Giáo trình Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn quy trình hàn theo tiêu chuẩn quốc tế (Nghề: Hàn - Trung cấp) - Trường CĐ Công nghiệp Hải Phòng

Chia sẻ: Cuchoami2510 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:61

Thêm vào BST

Báo xấu

55
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình giới thiệu cơ sở lý thuyết và kỹ thuật thực hiện một số phương pháp kiểm tra và đánh giá chất lượng mối hàn đang sử dụng phổ biến trong thực tế. Phần Quy trình hàn sẽ giúp người học có thể đọc, hiểu được nội dung của quy trình hàn và Báo cáo quy trình hàn. Cuối mỗi bài học có phần câu hỏi ôn tập giúp người học củng cố lại những nội dung chính của bài. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn quy trình hàn theo tiêu chuẩn quốc tế (Nghề: Hàn - Trung cấp) - Trường CĐ Công nghiệp Hải Phòng

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP HẢI PHÒNG GIÁO TRÌNH KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN QUY TRÌNH HÀN THEO TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Hải Phòng, năm 2019
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Giáo trình “Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn - Quy trình hàn” do chúng tôi biên soạn là tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1
LỜI GIỚI THIỆU Thực hiện chỉ đạo của Ban Giám hiệu Nhà trường về việc biên soạn, chỉnh sửa chương trình, giáo trình theo Luật Giáo dục nghề nghiệp năm 2014 và Thông tư hướng dẫn thực hiện số: 03/2017/TT-BLĐTBXH. Khoa Cơ khí đã tiến hành biên soạn lại toàn bộ chương trình và giáo trình môn học, mô đun của các nghề Hàn; Cắt gọt kim loại, Nguội sửa chữa máy công cụ và Nguội lắp ráp cơ khí. Giáo trình “Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn - Quy trình hàn” được biên soạn nhằm phục vụ cho công tác giảng dạy và học tập nghề hàn trình độ Cao đẳng hoặc dùng làm nguồn tài liệu tham khảo cho những người làm việc trong lĩnh vực liên quan. Nội dung chính của giáo trình là nghiên cứu các dạng khuyết tật thường gặp của mối hàn, phân tích các nguyên nhân gây ra các khuyết tật đó và đưa ra các biện pháp phòng tránh cũng như khắc phục hợp lý. Giáo trình cũng giới thiệu cơ sở lý thuyết và kỹ thuật thực hiện một số phương pháp kiểm tra và đánh giá chất lượng mối hàn đang sử dụng phổ biến trong thực tế. Phần Quy trình hàn sẽ giúp người học có thể đọc, hiểu được nội dung của quy trình hàn và Báo cáo quy trình hàn. Cuối mỗi bài học có phần câu hỏi ôn tập giúp người học củng cố lại những nội dung chính của bài. Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình biên soạn, song chắc chắn không thể tránh được những thiếu sót. Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của bạn đọc để giáo trình xuất bản lần sau được hoàn thiện hơn. . Hải Phòng, ngày tháng năm 2019 Tổ bộ môn 2
MỤC LỤC Tuyên bố bản quyền ........................................................................................ 1 Lời giới thiệu ................................................................................................... 3 Mục lục ............................................................................................................ 4 Bài 1: Khái niệm chung về chất lượng hàn ..................................................... 7 và các dạng khuyết tật hàn .............................................................................. 7 Khái niệm chung về chất lượng hàn........................................................ 7 Các dạng khuyết tật hàn ........................................................................ 10 Câu hỏi ôn tập................................................................................................ 18 Bài 2: phương pháp kiểm tra không phá hủy (KTKPH) .............................. 19 Khái niệm về phương pháp KTKPH ..................................................... 