vật kiểm tra tạo từ trường từ trường dùng để phát khuyết tật Kỹ thuật mô tả hình 1.4 (a,b&c) b Các kỹ thuật từ hoá từ thông : kỹ thuật từ thông tạo vật kiểm tra cách sử dụng nam châm vĩnh cửu dòng điện chạy tong cuộn dây hay dẫn Những kỹ thuật mô tả hình 1.4 (d,g) Những ưu điểm phương pháp kiểm tra bột từ liệt kê : (1) (2) (3) (4) (5) (6) Có thể phát khuyết tật hở bề mặt khuyết tật nằm gần bề mặt vật thể kiểm tra Có thể sử dụng mà không cần cạo bỏ lớp phủ bảo vệ mỏng bề mặt vật thể kiểm tra Không yêu cầu nghiêm ngặt trình làm bề mặt trước kiểm tra Thực nhanh Cho độ nhạy cao Quá trình xử lý khả gây sai số người thực kiểm tra thấp Một số hạn chế phương pháp kiểm tra bột từ : (1) (2) (3) Không dùng cho vật liệu không nhiễm từ Chỉ nhạy khuyết tật có góc nằm khoảng từ 45 đến 900 so với hướng đường sức từ Thiết bị dùng phương pháp đắt tiền 1.1.6 Phương pháp kiểm tra dòng điện xoáy (Eddy current testing-ET): Phương pháp sử dụng rộng rãi để phát khuyết tật bề mặt, phân loại vật liệu, để đo thành mỏng từ mặt, để đo lớp mạ mỏng vài ứng dụng khác để đo độ sâu lớp thấm Phương pháp áp dụng cho vật liệu dẫn điện Ở dòng điện xoáy tạo vật thể kiểm tra cách đưa lại gần cuộn cảm có dòng điện xoay chiều Từ trường xoay chiều cuộn cảm bị thay đổi từ trường dòng điện xoáy Sự thay đổi phụ thuộc vào điều kiện phần chi tiết nằm gần cuộn cảm, biểu điện kế diện ống phóng tia âm cực Hình 1.5 trình bày nguyên lý phương pháp kiểm tra dòng điện xoáy Có ba loại đầu dò (hình 1.6) sử dụng phương pháp kiểm tra dòng điện xoáy Những đầu dò đặt bên thường dùng để kiểm tra ống trao đổi nhiệt Những đầu dò bao quanh dùng phổ biến để kiểm tra ống trình chế tạo Việc sử dụng đầu dò bề mặt để xác định vị trí vết nứt, phân loại vật liệu, đo bề dày thành bề dày lớp mạ, đo độ sâu lớp thấm PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II Cuộn dây Trường điện từ sơ cấp Trường điện từ thứ cấp tạo dòng điện xoáy vật thể kiểm tra Trường điện từ thứ cấp có chiều ngược với trường điện từ sơ cấp Đường dòng điện xoáy Vật thể kiểm tra Đường dòng điện xoáy (a) Hình 1.5(a) – Quá trình tạo dòng điện xoáy vật thể kiểm tra Vết nứt nhỏ (b) Hình 1.5(b) – Dòng điện xoáy bị méo khuyết tật Phương pháp dùng để : (1) (2) (3) (4) (5) Phát khuyết tật vật liệu ống Phân loại vật liệu Đo bề dày thành mỏng từ phía Đo bề dày lớp mạ mỏng Đo độ sâu lớp thấm Một số ưu điểm phương pháp kiểm tra dòng điện xoáy: (1) (2) (3) (4) (5) Cho đáp ứng tức thời Dễ tự động hóa Phương pháp đa Không cần tiếp xúc trực tiếp đầu dò vật thể kiểm tra Thiết bị dễ di chuyển PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II Mẫu kiểm tra Dẫn đến thiết bị Cuộn dây Cuộn dây Dẫn đến thiết bị Vật kiểm tra Cáp đồng trục dẫn đến thiết bị Lò xo Vỏ bọc Cuộn dây Hình 1.6 – Các loại đầu dò dùng phương pháp kiểm tra dòng điện xoáy Một số hạn chế phương pháp kiểm tra dòng điện xoáy : (1) (2) (3) (4) Người thực cần phải có nhiều kinh nghiệm Chỉ dùng cho vật liệu dẫn điện Bị giới hạn khả xuyên sâu Khó áp dụng vật liệu sắt từ 1.1.7 Phương pháp kiểm tra chụp ảnh xạ (Radiographic testing-RT) : Phương pháp kiểm tra chụp ảnh xạ dùng để xác định khuyết tật bên nhiều loại vật liệu có cấu hình khác Một phim chụp ảnh xạ thích hợp đặt PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II phía sau vật cần kiểm tra (hình 1.7) chiếu chùm tia X tia γ qua Cường độ chùm tia X tia γ qua vật thể bị thay đổi tùy theo cấu trúc bên vật thể sau rửa phim chụp hình ảnh bóng, biết ảnh chụp xạ sản phẩm Sau phim giải đoán để có thông tin khuyết tật bên sản phẩm Phương pháp dùng rộng rãi cho tất loại sản phẩm vật rèn, đúc hàn Một số ưu điểm phương pháp kiểm tra chụp ảnh xạ : (1) (2) (3) (4) (5) (6) Phương pháp dùng để kiểm tra vật liệu có diện tích lớn lần Phương pháp hữu hiệu tất vật liệu Phương pháp dùng để kiểm tra sai hỏng bên cấu trúc vật liệu, lắp ráp sai chi tiết, lệch hàng Nó cho kết kiểm tra lưu trữ lâu Có thiết bị để kiểm tra chất lượng phim chụp xạ Quá trình giải đoán phim thực điều kiện tiện nghi Anode Điểm hội tụ Màn chắn chuẩn trực Vật thể kiểm tra Khuyết tật Phim tia X Hình 1.7 – Cách bố trí phương pháp kiểm tra chụp ảnh xạ Những hạn chế phương pháp : (1) (2) (3) (4) Chùm xạ tia X tia γ gây nguy hiểm cho sức khỏe người Phương pháp phát khuyết tật dạng phẳng cách dễ dàng Cần phải tiếp xúc hai mặt vật thể kiểm tra Bị giới hạn bề dày kiểm tra PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT 10 CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II Phương pháp hàn điện trở (Resistance Welding Process) : Lực ép Lực ép Máy biến Mối hàn nhô Hàn điểm Đường hàn nối Tia lửa hàn Hình 1.24 – Các phương pháp hàn điện trở Hai phương pháp phổ biến trình hàn điện trở : Phương pháp hàn điện trở gồm có nhóm phương pháp hàn nhiệt lượng cho trình kết nối hai kim loại cần hàn phát sinh có dòng điện chạy qua điện trở mối nối trình hàn xảy áp suất nén từ bên Nó khác với hầu hết trình hàn khác chỗ vật liệu ngoại lai, kim loại hàn chất trợ dung đưa vào mối hàn Tuy nhiên phương pháp hàn điện trở không làm thay đổi