TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 6834 – 4 : 2001
ISO 9956 – 4 : 1995
ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ SỰ CHẤP NHẬN CÁC QUY TRÌNH HÀN VẬT LIỆU KIM LOẠI – PHẦN 4: THỬ QUY TRÌNH HÀN CHO HÀN HỒ QUANG ĐỐI VỚI NHÔM VÀ HỢP KIM NHÔM
Specification and approval of welding procedures for metallic materials Part 4: Welding procedure tests for are welding of aluminium and its alloys
Lời nói đầu
TCVN 6834 – 4 : 2001 hoàn toàn tương đương với ISO 9956 – 4 : 1995. TCVN 6834 – 4 : 2001 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 44/SC 11
Chấp nhận nhân viên hàn biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường (nay là Bộ khoa học và Công nghệ) ban hành.
Tiêu chuẩn này được chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam cùng số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 6 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.
ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ SỰ CHẤP NHẬN CÁC QUY TRÌNH HÀN VẬT LIỆU KIM LOẠI – PHẦN 4: THỬ QUY TRÌNH HÀN CHO HÀN HỒ QUANG ĐỐI VỚI NHÔM VÀ HỢP KIM NHÔM
Specification and approval of Welding procedures for metallic materials Part 4: Welding procedure tests for are welding of aluminium and its alloys
- Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu cho việc chấp nhận đặc tính kỹ thuật của một quy trình hàn bằng các phép thử quy trình hàn.
Tiêu chuẩn này xác định các điều kiện để thực hiện các phép thử chấp nhận quy trình hàn và phạm vi hiệu lực của một quy trình hàn được chấp nhận đối với tất cả các hoạt động về hàn trong thực tế trong phạm vi các thông số công nghệ về hàn được liệt kê trong điều 8.
Các phép thử được thực hiện phù hợp với tiêu chuẩn này, trừ khi có các phép thử nghiêm khắc hơn, phải được quy định trong các tiêu chuẩn thích hợp hoặc các hợp đồng.
Tiêu chuẩn này áp dụng cho hàn hồ quang đối với nhôm gia công áp lực và hợp kim nhôm hàn được theo ISO 2092 và ISO 2107. Trong tiêu chuẩn này thuật ngữ nhôm thay thế cho nhôm và hợp kim nhôm.
Các nguyên tắc của tiêu chuẩn này cũng có thể áp dụng cho các quá trình hàn nóng chảy khác theo thoả thuận của các bên tham gia hợp đồng.
Chú thích 1 – Trong trường hợp đặc biệt, vật liệu hoặc các điều kiện về chế tạo có thể cần đến thử nghiệm toàn diện hơn so với phép thử được quy định trong tiêu chuẩn này để thu được nhiều thông tin hơn và tránh lặp lại phép thử quy trình hàn để thu thập được số liệu thử bổ sung.
Các phép thử này bao gồm :
– thử kéo dọc mới hàn ;
– thử uốn mối hàn hoặc thử uốn đặc biệt để đo độ giãn dài;
– thử độ dai va đập có khắc rãnh chữ V;
– ứng suất thử 0,2 %;
– độ giãn dài;
– phân tích thành phần hoá học.
Hàn hồ quang bao gồm các phương pháp hàn sau theo ISO 4063 :
131 – hàn hồ quang điện cực kim loại trong khí trơ (hàn MIG);
141 – hàn hồ quang điện cực Vonfram trong khí trơ (hàn TIG);
15 – hàn hồ quang plasma.
Các phương pháp hàn nóng chảy khác theo thoả thuận.
2 Tiêu chuẩn trích dẫn
ISO 2092 : 1981 Các kim loại nhẹ và hợp kim của chúng – Mã ký hiệu dựa trên các ký hiệu hoá học. (Light metals and their alloys- Code of designation based on chemical symbols).
ISO 2107 : 1983 Nhôm, magie và hợp kim của chúng – Ký hiệu theo độ cứng. (Aluminium, magnesium and their alloys- Temper designations).
ISO 2437 : 1972 Thực hành kiểm tra tia X của các mối hàn giáp mép nóng chảy đối với nhôm, hợp kim nhôm, magie và hợp kim magie có chiều dày 5 đến 50 mm. (Recommended practice for the X-ray inspection of fusion welded butt joints for aluminium and its alloys magnesium and its alloys 5 to 50 mm thick).
ISO 3452 : 1984 Thử không phá huỷ – Kiểm tra bằng chất thẩm thấu – Nguyên tắc chung. (Non – destructive testing – Penetrant inspection- General principles).
