Giải mã các Tiêu chuẩn Quốc tế (AWS, ASME, ISO) và Việt Nam (TCVN) trong Chứng chỉ Hàn 2G-6G Mig Tig

Giới thiệu về chứng chỉ hàn và vai trò của các tiêu chuẩn trong ngành công nghiệp

Trong ngành công nghiệp cơ khí, xây dựng, dầu khí, và đóng tàu, hàn là một trong những kỹ thuật quan trọng nhất, đảm bảo tính toàn vẹn của các cấu trúc và thiết bị. Chất lượng mối hàn không chỉ phụ thuộc vào tay nghề của thợ hàn mà còn vào việc tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt. Các tiêu chuẩn quốc tế như AWS (American Welding Society), ASME (American Society of Mechanical Engineers), ISO (International Organization for Standardization) và tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) đóng vai trò cốt lõi trong việc quy định các yêu cầu về quy trình hàn, vật liệu hàn, kiểm tra chất lượng mối hàn, và chứng nhận năng lực thợ hàn. Đặc biệt, các chứng chỉ hàn từ 2G đến 6G sử dụng các phương pháp hàn MIG (Metal Inert Gas) và TIG (Tungsten Inert Gas) được đánh giá dựa trên các tiêu chuẩn này, nhằm đảm bảo rằng thợ hàn có khả năng thực hiện các mối hàn phức tạp trong nhiều điều kiện khác nhau.

Bài viết này sẽ phân tích kỹ thuật chuyên sâu về các tiêu chuẩn AWS, ASME, ISO, và TCVN liên quan đến chứng chỉ hàn 2G-6G MIG TIG, giải thích các mã hiệu, ký hiệu kỹ thuật, quy trình hàn (WPS), và tiêu chí chấp nhận mối hàn. Mục tiêu là cung cấp một tài liệu tham khảo toàn diện cho các kỹ sư, giám sát chất lượng (QC), và quản lý xưởng, giúp họ hiểu rõ hơn về các yêu cầu kỹ thuật và cách áp dụng chúng vào thực tiễn sản xuất.

Tổng quan về các tiêu chuẩn hàn quốc tế và Việt Nam

Tiêu chuẩn AWS (American Welding Society)

AWS, hay Hiệp hội Hàn Hoa Kỳ, là một tổ chức phi lợi nhuận hàng đầu thế giới, chuyên phát triển các tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan đến hàn, vật liệu hàn, quy trình hàn, và kiểm tra chất lượng mối hàn. Các tiêu chuẩn AWS được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như xây dựng, dầu khí, và chế tạo. Một số tiêu chuẩn AWS phổ biến liên quan đến chứng chỉ hàn bao gồm:

AWS D1.1: Tiêu chuẩn về hàn kết cấu thép, quy định các yêu cầu kỹ thuật cho mối hàn trong các công trình xây dựng như cầu, nhà cao tầng, và nhà xưởng.
AWS D1.2: Tiêu chuẩn cho hàn kết cấu nhôm.
AWS D1.6: Tiêu chuẩn cho hàn thép không gỉ.
AWS A5.x: Loạt tiêu chuẩn quy định về que hàn, dây hàn, và khí bảo vệ cho các vật liệu khác nhau.

AWS cũng cung cấp các hướng dẫn về chứng nhận thợ hàn, bao gồm các vị trí hàn từ 1G đến 6G, với các phương pháp hàn như MIG và TIG. Các tiêu chuẩn AWS được công nhận toàn cầu, giúp doanh nghiệp nâng cao uy tín và mở rộng thị trường quốc tế.

Tiêu chuẩn ASME (American Society of Mechanical Engineers)

ASME là tổ chức phi lợi nhuận đa quốc gia, tập trung vào các tiêu chuẩn kỹ thuật cho thiết bị áp lực, đường ống, và các ứng dụng cơ khí. Trong lĩnh vực hàn, ASME Section IX là bộ tiêu chuẩn quan trọng nhất, quy định về quy trình hàn (WPS), kiểm tra chất lượng mối hàn, và chứng nhận thợ hàn. ASME Section IX được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như dầu khí, hóa chất, và năng lượng, nơi yêu cầu về an toàn và độ bền của mối hàn là tối quan trọng.

Tiêu chuẩn ISO (International Organization for Standardization)

ISO là tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế, cung cấp các tiêu chuẩn chung cho nhiều ngành công nghiệp, bao gồm hàn. Các tiêu chuẩn ISO liên quan đến hàn bao gồm:

ISO 3834: Yêu cầu về chất lượng trong quá trình hàn kim loại.
ISO 9606-1: Quy định về chứng nhận thợ hàn cho hàn thép.
ISO 6947: Quy định về các vị trí hàn và ký hiệu kiểm tra.

Tiêu chuẩn ISO được sử dụng rộng rãi ở châu Âu và các khu vực khác, đảm bảo tính thống nhất và chất lượng trong quy trình hàn trên toàn cầu.

Tiêu chuẩn TCVN (Tiêu chuẩn Việt Nam)

TCVN là hệ thống tiêu chuẩn quốc gia của Việt Nam, được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế và điều chỉnh phù hợp với điều kiện thực tế tại Việt Nam. Một số tiêu chuẩn TCVN liên quan đến hàn bao gồm:

TCVN 6700:2000: Yêu cầu chất lượng mối hàn.
TCVN 7472:2005: Tiêu chuẩn về kiểm tra không phá hủy mối hàn.

TCVN thường được áp dụng trong các dự án trong nước, đặc biệt là các công trình xây dựng và cơ khí tại Việt Nam. Tuy nhiên, khi tham gia các dự án quốc tế, các tiêu chuẩn AWS, ASME, hoặc ISO thường được ưu tiên.

Phân tích các vị trí hàn 2G-6G và yêu cầu kỹ thuật

Tổng quan về các vị trí hàn

Trong các tiêu chuẩn AWS, ASME, và ISO, các vị trí hàn được ký hiệu bằng số (1 đến 6) và chữ cái (G cho mối hàn giáp mép, F cho mối hàn góc). Các vị trí hàn từ 2G đến 6G đại diện cho các tư thế hàn phức tạp, yêu cầu kỹ năng cao của thợ hàn. Dưới đây là mô tả chi tiết về các vị trí hàn này:

2G (Horizontal Position): Hàn ngang, với trục mối hàn nằm ngang và mặt phẳng hàn nằm thẳng đứng. Đây là vị trí phổ biến trong hàn kết cấu thép và đường ống.
3G (Vertical Position): Hàn đứng, với trục mối hàn thẳng đứng. Thợ hàn phải kiểm soát tốt dòng hàn để tránh chảy xệ kim loại.
4G (Overhead Position): Hàn trần, với mối hàn nằm dưới thợ hàn. Đây là vị trí khó, đòi hỏi kỹ năng cao để đảm bảo mối hàn không bị khuyết tật.
5G (Horizontal Fixed Pipe): Hàn ống cố định nằm ngang, không xoay. Thợ hàn phải thực hiện mối hàn ở mọi góc độ quanh ống.
6G (Inclined Fixed Pipe): Hàn ống cố định nghiêng 45° ± 5° so với mặt phẳng ngang. Đây là vị trí hàn khó nhất, yêu cầu thợ hàn thành thạo tất cả các kỹ năng từ 1G đến 5G.

