Kiểm tra bằng mắt là phép kiểm rẻ nhất, làm được ở mọi xưởng, và phát hiện được phần lớn khuyết tật bề mặt nếu làm có phương pháp; nhưng nó không nhìn được vào trong lòng mối hàn. Biết rõ mắt thấy được gì và không thấy được gì là điều kiện để dùng phép kiểm này đúng chỗ.
Bài này đi qua các khuyết tật mối hàn hay gặp, nguyên nhân thường thấy, cách kiểm bằng mắt theo ba giai đoạn, dụng cụ đơn giản cần có, khi nào phải gọi kiểm tra không phá huỷ do người có chứng chỉ thực hiện, và vì sao ảnh chụp gửi chatbot không thay được việc kiểm tại chỗ.
Khuyết tật mối hàn được phân loại thế nào
Trong tiêu chuẩn quốc tế, khuyết tật mối hàn nóng chảy được phân thành các nhóm lớn: nứt, rỗ và lỗ khí, ngậm vật rắn như xỉ, thiếu ngấu và thiếu thấu, sai hình dạng và kích thước, và nhóm khuyết tật khác như bắn toé, vết mồi hồ quang. Tiêu chuẩn ISO 6520-1 là một văn bản phân loại hay được dẫn, còn ISO 5817 quy định các mức chất lượng cho mối hàn thép, mức nào chấp nhận khuyết tật đến đâu. Với kết cấu thép, nhiều dự án dùng bộ quy chuẩn hàn kết cấu của Hiệp hội Hàn Mỹ hoặc tiêu chuẩn quốc gia tương ứng.
Điều quan trọng với người ở xưởng không phải là nhớ số tiêu chuẩn, mà là hiểu rằng chấp nhận hay loại một khuyết tật phụ thuộc vào mức chất lượng dự án yêu cầu. Một vết cháy chân nhỏ có thể chấp nhận ở kết cấu phụ nhưng bị loại ở kết cấu chịu mỏi. Mức yêu cầu phải được ghi trong hồ sơ dự án hoặc quy trình; nếu không ai nói, hãy hỏi trước khi bắt đầu.
Cũng cần phân biệt khuyết tật bề mặt và khuyết tật bên trong. Mắt thấy được nứt hở ra bề mặt, rỗ bề mặt, cháy chân, chảy tràn, sai kích thước. Mắt không thấy ngậm xỉ giữa các lớp, rỗ bên trong, thiếu ngấu ở chân hay giữa các lớp nếu đã bị lớp sau phủ lên. Những thứ đó cần siêu âm, chụp ảnh phóng xạ hoặc các phương pháp khác.
Khuyết tật hay gặp: dấu hiệu, nguyên nhân, hướng sửa
Bảng dưới gom những khuyết tật thợ gặp nhiều nhất ở xưởng kết cấu và xưởng sắt. Nguyên nhân liệt kê là phổ biến, không phải duy nhất; hướng sửa với kết cấu có yêu cầu kiểm tra phải theo quy trình sửa chữa được duyệt.
