Tại sao bị nứt mối hàn? Mách cách khắc phục hiệu quả nhất

Trong quá trình hàn cắt các vật liệu hoặc chi tiết sản phẩm, không ít thợ hàn gặp phải tình trạng nứt mối hàn do thiếu kinh nghiệm. Nếu bạn cũng đang gặp phải vấn đề này, hãy cùng Nam Vượng tìm hiểu những nguyên nhân gây ra nứt mối hàn và những biện pháp khắc phục hiệu quả qua bài viết dưới đây.

Nứt mối hàn là gì?

Vết nứt mối hàn là những khuyết tật dạng đứt gãy với đầu nhọn, có chiều dài lớn nhưng bề rộng lại rất nhỏ. Những vết nứt này có thể xuất hiện không chỉ trong vũng hàn mà còn ở vùng ảnh hưởng nhiệt và trong chính vật liệu cơ bản. Chúng hình thành khi ứng suất cục bộ vượt quá khả năng chịu kéo của kim loại cơ bản.

Thông thường, vết nứt bắt đầu từ những khu vực có nồng độ ứng suất cao, thường do các khuyết tật sẵn có hoặc những vết khía sắc bén trong vùng gần đó. Các ứng suất này có thể là ứng suất dư do quá trình hàn tạo ra hoặc ứng suất tác động từ các yếu tố bên ngoài như tải trọng hay hoạt động tác động lên mối hàn.

Tại sao bị nứt mối hàn?

Nguyên nhân dẫn đến vết nứt mối hàn có thể bắt nguồn từ nhiều yếu tố khác nhau:

• Luyện kim: Các vết nứt có thể phát sinh do quá trình nung nóng không đúng cách hoặc do co ngót trong quá trình đông đặc của kim loại.
• Công nghệ hàn không chính xác: Vết nứt có thể xuất hiện khi xử lý nhiệt không đúng cách, dẫn đến sự thay đổi cấu trúc kim loại không đồng đều.
• Tải trọng tác động: Nứt do ăn mòn ứng suất hoặc nứt do ảnh hưởng của hydro có thể xảy ra dưới tác động của các lực bên ngoài.

Về mặt kích thước, vết nứt có thể được phân loại như sau:

• Vết nứt vĩ mô (Macro): Có thể dễ dàng quan sát bằng mắt thường hoặc kính lúp.
• Vết nứt vi mô (Micro): Cần sử dụng kính hiển vi kim loại học để quan sát rõ ràng.
• Vết nứt giữa các tinh thể: Những vết nứt này lan rộng dọc theo các hạt của kim loại.
• Vết nứt xuyên tinh thể: Là những vết nứt lan truyền qua các vùng vi cấu trúc của kim loại, tạo thành những đứt gãy nghiêm trọng hơn.

Cách khắc phục nứt mối hàn hiệu quả nhất

Nứt dọc

Phương pháp kiểm tra:

Bạn có thể thực hiện kiểm tra bằng các phương pháp đơn giản như quan sát trực tiếp bằng mắt thường hoặc sử dụng chất chỉ thị màu, bột từ. Ngoài ra, để có độ chính xác cao hơn, có thể sử dụng phương pháp siêu âm hoặc X-quang để kiểm tra các đặc điểm của mối hàn.

Nguyên nhân và cách khắc phục:

• Một trong những nguyên nhân gây ra nứt mối hàn là sự xuất hiện của các tạp chất có nhiệt độ nóng chảy thấp tại vị trí trung tâm mối hàn.
• Việc sử dụng vật liệu hàn không phù hợp cũng là một yếu tố quan trọng gây ra các khuyết tật trong mối hàn.
• Sự tồn tại của ứng suất dư lớn trong quá trình hàn có thể dẫn đến tình trạng không đạt chất lượng mối hàn. Để khắc phục, khi hàn, bạn cần tránh để mối hàn bị kẹp chặt, giúp vật liệu hàn có thể điền đầy hiệu quả hơn.
• Tốc độ nguội quá nhanh có thể làm mối hàn không đạt chất lượng. Để giải quyết vấn đề này, bạn cần thực hiện gia nhiệt trước cho vật liệu hàn và kiểm soát tốc độ nguội bằng cách giữ nhiệt cho liên kết hàn.
• Khi liên kết mối hàn không hợp lý, hãy sử dụng phương pháp hàn thích hợp và vát mép để giảm thiểu khe hở giữa các vật liệu hàn.
• Nếu các mối hàn chưa được bố trí hợp lý, bạn nên sắp xếp các mối hàn theo kiểu so le để đạt được hiệu quả hàn tốt nhất.

Nứt ngang

Vết nứt ngang thường xuất hiện trong các mối hàn hồ quang chìm, chủ yếu do tốc độ di chuyển của đường hàn quá nhanh, điều này có thể dẫn đến sự hình thành các vết nứt liên quan đến độ rỗng. Những vết nứt mối hàn này thường vuông góc với trục của mối hàn và có kích thước nhỏ hơn so với các vết nứt dọc.

Nguyên nhân và giải pháp:

• Việc lựa chọn vật liệu hàn không phù hợp có thể gây ra vết nứt ngang. Để khắc phục, cần phải chọn vật liệu hàn đúng với yêu cầu kỹ thuật của mối hàn.
• Tốc độ nguội quá nhanh có thể dẫn đến sự hình thành vết nứt ngang. Giải pháp là tăng dòng điện và sử dụng điện cực có kích thước phù hợp khi thực hiện hàn.
• Khi mối hàn có kích thước nhỏ so với yêu cầu của liên kết hàn, việc gia nhiệt trước khi hàn là rất cần thiết để đảm bảo chất lượng mối hàn.

