Q1. Ưu điểm và nhược điểm của kết nối hàn là gì?
Ưu điểm của kết nối hàn: cấu trúc đơn giản, không làm suy yếu phần thành phần, dễ gia công, nhiều loại phương pháp hàn, hoạt động tự động, tiết kiệm thép, hiệu quả cao, độ cứng cao, tính toàn vẹn tốt và hiệu suất hàn kín tốt.
Nhược điểm của kết nối hàn: cấu trúc kim loại của thép trong vùng ảnh hưởng nhiệt thay đổi, và vật liệu cục bộ trở nên giòn; có ứng suất dư hàn và biến dạng dư sau khi hàn làm giảm khả năng chịu lực của cấu kiện nén; kết cấu hàn rất nhạy cảm với các vết nứt, và một khi các vết nứt cục bộ xảy ra, nó dễ dàng mở rộng ra toàn bộ, và tính giòn nguội ở nhiệt độ thấp nổi bật hơn.
Quý 2. Định nghĩa và các yếu tố ảnh hưởng đến tính hàn của thép?
Khả năng hàn của thép đề cập đến mức độ vật liệu có thể được hàn dễ dàng và đáp ứng các đặc tính cấu trúc trong điều kiện thiết kế và vận hành thích hợp. Khả năng hàn thường bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như thành phần hóa học của thép, phương pháp cán và độ dày tấm.
Để đánh giá ảnh hưởng của thành phần hóa học đến tính hàn, người ta thường biểu thị bằng đương lượng cacbon (Ceq). Nó càng lớn thì khả năng hàn càng kém.
Giá trị Ceq (phần trăm) tương đương cacbon có thể được tính theo công thức sau:
Q3. Nguyên nhân của ứng suất hàn và biến dạng hàn là gì và làm thế nào để giảm bớt chúng?
Quá trình hàn kết cấu thép là quá trình làm nóng và nguội không đồng đều. Trong quá trình hàn, nhiệt độ của mối hàn và vùng lân cận rất cao, trong khi hầu hết kim loại ở xa không được nung nóng, và sự giãn nở và co lại của kim loại chính không đồng đều.
Sau khi làm nguội, các mức độ co ngót khác nhau và ứng suất bên trong (dọc và ngang) xảy ra trong mối hàn, dẫn đến các biến dạng khác nhau của kết cấu hàn.
Nói chung, ứng suất hàn và biến dạng hàn có thể được giảm thiểu từ hai khía cạnh của thiết kế và công nghệ gia công.
Biện pháp thiết kế: Sắp xếp vị trí các mối hàn hợp lý; lựa chọn kích thước các mối hàn hợp lý; số lượng mối hàn ít, số lượng mối hàn không quá tập trung, đồng thời tránh mối hàn so le ba chiều; ứng suất co ngót theo hướng chiều dày của kim loại cơ bản nên tránh càng nhiều càng tốt.
Biện pháp quy trình: sắp xếp trình tự hàn hợp lý; thông qua biến dạng ngược; gia nhiệt trước khi hàn và ủ sau khi hàn.
Biện pháp quy trình: sắp xếp trình tự hàn hợp lý; thông qua biến dạng ngược; gia nhiệt trước khi hàn và ủ sau khi hàn.
Q4. Các phương pháp hàn thông dụng cho kết cấu thép?
Các phương pháp hàn thường được sử dụng cho kết cấu thép bao gồm hàn hồ quang tay, hàn hồ quang chìm tự động (hoặc bán tự động), và hàn có vỏ bọc bằng khí.
Hàn hồ quang bằng tay: Sau khi bật nguồn, một hồ quang được tạo ra để làm nóng chảy dây hàn trong điện cực và nhỏ giọt vào vũng nóng chảy rãnh nhỏ do hồ quang tạo thành trên vật hàn.
Xỉ và khí được tạo thành bởi lớp phủ điện cực bao phủ vũng nóng chảy, ngăn không khí tiếp xúc với kim loại lỏng nóng chảy và tránh sự hình thành các hợp chất giòn, dễ vỡ.