Ký hiệu kỹ thuật và ý nghĩa

Các ký hiệu trong chứng chỉ hàn được sử dụng để mô tả vị trí hàn, phương pháp hàn, và loại mối hàn. Ví dụ:

1G, 2G, 3G, 4G, 5G, 6G: Chỉ vị trí hàn theo tiêu chuẩn AWS và ASME.
F (Fillet Weld): Mối hàn góc, thường được sử dụng trong kết cấu thép.
G (Groove Weld): Mối hàn giáp mép, thường áp dụng cho đường ống và bồn bể áp lực.
MIG (GMAW – Gas Metal Arc Welding): Hàn hồ quang kim loại trong môi trường khí bảo vệ, sử dụng dây hàn tự động.
TIG (GTAW – Gas Tungsten Arc Welding): Hàn hồ quang vonfram trong môi trường khí bảo vệ, sử dụng que hàn bù.

Trong tiêu chuẩn ISO 6947, các vị trí hàn được ký hiệu bằng chữ cái như PA (bằng), PB (ngang), PF (đứng lên), PG (đứng xuống), và H-L045 (ống nghiêng 45°). Các ký hiệu này tương ứng với các vị trí 1G-6G trong AWS và ASME, nhưng cách diễn giải có thể khác nhau.

Yêu cầu kỹ thuật cho từng vị trí hàn

Hàn 2G (Horizontal Position)

Yêu cầu kỹ thuật: Thợ hàn phải kiểm soát dòng hàn và tốc độ di chuyển để đảm bảo mối hàn đồng đều, không bị lẹm hoặc cháy cạnh. Mối hàn phải đạt độ ngấu đầy đủ và không có khuyết tật như rỗ khí, xỉ, hoặc nứt.
Phương pháp MIG: Sử dụng dây hàn phù hợp (ví dụ: AWS A5.18 ER70S-6) và khí bảo vệ (thường là CO2 hoặc hỗn hợp Ar/CO2). Dòng hàn thường nằm trong khoảng 120-200A, tùy thuộc vào chiều dày vật liệu.
Phương pháp TIG: Sử dụng que hàn bù (ví dụ: AWS A5.9 ER308L cho thép không gỉ) và khí Argon tinh khiết. Dòng hàn thường thấp hơn (80-150A) để kiểm soát tốt hơn nhiệt lượng.

Hàn 3G (Vertical Position)

Yêu cầu kỹ thuật: Thợ hàn phải thực hiện chuyển động zigzag hoặc dệt (weaving) để đảm bảo kim loại hàn phân bố đều, tránh chảy xệ. Hàn đứng lên (PF) thường khó hơn hàn đứng xuống (PG).
Phương pháp MIG: Cần điều chỉnh góc súng hàn (10-15°) và giảm dòng hàn để tránh chảy xệ. Khí bảo vệ phải ổn định để ngăn ngừa rỗ khí.
Phương pháp TIG: Yêu cầu thợ hàn sử dụng hai tay: một tay giữ mỏ hàn TIG, tay còn lại đưa que hàn bù. Kỹ năng kiểm soát chiều dài hồ quang là yếu tố then chốt.

Hàn 4G (Overhead Position)

Yêu cầu kỹ thuật: Thợ hàn phải làm việc ở tư thế khó, với mối hàn nằm dưới. Mối hàn phải chịu được trọng lực, không bị chảy xệ hoặc rơi giọt kim loại.
Phương pháp MIG: Sử dụng dòng hàn thấp (100-150A) và kỹ thuật hàn ngắn (short-circuit transfer) để giảm bắn tóe.
Phương pháp TIG: Yêu cầu kiểm soát chặt chẽ dòng hàn và tốc độ đưa que hàn bù để đảm bảo mối hàn mịn và không bị khuyết tật.

Hàn 5G (Horizontal Fixed Pipe)

Yêu cầu kỹ thuật: Thợ hàn phải thực hiện mối hàn ở mọi góc độ quanh ống, từ vị trí bằng (1G) đến đứng (3G) và trần (4G). Mối hàn phải đảm bảo độ ngấu đồng đều và không có khuyết tật.
Phương pháp MIG: Sử dụng dây hàn lõi thuốc (FCAW) hoặc dây hàn rắn với khí bảo vệ. Kỹ thuật hàn thường là chuyển động vòng cung hoặc zigzag.
Phương pháp TIG: Thường được sử dụng cho lớp lót (root pass) để đảm bảo độ ngấu sâu. Lớp phủ (fill pass) có thể kết hợp với hàn hồ quang tay.

Hàn 6G (Inclined Fixed Pipe)

Yêu cầu kỹ thuật: Đây là vị trí hàn khó nhất, đòi hỏi thợ hàn phải thành thạo tất cả các kỹ năng từ 1G đến 5G. Mối hàn phải đảm bảo chất lượng ở mọi góc độ, đặc biệt là ở vị trí 45° nghiêng.
Phương pháp MIG: Sử dụng kỹ thuật hàn bán tự động với dây hàn lõi thuốc để tăng tốc độ hàn và cải thiện bề mặt mối hàn.
Phương pháp TIG: Thường được sử dụng cho các ứng dụng yêu cầu chất lượng cao, như đường ống áp lực hoặc bồn bể. Thợ hàn phải kiểm soát tốt chiều dài hồ quang và tốc độ đưa que hàn bù.

Quy trình hàn (WPS) và bảng thử mẫu quy trình (PQR)

Quy trình hàn (WPS)

Quy trình hàn (Welding Procedure Specification – WPS) là tài liệu chi tiết quy định các thông số kỹ thuật cần thiết để thực hiện một mối hàn đạt tiêu chuẩn. WPS được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn như AWS D1.1, ASME Section IX, hoặc ISO 3834. Các thông số chính trong WPS bao gồm:

Vật liệu cơ bản: Loại thép, nhôm, hoặc thép không gỉ (ví dụ: ASTM A36, ASTM A240 304L).
Vật liệu hàn: Loại que hàn, dây hàn, hoặc khí bảo vệ (ví dụ: AWS A5.18 ER70S-6, AWS A5.9 ER308L).
Phương pháp hàn: MIG, TIG, hoặc kết hợp.
Vị trí hàn: 2G, 3G, 4G, 5G, hoặc 6G.
Thông số hàn: Dòng hàn (A), điện áp (V), tốc độ hàn (mm/s), loại khí bảo vệ, và lưu lượng khí.
Xử lý nhiệt: Nhiệt độ gia nhiệt trước (preheat), nhiệt độ giữa các lớp hàn (interpass), và xử lý nhiệt sau hàn (PWHT).

Ví dụ, một WPS cho hàn TIG 6G trên ống thép không gỉ ASTM A312 TP316L có thể bao gồm:

Vật liệu cơ bản: ASTM A312 TP316L, đường kính 6 inch, độ dày 5 mm.
Vật liệu hàn: Dây hàn AWS A5.9 ER316L, khí Argon tinh khiết (99.99%).
Thông số hàn: Dòng DCEN, 100-120A, điện áp 10-12V, tốc độ hàn 80-100 mm/phút.
Vị trí hàn: 6G, ống nghiêng 45°.
Xử lý nhiệt: Nhiệt độ gia nhiệt trước 100°C, không yêu cầu PWHT.

Bảng thử mẫu quy trình (PQR)

Bảng thử mẫu quy trình (Procedure Qualification Record – PQR) là tài liệu ghi lại kết quả kiểm tra của một quy trình hàn thử nghiệm, nhằm xác nhận rằng WPS đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn. PQR bao gồm:

Kết quả kiểm tra phá hủy (DT): Kiểm tra độ bền kéo, độ bền uốn, và độ dai va đập.
Kết quả kiểm tra không phá hủy (NDT): Kiểm tra siêu âm (UT), kiểm tra chụp X-quang (RT), hoặc kiểm tra thẩm thấu (PT).
Thông số thực tế: Ghi lại các thông số hàn thực tế trong quá trình thử nghiệm.

