Giáo trình kiểm tra chất lượng hàn (nghề hàn cao đẳng)

Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ
---------o0o---------

GIÁO TRÌNH

MƠ ĐUN: Kiểm tra chất lượng hàn
NGHỀ: HÀN
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
Ban hành kèm theo Quyết định số:
/QĐ- … ngày….tháng….năm .........
của……………………………….

Ninh Bình, năm 2019

Trang 1


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được
phép dùng ngun bản hoặc được trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham
khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh

thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
LỜI GIỚI THIỆU
Trong những năm qua, cùng với sự phát triển của khoa học cơng nghệ, lĩnh
vực dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số lượng và chất lượng, nhằm
thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã
hội.
Chương trình khung nghề hàn đã được xây dựng trên cơ sở chương trình khung
quốc gia và trên cơ sở dữ liệu phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề được kết cấu
theo các môđun. Để tạo điều kiện thuận lợi cho các cơ sở dạy nghề trong quá trình
thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo theo các môđun đào tạo
nghề là cấp thiết hiện nay.
Mô đun 23: Kiểm tra chất lượng hàn là mô đun đào tạo nghề được biên soạn
theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành. Trong quá trình thực hiện, tác giả
đã tham khảo nhiều tài liệu liên quan của nhiều trong và ngoài nước, kết hợp với
kinh nghiệm trong thực tế đào tạo và sản xuất.
Mặc dầu có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết,
rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được hồn thiện
hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Ninh Bình, ngày tháng 6 năm 2019
Biên soạn

Nguyễn Văn Thanh

Trang 1


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU .................................................................................................. 1
MỤC LỤC ............................................................................................................. 2
GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN ...................................................................................... 4
Bài 1. Khái niệm chung ......................................................................................... 6
Giới thiệu: ............................................................................................................ 6
Mục tiêu của bài: ................................................................................................. 6
Nội dung chính ..................................................................................................... 6
1. Khái niệm chung về chất lượng hàn.................................................................. 6
1.1. Chỉ tiêu chất lượng ......................................................................................... 6
1.2. Đảm bảo chất lượng trong lĩnh vực sản xuất thuộc nghề hàn........................ 6
2. Khuyết tật hàn. .................................................................................................. 7
2.1. Khái niệm về khuyết tật hàn........................................................................... 7
2.2. Khuyết tật bên ngoài ...................................................................................... 8
2.3. Khuyết tật bên trong ....................................................................................... 8
3. Ảnh hưởng của khuyết tật đến khả năng làm việc của kết cấu hàn. ................. 9
3.1. Ảnh hưởng chung ........................................................................................... 9
3.2. Ảnh hưởng của một số khuyết tật phổ biến trong mối hàn. ........................... 9
4. Phân loại phương pháp kiểm tra hàn............................................................... 10
4.1. Phương pháp kiểm tra không phá huỷ ......................................................... 10
4.2. Phương pháp kiểm tra phá huỷ .................................................................... 10
Bài 2: Kiểm tra bằng phương pháp không phá huỷ ............................................ 11
Giới thiệu: .......................................................................................................... 11
Mục tiêu của bài: ............................................................................................... 11
Nội dung chính. .................................................................................................. 11
1. Kiểm tra chất lượng hàn bằng phương pháp ngoại dạng (VT). ...................... 11
1.1. Nguyên lý kiểm tra ....................................................................................... 11
1.2. Thiết bị, dụng cụ kiểm tra ............................................................................ 11
1.3. Kỹ thuật kiểm tra .......................................................................................... 13

1.4. Tiêu chuẩn đánh giá ..................................................................................... 14
1.5. Bài tập ứng dụng .......................................................................................... 16
2. Kiểm tra chất lượng hàn bằng phương pháp chụp ảnh phóng xạ (RT)........... 17
2.1. Nguyên lý kiểm tra ....................................................................................... 17
2.2. Thiết bị kiểm tra ........................................................................................... 18
2.3. Kỹ thuật kiểm tra .......................................................................................... 20
2.4 Tiêu chuẩn đánh giá ...................................................................................... 21
3. Kiểm tra chất lượng hàn bằng phương pháp từ tính (MT).............................. 21
3.1. Nguyên lý kiểm tra ....................................................................................... 22
3.2. Thiết bị kiểm tra ........................................................................................... 22
3.3. Vật liệu kiểm tra ........................................................................................... 24
3.4. Kỹ thuật kiểm tra .......................................................................................... 25
3.4 Tiêu chuẩn đánh giá ...................................................................................... 27
3.5. Bài tập ứng dụng .......................................................................................... 28
4. Kiểm tra chất lượng hàn bằng phương pháp thẩm thấu (PT).......................... 30
Trang 2


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

4.1. Nguyên lý kiểm tra ....................................................................................... 30
4.2. Thiết bị kiểm tra ........................................................................................... 31
4.3. Vật liệu kiểm tra ........................................................................................... 31
4.4. Chuẩn bị mẫu kiểm ...................................................................................... 32
4.5. Kỹ thuật kiểm tra .......................................................................................... 33
4.6. Tiêu chuẩn đánh giá ..................................................................................... 36
4.7. Bài tập ứng dụng .......................................................................................... 36
5. Kiểm tra chất lượng hàn bằng phương pháp siêu âm(UT). ............................ 38

5.1. Nguyên lý kiểm tra ....................................................................................... 38
5.2. Thiết bị kiểm tra ........................................................................................... 38
5.3. Kỹ thuật kiểm tra............................................................................................ 41
5.4. Tiêu chuẩn đánh giá ..................................................................................... 42
Bài 3: Kiểm tra bằng phương pháp phá huỷ ....................................................... 42
Giới thiệu: .......................................................................................................... 42
Mục tiêu của bài: ............................................................................................... 42
Nội dung chính ................................................................................................... 42
1. Thử kéo............................................................................................................ 42
1.1. Khái niệm về thử kéo ................................................................................... 42
1.2. Mục đích kiểm tra thử kéo ........................................................................... 43
1.3. Thiết bị kiểm tra thử kéo .............................................................................. 43
1.4. Kỹ thuật kiểm tra thử kéo............................................................................. 43
1.5 Bài tập ứng dụng ........................................................................................... 45
2. Thử nén............................................................................................................ 47
2.1. Khái niệm về thử nén ................................................................................... 47
2.2. Mục đích kiểm tra thử nén ........................................................................... 47
2.3. Kỹ thuật kiểm tra thử nén............................................................................. 47
2.4. Bài tập ứng dụng .......................................................................................... 47
3. Thử uốn. .......................................................................................................... 49
3.1. Khái niệm về thử uốn ................................................................................... 49
3.2. Mục đích kiểm tra thử uốn ........................................................................... 49
3.3. Kỹ thuật kiểm tra thử uốn ............................................................................ 49
3.4. Bài tập ứng dụng .......................................................................................... 50
4. Thử va đập. ...................................................................................................... 51
5. Thử độ cứng. ................................................................................................... 53
5.1. Khái niệm về độ cứng .................................................................................. 53
5.2. Mục đích kiểm tra độ cứng .......................................................................... 53
5.3. Thiết bị kiểm tra độ cứng ............................................................................. 53
5.4. Kỹ thuật kiểm tra độ cứng ............................................................................ 56

