2.4.1 Những khuyết tật và biện phỏp khắc phục
Những sai lệch về hỡnh dạng, khớch thước và tổ chức kim loại của kết cấu hàn so với tiờu chuẩn thiết kế và yờu cầu kỹ thuật, làm giảm độ bền và khả năng làm việc của nú, được gọi là khuyết tật mối hàn. Sự tồn tại khuyết tật sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ chịu lực của mối hàn.
Khuyết tật mối hàn gồm: Nứt, lẫn xỉ, khụng ngấu, chỏy cạnh, lỗ hơi, đúng cục và kớch thước mối hàn khụng phự hợp với yờu cầu...
Do đú người thợ hàn phải chọn qui phạm hàn chớnh xỏc và nghiờm chỉnh chấp hành quy trỡnh cụng nghệ.
2. 4. 1.1. Nứt
Là một trong những khuyết tật nghiờm trọng nhất của mối hàn. Trong quỏ trỡnh sử dụng kết cấu hàn, nếu mối hàn cú vết nứt thỡ mối nứt sẽ rộng ra khiến cho kết cấu bị hỏng. Căn cứ vào vị trớ nứt, cú thể chia ra làm hai loại nứt: nứt trong và nứt ngoài, vết nứt cú thể sinh ra ngay khu vực chịu ảnh hưởng nhiệt của đầu nối (Hỡnh 2-54).
Hỡnh 2-54: Nứt.
1. Nứt ngoài; 2.nứt trong; 3. Nứt ở khu vực chịu ảnh hưởng nhiệt
a. Nguyờn nhõn:
- Hàm lượng lưu huỳnh và phốt pho trong kim loại vật hàn hoặc trong que hàn quỏ nhiều.
- Dũng điện hàn quỏ lớn, rónh hồ quang của đầu mối hàn khụng đắp đầy, sau khi nguội co ngút trong rónh hồ quang xuất hiện đường nứt.
81
- Độ cứng của vật hàn lớn, cộng thờm ứng suất trong sinh ra khi hàn lớn, kết quả làm nứt mối hàn.
b. Biện phỏp khắc phục:
- Chọn vật liệu thộp cú hàm lượng lưu huỳnh và phốt pho thấp, đồng thời chọn que hàn cú tớnh chống nứt tốt.
- Chọn trỡnh tự hàn chớnh xỏc.
- Giảm tốc độ làm nguội vật hàn, khi cần thiết phải ỏp dụng phương phỏp nung núng và làm nguội chậm.
- Chọn dũng điện hàn thớch hợp, cú thể dựng cỏch hàn nhiều lớp và chu ý đắp đỏy rónh hồ quang.
2. 4. 1.2. Lỗ hơi
Vỡ cú nhiều thể hơi hũa trong kim loại núng chảy, nhưng thể hơi đú khụng thoỏt ra trước lỳc vựng núng chảy nguội do đú tạo thành lỗ hơi.
Lỗ hơi cú thể sinh ra ở bờn trong hoặc bề mặt mối hàn cú thể là một hoặc rất nhiều lỗ tập trung tại một chỗ. (Hỡnh 2-55)
Hỡnh 2-55: Lỗ hơi.
1. Lỗ hơi tập trung; 2. Lỗ hơi trờn bề mặt; 3. Lỗ hơi đơn
a. Nguyờn nhõn:
- Hàm lượng cỏc bon trong kim loại vật hàn hoặc trong lừi thộp que hàn quỏ cao, năng lực đẩy ụxy của que hàn quỏ kộm.
- Dựng que hàn bị ẩm, trờn mặt đầu nối cú nước, dầu bẩn, gỉ sắt ... - Dựng hồ quang dài để hàn và tốc độ hàn quỏ nhanh.
Do sự tồn tại của lỗ hơi, làm giảm bớt bề mặt cụng tỏc của mối hàn do đú làm giảm bớt cường độ và tớnh chặt chẽ của mối hàn.
b. Biện phỏp khắc phục:
- Dựng que hàn cú hàm lượng cỏc bon thấp và khả năng đẩy ụxy khoẻ. - Trước khi hàn, que hàn phải xấy khụ và bề mặt hàn phải lau khụ sạch sẽ.
