(NB) Giáo trình Kiểm tra và đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn quốc tế cung cấp cho người học những kiến thức như: Kiểm tra mối hàn bằng thử nghiệm phá hủy; Kiểm tra không phá hủy; Đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn AWS; Đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn ASME; Đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn API. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung phần 1 giáo trình.
BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ -o0o - GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN THEO TIÊU CHẨN QUỐC TẾ NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: 248a /QĐ- CĐNKTCN ngày 17/9/2019 Trưởng Cao đẳng nghề kỹ thuật công nghệ) Hà Nội, năm 2019 BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ -o0o - GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN THEO TIÊU CHẨN QUỐC TẾ NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: 248a /QĐ- CĐNKTCN ngày 17/9/2019 Trưởng Cao đẳng nghề kỹ thuật công nghệ) Hà Nội, năm 2019 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình 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 Trong năm qua, dạy nghề có bước tiến vượt bậc số lượng chất lượng, nhằm thực nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội Cùng với phát triển khoa học cơng nghệ giới, lĩnh vực khí chế tạo nói chung ngành Hàn Việt Nam nói riêng có bước phát triển đáng kể Chương trình khung quốc gia nghề hàn xây dựng sở phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề kết cấu theo môđun Để tạo điều kiện thuận lợi cho sở dạy nghề trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo theo môđun đào tạo nghề cấp thiết Mô đun 24: Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn quốc tế môn học đào tạo nghề biên soạn theo hình thức lý thuyết thực hành Trong trình thực hiện, nhóm biên soạn tham khảo nhiều tài liệu cơng nghệ hàn ngồi nước, kết hợp với kinh nghiệm thực tế sản xuất Mặc dầu có nhiều cố gắng, khơng tránh khỏi khiếm khuyết, mong nhận đóng góp ý kiến độc giả để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 03 tháng 03 năm 2019 BAN CHỦ NHIỆM XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH NGHỀ: HÀN TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ MỤC LỤC Đề mục Lời giới thiệu Mục lục Nội dung mô đun Bài 1: Kiểm tra mối hàn thử nghiệm phá hủy Bài 2: Kiểm tra không phá hủy Bài 3: Đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn AWS Bài 4: Đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn ASME Bài 5: Đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn API Tài liệu tham khảo Trang 39 157 179 194 208 MÔ ĐUN: KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN THEO TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ Mã số mơ đun: MĐHA 21 I VỊ TRÍ, Ý NGHĨA, VAI TRỊ CỦA MƠ ĐUN - Vị trí: Mơ đun bố trí sau học xong học song song với môn học MHHA 07 – MHHA 12 MĐHA 13 – MĐHA 20 - Tính chất: Là mơ đun có vai trị quan trọng, người học trang bị kiến thức, kỹ sử dụng dụng