Luận án nghiên cứu xác định chế độ hàn điện xỉ áp lực tối ưu ứng dụng để hàn nối cốt thép

MỞ ĐẦU Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Ở Việt Nam nay, ngành xây dựng nhà cao tầng, cầu cống, thủy điện… phát triển mạnh Trong đó, việc nối cốt thép cơng trường cơng đoạn quan trọng, có ảnh hưởng lớn đến chất lượng hiệu kinh tế cơng trình Tại cơng trình xây dựng, việc nối thép cột trụ kết cấu thép dầm, mái chủ yếu dùng phương pháp truyền thống bẻ mỏ buộc dây hàn chồng lên nhau, gây lãng phí nguyên vật liệu, đồng thời tiêu tốn nhiều thời gian thi công Mặt khác, thép nối theo phương pháp không đồng tâm, mối hàn khơng thất ngấu hết tồn tiết diện thép, nên khả chịu lực kết cấu giảm Một vài doanh nghiệp nước có thử nghiệm ứng dụng cơng nghệ hàn đối đầu thép phương pháp hàn điện tiếp xúc thi công xây dựng Tuy nhiên, thiết bị hàn điện tiếp xúc có khối lượng đến vài tấn, tiêu tốn nhiều điện (100  500 kVA), nên việc áp dụng hàn nối thực tư nằm ngang xưởng khí, khơng thuận lợi cho q trình thi cơng Mặt khác chất lượng mối hàn khơng ổn định khơng bảo vệ mơi trường khí trơ thuốc hàn Việc hàn nối đối đầu trường công trình xây dựng phương pháp hồ quang tay áp dụng Việt Nam, nhiên, chất lượng mối hàn có nhiều khuyết tật, việc thao tác hàn khó khăn, nhiều thời gian cho việc chuẩn bị định vị thép hàn trình hàn Hiện nay, phương pháp hàn mới: công nghệ hàn điện xỉ - áp lực bước đầu triển khai để hàn nối cốt thép, bước đầu có kết khả quan có tiềm ứng dụng rộng rãi Phương pháp có nhiều ưu điểm trội khắc phục nhược điểm phương pháp nối trước Tuy nhiên, phạm vi nghiên cứu kinh phí cịn hạn hẹp, nên vấn đề khoa học chuyên sâu cơng nghệ cịn chưa nghiên cứu cách thấu đáo có hệ thống Việc tiến hành tạo hồ quang để hình thành bể xỉ, trình truyền nhiệt, q trình nóng chảy hình thành mối hàn phức tạp, phụ thuộc nhiều vào chế độ hàn như: cường độ dòng điện hàn, điệp áp hàn, thời gian hàn, áp lực hàn,… Các thông số công nghệ hàn điện xỉ - áp lực chưa nghiên cứu chuyên sâu Đặc biệt thơng số áp lực hàn (Ph), dịng điện hàn (Ih) thời gian hàn (Th) chưa chọn phù hợp loại đường kính danh nghĩa cốt thép hàn (dd.n) Ngồi ra, chưa làm chủ cơng nghệ thiết bị chuyên dụng, đặc biệt chưa có tiêu chuẩn quốc gia lĩnh vực này, chất lượng mối hàn thử nghiệm loại đường kính cốt thép khác cịn chưa ổn định Chính lý mà việc nghiên cứu tìm miền giá trị tối ưu thơng số hàn điện xỉ - áp lực để nâng cao chất lượng hiệu kinh tế mối hàn nối cốt thép vấn đề cấp thiết có ý nghĩa khoa học, thực tiễn cao Mục đích, phương pháp giới hạn phạm vi nghiên cứu luận án 2.1 Mục đích nghiên cứu Xác định thông số công nghệ hàn tối ưu phù hợp với loại đường kính thép hàn, tiến tới làm chủ quy trình cơng nghệ hàn nối đối đầu cốt thép với trang thiết bị, đồ gá hàn điện xỉ - áp lực tự chế tạo Việt Nam đưa vào ứng dụng thực tế công trường xây dựng 2.2 Phương pháp nghiên cứu Kết hợp nghiên cứu lý thuyết với quy hoạch thực nghiệm; 2.3 Giới hạn phạm vi nghiên cứu nội dung luận án Phạm vi nghiên cứu luận án giới hạn nội dung sau đây: - Nghiên cứu tổng quan phương pháp nối đầu cốt thép xây dựng nước, từ lựa chọn phương án hàn điện xỉ - áp lực hướng công nghệ hàn tiến tiến có nhiều ưu điểm bật có nhu cầu ứng dụng ngày lớn nước quốc tế Đồng thời phân tích sâu vấn đề chưa hoàn thiện cần giải để làm sở khoa học cho nghiên cứu luận án - Nghiên cứu sở lý thuyết Hàn điện xỉ Hàn điện xỉ áp lực, bước công nghệ chúng đưa thơng số chế độ hàn ảnh hưởng đến hình dáng chất lượng mối hàn Từ đưa hàm mục tiêu yếu tố đầu vào cần nghiên cứu - Nghiên cứu thiết bị, đồ gá vật liệu hàn điện xỉ - áp lực hàn nối cốt thép Thiết kế, chế tạo đồ gá điều khiển tự động, có khả cài đặt thực xác chế độ công nghệ hàn Thực nghiệm hàn điện xỉ - áp lực nối đối đầu cốt thép xây dựng (mác CB400V) có đường kính danh