I. QUY TRÌNH HÀN
4.Quá trình gia nhiệt và nhiệt độ giữa các lớp hàn
a. Quá trình gia nhiệt
Sự gia nhiệt được yêu cầu khi hàn các mối ghép dày hoặc khi hàn thép hợp kim. ia nhiệt cho các mục đích sau đây:
- Sấy khô hơi m xung quanh vùng được hàn.
- Giảm bớt tốc độ nguội trong khi hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt của kim loại cơ bản. Nó sẽ tạo ra một cấu trúc kim loại mềm d o nhằm tránh hiện tượng nứt.
- Để hydro trong mối hàn khuếch tán một cách vô hại. - Giảm sự co ngót trong mối hàn.
- Cải thiện các đặc tính va đập.
Sự gia nhiệt có thể được thực hiện bởi các ngọn lửa khí hoặc bởi điển trở, sự gia nhiệt cần đồng đều quanh vị trí hàn, thông qua bút thử nhiệt người ta có thể xác định được điều này.
Sự gia nhiệt thay đổi theo loại thép và chiều dày của nó: - Thép Cacbon có chiều dày >20mm thì yêu cầu gia nhiệt - Thép hợp kim yêu cầu gia nhiệt với tất cả các chiều dày - Thép không rỉ yêu cầu gia nhiệt đối với mọi bề dày b. Nhiệt độ giữa các lớp hàn
Nhiệt độ giữa các lớp là nhiệt độ của mối hàn trong vùng giữa lớp này và lớp khác
Nếu nhiệt độ của mối hàn không được kiểm soát có thể dẫn đến kết quả sau đây
CBHD: KS. VŨ VĂN HOAN TRANG SVTT: NGÔ QUỐC VƯỢNG – 10413.53 – LỚP 53CB3 57 (126)
- Kim loại mối hàn có thể trở nên quá nhiệt làm mất đi tính d o dai của nó
- Kim loại mối hàn có thể mất đi tính chống ăn mòn - Kim loại mối hàn có thể xảy ra hiện tượng nứt nóng
Nhiệt độ giữa các lớp hàn không được vượt quá 3000C đối với thép Cacbon và không quá 1500C đối với thép trắng và nhiệt độ giữa các lớp hàn được đo bằng bút thử nhiệt
Quy trình hàn:
- Chu n bị mặt bằng, che chắn khu vực có cấu kiện cần hàn.
- Đánh sạch bề mặt cấu kiện (mài, đánh gỉ hoặc bắn cát, blasting…) nhằm loại bỏ các vểt b n, sơn, dầu mỡ…
- Mài vát mép mối hàn theo đúng quy định, yêu cầu.
- Tiến hành lắp đặt các thiết bị cần thiết ( thiết bị gia nhiệt..) vận chuyển các thiết bị phục vụ công tác hàn.
- Tiến hành công tác hàn.
Các khuyết tật hàn
Các kiểu khuyết tật hàn có thể bắt gặp trong thực tế bao gồm:
a. Không đủ ngấu
Là hiện tượng bề mặt chân mối hàn không được điền đầy.
Nguyên nhân: do khoảng cách giữa các kim loại cơ bản không đảm bảo, tốc độ hàn quá nhanh dẫn đến vật liệu hàn không thể lấp đầy mối hàn.
CBHD: KS. VŨ VĂN HOAN TRANG SVTT: NGÔ QUỐC VƯỢNG – 10413.53 – LỚP 53CB3 58 (126)
Hình 3.21 Mối hàn không đủ ngấu
b. Ngấu quá mức
Đường hàn ngấu quá mức, kim loại cơ bản nóng chảy quá nhiều. Nguyên nhân:
Thời gian để que hàn lâu, tốc độ di chuyển que hàn quá chậm.
Sử dụng dòng điện không đúng với quy trình hàn của loại vật liệu đang hàn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khắc phục: Thổi bay mối hàn tại vị trí khuyết tật và hàn lại.
c. Không đủ nóng chảy
Giữa kim loại cơ bản và kim loại hàn không nóng chảy hoàn toàn, làm giảm khả năng liên kết giữa kim loại hàn và kim loại cơ bản.
Nguyên nhân:
Gia nhiệt không đủ hoặc không gia nhiệt.
Tốc độ hàn quá nhanh.
