Tiêu chuẩn xây dựng Cốt thép trong bê tông - Hàn hồ quang

TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG
TCXD 227 : 1999
CỐT THÉP TRONG BÊTÔNG - HÀN HỒ QUANG
Metal are welding of steel for concrete reinforcement
1. Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật hàn hồ quang đối với vật liệu thép cốt bêtông, các phương pháp kiểm tra quy trình hàn và tay nghề thợ hàn, áp dụng cho các liên kết hàn hồ quang thép để làm cốt trong kết cấu bêtông cốt thép.
Tiêu chuẩn áp dụng cho hàn thép cốt bêtông theo các tiêu chuẩn TCVN 1651 : 1985, TCVN 3101 : 1979. Tiêu chuẩn cũng áp dụng cho hàn liên kết thép cốt với chi tiết thép xây dựng khác.
Ngoài các yêu cầu được quy định ở trên, các yêu cầu chi tiết nêu trong điều 3 cũng phải được ghi trong hồ sơ.
Các quy trình hàn trong tiêu chuẩn này bao gồm : hàn hồ quang tay ; hàn trong môi trường khí bảo vệ ; hàn không có khí bảo vệ bằng dây có lõi thuốc.
Chú thích: Các tiêu chuẩn trích dẫn được liệt kê ở trang 30.
2. Thuật ngữ
2.1. Thép cốt
Sản phẩm thép có dạng tròn nhẵn hoặc có gai, kể cả thép thanh hoặc thép sợi.
2.2. Thép cốt cán nóng
Thép cốt theo tiêu chuẩn TCVN 1651 : 1985.
2.3. Thép sợi gia công nguội
Thép sợi theo tiêu chuẩn TCVN 3101 : 1979.
2.4. Thép cốt có gai hoặc thép sợi có gai
Thép cốt hoặc thép sợi có gai bề mặt nhằm làm tăng độ bám dính trong bêtông. Góc độ của gai được quy định trong các tiêu chuẩn TCVN 1651: 1985, TCVN 3101 : 1979.
2.5. Đường kính danh nghĩa (d)
Đường kính tương ứng với diện tích tiết diện tính toán của thép cốt.
2.6. Giới hạn chảy
Ứng suất đo được trong thí nghiệm kéo khi độ dãn dài đạt giá trị quy định
2.7. Mối hàn kết cấu
Mối hàn được thiết kế để chịu lực trong quá trình làm việc.
2.8. Mối hàn dính
Mối hàn được sử dụng để định vị các thép cốt với nhau.
2.9. Mối hàn góc vát
Mối hàn giữa mặt cong của thép cốt với mặt phẳng của thép hình (hình 1a và 1b).
2.10. Mối hàn góc chữ V
Mối hàn giữa các mặt cong của hai thép cốt ghép song song liền kề nhau (hình 1c và 1d).
Hình 1 : Các mối hàn góc vát và hàn góc chữ V
a) Mối hàn góc vát, hàn một phía ;
b) Mối hàn góc vát, hàn hai phía ;
c) Mỗi hàn góc chữ V, hàn một phía ;
d) Mối hàn góc chữ V, hàn hai phía.
2.11. Liên kết hàn đối đầu
Mối hàn giữa hai thép cốt có trục trên cùng một đường thẳng, vùng nối của chúng được hàn hoàn toàn (hình 2).
No
Chi tiết
Phạm vi kích thước
Phạm vi áp dụng
1
2
3
4
1
Tất cả các cỡ đường kính
Khi hàn được gốc mối hàn ở mặt sau
Khe hở 1,5mm ¸ 3,5mm
2
Tất cả các cỡ đường kính
Khi không hàn được gốc mối hàn ở mặt sau
Gá tạm máng dỡ bằng đồng. Khe hở 3mm
3*
Tất cả các cỡ đường kính
Khi không hàn được gốc mối hàn ở mặt sau
Gá máng đỡ bằng thép Khe hở 3mm
4
25 - 50mm
Thường áp dụng khi thép cốt có thể xoay được để hàn ở vị trí nằm
Khe hở 2,5 - 3,5mm
5
5 - 50mm
Cách chắc chắn hơn dùng thông thường
Khe hở 10 - 25mm. Máng bằng đồng, có khe hở 6mm
6
Vát mép 60o chữ V. Khe hở 3mm
25 - 50mm
Hàn ở vị trí ngang và đứng. Ít sử dụng
7
Khe hở 3mm
25mm và nhỏ hơn
Hàn đứng. Thường áp dụng cho cỡ đường kính nhỏ
8
Khe hở 3mm
25 - 40mm
Hàn đứng. Thường áp dụng cho cỡ đường kính trung bình
9
Khe hở 3mm
25 - 50mm
Hàn đứng. Thường áp dụng cho cỡ đường kính lớn
*) Máng đỡ bằng thép được cố định trong liên kết và không tham gia chịu Iực
Hình 2 : Liên kết hàn đối đầu
2.12. Liên kết hàn ốp táp
Mối nối giữa hai thép cốt có các trục thẳng hàng. Các thép cốt được nối bằng các đường hàn góc thông qua chi tiết ốp chung, vùng tiếp giáp của chúng không hàn (hình 3).
2.13. Chi tiết ốp
Chi tiết dạng thép tấm, thép góc, thép hình, thép ống hoặc thép cốt được sử dụng để liên kết hai thép cốt với nhau. Hai thép cốt được hàn riêng biệt vào chi tiết ốp thay cho việc hàn chúng với nhau (hình 3).