thành phần kim loại mối hàn Phương pháp chủ yếu thường dùng cho mối hàn cho kim loại nhẹ khí cụ đo Trong phương pháp hàn điện trở lượng kim loại nóng chảy phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian áp suất Các mối hàn điện trở sử dụng điện xoay chiều hay chiều “Phương pháp hàn điểm” “Phương pháp hàn lăn” Trong phương pháp hàn điểm, vật hàn gá ép lại với nhờ sức ép điện cực hình trụ (hình 1.24) Kích thước hình dạng mối hàn tạo thành phụ thuộc đặc biệt vào kích thước chu vi điện cực, Trong trình hàn lăn, dòng điện qua phần vật hàn ép lại với nhờ lực điện cực lăn với (hình 1.24) cách quay điện cực ngang qua chi tiết cần hàn, kết thu chuổi điểm hàn chồng lên tạo dọc theo mối hàn PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT 38 CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II Phương pháp hàn vảy (Brazing Process) : Phương pháp hàn vảy kết nối kim loại mà kim loại nung nóng đến nhiệt độ khoảng 4250C Các kim loại hàn dạng không sắt từ đồng hợp kim bạc, nấu chảy nhiệt lượng kim loại nhờ sức hút mao dẫn chảy vào khe hở bề mặt lắp ghép kín mối nối Sự nung nóng vảy hàn thường thực lửa mỏ hàn, lò nung, dòng điện cảm ứng, điện trở đặt chi tiết cần hàn vào bể muối nóng, kim loại hàn trợ dung đưa vào tay đặt trước vào dạng bột, vòng kẹp kim loại hay đệm Các phương pháp hàn khác (Miscellaneous Processes) : Sau vài phương pháp hàn khác có gặp Một vài phương pháp quan trọng đáng lưu ý số trình bày sau Phương pháp hàn tiếp xúc (FW – Friction Welding) : Trong phương pháp hàn tiếp xúc lượng nhiệt cho trình liên kết tạo cách liên đới trực tiếp từ lượng học thành lượng nhiệt bề mặt phân cách mối hàn Năng lượng học phát sinh tác động trượt bề mặt quay bề mặt rà Cơ sở phương pháp : Một chi tiết cần hàn giữ cố định không quay tiếp xúc với chi tiết khác quay áp lực không đổi hoăc thay đổi tăng dần bề mặt tiếp xúc đạt đến nhiệt độ hàn Khi trình quay ngừng lại Đây phương pháp hàn trạng thái rắn trình liên kết xảy nhiệt độ thấp điểm nóng chảy vật liệu cần hàn Nhiều hợp kim sắt từ không sắt từ hàn phương pháp Và phương pháp dùng để hàn kim loại có tính tính chất nhiệt khác nhiều Thực trình hàn thực phương pháp khác tạo thành pha giòn, dễ vỡ mà làm cho mối hàn không đạt yêu cầu, hàn tốt phương pháp hàn tiếp xúc Sự có mặt máy móc đặt tải tự động khử tải cho phương pháp hàn tạo phương pháp gia công lý tưởng Một số ưu điểm khác phương pháp hàn tiếp xúc : (i) Năng lượng toàn cần thiết chiếm phần so với phương pháp hàn khác (ii) Vận hành tương đối đơn giản, nhiên có chút bị bắn toé hoa lửa khói hồ quang vảy cứng (iii) Vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ có kích thước hạt thường nhỏ kích thước hạt vùng kim loại Dĩ nhiên phương pháp hàn tiếp xúc bị hạn chế phận thiết kế đặc biệt cho yêu cầu đặc biệt Chúng thiết phải chịu đựng độ xoắn (moment xoắn) cao tăng dần lên trình hàn Phương pháp hàn siêu âm (UW – Ultrasonic Welding) Hàn siêu âm dạng hàn tiếp xúc dùng từ lâu để hàn plastic Gần đây, dao động có tần số cao ứng dụng thành công để hàn kim loại, chủ yếu loại không sắt từ PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT 39 CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II Nó biết đến trình liên kết “nguội” khuếch tán kết hợp nguyên tử xảy vật liệu trạng thái “rắn” “nửa rắn” Tuy có số lượng nhiệt tỏa ra, trình hàn tùy thuộc chủ yếu vào tác động làm trình vật liệu nung nóng Trong thực tế, chi tiết hàn kẹp chặt nhờ áp lực đo đầu nối với dầm ngàm (đầu console) mà thực dao động với tần số cao Đầu hàn đe bao tròn thành hình dạng chi tiết cần hàn Phần chi tiết tiếp xúc trực tiếp với đầu ngược rà theo với tần số cao đối lại với phần cố định Tác động dao động ăn mòn lớp oxide lớp nhiễm bẩn bề mặt phân giao Chúng làm lần bề mặt xảy tiếp xúc gần sát liên kết trạng thái rắn xảy Hàn siêu âm thích hợp cho mối hàn chi tiết nhỏ, dạng tấm, siêu mỏng Quá trình hàn nhanh, không cần đến điện cực tự hao, lượng nhiệt thấp, trình giảm làm Trong vài trường hợp, lớp phủ, lớp sơn bề mặt bị rỉ sét nhiều làm tốt mà không cần phải làm Hàn chùm tia electron (Electron Beam Welding) : Trong phương pháp này, nhiệt lượng cần thiết cho trình hàn phát sinh tập trung chùm (dòng) electron có vận tốc cao hướng vào bề mặt cần hàn Khi electron đập vào nơi cần hàn, động biến đổi thành lượng nhiệt có cường độ cao Dòng tia electron sản sinh từ súng bắn electron giống hoạt động ống phóng electron T.V Một sợi tungsten nung nóng để tạo electron chúng nung nóng gia tốc vận tốc cao tập hợp lại thành hình dạng dòng (chùm) nhờ trường điện Chùm electron chuẩn trực tập trung thành tiêu điểm nhờ qua cuộn dây tạo trường điện từ tập trung thấu kính điện tử Phương pháp hàn chùm tia electron dùng để hàn nhiều loại vật liệu kết hợp loại vật liệu mà có trình nóng chảy khác Chất lượng mối hàn hầu hết kim loại so với phương pháp hàn hồ quang Tungsten tốt Một ưu điểm phương pháp hàn tốc độ hàn cực nhanh với lượng nhiệt cấp cho chi tiết hàn tối thiểu Điều làm giảm đáng kể cong vênh co nứt mối hàn, làm giảm ảnh hưởng lượng