82
- Khoảng cỏch hồ quang ngắn, khụng vượt quỏ 4mm.
- Sau khi hàn khụng vội gừ xỉ hàn ngay, phải kộo dài thời gian giữ nhiệt cho kim loại mối hàn.
2. 4. 1.3. Lẫn xỉ hàn
Là tạp chất kẹp trong mối hàn, tạp chất này cú thể tồn tại trong mối hàn, cũng như cú thể nằm trờn mối hàn. (Hỡnh 2-56)
Hỡnh 2-56: Lẫn xỉ hàn a. Nguyờn nhõn:
- Dũng điện hàn quỏ nhỏ, khụng đủ nhiệt lượng cung cấp cho kim loại núng chảy và xỉ chảy đi, làm cho tớnh lưu động giảm bớt.
- Mộp hàn của đầu nối cú vết bẩn hoặc khi hàn đớnh hay khi hàn nhiều lớp chưa làm sạch triệt để chỗ hàn.
- Khi hàn gúc độ và sự chuyển động của que hàn khụng thớch hợp với tỡnh hỡnh núng chảy, làm cho kim loại chảy ra chộn lẫn với xỉ hàn.
- Làm nguội mối hàn quỏ nhanh, xỉ chưa thoỏt ra được đầy đủ.
- Lẫn xỉ hàn cú ảnh hưởng tới chất lượng của mối hàn giúng như lỗ hơi. Nú cũng làm giảm bớt cường độ của mối hàn và tớnh chặt chẽ của mối hàn.
b. biện phỏp khắc phục:
- Tăng dũng điện hàn cho thớch hợp, khi cần thiết rỳt ngắn hồ quang và tăng thời gian dừng lại của hồ quang, làm cho kim loại núng chảy và xỉ hàn chảy hỳt được sức núng đầy đủ.
- Triệt để chấp hành cụng tỏc làm sạch chỗ hàn.
- Kịp thời nắm vững tỡnh hỡnh núng chảy để điều chỉnh gúc độ que hàn và phương phỏp đưa que hàn, trỏnh để xỉ hàn chảy chộn lẫn vào kim loại núng chảy hoặc chảy về một phớa trước vựng núng chảy.
2. 4. 1.4. Hàn chưa ngấu
83
Hỡnh 2-57: Hàn chưa ngấu
Ngoài ảnh hưởng khụng tốt như lỗ hơi và lẫn xỉ ra, nú cũn nguy hiểm hơn như là dẫn đến bị nứt, làm hỏng kết cấu. Thực tế đó chứng minh phần lớn cỏc kết cấu bị hư hỏng đều do hàn khụng ngấu gõy nờn. Hàn khụng ngấu cú khả năng sinh ra ở gốc mối hàn hoặc ở mộp đầu nối.
a. Nguyờn nhõn:
- Khe hở đầu nối và gúc vỏt quỏ nhỏ, mộp hàn lớn khụng phự hợp với yờu cầu lắp rỏp.
- Dũng điện hàn quỏ nhỏ hoặc tốc độ hàn quỏ nhanh.
- Gúc độ que hàn và cỏch dao động que hàn khụng chớnh xỏc. - Hồ quang quỏ dài.
b. Biện phỏp khắc phục:
Trong quỏ trỡnh hàn để trỏnh xảy ra hiện tượng núi trờn, cần khắc phục cỏc nguyờn nhõn gõy nờn nếu cần thiết tăng thờm khe hở đầu nối và cho tấm đệm xuống phớa dưới của mối hàn.
2. 4. 1.5. Khuyết cạnh
Ở chỗ giao nhau giữa kim loại vật hàn với mối hàn cú hỡnh rónh dọc, rónh đú gọi là khuyết cạnh.(Hỡnh 2-58)
Hỡnh 2-58: Khuyết cạnh a. Nguyờn nhõn:
- Dũng điện hàn lớn, hồ quang dài.
84
Khuyết cạnh là một trong những thiếu sút nguy hiểm của mối hàn. Nú làm giảm bớt bề dầy vật hàn, khi kết cấu chịu tải trọng động thỡ sẽ sinh ra vết nứt.
b. Biện phỏp khắc phục:
Chọn cường độ dũng điện hàn chớnh xỏc, nắm vững cỏch dao động que hàn và chiều dài hồ quang khi hàn.
