Trong các hệ thống đường ống công nghiệp, mặt bích inox là chi tiết không thể thiếu, thường được kết nối với ống thép hoặc các thiết bị khác thông qua phương pháp hàn. Tuy nhiên, nếu quá trình hàn không được thực hiện đúng kỹ thuật, hiện tượng nứt mối hàn có thể xảy ra, ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền cơ học, khả năng kín khít và tuổi thọ của hệ thống.
Vậy, nguyên nhân nào khiến mặt bích inox bị nứt khi hàn và đâu là giải pháp để khắc phục? Bài viết dưới đây từ Sunjin Metals Vina (SJM Vina) sẽ phân tích chi tiết.
1. Các dạng nứt thường gặp khi hàn mặt bích inox
Trong quá trình hàn, nứt có thể hình thành theo nhiều cơ chế khác nhau, chủ yếu chia thành:
-
Nứt nóng (Hot Cracks): Xuất hiện ở giai đoạn kim loại mối hàn đang nguội từ nhiệt độ cao, thường tồn tại trong vùng kim loại nóng chảy.
-
Nứt lạnh (Cold Cracks): Hình thành ở vùng ảnh hưởng nhiệt hoặc ngay tại mối hàn sau khi đã nguội, thường liên quan đến hydro, ứng suất dư và cấu trúc tổ chức sau hàn.
-
Nứt lại (Reheat Cracks): Xuất hiện trong quá trình xử lý nhiệt sau hàn đối với một số loại thép hợp kim hoặc thép bền nhiệt.
2. Nguyên nhân chính gây nứt khi hàn mặt bích inox
(1) Ảnh hưởng của hàm lượng carbon
Khi hàm lượng carbon trong thép vượt quá 0,04%, lượng cacbit hình thành nhiều hơn, làm giảm khả năng chống ăn mòn và tăng độ giòn. Khi hàn mặt bích inox với ống thép trong điều kiện này, mối hàn dễ bị nứt.
(2) Nứt nóng trong quá trình hàn
Nứt nóng thường gặp trong thép không gỉ austenit hoặc thép chứa nhiều tạp chất (S, P, Si, C). Các yếu tố ảnh hưởng gồm:
-
Độ quá nhiệt của vùng hàn.
-
Thành phần eutectic có nhiệt độ nóng chảy thấp.
-
Ứng suất kéo trong quá trình hàn.
(3) Nứt lại (Reheat Cracks)
Xuất hiện ở các loại thép hợp kim cao, thép bền nhiệt hoặc một số inox austenit. Ban đầu mối hàn không có vết nứt, nhưng sau khi xử lý nhiệt, nứt phát triển do ứng suất và biến đổi tổ chức.
(4) Nứt lạnh
Thường gặp trong thép có độ bền cao, thép hợp kim trung bình và thấp. Nguyên nhân chính là:
-
Xu hướng tôi cứng sau hàn.
-
Ảnh hưởng của hydro khuếch tán trong mối hàn.
-
Trạng thái kìm hãm ứng suất của liên kết hàn.
(5) Ứng suất hàn
Quá trình hàn tạo ra chu trình nhiệt phức tạp (gia nhiệt – làm nguội). Do tốc độ nung nóng và làm mát nhanh, khu vực lân cận mối hàn xuất hiện ứng suất dư lớn, có thể gây nứt tại vị trí liên kết mặt bích.
3. Giải pháp hạn chế nứt khi hàn mặt bích inox
Để ngăn ngừa nứt mối hàn, cần chú trọng từ khâu lựa chọn vật liệu đến công nghệ hàn:
-
Vật liệu hàn: Sử dụng que hàn hoặc dây hàn có hàm lượng hydro thấp, hạn chế nguy cơ nứt lạnh.
-
Thành phần hóa học: Giảm tạp chất (S, P), tăng tỷ lệ Mn/S để hình thành MnS có nhiệt độ nóng chảy cao, cải thiện khả năng chống nứt.
-
Quy trình hàn: Kiểm soát năng lượng đường hàn, tránh quá nhiệt.
-
Tổ chức kim loại: Bổ sung các nguyên tố hợp kim như Ti, Mo, Nb, đất hiếm… nhằm tinh luyện hạt, hạn chế sự phát triển tinh thể cột và tăng độ bền nứt.
-
Chọn thép hạt mịn: Giúp hạn chế nứt lại trong các ứng dụng nhiệt luyện.
Kết luận
Nứt mối hàn trong quá trình hàn mặt bích inox là một vấn đề kỹ thuật phức tạp, chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố từ vật liệu, thành phần hóa học, ứng suất cho đến quy trình công nghệ. Việc lựa chọn đúng vật liệu hàn, kiểm soát quy trình và giảm tạp chất là những giải pháp then chốt để hạn chế nứt, đảm bảo chất lượng và tuổi thọ công trình.
Với vai trò là nhà cung cấp ống thép, mặt bích và phụ kiện xuất xứ Hàn Quốc, Sunjin Metals Vina cam kết mang đến cho khách hàng những sản phẩm đạt chuẩn quốc tế, đồng thời tư vấn giải pháp kỹ thuật tối ưu cho từng ứng dụng cụ thể.
📍 Sunjin Metals Vina (SJM Vina)
628 Lê Hồng Phong, Phường 10, Quận 10, TP. Hồ Chí Minh
📞 Hotline: +84 33 4233 127
✉️ Email: sjmvina@sunjinmetal.com
🌐 Website: www.sjmvina.com.vn
Số lần xem: 22