Hình 3 : Liên kết hàn ốp táp
a) Liên kết hàn có sử dụng ốp táp bằng thép tấm, khoảng hở giữa hai thép cốt đến 20mm;
b) Liên kết hàn có sử dụng ốp táp bằng thép góc; c) Liên kết hàn có sử dụng ốp táp bằng thép cốt.
2.14. Liên kết hàn ghép chồng
Mối hàn nối hai thép cốt ghép chồng lên nhau (hình 4 và 5).
2.15. Liên kết hàn chữ thập
Liên kết bằng mối hàn góc giữa hai thép cốt có các trục vuông góc với nhau (hình 6).
3. Thông tin, yêu cầu cần được thỏa thuận và lập hồ sơ
3.1. Thông tin do bên đặt hàng cung cấp phải được ghi đầy đủ hồ sơ, gồm :
a) Đặc tính kỹ thuật của kim loại cơ bản, các yêu cầu về kim loại mối hàn, các thông số của liên kết hàn và những thông tin cụ thể về vật liệu đệm lót (nếu có);
b) Yêu cầu bằng văn bản về công nghệ hàn nếu có (điều 11.9) ;
c) Yầu cầu thử nghiệm quy trình hàn nếu có (điều 5 và 12);
d) Các yêu cầu đảm bảo chất lượng
3.2. Các thông tin các bên kí hợp đồng cung cấp phải được ghi đầy đủ trong hồ sơ, gồm:
Hình 4 : Liên kết hàn ghép chồng
a) Liên kết hàn ghép chồng (thép cốt này ghép trên thép cốt kia); b) Liên kết hàn ghép chồng (cả hai thép cốt ghép nằm ngang); c) Liên kết hàn ghép chồng (cả hai thép cốt ghép đứng).
a) Đặc tính kỹ thuật của kim loại cơ bản, kim loại hàn, mối hàn và vật liệu hàn;
b) Vị trí, kích thước và các chi tiết của liên kết hàn (hình dạng mối hàn, khoảng cách hàn cách quãng trong toàn bộ đường hàn).
Chú thích: Các kí hiệu hình dạng mối hàn phải được tuân theo tiêu chuẩn TCVN 1691 : 1975.
3.3. Các yêu cầu cần được thỏa thuận giữa các bên kí kết hợp đồng đã được chỉ rõ ở các điều quy định nêu trên phải được ghi đầy đủ trong hồ sơ, gồm :
Hình 5: Các điểm bắt đầu và kết thúc hàn của liên kết ghép chồng
Hình 6 : Liên kết hàn chữ thập
a) Phương pháp, khối lượng kiểm tra và thử nghiệm cùng với các yêu cầu chất lượng khi chưa có quy định trong tiêu chuẩn (điều 7);
b) Phê chuẩn và thử nghiệm quy trình hàn do phòng thí nghiệm hoặc chuyên gia đảm nhận (điều 5);
c) Phê chuẩn và thử nghiệm thợ hàn do chuyên gia đảm nhận (điều 6);
d) Chọn vật liệu hàn (điều 9.1 và 9.2);
e) Các yêu cầu áp dụng gia nhiệt hàn nếu có (điều 11.2);
f) Thử nghiệm mẫu kim tương để phân cấp khuyết tật (điều 12.3.6).
4. Vật liệu
4.1. Vật liệu thép cốt phải đảm bảo thành phần hóa học và cơ tính theo các tiêu chuẩn TCVN 1651 : 1985, TCVN 3101 : 1979.
4.2. Vật liệu đệm lót bằng thép khí nóng chảy (trong quá trình hàn) phải đảm bảo hàm lượng cácbon tương đương và hàm lượng phốt pho, lưu huỳnh không lớn hơn các trị số quy định cho vật liệu kim loại cơ bản.
5. Phê chuẩn và thử nghiệm quy trình hàn
Khi bên đặt hàng có yêu cầu, bên nhận thầu phải tiến hành thử nghiệm quy trình theo phương pháp hàn sử dụng (điều 12).
6. Phê chuẩn và thử nghiệm thợ hàn
Bên nhận thầu phải đảm bảo với bên đặt hàng về việc kiểm tra thợ hàn của mình (điều 13).
7. Kiểm tra và thử nghiệm
7.1. Quy định chung
Phương pháp, khối lượng kiểm tra và thử nghiệm phải tuân thủ các quy định trong tiêu chuẩn hiện hành.
Trường hợp không có quy định trong tiêu chuẩn thì hai bên đối tác phải thỏa thuận cụ thể về phương pháp, khối lượng kiểm tra và thử nghiệm (điều 3.3.).
Chú thích:
1) Các phương pháp kiểm tra có thể là bằng quan sát, thẩm thấu, bật từ hoặc phóng xạ ;
2) Vì vết nứt có thể phát triển từ những điểm rạn nhỏ sau khi hàn, cho nên việc kiểm tra chỉ thực hiện sau khi hàn 48 giờ.
7.2. Chất lượng hàn
Chất lượng hàn được kiểm tra bằng phương pháp quan sát và đánh giá theo quy định trong bảng 7 và nếu có yêu cầu thì kiểm tra bằng phương pháp không phá hủy và đánh giá theo quy định trong bảng 8.
8. Thiết bị hàn hồ quang
8.1. Thiết bị hàn
Máy hàn, dụng cụ và dây cáp hàn phải phù hợp tiêu chuẩn. Công suất của máy hàn phải đáp ứng với chế độ công nghệ hàn. Máy hàn phải được tiếp đất chắc chắn và có cầu chì bảo vệ thích hợp.
8.2. Dụng cụ đo
Các dụng cụ đo cường độ dòng diện hàn có thể dùng nhiều loại, hoặc có ở máy hàn, hoặc sử dụng ampe kế.
