Qui trình hàn điện và kiểm tra chất lượng mối hàn

QUY TRÌNH HÀN VÀ KIỂM TRA CHẤT LƯNG
HÀN
-----A. QUY TRÌNH HÀN TỔNG QUÁT
1. Xác định vật liệu hàn:
- Kiểm tra thành phần hóa học vật liệu
- Kiểm tra tính chất cơ học của vật liệu
- Xác định mác vật liệu, dựa vào mác vật liệu và chứng chỉ vật liệu để
xác định thành phần hoá học và tính chất cơ lý vật liệu.
- Nếu vật liệu không có mác rõ ràng hoặc chứng chỉ kèm theo thì cần
thiết phải phân tích thành phần hoá học của vật liệu để chọn thành
phần của que hàn cho phù hợp.
2. Xác định tính hàn của vật liệu (từ thành phần hoá học) theo công thức:

Ce = C +

Mn Ni Cr + Mo + V
+
+
20 15
10

a. Nếu Ce < 0,25
Tính hàn tốt, hàn với mọi điều kiện.
b. Ce = 0,25-0,35
Tính hàn đạt yêu cầu, một vài trường hợp gia nhiệt 100-150 oC trước khi
hàn.
c. Ce = 0,35-0,45
Tính hàn hạn chế, phải nung nóng trước khi hàn 250-400 oC, sau khi hàn phải
ram ở 650 oC trong vòng 1 giơ.ø
d. Ce > 0,45.
Tính hàn xấu, dễ nứt, phải có quy trình hàn riêng đặc biệt.

Từ tính hàn và thành phần của vật liệu
3. Xác định que, dây hàn:
- Chọn loại que, dây hàn căn cứ vào mác vật liệu chủ thể.
- Tính năng đáp ứng yêu cầu của công nghệ hàn.
- Thành phần hóa học phải tương đương với vật liệu chủ thể.
- Que hàn, dây hàn dùng để hàn lớp hàn định vị hoặc lớp hàn lót, phải
có tính chất tương đương sao cho khi hàn chính thức không bị nứt mối hàn.
- Khi hàn, que hàn cần phải sấy ở nhiệt độ 300-350 oC trong thời gian 1 – 2
giờ, trong quá trình sử dụng phải bảo ôn giữ khô.
- Dây hàn phải xử lý sạch các vết rỉ, dầu mỡ, và các vết bẩn khác
trước khi hàn.
- Đường kính que hàn chọn dùng phù hợp sao cho mối hàn đảm bảo nóng
chảy và ngấu tốt.
- Đối với thép hợp kim chịu nhiệt, phải chọn que hàn có gốc ni ken.
4. Công tác gia công vát mép và vệ sinh trong quá trình hàn:
Tùy theo chiều dày và hình dáng của vật liệu, chọn kiểu vát mép cho phù
hợp (Bảng C-01).

Welding procedures

Page 1/5


-

Vát mép dùng cơ khí như tiện, phay, bào hoặc cắt hơi, cắt plasma…, các
thiết bị chuyên dùng. Đặc biệt đối với ống thì cần phải có thiết bị
chuyên dùng để vạt mép. Nhằm bảo đảm mối hàn được tốt.
Vệ sinh đánh sạch xỉ, ba via, rỉ sét và phải mài nhẵn bề mặt. Đặc biệt
không được phép có vết nứt.

Trong suốt qúa trình hàn, sau mỗi lớp hàn phải tiến hành gõ sạch xỉ hàn,
mài, đánh bóng, vệ sinh sạch sẽ và kiểm tra kỹ. Nếu có khuyết tật hoặc
sai sót thì phải xử lý ngay, xử lý xong mới hàn các lớp tiếp theo.
Nghiêm cấm thử hồ quang và chỉnh dòng (A) trên vật liệu hàn đặc biệt
là trên khe hàn.
Dùng các đồ gá chuyên dùng, tránh hàn các đồ gá trực tiếp lên vật
liệu chủ. Trong trường hợp cần thiết thì đồ gá phải có cùng tính chất với
vật liệu chủ, sau khi hàn xong phải dùng máy mài mài nhẵn vết hàn.

