(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn Mag đến độ bền mối hàn khi hàn kết cấu thép tầm ở tư thế 2G

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn Mag đến độ bền mối hàn khi hàn kết cấu thép tầm ở tư thế 2G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn Mag đến độ bền mối hàn khi hàn kết cấu thép tầm ở tư thế 2G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn Mag đến độ bền mối hàn khi hàn kết cấu thép tầm ở tư thế 2G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn Mag đến độ bền mối hàn khi hàn kết cấu thép tầm ở tư thế 2G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn Mag đến độ bền mối hàn khi hàn kết cấu thép tầm ở tư thế 2G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn Mag đến độ bền mối hàn khi hàn kết cấu thép tầm ở tư thế 2G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn Mag đến độ bền mối hàn khi hàn kết cấu thép tầm ở tư thế 2G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn Mag đến độ bền mối hàn khi hàn kết cấu thép tầm ở tư thế 2G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn Mag đến độ bền mối hàn khi hàn kết cấu thép tầm ở tư thế 2G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn Mag đến độ bền mối hàn khi hàn kết cấu thép tầm ở tư thế 2G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn Mag đến độ bền mối hàn khi hàn kết cấu thép tầm ở tư thế 2G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn Mag đến độ bền mối hàn khi hàn kết cấu thép tầm ở tư thế 2G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn Mag đến độ bền mối hàn khi hàn kết cấu thép tầm ở tư thế 2G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn Mag đến độ bền mối hàn khi hàn kết cấu thép tầm ở tư thế 2G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn Mag đến độ bền mối hàn khi hàn kết cấu thép tầm ở tư thế 2G

ii LỜI CAM ĐOAN LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 10 năm 2013 (Ký tên ghi rõ họ tên) Đỗ Trung Kiên iii LỜI CẢM ƠN LỜI CẢM ƠN Trong thời gian hoàn thành chương trình Sau Đại học Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh, thân em tìm hiểu, nghiên cứu tiếp thu nhiều kiến thức bổ ích cho chuyên môn mình Với mong muốn đề tài nghiên cứu mình gắn liền với thực tế sản xuất, em chọn đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ công nghệ hàn MAG đến độ bền mối hàn hàn kết cấu thép tư 2G” Do số hạn chế điều kiện thiết bị thí nghiệm, kiến thức chuyên sâu nên đề tài em gặp số khó khăn Tuy nhiên giúp đỡ tận tình tồn thể Q thầy, cơ, cơng ty động viên gia đình, bạn bè giúp em hoàn thành đề tài nghiên cứu mình Nay em viết lời cảm ơn để bày tỏ lòng tri ân chân thành đến: Quý Thầy Cô Khoa Cơ Khí Máy – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh nhiệt tình truyền đạt kiến thức cho em suốt thời gian học tập trường  Thầy TS Phan Miêng tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu, cho em lời khuyên quí báu, truyền đạt phương