Xử lý mối hàn Inox: Lý do bắt buộc, tẩy trắng & thụ động hóa

Trong lắp dựng và hàn Inox, chất lượng mối hàn quyết định trực tiếp độ bền ăn mòn, tuổi thọ và tính thẩm mỹ của công trình. Sau hàn, lớp “heat tint” (biến màu xanh tím/nâu) và tạp nhiễm sắt khiến Inox mất khả năng tự bảo vệ. Vì vậy, xử lý mối hàn bằng tẩy trắng (pickling) và thụ động hóa (passivation) là bước bắt buộc nếu muốn đạt độ bền ăn mòn thiết kế, đặc biệt trong môi trường ẩm, ven biển và ngành vệ sinh thực phẩm. Bài viết này cung cấp hướng dẫn đầy đủ, thực dụng dành cho kỹ sư, nhà thầu và chủ xưởng.

Vì sao phải xử lý mối hàn Inox?

– Lớp oxit nhiệt (heat tint) hình thành khi hàn làm bề mặt nghèo Cr (crôm), tạo vùng nhạy ăn mòn quanh mối. Màu càng đậm, lớp oxit càng dày và mức suy giảm càng lớn.
– Tạp nhiễm sắt từ dụng cụ carbon, xỉ hàn và bắn tóe là tâm khởi phát rỉ nâu (tea staining) và ăn mòn điểm.
– Bề mặt thô ráp sau hàn giữ ẩm/muối, thúc đẩy ăn mòn khe.
– Yêu cầu vệ sinh: bề mặt phải trơ, mịn và không có heat tint để đáp ứng CIP/SIP, 3-A/EHEDG.
– Thẩm mỹ: kết cấu kiến trúc, lan can, bảng hiệu Inox cần bề mặt đồng nhất.

Hậu quả nếu bỏ qua:
– Rỉ nâu sớm chỉ sau vài tuần ở Hà Nội/Hải Phòng (ẩm, mưa axit, bụi sắt).
– Ăn mòn điểm/khe quanh mép mối hàn, giảm tuổi thọ, tăng chi phí bảo trì.
– Trong bể chứa thực phẩm/dược: bám bẩn, khó vệ sinh, nguy cơ vi sinh.
– Không đạt tiêu chuẩn nghiệm thu bề mặt thiết kế.

Phân biệt tẩy trắng và thụ động hóa

– Tẩy trắng (pickling): loại bỏ lớp oxit nhiệt, xỉ và lớp bề mặt bị nghèo Cr bằng phản ứng hóa học (thường HNO3 + HF) hoặc cơ học. Đây là bước “lột” bề mặt.
– Thụ động hóa (passivation): tạo và ổn định lại màng oxit Cr2O3 mỏng, đồng nhất, bằng môi trường oxy hóa nhẹ (axit nitric hoặc axit citric). Thụ động hóa không loại bỏ oxit nhiệt nặng – phải tẩy trước.

Chuẩn tham chiếu thường dùng:
– ASTM A380/A380M: Làm sạch, tẩy và thụ động hóa thép không gỉ.
– ASTM A967/A967M: Thụ động hóa hóa học cho thép không gỉ (nitric/citric).
– ISO 16048 và AMS 2700: Quy trình thụ động hóa (tham khảo theo ngành).

Lựa chọn phương pháp xử lý mối hàn

Cơ khí: mài, chải, phun bi

Khi dùng:
– Heat tint nhẹ (vàng, nâu nhạt), yêu cầu thẩm mỹ cao, cần phẳng mặt.
– Không dùng hóa chất tại chỗ.

Lưu ý kỹ thuật:
– Dùng đĩa flap/nhám grit 80–240 hoặc bàn chải INOX/nylon chuyên dụng; tuyệt đối không dùng dụng cụ thép carbon.
– Phun bi thủy tinh/keramic để đồng đều hóa bề mặt; tránh bi thép.
– Cần thụ động hóa sau cơ khí để phục hồi màng thụ động.

