Mục 4. 1. Quy định chung. Hình Kiểu mối hàn (Chú thích 1) Hình dạng mối hàn (Hình trích) (Chú thích 2) Chiều dày khuyến nghị t, mm Các ứng dụng và lưu ý (xem thêm giới hạn ở Bảng 3.5.1.7) a Mối hàn giáp mép vuông 1 phía sử dụng thanh tựa 1,5 tới 5 — b Mối hàn giáp mép vuông 2 phía 6 tới 10 Hàn từ cả hai phía, khuyến nghị sighting Vs. 6 mm là chiều dày vật liệu lớn nhất cho việc hàn theo vị trí c Mối hàn giáp mép chữ V một phía có thanh tựa 5 tới 12 Hàn trong 1 đường. Cũng thích hợp cho hàn theo vị trí, khi hàn từ cả hai phía d Mối hàn giáp mép chữ V một phía 6 tới 12 Một hoặc nhiều thao tác từ mỗi cạnh. Sự đánh sạch phía sau được đề nghị sau thao tác đầu tiên. e Mối hàn giáp mép chữ U một phía có thanh tựa 6 tới 20 Một hoặc nhiều đường hàn từ một phía, tùy thuộc vào chiều dày. Cũng thích hợp cho hàn theo vị trí. f Mối hàn giáp mép 2 phía, chữ V 2 phía 12 tới 25 Khe hở đến 1,5 mm. Một hoặc nhiều đường hàn từ mỗi cạnh. Nên đục tẩy sau đường hàn đầu tiên. g Mối hàn giáp mép 2 phía, chữ U 2 phía 12 tới 25 — Chú thích: Việc sử dụng góc mở nhỏ nhất nên đi cùng với bán kính hoặc khe hở lớn nhất và ngược lại bán kính hoặc khe hở nhỏ nhất nên đi cùng với góc mở lớn nhất.
4.1.1. Hàn giáp mép giữa các tấm có độ dày không bằng nhau Khi 2 tấm được hàn giáp mép có chênh lệch về độ dày quá 25%, hoặc quá 3 mm, thì tấm dày hơn phải được vát nghiêng tại mép tiếp giáp ở mặt trong hoặc mặt ngoài, hoặc cả hai, được mô tả trong Hình 13. Trong tất cả các trường hợp như vậy, cạnh của tấm dày hơn sẽ được vát nghiêng thành một đoạn chuyển tiếp trên khoảng cách ít nhất là 3 lần độ chênh lệch giữa hai mặt phẳng tiếp giáp sao cho các mép liền kề có chiều dày xấp xỉ như nhau. Độ dài phần chuyển tiếp có thể bao gồm cả chiều rộng mối hàn. Đối với các tấm hàn 2 phía và vát mép chữ V hai phía (chữ X), độ chênh lệch giữa bề mặt của cả 2 tấm có thể không lớn hơn 3mm trên mỗi phía, tấm dày hơn cũng được vát nghiêng theo yêu cầu. Khi mối hàn được yêu cầu kiểm tra X quang, độ dày tối đa ở phần mối hàn phải tuân theo quy định TCVN 6008: 2010 . Chú thích: 4.1.2. Yêu cầu chung độ bền của những mối hàn vảy cứng Người thiết kế có trách nhiệm dựa vào các thử nghiệm thích hợp và kinh nghiệm thực tế để xác định rằng kim loại điền đầy cụ thể để hàn vảy cứng được lựa chọn có thể tạo ra mối hàn có độ bền thỏa đáng trong khoảng nhiệt độ vận hành. Độ bền của mối hàn vảy cứng phải không nhỏ hơn độ bền của vật liệu cơ bản, hoặc vật liệu yếu hơn trong 2 vật liệu cơ bản trong trường hợp hàn hai vật liệu khác nhau, trong toàn bộ dải nhiệt độ làm việc. Hệ số bền của mối hàn vảy cứng được sử dụng trong thiết kế các bình chịu áp lực và các bộ phận của nó là 1.0 đối với các mối hàn mà ở đó việc kiểm tra bằng mắt có thể thấy được kim loại điền đầy ngấu vào mối nối (xem Hình 14 (a)). Hệ số bền của mối hàn vảy cứng được sử dụng trong thiết kế các bình chịu áp lực và các bộ phận của nó là 0,5 đối với các mối hàn mà ở đó việc kiểm tra bằng mắt không thấy được kim loại điền đầy ngấu vào mối nối (xem Hình 14 (b)). Hình 14. Ví dụ về đắp kim loại điền đầy Những mối hàn vảy cứng sẽ không được sử dụng trong các trường hợp sau: 4.1.3. Những kiểu mối nối được phép Một số kiểu được phép của mối hàn vảy cứng thể hiện trên Hình 15. Đối với mọi kiểu nối, độ bền của phần được hàn phải vượt quá độ bền của phần vật liệu cơ bản trong mẫu thử kéo đánh giá được đưa ra trong AS 3992. Các mối