22 nguyên nhân có thể gây ra lỗ kim loại mối hàn
Hãy xem lưu lượng khí, điều kiện vật chất và vật tư tiêu hao để ngăn ngừa lỗi này
Độ xốp của kim loại mối hàn không phải là một hiện tượng đáng hoan nghênh trong mối hàn, nhưng nó lại xuất hiện quá thường xuyên.
Độ xốp là sự nhiễm bẩn kim loại mối hàn ở dạng khí bị giữ lại. Khí bảo vệ hoặc khí thoát ra do ngọn đuốc được áp dụng cho kim loại được xử lý được hấp thụ vào kim loại nóng chảy và được giải phóng khi quá trình hóa rắn diễn ra. Trong các trường hợp khác, khí bảo vệ không hoàn toàn đến được vũng hàn và không khí trong khí quyển ảnh hưởng xấu đến đường hàn.
Bằng chứng về độ xốp xuất hiện dưới dạng các lỗ tròn, được gọi là độ xốp hình cầu (xem Hình 1 ). Nếu các lỗ dài ra, khuyết tật có thể được gọi là lỗ giun hoặc đường ống.
Bởi vì độ xốp có mức độ chấp nhận được, nó thường được coi là một khiếm khuyết nghiêm trọng. Tuy nhiên, tùy thuộc vào mã hoặc tiêu chuẩn hàn, độ xốp có thể là nguyên nhân dẫn đến loại bỏ mối hàn.
May mắn thay, độ xốp là một khiếm khuyết có tỷ lệ phòng ngừa xấp xỉ 90%. Với một số mẹo để xác định các nguyên nhân có thể gây ra lỗ rỗ, thợ hàn có thể nhanh chóng biến các bộ phận bị loại bỏ thành các mối hàn được chấp nhận theo hầu hết các mã hàn.
Các vấn đề liên quan đến độ xốp có thể xảy ra
Từ phổ biến nhất đến ít nhất, chúng ta hãy xem xét một số nguyên nhân gây ra lỗ rỗ trong mối hàn:
- Xi lanh hết gas. Điều này xảy ra khá thường xuyên.
- Không khí hoặc luồng gió nào đó cản trở việc cung cấp khí bảo vệ trong quá trình hàn. Quạt trần hoặc quạt sàn thậm chí cách xa 25 feet có thể tàn phá quá trình cung cấp khí đốt. Thợ hàn cũng cần lưu ý về các cửa mở và không khí thoát ra từ máy móc. Những luồng gió này, nếu hơn 4 đến 5 dặm một giờ, có thể ảnh hưởng đến các hoạt động hàn hồ quang kim loại có che chắn (SMAW) và hàn hồ quang lõi thuốc (FCAW).
- Sự hiện diện của độ ẩm có thể dẫn đến các vấn đề. Đó có thể là nước đơn giản hoặc sương sớm, nhưng cũng có thể là hơi nước ngưng tụ từ quá trình hàn trên tấm nặng và mối nối chồng, có thể xảy ra đặc biệt khi nhiệt độ xuống dưới 50 độ F. Cách khắc phục dễ dàng là làm nóng trước kim loại ở nhiệt độ 200 đến 220 độ F để làm bay hơi ẩm.
- Đầu phun của súng hàn hồ quang kim loại bằng khí (GMAW) bị tắc hoặc bị hạn chế — thường là do bắn tóe mối hàn — cản trở việc cung cấp khí bảo vệ. Để khắc phục trở ngại này, thợ hàn cần nhìn vào miệng vòi trước khi bắt đầu hàn. Việc kiểm tra kỹ này có thể ngăn không cho bắn tóe mối hàn rơi vào mối hàn.
- Vòi hàn được giữ quá xa vũng hàn. Thể tích khí bảo vệ đến mối hàn giảm đi và sự pha loãng khí bảo vệ với khí quyển ảnh hưởng nghiêm trọng đến mối hàn.
- Súng GMAW được đặt ở một góc sẽ phân tán luồng khí ra ngoài và thực sự hút khí quyển từ phía sau, ngược với hướng của vòi phun. Góc 5 đến 15 độ, vuông góc với khớp, là góc chấp nhận được đối với các phương pháp thuận tay hoặc trái tay với súng GMAW hoặc FCAW và điện cực SMAW.
- Sơn, mỡ, dầu, keo và mồ hôi giải phóng một lượng lớn khí khi tiếp xúc với nhiệt độ hàn hồ quang. Điều này đặc biệt đúng với GMAW dây rắn và hàn hồ quang vonfram khí (GTAW), nhưng các quy trình FCAW và SMAW cũng dễ bị tổn thương. Trang điểm thông lượng không được thiết kế để xử lý ô nhiễm như vậy.
