Xem mẫu
- BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ XÂY DỰNG
GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN/MÔN HỌC: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN
NGÀNH/NGHỀ: HÀN
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo quyết định số: …. /QĐ … ngày … tháng … năm …
của Hiệu trưởng)
Quảng Ninh, năm 2021
- TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nội bộ nên các nguồn thông tin có thể
được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham
khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
1
- LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình được biên soạn theo đề cương môn học/mô đun. Nội dung biên
soạn theo tinh thần ngắn gọn, dễ hiểu, các kiến thức trong chương trình có mối liên
hệ chặt chẽ. Khi biên soạn giáo trình tác giả đã cố gắng cập nhật những kiến thức
mới, phù hợp với đối tượng học sinh cũng như cố gắng, gắn những nội dung lý thuyết
với những vấn đề thực tế thường gặp trong sản xuất, đời sống để giáo trình có tính
thực tiễn. Giáo trình được thiết kế theo môn học thuộc hệ thống môn học mô đun cơ
sở của chương trình đào tạo nghề Hàn trình độ Trung cấp, trình độ Cao đẳng và
được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo. Ngoài ra giáo trình
cũng có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo để đào tạo ngắn hạn hoặc cho các
công nhân kỹ thuật các nhà quản lý và người sử dụng nhân lực.
Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo, đề
cương chương trình nhưng do biên soạn lần đầu, thiếu sót là khó tránh. Tác giả rất
mong nhận được sự nhận xét, đóng góp ý kiến của quí thầy, cô giáo và bạn đọc để
nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hoàn thiện hơn.
Quảng Ninh, ngày … tháng … năm 20…..
Nhóm biên soạn
Chủ biên:
Giáo viên khoa cơ khí xây dựng
2
- MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. KIỂM TRA MỐI HÀN BẰNG THỬ NGHIỆM CƠ KHÍ ................ 6
2.1. Thử kéo ............................................................................................................ 6
2.1.1. Thiết bị thử kéo và kỹ thuật thử kéo ......................................................... 6
2.1.2. Kích thước mẫu thử ................................................................................... 7
2.1.3 Biểu đồ ứng suất- biến dạng khi thử kéo. .................................................. 9
2.1.4. Vị trí lấy mẫu thử kéo ............................................................................. 10
2.1.5. Tiêu chuẩn chấp nhận.............................................................................. 11
2.1.6. Trình tự thực hiện .................................................................................... 12
2.2. Thử uốn.......................................................................................................... 16
2.2.1. Mục đích .................................................................................................. 16
2.2.2. Các phương pháp thử uốn. ...................................................................... 16
2.2.3. Trình tự thực hiện .................................................................................... 18
2.3. Thử va đập ..................................................................................................... 21
2.3.1. Khái niệm ................................................................................................ 21
2.3.2. Độ bền của mẫu thử và nhiệt độ.............................................................. 21
2.3.3. Kích thước mẫu thử ................................................................................. 22
2.3.4. Các phương pháp thử va đập ................................................................... 23
2.3.5. Trình tự thực hiện .................................................................................... 25
CHƯƠNG 2. KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY ..................................................... 29
2.1. Kiểm tra ngoại dạng. ..................................................................................... 29
2.1.1. Định nghĩa: ........................................................................................... 29
2.1.2. Dụng cụ kiểm tra ..................................................................................... 29
2.1.3. Các thông số của mối hàn. ...................................................................... 31
2.1.4. Các tiêu chuẩn chấp nhận ........................................................................ 32
2.1.5. Trình tự thực hiện kiểm tra ngoại dạng mối hàn..................................... 36
2.1.6. Mầu báo cáo kết quả ............................................................................... 37
2.2. Kiểm tra mối hàn bằng phương pháp siêu âm (UT) ..................................... 38
2.2.1. Phân loại và cơ sở vật lý của phương pháp ............................................. 38
2.2.2. Đặc trưng cơ bản dò khuyết tật ............................................................... 52
2.2.3. Các loại đầu dò ........................................................................................ 55
2.2.4. Kỹ thuật kiểm tra ..................................................................................... 61
