NGHIÊN cứu CÔNG NGHỆ hàn tự ĐỘNG dưới lớp THUỐC KHI hàn GIÁP mối một PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ tạo vỏ tàu THỦY

i L I CAM OAN Tôi xin cam đoan ngo i tr s li u đ c trích d n t tài li u tham kh o n i dung cịn l i cơng trình nghiên c u tính tốn c a riêng tơi, s li u tính tốn trung th c ch a t ng đ c công b N u sai tơi xin hồn tồn ch u trách nhi m Nam nh, ngày 15 tháng n m 2022 Ng i cam đoan Nguy n V n Thái ii M CL C L I CAM OAN………………………………………………………………… i M C L C………………………………………………………………………… ii DANH M C CÁC KÝ HI U, CÁC CH v DANH M C CÁC HÌNH NH, VI T T T………… ……………… TH ……………………………………… vi DANH M C B NG ………………………………………… ………….……… vii PH N M U ………………………………………………………………… 1 Tính c p thi t c a đ tài………….………………………………………….… M c tiêu, đ i t ng, ph m vi nghiên c u……………………………………… 2.1 M c tiêu ……………………………………………………………………… 2.2 ng ………………………….………………………………………… 2.3 Ph m vi nghiên c u …………………………… …………………………… CH NG T NG QUAN CHUNG ………………………………………… 1.1 Công ngh hàn v tàu thép …………………………………………………… 1.1.1 S l it c l ch s phát tri n ………………………………………………… 1.1.2 Các ph ng pháp hàn đ c áp d ng cho hàn tàu v thép hi n ……… 1.2 Tình hình nghiên c u n c qu c t ……………………… ……… 1.2.1 Tình hình nghiên c u n c …………… ………………… ……… 1.2.2 Tình hình nghiên c u ngồi n c …………… ………………… ……… 10 1.3 T ng quan v công ngh đóng tàu …………………….…………………… 11 1.3.1 Cơng ngh đóng tàu hi n ………………………… ………………… 11 1.3.2 Thép ch t o v tàu th y ……………………… …… ………………… 15 ng d ng cơng ngh hàn m t phía ch t o v tàu th y …………… 19 1.3.3 K t lu n ch CH ng … …………….………………… …… ………………… NG CÔNG NGH PHÁP HÀN T 2.1 NG D HÀN GIÁP M I M T PHÍA B NG PH NG I L P THU C ……………………………… 21 t v n đ … …….………….………………… …… …………………… 21 2.2 Công ngh hàn t đ ng d 2.2.1 Nguyên lý hàn t đ ng d 2.2.2 20 i l p thu c ….……… …… ………………… i l p thu c ….……… …… …….…………… c m ng d ng c a ph ng pháp hàn t đ ng d i l p thu c …… 21 21 23 iii 2.2.3 V t li u hàn t đ ng d 2.3 nh h i l p thu c …………………………………… 24 ng c a y u t công ngh …………………………………….… 26 2.3.1 Góc nghiêng dây hàn ………………………… ……………………….… 26 2.3.2 nh h ng c a thông s công ngh ……………………………………… 27 2.3.3 nh h ng c a c 28 2.3.4 nh h ng c a n áp h quang ……………… ………………………… 29 2.3.5 nh h ng c a t c đ hàn ……………… …… ……………………… 29 2.3.6 nh h ng c a đ 30 ng đ dòng n hàn ………………………………… ng kính n c c ……………… …………………… 2.4 Công ngh hàn giáp m i hàn t đ ng d i l p thu c ……………… … 31 2.4.1 Các thông s ch đ hàn giáp m i………………………………………… 31 2.4.2 Các d ng liên k t hàn giáp m i ……………………………….……… … 34 2.4.3 K thu t hàn ………………………………………… ……………… … 37 2.4.4 K thu t hàn t đ ng t m ph ng ………………….… ……………… … 38 2.4.5 Khuy t t t m i hàn …………………………….….… ……………… … 40 K t lu n ch 41 CH ng ……………………… ………….….… ……………… … NG NGHIÊN C U TH C NGHI M HÀN GIÁP M I M T PHÍA B NG Q TRÌNH HÀN SAW ………………………………………………… 42 3.1 Mơ hình th c nghi m ……………………… …….… ……… …… 42 3.2 V t li u ……………………….………………….….… ……………… … 42 3.2.1 V t li u c b n …………….….……………….….… ……………… … 42 3.2.2 V t li u hàn ………….…….….……………….….… ……………… … 43 3.3 i u ki n thí nghi m ……………………… …… …….… ……… …… 48 3.3.1 Thi t b th c nghi m …………………… …… …….… ……… …… 49 3.3.2 Các trang thi t b ph tr …………………… ……….… ……… …… 52 3.3.3 M u th c nghi m …………………………… ……….… ……… …… 54 3.4 Ph ng pháp quy ho ch th c nghi m ………………………………….…… 57 3.5 Quy trình hàn th c nghiêm ………………………………….………….