Hydro là một nguyên tố gây hại nghiêm trọng đến hiệu suất của các mối hàn. Sự hiện diện của hydro có thể gây ra các khuyết tật như giòn hydro, đốm trắng, lỗ rỗ và nứt trong mối hàn, trong trường hợp nghiêm trọng có thể dẫn đến hỏng cấu trúc hàn. Do đó, hàm lượng hydro trong một số mối hàn quan trọng cần được kiểm soát. Do áp suất hoạt động cao của các đường ống dẫn dầu khí đường kính lớn, các mối hàn phải chịu ứng suất kéo lớn hơn. Trong quá trình sản xuất, công nghệ hàn tự động hồ quang chìm được sử dụng và vật liệu hàn có hàm lượng hydro thấp được lựa chọn để đảm bảo hàm lượng hydro trong mối hàn thấp. Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất ống hàn hồ quang chìm đường thẳng, các mối hàn đôi khi vẫn có một lượng nhỏ các khuyết tật liên quan đến hydro. Việc tìm ra và loại bỏ nguồn hydro trong mối hàn là nhiệm vụ chính để ngăn ngừa các khuyết tật do hydro gây ra trong ống hàn hồ quang chìm đường thẳng.
Phân tích nguyên nhân
Các khuyết tật do hydro gây ra trong mối hàn có liên quan đến hàm lượng hydro. Khi hàm lượng hydro trong mối hàn thấp, hiện tượng giòn hydro sẽ xảy ra; khi hàm lượng hydro trong mối hàn cao, các đốm trắng thường xuất hiện trên phần chịu kéo hoặc uốn; khi vũng nóng chảy hấp thụ một lượng lớn hydro, các lỗ rỗng sẽ xuất hiện trong mối hàn; khi hàm lượng hydro khuếch tán trong mối hàn cao, ứng suất kéo lớn và tạo ra các vết nứt nguội.
Các biện pháp kiểm soát hydro trong mối hàn bao gồm:
Đầu tiên, cần hạn chế hàm lượng hydro trong vật liệu hàn;
Thứ hai, trước khi hàn, cần loại bỏ rỉ sét, dầu mỡ, nước bám trên bề mặt dây hàn và rãnh hàn;
Thứ ba, giảm hàm lượng hydro trong mối hàn thông qua xử lý luyện kim; Thứ tư, kiểm soát các thông số quy trình hàn; Thứ năm, xử lý khử hydro sau khi hàn. Trong quá trình sản xuất ống hàn hồ quang chìm đường thẳng, hàm lượng hydro trong mối hàn chủ yếu được kiểm soát bằng hai biện pháp đầu tiên.
① Để đảm bảo hiệu quả phát hiện khuyết tật bằng siêu âm trên thép tấm, lượng nước sử dụng làm nước dẫn hướng rất lớn. Khi chu kỳ sản xuất nhanh, lượng nước còn sót lại trên bề mặt thép tấm không khô khi thép tấm đến giai đoạn tạo hình. Sau khi tạo hình, nước này vẫn còn trong ống thép. Vì quá trình hàn bên trong được thực hiện ở vị trí 6 giờ phía dưới sau khi rãnh ống thép xoay xuống đáy, nước trong ống thép chảy vào rãnh và tạo ra các lỗ rỗng sau khi hàn.
②Do nhiệt độ cao vào mùa hè, trạm thủy lực của máy tạo hình tản nhiệt chậm, nhiệt độ dầu tăng lên, xi lanh thủy lực bị rò rỉ dầu, và một số dầu nhỏ giọt vào hoặc gần rãnh hàn bên trong, dẫn đến hình thành các lỗ rỗ trong mối hàn bên trong trong quá trình hàn; vì vị trí của các lỗ rỗ gần chân mối hàn bên trong, nên chân của các lỗ rỗ dễ bị kim loại nóng chảy xâm nhập trong quá trình hàn bên ngoài, và kim loại chảy vào các lỗ rỗ tạo thành các mối hàn; khi các lỗ rỗ trong mối hàn lan đến bề mặt mối hàn, chân của các lỗ rỗ bị xâm nhập và kim loại lỏng chảy đến bề mặt mối hàn tạo thành các nốt sần hàn.