Trong trường hợp hàn bán tự động, phải dùng các đồng hồ đo điện áp hồ quang hàn, cường độ dòng điện hàn và tốc độ xuống dây.
Khi có yêu cầu sấy khô, phải có phương tiện đo nhiệt độ lò.
9. Vật liệu hàn
9.1. Hàn hồ quang tay
Que hàn phải phù hợp với tiêu chuẩn, liên kết hàn, tư thế hàn và điều kiện làm việc của mối hàn (điều 3.2a).
9.2. Hàn trong môi trường có khí bảo vệ
9.2.1. Dây hàn
Dây hàn phải phù hợp với tiêu chuẩn, liên kết hàn, tư thế hàn và điều kiện làm việc của mối hàn (điều 3.2a)
9.2.2. Khí bảo vệ hàn
Khí hoặc hỗn hợp khí để bảo vệ hàn phải đảm bảo các yêu cầu chất lượng sau :
a) Khí cacbonic công nghiệp;
b) Hỗn hợp khí cacbonic với argon phải có chứng chỉ chất lượng hoặc phải qua thử nghiệm.
9.3. Hàn không có khí bảo vệ
Điện cực hàn trong phương pháp hàn bán tự động không có khí bảo vệ thường là dạng ống thép có lõi thuốc và phải phù hợp với tiêu chuẩn, liên kết hàn, tư thế hàn và điều kiện làm việc của mối hàn (điều 3.2a).
9.4. Bảo quản và sử dụng
9.4.1. Quy định chung
Vật liệu hàn phải được bảo quản cẩn thận và phải tuân thủ chỉ dẫn của nơi sản xuất.
Không được sử dụng các loại vật liệu hàn hư hỏng hoặc kém chất lượng.
Chú thích : Các loại vật liệu hàn hư hỏng hoặc kém chất lượng thể hiện ở các dạng như nứt hoặc bong lớp thuốc bọc que hàn, dây hàn bị gỉ, bẩn hoặc bong mất lớp mạ đồng.
9.4.2. Bảo quản que hàn
Que hàn phải được bảo quản theo đúng chỉ dẫn của nơi sản xuất và đảm bảo khô ráo
Que hàn phải được bảo quản sao cho khi hàn, hàm lượng hyđrô khuếch tán lớn nhất trong kim loại hàn không lớn hơn 15 mL/100g. Nếu que hàn được yêu cầu bảo quản đặc biệt hoặc xử lý nhiệt trong quá trình bảo quản thì phải theo chỉ dẫn của bên sản xuất.
Trước khi bao gói, que hàn phải được sấy khô. Sau khi bao gói, que hàn phải chống được sự hút ẩm.
Chú thích: Theo quy định, thợ hàn phải có bao hoặc thùng có nắp kín để đựng que hàn.
10. Các liên kết hàn
10.1. Quy định chung
Trong tiêu chuẩn này, quy định các liên kết hàn:
a) Các liên kết hàn thép cốt với nhau, gồm : đối đầu, ốp táp, gối chồng hoặc chữ thập;
b) Các liên kết hàn thép cốt với thép tấm, gồm : liên kết hàn đối đầu, liên kết hàn góc.
10.2. Liên kết hàn đối đầu phải được hàn thấu hoàn toàn bề mặt tiếp giáp. Vật liệu hàn phải chọn sao cho độ bền kéo của mối hàn không thấp hơn độ bền kéo của thép cốt.
Chú thích: Đầu nối của liên kết hàn được gia công như hình 2.
10.3. Liên kết hàn ốp táp
Chi tiết ốp có thể bằng thép tấm, thép cốt, thép góc, thép ống hoặc bằng thép có hình dạng khác tùy theo yêu cầu của bên đặt hàng.
Thép cốt có thể được liên kết với thép tấm hoặc thép góc bằng các đường hàn góc. Nếu chi tiết ốp bằng thép cốt, liên kết được thực hiện bằng các đường hàn góc vát và hàn chữ V (hình 3).
Chú thích : Các đường hàn góc vát và hàn chữ V có thể là một mặt hoặc hai mặt. Liên kết thép cốt có chiều dài hạn chế có thể thực hiện hàn ốp táp bằng một hoặc hai thép cốt.
10.4, Liên kết ghép chồng được thực hiện bằng các đường hàn gốc chữ V (hình 4).
Chú thích:
1) Ưu tiên sử dụng liên kết ghép chồng bằng hàn cả hai mặt nhằm hạn chế tới đoạn thanh gối lên nhau;
2) Trong trường hợp hàn ghép chồng, theo chỉ dẫn các điểm đầu và cuối của đường hàn phải được bắt đầu và kết thúc trên bề mặt của một trong hai thép cốt, tức là cách xa khe hở giữa hai thép cốt (xem hình 5).
10.5. Liên kết chữ thập được thực hiện bằng đường hàn chữ V, hàn liên tục hoặc không liên tục (hình 6).
Thử nghiệm trình tự được thực hiện nhằm xác định chiều dài và kích thước mối hàn đảm bảo độ bền theo yêu cầu.
10.6. Hàn đính thép cốt (hàn định vị)
Hàn định vị trước khi đổ bêtông không mang tính chịu lực và theo chỉ dẫn nêu ở phụ lục A.
10.7. Chuẩn bị hàn
Bề mặt thép để hàn phải đảm bảo không gây ra các hiện tượng làm ảnh hưởng đến chất lượng hàn:
a) Không có rạn nứt, vết lõm hoặc các khuyết tật khác ;
b) Không có các vết khía sâu, gỉ bẩn, dầu mỡ và các tạp chất khác.
