Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ hàn tự động dưới lớp thuốc đến độ bền mối hàn giáp mối trong kết cấu tàu thép

Bài báo công bố kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của việc lựa chọn chế độ hàn tự động dưới lớp thuốc (chỉ xét ba thông số là cường độ dòng điện I, điện áp hàn U và vận tốc hàn V) đến độ bền mối hàn kết cấu tấm giáp mối trong tàu thép. Thông qua kết quả kiểm tra độ bền của 21 loạt mẫu thí nghiệm mối hàn giáp mối theo quy định của Quy phạm TCVN 6259-6:2010 với các chế độ hàn khác nhau được tính toán bằng lý thuyết, kết luận rằng chế độ hàn với cường độ dòng điện I = 1000(A), điện áp U = 35(V) và vận tốc hàn V = 27(m/h) cho kết quả tốt nhất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ hàn tự động dưới lớp thuốc đến độ bền mối hàn giáp mối trong kết cấu tàu thépTạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sảnSố 4/2014KEÁT QUAÛ NGHIEÂN CÖÙU ÑAØO TAÏO SAU ÑAÏI HOÏCNGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐCĐẾN ĐỘ BỀN MỐI HÀN GIÁP MỐI TRONG KẾT CẤU TÀU THÉPTHE ASSESSMENT EFFECTS ON SUBMERGED - ARC WELDING MODESTO THE STRENGTH OF BUTTED PLATE IN STEEL SHIPNgô Hùng1, Huỳnh Văn Vũ2Ngày nhận bài: 18/3/2014; Ngày phản biện thông qua: 06/5/2014; Ngày duyệt đăng: 01/12/2014TÓM TẮTBài báo công bố kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của việc lựa chọn chế độ hàn tự động dưới lớp thuốc (chỉ xét ba thôngsố là cường độ dòng điện I, điện áp hàn U và vận tốc hàn V) đến độ bền mối hàn kết cấu tấm giáp mối trong tàu thép. Thôngqua kết quả kiểm tra độ bền của 21 loạt mẫu thí nghiệm mối hàn giáp mối theo quy định của Quy phạm TCVN 6259-6:2010với các chế độ hàn khác nhau được tính toán bằng lý thuyết, kết luận rằng chế độ hàn với cường độ dòng điện I = 1000(A),điện áp U = 35(V) và vận tốc hàn V = 27(m/h) cho kết quả tốt nhất.Từ khóa: chế độ hàn, hàn tự động dưới lớp thuốc, thông số hànABSTRACTThis paper performs the result of effects on submerged-arc welding modes (including three parameters: amperagewelding I, voltage welding U and velocity welding V) to the strength of butted plate in steel ship. Through the strengthtesting of specimens according to the rule TCVN 6259-6:2010, the 21 experiment specimens conducted by submerged-arcwelding with some different modes, it concludes that the welding mode (amperage welding I = 1000(A), voltage weldingU = 35(V) and velocity welding V = 27(m/h)) is the best.Keywords: welding mode, submerged-arc welding, welding parametersI. ĐẶT VẤN ĐỀCông nghệ hàn là một trong các lĩnh vực phứctạp, cần phải có sự phối hợp của các lĩnh vực khoahọc khác như: Vật lý, hóa học, luyện kim, cơ khí,tự động hóa, kỹ thuật điện và điện tử. Chính vìthế chất lượng mối hàn phụ thuộc vào nhiều yếutố khách quan, chủ quan trong khi chế tạo các sảnphẩm bằng phương pháp hàn. Trong các phươngpháp hàn khác nhau, các yếu tố công nghệ cũng cónhững ảnh hưởng rất khác nhau. Công nghệ hàn hồquang dưới lớp thuốc hay còn gọi là hàn hồ quangchìm SAW là phương pháp hàn dây điện cực nóngchảy dưới lớp thuốc bảo vệ đã được sử dụng ở cácnước có nền công nghiệp phát triển [1].Công nghệ hàn hồ quang dưới lớp thuốc (SAW)được ứng dụng rộng rải ở các nước phát triển [2, 6].Tuy nhiên ở Việt Nam nói chung và trong các nhàmáy đóng tàu nói riêng và đặc biệt là trong các cơ sở12dạy nghề, công nghệ này của tỉnh Khánh Hòa ítđược chú trọng, bước đầu có tính thăm dò, chưahình thành quy trình ổn định và phát triển mạnh. Vìvậy phương pháp hàn hồ quang tự động dưới lớpthuốc phát triển mạnh khi ngành công nghiệp đóngtàu trong nước phát triển.Việc lựa chọn chế độ hàn trước đây chủ yếudựa theo yêu cầu của nhà sản xuất hoặc chí ít cũnglà kinh nghiệm được du nhập từ những nước cónền đóng tàu phát triển và cá biệt có những trườnghợp không được coi trọng. Điều này rõ ràng chưaphù hợp với điều kiện môi trường, con người, thiếtbị,… tại Việt Nam và ảnh hưởng không tốt đến chấtlượng sản phẩm.Sau thời gian tham gia trực tiếp sản xuất, đàotạo công nhân hàn qua đặt hàng của các cơ sởđóng tàu trong việc cung cấp nguồn nhân lực về vấnđề này và qua tìm hiểu những nghiên cứu trước,Ngô Hùng: Cao học Kỹ thuật tàu thủy 2011 - Trường Đại học Nha TrangTS. Huỳnh Văn Vũ: Khoa Kỹ thuật giao thông - Trường Đại học Nha TrangTRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 149Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sảnnhận thấy việc lựa chọn các chế độ hàn hợp lýnhằm đảm bảo chất lượng các mối hàn chưa đượcđặt ra và quan tâm một cách đúng mức. Đặc biệttrong những trường hợp hàn có yêu cầu chất lượngcao như hàn các kết cấu tàu thép.Chính vì vậy việc nghiên cứu ảnh hưởng củacác thông số công nghệ đến chất lượng, tạo dángmối hàn và quá trình hàn là việc làm cần thiết vàcấp bách. Dựa trên các tài liệu đã có trong nước vànước ngoài, của các hãng thiết bị hàn trên thế giớiđã thu thập và tập hợp được các thông số tối ưu vềlý thuyết, từ đó bằng thực nghiệm nghiên cứu trêncác mẫu tác giả tiến hành lựa chọn được các thôngsố thực nghiệm cho phù hợp với điều kiện của ViệtNam. Trong quá trình hàn khi khảo sát một yếu tốthì các yếu tố khác được giữ nguyên. Từ đó cho cácyếu tố đầu ra: hình dạng mối hàn, độ bền mối hànvà biến dạng hàn.Hình 1. Quy cách tấm hàn thử nghiệmPhương pháp hàn là hồ quang tự động dướilớp thuốc SAW, với máy hàn hiệu KOBELCO,số hiệu DW-S43G của Việt Nam sản xuất, dâyhàn thép cacbon AWS-A5.17-EH14 đường kínhF4.0mm, thuốc bảo vệ AN-348-A của Nga sảnxuất. Quá trình hàn thử nghiệm được tiến hành tạixưởng Cơ khí của Trường Trung cấp nghề NinhHòa, kiểm tra độ bền uốn, kéo của kim loại cơ bảnHình 3. Biểu đồ lực kéo – giãn dài thép cơ bản150 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANGSố 4/2014Dựa trên các kết quả thí nghiệm đánh giá ...