nghĩa phổ biến dd.n = 25 mm phương pháp quy hoạch trực giao kiểu mức yếu tố đầu vào có ảnh hưởng lớn đến chất lượng hình dáng mối hàn - Xây dựng mơ hình tốn học thực nghiệm biểu diễn phụ thuộc hàm mục tiêu đầu (hình dáng chất lượng mối hàn) vào yếu tố cơng nghệ làm sở khoa học cho việc lựa chọn chế độ hàn điện xỉ - áp lực thích hợp cho đảm bảo chất lượng mối hàn tốt đạt mục tiêu kinh tế cơng trình xây dựng - Sử dụng chế độ công nghệ hàn điện xỉ - áp lực tối ưu miền khảo sát luận án để hàn nối đối đầu cốt thép áp dụng thử vào thực tiễn vài cơng trình xây dựng Việt Nam Tiến hành kiểm tra chất lượng mối hàn, đánh giá hiệu kinh tế kỹ thuật công nghệ Hàn điện xỉ - áp lực ứng dụng hàn nối cốt thép xây dựng Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài luận án a) Ý nghĩa khoa học - Thông qua việc hệ thống hóa sở lý thuyết nghiên cứu chuyên sâu chất trình hàn điện xỉ - áp lực xác định thông số chế độ hàn có ảnh hưởng mạnh đến hình dáng chất lượng mối hàn điện xỉ - áp lực nối cốt thép - Ứng dụng lý thuyết quy hoạch thực nghiệm trực giao kiểu N = 33 = 27 (N27) để tính tốn, xây dựng mơ hình tốn học đồ thị mơ tả quan hệ hàm mục tiêu đầu vào kích thước hình học, độ bền kéo mối hàn với số thông số cơng nghệ hàn lựa chọn gồm: cường độ dòng điện hàn (Ih, A), thời gian hàn (Th, s), áp lực hàn (Ph, MPa) Các kết sở khoa học cho việc lựa chọn chế độ hàn tối ưu phù hợp với loại đường kính cốt thép - Bằng cách thiết kế sử dụng đồ gá hàn chuyên dụng, thông số chế độ hàn điện xỉ - áp lực tối ưu (Ih; Th; Ph) cài đặt với độ xác cao góp phần điều khiển tự động tồn trình hàn b)Ý nghĩa thực tiễn: Kết luận án bước hồn thiện cơng nghệ thiết bị hàn điện xỉ - áp lực, góp phần triển khai ứng dụng cơng nghệ với nhiều ưu điểm trội vào sản xuất Công nghệ hàn điện xỉ - áp lực đưa vào áp dụng kiểm chứng số công trình xây dựng nhà cao tầng với kết khả quan, nâng cao chất lượng mối hàn góp phần giảm giá thành cơng trình đáng kể Đóng góp luận án - Trên sở phân tích đánh giá quy trình cơng nghệ kết thử nghiệm phương pháp hàn điện xỉ - áp lực, thiết kế, chế tạo đồ gá hàn chuyên dụng có điều khiển tự động (PLC) để cài đặt xác chu trình hàn, dịng điện hàn (Ih) thời gian hàn (Th), áp lực hàn (Ph) với độ xác tin cậy cao - Bằng phương pháp thực nghiệm đơn yếu tố để thăm dị định hướng cơng nghệ, xác định quy luật ảnh hưởng thông số công nghệ hàn mới: áp lực hàn (Ph) đến hàm mục tiêu chất lượng mối hàn thơng qua tiêu chí độ bền kéo mối hàn (K, MPa) đồ thị trực quan 2D Từ xác định miền điều chỉnh lựa chọn áp lực hàn cách có sở khoa học thực tiễn đáng tin cậy - Ứng dụng phương pháp quy hoạch trực giao kiểu mức yếu tố đầu vào N = 33 = 27 (N27) với yếu tố đầu vào cường độ dòng điện hàn (Ih, A), thời gian hàn (Th,s), áp lực hàn (Ph, MPa) áp dụng cho đường kính danh nghĩa cốt thép ddn= 25 mm, xác định mơ hình tốn học lượng hóa quy luật ảnh hưởng chúng đến hàm mục tiêu đầu bao gồm: + Độ bền kéo dọc trục cốt thép hàn Y1 = K, MPa + Độ nở phình trung bình theo hướng kính mối hàn Y3 = dh, mm - Nhờ trợ giúp phần mềm tin học chuyên dụng đưa đồ thị trực quan 3D biểu diễn ảnh hưởng thông số chế độ hàn điện xỉ - áp lực đến chất lượng hình dáng mối hàn Kết hợp với việc đánh giá kết thí nghiệm đồ thị 2D, lựa chọn thông số chế độ hàn tối ưu cho đường kính cốt thép chọn - Thơng qua việc phân tích đánh giá tổ chức thô đại mối hàn, tổ chức tế vi vật liệu tâm mối hàn vùng ảnh hưởng nhiệt số mẫu thí nghiệm điển hình nhận theo quy hoạch thực nghiệm N27, làm rõ đặc tính tổ chức vật liệu mối hàn cốt thép xây dựng phương pháp hàn điện xỉ - áp lực, làm sở khoa học cho việc đánh giá tổng hợp chất lượng kết cấu hàn chế hình thành mối hàn - Kết luận án áp dụng thử thành công số cơng trình xây dựng Việt Nam Kết kiểm định mối hàn cho thấy chất lượng mối hàn tốt ổn định, mối