Nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn điện cơ khí phục vụ ngành đóng tàu biển ở Việt Nam

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn điện cơ khí phục vụ ngành đóng tàu biển ở Việt Nam Nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn điện cơ khí phục vụ ngành đóng tàu biển ở Việt Nam Nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn điện cơ khí phục vụ ngành đóng tàu biển ở Việt Nam luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐẶNG ANH THẢO NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ HÀN ĐIỆN CƠ KHÍ PHỤC VỤ NGÀNH ĐĨNG TÀU BIỂN Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH HÀN VÀ CÔNG NGHỆ KIM LOẠI Hà Nội, 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐẶNG ANH THẢO NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ HÀN ĐIỆN CƠ KHÍ PHỤC VỤ NGÀNH ĐĨNG TÀU BIỂN Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH HÀN VÀ CÔNG NGHỆ KIM LOẠI NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS ĐẶNG TRẦN THỌ Hà Nội, 2010 Luận văn thạc sỹ khoa học LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các kết nghiên cứu luận văn trung thực, chưa công bố luận văn tác giả khác Tác giả Đặng Anh Thảo Học viên: Đặng Anh Thảo Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học LỜI CẢM ƠN Là học viên cao học khóa 2008 ÷2010 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, ngành Cơng nghệ Cơ khí, chuyên ngành Công nghệ hàn Em giao đề tài luận văn tốt nghiệp ”Nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn điện khí phục vụ ngành đóng tàu biển Việt Nam” Luận văn hoàn thành hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Thúc Hà thầy Bộ môn Hàn & Công nghệ kim loại Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến thầy, người dẫn dắt tơi suốt q trình nghiên cứu, thầy không hướng dẫn truyền cho kinh nghiệm nghiên cứu khoa học mà cịn thơng cảm, khuyến khích động viên tơi q trình thực luận văn Cuối tơi xin chân thành cảm ơn ban Giám hiệu, toàn thể anh chị em khoa Cơ khí, phịng Đào tạo, Trường Cao đẳng nghề Cơ điện Luyện kim Thái Nguyên tạo điều kiện giúp đỡ suốt thời gian học./ Xin chân trọng cảm ơn./ Hà Nội, ngày… tháng 10 năm 2010 Học viên Đặng Anh Thảo Học viên: Đặng Anh Thảo Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Trang Bảng 1.1 Thành phần hóa học cấp thép dùng đóng tàu 17 Bảng 1.2 Cơ tính cấp thép 18 Bảng 3.1 thông số mối hàn giáp mối 55 Bảng Tiêu chuẩn mối hàn 56 Bảng 3.3 Thành phần hóa học kim loại đắp (%): 70 Bảng 3.4 Cơ tính mối hàn: 70 Bảng 3.5 Thơng số hàn 70 Bảng 3.6 Thành phần hóa học dây hàn EG72S-3 72 Bảng 3.7 Cơ tính dây hàn EG72S-3 72 Bảng 3.8 Thành phần hóa học dây hàn EG72T-3 72 Bảng 3.9 Cơ tính dây hàn EG72S-3 72 Bảng 3.10 Thành phần hoá học lớp kim loại đắp(%) 74 Bảng 3.11 Cơ tính kim loại mối hàn 74 Bảng 3.12 Bảng tóm tắt chế độ cơng nghệ tạo bề hàn khởi động 78 Bảng 3.13.Thông số chế độ hàn cho dây hàn đặc 81 Bảng 3.14.Thông số chế độ hàn cho dây hàn lõi thuốc 82 Bảng Thành phần hóa học số loại dây hàn 85 Bảng Khí bảo vệ 85 Học viên: Đặng Anh Thảo Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình vẽ, đồ thị Trang Hình 1.1 Tàu dầu biển có sức chở 540.000 DWT 11 Hình Máy hàn hồ quang tay dùng đóng tàu thủy 14 Hình 1.3 Máy hàn hồ quang tự động lớp thuốc bảo vệ 14 Hình 1.4 Máy hàn bán tự động mơi trường khí bảo vệ (MIG/MAG) 15 Hình 1.5 Sơ đồ nguyên lý hàn dây lõi thuốc 16 Hình 1.6 Sơ đồ ngun lý hàn điện khí 16 Hình 1.7: Sơ đồ q trình cơng nghệ chế tạo tàu thủy 20 Hình 1.8 Một vài ví dụ cụm chi tiết 21 Hình 1.9 Trình trự lắp đặt chế tạo phân đoạn khối 22 Hình 1.10 Sơ đồ phân thân tàu thành tổng đoạn 23 Hình 2.1 Sơ đồ q trình hàn điện khí Hình 2 Các loại dây hàn lõi trợ dung 43 Hình 2.3 Thiết bị hàn điện khí 46 Hình 2.4 Guốc trượt đồng 48 Hình 2.5 Sơ đồ bố trí dây hàn 49 Hình 3.1 mối hàn giáp mối vát mép chữ V 55 Hình 3.2 Mối hàn giáp mối vát chữ X Hình 3.3 Thiết bị cắt 55 Hình 3.4 Mỏ gia nhiệt 57 Hình 3.5 Ngọn lửa gia nhiệt 58 Hình 3.6 Hỏa cơng chi tiết 60 Hình 3.7 Trình tự hỏa cơng 60 Hình 3.8 Nắn thẳng chi tiết gia cường 61 Hình 3.9 Nắn thẳng biến dạng khu vực kết cấu gia cường 62 Hình 3.10 Nắn mép tự tơn bao 62 Hình 3.11 Định vị triền đà 63 Học viên: Đặng Anh Thảo 44 57 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học Hình vẽ, đồ thị Trang Hình 3.12 Cách bố trí đường kiểm tra triền đà 64 Hình 3.13 Kẻ đường tâm đà phương pháp dây 64 Hình 3.14 Đế 65 Hình 3.15 Đế cát có cấu quay 65 Hình 3.16 Đế tháo nhanh 66 Hình 3.17 Nêm gỗ 66 Hình 3.18: Kiểm tra thăng ngang đường tâm phân đoạn đáy 68 triền Hình 3.19 Kiểm tra thăng dọc phân đoạn đáy triền 67 Hình 3.20 Kiểm tra thăng dọc phân đoạn mạn (vách) triền 68 Hình 3.21 Modun thân tàu 69 Hình 3.22 Modun mũi tàu 70 Hình 3.23 Liên kết hàn định vị 69 Hình 3.24 Một số loại lót sứ hàn 71 Hình 3.25 Sứ CBM 8062 72 Hình 3.26 Bể hàn khởi động 73 Hình 3.27 Hình dáng mối hàn 75 Hình 3.28 Máy hàn Matrix 400E 77 Hình 3.31 Máy mài Makita 80 Hình 3.32 Ảnh hưởng cường độ dịng điện 80 Hình 3.33 Ảnh hưởng điện áp đến hình dạng mối hàn 81 Hình 3.34.Sơ đồ cần nhiệt hàn điện xỉ 82 Hình 3.35 Thiết kế hình dạng mối hàn 83 Hình 4.1 Dây hàn ER-70S 84 Hình 4.2 phơi hàn Hình 4.3 Thơng số kỹ thuật lót sứ CBM 87 Hình 4.4 Robot tự hành Hình Sơ đồ chỉnh lưu 88 Học viên: Đặng Anh Thảo 87 90 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học Hình vẽ, đồ thị Trang Hình Sơ đồ khối máy hàn Inverter 91 Hình 4.7 Sơ đồ kết nối 93 Hình 4.8 Mối quan hệ điện áp dòng hàn 94 Hình 4.9 Bản vẽ chi tiết guốc trượt 96 Hình 4.10 Ảnh chụp guốc trượt 98 Hình 4.11 Dán sứ vào mặt sau mối hàn 99 Hình 4.12 Quá trình hàn điện khí 99 Hình 4.13 Dịng điện điện áp hàn 100 Hình 4.14 