Khắc phục: Thổi bay mối hàn tại vị trí không đạt yêu cầu sau đó hàn lấp đầy.
d. Nứt dọc
Xuất hiện các vết nứt theo chiều dọc mối hàn. Nguyên nhân:
Do kim loại cơ bản bị chuyển vị trong khi hàn
Gia nhiệt không tốt, mối hàn nguội quá nhanh. Khắc phục: Thổi bay vị trí khuyết tật và hàn lại.
CBHD: KS. VŨ VĂN HOAN TRANG SVTT: NGÔ QUỐC VƯỢNG – 10413.53 – LỚP 53CB3 59 (126)
Hình 3.22 Vết nứt dọc trong mối hàn
e. Nứt ngang
Các vết nứt ngang xuất hiện tại chân mối hàn, trong kim loại hàn.
Nguyên nhân: Gia nhiệt không đảm bảo dẫn đến mối hàn nguội quá nhanh.
Khắc phục: Nếu hiện tượng chỉ x y ra cục bộ tại một số vị trí thì có thể thổi bay mối hàn tại vị trí đó rồi hàn lấp đầy còn nếu nứt nhiều thì phải hàn lại toàn bộ.
CBHD: KS. VŨ VĂN HOAN TRANG SVTT: NGÔ QUỐC VƯỢNG – 10413.53 – LỚP 53CB3 60 (126)
f. Cháy chân bên ngoài
Xuất hiện vết lõm tại mép đường hàn.
Hình 3.24 Cháy chân đường hàn
Nguyên nhân: Do vị trí đặt que hàn.
Khắc phục: Hàn lấp đầy vị trí chân bị cháy
g. Vết lõm hình ống
Hốc lỗ không đều và đáng kể tại chân mối hàn hoặc chỗ tiếp nối, có lỗ hốc ở phía chân của mối hàn.
CBHD: KS. VŨ VĂN HOAN TRANG SVTT: NGÔ QUỐC VƯỢNG – 10413.53 – LỚP 53CB3 61 (126)
h. Oxy hóa
Đường hàn ngấu bị oxy hóa mãnh liệt với sự tróc rỗ kim loại.
Hình 3.26 Đường hàn bị Oxy hóa
Nguyên nhân: Mối hàn tiếp xúc với oxy trong quá trình hàn dẫn đến kim loại bị oxy hóa. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khắc phục:
Thổi bay mối hàn vị trí khuyết tật và hàn lại.
Trong quá trình hàn phải che chắn.
i. Ngậm volfram
Ngậm Vonfram tròn hoặc không đều.
Nguyên nhân: Do vônfram chưa nóng chảy hết. Khắc phục:
Thổi bay vị trí khuyết tật và hàn lại
Kiểm tra kĩ các thiết bị trước khi hàn
j. Ngậm bất cứ các dạng khác và bất cứ các hướng
Ngậm oxy hoặc phi kim loại trong mối hàn. Nguyên nhân:
Không che chắn c n thận khi hàn
Khí trơ bảo vệ trong khi hàn không đủ Khắc phục:
Thổi bay vị trí khuyết tật và hàn lại
CBHD: KS. VŨ VĂN HOAN TRANG SVTT: NGÔ QUỐC VƯỢNG – 10413.53 – LỚP 53CB3 62 (126)
Hình 3.27 Ngậm xỉ trong mối hàn
k. Bắn hồ quang
Các giọt nhỏ kim loại nóng chảy bắn lên kim loại cơ bản hoặc lên mối hàn.
Hình 3.28 Bắn hồ quang.
Nguyên nhân: Trong quá trình hàn giơ que hàn quá cao. Khắc phục: Mài nhẵn bề mặt kim loại cơ bản sau khi hàn.
l. Rỗ khí (≤1mm) và bọt khí (>1mm)
CBHD: KS. VŨ VĂN HOAN TRANG SVTT: NGÔ QUỐC VƯỢNG – 10413.53 – LỚP 53CB3 63 (126)
Hình 3.29 Rỗ khí
Nguyên nhân: Hơi nước còn nhiều trong khu vực hàn do không che chắn c n thận, gia nhiệt chưa tốt.
Khắc phục:
Thổi bay mối hàn vị trí khuyết tật và hàn lại
Che chắn c n thận trong khi hàn, không hàn khi độ m không khí lớn hơn 85% hoặc phải gia nhiệt.
m. Các ống, các lỗ “giun”
Xuất hiện các bọt khí dài, đơn l hoặc phân tán.
