Hàn là một trong các phương pháp liên kết kết cấu thép được ứng dụng phổ biến bởi hiệu suất nối cao và có thể dùng trong các kết cấu phức tạp. Để đạt được hiệu quả nói trên, mối hàn kết cấu thép cần phải đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt trước khi được đưa vào sử dụng. Hãy cùng Pebsteel tìm hiểu về các tiêu chuẩn mối hàn kết cấu thép cùng với một số thông tin liên quan ngay trong bài viết sau đây.
Xem thêm: Liên Kết Bu Lông Trong Kết Cấu Thép
1. Yêu cầu kỹ thuật về mối hàn kết cấu thép
Trong quá trình thực hiện liên kết hàn kết cấu thép, các yêu cầu kỹ thuật sau đây cần được đáp ứng một cách chính xác:
- Làm sạch phần phôi kim loại cần hàn và vùng kim loại kế cận cho đến khi bề mặt trở nên sáng bóng, thấy ánh kim.
- Đảm bảo làm sạch mỗi mép hàn với chiều rộng tối thiểu là 10mm.
- Trong trường hợp hàn nhiều lớp, xỉ hàn cần được loại bỏ ở lớp trước rồi mới tiến hành hàn lớp sau.
- Khi nhiệt độ môi trường giảm xuống dưới 0 độ C, không nên thực hiện hàn cấu kiện để đảm bảo chất lượng mối hàn.
- Trước khi bắt đầu hàn các bộ phận của cấu kiện, cần phân biệt giữa công nghệ hàn Tig và hàn Mig.
- Cho phép lựa chọn giữa phương pháp hàn tay hoặc hàn tự động trên cùng một mối hàn.
- Sau khi hàn tự động, có khả năng thực hiện hàn đắp thêm bằng phương pháp hàn tay. Đối với mối hàn sau, nếu chiếm dưới 15% tổng diện tích ngang của mối hàn, vẫn coi là mối hàn tự động.
- Đảm bảo rằng ứng suất xuất hiện trong mối hàn không vượt quá giới hạn được quy định theo công nghệ hàn hồ quang điện.
- Hệ số độ bền của mối hàn bằng hơi hoặc hàn điện đã được quy định trong tài liệu thiết kế. Tuy nhiên, cần đảm bảo rằng hệ số độ bền không vượt quá các giá trị sau:
| Công nghệ và phương pháp hàn | Hệ số độ bền mối hàn |
| Hàn bằng tay:Mối hàn giáp mép 1 phía không có miếng lótMối hàn giáp mép 1 phía có miếng lótMối hàn giáp mép 2 phía | 0,700,900,95 |
| Hàn tự động:Mối hàn giáp mép 1 phía không có miếng lótMối hàn giáp mép 2 phía | 0,801,00 |
2. Kiểm tra chất lượng mối hàn kết cấu thép
2.1. Quy định chung
Đơn vị thực hiện chế tạo, lắp đặt và sửa chữa cần tổ chức kiểm tra chất lượng mối hàn mà họ thực hiện trên các bộ phận chịu áp lực. Việc kiểm tra chất lượng của mối hàn phải áp dụng một hoặc nhiều phương pháp dưới đây, phụ thuộc vào loại mối hàn và các thông số làm việc của các thiết bị:
- Kiểm tra bên ngoài, áp dụng cho tất cả các loại mối hàn.
- Dò khuyết tật bằng siêu âm hoặc chụp tia xuyên qua.
- Thử cơ tính, khảo sát kim tương.
- Thử thủy lực áp dụng cho tất cả các loại mối hàn.
Ngoài các phương pháp được mô tả ở trên, mối hàn cũng cần được kiểm tra bằng các phương pháp khác theo yêu cầu kỹ thuật chế tạo sản phẩm đặt ra.
Xem thêm: Quy Trình Sản Xuất Gia Công Kết Cấu Thép
2.2. Thử bên ngoài
Việc kiểm tra đo đạc bên ngoài cần phải được thực hiện ở cả hai phía trải dài toàn bộ chiều dài của mối hàn. Trong trường hợp không thể kiểm tra đo đạc bên trong mối hàn, chuyên viên chỉ được phép thực hiện kiểm tra đo đạc bên ngoài. Đối với cả hai phía của bề mặt mối hàn và phần kim loại liền kề mối hàn, cần đảm bảo rằng chúng được làm sạch khi kiểm tra bên ngoài, bề rộng tối thiểu của phần kim loại cần được làm sạch là 20mm.
2.3. Thử cơ tính
Thử cơ tính được thực hiện để xác định độ bền và độ dẻo của mối hàn. Các dạng thử cơ tính bắt buộc bao gồm thử kéo, thử uốn (trong trường hợp ống, có thể thay thế thử uốn bằng nén bẹp) và thử độ dai va đập. Ngoài ba dạng thử đã được quy định ở trên, tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật chế tạo và vận hành, có thể có quy định bổ sung cho các dạng thử cơ tính khác như thử độ cứng hay độ cắt va đập:
- Thử kéo phải tuân thủ theo tiêu chuẩn TCVN 5403-1991. Tuy nhiên, việc thực hiện thử kéo không bắt buộc đối với các mối hàn ngang đã được kiểm tra 100% bằng siêu âm.
- Trong khi đó, việc thử uốn (hoặc thử nén bẹp) cần phải được thực hiện theo yêu cầu của tiêu chuẩn TCVN 5401-1991. Việc thử uốn có thể được thay thế bằng thử nén bẹp đối với các ống có đường kính nhỏ hơn 100mm và chiều dày thành nhỏ hơn 12mm.
