10 lỗi hàn inox: nhận biết và phòng tránh rỗ khí, nứt, cháy cạnh

Hàn inox đòi hỏi kiểm soát nhiệt và bảo vệ khí nghiêm ngặt hơn thép carbon. Bài viết này cô đọng 10 khuyết tật mối hàn inox thường gặp nhất, cách nhận biết, nguyên nhân gốc rễ và biện pháp phòng tránh theo chuẩn thực hành tốt. Chủ đề này là một phần trọng yếu trong Cẩm nang Kỹ thuật Liên kết Inox, song nội dung dưới đây hoàn toàn độc lập để bạn áp dụng ngay tại xưởng.

Vì sao mối hàn inox dễ phát sinh lỗi?

– Dẫn nhiệt thấp, giãn nở nhiệt cao: dễ cháy thủng, biến dạng, lẹm cạnh khi nhiệt tập trung cục bộ.
– Lớp oxit crôm bảo vệ hình thành nhanh ở nhiệt cao: nếu bảo vệ khí kém sẽ gây đổi màu, oxy hóa mặt sau (sugaring) và ăn mòn sau này.
– Luyện kim: thép không gỉ Austenitic có nguy cơ nứt nóng nếu ferrite quá thấp; Martensitic dễ nứt nguội do tôi cứng; Ferritic nhạy biến giòn vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ).
– Nhạy cảm với nhiễm bẩn sắt tự do, dầu mỡ, độ ẩm: gây rỗ khí, vết nâu rỉ sau hàn.

Gợi ý giới hạn chung:
– Nhiệt đầu vào thấp–trung bình, interpass temperature thường ≤150°C cho austenitic.
– Bảo vệ khí mặt trước và mặt sau (back purging) đạt O2 <50–100 ppm cho đường hàn gốc. - Dùng que/kim hàn “L” (hàm lượng C thấp) như ER308L, ER316L để giảm nguy cơ hóa bền kết tủa và ăn mòn kẽ hạt.

10 lỗi hàn inox thường gặp và cách phòng tránh

1) Lẹm cạnh (cháy cạnh/undercut)

Nhận biết:
– Rãnh lõm dọc theo mép mối hàn, giảm tiết diện, dễ nứt khởi đầu.
Nguyên nhân:
– Dòng quá cao, chiều dài hồ quang lớn; góc mỏ sai; tốc độ dịch chuyển quá nhanh; bể hàn quá lỏng.
Phòng tránh/xử lý:
– Giảm dòng/điện áp, rút ngắn hồ quang; giữ góc mỏ 10–15° theo hướng đẩy khi TIG/MIG inox mỏng.
– Tăng nhẹ thời gian dừng ở mép, dùng kỹ thuật weave nhỏ; chia nhiều lớp.
– Với MIG, chọn chế độ xung (pulsed) để kiểm soát bể hàn; hiệu chỉnh WPS và luyện thao tác.

2) Cháy thủng (burn-through)

Nhận biết:
– Lỗ thủng ở chân hoặc mặt sau của tấm mỏng; mép loe, biến màu đậm.
Nguyên nhân:
– Nhiệt đầu vào cao; khe hở ghép lớn; vát mép quá mỏng; không dùng backing.
Phòng tránh/xử lý:
– Giảm dòng, dùng xung TIG/MIG; tăng tốc độ; đi “stitch”/skip weld.
– Dùng backing đồng/nhôm, thanh làm mát; giảm khe hở, tăng land root.
– Điều chỉnh thông số để nhiệt đầu vào phù hợp chiều dày.

3) Rỗ khí (porosity)

Nhận biết:
– Hốc nhỏ lấm tấm trên bề mặt hoặc trong thân mối hàn (phát hiện bằng PT/RT).
Nguyên nhân:
– Bề mặt bẩn (dầu, ẩm, sơn); khí bảo vệ ẩm hoặc lưu lượng/che chắn kém; chiều dài hồ quang dài; gió lùa.
Phòng tránh/xử lý:
– Làm sạch bằng acetone/IPA, bàn chải inox chuyên dụng; không dùng bàn chải/thớt thép carbon.
– Khí Argon 99.99% cho TIG (8–12 L/phút với chụp #8–#12, gas lens); MIG 15–20 L/phút, che gió tốt, stick-out hợp lý.
– Sấy dây/que hàn theo khuyến cáo; kiểm tra rò rỉ và dew point của khí.