nhiệt thừa lên lý tính vật liệu cần hàn, tạo cho khả hàn cạnh phần tử nhạy cảm với nhiệt khả hàn kim loại không giống Về mặt trái nó, hầu hết thiết bị phương pháp hàn electron tương đối đắt tiền, cho dù hệ thiết bị nhỏ thương mại giá chấp nhận Tuy nhiên, lắp gép mối hàn phương pháp so với phương pháp hàn khác yêu cầu phải xác hơn, chất hẹp chùm Phương pháp hàn chùm tia Laser (LBW – Laser Beam Welding): Do mức lượng cao chùm tia laser đạt đến điểm tiêu cự công suất, dùng nguồn lượng nhiệt hiệu cho trình gia công kim loại khác nhau, bao gồm việc hàn Một chùm tia laser chuẩn trực tốt Laser chùm ánh sáng đơn sắc, liên tục phát sinh từ tượng mà vật lý gọi “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” (Sự khuếch đại ánh sáng kích thích phát xạ xạ) viết tắt “LASER” PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT 40 CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II Khi chùm tập trung bề mặt vật liệu, phần lớn lượng chùm photon tập trung hấp thụ nhiệt lượng Các ưu điểm phương pháp LBW gồm : (i) Không có tiếp xúc vật lý với điện cực (ii) Không có mặt chất trợ dung (iii) Nhiệt lượng tập trung cục làm nguội nhanh, cường độ nhiệt cao kích thước điểm nung nóng nhỏ Điều làm cho vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ (iv) Có khả hàn mối hàn có hình dạng hình học không giống (v) Có khả hàn phận (chi tiết) môi trường kiểm tra đóng kín vật liệu suốt quang học (vi) Một điều chùm laser điều khiển tạo dạng chùm trang thiết bị quang học kỹ thuật quét tia, điện tích hàn đặt tương đối xa so với nguồn tạo laser Mặt tương phản nó, hệ thống hàn tia laser này, giống hệ thống hàn chùm electron, tương đối đắt tiền, điều kiện lắp ghép mối hàn xác tối cần thiết, điểm tập trung nhiệt hàn nhỏ Các khuyết tật bất liên tục mối hàn: Có nhiều dạng khuyết tật xảy mối hàn Một vài số trình bày : Tạp chất dạng khí (Gas Inclusion) : Khí tạo thành bể kim loại hàn nóng chảy nhiều nguyên nhân bị kẹt mối hàn đủ thời gian để thoát khỏi bể kim loại lỏng trước đông đặc lại Khí bị kẹt lại mối hàn thường có dạng lỗ tròn, rỗ có giới hạn vết rỗ khí, có dạng kéo dài gọi lõm co dạng lỗ bọt Sự hình thành khí gây phản ứng hoá học trình hàn, hàm lượng lưu huỳnh hàn / điện cực cao, độ ẩm điện cực cao mép hàn bị ẩm, cột hồ quang ngắn, dòng điện hàn không đúng, sai cực hàn, điều gây rỗ khí hàn Người ta mô tả loại rỗ khí mối hàn số lượng phân bố Một vài loại rỗ phân loại sau : (a) Rỗ khí phân tán đồng nhất, đặc trưng lỗ rỗ phân tán đồng khắp nơi mối hàn (hình 1.25a – Biểu diễn mặt cắt mối hàn có rỗ khí phân tán đồng nhất) (b) Rỗ khí tập trung, mà đặc trưng tập trung lỗ rỗ tách biệt nhóm lỗ rỗ tự (hình 1.25b - Biểu diễn mặt cắt mối hàn có rỗ khí tập trung) (c) Rỗ khí phân bố theo dạng đường, đặc trưng lỗ rỗ mà phân bố theo đường thẳng (hình 1.25c - Biểu diễn mặt cắt mối hàn có rỗ khí phân bố theo dạng đường) thường xảy đường hàn đáy thường với loại khuyết tật không thấu (Lack of Penetration) PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT 41 CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II Vùng hàn (a) (b) (c) Hình 1.25 – Các loại tạp chất dạng khí Tạp chất dạng xỉ (Slag Inclusions) : Hầu hết tạp chất mối hàn xỉ bị kẹt lại kim loại lắng đọng trình kết tinh Tạp chất xỉ đến từ lớp vỏ bọc điện cực chất trợ dung hàn Mục đích chất trợ dung loại trừ tạp chất lạ khỏi kim loại Nếu kim loại ngừng cung cấp để trì nóng chảy giai đoạn đủ để xỉ lên bề mặt xỉ không bị kẹt lại kim loại hàn Trong mối hàn nhiều lớp, làm không kỹ đường hàn lớp hàn không loại trừ tất lớp bọc xỉ sót lại Điều gây kẹt xỉ lại kim loại ta hàn chồng lớp khác lên Các bề mặt bẩn không đồng đều, lượn sóng hay cắt rãnh lớp hàn góp phần (tạo điều kiện) cho xỉ bị kẹt lại Khuyết tật lẫn xỉ thường kèm với khuyết tật không thấu, nóng chảy không hoàn toàn, bề mặt đáy sai kích thước, rãnh hẹp điều khiển điện cực hàn sai quy cách gây kẹt xỉ Hàn không thấu (Lack of Penetration) : Đa số chân mối hàn không kim loại điền đầy cách đầy đủ khoảng trống hình thành (hình 1.26) Sự xuyên thấu không phù hợp gây khe hở đáy mối hàn nhỏ, điện cực lớn, cường độ dòng điện không đủ, tốc độ hàn nhanh, cách vát mép không thích hợp.v.v…Trong mối hàn cần có xuyên thấu hoàn toàn, dạng khuyết tật thường không chấp nhận yêu cầu phải loại bỏ hoàn toàn cho hàn lại PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT 42 CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II Hình 1.26 – Hàn không thấu đáy Hàn không ngấu (Lack of Fusion) : Không ngấu xảy bề mặt nơi lớp kim loại tiếp giáp nhau, nơi kim loại kim loại hàn Kim loại không đạt tới nóng chảy cần thiết hình thành lớp oxide nhỏ bề mặt kim loại Nó thường xuất đứt gãy, làm tăng nhiệt độ kim loại kim loại hàn kết tủa trước đủ lớn cho phép loại lớp oxide, xỉ, tạp chất phát triển tới bề mặt kim loại Nứt (Crack) : Nứt loại đứt gãy dạng đường kim loại tác dụng ứng suất Mặc dù có vết nứt rộng, lại chúng thường phân tách nhỏ mối hàn kim loại tiếp giáp Chúng thường có biến dạng nhỏ bên (9) Nứt dạng HAZ (1) Nứt dạng (6) Nứt