Giáo trình kiểm tra và đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn quốc tế (nghề hàn trung cấp)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI

GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MỐI
HÀN THEO TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ
NGHỀ: HÀN
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP
Ban hành kèm theo Quyết định số:……./ QĐ-CĐCG ngày……tháng…… năm 2022
của Trường Cao Đẳng Cơ Giới

Quảng Ngãi, năm 2022
(Lưu hành nội bộ)


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép dùng
nguyên bản hoặc 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.


3

LỜI GIỚI THIỆU
Trong những năm qua, 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. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, lĩnh vực
cơ khí chế tạo nói chung và ngành Hàn ở Việt Nam nói riêng đã có những bước phát triển
đáng kể.
Cho đến nay đã có khá nhiều giáo trình, tài liệu tham khảo, sách hướng dẫn bài tập

về kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn quốc tế đã được biên soạn và biên
dịch của nhiều tác giả, của các chuyên gia đầu ngành về kiểm tra đánh giá chất lượng mối
hàn. Tuy nhiên nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng trong quá trình đào tạo của nhà trường phải
bám sát chương trình khung. Vì vậy giáo trình Kiểm tra và đánh giá chất lượng mối hàn
theo tiêu chuẩn quốc tế được biên soạn bởi sự tham gia của các giảng viên của trường Cao
Đẳng Cơ Giới dựa trên cơ sở chương trình khung đào tạo đã được ban hành. Trường Cao
Đẳng Cơ Giới với các giáo viên có nhiều kinh nghiệm, cùng nhau tham khảo các nguồn tài
liệu khác nhau, để thực hiện biên soạn giáo trình Kiểm tra và đánh giá chất lượng mối hàn
theo tiêu chuẩn quốc tế phục vụ cho cơng tác giảng dạy.
Giáo trình này được thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun MĐ14 của chương
trình đào tạo nghề Hàn ở cấp trình độ trung cấp nghề, và được dùng làm giáo trình cho học
viên trong các khóa đào tạo, sau khi học tập xong mơ đun này, học viên có đủ kiến thức để
học tập tiếp các môn học, mô đun khác của nghề.
Quảng Ngãi, ngày...... tháng......năm 2022
Tham gia biên soạn
1. Huỳnh Văn Mà
2. …………..............
3. ……….............….

Chủ biên


MỤC LỤC
TT

NỘI DUNG

TRANG

1.

Lời giới thiệu

2

2.

Mục lục

3

3.

Bài mở đầu: Kiểm tra mối hàn bằng thử nghiệm cơ khí

11

4.

1. Thử kéo

12

5.

2. Thử uốn

16

6.

3. Thử va đập

21

7.

4. Thử độ cứng

23

8.

Bài 1: Kiểm tra không pháp hủy

29

9.

1. Kiểm tra mối hàn bằng phương pháp siêu âm(UT).

35

10.

2. Kiểm tra mối hàn bằng phương pháp chụp ảnh phóng xạ (RT)

44

11.

3. Kiểm tra mối hàn bằng phương pháp từ tính (MT)

46

12.

4. Kiểm tra mối hàn bằng phương pháp thẩm thấu (PT)

49

13.

Bài 2: Đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn AWS

52

14.

1. Tiêu chuẩn đánh giá ngoại dạng (Visual Testing-VT)

54

15.

1.1 Hình dạng mối hàn góc và mối hàn giáp mối.

54

16.

1.2 Tiêu chuẩn đánh giá ngoại dạng (VT).

55

17.

2. Tiêu chuẩn đánh giá (Radiographic Testing - RT)

56

18.

2.1 Tiêu chuẩn đánh giá RT.

56

19.

2.2 Tiêu chuẩn đánh giá với những mối nối không phải dạng ống

58

20.

chịu tải trọng tĩnh.
2.3 Tiêu chuẩn đánh giá với những mối nối không phải dạng ống

60

21.

chịu tải trọng đều.
2.4 Những mối hàn chịu ứng suất kéo.

61

22.

