Trong lĩnh vực hàn, thuật ngữ mối hàn CJP (Compelete Joint Penetration) hay còn được gọi là mối hàn ngấu hoàn toàn đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ bền, chất lượng cho các cấu kiện kim loại. Trong thời đại các ngành công nghiệp ngày một phát triển, các cấu kiện kim loại dần dần to lớn hơn, đặt ra nhiều yêu cầu về chất lượng các mối hàn hơn nữa, vì vậy việc đảm bảo chất lượng cho các mối hàn CJP đặt lên hàng đầu, vậy cần đảm bảo những yếu tố nào để đạt được mối hàn CJP đảm bảo chất lượng, yêu cầu.
Mối hàn CJP là gì?
Mối hàn CJP hay mối hàn ngấu hoàn toàn là mối hàn mà kim loại hàn nóng chảy và điền đầy vào liên hết hàn, tạo thành một liên kết liền mạch thống nhất và không xảy ra khuyết tật trong liên kết hàn (như ngậm xỉ, rỗ khí,…). Trong quá trình sản xuất để đảm bảo mối hàn CJP đạt chất lượng thường phải sử dụng các phương pháp kiểm tra không phá hủy (NDE) như kiểm tra siêu âm (UT), kiểm tra chụp x-quang (RT),…
Ưu điểm của mối hàn CJP
- Khả năng chịu lực tốt cho các liên kết hàn
- Độ bền mỏi cao
- Đảm bảo tính toàn vẹn cho các kết cấu kim loại tránh nguy cơ nứt gãy
Nhược điểm của mối hàn CJP
- Do yêu cầu chất lượng cao nên trình độ và tay nghề thợ hàn cao
- Chi phí sản xuất tăng lên: do yêu cầu kỹ thuật, thiết bị máy móc, nhân lực thực hiện đều cao hơn so với các mối hàn khác
- Việc kiểm tra một số mối hàn sẽ khó kiểm tra đặc biệt đối với các mối hàn phức tạp
Ứng dụng của mối hàn CJP
Mối hàn CJP được ứng dụng hầu hết trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là các sản phẩm kết cấu yêu cầu độ bền cao, độ chịu lực cao như:
- Ngành điện gió (Wind Power) sản xuất các tháp gió, chân đế,…
- Ngành dầu khí (Oil & Gas) sản xuất các giàn khoan dầu, ống trống cho các giếng dầu, ống dẫn dầu, các bồn chứa,…
- Ngành kết cấu thép như dầm hộp, dầm I, dầm H, kết cấu cầu đường
- Ngành đóng tàu các kết cấu thân vỏ tàu, khung sàn,..
Các yếu tố ảnh hưởng đến mối hàn CJP
Cường độ dòng điện (Amps)
Ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ đắp và chiều sâu ngấu. Tăng dòng điện hàn đồng nghĩa với việc tăng cả tốc độ đắp và chiều sâu ngấu.
Điện áp hồ quang (Volt)
Là hiệu điện thế đo được trên chiều dài hồ quang, tỷ lệ nghịch với chiều sâu ngấu và tỷ lệ thuận với bề rộng mối hàn. Tăng điện áp hồ quang, hay nói cách khác, tăng chiều dài hồ quang sẽ dẫn đến giảm chiều sâu ngấu và tăng bề rộng mối hàn.
Tốc độ hàn (Travel Speed)
Là đại lượng thể hiện tốc độ di chuyển của hồ quang dọc theo đường hàn. Tốc độ hàn liên quan đến bề rộng mối và chiều sâu ngấu. Giảm tốc độ hàn đồng nghĩa với tăng chiều sâu ngấu và bề rộng mối hàn.
Đường kính dây hàn
Cũng có ảnh hưởng đến tốc độ đắp và chiều sâu ngấu. Ở một mức dòng điện, dây hàn đường kính nhỏ cho tốc độ đắp lớn hơn so với dây hàn có đường kính lớn. Lý do được giải thích ở đây là tốc độ đắp (tốc độ nóng chảy của dây hàn) tỷ lệ thuận với mật độ dòng điện. Với tiết diện nhỏ hơn, mật độ dòng điện đi qua nó lớn hơn và do đó tốc độ nóng chảy lớn hơn. (quá trình hàn SAW)
Yếu tố khác
Ngoài ra một yếu tố đặc biệt quan trọng trong quá hàn SAW có thể làm cho mối hàn không đảm bảo độ ngấu “dây hàn bị cong”, dây hàn bị cong ở đây được hiểu là dây hàn sau khi ra khỏi bép hàn bị cong và khi hàn sẽ dần tới hiện tượng mối hàn bị lệch.
Kết luận
Mối hàn CJP (Complete Joint Penetration) là mối hàn quan trọng, yêu cầu chất lượng, đảm bảo độ bền, tính an toàn cho các cấu kiện kim loại. Việc nắm rõ ưu điểm, nhược điểm và cách để đảm bảo độ ngấu cho mối hàn rất quan trọng đối với người kỹ sư hàn, thợ hàn và nhân lực làm việc trong ngành công nghiệp chế tạo và xây dựng.
