Nghiên cứu trường ứng suất 3d trong chi tiết hàn bằng công nghệ siêu âm

Luận văn

B GIÁO D C VÀ ðÀO T O TRƯ NG ð I H C NÔNG NGHI P HÀ N I ð CAO ðOAN NGHIÊN C U TRƯ NG NG SU T 3D TRONG CHI TI T HÀN B NG CÔNG NGH SIÊU ÂM LU N VĂN TH C SĨ K THU T Chuyên ngành: K thu t máy thi t b gi i hố nơng lâm nghi p Mã s : 60.52.14 Ngư i hư ng d n khoa h c: PGS.TS ðÀO QUANG K HÀ N I - NĂM 2011 L I CAM ðOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên c u c a riêng Nh ng s li u k t qu đư c trình bày lu n văn khách quan, trung th c chưa t ng ñư c b t kỳ tác gi công b dùng ñ b o v m t h c v khác Các thơng tin trích d n lu n văn ñ u ñư c ch rõ ngu n g c M i s giúp đ cho vi c hồn thành lu n văn ñã ñư c c m ơn Tác gi lu n văn ð Cao ðoan Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… i L I CÁM ƠN Trong su t trình th c hi n lu n văn, tơi nh n đư c s giúp đ c ng tác nhi t tình c a nhi u t p th cá nhân ngồi Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i, Phịng thí nghi m tr ng ñi m Qu c gia v công ngh hàn x lý b m t, B Công Thương t i Vi n Nghiên c u khí ð n lu n văn c a tơi hồn thành, tơi xin đư c bày t lịng bi t ơn sâu s c t i Phó giáo sư, Ti n sĩ ðào Quang K ñã tr c ti p hư ng d n, ch b o cho su t q trình th c hi n hồn thành lu n văn Tôi xin chân thành cám ơn Th y giáo, Cơ giáo Khoa Cơ n, Vi n ñào t o sau ñ i h c, ñ c bi t B mơn Cơng ngh Cơ khí Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i đóng góp ý ki n, t o ñi u ki n thu n l i cho q trình th c hi n hồn thành lu n văn Tôi xin chân thành cám ơn Ti n sĩ Hoàng Văn Châu, Th c s L c Vân Thương, cán b c a Phịng thí nghi m tr ng ñi m Qu c gia v công ngh hàn x lý b m t, B Công Thương t i Vi n Nghiên c u khí giúp đ , t o m i u ki n v s v t ch t, trang thi t b cho tri n khai th c hi n hoàn thành lu n văn Nhân d p cho tơi đư c g i l i c m ơn t i Th y giáo, Cơ giáo gi ng d y truy n ñ t cho nh ng ki n th c khoa h c su t th i gian h c t p l p Cao h c Cơ khí nơng nghi p khóa 18, Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i Tôi xin chân thành cám ơn ! Tác gi lu n văn ð Cao ðoan Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… ii M CL C L i cam ñoan i L i cám ơn ii M cl c iii Danh m c ch , ký hi u vi t t t vi Danh m c b ng bi u vii Danh m c hình viii M ð U 1 T ng quan M c đích, đ i tư ng ph m vi nghiên c u c a ñ tài 2.1 M c đích 2.2 ð i tư ng nghiên c u 2.3 Ph m vi nghiên c u Cơ s khoa h c th c ti n c a ñ tài Chương T NG QUAN 1.1 1.2 S hình thành ng su t bi n d ng sau hàn nh hư ng ng su t bi n d ng dư ñ n ñ b n tu i th c a chi ti t hàn 1.2.1 nh hư ng c a ng su t dư 1.2.2 nh hư ng c a bi n d ng dư 1.3 Tình hình nghiên c u v 1.3.1 Tình hình nghiên c u th gi i 10 1.3.2 Tình hình nghiên c u 10 1.4 T ng quan v phương pháp hàn h quang dư i l p thu c b o v ñư c ng d ng ng su t bi n d ng Vi t Nam Vi t Nam hi n 10 10 1.5 M c tiêu n i dung c a ñ tài 13 1.6 K t lu n chương 13 Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… iii Chương ð I TƯ NG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U 14 2.1 ð i tư ng nghiên c u 14 2.2 ð a ñi m nghiên c u 14 2.3 Phương pháp nghiên c u: 14 2.3.1 V lý thuy t: 14 2.3.2 V th c nghi m: 15 2.4 Th i gian nghiên c u 15 2.5 K t lu n chương 15 Chương NGHIÊN C U LÝ THUY T 16 3.1 Nghiên c u s hình thành, phát sinh ng su t bi n d ng 16 3.1.1 Hi n tư ng v t lý x y q trình đ t nóng ngu i c a kim lo i 3.1.2 nh hư ng c a ngu n nhi t hàn ñ n kim lo i: 16 16 3.1.3 Cơ ch hình thành ng su t bi n d ng m i hàn 18 3.2 Lý thuy t chung v trư ng ng su t dư 3D 19 3.3 Bi n pháp gi m ng su t dư hàn 21 3.3.1 Các bi n pháp k t c u 21 3.3.2 Các bi n pháp công ngh hàn 23 3.3.3 Các bi n pháp công ngh sau hàn 24 3.4 Ki m tra hàn b ng phương pháp siêu âm 25 3.4.1 Phân lo i s v t lý c a phương pháp siêu âm 25 3.4.2 ð c trưng b n dò khuy t t t 31 3.5 Lý thuy t tính tốn ch ñ hàn giáp m i 38 3.5.1 Cơ s lý thuy t tính tốn ch đ hàn giáp m i 38 3.5.2 Ch ñ hàn giáp m i m t l p 39 3.5.4 Ch đ hàn đính 46 3.5.5 Xây d ng chương trình tính tốn ch đ hàn 46 3.5.6 Lý thuy t tính tốn ng su t dư m i hàn giáp m i kim lo i t m 53 3.5.7 Tính tốn ng su t dư m i hàn giáp m i liên k t t m 61 Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… iv 3.5.8 Xây d ng chương trình tính tốn ng su t bi n d ng 65 3.6 K t lu n chương 69 Chương 4: NGHIÊN C U TH C NGHI M 70 4.1 Thi t b ño ng su t dư m i hàn UltraMars 70 4.1.1 Gi i thi u chung v thi t b 70 4.1.2 C u t o c a thi t b 70 4.1.3 Nguyên t c làm vi c c a thi t b 75 4.2 M u thí nghi m 75 4.3 Quy trình đo ng su t dư 78 4.3.1 Chu n b b m t m u 78 4.3.2 Chu n b thi t b ño 79 4.3.3 V n hành thi t b 79 4.3.4 Ti n hành ño 81 4.4 K t qu th c nghi m 81 4.4.1 ng su t dư tâm m i hàn 82 4.4.2 ðo ng su t dư đư ng vng góc v i m i hàn : 84 4.5 Bàn lu n v k t qu 85 4.5.1 Bàn lu n v k t qu th c nghi n ño ñư c 85 4.5.2 Bàn lu n v k t qu tính tốn lý thuy t 87 4.5.3 So sánh k t qu th c nghi m đo đư c v i k t qu tính toán theo lý thuy t 4.6 90 K t lu n chương 92 K T LU N VÀ KI N NGH 93 K t lu n 93 Ki n ngh 93 TÀI LI U THAM KH O 95 PH L C 97 Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… v DANH M C CÁC CH , KÝ HI U VI T T T SAW Hàn h quang dư i l p thu c b o v CT45 Thép cacbon ch t lư ng trung bình 1G Hàn giáp m i ZI Xung dị - ho t đ ng có kích thích c a b chuy n đ i áp OS ðư ng hi n th UZ Siêu âm SUZ Các đư ng siêu âm v trí hàn b ng PV-UZK unit B ph n truy n nh n dao ñ ng siêu âm XF1 B chuy n đ i áp n sóng siêu âm chi u d c YF23 B chuy n ñ i áp ñi n sóng siêu âm ñ t quãng F1 T n s chu trình c a đư ng siêu âm ñư c hi n th ñ i v i sóng d c, hư ng OX1 F2 T n s chu trình c a đư ng siêu âm đư c hi n th đ i v i sóng ngang đư c phân c c hư ng OX2 F3 T n s chu trình c a đư ng siêu âm đư c hi n th đ i v i sóng ngang ñư c phân c c hư ng OX3 σ33 σ22 Các thành ph n ño ñư c theo hư ng