đường hàn (2) & (3) Nứt ngang (5) Nứt mép đường hàn (8) Nứt đáy đường hàn (7) Nứt đường nóng chảy (4) Nứt dọc Hình 1.27 – Các loại vết nứt khác mối hàn chữ T Nứt có nhiều hình dạng chủng loại khác Chúng định vị trí cách đánh số xung quanh mối hàn (hình1.27) Nứt mối hàn phân nhóm tuỳ theo nơi chúng bắt nguồn mối hàn kim loại Có bốn loại chung thường xảy kim loại hàn : Nứt ngang, nứt dọc, nứt dạng Nứt kim loại phân năm loại sau : Nứt ngang, nứt đường hàn, nứt cạnh mặt mối hàn, nứt chân mối hàn, nứt phân lớp Nứt ngang (Transverse Cracks) : Trong kim loại hàn (số (2) hình 1.27) đông đặc, có ứng suất co kéo chế ngự theo chiều trục mối hàn Nó gây nứt nóng, phân chia hạt hậu nứt PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT 43 CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II (dòn) nóng co định vị mặt phẳng, chúng bị phân chia ngang qua hạt ứng suất vượt sức bền vật liệu Nứt ngang nằm mặt phẳng vuông góc (mặt phẳng pháp tuyến) với trục mối hàn thường hở miệng phía bề mặt mối hàn Chúng thường kéo dài ngang qua toàn mặt mối hàn phát triển sâu vào kim loại Nứt ngang kim loại (số (3) hình 1.27) xảy bề mặt nằm cạnh vùng ảnh hưởng nhiệt mối hàn Chúng kết ứng suất dư cao sinh tuần hoàn nhiệt trình hàn Độ cứng cao, co kéo mức, có mặt H thúc đẩy hình thành nứt ngang Nứt ăn sâu vào kim loại hàn nằm vùng ảnh hưởng nhiệt kim loại bản; Nứt đường hàn (Underbead Cracks) : Số ((6) hình 1.27) giống nứt ngang chúng hình thành vùng ảnh hưởng nhiệt độ cứng cao, co kéo mức, có mặt H Hướng phát triển tùy theo chu vi vùng ảnh hưởng nhiệt Nứt dọc (Longitudinal Cracks) : (số hình 1.27) tồn ba dạng : Phụ thuộc vào vị trí mối hàn Hãy kiểm tra vết nứt mở phía bề mặt phát triển phần chiều dài xuyên qua mối hàn Nứt chân kéo dài từ chân điểm phạm vi mối hàn Toàn đường tâm vết nứt kéo dài từ đáy mặt kim loại hàn Nứt sinh ứng suất co kéo lớn pass hàn cuối mối hàn chế nứt nóng Nứt chân dạng thông thường loại nứt dọc mối hàn kích thước pass hàn đáy tương đối nhỏ gây Nếu loại nứt không loại trừ chúng phát triển sâu vào mối hàn, ta hàn đắp thêm pass hàn sau Đây chế hình thành thông thường đường tâm vết nứt Đường tâm vết nứt xảy nhiệt độ cao hay nhiệt độ thấp Tại nhiệt độ thấp, nứt thường kết tạo khe hở không đủ, khe hở kẹp chặt lớn, tỷ số kim loại hàn vào kim loại nhỏ Toàn ba loại nứt dọc thường phát triển theo hướng vuông góc với mặt mối hàn chạy dọc theo mặt phẳng phân đôi mối hàn Rất chúng xuất mép mặt mối hàn Bởi điều đòi hỏi gờ hàn phải có đường hàn cong lên Nứt dạng (Crater Cracks) : (số (1) hình 1.27) tên gọi, nứt hình xảy mối hàn, dạng hình thành đầu mút đường hàn Nói chung, loại nứt trục trặc việc hàn thêm nơi dừng que hàn trước tắt hồ quang Khi xảy vết nứt này, mép vết hình bị làm nguội nhanh chóng, tạo ứng suất vừa đủ để làm nứt phía bên vết dạng Dạng nứt phát triển theo hướng dọc hướng ngang, xảy số vết nứt giao chạy dài theo trục mối hàn tạo thành đường tâm nứt Thêm vào vết nứt phát triển lên phía xuyên qua mối hàn ta không chịu loại bỏ trước hàn lớp đè lên Nứt dạng vành nón (Hat Cracks) : (số (9) hình 1.27) tên bắt nguồn từ hình dạng tiết diện ngang mối hàn mà thường xảy khuyết tật Dạng mối hàn loe gần mặt mối hàn, gần giống với đỉnh PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT 44 CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II nón lật ngược Nứt dạng nón sử dụng điện áp cao tốc độ hàn thấp Nứt thường xuất vào khoảng nửa phần mối hàn sâu vào kim loại hàn đường nóng chảy mối hàn Nứt cạnh mặt mối hàn nứt chân mối hàn (Toe and Root Cracks): (số (5) số (8) hình 1.27) xảy rãnh có mặt mối hàn có mặt ứng suất dư Cả hai loại nứt phát triển xuyên qua vùng ảnh hưởng nhiệt giòn dễ gãy trước chúng bị ngăn lại miền có tính dẻo cao kimloại Điển hình, chúng định hướng vuông góc với bề mặt kim loại chạy song song với trục mối hàn Nứt đường nóng chảy (Fusion Line Cracks) : (số (7) hình 1.27) xếp vào loại nứt kim loại hàn hay loại nứt kim loại được, chúng xảy dọc theo đường nóng chảy kim loại kim loại hàn Không có giới hạn tới chỗ đường chảy vết nứt xuất chúng phát triển đến bao xa Nứt dạng phân lớp (Lamellar Tearing) : (Hình 1.28) Đây dạng nứt thường xảy mối hàn chữ T Khi ngang mối hàn chữ T thường hàn hai mặt thường xuyên thấu hoàn toàn Ứng suất phát triển theo đường biên kết xảy phân chia kim loại chân hai mối hàn, chạy mặt phẳng song song với mặt kim loại Sự bất liên tục thường kèm với phân lớp mặt phẳng suy yếu khác kim loại Nó đặc rưng xé rách dạng bậc giống bở co rút đường hàn chèn ép kim loại xuyên qua bề dày chúng Điều đưa đến kết loại bỏ kết dính tạp chấp ϕ kim loại nứt (xé rách) dẻo vào khoảng 45 tạp chất phi kim loại lân cận tạo xé dạng bậc giống Sự nứt dạng phân lớp tạo vùng ảnh hưởng nhiệt – 10mm phía mặt nóng chảy Nứt dạng phân lớp Hình 1.28 – Nứt dạng phân lớp Lõm chân mối hàn (Root Concavity) : Lõm chân mối hàn thường tạo phương pháp hàn FCAW (hình 1.29) Đó rãnh tạo chân mối hàn giáp mép hàn phía Ở phía mối hàn kim loại lỏng hút vào khe hở vát mép tác dụng trọng lực PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT 45 CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II vị trí vát mép kim loại lại bị đẩy lên sức căng bề mặt kéo vào khe hở vát mép, nên tạo lỗ rỗng lõm Hình 1.29 – lõm chân mối hàn Rãnh khuyết (Under Cut): Trong trình hàn pass cuối lớp hàn phủ sau chót, mép hàn hở mép vát cạnh mối hàn bắt đầu nóng chảy chìm xuống vào kim loại hàn rãnh hàn Tình trạng khuyết rãnh xảy kim loại hàn đắp không đưa vào đầy đủ tạo rãnh mép đường hàn Kết rãnh gián đoạn liên tục xảy ra, chạy song song với đường hàn (hình 1.30) Khuyết tật dạng xảy dùng cường độ dòng điện hàn lớn, chiều dài hồ quang không mức, di chuyển điện cực nhanh, điều khiển que hàn không cách.v.v… Hình 1.30 – Rãnh khuyết Cháy thủng (Burn Through) : Một vùng cháy thủng đoạn đường hàn mà xuyên thấu xảy mạnh tạo bể kim loại hàn nóng chảy tạo lỗ thủng vào ống cần hàn bình chịu áp lực (hình 1.31) Các yếu tố sau gây loại khuyết tật : Dòng điện hàn cao, tốc độ di chuyển điện cực (dây hàn) chậm, điều khiển que hàn (dây hàn) không quy cách.v.v… Tất yếu tố gây nhiệt cục diện tích nhỏ Khuyết tật thường kèm với tạo giọt thừa (lồi) kim loại phía bên ống hay cần hàn Hình 1.31 – Cháy thủng Sự Oxy hoá đường hàn đáy (Root Pass Oxydation) : Oxy hoá hậu bảo quản không tốt mối hàn, vùng ảnh hưởng nhiệt, khỏi tác động môi trường khí Sự oxy hoá mạnh xảy thép không rỉ Thí dụ : làm giảm điện trở ăn mòn mối hàn không làm với dòng khí trơ 1.3 CHẤT LƯỢNG VÀ TIÊU CHUẨN HOÁ: 1.3.1 Sự cần thiết việc kiểm tra đảm bảo chất lượng : Trong trình gia công sản xuất nào, chất lượng cấu kiện chi tiết sản xuất yếu tố quan trọng thành công phạm vi kinh tế kỹ thuật Tăng cường nhận biết tầm quan trọng chất lượng lĩnh vực kỹ thuật, kết PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT 46 CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II có từ nhạy bén đến phát triển cấp bách cạnh tranh quốc tế, đòi hỏi thị trường ngày cao người tiêu dùng cần bảo vệ nghiêm ngặt phải có điều luật trách nhiệm pháp lý cho sản phẩm Sự hiểu biết chất lượng ổn định cần thiết kiểm tra sản phẩm Nhu cầu để nhận dạng hiệu chỉnh mức trước thành phẩm sẵn sàng để xuất xưởng bàn giao, trở thành quyền ưu tiên kinh tế nhiều ngành công nghiệp Kiểm tra chất lượng cần thiết tạo thay đổi quan hệ người mua người sản xuất yêu cầu chất lượng thị trường Những yêu cầu kinh tế xã hội việc sử dụng có hiệu vật liệu trình sản xuất nhằm đưa kỹ thuật cao dựa sản phẩm đảm bảo chất lượng Tương tự thay đổi công việc nhà máy, văn phòng cần đến cạnh tranh thị trường quốc tế yêu cầu kiểm tra chất lượng toàn diện tất sản phẩm dịch vụ Bởi yếu tố người có tầm quan trọng việc kiểm soát chất lượng, nên nhân viên tổ chức phải quan tâm đặc biệt Họ cần phải đào tạo để giúp ích cho việc kiểm tra chất lượng, họ phải quan tâm tới trình kiểm tra chất lượng họ phải có khả trao đổi thông tin với nhân viên khác vấn đề kiểm tra chất lượng Điều cho phép họ phát huy khả tinh thần kiểm tra chất lượng cải thiện ý chí cần thiết để thành công chương trình kiểm tra chất lượng Lĩnh vực chất lượng triển khai nhiều nhà máy nhằm giám sát chất lượng sản phẩm Cần phải có nhân viên đại diện cho tất bậc kiểm tra gặp khoảng thời gian ngắn khoảng tuần để thảo luận việc kiểm tra chất lượng sản phẩm họ đưa thay đổi cần thiết Việc kiểm tra chất lượng có nguồn gốc từ thời trung cổ chất lượng đảm bảo việc huấn luyện khoảng thời gian dài Việc huấn luyện thấm nhuần vào công nhân hãnh diện tay nghề chế tạo sản phẩm họ Sự chuyên môn hoá công việc ngành công nghiệp phát triển, công nhân không làm việc toàn sản phẩm Kết làm giảm sút tay nghề gây bất hoà lực lượng sản xuất Khi sản phẩm trở nên phức tạp cần kiểm tra sau chế tạo Theo thống kê áp dụng năm 1920, phòng thí nghiệm Bell USA, triển khai lấy mẫu chấp nhận để thay cho 100% việc kiểm tra Những tiêu chuẩn chấp nhận chung kỹ thuật đưa chiến tranh giới lần thứ hai tiêu chuẩn quân có điều khoản việc kiểm tra chất lượng triển khai sớm Rồi sau Viện kiểm tra chất lượng Tổ chức tiêu chuẩn thành lập Các viện sáng lập để áp dụng kỹ thuật kiểm tra chất lượng vào sản xuất dịch vụ, qua việc xuất tài liệu, hội thảo huấn luyện Các tổ chức tiêu chuẩn sáng lập nhằm phát triển tiêu chuẩn toàn cầu, thông qua phần trình kiểm tra chất lượng 1.3.2 Những định nghĩa liên quan đến chất lượng tiêu chuẩn hoá 1.3.2.1 Chất lượng : Chất lượng sản phẩm công nghiệp nghĩa tốt hoàn hảo Mặt khác định nghĩa sản phẩm thích hợp với mục đích sử dụng yêu cầu người sử dụng Nó đề cập đến khả mà sản phẩm đáp ứng yêu cầu thiết kế, trì mục đích cách sử dụng mà sản phẩm dự định hay mong muốn đưa vào sử dụng Như trình bày trước có lẽ nên xác lập hay định nghĩa mức chất lượng tối ưu cho sản phẩm cố gắng chế tạo với chất lượng tốt có thể, điều làm cho sản phẩm trở thành đắt cách không cần thiết mà người tiêu dùng không chấp nhận PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT 47 CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II Theo hướng tổng quát, đặc tính điển hình sản phẩm công nghiệp giúp ta xác định