Bài giảng Quy trình hàn (Trình độ Trung cấp nghề)

cũng như thợ hàn để cho chất lượng hàn đạt được theo yêu cầu. Theo Hiệp hội Hàn Mỹ American Welding Society (AWS) WPS cung cấp chi tiết các số liệu bắt buộc cho một công việc hàn cụ thể được thực hiện theo một trình tự nhất định bởi người thợ hàn đã qua đào tạo. Theo Hiệp hội kĩ sư cơ khí Mỹ - American Society of Mechanical Engineers (ASME) WPS như một tài liệu bằng văn bản cung cấp theo hướng điều hành người thợ hàn hoặc hàn để làm cho mối hàn được tạo ra theo đúng quy định với các mã số đã cho trước. 2. Ý nghĩa của quy trình hàn - Mang tính pháp quy của tiêu chuẩn hay quy phạm cho lĩnh vực chế tạo loại sản phẩm cụ thể. Đây thường là những yêu cầu tối thiểu phải tuân thủ. - Mang tính định hướng để chế tạo một vật hàn cụ thể. Các quy trình thuộc loại này thường được soạn thảo để chỉ ra cách tạo ra một vật hàn mà vẫn duy trì được tính chất nhất quán trong chế tạo. Những yêu cầu phải đáp ứng về mặt này thường liên quan đến tập quán trong sản xuất của nhà chế tạo cụ thể nhằm tạo ra các sản phẩm mang tính cạnh tranh. Cần thiết có quy trình hàn khi phải: - Tuân thủ các quy định kỹ thuật và quy phạm. - Duy trì các kích thước thông qua khống chế biến dạng. - Giảm biến dạng hoặc ứng suất dư. - Giảm thiểu các ảnh hưởng có hại của các biến đổi về mặt luyện kim do hàn gây ra. Hầu như mọi công việc hàn đều cần có quy trình hàn. Quy trình hàn phải được phê chuẩn và phải được truyền đạt tới những người có liên quan (nhà thiết kế, thanh tra hàn, cán bộ giám sát hàn, thợ hàn). Đối với các công việc đòi hỏi chất lượng cao hoặc đòi hỏi tuân thủ quy phạm thì quy trình hàn sẽ trở thành bản thông số quy trình hàn (WPS). Đây là một tài liệu nêu lên các biến số hàn cần thiết cho một ứng dụng cụ thể và đưa ra chứng cớ rằng mối hàn là có thể chấp nhận được. Mọi quy phạm và quy định kỹ thuật hàn đều đòi hỏi các quy trình đã được phê chuẩn. Trong thực tế, điều này có nghĩa là nhà chế tạo phải soạn thảo một quy trình hàn và sau đó phê chuẩn nó bằng cách tạo ra các mối hàn để kiểm chứng xem có thể chấp nhận được không. Mọi quy phạm đều yêu cầu chứng tỏ rằng thợ hàn (thợ vận hành thiết bị hàn) có đủ kỹ năng và khả năng tuân thủ thành công quy trình hàn đó (có nghĩa là thợ hàn cũng phải được phê chuẩn). 3. Các bước trong một quy trình hàn Nói chung một quy trình hàn gồm ba phần: a. Một bản thuyết minh chi tiết cách thực hiện mối hàn. b. Một bản vẽ hoặc bản phác thảo cho thấy thiết kế liên kết hàn và các điều kiện thực hiện mỗi đường hàn hoặc lớp hàn. c. Một biên bản ghi kết quả kiểm tra mối hàn. Các biến số liên quan đến hầu hết các quy định kỹ thuật đều được coi là các biến số thiết yếu (tức là các yếu tố phải được ghi lại và nếu chúng bị thay đổi theo bất kỳ cách nào, quy trình hàn sẽ phải được kiểm tra lại và phê chuẩn lại. Các biến số thiết yếu được nêu lên một cách chi tiết trong quy định có liên quan, nhưng phải bao gồm loại vật liệu, loại quá trình hàn, dải chiều dày và đôi khi cả tư thế hàn. Một số quy phạm còn đưa ra khái niệm biến số không thiết yếu (thường có tầm quan trọng thấp hơn và có thể được thay đổi trong phạm vi nhất định mà không phải phê chuẩn lại quy trình hàn). 