cụ, thiết bị kiểm tra, phương pháp kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn để ứng dụng sản xuất, tiếp cận với tiêu chuẩn quốc tế II MỤC TIÊU CỦA MÔ ĐUN Sau học xong mơ đun người học có khả năng: - Kiến thức: + Nhận biết xác loại vật liệu chế tạo kết cấu hàn + Giải thích rõ công dụng loại vật liệu chế tạo kết cấu hàn - Kỹ năng: + Tính tốn vật liệu hàn, vật liệu chế tạo kết cấu hàn gia cơng kết cấu hàn + Tính tốn nghiệm bền cho mối hàn đơn giản như: Mối hàn giáp mối, mối hàn góc, mối hàn hỗn hợp phù hợp với tải trọng kết cấu hàn + Trình bày đầy đủ bước tính ứng suất biến dạng hàn + Vận dụng linh hoạt kiến thức tình tốn kết cấu hàn vào thực tế sản xuất - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Tuân thủ quy định, quy phạm tính tốn + Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, xác, trung thực sinh viên III NỘI DUNG MÔ ĐUN Nội dung tổng quát phân bổ thời gian: Thời gian (giờ) Thực hành, Số Tên mô đun Tổng Lý thí nghiệm, TT số thuyết thảo luận, tập Bài 1: Kiểm tra mối hàn 02 06 04 thử nghiệm khí Bài 2: Kiểm tra không pháp hủy 06 02 03 Bài 3: Đánh giá chất lượng mối 02 06 04 hàn theo tiêu chuẩn AWS Bài 4: Đánh giá chất lượng mối 06 02 03 Thi /Kiểm tra 01 01 hàn theo tiêu chuẩn ASME Bài 5: Đánh giá chất lượng mối 02 03 01 hàn theo tiêu chuẩn API Thi kết thúc Mô đun 03 03 Cộng 30 10 15 05 Ghi chú: Kiểm tra tích hợp lý thuyết + thực hành nên thời gian kiểm tra tính vào thực hành Yêu cầu đánh giá hồn thiện mơ đun: Kiểm tra đánh giá trước thực mô đun: - Kiến thức: Đánh giá qua kết MĐ21, kết hợp với vấn đáp trắc nghiệm kiến thức học có liên quan đến MĐ20 - Kỹ năng: Được đánh giá qua kết thực tập thực hành MĐ21 Kiểm tra đánh giá thực mô đun: Giáo viên hướng dẫn quan sát q trình hướng dẫn thường xun cơng tác chuẩn bị, thao tác bản, bố trí nơi làm việc Ghi sổ theo dõi để kết hợp đánh giá kết thực môđun kiến thức, kỹ năng, thái độ Kiểm tra sau kết thúc mô đun: 3.1 Về kiến thức: Căn vào mục tiêu mô đun để đánh giá kết qua kiểm tra viết, kiểm tra vấn đáp, trắc nghiệm đạt yêu cầu sau: - Nguyên lý hoạt động, trình tự vận hành, phạm vi ứng dụng loại thiết bị kiểm tra chất lượng mối hàn - Các yêu cầu kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn - Tính tốn độ cứng theo phương pháp như: Brinell (HB), Vickers (HV), Rockwell (HR) - Các bước tiến hành kiểm tra chất lượng mối hàn - Các tiêu chuẩn đánh giá mối hàn 3.2 Về kỹ năng: Được đánh giá kiểm tra trực tiếp thao tác máy, qua chất lượng tập thực hành đạt kỹ sau: - Sử dụng loại dụng cụ thiết bị kiểm tra - Kiểm tra, đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn - Viết báo cáo phương pháp kiểm tra, kết luận tính khả dụng mối hàn 3.3 Về thái độ: Được đánh giá qua quan sát, qua sổ theo dõi đạt yêu cầu sau: - Chấp hành quy định bảo hộ lao động; - Chấp hành nội quy thực tập; - Tổ chức nơi làm việc hợp lý, khoa học; - Ý thức tiết kiệm nguyên vật liệu; - Tinh thần hợp tác làm việc theo tổ, nhóm BÀI 1: KIỂM TRA MỐI HÀN BẰNG THỬ NGHIỆM PHÁ HỦY Giới thiệu Kiểm tra