Mặt trước mặt sau mối hàn 101 Học viên: Đặng Anh Thảo Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn tốt nghiệp MỤC LỤC Trang Danh mục bảng 01 Danh mục hình vẽ, đồ thị 02 Mục lục 04 Lời nói đầu 06 Chương Tổng quan cơng nghệ đóng vỏ tàu thủy 1.1 Tình hình đóng tàu giới 08 1.2 Tình hình đóng tàu Việt Nam 08 1.3 Tóm tắt lịch sử phát triển công nghệ hàn tàu thủy 09 1.4 Tầm quan trọng cơng nghệ hàn nghành đóng tàu 11 1.5 Tiêu chuẩn quy phạm đóng tàu thủy 12 1.6 Các phương pháp hàn thường sử dụng hàn tàu thủy 13 1.7 Vật liệu đóng tàu thủy 17 1.8 Quy trình chế tạo tàu thủy 19 1.9 Kiểm tra giám sát 34 Chương Công nghệ hàn điện khí 2.1 Khái quát chung 37 2.2 Sự khác hàn điện khí hàn điện xỉ 38 2.3 So sánh ưu, nhược điểm hàn điện khí với phương 39 pháp hàn khác (hàn điện xỉ, hàn khí bảo vệ…) 2.4 Cơng nghệ hàn điện khí 43 2.5 Thiết bị hàn điện khí 47 Học viên: Đặng Anh Thảo Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn tốt nghiệp Trang 2.6 Ảnh hưởng thơng số đến chất lượng mối hàn 50 Chương Thiết kế quy trình cơng nghệ hàn điện khí mối hàn giáp mối ghép nối tổng đoạn 3.1 Chuẩn bị chi tiết hàn 54 3.2 Định vị trước hàn 62 3.3 Vật liệu hàn 72 3.4 Bề hàn khởi động 73 3.5 Tính tốn chế độ cơng nghệ hàn điện khí cho chiều dày 78 vỏ tàu 24mm 3.6 Tính tốn chế độ cơng nghệ hàn điện khí dây lõi bột 81 Chương Nghiên cứu thực nghiệm 4.1 Mục tiêu đối tượng thí nghiệm 83 4.2 Phương pháp thực nghiệm 83 4.3 Lựa chọn thiết bị hàn 87 4.4 Các bước cần thiết để kết nối máy hàn INVERTER Digital 93 DM350 4.5 Thiết kế guốc trượt phục vụ cho thí nghiệm 95 4.6 Quy trình cơng nghệ hàn 98 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 102 Học viên: Đặng Anh Thảo Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học Hình Sơ đồ khối chỉnh lưu Sử dụng dòng điện xoay chiều với tần số thấp công nghiệp (50/60Hz) qua mạch chỉnh lưu thứ thành dòng chiều (điểm b – hình 2), sau đưa vào mạch nghịch lưu (gồm transitor) để tạo thành dòng điện xoay chiều tần số cao (khoảng 50kHz) ứng với điểm c, từ dòng điện xoay chiều đưa qua biến áp (hạ áp, tăng dịng), sau đưa vào mạch chỉnh lưu thứ để chỉnh lưu thành dòng chiều (điểm e) Sau qua cuộn cản dịng điện chiều san phẳng (có độ nhấp nhơ nhỏ - điểm f) Dịng điện chiều nguồn hàn Inverter (điểm f) có độ ổn định cao nhiều so với dòng chiều nguồn hàn chiều thông thường (điểm b) chất lượng mối hàn nâng cao rõ rệt Mặt khác tần số xoay chiều qua biến áp tăng lên khoảng 1000 lần so với nguồn hàn DC thông thường nên với công suất nguồn hàn Inverter gọn nhẹ nhiều Do giảm trọng lượng máy biến áp (bộ phận quan trọng máy hàn) Học viên: Đặng Anh Thảo 90 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học Hình Sơ đồ khối máy hàn Inverter 4.3.2 Đấu nối với bên từ hộp đấu dây bên dùng cho máy tự động Khi nhấc nắp phái nguồn hàn, thấy hộp đấu dây 12 đầu (TM12P) khung Dùng hộp đấu dây 12 đầu để nối với máy tự động Hộp đấu dây 12 đầu (TM1) Đầu cực N0 Tên tín hiệu Chức (1)+ Ampe kế Các cực để nối với ampe kế Sử dụng (2)- (Chỉ (3)+ (4)- có ampe kế (600A/60mV, Mã số chi tiết DM500) 4403 – 054) Volt kế Các cực để nối với Volt kế Sử dụng Volt *1 (Chỉ có DM kế (thang chia đầy đủ 100V, Mã số chi (5)+ (6)- 500) tiết 4401 – 016) READY Các cực sử dụng để sẵn sàng cấp *2 (OUTPUT) nguồn cho rơle chuẩn bị Khi không xảy Nguồn sẵn sàng lỗi thí dụ pha hở, ngừng vận hành, dòng cao nhiệt, cực Học viên: Đặng Anh Thảo 91 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học làm việc.v.v…trong cơng tắc nguồn đóng cực (5) (6) ngắn mạch qua transistor (7)+ (10)- EXT1 (INPUT) tín Các cực dùng cho tính *3 hiệu vào kỹ thuật đặc biệt Những cực không EXTRA sử dụng vào mục đích thơng thường Các cực dùng để điều khiển van khí *3 (8)+ GAS (INPUT) (10)- điều khiển van kiểu điện từ nhờ tín hiệu bên ngồi điện từ Nếu cực bị ngắn mạch, van khí mở (9)+ (10)- STOP (INPUT) Để ngừng hàn từ bên Nhả dây đấu *3 ngừng vận hành hai cực để làm cho vận hành dừng lại Máy hàn bị ngừng nhờ dùng tín hiệu ngừng vận hành, nối cực sau ngắt công tắc tay hàn để khởi động lại công việc hàn Để tránh khởi động lại thời, nên sử dụng công tắc ấn xoay để trở vị trí ban đầu khóa lại (11)+ WCR (OUTPUT) Các tiếp điểm rơle dòng hàn *4 (12)- phát dòng sử dụng để phát dòng hàn Các tiếp điện điểm đóng lại có dịng điện hàn 4.3.3 Phối hợp với máy tự động Khi phối hợp với máy tự động, sử dụng hộp đấu ổ cắm cho điều khiển từ xa cho cấp dây Cách nối hộp đấu dây bên với máy tự động bên để biết chi tiết hộp đấu dây nằm bên nguồn hàn (1) Thiết lập dịng hàn/điện áp hàn tín hiệu đùn dây Học viên: Đặng Anh Thảo 92 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học Khi điều khiển từ xa Analog (tùy chọn) thay thế, điện trở R23 dùng để thiết lập dòng hàn, điện trở R24 dùng để thiết lập điện áp hàn công tắc PB để đùn dây, chúng liệt kê phần trước danh sách chi tiết″ sử dụng Để thiết lập dòng hàn/ điện áp điện áp ngoài, ″ chọn chế độ tự động/bán tự động″ Khi tháo bên phải cấp dây, ta thấy hộp đấu dây 10 đầu Hàn thực nhờ tín hiệu khởi động đầu dây số 306 307 đóng Cơng việc hàn ngừng đầu hở 4.4 Các bước cần thiết để kết nối máy hàn INVERTER Digital DM350 4.4.1 Các bước cần thiết để kế nối máy hàn INVERTER Digital DM350 vào hệ thống hàn tự động Bước 1: Sử dụng phím F4 Chọn chế độ tự động /bán tự động (Auto/semi-automatic): F4 Hãy sử dụng chức kết hợp với robot máy tự động Lựa chọn chế độ tự động (Auto) tức nguồn hàn thực thao tác sau: • Ngừng vận hành (Operation Stop) bị hủy bỏ cách ngắt mạch đầu “stop” 12P mà không cần tắt/bật lại nguồn • Sau thời gian tồn điện áp chống dính dây (dây hàn cháy ngược lại để chống dính), điện áp để hủy bỏ áp dừng vào khoảng 0.2 giây Khi sử dụng nguồn