Giáo trình Modul hàn ống chất lượng cao bao gồm năm bài học tương ứng với 5 phương pháp hàn khác nhau, mỗi bài học bao gồm hai phần, phần lý thuyết cơ bản và các bài tập ứng dụng hàn ống ở các vị trí hàn khác nhau: Bài 1 hàn ống chất lượng cao bằng phương pháp hàn hồ quang tay; Bài 2 hàn ống chất lượng cao bằng phương pháp hàn Oxy-Axetilen; Bài 3 hàn ống chất lượng cao bằng thiết bị hàn TIG; Bài 4 hàn ống chất lượng cao bằng thiết bị hàn MIG/MAG; Bài 5 hàn ống chất lượng cao bằng thiết bị hàn tự động dưới lớp thuốc.
MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Bài Hàn ống chất lượng cao phương pháp hàn hồ quang que hàn thuốc bọc 1.1 Mục tiêu 1.2 Nội dung 1.2.1 Mối ghép hàn ống 1.2.2 Kích thước mối hàn 1.2.3 Vật liệu hàn 1.2.4 Chế độ hàn 1.2.5 Vị trí hàn ống 1.2.6 Kỹ thuật hàn 10 1.2.7 Các khuyết tật thường gặp 14 1.3 Bài tập Hàn nối ống rơi (2G) 17 1.3.1 Đọc vẽ 17 1.3.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi vật liệu hàn 17 1.3.3 Chọn chế độ hàn 18 1.3.4 Hàn đính kết cấu ống 18 1.3.5 Gá phơi vị trí hàn 19 1.3.6 Tiến hành hàn 19 1.3.7 làm kiểm tra chất lượng mối hàn 22 1.4 Bài tập Hàn nối ống vị trí nằm ngang cố định (vị trí 5G) 23 1.4.1 Đọc vẽ 23 1.4.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi vật liệu hàn 24 1.4.3 Chọn chế độ hàn 24 1.4.4 Hàn đính kết cấu ống 25 1.4.5 Gá phôi vị trí hàn 25 1.4.6 Tiến hành hàn 26 1.4.7 Làm kiểm tra chất lượng mối hàn 30 1.5 Bài tập Hàn nối ống vị trí nằm ngang cố định (vị trí 5G) 31 1.5.1 Đọc vẽ 31 1.5.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi vật liệu hàn 31 1.5.3 Chọn chế độ hàn 32 1.5.4 Hàn đính kết cấu ống 32 1.5.5 Gá phơi vị trí hàn 33 1.5.6 Tiến hành hàn 33 1.5.7 Làm kiểm tra chất lượng mối hàn 37 Bài Hàn ống chất lượng cao kỹ thuật hàn khí oxy - khí cháy 38 2.1 Mục tiêu 38 2.2 Nội dung 38 2.2.1 Mối ghép hàn ống 38 2.2.2 Kích thước mối hàn 39 2.2.3 Vật liệu hàn 40 2.2.4 Công suất lửa 40 2.2.5 Vị trí hàn ống 40 2.2.6 Kỹ thuật hàn 41 2.2.7 Các khuyết tật thường gặp 43 2.3 Bài tập Hàn nối ống vị trí nằm ngang, quay (1G) 44 2.3.1 Đọc vẽ 44 2.3.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi vật liệu hàn 45 2.3.3 Chọn công suất lửa (theo bảng) 46 2.3.4 Hàn đính kết cấu ống 46 2.3.5 Gá phôi vị trí hàn 46 2.3.6 Tiến hành hàn 47 2.3.7 Làm kiểm tra chất lượng mối hàn 47 Bài Hàn ống chất lượng cao thiết bị hàn TIG 49 3.1 Mục tiêu 49 3.2 Nội dung 49 3.2.1 Mối ghép hàn ống 49 3.2.2 Kích thước mối hàn 51 3.2.3 Vật liệu hàn 51 3.2.4 Chế độ hàn 52 3.2.5 Vị trí hàn ống 53 3.2.6 Kỹ thuật hàn 53 3.2.7 Các khuyết tật thường gặp 54 3.3 Bài tập Hàn nối ống vị trí nằm ngang cố định (5G) 56 3.3.1 Đọc vẽ 56 3.3.