chất lượng mối hàn thử ngiệm phá hủy phương pháp kiểm tra thực tế mẫu hàn, nhằm mục đích kiểm tra tính kim loại bản, tính kim loại mối hàn, kiểm tra hợp lý quy trình hàn tay nghề thợ hàn Phương pháp thường thực mẫu chuẩn trước thực hàn kết cấu có vật liệu, chế độ hàn tương tự mẫu Mục tiêu Sau học xong người học có khả năng: - Giải thích phương pháp kiểm tra phá hủy - Trình bày kỹ thuật kiểm tra phương pháp thử kéo, uốn - Tính toán độ cứng theo phương pháp như: Brinell(HB), Vickers(HV), Rockwell(HR) - Áp dụng vào thực tế kiểm tra - Tuân thủ quy định, quy trình việc kiểm tra - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, xác cơng việc Nội dung Thử kéo 1.1 Thiết bị thử kéo kỹ thuật thử kéo Hình 21.1 Máy thử kéo nén dùng tenzo cầu điện trở điều khiển máy tính - Máy thử kéo nén gồm hệ thống thủy lực, điều khiển xi lanh chiều để tạo lực kéo nén - Mẫu thử kẹp hai đầu lên hai cặp má kẹp nhờ hệ thống thủy lực, phận chày cối uốn - Bộ phận ghi nhận kết tenzo cầu điện trở dán chéo 45 độ cần chịu lực - Kết ghi nhận truyền sử lý digital có kết nối với máy tính để đọc kết xuất số liệu 1.2 Kích thước mẫu thử - 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 21.2 Mẫu hàn giáp mối: a) loại bình thường; b- loại có vấu Chiều dày kim loại a (mm) Kích thước mẫu (mm) Chiều rộng làm việc b Chiều rộng vấu kẹp b1 Chiều dài làm Chiều dài việc l tổng L đến 15 0,5 25 50 - 10 20 0,5 30 60 10 - 25 25 0,5 35 100 25 - 50 30 0,5 40 160 L + 2h 45 200 35 0,5 Bảng 21.1 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 ch (MPa) Độ bền b = P/F đó: P- tải trọng lớn đứt mẫu (N) F- tiết diện ngang mẫu (mm2) Độ giãn dài tương đối đứt =(l1-l0)/l0*100% đó: l0, l1 – chiều dài mẫu ban đầu sau đứt 50 – 70 Độ co thắt tương đối đứt =(F0-F1)/F0*100% đó: F1- tiết diện ngang mẫu đứt Trường hợp cần xác định độ bền mối hàn mẫu có dạng (Hình 21.3 ) Hình 21.3 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: b = k*P/F k hệ số, với thép thường lấy k = 0,9 Chiều dày kim loại Chiều rộng công tác Chiều dài công tác Chiều rộng vấu kẹp Bán kính lượn R Đến 4,5 4,5 – 10 10 - 25 150,5 200,5 250,5 40 60 80 25 30 38 8 15 20 Chiều dài tổng Bảng 21.2Kích thước mẫu 1.3 Biểu đồ ứng suất - biến dạng thử kéo Hình 21.4a Biểu đồ ứng suất - biến dạng thử kéo L= l+2h 143 Hình 21.154 e Khử từ Khử từ cần tiến hành trước sau 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 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 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 nứt 144 - Những thị dài đánh giá không ngấu có chiều dài vượt in (25mm) 12 in (300 mm) chiều dài đường hàn liên tục dài % chiều dài đường hàn Rỗ khí đơn hay rỗ khí phân bố ngẫu nhiên phải sửa vi phạm điều kiện sau: - Kích thước rỗ khí đơn 1/8 in (3 mm) - Kích thước rỗ khí đơn 25% chiều dày kim loại - Sự phân bố rỗ khí phân bố ngẫu nhiên vượt mật độ cho phép API Standard 1104 Rỗ khí tập trung xảy lớp hàn cuối (lớp hàn phủ) phải sửa vi phạm điều kiện sau: - Kích thước rỗ tập trung vượt 1/2 in (13 mm) - Tổng chiều