Các đầu của thép cốt khi hàn đối đầu phải được làm sạch bằng các biện pháp cơ khí (hình 2) thí dụ bằng cưa hoặc mài dũa.
10.8. Lắp ghép hàn
Thép cốt trước khi hàn phải được lắp ghép tổ hợp đúng, chỗ liên kết hàn phải được làm sạch. Độ lệch trục cho phép của liên kết hàn đối đầu không lớn hơn 10% d hoặc không lớn hơn 3mm (chọn trị số nhỏ hơn trong hai trị số nêu trên).
Các thép cốt khi liên kết hàn ghép chồng phải lắp tiếp giáp khít với nhau. Thép cốt nếu hàn có yêu cầu gia nhiệt trước thì phải thực hiện việc gia nhiệt theo bảng 1 và bảng 2 trước khi hàn dính.
Mối hàn dính của liên kết hàn ghép chồng phải được làm sạch xỉ trước khi hàn chịu lực. Đối với liên kết hàn đối đầu được hàn hai mặt, phải mài dũa hoặc đục chân của mối hàn mặt thứ nhất để làm sạch kim loại ở mặt thứ hai
Bảng 1. Trị số gia nhiệt tối thiểu dùng cho các liên kết hàn đối đầu và chữ thập: lượng hyđrô thấp *
Đường kính danh định của thép cốt, mm
Trị số gia nhiệt tối thiểu
25
lớn hơn 25 đến 40
trên 40
Các bon tương đương (Cc), %.
oC
0,42 và nhỏ hơn
0
0
50
Lớn hơn 0,42 đến 0,51
50
75
100
*) Lượng hyđrô tồn đọng trong kim loại hàn không vượt quá 15 mL/100 gam
Bảng 2. Trị số gia nhiệt tối thiểu dùng cho các liên kết hàn đối đầu và chữ thập : lượng hyđrô cao
Đường kính danh định của thép cốt, mm
Trị số gia nhiệt tối thiểu
25
lớn hơn 25 đến 40
trên 40
Các bon tương đương (Cc), %.
oC
0,42 và nhỏ hơn
50
75
100
Lớn hơn 0,42 đến 0,51
100
Sử dụng que hàn có lượng hyđrô thấp
10.9. Thiết kế mối hàn
10.9.1. Độ bền kim loại mối hàn
Que hàn phải đảm bảo có giới hạn chảy tương đương với cường độ đặc trưng của thép hàn. Trong trường hợp chịu cắt, giới hạn chảy khi chịu cắt được lấy như sau :
a) 115 N/mm2 cho kim loại hàn có giới hạn chảy nhỏ hơn 410 N/mm2 ;
b) 160 N/mm2 cho kim loại hàn có giới hạn chảy không nhỏ hơn 410 N/mm2.
10.9.2. Thiết kế liên kết và độ bền
Liên kết đối đầu phải được hàn thấu hoàn toàn.
Chú thích 1 : Độ bền của mối hàn không được nhỏ hơn độ bền của thép cốt.
Liên kết ốp táp và ghép chồng phải thực hiện bằng các đường hàn góc vát hoặc đường hàn góc chữ V.
Khả năng chịu lực của liên kết hàn được tính theo công thức sau :
F = rw.T.Lw
Trong đó:
F - khả năng chịu lực của liên kết hàn (N) ;
rw - cường độ tính toán khi cắt của kim loại hàn (N/mm2) ;
T - chiều dày tính toán của mối hàn (mm) ;
Lw- chiều dài đường hàn (mm).
Chú thích 2: Khả năng chịu lực của các đường hàn này chính là tích số cường độ chịu cắt của kim loại mối hàn và diện tích chịu lực của chúng.
Đối với dạng liên kết hàn góc vát, chiều dày tính toán của mối hàn chính là khoảng cách ngắn nhất tính từ bề mặt tiếp giáp thép tấm với thép cốt đến bề mặt mối hàn trừ đi 0,2d (hình 7). Chiều dài này phải nằm trong khoảng từ trị số bề rộng mối hàn đến trị số lớn nhất là 0,3d.
Chú thích 3: Giá trị 0,2d chính là phần không thể hàn thấu hết được ở chân mối hàn.
Hình 7: Chiều dày tính toán mối hàn
a) Chiều dày tính toán mối hàn T tính bằng T1 trừ đi 0,2d.
Để đơn giản trong kiểm tra hiện trường, chiều dày tính toán mối hàn có thể lấy bằng W;
b) Để đơn giản trong kiểm tra hiện trường, chiều dày tính toán mối hàn T có thể lấy bằng W/2.
Đối với dạng liên kết hàn góc chữ V, chiều dày tính toán của mối hàn cũng tính như dạng liên kết hàn góc vát, trừ một số trường hợp cụ thể quy định từ 0,5 lần bề rộng mối hàn đến trị số lớn nhất là 0,3d.
Trường hợp liên kết hàn thép cốt có đường kính khác nhau thì phải tính toán theo đường kính thanh nhỏ hơn.
Đối với các mối hàn góc, tổng chiều dài tối thiểu của đường hàn L (mm) để truyền toàn bộ lực kéo của thép cốt được tính theo công thức sau :
Trong đó:
d - đường kính thép cốt (mm);
T - chiều dày tính toán của mối hàn (mm) ;
 - cường độ đặc trưng xác định của thép cốt (N/mm2) ;
rw - cường độ tính toán khi cắt của kim loại ... kim loại, nhiệt độ thép cốt quy định không vượt quá 325oC đo từ điểm cách điểm vừa được hàn 25mm.