hàn có hình dáng hình học đạt yêu cầu mong muốn Mặt khác, đơn giá mối hàn điện xỉ - áp lực cạnh tranh thấp nhiều so với phương pháp nối cốt thép khác, điều củng cố niềm tin doanh nghiệp xây dựng nước vào tiềm phát triển công nghệ tương lai gần Cấu trúc luận án Luận án Mục lục, phụ lục, danh mục tài liệu tham khảo, danh mục cơng trình cơng bố có liên quan đến luận án theo quy định chung sở đào tạo, luận án trình bày 129 trang chế điện tử khổ A4, với chương sau: Mở đầu - Chương 1: Tổng quan công nghệ nối cốt thép - Chương 2: Cơ sở lý thuyết hàn điện xỉ hàn điện xỉ - áp lực - Chương 3: Vật liệu, trang thiết bị thí nghiệm phương pháp nghiên cứu - Chương 4: Nghiên cứu ảnh hưởng thông số chế độ hàn đến đặc tính mối hàn điện xỉ - áp lực - Chương 5: Ứng dụng hàn thực nghiệm công trường, đánh giá chất lượng, hiệu kinh tế kỹ thuật công nghệ hàn điện xỉ - áp lực Kết luận chung luận án Danh mục có 67 tài liệu tham khảo, có 07 đề mục tiếng Việt, 54 đề mục tiếng Anh 06 đề mục tiếng Nga; Chương TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ NỐI CỐT THÉP 1.1 Khái quát công nghệ nối cốt thép xây dựng Bê tông cốt thép vật liệu sử dụng rộng rãi lĩnh vực xây dựng Nhu cầu sử dụng cốt thép cho cơng trình nước lên đến hàng triệu tấn, khối lượng thép trịn cần nối chiếm từ 55% đến 70% tổng số cốt thép bê tông Ở Việt Nam nay, phương pháp nối cốt thép thông dụng tập trung vào nối buộc chồng, nối khí nối hàn Trong biện pháp trên, hàn nối phương pháp có độ tin cậy chất lượng cao Hiện tại, cơng trình xây dựng sử dụng biện pháp hàn nối phổ biến sau: 1.1.1 Nối cốt thép phương pháp buộc chồng Đây phương pháp cổ điển nhất, đơn giản có nhiều nhược điểm Hai thép cốt đặt chồng lên với chiều dài chồng theo qui định (thường 40  50 lần đường kính danh nghĩa cốt thép) buộc cố định dây thép buộc (đơi hàn đính) Khả truyền lực thực thông qua bám dính với bê tơng 7 Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý tạo mối nối buộc chồng cốt thép xây dựng * Ưu điểm phương pháp nối buộc chồng: Kết cấu mối nối đơn giản, dễ thực khơng u cầu thiết bị, máy móc * Nhược điểm phương pháp nối buộc chồng: Cốt thép làm việc khơng đồng tâm, khó đảm bảo chiều dài nối buộc theo quy định; khối lượng thép mối nối buộc lớn; Tỷ lệ số lượng mối nối tiết diện bị giới hạn để đảm bảo an toàn cho kết cấu; Mối nối buộc chồng không phép sử dụng số vị trí kết cấu; Việc truyền lực cốt thép bị gián đoạn truyền gián tiếp qua bê tông; Hiện tượng gỉ làm tăng kích thước cốt thép, nguyên nhân việc nứt vỡ lớp vỏ bê tông việc nối chồng làm tăng gấp đơi diện tích cốt thép vị trí nối, dễ gây nghẽn cốt liệu đổ bê tông 7 1.1.2 Nối cốt thép ống nối dập ép Đây phương pháp nối khí sử dụng đoạn ống nối lồng ngồi hai đầu thép cốt sau dùng đầu ép thủy lực để ép ống nối thành vệt ép hai đầu ống nối Ống nối sau bị ép biến dạng bám vào gai thép nối 7 Hình 1.2 Nguyên lý thi công mối nối cốt thép xây dựng phương pháp dập ép * Ưu điểm phương pháp nối ống dập ép: Cốt thép làm việc đồng tâm sau nối, cốt thép làm việc liên tục không bị ảnh hưởng nhiều chất lượng bám dính cốt thép với bê tông, nên mối nối chịu kéo tốt so với phương pháp nối buộc chồng, đồng thời khả chịu lực đảm bảo lớp bê tông bị phá hủy; Được phép sử dụng không phép nối chồng kết cấu thép chờ chịu kéo * Nhược điểm phương pháp nối ống dập ép: Chỉ áp dụng với thép gai; Chất lượng mối nối phụ thuộc vào hình dạng hình học gai thép, phụ thuộc vào độ bền thép nối, độ bền ống nối; Với thép có gai dạng gân xoắn với tiết diện hình thang, đơi q trình biến dạng ống nối không tốt dẫn tới khả chịu lực mối nối giảm xuống; Không hiệu thép đường kính nhỏ (từ dd.n = 14 mm trở xuống) 1.1.3 Nối cốt thép ống ren Phương pháp nối cốt thép bắt đầu nước tiên tiến giới sử dụng vào năm đầu thập kỷ 90 kỷ 20, sau phát triển sang Trung Quốc