3.1. Các thông tin chung - Tên công ty, nhà máy, xí nghiệp - Mã số của quy trình hàn ( WPS No) - Số lần sửa đổi (Revision No) - Báo cáo quy trình hàn (Supporting PQR No) - Phương pháp công nghệ hàn (Welding Process): SMAW- Shielded metal arc welding / GMAW- Gas metal arc welding / GTAW- Gas tungsten arc welding / SAW- Submerged arc welding - Phương pháp hàn: tay, cơ khí, bán tự động, tự động (Type: Manual, Mechanical, Semi-Auto, Automatic) - Ngày, tháng, năm lập quy trình hàn (Date) - Người lập (Prepared by) Hướng dẫn cho thợ hàn các thủ tục đã được chấp nhận. Cung cấp đầy đủ, chi tiết các thông số kỹ thuật cơ bản để thực hiện một công việc hàn - Trình độ cần thiết của người thợ hàn - Tên công ty, nhà máy, xí nghiệp - Mã số của quy trình hàn ( WPS No) - Số lần sửa đổi (Revision No) - Báo cáo quy trình hàn (Supporting PQR No) - Phương pháp công nghệ hàn (Welding Process): SMAW- Shielded metal arc welding / GMAW- Gas metal arc welding / GTAW- Gas tungsten arc welding / SAW- Submerged arc welding - Phương pháp hàn: tay, cơ khí, bán tự động, tự động (Type: Manual, Mechanical, Semi-Auto, Automatic) - Ngày, tháng, năm lập quy trình hàn (Date) - Quy phạm áp dụng (Applicable code: ASME section IX, AWS D1.1, API 1104, ISO) 3.2. Mối ghép (Joint design use) - Loại mối ghép: Hàn giáp mối/ Hàn gấp mép/ Hàn góc - Hàn có đệm lót hay không? (Backing) N/A - Vật liệu đệm lót là gì? (Backing material) N/A - Chi tiết mối ghép: Góc vát mép, chiều dày của mép, khoảng cách giữa hai chi tiết - Chi tiết của mối hàn: Số lớp hàn, chiều cao của mối hàn, số đường hàn ở lớp hàn phủ bề mặt, hàn một mặt hay hàn hai mặt 3.3. Kim loại gốc (kim loại cơ bản) - Đặc điểm vật liệu - Loại vật liệu hoặc mức độ - Tỉ số chiều dày - Đường kính ống 3.4. Kim loại hàn - Tiêu chuẩn theo ASME (SFA No) - Loại theo AWS No - Số F.No theo AWS hoặc theo ASME section II Parc C (F No) - Số A.No - Kích cỡ của kim loại hàn (Size of filler metal) - Kim loại điền đầy (Deposited weld metal) - Phạm vi chiều dày của kim loại hàn + Mối hàn giáp mối + Mối hàn góc - Phân loại thuốc hàn - Tên thương mại của kim loại hàn (Filler metal trade name) - Các thông tin khác 3.5. Khí bảo vệ - Loại khí (Gas) - Hàm lượng khí - Lưu lượng khí bảo vệ (Litre/min) - Kích cỡ chụp phân phối khí - Có đệm khí phía đối diện? (N/A) 3.6. Gia nhiệt sơ bộ - Nhiệt độ gia nhiệt sơ bộ (Preheat Temperature) - Nhiệt độ giữa các lớp hàn (Interpass Temperature) - Phương pháp gia nhiệt trước khi hàn (Preheat Maintenance method) N/A 3.7. Nhiệt luyện sau khi hàn - Phạm vi nhiệt luyện - Thời gian nhiệt luyện 3.8. Vị trí hàn - Vị trí của mối hàn giáp mối (Position of Groove) - Vị trí của mối hàn góc (Position of Fillet) - Hướng hàn: từ dưới lên trên hay từ trên xuống dưới Welding progression (Up/Down) 3.9. Các thông số chế độ dòng điện hàn - Dòng điện hàn xoay chiều (AC) hay một chiều (DC) - Kiểu đấu điện cực: đấu cực thuận hay cực nghịch (-EN/EP) - Phạm vi điện áp hàn (Volts) - Phạm vi dòng điện hàn (Ampere) - Điện cực Vonfram: Kích cỡ và loại - Phương pháp di chuyển đầu mút điện cực - Tốc độ cấp dây hàn 3.10. Các điều kiện kỹ thuật - Dịch chuyển điện cực hàn: Dịch chuyển ngang hay dịch chuyển dọc - Kích cỡ của chụp khí - Phương pháp làm sạch mối ghép và làm sạch giữa các lớp hàn - Biện pháp làm sạch phía đối diện - Tầm với điện cực (khoảng cách từ đầu bép hàn đến vật hàn) - Hàn một lớp hay hàn nhiều lớp cho mỗi phía - Số điện cực kim loại hàn, que hàn - Tốc độ hàn - Các thông số khác 3.11. Bảng thông số quy trình hàn Ghi chú: Các phương pháp công nghệ hàn Phương pháp công nghệ hàn được định nghĩa trong ISO 875 và mã số tra cứu của chúng khi biểu thị ký hiệu được cho trong ISO 4063, hoặc trong AWS. Ký hiệu: 111 - Hàn hồ quang tay que hàn có thuốc bọc - SMAW 121 - Hàn hồ quang điện cực kim loại dưới lớp thuốc - SAW 131 - Hàn hồ quang điện cực kim loại trong môi trường khí trơ - MIG 135 - Hàn hồ quang điện cực kim loại trong môi trường khí hoạt tính - MAG 136 - Hàn hồ quang dây kim loại có lõi thuốc – FCAW 