chồng mép phải có phần chồng là 5 lần chiều dày của tấm mỏng hơn đối với những mối nối dọc và không nhỏ hơn ba lần chiều dày của tấm mỏng hơn đối với mối nối theo chu vi để có được độ bền cao hơn trong mối hàn vảy cứng so với trong vật liệu cơ bản. Chú thích: Những kiểu hình học khác về căn bản cho kết quả tương đương có thể chấp nhận được. Hình 15. Một vài kiểu mối hàn vảy cứng được chấp nhận 4.1.4. Khe hở mối hàn Khe hở mối hàn phải được giữ đủ nhỏ sao cho kim loại điền đầy được phân bố bởi tác dụng mao dẫn và phải nằm trong dung sai được chỉ định trong thiết kế mối hàn và quy trình hàn được xác nhận (xem Bảng 15). Bảng 15. Khe hở được khuyến nghị tại nhiệt độ hàn vảy Phân loại kim loại điền đầy hàn vảy (ANSI/AWS A5.8) Khe hở, mm Nhóm B-A1-Si Nhóm B-Cu-P Nhóm B-Ag Nhóm B-Cu-Zn Nhóm B-Cu 0,15 đến 0,25 cho chồng mép ≤ 6mm 0,25 đến 0,64 cho chồng mép ≥ 6mm 0,03 đến 0,13 0,05 đến 0,13 0,05 đến 0,13 0,0 đến 0,05 4.1.5. Mối hàn vảy mềm (hàn thiếc) Các mối hàn vảy mềm cho phép đối với các bình nhỏ hoặc các bộ phận với điều kiện phải tuân thủ các điều sau đây: 4.1.6. Yêu cầu đối với hàn giáp mép Chiều dày chân (ngoại trừ phần nhô lên hay phần dư kim loại hàn bên trên bề mặt vật liệu cơ bản) của các mối hàn dọc và mối hàn theo chu vi trên thân, đáy hoặc các bộ phận nhánh, phải ít nhất bằng chiều dày của phần mỏng hơn được nối. 4.1.7. Yêu cầu đối với hàn góc Không cho phép hàn góc theo chu vi, ngoại trừ như mô tả trong Hình 16(A) và Bảng 3.5.1.7 khi các kích thước phải tăng độ bền cần thiết đối với hệ số bền mối hàn thích hợp. Chú thích: L1 Chiều cao hữu hiệu của chân trên mặt đứng; L2 Chiều cao hữu hiệu của chân trên mặt ngang; T Chiều dày thiết kế của góc mối hàn (0,71 L1 đối với mối hàn cân); Khe hở = 1,5 mm hoặc L1/8, lấy giá trị nhỏ hơn. Phần lồi: Tối thiểu = 0; Tối đa = 1,5mm + L1/8, hoặc 4mm, lấy giá trị nhỏ hơn. Hình 16. Hình dạng mối hàn góc và các kích thước Bảng 16. Hệ số bền mối hàn Kiểu mối hàn Vị trí mối nối được phép Giới hạn mối nối (Chú thích 3 và 6) Kiểm tra bằng tia X hoặc siêu âm (Chú thích 1) Hệ số bền mối hàn lớn nhất đối với bình (Chú thích 4) Loại 1 Loại 2A Loại 2B Loại 3 Mối hàn giáp mép 2 phía, hoặc mối hàn giáp mép khác có chất lượng tương đương (không bao gồm các mối hàn có sử dụng tấm lót được giữ lại khi hoạt động) A, B, C, D Không có Toàn bộ Điểm Không 1,0 — — — 0,85 — — — 0,80 — — 0,70 Mối hàn giáp mép 1 phía với miếng lót được giữ lại khi hoạt động) A,B,C,D Mối hàn theo chu vi - không có giới hạn, ngoại trừ t ≤ 16 mm đối với mối hàn với gờ nổi Mối hàn dọc - giới hạn tới t ≤ 16 mm Toàn bộ Điểm Không 0,90 — — — 0,80 — — — 0,75 — — 0,65 Mối hàn giáp mép 1 phía không sử dụng miếng lót B,C Chỉ cho mối hàn theo chu vi trong bình loại 2 và 3 với t ≤16 mm và đường kính trong tối đa 610 mm Không — 0,70 0,65 0,6 Mối chồng mép được hàn góc kín 2 phía A,B,C Chỉ cho mối hàn theo chu vi trong bình loại 3. Các mối hàn dọc trong bình loại 3 chỉ với t ≤ 10 mm Không — — — 0,55 Mối chồng mép được hàn góc kín 1 phía với hàn hàn nút theo B Chi cho mối hàn theo chu vi trong bình loại 3 để nối đáy chỏm với thân có đường kính trong tối đa 610 mm (Chú thích 2) Không — — — 0,50 Mối chồng mép được hàn góc kín một phía không có hàn nút B Chi cho mối hàn theo chu vi trong bình loại 3 để nối (a) đáy lồi về phía áp lực, với thân bằng mối hàn góc phía bên trong của thân có t ≤16mm (b) đáy lõm về phía áp lực, với thân