5.5. Bài tập ứng dụng .......................................................................................... 57
6. Kiểm tra ........................................................................................................... 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 60

Trang 3


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơ đun:
Kiểm tra chất lượng hàn
Mã mơ đun:
MĐ 23
I. Vị trí, tính chất của mơ đun:
- Vị trí: Mơ đun này được bố trí sau các mơn học MH08 đến MH13 và mơ đun
MĐ14 đến MH 22
- Tính chất: Là mơ đun chun mơn
II. Mục tiêu mơ đun:
- Kiến thức:
+ Giải thích được khái niệm chung về kiểm tra chất lượng hàn;
+ Giải thích được một số tiêu chuẩn đánh giá chất lượng hàn đối với phương
pháp kiểm tra không phá huỷ;
+ Trình bày được kỹ thuật kiểm tra chất lượng mối hàn theo phương pháp
kiểm tra không phá huỷ và phương pháp kiểm tra phá huỷ;
- Kỹ năng:
+ Chuẩn bị đầy đủ các mẫu thử, vật liệu kiểm tra chất lượng mối hàn;
+ Vận hành và sử dụng thành thạo dụng cụ, thiết bị kiểm tra;

+ Thực hiện kiểm tra phá huỷ, không phá huỷ đạt yêu cầu kỹ thuật;
+ Đánh giá được kết quả kiểm tra đầy đủ, chính xác;
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Tuân thủ quy định, quy phạm trong quy trình kiểm tra chất lượng hàn;
+ Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, có khả năng làm
việc độc lập và theo nhóm tốt;
III. Nội dung mơ đun:
1.Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian:
Số
TT
1

2

Tên các bài trong mô đun
Bài 1: Khái niệm chung
1. Khái niệm chung về chất lượng hàn
2. Khuyết tật hàn
3. Ảnh hưởng của khuyết tật đến khả năng
làm việc của kết cấu hàn
4. Phân loại các phương pháp kiểm tra chất
lượng hàn
Bài 2: Kiểm tra bằng phương pháp
không phá huỷ
1. Kiểm tra chất lượng hàn bằng phương
pháp ngoại dạng (VT)
2. Kiểm tra chất lượng hàn bằng phương
pháp chụp ảnh phóng xạ (RT)

Thời gian (giờ)

Trong đó
Tổng
Lý
Thực Kiểm
số
thuyết hành
tra
4
4
0,5
1
2
0,5
28

9

17

1

6

2

1

Trang 4

Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô

3

3. Kiểm tra chất lượng hàn bằng phương
pháp từ tính (MT)
4. Kiểm tra chất lượng hàn bằng phương
pháp thẩm thấu (PT)
5. Kiểm tra chất lượng hàn bằng phương
pháp siêu âm(UT)
Bài 3: Kiểm tra bằng phương pháp phá
huỷ
1. Thử kéo
2. Thử nén
3. Thử uốn
4. Thử va đập
5. Thử độ cứng
Cộng

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

3

5

2

6

2

28

7

19
6
3
5

60

2
1
1
1
2
20

5
36

2

4

Trang 5


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

Bài 1. Khái niệm chung
Mã bài: MĐ 23.1

Giới thiệu:
Để hiểu được bản chất, phạm vi ứng dụng của phương các pháp kiểm tra
chất lượng hàn, người học cần hiểu khái niệm, đặc điểm và phạm vi ứng dụng của
phương pháp kiểm tra chất lượng hàn, phân loại các phương pháp kiểm tra chất
lượng hàn, từ đó lựa chọn được phương pháp kiểm tra chất lượng hàn phù hợp
với mục đích cơng việc.
Mục tiêu của bài:
- Trình bày được khái niệm chung về chất lượng hàn.
- Trình bày được các dạng khuyết tật hàn và ảnh hưởng của khuyết tật hàn đến cơ
tính của liên kết hàn.
- Trình bày được các phương pháp kiểm tra hàn.
- Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác.
Nội dung chính
1. Khái niệm chung về chất lượng hàn
1.1. Chỉ tiêu chất lượng
Giá trị sử dụng của một sản phẩm làm nên tính hữu ích của sản phẩm đó và nó
chính là chất lượng của sản phẩm.
- Chất lượng của sản phẩm hàn là toàn bộ các đặc tính quy định chức năng phù
hợp với những yêu cầu xác định tương ứng với cơng dụng của nó.
- Chất lượng hàn được đánh giá qua một hệ thống các chỉ tiêu cụ thể. Những
chỉ tiêu chất lượng đó chính là các thông số kinh tế - kỹ thuật và các đặc tính riêng
có của sản phẩm phản ánh tính hữu ích của nó. Những đặc tính này gồm:
+ Tính năng tác dụng của sản phẩm
+ Các tính chất cơ, lý, hóa như kích thước, kết cấu…
+ Chỉ tiêu thẩm mỹ.

+ Tuổi thọ.
+ Độ tin cậy.
+ Độ an toàn.
+ Tiết kiệm nguyên liệu, năng lượng.
+ Chi phí, giá cả
1.2. Đảm bảo chất lượng trong lĩnh vực sản xuất thuộc nghề hàn
Đảm bảo chất lượng là thực hiện các công việc đã được lập kế hoạch cà tác
động có hệ thống cần thiết nhằm đảm bảo rằng sản phẩm đạt tới mức chất lượng
tối ưu và nó sẽ hoạt động tốt với độ tin cậy vừa đủ.
Theo tiêu chuẩn ISO 9001 thì đối với các ‘q trình đặc biệt’ trong đó có q
trình hàn, tiêu chuẩn u cầu bắt buộc phải kiểm sốt chặt trẽ, đồng thời phải phê
duyệt từng cơng đoạn, q trình để đảm bảo ngun tắc phịng ngừa sự không phù
hợp của sản phẩm.
Về cơ bản, chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào các yếu tố như máy móc, con
người, phương pháp, vật liệu đầu vào và mơi trường sản, để đảm bảo kiểm soát
tốt các vấn đề này thì trong sản xuất bằng phương pháp hàn (đối với mọi tiêu
chuẩn quản lý chất lượng từ châu Âu, Mỹ và Nhật Bản đều giống nhau về nguyên
tắc) các tiêu chuẩn đều yêu cầu:
Trang 6