141 - Hàn hồ quang điện cực Vonfram trong môi trường khí trơ – TIG Ví dụ cụ thể: A. Các bước trong một quy trình hàn theo Hội Hàn Mỹ AWS D1.1 (2010) I. Tiêu đề - Giới thiệu về công ty, số quy trình, ngày lập, loại qúa trình hàn, Tiêu chuẩn áp dụng để lập quy trình. Trong sản xuất phải sử dụng đúng loại quá trình hàn đã được phê chuẩn (ví dụ: SMAW, GTAW, GMAW, SAW) II. Đặc tính mối nối (JOINT DESIGN USED) - Trình bày các đặc tính về liên kết hàn(giáp mối, chu T), các thông số kỹ thuật của mối hàn (Hàn 1 phía hay 2 phía, thông số khi vát mép, có dùng đệm lót hay không, vật liệu sử dụng đệm lót) Hình vẽ chi tiết về liên kết thể hiện các thông số kỹ thuật trên. III. Kim loại cơ bản (Base metal) - Kim loại cơ bản thuộc nhóm nào, loại gì, theo tiêu chuẩn áp dụng nào. Kim loại đó có đặc tính gì, dải chiều dày ( ví dụ: SA-533 Type A, CL3 theo ASME IX). Chỉ được hàn các kim loại cơ bản cùng nhóm vật liệu (thành phần hoá học và cơ tính tương tự nhau), CEN ISO/TR 15608:2005 Welding – Guidelines for a metallic materials grouping system (quy định về các nhóm vật liệu dùng cho hàn, 11 nhóm thép, 6 nhóm nhôm, 8 nhóm niken). IV. Kim loại bổ xung (FILLER METAL) - Kim loại bổ xung có đặc tính kỹ thuật gì, thuộc loại nào, ký hiệu của kim loại ổ xung, tên thương mại, kích thước. Kim loại bổ xung được chọn theo tiêu chuẩn nào. V. Bảo vệ mối hàn/ SHIELDING & BACKING - Sử dụng phương pháp gì để bảo vệ mối hàn có bảo vệ phía sau không, nếu sử dụng khí bảo vệ thì phải nêu rõ loại khí sử dụng, thành phần, lưu lượng VI. Nung nóng trước khi hàn/ Preheat - Có sử dụng nung nóng sơ bộ hay không, nhiệt đọ nung nhỏ nhất, nhiệt độ nung lớn nhất là bao nhiêu, nhiệt độ duy trì giữa các đường hàn VII. Tư thế hàn/ Position - Trình bày vị trí của liên kết hàn, hướng hàn VIII. Đặc tính dòng điện hàn/ Electrical Characteristics - Sử dụng loại dòng điện nào để hàn (AC; DCEP; DCEN; Pulesd), nếu là hàn GMAW thì cần nêu rõ kiểu dịch chuyển kim loại hàn (Dịch chuyển giọt lớn; Dịch chuyển dạng tia; Dịch chuyển dạng xung; ) IX. Kỹ thuật hàn/ Technique - Trình bày về phương pháp dao động, góc nghiêng điện cực, khoảng cách làm việc (Lhq), hàn 1 lớp hay nhiều lớp, số lượng điện cực sử dụng đồng thời, khoảng cách giữa các điện cực khi sử dung đồng thời, phương pháp làm sạch giữa các lớp hàn X. Xử lý nhiệt sau khi hàn/ Postweld heat treatment - Có sử dụng phương pháp sử lý nhiệt sau khi hàn hay không, nhiệt độ nung nóng là bao nhiêu, thời gian giữ nhiệt XI. Thông tin khác/ orther informations Thông tin khác nếu có XII. Bảng chi tiết quá trình hàn Lớp hàn/ Run Quá trình hàn/ Process Kim loại hàn/ Filler metals Dòng điện hàn/ Current Tốc độ hàn/ Trevel speed Loại/ Class Đường kính/ Loại dòng Điện thế/ Volts (V) Cường độ/ Diam, (mm) điện/ Type of Current Amps, (A) (cm/min) Root Fill Cap (side 1) Cap (side 2) (FCAW) E71T-1C 1,2 DCEP 25-37 180-290 28-38 XIII. Phê chuẩn Tên cơ sở lập quy trình Tên cơ sở kiểm định Người lập/ prepared by Kiểm tra/ Checked by (Ký tên, đóng dấu) Tên/ Name Ngày/ Date Ký tên/ Sign B. Các bước trong một quy trình hàn theo Hội Kỹ Sư Cơ Khí Mỹ ASME IX (2010) Theo QW-482, mẫu đề nghị định dạng WPS. Xem QW-200.1, ASME phần IX, Nồi hơi và thiết bị áp lực. I. Tiêu đề - Giới thiệu về công ty, số quy trình, ngày lập, loại qúa trình hàn, tiêu chuẩn áp dụng để lập quy trình, số lần sửa đổi II. Mối nối/ JOINTS (QW-402) - Trình bày các đặc tính về liên kết hàn(giáp mối, chu T), các thông số kỹ thuật của mối hàn (Hàn 1 phía hay 2 phía, thông số khi vát mép, có dùng đệm lót hay không, vật liệu sử dụng đệm lót) Hình vẽ chi tiết. (Phác thảo, bản vẽ sản