Chếđộ hàn cho vị trí t o khuyết tật Chếđộ hàn cho vị trí còn l i
Thiếu ngấu c nh Ngậm xỉ
Tiêu chuẩn áp d ng: ASME IX
Tiêu chuẩn áp d ng: ASME IX
Tiêu chuẩn áp d ng: ASME IX
Ph ơng pháp hàn: SMAW Ph ơng pháp hàn: SMAW Ph ơng pháp hàn: SMAW
Vị trí hàn: 1G Vị trí hàn: 1G Vị trí hàn: 1G Máy hàn: SMAW WIM
200A
Máy hàn: SMAW WIM 200A
Máy hàn: SMAW WIM 200A
Điện cực: AWS E6013, Kim Tín Ø3,2 mm
Điện cực: AWS E6013, Kim Tín Ø3,2 mm
Điện cực: AWS E6013, Kim Tín Ø3,2 mm Cực tính: AC Cực tính: AC Cực tính: AC C ng độdòng điện: 125A- 150A C ng độdòng điện: 125A- 150A C ng độdòng điện: 110A-150A
- Hàn chế t o khuyết tật thiếu ngấu c nh vị trí 1800 và khuyết tật ngậm xỉ vị
trí 3000 ( theo b n vẽ ph l c 2.14), chiều dài c a khuyết tật là 60mm.
+ Kỹ thuật t o khuyết tật thiếu ngấu c nh: Lớp đắp đ ợc hàn 5 lớp bằng ph ơng
pháp hàn SMAW. Khi di chuyển que hàn đến vị trí khuyết tật nghiêng que hàn với góc độ que hợp với c nh mép vát 00-150 theo h ớng nhìn ngang m i hàn (hình chiếu đ ng) và hợp với h ớng hàn từ 700-800 theo h ớng nhìn dọc tâm ng m i hàn (hình chiếu c nh) hình 5.47, sao cho m i hàn chỉ ngấu một bên c nh mép vát c a chi tiết và làm s ch xỉ, khi qua kh i vị trí đ ợc làm dấu thì tr vềthao tác hàn thông th ng để hàn hết đo n hàn còn l i. Và đ ợc hàn 5 lớp để
113
đ t chiều cao theo yêu cầu, t ơng tự nh các lớp khác tuy nhiên t i vị trí có khuyết tật sẽđ ợc hàn với đ ng hàn nh hình 5.48.
c. Hàn lớp n d. Hàn lớp n+1
Hình 5.47: Hàn lớp đắp t o khuyết tật
c. Theo h ớng nhìn ngang m i hàn d. Theo h ớng nhìn dọc tâm ng Hình 5.48: Góc độ que hàn khi hàn SMAW
+ Kỹ thuật t o khuyết tật ngậm xỉ: Lớp đắp đ ợc hàn 5 lớp bằng ph ơng pháp
hàn SMAW. Khi di chuyển que hàn đến vị trí khuyết tật nghiêng que hàn với
góc độ que hợp với c nh mép vát 00-150 theo h ớng nhìn ngang m i hàn, hợp với h ớng hàn từ 700-800 theo h ớng nhìn dọc tâm ng và điều chỉnh góc độ que hàn ng ợc l i để t o h c bẩy xỉ giữa m i hàn nh hình 5.49, và xỉ bị nh t l i trong h c bẫy xỉ, khi qua kh i vị trí đ ợc làm dấu thì tr về thao tác hàn
thông th ng để hàn hết đo n hàn còn l i. Và đ ợc hàn 5 lớp để đ t chiều cao theo yêu cầu, t ơng tự nh các lớp khác tuy nhiên t i vị trí có khuyết tật sẽ đ ợc hàn với hai đ ng hàn để t o h c bẩy xỉnh hình 5.48.