11.4. Hồ quang lệch
Không được phép hàn khi hồ quang lệch khỏi đường định hàn. Các khuyết tật do hàn lệch hồ quang gây ra như rạn nứt, lõm khuyết, hình dạng mối hàn không hợp lý phải được xử lý bằng phương pháp cơ học.
11.5. Vệ sinh hàn
Trước khi hàn tiếp lên lớp hàn trước, phải tẩy sạch xỉ khỏi lớp hàn. Không cho phép có sơn ở liên kết hàn. Các khuyết tật quan sát được như khuyết lõm, rạn nứt phải được xử lý trước khi hàn lớp tiếp theo.
11.6. Hàn đính
Hàn đính phải thực hiện với kích thước tối thiểu đủ để đảm bảo định vị khi lắp ráp thép cốt cho bước hàn chính thức. Kích thước mối hàn đính cho liên kết ghép chồng: chiều cao tối thiểu 4mm, chiều dài tối thiểu 25mm. Thép cốt có yêu cầu nung nóng sơ bộ phải thực hiện trước khi hàn đính theo yêu cầu nêu ở các hình 8 và 9.
Hàn đính liên kết chữ thập phải đảm bảo sao cho chiều cao mối hàn không nhỏ hơn 1/3 đường kính thanh thép cốt nhỏ hơn, hoặc bằng 6mm (chọn giá trị lớn hơn trong hai giá trị nêu trên). Thép cốt có yêu cầu nung nóng sơ bộ phải thực hiện trước khi hàn đính theo yêu cầu nêu ở các bảng 1 và 2.
11.7. Khuyết tật liên kết
Liên kết không đạt yêu cầu tiêu chuẩn phải được xử lý và hàn lại theo đúng yêu cầu quy định.
11.8. Phương pháp hàn
Có thể sử dụng các phương pháp hàn : hàn hồ quang tay, hàn bán tự động trong khí bảo vệ, hàn không có khí bảo vệ.
Chú thích : Các phương pháp hàn khác có thể sử dụng khi đã qua thử nghiệm.
11.9. Công nghệ hàn
Khi bên đặt hàng có yêu cầu về công nghệ hàn thì phải đảm bảo trình tự sau :
a) Phương pháp hàn hoặc các phương pháp hàn được áp dụng;
b) Các đặc tính của kim loại cơ bản, bề dày và các kích thước khác ;
c) Nhiệt độ nhà xưởng hoặc ở chỗ hàn;
d) Vệ sinh, tẩy...
Bảng 3. Năng lượng đường khi dùng que hàn hiệu suất không lớn hơn 110%
Năng lượng đường kJ/mm
Chiều dài hàn mm
Cho đường kính que hàn, mm
2,5
3,2
4,0
5,0
6,0
6,3
8,0
10,0
0,6
220
355
550
870
-
-
-
-
0,8
165
270
415
650
940
1040
-
-
1,0
130
215
330
520
750
830
-
-
1,2
110
180
275
435
625
690
1110
-
1,4
95
150
235
370
535
590
955
-
1,6
-
135
205
325
470
520
840
-
1,8
-
120
185
290
415
460
745
1160
2,0
-
105
165
260
375
415
670
1040
2,2
-
95
150
235
340
375
610
950
2,5
-
55
130
205
300
330
535
835
3,0
-
-
110
175
250
275
445
695
3,5
-
-
95
150
215
235
380
595
4,0
-
-
80
130
185
205
335
520
4,5
-
-
-
115
165
185
295
465
5,0
-
-
-
105
150
165
265
415
5,5
-
-
-
95
135
150
245
380
6,0
-
-
-
85
125
135
225
350
6,5
-
-
-
-
115
125
205
320
7,0
-
-
-
-
105
115
190
300
8,0
-
-
-
-
95
105
165
260
Chú thích: Chiều dài hàn là độ dài đạt được khi hàn một que hàn dài 450mm có để lại 40mm đầu mẫu.
e) Nhóm, loại, kích thước que hàn và dụng cụ hàn;
f) Đối với hàn tay : đường kính que hàn, cường độ điện hàn và hiệu điện thế hàn, tốc độ hàn, chiều dài đường hàn, số lớp hàn, chế độ sấy que hàn;
g) Sơ đồ chuẩn bị các đầu nối, xác định một cách tương đối số lớp hàn cho liên kết hàn nhiều lớp;
h) Lắp ghép và hàn đính;
i) Vị trí hàn :
j) Kỹ thuật hàn;
k) Nhiệt độ nung nóng sơ bộ tối thiểu:
l) Lật mặt phía sau, vệ sinh đường hàn ;
m) Các yêu cầu khác.
Thợ hàn phải nắm vững quy trình hàn và các yêu cầu kỹ thuật hàn.
Bảng 4. Năng lượng đường khi dùng que hàn hiệu suất lớn hơn 110% đến 130%
Năng lượng đường kJ/mm
Chiều dài hàn mm
Cho đường kính que hàn, mm
2,5
3,2
4,0
5,0
6,0
6,3
8,0
10,0
0,6
250
410
640
1000
-
-
-
-
0,8
190
310
480
750
1090
1220
-
-
1,0
150
245
385
600
875
980
-
-
1,2
125
205
320
500
730
820
-
-
1,4
105
175
275
430
620
700
1100
-
1,6
95
155
240
375
545
610
965
-
1,8
-
135
215
335
385
545
860
-
2,0
-
125
190
300
435
490
775
1210
2,2
-
110
175
275
395
445
705
1100
2,5
-
100
155
240
350
390
620
965
3,0
-
80
125
200
290
325
515
805
3,5
-
-
110
170
250
280
440
690
4,0
-
-
95
150
220
245
385
605
4,5
-
-
85
135
195
215
345
535
5,0
-
-
-
120
175
195
310
485
5,5
-
-
-
110
160
175
280
440
6,0
-
-
-
100
145
160
260
405
6,5
-
-
-
90
135
150
240
370
7,0
-
-
-
85
125
140
220
345
8,0
-
-
-
-
105
120
195
300
Chú thích: Chiều dài hàn là độ dài đạt được khi hàn một que hàn dài 450mm có để lại 40mm đầu mẫu.