ISO 4063 : 1990 Hàn, hàn đồng, hàn đồng thau (hàn vảy cứng) và hàn thiếc (hàn vảy mềm) các kim loại – Thuật ngữ các quá trình hàn, số tham khảo cho trình bày ký hiệu trên bản vẽ. (Welding, brazing, soldering and braze welding of metals – Nomenclture of processes and reference numbers for symbolic representation on drawings).
ISO 4136 Hàn – Mối hàn giáp mép đối với vật liệu kim loại – Thử kéo ngang. (Welding – Welded butt joints in metallic materials – Transverse tensile tests).
ISO 5173 Hàn – Mối hàn giáp mép đối với vật liệu kim loại – Thử uốn. (Welding – welded butt joints in metallic materials- Bend tests).
TCVN 6115 : 1996 (ISO 6520 : 1982) Phân loại các khuyết tật trong các mối hàn nóng chảy kim loại và các giải thích.
ISO 6547 : 1990 Mối hàn – Các tư thế hàn – Định nghĩa các góc nghiêng và quay. (Welds – Working positions – Defi-nitions of angles of slope and rotation).
TCVN 6700-2 : 2000 (ISO 9606-2 : 1998) Kiểm tra chứng nhận thợ hàn – Hàn nóng chảy. Phần 2: Nhôm và hợp kim nhôm.
TCVN 6834-1 : 2001 (ISO 9956-1 : 1995) Đặc tính kỹ thuật và sự chấp nhận các quy trình hàn vật liệu kim loại. Phần 1: Quy tắc chung đối với hàn nóng chảy.
TCVN 6834-2 : 2001 (ISO 9956-2 : 1995) Đặc tính kỹ thuật và sự chấp nhận các quy trình hàn vật liệu kim loại. Phần 2: Đặc tính kỹ thuật của quy trình hàn hồ quang.
ISO 10042 : 1992 Các mối hàn hồ quang trong nhôm và hợp kim nhôm hàn được – Hướng dẫn về các mức chất lượng đối với các khuyết tật. (Arc-welded joints in aluminium and its welddble alloys – Guidance in quality levels for imperfection).
3 Định nghĩa
Tiêu chuẩn này sử dụng các định nghĩa được quy định trong TCVN 6834-1 : 2001 (ISO 9956-1).
4 Đặc tính kỹ thuật của quy trình hàn sơ bộ (pWPS)
Đặc tính kỹ thuật của quy trình hàn sơ bộ phải được chuẩn bị phù hợp với TCVN 6834-2 : 2001 (ISO 9956-2). Quy trình này phải quy định phạm vi của tất cả các thông số thích hợp.
5 Thử quy trình hàn
Chế tạo và thử các chi tiết kiểm tra đại diện cho kiểu hàn được sử dụng trong sản xuất phải phù hợp với các điều 6 và 7.
Thợ hàn tiến hành thử quy trình hàn theo tiêu chuẩn này sẽ được chứng nhận đối với phạm vi chứng nhận thích hợp được qui định trong các tiêu chuẩn TCVN 6700-1 : 2000 (ISO 9606-1) hoặc TCVN 6700-2: 2000 (ISO 9606-2).
- Chi tiết kiểm tra
6.1 Quy định chung
Liên kết hàn có sử dụng quy trình hàn dùng trong sản xuất phải được đại diện bằng cách chế tạo một hoặc các chi tiết kiểm tra quy định trong 6.2.
6.2 Hình dạng và kích thước của các chi tiết kiểm tra
Các chi tiết kiểm tra phải có đủ kích thước để bảo đảm sự phân bố nhiệt hợp lý.
Có thể chuẩn bị các chi tiết kiểm tra bổ sung hoặc các chi tiết kiểm tra dài hơn so với kích thước tối thiểu để chế tạo các mẫu thử bổ sung và / hoặc các mẫu thử lại (xem 7.5).
Nếu có yêu cầu của tiêu chuẩn, hướng gia công, ví dụ : ép đùn, cần được ghi dấu trên chi tiết kiểm tra.
Chiều dày và / hoặc đường kính ngoài của các chi tiết kiểm tra phải được chọn phù hợp với 8.3.2.1 đến 8.3.2.4.
Nếu không có quy định nào khác, hình dạng và kích thước nhỏ nhất của chi tiết kiểm tra phải như sau.
Chú thích 2 – Trong các hình từ 1 đến 4, t là chiều dày của chi tiết dày hơn.
6.2.1 Mối hàn giáp mép các tấm
Chi tiết kiểm tra phải phù hợp với hình 1. Chiều dài của chi tiết kiểm tra phải sao cho chế tạo được các mẫu kiểm tra thích hợp như đã cho trong bảng 1.
6.2.2 Mối hàn giáp mép ống
Chi tiết kiểm tra phải phù hợp với hình 2. Khi đường kính ống nhỏ, có thể dùng một số chi tiết kiểm tra.