xuất, ký hiệu mối hàn, hoặc Văn bản Mô tả sẽ hiển thị bố trí tổng thể của các bộ phận được hàn. Nếu có thể, các chi tiết của mối hàn rãnh có thể được chỉ định. Theo lựa chọn của các nhà sản xuất, bản phác thảo có thể được gắn để minh họa thiết kế chung, lớp hàn, và chuỗi hàn (ví dụ, đối với thủ tục dẻo dai sắc, cho nhiều thủ tục quá trình, III. Kim loại cơ bản (Base metal) (QW-403) - Kim loại cơ bản thuộc nhóm nào, loại gì, theo tiêu chuẩn áp dụng nào. Kim loại đó có đặc tính gì, dải chiều dày IV. Kim loại bổ xung (FILLER METAL) (QW-404) - Kim loại bổ xung có đặc tính kỹ thuật gì, thuộc loại nào, ký hiệu của kim loại ổ xung, tên thương mại, kích thước. Kim loại bổ xung được chọn theo tiêu chuẩn nào. V. Tư thế hàn/ Position (QW-405) - Trình bày vị trí của liên kết hàn, hướng hàn VI. Nung nóng sơ bộ/ Preheat(QW-406) - Có sử dụng nung nóng sơ bộ hay không, nhiệt đọ nung nhỏ nhất, nhiệt độ nung lớn nhất là bao nhiêu, nhiệt độ duy trì giữa các đường hàn VII. Xử lý nhiệt sau khi hàn/ POSTWELD HEAT TREATMENT (QW-407) - Có sử dụng phương pháp sử lý nhiệt sau khi hàn hay không, nhiệt độ nung nóng là bao nhiêu, thời gian giữ nhiệt VIII. Khí hàn/GAS (QW-408) - Sử dụng loại khí gì để bảo vệ mối hàn có bảo vệ phía sau không, nêu rõ loại khí sử dụng, thành phần, lưu lượng IX. Đặc tính dòng điện hàn /ELECTRICAL CHARACTERISTICS (QW-409) Weld Process/ Filler Metal /Kim loại phụ Current Amps Volts Travel Other Pass(es)/ Lớp hàn Quá trình hàn Classifi- cation/ Loại Diameter/ Đường kính Type and Polarity/ Dòng điện loại và cực (Range)/ Dải cường độ Wire Feed Speed (Range)/ Tốc độ cấp dây Energy or Power (Range)/ Năng lượng đường (Range)/ Dải điện áp Speed (Range) / Tốc độ hàn (e.g., Remarks, Com- ments, Hot Wire Addition, Technique, Torch Angle, etc.)/ Khác X. Kỹ thuật hàn/ TECHNIQUE (QW-410)/ - Trình bày về phương pháp dao động, góc nghiêng điện cực, khoảng cách làm việc (Lhq), hàn 1 lớp hay nhiều lớp, số lượng điện cực sử dụng đồng thời, phương pháp làm sạch ban đầu XI. Phê chuẩn BÀI 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÁO CÁO QUY TRÌNH HÀN 1. Định nghĩa về báo cáo quy trình hàn Báo cáo quy trình hàn (Procedure Qualification Record) (Chứng nhận quy trình hàn PQR) là một biên bản ghi lại các biến số hàn được sử dụng để tạo nên mối hàn kiểm tra được chấp nhận, và các kết quả kiểm tra đã tiến hành trên vật hàn để phê chuẩn một quy trình công nghệ hàn. Việc soạn thảo, kiểm tra và phê chuẩn các quy trình có thể khác nhau tùy theo quy định kỹ thuật khác nhau. Báo cáo quy trình hàn ký hiệu; PQR (PQR=Procedure Qualification Record). Theo cách gọi của Hội Kỹ Sư Cơ Khí Mỹ ASME IX. Còn theo cách gọi của tiêu chuẩn châu Âu EN 288 ký hiệu WPAR 2. Ý nghĩa của báo cáo quy trình hàn Một PQR được yêu cầu khi nó là cần thiết để chứng minh rằng công ty của bạn có khả năng tạo ra mối hàn sở hữu những đặc tính cơ học và luyện kim chính xác. Một báo cáo quy trình hàn phải có các thông số phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn thủ tục hàn thích hợp, chẳng hạn như tiêu chuẩn ASME Sec IX, như sau: 1. Phải có đầy đủ các biến số của một quy trình hàn. 2. Mẫu hàn để kiểm tra phải phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn. Mẫu hàn được kiểm tra ngoại dạng trước sự chứng kiến của một thanh tra hàn được chứng nhận như một chứng nhận AWS CWI hoặc một Cơ quan Thanh tra. Các chi tiết của các bài kiểm tra (kết quả kiểm tra) phải được ghi nhận trong các thử nghiệm. 