19 Một số phương pháp KTKPH sử dụng trong kiểm tra kết cấu hàn...... 20 Câu hỏi ôn tập................................................................................................ 41 Bài 3: phương pháp kiểm tra phá hủy (KTPH) ............................................ 42 Khái niệm, đặc điểm và phân loại các phương pháp KTKPH .............. 42 Một số phương pháp kiểm tra phá hủy.................................................. 43 Câu hỏi ôn tập................................................................................................ 49 Bài 4: Quy trình hàn ..................................................................................... 50 Giới thiệu chung về Quy trình hàn ........................................................ 50 Giới thiệu về báo cáo quy trình hàn ...................................................... 52 Hướng dẫn đọc Quy trình hàn và báo cáo quy trình hàn ...................... 54 Câu hỏi ôn tập................................................................................................ 58 Tài liệu tham khảo ......................................................................................... 59 3
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học: Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn - Quy trình hàn (KTĐGCLMH - QTH) Mã môn học: MH22 Vị trí, tính chất và ý nghĩa và vai trò của môn học: Vị trí: Môn học này được bố trí sau khi học xong các mô đun chuyên nghề từ MĐ13 đến MĐ19. Tính chất: Là môn học chuyên nghề bắt buộc Ý nghĩa và vai trò của môn học: Môn học KTĐGCLMH - QTH giúp người học xác định được các dạng khuyết tật hàn và các nguyên nhân gây ra khuyết tật và các biện pháp để phòng tránh các dạng khuyết tật đó trong quá trình hàn. Đồng thời môn học cũng hướng dẫn người học thực hiện các phương phương pháp kiểm tra, đánh giá chất lượng mối hàn đang được sử dụng phổ biến hiện nay. Ngoài ra người học hiểu rõ ý nghĩa và đọc được các quy trình hàn và báo cáo quy trình hàn đơn giản. Môn học là cơ sở để người học có thể tự đánh giá được chất lượng mối hàn của mình trong quá trình học tập. Từ đó, đưa ra biện pháp điều chỉnh quá trình hàn phù hợp để có thể thực hiện được mối hàn đạt chất lượng theo các tiêu chuẩn đang được áp dụng thực tế hiện nay. Mục tiêu môn học:  Kiến thức: Nêu được khái niệm chung về chất lượng hàn và giải thích được sự ảnh hưởng của chất lượng hàn đến độ bền của kết cấu hàn; Nêu được khái niệm, phân loại của khuyết tật hàn và phân tích được nguyên nhân gây ra khuyết tật hàn; Nêu được các tiêu chí đánh giá chất lượng mối hàn Nêu được khái niệm và phân loại phương pháp kiểm tra không phá hủy. Trình bày được nguyên lý và phạm vi ứng của các phương pháp không phá hủy; Nêu được khái niệm và phân loại phương pháp kiểm tra phá hủy. Trình bày được nguyên lý và phạm vi ứng của các phương pháp phá hủy; Trình bày được khái niệm về quy trình hàn, báo cáo quy trình hàn và các nội dung cơ bản của quy trình hàn và báo cáo quy trình hàn  Kỹ năng Nhận biết được các dạng khuyết tật hàn và đưa ra được các biện pháp khắc phục. Sử dụng thành thạo một số dụng cụ đo kiểm kích thước mối hàn Vận dụng thành thạo mốt số phương pháp kiểm tra mối hàn thông dụng để đánh giá chất lượng mối hàn Đánh giá đúng chất lượng mối hàn theo yêu cầu  Năng lực tự chủ và trách nhiệm Tự giác trong quá trình học tập, có tinh thần tương trợ giúp đỡ bạn bè Tuân thủ các quy định, quy phạm trong tiêu chuẩn kiểm tra. Chấp hành tốt các quy định về ATLĐ trong quá trình kiểm tra chất lượng mối hàn. 4
Nội dung môn học: Thời gian (giờ) Số Tên các bài trong môn học Tổng Kiểm TT Lý thuyết Thực hành số tra 1 Bai 1: Khái niệm chung về chất lượng hàn 10 12 0 0 và các dạng khuyết tật hàn 2 Bài 2: Các phương pháp kiểm tra không 18 17 0 1 phá hủy 3 Bài 3: Phương pháp kiểm tra phá hủy 5 5 0 4 Bài 4: Quy trình hàn 10 9 1 Kiểm tra kết thúc môn học 2 2 Cộng 45 41 0 4 5