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

- Đối với máy hàn và các thiết bị có liên quan phải đảm được kiểm tra, kiểm
định trước khi đưa vào sử dụng: kiểm định về an tồn cơ, điện cũng như các đặc
tính về dịng, áp, nhiệt độ, tốc độ….
- Về con người thì phải được đào tạo và sát hạch cũng như đảm bảo năng lực
và kinh nghiệm: Thợ hàn phải được đào tạo, kiểm tra và sát hạch tay nghề, giám

sát hàn, kỹ sư hàn,… phải có kinh nghiệm, được đào tạo, đánh giá và sát hạch
kiến thức chuyên môn (personnel Certification/Qualification); nhân viên kiểm tra
chất lượng bằng phương pháp kiểm tra không phá hủy (Non Destructive Testing
– NDT) phải được đào tạo, đánh giá và sát hạch.
- Phương pháp, quy trình sản xuất phải được xây dựng, thử nghiệm và phê
duyệt trước khi đưa vào áp dụng (Quy trình hàn – Welding Procedure
Specification (WPS)) để đảm bảo chất lượng hàn theo đúng quy trình đặt ra đồng
thời phải cử giám sát/giám định hàn (Welding Inspector) theo dõi, kiểm tra việc
tuân thủ các quy định.
- Kiểm tra vật liệu đầu vào: chứng chỉ chất lượng của thép (vật liệu cơ bản),
chứng chỉ chất lượng của vật liệu hàn, kiểm tra mẫu (kéo, nén, phân tích thành
phần vật liệu,…) đảm bảo nguyên vật liệu đầu vào đáp ứng yêu cầu chất lượng
đặt ra.
- Mơi trường sản xuất phải đảm bảo: có các biện pháp để đảm bảo an tồn,
chống ăn mịn, gió, mưa, sự ổn định của nguồn điện,…. nhằm tránh ảnh hưởng
đến chất lượng nguyên vật liệu, bán sản phẩm và sản phẩm cuối cùng.
Ngồi ra cịn nhiều vấn đề khác được quy định trong nhiều các tiêu chuẩn có
liên quan như là xây dựng, áp dụng và duy trì một hệ thống quản lý chất lượng
hàn (Welding Management System – WMS): sổ tay chất lượng, các quy trình làm
việc, sản xuất, quy trình kiểm tra, kiểm sốt; các hướng dẫn cơng việc; kiểm soát
tài liệu, hồ sơ, bản vẽ; thực hiện hoạt động cải tiến,…
2. Khuyết tật hàn.
2.1. Khái niệm về khuyết tật hàn
Khuyết tật hàn của sản phẩm là sự khơng đáp ứng được u cầu cụ thể nào đó,
mà đã được quy định trong các bộ tiêu chuẩn.
- Trên thực tế, khơng phải mối hàn nào cũng đều hồn hảo. Mối hàn sau q
trình nguội đi có thể sẽ để lại một số những khuyết tật hàn. Các khuyết tật hàn
thường có ảnh hưởng xấu đến khả năng làm việc cũng như tính thẩm mỹ của sản
phẩm.
- Khuyết tật hàn có thể tồn tại bên ngồi hoặc bên trong sản phẩm

Hình 1. Các dạng khuyết tật trong hàn
Trang 7


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

2.2. Khuyết tật bên ngồi
Hình dáng và kích thước mối hàn thường phụ thuộc vào chiều dày vật hàn.
Khi hàn thường cho các giá trị: chiều rộng mối hàn; chiều cao chịu lực; phần nhô
đối với hàn giáp mối (Hình 2). Đối với liên kết góc hoặc chồng thường cho cạnh
mối hàn và chiều cao làm việc của tiết diện.
Khuyết tật bên ngoài thường thấy nhất trong mối hàn đó là chiều rộng và cao
khơng đều trên suốt đường hàn, mấp mơ, chảy loang (Hình 3), cạnh góc vng
khơng bằng nhau...

Hình 2. Hình dáng chuẩn mối hàn

Hình 3. Hình dáng mối hàn bị sai lệch

Hình dáng mối hàn không đúng làm mối hàn tách khỏi vật liệu cơ bản, gồ ghề
bề mặt dẫn đến việc giảm khả năng làm việc của kết cấu, đặc biệt khi chịu tải
trọng động. Các khuyết tật bên ngoài mối hàn thường thấy gồm:
- Rãnh cắt: là chỗ kim loại cơ bản bị lõm xuống nằm dọc theo mép hàn do kim
loại nóng chảy khơng được đưa vào đủ.
- Lõm: xảy ra khi hồ quang bị tắt đột ngột tạo nên “miệng núi lửa”, thường
gặp khi hàn gián đoạn.
- Cháy thủng: là các phần tử của kết cấu bị nóng chảy xuyên thủng một đoạn

hàn do sự quá nhiệt cục bộ trên một diện tích nhỏ.
- Rị rỗ kim: thường được phát triển từ nơi rỗ xuyên lên bề mặt kim loại mối
hàn. Rỗ có dạng hình trụ kéo dài lên bề mặt.
- Chảy loang và lắng đọng: là phần kim loại nóng chảy thừa ra quanh mép hàn,
tràn ra và kết tinh lên phần kim loại khơng nóng chảy trong quá trình hàn.
2.3. Khuyết tật bên trong
Khuyết tật bên trong của mối hàn được phát hiện nhờ các phương pháp kiểm
tra NDT (ngoại trừ phương pháp kiểm tra VT). Dạng, đặc trưng, định hướng và
kích thước các khuyết tật bên trong phụ thuộc vào phương pháp hàn, trong khuôn
khổ môđun này chỉ trình bày những khuyết tật chung nhất bao gồm.
- Nứt: Nứt là sự phá hủy cục bộ liên kết hàn dưới dạng đường, được xem là
nguy hiểm nhất. Chúng xuất hiện trong kim loại mối hàn và kim loại cơ bản do
sự phát triển của ứng suất riêng. Trong quá trình sử dụng kết cấu hàn, nếu mối
hàn có vết nứt thì vết nứt đó sẽ rộng dần ra làm cho kết cấu bị hỏng.

Trang 8


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

- Rỗ khí: Thường xuất hiện do những bọt khí có hình dáng khác nhau (thường
là hình cầu), Các bọt khí xuất hiện do các phản ứng sinh khí trong khối kim loại
và khi kim loại đơng đặc nhanh nó “giam” các bọt khí lại.
- Lẫn xỉ: Thường xuất hiện do làm sạch vảy và gỉ không tốt trên mép hàn, chủ yếu
khi hàn nhiều lớp. Xỉ là các tạp chất phi kim loại không kịp nổi lên bề mặt mối hàn
khi đông đặc.
- Không ngấu: là những bất liên tục đáng kể (mở ra) không có sự liên kết cấu
trúc tại giao diện giữa kim loại cơ bản và kim loại mối hàn hoặc giữa các lượt hàn.

- Không thấu: là những bất liên tục do kim loại không được điền đầy vào
những khoang, ngách trong tiết diện hoặc chân mối hàn, hoặc khi chiều sâu chảy
khơng đủ. Tại chỗ đó sẽ có khoảng trống. Nguyên nhân là do khe hở đáy nhỏ, điện
cực quá lớn, cường độ dòng điện nhỏ, tốc độ hàn nhanh, vát mép khơng thích hợp.
Khơng thấu làm yếu tiết diện làm việc, gây tập trung ứng suất trong mối hàn.
3. Ảnh hưởng của khuyết tật đến khả năng làm việc của kết cấu hàn.
3.1. Ảnh hưởng chung
Sự xuất hiện của khuyết tật hàn sẽ dẫn tới việc mất khả năng làm việc của
kết cấu. Mức độ nguy hiểm của khuyết tật cùng với ảnh hưởng của nó phụ
thuộc chủ yếu vào dạng kết cấu và mục đích sử dụng.
3.2. Ảnh hưởng của một số khuyết tật phổ biến trong mối hàn.
3.2.1. Ảnh hưởng của khuyết tật nứt
Tất cả các liên kết hàn của
kim loại và hợp kim đều có
thể xảy ra khuyết tật nứt. Thực
tế nứt là khuyết tật nguy hiểm
nhất của liên kết hàn. Nứt làm
giảm mạnh độ bền mỏi hoặc
khả năng chịu tải trọng động.
Do đó nếu đã xuất hiện nứt thì
bắt buộc phải sửa.
Hình 4. Các dạng vết nứt xuất hiện trong mối hàn