PQR phải được phê duyệt bởi một thanh tra hàn (CWI – Certified Welding Inspector) hoặc chuyên gia độc lập trước khi WPS được sử dụng trong sản xuất.

Tiêu chí chấp nhận mối hàn theo các tiêu chuẩn

Tiêu chí chấp nhận theo AWS D1.1

AWS D1.1 quy định các tiêu chí chấp nhận mối hàn dựa trên kiểm tra trực quan (VT) và kiểm tra không phá hủy (NDT). Một số tiêu chí chính bao gồm:

Kích thước mối hàn: Mối hàn phải đạt kích thước quy định trong bản vẽ kỹ thuật, không được lẹm hoặc vượt quá giới hạn cho phép.
Khuyết tật bề mặt: Không chấp nhận các khuyết tật như rỗ khí, xỉ, nứt, hoặc cháy cạnh.
Kiểm tra siêu âm (UT): Các khuyết tật bên trong (như rỗ khí, xỉ kẹt, hoặc thiếu ngấu) được đánh giá theo “xếp hạng D” (D-Rating), tính bằng công thức:
D = A – B – C
Trong đó:
- A: Mức chỉ báo bất liên tục (dB).
- B: Mức chỉ báo tham chiếu (dB).
- C: Hệ số suy hao vật liệu (dB).
  Kết quả D được so sánh với bảng chấp nhận của AWS D1.1 để xác định mức độ nghiêm trọng của khuyết tật.
Chiều dày kiểm tra: AWS D1.1 thường áp dụng cho mối hàn có chiều dày từ 8 mm đến 200 mm, nhưng có thể áp dụng cho chiều dày lớn hơn hoặc nhỏ hơn nếu được phê duyệt.

Tiêu chí chấp nhận theo ASME Section IX

ASME Section IX tập trung vào các mối hàn cho thiết bị áp lực và đường ống. Các tiêu chí chấp nhận bao gồm:

Kiểm tra trực quan (VT): Mối hàn phải mịn, không có khuyết tật bề mặt như nứt, rỗ khí, hoặc thiếu ngấu.
Kiểm tra chụp X-quang (RT): Không chấp nhận các khuyết tật như rỗ khí vượt quá 1/32 inch (0.8 mm) hoặc nứt ở bất kỳ kích thước nào.
Kiểm tra độ bền kéo: Mối hàn phải đạt độ bền kéo tối thiểu bằng hoặc lớn hơn độ bền của vật liệu cơ bản.
Kiểm tra uốn: Mối hàn phải chịu được uốn 180° mà không xuất hiện nứt hoặc khuyết tật lớn hơn 1/8 inch (3 mm).

Tiêu chí chấp nhận theo ISO 3834 và ISO 9606-1

ISO 3834 và ISO 9606-1 quy định các tiêu chí chất lượng mối hàn và chứng nhận thợ hàn. Các yêu cầu bao gồm:

Chất lượng mối hàn: Mối hàn phải đáp ứng các tiêu chí về độ bền, độ kín, và độ an toàn theo ISO 5817 (mức chất lượng B hoặc C).
Kiểm tra không phá hủy: Sử dụng các phương pháp như UT, RT, hoặc PT để phát hiện khuyết tật. Mức chấp nhận khuyết tật được quy định trong ISO 5817.
Chứng nhận thợ hàn: Thợ hàn phải vượt qua các bài kiểm tra thực hành ở các vị trí hàn cụ thể (PA, PB, PF, PG, H-L045) và được cấp chứng chỉ theo ISO 9606-1.

Tiêu chí chấp nhận theo TCVN

TCVN 6700:2000 và TCVN 7472:2005 quy định các tiêu chí chấp nhận mối hàn trong các dự án tại Việt Nam. Một số yêu cầu chính bao gồm:

Kích thước và hình dạng mối hàn: Mối hàn phải đồng đều, không có khuyết tật như lẹm, cháy cạnh, hoặc nứt.
Kiểm tra không phá hủy: Sử dụng phương pháp UT hoặc RT để đảm bảo không có khuyết tật bên trong vượt quá giới hạn cho phép.
Kiểm tra phá hủy: Mối hàn phải đạt các yêu cầu về độ bền kéo và uốn theo tiêu chuẩn TCVN.

Đào tạo và chứng nhận thợ hàn theo tiêu chuẩn quốc tế

Vai trò của Trung Tâm Đào Tạo Và Bồi Dưỡng Về Quản Lý

Trung Tâm Đào Tạo Và Bồi Dưỡng Về Quản Lý là đơn vị tiên phong trong việc cung cấp các khóa đào tạo hàn theo tiêu chuẩn quốc tế tại Việt Nam. Với đội ngũ giảng viên giàu kinh nghiệm và cơ sở vật chất hiện đại, trung tâm cam kết đào tạo thợ hàn đạt các chứng chỉ 2G-6G theo các tiêu chuẩn AWS, ASME, và ISO. Các khóa học tập trung vào thực hành (98% thời lượng), đảm bảo học viên nắm vững kỹ năng hàn MIG và TIG ở các vị trí khó. Trung tâm cũng hỗ trợ định hướng nghề nghiệp, từ thợ hàn lên thanh tra hàn (CWI) hoặc giám sát hàn (SCWI). Để biết thêm chi tiết, liên hệ qua Hotline: 0383 098 339.

Quy trình đào tạo và thi chứng chỉ

Quá trình đào tạo và thi chứng chỉ hàn 2G-6G thường bao gồm:

Đào tạo lý thuyết: Học viên được cung cấp kiến thức về các tiêu chuẩn AWS, ASME, ISO, và TCVN, bao gồm cách đọc bản vẽ kỹ thuật, ký hiệu hàn, và các thông số WPS.
Thực hành: Học viên thực hành hàn trên các phôi hàn tiêu chuẩn, sử dụng máy móc và thiết bị bảo hộ đạt tiêu chuẩn quốc tế.
Kiểm tra: Bài kiểm tra bao gồm hàn thực tế ở các vị trí 2G-6G, kiểm tra trực quan (VT), và kiểm tra không phá hủy (NDT). Một số trường hợp có thể yêu cầu kiểm tra phá hủy (DT).
Cấp chứng chỉ: Chứng chỉ được cấp bởi các tổ chức uy tín như AWS, ASME, hoặc các đơn vị được ủy quyền như Trung Tâm Đào Tạo Và Bồi Dưỡng Về Quản Lý.

Yêu cầu đầu vào và thời gian đào tạo

Hàn 2G-3G: Yêu cầu học viên có kiến thức cơ bản về hàn hồ quang tay hoặc MIG/TIG. Thời gian đào tạo thường kéo dài 15-24 ngày.
Hàn 4G-5G: Yêu cầu học viên đã thành thạo hàn 3G. Thời gian đào tạo khoảng 20-30 ngày.
Hàn 6G: Yêu cầu học viên đã thành thạo hàn 3G và 5G. Thời gian đào tạo khoảng 30-45 ngày, tập trung vào kỹ năng hàn ống nghiêng.