vng góc v i ðơn v đo lư ng MPa ∆F H s th hi n m c bi n d ng c a nguyên v t li u, đư c xác đ nh thơng qua s khác c a t n su t ñư ng hi n th ño ñư c theo hư ng tr c giao A, B, M, N H s co giãn khí c a nguyên v t li u ñư c xem xét A B tính theo ñơn v đo MPa; M, N khơng có đơn v Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… vi DANH M C B NG BI U STT Tên b ng bi u Trang 1.1 Chi u dày chi ti t hàn tương ng v i lo i m i hàn 13 3.1 Cơ tính c a thép bon th p thay ñ i 17 3.2 Kích thư c m i hàn giáp m i 39 3.3 Di n tích đ p tương ng v i chi u dày s 39 3.4 M t đ dịng n theo đư ng kính dây hàn 40 3.5 H s N theo ñư ng kính dây 41 4.1 B ng k t qu đo ng su t dư tâm m i hàn 83 4.2 B ng k t qu ño ng su t trên đư ng vng góc v i m i hàn 84 4.3 K t qu tính tốn lý thuy t 89 nhi t ñ khác Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… vii DANH M C HÌNH STT Tên hình Trang 1.1 Phân b vùng ng su t v i ph ng u n cong 1.3 Máy hàn t ñ ng dư i l p thu c hàn 12 3.1 Tính ch t c a kim lo i thay ñ i tùy thu c vào nhi t ñ 18 3.2 ng su t hàn theo phương (m i hàn giáp m i) 21 3.3 Hình b trí gân tang c ng hàn 22 3.4 Hàn giáp m i chi u dày hai t m khơng b ng có vát mép 22 3.5 Trình t hàn m i hàn k t c u t m 23 3.6 Phương pháp hàn phân ño n ngh ch 24 3.7 ð t v t ngư c v i chi u bi n d ng 24 3.8 Sơ đ ngun lý 26 3.9 ð th mơ t s dao ñ ng c a nh ng ph n t theo th i gian 27 3.10 ð th minh ho cho phương trình 3.1 27 3.11 V trí ñ u dò phát ñ u dò thu phương pháp truy n qua 32 3.12 D n hư ng âm phương pháp truy n qua 32 3.13 Nguyên lý c a phương pháp xung ph n h i 33 3.14 Sơ ñ kh i c a thi t b ki m tra siêu âm 34 3.15 C u t o đ u dị siêu âm n hình 35 3.16 ð u dị góc: a- C u t o; b- hình ch p; 36 3.17 ð u dò TR r ng: 1- tinh th phát; 2- l p cách; 3, 4, 5- tinh th thu 36 3.18 ð u dò dãy tinh th phased array 37 3.19 Liên k t hàn giáp m i v tàu 39 3.20a Sơ đ kh i chương trình tính tốn ch ñ hàn giáp m i 49 3.20b Sơ ñ kh i chương trình tính tốn ch đ hàn giáp m i 50 3.20c Sơ đ kh i chương trình tính tốn ch đ hàn giáp m i 51 3.21 55 Vùng ng su t tác ñ ng Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… viii 3.22 ng su t co d c gây 56 3.23 T m ñư c c t sau hàn 57 3.24 ng su t ngang co d c 60 3.25 Hàn giáp m i t m t 60 3.26 Hàn giáp m i t m có gá k p 61 3.27 Vát mép hai t m trư c hàn 62 3.28 ng su t d c co d c gây 63 3.29 ng su t ngang co d c gây 64 3.30 Sơ ñ kh i tính tốn ng su t bi n d ng c a liên k t hàn ghép n i t ng ño n v tàu th y 68 4.1 Các b ph n c a thi t b 71 4.2 Thi t b đo có b chuy n đ i 71 4.3 M t trư c thi t b 72 4.4 B ph n truy n nh n sóng siêu âm PV-UZK 72 4.5 B chuy n đ i XF1 YF23 73 4.6 Sơ ñ thi t b nhìn t phía sau 74 4.7 Kích thư c m u ti n hành ño ng su t 76 4.8 Kích thư c t m trư c hàn 76 4.9 Kích thư c vát mép t m trư c hàn 77 4.10 M u sau hàn xong 78 4.11 Các lo i ch i ñánh bóng b m t 78 4.12 L p b ph n c ñ nh-b chuy n ñ i 79 4.13 Ti n hành th