BÀI 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHẤT LƯỢNG HÀN VÀ CÁC DẠNG KHUYẾT TẬT HÀN Mã bài: MH 20-01 Giới thiệu: Chất lượng sản phẩm hàn là một trong những tiêu chí để đánh giá tuổi thọ của sản phẩm hàn đồng thời là cơ sở để xây dựng một quy trình chế tạo sản phẩm hợp lý. Do đó việc nắm rõ các khái niệm cơ bản về chất lượng hàn và xác định được các dạng khuyết tật hàn, tìm ra được nguyên nhân và đưa biện pháp khắc phục các dạng khuyết tật đó, từ đó người học có thể đưa ra được phương án chế tạo sản phẩm hàn hợp lý nhất để cho ra đời những sản phẩm hàn đạt chất lượng cao. Mục tiêu Sau bài học này người học có khả năng: Nêu được khái niệm và ý nghĩa của chất lượng sản phẩm trong đời sống, kinh tế xã hội; Nêu được khái niệm về chất lượng hàn và các yếu tố cấu thành nên chất lượng của sản phẩm hàn; Trình bày được các yêu cầu để đảm bảo chất lượng cho sản phẩm hàn; Trình bày được khái niệm về khuyết tật hàn; Phân loại được các dạng khuyết tật hàn; Nêu được các nguyên nhân và biệt pháp khắc phục các dạng khuyết tật hàn; Trình bày được các tiêu chí đánh giá mối hàn theo tiêu chuẩn; Rèn luyện kỹ năng quan sát, phân tích, tổng hợp; Tự giác trong quá trình học tập. Nội dung chính: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHẤT LƯỢNG HÀN 1.1. Khái niệm về chất lượng Trong nền sản xuất mang tính cạnh tranh khốc liệt như hiện nay, nâng cao chất lượng sản phẩm là một trong những nhiệm vụ quan trọng kinh tế và xã hội quan trọng nhất. ISO 9000 đưa ra định nghĩa về chất lượng theo quan điểm chính thống: Chất lượng là mức độ mà qua đó tập hợp các đặc tính cố hữu được giải quyết Còn theo GOST 15467-70: Chất lượng của sản phẩm là toàn bộ các đặc tính quy định khả năng làm việc phù hợp với những yêu cầu xác định tương ứng với công dụng của nó. Thuật ngữ “chất lượng” không nên dùng như một thuật ngữ đơn lẻ để biểu thị mức độ tuyệt vời với ý nghĩa so sánh về mặt đánh giá kỹ thuật. Khi nhận xét về chất lượng nên dùng thêm các từ bổ trợ. Ví dụ: chất lượng tương đối; mức chất lượng; đo chất lượng. Tuổi thọ của sản phẩm phụ thuộc vào thời gian làm việc, mức độ chịu tải cũng như các điều kiện sử dụng khác kể cả khả năng bảo quản và sửa chữa sản phẩm. Do đó không nên quan niệm sản phẩm có chất lượng càng cao là càng tốt. Người ta đánh 6
giá chất lượng theo yêu cầu thực tế sử dụng. Điều kiện sử dụng chứa đựng hai yếu tố cơ bản là độ tin cậy và tính làm việc liên tục Độ tin cậy: khả năng của sản phẩm làm việc trong khoảng thời gian dài đã định, chịu tải trọng có thể liên tục hoặc gián đoạn mà không bị phá hủy. Tính làm việc liên tục: tính chất của sản phẩm giữ được khả năng làm việc trong thời hạn đã định mà không phải dừng lại bắt buộc. Trong các kết cấu hàn, chỉ tiêu chất lượng xét trong một phạm vi bao gồm: Cơ tính, độ bền Thành phần hóa học, lý tính Độ tin cậy, khả năng làm việc khi có khuyết tật Mỹ thuật Tính kinh tế 1.2. Chất lượng trong sản xuất hàn 1.2.1. Kiểm tra chất lượng Kiểm tra chất lượng (QC) là quá trình kiểm tra từng nguyên công của quá trình sản xuất để chế tạo ra một sản phẩm có chất lượng. Nói cách khác kiểm tra chất lượng là áp dụng những kỹ thuật duy trì được chất lượng sản phẩm thỏa mãn được nhu cầu đã cho. Khái niệm của việc kiểm tra chất lượng toàn diện được định nghĩa như là một hệ thống để xác định đặc tính kỹ thuật, kiểm tra và thống nhất các hoạt động sản xuất của các công ty chế tạo sản phẩm làm cho khách hàng thỏa mãn. 1.2.2. Đảm bảo chất lượng Đảm bảo chất lượng (QA) là thực hiện các công việc đã được lập kế hoạch và tác động có hệ thống cần thiết nhằm đảm bảo rằng sản phẩm đạt tới mức chất lượng tối ưu và nó sẽ hoạt động tốt với độ tin cậy vừa đủ. Chất lượng nhận được sau khi hàn chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố và được thể hiện qua các giai đoạn sau: Hình 1.1: Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng  Thiết kế: Lựa chọn các kết cấu và công nghệ gá lắp - hàn; chọn vật liệu, các khuyết tật cho phép; chọn phương pháp kiểm tra các khuyết tật thích hợp v.v...  Nguồn nhân lực và thiết bị: Kiểm tra trang thiết bị; kiểm tra và phê chuẩn thợ hàn, điều phối viên hàn v.v... 7