2.5 Những mối hàn chịu ứng suất nén.

63

23.

2.6 Tiêu chuẩn đánh giá với những mối nối dạng ống.

65

24.

Bài 3: Đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn ASME

73

25.

1. Tiêu chuẩn đánh giá ngoại dạng (VT)

75

5

26.

1.1 Hình dạng mối hàn góc và mối hàn giáp mối.

75

27.

1.2 Tiêu chuẩn đánh giá ngoại dạng (VT)

76

28.

2. Tiêu chuẩn đánh giá bằng phương pháp chụp ảnh phóng xạ (RT)

77

29.

2.1 Đánh giá theo tiêu chuẩn ASME I

77

30.

2.2 Đánh giá theo tiêu chuẩn ASME VIII

79

31.

2.3 Đánh giá theo tiêu chuẩn ASME B31.1

80

32.

2.4 Đánh giá theo tiêu chuẩn ASME B31.3

81

33.

2.5 Đánh giá theo tiêu chuẩn ASME B31.8

83

34.

Bài 4 : Đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn API

87

35.

1. Đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn API 1104

88

36.

1.1 Kiểm tra ngoại dạng

88

37.

1.2 Kiểm tra bằng phương pháp chụp ảnh phóng xạ

90

38.

2. Đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn API 650

95

39.

2.1 Kiểm tra ngoại dạng

95

40.

2.2 Kiểm tra bằng phương pháp chụp ảnh phóng xạ

97

41.

Tài liệu tham khảo

100

GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN


Tên mô đun: KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN THEO TIÊU
CHUẨN QUỐC TẾ
Mã mơ đun: MĐ14
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ đun:
- Vị trí: Mơ đun Kiểm tra và đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn quốc tế học sau
các môn học, mô đun kỹ thuật cơ sở, đặc biệt là các mơn học, mơ đun: Quy trình hàn; Hàn
hồ quang tay cơ bản; Hàn MIG/MAG cơ bản ...
- Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề.
- Ý nghĩa và vai trị của mơ đun:
Mơ đun này trang bị cho học viên những kiến thức và kỹ năng cơ bản của quy trình
kiểm tra và đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn quốc tế.
- Đối tượng: Là giáo trình áp dụng cho học sinh trình độ Trung cấp nghề Hàn
Mục tiêu của mô đun:
- Kiến thức:
A1. Nguyên lý hoạt động, trình tự vận hành, phạm vi ứng dụng của các loại thiết
bị kiểm tra chất lượng mối hàn.
A2. Tính tốn độ cứng theo các phương pháp như: Brinell (HB), Vickers (HV),

Rockwell (HR).
A3. Các tiêu chuẩn đánh giá mối hàn.
- Kỹ năng:
B1. Sử dụng các loại dụng cụ thiết bị kiểm tra.
B2. Kiểm tra, đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn .
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
C1. Chủ động, nghiêm túc trong học tập và cơng việc.
C2. Giữ gìn vệ sinh cơng nghiệp, đảm bảo an tồn cho người và thiết bị.

1. Chương trình khung nghề hàn.
MÃ MH/

Tên môn

Thời gian đào tạo (giờ)


