Bài giảng môđun Quy trình hàn
1. Định nghĩa về quy trình hàn
Quy trình hàn (Welding Procedure Specification) viết tắt là WPS được lập ra
bởi kỹ sư hàn sau khi nghiên cứu các tiêu chuẩn quy phạm, các yêu cầu kỹ thuật của
dự án.
Đó là văn bản chính thức miêu tả công việc hàn, cung cấp cho các nhà quản lý
về hàn 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).
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng môđun Quy trình hàn
áp 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 Electrode Current/ Dòng điện Travel Number/ Diameter/ WFS Electrical Speed Joint Số lớp Đường Type/ Amperage/ ipm [mm/min.] Volts/ Stickout/ (ipm)/ Detail/ hàn kính điện Loại Cường độ /Tốc độ cấp Điện áp Nấc điện Tốc độ Chi tiết áp ra cực dây hàn mối nối 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) Character of Ultimate Ultimate Area/ Tensile Unit Stress/ Failure and Specimen No./ Width/ Thickness/ Tiết Load/ Lực Lực căng Location/ Mẫu số Chiều rộng Chiều dày diện kéo đứt tính lớn nhất tính Vị trí mẫu theo (psi) theo (lbs) 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) Type of Specimen Ultimate Total Ultimate Unit Width/ Thickness/ Area/ Failure & No./ Load, lb/ Chiều rộng Chiều dày Tiết Stress, psi/ Locatio/ Mẫu Chịu tải diện Lực căng Vị trí mẫu số lớn nhất lớn nhất tính bị phá theo (psi) 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) Impact Values/ Giá trị tác động Drop Specimen Specimen Notch ft-lb/ Weight Size/ Test No./ Location/ Chịu % Shear/ Kích Temp/ Mils/ Break (Y/N)/ Mẫu Vị trí vết tải Độ dãn dài thước Nhiệt độ Độ cứng Độ dai va số khắc lớn tương đối mẫu khi thử đập nhất 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): 2. Báo cáo quy trình hàn theo tiêu chuẩn ASME TENSILE TESTS (QW-150) (Kiểm tra độ bền) Comment (Bình luận): Fillet – Weld test (QW-180) 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 Section IX of the ASME 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 mục IX của Bộ luật ASME). Manufacturer (Nhà sản suất): Date: By: 2.1. Báo cáo quy trình hàn 4G(FCAW) Comment (Bình luận): Fillet – Weld test (QW-180) 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 Section IX of the ASME 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 mục IX của Bộ luật ASME). Manufacturer (Nhà sản suất): Date: By: 2.2. Quy trình hàn 6G (GTAW + SMAW) Comment (Bình luận): Fillet – Weld test (QW-180) 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 Section IX of the ASME 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 mục IX của Bộ luật ASME). Manufacturer (Nhà sản suất): Date: By: 2. Hướng dẫn đọc báo cáo quy trình hàn theo tiêu chuẩn ASME IX (Trang bên) 3. Thực hành đọc báo quy trình hàn theo tiêu chuẩn AWS D1.1 và tiêu chuẩn ASME 3.1 Báo cáo quy trình hàn (FCAW) 3.2 Báo cáo quy trình hàn (SAW) 3.3 Báo cáo quy trình hàn (FCAW + SAW) 4. Kiểm tra Câu hỏi: 1. Cho bản báo cáo quy trình hàn FCAW, SAW hoặc FCAW + SAW hãy đọc và phân tích bản báo cáo quy trình hàn trên
File đính kèm:
- bai_giang_modun_quy_trinh_han.pdf