2.2.5. Thiết bị kiểm tra siêu âm......................................................................... 65
2.2.6. Hiệu chuẩn hệ thống kiểm tra. ................................................................ 69
3
- 2.2.7. Phương pháp và công nghệ kiểm tra siêu âm các mối hàn ..................... 78
2.2.8. Ghi nhân và đánh giá kết quả: ................................................................. 95
2.2.9 Đánh giá các bất liên tục theo những yêu cầu kỹ thuật, tiêu chuẩn và quy
phạm .................................................................................................................. 99
2.2.10. Báo cáo kết quả kiểm tra ..................................................................... 100
2.3. Phương pháp kiểm tra bằng chụp ảnh phóng xạ ......................................... 102
2.3.1. Nguyên lý .............................................................................................. 102
2.3.2. Tính chất của bức xạ tia X và tia Gamma ............................................. 103
2.3.3. Tia X ...................................................................................................... 104
2.3.4. Tia Gamma ............................................................................................ 105
2.3.5. Phim chụp ảnh bức xạ ........................................................................... 107
2.3.6. Kỹ thuật chụp ảnh bức xạ kiểm tra mối hàn ......................................... 109
2.3.7. Công tác an toàn bức xạ ........................................................................ 112
2.4. Kiểm tra mối hàn bằng phương pháp mao dẫn (PT) ................................... 117
2.4.1. Cơ sở vật lý của phương pháp thấm mao dẫn ....................................... 117
2.4.2. Phương pháp kiểm tra thấm mao dẫn .................................................... 120
2.4.3. Thiết bị kiểm tra xách tay ...................................................................... 122
2.4.4. Vật liệu .................................................................................................. 123
2.4.5. Kỹ thuật kiểm tra ................................................................................... 124
2.4.6. Công tác an toàn .................................................................................... 126
2.4.7. Trình tự thực hiện .................................................................................. 126
2.5. Kiểm tra mối hàn bằng phương pháp từ tính............................................... 128
2.5.1 Cơ sở vật lý............................................................................................. 128
2.5.2. Phương pháp bột từ ............................................................................... 138
2.5.3. Phương pháp dò sắt từ ........................................................................... 153
2.5.4. Trình tự thực hiện: ................................................................................. 155
4
- GIÁO TRÌNH MÔN HỌC
Tên môn học: Kiểm tra chất lượng mối hàn
Mã số môn học: MH25
Thời gian thực hiện môn học: 60 giờ; (Lý thuyết: 56giờ; Kiểm tra : 04 giờ)
I. Vị trí tính chất của môn học:
- Vị trí: Môn học Kiểm tra chất lượng mối hàn được bố trí giảng dạy đồng thời với
các môn học chuyên môn của nghề.
- Tính chất của môn học: Là môn học chuyên môn của nghề.
II. Mục tiêu môn học:
- Kiến thức:
+ Giải thích được các khái niệm của các phương pháp kiểm tra chất lượng
mối hàn.
+ Lựa chọn được phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn đối với từng mối
hàn để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và kinh tế.
+ Nêu được nguyên lý hoạt động, trình tự vận hành, phạm vi ứng dụng của
các loại thiết bị kiểm tra chất lượng mối hàn.
+ Mô tả đúng quy trình kiểm tra chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn quốc tế
+ Hiểu được các tiêu chuẩn quốc tế về kiểm tra chất lượng mối hàn.
+ Giải thích các quy định an toàn khi kiểm tra chất lượng mối hàn.
- Kỹ năng:
Kiểm tra, đánh giá được chất lượng mối hàn theo các tiêu chuẩn hiện hành
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong công việc, có
tinh thần hợp tác giúp đỡ lẫn nhau, tính cẩn thận tỷ mỉ, ý thức tiết kiệm vật liệu khi
thực tập. Biết sắp xếp bố trí nơi làm việc gọn gàng, khoa học. Làm việc tại các nhà
máy, các cơ sở sản xuất cơ khí.
III. Nội dung môn học
Nội dung tổng quát và phân bố thời gian:
Thời gian (giờ)
Số
Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm
TT
số thuyết hành tra
Chương 1: Kiểm tra mối hàn bằng thử
1 12 11 0 1
nghiệm cơ khí
2 Chương 2: Kiểm tra không phá hủy 48 45 0 3
Cộng 60 56 0 4
5
- CHƯƠNG 1. KIỂM TRA MỐI HÀN BẰNG THỬ NGHIỆM CƠ KHÍ
I. Mục tiêu:
- Giải thích được khái niệm của phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn
bằng phương pháp phá hủy.
- Nêu được nguyên lý hoạt động, trình tự vận hành, phạm vi ứng dụng của các
loại thiết bị kiểm tra chất lượng mối hàn bằng phương pháp phá hủy.
- Tính toán được độ cứng theo các phương pháp như: Brinell, Vicker và
Rokwell.
- Sử dụng thành thạo các dụng cụ, thiết bị khiểm tra chất lượng mối hàn bằng
phương pháp phá hủy.
- Viết báo cáo kiểm tra chính xác, đầy đủ; kết luận được tính khả dụng của
mối hàn.
- Đảm bảo an toàn cho con người và trang thiết bị.