2. 4. 1.6. Đúng cục
Trờn mộp hàn cú những kim loại thừa ra nhưng khụng trộn với kim loại vật hàn gọi là đúng cục. (Hỡnh 2-59)
Hiện tượng này thường gặp khi hàn ngang và hàn ngửa.
a. Nguyờn nhõn
- Que hàn núng chảy quỏ nhanh. - Hồ quang dài, cỏch dao động que hàn khụng chớnh xỏc tốc độ hàn chậm.
b. Biện phỏp khắc phục:
Chọn vị trớ hàn và chế độ hàn chớnh xỏc khi hàn dũng một chiều chỳ ý cỏch đấu cực tớnh của mỏy, ngoài ra chỳ ý đến tốc độ hàn, cỏch đưa que hàn thớch hợp.
Hỡnh 2-59: Đúng cục
2.4.2 Phương phỏp kiểm tra mối hàn
Kiểm tra chất lượng mối hàn là vụ cựng quan trọng nhằm đỏnh giỏ chất lượng mối hàn xỏc định xem mối hàn cú phự hợp cường độ chịu lực của kết cấu và yờu cầu của việc sử dung khụng.
Phương phỏp kiểm tra mối hàn chia làm hai loại: - Kiểm tra phỏ hỏng.
- Kiểm tra khụng phỏ hỏng.
2. 4. 2.1. Kiểm tra phỏ hỏng
Kiểm tra cơ tớnh chống kộo, uốn nguội và dập nộn...
Nú cú thể xỏc định được cường độ chịu lực của đầu nối mối hàn tớnh dẻo và tớnh dai cao hay thấp.
Việc kiểm tra phỏ hỏng đối với toàn bộ mối hàn mà núi tớnh cục bộ vẫn cũn lớn cho nờn ứng dụng khụng rộng rói.
85
2. 4. 2.2. Kiểm tra khụng phỏ hỏng
Gồm những phương phỏp.
- Kiểm tra mặt ngoài mối hàn bằng mắt hoặc kớnh phúng đại lớn hơn hoặc bằng 4 lần.
- Kiểm tra bằng dầu hoả.
- Thớ nghiệm bằng ỏp lực nước. - Thi nghiệm bằng ỏp lực hơi. - Kiểm tra bằng tia X.
- Kiểm tra bằng tia .
a. Kiểm tra mặt ngoài mối hàn bằng mắt hoặc kớnh phúng đại lớn hơn hoặc bằng 4 lần.
Để xem xột bề mặt ngoài của mối hàn xem cũn những thiếu sút như vết nứt, lỗ hơi, lẫn xỉ, đúng cục, hàn chưa ngấu và kớch thước mồi hàn đó phự hợp với quy định chưa từ đú xỏc định chất lượng mối hàn.
Phương phỏp này chỉ phỏt hiện được những thiếu sút ở mặt ngoài mà khú phỏt hiện được những thiếu sút ở bờn trong mối hàn vỡ vậy khi nghiệm thu kết cấu hàn thường phải dựng những phương phỏp khỏc để bổ xung nhằm xỏc định chất lượng lần cuối cựng.
b. Kiểm tra bằng dầu hoả.
Để kiểm tra bờn trong mối hàn xem cú thiếu sút như bị thủng khụng. Phương phỏp này thớch hợp cho cỏc sản phẩm cỏ ỏp lực nhỏ hơn 30N/cm2 những bỡnh chứa yờu cầu cú tớnh chặt chẽ tương đối cao.
Để kiểm tra bằng đầu hoả dựa vào khả năng thẩm thấu rất lớn của dầu hoả qua những khe hở rất nhỏ để phỏt hiện chỗ dũ của mối hàn
Khi kiểm tra trước hết xoa một lớp bột phấn trắng (hoặc bột vụi) sau đú quột vào mặt sau của mối hàn một lớp dầu hoả và để trong một thời gian nhất định. Nếu trong mối hàn cú lỗ rất nhỏ xuyờn qua hay vết nứt... thỡ dầu hoả sẽ thấm qua lớp bột phấn trắng và hiện lờn những vết dầu.
c. Thớ nghiệm bằng ỏp lực nước.