hàn có kết hợp với robot, có nhập vào dịng hàn, điện áp hàn cách sử dụng điện áp bên đặt chế độ tự động Để kích hoạt đặt F4 “ON” Bước 2: Thực kế nối theo sơ đồ sau: Hình 4.7 Sơ đồ kết nối Học viên: Đặng Anh Thảo 93 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học Bước 3: Sử dụng phím F5 Đối với phạm vi điện áp đưa vào từ bên 0V 10V: F5 Khi máy hàn sử dụng có kết hợp với Robot máy tự động biến áp điều khiển tối đa đưa từ Robot 10V, đặt F5 phím F[10] Chức đătk trước “OFF” máy hàn xuất xưởng.Hãy đặt F5 F4 “ON” để kích hoạt chức cách sử dụng phím F[10] Panen mặt trước nguồn hàn INVERTER Digital DM350 Mối quan hệ điện áp điều khiển dòng hàn/điện áp hàn từ bên ngồi dịng hàn, điện áp hàn mơ tả hình vẽ Dịng hàn điện áp hàn tương ứng với điện áp thiết lập điện áp hàn khác với dẫn đồ thị, chiều dài phần nhô dây hàn cáp bị kéo Hình 4.8 Mối quan hệ điện áp dòng hàn Thiết lập tín hiệu 1: Khi điện áp điều khiển cung cấp từ bên phạm vi từ 0V đến 15V với thiết lập tiêu chuẩn Thiết lập tín hiệu 2: Khi điện áp điều khiển cung cấp từ bên phạm vi từ 0V đến 15V với F5 đặt “ON” Bước : Dùng hộp đấu dây 12 đầu (TM12P) Đấu nối với bên từ hộp đấu dây bên dùng cho máy tự động Học viên: Đặng Anh Thảo 94 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học Khi nhấc nắp phía nguồn hàn, bạn thấy có hộp đấu dây 12 đầu(TM12p) khung Hãy dùng hộp đấu dây 12 đầu để nói với máy tự động 4.5 Thiết kế guốc trượt phục vụ cho thí nghiệm Guốc trượt có tác dụng cưỡng kim loại nóng chảy khơng bị chảy chàn khỏi mối hàn, guốc khơng bị nóng chảy hàn, vật liệu làm guốc trượt phải truyền nhiệt nhanh Dựa vào đặc điểm công nghệ, điều kiện làm việc tác giả thiết kế guốc trượt với việt liệu đồng đỏ: Đồng đỏ có ưu điểm chống ăn mịn tốt mơi trường khí quyển, nước biển, mơi trường kiềm… Theo tài liệu [1] trang 127 ta có Hàm lượng tạp chất tối đa (%) Mã Cu hiệu Al As Bi Fe O Pb S Sb Sn Zn Se Ni Cu E 0,002 0,002 0,002 0,005 0,020 0,005 0,005 0,002 0,002 0,005 0,005 0,002 99,95 Cu 0,002 0,002 0,002 0,005 0,080 0,005 0,005 0,002 0,002 0,005 0,005 0,002 99,90 Cu 0,010 0,050 0,003 0,050 0,100 0,050 0,010 0,050 0,050 0,050 0,030 0,200 99,50 Cu 0,050 0,200 0,010 0,100 0,100 0,150 0,300 0,020 0,100 0,100 0,059 0,100 99,00 Vậy để đảm bảo yêu cầu guốc trượt ta chọn Cu E có thành phần đồng 99.95 %, lại tạp chất 0,05% Kích thước guốc trượt là: Chiều dài 70mm, chiều rộng 50, chiều cao 25 Học viên: Đặng Anh Thảo 95 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học 26±0,5 Hình 4.9a Bản vẽ chi tiết guốc trượt Học viên: Đặng Anh Thảo 96 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học Mặt cắt Mặt cắt Hình 4.9b Mặt cắt thể đường ống dẫn nước khí Học viên: Đặng Anh Thảo 97 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học Dưới hình ảnh guốc trượt mà tác giả thiết kế chế tạo Hình 4.10 Ảnh chụp guốc