3.2.2. Ảnh hưởng của không ngấu
Là khuyết tật nghiêm trọng trong liên kết hàn bởi nó có thể dẫn đến nứt. Hàn
khơng ngấu sinh ra ở góc mối hàn, mép hàn hoặc giữa các lớp hàn. Phần lớn kết
cấu bị phá huỷ đều do hàn không ngấu. Khuyết tật không ngấu ảnh hưởng rất lớn
đến Độ bền tĩnh, Độ bền khi chịu tải trọng thay đổi, Độ bền khi tải trọng tĩnh lặp
lại, Độ dai va đập…
3.2.3. Ảnh hưởng của rỗ

Rỗ và rỗ chùm là một trong những khuyết tật rất nguy hiểm trong mối hàn. Sự
ảnh hưởng của nó được chia ra như sau:
- Độ bền tĩnh:
Ảnh hưởng của rỗ đến cơ tính liên kết hàn được đánh giá phụ thuộc và kiểu
rỗ, kích thước hình học, đặc trưng phân bố và hệ số tập trung ứng suất trong mối
hàn. Rỗ được chia tương ứng thành rỗ đơn (khoảng cách giữa các rỗ lớn hơn 3 lần
đường kính khuyết tật rỗ lớn nhất), rỗ dạng chuỗi (các rỗ không lẫn với nhau với
Trang 9


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

khoảng cách nhỏ hơn đường kính khuyết tật rỗ lớn nhất), rỗ tập trung thường kèm
với màng oxide. Rỗ đơn hình cầu thường có hệ số tập trung ứng suất nhỏ nhất.
Như vậy khi chịu tải trọng tĩnh ảnh hưởng của rỗ đến độ bền thể hiện ở mức độ
nhỏ hơn nhiều so với khi chịu tải trọng thay đổi.
- Khi chịu tải trọng thay đổi.
Hệ số tập trung ứng suất gây ra bởi dạng của mối hàn là các yếu tố xác định.
Nếu hệ số tập trung ứng suất do dạng mối hàn lơn hơn hệ số tập trung ứng suất do
rỗ, thì rỗ khơng làm giảm khả năng tải của liên kết hàn và ngược lại.
3.2.4. Ảnh hưởng của lẫn xỉ
Lẫn xỉ ảnh hưởng ít hơn đến cơ tính. Lẫn volfram nếu không đi kèm với màng
oxide thì khơng gây ảnh hưởng đến độ bền.
3.2.5. Ảnh hưởng của lệch mép
Khi kéo, liên kết hàn giáp mối có lệch mép sẽ gây ra momen uốn do phương
của lực bị lệch tâm. Tại giao diện kim loại mối hàn với kim loại cơ bản xuất hiện
ứng suất vượt quá giá trị danh nghĩa.
Khi hàn thép cacbon thấp chiều dày mỏng (<10 mm), lệch mép không gây ảnh

hưởng nhiều đến độ bền tĩnh vì kim loại mối hàn kém nhạy đối với tập trung ứng suất.
Lệch mép khi tải trọng thay đổi ảnh hưởng đáng kể đến giới hạn mỏi của liên kết.
Mức độ giảm giới hạn mỏi phụ thuộc chủ yếu vào độ lớn lệch mép và cơng nghệ hàn.
3.2.6. Những ảnh hưởng khác
Ngồi những khuyết tật đã trình bày ở trên một số khuyết tật khác có ảnh
hưởng tiêu cực nhất định đến khả năng làm việc của kết cấu hàn như: Ngậm xỉ,
cháy cạnh, chảy tràn…
4. Phân loại phương pháp kiểm tra hàn.
Trong sản xuất hàn, khâu kiểm tra không nhất thiết phải là khâu cuối cùng.
Nhiều khi nguyên công kiểm tra được tiến hành xen kẽ giữa các bước. Mặt khác
các khuyết tật hàn rất đa dạng và phức tạp. Việc tiến hành kiểm tra cần phải sử
dụng nhiều phương pháp khác nhau - riêng rẽ hoặc phối hợp.
Dựa vào tác động đến vật liệu hay sản phẩm hàn người ta chia các phương
pháp kiểm tra làm hai nhóm: các phương pháp kiểm tra bằng phá hủy và các
phương pháp kiểm tra không phá hủy (Non-Destructive Testing)
4.1. Phương pháp kiểm tra không phá huỷ
Kiểm tra không phá hủy (NDT) là sử dụng các phương pháp vật lý để phát
hiện các khuyết tật bên trong cấu trúc vật liệu, chi tiết, sản phẩm... mà không làm
tổn hại đến khả năng hoạt động, chịu tải sau này của chúng. (NDT) liên quan đến
việc phát hiện khuyết tật trong vật kiểm nhưng tự bản thân nó khơng thể dự đốn
những nơi nào khuyết tật sẽ hình thành và phát triển.
Các phương pháp NDT có đặc điểm chung:
- Sử dụng một môi trường để kiểm tra sản phẩm
- Sự thay đổi trong môi trường kiểm tra chứng tỏ trong vật kiểm tồn tại bất
liên tục.
- Là phương tiện để phát hiện sự thay đổi trong môi trường kiểm tra.
- Giải đoán những thay đổi để nhận biết các thông tin về khuyết tật trong vật kiểm
4.2. Phương pháp kiểm tra phá huỷ
Kiểm tra phá hủy thường được tiến hành trên mẫu đối chứng, trên mơ hình và
Trang 10

Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

đơi khi trên chính sản phẩm. Mẫu đối chứng được hàn theo công nghệ và vật liệu
đúng theo liên kết hàn. Thông thường các thử nghiệm cho phép nhận được các số
liệu đặc trưng của độ bền, chất lượng và độ tin cậy của liên kết. Nếu hàn và thử
phá hủy mẫu trong phịng thí nghiệm thì những thử nghiệm này đặc trưng cho
chất lượng các mẫu khơng có khuyết tật sản xuất. Người ta thử nghiệm cơ tính
kim loại và liên kết hàn bằng kéo, uốn, va đập... Theo đặc trưng tải trọng tiến hành
thử tĩnh, động và mỏi.
Các phương pháp thử nghiệm “không mẫu” như kiểm tra độ cứng, phân tích
kim tương, phân tích hóa học, kiểm tra ăn mịn cũng được xếp vào nhóm này.
Câu hỏi ơn tập:
Câu 1: Trình bày khái niệm chung về chất lượng hàn.
Câu 2: Trình bày ảnh hưởng của một số khuyết tật hàn phổ biến trong mối hàn.
Câu 3: Phân loại các phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn.
Bài 2: Kiểm tra bằng phương pháp không phá huỷ
Mã bài: MĐ 23.2
Giới thiệu:
Để hiểu và thực hiện được phương pháp kiểm tra không phá hủy, người học
cần nắm vững được kỹ thuật kiểm tra, trình tự các bước thực hiện và phạm vi ứng
dụng của từng phương pháp, từ đó biết cách lựa chọn và thực hiện kiểm tra đảm
bảo đạt kết quả cao nhất với từng cơng việc cụ thể.
Mục tiêu của bài:
- Giải thích được nguyên lý của các phương pháp kiểm tra không phá huỷ.
- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị kiểm tra.
- Vận hành sử dụng được các thiết bị kiểm tra khơng phá huỷ.

