Nguyên nhân Titanium bị nứt khi hàn và cách xử lý

Titanium là vật liệu có độ bền cao, chống ăn mòn vượt trội nhưng lại rất “nhạy cảm” trong quá trình hàn. Nếu không kiểm soát tốt, mối hàn dễ bị nứt, giòn, gây mất độ kín và giảm tuổi thọ thiết bị.

Dưới đây là một vài nguyên nhân và cách xử lý khi hàn titanium bị nứt:

1. Nhiễm khí (Oxy, Nitơ, Hydro) – nguyên nhân hàng đầu

♦ Nguyên nhân:

• Titanium phản ứng mạnh với O₂, N₂, H₂ ở nhiệt độ cao
• Mối hàn không được bảo vệ bằng khí trơ đầy đủ
• Khí Argon không tinh khiết hoặc lưu lượng không ổn định

♦ Cách xử lý:

• Sử dụng khí Argon tinh khiết ≥ 99.99%
• Che chắn cả mặt trước và mặt sau mối hàn
• Dùng buồng hàn kín hoặc back shielding (khí bảo vệ mặt sau)
• Kiểm tra rò rỉ khí trước khi hàn

2. Nhiệt độ hàn quá cao hoặc không kiểm soát nhiệt

♦ Nguyên nhân:

• Dòng hàn quá lớn
• Thời gian giữ hồ quang lâu
• Không làm mát hợp lý

→ Làm Titanium bị giòn hóa → dễ nứt

♦ Cách xử lý:

• Điều chỉnh dòng hàn phù hợp
• Hạn chế thời gian hồ quang
• Sử dụng phương pháp hàn TIG chuẩn
• Kiểm soát nhiệt đầu vào (heat input)

3. Bề mặt vật liệu bị bẩn trước khi hàn

♦ Nguyên nhân:

• Dính dầu mỡ, bụi, oxit
• Không làm sạch kỹ trước khi hàn

→ Tạp chất gây khuyết tật & nứt mối hàn

♦ Cách xử lý:

• Làm sạch bằng:
  • Dung môi (acetone, cồn công nghiệp)
  • Chải bằng bàn chải inox chuyên dụng
• Không dùng dụng cụ đã dùng cho thép thường

4. Ứng suất dư trong quá trình hàn

♦ Nguyên nhân:

• Co ngót không đồng đều
• Thiết kế mối hàn không hợp lý
• Hàn liên tục trên kết cấu lớn

→ Gây nứt nguội sau hàn

♦ Cách xử lý:

• Hàn theo trình tự hợp lý (chia nhỏ đường hàn)
• Giảm ứng suất bằng thiết kế kết cấu phù hợp
• Có thể xử lý nhiệt sau hàn (nếu cần)

5. Sử dụng que hàn/ vật liệu không phù hợp

♦ Nguyên nhân:

• Dùng que hàn khác mác Titanium
• Vật liệu phụ không đồng nhất

→ Tạo vùng yếu → dễ nứt

♦ Cách xử lý:

• Dùng que hàn cùng mác (Grade 1, Grade 2, Grade 5…)
• Kiểm tra chứng chỉ vật liệu (CO, CQ)

6. Bảo vệ mối hàn không đủ sau khi hàn

♦ Nguyên nhân:

• Ngắt khí quá sớm khi mối hàn còn nóng
• Không bảo vệ vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ)

♦ Cách xử lý:

• Duy trì khí Argon cho đến khi nhiệt độ < 400°C
• Dùng đuôi cá (trailing shield) để bảo vệ vùng sau mối hàn

Dấu hiệu nhận biết mối hàn Titanium bị lỗi

– Màu sắc bất thường:

• Xanh đậm / tím / xám → nhiễm khí
• Màu bạc sáng → đạt chuẩn

– Xuất hiện vết nứt nhỏ hoặc giòn

– Mối hàn dễ gãy khi thử cơ tính

Kết luận

Titanium không khó hàn, nhưng đòi hỏi kiểm soát cực kỳ nghiêm ngặt về:

• Môi trường khí
• Nhiệt độ
• Độ sạch
• Vật liệu

→ Chỉ cần sai một yếu tố nhỏ, mối hàn có thể bị nứt ngay hoặc sau một thời gian sử dụng.