c nghi m ño ng su t dư 82 4.14 V trí m c n ño tâm m i hàn 82 15 ð th 83 4.16 V trí m đo ng su t đư ng vng góc v i m i hàn 84 4.17 ð th ng su t dư đư ng vng góc v i m i hàn 85 4.18 ð th ng su t tính tốn 89 ng su t dư tâm m i hàn Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… ix nhap khoang cach x=3.75 us ngang co doc tai diem bat ky theo chieu dai vung us tac dong usx=-1603.2481 nhap khoang cach x=6.25 us ngang co doc tai diem bat ky theo chieu dai vung us tac dong usx=-48.5833 nhap khoang cach x=8.75 us ngang co doc tai diem bat ky theo chieu dai vung us tac dong usx=1117.4153 nhap khoang cach x=11.25 us ngang co doc tai diem bat ky theo chieu dai vung us tac dong usx=1894.7477 nhap khoang cach x=13.75 us ngang co doc tai diem bat ky theo chieu dai vung us tac dong usx=2283.4139 nhap khoang cach x=16.25 us ngang co doc tai diem bat ky theo chieu dai vung us tac dong usx=2283.4139 nhap khoang cach x=18.75 us ngang co doc tai diem bat ky theo chieu dai vung us tac dong usx=1894.7477 nhap khoang cach x=21.25 us ngang co doc tai diem bat ky theo chieu dai vung us tac dong usx=1117.4153 nhap khoang cach x=23.75 us ngang co doc tai diem bat ky theo chieu dai vung us tac dong usx=-48.5833 nhap khoang cach x=26.25 us ngang co doc tai diem bat ky theo chieu dai vung us tac dong usx=-1603.2481 nhap khoang cach x=28.75 us ngang co doc tai diem bat ky theo chieu dai vung us tac dong usx=-3546.5791 Voi thep cacbon thap k khoang (11.5-13.5)*10^-6 he so k=0.000115 bien dang ngang han cac tam tu dyo=0.0323 ung suat keo ngang co kep chat usy=33878.0880 Nhap goc vat mep la anpha=25 Nhiet trung binh la Ttb=600 bien dang co ngang cua phan khong doi dbo=0.0323 bien dang goc cua phan bien doi betal=0.0039 Nhiet lon nhat la Tmax=600 Nhiet nho nhat la T=20 Nhiet tai vung ga kep la Td=600 bien dang phan khong doi dbo=0.0269 ung suat phan khong doi usn=28194.8752 bien dang phan bien doi dymax=0.0050 ung suat phan bien doi usmax=5264.0134 Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… 88 T k t qu ta ñưa b ng k t qu ng su t ngang theo v trí tính tốn chi u dài ñư ng hàn B ng 4.3 K t qu tính tốn lý thuy t Th t m tính tốn Kho ng cách tính tốn chi u dài ñư ng hàn (cm) ng su t ngang tính tốn (MPa) 1.25 -354,65791 3.75 -160,32481 6.25 -48,5833 8.75 111,74153 11.25 189,47477 13.75 228,34139 16.25 228,34139 18.75 189,7477 21.25 111,74153 10 23.75 -4,85833 11 26.25 -160,32481 12 28.75 -354,65791 σ22 ( MPa) σ33 ( MPa) 300 300 250 250 200 200 150 150 100 100 50 -50 Thứ tự 10 11 12 điể m đo 50 -50 -100 Thứ tự 10 11 12 điểm đo -150 -200 -100 -150 -200 -250 -250 -300 -300 a) b) Hình 4.18 ð th a) ð th ng su t tính tốn ng su t ngang σ22 tính tốn b) ð th ng su t d c σ33 tính tốn Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… 89 4.5.3 So sánh k t qu th c nghi m ño ñư c v i k t qu tính tốn theo lý thuy t K t qu tính tốn dùng ph n m m Turbopascal 7.0 