- Khi quy mô nhà máy và rỉ sét được hàn lại , khí phân hủy được hình thành và quá trình oxy hóa bắt đầu, có thể liên quan đến sự hiện diện của hơi ẩm. Khả năng lớn của lớp phủ nguội và thiếu sự nóng chảy ở chân mối hàn cũng tồn tại. Khi một kim loại bị oxy hóa, nó không còn là kim loại thực sự nữa và không thể mong đợi phản ứng hàn giống như kim loại, đặc biệt là khi không sử dụng thuốc trợ dung hàn.
- Hợp chất mạ kẽm , chẳng hạn như trong quá trình mạ điện, có thể gây ra vấn đề. Kẽm nóng chảy ở nhiệt độ xấp xỉ 420 độ F. Ở nhiệt độ hàn vượt quá 2.000 độ F, kẽm chuyển từ thể rắn sang thể khí chỉ trong một phần giây. Ngoài ra, bụi kẽm là sản phẩm phụ của quá trình hàn. Việc giải phóng cả khí và bụi làm cho việc hàn kim loại mạ kẽm trở thành một trải nghiệm khó chịu. (Trong nỗ lực ngăn chặn các lá thư và lời kêu gọi phản đối, hãy để tôi nói rằng các điện cực và quy trình hàn đã được phát triển để hàn thành công vật liệu mạ kẽm. Tuy nhiên, việc đào tạo và thực hành nhiều là vô cùng cần thiết để khắc phục sự hiện diện của tất cả khí bị mắc kẹt đó.)
- Các điện cực SMAW, điện cực FCAW và thuốc hàn hồ quang chìm (SAW) hấp thụ hơi ẩm trong môi trường không được bảo vệ. Để giải quyết độ ẩm trong quá trình hàn, các quy tắc khá rõ ràng về việc sử dụng máy sấy và lò sấy để bảo quản các vật liệu này. Thông lượng SAW nói riêng giống như một miếng bọt biển. Sau khi hộp chứa được mở, thợ hàn nên bảo quản gói theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
- Lưu lượng khí quá cao. Lưu lượng khí từ 50 đến 60 feet khối mỗi giờ (CFH) ở vòi GMAW và 20 đến 30 CFH ở đèn khò GTAW là rất nhiều. Nếu không, hãy hỏi tại sao. Dòng khí mở rộng ở vòi thực sự tạo ra sự nhiễu loạn và có thể kéo không khí bên ngoài vào vùng hàn. Ngoài ra, đó là một sự lãng phí khí đốt khủng khiếp và làm tăng thêm chi phí không cần thiết cho dự án. Ngoại lệ duy nhất có thể là nếu khí bảo vệ chứa hơn 50 phần trăm heli.
- Ống dẫn khí bị chèn ép hoặc bị vỡ không cung cấp khí bảo vệ đúng cách. Nếu ống khí dài hơn 20 ft., khả năng nó bị gấp khúc là khá cao.
- Việc sử dụng hợp chất chống bắn tóe, thuốc xịt hoặc gel không đúng cách có thể là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng xốp. Khi sử dụng quá mức, vật liệu chống phát tán trở thành chất gây ô nhiễm, sôi thành khí khi tiếp xúc với nhiệt độ cao của hồ quang hàn. Ngoài ra, việc nhét súng GMAW vào hộp chứa gel chống bắn tóe có thể khiến gel nhỏ giọt trở lại vũng hàn. Người vận hành nên sử dụng vật liệu chống bắn tóe đúng cách hoặc hoàn toàn không.
- Các kim loại hàn đắp bị nhiễm sơn, mỡ, dầu, băng và keo có thể giải phóng khí khi tiếp xúc với hồ quang hàn rất nóng. Ngay cả găng tay bẩn được sử dụng trong GTAW cũng có thể làm nhiễm bẩn vật tư tiêu hao. Làm sạch dây đặc và dây có lõi trợ dung bằng khăn lau dây và chất độn GTAW bằng bông thép là một ý kiến hay.
- Lớp lót súng GMAW bị nhiễm bẩn có thể đưa các nguyên tố không mong muốn vào vũng hàn. Tất cả dầu mỡ, dầu, bụi và chất bẩn tìm thấy trong môi trường cửa hàng sẽ tích tụ trên dây và kết thúc trong lớp lót roi của súng. Dây thép không gỉ và hợp kim niken cao đặc biệt dễ bị thu hút bởi các chất gây ô nhiễm này.
- GMAW ngay trên mép của khớp nối góc ngoài có thể gây ra sự cố do vị trí khó xử của vòi phun. Đầu phun thường không che kín mối hàn, gây nhiễu loạn và hút không khí bên ngoài vào mối hàn.