CBHD: KS. VŨ VĂN HOAN TRANG SVTT: NGÔ QUỐC VƯỢNG – 10413.53 – LỚP 53CB3 64 (126)
Hình 3.30 Hiện tượng ống, lỗ giun trong mối hàn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lưu ý chung
Khoảng cách giữa các mối ghép và đường hàn
Các đường hàn ngang trên ống (hàn đối đầu) phải cách nhau ít nhất 1m (với ống lớn) hoặc 1D (với ống nhỏ).
Các mối hàn dọc phải cách nhau ít nhất 250mm.
Các miếng tăng cứng phải cách mối hàn dọc ít nhất 150mm.
Các vòng Ring phải cách mối hàn ngang ít nhất 100mm.
Ống nhánh phải cách mối hàn dọc trên ống chính ít nhất là 75mm, nhưng khi không thể bố trí được thì mối hàn dọc được mài nhẵn từ chỗ hàn trong phạm vi 100mm.
Đối với dầm, các mối nối không được bố trí ở vị trí L/8 hoặc L/4 của các ngàm, đối với dầm consol thì các mối nối nên để ở đầu tự do.
Không cắt tại những vị trí có ứng suất cao.
Công tác chuẩn bị trước khi hàn
Trước khi hàn, các mép vát phải được mài nhẵn và sáng. Nếu có vết lõm trên bề mặt vát phải hàn đắp rồi mài lại.
CBHD: KS. VŨ VĂN HOAN TRANG SVTT: NGÔ QUỐC VƯỢNG – 10413.53 – LỚP 53CB3 65 (126)
Làm sạch sơn, dầu mỡ và các chất b n khác trước khi hàn.
Khi hàn đối đầu các vật liệu có chiều dày chênh lệch lớn thì phải vát bên dày hơn theo tỉ lệ ¼.
Kỹ thuật hàn
Chỉ được mồi hồ quang trên mép vát mối hàn, không mồi hồ quang ở ngoài mối hàn. Khi hàn các tấm phụ lên kết cấu chịu lực chính thì phải mồi hồ quang ở phần tấm phụ.
Sau mỗi đường hàn, xỉ phải được làm sạch khỏi bề mặt đường hàn bằng búa gõ xỉ.
Phải tiến hành gia nhiệt trong suốt quá trình hàn.
Phải che chắn mối hàn khỏi ảnh hưởng của mưa gió hoặc khi hàn có dùng khí bảo vệ.
Kiểm tra mối hàn
Có hai phương pháp kiểm tra mối hàn là kiểm tra phá hủy và kiểm tra không phá hủy. Đối với mỗi dự án, khi nhận vật liệu cần lấy mẫu, hàn và kiểm tra phá hủy (kéo, nén, uốn…) cho từng loại vật liệu, sau đó đưa ra quy trình hàn riêng cho từng loại vật liệu khác nhau. Còn khi thi công trên công trường, sau khi hàn dùng phương pháp kiểm tra không phá hủy.
Kiểm tra không phá huỷ (Non-Destructive Testing-NDT) bao gồm các phương pháp dùng để thử nghiệm, kiểm tra, đánh giá và chu n đoán kỹ thuật các sản ph m, công trình công nghiệp mà không làm tổn hại đến khả năng sử dụng của chúng. Sau khi kiểm tra không phá huỷ, đối tượng kiểm tra không hề bị thay đổi về hình dạng, kích thước, các tính chất cơ- lí -hoá và vẫn có thể dùng được theo các mục đich thiết kế ban đầu.
NDT được dùng rộng rãi trong hầu hết các ngành công nghiệp, đặc biệt là trong các ngành công nghiệp dầu khí, cơ khí, hàng không, năng lượng (nhiệt điện, thuỷ điện, hạt nhân), đóng tàu, công nghiệp hoá chất và chế biến thực ph m. Trong ngành dầu khí NDT dùng để kiểm tra chất lượng, độ an toàn và toàn vẹn của các đường ống dẫn dầu, bồn chứa, dàn khoan, hệ thống ống dẫn và bình áp lực của nhà máy lọc dầu, nhà máy khí hoá lỏng v.v.
Hiện tại Công ty PTSC M&C đang áp dụng các phương pháp kiểm tra không phá hủy sau: phương pháp kiểm tra bằng mắt (Visual test - VT), phương pháp bột
CBHD: KS. VŨ VĂN HOAN TRANG SVTT: NGÔ QUỐC VƯỢNG – 10413.53 – LỚP 53CB3 66 (126)
từ (Magnetic particle test – MT), phương pháp chụp ảnh phóng xạ (Radiographic test – RT) và phương pháp siêu âm (Ultrasonic test – UT).