trượt Guốc trượt có kích thước 70x50x25mm, thân có khoan lỗ Φ8 dẫn nước làm mát trình hàn Mặt trước có phay rãnh có bán kính cong với chiều rộng 26mm Để bảo vệ kim loại vùng hàn guốc trượt có khoa lỗ Φ1,5 (hình 4.10) Trong làm việc guốc trượt ln ln chịu nguồn nhiệt khoảng 16000, để gảm nhiệt độ ta làm mát nước, nước làm mát bơm hệ thống máy bơm dùng nước máy Lắp guốc trượt vào robot tự hành, lắp ống dẫn khí bảo vệ, lắp đường ống dẫn nước làm mát 4.6 Quy trình cơng nghệ hàn 4.6.1 Xác định điều kiện môi trường hàn Điều kiện môi trường tiến hành hàn thực nghiệm môi trường ngồi trời, có điều kiện mơi trường gần giống hàn nơi sản xuất, thời tiết khô giống hàn liên kết tổng đoạn nhà máy đóng tàu 4.6.2 Hàn đính - Dụng cụ gồm: Kìm cắt dây hàn, mặt nạ, búa gõ xỉ, mỏ lết, clê, tuốc nơ vít Sau chuẩn bị phơi xong, đưa phôi lên bàn máp để kiểm tra độ phẳng, quay chiều có mặt vát xuống chỉnh khe hở, đầu nhau, chiều rộng khe Học viên: Đặng Anh Thảo 98 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học hở với phôi dày 24mm khe hở 5mm tiến hành kẹp chặt phơi, chỉnh tiến hành hàn đính chắn phôi hàn que hàn hồ quang tay E6013 Làm xỉ hay kim loại bắn tóe mối đính mép hàn - Sau hàn đính xong tiến hành hàn bể hàn khở động, dùng que hàn có thành phần kim loại gần giống dây hàn Trong trường hợp tác giả dùng que hàn E6013 Công ty cổ phần que hàn Nam Triệu sản xuất Chiều dài bể hàn khởi động hàn dài khoảng 20mm Sau dùng búa gõ xỉ gõ xỉ hàn, dùng máy mài cầm tay mài xỉ, tạo thuận lợi cho trình mồi hồ quang hàn điện khí Sau dán sứ vào mặt sau mối hàn Hình 4.11 Dán sứ vào mặt sau mối hàn 4.6.3 Tiến hành hàn Hình 4.12 Quá trình hàn điện khí Học viên: Đặng Anh Thảo 99 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học Hình 4.13 Dịng điện điện áp hàn 4.6.3.1 Kết ths nghiệm với phơi hàn có chiều dày S=24mm, dây hàn d=1,6mm Lần thí Thơng số chế độ hàn nghiệm Lần I = 100(A) ; U=20(V); V=7cm/phút, biên độ lắc ngang A = mm ; Thông số thay đổi Nhận xét Biên độ lắc nhỏ nên hồ quang khơng nung nóng chảy mép hàn Lần I = 120(A) ; U=20(V); I = 120(A) V=7cm/phút, biên độ lắc ngang A = mm ; Lần I = 120(A) ; U=20(V); A = 3mm V=7cm/phút, biên độ lắc ngang A = mm ; Lần I = 120(A) ; U=25(V); U= 25(V); V=7cm/phút, biên độ lắc ngang A = mm ; Bề mặt mối hàn mịn Lần I = 120(A) ; U=25(V); V=6cm/phút V=6cm/phút, biên độ lắc ngang A = mm ; Đã giữ hồ quang tâm hàn lệch Lần I = 150(A) ; U=30(V); U=30(V) Mặt trước không đều, Học viên: Đặng Anh Thảo 100 Hồ quang khơng nung nóng chảy mép hàn, tốc độ nóng chảy tăng Mối hàn khơng ngấu Mối hàn không ngấu thời gian hàn lâu lần Mặt mối hàn cao Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học V=6cm/phút, biên độ lắc ngang A = mm ; mặt sau mối hàn lồi Lần I = 190(A) ; U=30(V); I = 190(A) V=6cm/phút, biên độ lắc ngang A = mm ; Mối hàn tương đối ngấu