Dưới tác động tổng hợp của ứng suất hàn và các yếu tố gây giòn khác, lực liên kết nguyên tử kim loại trong vùng cục bộ của mối hàn ống thép bị phá hủy và khe hở hình thành bởi giao diện mới được gọi là vết nứt hàn. Nó có đặc điểm là các vết khía sắc nhọn và tỷ lệ chiều dài/chiều rộng lớn.
(1) Đặc điểm của khuyết tật nứt nhiệt: Trong quá trình hàn ống thép, các vết nứt được tạo ra do kim loại của mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt nguội đi đến vùng nhiệt độ cao gần điểm nóng chảy là các vết nứt nhiệt.
Nguyên nhân: Đây là kết quả của sự kết hợp giữa lớp chất lỏng hình thành từ hỗn hợp eutectic có điểm nóng chảy thấp trong quá trình làm nguội và kết tinh của vũng nóng chảy, cùng với quá trình đông đặc dưới tác động của ứng suất kéo. Việc tăng cường tác động của bất kỳ yếu tố nào cũng có thể thúc đẩy sự hình thành các vết nứt nhiệt.
Các biện pháp phòng ngừa: Kiểm soát hàm lượng tạp chất có hại trong mối hàn ống thép, tức là hàm lượng cacbon, lưu huỳnh và phốt pho, và giảm sự hình thành hỗn hợp eutectic có điểm nóng chảy thấp trong vũng nóng chảy. Hàm lượng lưu huỳnh và phốt pho trong kim loại của ống thép hàn nói chung phải nhỏ hơn 0,03%. Tỷ lệ khối lượng cacbon trong dây hàn không được vượt quá 0,12%. Nên sử dụng que hàn hoặc thuốc hàn cơ bản để hàn các bộ phận quan trọng. Kiểm soát các thông số hàn, tăng hệ số hình dạng mối hàn của ống thép một cách thích hợp và tránh các mối hàn sâu và hẹp. Sử dụng phương pháp hàn nhiều lớp và nhiều đường hàn, gia nhiệt trước khi hàn và làm nguội chậm sau khi hàn, lựa chọn đúng hình dạng mối hàn, sắp xếp trình tự hàn hợp lý và cố gắng sử dụng phương pháp hàn đối xứng. Sử dụng tấm chắn hồ quang để dẫn hố hồ quang ra phía ngoài mối hàn, để ngay cả khi xảy ra vết nứt hố hồ quang, chúng cũng sẽ không ảnh hưởng đến bản thân mối hàn.
(2) Đặc điểm của khuyết tật nứt nguội: Các vết nứt hàn phát sinh khi các mối nối của ống thép hàn được làm nguội đến nhiệt độ thấp hơn (200~300 đối với thép) được gọi là vết nứt nguội.
Nguyên nhân: Các khuyết tật nứt nguội chủ yếu xảy ra ở thép cacbon trung bình, thép hợp kim thấp và thép hợp kim trung bình cường độ cao. Các lý do là: bản thân vật liệu hàn có xu hướng cứng hóa cao hơn; một lượng lớn hydro hòa tan trong vũng hàn; mối hàn tạo ra ứng suất cản lớn trong quá trình hàn.
Các biện pháp phòng ngừa: Trước khi hàn, phải làm khô que hàn và thuốc hàn theo đúng yêu cầu để giảm nguồn hydro. Làm sạch kỹ lưỡng bụi bẩn, hơi ẩm và rỉ sét trên rãnh và hai bên, đồng thời kiểm soát nhiệt độ môi trường. Chọn vật liệu hàn ít hydro chất lượng cao và quy trình hàn phù hợp. Khi hàn thép hợp kim thấp cường độ cao có khả năng tôi cứng mạnh, hãy sử dụng que hàn thép không gỉ Austenit. Lựa chọn đúng các thông số hàn, gia nhiệt sơ bộ, làm nguội chậm, gia nhiệt sau hàn và xử lý nhiệt sau hàn. Chọn trình tự hàn hợp lý để giảm ứng suất bên trong khi hàn. Tăng dòng hàn một cách thích hợp và giảm tốc độ hàn để làm chậm tốc độ làm nguội của vùng ảnh hưởng nhiệt và ngăn ngừa sự hình thành cấu trúc cứng.
(3) Đặc điểm khuyết tật nứt do nung nóng lại: Các vết nứt gây ra do nung nóng lại mối hàn trong một phạm vi nhiệt độ nhất định sau khi hàn (chẳng hạn như xử lý nhiệt giảm ứng suất hoặc hàn nhiều lớp) được gọi là vết nứt do nung nóng lại.
Nguyên nhân: Các vết nứt do nung nóng lại thường xảy ra trong khoảng nhiệt độ 1200~1350°C gần đường điểm nóng chảy. Nhiệt độ nung nóng gây ra các vết nứt này trong thép cường độ cao hợp kim thấp là khoảng 580~650°C. Khi thép chứa nhiều nguyên tố hợp kim hơn như crom, molypden và thrombin, xu hướng xuất hiện các vết nứt do nung nóng lại càng tăng lên.
Các biện pháp phòng ngừa: Kiểm soát thành phần hóa học của ống thép và kim loại hàn, và điều chỉnh hợp lý hàm lượng các nguyên tố có ảnh hưởng lớn đến nứt do nung nóng lại (như crom, vanadi và boron). Giảm độ cứng và sự tập trung ứng suất của mối hàn, và mài nhẵn mối hàn và giao diện của nó với vật liệu nền. Sử dụng nhiệt lượng đầu vào cao khi hàn. Tăng nhiệt độ nung nóng trước và sau khi hàn. Thực hiện các biện pháp xử lý để giảm ứng suất hàn trong quá trình hàn, chẳng hạn như sử dụng điện cực đường kính nhỏ, hàn với các thông số hàn nhỏ và không lắc điện cực trong khi hàn. Khi tôi luyện giảm ứng suất, tránh vùng nhiệt độ nhạy cảm gây ra nứt do nung nóng lại. Nhiệt độ nhạy cảm thay đổi tùy thuộc vào loại thép.
Thời gian đăng bài: 09/04/2025