114
Hình 5.48: Hàn lớp đắp t o khuyết tật
a. Theo h ớng nhìn ngang m i hàn b. H ớng nhìn dọc tâm ng
Hình 5.49: Góc độ que hàn khi hàn SMAW
d. Hàn l p ph
Lớp ph đ ợc hàn bằng ph ơng pháp SMAW với chếđộhàn nh sau:
- Tiêu chuẩn áp d ng ASME IX - Vị trí 1G
- Ph ơng pháp SMAW
- Máy hàn: SMAW WIM 200A
- Điện cực: AWS E6013, Kim Tín Ø 4 mm - Cực tính AC
- C ng độdòng điện hàn 110 - 150A.
Hình 5.50: Hàn lớp ph
5.4.2. Ki mătraăđánhăgiá
Thí nghiệm kiểm định, đánh giá công nghệ đề xuất đ ợc tiến hành trên 3 chi tiết. Hình 5.51 là các chi tiết có khuyết tật rỗ khí, ngậm xỉ, thiếu ngấu c nh và n t sau
115
Hình 5.51: Các chi tiết ch a khuyết tật
Các chi tiết mẫu sau khi chế t o đ ợc kiểm tra các khuyết tật bằng ph ơng pháp
ch p nh phóng x và siêu âm tổ hợp pha, kết qu nh sau: B ng 5.10: Kết qu đo các chi tiết mẫu
Kí hiệu mẫu
PP ngo i quan
M i hàn có khuyết tật ( chiều dài mm)
Ph ơng pháp X- Quang Ph ơng pháp UT PA
P S LF CR P S LF CR 13 Không phát hiện ٧ K - ٧ 57,4 55,7 - 65,9 14 Không phát hiện - ٧ ٧ K - 60,1 58,2 57,2 15 Không phát hiện ٧ ٧ K - 56,7 57,2 59 - Trong đó: P : Khuyết tật rỗ khí S: Khuyết tật ngậm xỉ LF: Khuyết tật thiếu ngấu c nh CR: Khuyết tật n t chân K: Không phát hiện khuyết tật
116
Các khuyết tật đ ợc phát hiện trên phim ch p nh phóng xa nh sau:
a.Khuyết tật n t b.Khuyết tật thiếu ngấu c nh c.Khuyết tật ngậm xỉ Hình 5.52: Các khuyết tật hàn trên phim ch p nh phóng x
Các khuyết tật đ ợc phát hiện bằng kiểm tra siêu âm tổ hợp pha nh sau:
Hình 5.53: Các khuyết tật hàn bằng kiểm tra siêu âm tổ hợp pha
Các mẫu còn l i đ ợc trình bày t ơng tự nằm trong ph l c 2.13, 2.15.
5.4.3. Nh n xét
Một s mẫu kiểm tra bằng ch p nh phóng x không phát hiện đ ợc khuyết tật và khó xác định đ ợc chiều dài khuyết tật.
Kết qu kiểm tra các mẫu khuyết tật đư chế t o so với các khuyết tật trong tự
nhiên là hoàn toàn gi ng nhau.
Kích th ớc khuyết tật khi kiểm tra thực tế và kích th ớc khuyết tật thiết kế có sai lệch kho ng 1-6mm, sự sai lệch này là do quá trình xử lí n i m i hàn không đ ợc xử lý t t (ph thuộc kinh nghiệm ng i thợ).
Kết qu kiểm tra cho thấy khuyết tật có thể đ ợc chế t o theo đúng qui trình đư đề xuất.
117
Ch ngă6
K TăLU NăVÀăKI NăNGH 6.1. K t lu n
Qua quá trình nghiên c u luận văn đư hoàn thành đ ợc các m c tiêu: - Nghiên c u các khuyết tật th ng xuất hiện trong m i hàn.
- Các ph ơng pháp t o khuyết tật m i hàn đư và đang đ ợc sử d ng trong và
ngoài n ớc.
- Nghiên c u và chọn tiêu chuẩn cho chi tiết mẫu có ch a khuyết tật hàn. - Đề xuất các Ủ t ng t o khuyết tật cho chi tiết mẫu có ch a khuyết tật hàn. - Đề xuất qui trình chế t o các chi tiết mẫu có ch a khuyết tật hàn.