nước Đông Nam Á từ năm 1998 tới Nguyên lý sử dụng ống nối chuyên dụng có ren bên để nối hai cốt thép ren sẵn đầu [7] Người ta phân loại phương pháp nối cốt thép ống ren thành loại sau: - Nối cốt thép ống ren thẳng có chồn đầu cốt thép; - Nối cốt thép ống ren có ren hình (đầu ren cốt thép ren bên ống ren có dạng hình cơn); - Nối cốt thép ống ren sử dụng ren lăn (ren đầu cốt thép ren ống ren chế tạo phương pháp biến dạng dẻo) * Ưu điểm phương pháp nối ống ren: Mối nối cốt thép ống ren có chất lượng ổn định độ tin cậy cao; Cốt thép làm việc đồng tâm; Sau nối, cốt thép làm việc liên tục không bị ảnh hưởng nhiều chất lượng bám dính cốt thép bê tông, nên mối nối chịu kéo tốt so với phương pháp nối buộc chồng; Khả chịu lực đảm bảo lớp bê tông bị phá hủy * Nhược điểm phương pháp nối ống ren: Khả chịu tải trọng động mối nối ren chưa cao, đặc biệt trường hợp lực tác dụng thay đổi liên tục kéo nén; Không tạo mối nối trực tiếp kết cấu, nối phải tạo ren sẵn máy cắt ren máy lăn ren; Thời gian tiêu tốn cho mối nối lâu so với phương pháp nối ống dập ép; Ống nối cần vật liệu đặc biệt với kỹ thuật chế tạo tương đối phức tạp; Không hiệu thép đường kính nhỏ (dd.n  14 mm) Hình 1.3 Hình ảnh kết cấu cột với mối nối ống ren cơng trường thi cơng xây dựng ngồi nước 7 1.1.4 Nối cốt thép kẹp cóc Cóc nối thép buloong hình chữ U ren đầu khóa bích êcu Tùy loại cốt thép dùng loại cóc phù hợp kích thước đảm bảo độ bền mối nối Cốt thép đặt chồng lên với chiều dài theo quy định, sau dùng cóc nối kẹp chặt thép lại với Hình 1.4 Nối cốt thép kẹp cóc * Ưu điểm phương pháp kẹp cóc: Kết cấu mối nối đơn giản, dễ thực Khả liên kết tốt nhiều so với buộc chồng Việc truyền lực thép liên tục thơng qua kẹp cóc * Nhược điểm phương pháp kẹp cóc: Cốt thép làm việc không đồng tâm, khối lượng thép mối nối lớn, tiêu tốn nhiều cốt thép dẫn đến tắc ngẽn bê tơng Giá thành mối nối cao 1.1.5 Một số phương pháp hàn nối cốt thép 1.1.5.1 Nối cốt thép hàn hồ quang tay Nối cốt thép hàn hồ quang tay sử dụng từ lâu xem phương pháp nối truyền thống Đặc điểm chung mối nối loại đơn giản, dễ thực hiện, khơng địi hỏi thiết bị đặc biệt Tuy nhiên, chúng lại có chung nhiều nhược điểm so với phương pháp nối khác, đặc biệt so với nối khí Có dạng mối nối sau: a) Hàn chồng: Trong loại mối hàn theo phương pháp hàn chồng (hình 1.5), hai cốt thép nối với đặt chồng lên khoảng hàn lại với [4] Chiều dài hàn Chiều dài chồng Hình 1.5 Sơ đồ nguyên lý tạo mối nối hàn chồng cốt thép xây dựng [4] Chiều dài đường hàn coi chiều dài hiệu dụng liên kết Chiều dài hàn mặt lấy 10dd.n, hàn mặt lấy 5d (ở đây: d đường kính danh nghĩa thép nối) * Ưu điểm phương pháp nối hàn chồng: Kết cấu mối nối đơn giản, dễ thực hiện; Độ bền mối nối không phụ thuộc vào chất lượng bê tơng; Thiết bị sử dụng đơn giản; Có thể thực mối nối vị trí kết cấu * Nhược điểm phương pháp nối hàn chồng: Cốt thép làm việc không đồng tâm; Tốc độ thi cơng chậm nhiều khó khăn vị trí kết cấu có mật độ cốt thép caodễ gây nghẽn cốt liệu đổ bê tông; Chất lượng mối nối phụ thuộc nhiều vào tay nghề thợ; Thời gian thực lâu, tiêu hao lượng lớn b) Hàn ốp táp: Trong loại mối hàn ốp táp (hình 1.5), hai cốt thép nối với đặt đối đầu nhau, trục chúng nằm đường thẳng, mối nối hình thành thơng qua chi tiết ốp Chi tiết ốp làm thép tấm, thép góc, thép ống thép cốt Hai thép nối không hàn trực tiếp vào Chiều dài đường hàn coi chiều dài hiệu dụng (đoạn ốp táp bên) liên kết Chiều dài hàn mặt lấy 10dd.n, hàn hai mặt lấy 5dd.n, với d đường kính danh nghĩa thép nối 4 * Ưu điểm phương pháp nối hàn ốp táp: Cốt thép làm việc đồng tâm, chịu lực liên tục; Kết cấu mối nối đơn giản, dễ thực hiện; Độ bền mối nối không phụ thuộc vào chất lượng bê tơng; Thiết bị sử dụng đơn giản; Có thể thực mối nối vị trí vào, kể trực tiếp kết cấu 10 Kim loại x100 Kim loại x500 Vùng