Bảng C-01
TT

T(mm
)
1~3

1

Tên
gọi

Bình
thường

Kiểu vát mép

Kích thước
C
P
α(β)

(mm)
(mm
)
0~1.5

C

T

3~6
3~9
2

3
9~26

4

5

12~6
0

20~6
0

-

-

0~2

0~2

65~7
5

0~3

0~3

3~5

0~2

0~2.5

α

Kiểu
chữ V

T

9~26
6~9

Ghi chú
o

P

C
α

Kiểu
chữ V
có
tấm
lót

Kiểu
chữ X

55~6
5

T
C

P

4~6

0~2

0~3

0~3

45~5
5

α
T

55~6
5

Kiểu
chữ V

Welding procedures

T

Page 2/5


6

20~6
0

Kiểu
chữ U

T

0~3

1~3

8~12

5. Xác định phương pháp hàn:
- Từ việc phân tích thành phần và tính chất hàn sẽ chọn phương pháp hàn
và phương pháp xử lý nhiệt mối hàn cho phù hợp. Có thể hàn TiG, MIG,
MAG, AC, DC hoặc kết hợp các phương pháp trên với nhau.
- Tính toán khối lượng kim loại cần điền đầy và số lớp cần hàn.
- Bố trí thứ tự sắp lớp các lớp hàn sao cho các lớp hàn phải chảy ngấu
đều và không bị bỏ sót.
6. Xác định chế độ hàn và chọn máy hàn:
- Chọn chế độ hàn ( V, A ) theo phương pháp hàn và đường kính que hàn đã
chọn.
- Chọn máy hàn sao cho đáp ứng được các thông số nêu trên.
7. p dụng các biện pháp che chắn gió và xử lý nhiệt khi hàn:
- Trong khi hàn phải áp dụng các biện pháp để che chắn kín gió.
- Căn cứ vào tính hàn, tính chất của vật liệu, độ cứng, chiều dày, phương
pháp hàn và điều kiện cụ thể để áp dụng các phương pháp xử lý nhiệt.
- Gia nhiệt trước khi hàn, lấy tâm mối hàn làm chuẩn, vùng gia nhiệt mỗi
bên không nhỏ hơn ba lần chiều dày vật hàn.
- Sau khi hàn xong mối hàn cũng cần được gia nhiệt, vùng gia nhiệt mỗi bên
không nhỏ hơn ba lần chiều rộng mối hàn.
- Nhiệt độ của vùng gia nhiệt phải đồng đều.
- Đối với các loại thép đặc biệt có tính hàn kém, trong suốt quá trình hàn,
vừa hàn phải vừa gia nhiệt. Sau khi hàn xong phải tiến hành ủ bằng bông
thủy tinh.
- Tốc độ gia nhiệt, ủ giữ nhiệt, và làm nguội phải lưu ý các quy định sau:
• Khi gia nhiệt đến nhiệt độ 400 oC thì tốc độ gia nhiệt không qúa

(205+25/δ) nhưng không lớn hơn 330 oC (δ là chiều dày thép).
• Thời gian giữ nhiệt không nhỏ hơn 1 giờ, nhiệt độ lớn nhất và nhiệt
độ nhỏ nhất trong thời gian giữ nhiệt không nhỏ hơn 65 oC.
• Tốc độ làm nguội nhỏ hơn (60+25/δ)oC/h, khi còn 400 oC thì cho nguội tự
nhiên.
• Khi xử lý nhiệt xong phải kiểm tra lại độ cứng, nếu quá quy định thì
phải xử lý nhiệt lại.
- Xử lý nhiệt và ghi chép các thông số theo mẫu H-118
8. Tiến hành kiểm tra mẫu:
- Kiểm tra hình dáng hình học mối hàn bằng mắt thường.
- Kiểm tra khuyết tật bằng từ tính, siêu âm, chụp X quang.
- Nếu các kiểm tra ở trên đạt thì tiến hành gia công mẫu thử cơ lý tính.
- Thử cơ tính:
• Thử uốn: góc uốn.
• Thử kéo: xác định ứng suất đàn hồi, ứng suất chảy, độ co thắt…

Welding procedures

Page 3/5


•
•

Thử va đập ở nhiệt độ thường nếu cần.
Kiểm tra độ cứng…

9. Ghi chép theo dõi qúa trình hàn theo mẫu H-113
B. QUY TRÌNH HÀN CỤ THỂ (CHO VẬT LIỆU 10MoWVNb)
I.

CÔNG TÁC CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI HÀN
1. Xác định vật liệu hàn:
Đối với vật liệu 10MoWVNb thành phần hóa học nhö sau:
C=0.12% W=0.63% Mo=0.68%
Si=0.59% Cr=0.04% Ti=0.01%
Al=0.01% Mn= 0.62%
V=0.42% Nb=0.10% S=0.03% P=0.16%

σ bT = 590 Mpa

σ bK = 385Mpa

δ = 30%

Ni=0.08% Cu=0.05%
Đây là loại vật liệu chịu nhiệt, độ bền cao.
2. Xác định tính hàn của vật liệu:

Ce = C +

Mn Ni Cr + Mo + V
0.62 0.08 0.04 + 0.68 + 0.42
+
+
= 0.12 +
+
+
= 0.27
20 15

10
20
15
10

Tính hàn đạt yêu cầu, nhưng phải gia nhiệt trước khi hàn, và sau khi
hàn phải ủ nhiệt mối hàn.
3. Chọn que hàn:
Tuỳ theo kiểu hàn có thể sử dụng các que hàn sau:
- Dây hàn TiG 10MowVNb
- Que hàn điện J507MoW Φ 3.2mm
- Que hàn điện J507MoW Φ 4.0mm
C=0.06% Mn=0.73%
S=0.006%
Mo=0.54%
V=0.13%
Si=0.10% P=0.013%
W=0.65%
Nb=0.07%

σ bK = 580 MPa

σ T = 439 MPa

δ = 38%

Que hàn phải được sấy khô ở nhiệt độ 325 – 375 oC trong thời gian 01
giờ trước khi hàn, trong quá trình sử dụng phải giữ khô que hàn.
Trước khi hàn dây hàn phải được tẩy sạch các vết han gỉ và các
vết dầu mỡ bám vào.

4. Chuẩn bị mối hàn:
- Cắt ống và vạt mép ống bằng máy cắt chuyên dùng cho các
ống có đường kính nhỏ, các ống có đường kính lớn và độ dầy
cao thì có thể cắt bằng hơi hoặc bằng máy cắt Plasma.

T

Welding procedures

Page 4/5


-

II.

Khi cắt ống và vạt mép bằng cắt hơi hoặc Plasma thì sau khi gia
công xong phải tiến hành mài sạch xỉ, làm sạch lớp Oxy hoá,
bavia, rỉ sét và sau cùng là mài nhẵn định hình lại mép vát.
Sử dụng các đồ gá ống chuyên dụng để kẹp ống, nối ống, nối
các phụ kiện ống.
Khi gá ống trước khi hàn phải đảm bảo độ đồng tâm ống, độ
thẳng góc giữa ống và các phụ kiện đi kèm. Các sai lệch lớn
nhất không quá 2mm.

CÔNG NGHỆ HÀN
1. Phương pháp hàn:
- Do đặc tính của mối hàn ống, đặc biệt là hàn ống có áp lực
cao, cần thiết phải có lớp hàn lót bằng phương pháp hàn TIG với
khí bảo vệ là Argon, dây hàn 10MoWVNb.

- Do phương pháp hàn TIG không tạo xỉ nên bề mặt trong của ống
sau khi hàn rất nhẵn.
- Sau lớp hàn TIG, dùng que hàn J507MoW Φ3.2mm hàn các lớp lót
bên trong, sau cùng dùng que J507MoW Φ4.0mm để điền đầy hoàn
chỉnh.
- Trước khi hàn, dùng thiết bị gia nhiệt bằng điện trỏ hoặc hơi nung
nóng khuh vực hàn lên 100-200 oC, vùng gia nhiệt từ tâm mối hàn
sang hai phía khoảng 3 lần chiều dày ống.
- Trong suốt quá trình hàn, sau mỗi lớp hàn phải tiến hành gõ xỉ,
làm vệ sinh sạch sẽ, kiểm tra kỹ lưỡng xem có sai sót gì không.
Nếu có sai sót thì phải sửa chữa ngay trước khi hàn các lớp tiếp
theo.
- Khi hàn hết một que hàn, muốn hàn que tiếp theo, thì trứơc khi
hàn nối vào, que hàn cần được hàn thử và chỉnh hồ quang
chuẩn trên một miếng kim loại trước khi đưa hồ quang đó vào
vùng hàn. Không được thử hồ quang hay chỉnh dòng điện trên
mối hàn.
- Sau mỗi lớp hàn, phải gia nhiệt giữ cho nhiệt độ khu vực mối hàn
và xung quanh ổn định ở 250 –275 oC.
- Sau khi hàn xong, dùng điện trở hoặc hơi gia nhiệt mối hàn lên
620 – 680 oC, dùng bông thủy tinh bảo ôn ủ giữ nhiệt trong 1 giờ.
2. Chế độ hàn:
- Hàn lớp lót TiG:
Máy CANDY-ESAB, khí bảo vệ Argon
Dòng điện (A): 160 – 180
- Hàn phủ bằng hàn hồ quang điện:
Máy hàn một chiều CANDY-ESAB

Welding procedures

Page 5/5