nắm đặc điểm kỹ thuật chất lượng nó, thành phần hoá học, cấu trúc kim loại, hình dạng thiết kế, tính chất vật lý sức bền độ bền, dáng mạo, đặc điểm môi trường.v.v…phản ứng với điều kiện hoạt động có mặt khuyết tật bên Những yêu cầu nên thỏa mãn giới hạn dung sai định Dĩ nhiên, giá thành chi tiết quan trọng Khả tổ chức thỏa mãn tiêu chuẩn chất lượng trình sản xuất sản phẩm hay dịch vụ, sau có liên quan đến khả sinh lợi tồn tổ chức Nếu không sản xuất sản phảm theo yêu cầu khách hàng, cạnh tranh ngoại trừ tình lạ thường ngắn hạn Tuy nhiên, yêu cầu khách hàng đáp ứng khó đáp ứng giới hạn thúc ép tài chính, cách giải tốt xác định lại yêu cầu Nếu định đạt yêu cầu đặc tính cao không cần thiết không thực tế Trong ngành công nghiệp, nơi giới, cạnh tranh chất lượng trở thành hoạt động phổ biến, áp dụng thành công nhiều hay phụ thuộc vào tổ chức mức độ giao phó Phải nhận thấy chất lượng ngẫu nhiên mà lập kế hoạch Chất lượng kiểm tra sản phẩm chế tạo hoàn chỉnh Thực vậy, tiêu chuẩn kiểm tra để tái kiểm tra tiêu chuẩn chất lượng đạt Sự phức tạp việc quản lý chất lượng giới hạn tổ chức phụ thuộc vào phức tạp sản phẩm trình tiêu chuẩn thể Một yêu cầu khách hàng chấp nhận, chất lượng trách nhiệm người sản xuất I.3.2.2 Kiểm tra chất lượng Kiểm tra chất lượng định nghĩa trình kiểm tra áp dụng cho giai đoạn trình sản xuất để chế tạo sản phẩm có chất lượng theo cách nói khác áp dụng kỹ thuật thao tác hoạt động mà trì chất lượng sản phẩm dịch vụ thỏa mãn nhu cầu cho, cách sử dụng kỹ thuật hoạt động Khái niệm việc kiểm tra chất lượng toàn diện định nghĩa hệ thống để xác định đặc điểm, kiểm tra thống hoạt động tất công ty có khả kinh tế sản xuất sản phẩm hay dịch vụ mà làm cho khách hàng thỏa mãn hoàn toàn Từ “kiểm tra” ý muốn nói đến phương tiện quản lý có bốn bước là: đặt tên; thiết lập tiêu chuẩn chất lượng; kiểm tra tuân theo tiêu chuẩn, hoạt động tiêu chuẩn không thỏa mãn để đánh giá nhu cầu thay đổi tiêu chuẩn Tóm lại mục tiêu việc kiểm tra chất lượng cung cấp cho khách hàng sản phẩm tốt với giá thành thấp Điều thực cách cải tiến phần thiết kế sản phẩm, không thay đổi quy trình sản xuất, giảm giá thành hoàn thiện phẩm chất người lao động Những nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm chia thành hai nhóm Nhóm kỹ thuật bao gồm máy móc thiết bị, vật liệu quy trình xử lý nhóm thứ hai quan trọng người bao gồm người kiểm tra, quản lý nhân viên khác 1.3.2.3 Việc đảm bảo chất lượng Giống tên gọi việc đảm bảo chất lượng để thực tất công việc lập kế hoạch tác động có hệ thống cần thiết nhằm bảo đảm chi tiết sản suất đạt tới mức chất lượng tối ưu hoạt động tốt với độ tin cậy vừa đủ Việc đảm bảo chất lượng hướng vào việc thực công việc vào thời điểm đòi hỏi phải đánh giá liên tục, thích hợp hiệu toàn chương trình PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT 48 CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II kiểm tra chất lượng với quan điểm có số đo hiệu chỉnh bắt đầu nơi cần thiết Đối với sản phẩm đặc biệt dịch vụ, điều liên quan đến kiểm tra xác minh đánh giá yếu tố chất lượng ảnh hưởng đến sản xuất sử dụng sản phẩm hoạt động dịch vụ Việc đảm bảo chất lượng trình kiểm tra chất lượng hệ thống kiểm tra chất lượng 1.3.2.4 Quá trình khảo sát thử nghiệm (Examination and Testing): Quá trình khảo sát thử nghiệm chức kiểm tra chất lượng thực suốt trình sản xuất sản phẩm công nghiệp, người có lực làm việc nhà máy Sự thử nghiệm định nghĩa đặc trưng vật lý hoạt động thử để xác định số đo định tính vài tính chất Hầu hết công việc thử không phá hủy thực theo tiêu đề 1.3.2.5 Quá trình tra (Inspection): Các trình tra chức kiểm tra chất lượng thực trình chế tạo sản phẩm công nghiệp nhân viên tra ủy quyền Chúng bao gồm việc đo đạc, khảo sát, thử, đánh giá so sánh kết tìm với yêu cầu kỹ thuật áp dụng Một tra ủy quyền người nhân viên nhà máy sản xuất sản phẩm công nghiệp đó, người người phải có đủ khả có quyền lực để thẩm tra tất trình khảo sát định quy phạm chế tạo sản phẩm, chuẩn bị theo yêu cầu phạm vi tham khảo quy phạm chế tạo nói 1.3.2.6 Quá trình tiêu chuẩn hoá: Mục đích hầu hết phương pháp thử nghiệm không phá hủy để xác định khuyết tật bên sản phẩm nhằm xác định chất, kích thước vị trí chúng Điều thực phương pháp khác nhau, phụ thuộc vào khả độ nhạy phát khuyết tật Một phương pháp gọi có độ nhạy tốt cao để phát khuyết tật có khả phát khuyết tật tương đối nhỏ ngược lại Độ nhạy phát khuyết tật phương pháp NDT khác phụ thuộc vào số yếu tố thay đổi Bây hình dung người thực việc kiểm tra siêu âm mối hàn chu vi ống thép có đường kính 50cm bề dày thành 10mm Người thực thử nghiệm tổng quát để thiết lập giá trị yếu tố biến khác có liên quan đến phương pháp kiểm tra, để đưa kết có độ tin cậy kết kiểm tra mô với độ nhạy mong muốn Người phải có đủ kinh nghiệm để soạn thảo cẩn thận quy trình kiểm tra mối hàn ống Nếu người khác có trục trặc việc kiểm tra siêu âm mối hàn ống với đặc tính kỹ thuật tương tự, người có hai lựa chọn để thực công việc Thứ người phải thực toàn công việc thử nghiệm hao tốn nhiều