pháp nghiên cứu hiệu động viên em suốt thời gian thực luận văn  Quý Thầy, cô – Khoa Cơ khí Trường Cao đẳng Cơng nghệ Thủ Đức; Trường Cao đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh; Ban lãnh đạo, anh, chị Trung tâm kiể m đinh ̣ và tư vấ n xây dựng Đồ ng Nai tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện thời gian em tiến hành thí nghiệm  Thầy PGS.TS Hoàng Trọng Bá Thầy PGS.TS Lê Hiếu Giang dành thời gian công sức để phản biện đóng góp ý kiến cho luận văn em hoàn thiện  Ban lãnh đạo - toàn thể anh, chị trực tiếp sản xuất công ty cổ phần LILAMA 18 – 09/19 Hồ Tùng Mậu – Quận - TP.Hồ Chí Minh tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho em tham quan, tìm hiểu thực tế sản xuất  Gia đình, bạn bè đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ, động viên em trình học tập thực luận văn  Và cuối em xin gửi lời chúc sức khỏe, hạnh phúc thành công đến quý Thầy cô, người thân, bạn bè đồng nghiệp Em xin chân thành cảm ơn!  Tp.Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 10 năm 2013 TÓM TẮT iv TÓM TẮT Hàn hồ quang điện cực nóng chảy mơi trường khí bảo vệ (GMAW: Gas Metal Arc Welding) sử dụng rộng rãi chế tạo bồn bể chứa áp lực, hệ thống đường ống lớn có chất lượng mối hàn tốt, suất cao Hơn nữa, phương pháp công nghệ hàn cho phép khí hóa robot hóa q trình cơng nghệ hàn (QTCNH) Đối với QTCNH tự động hóa, Chất lượng mối hàn (CLMH) phụ thuộc vào độ xác, tinh xảo hệ thống thiết bị đặc biệt độ tối ưu thông số công nghệ hàn (CNH) Bởi mảng đề tài liên quan đến thông số chế độ hàn (TSCNH) quan tâm nghiên cứu Đề tài đã thực từ tháng 03/2013 đến tháng 10/2013 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh Nội dung phương pháp nghiên cứu đề tài nghiên cứu lý thuyết công nghệ hàn MAG thực thí nghiệm Trường Cao đẳng nghề Kỹ thuật Cơng nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh, Trung tâm kiể m đinh ̣ và tư vấ n xây dựng Đồ ng Nai dạng hàn mẫu đo độ bền kéo mối hàn, xử lý kết đo quy hoạch thực nghiệm Luận văn trình bày phần sở lý thuyết phần nghiên cứu thực nghiệm chế độ công nghệ hàn (CĐCNH) ảnh hưởng đến độ bền kéo mối hàn tư 2G Xây dựng mối quan hệ cường độ dòng điện hàn, điện áp hồ quang tốc độ hàn tới độ bền kéo mối hàn Kết đề tài sở để chọn chế độ hàn, nhằm nâng cao chất lượng tuổi thọ cho kết cấu hàn Đồng thời phương pháp áp dụng để kiểm tra cho kết cấu hàn làm việc nhà máy, xí nghiệp phục vụ cho cơng tác chế tạo sửa chữa vi SUMMARY SUMMARY Arc welding with melting electrode in protective gas environment (GMAW – Gas Metal Arc Welding) was used in the manufacturing of pressure tanks, large piping systems due to good quality of seam welding and high productivity Moreover, it is easy to be both mechanization and robotize welding process With welding process was automated, the quality of seam welding depend on accurate of equipment and especially optimal parameter of welding technology Therefore, all project or topic