dài rỗ tập 12 in (300 mm) chiều dài đường hàn liên tục 1/2 in (13 mm) - Rỗ khí đơn chùm rỗ tập trung có kích thước lớn 1/16 in (1,6mm) 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 5.3 Phương pháp từ ký 5.3.1 Nguyên lý phương pháp Trong số phương pháp dị tìm khuyết tật để kiểm tra chất lượng mối hàn, phương pháp từ ký sử dụng phổ biến Thực chất từ hoá vùng cần kiểm tra mối hàn vùng ảnh hưởng nhiệt đồng thời với việc ghi nhận từ trường băng khử từ (Hình 21.155), sau “đọc” lại băng ghi từ nhờ phận tái chun dùng thiết bị dị từ ký Hình 21.155 Nguyên lý kiểm tra từ ký 145 5.3.2 Băng từ Băng từ cho phép ghi nhận thành phần từ trường không đổi hướng theo bề mặt băng mà không biến thành tín hiệu điện Để cho kết kiểm tra tốt cần phải miết chặt băng từ lên bề mặt mối hàn Băng từ gồm lớp nền, phủ lớp sơn chứa bột sắt từ mịn, theo tiêu chuẩn thường chiều rộng băng từ 35 mm độ kháng từ 8000 A/m (Hình 21.156) Lớp phải bền đàn hồi để ơm chặt bề mặt mối hàn, chúng làm triacetate, polyester sợi lavsan để chịu nhiệt độ cao/ thấp dày 10 – 120 μm Lớp phủ hoạt từ dày 10 – 20 μm chế từ bột oxide sắt trộn với sơn có độ bám dính tốt với Trên băng từ thông tin đặc trưng độ lớn khuyết tật ghi nhận Hình 21.156 Cấu tạo băng từ 5.3.3 Độ nhạy phương pháp Nguồn thông tin khuyết tật kiểm tra từ ký tín hiệu điện, xuất phần tử nhạy cảm - đầu từ - phận tái Tín hiệu tạo thành quan sát hình ống tia điện tử Các yếu tố ảnh hưởng đến đặc trưng tín hiệu (biên độ, phổ tần số ) là: - Chế độ từ hoá vật kiểm - Độ nhám bề mặt - Hình dạng, kích thước, chiều sâu định hướng khuyết tật - Hướng từ hố đọc thơng tin băng - Các thông số đầu từ (chiều rộng lõi, độ lớn khe hở, số vịng cuộn dây, góc nghiêng quỹ đạo di chuyển) - Đặc tính biên độ- tần số kênh truyền thông tin từ đầu từ đến hình - Nhiễu ồn (bề mặt nhám, tiếng ồn riêng băng từ, lớp hàn đắp, vật liệu không đồng nhất) Mặc dù có nhiều yếu tố gây sai lệch thông tin ban đầu, tạo nên thơng tin dạng tín hiệu điện, nên phương pháp từ ký có độ nhạy cao nhiều so với phương pháp bột từ Việc ghi nhận trường tán xạ từ khuyết tật lên băng từ tiến hành từ trường, cịn tạo thành thơng tin dạng tín hiệu điện thực theo phương pháp từ dư Quá trình hai cấp cho phép nhận số lượng thông tin nhiều với mát tối thiểu việc ghi nhận lên băng từ từ trường mạnh tạo nên điều kiện làm việc tối ưu đầu từ từ trường yếu 146 Phương pháp từ ký phát tốt khuyết tật kéo dài (nứt, không ngấu, xỉ dạng chuỗi đám, rỗ khí), khuyết tật hướng vng góc với dịng từ từ hố Các khuyết tật đơn lẻ có dạng trịn khó phát Độ nhạy phương pháp từ ký (γ) hiểu tỉ số kích thước đứng (theo chiều sâu) nhỏ khuyết tật phát (Δh) với chiều dày kim loại vật kiểm (δ), tức là: γ = Δh/δ (100%) (5.12) Tiêu chí đơn giản phát khuyết tật nhỏ dùng tỉ số cho phép [As/Ad] biên độ tín hiệu từ khuyết tật As với tín hiệu trung bình nhiễu ngẫu nhiên Ad Tuỳ theo cách chọn tỉ số có giá trị khác điều kiện kiểm tra không đổi mức độ nhiễu gần nhau, biên độ tín hiệu khuyết tật nhỏ khuyết tật theo chiều đứng