 Sản xuất: Chuẩn bị công nghệ sản xuất, chế độ hàn – tiến hành kiểm tra các điều kiện và chất lượng gá đặt; sự chuẩn bị và bảo quản vật liệu ban đầu; tiến hành hàn thử..  Kiểm tra chất lượng liên kết và chất lượng sản phẩm bằng các phương pháp kiểm tra phù hợp như: kiểm tra bằng mắt, kiểm tra cơ tính … Theo các tiêu chuẩn ISO 14731; ISO 3834, để đảm bảo chất lượng hàn cần phải có các nguyên công (hoạt động) thích hợp sau (Bảng 1.1): Bảng 1.1: Các hoạt động liên quan đến hàn cần được quan tâm TT Các nguyên công (hoạt động) 1 Xem xét lại hợp đồng − Khả năng hàn và các hoạt động liên kết của cơ sở hàn 2 Kiểm tra lại thiết kế − Các tiêu chuẩn hàn thich hợp − Định vị liên kết theo yêu cầu thiết kế − Tiến hành hàn, thanh tra và kiểm tra − Tao mối hàn chính xác − Chất lượng và yêu cầu chấp nhận với mối hàn. 3 Vật liệu 3.1 Vật liệu cơ bản − Tính hàn của vật liệu cơ bản − Bất cứ yêu cầu bổ sung về tính chất vật liệu mua bao gồm chứng nhận xuất xứ. − Phân loại, bảo quản, thủ tục bàn giao vật liệu cơ bản − Theo dõi các đặc điểm 3.2 Vật liệu hàn − Khả năng tương thích − Điều kiện cung cấp − Bất cứ yêu cầu bổ sung về tính chất vật liệu mua bao gồm chứng nhận xuất xứ. − Phân loại, bảo quản, thủ tục bàn giao vật liệu hàn 4 Hợp đồng phụ − Có thể ký hợp đồng phụ với các đối tác khác 5 Kế hoạch sản xuất − Lập bản thông số quy trình hàn (WPS) và phê chuẩn (WPAR) − Hướng dẫn công việc − Đồ gá hàn − Kiểm tra, phê chuẩn thợ hàn còn thời hạn với chưng chỉ thích hợp − Hàn và thứ tự lắp các kết cấu − Các yêu cầu kiểm tra hàn − Các yêu cầu thanh tra hàn − Điều kiện môi trường − Sức khỏe và an toàn 6 Thiết bị − Các thiết bị thích hợp với các nguyên công hàn. − Cung cấp các thiết bị phụ trợ 7 Các nguyên công hàn 7.1 Các hoạt động chuẩn bị − Đưa ra bản hướng dẫn công việc − Chuẩn bị liên kết, làm sạch, căn chỉnh − Chuẩn bị kiểm tra sản xuất hàn − Bố trí hợp lý vùng làm việc kể cả khía cạnh môi trường. 8
7.2 HÀN − Giao nhiệm vụ và hướng dẫn thợ hàn − Sử dụng thiết bị và phụ tùng − Vật liệu hàn và vật liệu bổ sung − Hàn đính − Áp dụng các thông số vào quá trình hàn − Kiểm tra các bước trung gian − Phương pháp xử lý nhiệt trước và sau khi hàn − Trình tự hàn − Xử lý sau hàn 8 Kiểm tra 8.1 Quan sát ngoại dạng − Mối hàn toàn vẹn − Kích thước hàn − Hình dạng, kích thước và dung sai của các phần tử hàn − Sự cân đối hài hòa về mĩ thuật của liên kết 8.2 Kiểm tra phá hủy và không phá hủy − Áp dụng các phương pháp kiểm tra phá hủy và không phá hủy − Các kiểm tra đặc biệt 9 Chấp nhận chất lượng hàn − Đánh giá kết quả thanh tra và kiểm tra. − Sửa mối hàn − Đánh giá lại mối hàn sau khi sửa − Căn chỉnh 10 Tài liệu/ biên bản − Chuẩn bị và thực hiện các số liệu cần thiết có ghi chép đầy đủ (kể cả các hoạt động của hợp đồng phụ) Trong quá trình đảm bảo chất lượng hàn, phương pháp luận “Plan- Do- Check- Act” cũng có thể được ứng dụng. Nó được mô tả: Plan: Thiết lập mục tiêu và xử lý cần thiết để chuyển giao kết quả phù hợp với yêu cầu của khách hàng và chính sách của đơn vị sản xuất. Do: Thực hiện đầy đủ các quá trình đã đề ra. Check: Giám sát, đánh giá các quá trình và sản phẩm dựa vào các chính sách, mục tiêu và yêu cầu đối với sản phẩm, sau đó báo cáo kết quả. Act: Nắm vững các hoạt động để tiếp tục nâng cao việc thực hiện quá trình. CÁC DẠNG KHUYẾT TẬT HÀN 2.1. Khái niệm về khuyết tật hàn Theo ISO 6520-1 và TCVN 6115-1:2005 thì khuyết tật hàn có khái niệm như sau: Khuyết tật là bất k sự sai lệch nào đó của mối hàn thực tế so với mối hàn tiêu chuẩn. Khuyết tật không cho phép là sai lệch không cho phép của mối hàn thực tế so với mối hàn tiêu chuẩn. 2.2. Phân loại các dạng khuyết tật Trong sản xuất hàn, thường chia khuyết tật ra thành khuyết tật chuẩn bị và gá lắp vật hàn trước khi hàn với khuyết tật xảy ra trong khi hàn. Khuyết tật hàn có thể 9