- Nếu mối hàn bị hở ở gốc, nó sẽ hút không khí từ phía sau. Kim loại lỏng không được bảo vệ có thể dễ dàng hấp thụ không khí.
- Bản thân khí hàn có thể bị nhiễm bẩn . Nếu nghi ngờ có khí hàn, cửa hàng cần nhà cung cấp khí chứng nhận rằng khí có điểm sương chính xác.
- Ống khí bị nhiễm bẩn có thể là thủ phạm, đặc biệt là các ống đã được sử dụng cho các hoạt động khác trước khi được sử dụng trong ứng dụng hàn. Trong một ví dụ thực tế, một ống mềm được lấy từ nhà kho để sửa chữa một ống bị cắt được gắn vào bộ cấp dây. Thật không may, một con bọ đã xây tổ trong vòi khi nó đang yên vị trong nhà kho. Trong một ví dụ khác, một ống dẫn khí trước đây được sử dụng làm đường dẫn khí cho dụng cụ trên dây chuyền có hệ thống bôi trơn bằng dầu trên đó đã nhanh chóng được kết nối với thiết bị hàn chỉ để sau đó phát hiện ra rằng ống dẫn khí chứa đầy dầu dụng cụ dẫn khí.
- Vòng đệm chữ O bị hỏng trên roi súng GMAW nơi nó cắm vào bộ cấp dây hoặc nắp mỏ hàn GTAW nơi nó vặn vào mỏ hàn có thể đưa không khí không mong muốn vào quá trình hàn.
- Ống bị cắt hoặc cháy ở bất cứ đâu từ lưu lượng kế của bộ điều chỉnh đến kết nối tại bộ cấp liệu có thể gây ra sự cố.
- Một điện từ khí bị lỗi ở bộ cấp dây hoặc máy GTAW có thể là nguyên nhân gây ra các điều kiện tạo ra độ xốp.
Xem quy trình hàn
Từ quan điểm quy trình, thợ hàn nên ghi nhớ hai tình huống sau:
- Khi bắt đầu mối hàn ở một góc hẹp, người vận hành sẽ cần nhiều hơn một lượng nhỏ khí bảo vệ được giải phóng khi bắt đầu mối hàn. Vụ nổ nhỏ đó hiếm khi đủ để làm sạch túi góc trước khi vũng hàn bắt đầu.
- Việc thanh lọc đường dẫn khí sau thời gian nghỉ giải lao hoặc ăn trưa thường dẫn đến khởi động không có khí bảo vệ. Thợ hàn nên kéo cò trong một hoặc hai giây, cắt dây và đi.
Thợ hàn làm việc với thép hợp kim thấp, cường độ cao, chẳng hạn như A514, A588 và A709, nên lưu ý về độ xốp do giải phóng hydro. Khí đó bị mắc kẹt trong thép trong quá trình hóa rắn và có thể dẫn đến nứt do hydro gây ra. Những vết nứt này phát triển theo thời gian và sự hỏng hóc nghiêm trọng xảy ra khi độ mỏi của kim loại đạt đến một mức nhất định.
Rõ ràng, tất cả 22 nguyên nhân có thể gây ra lỗ rỗ kim loại mối hàn sẽ không được áp dụng khi điều tra khuyết tật. Tuy nhiên, có thể hợp lý khi thực hiện các bước để giải quyết các nguyên nhân phổ biến nhất có thể xảy ra.
Kiểm tra rò rỉ hệ thống rất dễ dàng. Vào đầu ngày, thợ hàn nên mở tay quay xi lanh, tạo áp suất cho hệ thống trong 15 đến 20 giây, tắt xi lanh và quan sát mặt đồng hồ điều chỉnh. Nếu mặt số vẫn đặt, thợ hàn đã sẵn sàng để đốt cháy hồ quang. Nếu nó bắt đầu chảy xuống trong khoảng một hoặc hai phút, thì có một chỗ rò rỉ ở đâu đó và thợ hàn cần tìm ra nó.
Một điều đáng nói khác là loại hoặc vị trí của độ xốp thường là chìa khóa dẫn đến nguyên nhân gây ra nó. Bản sao AWS B1.11, “Hướng dẫn kiểm tra các mối hàn bằng hình ảnh,” giải thích chi tiết nguyên nhân có thể gây ra lỗ rỗ.
CÔNG TY CỔ PHẦN DIMEC
Hotline: 0966.92.0404
Email: info@dimec.vn
Website: dimec.vn
Trụ sở chính: Số 285 Phúc Lợi, P. Phúc Lợi, Q. Long Biên, TP. Hà Nội
CN Đà Nẵng: Lô 11, Khu A4, đường Nguyễn Sinh Sắc, P. Hòa
