Các phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn

Trong kỹ thuật hàn điện, ngoài yếu tố kĩ thuật hàn thì các phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn giúp đo lường chất lượng của công trình. Bài viết sau đây sẽ giới thiệu một số phương pháp kiểm tra đánh giá chất lương của mối hàn điện.

Kiểm tra bên ngoài

Nhằm xác định các khuyết tật bên ngoài của mối hàn. Thực hiện bằng mắt thường hoặc kính lúp có độ phóng đại 10 lần. trước khi kiểm tra cần làm sạch mối hàn và vùng xung quanh, giọt tóe và tạp chất bẩn. Kích thước mối hàn và các đoạn có khuyết tật xác định bằng dụng cụ đo và bộ mẫu chuẩn đặc biệt. Mép biên vết nứt phát hiện bằng khoan, đục, đánh bóng đoạn khuyết tật và tẩy rửa. Khi đót nóng kim loại tới màu mận chin: vết nứt được phát hiện ở dạng đường ziczac sấm. Trường hợp mối hàn có xử lý nhiệt thì việc quan sát, kiểm tra bên ngoài phải đo kiểm tra trước và sau khi xử lý nhiệt

Soi chụp

Tia ronghen và tia gamma có thể xuyên qua mối hàn và tác dụng lên phim ảnh đặt ở mặt đối diện. ở những nơi có khuyết tật như bọt khí, xỉ, hàn không thấu … trên phim sẽ hiện lên các vết sẫm hơn. Chụp soi bằng tia ronghen có thể phát hiện được khuyết tật nằm bên trong kim loại dày tới 60mm, với kích thước bằng 0,5 – 3% bề dày kim loại, soi chụp bằng tia gamma phát hiện khuyết tật trong kim loại dày tới 100mm, kích thước 2 – 5%. Soi chụp không phát hiện được vết nứt nằm ở góc không lớn hơn 5% so với phương của trục tia, soi chụp cũng không phát hiện khuyết tật hàn không thấu ở dạng dính kết kim loại hàn không có lớp bọt khí và xỉ ngăn cách. Khi phát hiện được trong mối hàn có khuyết tật không cho phép, cần soi chụp số lượng mối hàn nhiều gấp đôi. Nếu lại phát hiện thấy khuyết tật thì soi chụp tất cả mối hàn do cùng một người hàn. Các khuyết tật phát hiện được loại bỏ, mối hàn được hàn lại và lại soi chụp lần nữa. Khi đánh giá chất lương mối hàn nên có các phim mẫu chuẩn với các chiều dày 8 – 12, 14 -20, 30 -50 và 60 – 100mm có các khuyết tật đặc trưng.

Kiểm tra bằng ghi từ

ở các vị trí có khuyết tật, sau khi được từ hóa, sẽ tạo thành các trường tán xạ. trường tán xạ được gắn trên mặt mối hàn. Công việc ghi được thực hiện trên máy dò khuyết tật hoặc thông qua tính toán. Phương pháp kiểm tra này phát hiện được các viết nứt thô đại nằm trên mặt và bên trong, các chỗ hàn không thấu, bọt khí và xỉ nằm dưới sâu từ 2 – 7% đối với kim loại: dày 4-12mm. Có thể phát hiện được – nhưng không rõ – các bọt khí dạng tròn, hàn không thấu, vết nứt ngang có hướng trùng với hướng thông lượng từ. Trong hàn loạt các trường hợp, kết quả kiểm tra từ được kiểm tra lại bằng soi chụp. Năng suất của phương pháp từ là 5-6m/phút

Phương pháp siêu âm

Dựa trên tính phản xạ của âm dao động với tần số cao (0,8 – 2,5 mega héc) khi gặp các khuyết tật nằm trong mối hàn. Phương pháp siêu âm được sử dụng kiểm tra mối hàn thép và kim loại màu. Để thu được song siêu âm, người ta sử dụng các tấm áp điện bằng thạch anh hay titanatbary đặt trong đầu dò. Sóng siêu âm phản xạ thu được bởi đầu dò biến thành xung điện, được khuếch đại và tác dụng lên màn chỉ thị. Để đảm bảo tiếp xúc âm người ta phủ (bôi) lên mặt chi tiết kiểm tra lớp dầu hoặc mỡ đặc
Độ nhạy giới hạn giới hạn của phương pháp kiểm tra này là : thép dày <10mm tương ứng với khuyết tật có diện tích 0,5 – 2,5 mm2 , từ 10 đến 50mm là 2 – 7 mm2 , từ 50 đến 150mm là 3,5 – 15 mm2