7

MĐ

Trong đó
Thực
học, mơ
đun

Số tín chỉ

Tổng số

hành/thực
Lý thuyết

tập/Thí

Kiểm tra

nghiệm/b
12

255

94

ài tập
148

2
1

30
15

15
9

13
5

2

1

1

30

4

24

2

MH 05
MH 06

An ninh
Tin học
Ngoại ngữ 

2
2

45
45

21
15

21
29

3
1

4

90

30

56

4

II

(Anh văn)
Các   mơn 

66

1650

468

1047

135

4

60

20

35

5

I

Các mơn 

13

học 
chung/ 
MH 01
MH 02
MH 03

Đại cương
Chính trị
Pháp luật
Giáo dục 

MH 04

thể chất
Giáo dục 

quốc 
phịng ­ 

học,   mơ 
đun 
chun 
mơn 
ngành, 

MH 07

nghề
Vẽ

kỹ

thuật

cơ

khí


Dung
MH 08

MH 09
MH 10

MH 11

sai

lắp

ghép

và

đo

lường

kỹ

thuật
Vật liệu cơ
khí
Cơ

kỹ

thuật
Kỹ thuật
điện

–

Điện

tử

3

45

24

14

7

3

45

25

13

7

4

60

40

12

8

3

45

27

11

7

2

30

13

11

6

5

75

30

41

4

2

60

20

36

4

4

90

20

62

8

2

60

15

38

7

cơng
nghiệp
Kỹ thuật
MH 12

MH 13

MĐ 14

MĐ 15
MĐ 16

an tồn và
bảo hộ lao
động
Quy trình
hàn
Kiểm tra
và đánh
giá chất
lượng mối
hàn theo
tiêu chuẩn
quốc tế
Chế
tạo
phôi hàn
Gá lắp kết

cấu hàn
Hàn
hồ

MĐ 17

quang tay

8

240

64

162

14

MĐ 18

cơ bản
Hàn
hồ

6

180

20

151

9


9

quang tay
MĐ 19

nâng cao
Hàn khí
Hàn

2

60

15

41

4

MĐ 20

MIG/MA

4

120

21

90

9

3

90

18

64

8

4

120

19

90

11

3

90

24

58

8

180

53

118

9

MĐ 21
MĐ 22

G cơ bản
Hàn TIG
cơ bản
Hàn ống
Hàn hồ
quang dây

MĐ 23

lõi thuốc
(FCAW)

MĐ24

cơ bản
Thực tập

4
sản xuất
Tổng số:
2. Chương trình chi tiết mơ đun
Tên các bài
Số TT
1
2
3
4
5

trong mô

78

1905

Thời gian(giờ)
Tổng
Lý

đun
Bài mở đầu: Kiểm tra mối hàn bằng thử

nghiệm cơ khí
Bài 1 : Kiểm tra khơng pháp hủy
Bài 2 : Đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu
chuẩn AWS
Bài 3 : Đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu
chuẩn ASME
Bài 4 : Đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu

chuẩn API
6
Kiểm tra kết thúc mô đun
Cộng
3. Điều kiện thực hiện mơn học:

562

1195

Thực

Kiểm
tra

số

thuyết

hành

10

4

6

20

4

15

8

4

4

8

4

3

12

4

8

2

60

20

148

36

3.1. Phịng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn
3.2. Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ....

1

1

2
4


3.3. Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, mơ hình thực hành, bộ dụng cụ
nghề hàn,…
3.4. Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế về các thiết bị kiểm tra và đánh giá
chất lượng mối hàn trong nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp.
4. Nội dung và phương pháp đánh giá:
4.1. Nội dung:
- Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
- Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp.
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.

+ Tham gia đầy đủ thời lượng mơn học.
+ Nghiêm túc trong q trình học tập.
4.2. Phương pháp:
Người học được đánh giá tích lũy môn học như sau:
4.2.1. Cách đánh giá
- Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số
09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và Xã
hội.
- Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Cơ giới như sau:
Điểm đánh giá
+ Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1)
+ Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2)
+ Điểm thi kết thúc môn học

Trọng sớ
40%
60%

4.2.2. Phương pháp đánh giá
Phương pháp

Phương pháp

Hình thức

Chuẩn đầu ra

Số

đánh giá

tổ chức

kiểm tra

đánh giá

cột

Thời điểm
kiểm tra


11

Thường xuyên

Viết/

Tự luận/

A1, C1, C2

1

Sau 10 giờ.