có chiều dày t ≤8mm, đường kính trong tối đa 610mm bằng mối hàn góc trên vai của đáy Không — — — 0,45 Mối hàn trong ống và ống dẫn A,B Đối với các mối hàn dọc trong các ống thép hợp kim cao, hệ số bền mối hàn đã được bao gồm trong độ bền thiết kế liệt kê trong Bảng 3.3.1(B). Đối với các ống thép cácbon, cácbon - mangan và hợp kim, phải sử dụng hệ số bền mối hàn đối với mối hàn dọc như chỉ ra trong AS 4041. Chú thích: 1 Việc kiểm tra được liệt kê là cho kiểu mối hàn A và B. Xem TCVN 6008: 2010 về việc kiểm tra của tất cả các kiểu mối hàn. 2 Cho các trường hợp ngoại lệ của một vài loại bình hai vỏ. 3 Cho các yêu cầu cụ thể về vật liệu. 4 Các hệ số này áp dụng cho kiểu hàn dọc và hàn theo chu vi. 5 Hệ số bền mối hàn bằng 1,0 được áp dụng khi thiết kế: 4.1.8. Yêu cầu đối với hàn chốt Hàn chốt không được sử dụng để kết nối các bộ phận chịu áp lực. Các kiểu mối hàn phải phù hợp để có thể chuyển mọi tải trọng giữa những phần được nối. Chuẩn bị mép mối hàn phải đảm bảo hàn tốt, ngấu và thấu hoàn toàn phù hợp với các quy trình hàn cụ thể.
a) Các bình chứa chất gây chết người và các chất nguy hiểm; a) Môi chất chứa không gây chết người. a) Những sản phẩm không hàn, như các ống không hàn và các sản phẩm rèn;
b) Các bình được đốt nóng trực tiếp; b) Bình không được đốt nóng trực tiếp. b) Mối hàn giáp mép kiểu dọc và theo chu vi, và hàn góc để gắn các đáy, chỉ đối với các bình chân không. 6 t là chiều dày định mức của thân. Tải trọng cho phép trên các mối hàn góc khác phải căn cứ vào tiết diện chân thiết kế nhỏ nhất của mối hàn khi sử dụng một độ bền thiết kế không lớn hơn 50% của độ bền thiết kế f, cho vật liệu yếu hơn trong mối nối. Tiết diện chân mối hàn thiết kế tối thiểu phải được lấy theo chiều dày thiết kế chân mối hàn cho phép giảm bớt chiều dày chân do khe hở, nhân với chiều dài hữu hiệu của mối hàn bằng chiều dài đo được tại đường tâm của chân. Không có mối hàn góc nào được phép có chiều dài mối hàn hữu hiệu nhỏ hơn 50 mm hay 6 lần chiều dài của chân, tùy theo giá trị nào nhỏ hơn. Hình dạng của mối hàn góc phải phù hợp với Hình 16. Các tấm mỏng của các mối hàn góc chồng mép phải được chồng nhau ít nhất 4 lần bề dày của tấm mỏng hơn, ngoại trừ các đáy cong hàn chồng mép.
c) Mối nối tại các nhiệt độ thiết kế trên 95oC, ngoại trừ kim loại điền đầy để hàn vảy loại B-CuP được sử dụng ở nhiệt độ tối đa 105oC và B-Ag, B-CuZn, B-Cu và B-Al-Si được sử dụng ở nhiệt độ tối đa 205oC, với điều kiện thử kéo mối hàn thấy độ bền kéo và độ bền chảy không nhỏ độ bền kéo và bền chảy nhỏ nhất của kim loại yếu hơn trong các kim loại cơ bản tại nhiệt độ thiết kế. Nếu thiết kế dựa vào tính chất chịu dão, thì độ bền dão của mối hàn phải được kiểm chứng tương tự. c) Nhiệt độ thiết kế không quá 50oC.
d) Các mối hàn cho thấy phù hợp với các ứng dụng cụ thể.
1. Với thép austenit, (j) và (n) được khuyến nghị sử dụng.
2. Việc sử dụng góc mở nhỏ nhất nên đi cùng với khe hở lớn nhất cực và ngược lại khe hở nhỏ nhất nên đi cùng với góc mở lớn nhất.
3. Độ lệch tâm ≤1/2 (tdày - tmỏng hơn). Hình 13. Mối hàn giáp mép giữa các tấm có chiều dày không bằng nhau
a) Liên kết bản nối
b) Liên kết cạnh
c) Liên kết chữ T
d) Liên kết chồng
e) Liên kết vát mép loe
f) Vát mép chữ J kép
g) Vát mép chữ J đơn
h) Vát mép chữ K
i) Vát mép chữ U
j) Vát mép chữ U kép
k) Vát mép chữ V đơn
l) Vát mép chữ V kép
m) Vát mép chữ Y đơn
n) Vát mép chữ Y kép
o) Vát mép vuông