which related to parameter of welding condition was studied Project was done from March, 2013 to October, 2013 at University of Technical Education Ho Chi Minh City The content and methodology of the research including: studying theory of MAG welding technology and the experiment was conducted at Ho Chi Minh Vocational College of Technology & Dong Nai construction quality control and consultancy center Welding sample and weld measuring (stress-tensile) were conducted and process the measuring result by experimental method The thesis presents a basic theoretical and empirical MAG welding technology mode which affects to stress-tensile when welding structural steel sheet in 2G position Build the relationship between the welding amperage, the welding voltage and the welding speed matured stress tensile of weld Results of the research are the basic that we use to select welding condition, in order to improve the quality and longevity for structural welding In parallel this method can be applied to test the welding structure at factories in manufacture and repair or maintain viii MỤC LỤC MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT iv MỤC LỤC viii DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT xi DANH SÁCH CÁC HÌNH xii DANH SÁCH CÁC BẢNG xiv Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.2.1 Mô ̣t số công trình nghiên cứu nước 1.2.2 Mô ̣t số công triǹ h nghiên cứu nước 1.3 Mục tiêu đối tượng nghiên cứu 1.3.1 Mục tiêu đề tài 1.3.2 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Nhiê ̣m vu ̣ của đề tài và pha ̣m vi nghiên cứu 1.4.1 Nhiê ̣m vu ̣ của đề tài 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Giá trị thực tiễn đề tài MỤC LỤC ix Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổ ng quan về công nghê ̣ hàn 2.1.1 Đặc điểm trình hàn 2.1.2 Phân loa ̣i hàn 2.1.3 Lịch sử phát triển lĩnh vực hàn điện 10 2.1.4 Sự hiǹ h thành mố i hàn không gian 11 2.1.4.1 Sự hiǹ h thành mố i hàn 11 2.1.4.1.1 Khái niệm liên kết hàn, mố i hàn 11 2.1.4.1.2 Sự ta ̣o thành bể hàn 12 2.1.4.1.3 Sự dich ̣ chuyể n của kim loa ̣i lỏng từ điê ̣n cực vào bể hàn 13 2.1.4.2 Cấ u trúc của kim loa ̣i mố i hàn 15 2.1.4.2.1 Vùng mối hàn 15 2.1.4.2.2 Vùng ảnh hưởng nhiệt yếu tố ảnh hưởng đến kích thước khu vực ảnh hưởng nhiệt 16 2.1.4.2.2.1 Vùng ảnh hưởng nhiệt 16 2.1.4.2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến kích thước khu vực ảnh hưởng nhiệt 18 2.1.4.3 Phân loại vị trí mối hàn khơng gian 19 2.1.4.3.1 Vị trí hàn theo tiêu chuẩn ASME 20 2.1.4.3.1.1 Vị trí hàn góc 20 2.1.4.3.1.2 Vị trí hàn giáp mối 20 2.1.4.3.1.3 Vị trí hàn ống giáp mối 21 2.1.4.3.2 Vị trí mối hàn theo tiêu chuẩn Việt Nam 22 2.2 Hàn hồ quang điện cực nóng chảy mơi trường khí bảo vệ 23 MỤC LỤC 2.2.1 Khái niệm 23 2.2.2 Phạm vi ứng dụng ưu điểm 25 2.2.3 Những ̣n chế của phương pháp 26 2.3 Khái niệm trình công nghệ hàn MAG 27 2.3.1 Nguyên lý hàn MAG 27 2.3.2 Hồ quang hàn QTH MAG 30 