TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11244-7:2015 (ISO 15614-7:2007) VỀ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ CHẤP NHẬN CÁC QUY TRÌNH HÀN VẬT LIỆU KIM LOẠI – THỬ QUY TRÌNH HÀN – PHẦN 7: HÀN ĐẮP

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11244-7:2015

ISO 15614-7:2007

ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ CHẤP NHẬN CÁC QUY TRÌNH HÀN VẬT LIỆU KIM LOẠI – THỬ QUY TRÌNH HÀN – PHẦN 7: HÀN ĐẮP

Specification and qualification of welding procedures for metallic materials – Welding procedure test – Part 7: Overlay welding

Lời nói đầu

TCVN 11244-7:2015 hoàn toàn tương đương với ISO 15614-7:2007.

TCVN 11244-7:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 44 Quá trình hàn biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 11244 (ISO 15514) Đặc tính kỹ thuật và chấp nhận các quy trình hàn vật liệu kim loại – Thử quy trình hàn bao gồm các phần sau:

– TCVN 11224-1:2015 (ISO 15614-1:2004) Phần 1: Hàn hồ quang và hàn khí thép, hàn hồ quang niken và hợp kim niken;

– TCVN 11244-2:2015 (ISO 15614-2:2005) Phần 2: Hàn hồ quang nhôm và hợp kim nhôm;

– TCVN 11244-3:2015 (ISO 15614-3:2008) Phần 3: Hàn nóng chảy gang không hợp kim và gang hợp kim thấp;

– TCVN 11244-4:2015 (ISO 15614-4:2005) Phần 4: Hàn hoàn thiện các vật nhôm đúc;

– TCVN 11244-5:2015 (ISO 15614-5:2004) Phần 5: Hàn hồ quang titan, zirconi và các hợp kim của chúng;

– TCVN 11244-6:2015 (ISO 15614-6:2006) Phần 6: Hàn hồ quang và hàn khí đồng và hợp kim đồng;

– TCVN 11244-7:2015 (ISO 15614-7:2007) Phần 7: Hàn đắp;

– TCVN 11244-8:2015 (ISO 15614-8:2002) Phần 8: Hàn ống trong liên kết hàn tấm-ống;

– TCVN 11244-10:2015 (ISO 15614-10:2005) Phần 10: Hàn khô áp suất cao;

– TCVN 11244-11:2015 (ISO 15614-11:2002) Phần 11: Hàn chùm tia điện tử và hàn chùm tia laze.

Bộ ISO 15614 Specification and qualification of welding procedures for metallic materials – Welding procedure test còn có các phần sau:

– ISO 15614-12:2014 Part 12: Spot, seam and projection welding;

– ISO 15614-13:2012 Part 13: Upset (resistance butt) and flash welding;

– ISO 15614-14:2013 Part 14: Laser-arc hybrid welding of steels, nickel and nickel alloys.

 

ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ CHẤP NHẬN CÁC QUY TRÌNH HÀN VẬT LIỆU KIM LOẠI – THỬ QUY TRÌNH HÀN – PHẦN 7: HÀN ĐẮP

Specification and qualification of welding procedures for metallic materials – Welding procedure test – Part 7: Overlay welding

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp chấp nhận đặc tính kỹ thuật của quá trình hàn sơ bộ bằng các phép thử quy trình hàn.

Tiêu chuẩn này định rõ các điều kiện để thực hiện các phép thử quy trình hàn và phạm vi chấp nhận cho các quy trình hàn dùng trong tất cả các hoạt động hàn trong thực tế trong phạm vi các tham số được liệt kê trong Điều 8.

Tiêu chuẩn áp dụng có thể yêu cầu các phép thử bổ sung.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho tất cả các quy trình hàn thích hợp cho hàn đắp.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho tất cả các quy trình hàn mới. Tuy nhiên, tiêu chuẩn không làm mất hiệu lực của các phép thử quy trình hàn trước đây được thực hiện cho các tiêu chuẩn hoặc điều kiện kỹ thuật cũ. Khi cần thực hiện các phép thử bổ sung để chứng minh sự tương đương về mặt kỹ thuật của chấp nhận thì các phép thử này chỉ được tiến hành trên phôi hàn được chế tạo phù hợp với tiêu chuẩn này.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho hàn đắp ở đó các vết nứt được tạo ra một cách cố ý (ví dụ, các ứng dụng tạo ra bề mặt cứng đặc biệt).

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

TCVN 5401 (ISO 5173), Thử phá hủy mối hàn trên vật liệu kim loại – Thử uốn;

TCVN 6364 (ISO 6947), Hàn và các quá trình liên quan – Vị trí hàn;

TCVN 7507 (EN 970), Kiểm tra không phá hủy các mối hàn nóng chảy – Kiểm tra bằng mắt;

TCVN 8986-1 (ISO 15609-1), Đặc tính kỹ thuật và sự chấp nhận các quy trình hàn kim loại – Đặc tính kỹ thuật của quy trình hàn – Phần 1: Hàn hồ quang;

TCVN 11244-1 (ISO 15614-1), Đặc tính kỹ thuật và chấp nhận các quy trình hàn vật liệu kim loại – Thử quy trình hàn – Phần 1: Hàn hồ quang và hàn khí thép và hàn hồ quang niken và hợp kim niken;

ISO 3452, Non-destructive testing – Penatrant inspection – General principles (Thử không phá hủy – Kiểm tra bằng chất thẩm thấu – Nguyên lý chung);

ISO 9015-1, Destructive tests on welds in metallic materials – Hard ness testing – Part 1: Hardness test on arc welded joints (Thử phá hủy mối hàn trên vật liệu kim loại – Thử độ cứng – Phần 1: Thử độ cứng trên các mối nối hàn hồ quang);

ISO 14174, Welding consumables – Fluxes for submerged arc welding – Classification (Vật liệu hàn – Thuốc hàn dùng cho hàn hồ quang dưới lớp thuốc hàn – Phân loại);