ta tính đư c ng su t ngang theo hư ng d c tâm ñư ng hàn th hi n đ th hình 4.18a ng su t ngang thay ñ i theo chi u dài m i hàn ng su t có giá tr đ i x ng qua tâm m i hàn tương ng 12 ñi m ño: (1, 12), (2, 11), (3, 10), (4,9), (5, 8), (6, 7) gi a m i hàn ng su t ngang có giá tr dương, ng su t kéo ñư ng hàn ng su t ngang có giá tr âm, ng su t nén c cñ i hai ñ u ng su t ngang ñ t giá tr gi a tâm ñư ng hàn So sánh tính tốn lý thuy t v i ño th c nghi m ng su t ngang tâm đư ng hàn có giá tr g n tương ñương âm hai ñ u ñư ng hàn ñ u có ng su t ngang gi a ñư ng hàn có ng su t ngang dương Tuy nhiên hai k t qu th c nghi m tính tốn lý thuy t có ph n khác bi t v tr s Giá tr c c ñ i ñ u t p trung gi a tâm m i hàn ð th v i ñ th ng su t ngang v i k t qu ño ñư ng vng góc đư ng hàn so ng su t ngang tính tốn lý thuy t có s khác Qua ñây ta th y r ng, vi c l a ch n thơng s ch đ hàn, qui trình đo ng su t ngun nhân d n ñ n sai khác k t qu ño ð th su t ngang ñ u dương, giá tr ng su t ngang th c nghi m cho th y giá tr ng su t ngang dao đ ng khơng l n ð th ng ng su t ngang ño ñư c đư ng vng góc v i đư ng hàn có giá tr tương đ i n đ nh khơng có ng su t ngang nén Giá tr c c ñ i ñ u t p trung gi a tâm m i hàn ng su t d c qua tính tốn b ng ph n m m Turbopascal 7.0 cho ta đ th ng su t d c hình 4.18b ng su t d c thay đ i theo chi u dài m i hàn ng su t có giá tr g n đ i x ng qua tâm m i hàn tương ng 12 ñi m ño: (2, 12), (3, 11), (4, 10), (5,9), (6, 8), c c đ i có giá tr dương, ng su t kéo ng su t nén ñi m (7) gi a m i hàn ng su t d c hai ñ u ñư ng hàn ng su t d c có giá tr âm, ng su t d c ñ t giá tr c c ñ i gi a tâm ñư ng hàn Giá tr ng su t d c thay ñ i khơng l n tương đ i đ u, n ñ nh ng su t d c vùng gi a d c tr c m i hàn (vùng ng su t tác ñ ng) ch u ng su t kéo ñ t giá tr c c ñ i vùng này, vùng lân c n phía ngồi ch u Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… 90 ng su t nén ð th ng su t d c ng su t d c có d ng đ th tính tốn lý thuy t vùng vng góc v i đư ng hàn ñ u ch u ng su t kéo ng su t d c dao ñ ng lên xu ng theo đư ng g p khúc Giá tr khơng l n Giá tr ng su t d c dao ñ ng ng su t l n g n gi a tâm m i hàn Tuy v y v giá tr ng su t gi a tính tốn th c nghi m có ph n sai khác Qua ñây ta th y r ng, vi c l a ch n thơng s ch đ hàn, qui trình ño ng su t nguyên nhân d n ñ n sai khác k t qu ño ð th ng su t d c khơng có d ng đ th lý thuy t Hai k t qu có tác d ng b tr cho trình ki m tra, ñánh giá, xác ñ nh ng su t dư m i hàn gây nói chung m i hàn giáp m i nói riêng Qua k t qu th c nghi m tính tốn cho ta th y r ng đ i v i ng su t vùng d c tr c ñư ng hàn ng su t ngang có d ng g n tương ñương v i ng su t ngang tính tốn lý thuy t nh hư ng ng su t ngang ch t lư ng làm vi c c a m i ghép hàn b i l ñây l n nh t t i ng su t ngang thay ñ i t nén sang ng su t kéo ng su t kéo t p trung ng su t tâm đư ng hàn cịn ng su t nén hai ñ u ñư ng hàn V i vùng vng góc tr c đư ng