Khuyết tật hàn là những sai lệch về hình dáng kích thước và tổ chức kim loại của kết cấu hàn so với tiêu chuẩn thiết kế và yêu cầu kỹ thuật, làm giảm độ bền và khả năng làm việc của nó. Khuyết tật hàn được hình thành trong quá trình làm việc của thợ hàn với máy hàn, chúng có những dạng nào, nguyên nhân và cách khắc phụ ra sao?
Trong các dạng khuyết tật hàn thường gặp của mối hàn, nứt (crack) là dạng khuyết tật nguy hiểm nhất và hầu như mọi tiêu chuẩn đều không chấp nhận sự xuất hiện của nứt.
1. Nứt (Weld crack)
Là khuyết tật nghiêm trọng nhất của liên kết hàn. Nứt có thể xuất hiện trên bề mặt mối hàn, trong mối hàn, vùng ảnh hưởng nhiệt.
Nứt có thể xuất hiện ở các nhiệt độ khác nhau:
+ Nứt nóng (hot crack): Xuất hiện trong quá trình kết tinh của liên kết hàn khi nhiệt độ khá cao (trên 10000C).
+ Nứt nguội (cold crack): Xuất hiện khi kết thúc quá trình hàn ở nhiệt độ dưới 10000C, có thể xuất hiện sau vài giờ, vài ngày sau khi hàn.
* Tìm hiểu về công nghệ hàn điện tiếp xúc
 |
| Các dạng nứt do hàn |
Tìm hiểu về công nghệ hàn điện tiếp xúc
1. Thế nào là hàn điện tiếp xúc?
Phương pháp hàn điện tiếp xúc là một trong những phương pháp hàn tiên tiến không cần dùng que hàn hoặc chất trợ dung mà vẫn đảm bảo được mối hàn tốt. Phương pháp hàn này đã được cơ khí hóa và tự động hóa. Máy hàn tiếp xúc có thể đặt trực tiếp trong dây truyền sản xuất. Vì thế trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối, hàn tiếp xúc được dùng rất nhiều.
Thực chất của quá trình hàn điện tiếp xúc là: Cho dòng điện có cường độ lớn chạy qua chi tiết hàn, chỗ tiếp xúc có điện trở lớn sẽ bị nung nóng kim loại vật hàn đến trạng thái hàn (chảy lỏng hoặc dẻo) và nhờ tác dụng của lực cơ học, các vật hàn sẽ dính chắc lại với nhau.
* Cấu tạo máy hàn bấm
 |
| Công nghệ hàn điện tiếp xúc |
Máy hàn bấm có nhiều loại khác nhau như máy hàn bấm Hồng Ký, Nam Hàn Việt.. , nhưng về mặt nguyên lý chúng bao gồm các bộ phận cơ bản như sau:
- Khung máy
- Bộ phận tạo lực ép
- Điện cực
- Bộ nguồn và bộ điều khiển
- Máy biến áp
- Hệ thống làm mát…
* Đặc điểm và phương pháp ứng dụng của máy hàn điểm
 |
| Cấu tạo máy hàn bấm |
- Biến áp hàn: là một thiết bị điện từ tính, làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác, với tần số không thay đổi. Đầu vào của biến áp được nối với lưới điện, được gọi là đầu sơ cấp.Đầu ra của biến áp được nối với điện cực được gọi là đầu thứ cấp.
- Bộ để điều khiển chu trình và dòng điện hàn.
- Điện cực hàn: Được chế tạo từ đồng hợp kim, chịu nhiệt, chống mài mòn, duy trì dòng hàn ổn định.
- Hệ thống tạo lực ép: gồm một xi lanh khí nén, bộ dẫn hướng có tác dụng tạo lực ép lên mối hàn trong quá trình hàn.
Ngoài ra tùy theo từng loại máy khác nhau sẽ còn có các bộ phận khác như:
- Phần dây mềm
- Trục ngang (có tác dụng truyền lực ép tới điểm hàn)
- Giá đỡ điện cực (ở các máy hàn nhỏ có thể không cần)
- Hệ thống đạp chân (có một số máy không dung hệ thống này)
2. Đặc điểm của hàn điện tiếp xúc
- Chất lượng sản phẩm cao.
- Có thể hàn được các kết cấu phức tạp, các mối hàn ở các vị trí không gian khác nhau, hàn được các chi tiết có tiết diện nhỏ.
- Dễ dàng cơ khí hóa và tự động hóa quá trình công nghệ.
- Năng suất, chất lượng hàn cao.