Hàn hồ quang chìm: Là phương pháp hàn hồ quang trong đó hồ quang cháy dưới lớp chất trợ dung.
Dây hàn không được phủ lớp phủ mà đầu hàn được bao phủ bởi dòng chảy dạng hạt tự động chảy xuống từ đầu rò rỉ từ thông, hồ quang được chôn hoàn toàn trong từ thông, nhiệt của hồ quang tập trung và chiều sâu xuyên qua. lớn. Năng suất cao với chất lượng hàn tốt và độ biến dạng mối hàn nhỏ.
Hàn có vỏ bọc bằng khí: Là phương pháp hàn hồ quang sử dụng khí carbon dioxide hoặc khí trơ khác làm phương tiện bảo vệ. Dựa vào khí che chắn tạo thành lớp bảo vệ cục bộ xung quanh hồ quang để ngăn chặn sự xâm nhập của khí độc hại và đảm bảo sự ổn định của quá trình hàn.
Độ bền mối hàn cao hơn so với hàn hồ quang thủ công, độ dẻo và khả năng chống ăn mòn tốt. Nó phù hợp để hàn ở mọi vị trí, và có các phương pháp tiến và lùi.
Q5. Vị trí hàn phổ biến, dạng mối nối, dạng rãnh, loại mối hàn và mã dạng nút kết cấu ống như sau:
Q6. Các khuyết tật hàn thường gặp và nguyên nhân cũng như phương pháp xử lý?
Các khuyết tật của mối hàn được chia thành sáu loại: vết nứt, lỗ rỗng, tạp chất rắn, hợp nhất không hoàn toàn, thâm nhập không hoàn toàn và khuyết tật hình dạng.
Vết nứt: Thường có vết nứt nóng và vết nứt lạnh. Nguyên nhân chính dẫn đến xuất hiện vết nứt nóng là do kim loại cơ bản chống nứt kém, vật liệu hàn kém chất lượng, lựa chọn không đúng các thông số quá trình hàn và ứng suất bên trong hàn quá mức;
Nguyên nhân chính của việc xuất hiện các vết nứt nguội là do thiết kế kết cấu hàn không hợp lý, bố trí đường hàn không hợp lý và các biện pháp quy trình hàn không hợp lý, như không gia nhiệt sơ bộ trước khi hàn và làm nguội nhanh sau khi hàn.
Phương pháp xử lý là khoan lỗ chống nứt ở hai đầu vết nứt hoặc lấy kim loại hàn tại vết nứt để hàn sửa chữa.
Các lỗ hổng: thường được chia thành hai loại: lỗ thoát khí và lỗ co ngót miệng núi lửa. Nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng rỗ khí là do lớp phủ của điện cực bị hư hỏng nghiêm trọng, điện cực và từ thông không được nung, kim loại cơ bản có vết dầu hoặc gỉ và oxit, dòng điện hàn quá nhỏ, độ dài hồ quang quá dài. , tốc độ hàn quá nhanh, vv Phương pháp xử lý là xẻng. Loại bỏ kim loại mối hàn ở độ rỗng, và sau đó sửa chữa mối hàn.
Các lỗ hổng: thường được chia thành hai loại: lỗ thoát khí và lỗ co ngót miệng núi lửa. Nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng rỗ khí là do lớp phủ của điện cực bị hư hỏng nghiêm trọng, điện cực và từ thông không được nung, kim loại cơ bản có vết dầu hoặc gỉ và oxit, dòng điện hàn quá nhỏ, độ dài hồ quang quá dài. , tốc độ hàn quá nhanh, vv Phương pháp xử lý là xẻng. Loại bỏ kim loại mối hàn ở độ rỗng, và sau đó sửa chữa mối hàn.
Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng co ngót hố hồ quang là do dòng điện hàn quá lớn, tốc độ hàn quá nhanh, hồ quang bị dập tắt quá nhanh và kim loại phụ không được bổ sung nhiều lần vào nơi dập tắt hồ quang. Phương pháp xử lý là hàn sửa chữa tại miệng hố hồ quang.