là bên ngoài hoặc trên bề mặt và bên trong. Theo ISO 6520-1 chia khuyết tật hàn thành 6 nhóm như sau: 2.2.1. Nhóm 1: Nứt (Ký hiệu: 100) Khái niệm: Nứt là khuyết tật hình thành do vết gãy cục bộ ở trạng thái rắn, có thể do ảnh hưởng cuả quá trình nguội mối hàn hoặc do ứng suất. Nứt là một loại khuyết tật nguy hiểm vì nó gây tập trung ứng suất dễ dẫn đến phá gẫy liên kết. Hình 1.2: Một số vết nứt điển hình a) Nứt dọc theo mối hàn; b) Nứt ngang từ vùng kim loại cơ bản sang vùng kim loại mối hàn; c) Nứt ở vùng ảnh hưởng nhiệt; d) Nứt hình sao ở hõm co mối hàn Phân loại Phân loại theo hình dạng Phân loại theo vị trí nứt Phân loại theo bản chất Nứt dọc (101) Vùng ảnh hưởng Nứt nóng Nứt ngang (102) nhiệt Nứt nguội Nứt tia (hình sao) Vùng nóng chảy Nứt tầng (103) Kim loại cơ bản Nứt do ram mối Nứt hõm cuối (104) hàn Nứt thành nhóm (105) Nứt phân nhánh (106) Nguyên nhân: Co ngót và sự biến đổi tổ chức hay thay dổi thể tích khi kim loại chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái đặc. Nhiệt độ phân bố không đều khi nung nóng và làm nguội vật hàn. Hàn chi tiết từ thép hợp kim kết cấu có biên dạng phức tạp. Tốc độ nguội nhanh khi hàn các lọai thép được tôi ngoài không khí. Tiến hành hàn ở nhiệt độ thấp, giảm tính dẻo của kim loại. Kim loại cơ bản và kim loại bổ sung chứa nhiều phôtpho, lưu hu nh. Vật liệu bổ sung hoặc vật liệu trợ giúp bị ẩm 2.2.2. Nhóm 2: Rỗ khí (Ký hiệu: 200) Khái niệm: Rỗ khí là hiện tượng trong mối hàn có khoảng không nhỏ chứa khí. Rỗ khí có thể nằm bên trong mối hàn hoặc trên bề mặt mối hàn Các bọt khí xuất hiện do các phản ứng sinh khí trong khối kim loại và khi kim loại đông đặc nhanh đã “giam” các bọt khí lại. Khi hàn thép nguồn sinh khí chủ yếu là do phản ứng cháy giữa cacbon với oxy trong vùng hàn tạo ra khí CO không hòa tan trong kim loại. Rỗ làm giảm độ bền và độ mịn chặt của mối hàn dẫn đến giảm độ bền của kết cấu hàn 10
Hình 1.3. Một số dạng rỗ khí a) Rỗ hõm cuối; b) Rỗ tổ sâu; c) Bọt khí, rỗ cụm Phân loại Bọc khí (201): Rỗ co ng t (202): Co ng t tế vi (203): Bọt khí, rỗ bọt Khe co ngót (giữa các Co tế vi dạng nhánh (2011) nhánh cây) 2021 (2031) Bọt khí phân bố đều Rỗ co cuối cạnh (2024) Co tế vi dạng xuyên (2012) Hõm co cuối mối hàn hạt (2032) Rỗ tập trung, rỗ (2025) cụm (2013) Rỗ chuỗi (2014) Rãnh khí (2015) Rỗ tổ sâu (2016) Rỗ bề mặt (2017) Nguyên nhân: Hàm lượng cacbon trong kim loại cơ bản và kim loại bổ sung cao; Ðộ ẩm cao ở điện cực, thuốc hàn hoặc khí hậu; Bão hòa CO hoặc H2 vào kim loại mối hàn; Bề mặt mép hàn bị bẩn, chưa làm sạch gỉ, sơn, dầu mỡ ...; Tốc độ hàn lớn, vùng hàn nguội nhanh; Rỗ cũng có thể được hình thành trong quá trình co ngót khi đông đặc; Không đủ chất khử oxi trong vật liệu hàn; Lưu lượng khí bảo vệ quá lớn gây chảy rối hút không khí vào vùng hàn hoặc khí bảo vệ quá ít không đủ khả năng bảo vệ vùng hàn. 2.2.3. Nhóm 3: Lẫn tạp chất rắn (Ký hiệu: 300) Khái niệm: Là hiện tượng tạp chất rắn bị giữ lại trong kim loại mối hàn hoặc giữa kim loại mối hàn và kim loại cơ bản. Các tạp chất rắn ở đây có thể là xỉ hàn hoặc kim loại khác. Hình 1.4. Lẫn xỉ giữa các lớp hàn Trong những điều kiện nhất định như quá trình nung nóng và làm nguội, hệ số giản nở vì nhiệt của kim loại mối hàn và các tạp chất rắn có trong mối hàn khác nhau. Nên các tạp chất rắn có trong mối hàn sẽ gây ra nứt mối hàn. 11