- Tiết kiệm nguyên vật liệu và năng lượng.
- Vì vậy hàn điện tiếp xúc được sử dụng rộng rãi trong các ngành chế tạo máy, giao thông, công nghiệp tiêu dùng…
3. Ứng dụng
Hàn điện tiếp xúc có năng suất rất cao, được dùng nhiều trong các ngành chế tạo ôtô, máy kéo, máy bay, chế tạo dụng cụ đo, dụng cụ cắt, hàn đường ray, toa xe, trong sản xuất hàn tiêu dùng (máy lạnh, xe đạp)… Gần đây phương pháp hàn điện tiếp xúc còn được dùng nhiều trong xây dựng.
4. Phân loại
- Theo dạng mối hàn:
+ Hàn điểm: 1 điểm hàn và 2 điểm hàn
+ Hàn đường
+ Hàn giáp mối: Nóng chảy và điện trở
- Theo loại dòng điện:
+ Dòng 1 chiều
+ Dòng xoay chiều
+ Dòng xung
5. Sự hình thành của một mối hàn tiếp xúc
Thao tác hàn điểm bao gồm sự sử dụng đồng thời của cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua. Dòng điện này phải chạy qua 1 mạch kín. Sự liên tục của nó được đảm bảo bởi áp lực tác dụng vào các điện cực mà các điện cực này được tạo hình phù hợp để cung cấp mật độ dòng điện và áp lực cần thiết.
Toàn bộ các bước tiếp theo nhằm cung cấp lượng nhiệt cần thiết để tăng thể tích tiếp xúc của kim loại, dưới áp lực, đạt tới nhiệt độ mà tại đó kim loại nóng chảy hoặc bắt đầu nóng chảy, nhưng nhiệt độ không được quá cao để phần kim loại nóng chảy này bị ép ra khỏi vùng được hàn. Tốc độ nâng và hạ nhiệt phải đủ nhanh để có được tốc độ hàn “kinh tế” nhưng cũng không được quá nhanh để tránh tạo pha lạ hoặc mối hàn dòn. Tốc độ nâng và hạ nhiệt cùng mới thời gian giữ nhiệt được xác định dựa vào các thuộc tính của kim loại được hàn và khả năng cho phép của thiết bị có sẵn.
Một trong những nguyên nhân làm cho nứt trở thành dạng khuyết tật nguy hiểm nhất và không thể chấp nhận vì nứt có khả năng lan truyền rất cao. Từ một vết nứt nhỏ nếu không được phát hiện và loại bỏ kịp thời, toàn bộ phần mối hàn liên quan có thể bị nứt lan truyền trong một thời gian ngắn, dẫn đến phá hủy kết cấu.
Khắc phục:
- Sử dụng vật liệu hàn phù hợp.
- Giải phóng các lực kẹp chặt cho liên kết hàn khi hàn. Tăng khả năng điền đầy của vật liệu hàn.
- Gia nhiệt trước cho vật hàn, giữ nhiệt cho liên kết hàn để giảm tốc độ nguội.
- Sử dụng liên kết hàn hợp lý, vát mép giảm khe hở giữa các vật hàn...
- Bố trí so le các mối hàn.
2. Rỗ khí (Blow hole)
Sinh ra do hiện tượng khí trong kim loại lỏng mối hàn không kịp thoát ra ngoài khi kim loại vũng hàn đông đặc.
Rỗ khí có thể sinh ra:
+ Ở bên trong (1) hoặc bề mặt mối hàn (2)
+ Nằm ở phần ranh giới giữa kim loại cơ bản và kim loại đắp
+ Có thể phân bố, tập trung (4) hoặc nằm rời rạc trong mối hàn
Mối hàn tồn tại rỗ khí sẽ giảm tác dụng làm việc, giảm độ kín.
- Nguyên nhân:
+ Hàm lượng C trong kim loại cơ bản và trong vật liệu hàn quá cao.
+ Vật liệu hàn bị ẩm, bề mặt hàn bị bẩn.
+ Chiều dài hồ quang lớn, vận tốc hàn quá cao.
- Khắc phục:
+ Điều chỉnh chiều dài hồ quang ngắn, giảm vận tốc hàn của máy hàn mig
+ Sau khi hàn không gõ xỉ ngay kéo dài thời gian giữ nhiệt cho mối hàn
+ Hàn MAG/MIG đủ khí, khoảng cách chụp khí và vật hàn đảm bảo
+ Hàn tự động thuốc hàn không được ẩm, cung cấp đủ thuốc trong quá trình hàn
3. Lẫn xỉ (kẹt xỉ): Slay inclusion
Là loại khuyết tật dễ xuất hiện trong mối hàn, xỉ có thể tồn tại:
+ Trong mối hàn
+ Trên bề mặt mối hàn
+ Ranh giới giữa kim loại cơ bản và kim loại mối hàn, giữa các lượt hàn
Rỗ xỉ ảnh hưởng đến độ dai va đập và độ dẻo kim loại mối hàn làm giảm khả năng làm việc của kết cấu.