- Chế t o thử nghiệm theo qui trình đư đề xuất.
- Chế t o thử nghiệm các mẫu hiệu chuẩn và các mẫu ch a khuyết tật hàn. - Kiểm tra đánh giá chi tiết mẫu bằng ph ơng pháp ch p nh phóng x và siêu âm tổ hợp pha.
Các kết qu mới và thực tế
- Từ qui trình công nghệ đư đề xuất đư chế t o thành công các khuyết tật với m c thành công 100%.
- Đềtài đư chế t o thành công các chi tiết mẫu có các khuyết tật: Thiếu ngấu c nh, ngậm xỉ, rỗ khí và n t.
- Kết qu kiểm tra các chi tiết mẫu sau khi chế t o đều đ t đ ợc các yêu cầu kỹ thuật đư đề ra.
- Chi phí chế t o mẫu thấp phù hợp với điều kiện công nghệ t i Việt Nam.
6.2. Ki n ngh
Do kinh phí h n chếnên đề tài chỉ nghiên c u:
- Các khuyết tật th ng gặp trong các m i hàn sử d ng trong lĩnh vực dầu khí và hoá chất… theo tiêu chuẩn ASME IX. Vì vậy, lo i và vị trí khuyết tật ch a đa d ng và phong phú.
118
- Kích th ớc các khuyết tật đềtài đề xuất chỉ dừng l i kích th ớc theo chiều
dài, ch a dám đặt vấn đềkích th ớc khuyết tật theo chiều cao và chiều rộng. (h n chế
về kinh phí, tay nghềng i thợ và thiết bị đo kiểm).
Vậy đề tài xin kiến nghị các h ớng gi i quyết giúp đề tài có thể phát triển cao và có kh năng ng d ng s n xuất thực tế nhằm m c đích th ơng m i:
- Kết hợp đề tài nghiên c u với nhu cầu thực tế từ các đơn vị có nhu cầu sử
d ng chi tiết mẫu có khuyết tật hàn.
- Tăng kinh phí nghiên c u, đầu t thiết bị do kiểm, tay nghề ng i thợ chế
t o nhằm t o khuyết tật có độchính xác cao hơn.
- ng d ng tự dộng hóa vào quá trình chế t o chi tiết mẫu có khuyết tật hàn nhằm h n chế sự ph thuộc vào tay nghềng i thợ.
119
TÀIăLI UăTHAMăKH O TI NG VI T
[1] TS. Nguyễn Đ c Thắng, ―Đ m b o chất l ợng hàn‖, Nhà xuất b n Khoa học và kỹ
thuật, 2009, 418 Trang.
[2] Trung tâm đào t o, Tổng c c đo l ng chất l ợng, ―Kỹ thuật kiểm tra không pháp h y bằng ph ơng pháp siêu âm‖, 1998.
[3] Nguyễn Nhật Quang, ―Ph ơng pháp kiểm tra siêu âm vật liệu‖, Trung tâm h t nhân TP. Hồ Chí Minh, 2002.
[4] Tiêu chuẩn qu c gia, TCVN – 1548:1987, ―Kiểm tra không phá h y m i hàn – Ph ơng pháp siêu âm‖, 2008.
[5] TCVN 4394 năm 2008: Kiểm tra không phá h y – Phân lo i và đánh giá khuyết tật m i hàn bằng phim rơnghen.
[6] Trần Văn Niên, Trần Thế San.Thực hành kỹ thuật Hàn – Gò. NXB Đà Nẵng, 2001
[7] PGS. TS Hoàng Tùng, sổtay định mức tiêu hao vật liệu và năng lượng điện trong hàn. NXB Khoa học Kỹ thuật, 1999
[8] Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam (TCXDVN 314:2005). Hàn kim loại - thuật ngữ và
định nghĩa, 2005
TI NGăN C NGOÀI
[9] Marcello Consonni, Chen Fun Wee and Charles Schneider. Paper presented at NDT 2011 - 50th annual conference of the British Institute of Non-Destructive Testing. 13-15 Sept. 2011, Telford, UK
[10] Petten,NL. Development of ENIQ terminology taking into account new standard.. Glossary of terms used in qualification, European Commission, Joint Research Centre, Institute for Advanced Materials, Draft January 1998.