ảnh hưởng nhiệt x100 Vùng ảnh hưởng nhiệt x500 Kim loại mối hàn x100 Kim loại mối hàn x500 Hình 5.6 Ảnh chụp tổ chức tế vi liên kết hàn điện xỉ - áp lực tối ưu Qua việc phân tích đánh giá ảnh chụp thô đại tổ chức tế vi mối hàn điện xỉ - áp lực tối ưu ta nhận kết tương đồng phù hợp với kết nghiên cứu trước luận án Độ bền kéo kích thước hình học mối hàn đạt kết cao tính tốn Do vậy, ta kết luận, chế độ hàn tối ưu lựa chọn có độ tin cậy xác cao, hồn tồn phù hợp để ứng dụng thực tế sản xuất đạt kết cao kỹ thuật hiệu kinh tế 123 5.3 Đánh giá hiệu kinh tế kỹ thuật công nghệ hàn điện xỉ - áp lực 5.3.1 Hiệu kỹ thuật Qua trình nghiên cứu đánh giá thực tế công trường, công nghệ hàn điện xỉ - áp lực có ưu điểm trội kỹ thuật sau: - Trang thiết bị hàn gọn nhẹ, dễ sử dụng, thuận lợi cho việc thao tác nhiều vị trí: thẳng đứng, nằm xiên, không gian chật hẹp, thuận lợi hàn dầm trụ thép có nhiều cốt thép - Lực ép hai đầu cốt thép không cần lớn so với hàn đối đầu tiếp xúc, đồ gá hàn gọn nhẹ, rẻ tiền - Dòng điện hàn thấp nên biến hàn nhỏ, dễ chế tạo giá thành rẻ nhiều so với hàn điện tiếp xúc - Chất lượng mối hàn cao, không rỗ, không ngậm xỉ, kim loại mối hàn đồng với kim loại khơng cần kim loại bù Mối hàn ủ lớp thuốc nên khơng bị tượng nứt giảm tính ảnh hưởng nhiệt, tạo dáng đẹp - Vì cốt thép hàn đồng tâm nên khả chịu lực kéo, nén thép tăng Tiết diện mối hàn mối nối lớn tiết diện ngang thép nên tính mối hàn tăng, khả liên kết với bê tông tốt - Thời gian chuẩn bị thao tác trình hàn ngắn nên suất lao động tăng - Giảm ô nhiễm môi trường: Không khói, không hở hồ quang, không gây tiếng ồn 5.3.2 Hiệu kinh tế Qua trình hàn thử nghiệm hàn thực nghiệm công trường, tiến hành xây dựng giá thành hàn cốt thép công nghệ hàn điện xỉ áp lực loại đường kính thép hàn khác dựa chi phí cụ thể sau: - Tiêu hao vật liệu: Trong trình đánh hồ quang nóng chảy q trình hàn điện xỉ, lượng tiêu hao cốt thép theo chiều dài L Ϭb = 570Mpa) Liên kết hàn có cấu trúc tổ chức vật liệu tốt, phù hợp với chất lượng mối hàn kết nghiên cứu luận án Việc nghiên cứu, lựa chọn thông số chế độ hàn tối ưu tương ứng với loại đường kính cốt thép ứng dụng thành cơng vào thực tế sản xuất có ý nghĩa khoa học thực tiễn lớn, đồng thời khẳng định nhiều đóng góp luận án Thơng qua q trình đánh giá cách toàn diện hiệu kinh tế kỹ thuật phương pháp hàn điện xỉ - áp lực, ta nhận thấy rằng, phương pháp hàn nối cốt thép có nhiều ưu điểm trội kỹ thuật, có độ tin cậy cao chất lượng, phù hợp để sử dụng cơng trường, đồng thời có giá thành rẻ nhiều so với phương pháp nối truyền thống khác (từ 1176%) Như vậy, công nghệ hàn điện xỉ - áp lực hoàn toàn đáp ứng yêu cầu cao kỹ thuật hiệu kinh tế cơng trình xây dựng, hồn tồn tin tưởng vào tiềm phát triển lớn công nghệ tương lai 129 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] Nguyễn Thúc Hà, Bùi Văn Hạnh, Võ Văn Phong (2008): Giáo trình cơng nghệ hàn, NXB Giáo dục; [2] TCVN 1651-2 : 2008: Thép cốt bê tông - Phần 2: Thép vằn; [3] TCVN 197 : 2002: Vật liệu kim loại - Thử kéo nhiệt độ thường; [4] TCXD 227 : 1999: “Cốt thép bê tông - Hàn hồ quang”; [5] Nguyễn Minh Tuyển (2005): Quy hoạch thực nghiệm, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội; [6] Bùi Minh Trí (2011): Xác suất thống kê quy hoạch thực nghiệm, Nhà xuất Bách Khoa, Hà Nội; [7] Hoàng Đức Long (2010): Nghiên cứu ứng dụng công nghệ thiết kế chế tạo thiết bị hàn điện hàn đối đầu cốt thép bê tông nhà cao tầng, Báo cáo tổng kết đề tài thành phố Hà Nội mã số: TC-CN/01-08-2, Viện Nghiên cứu Cơ khí, Hà Nội; Tiếng Anh: [8] Specification for welding and acceptance of reinforcing bars (2003), Industrial Standard of the People’ s Republic of China, JGJ18 - 2003; [9] General technical specification for mechanical splicing of bars (2003), Industrial Standard of the People’s