Tạp chất rắn: Có hai khuyết tật là tạp chất xỉ và tạp chất vonfram. Nguyên nhân chính của việc lẫn xỉ là do vật liệu hàn kém chất lượng, dòng hàn quá nhỏ, tốc độ hàn quá nhanh, mật độ xỉ quá cao, cản trở xỉ trôi nổi, xỉ không được làm sạch trong quá trình hàn nhiều lớp. Phương pháp điều trị là loại bỏ nó. Sau đó, kim loại mối hàn tại các tạp chất xỉ sẽ được sửa chữa.
Nguyên nhân chính dẫn đến sự xuất hiện của vonfram là do điện cực vonfram tiếp xúc với kim loại bể nóng chảy trong quá trình hàn hồ quang argon. Phương pháp xử lý là đào bỏ kim loại bị lỗi ở phần vonfram và hàn lại.
Thiếu sự ăn khớp và độ ngấu: Nguyên nhân chủ yếu là do dòng hàn quá nhỏ, tốc độ hàn quá nhanh, khe hở góc rãnh quá nhỏ và công nghệ vận hành không tốt.
Phương pháp xử lý thiếu nhiệt hạch là loại bỏ kim loại hàn ở chỗ thiếu nhiệt hạch và sau đó sửa chữa bằng cách hàn.
Phương pháp xử lý đối với sự ngấu không hoàn toàn là một mặt của kết cấu có độ hở tốt không bị xuyên thủng, và có thể sửa chữa trực tiếp mối hàn ở mặt sau của mối hàn.
Đối với những mối hàn quan trọng không thể sửa chữa trực tiếp bằng phương pháp hàn thì cần loại bỏ kim loại mối hàn chưa hoàn thiện và hàn lại.
Các khuyết tật về hình dạng: bao gồm vết cắt, hạt hàn, sụt, co rút chân răng, lệch trục, lệch góc, mối hàn siêu cao, bề mặt không đều, v.v.
Q7. Các biện pháp thông thường để chống rách màng ghép của tấm?
Đối với các mối ghép hình chữ T, chữ thập và mối ghép miếng, khi chiều dày của tấm mặt bích không nhỏ hơn 20mm, để tránh hoặc giảm ứng suất co ngót hàn lớn theo hướng chiều dày của tấm kim loại cơ bản, kết cấu mối ghép sau thiết kế nên được thông qua:
Trong điều kiện đáp ứng các yêu cầu về độ sâu xuyên thấu và độ đầm chặt của mối hàn, góc và khe hở (a) của rãnh hàn nhỏ hơn sẽ được chấp nhận;
Trong các mối ghép phi lê, một rãnh đối xứng hoặc rãnh (b) thiên về phía tấm bên được sử dụng;
Sử dụng hàn đối xứng xiên hai mặt thay vì hàn không đối xứng một mặt (c);
Trong mối nối hình chữ T hoặc mối ghép hình chữ T, phần cuối của tấm chịu ứng suất kéo hàn theo hướng chiều dày tấm nhô ra khỏi vùng hàn mối nối (d);
Trong các mối ghép chữ T và chữ thập, các đoạn chuyển tiếp bằng thép đúc hoặc thép rèn được sử dụng để thay thế các mối ghép chữ T và chữ thập (e, f) bằng các mối ghép đối đầu;
Thay đổi hướng lực của mối nối bản dày để giảm ứng suất theo hướng chiều dày;
Đối với mối ghép chịu tải trọng tĩnh, trong điều kiện đáp ứng các yêu cầu về tính toán độ bền của mối ghép, các mối hàn rãnh xuyên toàn phần được thay thế bằng mối hàn đối đầu và mối hàn có rãnh xuyên thấu từng phần.
Q8. Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn?
Khi kiểm tra mối hàn sau khi hàn, phải tiến hành kiểm tra bề ngoài trước tiên và dùng mắt thường hoặc kính lúp để quan sát xem có khuyết tật nào không, chẳng hạn như vết cắt, vết cháy, độ ngấu không hoàn toàn, vết nứt, mép sai. , giường, v.v., và kiểm tra xem kích thước mối hàn có phù hợp với Yêu cầu hay không.