Bảng 5. Năng lượng đường khi dùng que hàn hiệu suất lớn hơn 130%
Năng lượng đường kJ/mm
Chiều dài hàn mm
Cho đường kính que hàn, mm
2,5
3,2
4,0
5,0
6,0
6,3
8,0
10,0
0,6
325
530
830
-
-
-
-
-
0,8
240
395
620
975
-
-
-
-
1,0
195
315
495
780
1120
1230
-
-
1,2
160
265
415
650
935
1030
-
-
1,4
135
225
355
555
800
880
-
-
1,6
120
200
310
485
700
770
1240
-
1,8
105
175
275
430
620
685
1100
-
2,0
95
160
250
390
560
620
1000
-
2,2
85
145
225
355
510
560
905
-
2,5
-
125
200
310
450
495
800
1240
3,0
-
105
165
260
370
410
665
1030
3,5
-
90
140
220
320
350
570
890
4,0
-
-
125
195
280
310
500
780
4,5
-
-
110
170
250
275
445
690
5,0
-
-
100
155
225
245
400
620
5,5
-
-
90
140
205
225
360
565
6,0
-
-
80
130
185
205
330
520
6,5
-
-
-
120
170
190
305
480
7,0
-
-
-
110
160
175
285
445
8,0
-
-
-
95
140
155
250
390
Chú thích: Chiều dài hàn là độ dài đạt được khi hàn một que hàn dài 450mm có để lại 40mm đầu mẫu.
12. Phê chuẩn quy trình hàn
12.1. Quy trình được phê chuẩn
Các quy trình hàn cho các dạng liên kết thép cốt phải được thử nghiệm theo điều 12.3 trước khi phê chuẩn.
Việc phê chuẩn phải tiến hành đối với mọi tư thế hàn.
Chú thích 1: Có thể bỏ qua thử nghiệm quy trình hàn nếu nó được khẳng định là phù hợp với quy định nêu ở điều 3.3.
Đối với mỗi quy trình hàn được sử dụng phải được bên nhận thầu thiết lập đầy đủ hồ sơ để theo dõi.
Chú thích 2 : Các các vẽ và yêu cầu kỹ thuật, bao hàm cả quy trình hàn được quy định trong phụ lục B.
12.2. Các giới hạn cho phép
Việc kiểm tra quy trình hàn phải được tiến hành đối với mỗi nhóm và loại thép cốt.
Mỗi thử nghiệm phải được tiến hành cho loại thép có đường kính lớn nhất. Bất kì một hay nhiều thay đổi sau đây đều phải được phê chuẩn Iại:
a) Thay đổi phương pháp hàn;
b) Tăng cường độ kim loại mối hàn;
c) Thay đổi loại que hàn, thí dụ thay đổi từ loại thuốc bọc nhóm bazơ sang nhóm rutil;
d) Thay đổi đường kính que hàn hay dây hàn;
e) Thay đổi khí bảo vệ hay hỗn hợp khí bảo vệ;
f) Thay đổi cường độ điện hàn khác quá 15%;
g) Thay đổi thiết bị hàn;
h) Thay đổi dòng diện hàn một chiều sang xoay chiều hoặc ngược lại. Thay đổi cực tính hàn;
i) Thay đổi tư thế hàn hay đổi chiều hướng hàn khi thực hiện đường hàn leo;
j) Giảm nhiệt độ nung nóng sơ bộ quá 20oC;
k) Thay đổi đường kính thép cốt ngoài phạm vi 0,75 đến 1,5d. Bất kì sự thay đổi nào trong phạm vi nêu trên chỉ được phép khi đảm bảo được các yêu cầu nêu ở các hình 8, 9 hoặc ở các bảng 1, 2.
12.3. Phê chuẩn thử nghiệm quy trình hàn
12.3.1. Quy định chung
Quy định các phép thử sau:
a) Thử kéo mối hàn ;
b) Thử nghiệm kim tương.
12.3.2. Công nghệ hàn
Tất cả các liên kết cần kiểm tra phải được hàn ở vị trí hàn trong thực tế, với các vị trí thép cốt nằm ngang, thẳng đứng như mô tả ở các hình 10 và 11.
12.3.3. Số lượng và loại phép thử xem trong bảng 6 và hình 12.
12.3.4. Chiều dài mẫu thử (L)
12.3.4.1. Mẫu thử kéo:
a) Hàn đối đầu và hàn chữ thập : tối thiểu L = 8d + 500mm, mối hàn nằm ở giữa mẫu thử ;
b) Hàn ốp táp và ghép chồng : tối thiểu L = 8d + 500mm + chiều dài ốp táp.
12.3.4.2. Mẫu thử kim tương:
a) Hàn đối đầu, chữ thập và hàn đính : L = 200mm ;
b) Hàn ốp táp, ghép chồng và hàn đính ghép chồng: Lmin = 5d.
12.3.5. Thử kéo
12.3.5.1. Điều kiện phép thử : mẫu thử kéo không được sửa đổi.