[11] World centre for materials joining technology. Welding inspection Rev, TWI Ltd., 2006
[12] Standard codes AWS D1.1 2010, AWS A3.0, AWS A5.1, AWS A5.15, AWS A5.18, AWS D 9.1
[13] ASME Code for Process Pressure Piping, B31.3-2010.
120
[15] ASTM A106/A 106M Standard Specification for Seamless Carbon Steel Pipe for High-Temperature Service.
[16] ASME II Materials Part C — Specifications for Welding Rods, Electrodes, and Filler Metals
[17] [ASME] ASME BPVC 2010-Section IX Welding and Brazing qualifications.
[18] [ASME] ASME BPVC 2010-Section XI Rules for Inservice inspection of nuclear power plant components.
[19] T9074-AS-GIB-010/271 NAVSEA Technical Publication, requirements for nondestructive testing methods.
[20] TWI WIS 5 Course Welding Inspection of steels
[21] CWB Group - Industry Services. Welding procedure guide. CWB Group, 2008
[22] International Atomic Energy Agency. Guidebook for the Fabrication of Non- Destructive Testing (NDT) Test Specimens - Training Course Series No. 13. IAEA, 2001
[23] Howard B. Cary. Modern welding technology. Upper Saddle River New Jersey Columbus, Ohio, 2002
[24] Sonaspection Quality Flaws Assured company in USA, Sonaspection catalog 07, UK Office Unit 23 Ladies Walk Caton Road Lancaster LA1 3NX England.
[25] Crutzen S; Lemaitre P; ―Iacono I Realistic defects suitable for ISI (in service inspection) capability evaluation and qualification‖. In: NDE in the Nuclear and
Pressure Vessel Industries. Proceedings, 14th International Conference, Stockholm, Sweden, 24-26 Sept.1996.
[26] B. Neundorf* / G. Csapo / A. Erhard, ―Optimizing the NDT of Boiling Water Reactors by Using Realistic Flaws in the Cladding‖, Hamburgische ElectricitƯts- Werke AG, Nuclear Power Plants, Überseering 12, Germany-22297 Hamburg, October 1998.
[27] EUROPEAN COMMISSION DG-JRC – Institute for Advanced Materials Joint
Research Centre,―ENIQ recommended practice 5: guidelines for the design of test pieces and conduct of test piece trials issue 1‖ February 1999. 19 pages.
[28] EUROPEAN COMMISSION DG-JRC – Institute for Advanced Materials Joint
Research Centre,―ENIQ recommended practice 5: guidelines for the design of test pieces and conduct of test piece trials issue 2‖ July 2011. 22 pages.
121
[30] Olympus – Phased Array Testing Basic Theory for Industrial Applications
[31] Olympus – Advances in Phased Array Ultrasonic Technology Applications
[32] Olympus - Cobra Scanner User’s Manual
[33] ASME V Nondestructive Examination
[34] ASME case 2235-9 Boiler And Pressure Vessel Code.
[35] BSI BS EN ISO 6520-1: Welding and allied processes - Classification of geometric imperfections in metallic materials - Part 1: Fusion welding
CÁC BÀI BÁO
[36] ―Phased Array technology Concept, probes and applications‖, 8th European
Congress on Non Destructive Testing, June 17 – 21, 2002.
[37] ―Phased Array technology for standard ultrasonic testing‖, Jörg Reinersmann,
2005.
[38] ―Ultrasonic testing of railway axles with phased array technique‖, Wolfgang
Hansen, 2005.
[39] ―Ultrasonic Phased Array Inspection for an Isogrid Structural Element With
Cracks‖, D.J. Roth and R.P. Tokars, R.E. Martin, R.W. Rauser, J.C. Aldrin, E.J.