2.3.2.1 Khái niệm hồ quang hàn (HQH) 30 2.3.2.2 Sự phân bố điện áp hồ quang hàn 30 2.3.2.3 Vùng anốt 33 2.3.2.4 Các tượng diễn cột HQH 34 2.3.2.5 Vùng ka tốt 35 2.3.2.6 Sự ổn định HQH tốc độ nóng chảy điện cực 36 2.3.2.7 Đặc tính nguồn hàn ý nghĩa 37 2.3.2.8 QTCD GKLL vào bể hàn QTH MAG 38 2.4 Quá trình luyện kim mối hàn CO 40 2.4.1 Cơ chế hiǹ h thàn h mố i hàn 40 2.4.2 Quá trình lý hóa 41 2.4.3 Khí rỗ khí 43 2.4.4 Hợp kim hóa KLMH QTH MAG 45 2.5 Vâ ̣t liê ̣u hàn (VLH) 46 2.5.1 Khái niệm VLH QTH MAG 46 2.5.2 Dây hàn đặc 46 2.5.3 Dây hàn lõi bột 46 x MỤC LỤC xi 2.5.4 Khí CO2 46 2.6 Công nghê ̣ hàn MAG 47 2.6.1 Mô ̣t số điề u kiê ̣n chung 47 2.6.2 Chọn điều kiện hàn 48 2.6.3 Điê ̣n áp HQH 48 2.6.4 Đặc tính mạng điện hàn 49 2.6.5 Thông số công nghê ̣ hàn 49 2.6.6 Công nghê ̣ hàn bán tự đô ̣ng CO 49 Chƣơng 3: NGHIÊN CƢ́U THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 51 3.1 Đặt vấn đề 51 3.2 Nội dung nghiên cứu 51 3.3 Thiế t bi,̣ dụng cụ đo kiểm vật liệu hàn 52 3.3.1 Vật liệu mẫu 52 3.3.2 Thiết bị, vật liệu hàn, khí bảo vệ dụng cụ đo kiểm 53 3.3.2.1 Thiết bị hàn 53 3.3.2.2 Vật liệu hàn khí bảo vệ 54 3.3.2.3 Thiế t bi,̣ dụng cụ đo kiểm 55 3.3.2.3.1 Thiết bị thí nghiệm kéo nén 55 3.3 2.3.2 Dụng cụ, thiế t bi ̣đo 56 3.3.2.4 Chọn chế độ hàn 57 3.3.2.4.1 Chọn chế độ hàn dây có đường kính ø1.2 mm 58 3.3.2.4.2 Tính thơng số mối hàn 58 3.3.2.4.3 Tiế n hành hàn 59 MỤC LỤC xii 3.3.2.4.4 Cắ t mẫu và thử mẫ u 59 3.3.3 Xác định yếu tố ảnh hưởng (các biến số) 60 3.4 Xử lý đánh giá kế t quả nghiên cứu 61 3.4.1 Chọn yếu tố ảnh hưởng 61 3.4.2 Các bước thực toán qui hoạch 62 3.4.2.1 Chọn phương án quy hoạch 62 3.4.2.2 Xác định mơ tả tốn học cho hàm mục tiêu độ bền kéo 64 3.4.2.2.1 Chọn phương trình hồi qui 64 3.4.2.2.2 Kiểm định tính đồng phương sai theo tiêu chuẩn Cochran 64 3.4.2.2.3 Tính hệ số b 65 3.4.2.2.4 Kiểm định mức ý nghĩa hệ số hồi qui b 66 3.4.2.2.5 Kiểm định phù hợp phương trình hồi qui (*) với thực nghiệm 68 3.4.3 Tối ưu hóa để thu độ bề n kéo cao 69 3.4.3.1 Tính bước chuyển động 69 3.4.3.2 Tổ chức thí nghiệm leo dốc 70 3.4.4 Đồ thị nhận xét 71 Chƣơng 4: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 74 4.1 Kết luận 74 4.2 Hướng phát triển đề tài 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 PHỤ LỤC 78 DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT xiii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT API AWS ASME CNH CD GKLL CĐCNH GMAW GKLL HQH Ih Uh Vh MAG MIG NTHK TIG KLMH LKH QTH QTCNH QTLKMH QTCD GKLL TSCNH (American Petrolium Institute) – Viê ̣n xăng dầ u Hoa kỳ (American Welding Society) - Hiê ̣p hô ̣i hàn Hoa Kỳ (American Society of Mechanical Engineers ) – Hiê ̣p hô ̣i kỹ sư khí Hoa Kỳ Cơng nghê ̣ hàn Chuyể n dich ̣ gio ̣t kim loa ̣i lỏng Chế độ công nghệ hàn (Gas Metal Arc Welding) - Hàn hồ quang điện cực nóng chảy mơi trường khí bảo vệ Giọt kim loại lỏng Hờ quang hàn Cường đô ̣ dòng điê ̣n hàn Điê ̣n áp hồ quang hàn Tố