Tự động tính toán chế độ hàn ngang giáp mối thép các bon bàng phương pháp hàn hồ quang tay

NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỔI Tự ĐỘNG TÍNH TỐN CHẾ ĐỘ HÀN NGANG GIÁP MỐI THÉP CÁC BON BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN HỒ QUANG TAY AUTOMATIC CALCULATION OF THE HORIZONTAL WELD MODE OF CARBON STEEL BUTT JOINTS BY MANUAL ARC WELDING TS Mai Văn Hồng, Ths Nguyễn Thị Mỵ, ThS Bùi Thị Tuyết Nhung Khoa Cơ khí, Trường Đại học Sư phạm Kỳ thuật Nam Định TĨM TẮT Cơng nghệ hàn ứng dụng rộng rãi tất ngành công nghiệp như: chê tạo kêt cấn thép, bồn bể chứa chất lỏng, công nghiệp ô tô, chế tạo tàu thủy, khí chế tạo mảy, giao thơng vận tải, xây dựng, hầm mo Hàn kim loại bang hồ quang phương pháp sử dụng từ lâu có vị trí quan trọng công nghệ hàn Do vậy, việc xây dựng tự động tinh tốn thơng so cơng nghệ hàn nhiệm vụ vô quan trọng cân thiêt Từ khóa: Hàn hồ quang; Thơng sổ hàn; Cường độ hàn; Hàn ngang; Vát mép ABSTRACT Welding technology’ is widely applied in all industries such as: building steel structure, liquid storage tanks, automobile industry, shipbuilding, mechanical engineering, transportation, construction, mines Metal arc welding is one of the methods used for a long time and has a very important part in welding technology Therefore, the construction of automatic calculation of welding technology parameters is an extremely important and necessary task Keywords: Arc welding; Welding parameters; Welding strength; Horizontal welding; Chamfering ĐẶT VẤN ĐỀ Công nghệ hàn công nghệ dùng nhiều lĩnh vực quốc phòng, an ninh, ngành công nghiệp nặng, công nghiệp nhẹ Đặc biệt, công nghệ hàn hồ quang (HQ) phương pháp sử dụng từ lâu có vị trí quan trọng cơng nghệ hàn Hàn HQ dùng chủ yếu ngành chế tạo kết cấu thép, giao thơng vận tải, xây dựng, dầu khí, hầm mỏ [1] Ngày nay, công nghệ hàn phát triền mạnh mẽ với kỹ thuật hàn, công nghệ hàn tiên tiến, đại Do đó, chất lượng mối hàn ISSN 2615-9910 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 1+2 năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn 137 NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỔI đàm bao độ xác hình dạng, kích thước chất lượng mối hàn Tuy nhiên, với mối hàn đặc thù: Hình dạng, kích thước, vị trí hàn, vị trí địa lý thực mối hàn không cho phép thiết bị, máy móc u càu xây dựng chương trình tự động tính tốn kết thơng số cơng nghệ đại có thê thực Vì thê, cơng nghệ hàn HQ tay vần có vị trí đặc biệt quan trọng việc thực mối hàn ngơn ngừ lập trình tin học Khi tiến hành hàn bề mặt đó, kích thước đó, vật liệu phải tính tốn, tra bảng thơng số cơng nghệ hàn sổ tay: vật liệu hàn (VLH), vật liệu que hàn, sổ tay công nghệ hàn Việc nhiều thời gian cơng sức, đơi cịn tra nhầm giá trị cần dùng Nó ảnh hưóng trực tiếp đến quy trình cơng nghệ dẫn đến chất lượng cùa sàn phàm không đạt yêu cầu kỳ thuật Với lại, tra xong thơng số cịn phải thay vào cơng thức để tính tốn, có thê gây sai số cua kết qua tính q trình hàn ngang giáp mối loại thép nói chung cụ thể thép bon hàm lượng thấp nói riêng, cách lập trình, tính tốn dựa Bài báo nghiên cứu tự động tính tốn chế độ hàn ngang giáp mối thép bon phương pháp hàn HQ tay: Be rộng mối hàn (mm); đường kính que hàn (mm); số lượng đường hàn n (lớp); cường độ dòng điện hàn I (A) hàn ngang giáp mối phía thép bon bàng phương pháp hàn HQ tay cho bời chi tiết hình vẽ VLH thép bon thấp; chiều dày vật hàn s = s, = s, = 22,0mm; bề rộng hàn B = B = B (mm); chiều dài vật hàn L = L] = L, (mm) PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 2.1, Tính tốn truyền thống Đế tránh nhược điểm trên, báo này, tác giả xây dựng tự động tính tốn chế độ hàn ngang giáp mối thép bon phưcmg pháp hàn HQ tay Bước 1: Xác định bề rộng mối hàn mã hóa diện tích tiết diện ngang cho mối hàn Bề rộng mối hàn tính công thức (1), [1]: B = 2.(S-P).tga + a + (1) Trong đó: s bề dày vật hàn (mm); p kích thước từ đáy đến phần vát mép (mm); a góc vát mép (độ); a khe hở hai vật hàn (mm); với s = 22,0mm VLH thép bon thấp, theo [1], ta có: p = 2,0mm; a = 3,2mm; a = 30° thay vào (1), ta được: B = 2.(22-2).0,58+3,2+3 = 29,4mm Hình Tinh tốn chế độ hàn ngang giáp mối thép bon băng phương pháp hàn HQ tay Mã hóa diện tích tiết diện ngang mối hàn hình ISSN 2615 -9910 138 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 1+2 năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỔI Các lớp [1] chọn loại que hàn với đường kính d1 = d, = d3= dn = o 4,0mm; theo [1], ta có: Hĩnh Mã hóa diện tích tiết diện ngang mối hàn ngang giáp mối thép bon f, = f3 = f = (8+12).d = 40mm2 Số đường hàn n cần thiết [1] là: Diện tích tiết diện ngang mối hàn thiết kế FDl [1] chia thành hình nhó 1, 2, hình 2; tương ứng có diện tích F[, F_ F 2’ 3' Diện tích tiết diện ngang mối hàn thiết kế là: Fo’Z-F + Fj+F, (2) _FDt-í, Ề 341.6-17,5 Ề ÍI = -—-2 I = — - I = 9.1 f„ 40 Ta chọn số đường hàn n = Trong đó: Bước 3: Xác định cường độ dòng điện 2.F, = (S - P).(S-P).tg30° = 232mm2 hàn [1] F, = s.a = 70,4mm2 * Hàn lớp lót: n _ 2,H.h _ 2.29,4,2 _ đ ~ 3 , Ị -39Jmm2 Ih = (20+6.2,5).2,5 = 87,5(A) Thay vào (2), ta diện tích thiết kế * Hàn đường tiếp theo: cùa mặt cắt ngang: Ih = (20+6.4).4= 176(A) FDt=232 +70,4+39,3 =341,6mm2 Bước 2: Xác định đường kính que hàn 2.2 Tự động tính tốn lập trình tin học Vì mối hàn ngang giáp mối có vát mép tấm, bề dày 22mm, nên ta dùng hàn nhiều đường, nhiều lớp Đường kính que hàn với lót dị = 2,5mm; diện tích tiết diện lớp lót [1] là: f;=(6 + 8) d] = (15-20) mm2 Tự động tính tốn chế độ hàn ngang giáp mối thép bon phương pháp hàn HQ tay xây dựng ngơn ngừ lập trình Delphi, [3], ISSN 2615-9910 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 1+2 năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhỉ.com.vn 139 NGHIÊN CƯU - TRAO ĐƠI l