(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY

(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY(Luận văn thạc sĩ) NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC KHI HÀN GIÁP MỐI MỘT PHÍA ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY(Luận văn thạc sĩ) 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