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi vật liệu hàn 57 3.3.3 Chọn chế độ hàn 58 3.3.4 Hàn đính kết cấu ống 58 3.3.4 Gá phơi vị trí hàn 59 3.3.5 Tiến hành hàn 59 3.3.6 Làm kiểm tra chất lượng mối hàn 63 3.4 Bài tập Hàn nối ống vị trí chếch 450 cố định (vị trí 6G) 64 3.4.1 Đọc vẽ 64 3.4.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi vật liệu hàn 64 3.4.3 Chọn chế độ hàn 65 3.4.4 Hàn đính kết cấu ống 66 3.4.5 Gá phôi vị trí hàn 67 3.4.6 Tiến hành hàn 67 3.4.7 Làm kiểm tra chất lượng mối hàn 71 Bài Hàn ống chất lượng cao thiết bị hàn bán tự động MIG/MAG 73 4.1 Mục tiêu 73 4.2 Nội dung 73 4.2.1 Mối ghép hàn ống 73 4.2.2 Kích thước mối hàn 75 4.2.3 Vật liệu hàn 76 4.2.4 Chế độ hàn 76 4.2.5 Vị trí hàn ống 77 4.2.6 Kỹ thuật hàn 77 4.2.7 Các khuyết tật thường gặp 81 4.3 Bài tập Hàn nối ống vị trí nằm ngang, ống quay (vị trí 1G) 83 4.3.1 Đọc vẽ 83 4.3.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi vật liệu hàn 84 4.3.3 Chọn chế độ hàn 84 4.3.4 Hàn đính kết cấu ống 85 4.3.5 Gá phơi vị trí hàn 85 4.3.6 Tiến hành hàn 85 4.3.7 Làm kiểm tra chất lượng mối hàn 88 4.4 Bài tập Hàn nối ống vị trí nằm ngang cố định (vị trí 5G) 89 4.4.1 Đọc vẽ 89 4.4.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi vật liệu hàn 89 4.4.3 Chọn chế độ hàn 90 4.4.4 Hàn đính kết cấu ống 90 4.4.5 Tiến hành hàn 91 4.4.6 Làm kiểm tra chất lượng mối hàn 94 Bài Hàn ống chất lượng cao thiết bị hàn tự động lớp thuốc 96 5.1 Mục tiêu 96 5.2 Nội dung 96 5.2.1 Nguyên lý, đặc điểm 96 5.2.2 Vật liệu dùng hàn SAW 99 5.2.3 Kỹ thuật hàn hàn ống thép 104 5.3 Các loại khuyết tật mối hàn 113 LỜI NĨI ĐẦU Ngành cơng nghệ hàn ngày ứng dụng rộng rãi nhiều ngành cơng nghiệp chế tạo máy, xây lắp cơng trình cơng nghiệp dân dụng, đóng tàu, lượng, hóa chất, v, v Do nhu cầu công đại hóa đất nước, nhu cầu nguồn nhân lực có kiến thức kỹ tay nghề vững vàng, làm chủ công nghệ hàn ống để tham gia thi công chế tạo lắp đặt đường ống thép cơng trình trọng điểm Quốc gia nước Kể từ năm 1966 đến nay, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định đào tạo trường hàng nghìn Kỹ sư, Giáo viên dạy nghề, Kỹ thuật viên công nghệ hàn CĐN-TCN Hàn Lực lượng làm việc có hiệu hầu hết lĩnh vực cơng nghiệp đào tạo Giáo trình Modul hàn ống chất lượng cao đời làm tài liệu giảng dạy học tập MĐ 14 hàn ống chất lượng cao; Thời lượng đào tạo MĐ 120 theo chương trình đào tạo TCN – CDN hàn Bộ LĐTB Và XH ban hành Ngoài giáo trình làm tài liệu tham khảo cho HSSV bậc đại học xây dựng quy trình hàn ống chất lượng cao; Làm tài liệu bồi dưỡng đào tạo nâng bậc thợ cho công nhân làm việc nhà máy xí nghiệp, Giáo trình Modul hàn ống