Các loại biến dạng hàn và biện pháp hạn chế biến dạng hàn

​Biến dạng hàn là gì?

Các biến dạng hoặc cong vênh là hiện tượng xảy ra do sự co ngót không đều giữa kim loại cơ bản của vật hàn và kim loại cơ bản trong quá trình nung nóng và làm nguội trong khi hàn và sau khi hàn. Các thay đổi về thể tích, nhất là khi mối hàn bị hạn chế bởi các kết cấu kẹp hoặc bởi các vật liệu khác xung quanh sẽ dễ dẫn đến hình thành ứng suất hàn. Ứng suất có thể gây biến dạng vật liệu, thậm chí gây xé rách hoặc đứt gãy. Biến dạng hàn có thể gây phát sinh chi phí sửa chữa, giảm chất lượng, thẩm mỹ của sản phẩm cũng như tăng thời gian thi công. Vì vậy phát hiện nguy cơ và có biện pháp ngăn ngừa biến dạng hàn là vấn đề quan trọng và cần được quan tâm trong quá trình hàn.

Các loại biến dạng hàn:

Có nhiều loại biến dạng hàn như: biến dạng ngang, dọc, xoắn, uốn cong hoặc góc. Các biến dạng có thể xảy ra riêng lẻ hoặc đồng thời nhiều biến dạng cùng lúc.

Các nguyên nhân chính gây ra biến dạng hàn:

Có nhiều nguyên nhân để dẫn đến biến dạng hàn và mức độ ảnh hưởng của các biến dạng này rất khó dự đoán. Cần xem xét đến các yếu tố của vật liệu gốc như mức độ hạn chế, đặc tính nhiệt và các đặc tính khác; các yếu tố ứng suất nội tại được sinh ra từ các quá trình gia công kim loại trước đó như cán, tạo hình hoặc uốn; yếu tố kiểu mối hàn; độ chính xác của quá trình gia công và bản chất của quá trình hàn – loại quy trình, tính đối xứng của mối nối, gia nhiệt trước và trình tự mối hàn yêu cầu.

Các bạn pháp hạn chế biến dạng:

Tác động co ngót mối hàn khó có thể được loại bỏ hoàn toàn nhưng bằng một số biện pháp có thể hạn chế tối thiểu tác động tiêu cực:

– Giảm khối lượng hàn giúp tránh cho mối hàn quá đầy, có thể dùng phương pháp hàn gián đoạn.

– Giảm thiểu số lượng các lớp hàn.

– Định vị và cân bằng mối hàn chính xác quanh trục.

– Di chuyển theo kiểu hàn lùi hoặc hàn từng đoạn với các mối hàn đắp chồng ngắn ở hướng ngược lại.

– Trình tự hàn được lập kế hoạch trước.

– Rút ngắn thời gian hàn.

– Sử dụng thiết bị hàn xung để giảm thiểu tích lũy nhiệt vào vật hàn. 

– Có thể tránh hoặc giảm đáng kể biến dạng khi hàn kết cấu thép bằng cách sử dụng định vị như các thanh ngang tăng cứng hoặc nêm để ghép đặt trước các đường nối tấm; dùng các loại kẹp linh hoạt để tạo nên các khe hở cần thiết giữa các chi tiết trước khi hàn hoặc kẹp các vật hàn tấm mỏng. Các biến dạng do lực uốn có thể được hạn chế bằng các gân tăng cứng dọc. Thiết lập và thực hiện 1 trình tự hàn đúng cũng rất quan trọng. Kỹ thuật uốn cong trước hoặc điều chỉnh trước cũng giúp ngăn ngừa biến dạng. Để hạn chế cong vênh cũng có thể dùng nước để làm nguội quá trình hàn.

Các kết cấu ống rất dễ xảy ra biến dạng sau khi hàn, vì vậy để hạn chế có thể dùng các thanh ngang gắn với các bản giằng và nêm bên trong hoặc bên ngoài dọc theo mối nối. Để khống chế sự co ngang có thể dùng các mối hàn đính hoặc dùng các cặp đôi áp sát kh hàn mặt bích với ống. 

Các biện pháp khắc phục chi tiết hàn bị biến dạng:

Các chi tiết biến dạng có thể tiến hành khắc phục và sửa chữa bằng cách sử dụng các thiết bị cơ khí: búa khí nén, máy ép hoặc các thiết bị tạo ao động khử ứng suất. Ngoài ra cũng có thể khôi phục lại kết cấu biến dạng về kích thước mong muốn bằng cách sử dụng thiết bị cố định kích thước. Các phương pháp gia nhiệt như nung nóng cục bộ hoặc nung nóng tại chỗ cũng góp phần hỗ trợ khắc phục biến dạng.