- Trình bày được kỹ thuật kiểm tra chất lượng hàn bằng các phương pháp kiểm
tra VT, RT, MT, PT và UT.
- Thực hiện kiểm tra được chất lượng hàn bằng các phương pháp kiểm tra khơng
phá huỷ đúng trình tự, đạt yêu cầu kỹ thuật.
- Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác.
Nội dung chính.
1. Kiểm tra chất lượng hàn bằng phương pháp ngoại dạng (VT).
1.1. Nguyên lý kiểm tra
Kiểm tra ngoại dạng là phương pháp dùng mắt thường và các dụng cụ cầm tay
để kiểm tra bên ngoài mối hàn nhằm phát hiện các khuyết tật bên ngồi trong
phạm vi nhìn thấy của thị lực hoặc các sai lệch về kích thước, hình dáng.
1.2. Thiết bị, dụng cụ kiểm tra
Thiết bị, dụng cụ kiểm tra ngoại dạng được chọn lựa theo TCVN 7507:2005.
quy định cụ thể như sau:
- Cường độ chiếu sáng tối thiểu 350 lux, nên dùng 500 lux (mức độ bình
thường trong xưởng hoặc văn phịng).
- Khơng gian tiếp cận dành cho quan sát bằng mắt như sau:

Trang 11


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

Hình 5. Khơng gian tiếp cận của mắt

- Ớng nội soi (có gương) hoặc hệ thống soi dùng cáp quang nối với camera và
màn hình.
- Chiếu sáng bổ sung nhằm tạo độ tương phản và hiệu ứng nhấp nhô bề mặt

cần thiết giữa khuyết tật và nền xung quanh.
- Các thước đo (thước lá).
- Kính lúp.
- Dưỡng đo mối hàn.

Hình 6. Dưỡng đo mối hàn góc

Hình 7. Dưỡng đo mặt mối hàn

Đo độ cao mối hàn

Đo góc vát phơi

Đo cạnh mối hàn góc
Đo mặt mối hàn góc
Hình 8. Thước đo mối hàn đa năng

Trang 12


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô

Độ lệch đáy

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

Khe hở và góc vát
Hình 9. Dưỡng đo

1.3. Kỹ thuật kiểm tra

- Làm sạch bề mặt liên kết hàn (bề mặt mối hàn và vùng kim loại cơ bản). Có nhiều
phương pháp là sạch mối hàn và vùng kim loại cơ bản như:
+ Dùng bàn chải sắt: phương pháp này tương đối dễ thực hiện và rất nhanh
chóng.

Hình 10. Làm sạch mối hàn bằng bàn chải sắt

+ Dùng dung mơi (xà phịng, hay thuốc tẩy rửa..) loại bỏ tất cả các chất bẩn
hòa tan như dầu, bụi.. nhưng không thể loại bỏ lớp oxit tự nhiên.
+ Đánh cát hay cạo, hay bàn chải lông cứng, giấy ráp, búi thép dùng loại bỏ
các lớp gỉ lỏng lẻo, gỉ sắt, các màng sơn cũ, mối hàn chảy, hạt gỉ sắt trên mặt kim
loại. Làm sạch bằng dung môi trước chất bẩn dạng dầu mỡ.
+ Thổi cát ướt: là sẽ thổi vào bề mặt kim loại với hỗn hợp nước và cát sạch
với áp suất cao. Ưu điểm của phương pháp này là để xử lý màng gỉ sét lớn, cách
xử lý này tuy không gây bụi nhưng bề mặt kim loại sẽ bị ướt và cần phải làm khô
trước khi thực hiện kiểm tra.

Trang 13


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

Hình 11. Làm sạch mối hàn bằng phun cát ướt

- Quan sát kỹ bằng mắt thường hoặc bằng kính lúp.
Trong q trình kiểm tra tùy và mục đích kiểm tra có thể sử dụng các thiết bị hỗ
trợ chiếu sáng bổ sung, ống nội soi…
- Kiểm tra kích thước của mối hàn so với bản vẽ thiết kế.

Khi thực hiện kiểm tra cần sử dụng thước, dưỡng chuyên dụng để đo các thông số
của mối hàn. Các thông số của mối hàn cần kiểm tra được thể hiện rõ trên (hình 12).

Hình 12. Các thơng số của mối hàn

Sau khi thực hiện kiểm tra xong tiến hành so sánh kết quả kiểm tra với tiêu
chuẩn đánh giá để đưa ra kết luận về chất lượng mối hàn.
1.4. Tiêu chuẩn đánh giá
Có nhiều bộ tiêu chuẩn quy định về đánh giá chất lượng hàn bằng phương
pháp kiểm tra VT như: ASME, AWS, API, ISO... sau đây sẽ trình bày tiêu chuẩn
TCVN 7507:2005. Về đánh giá chất lượng hàn bằng phương pháp kiểm tra VT.
Bảng 1. Giá trị lớn nhất được phép có trong mối hàn khi tiến hành kiểm tra VT(tính cho
L=200mm)

TT

1

2

Loại khuyết tật

Nứt

Rỗ, bọt khí, rãnh khí,
rỗ tổ sâu, rỗ co cuối
cạnh rãnh co ngót)

Hình ảnh và nhận xét

Tối đa cho
phép

Không cho
phép

1 mm

Trang 14


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

3

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

Chảy tràn

20 mm trên
bề mặt

Tổng toàn bộ khơng q 20mm

4

20 mm dưới
chân

Khơng thấu

Tổng tồn bộ khơng quá 20mm

5

L< 12 mm
W< 3 mm

Ngậm xỉ (oxit silic)
Tổng không quá 15 mm
Phụ thuộc vào chân/mặt

6

Cháy cạnh

10% D
nhưng
không quá 1
mm

7

Lõm đáy

Dmax 1mm

Trang 15

Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

8

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

Không điền đầy rãnh
hoặc không ngấu

Không chấp
nhận

9

Lệch cạnh

Max =
1÷1.5 mm

10

Vết hồ quang

Khơng chấp
nhận

11

Hư hỏng cơ học

12

Lệch góc

13

Kim loại hàn quá dày

14

Hàn quá thấu

15

Cháy thủng

Phụ thuộc chiều sâu và hỗn hợp

Theo lời
khuyên

Chấp nhận

2 mm Dmax
1,5 mm
Dmax

Không chấp
nhận

1.5. Bài tập ứng dụng
1.5.1. Trình tự thực hiện
Bảng trình tự thực kiểm tra chất lượng mối hàn bằng ngoại dạng (VT)
Dụng cụ
Yêu cầu
TT Nội dung
Hình vẽ minh họa
thiết bị
đạt được