thời gian, tiền bạc cố gắng Thứ hai người yêu cầu người thực sử dụng quy trình kiểm tra người mà công nhận cho kết kiểm tra tin cậy kết kiểm tra mô với độ nhạy mong muốn Nhiều người thành phố, quốc gia hay nhiều quốc gia khác sử dụng phương pháp dẫn kiến nghị quy trình thực hành Những người họp lại hội nghị ủy ban để trao đổi quan điểm kinh nghiệm họ có liên quan tới quy trình Họ đồng ý quy trình chuẩn để thử siêu âm mối hàn chu vi ống thép có đường kính 50cm, bề dày thành 10 mm kiến nghị (quy trình chuẩn) PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT 49 CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II với tổ chức đưa tiêu chuẩn quốc gia đó, để ban hành chúng tiêu chuẩn quốc gia Những tiêu chuẩn ban hành tổ chức ban hành tiêu chuẩn quốc gia, đề cập đến quan lập pháp phủ quốc gia việc sử dụng chúng phải bắt buộc luật định 1.3.2.7 Hướng dẫn kiến nghị thực hành: Những hướng dẫn kiến nghị thực hành tiêu chuẩn mà ban hành trước hết để giúp đở người sử dụng Chúng sử dụng động từ “nên” “có thể” mục đích sử dụng chúng thường tùy chọn Tuy nhiên, văn tham khảo quy phạm hợp đồng thoả thuận, việc sử dụng chúng trở thành bắt buộc Nếu quy phạm thoả thuận bao gồm phần không bắt buộc phụ lục, việc sử dụng hướng dẫn tham khảo kiến nghị thực hành theo ý người sử dụng 1.3.2.8 Các tiêu chuẩn: Các tiêu chuẩn văn đạo hướng dẫn cách thực thao tác khác suốt trình chế tạo sản phẩm công nghiệp Những tiêu chuẩn trình bày yêu cầu kỹ thuật vật liệu, trình xử lý, sản phẩm, hệ thống phục vụ Chúng quy trình, phương pháp, thiết bị thử nghiệm thích hợp để xác định yêu cầu gặp phải 1.3.2.9 Quy phạm yêu cầu kỹ thuật: Quy phạm yêu cầu kỹ thuật loại tiêu chuẩn tương tự sử dụng động từ “phải” “nhất định sẽ” để tính chất bắt buộc sử dụng vật liệu hành động hai Quy phạm khác với yêu cầu kỹ thuật chỗ cách sử dụng chúng bắt buộc theo luật định phủ Việc sử dụng yêu cầu kỹ thuật trở nên bắt buộc chúng dẫn (tham chiếu) quy phạm văn hợp đồng Một ví dụ quy phạm ASME nồi bình áp lực, tiêu chuẩn đảm bảo cho việc thiết kế an toàn, xây dựng thử nghiệm nồi bình áp lực 1.3.2.10 Quy trình kiểm tra: Trong kiểm tra không phá hủy, quy trình kiểm tra dãy thứ tự quy tắc hướng dẫn trình bày cách chi tiết, đâu, theo thứ tự nào, phương pháp NDT nên áp dụng vào sản xuất 1.3.2.11 Kỹ thuật kiểm tra: Kỹ thuật cách thức đặc trưng cách sử dụng phương pháp NDT đặc thù Mỗi kỹ thuật kiểm tra nhận dạng biến quan trọng đặc biệt từ kỹ thuật khác phạm vi phương pháp (Ví dụ : Phương pháp chụp ảnh xạ (RT); có kỹ thuật tia X/tia gamma) 1.3.2.12 Bản báo cáo kết kiểm tra: Bản báo cáo kết trình kiểm tra không phá hủy văn bao gồm tất thông tin yêu cầu cần thiết : (i) Đưa định chấp nhận khuyết tật qua cách kiểm tra (ii) Làm cho việc sửa chữa khuyết tật dễ dàng (iii) Cho phép thực kiểm tra khảo sát lặp lại PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT 50 CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II 1.3.2.13 Các số liệu ghi nhận: Các số liệu ghi nhận văn mà cho thời điểm tương lai, thông tin sau kiểm tra không phá hủy (i) Quy trình sử dụng để thực việc kiểm tra (ii) Kỹ thuật ghi nhận phân tích liệu (iii) Những kết kiểm tra 1.3.3 Trách nhiệm chất lượng: Những phòng ban chịu trách nhiệm chất lượng liệt kê biểu đồ 1.69 Chất lượng trách nhiệm người hay phòng ban Nó trách nhiệm chung tất người Bao gồm công nhân dây chuyền lắp ráp, nhân viên đánh máy, nhân viên bán hàng, giám đốc quản lý Trách nhiệm chất lượng bắt đầu văn phòng tiếp thị xác định yêu cầu khách hàng chất lượng tiếp đến làm hài lòng khách hàng Như thấy biểu đồ 1.69, trách nhiệm chất lượng giao phó đến tất phòng ban Mỗi phòng ban có thẩm quyền đưa định chất lượng Trong biểu đồ trình bày vị trí lý tưởng cho phòng kiểm tra chất lượng thật Nó độc lập, thực báo cáo trực tiếp lên cấp quản lý cao 1.3.3.1 Phòng tra thử nghiệm: Phòng thử nghiệm tra chịu trách nhiệm việc đánh giá chất lượng chi tiết mua chế tạo làm báo cáo kết Những kết khai báo cho phòng ban khác thực công việc xác cần thiết Ngoài để thực tra, cần đến thiết bị kiểm tra xác Điều có nghĩa phải bảo dưỡng chuẩn định thường xuyên Cần phải giám sát liên tục hoạt động tra Một số khuyết tật xác định khó cần phải kiên trì hơn.Các tra khác khả mức độ khuyết tật ảnh hưởng đến số lượng khuyết tật báo cáo Các mẫu thử với khuyết tật biết trước cần thiết để đánh giá cải thiện khả thực tra Độ tin cậy việc tra thường định lượng thường bị tác động người vận hành thiết bị khuyết tật có chi tiết trình tra Việc đào tạo (huấn luyện) cách có hiệu để cải tiến độ tin cậy 1.3.3.2 Phòng kiểm tra chất lượng: Phòng kiểm tra chất lượng trách nhiệm trực tiếp chất lượng Nó giúp đỡ hay hỗ trợ cho phòng ban khác thực trách nhiệm họ Mối quan hệ phòng ban việc kiểm tra chất lượng tương tự mối quan hệ dây chuyền nhân viên tổ chức Kiểm tra chất lượng đánh giá chất lượng thời, xác định vùng có vấn đề chất lượng giúp đỡ việc hiệu chỉnh giảm thiểu vùng có vấn đề Tất mục tiêu nói để cải tiến chất lượng sản phẩm hợp tác với phòng ban có trách nhiệm PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT 51 CHƯƠNG TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II KHÁCH HÀNG Bảo hành Sản phẩm Tiếp thị (Đảm bảo chất lượng trình Hoạt động) (Xác định yêu cầu chất lượng khách hàng) Kiểm tra chất lượng Đóng gói vận chuyển Công nghệ Sản phẩm (Bảo quản bảo vệ chất lượng sản phẩm) (Thể yêu cầu vào thiết kế định hướng theo chất lượng) Thanh tra thử nghiệm Đặt hàng (Đánh giá chất lượng phù hợp) (Có vật liệu chi tiết chất lượng) Công nghệ Chế tạo (Cải tiến chất lượng theo hướng xử lý quy trình) Quá trình sản xuất (Chuyển thiết kế vật liệu vào sản phẩm chất lượng) Hình 1.32 – Các phòng ban chịu trách nhiệm chất lượng PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT 52 CHƯƠNG [...]