3. Sau khi hàn hoàn thành phần kiểm tra ngoại dạng sẽ tiến hành kiểm tra phá hủy và không phá hủy như chụp X quang và các xét nghiệm cơ khí theo quy định của tiêu chuẩn quy trình hàn. Công việc này phải được thực hiện trong một phòng thí nghiệm có trình độ nhưng Cơ quan thanh tra có thể yêu cầu chứng kiến sự kiểm tra và xem bất kỳ X quang. 4. Nếu thử nghiệm thành công bạn hoặc cơ quan kiểm tra hoàn tất các tài liệu thích hợp đóng dấu xác nhận của cơ sở kiểm tra hoặc cơ quan kiểm định. Trong một số quy phạm, quy trình hàn được phê chuẩn sơ bộ. Bằng cách sử dụng các số liệu có trong quy phạm, không đòi hỏi phải lập ra các quy trình công nghệ hàn cụ thể đối với các liên kết tiêu chuẩn hoặc các kim loại cơ bản thông dụng khi sử dụng các phương pháp hàn hồ quang cụ thể. Việc một nhà chế tạo tiến hành phê chuẩn một quy trình theo một quy phạm cụ thể không nhất thiết là quy trình đó đương nhiên được một nhà chế tạo (nhà thầu) khác coi là đã được phê chuẩn. Với một ứng dụng cụ thể, cách chủ yếu để đảm bảo chất lượng mối hàn thích hợp là quy đinh quy trình và trình độ kỹ năng của thợ hàn. Có các phương án khác nhau để phê chuẩn quy trình hàn, được mô tả dưới đây cùng với các yêu cầu phê chuẩn thợ hàn và thợ vận hành thiết bị như sau: Văn bản chủ chốt là bản thông số quy trình hàn (WPS). Đây là tài liệu nêu một cách chi tiết các biến số (còn gọi là các thông số chế độ hàn) được dùng để đảm bảo rằng một liên kết hàn sẽ đạt được các mức quy định về chất lượng mối hàn và cơ tính. Bản thông số quy trình hàn được hỗ trợ bởi một loạt văn bản khác (Ví dụ: Biên bản về cách thức hàn mối hàn, đánh giá không phá hủy, kết quỷ kiểm tra cơ tính). Cùng với nhau, chúng tạo thành một biên bản phê chuẩn quy trình hàn, được gọi là chứng nhận quy trình hàn (WPAR, theo cách gọi của tiêu chuẩn châu Âu EN 288 hoặc theo cách gọi của tiêu chuẩn ASME của Mỹ PQR). Phương pháp chung nhất để được phê chuẩn. Trước hết, hãng chế tạo soạn thảo một bản thông số sơ bộ quy trình hàn (pWPS), đã được một thợ hàn có năng lực của hãng chế tạo đó sử dụng để chứng tỏ việc dùng bản thông số đó sẽ tạo khả năng đạt được các mức đã quy định đối với chất lượng mối hàn và cơ tính. Chứng nhận quy trình hàn là một biên bản về mối hàn này. Nếu chứng nhận quy trình hàn đó được cơ quan kiểm định phê chuẩn, nó sẽ được dùng để hoàn thành một hoặc nhiều bản thông số quy trình hàn (WPS), là cơ sở để soạn ra các phiếu công nghệ (còn gọi là lệch sản xuất) đưa xuống cho thợ hàn thuwch hiện trong sản xuất. Cần lưu ý rằng một khi quy trình hàn đã được phê chuẩn thì người thợ hàn thực hiện mối hàn kiểm tra cho quy trình đó cũng sẽ đương nhiên được phê chuẩn đối với phạm vi thích hợp trong tiêu chuẩn có liên quan (EN 278, ASME IX, AWS D1.1). 3. Các bước trong một báo cáo quy trình hàn 3.1. Các thông tin chung - Tên công ty, nhà máy, xí nghiệp - Mã số của quy trình hàn (WPS No) - Số lần sửa đổi (Revision No) - Báo cáo quy trình hàn (Supporting PQR No) - Phương pháp công nghệ hàn ( Welding Process): SMAW- Shielded metal arc welding / GMAW- Gas metal arc welding / GTAW- Gas tungsten arc welding / SAW- Submerged arc welding - Phương pháp hàn: tay, cơ khí, bán tự động, tự động (Type: Manual, Mechanical, Semi-Auto, Automatic) - Ngày, tháng, năm lập quy trình hàn (Date) - Người lập (Prepared by) - Quy phạm áp dụng (Applicable code: ASME section IX, AWS D1.1, API 1104, ISO) 3.2. Mối ghép (Joint design use) - Loại mối ghép: Hàn giáp mối/ Hàn gấp mép/ Hàn góc - Hàn có đệm lót hay không? (Backing) N/A - Vật liệu đệm lót là gì? (Backing material) N/A - Chi tiết mối ghép: Góc vát mép, chiều dày của mép sang phanh, khoảng cách giữa hai chi tiết - Chi tiết của mối hàn: Số lớp hàn, chiều cao của mối hàn, số đường hàn ở lớp hàn phủ bề