| Khuyết tật | Dấu hiệu bằng mắt | Nguyên nhân thường gặp | Hướng xử lý |
|---|---|---|---|
| Rỗ khí | Lỗ tròn nhỏ trên mặt mối hàn, có khi thành chùm | Bề mặt bẩn dầu, gỉ, ẩm; gió thổi mất khí; que ẩm | Mài bỏ vùng rỗ, làm sạch, hàn lại; sửa nguyên nhân |
| Cháy chân | Rãnh lõm dọc mép mối hàn trên kim loại cơ bản | Dòng quá cao, góc que sai, tốc độ không đều | Hàn đắp bù bằng đường nhỏ nếu cho phép; chỉnh kỹ thuật |
| Chảy tràn | Kim loại đắp phủ lên bề mặt mà không dính vào | Tốc độ chậm, dòng thấp, vũng hàn quá lớn | Mài bỏ phần tràn, kiểm có thiếu ngấu bên dưới |
| Ngậm xỉ | Thường không thấy từ ngoài; đôi khi lộ vệt xỉ ở bề mặt | Gõ xỉ không sạch giữa các lớp, rãnh quá hẹp | Phát hiện bằng kiểm tra không phá huỷ; mài bỏ và hàn lại |
| Thiếu ngấu, thiếu thấu | Mặt sau chân không thấy kim loại thấu; mép chưa chảy | Khe hở hẹp, mặt chân dày, dòng thấp, góc sai | Mài hoặc thổi bỏ tới kim loại tốt rồi hàn lại |
| Nứt | Đường mảnh, có khi chỉ thấy khi soi đèn sát | Hydro, thép dày nguội nhanh, gông cứng, hố cuối | Thường phải loại bỏ toàn bộ vết nứt và hàn lại theo quy trình |
| Hố cuối đường hàn | Lõm ở điểm dừng, có thể kèm nứt hình sao | Ngắt hồ quang đột ngột | Lấp hố khi dừng; mài và hàn lại nếu có nứt |
Nứt là khuyết tật nghiêm trọng nhất vì có thể lan rộng khi kết cấu chịu tải. Hầu hết tiêu chuẩn không chấp nhận nứt ở bất kỳ mức chất lượng nào. Thấy dấu hiệu nứt, đánh dấu, báo người phụ trách kỹ thuật, không tự hàn đè lên.
Kiểm tra bằng mắt theo ba giai đoạn
Kiểm tra bằng mắt không chỉ là nhìn mối hàn đã xong. Làm đủ ba giai đoạn thì phát hiện lỗi sớm, sửa rẻ hơn rất nhiều.
- Trước khi hàn: kiểm vật liệu đúng loại, mép đúng hình, khe hở, lệch mép, độ sạch, mối đính, vật tư hàn đúng quy trình và đã bảo quản đúng.
- Trong khi hàn: kiểm từng lớp, nhất là lớp lót; gõ xỉ sạch giữa các lớp; quan sát rỗ, nứt ở lớp lót trước khi phủ lớp sau; kiểm nhiệt độ giữa các lớp nếu quy trình yêu cầu.
- Sau khi hàn: làm sạch xỉ và bắn toé, đợi nguội; soi đèn chiếu xiên dọc mối hàn; đo kích thước chân mối hàn góc, chiều cao phần lồi, độ lõm bằng thước đo mối hàn.
- Ghi kết quả: mã mối hàn, người hàn, kết quả đạt hay không, vị trí khuyết tật đánh dấu trên cấu kiện và trên sơ đồ.
- Chuyển kiểm tra không phá huỷ khi cần: theo tỷ lệ hoặc vị trí do hồ sơ dự án quy định, hoặc khi kiểm bằng mắt thấy dấu hiệu đáng ngờ.
Với thép dễ nứt nguội, một số tiêu chuẩn yêu cầu chờ một khoảng thời gian sau khi hàn mới kiểm lần cuối, vì nứt do hydro có thể xuất hiện muộn. Khoảng thời gian cụ thể lấy theo tiêu chuẩn dự án.
Dụng cụ đơn giản cho kiểm tra bằng mắt ở xưởng nhỏ
Kiểm tra bằng mắt không đòi thiết bị đắt, nhưng cần vài món cơ bản và điều kiện ánh sáng đủ. Xưởng nhỏ nên có bộ sau, để chung một hộp riêng.
- Đèn pin cầm tay ánh sáng trắng, chiếu xiên dọc bề mặt để thấy gợn, lõm, nứt mảnh.
- Kính lúp loại cầm tay để soi vết nghi nứt hoặc rỗ nhỏ.
- Thước đo mối hàn đa năng để đo chân mối hàn góc, chiều cao lồi, độ cháy chân, góc vát.
- Gương nhỏ có cán để soi mặt sau và chỗ khuất.