Các khuyết tật bên trong mối hàn thường được phát hiện bằng siêu âm. Nguyên tắc là sử dụng năng lượng siêu âm để lan truyền bên trong kim loại, và nguyên tắc phản xạ và khúc xạ sẽ xảy ra khi gặp mặt phân cách của hai phương tiện để kiểm tra các khuyết tật bên trong của mối hàn và nó có thể được đánh giá theo dạng sóng. Có khuyết tật và vị trí khuyết tật.
Vì có bề mặt phản xạ giữa đầu dò và mẫu thử, nên áp dụng chất kết dính lên bề mặt của mối hàn trong quá trình kiểm tra siêu âm và sóng siêu âm không thể xác định loại và kích thước của khuyết tật.
Kiểm tra không phá hủy đôi khi cũng được sử dụng để kiểm tra bằng ảnh phóng xạ. Có hai loại kiểm tra bằng tia X và kiểm tra bằng tia. Nguyên tắc là khi tia đi qua mối hàn được kiểm tra, nếu có khuyết tật thì độ suy giảm của tia đi qua khuyết tật nhỏ, do đó phim cảm quang ở mặt sau của mối hàn càng chắc, và sau khi rửa sạch phim. , nó sẽ được hiển thị trên khiếm khuyết. Xuất hiện các đốm hoặc vệt đen.
Thời gian chiếu tia X ngắn, tốc độ nhanh, thiết bị phức tạp, giá thành cao, khả năng xuyên thấu nhỏ và độ dày của mối hàn cần phát hiện nhỏ hơn 30mm. Thiết bị kiểm tra -ray nhẹ, dễ vận hành và có khả năng xuyên thấu mạnh.
Q9. Căn cứ nào để đánh giá kết quả trong quá trình kiểm tra lấy mẫu?
Khi tỷ lệ không đạt chất lượng của số lượng mối hàn trong đợt kiểm tra lấy mẫu nhỏ hơn 2 phần trăm thì lô nghiệm thu đạt chất lượng;
Khi tỷ lệ không đạt chất lượng của số lượng mối hàn trong đợt kiểm tra lấy mẫu lớn hơn 5 phần trăm thì lô nghiệm thu không đạt chất lượng;
Ngoài tình huống trong đoạn thứ năm của điều này, khi tỷ lệ không đạt tiêu chuẩn của số lượng mối hàn trong quá trình kiểm tra lấy mẫu là 2 phần trăm đến 5 phần trăm, việc kiểm tra lấy mẫu sẽ được tăng gấp đôi và một đường kéo dài của đường hàn trên cả hai các mặt của phần không đủ tiêu chuẩn ban đầu phải được thêm vào. Khi tỷ lệ không đủ tiêu chuẩn trong đường may không quá 3 phần trăm, thì việc chấp nhận lô là đủ tiêu chuẩn; khi nó lớn hơn 3 phần trăm, việc chấp nhận lô không đủ tiêu chuẩn;
Khi nghiệm thu lô không đạt, tất cả các mối hàn còn lại của lô phải được kiểm tra;
Nếu phát hiện thấy một khuyết tật nứt trong quá trình kiểm tra, thì phải thực hiện kiểm tra tại chỗ kép. Nếu không tìm thấy khuyết tật nứt nào trong mối hàn kiểm tra vết kép thì phải chấp nhận theo lô; Nếu đủ tiêu chuẩn, tất cả các mối hàn còn lại trong lô phải được kiểm tra.
Q10 Những tình huống nào cần phải thực hiện quy trình hàn?
Ngoài các điều kiện được miễn đánh giá trong quy phạm hàn kết cấu thép quốc gia, thép, vật liệu hàn, phương pháp hàn, dạng mối nối, vị trí hàn, hệ thống xử lý nhiệt sau hàn, các thông số quá trình hàn, các biện pháp gia nhiệt trước và sau gia nhiệt được áp dụng bởi đơn vị thi công lần đầu tiên Theo các điều kiện kết hợp của các thông số này, việc đánh giá quy trình hàn phải được thực hiện trước khi chế tạo và lắp đặt các bộ phận kết cấu thép.