Chú thích 3 – Từ “ống” được dùng với nghĩa “ống” hoặc “đoạn rỗng”.
6.2.3 Mối nối hàn nhánh
Chi tiết kiểm tra phải phù hợp với hình 3. Góc a là góc nhỏ nhất được dùng trong sản xuất. Mối nối hàn nhành được coi là mối nối ngấu hoàn toàn (mối nối đặt lên, hoặc mối nối ăn sâu vào hoặc mối nối ăn sâu xuyên qua).
a = 3 t (min 150 mm)
b = 6 t (min 350 mm)
Hình 1 – Chi tiết kiểm tra cho mối hàn giáp mép các tấm
a = min 150 mm
D = đường kính ngoài
Hình 2 – Chi tiết kiểm tra cho mối hàn giáp mép ống
a = min 150 mm
D1 = đường kính ngoài của ống chính
t1 = chiều dày thành ống chính
D2 = đường kính ngoài của ống nhánh
t2 = chiều dày thành ống nhánh
Hình 3 – Chi tiết kiểm tra cho mối hàn nhánh hoặc mối hàn góc trên ống
a = 3 t (min 150 mm)
b = 6 t (min 350 mm)
t1 và t2 = chiều dày của các tấm
Hình 4 – Chi tiết kiểm tra cho mối hàn góc các tấm
6.2.4 Mối hàn góc
Chi tiết kiểm tra phải phù hợp với hình 3 hoặc hình 4. Đối với các mối hàn này, cũng có thể vát mép để đạt được độ ngấu yêu cầu.
6.3 Hàn các chi tiết kiểm tra
Việc chuẩn bị và hàn các chi tiết kiểm tra phải được thực hiện phù hợp với pWPS và trong các điều kiện chung của hàn sản xuất mà chi tiết kiểm tra là đại diện. Các tư thế hàn và các giới hạn của các góc nghiêng và quay của chi tiết kiểm tra phải phù hợp với ISO 6947.
Nếu các mối hàn đính cần được chảy ra trong mối hàn cuối cùng thì chúng phải có mặt trong chi tiết kiểm tra.
Hàn và thử các chi tiết kiểm tra phải có sự chứng kiến của người kiểm tra hoặc cơ quan kiểm tra.
7 Kiểm tra và thử
7.1 Phạm vi thử
Quá trình thử bao gồm thử không phá huỷ (NDE) và thử phá huỷ phù hợp với các yêu cầu của bảng 1.
Bảng 1 – Kiểm tra và thử các chi tiết kiểm tra
| Chi tiết kiểm tra | Loại kiểm tra | Phạm vi thử |
| Mối hàn giáp mép
(Xem hình 1 và 2) |
Bằng mắt
Chụp bức xạ hoặc siêu âm Kiểm tra bằng chất thấm nhuộm màu (1) Thử kéo ngang Thử uốn ngang (2) Kiểm tra tế vi (3) |
100 %
100 % 100 % Hai mẫu Hai mẫu ở chân và hai mẫu ở mặt mối hàn Một mẫu Một mẫu |
| Mối nối hàn nhánh (4)
(Xem hình 3) |
Bằng mắt
Kiểm tra bằng chất thấm nhuộm màu (1) Chụp bức xạ hoặc siêu âm (5) Kiểm tra vĩ mô Kiểm tra tế vi (3) |
100 %
100 % 100 % Hai mẫu Một mẫu |
| Mối hàn góc các tấm (4)
(Xem hình 4) Mối hàn góc trên ống (4) (Xem hình 3) |
Bằng mắt
Kiểm tra bằng chất thấm nhuộm màu (1) Kiểm tra vĩ mô Kiểm tra tế vi (3) |
100 %
100 % Hai mẫu Một mẫu |
| 1) Phù hợp với ISO 3452.
2) Hai mẫu kiểm tra uốn ở chân và hai mẫu kiểm tra uốn ở mặt mối hàn có thể được thay bằng bốn mẫu kiểm tra uốn mặt bên mối hàn đối với t < 12 mm. 3) Chỉ đối với các nhóm vật liệu 22 và 23. 4) Khi pWPS hoặc WPS chưa được chấp nhận bởi các biện pháp khác, cần xem xét đến các phép thử bổ sung đối với cơ tính của mối nối. 5) Đối với các đường kính ngoài nhỏ hơn hoặc bằng 50 mm, không cần phải kiểm tra bức xạ hoặc kiểm tra siêu âm. |
||
7.2 Vị trí và cắt các mẫu kiểm tra
Vị trí của các mẫu kiểm tra phải phù hợp với các hình vẽ 5, 6, 7 và 8.