- Bút đánh dấu chịu nhiệt để khoanh vùng khuyết tật trên cấu kiện.
- Thước lá, căn lá để đo khe hở và lệch mép trước khi hàn.
- Bàn chải sắt và bàn chải inox riêng để làm sạch trước khi soi.
- Sổ hoặc phiếu kiểm in sẵn, hoặc bảng tính trên điện thoại.
Ánh sáng là yếu tố hay bị coi nhẹ nhất. Một góc xưởng tối với ánh đèn từ trên rọi thẳng xuống sẽ làm mất gần hết vết nứt mảnh và cháy chân nông. Đưa cấu kiện ra chỗ sáng hoặc dùng đèn chiếu xiên.
Khi nào phải gọi kiểm tra không phá huỷ
Kiểm tra không phá huỷ gồm siêu âm, chụp ảnh phóng xạ, kiểm tra bằng bột từ, kiểm tra thẩm thấu chất chỉ thị màu và các phương pháp khác. Mỗi phương pháp phát hiện tốt một số loại khuyết tật: thẩm thấu và bột từ cho khuyết tật hở hoặc gần bề mặt, siêu âm và chụp phóng xạ cho khuyết tật bên trong. Việc chọn phương pháp, tỷ lệ kiểm và tiêu chí chấp nhận thường ghi trong hồ sơ dự án.
Các phép kiểm này phải do người có chứng chỉ phù hợp thực hiện và đánh giá. Chụp ảnh phóng xạ còn liên quan an toàn bức xạ, chỉ đơn vị được cấp phép mới được làm. Xưởng nhỏ thường thuê đơn vị kiểm định độc lập; việc của xưởng là chuẩn bị bề mặt, đánh số mối hàn, bố trí thời gian và có mặt để biết khuyết tật ở đâu mà sửa.
Ngay cả khi dự án không bắt buộc, có vài trường hợp nên cân nhắc thuê kiểm: mối hàn chịu lực quan trọng mà thợ mới làm, mối hàn có dấu hiệu nghi ngờ khi kiểm bằng mắt, sản phẩm lặp lại nhiều lần mà bạn muốn biết quy trình của xưởng có ổn không. Một lần kiểm trên mẫu đầu tiên rẻ hơn nhiều so với sửa cả lô.
Sửa khuyết tật: những nguyên tắc chung
Tìm nguyên nhân trước khi sửa. Sửa một mối rỗ mà không xử lý gió lùa hay que ẩm thì mối bên cạnh lại rỗ. Mỗi lần sửa nên kèm một dòng ghi nguyên nhân đã xác định.
Loại bỏ hết khuyết tật. Mài hoặc thổi hồ quang than cho tới khi thấy kim loại sạch, kiểm lại bằng mắt hoặc thẩm thấu với vết nứt để chắc đã hết rồi mới hàn lại.
Làm rãnh sửa có hình dạng hàn được. Rãnh sửa phải đủ rộng và có đáy thoải để que hoặc mỏ hàn đưa vào được, giống như chuẩn bị mép cho một mối mới.
Hàn lại theo quy trình. Vật tư, gia nhiệt sơ bộ, nhiệt độ giữa lớp như mối chính. Với kết cấu có yêu cầu, số lần sửa ở cùng một vị trí thường bị giới hạn vì mỗi lần sửa thêm nhiệt và ứng suất.
Kiểm lại sau sửa. Mối đã sửa phải được kiểm ít nhất bằng phương pháp đã phát hiện ra lỗi ban đầu, rồi ghi vào hồ sơ cùng mã mối hàn.
AI xem ảnh mối hàn: dùng được gì, không dùng được gì
Chụp ảnh mối hàn gửi chatbot có khả năng xem ảnh và hỏi đây là lỗi gì là việc nhiều thợ trẻ đã làm. Ở mức học tập, cách này có ích: AI thường nhận ra rỗ khí rõ, bắn toé nhiều, mối hàn lồi lõm không đều, và gợi ý nguyên nhân phổ biến kèm thuật ngữ để bạn tra tiếp. Nó giúp thợ mới gọi tên được thứ mình đang thấy.