1

Làm sạch
vật hàn

Làm
Búa gõ ghỉ,
sạch xỉ
máy mài
hàn và
tay…
bụi bẩn

Trang 16


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô

2

Chuẩn bị
dụng cụ

3

Kiểm tra

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

Thước lá,
Dưỡng, Bộ
kiểm tra
theo AWS
hoặc CWI

Đầy đủ
dụng cụ,
thiết bị

Dụng cụ
kiểm tra

Báo cáo
Đúng, đủ
Form VT
kết quả
thông tin
So sánh,
Bảng tiêu
Kết luận

5
kết luận
chuẩn
đúng
1.5.2. Thực hành
Tiến hành kiểm tra và báo cáo kết quả kiểm tra ngoại dạng trên các mẫu thực
hành thực hiện ở vị trí 1G theo quy chuẩn được chuẩn bị sẵn gồm:
- Mẫu mối hàn được thực hiện bằng phương pháp hàn hồ quang tay.
- Mẫu mối hàn được thực hiện bằng phương pháp hàn MAG
- Mẫu mối hàn được thực hiện bằng phương pháp hàn TIG.
2. Kiểm tra chất lượng hàn bằng phương pháp chụp ảnh phóng xạ (RT)
2.1. Nguyên lý kiểm tra
Tia bức xạ chiếu qua mẫu vật cần kiểm tra với khả năng xuyên thấu đủ lớn để
xuyên qua được toàn bộ chiều dày mẫu vật. Tia X và tia Gamma là sóng điện từ
có bước sóng rất ngắn, tần số dao động và năng lượng rất cao có thể đi xuyên qua
khối kim loại dày, Một phần bức xạ bị hấp thụ, phần còn lại sẽ đi qua mẫu vật,
lượng hấp thụ và lượng đi qua phụ thuộc theo chiều dày của mẫu vật.
Sự chênh lệch về chiều dày khi có khuyết tật bên trong sẽ ảnh hưởng đến sự
hấp thụ và xuyên qua tạo nên các ảnh ẩn trên phim của phương pháp chụp, xử lý
các phim này để thu được ảnh nhìn thấy được để giải đốn các khuyết tật của vật
kiểm tra (nếu có). Giải đốn phim sẽ cho phép phát hiện các khuyết tật bên trong
vật hàn một cách chính xác. Phương pháp chụp ảnh phóng xạ cho phép phát hiện
được tất cả các loại khuyết tật trừ các vết nứt tế vi.
Nguồn bức xạ thường được sử dụng là nguồn gamma hoặc máy phát tia X.
4

Trang 17


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

Hình 13. Nguyên lý phương pháp chụp ảnh bức xạ mối hàn

2.2. Thiết bị kiểm tra
Hai trong số các nguồn bức xạ được sử dụng rộng rãi nhất trong chụp ảnh bức
xạ là máy phát tia X (Roentgen) và nguồn tia Gamma. Chụp ảnh bức xạ thường
được chia thành “Chụp tia X” và “Chụp tia Gamma”, phụ thuộc vào nguồn phóng
xạ được sử dụng.

Hình 14. Nguồn chụp tia X- Ray

Hình 15. Nguồn chụp tia Gamma

2.2.1. Thiết bị phóng tia X.

Hình 16. Thiết bị phóng tia X-Ray

Chùm tia X được dùng để chụp ảnh phóng xạ khi hàn thường có năng lượng
photon từ 30 KeV đến 20 MeV. Máy phát tia X thông thường (ống) phát ra chùm
tia X có năng lượng dưới 400 KeV. Chúng có thể xách tay (di động) hoặc đặt cố
định. Khi năng lượng phát ra trên 400 KeV phải sử dụng thiết bị cố định như
betatron hay máy gia tốc.
Bản chất của bức xạ tia X: Bức xạ tia X là dạng bức xạ điện từ giống như ánh
sáng. Giữa bức xạ tia X và ánh sáng bình thường chỉ khác nhau về bước sóng.
Bước sóng của bức xạ tia X nhỏ hơn vài ngàn lần so với bước sóng của ánh sáng
bình thường.
Thiết bị phát bức xạ tia X:

Trang 18


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

Hình 17. Một số thiết bị phóng tia X-ray

Tuỳ theo điện thế giữa các cực ta có các loại máy tia X khác nhau. Nếu điện
thế giữa Anốt và Katốt là điện thế xoay chiều thì ta có loại máy tia X nửa sóng.
Nếu điện thế giữa Katốt và Anốt là khơng đổi thì ta có loại máy cả sóng.
Nếu điện thế giữa Katốt và Anốt càng cao thì năng lượng của tia X càng lớn. Các
máy tia X thường có điện thế từ 30, 45, 50, 70, 100, 150, 200KV và năng lượng
tia X cực đại tương ứng cũng đạt được là 30, 45, 50, 70, 100, 150, 200 KeV.
Các máy tia X thì điện thế giữa 2 cực (KV) là một trong những đặc trưng của máy
phát tia X.
Chỉ có một phần nhỏ của tia X đạt tới năng lượng tại đỉnh này còn đa số tia X
cịn lại có năng lượng thấp hơn. Tia X năng lượng thấp là không cần thiết cho việc
chụp và rất có hại cho cơ thể, cũng như làm mờ nền phim ảnh trong xạ hình cơng
nghiệp. Vì vậy người ta phải tìm cách khử chúng đi bằng cách dùng các tấm lọc bằng
nhôm hoặc bằng đồng. Các tấm lọc này đã được nhà sản xuất gắn ngay trong máy.
2.2.3. Thiết bị phát tia Gamma
Máy phát tia gamma có 3 loại chính sau đây :
- Máy có bộ phận che chắn có thể tách ra để phóng tia gamma.
- Máy có nguồn có thế được dịch chuyển hoặc quay đến 1 nơi có bộ phận
che chắn mỏng, chế tạo trước, nhưng nguồn vẫn ở trong máy phóng tia gamma.
- Máy có mguồn được đấy ra khỏi máy phóng tia gamma.

Hình 18. Một số hình ảnh về thiết bị dùng nguồn gamma

- Hai loại đầu được gọi là Máy phóng tia gamma lá chắn (shutter),chúng tự
chuẩn trục (collimator) tia bức xạ để bức xạ thoát ra được sắc nét và hạn chế kích
thước của chùm tia. Cơ chế lá chắn có thể tự động hoặc bằng tay.
Đây là tính năng rất quan trọng. Nó giúp người thao tác có thể đứng sau máy
để giảm thiểu liều chiếu vào họ, ở những nơi mà 2 loại trên khơng có khả năng sử

Trang 19


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

dụng vì khơng gian khơng vừa cho máy hoặc diện tích phim chụp chiếu vượt quá
kích thước chùm tia thì người ta dùng loại thứ 3.
- Thiết bị được sử dụng rộng rãi nhất là loại thứ 3, nó được gọi là bình chiếu
(projection container) hoặc máy chụp có tay quay (crank - out).
Loại máy này được thiết kế để đảm bảo rằng người điếu khiển hầu như luôn
luôn được bảo vệ khỏi sự chiếu xạ từ nguồn. Bức xạ gamma là một loại bức xạ
sóng điện từ giống như bức xạ tia X nhưng chúng thường có bước sóng ngắn hơn
và có khả năng xuyên sâu hơn bức xạ tia X và được sử dụng rộng rãi trong chụp
ảnh bức xạ công nghiệp.
Một số bức xạ gamma có khả năng xun qua một lớp chì có bề dày đến 10cm.
Bức xạ gamma được phát ra từ bên trong hạt nhân của nguyên tử.
2.2.4. Phim chụp ảnh bức xạ
Cấu tạo phim chụp bức xạ: 1 Lớp nền , 2 Lớp nhũ tương, 3 Lớp bảo vệ, 4 Lớp
kết dính.