mặt, hàn một mặt hay hàn hai mặt 3.3. Kim loại gốc (kim loại cơ bản) - Đặc điểm vật liệu - Loại vật liệu hoặc mức độ - Tỉ số chiều dày - Đường kính ống 3.4. Kim loại hàn - Tiêu chuẩn theo ASME (SFA No) - Loại theo AWS No - Số F.No theo AWS hoặc theo ASME section II Parc C (F No) - Số A.No - Kích cỡ của kim loại hàn (Size of filler metal) - Kim loại điền đầy (Deposited weld metal) - Phạm vi chiều dày của kim loại hàn + Mối hàn giáp mối + Mối hàn góc - Phân loại thuốc hàn - Tên thương mại của kim loại hàn ( Filler metal trade name) - Các thông tin khác 3.5. Khí bảo vệ - Loại khí (Gas) - Hàm lượng khí - Lưu lượng khí bảo vệ (Litre/min) - Kích cỡ chụp phân phối khí - Có đệm khí phía đối diện? (N/A) 3.6. Gia nhiệt sơ bộ - Nhiệt độ gia nhiệt sơ bộ (Preheat Temperature) - Nhiệt độ giữa các lớp hàn (Interpass Temperature) - Phương pháp gia nhiệt trước khi hàn (Preheat Maintenance method) N/A 3.7. Nhiệt luyện sau khi hàn - Phạm vi nhiệt luyện - Thời gian nhiệt luyện 3.8.Vị trí hàn - Vị trí của mối hàn giáp mối (Position of Groove) - Vị trí của mối hàn góc (Position of Fillet) - Hướng hàn: từ dưới lên trên hay từ trên xuống dưới Welding progression (Up/Down) 3.9. Các thông số chế độ dòng điện hàn - Dòng điện hàn xoay chiều (AC) hay một chiều (DC) - Kiểu đấu điện cực: đấu cực thuận hay cực nghịch (-EN/EP) - Phạm vi điện áp hàn (Volts) - Phạm vi dòng điện hàn (Ampere) - Điện cực Vonfram: Kích cỡ và loại - Phương pháp di chuyển đầu mút điện cực - Tốc độ cấp dây hàn 3.10. Các điều kiện kỹ thuật - Dịch chuyển điện cực hàn: Dịch chuyển ngang hay dịch chuyển dọc - Kích cỡ của chụp khí - Phương pháp làm sạch mối ghép và làm sạch giữa các lớp hàn - Biện pháp làm sạch phía đối diện - Tầm với điện cực (khoảng cách từ đầu bép hàn đến vật hàn) - Hàn một lớp hay hàn nhiều lớp cho mỗi phía - Số điện cực kim loại hàn, que hàn - Tốc độ hàn - Các thông số khác - Báo cáo kết quả thử nghiệm + Thử nghiệm kéo + Thử uốn: Thử uốn chân, uốn mặt hoặc uốn cạnh + Thử độ dai va đạp + Các thử nghiệm khác + Các thông tin + Họ và tên của người thợ hàn quy trình, mã số thợ hàn + Họ và tên của người giám sát kết quả thử nghiệm cơ tính + Số báo cáo của phòng thí nghiệm + Tiêu chuẩn áp dụng các thử nghiệm của mẫu thử quy trình hàn + Tên công ty + Ngày tháng năm + Người lập báo cáo + Người phê duyệt + Cơ quan chứng kiến và phê duyệt * Ví dụ cụ thể: A. Các bước trong một bản báo cáo quy trình hàn theo Hội Hàn Mỹ AWS D1.1 (2010) I. Tiêu đề - Giới thiệu về nhà thầu, báo cáo quy trình số, ngày lập, loại qúa trình hàn, Tiêu chuẩn áp dụng để lập báo cáo quy trình. II. PQR JOINT TYPE/Loại mối nối PQR - Trình bày các đặc tính về liên kết hàn(giáp mối, chu T), các thông số kỹ thuật của mối hàn (Hàn 1 phía hay 2 phía, thông số khi vát mép, có dùng đệm lót hay không, vật liệu sử dụng đệm lót) III. ELECTRICAL CHARACTERISTICS/Đặc tính dòng điện - Sử dụng loại dòng điện nào để hàn (AC; DCEP; DCEN; Pulesd), nếu là hàn GMAW thì cần nêu rõ kiểu dịch chuyển kim loại hàn (Dịch chuyển giọt lớn; Dịch chuyển dạng tia; Dịch chuyển dạng xung; ) IV. BASE METAL/Vật liệu cơ bản - Kim loại đó có đặc tính kỹ thuật gì, dải chiều dày V. FILLER METAL/ Vật liệu bổ xung - Kim loại bổ xung có đặc tính kỹ thuật gì, thuộc loại nào, ký hiệu của kim loại bổ xung, tên thương mại, kích thước VI. SHIELDING/Bảo vệ mối hàn - Sử dụng loại khí bảo vệ nào, thành phần, lưu lượng VII. PREHEAT/INTERPASS/ Nung nóng sơ bộ - Nhiệt độ nung nhỏ nhất, nhiệt độ nung lớn nhất là bao nhiêu, nhiệt độ duy trì giữa các đường hàn VIII. WELDING PARAMETERS/ Thông số hàn Pass Number/ Số lớp hàn Electrode Diameter/ Đường kính điện cực Current/ Dòng điện Travel Speed (ipm)/ Tốc độ hàn Joint Detail/ Chi tiết mối nối Type/ Loại Amperage/ Cường độ WFS ipm [mm/min.] /Tốc độ cấp dây Volts/ Điện áp Electrical Stickout/ Nấc điện áp ra IX. TEST RESULTS/ Kết quả kiểm tra * VISUAL EXAMINATION/ Kiểm tra ngoại dạng - Số lượng mẫu kiểm tra, kết quả kiểm tra, (Đạt/Không đạt) *TENSILE TEST/ Thử kéo - Số lượng mẫu kiểm tra, kết quả kiểm tra, (Đạt/Không đạt) Specimen No./ Mẫu số Width/ Chiều rộng Thickness/ Chiều dày Area/ Tiết diện Ultimate Tensile Load/ Lực kéo đứt tính theo (lbs) Ultimate Unit Stress/ Lực căng lớn nhất tính theo (psi) Character of Failure and Location/ Vị trí mẫu đứt * MACROETCH TEST/Kiểm tra tổ chức thô đại - Số lượng mẫu kiểm tra, kết quả kiểm tra, (Đạt/Không đạt) Specimen No./ Mẫu số Results/Kết quả Remarks/ Chú ý XI. Phê chuẩn - Tên thợ hàn, thời gian hàn, ký tên, tên cơ quan kiển tra, ủy quyền bởi Chúng tôi, ký tên dưới đây, xác nhận rằng các báo cáo trong hồ sơ là chính xác và rằng các mối hàn đã được chuẩn bị và thử nghiệm phù hợp với các yêu cầu của AWS D1.4/D1.4M: 2011, Hàn kết cấu thép. - Nhà sản xuất, ủy quyền bởi B. Các bước trong một quy trình hàn theo Hội Kỹ Sư Cơ Khí Mỹ ASME IX (2010) I. Tiêu đề - Giới thiệu về công ty, báo các quy trình số, ngày lập, loại qúa trình hàn, tiêu chuẩn áp dụng để lập quy trình, số lần sửa đổi II. Mối nối/ JOINTS (QW-402) - Trình bày các đặc tính về liên kết hàn, hình vẽ chi tiết. III. Kim loại cơ bản (Base metal) (QW-403) - Kim loại cơ bản thuộc nhóm nào, loại gì, theo tiêu chuẩn áp dụng nào. Kim loại đó có đặc tính gì, dải chiều dày IV. Kim loại bổ xung (FILLER METAL) (QW-404) - Kim loại bổ xung có đặc tính kỹ thuật gì, thuộc loại nào, ký hiệu của kim loại bổ xung, tên thương mại, kích thước. Kim loại bổ xung được chọn theo tiêu chuẩn nào. V. Tư thế hàn/ Position (QW-405) - Trình bày vị trí của liên kết hàn, hướng hàn VI. Nung nóng sơ bộ/ Preheat(QW-406) - Có sử dụng nung nóng sơ bộ hay không, nhiệt độ nung nhỏ nhất, nhiệt độ nung lớn nhất là bao nhiêu, nhiệt độ duy trì giữa các đường hàn VII. Xử lý nhiệt sau khi hàn/ POSTWELD HEAT TREATMENT (QW-407) - Có sử dụng phương pháp sử lý nhiệt sau khi hàn hay không, nhiệt độ nung nóng là bao nhiêu, thời gian giữ nhiệt VIII. Khí hàn/GAS (QW-408) - Sử dụng loại khí gì để bảo vệ mối hàn có bảo vệ phía sau không, nêu rõ loại khí sử dụng, thành phần, lưu lượng IX. Đặc tính dòng điện hàn /ELECTRICAL CHARACTERISTICS (QW-409) - Sử dụng loại dòng điện nào để hàn (AC; DCEP; DCEN; Pulesd), nếu là hàn GMAW thì cần nêu rõ kiểu dịch chuyển kim loại X. Kỹ thuật hàn/ TECHNIQUE (QW-410)/ - Trình bày về phương pháp dao động, góc nghiêng điện cực, khoảng cách làm việc (Lhq), hàn 1 lớp hay nhiều lớp, số lượng điện cực sử dụng đồng thời, phương pháp làm sạch ban đầu XI. Thử kéo/ Tensile Test (QW-150) Specimen No./ Mẫu số Width/ Chiều rộng Thickness/ Chiều dày Area/ Tiết diện Ultimate Total Load, lb/ Chịu tải lớn nhất Ultimate Unit Stress, psi/ Lực căng lớn nhất tính theo (psi) Type of Failure & Locatio/ Vị trí mẫu bị phá hỏng XII. Thử uốn/ Guided-Bend Tests (QW-160) Type and Figure No./ Loại và cách thử số: Result/ Kết quả XIII. Kiểm tra độ bền/ Toughness Tests (QW-170) Specimen No./ Mẫu số Notch Location/ Vị trí vết khắc Specimen Size/ Kích thước mẫu Test Temp/ Nhiệt độ khi thử Impact Values/ Giá trị tác động Drop Weight Break (Y/N)/ Độ dai va đập ft-lb/ Chịu tải lớn nhất % Shear/ Độ dãn dài tương đối Mils/ Độ cứng XIV. Kiểm tra góc hàn/ Fillet-Weld Test (QW-180) - Kết quả: Đạt/ không đạt - Kết quả tổng thể: Đạt/ không đạt XV. Kiểm tra khác/ Other