ISO 14175, Welding consumables – Shielding gases for arc welding and cutting (Vật liệu hàn – Khí bảo vệ dùng cho hàn và cắt hồ quang);

ISO/TR 15608, Welding – Guideline for a metallic materials grouping system (Hàn – Nguyên tắc chỉ đạo đối với một hệ thống phân nhóm kim loại);

ISO 15609-2, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials – Welding procedure specification – Part 2: Gas welding (Đặc tính kỹ thuật và sự chấp nhận các quy trình hàn kim loại – Đặc tính kỹ thuật của quy trình hàn -Phần 2: Hàn khí);

ISO 15609-3, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials – Welding procedure specification – Part 3: Electron beam welding (Đặc tính kỹ thuật và sự chấp nhận các quy trình hàn kim loại – Đặc tính kỹ thuật của quy trình hàn – Phần 3: Hàn chùm tia điện tử);

ISO 15609-4, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials – Welding procedure specification – Part 4: Laser beam welding (Đặc tính kỹ thuật và sự chấp nhận các quy trình hàn kim loại – Đặc tính kỹ thuật của quy trình hàn – Phần 4: Hàn chùm tia laze);

ISO 15613, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials – Qualification based on pre–production welding testing (Đặc tính kỹ thuật và chấp nhận các quy trình hàn vật liệu kim loại – Chấp nhận dựa trên cơ sở thử hàn trước khi sản xuất);

ISO 17639 Destructive tests on welds in metallic materials – Macroscopic and microscopic examination of welds (Thử phá hủy các mối hàn trên vật liệu kim loại – Kiểm tra tổ chức thô đại và tế vi các mối hàn);

ISO 17640, Non-destructive testing of welds – Ultrasonic testing of welded joints (Thử không phá hủy các mối hàn – Thử siêu âm các mối nối hàn);

ISO/TR 25901, Welding and related processes – Vocalulary (Hàn và các quá trình có liên quan – Từ vựng).

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Tièu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa được cho trong ISO/TR 25901.

4. Đặc tính kỹ thuật của quy trình hàn sơ bộ (pWPS)

4.1. Hàn đắp

Đặc tính kỹ thuật của quy trình hàn sơ bộ (pWPS) phải phù hợp với TCVN 8986-1 (ISO 15609-1), ISO 15609-3 và ISO 15609-4. pWPS phải quy định các dung sai cho tất cả các thông số có liên quan.

Quy trình hàn phải được chấp nhận phù hợp với các Điều 5 đến 8.

4.2. Tạo lớp bề mặt cứng

Đặc tính kỹ thuật của quy trình hàn sơ bộ (pWPS) phải phù hợp với TCVN 8986-1 (ISO 15609-1), ISO 15609-2, ISO 15609-3 và ISO 15609-4. pWPS phải quy định các dung sai cho tất cả các thông số có liên quan.

Quy trình hàn phải được chấp nhận phù hợp với các Điều 5 đến 8.

4.3. Tạo lớp phủ để đạt kích thước mong muốn (Building up)

Đặc tính kỹ thuật của quy trình hàn sơ bộ (pWPS) phải phù hợp với TCVN 8986-1 (ISO 15609-1), pWPS phải quy định các dung sai cho tất cả các thông số có liên quan.

Quy trình hàn phải được chấp nhận phù hợp với ISO 15613, hoặc TCVN 11244-1 (ISO 15614-1) và các Điều 5 đến 8.

4.4. Tạo lớp liên kết trung gian (Buttering)

Đặc tính kỹ thuật của quá trình hàn sơ bộ (pWPS) phải phù hợp với TCVN 8986-1 (ISO 15609-1), pWPS phải quy định các dung sai cho tất cả các thông số có liên quan.

Nếu tạo lớp liên kết trung gian được sử dụng cho hàn giữa các vật liệu khác nhau, quy trình hàn phải được chấp nhận phù hợp với TCVN 11244-1 (ISO 15614-1).

Nếu tạo lớp liên kết trung gian được sử dụng để tạo ra kim loại hàn tương thích về mặt luyện kim giữa vật liệu cơ bản và hàn đắp hoặc tạo lớp bề mặt cứng thì quy trình hàn phải được chấp nhận phù hợp với TCVN 11244-1 (ISO 15614-1) và các Điều 5 đến 8.

5. Thử quy trình hàn

Phải hàn một phôi hàn với cùng các quá trình hàn như các quá trình hàn được sử dụng trong sản xuất (hàn đắp thành dải + hàn đắp hồ quang kim loại bằng tay với que hàn bọc thuốc).

Hàn và thử nghiệm các phôi hàn phải phù hợp với các Điều 6 và 7.

6. Phôi hàn

6.1. Hình dạng và các kích thước của phôi hàn

6.1.1. Quy định chung

Phải thực hiện phép thử quy trình hàn trên các phôi hàn tiêu chuẩn phù hợp với các Hình 1 và 2 và 6.2. Phải sử dụng vật liệu cơ bản đại diện cho các vật liệu được hàn trong sản xuất.

Các kích thước và/hoặc số lượng của các phôi hàn phải đủ để cho phép thực hiện được tất cả các thử nghiệm yêu cầu (xem các Hình 1 và 2).

Chiều dày và/hoặc đường kính của các phôi hàn phải được lựa chọn phù hợp với phạm vi chấp nhận.

6.1.2. Hàn đắp và tạo lớp bề mặt cứng

Tối thiểu cần phải có ba đường hàn cho lớp hàn cuối cùng.

6.1.3. Lớp đệm

Nếu trong sản xuất hàn sử dụng một lớp đệm thì lớp đệm này phải được sử dụng trong hàn phôi hàn.