Republic of China, JGJ107 - 2003; [10] Campell, H.C “Electroslag, electrogas, and related processes” Welding research Council Bulletin 154, 1970; welding [11] Woods, R A and Milner, D R, “Motion in the weld pool in arc welding” Welding Journal, 50(4): Apr 1971; 163s-173s; [12] Friedman, E Numerical simulation of the gas tungsten-arc welding Nuclear Metallurgy, Edited by R.J Arsenault, J R Beeler, Jr, and J A Simmons (Apr 1976): 20, Part II; 1160-70; 130 [13] Masubuchi, K., Analysis of welded structures Oxford: Pergamon Press (1980); [14] Rosenthal, D Mathematical theory of heat distribution during welding Welding Journal 20(5): May 1941; 220s-234s; [15] Rykalin, N N Calculation of heat flow in welding Translated by Zvi Paley and C M Adams, Jr Document 212-350 Contract No UC-19066-001-C-3817 London: International Institute of Welding, (1974); [16] Wells, A A Heat flow in welding Welding Journal 31(5): May 1952; 263s-267s; [17] Dolby, R E Advances in Welding metallurgy of steel Metals Technology 10(9): Sept 1983; 349-362; [18] Easterling, K E Introduction to the physical metallurgy of welding Seven Oaks Kent, UK: Butterworths and Company Limited (1983); [19] Hart, P H, M, Effect of steel inclusion and residual elements on weldability Metal Construction 18(10): Oct 1986; 610-616; [20] Linnert, G E Welding Metallurgy 3d Ed, Miami: American Welding Society Vol (1965): Vol (1967); [21] Boyes, W E., ed Jigs and fixtures Dearborn, MI: Society of Manufacturing Engineers 1979; [22] Canadian Welder and Fabricator Fixtures, positioners and manipulation Canadian Welder and Fabricator 66(10): Oct 1975; 1416; [23] Cary, H B Modern arc welding Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall 1979; [24] Payne, S The engineering of arc welding fixtures Manufacturing Engineering Management 64(1): Jan 1970; 47-53; [25] Welding handbook (1999), 8th Edition, Volume Welding technology, American welding society; [26] Welding handbook (1999), 8th Edition, Volume Welding processes, American welding society; 131 [27] Welding handbook (1999), 8th Edition, Volume 3, Material and Application, American welding society; [28] The Procedure handbook of arc welding (1995), The Lincoln Electric Company; [29] Brosholen, A Skaug, E, and Visser, J.J “Electroslag welding of large castings for ship construction” Welding journal 56(8): 26-30; August1977; [30] Dilawari, A.H., Eager, T.W., and Szekely, J “An analysis of heat and fluid flow phenomena in electroslag welding” Welding Journal 57(1): 24s-30s; January 1978; [31] Dorschu, K.E., Norcross, J.E., and Gage, C.C “Unusual electroslag welding applications.” Welding Journal 52(11): 710-716; November 1973; [32] Eichhorn, E., Remmel, J., and Wubbels, B “High speed electroslag welding.” Welding Journal 63(1): 37-41; January 1984; [33] American Society for Metal “Welding and brazing.” Metals Handbook, Vol, 6,9th Ed Metals Park, Ohio: American Society for Metal; [34] American Welding Society “Welding process - arc and gas welding and cutting, brazing, and soldering.” Welding Handbook, Vol, 2,7th Ed., 225-260 Miami, Florida: American Welding Society, 1978; [35] Franz, R.J and Wooding, W.H “Automatic vertical welding and its industrial applications.” Welding Journal 42(6): 489-494; June 1963; [36] Irving, R.R “Vertical welding goes into orbit.” Iron Age 50; October 26, 1972; [37] Schwartz, N.B “New way to look at welder joints.” Iron Age 54-55; August 20, 1970; [38] Warner, Basil “Welding offshore drillings rigs.” American Machinist, October 14, 1974; [39] Forsber, S.G “Resistance electroslag (RES) surfacing.” Welding Journal 63(1): 37-41; January 1984; 132 [40] Frost, R.H., Edward, G.R., and Rheinlander, M.D “A constitutie equation for the dritical energy input during electroslag welding.” Welding