chất lượng cao bao gồm năm học tương ứng với phương pháp hàn khác nhau, học bao gồm hai phần, phần lý thuyết tập ứng dụng hàn ống vị trí hàn khác nhau: Bài hàn ống chất lượng cao phương pháp hàn hồ quang tay; Bài hàn ống chất lượng cao phương pháp hàn Oxy-Axetilen; Bài hàn ống chất lượng cao thiết bị hàn TIG; Bài hàn ống chất lượng cao thiết bị hàn MIG/MAG; Bài hàn ống chất lượng cao thiết bị hàn tự động lớp thuốc Chúng xin chân thành cảm ơn Bộ môn CK Hàn, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định tạo điều kiện thuận lợi cho việc biên soạn giáo trình Tuy nhiên hạn chế mặt kiến thức, kinh nghiệm thời gian, khơng thể tránh khỏi thiếu sót Chúng tơi xin trân trọng cảm ơn ý kiến đóng góp đồng nghiệp bạn đọc Những ý kiến đóng góp xin gửi địa sau: Bộ mơn CK Hàn, Khoa Cơ khí, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định SDT: 0915562256 Email: vuba24@gmail.com Nhóm tác giả Bài Hàn ống chất lượng cao phương pháp hàn hồ quang que hàn thuốc bọc 1.1 Mục tiêu - Đọc vẽ kết cấu ống - Tính chọn chế độ hàn ( dh, ih, vh,), kích thước mối hàn, sai số cho phép 2% - Với kết cấu ống, gá lắp chắn, không biến dạng, đồng trục - Hàn mối hàn lớp, nhiều lớp tư không gian đảm bảo, ngấu chắc, không bị nứt, lẫn xỉ, rỗ hơi, vón cục, biến dạng, có tính thẩm mỹ, thời gian quy định - Kiểm tra chất lượng mối hàn, kết cấu hàn dầu, kính lúp, thử áp suất phát 100% khuyết tật - Sửa chữa mối hàn, kết cấu hàn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật 1.2 Nội dung 1.2.1 Mối ghép hàn ống Các dạng mối ghép hàn (a) (b) (c) (d) (e) Hình 1.1 - Các dạng mối ghép hàn ống (a).Mối ghép giáp mối không vát mép (b).Mối ghép giáp mối vát mép chữ V (c).Mối ghép giáp mối vát mép chữ U (d).Mối ghép giáp mối vát mép chữ V lệch (e).Mối ghép chồng nối (ống lồng) Chuẩn bị mối ghép hàn Tùy thuộc vào hướng hàn mà ta chuẩn bị mối ghép hàn sau: (a) (b) Hình 1.2 - Chuẩn bị mối ghép hàn (a) Mối ghép dùng cho hàn từ xuống (b) Mối ghép dùng cho hàn từ lên Độ lệch mép ống cho phép không vượt 1,6 mm (a) (b) Hình 1.3 - Độ lệch mép ống hàn đính (a)Hai ống khơng bị lệch mép (b)Hai ống bị lệch mép Với ống có đường kính 150 mm, hàn đính mối đính cách theo chu vi ống Ống có đường kính từ 150 ÷ 250 mm, hàn đính mối đính cách theo chu vi ống Những ống có đường kính lớn ta hàn đính cho khoảng cách mối hàn đính từ 200 ÷ 250 mm Các mối hàn đính đủ bền q trình hàn, chiều dài mối hàn đính khơng q 15 mm 1.2.2 Kích thước mối hàn Dạng liên kết mối hàn (loại 1) (tiết diện ngang liên kết) (tiết diện ngang mối hàn) s = s1 a B H 1÷1,5 0÷0,5 3÷6 0,5÷1,5 0÷2 4÷7 0,5÷2,5 0÷2 4÷7 0,5÷2,5 1,5÷3 5÷8 1÷3 Dạng liên kết mối hàn (loại 2) Dạng