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN:

1 Lớp liên kết trung gian, nếu cần

2 Số lượng các lớp phủ hợp với pWPS (xem 6.1.2) hoặc chiều dày hàn đắp

3 Hướng hàn

t Chiều dày của kim loại cơ bản

Hình 1 – Phôi hàn – Tấm

Kích thước tinh bằng milimét

a) Hàn đắp chiều trục – Bên ngoài 2	c) Hàn đắp theo chu vi – Bên ngoài
b) Hàn đắp chiều trục – Bên trong	d) Hàn đắp theo chu vi – Bên trong

CHÚ DẪN:

1 Lớp liên kết trung gian, nếu cần

2 Hướng hàn

3 Số lượng các lớp phù hợp với pWPS (xem 6.1.2 và 6.1.3)

D_e Đường kính ngoài của ống

D_i Đường kính trong của ống

t Chiều dày của vật liệu cơ bản

Hình 2 – Phôi hàn – ống

6.2. Hàn phôi hàn

Phải thực hiện việc chuẩn bị và hàn các phôi hàn phù hợp với pWPS và ở các điều kiện chung trong sản xuất mà các phôi hàn này là đại diện. Quá trình hàn và thử nghiệm các phôi hàn phải có sự chứng kiến của người kiểm tra hoặc cơ quan kiểm tra.

7. Kiểm tra và thử nghiệm

7.1. Mức độ thử

Thử nghiệm bao gồm thử không phá hủy (NDT) và thử phá hủy phù hợp với các yêu cầu của Bảng 1.

Bảng 1 – Kiểm tra và thử các phôi hàn

Phôi mẫu thử	Kiểu thử	Mức độ thử	chú thích cuối bảng
Hàn đắp	Kiểm tra bằng mắt	100%	–
	Thử siêu âm	100%	a
	Phát hiện nứt bề mặt	100%	b
	Thử uốn mặt bên	2 mẫu thử	c
	Kiểm tra tổ chức thô đại	1 mẫu thử	–
	Kiểm tra tổ chức tế vi	1 mẫu thử	d
	Phân tích hóa học	1 mẫu thử	–
	Hàm lượng denta ferit/số lượng ferit FN	1 mẫu thử	a
	Thử độ cứng	1 lần giám định	d
Tạo lớp bề mặt cứng	Kiểm tra bằng mắt	100%	–
	Phát hiện nứt bề mặt	100%	b
	Kiểm tra tổ chức thô đại	1 mẫu thử	–
	Thử độ cứng	1 lần giám định	–
	Kiểm tra tế vi	1 mẫu thử	d
a Nếu có yêu cầu, phù hợp với tiêu chuẩn áp dụng. b Thử bằng chất thẩm thấu hoặc thử bằng hạt từ. Đối với các vật liệu không có từ tính, thử bằng chất thẩm thấu c Thử uốn mặt bên có thể được thay thế bằng thử siêu âm (UT) cộng với hai phép kiểm tra tổ chức thô đại bổ sung. d Không yêu cầu đối với vật liệu nhóm 1.

7.2. Thử không phá hủy (NDT)

Phải thực hiện các thử nghiệm không phá hủy (NDT) phù hợp với 7.1 và Bảng 1 trên các phôi hàn trước khi cắt thành các mẫu thử. Bất cứ sự xử lý nhiệt sau hàn nào đã quy định phải được hoàn thành trước khi thử không phá hủy.

Tùy theo dạng hình học của lớp phủ, vật liệu và điều kiện kỹ thuật của sản xuất, phải thực hiện thử không phá hủy phù hợp với TCVN 7507 (EN 970) (kiểm tra bằng mắt), ISO 3452 (thử bằng chất thẩm thấu) và ISO 17640 (thử siêu âm (UT)).

Phải áp dụng các tiêu chí chấp nhận được nêu trong 7.5.1.

7.3. Vị trí và lấy các mẫu thử

Phải lấy các mẫu thử phù hợp với các Hình 3 và 4.

Các mẫu thử phải được lấy sau khi đã thực hiện toàn bộ thử nghiệm không phá hủy và các mẫu thử đã đạt các tiêu chí kiểm tra có liên quan đối với các phương pháp NDT được sử dụng.

Có thể chấp nhận việc lấy các mẫu thử từ các vị trí không thuộc các vùng có các khuyết tật trong phạm vi các giới hạn chấp nhận đối với các phương pháp NDT được sử dụng.

CHÚ DẪN:

1 Phần thừa cần loại bỏ ≥ 25 mm của kim loại điền đầy

2 Vùng lấy:

-1 mẫu thử uốn mặt bên

3 Vùng lấy:

-1 mẫu thử thô đại

– Phân tích hóa học, số lượng ferit

– 1 mẫu thử tế vi với thử độ cứng

– Thử lại

4 Vùng lấy:

-1 mẫu thử uốn mặt bên

5 Hướng hàn

Hình 3 – Vị trí của các mẫu thử đối với hàn đắp trên tấm

a) Kim loại điền đầy theo chiều trục	b) Kim loại điền đầy theo chu vi

CHÚ DẪN:

1 Phần thừa ≥ 25 mm cần loại bỏ của kim loại điền đầy

2 Vùng lấy:

-1 mẫu thử uốn mặt bên (xem Bảng 1)

3 Vùng lấy:

-1 mẫu thử thô đại

– Phân tích hóa học, số lượng ferit, nếu tiêu chuẩn áp dụng yêu cầu

– 1 mẫu thử tế vi với thử độ cứng

– Thử lại

4 Vùng lấy:

-1 mẫu thử uốn mặt bên (xem Bảng 1)

5 Hướng hàn

Hình 4 – Vị trí của các mẫu thử đối với hàn đắp trên các ống

7.4. Thử phá hủy

7.4.1. Quy định chung

Mức độ thử phải theo yêu cầu trong Bảng 1.

7.4.2. Kiểm tra tổ chức thô đại/tế vi

Các mẫu thử phải được chuẩn bị và tẩm thực phù hợp với ISO 17639 trên một mặt để biểu lộ rõ đường nóng chảy, vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) và quá trình tạo các lớp phủ mặt.

Kiểm tra tổ chức thô đại phải bao gồm vật liệu cơ bản không chịu ảnh hưởng nhiệt và phải được ghi lại bằng cách lấy ít nhất là một mẫu thử thô đại cho mỗi phép thử quy trình hàn.