Phân loại Lẫn xỉ hàn, thuốc hàn, oxit: Lẫn m u kim loại: Phân bố tuyến tính Wonfram Biệt lập Đồng Phân bố theo cụm Kim loại khác Nguyên nhân: Dòng điện hàn quá nhỏ nên không đủ nhiệt lượng làm cho tính lưu động của bể hàn bị hạn chế. Bề mặt mối hàn bẩn có gỉ, dầu mỡ, sơn. Làm sạch xỉ sau mỗi luợt hàn không tốt. Vũng hàn nguội nhanh. Xỉ chắc khó nóng chảy. Thuốc bọc que hàn không tốt Chế độ hàn không hợp lý Tay nghề thợ hàn không cao... 2.2.4. Nhóm 4: Không ngấu và không thấu (Ký hiệu: 400) Khái niệm: Là sự không liên kết về mặt luyện kim (không nung chảy) giữa kim loại mối hàn và kim loại cơ bản hoặc giữa các đường hàn liên tiếp với nhau. Không ngấu và không thấu là một trong những khuyết tật nguy hiểm nhất, nó làm giảm khả năng chịu tải của liên kết đặc biệt khi chịu tải trọng rung động hay va đập. Hình 1.5. Không ngấu và không thấu trong mối hàn giáp mối và mối hàn góc a) Tại giao diện (tiếp xúc giữa kim loại mối hàn và kim loại cơ bản) b) Giữa các lớp hàn (đường hàn); c) Chân mối hàn (không thấu); d) Trong góc mối hàn Phân loại Không ngấu Không thấu Không ngấu giữa các đường hàn Không thấu liên kết (402) (4012): 1 Thấu chân không đủ (Không thấu Không ngấu mặt bên (4011): 2 đáy) (4021) Không ngấu hết ở chân mối hàn (đáy) (4013). Nguyên nhân:  Mối hàn không ngấu: Khe hở và góc vát nhỏ khiến cho kim loại cơ bản khó nóng chảy; 12
Làm sạch gỉ, sơn, dầu mỡ và các chất bẩn khác không được tốt; Phân tán hoặc thổi lệch hồ quang duới ảnh hưởng của từ trường, nhất là khi hàn bằng dòng điện một chiều, cột hồ quang hướng vào một chỗ nhưng kim loại lỏng lại chảy ở chỗ khác; Thuốc hàn bị kẹt vào khe hở giữa các mép có vát hoặc không vát; Không làm sạch xỉ hàn sau mỗi lớp hàn khi hàn nhiều lớp; Vật liệu cơ bản không phù hợp với vật liệu hàn; Thiết bị hàn không thỏa mãn: cường độ và diện áp hồ quang dao động trong khi hàn; Bậc thợ hàn thấp.  Mối hàn không thấu: Mặt đáy quá lớn, khe hở đáy nhỏ không đủ để dũi mặt sau tới phần mối hàn; Cường độ dòng diện nhỏ, điện cực quá lớn làm mật độ dòng thấp; Tốc độ hàn nhanh, hàn đứng từ trên xuống, vát mép không thích hợp; Ðộ tự cảm quá cao khi hàn MAG ngắn mạch, kim loại chảy tràn về truớc hồ quang. 2.2.5. Nhóm 5: Sai lệch hình dạng và kích thước (Ký hiệu: 500) Khái niệm:Là kích thước của mối hàn không đúng với kích thước mối hàn chuẩn Khuyết tật sai lệch hình dáng và kích thước sẽ thay đổi đến tiết diện mặt cắt của mối hàn nên ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của kết cấu. Hình 1. : Một số dạng khuyết tật sai lệch hình dạng kích thước a) Cháy cạnh; b) Chảy xệ (chảy tràn); c) Lõm đáy; d) Lệch cạnh; e) Lõm bề mặt và lồi quá mức Phân loại: Sai lệch hình dạng Sai lệch kích thước Cháy cạnh (cháy mép) (501) Chiều rộng không đều Lồi quá mức (503) Lõm đáy (515) Chảy tràn (506) Cháy thủng (510) Lệch mép (tuyến tính) Lệch góc 508 Không điền đầy rãnh hàn 511 13
Nguyên nhân: Tùy phương pháp hàn mà có thể gây ra các dạng khuyết tật trên. Tuy nhiên nguyên nhân gây ra các khuyết tật trên báo gồm: Chọn cường độ dòng điện không phù hợp Tốc độ hàn không phù hợp Dao động que hàn và góc độ que hàn sai Chuẩn bị mép hàn không tốt Kinh nghiệm của người thợ chưa tốt 2.2.6. Nhóm 6: Các loại khuyết tật khác (Ký hiệu: 600) Khái niệm: Là những khuyết tật sinh ra trong quá trình hàn mà không thuộc năm nhóm khuyết tật trên. Tùy yêu cầu về chất lượng mối hàn của kết cấu mà đánh giá các khuyết tật này có thể ảnh hưởng đến chất lượng của kết cấu hàn hay không. Phân loại: Vết hồ quang 601 Bắn tóe kim loại hàn 602 Rách bề mặt 603 Vết mài 604 Vết sứt (do đục) 605 Mài hụt kích thước 606 2.3. Đánh giá khuyết tật mối hàn 2.3.1. Các tiêu chuẩn chấp nhận Khuyết tật mối hàn có thể làm giảm nghiêm trọng tính toàn vẹn của kết cấu hàn. Do đó trước khi đưa liên kết hàn vào vận hành, cần dùng kỹ thuật kiểm tra không phá hủy để xác định khuyết tật đó, đánh giá mức độ của chúng và có những giải pháp nhằm tránh chúng bị tái