c đô ̣ hàn (vâ ̣n tố c hàn ) (Metal Active Gas) - Hàn hồ quang điện cực nóng chảy môi trường khí hoa ̣t tin ́ h bảo vê ̣ (Metal Inert Gas) - Hàn hồ quang điện cực nóng chảy môi trường khí trơ bảo vê ̣ Nguyên tố hơ ̣p kim (Tungsten Inert Gas) - Hàn hồ quang điện cực khơng nóng chả y mơi trường khí trơ bảo vê ̣ Kim loa ̣i mố i hàn Liên kế t hàn Q trình hàn Q trình cơng nghệ hàn Quá trình luyện kim mối hàn Quá trình chuyển dịch giọt kim loại lỏng Thông số công nghệ hàn 3.4.2 Các bước thực toán qui hoạch 3.4.2.1 Chọn phương án quy hoạch Để xác định hướng đề tài nhanh chóng tiến tới miền tối ưu, tác giả chọn phương án qui hoạch trực giao cấp I với: - Số yếu tố khảo sát k = - Số lượng thí nghiệm bổ sung (ở tâm phương án ) n0 = - Số lượng thí nghiệm N = 11 Suy mức thí nghiệm : 𝑁 = 𝑛𝑘 +𝑛0 ↔ 11 = n3 + → n = Tức có mức thí nghiệm zjmax zjmin ( giá trị biên yếu tố cần khảo sát) Khi đó, tâm phương án ( mức sở zj0 là): zj0 = z max +z j j , với j = ÷ k ( 4.1) Khoảng biến thiên ∆zj yếu tố 𝑧𝑗 tính từ mức sở là: ∆zj = z max −z j j ( với j = 1,2,3) (4.2) Khi đó, thơng qua biểu thức xác định thành phần 𝑋𝑗 ta tìm 𝑧𝑗 : 𝑋𝑗 = 𝑧 𝑗 +z 0j ∆z j ( với j = 1,2,3) → 𝑧𝑗 = 𝑋𝑗 * ∆zj − zj0 (4.3) Phương trình hồi quy có dạng: Y = 𝑏0 + 𝑏1 X1 + 𝑏2 X + 𝑏3 X ; Trong đó: - 𝑏0 : Hệ số hồi quy - 𝑏1 , 𝑏2 , 𝑏3 : Hệ số tuyến tính Trang 62 (4.4) Theo [9], số thí nghiệm phương án 2𝑘 = 8, ( k = 3) điều kiện thí nghiệm ghi bảng 4.46 sau: Các yếu tố ảnh hưởng Các mức Z1 ( A) Z2 ( V) Z3 (cm/ph) Mức ( +1) 180 26 32 Mức sở ( 0) 150 22 28 Mức ( - 1) 120 18 24 Khoảng biến thiên 30 4 Bảng3.2: Điều kiện thí nghiệm chọn Từ cách chọn phương án điều kiện thí nghiệm, tác giả xây dựng ma trận thực nghiệm theo biến mã hóa tiến hành thí nghiệm theo ma trận Kết cho bảng 3.3 Số thí nghiệm Các yếu tố theo tỉ lệ xích tự Các yếu tố hệ tọa độ mã Thông số nhiên hóa khảo sát 𝐳𝟏 𝐳𝟐 𝐳𝟑 𝐱𝟎 𝐱𝟏 𝐱𝟐 𝐱𝟑 𝐘𝟏 (Cường (Điện áp (Vận tốc ( Độ bền độ dòng hàn) hàn) kéo σk) điện hàn) 120 18 24 + - - - 493,57 180 18 24 + + - - 471.2 120 26 24 + - + - 470,97 180 26 24 + + + - 512,43 120 18 32 + - - + 472,7 180 18 32 + + - + 506,7 120 26 32 + - + + 488,67 180 26 32 + + + + 505,43 150 22 28 0 0 486,7 Trang 63 10 150 22 28 0 0 485,1 11 150 22 28 0 0 488,67 Bảng 3.3 : Ma trận thực nghiệm trực giao cấp I, k = kết Trong đó: - x1 : Là cường độ dòng điện hàn Ih (Ampe) - x2 : Là điện áp hàn Uh (Volt) - x3 : Là vận tốc hàn Vh (cm/phút) - 𝑌1 : Là hàm mục tiêu độ bền kéo 3.4.2.2 Xác định mơ tả tốn học cho hàm mục tiêu độ bền kéo 3.4.2.2.1 Chọn phương trình hồi qui Phương trình hồi qui chọn theo phương trình (4 4) mục 3.4.2.1 Các hệ số 𝑏1 , 𝑏2 , 𝑏3 tính theo số liệu thực nghiệm hàm mục tiêu độ bền kéo ( Y1 ) 3.4.2.2.2 Kiểm định tính đồng phương sai theo tiêu chuẩn Cochran Số liệu thực nghiệm xử lý theo phương pháp bình phương sai số nhỏ để tìm hồi quy mối quan hệ độ độ bền kéo với chế độ hàn Ih; Uh; Vh khác Sai số nhiều trình đo xử lý sơ bộ, loại bỏ sai số thô