Khi có yêu cầu kiểm tra tế vi (xem Bảng 1), phải lấy 1 mẫu thử thô đại của vật liệu cơ bản và vùng chuyển tiếp tới vật liệu cơ bản (vùng ảnh hưởng nhiệt) và lớp phủ.

Phải áp dụng các mức chấp nhận được nêu trong 7.5.2.1 và 7.5.2.2.

7.4.3. Thử độ cứng

Phải thực hiện phép thử độ cứng Vickers với một tải trọng có số Vickers HV 10 hoặc HV 5 phù hợp với ISO 9015-1. Phải tạo ra các vết lõm khi thử độ cứng như thể hiện trên Hình 5. Các kết quả của thử độ cứng phải phù hợp với 7.5.2.3.

Trong tất cả các trường hợp, phải tạo ra một đường ngang xác định độ cứng tạo thành góc 15^o so với bề mặt bao gồm cả lớp phủ, vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) và vật liệu cơ bản.

Đối với lớp bề mặt cứng, ít nhất phải tạo ra năm vết lõm trên bề mặt được gia công cơ của phôi hàn. Vì độ cứng bề mặt là một hàm số của chiều dày lớp bề mặt được tạo thành, nên các kết quả này nên được ghi lại để tham khảo.

CHÚ DẪN:

1 Lớp đệm

Hình 5 – Đường ngang xác định độ cứng đối với lớp phủ

7.4.4. Thử uốn mặt bên

Các mẫu thử và quá trình thử phải phù hợp với TCVN 5401 (ISO 5173).

Đường kính của dưỡng uốn hoặc con lăn bên trong phải là 4 t và góc uốn phải là 120^o đối với kim loại hàn có độ giãn dài A ≥ 20 %. Đối với kim loại hàn có độ giãn dài A < 20 % phải áp dụng công thức sau:

Trong đó:

d là đường kính lớn nhất của dưỡng uốn hoặc con lăn bên trong;

t_s là chiều dày của mẫu thử uốn;

A là độ giãn dài lớn nhất khi kéo theo yêu cầu của đặc tính kỹ thuật của vật liệu của nhà sản xuất.

7.4.5. Phân tích hóa học

Đối với sự phủ mặt để nâng cao khả năng ăn mòn, thành phần hóa học phải được xác định phù hợp với tiêu chuẩn và/hoặc điều kiện kỹ thuật áp dung. Nếu lớp phủ mặt chịu ăn mòn được gia công cơ trong sản xuất, phải thực hiện phép phân tích hóa học bổ sung trong vùng có chiều dày lớn nhất sau khi gia công cơ (xem Hình 6).

7.4.6. Hàm lượng đenta ferit/số lượng ferit (FN)

Khi có yêu cầu, phải xác định hàm lượng đenta ferit/số lượng ferit (FN) phù hợp với tiêu chuẩn/điều kiện kỹ thuật áp dụng.

7.5. Tiêu chí chấp nhận

7.5.1. Thử không phá hủy

7.5.1.1. Kiểm tra bằng mắt

Không cho phép có các vết nứt hoặc các khuyết tật khác trên mặt phẳng.

CHÚ THÍCH: Có thể chấp nhận các vết nứt riêng lẻ nhỏ trong trường hợp hàn đắp với hợp kim coban.

Cho phép có các rỗ bề mặt ≤ 2 mm trừ khi có quy định khác (ví dụ, trong các điều kiện ăn mòn khốc liệt).

7.5.1.2. Phát hiện nứt bề mặt

Không cho phép có chỉ thị sự xuất hiện của đường vạch.

7.5.1.3. Thử siêu âm

Không cho phép có bất cứ khuyết tật nào phát ra một tín hiệu lớn hơn tín hiệu thu được từ một lỗ đáy phẳng có đường kính 8 mm.

7.5.2. Thử phá hủy

7.5.2.1. Kiểm tra tổ chức thô đại

Không cho phép có các vết nứt và các khuyết tật khác trên mặt phẳng.

Không cho phép có các rỗ riêng lẻ lớn hơn 2 mm. Có thể chấp nhận các vết nứt riêng lẻ nhỏ (< 1,5 mm) nếu được hạn chế cho bề mặt lớp phủ trong trường hợp tạo lớp bề mặt cứng và lớp phủ hợp kim niken/coban.

7.5.2.2. Kiểm tra tế vi

Không cho phép có các vết nứt lớn hơn 1,5 mm, trừ khi có quy định khác.

7.5.2.3. Thử độ cứng

Các giá trị độ cứng không được vượt quá các giá trị trong Bảng 2.

Đối với việc tạo lớp bề mặt cứng, phải quy định các giá trị độ cứng lớn nhất của lớp phủ.

Bảng 2 – Các giá trị độ cứng lớn nhất

Nhóm vật liệu ISO/TR 1560-8	Không được xử lý nhiệt	Được xử lý nhiệt
1a, 2	380	320
3b	450	380
4, 5	380	320
6	–	360
a Nếu có yêu cầu thử độ cứng. b Đối với các thép có giới hạn chảy nhỏ nhất ReH > 890 MPa, phải quy định các giá trị lớn nhất.

7.5.2.4. Thử uốn mặt bên

Trong quá trình thử, các mẫu thử không được có một vết nứt riêng lẻ > 3 mm theo bất cứ hướng nào. Các vết nứt xuất hiện tại các góc của một mẫu thử trong quá trình thử phải được bỏ qua trong đánh giá

7.6. Thử lại

Nếu phôi hàn không tuân theo bất cứ các yêu cầu nào về kiểm tra bằng mắt hoặc thử không phá hủy trong 7.5 thì phải làm hàn thêm một phôi hàn nữa và tiến hành các kiểm tra tương tự đối với phôi hàn này. Nếu phôi hàn bổ sung không tuân theo các yêu cầu, phép thử quy trình hàn không được chấp nhận.