A2, B1, C1, C2

3

Sau 20 giờ

1

Sau 60 giờ

Thuyết trình Trắc nghiệm/
Định kỳ

Báo cáo
Tự luận/

Viết và
thực hành

Kết thúc môn
học

Trắc nghiệm/

Vấn đáp và
thực hành

thực hành
Vấn đáp và A1, A2, A3, B1, B2,
thực hành

C1, C2,

trên mơ hình
4.2.3. Cách tính điểm
- Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc môn học được chấm theo thang
điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân.
- Điểm môn học là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của môn học nhân
với trọng số tương ứng. Điểm môn học theo thang điểm 10 làm trịn đến một chữ số thập
phân, sau đó được quy đổi sang điểm chữ và điểm số theo thang điểm 4 theo quy định của
Bộ Lao động Thương binh và Xã hội về đào tạo theo tín chỉ.
5. Hướng dẫn thực hiện môn học
5.1. Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Trung cấp Hàn.
5.2. Phương pháp giảng dạy, học tập môn học
5.2.1. Đối với người dạy
* Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gờm: Trình chiếu, thuyết trình
ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, bài tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm….
* Thực hành:
- Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập thực hành theo nội dung đề ra.
- Khi giải bài tập, làm các bài Thực hành, thí nghiệm, bài tập:... Giáo viên hướng
dẫn, thao tác mẫu và sửa sai tại chỗ cho nguời học.
- Sử dụng các mô hình, học cụ mơ phỏng để minh họa các bài tập ứng dụng các
phương pháp kiểm tra và đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn quốc tế.
* Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra.


* Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân cơng các thành viên trong nhóm tìm
hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày nội
dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm.
5.2.2. Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau:
- Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được cung cấp
nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu...)
- Sinh viên trao đổi với nhau, thực hiện bài thực hành và báo cáo kết quả

- Tham dự tối thiểu 70% các giờ giảng tích hợp. Nếu người học vắng >30% số giờ tích hợp
phải học lại mơ đun mới được tham dự kì thi lần sau.
- Tự học và thảo luận nhóm: Là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm
và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 2-3 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo luận trước
khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về 1 hoặc một số nội dung
trong chủ đề mà nhóm đã phân cơng để phát triển và hồn thiện tốt nhất tồn bộ chủ đề thảo
luận của nhóm.
- Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ.
- Tham dự thi kết thúc môn học.
- Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học.
6. Tài liệu tham khảo:
[1]. TS. Nguyễn Đức Thắng, “Đảm bảo chất lượng hàn”, Nhà xuất bản Khoa
học và kỹ thuật, 2009.
[2]. Trương Công Đạt- Kỹ thuật hàn-NXBKHKT-1977.
[3]. Nguyễn Văn Thông- Công nghệ hàn thép và hợp kim khó hàn –KHKT- 2005.
[4]. Ngơ Lê Thơng- Cơng nghệ hàn điện nóng chảy (Tập 1 cơ sở lý thuyết) - NXBGD-2004.
[5]. Trung tâm đào tạo và chuyển giao công nghệ Việt – Đức, “Chương trình đào
tạo Chuyên gia hàn quốc tế”, 2006.
[6]. Metal and How to weld them - the James F.Lincoln Arc Welding Foundation (USA) –
1990.
BÀI MỞ ĐẦU: KIỂM TRA MỐI HÀN BẰNG THỬ NGHIỆM CƠ KHÍ
Mã bài: MĐ14- 01
Giới thiệu:


13

Kiểm tra chất lượng mối hàn bằng thử nghiệm cơ khí là phương pháp kiểm tra thực tế
trên mẫu hàn, nhằm mục đích kiểm tra cơ tính kim loại cơ bản, cơ tính của kim loại của mối
hàn, kiểm tra sự hợp lý của quy trình hàn và tay nghề thợ hàn. Phương pháp này thường

được thực hiện trên mẫu chuẩn trước khi thực hiện hàn các kết cấu có vật liệu, chế độ hàn
tương tự như mẫu.
Mục tiêu:
- Giải thích được khái niệm của phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn bằng phương

pháp phá hủy.
- Nêu được nguyên lý hoạt động, trình tự vận hành, phạm vi ứng dụng của các
Loại thiết bị kiểm tra chất lượng mối hàn bằng phương pháp phá hủy.
- Tính tốn được độ cứng theo các phương pháp như: Brinell, Vicker và
Rokwell.
- Sử dụng thành thạo các dụng cụ, thiết bị khiểm tra chất lượng mối hàn bằng phương
pháp phá hủy.
- Viết báo cáo kiểm tra chính xác, đầy đủ; kết luận được tinhd khả dụng của mối hàn.
- Đảm bảo an toàn cho con người và trang thiết bị.
Phương pháp giảng dạy và học tập bài mở đầu
Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn

-

đáp, dạy học theo vấn đề, thao tác mẫu, uốn nắn và sửa sai tại chỗ cho người học); yêu cầu
người học nhớ các giá trị đại lượng, đơn vị của các đại lượng. Các bước quy trình thực
hiện.
Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học, thực hiện thao tác
theo hướng dẫn.
Điều kiện thực hiện bài học
-

-

Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Xưởng hàn

-

Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác, mơ hình thực hành.

-

Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu tham
khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan.

-

Các điều kiện khác: Khơng có

Kiểm tra và đánh giá bài học
-

Nội dung:


 Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
 Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.
 Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:

+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng mơn học.
+ Nghiêm túc trong q trình học tập.
-

Phương pháp:

 Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)


Kiểm tra định kỳ lý thuyết: khơng có



Kiểm tra định kỳ thực hành: 1 điểm kiểm tra (hình thức: thực hành)

Nội dung chính:
1.Thử kéo
1.1. Thiết bị thử kéo và kỹ thuật thử kéo

Hình 1.1 Máy thử kéo nén dùng tenzo cầu điện trở điều khiển bằng máy tính
- Máy thử kéo nén gồm hệ thống thủy lực, điều khiển xi lanh 2 chiều để tạo ra
lực kéo hoặc nén.
- Mẫu thử được kẹp hai đầu lên hai cặp má kẹp nhờ hệ thống thủy lực, hoặc bộ
phận chày và cối uốn
- Bộ phận ghi nhận kết quả là các tenzo cầu điện trở được dán chéo 45 độ trên cần chịu
lực.


15

- Kết quả được ghi nhận và truyền về bộ sử lý digital có kết nối với máy tính để đọc và kết
xuất số liệu.
1.1.1. Kích thước mẫu thử
- Để thử các phần của liên kết hàn và kim loại nóng chảy, người ta xác định độ bền

phần yếu nhất của mẫu hàn giáp mối và hàn chồng. Khi thử, kéo mẫu kiểm với lực tăng
dần cho đến khi đứt.

Hình 1.2 Mẫu hàn giáp mối: a) loại bình thường; b- loại có vấu
Chiều dày kim
loại cơ bản a

Chiều rộng

(mm)

làm việc b
đến 6
6 - 10
10 - 25
25 - 50
50 – 70

15
20
25
30
35

Kích thước mẫu (mm)
Chiều rộng
Chiều dài làm Chiều dài
vấu kẹp b1
25
0,5

30
0,5
35
0,5
40
0,5
45
0,5

việc l
50
60
100
160
200

tổng L

L + 2h

Bảng 1.1 Kích thước của mẫu thử tiêu chuẩn Ghi chú: Chiều dài phần vấu kẹp phụ thuộc
vào loại máy thử
Khi thử kéo cần xác định các thông số sau:


Giới hạn chảy σ (MPa)
ch
Độ bền σ = P/F trong đó:
b

P- tải trọng lớn nhất khi đứt mẫu (N)
F- tiết diện ngang của mẫu (mm2)


Độ giãn dài tương đối khi đứt δ =(l -l )/l *100%
1 0 0

trong đó: l , l – chiều dài mẫu ban đầu và sau khi đứt
0 1


Độ co thắt tương đối khi đứt ψ =(F -F )/F *100%
0 1 0

trong đó: F - tiết diện ngang của mẫu khi đứt
1
Trường hợp cần xác định độ bền của mối hàn
thì mẫu có dạng như (Hình 21.3 )