nhỏ khuyết tật nămg sâu Khi giảm tỉ số cho phép [As/Ad] độ nhạy tốt độ tin cậy phát khuyết tật giảm Như vậy, đê tiến hành xác định độ nhạy xác cần phải bổ sung thêm điều kiện nghiêm ngặt Đối với kiểm tra từ ký điều kiện dạng khuyết tật phân bố mối hàn; chế độ từ hoá; loại băng từ; kiểu máy; tỉ số [As/Ad] Khuyết tật khó phát nằm đáy đường hàn kiểm tra tiếp cận phía Chiều cao hình dạng phần nhơ, trạng thái bề mặt có ảnh hưởng nhiều đến độ nhạy phương pháp từ ký Ví dụ độ nhám bề mặt Rz= 150 µm phát khuyết tật sâu 0,3 mm Nếu chiều cao phần nhô mối hàn không vượt 25% chiều dày kim loại độ nhấp nhô vảy hàn bề mặt mối hàn không 25% – 30% chiều cao phần nhơ kết kiểm tra tốt Từ suy kết tốt kiểm tra mối hàn lớp thuốc (SAW) mơi trường khí bảo vệ (MAG/MIG) Khi kiểm tra mối hàn hồ quang tay với lớp vảy thô cần phải chuẩn bị sơ bề mặt cách làm mài qua Việc phát khuyết tật dọc mối hàn giáp mối (nứt, không ngấu) phương pháp từ ký chủ yếu phụ thuộc vào quan hệ kích thước phần nhơ (chiều cao phần nhơ, chiều sâu chảy, hệ số hình dạng) Việc phát nứt ngang từ hoá dọc mối hàn thực tế phụ thuộc vào độ nhấp nhô vảy hàn Các dụng cụ từ ký đảm bảo độ nhạy phát nứt không ngấu khoảng 6% - 8% Nếu mài phẳng phần nhơ độ nhạy đạt 3% - 4% Như nói độ nhạy phát khuyết tật dạng rỗ khoảng 20% Các số liệu thực nghiệm độ nhạy dẫn tính cho khuyết tật nằm chân mối hàn chiều dày kim loại đến 20 mm tiếp cận phía Nếu khuyết tật nằm gần phía độ nhạy cịn cao 5.3.4 Dụng cụ từ hoá nguồn điện 147 Các khuyết tật nguy hiểm thường gặp hàn (nứt, không ngấu, cháy lẹm, xỉ ) thường định hướng dọc theo mối hàn Để phát xác khuyết tật phương pháp từ ký, mối hàn từ hoá theo hướng ngang Để từ hoá ngang mối hàn thường dùng điện từ trường dòng điện chiều, gơng từ Chúng gồm lõi từ mềm dạng chữ U cuộn dây với 500 – 600 vòng Để kiểm tra dọc theo mối hàn người ta sử dụng thiết bị từ hoá di động với điện cực kéo dài đặt lên bốn bánh xe khơng từ tính Nhờ bánh xe mà tạo nên khe hở (2 mm – mm) phận từ hoá với bề mặt vật kiểm, cho phép dịch chuyển dọc theo mối hàn Thiết bị vạn cho phép kiểm tra mối hàn vịng vật hình trụ (ống, bể chứa ) với đường kính khác kết cấu thép (phôi cuộn, vỏ tàu, cầu ) Các phận từ hoá cung cấp dòng điện chiều Tuỳ theo điều kiện làm việc sử dụng nguồn khác với chế độ thích hợp Ví dụ điều kiện nhà máy nơi tĩnh dùng chỉnh lưu điện áp 50 V – 60 V với dòng điện 40 A – 50 A Trong điều kiện cơng trường lưu động dùng máy phát chiều 5.3.5 Bộ phận phát bất liên tục Để tái ghi nhận dạng tín hiệu điện từ, người ta sử dụng phận phát bất liên tục Nó gồm rotor với đầu đọc cảm ứng từ, khuếch đại điện tử, máy quét, ống tia điện tử cho thị Trên hình có thị dạng xung hình ảnh mối hàn kiểm tra Từ tín hiệu cho phép xác định đặc trưng số lượng chất lượng bất liên tục cách trực quan xác (Hình 21.157) Hình 21.157 Ghi nhận phát khuyết tật 5.3.6 Chế độ kiểm tra Độ nhạy phương pháp từ ký phụ thuộc nhiều vào chế độ từ hoá đặc trưng từ băng từ Ngày phương pháp kiểm tra động lực sử 148 dụng nhiều (h V.30), việc dùng