Là để kiểm tra tớnh kớn của mối hàn, dựng để kiểm tra những dụng cụ chứa phải chịu ỏp lực (như ống dẫn...)
Khi kiểm tra, trước hết cho nước vào dụng cụ chứa đú, sau đú cho nước cao ỏp vào, ỏp lực nước thương bằng 1,5 lần hoặc lớn hơn ỏp lực làm việc của mối hàn một ớt khi đó đạt đến ỏp lực gần yờu cầu thỡ ngừng lại mấy phỳt, dựng bỳa tay nặng khoảng 0,25Kg gừ nhẹ vào vựng xung quanh mối hàn xem cú hiện tượng rũ hay khụng. Sau khi kiểm tra, thải nước cao ỏp ra từ từ để trỏnh dụng cụ
86
chứa đú bị co ngút đột ngột mà hư hỏng. Nếu cần dựng khớ nộn thổi khụ nước đề phũng bị gỉ .
Việc thử ỏp lực nước tiến hành trong tỡnh trạng cú ỏp lực, cho nờn khụng những cú thể phỏt hiện những khuyết tật như rũ mà cũn đồng thời kiểm tra khả năng chịu ỏp lực của mối hàn.
d. Thi nghiệm bằng ỏp lực hơi.
Về cơ bản cũng giống thớ nghiệm kiểm tra bằng ỏp lực nước khi cấu kiện là dụng cụ chứa kiểu kớn (như kết nước, kột dầu đường ống...) thỡ cú thể dựng ỏp lực hơi để kiểm tra.
Khi kiểm tra, ta thụng khớ nộn (ỏp lực khớ nộn lớn hay nhỏ là căn cứ vào yờu cầu coong tỏc của cấu kiện mà quyết định) vào trong dụng cụ chứa bịt kớn và cho nước xà phũng lờn mặt ngoài cỏc mối hàn của dụng cụ chứa đú. Nếu trong mối hàn cú khuyết tật thỡ khớ nộn sẽ theo khe hở đũ sựi ra ngoài, làm sựi bọt xà phũng, giỳp ta phỏt hiện ra thiếu sút của mối hàn.
Chỳ ý: Khi dựng ỏp lực cao để thớ nghiệm phải đề phũng xảy ra tai nạn ở chỗ khuyết tật mối hàn.
e. Kiểm tra bằng tia X.
Do năng lực xuyờn qua cỏc loại vật chất cú khỏc nhau, cho nờn ta dựng tia X để kiểm tra khuyết tật trong mối hàn. Tia X do đốn X trong mỏy phúng tia X phỏt ra.
Khi kiểm tra bằng tia X, để tia X chiếu thẳng vào mối hàn, sau mối hàn cú đặt một chiếc hộp cú đặt phim cảm quang .
Nếu mối hàn cú những lỗ hơi, lẫn xỉ, vết nứt, hàn chưa ngấu...thỡ năng lực của tia X xuyờn qua những chỗ thiếu sút này, sự cảm quang của phim sẽ tương đối lớn. Sau khi trỏng phim hiện rất rừ những thiếu sút trong mối hàn. Phương phỏp kiểm tra bằng tia X do thiết bị dựng đắt tiền, cho nờn dựng cho những cấu kiện quan trọng và những nơi cần thiết.
Tia X do mỏy X phỏt ra chỉ xuyờn qua được những vật hàn bằng thộp cỏc bon thấp cú bề dày khụng quỏ 40mm.
87
Hỡnh 2-60: Thớ nghiệm bằng tia X.
1. Đốn tia X; 2.Tia X; 3.Vật hàn; 4. Hộp cú nắp kớn; 5. Phim cảm quang; 6. Tấm chắn bằng chỡ
f. Kiểm tra bằng tia .
Kiểm tra bằng tia như (Hỡnh 2 -61)
Hỡnh 2-61: Thớ nghiệm bằng tia .
1. Hộp chỡ; 2. Nguyờn tố cú tớnh phúng xạ; 3. Tia ; 4. Vật hàn; 5. Hộp đựng phim; 6. Phim: 7. Tấm chắn bằng chỡ
88
Lợi dụng năng lực phúng xạ của cỏc nguyờn tố cú tớnh phúng xạ như: rađium, urnium hoặc cụban để phúng những tia ( súng của những tia ngắn hớn so với súng của tia X). Nú cú năng lực xuyờn qua rất mạnh, dựng để kiểm tra mối hàn cú độ dày tới 300mm.