Schumacher, NASA/TM - 2010.
CÁC TRANG WEB
[40] Công ty gi i pháp kiểm định Việt Nam, Kiểm tra và phát hiện khuyết tật bằng siêu âm, URL: http://www.viscoNDT.com.vn , ngày 20/12/2012
[41] Olympus Your Vision, OurFuture:http://www.olympusims.com/en/knowledge/, ngày 20/12/2012.
[42] Virkkunen I; Kempainen M; Ostermeyer H; Paussu R, ―Grown cracks for NDT
development and
qualification‖URL:www.trueflaw.com/pub/BiNDT2008/GrownCracks_gm_red.pd f (truy xuất tháng 01 năm 2013).
[43] NDT Education Resource Center, 2001-2012, The Collaboration for NDT Education, Iowa State University, URL:www.ndt-ed.orghttp://www.ndt- ed.org/EducationResources/CommunityCollege/Radiography/TechCalibrations/Ra diographInterp.htm (truy xuất tháng 02 năm 2013).
[44] Lucas W ―Making defective welds for Sizewell 'B', Welding & Metal fabrication‖ URL: http://ammtiac.alionscience.com/ammt/iacdocs.do?NT-47294
122 (truy xuất tháng 07 năm 2013).
[45] Catalog ―FlawTech – Flaw Manufacturing Technology‖ URL:
123
PH ăL C 1
THÔNG S K THU T C AăĐ U DÒ
VÀăNểMăĐ U DÒ
1.1. Các lo iăđ u dò
B ng 3.8: Thông s kỹ thuật và kích th ớc các lo i đầu dò
1.2. Các thông s k thu t và kích th c các nêmăđ u dò
B ng 3.9: Thông s kỹ thuật và kích th ớc các lo i nêm đầu dò
(in.) (mm) (in.) (mm) (in.) (mm)
SA15-N60S-IH-AOD0.84 0.840 21.300 0.800 20.300 0.840 21.300 SA15-N60S-IH-AOD1.05 1.050 26.700 0.840 21.300 1.050 26.700 SA15-N60S-IH-AOD1.315 1.315 33.400 1.050 26.700 1.315 33.400 SA15-N60S-IH-AOD1.66 1.660 42.200 1.315 33.400 1.660 42.200 SA15-N60S-IH-AOD1.9 1.900 48.300 1.660 42.200 1.900 48.300 SA15-N60S-IH-AOD2.375 2.375 60.300 1.900 48.300 2.375 60.300 SA15-N60S-IH-AOD2.875 2.875 73.000 2.375 60.300 2.875 73.000 SA15-N60S-IH-AOD3.5 3.500 88.900 2.875 73.000 3.500 88.900 SA15-N60S-IH-AOD4 4.000 101.600 3.500 88.900 4.000 101.600 SA15-N60S-IH-AOD4.5 4.500 114.300 4.000 101.600 4.500 114.300 Đ ngăkínhă ng ăl nănh t Đ ngăkínhă ng ănh ănh t Đ ngăkínhă ng ădanhănghĩa KỦăhi uănêm
T năs Đ ădƠy Kh uăđ ă
ho tăđ ngă Đ ăcao
(MHz) (mm) (mm) (mm) L W H 5L10-A0-SIDE U8330080 5,0 10 0,60 6,0 6,0 13 (0,51) 10 (0,39) 23 (0.91) 5L10-A0-TOP U8330075 5,0 10 0,60 6,0 6,0 13 (0,51) 10 (0,39) 23 (0.91) 10L10-A0-SIDE U8330110 10,0 10 0,60 6,0 6,0 13 (0,51) 10 (0,39) 23 (0.91) 10L10-A0-TOP U8330111 10,0 10 0,60 6,0 6,0 13 (0,51) 10 (0,39) 23 (0.91) 7.5CCEV35-A15 U8330826 7,5 16 0,50 8,0 10,0 26 (1,02) 22 (0,87) 9,7 (0,38)