liên kết mối hàn (S = S1) S a c B 6÷8 9÷11 9÷11 12÷14 1,2÷1,6 1,6 b 1+0,1B a+(2÷4) 12÷14 15÷18 15÷17 19÷21 H h 0÷2,5 18÷20 22÷24 21÷23 25÷28 1.2.3 Vật liệu hàn Khi hàn từ lên ta sử dụng que hàn thuốc bọc như: E6013, E7016, E7018, E8016, E9016, Khi hàn từ xuống ta sử dụng que hàn thuốc bọc như: E6010-G, E7010G, E7018-G, E8018-G, E9018-G, Thực lớp hàn lót nên sử dụng que hàn có đường kính nhỏ Ø2,5 mm; Ø2,6 mm Các lớp nên sử dụng que hàn có đường kính lớn để tăng suất hàn: Ø3,2 mm; Ø4,0 mm; Ø5,0 mm; 1.2.4 Chế độ hàn Chọn chế độ hàn theo bảng thực nghiệm sau: Đường kính Cường độ dòng Cường độ dòng điện Cường độ dòng diện que hàn (mm) điện hàn (A) hàn từ xuống (A) hàn từ lên (A) 2,5 40÷70 50÷90 40÷60 3,2 70÷110 70÷120 60÷90 4,0 90÷130 90÷160 70÷110 5,0 110÷160 110÷190 90÷130 1.2.5 Vị trí hàn ống Trên tồn chu vi mối hàn nối ống ta coi mặt đồng hồ vị trí hàn chia hình vẽ: Hình 1.4-Vị trí hàn ống 1.2.6 Kỹ thuật hàn Xác định điểm khởi đầu kết thúc lớp hàn ta hàn thêm từ ÷ mm Phần hàn thêm mài mỏng để thực nối que kết thúc đường hàn Hình 1.5a-Điểm khởi đầu kết Hình 1.5b-Điểm khởi đầu kết thúc hàn từ xuống thúc hàn từ lên Góc độ que hàn: góc làm việc que hàn phụ thuộc vào vị trí hàn vị trí đường hàn 10 + Đảm bảo tính chất thành phần hố học mối hàn + Tạo dáng mối hàn đẹp + Mối hàn khơng nứt, chứa tạp chất + Xỉ dễ bong sau nguội + Nhiệt độ chảy phải thấp kim loại dây hàn để giảm hao phí nhiệt, giảm hao phí dây hàn (vì bị cháy bắn tóe) để tăng hệ số đắp - Phân loại thuốc hàn Theo công dụng, thuốc hàn tự động bán tự động có ba loại: + Thuốc để hàn thép cácbon thấp thép hợp kim thấp + Thuốc để hàn thép hợp kim cao + Thuốc để hàn kim loại hợp kim màu - Theo thành phần xỉ: thuốc hàn có tính axit thuốc hàn có tính bazơ - Theo hàm lượng Mn: thuốc hàn có hàm lượng Mn cao (Mn > 30%) dùng hàn thép cácbon thép hợp kim thấp, thuốc hàn có hàm lượng Mn trung bình (từ 15 ÷ 30 %) thuốc hàn có hàm lượng Mn thấp (dưới 15 %) - Theo phươơng pháp chế tạo có: + Thuốc hàn khơng nóng chảy: hỗn hợp học vật liệu tự nhiên, ferô hợp kim silicat nhân tạo đơược xay mịn tạo hạt (với liên kết thuỷ tinh lỏng), sau sấy khơ nhiệt độ 600 ÷ 8000C Thuốc hàn có độ bền hạt thuốc thấp, dễ bị vỡ hàn, nhiên khả khử ôxy tốt hợp kim hố mối hàn cao + Thuốc hàn nóng chảy: thành phần khơng chứa tạp chất khử ơxy hợp kim hóa dạng ferơ hợp kim mà dạng ơxit ngun tố Thuốc 101 hàn nóng chảy dùng nhiều trình sản xuất đơn giản hơn, độ bền hạt thuốc cao thành phần hóa học thuốc - Chọn thuốc hàn: vào thành phần kim loại vật hàn Hàn thép cácbon thấp dây hàn thép cácbon phải dùng thuốc hàn axit có hàm lượng Mn cao Hàn thép hợp kim dây hàn thép