Hình 19. Phim chụp ảnh phóng xạ

Khi các chùm tia bức xạ như tia X hoặc gamma chiếu qua vật kiểm sẽ được
ghi lại trên film. Film sẽ được xử lý (in tráng) để nhìn được dưới ánh sáng thường.
Các yếu tố như nguồn bức xạ, loại film, màn tăng cường, thời gian chụp, quá
trình xử lý... sẽ ảnh hưởng đến chất lượng film chụp.
Film gồm lớp nền Polyester, dẻo dễ uốn, trong suốt, nhẹ bền và trơ với các
chất hoá học. Hai mặt lớp nền được phủ lớp nhũ tương là các hạt tinh thể muối
AgBr rất mịn thêm một lượng nhỏ iodide bạc phân bố đều trong lớp gelatine và
chất dính kết. Lớp nhũ tương này phản ứng với bức xạ truyền qua vật kiểm làm
thay đổi thơng số.
Đây chính là lớp quan trọng nhất của film, tạo ảnh khi chụp. Ngồi ra film có
khả năng liên kết ghi nhận dòng bức xạ thấp sau thời gian chụp khá lâu trong dải
năng lượng rộng.
Mỗi loại film phù hợp với những yêu cầu kỹ thuật nhất định và chúng được
chỉ định bởi các tình huống kiểm tra như: vật kiểm; loại bức xạ; năng lượng và
cường độ của bức xạ; mức độ kiểm tra yêu cầu. Không một loại film nào có khả
năng đáp ứng được tất cả những yêu cầu đặt ra.
Việc lựa chọn film là quá trình kết hợp giữa kỹ thuật chụp ảnh và đặc trưng
của film để đạt được kết quả mong muốn.
2.3. Kỹ thuật kiểm tra
Để thực hiện thành công kỹ thuật chụp ảnh bức xạ cho bất cứ vật thể hay vật
liệu nào có các kích thước khác nhau phụ thuộc chủ yếu vào kinh nghiệp. Một số
vấn đề cơ sở quan trọng trong việc thực hiện quy trình kiểm tra gồm:
- Phải sử dụng đúng phim, đúng màn tăng cường và năng lượng bức xạ.
Trang 20


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

- Phải hiểu rõ và kiểm soát được bức xạ tán xạ.
- Phải biết rõ những yếu tố gây ảnh hưởng đến độ tương phản và độ xác định
của ảnh chụp bức xạ và sử dụng những quy trình kiểm tra để đạt được ảnh chụp
bức xạ có độ nhạy tối ưu. Thơng thường, phim được đặt càng sát với mẫu vật kiểm
tra càng tốt.
- Phải tuân thủ tất cả các yêu cầu kỹ thuật.
- Lựa chọn chính xác hướng chùm tia bức xạ phát ra, xác định vùng nào trên
mẫu vật được kiểm tra và xác định vị trí đặt phim.
- Số lần chiếu chụp cần thiết nhất mà đưa ra được những đánh giá đầy đủ và
chính xác về mẫu vật được kiểm tra theo những yêu cầu đặt ra.
- Xác định những điều kiện chiếu chụp cho mỗi lần chụp, chú ý đến việc sử
dụng đúng loại phim, màn tăng cường và các bộ lọc.
Khi thực hiện chụp ảnh bức xạ cần đặc biệt quan tâm đến suất liều, liều và thời
gian thực hiện. Suất liều phụ thuộc vào dòng điện tử chạy từ Katốt sang Anốt
nhiều hay ít, dịng này lại phụ thuộc vào các điện tử bắn ra khỏi sợi đốt của Katốt,
tức là suất liều phụ thuộc vào dòng điện (Imax) chạy qua sợi dây đốt của Katốt.
Liều là tích số của suất liều và thời gian chụp, chiếu. Vì vậy cùng một liều có thể
nhận được từ nhiều cách khác nhau, và đơn vị của chúng là mA.s. Thí dụ: để nhận
1 liều là 10 mAs thì:
+ Nếu máy có dịng là 10mA thì ta chụp trong 1 giây
+ Nếu máy có dịng là lmA thì ta chụp trong 10 giây.
Sai số ổn định của 3 đại lượng này không được vượt quá 10% cho mỗi đại lượng.
Cách bố trí để chụp ảnh bức xạ bằng tia X và tia gamma là vật chụp ở giữa,
phim và máy phát tia bức xạ ở 2 phía đối diện. Tia bức xạ đi qua vật chụp có các
khe nứt, lỗ hổng, ... (gọi chung là lỗi) thì tia bức xạ sẽ phát hiện ra các lỗi đó bằng
hình ảnh trên phim. Chỗ nào có lỗi thì phim sẽ đậm hơn vì tia bức xạ lọt qua nhiều
hơn ở các chỗ khác. Có thế dùng biện pháp soi huỳnh quang đế làm tăng hình ảnh
và có thể ghi lại bằng kỳ thuật Video.
Suất liều của 1 máy tia X cao hơn rất nhiều so với suất liều của những nguồn

gamma.
- Nếu chụp ảnh bức xạ được tiến hành trong phịng thì:
+ Cửa ra vào phịng phải có tín hiệu ánh sáng (đèn đỏ) để biết máy tia X đang hoạt động.
+ Ngoài phịng phải có gắn các biển báo phóng xạ.
+ Đặc biệt khố chuyền động phải làm việc tốt. Nếu có ai vơ tình mở cửa ra thì
máy phải tự động tắt hoặc nếu chưa đóng cửa thì khơng thể khởi động máy.
+ Có tín hiệu âm thanh để báo cho mọi người ra khỏi phịng;
+ Khơng một ai được ở trong phòng khi máy hoạt động;
+ Phải dự kiến trước điện áp, dịng và thời gian xạ hình cần thiết cho mọi phép xạ
hình (phụ thuộc vào vật chụp);
+ Lắp gá phim và ra khỏi phòng, bật máy tiến hành xạ hình.
2.4 Tiêu chuẩn đánh giá
Tùy vào đặc tính của vật liệu mà ta lựa chọn các tiêu chuẩn đánh giá tương
ứng. Các tiêu chuẩn áp dụng để đánh giá gồm TCVN; API; AWS; ASME...(tham
khảo thêm ở phụ lục)
3. Kiểm tra chất lượng hàn bằng phương pháp từ tính (MT)
Trang 21


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

3.1. Nguyên lý kiểm tra
Kiểm tra bằng bột từ là một trong các phương pháp NDT thông dụng nhất hiện
nay. Phương pháp này dựa trên nguyên lý của từ trường. Vật liệu kiểm tra trước
hết được cho nhiễm từ bằng cách dùng nam châm vĩnh cửu chạy xung quanh vật
kiểm tra. Từ trường cảm ứng vào trong vật kiểm tra gồm có các đường sức từ.
Nơi nào có khuyết tật sẽ làm lối loạn đường sức, một vài đường sức này phải đi
ra và quay vào vật kiểm tra. Những điểm đi ra và đi vào này tạo thành những cực

từ trái ngược nhau. Khi bột từ tính nhỏ được rắc lên bề mặt kiểm tra thì những
cực từ này sẽ hút các bột từ tính để tạo thành chỉ thị nhìn thấy được. Trên các chỉ
thị đó, ta đánh giá được hình dạng và kích thước của khuyết tật.