…… 59 3.5.1 Quy trình chung ……………………………………… …………….…… 59 3.5.2 Hàn m u th c nghi m ……….……………………………………….…… 60 3.6 L y m u ki m tra ch t l ng m i hàn …………………… …………….… 60 3.7 o k t qu l p b ng th ng kê s li u th c nghi m ………………… … 61 iv 3.8 ánh giá th o lu n k t qu th c nghi m nghi m ……………… …… … 69 K t lu n ch ng …………… …… …………………………… ……….… 70 K T LU N VÀ KI N NGH …………… …… ……………… ……….… 71 K t lu n ……………………… … …………………………… ……….… 71 Ki n ngh ……………………… … …………………………… ……….… 71 TÀI LI U THAM KH O …………… …….…………………… ……….… 72 v DANH M C CÁC KÝ HI U, CÁC CH STT Kí hi u/ VI T T T Ý ngh a ch vi t t t KLCB Kim lo i c b n KLMH Kim lo i m i hàn HAZ Ih Uh i n áp hàn Vh V n t c hàn MIG (GMAW) TIG (GTAW) SMAW(MMA) 10 Ar Khí b o v argon 11 He Khí b o v heli 12 AC Dòng n xoay chi u 13 DC Dòng n m t chi u 14 B B r ng m t l i m i hàn 15 H Chi u cao m t l i m i hàn 16 b B r ng m t đáy c a m i hàn 17 h Chi u cao m t đáy c a m i hàn Vùng nh h C ng nhi t ng đ dòng n hàn Hàn h quang mơi tr ng khí b o v v i n c c nóng ch y (Metal Inert Gas) Hàn h quang môi tr ng khí b o v v i n c c khơng nóng ch y (Tungsten Inert Gas) Hàn h quang que hàn thu c b c (Submerged Metal Arc Welding) vi DANH M C CÁC HÌNH NH, TH Hình 1.1 Nguyên lý hàn h quang tay………………………………………… Hình 1.2 Nguyên lý hàn GTAW………….…………………………………… Hình 1.3 Nguyên lý hàn h quang mơi tr ng khí b o v … ………… Hình 1.4 Ngun lý hàn FCAW a) Có khí b o v ; b) T b o v … ………… Hình 1.5 Nguyên lý hàn t đ ng d i l p thu c b o v ……………………… Hình 2.1 Nguyên lý máy hàn t đ ng d Hình 2.2 nh h th i l p thu c …………….… …… ng c a góc nghiêng dây hàn, v t hàn đ n hình d ng kích c m i hàn ………… …………………………………………………… Hình 2.3 nh h 22 ng c a c ng đ dòng n hàn đ n hình d ng kích th 27 c m i hàn ………………………………………………………………………… 28 Hình 2.4 nh h ng c a n áp hàn đ n hình d ng kích th c m i hàn 29 Hình 2.5 nh h ng c a t c đ hàn đ n hình d ng kích th c m i hàn 30 Hình 2.6 nh h ng c a đ ng kính n c c đ n hình d ng kích th cm i hàn ……………………………………………………………………………… 30 Hình 2.7 Hình nh gây h quang b ng phoi thép 37 Hình 2.8 Hình nh gây h quang b ng ph ng pháp c t vát nh n n c c hàn 37 Hình 2.9 Các d ng liên k t hàn giáp m i 39 Hình 3.1 Mơ hình th c nghi m 42 Hình 3.2 Thu c hàn 46 Hình 3.3 Dây hàn Spoolarc 48 Hình 3.4 Máy hàn t đ ng d i l p thu c Miller Dimemsion 1250 49 Hình 3.5 B ng u n 50 Hình 3.6 H th ng c p thu h i thu c hàn 51 Hình 3.7 B ng u n t xa 51 Hình 3.8 M i ghép hàn 54 Hình 3.9 Thơng s k thu t c a m i ghép hàn 54 Hình 3.10 M u th c nghi m 55 Hình 3.11 M u th kéo ngang m i hàn giáp m i 61 vii DANH M C B NG B ng 1.1 S n l ng đóng tàu c a th gi i ……………………………………… 13 B ng 1.2 Th c tr ng phát tri n công nghi p đóng tàu Vi t Nam ……….……… 14 B ng 1.3 Thành ph n hóa h c c tính đ i v i thép đóng tàu, đ b n bình th ng……………………………………………………………………………… 16 B ng 1.4 Yêu c u chung v c tính c a c p thép theo TCVN 6259-7:2003…… 16 B ng 1.5 Thành ph n hóa h c thép đ b n cao ………………………………… 17 B ng 1.6 Tính ch t c h c thép đ b n cao ……………… …………………… 18 B ng 1.7 Hàm l ng …………………… ……………… 18 ng hàn thân tàu ……………………… 19 ng bon t B ng 1.8 Th ng kê chi u dài đ ng đ B ng 2.1 M t đ dòng n hàn ………………………………………………… 31 B ng 2.2 Quy ph m liên k t hàn giáp m i không vát mép, hàn hai phía …….… 34 B ng 2.3 Quy ph m liên k t hàn giáp m i vát mép ch “V”, hàn m t phía …… 35 B ng 2.4 Quy ph m liên k t hàn giáp m i vát mép ch “X” …………………… 36 B ng 3.1 Thành ph n hóc h c c a thép A36 ………………………………….