mặt sau Lần I = 190(A) ; U=30(V); U=30(V); V=6cm/phút, biên độ lắc ngang A = mm Lần I = 190(A) ; U=30(V); V=6cm/phút, biên độ lắc ngang A = 5mm I = 230(A) ; U=30(V); V=6cm/phút, biên độ lắc ngang A = 5mm I = 230(A) ; U=35(V); V=6cm/phút, biên độ lắc ngang A = 5mm I = 230(A) ; U=35(V); V=6cm/phút, biên độ lắc ngang A = 7mm Mặt trước đều, mối hàn lồi Mặt sau mối hàn ngấu Đây lần ngấu tốt so với lần thử trước Mặt trước gồ ghề; mặt sau ngấu gần hết Lần 10 Lần 11 Lần 12 A = 5mm Tốc độ nóng chảy nhanh, bề mặt mối hàn cao gồ lên Hồ quang dài, mối hàn bị cháy cạnh I = 230(A) U=35(V) V=5cm/phút Tốc độ nóng chảy lớn, mối hàn rộng 4.6.3.2 Làm sau hàn Hình 4.14 Mặt trước mặt sau mối hàn Học viên: Đặng Anh Thảo 101 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học Sau hàn xong, dùng búa, máy mài tay tiến hành tháo phôi hàn biến dạng tự làm nguội ngồi khơng khí Sau bóc lót sứ dán mặt sau mẫu hàn ra, sử dụng bàn chải sắt, búa gõ xỉ làm kim loại bắn tóe mặt trước mặt sau mối hàn Qua 12 lần thí nghiệm tác giả đánh giá lần thí nghiệm thứ 08 cho ta chất lượng mối hàn tốt Vậy với công nghệ hàn vỏ tàu hàn điện với chiều dày S=24mm, d=1,6mm chế độ hàn tối ưu là: I = 190(A) ; U=30(V); V=6cm/phút, biên độ lắc ngang A = mm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Với đề tài “ Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ hàn điện khí phục vụ nghành đóng tàu biển Việt Nam” Thông qua nghiên cứu tác giả nhận ta thấy: Trong điều kiện Việt Nam điều kiện giáo trình, tài liệu tham khảo, ứng dụng thực tế cịn hạn chế Thơng qua đề tài tác giả so sánh, nghiên cứu ưu điểm hàn điện khí so với phương pháp hàn khác như: Cơng nghệ hàn điện khí có mật độ lượng hàn cao tập trung Vũng hàn nhỏ trình kết tinh nhanh Đây quy trình hàn theo hành trình với tiết diện mối hàn lớn, cấu trúc vi mơ kích thước hàn hàn điện khí với vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ Do tính mối hàn điện khí thường cao Trong mối hàn điện khí, hệ số hình dạng, tỷ số chiều rộng chiều sâu vũng hàn kiểm soát tinh thể kiểu nhánh khả mối hàn chống lại rạn nứt - Với ưu điểm bật hàn điện khí khả ứng dụng hiệu cao vào kết cấu có đường hàn dài thẳng đứng như: Hàn tổng đoạn vỏ tàu, bình chứa…Qua phân tích, so sánh ưu, nhược điểm phương pháp hàn, tác giả giả chọn công nghệ hàn điện khí để hàn ghép nối tổng đoạn vỏ tàu thủy Học viên: Đặng Anh Thảo 102 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học - Trong đóng tàu người ta dùng nhiều loại thép khác để gia công vỏ tàu thủy Xong với điều kiện ngành đóng tàu Việt Nam, thép dùng phổ biến S=24mm, tác giả tính tốn chế độ hàn với S=24mm Từ nghiên cứu lý thuyết thiết kế quy trình cơng nghệ, chế độ hàn với chiều dày S=24mm Qua thực nghiệm, sở chế độ hàn thay đổi: I(A) ; U(V); V(cm/phút), biên độ lắc ngang A(mm) Tác giả đánh giá thơng số chế độ hàn