hợp kim trung bình cao tốt dùng thuốc hàn có tính bazơ, thành phần khơng có Mn có hàm lượng Si nhỏ Bảng 5-3 Ký hiệu thuốc hàn theo Viện Hàn Quốc tế IIW Ký hiệu Thành phần MS Mn + SiO2 Loại 50%min CS Mn silicat CaO + MgO + SiO2 Ca silicat 60%min ZS AR Zr silicat ZrO + SiO2 30%min Al2O3 + TiO2 15%min AB Oxit nhôm – rutil Al2O3 + CaO + MgO 45%min Oxit nhôm – bazơ Al2O3 20%min FB CaO + MgO + MnO + CaF2 50%min Bazơ - fluorit SiO2 20%max 102 CaF2 15%min ST Chứa chất hợp kim hóa (kim loại) Đặc biệt Ngồi cịn có ký hiệu viết tắt, loại thuốc hàn sau: F (fused): loại nung chảy; B (bonded): loại liên kết, tức thuốc hàn gốm; M (mechanically mixed): loại trộn hỗn hợp học (loại thiêu kết); Trong bảng 5-3, MS, CS, ZS, AR, AB, FB loại thuốc hàn khơng có đặc tính hợp kim hóa (tức ngồi lượng Mn Si thích hợp, thuốc hàn chứa nguyên tố hợp kim khác, ngun tố khơng hồn nguyên vào kim loại mối hàn nhiều 0,25% tổng lượng hồn ngun chúng khơng vượt q 0,4%) ST loại thuốc hàn đặc biệt có chứa thành phần kim loại, không đáp ứng yêu cầu nêu Thành phần (% khối lượng) số loại thuốc hàn: + MS (axit; B = 0,5 ÷ 1,0): 30 ÷ 40 SiO2; 00 ÷ 10 Al2O3; 35 ÷ 45 MnO; 00 ÷ 10 CaO; 00 ÷ 10 CaF2 + CS có hàm lượng SiO2 cao (axit; B = 0,5 ÷ 0,8): 50 ÷ 60 SiO2; 03 ÷ 05 Al2O3; 25 ÷ 30 CaO; 08 ÷ 12 MgO; 00 ÷ 02 CaF2 + CS có hàm lượng SiO2 trung bình (trung tính; B = 0,8 ÷ 1,2): 30 ÷ 40 SiO2; 10 ÷ 15 Al2O3; 00 ÷ 05 MnO; 25 ÷ 30 CaO; 10 ÷ 15 MgO; 05 ÷ 10 CaF2 + CS có hàm lượng SiO2 thấp (bazơ; B = 1,2 ÷ 1,7): 30 ÷ 40 SiO2; 03 ÷ 05 Al2O3; 35 ÷ 45 CaO; 00 ÷ 05 MgO; 10 ÷ 15 CaF2 103 + AR (trung tính ; B = 0,5 ÷ 1,0): 10 ÷ 20 SiO2; 05 ÷ 15 TiO2; 00 ÷ 10 ZrO2; 20 ÷ 50 Al2O3; 10 ÷ 20 MnO; 00 ÷ 05 CaO; 05 ÷ 15 CaF2 + AB (bazơ; B = 1,2 ÷ 2,0): Al2O3 + MnO + CaO = 20 + FB (bazơ; B = 2,5 ÷ 3,5): 05 ÷ 20 SiO2; 10 ÷ 15 Al2O3; 10 ÷ 15 CaO; 30 ÷ 40 MgO; 20 ÷ 30CaF2 5.2.3 Kỹ thuật hàn hàn ống thép Kỹ thuật bắt đầu gây kết thúc hồ quang Có thể gây hồ quang biện pháp sau: a) Dùng phoi ép vụn bột sắt Đặc cuộn tròn phoi thép có đường kính khoảng 10 mm vào nơi cần gây hồ quang bề mặt liên kết, cho dây hàn hạ xuống ép chặt cuộn phoi thép (cũng đổ bột thép mịn vào đầu dây hàn bề mặt vật hàn); sau đổ thuốc hàn vào bắt đầu hàn b) Làm nhọn đầu dây hàn Cắt nhọn đầu dây hàn để có mật độ dịng lớn; sau hạ dây hàn để tiếp xúc bề mặt vật hàn; đổ thuốc hàn bắt dầu hàn c) Chuyển động quẹt đầu dây hàn Hạ dây hàn xuống cho tiếp xúc với bề mặt vật hàn; đổ thuốc hàn xuống; cho xe hàn chạy; sau bật dịng điện hàn d) Tạo vũng xỉ nóng chảy Khi hàn nhiều dây hàn, dây tạo vũng xỉ nóng chảy; sau dây hàn tự gây hồ quang chúng đưa vào vũng xỉ bật dòng hàn 104 e) Chuyển động