Kiểm Tra Siêu Âm Mối Hàn Kim Loại

Kiểm Tra Siêu Âm Mối Hàn Kim Loại (Ultrasonic Testing of Welds)

1. Tổng quan

Kiểm tra siêu âm (UT) là phương pháp NDT sử dụng sóng âm tần số cao để phát hiện khuyết tật ẩn bên trong kim loại hoặc mối hàn. Sóng siêu âm được truyền vào vật liệu và các tín hiệu dội lại phản ánh vị trí và kích thước khuyết tật như rỗ khí, nứt, hay khu vực không liên kết.

2. Nguyên lý hoạt động trong kiểm tra mối hàn

  • Dùng đầu dò siêu âm (transducer) để phát sóng vào mối hàn.

  • Sóng phản hồi (echo) từ khuyết tật được thu lại và phân tích bằng máy hiển thị dạng A-scan hoặc B-scan, cho phép xác định vị trí, độ sâu, và kích thước khuyết tật.

  • Kỹ thuật Time-of-Flight Diffraction (TOFD) là một biến thể hiện đại, có độ chính xác cao trong xác định kích thước vết nứt dựa trên sự khúc xạ sóng tại đầu vết nứt.

3. Ưu điểm

  • Độ nhạy cao, có khả năng phát hiện khuyết tật nhỏ và định vị chính xác.

  • Có khả năng xuyên sâu, kiểm tra vật liệu dày tới 6–7 m (ví dụ như khối thép).

  • An toàn cho người kiểm tra vì không sử dụng bức xạ ion hóa như tia X.

  • Không phá hủy vật liệu, cho phép kiểm tra tại chỗ và cho kết quả nhanh. 

4. Hạn chế

  • Cần bề mặt mẫu nhẵn sạch và sử dụng chất tiếp âm (gel, dầu, nước…) để truyền sóng.

  • Sản phẩm dạng phức tạp, nhỏ, hoặc không đồng đều có thể gây khó khăn khi kiểm tra. 

  • Cần kỹ thuật viên có tay nghề và thiết bị đắt tiền. 

  • Khuyết tật định hướng song song với chùm âm có thể khó phát hiện.

5. Thiết bị và quy trình

  • Thiết bị phổ biến: máy siêu âm kỹ thuật số (ví dụ: EPOCH 650, EPOCH 6LT) dùng đầu dò thẳng hoặc chùm góc kèm phần mềm hỗ trợ như DAC/DGS/AWS để đánh giá.

  • Các máy chuyên dụng như DFX-8, GTJ-U610, SIUI Smartor hỗ trợ chức năng đo chiều dày, hiển thị màn hình lớn, tương thích tiêu chuẩn quốc tế (ASME, AWS, EN, v.v.).

  • Quy trình kiểm tra thường bắt đầu bằng kiểm tra thị giác, làm sạch bề mặt, chọn đầu dò phù hợp với độ dày và vật liệu. Hiệu chuẩn theo tiêu chuẩn như EN-12668-1, và thường hiệu chuẩn lại định kỳ (thường mỗi năm). 

6. Chuẩn hóa và ứng dụng

  • Các tiêu chuẩn Việt Nam và quốc tế áp dụng: TCVN 6735:2000, TCVN 1548:07, ISO 17637:2016, ASME BPVC, AWS D1.1, BS và JIS khác. 

  • Ứng dụng rộng trong xây dựng, đường ống, nồi hơi, kết cấu thép, nhà máy năng lượng, hàng không, luyện kim, dầu khí… 

Tóm tắt nhanh

Mục tiêu Nội dung
Phương pháp Sóng siêu âm xuyên qua mối hàn, dấu hiệu khuyết tật dội lại được phân tích
Ưu điểm Chính xác, xuyên sâu, an toàn, không phá hủy
Hạn chế Cần kỹ năng, thiết bị đắt, phụ thuộc bề mặt, khó với hình dạng phức tạp
Thiết bị Máy UT kỹ thuật số, đầu dò góc/thẳng, phần mềm hỗ trợ
Chuẩn hóa TCVN, ASME, AWS, EN, JIS
Ứng dụng Nhiều ngành công nghiệp, kiểm soát chất lượng hàn