... thước của khuyết tật Nguyên lý cơ bản của phương pháp kiểm tra bằng siêu âm đươc trình bày trong hình 1. 8 Đầu dò Bộ phát xung Bộ thu (a) Phương pháp xung phản hồi Đầu dò Bộ phát xung Bộ thu (a) Phương pháp truyền qua PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT 14 CHƯƠNG 1 TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM TÀI LIỆU HUẤN LUYỆN RT CẤP II Hình 1. 8 – Các thành phần cơ bản của máy dò khuyết tật bằng xung phản hồi siêu âm Phương pháp kiểm tra. .. 50 mSv trong một năm 1. 1.8 Phương pháp kiểm tra bằng siêu âm (Ultrasonic testing-UT) : Kiểm tra vật liệu bằng siêu âm là một trong những phương pháp kiểm tra không phá hủy, sóng siêu âm có tần số cao được truyền vào vật liệu cần kiểm tra Hầu hết các phương pháp kiểm tra siêu âm được thực hiện ở vùng có tần số 0,5 - 20 MHz Tần số này cao hơn rất nhiều so với vùng tần số nghe được của người là 20Hz -... trình bày các hướng dẫn chung về việc lựa chọn các kỹ thuật (phương pháp) NDT thích hợp khi kiểm tra vật liệu Phương pháp Phương pháp kiểm tra bằng mắt (Visual Testing-VT) Phương pháp kiểm tra bằng chất thấm lỏng (Penetrant Testing-PT) Bảng 1. 1 SO SÁNH CÁC PHƯƠNG PHÁP NDT Ứng dụng Ưu điểm Hạn chế Kiểm tra những Rẽ tiền, đơn giản, Chỉ kiểm tra trên bề mặt, bất liên tục ở bề nhanh chóng, áp dụng khả năng... thiết Vì vậy các phương pháp khác nhau phải được coi là bổ sung cho nhau chứ không phải là cạnh tranh nhau, hoặc là những phương pháp thay thế không bắt buộc Mỗi một phương pháp có ưu điểm và những hạn chế riêng của nó và cần phải xem xét mọi khía cạnh khi đặt ra một chương trình kiểm tra Một bảng tổng kết các tính chất của các phương pháp NDT được cho trong bảng 1. 1 trong khi bảng 1. 2 sẽ trình bày các... khối thép) cho phép kiểm tra các tiết diện rất dày Có độ chính xác cao trong việc xác định vị trí và kích thước khuyết tật Cho đáp ứng nhanh vì thế cho phép kiểm tra nhanh và tự động Chỉ cần tiếp xúc từ một phía của vật được kiểm tra Những hạn chế của phương pháp siêu âm : (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) Hình dạng của vật thể kiểm tra có thể gây khó khăn cho công việc kiểm tra Khó kiểm tra các vật liệu có... vênh, sai về kích pháp khác thước và số lượng Kiểm tra các bất Rẽ tiền, dễ áp dụng, có Chỉ kiểm tra bề mặt, không liên tục trên bề mặt độ nhạy cao hơn hữu dụng khi kiểm tra các : phương pháp kiểm tra bề mặt nóng, bẩn, đã sơn Các vết nứt, rỗ khí, bằng mắt, kiểm tra phủ hoặc bề mặt rất thô vết gấp mép, nhanh, thiết bị gọn nhẹ nhám, yêu cầu người kiểm PHÒNG THÍ NGHIỆM NDT 15 CHƯƠNG 1 TRUNG TÂM HẠT NHÂN... lỗ rò rỉ Phương pháp Kiểm tra những kiểm tra bằng bất liên tục trên bề hạt từ mặt và gần bề (Magnetic mặt : Các vết nứt, Particle các lỗ rỗng, rỗ khí, Testing-MT) các tạp chất, các vết gấp mép, chồng mép Phương pháp kiểm tra bằng dòng điện xoáy (Eddy Current Testing-ET) Phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh bức xạ (Radiographic Testing-RT) Kiểm tra rò rỉ (Leak TestingLT) Phương pháp kiểm tra thành phần... khó giải đoán 16 Thiết bị rất đặc biệt, cần nhân viên có kinh nghiệm vận hành, một số hệ thống rất phức tạp CHƯƠNG 1 TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP.HCM Kiểm tra động lực/phân tích dao động (Dynamic Testing/ Vibration Analysis) Phương pháp bức xạ âm (Acoustic Emission-AE) Phương pháp kiểm tra bằng nhiệt (Thermal Testing) Các phương pháp kiểm tra tổng hợp (Miscellaneous) Kiểm tra sự khác thường của hệ thống,... trong một số chi tiết không thể chụp được do cấu tạo hình học Độ nhạy kiểm tra giảm theo bề dày của vật thể kiểm tra Phương pháp này đắt tiền Phương pháp này không dễ tự động hóa Người thực hiện phương pháp này cần có nhiều kinh nghiệm trong việc giải đoán ảnh chụp trên phim 1. 1.7 .1 An toàn bức xạ cho nhân viên và bảo vệ chống bức xạ : Bức xạ hạt nhân làm tổn hại đến các tế bào sống Sự hủy diệt các tế bào... loại vật liệu Không thể phát hiện được sự phân lớp, bức xạ rất nguy hiểm và phải tuân theo các quy định, phải tiếp xúc được cả hai phía, giá thành có thể cao, người kiểm tra phải được huấn luyện Rất nhạy đối với các lỗ hoặc sự phân cách mà các phương pháp khác không phát hiện được, có thể kiểm tra nhanh, rẽ tiền Giá thành biến đổi lớn theo từng kỹ thuật, không kiểm tra được các hệ thống hở, không xác định