Ứng dụng của chứng chỉ hàn 2G-6G trong công nghiệp

Ngành dầu khí và đóng tàu

Trong ngành dầu khí và đóng tàu, chứng chỉ hàn 6G được yêu cầu cho các mối hàn trên đường ống áp lực và kết cấu tàu. Các tiêu chuẩn như ASME Section IX và AWS D1.1 đảm bảo rằng các mối hàn chịu được áp suất cao và môi trường khắc nghiệt.

Ngành xây dựng và kết cấu thép

Trong xây dựng, các chứng chỉ hàn 2G-4G được sử dụng cho các kết cấu thép như cầu, nhà cao tầng, và nhà xưởng. Tiêu chuẩn AWS D1.1 là tiêu chuẩn chính, yêu cầu mối hàn đạt độ bền và tính thẩm mỹ cao.

Ngành chế tạo và robot hàn

Trong các ứng dụng hàn robot, chứng chỉ hàn theo tiêu chuẩn AWS D16.4 được sử dụng để đánh giá năng lực của kỹ thuật viên lập trình và vận hành robot hàn. Các phương pháp MIG và TIG cũng được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực này.

Kết luận

Các tiêu chuẩn quốc tế AWS, ASME, ISO, và tiêu chuẩn Việt Nam TCVN đóng vai trò không thể thiếu trong việc đảm bảo chất lượng mối hàn và năng lực của thợ hàn. Chứng chỉ hàn 2G-6G MIG TIG là minh chứng cho kỹ năng và trình độ của thợ hàn, đặc biệt trong các ngành công nghiệp đòi hỏi độ chính xác và an toàn cao. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn này không chỉ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn mở ra cơ hội nghề nghiệp trên thị trường quốc tế. Trung Tâm Đào Tạo Và Bồi Dưỡng Về Quản Lý là đơn vị tiên phong trong việc cung cấp các khóa đào tạo đạt chuẩn quốc tế, giúp thợ hàn Việt Nam đáp ứng các yêu cầu khắt khe của ngành công nghiệp. Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ qua Hotline: 0383 098 339.

Giải Mã Toàn Diện Các Tiêu Chuẩn Hàn (AWS, ASME, ISO TCVN) Trong Chứng Chỉ 2G-6G MIG/TIG

Trong bối cảnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế sâu rộng, ngành công nghiệp chế tạo, kết cấu thép, và đường ống áp lực tại Việt Nam đòi hỏi một lực lượng lao động kỹ thuật cao, đặc biệt là đội ngũ thợ hàn có tay nghề và kiến thức chuyên môn vững vàng. Việc sở hữu chứng chỉ hàn, đặc biệt là các chứng chỉ ở vị trí khó như 5G, 6G, không chỉ là thước đo năng lực cá nhân mà còn là yêu cầu bắt buộc trong nhiều dự án, đảm bảo chất lượng, an toàn và tính toàn vẹn của công trình.

Bài viết này cung cấp một tài liệu phân tích kỹ thuật chuyên sâu, toàn diện và mang tính học thuật, nhắm đến đối tượng là các kỹ sư hàn, giám sát chất lượng (QC), quản lý sản xuất và những ai quan tâm đến việc giải mã hệ thống tiêu chuẩn phức tạp trong lĩnh vực chứng nhận thợ hàn. Chúng ta sẽ đi sâu vào việc phân tích, so sánh và đối chiếu các hệ thống tiêu chuẩn quốc tế phổ biến nhất—AWS (American Welding Society), ASME (American Society of Mechanical Engineers), ISO (International Organization for Standardization)—và hệ thống Tiêu chuẩn Quốc gia của Việt Nam (TCVN), vốn được xây dựng hài hòa với tiêu chuẩn ISO.

Nội dung sẽ tập trung vào hai quá trình hàn phổ biến và có yêu cầu kỹ thuật cao là MIG/MAG (GMAW – Gas Metal Arc Welding) và TIG (GTAW – Gas Tungsten Arc Welding), áp dụng cho các bài thi chứng chỉ từ vị trí cơ bản đến phức tạp nhất: 2G, 3G, 4G, 5G và 6G. Bài viết sẽ làm rõ các khía cạnh cốt lõi:

Hệ thống ký hiệu và mã hóa: Giải thích ý nghĩa đằng sau các con số và chữ cái trong mã hiệu tiêu chuẩn và chứng chỉ.
Quy trình hàn (WPS): Phân tích các biến số cốt yếu (essential variables) và phạm vi ảnh hưởng của chúng đến chứng chỉ.
Phạm vi chứng nhận (Range of Qualification): Làm rõ một bài thi ở vị trí này, vật liệu này sẽ cho phép thợ hàn được làm việc trong phạm vi nào.
Tiêu chí chấp nhận mối hàn: Cung cấp các thông số kỹ thuật cụ thể về các khuyết tật được chấp nhận và không được chấp nhận qua kiểm tra ngoại dạng (VT) và các thử nghiệm phá hủy (DT).

Trong bối cảnh đó, việc đào tạo và bồi dưỡng nhân lực theo các chuẩn mực quốc tế là yếu tố sống còn. Một trong những đơn vị tiên phong, đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao tay nghề và kiến thức cho đội ngũ kỹ sư và thợ hàn Việt Nam chính là Trung Tâm Đào Tạo Và Bồi Dưỡng Về Quản Lý. Hotline: 0383 098 339. Trung tâm đã và đang triển khai các chương trình đào tạo chuyên sâu, bám sát yêu cầu của các tiêu chuẩn AWS, ASME và ISO, giúp học viên không chỉ đạt được chứng chỉ mà còn thực sự làm chủ công nghệ và quy trình.

Phần 1: Tổng Quan và Triết Lý Của Các Hệ Thống Tiêu Chuẩn

Trước khi đi sâu vào các chi tiết kỹ thuật, điều quan trọng là phải hiểu được triết lý và phạm vi áp dụng chính của từng hệ thống tiêu chuẩn. Sự khác biệt trong cách tiếp cận này sẽ lý giải tại sao các yêu cầu về quy trình và chứng nhận lại có những điểm khác biệt.

1.1. AWS (American Welding Society) – Hiệp hội Hàn Hoa Kỳ

Triết lý: AWS tập trung vào việc cung cấp các quy tắc thực tiễn, bao quát cho một loạt các ứng dụng hàn. Tiêu chuẩn nổi tiếng nhất là AWS D1.1/D1.1M: Structural Welding Code — Steel, được coi là “kinh thánh” trong ngành kết cấu thép xây dựng (tòa nhà, cầu, dầm, kèo…).
Cách tiếp cận: AWS D1.1 cung cấp một lựa chọn độc đáo là “Quy trình hàn đã được chứng nhận trước” (Prequalified WPS). Điều này có nghĩa là nếu nhà sản xuất tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu về vật liệu, thiết kế mối nối, kỹ thuật hàn và các thông số được liệt kê trong tiêu chuẩn, họ có thể sử dụng một WPS mà không cần phải thực hiện một bài kiểm tra Quy trình Hàn (PQR – Procedure Qualification Record). Điều này giúp tiết kiệm đáng kể thời gian và chi phí. Tuy nhiên, đối với thợ hàn, họ vẫn phải thực hiện bài kiểm tra tay nghề (WPQ – Welder Performance Qualification) để chứng minh khả năng tạo ra mối hàn đạt chất lượng theo WPS đó.
Phạm vi áp dụng chính: Kết cấu thép, cầu đường, xây dựng công nghiệp. Các tiêu chuẩn khác của AWS như D1.2 (Nhôm), D1.6 (Thép không gỉ), D17.1 (Hàng không vũ trụ) cũng có vai trò quan trọng trong các lĩnh vực tương ứng.