Hình 1.3 Mẫu xác định độ bền
Vì mẫu bị khoét lõm ngay ở mối hàn nên khi kéo sự phá hủy sẽ xảy ra tại mối hàn. Độ bền
khi thử tính theo cơng thức:
σ = k*P/F trong đó k là hệ số, với thép thường lấy k = 0,9
b
Chiều dày Chiều rộng Chiều dài
kim loại cơ

công tác

bản
Đến 4,5
4,5 – 10
10 - 25

15 0,5
20 0,5
25 0,5

Chiều rộng Bán kính

cơng tác

vấu kẹp
4025
6030
8038

Bảng 1.2. Kích thước mẫu.

lượn R

Chiều dài
tổng

8
15
20

1

1L= l+2h
1


17

1.1

Vị trí lấy mẫu thử kéo

Hình 1.5 Hình dạng và vị trí lấy mẫu thử kéo dọc kim loại mối hàn
1.2

Tiêu chuẩn chấp nhận:
Nếu mẫu kiểm đứt tại mối hàn, kết quả đạt yêu cầu, với điều kiện độ bền tính

tốn

σ khơng nhỏ hơn độ bền kéo cho phép [σ ] của kim loại cơ bản đó.
b
b
Nếu mẫu kiểm tra đứt bên ngồi mối hàn hoặc vùng nóng chảy, độ bền của liên kết hàn này
được chấp nhận nếu nó có giá trị lớn hơn hoặc bằng 95% giá trị độ bền
của kim loại cơ bản đó.
Báo cáo kết quả:

Loại mẫu kiểm tra, ví dụ mẫu có vấu.

kéo cho phép [σ ]
b

Thơng tin về việc có loại bỏ phần nhơ của mối hàn đi hay khơng.
Các kích thước của mẫu kiểm tra.
Giá trị độ bền kéo σ [N/mm2], hoặc [MPa]
b
Vị trí đứt.
Vị trí của bất kỳ khuyết tật nào nếu có.
2. Thử uốn:
2.1- Mục đích
- Nhằm mục đích xác định độ tồn vẹn và tính dẻo của mối hàn giáp mối xem
có đạt khơng. Phép thử được tiến hành trên các mẫu phẳng từ liên kết hàn. Khi thử
người ta xác định góc uốn α tại thời điểm xuất hiện vết nứt đầu tiên ở vùng chịu kéo
của mẫu. Góc uốn đó đặc trưng cho biến dạng dẻo của liên kết hàn.

a- mối hàn dọc

b- mối hàn ngang
Hình 1.7 Mẫu thử uốn

2.2- Các phương pháp thử uốn.


19

Hình 1.8 Các phương pháp thử uốn

Hình 1.9 Tình trạng xảy ra ở mẫu sau khi thử uốn
Khi cắt mẫu xong cần phải gia công phần nhô của mối hàn bằng mặt với kim loại cơ bản.
Phần chịu uốn của mẫu có chiều dài l phải được giũa cạnh thành bán kính bằng 20% chiều

dày mẫu nhưng khơng q 3 mm.Tùy từng trường hợp mà tiến hành uốn mặt (mẫu uốn lấy
sao cho mặt mối hàn chịu kéo khi uốn); uốn đáy (mẫu uốn lấy sao cho đáy mối hàn chịu kéo
khi uốn); uốn cạnh (mẫu uốn lấy sao cho mặt bên mối hàn chịu kéo khi uốn); uốn dọc (kéo
mặt và đáy mối hàn)
Thí nghiệm được thực hiện trên máy nén theo sơ đồ trên. Chày ép thường có đường kính
phần tiếp xúc với mẫu gấp hai lần chiều dày kim loại cơ bản (D=2a).
a (mm)
r (mm)

<2
2–4
4–8
8 – 10
10 – 26
2
4
8
10
20
Bảng 1.3 Bán kính r của gối lựa chọn theo giá trị sau