hàn ng su t d c có nh hư ng l n t i ch t lư ng làm vi c c a m i ghép hàn, có s thay đ i ñ t ng t t ng su t d c nén ng su t d c kéo nên d phát sinh ng su t ph n kháng gây phá hu k t c u T ta đưa đư c m t quy trình cơng ngh đ ki m tra ñánh giá ng su t dư ch t o m t k t c u hàn: Trư c ch t o m t k t c u hàn nói chung ngư i k sư ngành hàn ph i tính tốn lý thuy t ng su t dư b ng ph n m m h tr tính tốn như: Ngơn ng L p trình Pascal, Visual Basic, Mathlab … m i hàn gây ra, nh hư ng c a t i k t c u hàn N u ng su t dư đo đư c có giá tr l n ng su t cho phép ( ng su t gi i h n) ph i ti n hành thay đ i thơng s đ u vào thông s c a v t li u b n, thơng s ch đ hàn…R i ti n hành tính tốn l i cho ng su t dư m i hàn gây ph i nh ng su t gi i h n, ñ k t c u có th làm vi c đư c mà không x y hư h ng Trên s tính tốn lý thuy t th a mãn, ti n hành ch t o k t c u hàn Sau ti n hành s d ng thi t b xác ñ nh ng su t dư m i hàn gây ra, k t Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… 91 c u th c nên c n ph i s d ng bi n pháp ki m tra không phá h y phương pháp s d ng cơng ngh sóng siêu âm [10, 17] - N u ng su t dư ño ñư c nh ng su t gi i h n k t c u hàn làm vi c ñư c - N u ng su t dư ño ñư c l n ng su t gi i h n ph i ti n hành bi n pháp làm gi m ng su t , dùng lư ng n , n n nóng ho c n n ngu i…Sau làm gi m ng su t ti n hành ño ng su t dư m i hàn cho ng su t dư ño ñư c ph i nh ng su t cho phép, k t c u hàn m i làm vi c ñư c Tuy k t qu lý thuy t tính tốn chưa hồn tồn phù h p v i k t qu ño ñư c giá tr ng su t xác ñ nh ñư c t hai phương pháp có s sai khác nh t đ nh Ngun nhân có s sai l ch v k t qu do: Phương pháp tính toán theo lý thuy t d a gi thuy t l a ch n ñ u vào, cịn đo đ c th c t ph thu c vào đ xác kh làm vi c c a thi t b , ngư i tr c ti p v n hành thi t b Do hai phương pháp có sai s t o s sai l nh nh t ñ nh gi a lý thuy t th c t 4.6 K t lu n chương Gi i thi u chung v thi t b UltraMars dùng ño ng su t dư m i hàn, s d ng cơng ngh sóng siêu âm Phương pháp s d ng, v n hành thi t b UltraMars ñ ño ng su t dư m i hàn t ñ ng dư i l p thu c b o v ðưa trình t bư c th c hi n hàn m i hàn t ñ ng dư i l p thu c, bư c chu n b m u ñ ti n hành ño ng su t dư m i hàn gây Ti n hành ño ng su t dư m i hàn, ta có b ng k t qu 12 m tâm m i hàn 13 ñi m gi a t m vng góc v i đư ng hàn T ta v đư c đ th ng su t ngang ng su t d c m i hàn gây ra, th y ñư c nh hư ng c a ng su t dư m i hàn t ñ ng dư i l p thu c gây ñ i v i liên k t t m So sánh k t qu th c nghi n đo đư c v i k t qu tính tốn theo lý thuy t v i m u 400x300x13mm T đưa đư c quy trình cơng ngh ki m tra ñánh giá ñư c k t c u khí trư c sau hàn Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… 92 K T LU N VÀ KI N NGH K t lu n ðã nghiên c u, l p trình tính tốn ch đ hàn hàn t ñ ng dư i l p thu c tính tốn ng su t dư hàn b ng ngơn ng l p trình Turbo Pascal 7.0 cho m i hàn giáp m i ñ i v i m u thép cacbon kích thư c 400x300x13 (mm) s ng d ng phương pháp tính theo n i l c tác đ ng, t xác ñ nh ñư c giá tr ng su t dư theo hai phương ngang d c (σ22, σ33) ðã ti n hành ño ng su t dư b ng thi t b siêu âm UltraMars m u kích thư c 400x300x13mm, t i m tâm m i hàn ñi m gi a t m vng góc v i đư ng hàn, qua xác đ nh đư c m i quan h ñ th ng su t ngang d c So sánh k t qu tính tốn theo lý thuy t k t qu ño th c nghi m v b n hai phương pháp cho ta d ng ñư ng cong tương t Như v y nh n th y có th s d ng m t hai phương pháp l p trình tính tốn cơng ngh s d ng sóng siêu âm ñ xác ñ nh ng su t dư hàn M t xác ñ nh ñư c ng su t dư hàn v b n kh c ph c đư c khó khăn l n g p ph i Vi t Nam nghiên c u nh hư ng c a y u t k thu t ñ i v i k t c u hàn Ki n ngh Do ñi u ki n th c hi n thí nghi m g p nhi u khó khăn nên lu n văn chưa ti n hành ñư c nhi u m u ñ ng th i chưa ti n hành ñư c trình th c nghi m làm gi m ng su t dư mà ch m i nêu ñư c bi n pháp làm gi m ng su t thơng thư ng Vì v y ki n ngh ñ tài nghiên c u sau v v n ñ c n ph i ti n hành: Th c hi n nhi u m u thí nghi m v i nhi u kích thư c khác v i ch ñ hàn cơng ngh hàn khác … Q trình th c nghi m làm gi m ng su t dư v i nhi u phương pháp khác như: lư ng n , phương pháp nhi t luy n, hố nhi t luy n ki m tra đánh giá k t qu Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… 93 S d ng ph n m m l p trình VisualBasic, Matlap … đ tính toán ng su t dư s lý thuy t S d ng chương trình mơ ph ng q trình hàn, nh hư ng c a nhi t hàn t i liên k t hàn Do th i gian th c hi n đ tài có h n, ki n th c kinh nghi m th c t cịn h n ch , thi t b máy móc khơng n đ nh, v y s khơng tránh kh i thi t sót R t mong s đóng góp c a th y cơ, nhà khoa h c chuyên ngành hàn b n ñ ng nghi p Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… 94 TÀI LI U THAM KH O Ti ng Vi t: [1] Nguy n Thúc Hà, “Giáo trình cơng ngh hàn”, Nhà xu t b n giáo d c [2] Nguy n Thúc Hà, Bùi Văn H nh, Võ Văn Phong: ‘’Giáo trình cơng ngh hàn’’ [3] Nghiêm Hùng,V t li u h c, Nhà xu t b n KHKT – Hà N i, 2004 NXB giáo d c, 2002 [4] Ngơ Lê Thơng, Cơng ngh Hàn n nóng ch y (t p I, II), Nhà xu t b n Bách khoa – Hà N i, 2007 [5] Nguy n Văn Thông, V t li u công ngh hàn, Nhà xu t b n khoa h c k thu t – Hà n i, 2006 [6] Nguy n ð c Th ng, “Ki m tra ch t lư ng hàn”, B môn hàn công ngh kim lo i, Trư ng ñ i h c Bách khoa Hà n i, 2009 [7] Hoàng Tùng, Nguy n Thúc Hà, Ngô Lê Thông, Chu Văn Khang: ‘’C m nang hàn’’ NXB khoa h c k thu t, 2002 [8] Nguy n Như T : ‘’Hư ng d n thi t k cơng ngh hàn nóng ch y’’ Trư ng ð i h c Bách Khoa - Hà N i, 1986 [9] ðào Quang K (CB) “Giáo trình Cơng ngh kim lo i’’ NXB Nông nghi p Hà N i 2005 [10] Nguy n ð c Th ng- Ki m tra ch t lư ng hàn NXB Khoa h c k thu t, Hà N i, 2009 [11] Nguy n Văn Khanh, “Nghiên c u làm gi m ng su t dư m i hàn giáp m i ng có đư ng kính trung bình ( ng d ng siêu âm ki m tra ñánh giá k t qu )”, Lu n văn th ch s k thu t, 2010 [12] Nguy n Ti n Dương, Báo