1.2. ASME (American Society of Mechanical Engineers) – Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ

Triết lý: ASME tập trung vào sự an toàn và tính toàn vẹn của các thiết bị chịu áp lực. Tiêu chuẩn quan trọng nhất trong lĩnh vực hàn là ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC), Section IX: Welding, Brazing, and Fusing Qualifications.
Cách tiếp cận: Khác với AWS, ASME Section IX không có khái niệm “Prequalified WPS”. Mọi quy trình hàn (WPS) sử dụng để chế tạo các cấu kiện theo mã ASME đều phải được chứng nhận thông qua một bài kiểm tra (PQR). Triết lý của ASME IX là:
1. Chứng nhận Quy trình (PQR): Nhà sản xuất phải chứng minh rằng quy trình hàn của họ, khi được thực hiện, sẽ tạo ra một mối hàn có các đặc tính cơ học (độ bền kéo, độ dẻo…) và chất lượng đúng như yêu cầu thiết kế. Đây là bài kiểm tra về “công thức” hàn.
2. Chứng nhận Tay nghề Thợ hàn (WPQ): Sau khi có WPS đã được chứng nhận, nhà sản xuất phải kiểm tra tay nghề của thợ hàn để đảm bảo rằng người thợ đó có đủ kỹ năng để tạo ra một mối hàn ngấu và không có khuyết tật theo WPS đã cho. Đây là bài kiểm tra về “khả năng thực thi” của người thợ.
Phạm vi áp dụng chính: Lò hơi, bồn bể chịu áp lực, đường ống công nghệ (khi được viện dẫn bởi các mã khác như ASME B31.1, B31.3), và các thiết bị hạt nhân.

1.3. ISO (International Organization for Standardization) TCVN (Tiêu Chuẩn Việt Nam)

Triết lý: ISO hướng tới việc tạo ra một hệ thống tiêu chuẩn được chấp nhận trên toàn cầu, thúc đẩy thương mại và sự hài hòa kỹ thuật giữa các quốc gia. Trong lĩnh vực hàn, tiêu chuẩn chính cho chứng nhận tay nghề là ISO 9606: Qualification testing of welders — Fusion welding, với ISO 9606-1 dành cho thép. Các tiêu chuẩn về quy trình hàn bao gồm ISO 15607, ISO 15609, và ISO 15614.
Cách tiếp cận: Hệ thống ISO có cách tiếp cận chi tiết và hệ thống trong việc xác định phạm vi chứng nhận. Nó quy định rất rõ các biến số và dải hoạt động mà một chứng chỉ có giá trị. Tương tự ASME, ISO yêu cầu mọi WPS phải được chứng nhận qua một bài PQR (theo ISO 15614). Bài thi chứng nhận thợ hàn (theo ISO 9606-1) có tính hệ thống cao, liên kết chặt chẽ các biến số như vật liệu, vật liệu hàn, độ dày, đường kính ống và vị trí hàn để xác định phạm vi tay nghề của người thợ.
Sự hài hòa của TCVN: Hệ thống Tiêu chuẩn Quốc gia Việt Nam (TCVN) trong lĩnh vực hàn đã được xây dựng theo hướng hài hòa và chấp nhận các tiêu chuẩn ISO. Cụ thể:
- TCVN 6700-1:2000 hoàn toàn tương đương với ISO 9606-1:1994 về Kiểm tra chấp nhận thợ hàn.
- TCVN 8985:2011 tương đương với ISO 15614-1:2004 về Thử quy trình hàn.
- TCVN 8986-1:2011 tương đương với ISO 15609-1:2004 về Đặc tính kỹ thuật của quy trình hàn. Do đó, trong bài viết này, khi phân tích về ISO, các nội dung sẽ có giá trị tham chiếu trực tiếp và áp dụng được cho hệ thống TCVN.

Phần 2: Giải Mã Các Vị Trí Hàn 2G, 3G, 4G, 5G, 6G

Vị trí hàn là một trong những biến số quan trọng nhất xác định độ khó của bài thi và phạm vi chứng nhận của thợ hàn. Các ký hiệu này được định nghĩa trong AWS D1.1 và ASME Section IX (QW-461), cũng như trong ISO 6947 (được TCVN 6364 viện dẫn).

1G/1F: Vị trí hàn bằng (Flat). Mối hàn được thực hiện từ phía trên, là vị trí dễ nhất.
2G/2F: Vị trí hàn ngang (Horizontal). Trục mối hàn nằm ngang. Đối với hàn tấm (plate), thợ hàn thực hiện mối hàn ngang. Đối với hàn ống (pipe), trục ống đặt thẳng đứng và thợ hàn hàn vòng quanh theo phương ngang.
3G/3F: Vị trí hàn đứng (Vertical). Trục mối hàn theo phương thẳng đứng. Thợ hàn có thể hàn theo chiều đi lên (uphill/upward) hoặc đi xuống (downhill/downward). Hàn lên thường cho độ ngấu sâu hơn và được yêu cầu trong nhiều ứng dụng kết cấu và áp lực.
4G/4F: Vị trí hàn trần (Overhead). Mối hàn được thực hiện từ bên dưới, là vị trí khó do phải chống lại trọng lực của kim loại nóng chảy.
5G: Vị trí hàn ống ngang. Trục ống nằm cố định theo phương ngang. Thợ hàn phải thực hiện mối hàn ở nhiều vị trí: hàn bằng ở đỉnh ống, hàn đứng ở hai bên hông, và hàn trần ở đáy ống. Đây là vị trí hàn phức tạp, mô phỏng thực tế thi công đường ống.
6G: Vị trí hàn ống nghiêng 45 độ. Trục ống được đặt cố định ở góc 45° so với phương ngang. Đây được coi là vị trí hàn khó nhất vì nó kết hợp tất cả các vị trí hàn (bằng, ngang, đứng, trần) trong một chu vi mối hàn duy nhất và trên một mặt phẳng nghiêng. Thợ hàn vượt qua bài thi 6G thường được công nhận có tay nghề cao nhất và có phạm vi chứng nhận rộng nhất, bao gồm tất cả các vị trí khác trên cả tấm và ống (với một số giới hạn nhất định).
6GR: Một biến thể của 6G, với một vòng cản (restriction ring) được đặt gần mối hàn. Bài thi này dùng để chứng nhận khả năng hàn trong không gian bị hạn chế, thường gặp trong các kết cấu giàn khoan, ngoài khơi.

Ký hiệu	Tên gọi	Mô tả tấm (Plate)	Mô tả ống (Pipe)
1G	Hàn bằng (Groove)	Tấm đặt nằm ngang, hàn từ trên xuống.	Ống xoay, trục nằm ngang, hàn ở đỉnh.
2G	Hàn ngang (Groove)	Tấm đặt thẳng đứng, hàn theo phương ngang.	Ống cố định, trục thẳng đứng, hàn theo phương ngang.
3G	Hàn đứng (Groove)	Tấm đặt thẳng đứng, hàn theo phương dọc.	Ống cố định, trục thẳng đứng, hàn theo phương dọc (không phổ biến).
4G	Hàn trần (Groove)	Tấm đặt nằm ngang, hàn từ dưới lên.	Ống cố định, hàn từ bên dưới (không phổ biến).
5G	Hàn ống ngang	Không áp dụng.	Ống cố định, trục nằm ngang, hàn vòng quanh.
6G	Hàn ống nghiêng 45°	Không áp dụng.	Ống cố định, trục nghiêng 45°, hàn vòng quanh.

