Hàn là một kỹ thuật quan trọng trong việc liên kết các kết cấu thép, được sử dụng rộng rãi nhờ khả năng tạo mối nối chắc chắn và hiệu quả, đặc biệt trong những cấu trúc phức tạp. Tuy nhiên, để đảm bảo chất lượng và độ bền, các mối hàn kết cấu thép cần tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật trước khi chính thức đưa vào sử dụng. Cùng Nam Vượng khám phá chi tiết về các tiêu chuẩn mối hàn kết cấu thép cũng như những thông tin liên quan qua bài viết dưới đây.
Các yêu cầu về kỹ thuật mối hàn kết cấu thép
Trong quá trình hàn kết cấu thép, cần tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu kỹ thuật sau để đảm bảo chất lượng mối hàn:
- Làm sạch bề mặt: Phôi kim loại và khu vực kim loại lân cận cần được làm sạch hoàn toàn cho đến khi lộ rõ bề mặt ánh kim, đảm bảo không còn dầu mỡ hay bụi bẩn.
- Chuẩn bị mép hàn: Mỗi mép hàn phải được làm sạch với chiều rộng tối thiểu 10mm để đảm bảo độ bám dính tốt.
- Hàn nhiều lớp: Trong trường hợp hàn từng lớp, cần loại bỏ hoàn toàn xỉ hàn ở lớp trước trước khi tiến hành lớp tiếp theo.
- Điều kiện nhiệt độ: Tránh thực hiện hàn khi nhiệt độ môi trường dưới 0°C, nhằm ngăn ngừa hiện tượng nứt gãy và giảm chất lượng mối hàn.
- Lựa chọn công nghệ hàn: Xác định rõ loại công nghệ hàn phù hợp, như hàn TIG hoặc MIG, trước khi bắt đầu hàn cấu kiện.
- Kết hợp phương pháp hàn: Trên cùng một mối hàn, có thể sử dụng hàn tay hoặc hàn tự động tùy theo yêu cầu kỹ thuật. Sau khi hàn tự động, nếu cần, có thể hàn đắp thêm bằng hàn tay, với điều kiện diện tích mối hàn bổ sung không vượt quá 15% tổng diện tích ngang, vẫn được xem là mối hàn tự động.
- Kiểm soát ứng suất: Đảm bảo ứng suất trong mối hàn nằm trong giới hạn cho phép theo quy định của công nghệ hàn hồ quang.
- Hệ số độ bền: Hệ số độ bền của mối hàn, dù được thực hiện bằng hàn hơi hay hàn điện, phải tuân thủ các giá trị được quy định trong tài liệu thiết kế và không được vượt quá các giá trị sau:
Công nghệ và phương pháp hàn | Hệ số độ bền mối hàn |
Hàn bằng tay:
– Mối hàn giáp mép 1 phía không có miếng lót – Mối hàn giáp mép 1 phía có miếng lót – Mối hàn giáp mép 2 phía |
0,700,900,95 |
Hàn tự động:
– Mối hàn giáp mép 1 phía không có miếng lót – Mối hàn giáp mép 2 phía |
0,801,00 |
Kiểm tra về chất lượng mối hàn kết cấu thép
Quy định chung
Đơn vị phụ trách chế tạo, lắp đặt và sửa chữa cần thực hiện kiểm tra chất lượng mối hàn trên các bộ phận chịu áp lực, đảm bảo đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn mối hàn kết cấu thép. Việc kiểm tra này có thể sử dụng một hoặc nhiều phương pháp dưới đây, tùy thuộc vào loại mối hàn và các thông số vận hành của thiết bị:
- Kiểm tra ngoại quan: Áp dụng cho tất cả các mối hàn để phát hiện các khuyết tật bề mặt như nứt, rỗ khí hoặc không đều.
- Dò khuyết tật bên trong: Sử dụng phương pháp siêu âm hoặc chụp tia X để kiểm tra những lỗi không nhìn thấy được bằng mắt thường, như lỗ rỗng hoặc tạp chất bên trong mối hàn.