… 43 B ng 3.2 C tính c a thép A36 ………………………………….…………….… 43 B ng 3.3 Ký hi u thu c hàn theo Vi n Hàn Qu c t IIW ………….…………… 47 B ng 3.4 Thành ph n hóc h c c a dây hàn HJ431 ……………………………… 47 B ng 3.5 Các trang thi t b ph tr m c đích s d ng …………………….… 52 B ng 3.6 Giá tr bi n thiên c a thông s công ngh hàn th c nghi m … 56 B ng 3.7 Ph ng án th c nghi m theo giá tr mã hóa ……………………… 58 B ng 3.8 Ch đ hàn c a thí nghi m theo giá tr th c ……………… … 58 B ng 3.9 K ho ch th c nghi m k t qu thí nghi m ……………………… 61 B ng 3.10 K t qu th kéo đ th ki m tra đ b n kéo m i hàn c a m u th ……………………… …………………………………………… 63 B ng 3.11 S li u thí nghi m thơng s cơng ngh hàn đ b n kéo ……… 67 PH N M U Tính c p thi t c a đ tài Vi t Nam qu c gia ven bi n n m bên b Thái Bình D thơng đ ng bi n qu c t t Thái Bình D ng sang ng li n tr c giao i Tây D ng V i chi u dài 3.260 km ch y d c t B c t i Nam theo chi u dài đ t n c, có nhi u c ng, v nh… r t nhi u thu n ti n cho giao thông đ ng th y, đánh b t h i s n Vì v y phát tri n kinh t bi n góp ph n th c hi n th ng l i s nghi p Cơng nghi p hóa - Hi n đ i hóa đ t n c đ m b o u c u ngành cơng nghi p đóng t u bi n tr thành m t ngành công nghi p m i nh n đ phát tri n kinh t bi n t o th tr ng cho ngành công nghi p khác phát tri n Có th nói s phát tri n c a cơng nghi p đóng tàu g n li n v i s phát tri n c a công ngh hàn - Hàn t o s c b n cao cho thân tàu: Do s d ng tri t đ m t c t làm vi c c a chi ti t hàn nên đ b n m i hàn cao, t ng đ b n ch c c a k t c u b nc a m i hàn s tham gia đ m b o đ kín khít, đ b n chung kh n ng làm vi c lâu dài, n đ nh, c a tàu Hàn có th n i đ c nh ng kim lo i có tính ch t khác nhau, không h n ch chi u dày c a chi ti t, v i đ b n m i hàn cao, m i hàn kín, ch u t i tr ng t t ch u đ đ c áp su t cao Ngồi ra, cơng ngh hàn cho phép gi m c ti ng n s n xu t - Tính cơng ngh : Cơng ngh hàn y u t hàng đ u quy t đ nh vi c ch n l a ph ng án ch t o, l p ghép phân đo n, t ng đo n Do đó, tr c ti p quy t đ nh đ n đ l n c a tàu Ngày nay, lo i tàu ngày địi h i ph i có t i tr ng l n v y kích th c c a r t l n; đ c bi t lo i tàu v n t i, t u khu tr c, t u sân bay Vì v y địi h i v thân t u ph i có chi u dày r t l n đ ch u t i; đ ch t o đ lo i v thân tàu nh v y ph hàn t đ ng d ng pháp hàn v n ph ng án đ c c l a ch n i l p thu c m t nh ng l a ch n phù h p - Tính kinh t : Cơng ngh hàn mang l i hi u qu kinh t cao ngành cơng nghi p đóng tàu So v i tán ri vê, hàn s t ng đ l ng nhiên li u tiêu hao, ti t ki m đ c 13% t c đ thi công, gi m 30% c (10 ÷ 20)% kh i l ng kim lo i s d ng m t c t làm vi c c a chi ti t hàn tri t đ h n, hình dáng chi ti t cân đ i h n, gi m đ c kh i l ng kim lo i m t mát đ t l v.v…So v i đúc, hàn ti t ki m đ ct i 50% khơng c n t i h th ng rót Cơng ngh hàn m t nh ng y u t quan tr ng góp ph n nâng cao n ng su t ngành cơng nghi p đóng tàu Hàn s gi m đ ph c th i gian giá thành ch t o k t c u Hàn cho n ng su t cao h n so v i ng pháp khác gi m đ - Xu h cs l ng nguyên công c ng phát tri n: Hàn v i nh ng u m v ng đ lao đ ng.