băng từ liên tục chuyển động đồng với vật kiểm mối hàn, dùng bánh xe cao su miết lên mối hàn Hình 21.158 Kiểm tra từ ký động lực: a)- Băng quay liên tục; b)- Bánh cao su từ tính Khi kiểm tra mối hàn từ thép cacbon thấp, cường độ từ trường lên bề mặt vùng ảnh hưởng nhiệt khoảng 200 A/cm – 300 A/cm tuỳ thuộc vào chế độ từ hoá chọn Trong vùng mối hàn cường độ giảm xuống 100 A/cm – 150 A/cm, phần nhơ làm giảm từ trường ngồi Trường tán xạ từ khuyết tật xuất dạng tăng cường độ từ trường nơi khuyết tật Thực nghiệm xác nhận khuyết tật dài sâu xuống 5% - 50% chiều dày vật liệu tạo nên trường tán xạ có cường độ A/cm – 10 A/cm 5.3.7 Mẫu chuẩn Chế độ từ hoá mối hàn tối ưu trường hợp cụ thể xác định thực nghiệm mẫu kiểm mẫu chuẩn riêng Các mẫu chuẩn có khuyết tật tự nhiên nhân tạo với kích thước cho phép tối thiểu Khuyết tật mẫu chuẩn cần phân bố nơi khó phát hiện: vùng chân mối hàn tiếp cận phía; vùng mối hàn hàn hai phía Mẫu chuẩn chế tạo vật liệu, theo liên kết công nghệ vật kiểm Sau phân tích xác định thực nghiệm yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đưa vào hướng dẫn cụ thể 5.3.8 Quy trình kiểm tra Quy trình kiểm tra từ ký gồm ngun cơng sau: a Xem xét bên chuẩn bị: Làm xỉ hàn, giọt bắn toé, gỉ, sơn, dầu mỡ b Cắt băng từ theo chiều dài đường hàn dán lên bề mặt mối hàn (lớp từ vào trong) Đầu thừa băng ghi mã hoá liệu (mối hàn, thợ hàn, chế độ ) c Khi kiểm tra mối hàn vịng sản phẩm hình trụ (ống, bình) băng từ ép chặt theo chu vi vòng cao su thường kèm thiết bị Khi kiểm tra liên kết phẳng, băng từ ép chặt “gối” đàn hồi từ phía 149 d Tuỳ theo chiều dày liên kết hàn, tính chất từ thiết bị mà thiết lập chế độ từ hoá (dịng) cần thiết Khi từ hố phải theo dõi để điện cực dịch chuyển đối xứng e Sau kết thúc từ hoá mối hàn, tháo băng từ ghi chúng tái phận phát bất liên tục Trước tái băng ghi từ cần kiểm phải điều chỉnh biểu đồ từ chuẩn Chuẩn máy gồm thiết lập chế độ nhờ điều chỉnh kênh độ nhạy biên độ xung theo mẫu chuẩn Khi chỉnh kênh tương phản phải để hình quan sát rõ nét khuyết tật mẫu chuẩn Khi tái lại cần phải ghi lại tất bất liên tục mà biên độ, độ tương phản chúng lớn mẫu chuẩn Phần khuyết tật hàn đánh dấu băng từ sau xác định lại vi trí mối hàn 5.3.9 Lĩnh vực sử dụng hướng phát triển kiểm tra từ ký Phương pháp từ ký chủ yếu sử dụng để kiểm tra mối hàn giáp mối Bằng việc dùng thiết bị từ hoá đại phương pháp kiểm tra sản phẩm kết cấu hàn từ loại thép khác có chiều dày đến 20 mm Phương pháp áp dụng lần đầu Liên xô vào năm 1952 phát triển mạnh năm 1960 Thời kỳ đầu dùng để kiểm tra mối hàn đường ống dẫn dầu- khí kết hợp với chụp ảnh xạ Ưu điểm phương pháp so với kiểm tra bột từ là: i)- khả phân giải cao, cho phép ghi nhận loại từ trường, đo kích thước khuyết tật với độ xác cao; ii)- ghi nhận từ trường phạm vi rộng lớn; iii)- ghi nhận từ trường bề mặt phức tạp, chỗ khe hẹp; iv)có khả tái sử dụng sau khử từ Do suất cao, kinh tế không gây hại cho người thao tác nên phương pháp chiếm phần lớn khối lượng kiểm tra chất lượng hàn Nhược điểm