số liệu thực nghiệm tiến hành thơng qua kiểm định tính đồng phương sai theo tiêu chuẩn Cochran Giá trị trung bình 𝐘𝐮 thí nghiệm: Yi = m y u =1 iu m , với i = 1…n Phương sai điểm thí nghiệm: S2 i = m u =i (y iu −y i ) m −1 , với i = 1…n Trong đó: Trang 64 n : số điểm thí nghiệm, n = m : số thí nghiệm lập lại thí nghiệm, m=3 Chỉ số Cochran: Smax G= n i Si So sánh giá trị tính với giá trị tra bảng Gi−p (f1, f2), với mức ý nghĩa; f1 = m − 1, f2 = Nếu G < Gi−p (f1, f2), ta có phương sai đồng Với mức ý nghĩa p = 0.05 Bậc tự f1 = 2; f2 = tra bảng 6[11] ta có: G0 = 0.515 Stt Lầ n 492.7 470.9 470.6 511.5 471.7 506.1 487.7 506.6 Kế t quả đo Lầ n Lầ n 494.6 493.4 471.2 471.5 471.3 471 512.7 513.1 472.5 473.9 507.4 506.6 488.6 489.7 504.3 505.4 Trung bình 493.57 471.2 470.97 512.43 472.7 506.7 488.67 505.43 Phương sai tái hiê ̣n Lầ n Lầ n Lầ n 0.75111 1.06778 0.02778 0.09 0.09 0.13444 0.11111 0.00111 0.87111 0.07111 0.44444 0.04 1.44 0.36 0.49 0.01 0.93444 0.00444 1.06778 1.36111 1.28444 0.00111 Tổ ng 𝑆𝑢2 Chỉ số Cochran 0.92333 0.09 0.12333 0.69333 1.24 0.43 1.00333 1.32333 5.82667 0.1585 0.0155 0.0212 0.1190 0.2128 0.0738 0.1722 0.2271 Bảng 3.4: Hệ số cochran thí nghiệm độ bền uốn mẫu thí nghiệm Giá trị số cochran thí nghiệm nhỏ G0 Như tính đồng phương sai đảm bảo 3.4.2.2.3 Tính hệ số b Vì phương án chọn qui hoạch trực giao , theo [13] hệ số 𝑏𝑗 phương trình hồi qui ( 4.4) xác định theo cơng thức sau: bj = N N u=1 xju yu ( với j = – k) Trang 65 (4.5) Từ số liệu thực nghiệm bảng 4.48 , áp dụng cơng thức (4.5) tính hệ số b sau: bo = N b0= N xju yu u=1 493,57+471,2+ 470.97+512.43+ 472.7+ 506.7+488.67+ 505.43 = 490,2083 Tính tương tự cho hệ số cịn lại ta được: b1 = b2 = b3 = −493,57+471,2− 470.97+512.43− 472.7+ 506.7−488.67+ 505.43 −493,57−471,2+ 470.97+512.43− 472.7− 506.7+488.67+ 505.43 −493,57−471,2− 470.97−512.43+ 472.7+ 506.7+488.67+ 505.43 = 8,7333 = 4,1667 = 3,1667 3.4.2.2.4 Kiểm định mức ý nghĩa hệ số hồi qui b Từ thí nghiệm bổ sung tâm phương án, kết nhận thí nghiệm bổ sung 𝑦𝑢0 ( u = 1,2,3) tính tốn liên quan thể bảng sau: stt yu0 486,7 485,1 488,56 yu0 486,78 yu0 − yu0 yu0 − yu0 -0,08 0,075 -1,68 2,845 1,77 3,144 yu0 − yu0 6,0 Bảng 3.5: Kết thí nghiệm độ bề n kéo tâm Ta tính phương sai lặp lại: SL2 = 𝑛 −1 u=1 yu0 − yu0 = 6,0 = 3,0 Trang 66 S 2L → 𝑆𝑏𝑗 = 𝑁 = 3,0 = 0,612 Kiểm tra ý nghĩa hệ số hồi qui theo tiêu chuẩn Student , ta có: tj = bj sb ( 4.6) j Trong đó: - bj : hệ số thứ j phương trình hồi qui - sb j : độ lệch hệ số bj Thay hệ số bj sb j vào phương trình ( 4.6) ta : t0 = b0 sb = 490,2083 0,612 = 778,108 Thay giá trị 𝑏1 , 𝑏2 , 𝑏3 vào ta nhận kết sau: t1 = t2 = t3 = 8,7333 0,612 4,1667 0,612 3,1667 0,612 = 13,86 = 6,613 = 5,026 Tra bảng tiêu chuẩn Student [13], bảng 2, trang 143 ta có: K p = t p f với P = 0,05 f = no - = -1 = K p = 4,3 Nế u giá trị ti nhỏ 4,3 bị loại Nên phương trình động học có dạng: 𝐘𝟏 = 𝟕𝟕𝟖, 𝟏𝟎𝟖 + 𝟏𝟑, 𝟖𝟔𝐱 𝟏 + 𝟔, 𝟔𝟏𝟑𝐱 𝟐 + 𝟓, 𝟎𝟐𝟔 𝐱 𝟑 Trang 67 (*) 3.4.2.2.5 Kiểm định phù hợp phương trình hồi qui (*) với thực nghiệm Sự tương thích phương trình với thực nghiệm kiểm định theo tiêu chuẩn Fisher ( F): Sdư F= Sth Sdư = N u=1 yu0 − yu0 N−L Với: N số thí nghiệm L số hệ số có nghĩa phương trình hồi quy STT 𝒀𝟏 𝒀𝟏 𝒀𝟏 − 𝒀𝟏 𝒀𝟏 − 𝒀 𝟏 493.57 492.5 1.07 1.1449 471.2 470 1.2 1.44 470.97 470.5 0.47 0.2209 512.43 512.2 0.23 0.0529 472.7 472.5 0.2 0.04 506.7 506.5 0.2 0.04 488.67 488.5 0.17 0.0289 505.43 505 0.43 Tổng 0.1849 3.1525 Bảng 3.6: Bảng kiểm định độ cứng theo tiêu chuẩn Fisher Sdư = F= N u =1 Y i −Y i N−L = 3,1525 8−3 Sd2 0,63 = 0,26 = Sth 2,336 Trang 68 = 0,63 𝟐 Tra bảng phân bố Fisher [13] với p = 0.05, f1 = N − L = , f2 = ta có: F1−p = F0.95 5,2 = 19.3 Do F < F 1−p f1, f2 = 19.3 Vậy phương trình hồi quy tương thích với thực nghiệm 3.4.3 Tối ưu hóa để thu độ bề n kéo cao 3.4.3.1 Tính bước chuyển động 𝛅𝐣 Từ mức sở Zj0 , phương trình hồi quy tuyến tính hàm mục tiêu độ cứng ta tính bước chuyển động δj j = 1, 2, cho yếu tố Kết ghi bảng 3.7 Chọn bước chuyển động yếu tố z: Chọn δ2 = 0.05 Tính bước chuyển động yếu tố lại: δ3 = δ2 δ1 = δ3 b3 ∆3 12,6668 = 0.05 = 0,038 b2 ∆2 16,6668 b1 ∆1 261,999 = 0,038 = 0,786 b3 ∆3 12,6668 Các yếu tố ảnh hưởng Z1 Z2 Z3 (Ampe) (Volt) (cm/min) Mức cở sở 150 22 28 Khoảng biến thiên (∆j ) 30 4 Hệ số bj 8,7333 4,1667 3,1667 bj ∆j 261,999 16,6668 12,6668 0,786 0.05 0.038 0,5 0,5 Các mức Bước chuyển động (δj ) Làm trịn Bảng 3.7: Thiết kế thí nghiệm leo dốc độ cứng Trang 69  Chuyển phương trình mã hóa ( * ) phương trình hàm thực: Y1 = 778,108 + 13,86x1 + 6,613x2 + 5,026 x3 (*) Với: 𝑋1 = 𝑧1 − 150 30 𝑋2 = 𝑧2 − 22 𝑋3 = 𝑧3 – 28 Thế x1, x2, x3, vào phương trình (*) ta được: Y1 = 778,108 + 13,86 𝑧1 − 150 𝑧2 − 22 𝑧3 – 28 + 6,613 + 5,026 ( ) 30 4 = 0,462Z1 + 1,653Z2 + 1,2565Z3 + 637,256 3.4.3.2 Tổ chức thí nghiệm leo dốc Từ kết bước chuyển động δj bảng 4.52, tác giả tổ chức thí nghiệm leo dốc điểm xuất phát từ tâm thực nghiệm Thí nghiệm theo hướng chọn, kết biểu diến bảng 3.8 sau: Yếu tố TN Z1 (A) Giá trị hàm hồi quy theo tính tốn Z2 (V) Z3 (cm/min) 𝑌=0,462Z1+ 1,653Z2 + 1,2565Z3 + 637,256 150 22 28 778,104 151 22,5 28,5 780,0208 152 23 29 781.9375 153 23,5 29,5 783,8543 154 24 30 785,771 155 24,5 30,5 787,6876 156 25 31 789,6045 157 25,5 31,5 791,5213 Bảng 3.8: Kết thí nghiệm theo hướng leo dốc Trang 70 3.4.4 Đồ thị nhận xét 3.4.4.1 Ảnh hưởng điện áp hàn vận tố c hàn tới đô ̣ bề n kéo Sử du ̣ng phầ n mề m Matlap để phương trình hàm thực biể u diễn mố i quan ̣ các thông số đầ u vào 𝑌=0,462Z1+ 1,653Z2 + 1,2565Z3 + 637,256 Khi cố đinh ̣ giá trị Z1 (cường đô ̣ dòng điê ̣n ở mức sở 150A) ta có đồ thi ̣sau: Hình 3.12 : Ảnh hưởng điện áp hàn vận tốc hàn tới độ bền kéo Nhâ ̣n thấ y rằ ng cường đô ̣ dòng điê ̣n hàn ở mức sở (150A), hiê ̣u điê ̣n thế hàn tăng từ 18 – 26V, độ bền kéo tăng Trang 71 3.4.4.2 Ảnh hưởng cường độ dòng điện hàn vận tốc hàn tới độ bền kéo Sử du ̣ng phầ n mề m Matlap để phương trình