điện khí ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn, đưa chế độ hàn tối ưu với chiều dày cụ thể S = 24mm d=1,6mm Lần thí nghiệm thứ I = 190(A) ; U=30(V); V=6cm/phút, biên độ lắc ngang A = mm Từ kết thực nghiệm, tác giả nhận thấy lú thuyết tính tốn thực nghiệm có sai số định khí tính tốn I=200(A), thực tế thí Ih= 190(A) Điện áp V=35(V), thí nghệm cho kết tốt U=30(V) đánh giá ảnh hưởng thông số cơng nghệ hàn điện khí Từ tối ưu hóa thơng số chế độ hàn chiều dày phôi hàn S=24mm Thông qua đề tài áp dụng vào sản xuất nhà máy đóng tàu Việt Nam Kiến nghị Để kết khảo sát đầy đủ tốt cần phải xây dựng thuật tốn tối ưu hóa chế độ công nghệ hàn để đạt chất lượng mối hàn tốt Điều kiện thiết bị dụng cụ chưa đồng nên ảnh hưởng đến kết thí nghiệm Hướng nghiên cứu phát triển đề tài Trong luận văn nghiên cứu quy trình hàn điện khí, tối ưu hóa chế độ hàn để áp dụng vào thực tế sản xuất Tác giả xin đề cập số hướng nghiên cứu phát triển tương lai: - Nghiên cứu ảnh hưởng dây hàn (dây đặc, dây lõi bột) đến chất lượng mối hàn - Xây dựng dãy số chế độ công nghệ hàn tối ưu Học viên: Đặng Anh Thảo 103 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Luận văn thạc sỹ khoa học TÀI LIỆU THAM KHẢO Amercan Welding Society (2005), welding inspection handbook, 3rd edition, Miami ASAB (1992), Welding Handbook, 3rd edittion D.L Olson, R Dixon, A.L Liby (1990), Welding theory and practice, Elsevier Science Publishers Prof Dr.lng.U.Dilthey (2003), welding and cutting technologies Tập tập R.S Parmar (1999), Welding Engineering and technology, Khana Publishers, New Delhi Kazutoshi Suda (2004), Development of two electrode electrogas TS Nguyễn Đức Ân, TS.Võ trọng Cang (2003) Cơng nghệ đóng sửa chữa tàu thủy, nhà xuất đại học Quốc gia Thành Phố Hồ Chí Minh PGS TS.Nguyễn Thúc Hà, TS.Bùi Văn Hạnh, Th.sỹ Võ Văn Phong (2006), Giáo trình cơng nghệ hàn, nhà xuất giáo dục TS Trần Văn Niên, TS.Trần Thế san (2007), Thực hành kỹ thuật Hàn – Gò, nhà xuất Đà Nẵng 10 TS Ngơ Lê Thơng (2007), Cơng nghệ hàn điện nóng chảy, nhà xuất khoa học kỹ thuật Học viên: Đặng Anh Thảo 104 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội ... Nội, ngành Công nghệ Cơ khí, chun ngành Cơng nghệ hàn Em giao đề tài luận văn tốt nghiệp ? ?Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ hàn điện khí phục vụ ngành đóng tàu biển Việt Nam? ?? Luận văn hoàn thành... tài nghiên cứu ứng dụng chưa đáp ứng thực tế Vì em chọn đề tài “ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn điện khí phục vụ ngành đóng tàu biển Việt Nam? ?? Qua đề tài em thiết lập chế độ hàn tối ưu hàn điện. .. thức bổ ích phục vụ cho cơng tác chuyên môn em chọn đề tài.? ?Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ hàn điện khí phục vụ ngành đóng tàu biển Việt Nam? ?? Với ưu điểm bật hàn điện khí khả ứng dụng hiệu cao vào