③ Thuốc hàn bên trong của ống hàn hồ quang chìm đường thẳng có quãng đường vận chuyển dài và được vận chuyển bằng khí nén. Vì khí nén chứa hơi ẩm, để ngăn nước trong khí nén ảnh hưởng đến quá trình hàn, người ta sử dụng máy sấy tái tạo không nhiệt để loại bỏ nước bằng cách sử dụng nhôm clorua hình cầu làm chất hút ẩm. Sau thời gian dài sử dụng, khả năng hấp phụ của chất hút ẩm giảm đi đáng kể hoặc thậm chí không hiệu quả. Vào mùa hè, nhiệt độ không khí cao và hàm lượng hơi ẩm trong khí nén cao. Khí nén được xử lý bằng máy sấy vẫn chứa một lượng lớn hơi ẩm. Mặc dù thuốc hàn được sấy khô nghiêm ngặt trước khi sử dụng, nhưng nó vẫn hấp thụ hơi ẩm trong quá trình vận chuyển. Hơi ẩm trong khí nén xâm nhập vào thuốc hàn và đi vào vũng hàn thông qua thuốc hàn, cuối cùng dẫn đến hiện tượng giòn hydro trong mối hàn.
④ Bơ là lớp bơ được bôi lên móc cẩu để thuận tiện cho việc bốc dỡ trong quá trình vận chuyển thép tấm. Lớp bơ này không được làm sạch trong quá trình bốc xếp. Băng tải làm sạch sẽ quét lớp dầu này ra mép thép tấm khi làm sạch bề mặt trước khi uốn sơ bộ. Khi thép tấm đi qua con lăn định tâm, lớp dầu trên mép sẽ bám vào con lăn định tâm. Khi thép tấm đã được cắt ra khỏi dây chuyền được đưa trở lại dây chuyền, mép thép tiếp xúc với con lăn định tâm, và lớp dầu trên con lăn định tâm sẽ bám vào mép, dẫn đến hình thành các lỗ rỗ trong mối hàn ngoài.
⑤ Lượng dầu nhỏ giọt từ cần cẩu rất ít, dẫn đến hiện tượng giòn hydro trong mối hàn. Khi phát hiện các lỗ rỗ trong các mối hàn lân cận và tiến hành sửa chữa, ứng suất kéo cục bộ tăng lên, gây ra các vết nứt nguội trong mối hàn. Các trường hợp trên cho thấy trong quá trình sản xuất lâu dài, sự bất thường của thiết bị liên quan có thể khiến nước hoặc dầu tồn tại gần rãnh hàn, gây ra các khuyết tật do hydro trong mối hàn. Chỉ bằng cách kịp thời khắc phục sự cố thiết bị và loại bỏ nguồn hydro mới có thể ngăn ngừa được các khuyết tật do hydro trong mối hàn.
Các khuyết tật do hydro gây ra trong các ống hàn hồ quang chìm đường thẳng có liên quan đến vết dầu và nước hấp phụ gần rãnh hàn. Ngăn chặn nước và dầu xâm nhập vào vũng nóng chảy khi hàn là biện pháp chính để ngăn ngừa các khuyết tật do hydro gây ra trong mối hàn. Vết dầu và nước hấp phụ gần rãnh hàn có thể được kiểm soát bằng các điểm sau:
① Sau khi phát hiện khuyết tật, cần loại bỏ hoàn toàn nước đọng trên bề mặt tấm thép và tránh để bề mặt tấm thép bị đóng băng vào mùa đông;
② Ngăn không cho dầu máy ép khuôn nhỏ giọt gần rãnh tấm thép;
③ Trước khi hàn, kiểm tra xem có dầu, nước và rỉ sét gần rãnh ống thép hay không. Nếu có, cần phải loại bỏ chúng trước khi hàn; chất hút ẩm trong máy sấy khí nén cần được thay thế định kỳ;
④ Tấm thép không được tiếp xúc với dầu trong quá trình vận chuyển, và các vết dầu trên bề mặt tấm thép phải được loại bỏ khi xếp dỡ;
⑤ Cần giữ nguyên vị trí cần cẩu trên cao trong khu vực hàn sau khi hoàn tất hàn bên ngoài càng lâu càng tốt.
Thời gian đăng bài: 06/11/2024