Nếu bất cứ mẫu thử nào không tuân theo các yêu cầu về thử phá hủy được quy định trong 7.4 chỉ do các khuyết tật của mối hàn thì phải thử thêm hai mẫu thử nữa đối với mỗi mẫu thử không đạt yêu cầu. Các mẫu thử bổ sung có thể được lấy từ cùng một phôi hàn nếu có đủ vật liệu, hoặc từ một phôi hàn mới. Mỗi mẫu thử bổ sung phải được thử với cùng các phép thử như đối với mẫu thử ban đầu không đạt yêu cầu. Nếu một trong các mẫu thử bổ sung không tuân theo các yêu cầu thì phép thử quy trình hàn không được chấp nhận.

Nếu một mẫu thử không đáp ứng các yêu cầu của 7.4.2, phải thử thêm hai mẫu thử nữa đối với mỗi mẫu thử không đạt yêu cầu. Cả hai mẫu thử phải thỏa mãn các yêu cầu của 7.4.2.

Nếu có các giá trị độ cứng riêng lẻ trong các vùng thử khác nhau vượt quá các giá trị được chỉ dẫn trong Bảng 2, có thể thực hiện các phép thử độ cứng bổ sung (trên mặt sau của mẫu thử hoặc sau khi các bề mặt được thử đã mài đi một cách thích hợp). Không có các giá trị thử độ cứng bổ sung nào được vượt quá các giá trị độ cứng lớn nhất được cho trong Bảng 2.

8. Phạm vi chấp nhận

8.1. Quy định chung

Phải đáp ứng từng điều kiện được quy định trong Điều 7 để tuân theo tiêu chuẩn này.

Các thay đổi vượt ra ngoài các phạm vi đã quy định cần phải thực hiện một phép thử quy trình hàn mới.

8.2. Chấp nhận có liên quan đến nhà sản xuất

Sự chấp nhận một đặc tính kỹ thuật của quy trình hàn sơ bộ (pWPS) mà nhà sản xuất đạt được bằng phép thử quy trình hàn phù hợp với tiêu chuẩn này có hiệu lực đối với hàn trong phân xưởng hoặc trên hiện trường trong cùng một điều kiện kiểm soát kỹ thuật và chất lượng của nhà sản xuất.

Hàn được xem là không đạt yêu cầu trong cùng một điều kiện quản lý kỹ thuật và kiểm soát chất lượng khi nhà sản xuất, người đã thực hiện phép thử quy trình hàn chịu trách nhiệm hoàn toàn về toàn bộ quá trình hàn được thực hiện theo quy trình này.

8.3. Chấp nhận liên quan đến vật liệu

Để giảm tới mức tối thiểu sự nhân lên không cần thiết các phép thử quy trình hàn, vật liệu phải được tập hợp thành nhóm như đã quy định trong ISO/TR 15608.

Cần thiết phải có một phôi hàn riêng biệt cho mỗi nhóm vật liệu phù hợp với ISO/TR 15608 với một phép thử trên bất cứ vật liệu nào của một nhóm có hiệu lực cho tất cả các vật liệu trong cùng một nhóm.

Đối với các loại thép, sự mở rộng phạm vi chấp nhận được cho trong Bảng 3.

Bảng 3 – Phạm vi chấp nhận cho các nhóm và nhóm con

Nhóm vật liệu của phối hàn	Phạm vi chấp nhận
1 – 1	1a -1
2 – 2	2a – 2,1 – 1, 2a – 1
3 – 3	3a – 3, 1 – 1, 2 – 1, 2 – 2, 3a – 1, 3a – 2
4 – 4	4b – 4, 4b – 1,4b – 2
5 – 5	5b – 5, 5b – 1, 5b – 2
6 – 6	6b – 6, 6b – 1, 6b – 2
7.1 – 7.1	7.1c – 7.1
7.2 – 7.2	7.2c – 7.2, 7.1c – 7.1, 7.2c – 7.1
8 – 8	8c – 8
10.1 – 10.1	10.1b – 10.1
11.1 – 11.1	11b – 11,11b – 1
a Bao hàm các thép có giới hạn chảy được quy định bằng hoặc thấp hơn của cùng một nhóm. b Bao hàm các thép trong cùng một nhóm con và bất cứ nhóm con nào thấp hơn trong phạm vi cùng một nhóm. c Bao hàm các thép trong cùng một nhóm con.

8.3.2. Chiều dày của vật liệu cơ bản

Phạm vi chấp nhận đối với chiều dày của vật liệu cơ bản được cho trong Bảng 4.

Bảng 4 – Phạm vi chấp nhận đối với chiều dày của vật liệu cơ bản

Chiều dày của phôi hàn t	Phạm vi chấp nhậna
t < 25 mma	0,8t đến 1,5t
t ≥ 25 mma	25 mm và lớn hơn
a Đối với hàn chùm tia laze 25 mm được thay thế bằng 12 mm.

8.3.3. Đường kính ngoài của ống

Đối với hàn các ống có đường kính ngoài < 150 mm, phải thực hiện việc chấp nhận cho một ống. Việc chấp nhận phôi hàn bao hàm các đường kính ngoài > 0,75 lần đường kính ngoài của phôi hàn.

8.4. Chấp nhận liên quan đến vật liệu điền đầy/lớp phủ (hàn đắp)

8.4.1. Ký hiệu của vật liệu điền đầy

Các vật liệu điền đầy bao hàm các vật liệu điền đầy khác với điều kiện là chúng có các cơ tính tương đương, cũng một loại lớp phủ, cùng một thành phần danh nghĩa và một hàm lượng hyđro phù hợp với ký hiệu trong tiêu chuẩn thích hợp cho vật liệu điền đầy có liên quan.

8.4.2. Chiều dày của lớp phủ

Đối với việc tạo lớp bề mặt cứng, khi lớp phủ hoặc lớp hàn đắp được gia công cơ, chiều dày nhỏ nhất của lớp kim loại điền đầy phải được thử bằng đo độ cứng trên bề mặt được gia công cơ lần cuối (xem 7.4.3).