II. Nội dung chính:
2.1. Thử kéo
2.1.1. Thiết bị thử kéo và kỹ thuật thử kéo
Hình 1.1 Máy thử kéo nén dùng tenzo cầu điện trở điều khiển bằng máy tính
- Máy thử kéo nén gồm hệ thống thủy lực, điều khiển xi lanh 2 chiều để tạo
ra lực kéo hoặc nén.
- Mẫu thử được kẹp hai đầu lên hai cặp má kẹp nhờ hệ thống thủy lực, hoặc
bộ phận chày và cối uốn
6
- - Bộ phận ghi nhận kết quả là các tenzo cầu điện trở được dán chéo 45 độ trên
cần chịu lực.
- Kết quả được ghi nhận và truyền về bộ sử lý digital có kết nối với máy tính
để đọc và kết xuất số liệu.
2.1.2. Kích thước mẫu thử
- Để thử các phần của liên kết hàn và kim loại nóng chảy, người ta xác định
độ bền phần yếu nhất của mẫu hàn giáp mối và hàn chồng. Khi thử, kéo mẫu kiểm với
lực tăng dần cho đến khi đứt.
Hình 1.2 Mẫu hàn giáp mối: a) loại bình thường; b- loại có vấu
Kích thước mẫu (mmm)
Chiều dày kim loại cơ
bản a (mm) Chiều rộng làm Chiều rộng Chiều dài làm Chiều dài
việc b tổng L
vấu kẹp b1 • 1 việc l
đến 6 15 ±0,5 25 50
6 - 10 20 ±0,5 30 60
10 - 25 25 ±0,5 35 100 L + 2h
25 - 50 30 ±0,5 40 160
50 - 70 35 ±0,5 45 200
Bảng 1.1 Kích thước của mẫu thử tiêu chuẩn
Ghi chú: Chiều dài phần vấu kẹp phụ thuộc vào loại máy thử
Khi thử kéo cần xác định các thông số sau:
❖ Giới hạn chảy ơch (MPa)
❖ Độ bền ơb = P/F trong đó: P- tải trọng lớn nhất khi đứt mẫu (N)
F- tiết diện ngang của mẫu (mm2)
7
- ❖ Độ giãn dài tương đối khi đứt ổ =(l1-lo)/lo*100%
trong đó: lo lj - chiều dài mẫu ban đầu và sau khi đứt
❖ Độ co thắt tương đối khi đứt y/ =(Fo-F1)/Fo*100°A
trong đó: F1- tiết diện ngang của mẫu khi đứt
Trường hợp cần xác định độ bền của mối hàn thì mẫu có dạng như (Hình 1.3 )
Hình 1.3 Mẫu xác định độ bền
Vì mẫu bị khoét lõm ngay ở mối hàn nên khi kéo sự phá hủy sẽ xảy ra tại mối hàn.
Độ bền khi thử tính theo công thức:
ơb = k*P/F trong đó k là hệ số, với thép thường lấy k = 0,9
Chiều rộng Chiều dài Chiều rộng Bán kính lượn
Chiều dày kim Chiều dài tổng
công tác công tác vấu kẹp R
loại cơ bản
Đến 4,5 15+0,5 40 25 8± 1
4,5 - 10 20±0,5 60 30 15± 1 L= l+2h
10 - 25 25±0,5 80 38 20= 1
Bảng 2.2 Kích thước mẫu
8
- 2.1.3 Biểu đồ ứng suất- biến dạng khi thử kéo.
Hình 1.4a Biểu đồ ứng suất - biến dạng khi thử kéo
Hình 1.4b Trạng thái của mẫu đối với ứng suất và biến dạng khi thử kéo
9
- 2.1.4. Vị trí lấy mẫu thử kéo
Hình 1.5 Hình dạng và vị trí lấy mẫu thử kéo dọc kim loại mối hàn
10
- Hình 1.6 Vị trí lấy mẫu thử kéo ngang mối hàn
2.1.5. Tiêu chuẩn chấp nhận
- Nếu mẫu kiểm đứt tại tại mối hàn, kết quả đạt yêu cầu, với điều kiện độ
bền tính toán ơb không nhỏ hơn độ bền kéo cho phép [ơb] của kim loại cơ bản đó.
- Nếu mẫu kiểm tra đứt bên ngoài mối hàn hoặc vùng nóng chảy, độ bền của
liên kết hàn này được chấp nhận nếu nó có giá trị lớn hơn hoặc bằng 95% giá trị độ
bền kéo cho phép [ơb] của kim loại cơ bản đó.
- Báo cáo kết quả:
+ Loại mẫu kiểm tra, ví dụ mẫu có vấu.
+ Thông tin về việc có loại bỏ phần nhô của mối hàn đi hay không.
+ Các kích thước của mẫu kiểm tra.
