Những sai lệch về hình dạng, 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, được gọi là những khuyết tật hàn.

Các khuyết tật hàn do rất nhiều nguyên nhân gây ra. Nó có liên quan tới các yếu tố như kim loại hàn, chế độ hàn và quy trình công nghệ. Sự tồn tại của những khuyết tật đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền của mối hàn cũng như cơ tính của toàn bộ kết cấu. Do đó, người thợ hàn phải chọn quy phạm hàn chính xác và nghiêm chỉnh chấp hành các quy trình hàn.

Bên dưới là một số khuyết tật hàn có thể kiểm tra bằng mắt thường (visual)

Nứt

Nứt có thể xuất hiện trên bề mặt mối hàn, trong mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt của mối hàn. Vết nứt có thể xuất hiện ở các nhiệt độ khác nhau:

  • Nứt nóng: Xuất hiện trong quá trình kết tinh của liên kết hàn khi nhiệt độ còn khá cao, trên 1000C.
  • Nứt nguội: Xuất hiện sau khi kết thúc quá trình hàn và ở nhiệt độ dưới 10000C, nứt nguội có thể xuất hiện sau vài giờ hoặc sau vài ngày.

Vết nứt có các kích thước khác nhau, có thể là nứt tế vi hay nứt thô đại. Các vết nứt thô có thể gây phá huỷ kết cấu ngay khi làm việc. Các vết nứt tế vi, trong quá trình làm việc của kết cấu sẽ phát triển rộng dần ra tạo thành các vết nứt thô đại

Các loại khuyết tật bên trong mối hàn
Các loại khuyết tật bên trong mối hàn

Có thể phát hiện các vết nứt bằng mắt thường hoặc với kính lúp đối với các vết nứt thô đại và nằm ở bề mặt của liên kết hàn. Đối với các vết nứt tế vi và nằm bên trong mối hàn chỉ có thể phát hiện được khi dùng các phương pháp kiểm tra như siêu âm, kiểm tra từ tính, chụp X quang, v.v…

Dạng vết nứt Phương pháp kiểm tra Nguyên nhân Giải pháp công nghệ
Nứt dọc Visual (bằng mắt)

PT (thẩm thấu)

MT (bột từ)

UT (siêu âm)

RT (chụp phim)

Sử dụng vật liệu hàn chưa đúng.

Tồn tại ứng suất dư lớn trong liên kết hàn.

Tốc độ nguội cao.

Liên kết hàn không hợp lý.

Bố trí các mối hàn không hợp lý

Sử dụng vật liệu hàn phù hợp.

Giải phóng các lực kẹp chặt cho liên kết hàn. Tăng khả năng điền đầy của vật liệu hàn.

Gia nhiệt cho vật hàn, giữ nhiệt cho liên kết hàn để giảm tốc độ nguội.

Sử dụng các liên kết hàn hợp lý, vát mép , giảm khe hở giữa các vật hàn.

Bố trí sole các mối hàn.

Nứt ở vùng gây và kết thúc hồ quang Visual (bằng mắt)

PT (thẩm thấu)

MT (bột từ)

UT (siêu âm)

RT (chụp phim)

Vị trí kết thúc hồ quang bị lõm, tồn tại nhiều tạp chất.

Hồ quang không được bảo vệ tốt.

Sử dụng thiết bị hàn phù hợp, có chế độ riêng cho lúc gây và kết thúc hồ quang.

Sử dụnh các bản nối công nghệ ở các điểm đầu và kết thúc hồ

quang.

Nứt ngang Visual (bằng mắt)

PT (thẩm thấu)

MT (bột từ)

UT (siêu âm)

RT (chụp phim)

Sử dụng vật liệu hàn chưa đúng.

Tốc độ nguội cao.

Mối hàn quá nhỏ so với liên kết hàn

Sử dụng vật liệu cho phù hợp.

Tăng dòng điện và kích thước điện cực hàn.

Gia nhiệt trước khi hàn

Rỗ khí

Khuyết tật rỗ khí sinh ra do hiện tượng khí trong kim loại mối hàn không kịp thoát ra ngoài khi kim loại mối hàn đông đặc. Rỗ khí có thể nằm ở phần ranh giới giữa kim loại cơ bản và kim loại đắp và có thể sinh ra ở bên trong hoặc trên bề mặt mối hàn, có thể tập trung hoặc nằm rời rạc trong mối hàn.

Dạng khuyết tật Phương pháp kiểm tra Nguyên nhân Giải pháp công nghệ
Rỗ khí UT (siêu âm)

RT (chụp phim)

Hàm lượng cacbon trong kim loại cơ bản hoặc trong vật liệu quá cao.