[1] t tr i v tính b n, tính cơng ngh , tính kinh t Do đó, công ngh hàn đ c nghiên c u, ng d ng r ng rãi h n cơng nghi p nói chung cơng nghi p đóng tàu nói riêng M c tiêu, đ i t ng, ph m vi nghiên c u 2.1 M c tiêu - Nghiên c u công ngh hàn giáp m i m t phía b ng ph d ng pháp hàn t đ ng i l p thu c có s d ng t m lót; - Ti n hành th c nghi m đ xác đ nh ch đ hàn; t i u hóa b ng ph ng pháp Quy ho ch tr c giao c p II đ xác đ nh b thông s ch đ hàn h p lý; - Xây d ng quy trình hàn giáp m i m t phía b ng ph d ng pháp hàn t đ ng i l p thu c có s d ng t m lót 2.2 it ng - Nghiên c u đ c m công ngh hàn giáp m i m t phía b ng ph pháp hàn t đ ng d ng i l p thu c có s d ng đ m thu c, thép A36 có chi u dày 12 mm ng d ng ch t o v tàu th y; - Xây d ng quy trình hàn giáp m i m t phía b ng ph d ng pháp hàn t đ ng i l p thu c có s d ng đ m thu c, thép A36 có chi u dày 12 mm ng d ng ch t o v tàu th y 2.3 Ph m vi nghiên c u tài t p trung nghiên c u, phân tích h th ng hóa cơng ngh , ch đ hàn (c ng đ dòng n hàn, n áp hàn, v n t c hàn) cho v t li u thép A36 có chi u dày 12 mm Làm sáng t ki n th c lý thuy t ki n th c th c nghi m v công ngh hàn t đ ng d i l p thu c có s d ng đ m thu c CH NG T NG QUAN CHUNG 1.1 Công ngh hàn tàu v thép 1.1.1 S l c l ch s phát tri n L ch s phát tri n c a ngành công nghi p đóng tàu g n li n v i l ch s phát tri n c a công ngh hàn N m 1801, Sir Humpharey Davy tìm hi n t ng h quang n ch rõ kh n ng s d ng nhi t n ng c a đ làm nóng ch y kim lo i, m th i k hàn h quang tay ngành cơng nghi p đóng tàu.[2] N m 1889, đ c l p v i N.G Sla-vi-a-n p Charle coffin áp d ng n c c nóng ch y (đi n c c n kim lo i) vào hàn h quang tay thay cho n c c bon, đ n n m 1907, k s Thu i n Oscar Kjellberg phát hi n ph ng pháp n đ nh q trình phóng h quang b o v vùng hàn kh i tác đ ng c a khơng khí xung quanh b ng cách b c lên n c c kim lo i m t l p thu c Vi c ng d ng que hàn b c thu c b o đ m ch t l ng c a m i hàn ngành công nghi p đóng tàu lúc b y gi [2] N m 1919, Roberts Van Nuys th nghi m kh n ng dùng khí đ b o v h quang đ n n m 1940 ph ng pháp hàn s d ng khí tr đ b o v h quang c a n c c Wonfram hàn t m m ng manhê thép không g Hàn khí b o v làm t ng v t ch t l ng m i hàn hi n m t nh ng ph ng pháp hàn đ c s d ng r ng rãi nh t t i nhà máy đóng tàu v i nh ng u m v ch t l ng m i hàn đ c bi t kh n ng s d ng d dàng m i t th hàn m i v trí hàn khác nhau.[2] N m 1932, ng i ta tìm ph ng pháp hàn t đ ng d i l p thu c u ki n thí nghi m Th i k phát tri n cao c a công ngh hàn tàu đ c m vào nh ng n m cu i th p k 30 đ u th p k 40 sau nh ng công trình n i ti ng c a vi n s E.O.Paton v hàn d i l p thu c Ph ng pháp hàn đ c ng d ng r ng rãi ngành cơng nghi p đóng tàu, thành t u vô to l n c a k thu t hàn hi n đ i Cho đ n nay, hàn d i thu c v n ph ng pháp c khí hố c b n k thu t hàn ngành công nghi p đóng tàu v i nh ng u m v t tr i v 62 Ti p b ng 3.9 440 34 40 –1 –1 +1 19,8 2,4 1,72 480 34 40 +1 –1 +1 20,5 2,7 1,83 440 38 40 –1 +1 +1 21,7 2,2 1,74 480 38 40 +1 +1 +1 21,3 2,5 1,79 435,7 36 38 – ,215 0 20,4 1,9 1,72 10 484,3 36 38 +1,215 0 20,8 2,5 1,83 11 460 33,57 38 – ,215 19,4 2,4 1,61 12 460 38,43 38 +1,215 22 2,1 1,69 13 460 36 35,57 0 – ,215 20,2 1,8 1,71 14 460 36 40,43 0 +1,215 19,7 2,4 1,62 15 460 36 38 0 20,7 2,3 1,76 16 460 36 38 0 20,3 2,2 1,8 17 460 36 38 0 20,8 2,4 1,7 Ch t l ng c a liên k t hàn đ th c h p lý nh phân tích c đánh giá khơng ch b i hình dáng kích trên, mà cịn b i tính ch t c h c, c u trúc t ch c t vi, c ng nh đ c ng c a kim lo i liên k t hàn nh n đ c t th c nghi m Ki m tra c tính cơng vi c xác đ nh đ c tính c h c c a liên k t hàn Trên c s đó, đánh giá tính h p lý c a quy trình hàn s d ng, v t li u hàn l a ch n, Cách th c quy trình ki m tra c tính nh th kéo ngang, th u n, th đ c ng c a liên k t hàn t ng đo n đ c th c hi n theo QCVN 21/GTVT.