Phần 3: Phân Tích Chuyên Sâu Quy Trình Hàn (WPS) và Các Biến Số Cốt Yếu

Một Quy trình hàn (WPS) là một tài liệu hướng dẫn chi tiết, chính thức, mô tả cách thực hiện một mối hàn cụ thể. Nó giống như một “công thức nấu ăn” cho người thợ hàn. Để chứng nhận một WPS, người ta phải thực hiện một bài hàn mẫu theo một WPS sơ bộ (pWPS), sau đó mẫu này được kiểm tra phá hủy để tạo ra Hồ sơ Chứng nhận Quy trình (PQR). Từ PQR này, WPS chính thức được lập ra.

Các thông số trong WPS được chia thành 3 loại:

Biến số cốt yếu (Essential Variables): Đây là những thông số quan trọng nhất. Nếu thay đổi một biến số cốt yếu (ví dụ: đổi từ thép carbon sang thép không gỉ), WPS đó sẽ không còn giá trị và phải được chứng nhận lại bằng một PQR mới.
Biến số không cốt yếu (Non-essential Variables): Những thay đổi trong các biến số này không yêu cầu chứng nhận lại WPS, nhưng phải được ghi lại trong bản sửa đổi của WPS. Ví dụ: thay đổi thiết kế rãnh hàn (góc vát, khe hở gốc) trong một phạm vi nhất định.
Biến số cốt yếu bổ sung (Supplementary Essential Variables): Chỉ trở thành biến số cốt yếu khi ứng dụng yêu cầu thử nghiệm độ dai va đập (Charpy V-Notch). Các thay đổi này ảnh hưởng đến tính chất chịu va đập của mối hàn.

Đối với việc chứng nhận tay nghề thợ hàn (WPQ), các biến số cốt yếu có thể khác và ít hơn so với WPS. Mục đích ở đây không phải là kiểm tra đặc tính cơ học của mối hàn, mà là kiểm tra khả năng thao tác của người thợ. Nếu thợ hàn thay đổi một biến số cốt yếu trong phạm vi tay nghề của mình, họ phải thi lại.

Dưới đây là bảng phân tích so sánh các biến số cốt yếu quan trọng đối với chứng nhận tay nghề thợ hàn cho hai quá trình TIG (GTAW) và MIG/MAG (GMAW).

3.1. Phân Tích Các Biến Số Cốt Yếu Cho Thợ Hàn (WPQ)

Biến Số (Variable)	Tiêu Chuẩn	Phân Tích Chi Tiết Cho GTAW (TIG) và GMAW (MIG/MAG)
Quá trình hàn	AWS, ASME, ISO	Cốt yếu tuyệt đối. Thay đổi từ TIG sang MIG hoặc ngược lại yêu cầu bài thi mới. ASME coi GMAW-S (chế độ chuyển giao ngắn mạch) là một biến số riêng so với các chế độ chuyển giao khác (spray, globular).
Vật liệu cơ bản (P-No./S-No. / Group)	ASME (P-No.), ISO (Group)	ASME: Thay đổi P-Number là cốt yếu. Hàn trên P-No. 1 (thép carbon) sẽ chứng nhận cho một loạt các P-No. khác (P-No. 1 đến P-No. 11, P-No. 34, P-No. 4x) nhưng không ngược lại. Hàn trên P-No. 8 (inox 3xx) chỉ chứng nhận cho P-No. 8. ISO/TCVN: Hàn trên một nhóm vật liệu (ví dụ nhóm 1 – thép mềm) sẽ chứng nhận cho nhóm đó và các nhóm được coi là dễ hàn hơn. Hàn trên nhóm 8 (thép không gỉ Austenitic) sẽ chứng nhận cho nhóm 8 và nhóm 1, 2, 3.
Vật liệu hàn (F-No.)	ASME (F-No.), ISO	ASME: Thay đổi F-Number là cốt yếu. Đây là cách nhóm các vật liệu hàn dựa trên đặc tính sử dụng. Ví dụ, hàn với que TIG ER70S-2 (F-No. 6) sẽ chứng nhận cho tất cả các que hàn F-No. 6 khác, nhưng không cho phép hàn với que inox ER308 (cũng F-No. 6) vì P-Number của vật liệu cơ bản đã thay đổi. ISO/TCVN: Thay đổi vật liệu hàn (ví dụ từ solid wire sang flux-cored wire) là biến số cốt yếu.
Độ dày vật liệu (t)	AWS, ASME, ISO	Cốt yếu. Phạm vi chứng nhận độ dày là một trong những phần phức tạp nhất. ASME (QW-452.1): Nếu độ dày tấm thử (T) < 1.5mm, phạm vi là T đến 2T. Nếu 1.5mm ≤ T < 10mm, phạm vi là 1.5mm đến 2T. Nếu 10mm ≤ T < 19mm, phạm vi là 5mm đến 2T. Nếu hàn tấm thử dày ≥ 19mm với tối thiểu 3 lớp hàn, độ dày được chứng nhận là không giới hạn (Unlimited). AWS D1.1 (Table 4.10): Tương tự, thi trên tấm 10mm (3/8 inch) sẽ chứng nhận cho độ dày từ 3mm (1/8 inch) đến 20mm (3/4 inch). Thi trên tấm 25mm (1 inch) sẽ chứng nhận cho độ dày từ 3mm đến không giới hạn. ISO 9606-1 (Table 6): Nếu độ dày tấm thử (t) là 12mm, phạm vi chứng nhận là từ 5mm đến 24mm (nếu hàn đa lớp) hoặc 5mm đến 16mm (nếu hàn đơn lớp).
Đường kính ống (D)	AWS, ASME, ISO	Cốt yếu. ASME (QW-452.3): Nếu đường kính ống thử (D) < 25mm, phạm vi là D đến không giới hạn. Nếu 25mm ≤ D < 73mm, phạm vi là 25mm đến không giới hạn. Nếu D ≥ 73mm, phạm vi là 73mm đến không giới hạn. AWS D1.1 (Table 4.10): Thi trên ống có đường kính 150mm (6 inch) sẽ chứng nhận cho ống từ 73mm (2-7/8 inch) đến không giới hạn. ISO 9606-1 (Table 7): Thi trên ống có đường kính (D) 150mm sẽ chứng nhận cho ống có đường kính ≥ 75mm (0.5D).
Vị trí hàn	AWS, ASME, ISO	Cốt yếu. Hàn ở một vị trí cụ thể sẽ chứng nhận cho vị trí đó và các vị trí được coi là dễ hơn. Ví dụ, hàn 3G (đứng) và 4G (trần) sẽ chứng nhận cho cả 1G (bằng) và 2G (ngang). Hàn ở vị trí 6G sẽ chứng nhận cho tất cả các vị trí (1G, 2G, 3G, 4G, 5G).
Chiều hàn đứng	AWS, ASME, ISO	Cốt yếu. Hàn lên (uphill) và hàn xuống (downhill) là hai kỹ thuật khác nhau. Một chứng chỉ hàn lên không cho phép hàn xuống và ngược lại.
Hàn có tấm lót / không có tấm lót	AWS, ASME, ISO	Cốt yếu. Việc loại bỏ tấm lót (backing) so với bài thi có tấm lót yêu cầu phải thi lại. Hàn không có tấm lót (mối hàn ngấu một phía – single-sided groove weld) khó hơn và chứng nhận cho cả việc hàn có tấm lót.
Khí bảo vệ (Shielding Gas)	AWS, ASME, ISO	Cốt yếu cho GMAW/GTAW. ASME (QW-408): Thay đổi thành phần danh nghĩa của khí bảo vệ (ví dụ từ 100% Argon sang hỗn hợp 75% Argon / 25% CO2) yêu cầu phải thi lại. Việc bỏ hoặc thêm khí bảo vệ cũng là biến số cốt yếu. ISO/TCVN: Tương tự, thay đổi loại khí bảo vệ là cốt yếu.
Chế độ chuyển giao kim loại (GMAW)	AWS, ASME	Cốt yếu. Thay đổi từ chế độ ngắn mạch (short-circuiting) sang phun (spray) hoặc cầu (globular) và ngược lại yêu cầu phải thi lại. Hàn ở chế độ phun không chứng nhận cho ngắn mạch.
Dòng điện	AWS, ASME	Cốt yếu. Thay đổi từ dòng một chiều (DC) sang xoay chiều (AC) hoặc thay đổi cực tính (DCEN sang DCEP) là một biến số cốt yếu.