phương pháp là: i)- biến đổi thông tin để đánh giá mức độ từ hóa; ii)- ghi thành phần từ trường theo hướng dọc theo bề mặt; iii)- khử từ phức tạp phải lưu giữ băng từ cẩn thận Gần với phát triển mạnh mẽ công nghệ điện- điện tử - kỹ thuật số, cho phép liên tục hoàn thiện thiết bị công nghệ để kiểm tra ngành công nghiệp khác chế tạo máy lắp ráp 5.4 Phương pháp dò sắt từ 150 Để ghi đo trường điện từ, kỹ thuật dùng cuộn dây dẫn, băng từ, đầu từ bột từ phương pháp dò sắt từ Thực chất phương pháp kiểm tra dò sắt phát từ trường khuyết tật nhờ cảm biến điều biến từ Dò sắt từ dựa vào đặc điểm trình từ hóa lại vật liệu sắt từ Ở trường hợp trạng thái từ vật liệu bị thay đổi theo đường cong từ trễ không đối xứng, điều làm xuất sóng hài bậc chẵn phổ tín hiệu cuộn đo có biên độ tỉ lệ với từ trường đo Thiết bị dò đơn giản (h V.31) gồm khung lõi từ chế tạo từ mỏng vật liệu permalloj Trên hai cạnh đối diện khung quấn cuộn dây nối tiếp có số vịng Cuộn đo quấn vòng quanh khung bao lấy hai cuộn Nếu có dịng điện xoay chiều từ nguồn riêng chạy qua cuộn dây cuộn đo khơng xuất sức điện động biến thiên từ thông hai cuộn dây giá trị ngược chiều Khi đặt khung lõi vào từ trường chiều đồng hướng theo trục cuộn dây làm biến đổi chu trình từ trễ gây cân từ thông hai cạnh khung; 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 21.159 Sơ đồ dị sắt từ: 1)-Kkhung lõi; 2) & 3)- Cuộn nguồn; 4)- Cuộn đo Để dị tìm khuyết tật thường sử dụng đầu dị 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 151 Bộ dò khuyết tật sắt từ làm việc với tần số lớn 100 kHz nhạy Nhờ dị phát bề mặt (nứt vi mô- vĩ mô xước có độ sâu 0,01 mm, sẹo mảnh ), khuyết tật sâu đến mm khuyết tật lớn sâu đến 15 mm Phương pháp cho phép phát vết nứt sâu cách bề mặt 0,5 mm ống dày mm– mm Để đảm bảo độ nhạy tính xác cao phương pháp dò sắt từ bề mặt vật kiểm phải làm Ngồi cấu trúc khơng đồng vật ảnh hưởng đến kết kiểm tra Có thể kiểm tra thực kiểm tra theo hai cách từ hoá liên tục từ dư Kiểm tra theo cách từ dư (sau từ hoá) đơn giản thuận tiện Ngoài việc phát khuyết tật, dò sắt từ dùng cho phép đo từ, đo chiều dày phát cấu trúc Nhờ dò sắt từ phát tạp chất từ tính khối mơi trường khơng từ tính, xác định mức độ khử từ chi tiết 152 5.5 Trình tự thực hiện: TT Nội dung Hình vẽ minh họa 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 153 154 Bài tập sản phẩm thực hành Câu 1: Trình bày bước thực kiểm tra mối hàn hạt từ tính? Câu 2: Cho biêts phương pháp kiểm tra mối hàn từ tính Câu 3: Kiểm tra từ tính báo cáo kết theo code D1.1M2008 (Chi tiết thực tập từ trước) 155 Đánh giá kết học tập TT Tiêu chí đánh giá Cách thức phương pháp đánh giá Kết Điểm thực tối đa người học Kiến thức I Nêu thực chất đặc Làm tự luận, điểm phương pháp siêu âm đối chiếu với nội dung học Nêu đầy đủ nguyên lý tính Làm tự luận, chất phương pháp chụp đối chiếu với nội xạ dung học Cơ sở vật lý phương pháp thẩm thấu, từ tính Làm tự luận, 3.1 Trình bày sở vật lý đối chiếu với nội phương pháp thẩm thấu dung học 3.2 Trình bày sở vật lý