- Thử nghiệm cơ tính: Đánh giá độ bền, độ dẻo dai và các đặc tính cơ học khác của mối hàn.
- Phân tích kim tương: Nghiên cứu cấu trúc kim loại trong mối hàn nhằm đảm bảo chất lượng vật liệu hàn.
- Thử thủy lực: Áp dụng cho tất cả các loại mối hàn để kiểm tra khả năng chịu áp lực và đảm bảo không có rò rỉ.
Ngoài các phương pháp tiêu chuẩn trên, mối hàn cũng có thể được kiểm tra bằng các kỹ thuật bổ sung theo yêu cầu cụ thể của quy trình chế tạo và thiết kế sản phẩm. Việc thực hiện đầy đủ các bước kiểm tra này đảm bảo mối hàn đạt được chất lượng cao nhất và phù hợp với tiêu chuẩn mối hàn kết cấu thép.
Thử bên ngoài
Kiểm tra bên ngoài cần được tiến hành dọc toàn bộ chiều dài của mối hàn ở cả hai phía, đảm bảo không bỏ sót bất kỳ chi tiết nào. Trong trường hợp không thể tiếp cận để kiểm tra phần bên trong mối hàn, chuyên viên sẽ chỉ thực hiện kiểm tra bên ngoài. Đối với cả hai mặt của mối hàn và khu vực kim loại liền kề, cần đảm bảo bề mặt được làm sạch hoàn toàn trước khi kiểm tra. Phạm vi làm sạch tối thiểu là 20mm tính từ mép mối hàn, nhằm loại bỏ các tạp chất và tạo điều kiện cho việc kiểm tra đạt độ chính xác cao nhất.
Thử cơ tính
Để đánh giá tính chất cơ học của mối hàn, các thử nghiệm cơ tính là bắt buộc nhằm xác định độ bền và độ dẻo của mối hàn. Những thử nghiệm này bao gồm: thử kéo, thử uốn (hoặc nén bẹp đối với ống), và thử độ dai va đập. Ngoài ra, tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm và điều kiện vận hành, có thể bổ sung các thử nghiệm khác như thử độ cứng hoặc độ bền cắt va đập.
Các yêu cầu chi tiết:
- Thử kéo:
- Được thực hiện theo tiêu chuẩn TCVN 5403-1991.
- Các mối hàn ngang đã được kiểm tra 100% bằng siêu âm có thể được miễn thử kéo.
- Thử uốn hoặc nén bẹp:
- Thực hiện theo tiêu chuẩn TCVN 5401-1991.
- Với ống có đường kính dưới 100mm và chiều dày thành dưới 12mm, thử uốn có thể được thay thế bằng thử nén bẹp.
- Thử độ dai va đập:
- Áp dụng tiêu chuẩn TCVN 5402-1991, với kích thước mẫu thử theo tiêu chuẩn TCVN 5400-1991.
Quy định tỷ lệ kiểm tra:
- Đối với thép cacbon và thép hợp kim: kiểm tra tối thiểu 1% tổng số mối hàn của mỗi thợ hàn.
- Với thép hợp kim austenit: tỷ lệ kiểm tra là 2%, nhưng ít nhất phải có một mối kiểm tra cho mỗi thợ.
- Kích thước tấm hoặc ống kiểm tra phải đủ lớn để lấy số lượng mẫu cần thiết.
Số lượng mẫu thử:
- Thử kéo: 2 mẫu.
- Thử uốn: 2 mẫu.
- Thử độ dai va đập: 3 mẫu.
Các mẫu thử phải được lấy từ cùng một mối hàn và thực hiện dưới điều kiện tương tự bởi cùng một thợ hàn.
Xử lý kết quả không đạt yêu cầu:
- Nếu bất kỳ mẫu thử nào không đạt tiêu chuẩn mối hàn kết cấu thép về độ bền hoặc góc uốn vượt quá 10%, mối hàn đó sẽ bị coi là không đạt.