[34] Các m u đ th kéo ngang liên k t hàn sau đ gia cơng kích th c đ c c t v trí s đ c nhám b m t theo quy đ nh c a QCVN 21/GTVT.[34] Ti n hành gá l p giá th kéo c a thi t b kéo nén v n n ng WEW-600D m t cách ch c ch n r i th c hi n vi c kéo m u K t qu th kéo đ c th hi n B ng 3.10 M t s k t qu th kéo đ th ki m tra đ b n kéo m i hàn c a m u th trình bày B ng 3.10 63 B ng 3.10 K t qu th kéo đ th ki m tra đ b n kéo m i hàn c a m u th TT M u hàn s Gi i h n b n kéo [N/mm2] 623 561 Bi u đ th kéo 64 558 10 621 65 11 560 12 566 66 13 559 14 567 67 612 15 B ng 3.11 S li u thí nghi m thơng s cơng ngh hàn đ b n kéo S TN Giá tr bi n th c Giá tr bi n mã hóa Giá tr hàm m c tiêu Z1 Z2 Z3 X1 X2 X3 k, Y4 440 34 36 –1 –1 –1 552 480 34 36 +1 –1 –1 565 440 38 36 –1 +1 –1 549 480 38 36 +1 +1 –1 564 440 34 40 –1 –1 +1 562 480 34 40 +1 –1 +1 556 440 38 40 –1 +1 +1 567 480 38 40 +1 +1 +1 558 435,7 36 38 – 1,215 0 549 10 484,3 36 38 +1,215 0 570 11 460 33,57 38 – 1,215 554 12 460 38,43 38 + 1,215 566 13 460 36 35,57 0 – 1,215 558 14 460 36 40,43 0 +1,215 564 68 Ti p b ng 3.11 15 460 36 38 0 559 16 460 36 38 0 560 17 460 36 38 0 563 T nh ng k t qu th c nghi m B ng 3.9 B ng 3.11, s d ng ph n m m x lý s li u th c nghi m Modde 5.0 tìm đ ph ng trình h i quy, đ l ch chu n R tính t c h s (a0, aj, aij) c a ng thích c a mơ hình th c nghi m Q nh sau: - Ph ng trình h i quy bi u di n m i quan h gi a thông s ch đ hàn v i chi u r ng m i hàn: Y1 = 20,1426 + 0,119974x1 + 0,594936x2 - 0,110248x3 - 0.275002x1x2 + 0.049999x1x3 + 0.175x2x3 + 0.43053x12 + 0,566012x22 – 0.00978x32 H s t - Ph ng quan R2 = 0,824 ng trình h i quy bi u di n m i quan h gi a thông s ch đ hàn v i chi u cao m i hàn: Y2 = 2,25392 - 0,0436887x1 - 0,110249x2 + 0,22374x3 - 1,19392x1x2 + 0,02499 x1x3 0.02499x2x3 + 0.075326x12 + 0,007586x22 + 0,007585x32 H s t - Ph ng quan R2 = 0,895 ng trình h i quy bi u di n m i quan h gi a thông s ch đ hàn v i chi u sâu ng u c a m i hàn: Y3 = 1,7092 + 0,0313767x1 - 0,00482x2 + 0,02379x3 – 0,01125x1x2 + 0,0137499x1x3 + 0,01375x2x3 + 0,05586x12 – 0,028814x22 – 0,0186529 x32 H s t - Ph ng quan R2 = 0,605 ng trình h i quy bi u di n m i quan h gi a thông s ch đ hàn v i đ b n kéo c a m i hàn: Y4 = 560,234 + 3,516x1 + 1,605x2 + 1,852x3 – 0,125x1x2 – 5,375x1x3 + 1,375x2x3 – 0,771x12 – 0,432x22 + 0,244x32 H s t ng quan R2 = 0,740 69 Theo đó, tính giá tr c t (S/N): Yêu c u đ t s n ph m sau trình hàn có đ b n c tính l n nh t Do v y cơng th c tính S/N đ c ch n: = S/N = -10log10(MSD) Do k t qu đ u nh t t nên cơng th c tính MSD đ Phân tích ph ng sai (ANOVA) đ c áp d ng: c s d ng đ miêu t quan h gi a thông s ch đ hàn đ b n kéo c a s n ph m T ng h p k t qu tính tốn v i cơng th c tính t ng bình ph ng nh sau: 3(m j1 − m) + 3(m j − m) + 3(m j − m) Trong đó: m = (1/17) ∑η i i =1 ∑ (η ) = - 8,00 m ji = (1/3) i =1 j i 3.8 ánh giá th o lu n k t qu th c nghi m Thông qua trình hàn 17 m u th c nghi m theo b ng k ho ch th c nghi m B ng 3.8, v i giá tr c a thông s ch đ hàn c n kh o sát nh B ng 3.6; thông qua k t qu đánh giá ch t l ng m