* Các điểm lưu ý khi hàn nhôm
- Nguyên nhân:
+ Dòng điện nhỏ không đủ nhiệt cung cấp cho kim loại nóng chảy xỉ khó thoát ra khỏi kim loại vũng hàn
+ Hàn nhiều lớp chưa làm sạch xỉ
+ Góc độ hàn chưa hợp lý, Vh quá lớn
+ Làm nguội mối hàn nhanh
- Khắc phục:
+ Tăng dòng điện hàn cho thích hợp. Hàn bằng hồ quang ngắn và tăng thời gian dừng lại của hồ quang.
+ Làm sạch vật hàn trước khi hàn, gõ sạch xỉ ở mối hàn đính các lợp hàn.
+ Thay đổi góc độ và phương pháp đưa điện cực hàn cho hợp lý, giảm tốc độ hàn.
4. Không ngấu (Incomplete fusion)
Là khuyết tật nghiêm trọng trong liên kết hàn dẫn đến nứt làm hỏng liên kết
- Nguyên nhân:
+ Mép hàn chuẩn bị chưa hợp lý
+ Dòng điện hàn quá nhỏ hoặc Vh quá nhanh
+ Góc độ điện cực (que hàn) và cách đưa điện cực chưa hợp lý
+ Chiều dài cột hồ quang quá lớn
+ Điện cực hàn chuyển động không đúng theo trục hàn
- Khắc phục:
+ Làm sạch liên kết trước khi hàn, tăng góc vát và khe hở hàn.
+ Tăng dòng điện hàn và giảm tốc độ hàn, v.v...
5. Lẹm chân (Undercut)
Làm giảm tác dụng làm việc của liên kết. Tạo sự tập trung ứng suất cao có thể dẫn đến phá huỷ kết cấu, lẹm chân, chảy loang.
- Nguyên nhân:
+ Dòng điện hàn quá lớn
+ Chiều dài cột hồ quang lớn
+ Góc độ và cách đưa que hàn chưa hợp lý
+ Sử dụng chưa đúng kích thước điện cực hàn (quá lớn)
6. Chảy loang (Overlap)
Hiện tượng kim loại lỏng chảy loang trên bề mặt của liên kết hàn (Bề mặt kim loại cơ bản vùng không nóng chảy)
- Nguyên nhân:
+ Góc nghiêng que hàn không hợp lý
+ Dòng điện hàn quá cao
+ Tư thế hàn và cách đặt vật hàn không hợp lý
7. Khuyết tật về hình dáng liên kết hàn
- Bao gồm các sai lệch về hình dáng mặt ngoài của liên kết hàn:
+ Chiều cao phần nhô, chiều rộng mối hàn không đồng đều.
+ Đường hàn vặn vẹo.
+ Vẩy hàn không đều.
- Nguyên nhân
+ Gá lắp, chuẩn bị mối hàn không hợp lý
+ Chế độ hàn không ổn định
+ Vật liệu hàn không đảm bảo chất lượng
+ Trình độ công nghệ quá thấp
- Quá nhiệt: Do chọn chế độ hàn không hợp lý (Năng lượng nhiệt lớn, Vh nhỏ)
- Bắn té: Kim loại bắn té lên vật hàn do vật liệu hàn không đảm bảo chất lượng, thiếu khí bảo vệ hoặc sử dụng không đúng khí
Giải pháp: các loại khuyết tật hàn sau khi phát hiện được nếu quá trình cho phép thì phải:
- Đục bỏ phần kim loại có khuyết tật.
- Hàn sửa chữa và kiểm tra lại.
- Riêng đối với vết nứt cần phải khoan chặn 2 đầu vết nứt để hạn chế sự phát triển của vết nứt, loại bỏ triệt để và hàn sửa chữa lại.
- Khắc phục khuyết tật quá nhiệt bằng phương pháp nhiệt luyện để khôi phục lại kích thước hạt của kim loại mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt.
Nguồn : www.tools.vn
|
CÔNG TY TNHH TOOLS
|
||||||
Giấy
ĐKKD số: 0313784722 tại TP HCM
|