Ưu/nhược:
– Ưu: Không hóa chất, kiểm soát hình học tốt.
– Nhược: Tốn công; có thể tăng độ nhám (Ra), làm xấu khả năng chống bám bẩn nếu không đánh bóng lại.

Hóa học: tẩy trắng bằng HNO3 + HF (gel/bể)

Khi dùng:
– Heat tint trung bình đến nặng (nâu đậm, xanh tím, đen).
– Yêu cầu khôi phục khả năng chống ăn mòn tối đa.

Thông số điển hình (tham khảo nhà sản xuất gel tẩy):
– Gel/bột nhão: HNO3 8–20%, HF 2–12%; nhiệt độ 15–25°C.
– Thời gian tiếp xúc: 10–60 phút tùy cấp thép và mức oxit. Duplex/316Mo thường cần lâu hơn 304.
Quy trình tóm tắt:
1) Tẩy dầu/mỡ bằng dung dịch kiềm nhẹ; rửa sạch.
2) Che chắn vùng không xử lý; bôi gel tẩy lên toàn bộ heat tint/xỉ.
3) Duy trì ẩm ướt trong thời gian quy định; không để khô.
4) Gạt bỏ gel; trung hòa bằng dung dịch kiềm nhẹ (Na2CO3/NaHCO3 theo hướng dẫn sản phẩm).
5) Rửa áp lực cao bằng nước sạch (ưu tiên DI) đến pH trung tính.
6) Làm khô; kiểm tra bề mặt. Thực hiện thụ động hóa kế tiếp nếu cần.

Ưu/nhược:
– Ưu: Loại bỏ triệt để oxit và lớp bề mặt nghèo Cr, khôi phục chống ăn mòn.
– Nhược: An toàn hóa chất (HF rất độc), yêu cầu xử lý chất thải đúng quy định.

Điện hóa: làm sạch mối hàn (electrolytic weld cleaning)

– Dùng bút/đầu chổi với dòng 30–100 A và dung dịch điện phân (thường phosphoric).
– Nhanh, phù hợp công trường; vừa làm sạch màu hàn, vừa hỗ trợ tái thụ động.
– Không đủ cho lớp oxit dày/đóng cứng; có thể cần mài nhẹ trước.

Thụ động hóa (nitric/citric)

Mục tiêu: tăng tốc hình thành màng Cr2O3 thuần khiết, giảm sắt tự do bề mặt.

Phác đồ thường dùng theo ASTM A967:
– Nitric: 20–25% HNO3, 49–60°C, 20–45 phút; rửa DI kỹ.
– Citric: 4–10% axit citric, 49–60°C, 30–90 phút; an toàn hơn, phù hợp nhà xưởng kín.
Ghi chú:
– Thụ động hóa không thay thế tẩy trắng nếu còn heat tint.
– Nhiều gel tẩy đã chứa HNO3 giúp tái thụ động sơ bộ, nhưng chi tiết quan trọng (thực phẩm/biển) vẫn nên passivation riêng để tối ưu.

Điện đánh bóng (electropolishing)

– Hòa tan điện hóa có kiểm soát, làm phẳng đỉnh nhám, giảm Ra và tăng thụ động.
– Dùng cho bề mặt vệ sinh cao (food/pharma), thiết bị y tế, trang trí hạng A.

Quy trình chuẩn gợi ý cho mối hàn 304/316

1) Đánh giá ban đầu:
– Màu heat tint: vàng (nhẹ), nâu/tím (trung bình), xanh/đen (nặng).
– Ứng dụng và môi trường: trong nhà khô, ngoài trời đô thị, ven biển, thực phẩm.
2) Chuẩn bị:
– Che chắn; tẩy dầu; dùng dụng cụ INOX riêng.
– Mài/chải bỏ bắn tóe, xỉ; làm đều mối hàn (grit 120–240 nếu cần).
3) Tẩy trắng:
– Bôi gel HNO3 + HF đồng đều lên vùng heat tint 10–30 mm vượt mép mối.
– Duy trì 10–45 phút (316/duplex có thể dài hơn); không để khô.
– Gạt, trung hòa, rửa áp lực cao đến pH ~7.
4) Thụ động hóa:
– Citric 6% ở 55°C trong 45–60 phút (ưu tiên an toàn), hoặc Nitric 25% ở 55°C trong 30 phút.
– Rửa DI, sấy khô hoàn toàn.
5) Kiểm tra chất lượng:
– Kiểm tra mắt thường: không còn đổi màu, bề mặt đồng nhất.
– Water-break test: nước chảy thành màng liên tục (bề mặt sạch).
– Ferrorxyl hoặc Copper sulfate test theo ASTM A967: không xuất hiện vết xanh/đồng bám (không có sắt tự do).
– Đo Ra nếu yêu cầu (hygienic: thường ≤ 0,8 µm).
6) Ghi nhận: lưu hồ sơ lô hóa chất, thời gian, kết quả test; ảnh trước–sau.

Gợi ý cho duplex 2205/2507:
– Oxit bền hơn; chọn gel chuyên cho duplex, thời gian tiếp xúc dài hơn 1,2–1,5 lần; tuyệt đối kiểm soát nhiệt mối hàn để hạn chế tái hoạt hóa ăn mòn.

Kiểm soát chất lượng và nghiệm thu

– Yêu cầu nền: không heat tint còn lại; không xỉ/bắn tóe; không vết xước sâu.
– Kiểm tra sắt tự do: thử đồng sunfat/citric; chấp nhận khi không lắng đồng.
– Kiểm tra ăn mòn cục bộ cho hạng mục quan trọng: thử ASTM G48 (316/duplex).
– Đồng nhất bề mặt: màu tông 2B/No.4 khớp với nền xung quanh; nếu cần, đánh bóng điều chỉnh.

Lựa chọn theo cấp thép và môi trường

– 304 trong nhà khô: mài + thụ động hóa có thể đủ nếu heat tint rất nhẹ.
– 304 ngoài trời/ven biển: luôn tẩy trắng + thụ động hóa; cân nhắc 316 để giảm tea staining.
– 316/316L khu vực Hà Nội – Quảng Ninh – Hải Phòng: tẩy trắng triệt để và thụ động hóa là bắt buộc; vệ sinh định kỳ bằng nước sạch.
– Duplex (2205/2507): kiểm soát quy trình hàn; tẩy trắng chuyên biệt; QC nghiêm ngặt.
– 430/441 (ferritic): dễ bị tea staining hơn; tránh clo; ưu tiên passivation citric.
– Thực phẩm/dược: tẩy trắng + thụ động hóa + đánh bóng/điện đánh bóng; hạn chế Ra, tránh khe rãnh.

Lỗi thường gặp và cách tránh

– Dùng bàn chải/thép carbon: gây tạp nhiễm sắt → rỉ nâu nhanh. Dùng dụng cụ INOX chuyên.
– Chỉ rửa nước mà không tẩy: heat tint không tự mất → ăn mòn sớm.
– Để gel tẩy khô trên bề mặt: tạo vết ố, khó trung hòa. Luôn giữ ẩm và đúng thời gian.
– Dùng HCl/NaCl để “tẩy rỉ”: tuyệt đối cấm với Inox.
– Rửa không kỹ sau tẩy: ion halide còn lại gây ăn mòn kẽ. Rửa DI áp lực tới pH trung tính.
– Không back purging khi hàn ống: mặt sau bị “sugaring” (oxit đen dày) rất khó xử lý; phải mài bỏ và tẩy kỹ.

An toàn – môi trường – pháp lý

– Hóa chất HF cực độc, ăn mòn sâu; yêu cầu PPE đầy đủ: găng nitrile/neoprene dài tay, kính che mặt, tạp dề chống hóa chất, thông gió cưỡng bức.
– Trang bị gel canxi gluconat 2,5% tại chỗ; huấn luyện xử lý phơi nhiễm HF.
– Thu gom gel thải, nước rửa sau trung hòa là chất thải nguy hại; bàn giao đơn vị xử lý được cấp phép theo quy định môi trường hiện hành tại Việt Nam.
– Ưu tiên quy trình citric khi khả thi để giảm rủi ro EHS.