xuống lên dây hàn Phương pháp hữu ích mang tính kinh tế cần thường xuyên gây hồ quang phải gây hồ quang điểm định Nó dùng cho nguồn hàn có đặc tính dốc kèm với cấp dây có tốc độ biến đổi Đầu tiên dây hàn hạ xuống để tiếp xúc bề mặt vật hàn; sau đổ thuốc hàn xuống bật dịng điện hàn Điện áp thấp đầu dây hàn vật hàn cung cấp tín hiệu cho cấp dây rút đầu dây hàn khỏi vật hàn Lúc xuất hồ quang Điện áp hồ quang tiếp tục tăng dây kéo lên động cấp dây nhanh chóng đổi chiều để cấp dây vào hồ quang Tốc độ cấp dây tăng tốc độ chảy dây hàn điện áp hồ quang ổn định chế độ đặt trước f) Dùng tạo tần số cao Khi cần hàn gián đoạn hay hàn tốc độ cao Bộ tạo tần số điện áp cao nối song song với mạch hàn, tự động tạo hồ quang đầu dây hàn bề mặt vật hàn khoảng cách chúng giảm xuống 1,6 mm Các bước để kết thúc hồ quang: Dừng xe hàn; ngừng cấp dây hàn ngắt dòng điện hàn sau vài dây Kỹ thuật hàn ống tự động 1) Chuẩn bị lót đáy mối ghép Đối với hàn ống thép thường hàn giáp mối từ phía, việc chuẩn bị mép hàn cần đơn giản Do đặc điểm q trình hàn, hàn tự động lớp không vát mép tới chiều dày 20 mm Tuy nhiên hàn từ phía cơng tác chuẩn bị mối ghép phải đảm bảo thu mối hàn ngấu hồn tồn, hình dạng kích thước chất lượng mối hàn đạt tiêu chuẩn Vì mà việc sử dụng đệm lót cần thiết, nhằm tạo dáng tốt cho chân mối hàn, kỹ thuật lót đáy mơ tả hình 5.3 (đệm đồng: cho mỏng đến mm; đệm thuốc hàn: cho ÷ mm) 105 Khi chiều dày s > 30 mm, hàn nhiều lớp Hàn chiều lớp cho phép giảm cường độ dòng điện hàn bảo đảm chiều sâu ngấu đủ lớn Ngoài ra, hàn nhiều lớp thép hợp kim thấp dễ có tác dụng ram vùng ảnh hưởng nhiệt lớp trước Các bước chuẩn bị trước hàn bao gồm: Bước Vát mép vật hàn thiết bị cắt tự động Bước Làm bề mặt Bước Gá lắp Vì thể tích kim loại xỉ lỏng lớn nhiều so với hàn hồ quang tay, việc chuẩn bị lắp ráp mép hàn đòi hỏi xác nhiều Nếu hàn hồ quang tay, thợ hàn điều chỉnh chỗ mép hàn không đều, hàn tự động lớp thuốc, giá trị dòng điện hàn cao, hồ quang nung chảy sâu, thợ hàn khơng thể nhìn thấy để điều chỉnh Do cần sử dụng thiết bị cắt tự động khí cháy plasma gia cơng để vát mép Không nên cắt thiết bị thủ công (trừ trường hợp lắp ráp ngồi trường ) Cơng tác lắp ráp cần tiến hành đồ gá đặc biệt Bước Để đảm bảo chất lượng mối hàn, nơi bắt đầu kết thúc mối hàn (nơi hay có khuyết tật) hàn đính vào dẫn (kích thước 200x200xδ) cho đầu cuối mối hàn sau hàn xong, dẫn loại bỏ khỏi vật hàn Bước Nhu cầu trì kim loại vũng hàn có kích thước lớn thời gian dài kết tinh phía đáy Trong trường hợp người ta thường sử dụng kỹ thuật lót đáy 106 Hình 5.3 Các kỹ thuật lót đáy A – lót đáy bằ ng dải kim loại B – lót đáy đồng C – lót đáy phần