Phần 4: Phân Tích Chuyên Sâu Phạm Vi Chứng Nhận (Range of Qualification)

Hiểu rõ phạm vi chứng nhận là điều cực kỳ quan trọng đối với cả người quản lý và thợ hàn. Nó quyết định một người thợ với chứng chỉ A có được phép thực hiện mối hàn B trong một dự án hay không. Phạm vi này được quyết định bởi các biến số cốt yếu trong bài thi.

4.1. Ví dụ Thực Tế về Phạm Vi Chứng Nhận theo ASME Section IX

Hãy xem xét một ví dụ điển hình: Một thợ hàn thực hiện bài thi chứng chỉ 6G cho quy trình TIG (GTAW).

Vật liệu: Ống thép carbon, đường kính 6 inch (168.3 mm, D ≥ 73mm), dày Schedule 80 (10.97 mm, 10mm ≤ T < 19mm). Vật liệu thuộc P-Number 1.
Vật liệu hàn: Que hàn TIG ER70S-6, thuộc F-Number 6.
Chi tiết: Hàn không có tấm lót (open root), chiều hàn lên (uphill) cho phần hàn đứng.

Dựa trên các bảng của ASME IX (QW-452), phạm vi chứng nhận của thợ hàn này sẽ là:

Quá trình hàn: Chỉ được hàn TIG (GTAW).
Vị trí: Tất cả các vị trí (1G, 2G, 3G, 4G, 5G, 6G) vì đã vượt qua bài thi 6G.
Chiều hàn đứng: Chỉ được hàn lên (uphill).
Vật liệu cơ bản: Được phép hàn trên các vật liệu thuộc P-No. 1 đến P-No. 11, P-No. 34, và P-No. 4x. Tuy nhiên, không được phép hàn trên vật liệu P-No. 8 (inox) hoặc P-No. 2x (nhôm).
Vật liệu hàn: Được phép sử dụng tất cả các vật liệu hàn thuộc F-No. 6, miễn là chúng phù hợp với vật liệu cơ bản.
Đường kính ống: Được phép hàn trên các ống có đường kính ngoài ≥ 73mm (2.875 inch). Không được hàn ống nhỏ hơn.
Độ dày vật liệu: Được phép hàn các mối hàn có độ dày từ 5mm đến 21.94mm (2T).
Tấm lót: Được phép hàn cả có tấm lót và không có tấm lót.
Hàn tấm: Chứng chỉ hàn ống cũng cho phép hàn trên tấm (plate).

4.2. So Sánh Phạm Vi Chứng Nhận Giữa Các Tiêu Chuẩn

Mặc dù có nhiều điểm tương đồng, vẫn có những khác biệt tinh tế:

ASME vs. AWS: ASME sử dụng hệ thống P-Number và F-Number rất chặt chẽ. AWS D1.1 đơn giản hơn, nhóm các loại thép kết cấu thông dụng lại với nhau và không sử dụng hệ thống F-Number cho việc chứng nhận tay nghề một cách phức tạp như ASME.
ISO/TCVN vs. ASME: Hệ thống nhóm vật liệu của ISO (ví dụ: nhóm 1.1, 1.2, 8.1…) chi tiết hơn P-Number. Phạm vi chứng nhận của ISO 9606-1 thường được trình bày dưới dạng bảng rõ ràng ngay trên chứng chỉ, liên kết trực tiếp giữa các biến số. Ví dụ, chứng chỉ ISO sẽ ghi rõ:
- ISO 9606-1 141 T BW FM1 S t12 D150 PA ss nb
- Giải thích: Thợ hàn được chứng nhận theo ISO 9606-1, quá trình hàn 141 (TIG), cho sản phẩm T (ống), mối hàn BW (giáp mối), nhóm vật liệu FM1 (thép mềm), vật liệu hàn S (dây đặc), độ dày vật liệu 12mm, đường kính ống 150mm, vị trí PA (tương đương 1G, ống xoay), hàn một phía (ss) và không có lót lưng (nb).
Độ dày không giới hạn (Unlimited): Cả ba hệ thống đều có quy định về việc đạt được chứng nhận “độ dày không giới hạn”. Thường thì yêu cầu là phải hàn trên một mẫu thử đủ dày (ví dụ ASME ≥ 19mm, AWS ≥ 25mm) và thực hiện đủ số lớp hàn.

Sự phức tạp này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đào tạo chuyên sâu. Các trung tâm như Trung Tâm Đào Tạo Và Bồi Dưỡng Về Quản Lý đóng vai trò cầu nối, giúp các kỹ sư và QC hiểu rõ và áp dụng chính xác các quy định này trong thực tế, từ việc lập WPS, lên kế hoạch thi chứng chỉ cho thợ hàn, đến việc kiểm tra phạm vi áp dụng của một chứng chỉ cụ thể cho một công việc nhất định.

Phần 5: Tiêu Chí Chấp Nhận Mối Hàn – Ngưỡng Cửa Cuối Cùng

Sau khi thợ hàn hoàn thành bài thi, mẫu hàn sẽ được đánh giá qua hai bước chính: Kiểm tra ngoại dạng (Visual Testing – VT) và Thử nghiệm phá hủy (Destructive Testing – DT) hoặc không phá hủy (NDT). Đây là bước quyết định việc “đạt” hay “không đạt”.

5.1. Kiểm Tra Ngoại Dạng (Visual Testing – VT)

Đây là bước đầu tiên và rất quan trọng. Mẫu hàn phải đạt các yêu cầu về VT trước khi được gửi đi thử nghiệm tiếp. Các tiêu chí VT khác nhau đôi chút giữa các tiêu chuẩn, nhưng nhìn chung đều tập trung vào các khuyết tật bề mặt.