Đối với lớp phủ chống ăn mòn phải thực hiện việc lấy mẫu bổ sung cho phân tích hóa học khi cần thiết trên bề mặt được gia công cơ lần cuối. Nếu lớp phủ được gia công cơ trong sản xuất, chiều dày nhỏ nhất được chấp nhận như sau:

– Đối với việc tạo lớp bề mặt cứng, chiều dày được thử trong 7.4.3.

– Đối với lớp phủ chống ăn mòn, chiều dày được thử trong 7.4.5 và phù hợp với Hình 6.

8.4.3. Phân tích hóa học

Khi tiến hành phân tích hóa học trên bề mặt đã được hàn, khoảng cách từ gần đường nóng chảy tới bề mặt đã hàn lần cuối phải thích hợp với chiều dày nhỏ nhất của lớp phủ được chấp nhận. Có thể thực hiện việc phân tích hóa học trực tiếp trên bề mặt đã được hàn hoặc trên các mảnh vật liệu được lấy từ bề mặt đã được hàn.

Khi tiến hành phân tích hóa học sau khi vật liệu đã được lấy đi từ bề mặt đã được hàn, khoảng cách từ gần đường nóng chảy tới bề mặt được chuẩn bị phải thích hợp với chiều dày nhỏ nhất của lớp phủ được chấp nhận.

Có thể thực hiện việc phân tích hóa học trực tiếp trên bề mặt được chuẩn bị hoặc trên các mảnh vật liệu được lấy từ bề mặt được chuẩn bị.

Khi phân tích hóa học được tiến hành trên vật liệu được lấy đi bởi một mẫu thử nằm ngang, khoảng cách từ gần đường nóng chảy tới mép trên cùng của lỗ được khoan phải thích hợp với chiều dày nhỏ nhất của lớp phủ được chấp nhận. Có thể thực hiện việc phân tích hóa học trên các mảnh vật liệu được lấy trực tiếp từ lỗ được khoan.

CHÚ DẪN:

1 Bề mặt của lớp phủ đã được hàn

2 Lớp phủ sau gia công cơ

3 Các mẫu phân tích hóa học

4 Chiều dày tổng của lớp phủ

5 Chiều dày tổng sau gia công cơ

6 Cho lớp phủ bề mặt chống ăn mòn

7 Đường nóng chảy gần đúng

t Chiều dày của kim loại cơ bản

t_b,spec Chiều dày lớp phủ được chấp nhận dưới bề mặt cuối cùng (phù hợp với đặc tính kỹ thuật có liên quan, điển hình là 3 mm)

Hình 6 – Mẫu thử phân tích hóa học cho lớp phủ chống ăn mòn, lớp phủ để đạt kích thước mong muốn và lớp phủ tạo bề mặt cứng

8.5. Quy định chung cho các quy trình hàn

8.5.1. Quá trình hàn

Phạm vi chấp nhận được hạn chế cho các quá trình hàn được sử dụng trong phép thử quy trình hàn

Chấp nhận đã cho được hạn chế cho bất cứ thiết bị bổ sung nào, ví dụ, kỹ thuật dao động được sử dụng trong quá trình hàn chấp nhận phép thử quy trình hàn.

8.5.2. Vị trí hàn

Phạm vi chấp nhận được hạn chế cho vị trí hàn được thử. Tuy nhiên, vị trí hàn PC chấp nhận cho các vị trí PA và PB. Các vị trí hàn phải phù hợp với TCVN 6364.

8.5.3. Loại dòng điện

Phạm vi chấp nhận được hạn chế cho loại dòng điện (xoay chiều, một chiều, dòng xung điện) và cực tính được sử dụng trong phép thử quy trình hàn.

8.5.4. Nhiệt cấp

Phạm vi chấp nhận đối với nhiệt cấp cho mỗi lớp hàn được hạn chế cho các giá trị lớn hơn các giá trị áp dụng cho cùng một lớp hàn trong quá trình thử chấp nhận quy trình hàn 25 %.

Phạm vi chấp nhận đối với nhiệt cấp cho mỗi lớp hàn được hạn chế cho các giá trị thấp hơn các giá trị áp dụng cho cùng một lớp hàn trong quá trình thử chấp nhận quá trình hàn 10 %.

8.5.5. Nhiệt độ nung nóng trước

Nhiệt độ nung nóng trước nhỏ nhất cho mỗi lớp hàn phải là nhiệt độ danh nghĩa được áp dụng tại lúc bắt đầu lớp hàn tương ứng trong quá trình thử quy trình hàn.

8.5.6. Nhiệt độ giữa các lớp hàn

Giới hạn trên của chấp nhận là nhiệt độ cao nhất giữa các lớp hàn đạt được trong phép thử quy trình hàn.

8.5.7. Nung nóng sau hàn để giải phóng hyđro

Nhiệt độ và khoảng thời gian nung nóng sau hàn để giải phóng hyđro không được giảm đi. Không được bỏ qua nung nóng sau hàn nhưng có thể bổ sung nung nóng sau hàn.

8.5.8. Xử lý nhiệt sau hàn

Không cho phép loại bỏ hoặc bổ sung xử lý nhiệt sau hàn.

Phạm vi nhiệt độ có hiệu lực là nhiệt độ duy trì được sử dụng trong phép thử quy trình hàn ± 20 ^oC trừ khi có quy định khác. Khi có yêu cầu, các tốc độ nung nóng, tốc độ làm nguội và thời gian duy trì phải có liên quan đến sản phẩm.

8.5.9. Số lớp hàn

Đối với hàn lớp phủ chống ăn mòn, hàn một lớp chấp nhận cho hàn nhiều lớp với điều kiện là điều kiện hàn giống nhau. Hàn nhiều lớp không chấp nhận cho hàn một lớp.

Đối với tạo lớp bề mặt cứng, hàn một lớp chỉ chấp nhận cho hàn một lớp. Hàn nhiều lớp không chấp nhận cho hàn một lớp. Hàn nhiều lớp với N lớp chấp nhận cho hàn nhiều lớp được thực hiện tới (N+4) lớp.