Tests XVI. Phê chuẩn - Tên thợ hàn, thời gian hàn, ký tên, tên cơ quan kiển tra, ủy quyền bởi Chúng tôi xác nhận rằng các báo cáo trong hồ sơ là chính xác và rằng các mối hàn thử nghiệm đã được chuẩn bị, được hàn, và thử nghiệm phù hợp với các yêu cầu của Phần IX của tiêu chuẩn ASME. - Nhà sản xuất, ủy quyền bởi BÀI 3: HƯỚNG DẪN ĐỌC QUY TRÌNH HÀN (WPS) 1. Quy trình hàn theo tiêu chuẩn AWS D1.1 1.1. Quy trình hàn 3G (SMAW) 1.2. Quy trình hàn 3G (GMAW) 2.3. Quy trình hàn 3G (GTAW) 1.2. Quy trình hàn 4G (FCAW) 2. Quy trình hàn theo tiêu chuẩn ASME 2.1. Quy trình hàn 3G (SMAW) 2.2. Quy trình hàn 3G (GMAW) 1.3. Quy trình hàn 3G (GTAW) 1.4. Quy trình hàn 4G (FCAW) 1.5. Quy trình hàn 6G (GTAW + SMAW) BÀI 4: HƯỚNG DẪN ĐỌC BÁO CÁO QUY TRÌNH HÀN (PQR) 1. Báo cáo quy trình hàn theo tiêu chuẩn AWS 1.1. Báo cáo quy trình hàn 3G (SMAW) TEST RESULTS VISUAL EXAMINATION (Kiểm tra bằng quan sát) Test Assembly Number One Test Assembly Number Two (Hội đồng kiểm tra thứ nhất) (Hội đồng kiểm tra thứ hai) □Pass □ Fail (AWS D1.4, Clause 6.3.7.2 □Pass □ Fail (AWS D1.4, Clause 6.3.7.2) (Đạt) (Không đạt) (Đạt) (Không đạt) Comments: Comments: TENSILE TEST Test Assembly Number One Test Assembly Number Two (Hội đồng kiểm tra thứ nhất) (Hội đồng kiểm tra thứ hai) □Pass □ Fail (AWS D1.4, Clause 6.3.7.3) □Pass □ Fail (AWS D1.4, Clause6.3.7.3) (Đạt) (Không đạt) (Đạt) (Không đạt) Fillet – Weld test Result- Satisfactory (Kết quả - Đạt yêu cầu): Yes Penetration into Parent Metal (Thâm nhập vào kim loại chính): Yes Marco Result (Kết quả vĩ mô) N/A Other Tests (Kiểm tra khác) Type of Test (Loại của kiểm tra) Visual Examinator: Acceptable Deposit Analysis : N/A Other Welder’s Name: Clock No: 6868 Stamp No: W1 Tests conducted by (Kiểm tra được thực hiện bởi) Laboratory Test No (Phòng thí nghiệm kiểm tra số) We certify that the statements in this record are correct and that the test welds were prepared, welded, and tested in accordance with the requirements of the AWS Code. (Chúng tôi xác nhận rằng các báo cáo trong hồ sơ này là chính xác và các mối hàn thử nghiệm được chuẩn bị, được hàn, và thử nghiệm phù hợp với yêu cầu của Bộ luật AWS D1.1/D1.1M 2006). Manufacturer (Nhà sản suất): Date: By: 1.2. Quy trình hàn 4G (FCAW) TEST RESULTS VISUAL EXAMINATION (Kiểm tra bằng quan sát) Test Assembly Number One Test Assembly Number Two (Hội đồng kiểm tra thứ nhất) (Hội đồng kiểm tra thứ hai) □Pass □ Fail (AWS D1.4, Clause 6.3.7.2 □Pass □ Fail (AWS D1.4, Clause 6.3.7.2) (Đạt) (Không đạt) (Đạt) (Không đạt) Comments: Comments: TENSILE TEST Test Assembly Number One Test Assembly Number Two (Hội đồng kiểm tra thứ nhất) (Hội đồng kiểm tra thứ hai) □Pass □ Fail (AWS D1.4, Clause 6.3.7.3) □Pass □ Fail (AWS D1.4, Clause6.3.7.3) (Đạt) (Không đạt) (Đạt) (Không đạt) Fillet – Weld test Result- Satisfactory (Kết quả - Đạt yêu cầu): Yes Penetration into Parent Metal (Thâm nhập vào kim loại chính): Yes Marco Result (Kết quả vĩ mô) N/A Other Tests (Kiểm tra khác) Type of Test (Loại của kiểm tra) Visual Examinator: Acceptable Deposit Analysis : N/A Other Welder’s Name: Clock No: 6868 Stamp No: W1 Tests conducted by (Kiểm tra được thực hiện bởi) Laboratory Test No (Phòng thí nghiệm kiểm tra số) 01 We certify that the statements in this record are correct and that the test welds were prepared, welded, and tested in accordance with the requirements of the AWS Code. (Chúng tôi xác nhận rằng các báo cáo trong hồ sơ này là chính xác và các mối hàn thử nghiệm được chuẩn bị, được hàn, và thử nghiệm phù hợp với yêu cầu của Bộ luật AWS D1.1/D1.1M 2006). Manufacturer (Nhà sản suất