Góc vật tư tiêu hao: Dự đoán và biện pháp khắc phục mối hàn

Nứt mối hàn là một vấn đề phức tạp và nghiêm trọng có thể xảy ra với bất kỳ ai.

H: Tôi làm việc cho một nhà chế tạo bình chịu áp lực và chúng tôi đang gặp phải tình trạng nứt mối hàn khi hàn thép cacbon dày 1½ inch. Nó xảy ra quanh năm bất kể chúng ta sử dụng quy trình hàn nào. Bạn có bất cứ ý tưởng về lý do tại sao đó là?

Trả lời: Chìa khóa để giải quyết các sự cố bẻ khóa này trước tiên là xác định nguyên nhân gây ra chúng. Điều đó nghe có vẻ dễ thực hiện, nhưng không phải lúc nào cũng vậy. Trong cột này, chúng ta sẽ không thảo luận về tất cả các cơ chế bẻ khóa, mà thay vào đó, chúng ta sẽ phát triển sự hiểu biết về lý do tại sao việc bẻ khóa lại xảy ra.

Điều đầu tiên cần nhận ra là 98% tất cả các vết nứt do hàn là vết nứt nguội hoặc vết nứt nóng. 2% còn lại là do những thứ như thổi hồ quang, ô nhiễm vật liệu (thường là gốc dầu), cán tấm, mỏi, vùng bị ảnh hưởng nhiệt của kim loại cơ bản hoặc vết nứt hóa rắn kim loại hàn. Một số vết nứt khác nói chung là kết quả của việc sử dụng sai kỹ thuật hàn hoặc kim loại phụ.

Vết nứt nguội hình thành sau khi kim loại mối hàn trở nên nguội, tức là đã nguội dưới 200 độ F. Loại vết nứt này hình thành chậm và có thể mất tới 72 giờ mới xuất hiện. Nó thường xảy ra do tính giòn hydro hoặc ứng suất dư vượt quá cường độ của kim loại phụ hoặc vật liệu cơ bản.

Một vết nứt nóng bắt đầu hình thành trong khi kim loại mối hàn đang đông đặc, điển hình là khi mối hàn ở bất kỳ đâu từ 1.000 đến 1.300 độ F. Sau khi hình thành, các vết nứt mối hàn này được biết là sẽ lan rộng, nghĩa là chúng phát triển cho đến khi các điều kiện được giảm bớt. Loại cơ chế bẻ khóa này là một vấn đề nghiêm trọng.

Sau khi bạn xác định rằng có vết nứt, thông qua kiểm tra trực quan hoặc phương pháp không phá hủy khác, điều tiếp theo bạn cần làm là xem xét hướng của vết nứt trong kim loại mối hàn. Các vết nứt nằm ngang (xuyên qua mối hàn) hay dọc (xuống giữa mối hàn)? Định hướng của vết nứt kể câu chuyện.

Hãy thảo luận về nguyên nhân của từng vết nứt và cách khắc phục chúng.

Rạn nứt cảm lạnh/căng thẳng . Để một vết nứt nguội hình thành, mối hàn phải có ba điều:

  1. Ứng suất hàn dư
  2. Một nguồn hydro / độ ẩm
  3. Sự hiện diện của martensite (sự hình thành martensite có thể xảy ra khi vật liệu cơ bản có cấu trúc vi mô nhạy cảm, thành phần hóa học và tốc độ làm mát tăng nhanh)

Nhìn vào ba điểm này, bạn sẽ nhận ra ngay rằng một số ứng suất dư của mối hàn là cố hữu và do đó không thể loại bỏ được. Tuy nhiên, chúng ta có thể giải quyết vấn đề bẻ khóa bằng cách giải quyết hai điểm còn lại.

Đầu tiên là hydro. Các nguyên tử hydro và oxy của nước bị vỡ ra do nhiệt độ cực cao của hồ quang, điều này có thể khiến hydro bị mắc kẹt trong các cấu trúc vi mô của thép. Bạn có thể giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng các điện cực hoặc chất trợ dung có hàm lượng hydro thấp và đảm bảo rằng các vật liệu này đang được xử lý theo cách thích hợp theo khuyến nghị của nhà sản xuất.

Tiếp theo, đảm bảo bề mặt vật liệu khô trước khi hàn. Do bản chất của điểm sương và nhiệt độ môi trường, cách dễ nhất để xác minh rằng vật liệu khô là chỉ cần hơ ngọn lửa lên bề mặt và đợi cho đến khi hơi ẩm tích tụ từ ngọn lửa bay hơi. Một sai lầm phổ biến là sử dụng đường hàn đầu tiên của mối hàn nhiều đường để làm nóng trước thép. Đây là điều tồi tệ nhất bạn có thể làm vì kỹ thuật này chỉ khóa hydro vào cấu trúc kim loại mối hàn để phân phối khắp toàn bộ mối hàn.