tử kết cấu D – lót đáy kim loại E – lót đáy mối hàn lót có dán sứ F – lót đáy gốm hỗn hợp G – lót đáy thuốc hàn Ngồi ra, cịn lót đáy mối hàn mối hàn chân (được thực hàn hồ quang tay hay hàn điện cực nóng chảy mơi trường CO2) 2) Chuẩn bị mối ghép hàn ống Mối ghép chuẩn bị theo tiêu chuẩn AWS D1.1 2008 hàn giáp mối phía phương pháp hàn SAW Hàn giáp mối phía khơng lót đáy 107 Thơng số mối ghép Qúa trình Chiều dày Khe hở R (mm) hàn (mm) Lượng dư f (mm) Dung sai Vị trí hàn Góc vát α SAW 12 ÷ 25 R=0, f=6 max α =600 25 ÷ 38 R=0, R=± 0, Hàn F=12 max f=+0,-f max α =60 38 ÷ 50 α =+100, -00 R=0, F=16 max α =600 Hàn giáp mối phía có lót đáy 108 1G R=6, 12 ÷ 45 Hàn α =300 SAW Lớn 45 R=16, 1G α =200 3) Xác định chế độ hàn Xác định chế độ hàn ống thông qua bảng thơng số cơng nghệ hàn Đường kính dây Dịng điện hàn điện cực (mm) DCPR (A) 1,6 150 ÷ 400 19 ÷ 37 2,0 200 ÷ 600 20 ÷ 37 2,4 250 ÷ 700 22 ÷ 37 3,0 300 ÷ 900 23 ÷ 37 4,0 400 ÷ 1000 25 ÷ 37 4,8 500 ÷ 1100 27 ÷ 37 5,6 600 ÷ 1200 30 ÷37 TTT Điện áp hàn DCPR (V) Chú ý: Khi chọn giá trị cường độ dòng điện, điện áp hàn theo đường kính dây hàn cho hàn ống nên chọn cận khoảng lựa chọn Xác định chế độ hàn ống thông qua đồ thị đậy 109 4) Gá phôi ống lên đồ gá xoay Gá phôi lên đồ gá đảm bảo hai chi tiết ống phải đồng trục với nhau, đọ lệch trục cho phép 1,6 mm Hình 5.4 Đồ gá xoay hàn tự động lớp thuốc 5) Hàn đính Ống có đường kính từ 150 ÷ 250 mm, hàn đính mối đính cách theo chu vi ống Những ống có đường kính lớn ta hàn đính cho khoảng cách mối hàn đính từ 200 ÷ 250 mm Các mối hàn đính đủ bền q trình hàn, chiều dài mối hàn đính khơng q 15 mm 110 Hình 5.5 Mối hàn đính Chiều dài mối đính S = 15 ÷ 40mm 6) Vị trí đầu dây điện cực hàn ống xoay tự động Hàn ống lớn phương pháp hàn tự động lớp thuốc SAW thực hàn phía bên ống hàn bên ống Điều quan trọng phải đảm bảo cho thuốc hàn kim loại nóng chảy khơng bị chảy khỏi vũng hàn, có ba yếu tố cần đảm bảo Thứ - Thuốc hàn phải cấp ổn định giữ thuốc để bảo vệ vùng hồ quang hàn - Kích thước vũng hàn nóng chảy nhỏ, lượng kim loại đắp hạn chế cách sử dụng cường độ dòng điện hàn nhỏ, đường kính dây điện cực nhỏ vận tốc hàn nhanh so với hàn phẳng - Điều chỉnh vị trí đầu dây điện cực theo khoảng cách “d” hình 5.6 theo đường kính ống bảng Thứ hai: Cần phải làm xỉ hàn, đặc biệt hàn mối hàn nhiều lớp phải làm xỉ lớp hàn trước sau thực lớp hàn tiếp 111 Hình 5.6.Vị trí đầu dây điện cực hàn xoay ống tự động Bảng 5.4 Vị trí đầu dây điện cực tương ứng với đường kính ống TT Đường kính ống (mm) Vị trí đầu điện cực “d” (mm) 76 ÷ 457 19 ÷ 25 457 ÷ 914 32 ÷ 38 914 ÷ 1067 38 ÷ 44 1067 ÷ 1219 44 ÷ 51 1219 ÷ 1829 51 ÷ 66 Lớn 1829 64 