Hình 20. Nguyên lý kiểm tra bột từ

Ưu nhược điểm của phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn bằng bột từ:
*) Ưu điểm:
- Phát hiện các khuyết tật hở trên bề mặt, nằm gần bề mặt của vật liệu kiểm tra.
- Sử dụng không cần cạo bỏ các lớp phủ bảo vệ mỏng trên bề mặt vật thể kiểm tra.
- Không yêu cầu nghiêm ngặt về quá trình làm sạch bề mặt trước khi kiểm tra.
- Thực hiện nhanh.
- Giá thành kiểm tra tương đối rẻ, thiết bị gọn, nhẹ.
- Độ tin cậy và độ nhạy cao nhất.
- Q trình xử lý ít hơn, khả năng gây ra sai số do người kiểm tra thực hiện thấp.
*) Nhược điểm.
- Không áp dụng cho các vật liệu không nhiễm từ: thép không rỉ.
- Chỉ nhạy đối với các khuyết tật có góc nằm trong góc từ 45 đến 90 so với
hướng của các đường sức từ.
- Thiết bị dùng trong phương pháp này đắt tiền hơn.
3.2. Thiết bị kiểm tra
Thiết bị dùng trong kỹ thuật kiểm tra bột từ khá đơn giản. Ảnh hưởng của thiết bị
lên kết quả kiểm tra phụ thuộc chủ yếu vào cường độ và loại dòng điện mà thiết bị tạo
ra. Còn nồng độ, thể loại, kích thước và màu sắc của hạt từ quyết định phương pháp
tiến hành phép kiểm tra. Do đó, để có thể lựa chọn được các thiết bị và phương pháp
kiểm tra thích hợp cho mỗi nhiệm vụ cụ thể, cần phải nắm được các tính năng hoạt
động của từng loại thiết bị, các đặc trưng và cách sử dụng các loại hạt từ. Thiết bị tạo
nên từ trường có thể chia làm hai loại là cố định và di động. Trong khuôn khổ của
môđun này sẽ trình bày về thiết bị tạo nên từ trường di động.
Thiết bị tạo ra từ trường di động được phân loại theo bản chất dịng từ hóa tạo

ra bao gồm từ hố vịng và từ hố dọc.

Trang 22


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

3.2.1. Thiết bị từ hóa dọc
Thiết bị kiểu cuộn dây solenoid (Hình 21) được dùng để từ hố dọc vật kiểm
có tiết diện trịn (trục, ống). Cho vật từ từ chạy qua cuộn dây, nếu vật q lớn thì
dùng vài vịng (coil) cuốn quanh vật. Các đường sức song song với trục dùng để
phát hiện khuyết tật vng góc với trục.
Để có cường độ từ trường đủ lớn, có thể áp dụng cơng thức đơn giản
I.ω = 45000/(L/D)
Trong đó:
L: chiều dài vật
D: đường kính (chiều rộng) vật
ω: số vịng dây
I: cường độ dịng điện (A)

Hình 21. Thiết bị từ hóa dọc

3.2.2. Thiết bị từ hóa vịng
Thiết bị từ hóa vịng có 2 loại: Loại từ hóa vịng trực tiết và loại từ hóa vịng gián tiếp.
- Từ hóa vịng trực tiếp. Khi từ hố vịng dịng điện chạy qua vật kiểm tạo nên từ
trường vòng, phương pháp này thích hợp để phát hiện khuyết tật nằm song song với
trục. Nếu dịng điện từ hố chạy trực tiếp qua vật đặc thì được gọi là từ hố trực tiếp.
- Khi kiểm tra các vật rỗng (hộp, ống), nếu từ hố trực tiếp sẽ khó phát hiện

khuyết tật do hiệu ứng bề mặt của dịng điện.

Hình 22. Từ hóa vịng gián tiếp

3.2.2. Gơng từ
- Là thiết bị kiểm tra mối hàn từ tính nhẹ, đa năng, hiệu suất cao. Có thể chuyển
đổi dịng AC và DC.
- Ứng dụng để phát hiện các khuyết tật bề mặt hay dưới bề mặt. Khả năng
xuyên sâu phụ thuộc vào cấu tạo từng thiết bị.
- Có thể áp dụng phương pháp từ trường liên tục hoặc từ dư và có thể dùng để
khử từ.

Trang 23


Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xơ

Giáo trình: Kiểm tra chất lượng hàn

Hình 23. Cấu tạo của gơng từ

3.3. Vật liệu kiểm tra
3.3.1. Bột từ khô
Vật liệu bột từ được sử dụng chủ yếu là oxide sắt hỗn hợp (Fe3O4) với kích
thước 5 µm – 10 µm. Việc dùng bột từ trên cơ sở nickel và cobalt rất hạn chế vì
đắt. Đơi khi người ta bổ sung mạt sắt từ rèn, cán, cưa hoặc phoi mài. Chúng được
nghiền trong các máy nghiền bi rồi qua sàng đạt kích thước hạt u cầu. Kích
thước và hình dáng hạt, về khía cạnh nào đó, quan trọng khơng kém độ từ thẩm
trong việc tăng độ nhạy và tính linh hoạt khi kiểm tra.

Hình 24. Bột hạt từ khơ

Khi kiểm tra chi tiết có màu khác nhau, để tạo chỉ thị khuyết tật rõ hơn, người
ta dùng bột màu khả kiến (đỏ, xám, nâu, vàng, ánh bạc). Chúng nhận được bằng
cách nhuộm hoặc ủ theo công nghệ đặc biệt. Khi cần độ tương phản cao hoặc ở
nơi tối thì dùng bột huỳnh quang, chúng sẽ phát sáng khi chiếu tia cực tím vào.
Bột từ được chia làm hai loại là khô và ướt. Chúng đều có tính chất về từ giống
nhau như độ từ thẩm cao, khả năng lưu từ và kháng từ nhỏ để khỏi dính vào nhau,
tăng khả năng làm rõ khuyết tật.
Bột từ khô được dùng trong các nguyên công kiểm tra khô, chúng được phun
nhẹ thành đám bao quanh bề mặt vật kiểm. Bột từ khơ có kích thước hạt lớn (50
µm – 180 µm) nên khó phát hiện khuyết tật nhỏ, lắng đọng nhanh, các hạt dài dễ
bám vào khuyết tật. Tuy nhiên sử dụng bột khô đơn giản và cường độ từ hố
khơng cần lớn.

Trang 24