Bảng so sánh tiêu chí chấp nhận VT cho bài thi chứng nhận thợ hàn

Khuyết Tật	AWS D1.1 (Table 4.8)	ASME Section IX (QW-194)	ISO 9606-1 (Tham chiếu ISO 5817, Mức B)
Nứt (Cracks)	Không chấp nhận bất kỳ vết nứt nào.	Không chấp nhận bất kỳ vết nứt nào.	Không chấp nhận.
Cháy cạnh (Undercut)	≤ 1mm. Đối với một số kết cấu chính chịu ứng suất kéo, giới hạn là 0.25mm.	≤ 0.8mm và không được sâu hơn 10% độ dày vật liệu.	≤ 0.5mm, với điều kiện mối hàn vẫn đảm bảo chiều dày thiết kế.
Độ cao mối hàn (Reinforcement)	≤ 3mm.	Được loại bỏ (mài phẳng) cho thử nghiệm uốn. Nếu dùng RT, chiều cao phải tuân thủ WPS.	Phụ thuộc độ rộng mối hàn. Ví dụ, mối hàn rộng 10mm, chiều cao cho phép là 1mm + 0.1 * 10mm = 2mm.
Rỗ khí bề mặt (Surface Porosity)	Không có quy định cụ thể cho bài thi WPQ, nhưng bề mặt phải “đồng đều”.	Phải có “dáng vẻ của một người thợ lành nghề” (workmanlike appearance).	Kích thước rỗ khí đơn lẻ D ≤ 0.3 * chiều dày mối hàn (max 2mm). Tổng diện tích rỗ khí ≤ 2% diện tích bề mặt.
Ngấu không hoàn toàn (Incomplete Fusion)	Không chấp nhận.	Không chấp nhận.	Không chấp nhận.
Lẹm chân (Overlap)	Không chấp nhận.	Được coi là bằng chứng của “tay nghề kém” và có thể bị từ chối.	Không chấp nhận.
Thủng (Burn-through)	Không chấp nhận.	Không chấp nhận.	Không chấp nhận. (Chỉ cho phép ở mức D).

Lưu ý: Mức B của ISO 5817 là mức chất lượng cao, thường được áp dụng cho các kết cấu quan trọng.

5.2. Thử Nghiệm Phá Hủy (Destructive Testing – DT)

Đối với hầu hết các bài thi chứng chỉ hàn giáp mối (groove weld), phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn là thử uốn (Bend Test). Mẫu hàn sẽ được cắt ra thành các thanh nhỏ, sau đó được uốn cong 180 độ trong một khuôn uốn có bán kính xác định.

Mục đích: Kiểm tra độ dẻo và sự liên kết của mối hàn. Nếu có các khuyết tật bên trong như ngấu không hoàn toàn, lẫn xỉ, hoặc rỗ khí lớn, chúng sẽ bị “mở” ra trên bề mặt bị kéo dãn của mẫu uốn.
Các loại mẫu uốn:
- Uốn mặt (Face Bend): Bề mặt mối hàn (mặt có reinforcement) nằm ở phía ngoài của cung uốn (bị kéo dãn).
- Uốn chân (Root Bend): Mặt chân mối hàn (root) nằm ở phía ngoài của cung uốn.
- Uốn cạnh (Side Bend): Áp dụng cho vật liệu dày (thường > 10mm hoặc 19mm tùy tiêu chuẩn). Bề mặt bị kéo dãn là mặt cắt ngang của mối hàn.

Tiêu chí chấp nhận thử uốn

Tiêu Chuẩn	Tiêu Chí Chấp Nhận
AWS D1.1	– Không có bất kỳ khuyết tật đơn lẻ nào > 3mm (1/8 inch) theo chiều dài nhất. – Tổng chiều dài các khuyết tật > 1mm không được vượt quá 10mm (3/8 inch) trên một mẫu uốn. – Nứt góc (corner crack) không dài quá 6mm, trừ khi có bằng chứng rõ ràng về lẫn xỉ, khi đó giới hạn là 3mm.
ASME Section IX (QW-163)	– Không có bất kỳ khuyết tật hở (open discontinuity) nào > 3mm (1/8 inch) đo theo bất kỳ hướng nào trên bề mặt lồi của mẫu sau khi uốn. – Các khuyết tật ở góc mẫu sẽ không bị tính trừ khi có bằng chứng rõ ràng chúng xuất phát từ lẫn xỉ hoặc ngấu không hoàn toàn.
ISO 9606-1	– Không có bất kỳ khuyết tật đơn lẻ nào > 3mm theo bất kỳ hướng nào. – Tổng chiều dài của tất cả các khuyết tật không được vượt quá 10mm.

Như vậy, có thể thấy các tiêu chuẩn lớn trên thế giới có sự tương đồng đáng kể trong các yêu cầu về thử nghiệm uốn. Điều này cho thấy một sự đồng thuận toàn cầu về tiêu chuẩn chất lượng cơ bản cho một mối hàn tốt.

5.3. Lựa Chọn Thay Thế: Thử Nghiệm Không Phá Hủy (NDT)

Trong một số trường hợp, đặc biệt là với ASME và AWS, Chụp ảnh phóng xạ (Radiographic Testing – RT) hoặc Siêu âm (Ultrasonic Testing – UT) có thể được sử dụng thay thế cho thử uốn để chứng nhận tay nghề thợ hàn. Điều này thường được thực hiện trên mẫu hàn đầu tiên của người thợ trong quá trình sản xuất.

Ưu điểm: Không phải phá hủy mẫu, có thể kiểm tra toàn bộ chiều dài mối hàn, tiết kiệm thời gian nếu kết quả tốt.
Nhược điểm: Đòi hỏi thiết bị chuyên dụng, kỹ thuật viên NDT được chứng nhận và tiêu chí chấp nhận phức tạp hơn (dựa trên kích thước, hình dạng và sự phân bố của các chỉ thị khuyết tật trên phim hoặc màn hình). Tiêu chí chấp nhận RT/UT cho sản xuất thường nghiêm ngặt hơn so với yêu cầu cho bài thi chứng chỉ.

Kết Luận: Hướng Tới Sự Chuyên Nghiệp Hóa Toàn Diện

Việc giải mã và làm chủ các tiêu chuẩn quốc tế AWS, ASME, ISO và TCVN là một yêu cầu tất yếu đối với ngành công nghiệp hàn Việt Nam trong kỷ nguyên hội nhập. Nó không chỉ là việc đạt được một tờ giấy chứng nhận, mà là việc xây dựng một hệ thống tư duy kỹ thuật, một văn hóa chất lượng và một nền tảng kiến thức vững chắc cho các kỹ sư, giám sát viên và quản lý.

Sự khác biệt giữa các hệ thống tiêu chuẩn, dù tinh vi, lại có ảnh hưởng lớn đến chi phí, tiến độ và chất lượng của dự án. Hiểu được khi nào áp dụng AWS D1.1 với quy trình Prequalified, khi nào phải tuân thủ nghiêm ngặt ASME Section IX với PQR cho từng WPS, hay làm thế nào để phạm vi chứng nhận của ISO 9606-1 bao quát được nhiều công việc nhất, chính là chìa khóa để tối ưu hóa nguồn lực và nâng cao năng lực cạnh tranh.

Trong hành trình đó, vai trò của các tổ chức đào tạo chuyên nghiệp là không thể thiếu. Trung Tâm Đào Tạo Và Bồi Dưỡng Về Quản Lý đã khẳng định vị thế là một đơn vị tiên phong, cung cấp các khóa học hàn công nghệ cao từ 2G đến 6G, bám sát các tiêu chuẩn quốc tế. Với đội ngũ giảng viên giàu kinh nghiệm và phương pháp “cầm tay chỉ việc”, trung tâm không chỉ trang bị cho học viên kỹ năng thực hành điêu luyện mà còn cung cấp nền tảng lý thuyết sâu rộng về các bộ quy tắc (code) và tiêu chuẩn (standard). Bằng cách liên hệ qua Hotline: 0383 098 339, các doanh nghiệp và cá nhân có thể tìm thấy lời giải cho bài toán nhân lực chất lượng cao, đáp ứng những yêu cầu khắt khe nhất của thị trường lao động trong nước và quốc tế, góp phần xây dựng một thế hệ kỹ sư và công nhân kỹ thuật Việt Nam thực sự đẳng cấp.