>26
25

Để thử được chính xác, tốc độ ép không nên quá lớn (<15 mm/ph). Khi ép đột ngột dễ sinh
ra nứt hoặc phá hủy mẫu. Quá trình thử phải quan sát tỉ mỉ. Khi thấy xuất hiện rãnh nứt có
chiều dài nhỏ hơn 5 mm, nếu tiếp tục tăng lực mà nó khơng phát triển thêm thì có thể tiếp
tục uốn cho đến khi đạt góc uốn cho trước, hoặc ép kẹp. Giá trị góc
khi vết nứt đầu tiên xuất hiện được đo bằng thước chuyên dùng.
Loại mẫu

Chiều dài a Chiều rộng b

Chiều dài mẫu L Chiều dài chịu

(mm)

(mm)

(mm)

uốn l (mm)


Mối hàn dọc đến 5
5 ÷ 50
Mối hàn ngang đến 5

a +15

2,5D +80

a +30
1,5a ( 10)

2,5D +80

5 ÷ 10

20

2,5D +80

10 ÷ 25

30

3D +80

L/3

Ghi chú: D – đường kính chày ép (mm).
Bảng:1.4 Kích thước mẫu để uốn tĩnh.
Trường hợp mối hàn ống (dọc hay ngang) – nếu ống có đường kính nhỏ khơng
thể cắt riêng thì chọn mẫu như (Hình 1.1.0)

Hình 1.10 Mẫu ống thử uốn
Gia công mẫu như trường hợp trên. Mức độ biến dạng dẻo được xác định bằng khoảng cách
giữa hai mặt ép như (Hình 1.11). Giá trị b đo được khi xuất hiện vết nứt đầu tiên ở mối hàn.

Hình 1.11 Sơ đồ thử uốn


21

Kết quả được chấp nhận với góc uốn tiêu chuẩn là khơng có nứt, rỗ ở mặt uốn chịu kéo;
cũng có thể cho phép nứt ngắn hơn 3 mm.
- Báo cáo kết quả:
+ Chiều dày và kích thước của mẫu thử.
+ Hướng uốn (đáy, mặt hoặc bên).

+ Góc uốn (90o, 120o, 180o).
+ Đường kính chày uốn.
+ Bề mặt liên kết sau khi uốn (loại và vị trí khuyết tật nếu có).
2.3

Trình tự thực hiện:

TT Nội dung

Hình vẽ minh họa

Dụng cụ-

u cầu đạt

thiết bị

Bản

-

được

vẽ

chi tiết của mẫu
1

Cắt mẫu

-

mẫu

đúng vị trí quy
Máy

cưa
ngang
- Máy phay

vạn năng
Kích thước mẫu thử uốn

Cắt

định
-

Mẫu

đúng

kích thước


Máy thử

-

uốn.
2

Gá mẫu thử

- Đặt đúng vị
Bộ trí,

-

đảm

bảo

đầu chắc chắn
uốn
Khai

-

báo

đúng thơng số,
tính chất vật
Máy

-

tính
3

liệu,

kích

thước

Khởi động

- Cable kết -

Computer

nối

Khai

đúng giá

báo
trị

cần đo

-

Phần - Tỷ lệ biểu đồ
mềm

Test output đủ để

max

xác

định

kết
quả

Máy

-

tính
-

4

Uốn

- Đảm bảo an

Máy thử tồn

uốn

- Hướn

g

dẫn

Ra lệnh

mềm
từ máy tính

sử

dụng máy


23

- Đọc đúng vị
5

Đọc ghi kết

- Form báo trí xảy ra vết

quả

cáo thử uốn nứt, tình trạng
-

Kính nứt

lúp
3 – Thử va đập:

3.1- Kích thước mẫu thử
Phép thử được thực hiện trên mẫu theo tiêu chuẩn quốc tế . Có thể có các mẫu tiêu

chuẩn hố với kích thước nhỏ hơn như 10 mm x 7,5 mm và 10 mm x 5 mm.
Hình 1.14 Mẫu chuẩn đầy đủ thử dai va đập
Tùy thuộc vào mục đích thử mà rãnh khía được bào/ cưa ở các vị trí khác nhau tại đường
tâm mối hàn, vùng nóng chảy hay vùng ảnh hưởng nhiệt .