Journal 60(1): 1s-6s; January 1981; [41] Frost, R.H., Olson, D.L., and Edward, G.R In: “Modelling of Casting and Welding Processes II” Proceedings 1983 Engineering Foundation Conference Henniker, New Hampshire: 31 July – 5Aug 1983 Ed: Dantzig, J.A and Berry, J.T Warrendale, PA: The Metallurgical Society of AIME, 1984; [42] Hanahs, J.R and Daniel, L “Where to consider electroslag welding.” Metal Progress 98(5): 62-64; May 1970; [43] Konkol, P.J “Effect of electrode composition, flux basicity, and slag depth on grain-boundary crackingin electroslag weld metals.” Welding Journal 62(3): 63s-71s; March 1983; [44] Liu, S., and Su, C.T “Grain refinement in electroslag weldments by metal power addition.” Welding Journal 68(4): 132s; April 1989; [45] Myer, R.D “Electroslag welding eliminates costly field machining on large mining shovel.” Welding Journal 61(8): 15-19; August 1982; [46] Oh, Y.K., Devletian, J.H., and Chen, S.J “Low-dilution electroslag cladding for shipbuilding.” Welding Journal 69(8): 27-44; August 1990; [47] Okumura, M., et al “Electroslag welding of heavy section ¼ Cr1Mo steel.´Welding Journal 52(12): 389s-399s; December 1976; [48] Parrott, R.S., Ward, S.W., and Utttrachi, G.D “Electroslag welding speeds shipbuilding.” Welding Journal 53(4): 218-222; April 1974; [49] Patchett, B.M and Milner, D.R “Slag-metal reactions in the electroslag process.” Welding Journal 51(10): 491s-505s; October 1972; [50] Paton, B.E “Electroslag welding of very thick material.” Welding Journal 41(12): 1115-1123; December 1962; [51] Tribau, R anf Balo, S.R “Influence of electroslag weld metal composition on hydrogen cracking.” Welding Journal 62(4): 97s-104s; 133 April 1983; [52] Yu, D., Ann, H.S., Devletian, J.H., and Wood, W.E “Solidification study of narrow-gap electroslag welding.” In Welding Research: The State of the Art Proceedings: Joining Division Council, University Research Symposium, Toronto, Canada, 15-17 Oct 1985 Eds Nippes, E.F and Ball, D.J Metals Park OH: American Society for Metals, 1986; [53] Paton, B.E., ed Electroslag welding, 2nd ed Miami, Florida: American Welding Society, 1962; [54] Pense, A et al “Recent experiences with electroslag welded bridges.” Welding Journal 60(12):33-42; December 1981; [55] Ricci, W.S and Eagar, T.W “A parametric study electroslag welding process.” Welding Journal 61(12): 397s-400s; December 1982; [56] Ritter, J.C., Dixon, B.F., Phillips, R.H “Electroslag welding of ship propeller support frames.” Welding Journal 66(10): 29-39; October 1987; [57] Schilling, L.G and Klippstein, K.H “Tests of electroslag welded bridge girders.” Welding Journal 60(12): 23-30; December 1981; [58] Scholl, M.R., Turpin, R.B., Devletian, J.H., and Wood, W.E “Consummable guide tube electroslag welding of high carcon steel of irregular cross-section.” ASM Paper 8201-072 Metals Park, OH: American Society for Metals, 1982; [59] Shackleton, D.N “Fabricating steel safety using the electroslag welding process.” Part 1, Welding Journal 60(12): 244s-251s; December 1981; [60] Shackleton, D.N “Fabricating steel safety using the electroslag welding process.” Part 2, Welding Journal 61(1): 23s-32s; January 1982; [61] Solari, M and Biloni, H “Effect of wire feed speed on the structure in electroslag welding of low carbon steel.” Welding Journal 56(9): 274s-280s; September 1977 134 Tiếng Nga: [62] Солонин Н С (1972): “Математическая статистика технологии машиностроения”, Москва Машиностроение, стр.; в [63] Касандрова О Н., Лебедев В В (1970): “Обработка результатов наблюдений”, Москва, Наука, 104 стр.; [64] Xа Минь Xунг промышленность композиционных (1991): “Разработка и внедрение в тенологии получения антифрикциольных листов для подшипников скольжения”, Московский ордена октябрьской революции и ордена трудового красного знамени Институт Стали и Сплавов (МИИСиС), дисс кандидата техн наук , Москва , 269 стр.; [65] Ха Минь Хунг, Орлов М.