4) Nứt nóng (hot cracking)

Nhận biết:
– Vết nứt dọc trung tâm hoặc vùng cuối hàn, xuất hiện khi nguội nhanh sau hồ quang.
Nguyên nhân:
– Thành phần fully austenitic, tạp S/P cao; bể hàn rộng, biên dạng lõm; ràng buộc cao.
Phòng tránh/xử lý:
– Dùng vật liệu hàn có ferrite số FN 3–10 (ER308L/316L đạt FN phù hợp theo Schaeffler/WRC-1992).
– Giữ biên dạng hàn lồi vừa; giảm nhiệt đầu vào, khoảng đảo mối hàn; chọn thiết kế mép giảm co kéo.
– Kiểm soát tạp chất, ưu tiên “L grade”.

5) Không ngấu (lack of fusion)

Nhận biết:
– Ranh giới giữa kim loại mối hàn và mép vật liệu không liên kết; PT/RT thấy vệt tối kéo dài.
Nguyên nhân:
– Nhiệt thấp, tốc độ quá nhanh; lớp oxit dày; góc mỏ sai khiến hồ quang không quét mép.
Phòng tránh/xử lý:
– Làm sạch cơ học và hóa học mép hàn; điều chỉnh dòng/điện áp và tốc độ; tăng góc tấn công vào mép.
– Chọn đường kính dây/que phù hợp; chia nhiều lớp mỏng, bead nhỏ “stringer”.

6) Thiếu thấu chân (lack of penetration)

Nhận biết:
– Chân hàn không liền; không thấy gờ chân ở mặt sau khi yêu cầu thấu.
Nguyên nhân:
– Dòng thấp; root face dày; khe hở quá nhỏ; không back purge/đỡ chân.
Phòng tránh/xử lý:
– Chuẩn bị mép đúng: root face 0.5–1.0 mm, khe 0.8–1.5 mm cho tấm mỏng.
– Back purging bằng Ar, dùng backing bar; hàn đuổi từ gốc với TIG; back-gouge và hàn đối xứng khi cần.

7) Ngậm xỉ (slag inclusion)

Nhận biết:
– Dải tối không liên tục trong thân mối hàn (thường gặp ở SMAW/FCAW).
Nguyên nhân:
– Góc que sai, hồ quang dài; không làm sạch xỉ giữa các lớp; rãnh hàn hẹp.
Phòng tránh/xử lý:
– Chọn que E308L-16/E316L-17 chất lượng; vệ sinh xỉ kỹ giữa các passes.
– Mở rộng rãnh hợp lý, chỉnh thông số và kỹ thuật “drag/push” theo khuyến cáo của nhà sản xuất.

8) Đổi màu/oxy hóa (heat tint) và nhạy ăn mòn

Nhận biết:
– Vệt vàng–xanh–tím–đen xung quanh mối hàn; càng đậm càng mất Cr2O3, nguy cơ ăn mòn kẽ hạt.
Nguyên nhân:
– Bảo vệ khí không đủ; nhiệt cao, làm nguội chậm; interpass quá nóng.
Phòng tránh/xử lý:
– Tăng lưu lượng và che chắn khí; dùng tấm che/trailing shield; giữ interpass ≤150°C.
– Làm sạch sau hàn: pickling + passivation theo ASTM A380/A967 hoặc dùng gel/citric; rửa trung hòa và kiểm tra bề mặt.

9) Oxy hóa mặt sau (sugaring)

Nhận biết:
– Mặt sau mối hàn xù xì như “đường cát”, giòn, dễ ăn mòn và nứt.
Nguyên nhân:
– Không back purge hoặc O2 còn cao; rò rỉ/thoát khí; tốc độ hàn quá nhanh so với lượng purge.
Phòng tránh/xử lý:
– Bịt kín, cấp Ar/Ar+N2 cho ống; đo O2 purge, chỉ hàn khi O2 <50–100 ppm với yêu cầu khắt khe. - Duy trì purge trong suốt pass gốc; dùng dams, purge tape chịu nhiệt.

10) Biến dạng, cong vênh

Nhận biết:
– Tấm/khung bị vênh, xoắn; khe hở lắp ráp sai sau hàn.
Nguyên nhân:
– Co ngót không đối xứng do nhiệt vào lớn, chuỗi hàn dài, kẹp giữ kém.
Phòng tránh/xử lý:
– Quy hoạch thứ tự hàn: back-step, skip, đối xứng; tăng tack (150–200 mm) và đồ gá cứng vững.
– Dùng tấm tản nhiệt, backing đồng; chia nhiều đường hàn nhỏ, kiểm soát nhiệt đầu vào.