12.3.5.2. Phương pháp thử : tốc độ kéo nên giữ ở mức không thay đổi và không lớn hơn 10 N/mm2 trong 1 giây. Đối với liên kết hàn chữ thập, thử kéo thép cốt có đường kính lớn hơn. Giới hạn bền tính bằng lực kéo lớn nhất chia cho tiết diện danh định thép cốt.
Hình 10: Chuẩn bị mẫu thử cho liên kết hàn đối đầu
a) Vị trí hàn bằng (thép cốt nằm ngang; vát mép hai đầu; góc vát mở phía trên);
b) Vị trí hàn ngang (thép cốt thẳng đứng; vát mép đầu trên; góc vát mở mặt bên);
c) Vị trí hàn đứng (thép cốt nằm ngang; vát mép hai đầu; góc vát mở mặt bên);
d) Vị trí hàn ngửa (thép cốt nằm ngang; vát mép hai đầu; góc vát mở phía dưới).
12.3.5.3. Báo cáo kết quả thử nghiệm gồm:
a) Loại và kích thước mẫu thử ;
b) Ứng suất bền kéo (N/mm2) ;
c) Vị trí đứt mẫu thử : ở mối hàn, vùng ảnh hưởng nhiệt hay ở kim loại thép cốt;
d) Vị trí và dạng khuyết tật ở tiết diện đứt mẫu.
12.3.5.4. Đánh giá chất lượng :
Chất lượng mối hàn đạt yêu cầu nếu ứng suất bền kéo mối hàn không nhỏ hơn giới hạn bền kéo thép cốt theo tiêu chuẩn sản phẩm TCVN 1651 : 1985 hay TCVN 3101 : 1979.
12.3.6. Thử kim tương
12.3.6.1. Chuẩn bị mẫu thử
Mẫu chọn để thử kim tương phải đảm bảo :
a) Mẫu hàn đối đầu : lấy phần kim loại mối hàn phía góc hàn bằng cách cắt dọc trục thép cốt;
b) Mẫu hàn ốp táp, ghép chồng và đính ghép chồng : cắt 2 mẫu ở hai đầu mối hàn ;
c) Mẫu hàn chữ thập và hàn đính chữ thập : cắt ở chỗ có tiết diện hàn lớn nhất.
Hình 11 : Mẫu thử mối hàn ốp táp
a) Hàn bằng (trục hàn nằm ngang, chiều dày mối hàn thẳng đứng);
b) Hàn ngang (trục hàn nằm ngang, chiều dày mối hàn nằm ngang);
c) Hàn đứng (trục hàn thẳng đứng, chiều dày mối hàn nằm ngang);
d) Hàn ngửa (trục hàn nằm ngang, chiều dày mối hàn thẳng đứng).
12.3.6.2. Chuẩn bị bề mặt :
Mài, đánh bóng và tẩm axit mẫu theo quy định trong tiêu chuẩn.
12.3.6.3. Phương pháp thử
Mẫu được quan sát bằng mắt, chụp ảnh qua kính phóng đại không quá 5 lần.
12.3.6.4. Báo cáo kết quả thử nghiệm gồm :
a) Mô tả cấu trúc tinh thể, góc xuyên ;
b) Vị trí và loại khuyết tật.
12.3.6.5. Đánh giá chất lượng :
Theo các mức quy định trong bảng 7.
Hình 12 : Mẫu thử kéo và thử kim tương để kiểm tra quy trình hàn và tay nghề thợ hàn.
a) Hàn đối đầu, Lmin = 8D + 500; b) Hàn ốp táp, Lmin = 8D + L1 + 500;
c) Hàn chữ thập, Lmin = 8D + 500; c) Hàn ghép chồng, Lmin = 8D + L1 + 500.
Ghi chú :
1. Lmin - chiều dài tối thiểu của mẫu thử, mm
2. L1- chiều dài mẫu tính cả phần kẹp mẫu, thường là 100mm cho mỗi đầu.
Với thép cốt D = 25mm thì mẫu có thể dài hơn.
Bảng 6. Yêu cầu thử nghiệm mối hàn
Dạng liên kết hàn
Số lượng mẫu thử và loại thép thử
thử kéo
thử kim tương
Đối đầu
2
1
Ốp táp
2
1
Ghép chồng
2
1
Chữ thập
2
1
Đính ghép chồng
-
1
Đính chữ thập
-
1
Bảng 7. Đánh giá chất lượng
Dạng khuyết tật
Giá trị tối đa cho phép
Kiểm tra quy trình hàn, thợ hàn (quan sát và kim tương)
Kiểm tra sản phẩm hàn (quan sát)
a) Nứt
Không cho phép
Không cho phép
b) Không đầy chân*; không đầy mép ; không đầy giữa các lớp
Không cho phép
Không đạt yêu cầu
c) Không ngầu chân*
* Không cho phép
Không đạt yêu cầu
d) Chảy chân
Không sâu quá 1 mm
Không sâu quá 1 mm
e) Quá đầy
Mài tẩy kim loại hàn đến bằng mặt thép cơ bản
Mài tẩy kim loại hàn đến bằng mặt thép cơ bản
f) Chảy tràn
Không cho phép
Không cho phép
*) Chỉ áp dụng cho liên kết hàn đối đầu.
