Dưới tác động kết hợp của ứng suất hàn và các yếu tố giòn khác, lực liên kết nguyên tử kim loại tại vị trí cục bộ của mối nối ống thép hàn bị phá hủy, khe hở hình thành do giao diện mới được gọi là vết nứt hàn. Vết nứt này có các khía sắc nhọn và đặc điểm tỷ lệ khung hình lớn.
(1) Đặc điểm của khuyết tật nứt nhiệt: Trong quá trình hàn ống thép, các vết nứt do kim loại của mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt nguội đến vùng nhiệt độ cao gần điểm rắn tạo thành là vết nứt nhiệt.
Nguyên nhân: Đây là kết quả của hiệu ứng kết hợp giữa lớp chất lỏng hình thành bởi eutectic nóng chảy thấp trong quá trình làm nguội và kết tinh của vũng nóng chảy và quá trình đông đặc dưới tác động của ứng suất kéo. Việc tăng hiệu ứng của bất kỳ khía cạnh nào cũng có thể thúc đẩy sự hình thành các vết nứt nhiệt.
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, đồng thời giảm sự hình thành eutectic nóng chảy thấp trong vũng nóng chảy. Hàm lượng lưu huỳnh và phốt pho trong kim loại của ống thép hàn thường nhỏ hơn 0,03%. Phần khối lượng cacbon trong dây hàn không vượt quá 0,12%. Nên sử dụng que hàn cơ bản hoặc thuốc hàn để hàn các chi tiết quan trọng. Kiểm soát các thông số hàn, tăng hệ số hình dạng mối hàn của ống thép một cách thích hợp và tránh mối hàn sâu và hẹp. Sử dụng hàn nhiều lớp và hàn nhiều lớp, nung nóng trước khi hàn và làm nguội chậm sau khi hàn, lựa chọn chính xác dạng mối hàn, sắp xếp trình tự hàn hợp lý và cố gắng sử dụng hàn đối xứng. Sử dụng tấm đóng hồ quang để dẫn hố hồ quang ra bên ngoài mối hàn, để ngay cả khi xảy ra vết nứt hố hồ quang, chúng sẽ không ảnh hưởng đến chính mối hàn.
(2) Đặc điểm của khuyết tật nứt nguội: Các vết nứt hàn sinh ra khi mối nối của ống thép hàn được làm nguội xuống 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. Nguyên nhân là: bản thân vật liệu hàn có xu hướng đông cứng mạnh hơn; một lượng lớn hydro hòa tan trong vũng hàn nóng chảy; mối hàn tạo ra ứng suất kìm hãm lớn trong quá trình hàn.
Biện pháp phòng ngừa: Trước khi hàn, phải sấy khô que hàn và thuốc hàn theo yêu cầu để giảm nguồn hydro. Làm sạch bụi bẩn, độ ẩm và gỉ sét nghiêm ngặt trên rãnh và cả hai mặt và kiểm soát nhiệt độ môi trường. Chọn vật liệu hàn hydro thấp chất lượng cao và quy trình hàn của chúng. Khi hàn thép hợp kim thấp cường độ cao có độ cứng cao, hãy sử dụng điện cực thép không gỉ austenit. Lựa chọn chính xác các thông số hàn, nung nóng trước, làm nguội chậm, nung nóng sau và xử lý nhiệt sau hàn. Chọn trình tự hàn hợp lý để giảm ứng suất bên trong khi hàn. Tăng dòng điện hàn và giảm tốc độ hàn một cách thích hợp để làm chậm tốc độ làm mát của vùng ảnh hưởng nhiệt và ngăn ngừa sự hình thành cấu trúc cứng.
(3) Đặc điểm của khuyết tật nứt nung nóng lại: Các vết nứt do nung nóng lại mối hàn trong một phạm vi nhiệt độ nhất định sau khi hàn (như xử lý nhiệt giảm ứng suất hoặc hàn nhiều lớp) được gọi là vết nứt nung nóng lại.
Nguyên nhân: Vết nứt do nung nóng lại thường xuất hiện ở vùng 1200~1350°C gần đường nhiệt độ nóng chảy. Nhiệt độ nung nóng lại vết nứt trong thép cường độ cao hợp kim thấp khoảng 580~650°C. Khi thép chứa nhiều nguyên tố hợp kim như crom, molypden, thrombin, xu hướng nứt do nung nóng lại tăng lên.
Biện pháp phòng ngừa: Kiểm soát thành phần hóa học của ống thép và kim loại hàn, điều chỉnh phù hợp hàm lượng các nguyên tố có tác động lớn đến vết nứt nung lại (như crom, vanadi và bo). Giảm độ cứng mối nối và tập trung ứng suất, mài nhẵn mối hàn và bề mặt tiếp xúc với vật liệu nền. Sử dụng nguồn nhiệt cao để hàn. Tăng nhiệt độ nung nóng trước và nung nóng sau. Áp dụng các biện pháp quy trình để giảm ứng suất hàn trong quá trình hàn, chẳng hạn như sử dụng điện cực đường kính nhỏ, hàn với thông số hàn nhỏ và không lắc điện cực trong khi hàn. Khi giảm ứng suất ram, tránh vùng nhiệt độ nhạy cảm gây ra vết nứt nung lại. Nhiệt độ nhạy cảm thay đổi tùy theo loại thép.
Thời gian đăng: 09-04-2025