Hình 1.15 Vị trí lấy mẫu
3.2- Các phương pháp thử va đập
Có nhiều phương pháp thử dai va đập, gồm Charpy-V, Charpy-lỗ và Izod. Thử Charpy- V
được dùng nhiều trên toàn thế giới do dễ kiểm tra mẫu thử với khoảng nhiệt độ rộng.
Phương pháp thử này là đo năng lượng phát sinh và lan truyền, tạo thành nứt từ rãnh khía
tại các mẫu chuẩn bằng tác động tải trọng va đập.
Phương pháp thử: Mẫu thử được làm lạnh bằng cách nhúng vào bể chất lỏng và giữ ở nhiệt
độ kiểm.
Sau khi ổn định ở nhiệt độ thấp vài phút mẫu được chuyển nhanh vào đe kẹp của máy thử
và búa lắc thả nhanh ra đập vào mẫu tại phía đối diện với rãnh. Hình dáng chính của máy
thử va đập được chỉ trong (Hình 21.16).

Hình 1.16. Máy thử va đập và vị trí búa đập
Năng lượng hấp thụ khi búa lắc đập vào mỗi mẫu thử được chỉ ra trên thang đo
của máy, đơn vị là Joules (J).
Tiêu chí chấp nhận
Kết quả mỗi lần thử được ghi vào và tính trung bình cộng mỗi bộ gồm 3 mẫu. So sánh các
giá trị này với giá trị theo Tiêu chuẩn hoặc do khách hàng đưa ra xem có đạt khơng.
Sau khi kiểm tra độ dai va đập người ta thu được các thông tin về đặc trưng độ dai
và bổ sung vào biên bản cụ thể là (Hình 1.16):
Thành phần hạt tinh thể - bề mặt bị phá huỷ mà có hạt tinh thể chỉ ra mức độ

phá huỷ giịn; 100% chứng tỏ rằng hồn tồn giịn.


25

Giãn bên – tăng chiều rộng phía mẫu đối diện với rãnh khía – giá trị (a+b)
càng lớn thì độ dai va đập của mẫu càng cao.

Hình 1.17 Thơng tin phá huỷ giịn và dẻo
Các mẫu thể hiện tính rất giịn sẽ có cả hai nửa mặt gãy rất phẳng và giãn ra hai bên rất ít.
Các mẫu thể hiện tính rất dai sẽ có nứt ít, bề mặt khơng bị phá huỷ và giãn nhiều về hai bên.
Độ dai va đập a của kim loại trong vùng liên kết bằng tỉ số giữa cơng phá hủy
k
mẫu với
diện tích tiết diện ngang tại chỗ rãnh khía. Cũng cần chú ý rằng giá trị độ dai
(thứ nguyên chuẩn là kJ/m2) chỉ để tham chiếu chứ nó khơng có trong các

va đập a

k

phép tính sức

bền.
Báo cáo kết quả:
Các kích thước của mẫu thử
Vị trí và hướng vết cắt khía (so với mối hàn trên mẫu hàn)
Nhiệt độ thử
Mức năng lượng hấp thụ [J]
Mơ tả vết gãy (phá hủy giịn hay dẻo)

4. Thử độ cứng
4.1. Khái niệm:
Độ cứng là khả năng chống lại biến dạng dẻo cục bộ và có liên quan chặt chẽ đến
độ bền kéo. Độ cứng được xác định bằng cách đo mức độ chống lại lực ấn của mũi đâm
có dạng chuẩn lên bề mặt vật liệu. Vật liệu mũi đâm có thể là thép đã nhiệt luyện hoặc kim
cương, có thể có hình cầu hoặc hình tháp. Độ cứng được xác định theo kích thước của vết
lõm mũi đâm để lại trên bề mặt vật kiểm. Đó cũng là mức chống lại lực ấn của mũi đâm có
dạng chuẩn lên bề mặt vật liệu. Độ cứng của kim loại cơ bản và kim loại mối hàn phụ thuộc
vào thành phần hóa học, q trình nóng chảy và đơng đặc khi hàn, biến cứng, nhiệt luyện và