8.6. Quy định riêng cho các quá trình hàn

8.6.1. Quá trình hàn 111 (Hàn hồ quang tay điện cực nóng chảy (Hàn hồ quang tay với que hàn được bọc thuốc hàn))

Chấp nhận được cho đối với đường kính của que hàn được sử dụng trong phép thử quy trình hàn cộng hoặc trừ một cỡ đường kính của điện cực cho mỗi đường hàn với điều kiện là thỏa mãn các yêu cầu cho nhiệt lượng cấp vào.

8.6.2. Các quá trình hàn 12 (hàn hồ quang dưới lớp thuốc hàn) và 72 (hàn điện xỉ)

Chấp nhận được hạn chế cho hệ thống cấp dây/dải được sử dụng trong các phép thử quy trình hàn (ví dụ, hệ thống cấp một dây/dải hoặc hệ thống cấp nhiều dây/dải).

Chấp nhận được cho đối với thuốc hàn kết hợp với một loại dây/dải hàn được hạn chế cho phân loại phù hợp với ISO 14174.

Đối với quá trình tạo ra lớp bề mặt cứng, chấp nhận được cho đối với một thuốc hàn hợp kim (cấp 3 phù hợp với ISO 14174) được hạn chế cho nhãn hiệu của thuốc hàn và loại dây/dải hàn.

Chấp nhận đã cho được hạn chế cho bất cứ thiết bị nào được bổ sung cho sử dụng thời gian quá trình thử chấp nhận quá trình hàn, ví dụ điều khiển từ trường tác động trên bể hàn hoặc dao động của các điện cực.

Chấp nhận được hạn chế cho đường kính dây hàn hoặc cỡ dải hàn được sử dụng trong phép thử quy trình hàn.

8.6.3. Các quy trình hàn 131 (hàn hồ quang điện cực nóng chảy trong môi trường khí trơ; hàn MIG), 135 (hàn hồ quang điện cực nóng chảy trong môi trường khí hoạt; hàn (MAG), 136 (hàn hồ quang điện cực nóng chảy trong môi trường khí hoạt tính với điện cực lõi thuốc), 137 (Hàn hồ quang điện cực nóng chảy trong môi trường khí trơ với điện cực lõi thuốc) và 141 (hàn hồ quang trong môi trường khí trơ với điện cực vonfram; hàn TIG)

Chấp nhận đã cho đối với khí bảo vệ được hạn chế cho ký hiệu của khí phù hợp vói ISO 14175 được sử dụng trong phép thử quy trình hàn.

Chấp nhận đã cho được hạn chế cho hệ thống cấp dây hàn được sử dụng trong phép thử quy trình hàn (ví dụ, hệ thống cấp một dây hoặc hệ thống cấp nhiều dây hoặc dao động của dây).

8.6.4. Quá trình hàn 15 (hàn hồ quang plasma)

Ngoài các yêu cầu của 8.6.3, áp dụng các yêu cầu bổ sung:

– Chấp nhận đã cho được hạn chế cho dạng kim loại điền đầy được sử dụng trong phép thử quy trình hàn;

– Chấp nhận đã cho được hạn chế cho nhãn hiệu, cỡ hạt và loại bột hàn được sử dụng trong phép thử quy trình hàn;

– Chấp nhận đã cho được hạn chế cho tốc độ cấp bột ± 10 % được sử dụng trong phép thử quy trình hàn;

– Chấp nhận đã cho được hạn chế cho chế độ dịch chuyển hồ quang trong phép thử quy trình hàn;

– Chấp nhận đã cho được hạn chế cho đường kính lỗ mỏ hàn được sử dụng trong phép thử quy trình hàn;

8.6.5. Quá trình hàn 15 (hồ quang plasma dịch chuyển (PTA))

Chỉ dùng cho tạo lớp bề mặt cứng, ngoài các yêu cầu của 8.6.4 phải áp dụng các yêu cầu sau:

– Chiều dày lớn nhất của lớp bề mặt cứng phải là chiều dày được chấp nhận;

– Phạm vi cỡ hạt lớn nhất là cỡ được chấp nhận ± 20 %;

– Chấp nhận được hạn chế cho khí plasma được sử dụng trong phép thử quy trình hàn;

– Chấp nhận được hạn chế cho ký hiệu của khí để cấp bột (súng phun hồ quang plasma) được chấp nhận trong phép thử quy trình hàn;

– Chấp nhận được hạn chế cho loại và cỡ điện cực vonfram được sử dụng trong phép thử quy trình hàn;

– Chấp nhận được hạn chế cho khoảng cách mỏ hàn – chi tiết gia công được chấp nhận ± 10 %.

8.6.6. Quá trình hàn 311 (hàn oxy – axetylen)

Chỉ dùng cho tạo lớp bề mặt cứng, áp dụng các yêu cầu sau:

– Chấp nhận được hạn chế cho khí đốt được sử dụng trong phép thử quy trình hàn;

– Chấp nhận được hạn chế cho áp suất lớn nhất của khí đốt được sử dụng trong phép thử quy trình hàn;

– Chấp nhận được hạn chế cho kiểu ống hơi hàn hoặc cỡ đầu mỏ hàn được sử dụng trong phép thử quy trình hàn.

9. Biên bản chấp nhận quy trình hàn (WPQR)

Biên bản chấp nhận quy trình hàn (WPQR) là một bản báo cáo các kết quả đánh giá mỗi phôi hàn, bao gồm cả các phép thử lại. Biên bản này phải bao gồm các mục có liên quan được liệt kê cho đặc tính kỹ thuật của quy trình hàn (WPS) trong phần có liên quan của bộ TCVN 8986 (ISO 15609) cùng với các nội dung chi tiết của bất cứ đặc điểm nào có thể loại ra được bởi các yêu cầu của Điều 7. Nếu không có các đặc điểm loại ra được hoặc các kết quả thử không được chấp nhận, thì WPQR nêu chi tiết các kết quả thử quy trình hàn phôi hàn sẽ được chấp nhận và người kiểm tra hoặc cơ quan kiểm tra phải ký xác nhận và ghi ngày ký.