Nứt nóng

Vết nứt nóng thường xuất hiện trong quá trình đông đặc của vật hàn, khi vật liệu đang chuyển từ trạng thái lỏng sang rắn. Nguyên nhân chủ yếu gây ra các vết nứt này là sự thiếu hụt độ dẻo ở nhiệt độ cao. Thông thường, vết nứt nóng xuất hiện ở trung tâm mối hàn, vì đây là khu vực cuối cùng đóng rắn trong quá trình đông đặc. Các vết nứt này thường lan rộng dọc theo các hạt cặn mối hàn hoặc trên bề mặt của vật liệu hàn.

Để giảm thiểu hiện tượng nứt mối hàn nóng, có thể áp dụng một số biện pháp khắc phục hiệu quả như:

• Chọn lựa kim loại cơ bản chất lượng cao, có chứa ít tạp chất như S (lưu huỳnh) và P (photpho).
• Hàn với năng lượng dòng điện nhỏ để tăng tốc độ nguội của mối hàn, giúp hạn chế sự co ngót không đồng đều.
• Tăng tỷ lệ bề rộng/chiều sâu (width-to-depth) trong thiết kế liên kết hàn (tuy nhiên không nên vượt quá tỷ lệ 2/3). Nếu chiều sâu mối hàn quá lớn so với bề rộng, bề mặt mối hàn sẽ nguội quá nhanh, dẫn đến sự co ngót không đều và dễ gây nứt.
• Ưu tiên sử dụng bán kính góc lớn, đặc biệt khi thực hiện hàn bằng phương pháp SAW (Submerged Arc Welding).
• Kiểm soát hàm lượng Ferit trong vật liệu hàn, đặc biệt đối với thép không gỉ Austenite, với tỷ lệ Ferit trong kim loại mối hàn được duy trì trong khoảng 3-10%.

Nứt nguội

Các vết nứt mối hàn nguội thường không xuất hiện trong giai đoạn đông đặc mà thay vào đó, chúng xuất hiện sau khi mối hàn đã hoàn thành quá trình đông đặc, hoặc đơn giản là sau khi hàn đã kết thúc. Những vết nứt này, còn được gọi là nứt do hydro hoặc nứt muộn, hình thành khi hydro xâm nhập vào mối hàn. Chúng có thể xuất hiện vài giờ hoặc thậm chí nhiều ngày sau khi quá trình hàn kết thúc.

Để hạn chế hiện tượng nứt nguội, cần chú trọng đến việc loại bỏ hydro có thể xâm nhập vào mối hàn. Một trong những biện pháp quan trọng là làm sạch hoàn toàn các tạp chất như dầu mỡ, bụi bẩn trước khi tiến hành hàn. Hydro chủ yếu có nguồn gốc từ độ ẩm trong khí bảo vệ, vỏ bọc que hàn, thuốc hàn hoặc từ kim loại cơ bản. Vì vậy, việc thực hiện chế độ nung sơ bộ và sấy ủ que hàn/thuốc hàn đúng cách để khử ẩm là rất cần thiết.

Nứt mối hàn dạng núi lửa

Khi thực hiện các phương pháp hàn nhiệt như hàn que, MIG hoặc TIG, nếu mối hàn không được kết thúc một cách chính xác, dễ dàng dẫn đến sự xuất hiện của các vết nứt hình rãnh giống như miệng núi lửa. Loại vết nứt này thường phát sinh trong giai đoạn đông đặc và phổ biến ở các vật liệu như thép không gỉ, nhôm.

Để ngăn ngừa tình trạng vết nứt miệng núi lửa trong mối hàn, có thể áp dụng một số biện pháp như:

• Đảm bảo lấp đầy phần cuối mối hàn một cách chính xác.
• Sử dụng kỹ thuật bước lùi khi thực hiện mối hàn ở đầu mối.
• Tạo hình đầu mối hàn có dạng hơi lồi để giảm nguy cơ nứt.
• Áp dụng kỹ thuật hàn với hồ quang ngắn để tăng độ ổn định và chất lượng mối hàn.

Các vết nứt mối hàn do thiếu kinh nghiệm và sai sót trong kỹ thuật thường gặp ở những thợ hàn mới vào nghề. Mỗi vết nứt có thể xuất hiện từ nhiều nguyên nhân khác nhau và có tính chất cũng như vị trí riêng biệt, do đó việc xác định chính xác nguyên nhân là điều quan trọng để có thể áp dụng phương pháp khắc phục hiệu quả.

Hy vọng rằng những nguyên nhân và giải pháp mà chúng tôi chia sẻ trong bài viết sẽ giúp ích cho bạn. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào trong quá trình thực hiện, hoặc cần tư vấn về việc mua máy hàn và phụ kiện, đừng ngần ngại liên hệ với Nam Vượng qua thông tin dưới đây:

Nam Vượng – Mang tới giải pháp công nghệ hiện đại với giá thành tốt nhất

Website: https://mayhannamvuong.com/ 

Hotline: 0979 903 658

Địa chỉ:

• Hà Nội: Số 104 Nhà M7 Tập thể Văn Công Quân Đội, P. Mai Dịch, Q. Cầu Giấy.
• Bắc Ninh: Lô A17, Đường Trần Phú (Quốc Lộ 1A), P. Đình Bảng, Từ Sơn.
• Sài Gòn: Số 008A, Tòa nhà Besco An Sương, Quốc Lộ 1A, P. Trung Mỹ Tây, Q12, HCM
• Nhà Máy: Lô M1 KCN Đại Đồng – Hoàn Sơn, P. Tân Hồng, TP Từ Sơn, Bắc Ninh.

Email: mayhannamvuong07@gmail.com