Vị trí dây điện cực ảnh hưởng tới hình thành hình dạng kích thước mối hàn, điều kiện nóng chảy vũng hàn giữ thuốc hàn trình hàn hình 112 Hình 5.7 Ảnh hưởng vị trí dây hàn đến hình dáng mối hàn 5.3 Các loại khuyết tật mối hàn Khuyết tật làm giảm chất lượng mối hàn tăng nguy phá hủy kết cấu hàn trình vận hành Các khuyết tật bên ngồi (nhìn thấy mắt thường), bên (có thể phát phương pháp kiểm tra không phá hủy) Nguy hiểm khuyết tật dạng vết cắt (nứt, hàn khơng ngấu, lẫn xỉ có mép nhọn) Ngun nhân gây khuyết tật nhiều thiết kế mối hàn khơng thích hợp; chọn sai kim loại vật liệu hàn, công nghệ nhiệt luyện sau hàn; không giữ vững quy tắc công nghệ Sau khuyết tật thường xuất hàn lớp thuốc: 113 Nứt Rỗ khí Lẫn xỉ Mối hàn hẹp, cao Không ngấu Kim loại tràn chân mối hàn Profil mối hàn Không ngấu mép hàn chân mối hàn Đường hàn cong Cháy thủng không Khơng đối xứng Vết cắt lượn sóng chân mối hàn Hình dạng nhánh bề mặt mối hàn Khơng đối xứng Lệch hai Chồng khơng phía Hình 5.8 Các khuyết tật thường xuất hàn 5.3.1 Rỗ khí Rỗ khí thường dính dầu mở, bẩn, ẩm bề mặt vật hàn (hoặc dây hàn) gây nên Xỉ cần loại bỏ bàn chải sắt; dầu mở loại bỏ dung môi Để đảm bảo loại bỏ ẩm hoàn toàn khỏi bề mặt mép hàn, hàn, người ta thường mỏ nung để nung bề mặt mép khoảng cách 300 ÷ 600 mm phía trước hồ quang đặc biệt lớp hàn thứ Ngoài ra, thuốc hàn cần nung nóng nhằm loại bỏ ẩm trước hàn 5.3.2 Nứt 114 Các liên kết hàn từ thép cacbon thơng thường có chiều dày từ 10 mm trở xuống bị nứt hàn Với chiều dày lớn hơn, nứt mối hàn nguyên nhân sau: Tốc độ nguội nhanh Độ cứng vững cao liên kết hàn Mối hàn bị hợp kim hóa mạnh từ kim loại thông qua cacbon nguyên tố hợp kim Lượng hydro khuyếch tán kim loại mối hàn cao không khử ẩm triệt để trước hàn TÀI LIỆU THAM KHẢO Ngô Lê Thông - Công nghệ hàn - Nhà xuất khoa học kỹ thuật - Năm 2002 Nguyễn Bá An - Sổ tay thợ hàn - Nhà xuất khoa học kỹ thuật - Năm 2003 Pipeweldinghandbook - www.MillerWelds.com - Tháng năm 2010 Pipelines Welding Handbook - www.esab.com - Tháng năm 2008 115 ... ống chất lượng cao phương pháp hàn hồ quang tay; Bài hàn ống chất lượng cao phương pháp hàn Oxy-Axetilen; Bài hàn ống chất lượng cao thiết bị hàn TIG; Bài hàn ống chất lượng cao thiết bị hàn MIG/MAG;... hàn CĐN-TCN Hàn Lực lượng làm việc có hiệu hầu hết lĩnh vực công nghiệp đào tạo Giáo trình Modul hàn ống chất lượng cao đời làm tài liệu giảng dạy học tập MĐ 14 hàn ống chất lượng cao; Thời lượng. .. Bài hàn ống chất lượng cao thiết bị hàn tự động lớp thuốc Chúng xin chân thành cảm ơn Bộ môn CK Hàn, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định tạo điều kiện thuận lợi cho việc biên soạn giáo trình