+ Giá trị độ bền kéo ơb [N/mm2], hoặc [MPa]
11
- + Vị trí đứt.
+ Vị trí của bất kỳ khuyết tật nào nếu có.
2.1.6. Trình tự thực hiện
Bảng trình tự thực hiện
TT Nội dung Hình vẽ minh họa Dụng cụ- Yêu cầu đạt
thiết bị được
- Bản vẽ - Cắt
chi tiết mẫu
của mẫu đúng vị trí
- Máy cưa quy định
ngang - Mẫu
- Máy đúng kích
phay vạn thước
năng
1 Cắt mẫu
12
- Máy thử Kẹp
kéo mẫu đủ
lực kẹp
- Kẹp
Kẹp mẫu đúng vị
2
thử trí, đảm
bảo chắc
chắn
- Máy tính - Khai báo
- Cable đúng
kết nối thông số,
- Phần tính chất
mềm Test vật liệu,
Khởi động kích
3 max
Computer thước
- Khai báo
đúng giá
trị cần đo
- Tỷ lệ
biểu đồ
13
- - Máy tính - Đảm
- Máy thử bảo an
kéo toàn
- Hướng - Ra lệnh
dẫn sử mềm từ
4 Kéo dụng máy máy tính
- Form Ghi
báo cáo chính xác
thử kéo kết quả
- Máy in vào Form
Đọc ghi và giấy in bao cáo.
5
kết quả
- Mẫu báo cáo kết quả
14
- 15
- 2.2. Thử uốn
2.2.1. Mục đích
- Nhằm mục đích xác định độ toàn vẹn và tính dẻo của mối hàn giáp mối xem
có đạt không. Phép thử được tiến hành trên các mẫu phẳng từ liên kết hàn. Khi thử
người ta xác định góc uốn a tại thời điểm xuất hiện vết nứt đầu tiên ở vùng chịu kéo
của mẫu. Góc uốn đó đặc trưng cho biến dạng dẻo của liên kết
a- mối hàn dọc b- mối hàn ngang
Hình 1.7 Mẫu thử uốn
2.2.2. Các phương pháp thử uốn.
Hình 1.8 Các phương pháp thử uốn
Hình 1.9 Tình trạng xảy ra ở mẫu sau khi thử uốn
16
- Khi cắt mẫu xong cần phải gia công phần nhô của mối hàn bằng mặt với kim
loại cơ bản. Phần chịu uốn của mẫu có chiều dài l phải được giũa cạnh thành bán
kính bằng 20% chiều dày mẫu nhưng không quá 3 mm.
Tùy từng trường hợp mà tiến hành uốn mặt (mẫu uốn lấy sao cho mặt mối
hàn chịu kéo khi uốn); uổn đáy (mẫu uốn lấy sao cho đáy mối hàn chịu kéo khi uốn);
uốn cạnh (mẫu uốn lấy sao cho mặt bên mối hàn chịu kéo khi uổn); uốn dọc (kéo
mặt và đáy mối hàn)
Thí nghiệm được thực hiện trên máy nén theo sơ đồ trên. Chày ép thường có
đường kính phần tiếp xúc với mẫu gấp hai lần chiều dày kim loại cơ bản (D=2a).
a (mm) 26
r (mm) 2 4 8 10 20 25
Bảng 1.3 Bán kính r của gối lựa chọn theo giá trị sau
Để thử được chính xác, tốc độ ép không nên quá lớn (
- Hình 10 Mẫu ống thử uốn
Gia công mẫu như trường hợp trên. Mức độ biến dạng dẻo được xác định
bằng khoảng cách giữa hai mặt ép như (Hình 1.5). Giá trị b đo được khi xuất hiện
vết nứt đầu tiên ở mối hàn.
Hình 11 Sơ đồ thử uốn
Kết quả được chấp nhận với góc uốn tiêu chuẩn là không có nứt, rỗ ở mặt
uốn chịu kéo; cũng có thể cho phép nứt ngắn hon 3mm
- Đáo cáo kết quả:
+ Chiều dày và kích thước của mẫu thử.
+ Hướng uốn (đáy, mặt hoặc bên).
+ Góc uốn (90o, 120o, 180o).
+ Đường kính chày uốn.
+ Be mặt liên kết sau khi uốn (loại và vị trí khuyết tật nếu có).
2.2.3. Trình tự thực hiện
Nội Dụng cụ - Yêu cầu đạt
TT Hình vẽ minh họa
dung thiết bị được
Cắt mẫu - Bản vẽ Cắt mẫu đúng
chi tiết của vị trí quy định
mẫu - Mẫu đúng
1 - Máy cưa kích thước
ngang
- Máy phay
vạn năng
18
nguon tai.lieu . vn