Bảng 8. Đánh giá chất lượng các mối hàn đối đầu (kiểm tra bảng phóng xạ)
Dạng khuyết tật
Giá trị tối đa cho phép
Rõ khí
a) Các rõ khí đơn (hoặc tập trung thành nhóm)
Đường kính không lớn quá 0,125d không quá 3mm
b) Các rõ khí nằm rải rác
3% tiết diện hình chiếu*
Lãn phi kim loại
Lãn xi
Dài tối đa 10mm; Rộng tối đa 2mm
*) Tiết diện hình chiếu là tiết diện tính trên phim chụp có đoạn chiều dài chứa số lượng các rõ khí rải rác và chiều rộng lớn nhất của mối hàn;
Bảng 9. Yêu cầu thử nghiệm thợ hàn
Dạng liên kết hàn
Số lượng mẫu thử và loại phép thử
thử kéo
thử kim tương
Đối đầu
1
1
Ốp táp
1
1
Ghép chồng
1
1
Chữ thập
1
1
Đính ghép chồng
-
1
Đính chữ thập
-
1
13. Kiểm tra thợ hàn
13.1. Quy định chung
Bên nhận thầu phải đảm bảo với bên đặt hàng về trình độ tay nghề thợ hàn của mình.
13.2. Các thay đổi chưa được thỏa thuận
Các thay đổi chưa được thỏa thuận phải được kiểm tra lại, gồm:
a) Thay đổi loại và nhóm thép cốt;
b) Thay đổi cấu trúc kim loại hàn ;
c) Thay đổi que hàn từ loại thuốc bọc nhóm bazơ sang nhóm rutil;
d) Thay đổi nhiệt độ nung nóng sơ bộ.
Chú thích: Các thay đổi quy định hàn được thỏa thuận, nhưng chỉ cho phép thợ hàn khi đã qua thử nghiệm.
13.3. Các sai lệch cho phép
Một trong những thay đổi sau đây đều phải được thử nghiệm lại :
a) Thay đổi phương pháp hàn ;
b) Thay đổi tư thế hàn ;
c) Thay đổi từ thép không mạ sang thép mạ.
13.4. Số lượng và loại phép thử
Số lượng và loại phép thử tay nghề thợ hàn tuân thủ quy định trong bảng 9 và tiến hành thử nghiệm theo điều 12.3.4 và hình 12. Điều kiện thử nghiệm, phương pháp thử nghiệm và báo cáo kết quả theo các điều 12.3.5.1 đến 12.3.6.4.
13.5. Đánh giá chất lượng
Đối với kiểm tra bằng mắt . đánh giá theo bảng 7.
Đối với kiểm tra bằng phương pháp phóng xạ : đánh giá theo bảng 8.
Các khuyết tật có kích thước lớn hơn trị số ghi trong các bảng 7 và 8 đều không đạt chất lượng.
Phụ lục A
(Quy định)
Hàn đính định vị
A.1. Que hàn
Que hàn loại rutil, chọn phù hợp với loại thép cốt theo tiêu chuẩn TCVN 1651 : 1985
A.2. Chuẩn bị liên kết
Liên kết phải được làm sạch, làm khô, lắp ghép đúng quy định.
A.3. Nhiệt độ
Khi T° ≤ 0°C không được tiến hành hàn. Trường hợp này phải nung nóng sơ bộ trên chiều dài 75mm về mỗi phía của mối hàn và đảm bảo nhiệt độ trong vùng hàn ít nhất ở 25oC. Trị số gia nhiệt tối thiểu cho trong các bảng 1 và 2.
A.4. Kỹ thuật hàn
a) Cường độ điện hàn chọn vừa đủ để làm nóng chảy ngâu nhưng không chảy khuyết thép cốt ;
b) Hồ quang hàn phải vừa đủ ngắn, không để rõ khí hay chảy tràn ;
c) Nếu hàn hai hay nhiều lớp hàn thì bề dày mỗi lớp phải nhỏ hơn 1/3 lần thép cốt có đường kính nhỏ hơn hoặc bằng 6mm (chọn trị số nhỏ hơn trong hai trị số trên). Sau mỗi lớp hàn phải tẩy sạch xỉ hàn mới được hàn lớp tiếp theo;
d) Đường kính que hàn chọn cho thanh thép cốt có đường kính nhỏ hơn và dòng điện hàn cho trong bảng 10 ;
Ghi chú : Hình dạng mối hàn theo chỉ dẫn ở hình 13.
e) Tránh gãy hồ quang hàn không đúng quy định và tránh làm nguội nhanh chóng mối hàn.
Bảng 10. Đường kính que hàn, dòng diện hàn khi hàn đính thép cốt
dthép cốt, mm
6
10
16
20
dque hàn, mm
1,5
2,0
2,5
3,25
I, A
40
60
90
130
Hình 13: Các kiểu mối hàn đính để định vị
Các kích thước tính bằng mm
S - Điểm gãy hồ quang
W - Điểm ngưng hồ quang
Phụ lục B
(Quy định)
Phiếu công nghệ hàn
Phiếu công nghệ hàn phải thể hiện các thông tin cần thiết một cách đầy đủ, rõ ràng và ngắn gọn. Dưới đây là thí dụ cách trình bày một phiếu công nghệ hàn :
Phiếu công nghệ hàn
Phiếu số N° ...
Phương pháp hàn
Bản vẽ phác
Vật liệu của liên kết hàn 
Chỉ tiêu kỹ thuật
Thành phần
Đường kính
Vật liệu hàn
Chỉ tiêu kỹ thuật
Nhãn hiệu sản phẩm
Đường kính
Khí bảo vệ
Nhiệt độ bảo quản
Cách điều kiện hàn
Nung nóng sơ bộ
Nhiệt độ khống chế trong quá trình hàn
Điện áp không tải tối thiểu
Làm sạch sau mỗi lớp hàn
Tốc độ phun khí bảo vệ
Số lớp hàn
Đường kính dây hàn hoặc que hàn
Điện cực hàn AC/DC +
Dòng điện hàn
Điện áp hàn
Các thông tin khác