diễn. Việc chấp nhận kích thước và loại của khuyết tật đối với kết cấu cụ thể thường được ghi trong tiêu chuẩn chấp nhận và thường được đưa vào các tiêu chuẩn, quy phạm ứng dụng. Mọi tiêu chuẩn chấp nhận khuyết tật mối hàn đều coi nứt là khuyết tật không cho phép. Tuy nhiên, trong một số trường hợp đặc biệt, khi có thỏa thuận giữa các bên liên quan, có thể chấp nhận nứt tồn tại, nếu có thể chứng tỏ rõ ràng rằng kết cấu sẽ không bị hỏng do vết nứt đó (cần tính toán theo phương pháp cơ học phá hủy và đo kiểm tra). Mức độ chấp nhận khuyết tật thay đổi tùy theo loại ứng dụng, và trong hầu hết trường hợp, thay đổi khi dùng các tiêu chuẩn khác nhau trong cùng một ứng dụng. Vì vậy, điều quan trọng là sử dụng những tiêu chuẩn, quy phạm ứng dụng đã được nhắc đến trong hợp đồng. Một khi khuyết tật được coi là khuyết tật không cho phép, chúng phải được loại bỏ. Nếu là khuyết tật bề mặt, trước hết cần xem xét xem đó có phải là loại đủ nông để có thể dùng hàn lại được hay không. 14
Nếu khuyết tật quá sâu, nó cần phải được sửa và hàn đắp để bảo đảm chiều dày thiết kế tối thiểu của mối hàn. Hàn đắp sửa chữa khuyết tật bề mặt đòi hỏi có quy trình hàn đã được phê chuẩn. Mức độ khắt khe của quy trình hàn này tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể. Việc thanh tra và kiểm tra khi phê chuẩn là cần thiết, phù hợp với tiêu chuẩn ứng dụng cụ thể đó. 2.3.2. Một số giới hạn khuyết tật thường gặp (trích dẫn từ tiêu chuẩn ISO 5817) Tiêu chuẩn này quy định các mức chất lượng về khuyết tật ở các liên kết hàn nóng chảy đối với tất cả các loại thép, niken, titan và các hợp kim của chúng. Tiêu chuẩn này áp dụng cho các vật liệu có chiều dày lớn hơn 0,5 mm Có ba mức chất lượng được quy định để áp dụng được ký hiệu bởi các chữ cái B, C và D. Mức chất lượng B tương ứng với các yêu cầu cao nhất ở mối hàn hoàn thiện. Mức C tương ứng với các yêu cầu ở mức trung bình đối với mối hàn hoàn thiện. Mức D tương ững với các yêu cầu tối thiểu của mối hàn hoàn thiện. Trong thực tế khi đánh giá chất lượng mối hàn theo mức B, C hay D thì căn cứ theo yêu cầu sử dụng của sản phẩm để lựa chọn mức chất lượng cho phù hợp.  Các ký hiệu được sử dụng trong bảng giới hạn khuyết tật a: Kích thước danh nghĩa của độ dày mối hàn góc b: Chiều rộng gia cường mối hàn d: Đường kính lỗ rỗ h: Chiều cao hoặc chiều rộng của khuyết tật l: Chiều dài của khuyết tật theo chiều dọc mối hàn s: Chiều dày danh nghĩa của mối hàn giáp mép t: Chiều dày thành ống hoặc tấm z: Chiều dài cạnh của mối hàn góc Khái niệm về khuyết tật ngắn: Một hay nhiều khuyết tật có tổng chiều dài không lớn hơn 25mm trên mỗi 100mm chiều dài của mối hàn hoặc cao nhất là 25% chiều dài của mối hàn đối với mối hàn ngắn hơn 100mm, phạm vi áp dụng cho phần lớn các khuyết tật. Bảng 1.2: Giới hạn các khuyết tật Mã số Giá trị giới hạn khuyết tật đối với Số theo Tên gọi t mức chất lượng thứ Ghi chú TCVN khuyết tật mm tự D C B 6115-1 1. Các khuyết tật bề mặt Không cho Không cho Không cho 1.1 100 Nứt ≥ 0,5 phép phép phép 0,5 Không cho Không cho Hõm co h ≤ 0,2t đến 3 phép phép 1.4 2025 cuối mối h ≤ 0,2t h ≤ 0,1t Không cho hàn >3 phép max=2mm max=1mm 15
Hàn không chảy ngấu (Nóng Không cho Không cho Không cho 1.5 401 ≥ 0,5 chảy phép phép phép không hoàn toàn) Hàn thấu Khuyết tật ngắn Không cho Không cho 1.6 4021 chân ≥ 0,5 h ≤ 0,2t phép phép không đủ max=2mm Khuyết tật Khuyết tật 0,5 Không cho ngắn ngắn Cháy cạnh đến 3 h ≤ 0,2t h ≤ 0,1t phép liên tục 5011 1.7 5012 h ≤ 0,2t h ≤ 0,1t h ≤ 0,05t Cháy cạnh >3 đứt quãng max=1mm max=0,5mm max=0,5mm h≤ Khuyết tật 0,5 Không cho 0,2mm+0,1t ngắn Cháy cạnh đến 3 h ≤ 0,1t phép 1.8 5013 chân mối Khuyết tật Khuyết tật Khuyết tật hàn ngắn ngắn ngắn >3 h ≤ 0,2t h ≤ 0,1t h ≤ 0,05t max=2mm max=1mm max=0,5mm Kim loại h≤ h≤ h≤ 1mm+0,25b 1mm+0,15b 1mm+0,1b 1.9 502 hàn quá ≥ 0,5 max=10mm max=7mm max=5mm dày Lồi quá h≤ h≤ h≤ 1mm+0,25b 1mm+0,15b 1mm+0,1b 1.10 503 mức (mối ≥ 0,5 max=5mm max=4mm max=3mm hàn góc) h≤ h≤ h≤ 0,5 1mm+0,6b 1mm+0,3b 1mm+0,1b đến 3 Lồi chân 1.11 504 mối hàn quá lớn h≤ h≤ h≤ >3 1mm+0,6b 1mm+0,3b 1mm+0,2b max=5mm max=4mm max=3mm Khuyết tật Tràn kim Không cho Không cho 1.13 506 ≥ 0,5 ngắn loại hàn h ≤ 0,2b phép phép 509 0,5 Khuyết tật Khuyết tật Không cho 1.14 Chảy sệ, ngắn ngắn 511 đến 3 h ≤ 0,25t h ≤ 0,1t phép 16