И (1993): “Разработка математической модели процесса сварки взрывом антифрикционных листов сталь+бронза, сталь+алюминиевые сплавы”, Москва, Известия вузов, Черная металлургия, No 5; [66] Ха Минь Хунг, Атабеков Е.У (1992): “Модели комплексного влияния режимов последующей прокатки и термической обработки полученной взрывом композиции сталь + бронза на прочность соединения”, Известия вузов, Черная металлургия, No 4; [67] Ха Минь Хунг, Крупин Ю А., Чижиков В И (1993): “Исследование свойств зоны соединения полученной взрывом композиции Стaль 08Кп + БрОФ 6,5-0,15”, Известия вузов, Черная металлургия 135 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ TT Tác giả, tên báo, năm xuất Nơi đăng tải, tập số, trang số Hoàng Đức Long, Nguyễn Chỉ Sáng, Bùi Văn Kỷ yếu Hội nghị KH & CN toàn Hạnh, Trịnh Quang Ngọc: “Hàn nối đối đầu cốt quốc khí lần thứ IV, TP thép cơng nghệ hàn điện xỉ áp lực” Hồ Chí Minh, Tập 1, trang 90-101 Tháng 11/2015 Hoàng Đức Long, Nguyễn Chỉ Sáng, Lê Vinh Kỷ yếu Hội nghị KH & CN tồn Quang, Bùi Văn Hạnh: “Tự động hóa q trình quốc Cơ khí - Động lực, Đại hàn điện xỉ áp lực” học Bách khoa HN Tập 1, trang 315 - 320, Tháng 10/2016 Hoàng Đức Long, Nguyễn Chỉ Sáng, Bùi Văn Hạnh, Trịnh Quang Ngọc: “Tính tốn xác định chế độ hàn điện xỉ - áp lực tối ưu nâng cao tính ổn định q trình hàn” Tuyển tập cơng trình khoa học Hội nghị học toàn quốc lần thứ X, Tập 1, trang 979 -988 Hà Nội tháng 12/2017 Hoàng Đức Long, Hà Minh Hùng: “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ hàn điện xỉ - áp lực đến tính chất học tổ chức thơ đại mối hàn” Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 5, tháng 5/2018 Hoàng Đức Long, Hà Minh Hùng, Lê Đức Bảo, Nguyễn Văn Đức: “Thực nghiệm xác định ảnh hưởng chế độ hàn điện xỉ - áp lực đến đặc tính Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 6, tháng 6/2018 Trang 135-143 Trang 135-143 cốt thép xây dựng” Hoàng Đức Long, Hà Minh Hùng, Lê Đức Bảo: “Nghiên cứu ảnh hưởng thông số chế độ hàn đến độ bền kéo kích thước hình học mối hàn điện xỉ - áp lực ứng dụng kỹ thuật xây dựng” Kỷ yếu Hội nghị KHCN toàn quốc Cơ khí lần thứ V, ĐH Cơng nghiệp Hà Nội, T10/2018, Toàn tập Hoàng Đức Long, Hà Minh Hùng, Nguyễn Văn Đức: “Nghiên cứu tổ chức tế vi mối hàn điện xỉ Kỷ yếu Hội nghị KHCN tồn quốc Cơ khí lần thứ V, ĐH - áp lực dùng để hàn nối cốt thép kỹ thuật xây dựng” Cơng nghiệp Hà Nội, T10/2018, Tồn tập 136 PHỤ LỤC LUẬN ÁN Kết thí nghiệm khảo sát lựa chọn miền điều chỉnh áp lực hàn Ph Kết thí nghiệm đo độ bền kéo mối hàn điện xỉ - áp lực mẫu quy hoạch thực nghiệm N27 Kết thí nghiệm đo đường kính trung bình độ nở phình hướng kính mối hàn điện xỉ áp lực mẫu quy hoạch thực nghiệm N27 Kết kiểm tra ảnh chụp thô đại tổ chức tế vi mối hàn điện xỉ - áp lực mẫu quy hoạch thực nghiệm N27 Kết kiểm tra chất lượng, kích thước tổ chức kim loại mối hàn điện xỉ áp lực với chế độ hàn tối ưu chọn Giấy chứng nhận kết đo, thử nghiệm Máy hàn điện xỉ - áp lực Giấy xác nhận thực nghiệm hàn điện xỉ - áp lực công trường 137 ... hàn điện xỉ áp lực, trạng nghiên cứu ứng dụng nước quốc tế 1.2.1 Nối cốt thép phương pháp hàn điện xỉ - áp lực Việc hàn nối cốt thép thực nhờ áp dụng công nghệ hàn điện xỉ kết hợp với tạo áp lực. .. gian hàn (s) 14 15 0-2 50 4 0-4 5 2 2-2 7 16 -3 0 16 20 0-3 00 4 0-4 5 2 2-2 7 1 8-3 1 18 25 0-3 50 4 0-4 5 2 2-2 7 2 0-3 3 20 30 0-4 00 4 0-4 5 2 2-2 7 2 1-3 5 22 35 0-4 50 4 0-4 5 2 2-2 7 2 3-3 6 25 40 0-5 00 4 0-4 5 2 2-2 7 2 5-3 8 28 50 0-6 00... chưa nghiên cứu chuyên sâu để tìm giá trị tối ưu, chưa đưa thông số áp lực hàn hàn điện xỉ - áp lực Chưa có đồ gá chuyên dụng để cài đặt thông số chế độ hàn mà đặc biệt áp lực hàn, áp lực hàn