Thông số và thực hành khuyến nghị nhanh

– Nhiệt đầu vào (kJ/mm) ≈ V x I x 60 x η / (1000 x tốc độ mm/phút). Hiệu suất tham khảo: GTAW 0.6; GMAW 0.8; SMAW 0.75.
– TIG (GTAW) inox tấm 1–3 mm: điện cực 1.6–2.4 mm, DCEN, 35–120 A tùy chiều dày; Argon 99.99% 8–12 L/phút; chụp #8–#12, gas lens; đẩy mỏ, hồ quang ngắn.
– MIG (GMAW) inox: dây 0.8–1.0 mm ER308L/316L; chế độ xung hoặc spray; khí Ar 98% + O2 2% hoặc Ar 97.5% + CO2 2.5% (tham khảo khuyến nghị của nhà sản xuất dây/khí); lưu lượng 15–20 L/phút; stick-out 10–15 mm.
– SMAW: E308L-16/E316L-17; sấy que theo TDS; làm sạch xỉ triệt để giữa các lớp.
– Chuẩn bị bề mặt: mài cơ học, tẩy dầu; dùng dụng cụ chuyên inox; không để chung với thép carbon.
– Kiểm soát vật liệu: chọn que/dây hàn “L grade” cho 304/316; mối hàn dị vật liệu với thép carbon dùng ER309L.

Kiểm soát chất lượng và tiêu chuẩn áp dụng

– Trước hàn: phê duyệt WPS/PQR theo AWS D1.6 hoặc ISO 15614; xác nhận khí, dây/que, vật liệu đúng mác.
– Trong hàn: giám sát interpass bằng bút nhiệt; đo O2 trong purge cho ống/bồn; ghi chép tham số thực tế.
– Sau hàn:
– Kiểm tra trực quan VT theo ISO 17637, so sánh với ISO 5817 (mức chất lượng B/C tùy ứng dụng).
– Thấm màu PT ISO 3452 để phát hiện nứt/rỗ mở miệng.
– Chụp X-quang/siêu âm cho mối hàn quan trọng theo ISO 17636/17640.
– Làm sạch, pickling và passivation theo ASTM A380/A967; thử muối/kiểm tra gỉ nâu khi cần.
– Hồ sơ: lưu kết quả NDT, chứng chỉ vật liệu/khí, phiếu sấy que và nhật ký hàn.

Các câu hỏi kỹ thuật nhanh

– Heat tint có bắt buộc phải xử lý? Có. Vùng đổi màu đậm làm giảm lớp thụ động, tăng nguy cơ ăn mòn kẽ hạt; nên pickling + passivation, đặc biệt với thực phẩm/hóa chất.
– Mức O2 purge bao nhiêu là an toàn? Ứng dụng khắt khe (thực phẩm, dược, khí sạch): <50 ppm; thông thường: <100 ppm. - Chọn vật liệu hàn thế nào cho 304 và 316? 304 dùng ER308L; 316 dùng ER316L; hàn 304 với thép carbon dùng ER309L để đệm hợp kim.

Nguồn tham khảo

– AWS D1.6/D1.6M: Structural Welding Code – Stainless Steel. American Welding Society. https://pubs.aws.org
– ISO 5817: Welding – Fusion-welded joints in steel, nickel, titanium – Quality levels. https://www.iso.org
– TWI (The Welding Institute): Stainless steel welding guides and defects. https://www.twi-global.com
– Lincoln Electric Knowledge Center – Stainless Steel Welding. https://www.lincolnelectric.com
– ASTM A380/A967: Cleaning, Descaling, and Passivation of Stainless Steel. https://www.astm.org
– Miller/ESAB Application Notes on Stainless GMAW/GTAW shielding gases and parameters.

Kết luận

Trọng tâm để loại bỏ 10 lỗi hàn inox là: kiểm soát nhiệt đầu vào và interpass, bảo vệ khí đủ cả hai mặt, chuẩn bị bề mặt sạch và chọn đúng vật liệu hàn. Thực thi WPS, giám sát purge, và vệ sinh–passivation sau hàn sẽ giảm mạnh rủi ro rỗ khí, nứt nóng, lẹm cạnh và oxy hóa. Áp dụng kỷ luật quy trình theo tiêu chuẩn (AWS/ISO/ASTM) giúp mối hàn inox đạt độ bền, thẩm mỹ và chống ăn mòn lâu dài.

Cần tư vấn thông số cho mác thép và chiều dày cụ thể, hoặc báo giá dây/que, khí và phụ kiện hàn inox? Liên hệ Inox Cường Thịnh để được kỹ sư hỗ trợ và nhận giá tốt:
– Hotline: 0343.417.281
– Email: inoxcongnghiep.cuongthinh@gmail.com