Không điền đầy Khuyết tật Khuyết tật Khuyết tật rãnh hàn ngắn ngắn ngắn >3 h ≤ 0,25t h ≤ 0,1t h ≤ 0,05t max=2mm max=1mm max=0,5mm 2. Các khuyết tật bên trong Tất cả các loại nứt trừ tế vi và Không cho Không cho Không cho 2.1 100 Nứt ≥ 0,5 cuối cạnh phép phép phép Mối hàn giáp mép h ≤ 0,4s h ≤ 0,3s h ≤ 0,2s max=4mm max=3mm max=2mm ≥ 0,5 l≤s l≤s l≤s 2015 Rãnh khí max=75mm max=50mm max=25mm 2.6 2016 Rỗ tổ sâu h ≤ 0,4a h ≤ 0,3a h ≤ 0,2a max=4mm max=3mm max=2mm Mối hàn góc ≥ 0,5 l≤a l≤a l≤a max=75mm max=50mm max=25mm Mối hàn giáp mép h ≤ 0,4s h ≤ 0,3s h ≤ 0,2s max=4mm max=3mm max=2mm ≥ 0,5 l≤s l≤s l≤s 300 Tạp chất max=75mm max=50mm max=25mm rắn 301 Ngậm xỉ 2.9 301 Ngậm h ≤ 0,4a h ≤ 0,3a h ≤ 0,2a thuốc hàn ≥ 0,5 max=4mm max=3mm max=2mm 303 Ngậm oxit l≤a l≤a l≤a max=75mm max=50mm max=25mm Mối hàn góc Ngậm Không cho Không cho Không cho 2.11 3042 ≥ 0,5 đồng phép phép phép CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Trình bày khái niệm về chất lượng sản phẩm và chất lượng hàn. Nêu các yếu tố đảm bảo chất lượng. 2. Khuyết tật mối hàn là gì? Nêu khái niệm về các nhóm khuyết tật hàn và chỉ ra sự ảnh hưởng của các khuyết tật đó đên chất lượng của kết cấu hàn. 3. Trình bày các tiêu chuẩn chấp nhận mối hàn và các giới hạn của mối hàn (theo tiêu chuẩn ISO 5817) 17
BÀI 2: PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY (KTKPH) Mã bài MH 20-02 Giới thiệu Kiểm tra và đánh giá chất lượng mối hàn bằng phương pháp không phá hủy là phương pháp được sử dụng phổ biến trong quá trình sản xuất hàn hiện nay. Việc hiểu rõ được kỹ thuật và cách kiểm tra mối hàn bằng phương pháp không phá hủy sẽ giúp người học có thể đánh giá được mối hàn theo yêu cầu của bản vẽ. Mục tiêu: Nêu được khái niệm, đặc điểm, ứng dụng và cách phân loại các phương pháp KTKPH Trình bày được nguyên lý và phạm vi ứng dụng của một số phương pháp KTKPH như: Quan sát ngoại dạng, Kiểm tra độ kín, Kiểm tra bằng siêu âm, kiểm tra bằng chụp phóng xạ. Vận dụng được một số phương pháp KTKPH vào trong thực tế kiểm tra chất lượng mối hàn. Rèn luyện kỹ năng quan sát, phân tích, tổng hợp. Tự giác trong quá trình học tập Nội dung chính: KHÁI NIỆM VỀ PHƯƠNG PHÁP KTKPH 1.1. Khái niệm của phương pháp KTKPH Kiểm tra không phá hủy là việc sử dụng các phương pháp vật lý để kiểm tra phát hiện các khuyết tật bên trong hoặc ở bề mặt vật kiểm mà không làm tổn hại đến khả năng sử dụng của chúng. Phương pháp này được viết tắt theo tiếng Anh NDT (Non - Destructive Testing) 1.2. Đặc điểm của các phương pháp KTKPH Các phưong pháp KTKPH có đặc điểm chung: Không làm ảnh hưởng đến khả năng làm việc của vật kiểm sau quá trình kiểm tra; Sử dụng một môi trường để kiểm tra sản phẩm Sự thay đổi trong môi truờng kiểm tra chứng tỏ trong vật kiểm tồn tại bất liên tục. Là phương tiện để phát hiện sự thay đổi trong môi truờng kiểm tra. Giải đoán những thay đổi để nhận biết các thông tin về khuyết tật trong vật kiểm. 1.3. Phân loại Theo tiêu chí nhiệt động lực có thể chia các phương pháp vật lý dò khuyết tật không phá hủy làm hai nhóm: Các phương pháp liên quan đến việc sử dụng truyền năng lượng; Các phương pháp sử dụng chuyển động của vật chất. Người ta có thể chia các phương pháp kiểm tra KTKPH dựa theo đặc điểm của phương pháp kiểm tra: Kiểm tra bằng thị giác và quang học (Visual Test - VT) Kiểm tra bằng chất lỏng thẩm thấu hay thấm màu (Penetrant test - PT) 18