Mối hàn là điểm liên kết quan trọng nhất trong kết cấu thép, đồng thời cũng là nơi tập trung nhiều khuyết tật nhất nếu thi công không đúng kỹ thuật. Một đường hàn kém chất lượng có thể trở thành điểm khởi đầu của vết nứt lan rộng, dẫn đến sự cố nghiêm trọng. Vì vậy, nhận diện sớm các lỗi hàn phổ biến và hiểu rõ nguyên nhân là kỹ năng bắt buộc đối với người thợ và kỹ sư giám sát.
Nứt mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt
Nứt là khuyết tật nguy hiểm nhất vì có thể phát triển âm thầm dưới tải trọng. Nứt nóng xuất hiện ngay khi kim loại đang đông đặc, thường do thành phần lưu huỳnh cao hoặc tốc độ nguội quá nhanh. Nứt nguội xảy ra sau khi mối hàn đã nguội, liên quan đến hydro hòa tan và ứng suất dư. Để phòng tránh, cần dùng que hàn khô, bảo quản đúng cách, gia nhiệt trước với thép dày và kiểm soát tốc độ nguội hợp lý.
Rỗ khí và ngậm xỉ
Rỗ khí là các bọt khí bị giữ lại trong kim loại mối hàn, thường do bề mặt bẩn, ẩm ướt hoặc khí bảo vệ không đủ. Ngậm xỉ là hiện tượng xỉ hàn không nổi kịp lên bề mặt mà bị giữ lại bên trong, làm giảm tiết diện chịu lực thực tế. Cả hai khuyết tật này đều làm suy yếu mối hàn và có thể tránh được bằng cách làm sạch kỹ mép hàn, gõ xỉ giữa các lớp và duy trì góc nghiêng que phù hợp.
- Luôn vệ sinh sạch dầu mỡ, gỉ sét và độ ẩm trước khi hàn.
- Bảo quản que hàn trong tủ sấy để hạn chế hấp thụ ẩm.
- Gõ sạch xỉ và kiểm tra từng lớp trước khi hàn lớp tiếp theo.
Không ngấu và không thấu chân
Mối hàn không ngấu xảy ra khi kim loại nóng chảy không liên kết hoàn toàn với kim loại cơ bản hoặc giữa các đường hàn với nhau. Không thấu chân là tình trạng phần gốc mối hàn không được điền đầy. Đây là những lỗi nguy hiểm vì bề mặt nhìn vẫn đẹp nhưng bên trong tồn tại khe hở. Nguyên nhân thường do dòng hàn quá thấp, tốc độ di chuyển nhanh, góc vát mép không đủ hoặc khe hở lắp ghép sai. Giải pháp là điều chỉnh thông số hàn đúng quy trình và chuẩn bị mép hàn theo bản vẽ.
Biến dạng do nhiệt
Nhiệt lượng lớn khi hàn làm thép giãn nở rồi co lại không đều, gây cong vênh, xoắn hoặc co rút cấu kiện. Với những kết cấu dài hoặc tấm mỏng, biến dạng có thể vượt dung sai cho phép và gây khó khăn khi lắp dựng. Để kiểm soát, thợ cần hàn đối xứng, chia nhỏ đường hàn, sử dụng đồ gá định vị và tuân thủ trình tự hàn hợp lý nhằm phân tán ứng suất nhiệt.
Cháy cạnh và mối hàn lồi lõm bất thường
Cháy cạnh là rãnh lõm dọc theo chân mối hàn, làm giảm tiết diện và tạo điểm tập trung ứng suất. Hiện tượng này thường do dòng hàn quá cao hoặc góc que sai. Mối hàn lồi quá mức tuy không nguy hiểm bằng nhưng lãng phí vật liệu và tạo điểm chuyển tiếp ứng suất đột ngột. Việc luyện tập tay nghề, chọn đúng đường kính que và kiểm soát tốc độ giúp tạo đường hàn đều, mượt và đúng kích thước.
Vai trò của kiểm tra và quy trình hàn
Phòng tránh lỗi hàn không chỉ phụ thuộc tay nghề mà còn cần một hệ thống quản lý chất lượng bài bản. Mỗi mối hàn quan trọng nên có quy trình hàn được phê duyệt, thợ hàn được chứng nhận và kế hoạch kiểm tra rõ ràng. Kiểm tra ngoại quan phát hiện lỗi bề mặt, trong khi siêu âm và chụp phim phát hiện khuyết tật ẩn bên trong.
Khi kết hợp tay nghề tốt, vật tư đạt chuẩn và quy trình kiểm soát chặt chẽ, chất lượng mối hàn sẽ ổn định và đáng tin cậy. Đầu tư vào khâu này ngay từ đầu luôn rẻ hơn nhiều so với chi phí sửa chữa, gia cố hay khắc phục sự cố về sau, đặc biệt với các công trình mang tính an toàn cao.