i hàn th c nghi m theo tiêu chu n ISO 5817 [35] theo quy chu n đóng tàu Vi t Nam QCVN21:2015/BGTVT [34] cho th y r ng t t c 17 m u hàn đ u đ t yêu c u ch t l th c c a m i hàn m c B (m c ch t l ng v hình d ng kích ng cao nh t hù h p v i k t c u v tàu th y) nh : M i hàn ng u hoàn toàn, chi u cao m i hàn t 0÷3mm, b r ng m i hàn n m ph m vi t 19,7 ÷ 22mm K t qu th đ b n kéo ngang m i hàn v i 17 m u th kéo đ u đ t đ c k= vùng nh h ng nhi t c a m i hàn v i giá tr đ b n kéo thu 552 ÷ 623 MPa n m ph m vi đ b n kéo c a kim lo i c b n thép A36 T k t qu th đ b n kéo m u B ng 3.11 k t qu đánh giá ngo i d ng m i hàn theo tiêu chu n ISO 5817 [35] theo yêu t đ c tr ng c b n v ch t l ng c a m i hàn c n xác đ nh Khi hàn t đ ng d i l p thu c - SAW, liên k t hàn giáp m i m t phía có đ m lót b ng thu c thép m t đáy, thép A36 có chi u dày 12 mm, v t li u hàn thông s công ngh hàn khác xác đ nh coi nh không đ i,… v i ph m vi thay đ i giá tr c a 70 thông s ch đ hàn c n kh o sát nh : Ih = 440 ÷ 480A, Uh = 34 ÷ 38V, Vh = 36 ÷ 40 Cm/phút thu đ đánh giá ch t l c m i hàn đ m b o ch t l ng theo tiêu chu n ng m i hàn phù h p v i k t c u v tàu th y K t lu n ch ng - Trên c s nghiên c u công ngh , thi t b v t li u hàn SAW k thu t hàn giáp m i m t phía ch t o v tàu th y xây d ng đ c mơ hình m i ghép hàn th c nghi m phù h p hàn giáp m i m t phía thép A36 ng d ng v tàu th y - B ng ph nh h ng pháp quy ho ch th c nghi m b c hai tâm xoay v i thơng s ng xây d ng đ c mơ hình tốn quy ho ch th c nghi m phù h p, mô t m i quan h gi a thông s nh h ng đ n ch t l ng c a m i hàn - ã áp d ng tiêu chu n, quy ph m hàn đóng tàu đ ki m tra, đánh giá ch t l ng liên k t hàn, m i hàn th c nghi m đ m b o yêu c u k thu t đ i v i liên k t hàn v tàu th y Th kéo kim lo i m i hàn đánh giá đ nh h c ng c a thông s ch đ hàn đ n gi i h n b n kéo c a kim lo i c b n - Trên c s giá tr ch n thông qua ph nghi m k thu t, tác gi xác đ nh đ ng pháp quy ho ch th c c ph m vi giá tr c a thông s ch đ hàn phù h p v i liên k t hàn giáp m i m t phía thép A36 có chi u dày 12mm b ng ph ng pháp hàn t đ ng d i l p thu c ng d ng ch t o tàu thu 71 K T LU N VÀ KI N NGH - Thơng qua vi c xây d ng đ tốn h c b c hai nghiên c u nh h c mơ hình th c nghi m mơ t m i quan h ng c a c ng đ dòng n hàn (Ih); n áp hàn (Uh) v n t c hàn (Vh) đ n chi u cao, đ ng u c a m i hàn gi i h n b n kéo c a m i hàn giáp m i m t phía thép A36; - L a ch n thông s công ngh hàn phù h p v i thép A36; - Th kéo kim lo i m i hàn đánh giá đ c nh h ng c a thông s ch đ hàn đ n gi i h n b n kéo c a kim lo i m i hàn; K t lu n Lu n v n đ c tác gi nghiên c u k t h p gi a lý thuy t th c nghi m v công ngh k thu t hàn t đ ng d i l p thu c K t qu th c nghi m ph n ánh tính đ n c a lý thuy t c s áp d ng tiêu chu n v công ngh hàn t đ ng d i l p thu c thép bon trung bình dùng đóng tàu; Tác gi xây d ng đ pháp hàn t đ ng d c b thông s ch đ hàn thép A36 b ng ph ng i l p thu c; Trên c s nghiên c u c a tác gi đ a nh ng khuy n cáo đ i v i c s , cơng ty có ng d ng hàn t đ ng d i l p thu c ch t o tàu thu nói riêng k t c u thép nói chung Ki n ngh Trên nghiên c u c a tác gi v hàn thép A36 có chi u dày 12mm b ng ph ng pháp hàn t đ ng d quang t đ ng d i l p thu c i l p thu c ng d ng r ng rãi công ngh hàn h Vi t Nam tác gi đ ngh c quan, t ch c có th d a vào k t qu nghiên c u phát tri n đ i v i v t li u có chi u dày l n h n 72 TÀI LI U THAM KH O [1] Hoàng Tùng (1999), “S tay đ nh m c tiêu hao v t li u n ng l ng n hàn”, Nhà xu t b n Khoa h c K thu t, Hà N i [2] Ngô Lê Thơng (2004), “Cơng ngh hàn n nóng ch y T p 1”, Nhà xu t b n Khoa h c K thu t, Hà N i [3] V V n Ba (2014), “Nghiên c u công ngh hàn giáp m i m t phía ng d ng ch t o v t u th y”, Lu n án Ti n s k thu t v t li u, Tr ng H Bách khoa, Hà N i [4] Ngô Lê Thông (2007), “V t li u công ngh hàn”, Nhà xu t b n Khoa h c K thu t, Hà N i [5] V Huy Lân (2016), “Nghiên c u s n xu t thu c hàn thiêu k t b ng nguyên v t li u n c đ hàn t đ ng d h p kim th p” tài khoa h c công ngh c p Nhà n [6] Nguy n H u H hàn t đ ng d i l p thu c k t c u thép cacbon th p thép c mã s : KC.02.04/11-15 ng, T ng Ng c Tu n (2016), “Nghiên c u ng d ng công ngh i l p thu c đ hàn thép h p kim đ b n cao Q345B” – H c vi n Nông nghi p Vi t Nam [7] Ngô Hùng (2013), “Nghiên c u nh h giáp m i đ n k t c u v t u thép b ng ph Tr ng ng c a ch đ hàn đ n đ b n m i hàn ng pháp hàn t đ ng d i l p thu c” – i Nha Trang [8] Hoàng Ti n t (2019), “Nghiên c u nh h ng c a ch đ hàn h quang n c c lõi thu c (FCAW) đ n ng su t bi n d ng c a m i hàn giáp m i m t phía ch t o v tàu th y” – Tr ng i h c s ph m k thu t Nam inh [9] Chandel R S, Seow H P., Cheong F L (1997), “Effect of increasing deposition rate on the bead geometry of submerged arc welds”, Journal of Materials Processing Technology, vol.72, pp 124-128 [10] Kanjilal P, T K Pal, and S K Majumdar (2007), “Prediction of Element Transfer in Submerged Arc Welding Several studies were conducted to better understand the chemical behavior of fluxes in order to control weld metal chemistry” 136-sMAY2007, VOL 86 73 [11] Copyright James Amanie (2011), “Effect of Submerged Arc Welding Parameters on the Micro structure of SA516 and A709 Steel Welds”, the Department of Mechanical Engineering University of Saskatchewan Saskatoon [12] Kahraman Sirina, Sule Y Sirinb*, Erdinc Kalucc (2016), “Influence of the interpass temperature on t8/5 and the mechanical properties of submerged arc welded pipe”, Journal of Materials Processing Technology 238 (2016) 152-159 [13] C ng ng Châu Âu (2003), Overview of The international Commercial Shipbuilding Industry [14] Kazunori ECHIGO (1958), Development of postwar Japanese Shipbuilding Industry and Revival of Monopoly [15] Nordic Industries (2004), Summary of Korean shipbuilding industry [16] Nordic Industries (2003): Introduction to shipbuilding in China [17] Tim Huxley (2004): World Shipbuilding Trends [18] Quy t đ nh s : 2290/Q -TTg, ngày 27 tháng 11 n m 2013, Quy ho ch t ng th phát tri n ngành công nghi p tàu th y Vi t Nam đ n n m 2020, đ nh h ng đ n n m 2030 [19] Hu nh Th Du (2006), “C h i cho ngành đóng tàu Vi t Nam”, Ch ng trình Gi ng d y Kinh t Fulbright [20] TCVN 6259-7:2003, Qui ph m phân c p đóng tàu bi n v thép [21] QCVN 21: 2010/ BGTVT, “Quy ph m phân c p đóng tàu bi n v thép” Quy chu n k thu t qu c gia [22] Bùi V n H nh, “Nghiên c u, thi t k ch t o robot hàn t hành ph c v ngành đóng tàu Ch Vi t Nam”, đ tài NCKH c p Nhà n ng trình KH&CN tr ng m c p Nhà n c mã s KC.03.06/06-10 thu c c [23] ESAB India Limited, “Product Catalogue: Welding Consumables - Equipment Automation - Cutting Systems” [24] International Welding Engineer (IWE) [25] Nguy