- Trong trường hợp này, cần thực hiện thử lại với số lượng mẫu gấp đôi cho cùng loại thử nghiệm, lấy từ cùng tấm hoặc ống kiểm tra. Nếu bất kỳ mẫu nào trong lần thử thứ hai không đạt, mối hàn sẽ bị loại bỏ hoàn toàn.
Tiêu chuẩn mối hàn kết cấu thép mới nhất
Đối với phương pháp siêu âm
Việc kiểm tra mối hàn bằng phương pháp siêu âm phải tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn mối hàn kết cấu thép Việt Nam TCVN 4395-1986, đảm bảo phát hiện các khuyết tật ẩn sâu bên trong vật liệu mà không làm tổn hại đến cấu trúc mối hàn. Đối với kiểm tra sử dụng tia X hoặc gamma, các khuyết tật bề mặt và bên trong mối hàn được xác định thông qua hình ảnh chụp xuyên qua kim loại. Mọi phương pháp kiểm tra được áp dụng đều phải đảm bảo giữ nguyên trạng mối hàn, không gây hư hại hay phá hủy.
Khối lượng mối hàn cần kiểm tra phải đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật theo quy định. Trong một số trường hợp đặc biệt, với sự chấp thuận của thanh tra, có thể giảm bớt khối lượng mẫu kiểm tra nhưng vẫn phải đảm bảo độ tin cậy trong đánh giá.
Đánh giá kết quả kiểm tra:
- Kết quả kiểm tra dò khuyết tật bằng siêu âm được đánh giá dựa trên tiêu chuẩn TCVN 1548-1987.
- Đối với phương pháp chiếu tia xuyên qua (tia X, gamma), kết quả được đối chiếu với tiêu chuẩn TCVN 4395-1986.
Trong một số trường hợp, các phương pháp kiểm tra khác, như khảo sát kim tương, có thể được sử dụng thay thế, nhưng chỉ khi có sự phê duyệt từ thanh tra và đảm bảo không làm hỏng hoặc thay đổi cấu trúc mối hàn. Quy trình kiểm tra này không chỉ nhằm đảm bảo chất lượng mối hàn mà còn tối ưu hóa tính an toàn và tuổi thọ của kết cấu.
Khảo sát kim tương
Phương pháp khảo sát kim tương được áp dụng trong các trường hợp cụ thể sau:
- Mối hàn làm việc ở nhiệt độ trên 4500°C và áp suất vượt quá 40 at.
- Các mối hàn và bộ phận chịu áp lực hoạt động ở bất kỳ nhiệt độ nào nhưng có áp suất lớn hơn 50 at.
- Mối hàn nối ống cụt vào balông hoặc ống góp khi áp suất vượt 40 at, trong trường hợp không áp dụng phương pháp siêu âm hoặc chụp tia xuyên qua.
Quy định về số lượng và cách lấy mẫu:
- Mỗi loại thép cacbon phải có tối thiểu một mẫu, trong khi thép hợp kim yêu cầu ít nhất hai mẫu khảo sát kim tương.
- Quá trình lấy mẫu, kích thước, và hình dạng mẫu thử phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành.
Xử lý khi kết quả không đạt yêu cầu:
- Nếu kết quả khảo sát kim tương không đạt tiêu chuẩn, cần tiến hành thử lại với hai mẫu khác được lấy từ mối hàn sản phẩm.
- Mối hàn sẽ bị coi là không đạt nếu cả hai mẫu thử lại đều không đáp ứng yêu cầu kỹ thuật.
Trong trường hợp mối hàn đã vượt qua kiểm tra bằng siêu âm hoặc chiếu tia xuyên qua nhưng không đạt khi khảo sát kim tương, cần thực hiện kiểm tra lại toàn bộ mối hàn bằng các phương pháp không phá hủy đã sử dụng trước đó. Điều này đảm bảo sự an toàn và độ tin cậy tuyệt đối của kết cấu chịu áp lực.
Bài viết trên đây đã cập nhật chi tiết về tiêu chuẩn mối hàn kết cấu thép mới nhất hiện nay. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn mối hàn kết cấu thép giup đảm bảo chất lượng và sự an toàn cho cả công trình.
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