Chi phí – thời gian – khuyến nghị thực tế

– Cơ khí đơn thuần: chi phí thấp/nhanh nhưng chỉ phù hợp heat tint rất nhẹ và môi trường trong nhà khô; vẫn nên thụ động hóa.
– Gel tẩy HNO3+HF: chi phí hóa chất trung bình; thời gian chờ phản ứng 15–45 phút; hiệu quả tối đa chống ăn mòn.
– Điện hóa: tốc độ cao tại công trường, ít giấy phép hóa chất; hiệu quả tốt với heat tint nhẹ–trung bình.
– Với hạng mục ngoài trời/ven biển hoặc ngành vệ sinh: luôn kết hợp tẩy trắng + thụ động hóa; chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn rất nhiều so với sửa chữa ăn mòn sau 6–18 tháng vận hành.

Câu hỏi thường gặp

– Có cần thụ động hóa nếu đã dùng gel tẩy? Nên có, đặc biệt cho môi trường khắc nghiệt hoặc yêu cầu vệ sinh. Gel tẩy có HNO3 hỗ trợ nhưng không thay thế passivation tối ưu.
– Có thể chỉ đánh bóng cơ và bỏ qua hóa chất? Chỉ khi heat tint rất nhẹ và môi trường nhẹ; rủi ro ăn mòn cao hơn nếu không passivation.
– Dùng nước biển rửa có sao không? Không. Clo trong nước biển làm xấu bề mặt. Rửa bằng nước sạch/DI.
– Bao lâu sau hàn phải xử lý? Càng sớm càng tốt sau khi nguội về nhiệt độ môi trường; chậm trễ làm oxit cứng hơn và lẫn bẩn nhiều hơn.
– Có cần xử lý mặt trong ống? Có. Back purging để hạn chế oxit; nếu có heat tint/sugaring, phải tẩy/mài mặt trong.

Nguồn tham khảo

– ASTM A380/A380M – Standard Practice for Cleaning, Descaling, and Passivation of Stainless Steel Parts.
– ASTM A967/A967M – Standard Specification for Chemical Passivation Treatments for Stainless Steel Parts.
– AMS 2700 – Passivation of Corrosion Resistant Steels.
– ISO 16048 – Passivation of corrosion-resistant stainless steels (tham khảo).
– Nickel Institute – Hướng dẫn gia công và vệ sinh thép không gỉ.
– IMOA (International Molybdenum Association) – Practical Guidelines for the Fabrication of Stainless Steel.
– TWI (The Welding Institute) – Heat tint and its effect on stainless steel corrosion resistance.

Kết luận

Xử lý mối hàn Inox không chỉ vì thẩm mỹ mà là yêu cầu kỹ thuật để khôi phục khả năng chống ăn mòn vốn có của vật liệu. Tẩy trắng loại bỏ lớp oxit nhiệt và bề mặt nghèo Cr; thụ động hóa xây dựng lại màng Cr2O3 bền vững. Lựa chọn đúng phương pháp (cơ khí, hóa học, điện hóa) và thực hiện quy trình chuẩn theo ASTM A380/A967 giúp mối hàn bền đẹp, vệ sinh, và đạt tuổi thọ thiết kế. Với hạng mục ngoài trời, ven biển hoặc ngành thực phẩm/dược, kết hợp tẩy trắng + thụ động hóa là giải pháp bắt buộc.

Cần tư vấn quy trình phù hợp cho kết cấu, đường ống hay bồn bể của bạn? Liên hệ Inox Cường Thịnh để được khuyến nghị kỹ thuật và báo giá tốt nhất.
Hotline: 0343.417.281
Email: inoxcongnghiep.cuongthinh@gmail.com