cáo ñ tài “Nâng cao ch t lư ng hàn ghép n i t ng ño n v tàu th y ph c v nghành cơng nghi p đóng tàu”, Trư ng ñ i h c Bách khoa Hà n i, 2010 [13] ð Cao ðoan 1, ðào Quang K , Hồng Văn Châu3, “Nghiên c u xác đ nh Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… 95 ng su t dư m i hàn giáp m i hàn t ñ ng dư i l p thu c b ng cơng ngh s d ng sóng siêu âm’’ đăng k y u H i ngh khoa h c Tồn qu c v khí nhân d p k ni m 55 năm thành l p trư ng ð i h c Bách khoa Hà N i, 10/2011 [14] Hư ng d n s d ng “Thi t b ño ng su t dư m i hàn UltraMars” Ti ng nư c ngoài: [15] Nichols R.W - Residual stresses in welded construction and their effects, An internal conference, The Welding institute, 1978 [16] Трочун A - Сварные напряжение и деформаций , Наука, Киев, 1980 [17] Larry Jeffus - Welding: Principles and Applications, Fifth edition, Delmar Cengage Learning Publisher, 2002 R.W [18] Handbuch der Schweistechnik Springer-Verlag Berlin Heidelberg NewYork 1980 [19] Svarka v Machinostroenii Moskva 1978-1979 [20] DIN B1.TRD201 1980 [21] GOST BCH 167-84 [22] ESAB - Welding handbook [23] Third edition Geterborg, 1992 [24] Structural Welding code Steel ANSI/AWS D1- - 92 [25] Welding Abington – Cambridge, 1992 Websites: [26] Comfa.vn [27] Khcn.mt.gov.vn [28] Vi.wikipedia.org [29] Meslab.org Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… 96 PH L C Ph l c L p trình tính tốn ch đ hàn t ñ ng dư i l p thu c: Program Tinhmoihan; uses crt; const nuy=0.85 { han tu dong duoi lop thuoc}; var k,fht,fh0,fh1,fh2,p,alphad,d,s,a,b,c,g,a1,a2, ih,uh,vh,qd,f2,f3,t0,tnguoi, ih1,uh1,vh1,qd1,ih2,uh2,vh2,qd2, iht,uht,vht,qdht:real; n:integer;ht:string; { - Chuong trinh ham } {1 Thoi gian nguoi (s) theo so nhiet diem} Function pdelta85(qd,f3,t0:real):real; Begin pdelta85:=qd*f3/(2*pi*0.09)*(1/(500-t0)-1/(800-t0)); end; {2 Thoi gian nguoi (s) theo so nhiet duong} Function ldelta85(qd,f2,t0:real):real; Begin ldelta85:=qd*f2/(2*pi*0.09)*sqr(qd/s)*(1/sqr(500-t0)-1/sqr(800-t0)); end; {3 Chieu day gioi han hp} Function hp(qd,f3,t0:real):real; Begin hp:=sqrt(qd*f3/(2*1.25)*(1/(500-t0)-1/(800-t0))); end; { Chuong trinh chon cuong dong dien han} Procedure ihan(var uh,vh,qd,tnguoi,ih:real;i:string); var chon:string; dem:integer; Begin dem:=0;chon:='k'; write('Chon he so N(8000 >12000 A.m/h)='); read(n); write('Chon he so hinh dang lien ket: F2, F3='); read(f2,f3); repeat dem:=dem+1; write('Chon dong han Ih',i,'='); readln(ih); { Cong thuc } Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c k thu t …………………………… 97 uh:=20+0.03*ih;{Hieu dien the han, don vi: V} vh:=0.02778*n/ih; {Van toc han don vi:cm/s} qd:=(uh*ih*nuy)/vh; {Nang luong duong han: j/cm} if hp(qd,f3,t0)>s then tnguoi:=pdelta85(qd,f3,t0) else tnguoi:=ldelta85(qd,f2,t0); writeln('Thoi gian nguoi=',tnguoi:1:2); if dem>3 then Begin write ('Ban co muon dung khong C/K?'); readln(chon); if chon='c' then halt; end; until (10