Các mẫu kiểm tra phải được lấy sau khi thử không phá huỷ (NDE) đã đạt được kết quả tốt. Cho phép lấy các mẫu kiểm tra từ các vị trí không có các khuyết tật.
7.3 Thử không phá huỷ
7.3.1 Phương pháp
Sau khi xử lý nhiệt sau hàn, hoá già tự nhiên hoặc nhân tạo và trước khi cắt mẫu kiểm tra, tất cả các chi tiết kiểm tra phải được kiểm tra bằng mắt và thử không phá huỷ theo 7.1.
Tuỳ theo kết cấu hình học của mối nối, vật liệu và các yêu cầu đối với công việc sản xuất, phải tiến hành thử không phá huỷ phù hợp với các tiêu chuẩn thích hợp (ví dụ ISO 2437).
Hình 5 – Vị trí của các mẫu kiểm tra đối với mối hàn giáp mép các tấm
Hình 6 – Vị trí của các mẫu kiểm tra đối với mối hàn giáp mép trên ống
Hình 7 – Vị trí của các mẫu kiểm tra mối nối hàn nhánh hoặc mối nối hàn góc trên ống
Hình 8 – Vị trí của các mẫu kiểm tra đối với mối hàn góc các tấm
7.3.2 Các mức chấp nhận
Một quy trình hàn được chấp nhận nếu các khuyết tật trong chi tiết kiểm tra ở trong các giới hạn quy định của mức B trong ISO 10042 trừ các loại khuyết tật sau: kim loại mối hàn quá dư thừa, độ lồi của mặt mối hàn quá lớn, chiều cao hiệu dụng của mối hàn (throat thickness) quá lớn và hàn quá thấu (excessive penetration) đó là các khuyết tật thuộc mức C.
7.4 Thử phá huỷ
7.4.1 Thử kéo ngang
Các mẫu thử và quá trình thử cho thử kéo ngang đối với các mối hàn giáp mép phải phù hợp với ISO 4136.
Đối với ống có đường kính ngoài lớn hơn 50 mm phần kim loại tăng cường nhô ra trên mặt và chân mối hàn phải được loại bỏ để mẫu kiểm tra có chiều dày bằng chiều dày thành ống.
Đối với ống có đường kính ngoài nhỏ hơn hoặc bằng 50 mm và khi sử dụng toàn bộ tiết diện ống có đường kính nhỏ, phần kim loại tăng cường nhô ra ở mặt trong của ống có thể không cần phải loại bỏ.
Độ bền kéo của mẫu kiểm tra thường không được nhỏ hơn độ bền kéo nhỏ nhất quy định cho kim loại cơ bản ở trạng thái mềm đối với các nhóm 21, 22 a và 22 b, xem bảng 2.
Độ bền kéo [Rm (w)] của mẫu kiểm tra hàn phải đáp ứng yêu cầu sau :
Rm (w) = Rm (pm) x T
trong đó
Rm (pm) là độ bền kéo nhỏ nhất quy định của kim loại cơ bản;
T là hệ số có ích (hiệu) của mối nối.
7.4.2 Thử uốn
Các mẫu thử và quá trình thử uốn đối với các mối hàn giáp mép phải phù hợp với ISO 5173.
Trong quá trình thử, các mẫu kiểm tra không được xuất hiện bất kỳ vết nứt nào lớn hơn 3 mm theo mọi hướng. Các vết nứt xuất hiện tại các cạnh của mẫu kiểm tra trong quá trình thử được bỏ qua trong đánh giá.
Đối với các hợp kim có độ dẻo thấp (nhóm 22b và 23) có hai sự lựa chọn :
- a) các mẫu kiểm tra được ủ trước khi thử và sau đó áp dụng các trạng thái “O” trong bảng 3 (xem 7.4.1);
- b) các mẫu kiểm tra không được ủ trước khi thử và sau đó áp dụng các trạng thái trong bảng 3 có liên quan đến việc ram thích hợp.
7.4.3 Kiểm tra vĩ mô
Mẫu kiểm tra phải được chuẩn bị và được khắc ăn mòn axit trên một mặt bên để bộc lộ rõ đường nóng chảy, vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) và sự tạo thành các đường hàn.
Kiểm tra vĩ mô phải bao gồm cả kim loại cơ bản không chịu ảnh hưởng nhiệt. Các mức chấp nhận trong 7.3.2 phải được áp dụng.
tcvn-6834-4-2001-dac-tinh-ky-thuat-va-su-chap-nhan-cac-quy-trinh-han-vat-lieu-kim-loai-phan-4-thu-quy-trinh-han-cho-han-ho-quang-doi-voi-nhom-va-hop-kim-nhom.pdf