n Nh T (1984), “Công ngh hàn nóng ch y”, Tr khoa Hà N i ng i h c Bách 74 [26] Lê V n Thoài (2018), “Nghiên c u nh h hàn t đ ng d B công th ng c a m t s thông s công ngh i l p thu c hàn v i h t kim lo i b sung” – Viên nghiên c u c khí – ng [27] By N Bailey (1991), “Submerged Arc Welding Ferritic Steelswith Alloyed Metal Powder”, Supplement to the Welding Journal August 1991 [28] Lee C S, R S Chandel and H P Seow (2000), “Effect of Welding Parameters on the Size of Heat Affected Zone of Submerged Arc Welding”, Materials and Manufacturing Processes [29] http://feilongweldingflux.com/joomlashine/147-feilong-fused-flux-hj431-2 [30] The Welding Experts, “Guide for processes and Equipment” – The Lincoln Electric company [31] AWS D1.1/D1.1M:2008, Structural Welding Code - Steel, An American National Standard [32] Phillip D Thomas (1986), “Automatic submerged arc welding with metal power additions to increase productivity and maintain quality”, Newport news Shipbuiding 4101 Washington avenue Newport news, va 23607 [33] AWS D1.1/D1.1M:2010, Structural Welding Code – Steel, An American National Standard [35] Tiêu chu n Qu c gia - TCVN 8311 (2010), “Th phá h y m i hàn v t li u kim lo i- th kéo d c kim lo i m i hàn” [34] QCVN 21:2015/BGTVT, “quy chu n k thu t qu c gia v phân c p đóng tàu bi n v thép” [35] Tiêu chu n ISO 5817: 2014, “Hàn m i n i hàn b ng thép, niken, titan h p kim c a chúng (không bao g m hàn chùm) – M c ch t l ng cho khuy t t t” 75 Ph l c QUY TRÌNH HÀN Quy trình hàn s : 01 LO I: Bán t đ ng B ng tay ฀ Ki u liên k t hàn: Giáp m i PH m phía sau: Có ฀ T đ ng  NG PHÁP HÀN TIG ฀ Khe h l p ghép: 3,0 mm SAW MIG  ฀ Góc vát: 500 (+5o; - 5o) V TRÍ HÀN Bán kính (U-J): N/A V trí hàn: 1G Khoét đáy: không V T LI U C B N V t li u theo tiêu chu n: ASTM Lo i: A36 C TÍNH DỊNG I N: Dịng n: AC ฀ DCEP Xung Khơng  Có ฀  Chi u dày: 12 mm KIM LO I B SUNG Tiêu chu n: AWS A5.10 Ký hi u: ng kính: ∅ 3,2 mm THU C B O V Tiêu chu n: AWS.A5.17- F6A2- ELI2 Ký hi u: HJ431 L ul ng: THAO TÁC K THU T β = 90o Góc đ m hàn: α = 80o Ki u dao đ ng đ u hàn: R ng c a ฀ Bán nguy t ฀ Hàn: l t ฀ phía  i th ng  nhi u l t  phía ฀ T m v i n c c: 12 mm Làm s ch đ ng hàn: Bàn ch i s t Trang thi t b khác: Máy mài tay 76 NHI T LUY N SAU HÀN NUNG NÓNG S B Nhi t đ : N/A Nhi t đ nung nóng, m/min: N/A Nhi t đ gi a đ Th i gian: N/A ng hàn min/max: N/A KI M TRA SAU HÀN: LIÊN K T HÀN Ki m tra không phá h y: b ng m t th ng Ki m tra phá h y: th kéo Ki m tra t ch c t vi: không Tiêu chu n: TCVN 197-2002 ng hàn Quá trình Kim lo i b sung Kí hi u hàn Ch đ hàn Lo i Dịng kính dịng hàn (A) (mm) n ng i n áp T cđ hàn (V) hàn (cm/phút) SAW HJ431 ∅ 3,2 DC 440-480 34-38 36 ÷ 40 SAW HJ431 ∅ 3,2 DC 440-480 34-38 36 ÷ 40 ... góc nghiêng dây hàn, v t hàn đ n hình d ng kích - Góc nghiêng v t hàn: Góc nghiêng v t hàn nh h nghiêng c a dây hàn không đ ng t ng t nh góc đ m b o vi c t o dáng m i hàn t t góc nghiêng v t hàn. .. t hàn giáp m i khơng vát mép, hàn hai phía: Quy ph m c a liên k t hàn giáp m i khơng vát mép, hàn phía đ c quy đ nh nh B ng 2.2 B ng 2.2 Quy ph m liên k t hàn giáp m i khơng vát mép, hàn hai phía. .. kích c h t thu c hàn 2.3.1 Góc nghiêng dây hàn Khi nghiêng dây hàn v phía h ng hàn đ h quang th i tr c ti p vào v ng hàn, chi u sâu ng u chi u cao m i hàn t ng lên nh ng b r ng m i hàn gi m K t qu