hàm thực biể u diễn mố i quan ̣ các thông số đầ u vào 𝑌=0,462Z1+ 1,653Z2 + 1,2565Z3 + 637,256 Khi cố đinh ̣ giá trị Z2 (điê ̣n áp ở mức sở 22V) ta có đồ thi ̣sau: Hình3.13: Ảnh hưởng cường độ dòng điện hàn vận tốc hàn tới độ bền kéo Nhâ ̣n thấ y rằ ng điê ̣n áp hàn ở mức sở ( 22V), cường đô ̣ dòng điê ̣n hàn tăng, độ bền kéo tăng Trang 72 3.4.4.3 Ảnh hưởng cường độ dòng điện hàn điêṇ áp hàn tới độ bền kéo Sử du ̣ng phầ n mề m Matlap để phương trình hàm thực biể u diễn mố i quan ̣ các thông số đầ u vào 𝑌=0,462Z1+ 1,653Z2 + 1,2565Z3 + 637,256 Khi cố đinh ̣ giá trị Z3 (vâ ̣n tố c hàn ở mức sở = 28 cm/min) ta có đồ thi ̣sau: Hình 3.14 : Ảnh hưởng cường độ dòng điện hàn điện áp hàn tới độ bền kéo Nhâ ̣n thấ y rằ ng vâ ̣n tố c hàn mức sở , đô ̣ bề n kéo tăng tăng cường đô ̣ dòng điê ̣n hàn và hiê ̣u điê ̣n thế Trang 73 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 Kết luận Dựa vào lý thuyết CNH MAG, sau phân tích kết nghiên cứu thực nghiệm đề tài (như trình bày đây), cho chép rút kết luận: Đối với QTCNH MAG để chế tạo kết cấu hàn (trong phạm vi chiều dày VLCB 10 mm) tư 2G, CĐCNH cụ thể TSCNH (Uh, Ih, Vh) gây ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mối hàn theo quy luật sau:  Khi cường đô ̣ dòng điê ̣n hàn ở mức sở (150A), hiê ̣u điê ̣n thế hàn tăng từ 18 – 26V, đợ bền kéo tăng  Khi điê ̣n áp hàn ở mức sở ( 22V), cường ̣ dòng điê ̣n hàn tăng , độ bề n kéo tăng  Khi vâ ̣n tố c hàn ở mức sở , đô ̣ bề n kéo tăng tăng cường đô ̣ dòng điê ̣n hàn hiệu điện 4.2 Kiế n nghị Do thời gian điều kiện kinh phí có hạn, nên luận văn chưa nghiên cứu loại khuyết tật rỗ khí, nứt, tượng chưa ngấu… Tuy nhiên loại khuyết tật yếu tố làm giảm nghiêm trọng chất lượng mối hàn Bởi vậy, để đánh giá mức độ gây ảnh hưởng TSCNH đến CLMH mợt cách tồn diện việc nghiên cứu chế tạo thành khuyết tật mối quan hệ với TSCNH cần thiết Do tác giả mạnh dạn kiến nghị với HĐKH Nhà trường đăng ký đề tài nghiên cứu khoa học nhằm mở rộng phạm vi nghiên cứu luận văn (như nêu trên) Trang 74 4.3 Hướng phát triển đề tài Hướng phát triển đề tài tiếp tục nghiên cứu theo hai hướng: Đánh giá chất lượng mối hàn thông qua nghiên cứu phá hủy ( giới hạn chảy nghiên cứu tổ chức tế vi KL LKH); nghiên cứu không phá hủy: siêu âm KL LKH Mở rộng phạm vi nghiên cứu độ dày VLCB 26 mm Trang 75 ... “NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ HÀN MAG ĐẾN ĐỘ BỀN MỐI HÀN KHI HÀN KẾT CẤU THÉP TẤM Ở TƯ THẾ 2G? ?? Trang 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.2.1 Mô ̣t số công trin ̀ h nghiên cứu nước Công. .. hàn mẫu đo độ bền kéo mối hàn, xử lý kết đo quy hoạch thực nghiệm Luận văn trình bày phần sở lý thuyết phần nghiên cứu thực nghiệm chế độ công nghệ hàn (CĐCNH) ảnh hưởng đến độ bền kéo mối hàn. .. 3.12: Ảnh hưởng điện áp hàn vận tốc hàn tới độ bền kéo Hình 3.13: Ảnh hưởng cường độ dòng điện hàn vận tốc hàn tới độ bền kéo Hình 3.14: Ảnh hưởng cường độ dòng điện hàn điện áp hàn tới độ bền