Giới hạn thì nhiều hơn. Ảnh không có thước đo nên AI không biết khuyết tật to hay nhỏ so với giới hạn cho phép. Ánh sáng chiếu thẳng làm mất cháy chân nông và nứt mảnh. Ảnh không cho thấy chân mối hàn ở mặt sau hay bên trong. Và AI có thể trả lời tự tin rằng mối hàn trông đạt trong khi nó chỉ thấy một mặt phẳng hai chiều. Vì vậy ảnh gửi chatbot không bao giờ là căn cứ nghiệm thu.
Cách dùng hợp lý là kết hợp. Câu lệnh mẫu: "Đây là ảnh một mối hàn góc thép, hàn MAG, chụp sau khi gõ xỉ, kèm thước đo đặt cạnh. Hãy mô tả những bất thường nhìn thấy, gợi ý nguyên nhân có thể, và liệt kê những gì cần kiểm thêm tại chỗ mà ảnh không cho biết." Phần cuối câu lệnh buộc AI tự nêu giới hạn của nó.
Ảnh chụp sản phẩm của khách, nhất là có tên dự án, mã cấu kiện hay khung cảnh công trình, là thông tin cần giữ. Cắt sát vào mối hàn, bỏ mọi chi tiết nhận diện trước khi gửi đi.
Câu hỏi thường gặp
Mối hàn trông đẹp, vảy đều có phải là mối hàn tốt không?
Chưa chắc. Vảy đều cho thấy thao tác ổn định, nhưng không chứng minh mối hàn ngấu chân hay không ngậm xỉ bên trong. Mối hàn quan trọng cần kiểm kích thước, kiểm mặt sau nếu tiếp cận được và kiểm tra không phá huỷ theo yêu cầu dự án.
Rỗ khí nhỏ vài lỗ có chấp nhận được không?
Tuỳ mức chất lượng dự án yêu cầu. Một số mức cho phép rỗ nhỏ với giới hạn kích thước và mật độ, mức khác không cho phép. Quan trọng hơn là tìm nguyên nhân như dầu, gỉ, gió, que ẩm để không lặp lại trên các mối khác.
Thấy vết nứt nhỏ có hàn đè lên cho kín được không?
Không nên. Hàn đè lên vết nứt thường không loại bỏ được nó, vết nứt có thể lan vào lớp hàn mới. Cách đúng là đánh dấu, báo người phụ trách, loại bỏ hoàn toàn vết nứt bằng mài hoặc thổi rồi hàn lại theo quy trình sửa chữa.
Xưởng nhỏ có tự làm kiểm tra thẩm thấu được không?
Bộ hoá chất thẩm thấu bán sẵn khá dễ mua, nhưng kết quả dùng cho nghiệm thu phải do người có chứng chỉ thực hiện và đánh giá. Xưởng có thể dùng để tự soát nội bộ, nhưng cần học cách làm đúng và đọc đúng để tránh kết luận sai.
Gửi ảnh mối hàn cho AI để nghiệm thu có được không?
Không. Ảnh thiếu thước đo, thiếu góc nhìn, ánh sáng sai lệch, và AI không thấy bên trong mối hàn. Ảnh chỉ dùng để học hoặc thảo luận nguyên nhân. Nghiệm thu dựa trên kiểm tra tại chỗ và kiểm tra không phá huỷ theo hồ sơ dự án.
Cháy chân có nguy hiểm không hay chỉ là lỗi thẩm mỹ?
Cháy chân làm giảm chiều dày kim loại cơ bản ở mép mối hàn và tạo rãnh tập trung ứng suất, đặc biệt nguy hiểm với kết cấu chịu tải lặp lại. Mức cho phép phụ thuộc tiêu chuẩn dự án; vượt mức thì phải sửa.