Đục mối hàn

Được sử dụng để xác định khuyết tật ở các vị trí nghi ngờ – sau khi đã kiểm tra bằng các phương pháp khác và cũng để kiểm tra mối hàn góc
Có thể đục bằng đục, bằng khoan hoặc gọt bằng điện và cắt đoạn mối hàn. Khi khoan mối hàn, bỏ đi phần hình loe, có đường kính lớn hơn chiều rộng mối hàn 2 – 3mm. Trên mặt chỗ lọc được đánh bóng và tẩy bằng dung dịch axit nitric 15% khi đó ranh giới của mối hàn hiện ra rất rõ
Kiểm tra độ chắc đăc của mối hàn bằng phản ứng hóa học
Đối với thép có chiều dày dưới 16mm có thể thử độ chắc đặc như sau: trên mặt mối hàn phủ một lớp dung dịch phenol phtalein 4% hay phủ vải thấm dung dịch nitrat bạc 5%. Thổi hỗn hợp khi nén và ammoniac vào chi tiết hàn. Nếu mối hàn bị dò chảy, phenol phtalein có màu đỏ chói, còn nitrat bạc có màu đen
Trước khi thử cần làm sạch hết gỉ và tạp chất bẩn ở chi tiết hàn

Dò khuyết tật bằng huỳnh quang và màu

Thấm vào khuyết tật dung dịch huỳnh quang hoặc chất lỏng màu, sau đó lau sạch bề mặt. dưới tác dụng của tia cực tím dung dịch thấm trong khuyết tật sẽ phát sang nhìn thấy được. Nhờ phương pháp này, có thể phát hiện được các khuyết tật nằm trên bề mặt chủ yếu là những vết nứt ở các liên kết hàn khác nhau, đối với théo không nhiễm từ, kim loại mày và hợp kim. Để dùng cho việc dò khuyết tật bằng màu dùng loại thuốc đã được chế tạo sẵn

Thử bằng dầu hỏa

Dùng để kiểm tra độ chắc đặc mối hàn trên kim loại dày dưới 10mm. Phương pháp thử bằng dầu hỏa phát hiện được khuyết tật có kích thước 0,1mm và lớn hơn
Phía mối hàn cần kiểm tra được phủ một lớp huyền phù đá phần hoặc cao lanh. Để cho khô. Phía đối diện bôi 2 – 3 lần dầu hỏa. Sự dò gỉ của mối hàn được xác định bằng hiện tượng thấm qua của đầu hỏa thể hiện bởi các vết loang trên lớp phủ đã phấn hoặc cao lanh
Thời gian thử không ít hơn 4 giở ở nhiệt độ 00C. Nếu đốt nóng tới 50 – 600C, thời gian thử chỉ cần 1,5 2 giờ

Thử bằng thủy lực

Dùng để thử độ bền và độ chắc đặc của mối hàn trong các bể chứa, bình hơi, ống dẫn và các bình đựng khác có bề dày thành không lớn quá 10mm. Đổ nước vào đầy bình (bể) chứa và giữ trong 2 giờ. Các mối hàn của bình (hở nắp) chịu áp lực nước rót vào không nhỏ dưới 1 at, bằng ống dẫn có đường kính lỗ ra 15 – 30mm. Sau khi bình đậy nắp kín lại, áp suất thử được tạo ra bởi máy bơm thủy lực, ống dẫn từ máy bơm tới bình là loại ống cao áp có đường kính không nhỏ dưới 30mm. Khi tiến hành thử nghiệm dùng búa loại 0,5 – 1,5kg gõ lên mối hàn. Khuyết tật được phát hiện nếu có các giọt nước hoặc toát mồ hôi trên mối hàn

Thử bằng khí nén

Phương pháp thử dựa trên việc: một mặt của mối hàn đươc bôi nước xà phòng, mặt kia được tạo ra áp suất dư không khí, nếu có khuyết tật để cho khí nén bọt qua sẽ tạo ra các bong bóng xà phòng. Người ta cũng xác định chỗ hở gì bằng độ sụt áp trên áp kế. Đối với những bình nhỏ có thể đem thả vào nước sau khi được bơm áp suất và theo dõi xem có nổi bọt khí không
Áp suất nén để thử là 4 -5 at, đặt khoảng cách giữa cuối ống dẫn mà mối hàn không lớn hơn 50mm. Nước xà phòng có 100 gam xà phòng/ 1 lít nước

Phương pháp chân không

Bản chất của phương pháp là: tạo ra chân không và ghi lại sự thẩm thấu của không khí qua khuyết tật mối hàn. Phương pháp chân không được sử dụng để kiểm tra độ chắc đặc ở tấm đáy các bể chứa đứng và các kết cấu khác. Phương pháp này có thể phát hiện khuyết tật kích thước 0,1mm và lớn hơn của kim loại dày dưới 16mm.
Chất chỉ thị trong phương pháp này là dung dịch nước xà phòng: 250g xà phòng/10 lít nước. Để tạo chân không, dùng các máy hút chân không tạo ra khoảng chân không 500 – 600 mm cột nước. Thời gian thử 20 giây.