phương pháp từ tính Nêu đầy đủ đặc trưng Làm tự luận, sóng siêu âm đối chiếu với nội dung học Nêu cách phân loại sóng Làm tự luận, siêu âm đối chiếu với nội dung học Nêu tính chất tia Làm tự luận, xạ tia gamma đối chiếu với nội dung học Vấn đáp, đối Liệt kê đầy đủ vật liệu thẩm thấu: Chất thấm thị, chiếu với nội Chất làm sạch, Chất hình dung học Trình bày kỹ thuật kiểm Làm tự luận, tra: Siêu âm, chụp ảnh xạ, đối chiếu với nội thẩm thấu, từ tính dung học Cộng: II Kỹ Chuẩn bị đầy đủ thiết bị, 1 1,5 0,75 0,75 1 0,5 10 đ Kiểm tra công tác 156 dụng cụ kiểm tra: Siêu âm, chụp ảnh xạ, thẩm thấu, từ tính Chuẩn bị đầy đủ vật liệu kiểm tra: Siêu âm, chụp ảnh xạ, thẩm thấu, từ tính Sự thành thạo sử dụng thiết bị, dụng cụ kiểm tra: Siêu âm, chụp ảnh xạ, thẩm thấu, từ tính Thực thành thạo quy trình kiểm tra: Siêu âm, chụp ảnh xạ, thẩm thấu, từ tính Thực Sự thành thạo chuẩn xác thao tác kiểm tra: Siêu âm, chụp ảnh xạ, thẩm thấu, từ tính Ghi n Ghi nhận đánh gía kết xác Thực đầy đủ bước kiểm tra an toàn thiết bị trước tiến hành kiểm tra chuẩn bị, đối chiếu với kế hoạch lập Kiểm tra công tác chuẩn bị, đối chiếu với kế hoạch lập Giám sát thao tác đối chiếu với tiêu chuẩn sử dụng Quan sát thao tác đối chiếu với quy trình kiểm tra Quan sát thao tác đối chiếu với tiêu chuẩn sử dụng Quan sát, theo dõi đối chiếu với kết kiểm tra Giám sát, theo dõi bước thực đối chiếu theo tiêu chuẩn vế an tồn lao động Cơng: III Thái độ Tác phong công nghiệp 1.1 Đi học đầy đủ, Theo dõi việc thực hiện, đối chiếu với nội quy trường 1.2 Không vi phạm nội quy lớp Theo dõi, kiểm học tra 1.3 Bố trí hợp lý vị trí làm việc Theo dõi trình làm việc, 1,5 1,5 2 10 đ 1 157 1.4 Tính động, chịu khó học tập 1.5 Ý thức hợp tác làm việc theo nhóm 1.6 Tính cẩn thận, xác sử dụng thiết bị, dụng cụ kiểm tra Đảm bảo thời gian thực tập Đảm bảo an tồn lao động vệ sinh cơng nghiệp 3.1 Thận trọng, an toàn 3.2 Đầy đủ bảo hộ lao động( quần áo bảo hộ, thẻ học sinh, giày, mũ, yếm da, găng tay len,…) 3.3 Vệ sinh công nghiệp quy định đối chiếu với tính chất, yêu cầu công việc Quan sát việc thực tập Quan sát trình thực tập làm việc theo tổ, nhóm Quan sát q trình thực tập Theo dõi thời gian, đối chiếu với thời gian quy định 1 1 Theo dõi thao tác đối chiếu với quy định an tồn vệ sinh cơng nghiệp 1 Cộng 10 đ KẾT QUẢ HỌC TẬP Tiêu chí đánh giá Kết thực Hệ số Kiến thức Kỹ 0,3 0,4 Thái độ 0,3 Cộng Kết qủa .. .1 BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ -o0o - GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN THEO TIÊU CHẨN QUỐC TẾ NGHỀ: HÀN TRÌNH... 5: Đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn API Tài liệu tham khảo Trang 39 15 7 17 9 19 4 208 MÔ ĐUN: KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN THEO TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ Mã số mô đun: MĐHA 21 I VỊ... lượng mối 02 06 04 hàn theo tiêu chuẩn AWS Bài 4: Đánh giá chất lượng mối 06 02 03 Thi /Kiểm tra 01 01 hàn theo tiêu chuẩn ASME Bài 5: Đánh giá chất lượng mối 02 03 01 hàn theo tiêu chuẩn API Thi