- Thử độ dai va đập cần phải tuân thủ theo tiêu chuẩn TCVN 5402-1991. Trong đó, kích thước mẫu thử cơ tính sẽ áp dụng theo tiêu chuẩn TCVN 5400-1991. Ngoài ra, tỷ lệ kiểm tra mối hàn trên tổng số mối hàn do cùng một thợ hàn thực hiện được quy định như sau: 1% đối với thép cacbon hoặc thép hợp kim và 2% đối với thép hợp kim ostenit nhưng tối thiểu là một mối với mỗi thợ. Kích thước của các tấm và ống kiểm tra phải đảm bảo cung cấp đủ số lượng mẫu cần thiết cho các thử nghiệm.
Để đánh giá cơ tính của mối hàn, cần lấy từ mối hàn sản phẩm đủ các mẫu thử như sau: 2 mẫu thử kéo, 2 mẫu thử uốn và 3 mẫu thử độ dai va đập. Mối hàn của sản phẩm và mối hàn của tấm (ống) kiểm tra cần phải được thực hiện bởi cùng một thợ hàn trong điều kiện như nhau. Nếu một trong các mẫu hàn tại bất kỳ dạng thử nào với kết quả dưới chỉ tiêu quy định về độ bền và góc uốn quá 10%, mối hàn đó sẽ bị coi là không đạt yêu cầu.
Trong trường hợp kết quả thử tại một dạng nào đó không đạt yêu cầu, cần thực hiện thử lần thứ hai ở cùng dạng đó với số lượng mẫu gấp đôi, được cắt ra từ cùng một tấm (ống) kiểm tra và được thực hiện bởi cùng một thợ hàn. Mẫu hàn sẽ bị loại bỏ nếu có bất kỳ mẫu thử lần thứ hai nào không đạt yêu cầu.
Xem thêm: Tính Chất Của Thép Kết Cấu Và Ứng Dụng
3. Tiêu chuẩn mối hàn kết cấu thép và phương pháp thử mối hàn
3.1. Phương pháp siêu âm
Phương pháp siêu âm cho mối hàn phải tuân theo quy định của tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4395-1986. Quá trình kiểm tra mối hàn sử dụng tia rơnghen và gamma để phát hiện các khuyết tật trên bề mặt kim loại. Trong quá trình kiểm tra, tuyệt đối không được thực hiện bất kỳ phương pháp nào có thể làm hỏng hoặc phá hủy mối hàn. Khối lượng của mối hàn cần kiểm tra phải tuân thủ đầy đủ theo yêu cầu được quy định, trong trường hợp được sự cho phép của thanh tra, chuyên viên có thể giảm khối lượng kiểm tra mẫu hàn.
Kết quả kiểm tra dò khuyết tật của mối hàn bằng phương pháp siêu âm được đánh giá dựa trên tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1548-1987. Đồng thời, kết quả kiểm tra dò khuyết tật của mối hàn bằng phương pháp chiếu tia xuyên qua được đánh giá theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4395-1986. Quy trình kiểm tra cho phép thay thế phương pháp kiểm tra siêu âm và chiếu tia xuyên qua bằng các phương pháp khác như khảo sát kim tương. Tuy nhiên, quá trình kiểm tra không được gây hỏng hoặc phá hủy mối hàn cũng như phải có sự cho phép từ thanh tra.
3.2. Khảo sát kim tương
Phương pháp khảo sát kim tương được áp dụng cho trường hợp sau:
- Mối hàn có nhiệt độ làm việc trên 4500 độ C và áp suất trên 40at.
- Mối hàn và các bộ phận chịu áp lực có nhiệt độ làm việc bất kỳ và áp suất lớn hơn 50at.
- Mối hàn các ống cụt vào balông, ống góp với điều kiện áp suất cao hơn 40 at (nếu không dùng phương pháp siêu âm hoặc chiếu tia xuyên qua).
Số lượng mẫu khảo sát kim tương là ít nhất một mẫu cho thép cacbon và ít nhất hai mẫu cho thép hợp kim. Quy trình lấy mẫu, kích thước và hình dạng của mẫu thử phải tuân theo đúng các yêu cầu kỹ thuật được quy định trong các tiêu chuẩn hiện hành. Trong trường hợp kết quả khảo sát kim tương không đáp ứng yêu cầu, cần thực hiện thử lại lần thứ hai trên hai mẫu được cắt ra từ mối hàn sản phẩm. Mối hàn sẽ được coi là không đáp ứng yêu cầu nếu kết quả thử lần thứ hai không đạt.
Trong trường hợp mối hàn đạt yêu cầu khi kiểm tra bằng siêu âm hoặc chiếu tia xuyên qua nhưng không đạt kết quả thử khi khảo sát kim tương thì phải thực hiện kiểm tra lại toàn bộ mối hàn sản phẩm bằng các phương pháp không phá hủy đã được áp dụng trước đó.
Xem thêm: Lắp Dựng Kết Cấu Thép, Nhà Thép Tiền Chế
4. Kết luận
Trên đây là thông tin về các tiêu chuẩn mối hàn kết cấu thép 2023 cùng một số thông tin liên quan khác. Nếu quý khách hàng cần tìm kiếm các giải pháp toàn diện cho Nhà thép tiền chế và Kết cấu thép, hãy liên hệ Pebsteel thông qua email [email protected] hoặc số điện thoại +84 908 883531 để được tư vấn ngay hôm nay.