Vật liệu hàn bị ẩm, bề mặt dính sơn, dầu, mỡ, gỉ, hơi nước,…

Chiều dài cột hồ quang lớn, tốc độ hàn quá cao.

Dùng vật liệu hàn có % Cacbon thấp.

Vật liệu hàn được sấy khô, bề mặt được làm sạch.

Giữ chiều dài hồ quang ngắn, giảm tốc độ hàn

Đối với hàn MIG, TIG, MAG sử dụng khí bảo vệ phù hợp, lựa chọn khoảng cách giữa chụp khí với vật hàn. Kiểm tra lưu lượng khí.

Đối với hàn SAW đảm bảo thuốc không bị ẩm (sấy trước khi hàn)

Lẫn xỉ (kẹt xỉ)

Lẫn xỉ là loại khuyết tật dễ xuất hiện trong mối hàn. Xỉ hàn và tạp chất có thể tồn tại trong mối hàn, cũng có thể nằm trên bề mặt mối hàn, chỗ giáp ranh giữa kim loại mối hàn và phàn kim loại cơ bản. Lẫn xỉ ảnh hưởng đến độ bền, độ dai va đập và tính dẻo của kim loại mối hàn, giảm khả năng làm việc của kết cấu dưới tác dụng của tải trọng động.

Dạng khuyết tật Phương pháp kiểm tra Nguyên nhân Giải pháp công nghệ
Lẫn xỉ UT (siêu âm)

RT (chụp phim)

Dòng điện hàn yếu, không đủ nhiệt để cung cấp cho kim loại nóng chảy và xỉ khó thoát lên bề mặt bể hàn.

Mép hàn chư được làm sạch hoặc khi hàn đính hay hàn nhiều lớp chưa gõ sạch gỉ hàn.

Góc độ que hàn chưa hợp lý, tốc độ hàn quá lớn.

Làm nguội mối hàn quá nhanh làm cho xỉ hàn không kịp thoát.

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 hàn trước khi hàn lớp kế tiếp.
Thay đổi góc độ và phương pháp đưa điện cực cho hợp lý. Giảm tốc độ hàn, tránh để xỉ hàn chảy trộn lẫn vào trong vũng hàn hoặc chảy về phía trước vùng nóng chảy.

Không ngấu

Hàn không ngấu sinh ra ở góc mối hàn, mép hàn hoặc giữa các lớp mối hàn. Hàn không ngấu là khuyết tật nghiêm trọng trong liên kết hàn, nó có thể dẫn đến nứt. Phần lớn kết cấu bị phá huỷ đều do hàn không ngấu.

Dạng khuyết tật Phương pháp kiểm tra Nguyên nhân Giải pháp công nghệ
Không ngấu UT (siêu âm)

RT (chụp phim)

Mép hàn chuẩn bị không hợp lý góc vát nhỏ.

Dòng điện hàn quá nhỏ hoặc tốc độ hàn nhanh.

Góc độ điện cực hàn và cách đưa điện cực không hợp lý.

Chiều dài hồ quang lớn.

Điện cực chuyển động không lớn theo trục mối hàn.

Làm sạch liên kết trước khi hàn, tăng góc vát và khe hở hàn.

Tăng dòng điện hàn và khe hở hàn…

 

Cháy chân

Cháy chân là phần bị lẹm (lõm, khuyết) thành rãnh dọc theo ranh giới giữa kim loại cơ bản và kim loại đắp. Cháy chân làm giảm tiết diện làm việc của mối hàn, tạo sự tập trung ứng suất cao và có thể dẫn đến sự phá huỷ của kết cấu trong quá trình sử dụng.

Dạng khuyết tật Phương pháp kiểm tra Nguyên nhân Giải pháp công nghệ
Cháy chân Visual (bằng mắt)

UT (siêu âm)

RT (chụp phim)

Dòng điện hàn quá lớn.

Chiều dài hồ quang lớn.

Góc độ que hàn và dao động que chưa hợp lý.

Sử dụng chưa đúng kích thước điện cực hàn.

Chảy loang

Chảy loang là hiện tượng kim loại lỏng chảy loang trên bề mặt của liên kết hàn (bề mặt kim loại cơ bản – vùng không nóng chảy). Chảy loang tạo ra sự tập trung ứng suất, làm sai lệch hình dạng của liên kết hàn.

Dạng khuyết tật Phương pháp kiểm tra Nguyên nhân Giải pháp công nghệ
Chảy loang Visual (bằng mắt)

RT (chụp phim)

 

Góc nghiêng que hàn không hợp lý.

Dòng điện hàn quá cao.

Tư thế hàn và cách đặt vật hàn không hợp lý.

Một số khuyết tật mối hàn cơ bản khi chụp phim RT
Một số khuyết tật mối hàn cơ bản khi chụp phim RT