Phải sử dụng một mẫu WPQR để ghi các chi tiết về quy trình hàn và các kết quả thử để dễ dàng cho việc trình bày thống nhất và đánh giá các dữ liệu.

Ví dụ về một mẫu WPQR được cho trong Phụ lục A.

 

Phụ lục A

(Tham khảo)

Mẫu biên bản chấp nhận quy trình hàn (WPQR)

Chấp nhận quy trình hàn – Chứng chỉ thử

Quy trình hàn của nhà sản xuất:	Người kiểm tra hoặc cơ quan kiểm tra:
Số tham chiếu:	Số tham chiếu:

Nhà sản xuất:

Địa chỉ:

Quy định/Tiêu chuẩn thử:

Ngày hàn:

Phạm vi chấp nhận

Quá trình hàn:

Kết cấu của lớp phủ:

Vật liệu cơ bản:

Chiều dày vật liệu (mm):

Đường kính ngoài của ống (mm):

Ký hiệu của vật liệu điền đầy:

Khí bảo vệ/thuốc hàn:

Loại dòng điện hàn/khí đốt:

Vị trí hàn:

Nung nóng trước:

Xử lý nhiệt sau hàn và/hoặc hóa già:

Thông tin khác:

Chứng nhận rằng các mối hàn thử nghiệm đã được chuẩn bị, hàn và thử nghiệm thích hợp phù hợp với các yêu cầu của Quy định/tiêu chuẩn thử đã nêu trên.

 

………………… Địa điểm

………………… Ngày cấp

………………… Người hoặc cơ quan kiểm tra Tên, chữ ký và ngày ký

 

Biên bản thử mối hàn

Địa điểm:	Người hoặc cơ quan kiểm tra:
Quy trình hàn của nhà sản xuất:
Số tham chiếu:
Số tham chiếu của WPQR:	Phương pháp chuẩn bị và làm sạch:
Nhà sản xuất:	Đặc tính kỹ thuật của vật liệu cơ bản:
Tên của thợ hàn:	Chiều dày vật liệu (mm):
Quá trình hàn:	Đường kính ngoài của ống (mm):
Kết cấu của lớp phủ	Vị trí hàn:

 

Chi tiết về chuẩn bị mối hàn (bản vẽ phác)1)

Két cấu của lớp phủ	Trình tự hàn

Các chi tiết về hàn

Đường hàn No	Quá trình hàn	Cỡ của vật liệu điền đầy mm	Dòng điện A	Điện áp V	Loại dòng điện/cực tính	Vận tốc cấp dây1) cm/min	Vận tốc hàn 1) cm/min	Nhiệt cấp 1) kJ/mm

 

Ký hiệu và nhãn hiệu của vật liệu điền đầy:		Thông tin khác1):
Làm khô hoặc sấy khô:		Lắc ngang đối vói hàn tay
Khí/Thuốc hàn:	– Bảo vệ:	(chiều rộng lớn nhất của đường hàn):
	– Đệm lót:	Dao động đối với hàn tự động:
Lưu lượng khí:	– Bảo vệ:	Biên độ, tần số, thời gian dừng:
	– Đệm lót:	Các chi tiết về hàn xung:
Kiểu/Cỡ điện cực vonfram:		Khoảng cách giữa ống tiếp xúc (bép hàn)/chi tiết gia công:
Nhiệt độ nung nóng trước:		Các chi tiết khác:
Nhiệt độ giữa các lớp hàn:		Các chi tiết về hàn plasma:
Xử lý nhiệt sau hàn và/hoặc hóa già:
Thời gian, Nhiệt độ, Phương pháp:
Tốc độ nung nóng và làm nguội1)

 

……………..……………..	……………..……………..
Nhà sản xuất Tên, chữ ký và ngày ký	Người hoặc cơ quan kiểm tra Tên, chữ ký và ngày ký

 

Kết quả thử

Quy trình hàn của nhà sản xuất:	Người kiểm tra hoặc cơ quan kiểm tra:
Số tham chiếu:	Số tham chiếu:
Kiểm tra bằng mắt:	Thử bằng chụp ảnh tia bức xạ2)
Thử bằng chất thẩm thấu/Hạt từ 2)	Thử siêu âm (UT)2)
Thử uốn	Đường kính dưỡng uốn

 

Kiểu/No	Góc uốn	Độ giãn dài2)	Kết quả
				Kiểm tra tổ chức thô đại: Kiểm tra tổ chức tế vi2):

 

Thử va đập²⁾                                   Kiểu:                   Cỡ:                   Yêu cầu:

Vị trí/hướng rãnh khía	Nhiệt độ oC	Các giá trị 1    2    3	Giá trị trung bình	Nhận xét

 

Thử độ cứng

Vị trí các phép đo (bản vẽ phác2))

Kiểu/tải trọng

Vật liệu cơ bản:

HAZ:

Lớp phủ:

Các phép thử khác²⁾

Nhận xét:

Các phép thử được thực hiện phù hợp với

Các yêu cầu của:

Số tham chiếu của báo cáo phòng thử nghiệm:

Các kết quả thử đã được      chấp nhận/không được chấp nhận (gạch bỏ các từ không thích hợp)

Các phép thử được thực hiện vói sự có mặt của:

Người hoặc cơ quan kiểm tra Tên, chữ ký và ngày ký

 

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TCVN 8524 (ISO 4063), Hàn và các quá trình liên quan – Danh mục các quá trình và ký hiệu số tương ứng

[2] ISO 9015-2, Destructive tests on weld in metallic materials – Hardness testing – Part 2: Microhardness testing of welded joints (Thử phá hủy mối hàn trên vật liệu kim loại – Thử độ cứng – Phần 2: Thử độ cứng tế vi các mối nối hàn)

[3] TCVN 8985:2011 (ISO 15607:2003), Đặc tính kỹ thuật và sự chấp nhận các quy trình hàn kim loại – Quy tắc chung

---