Góc Vật Tư Tiêu Dùng

Phương pháp khác để ngăn ngừa nứt là ngăn chặn sự hình thành mactenxit. Martensite hình thành là kết quả của quá trình làm nguội nhanh và hóa rắn kim loại mối hàn, đó là lý do tại sao bạn nên áp dụng một lượng gia nhiệt trước vừa đủ lên kim loại cơ bản liền kề để làm chậm tốc độ làm nguội.

Ví dụ: nếu chúng ta đang thực hiện một mối hàn trên thép carbon dày 1½ inch, thì chúng ta cần phải có đủ lượng gia nhiệt trước trên vật liệu cơ bản liền kề từ 200 độ F trở lên, tùy thuộc vào lượng carbon tương đương của vật liệu cơ bản. Quá trình gia nhiệt trước này giữ cho vật liệu liền kề không hút nhiệt ra khỏi kim loại mối hàn, dẫn đến quá trình làm mát mối hàn được tăng tốc.

Vết nứt nóng . Vết nứt nóng hình thành khi kim loại mối hàn đông đặc và luôn dọc theo đường hàn. Kim loại mối hàn không đủ cường độ để vượt qua hoặc chịu được sự co ngót do quá trình làm mát trong phạm vi nhiệt độ được mô tả trước đó. Loại vết nứt này thường liên quan đến các mối hàn góc, đặc biệt là khi hàn mặt thứ hai của cấu hình mối nối chữ T. Nó cũng xảy ra trên các khớp rãnh, thường là đường chuyền gốc đầu tiên.

Để một vết nứt nóng hình thành, mối hàn phải có một hoặc nhiều điều sau đây:

  • Các hợp chất có điểm nóng chảy thấp hoặc chất gây ô nhiễm trong kim loại mối hàn
  • Mối hàn bị hạn chế quá mức (quá nhiều giằng) và/hoặc khớp nối kém
  • Kim loại phụ có cường độ không chính xác, kích thước mối hàn không đủ và khí bảo vệ sai cho FCAW
  • Kỹ thuật hàn không phù hợp hoặc thông số hàn kém
  • Không đủ hoặc không có gia nhiệt trước

Các hợp chất có điểm nóng chảy thấp không phổ biến lắm vì các kim loại phụ được các nhà sản xuất Hoa Kỳ tuân thủ các tiêu chuẩn khắt khe. Các vật liệu cơ bản có thể có vấn đề do một số nhà cung cấp trong chuỗi cung ứng toàn cầu có tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng kém.

Các khớp quá hạn chế là khá phổ biến. Có đủ giằng để duy trì dung sai kích thước là rất quan trọng. Khớp nối kém tạo ra khoảng trống quá mức sẽ tạo ra một lượng lớn ứng suất co ngót mối hàn.

Cần có cường độ kim loại phụ chính xác và kích thước mối hàn phù hợp để khắc phục ứng suất co ngót dư của mối hàn. Nếu bạn sử dụng FCAW, hãy đảm bảo khí bảo vệ của bạn đúng theo phân loại AWS và khuyến nghị của nhà sản xuất. Khí bảo vệ argon cao với dây được thiết kế cho carbon dioxide sẽ chỉ gây ra quá nhiều sự phục hồi hợp kim trong các mối hàn nhiều lớp và điều đó có thể dẫn đến nứt.

Các thông số hàn không chính xác và kỹ thuật kém có thể dẫn đến nứt. Một kỹ thuật tạo ra đường hàn lõm thiếu sự gia cố mối hàn đủ ở cổ của mối hàn để khắc phục ứng suất co ngót.

Sử dụng gia nhiệt trước trên các phần vật liệu cơ bản nặng hơn hoặc nơi có tản nhiệt lớn để làm chậm tốc độ làm mát, giảm ứng suất co ngót của mối hàn và ngăn ngừa nứt.

Thông tin liên hệ tư vấn

Để biết thêm thông tin chi tiết và có giá tốt nhất, vui lòng liên hệ chúng tôi:

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 Minh, Q. Liên Chiểu, TP. Đà Nẵng

CN Hồ Chí Minh: Số 84 đường 10, KĐT Vạn Phúc, P. Hiệp Bình Phước, TP. Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh

Bài viết liên quan

0966.92.0404