Nguồn phỏt sinh ra tia là do nguyờn tố cú tớnh phúng xạ đặt trong hộp bằng chỡ,miệng mở của cửa hộp đối diện với mối hàn cần kiểm tra. Đặc điểm của phương phỏp kiểm tra này là thiết bị đơn giản, nguyờn tố cú tớnh phúng xạ được dựng lõu dài, nhưng thời gian cảm quang của phim tương đối dài.
Ngoai những phương phỏp thường dựng trờn cũn cú phương phỏp kiểm tra bột từ tớnh , súng siờu õm...
89 Thực hành hàn Bài 1: Hàn gúc vị trớ 1F 1. Vật tư – Thiết bị - Dụng cụ. TT Tờn vật tư-Thiết bị - Dụng cụ Quy cỏch Đơn vị Số lg/1nhúm Ghi chỳ
1 Mỏy hàn hồ quang tay 500A AC/DC Bộ 01 2 Ống sấy que hàn 5 kg, Max 2400C Ống 01
3 Mỏy mài cầm tay =100 Chiếc 01
4 Mặt nạ hàn Đội đầu
hoặc cầm tay
Chiếc 4
5 Mỏ lết 300 Chiếc 1
6 Tuốc lơ vớt 4 cạnh Cỏi 1
7 Kỡm rốn Cỏi 1
8 Găng tay Đụi 4
9 Yếm da Cỏi 4
10 Thước kiểm tra mối hàn Thước vạn năng
Chiếc 01
11 Bỳa nguội 500g Chiếc 01
12 Thước lỏ 1000 Chiếc 01 13 Ke vuụng 200 Chiếc 01 14 Thộp tấm 200 x50x6 Tấm 08 200 x 50x8 Tấm 08
90
2. Bản vẽ liờn kết hàn:
Yờu cầu kỹ thuật:
- Mối hàn ăn đều sang hai cạnh
91
3. Quy trỡnh thực hiện.
* Quy trỡnh thực hiện mối hàn gúc chữ T khụng vỏt cạnh vị trớ bằng: TT Nội dung
cụng việc
Dụng cụ
Thiết bị Hỡnh vẽ minh họa Yờu cầu đạt
được
1
Chuẩn bị
- Đọc bản vẽ
Yờu cầu kỹ thuật:
- Kim loại mối hàn bỏm đều hai cạnh - Mối hàn đỳng kớch thước, khụng bị khuyết tật - Nắm được cỏc kớch thước cơ bản - Hiểu được yờu cầu kỹ thuật -Kiểm tra phụi, chuẩn bị mộp hàn Thước lỏ, bỳa tay, mỏy mài cầm tay, bàn trải thộp - Phụi phẳng, thẳng khụng bị pavia, đỳng kớnh thước. - Gúc lắp ghộp bằng 90o
92 - Gỏ đớnh Thiết bị hàn hồ quang tay - Mối đớnh nhỏ gọn, đủ bền, đỳng vị trớ - Chọn chế độ hàn từng lớp hợp lý 2 Tiến hành hàn Thiết bị hàn hồ quang tay - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị - Dao động và gúc độ que từng lớp phải hợp lý
3 Kiểm tra Thước kiểm tra mối hàn
- Phỏt hiện được cỏc khuyết tật của mối hàn
93
4. Cỏc dạng khuyết tật hàn. Nguyờn nhõn- Biện phỏp khắc phục.
TT Tờn Hỡnh vẽ minh họa Nguyờn nhõn Cỏch khắc phục 1 Chỏy cạnh - Dũng điện hàn lớn - Hồ quang dài - Dao động que khụng hợp lý - Giảm cường độ dũng điện - Sử dụng hồ quang ngắn. - Dao động que hàn phự hợp 2 Lẫn xỉ - Do cường độ dũng điện hàn thấp, hồ qung chỏy khụng ổn định - Vệ sinh mộp hàn khụng đạt yờu cầu - Tăng cường độ dũng điện hàn và hàn với hồ quang ngắn - Vệ sinh sạch