Nghiên cứu phương pháp hàn giảm ứng suất dư mối hàn giáp mối các ống có đường kính trung bình bằng siêu âm kiểm tra
MỤC LỤC
MỞ ðẦU
Lịch sử phát triển kết cấu thép ở Việt Nam
Cỏc nhà xưởng lớn bằng thộp ủỏng kể là: nhà mỏy xe lửa Gia Lâm, nhà máy rượu Hải Dương, các hàng ga máy bay ở Gia Lâm và Bạch Mai…Cụng nghệ và hỡnh thức kết cấu là ở vào trỡnh ủộ ủương ủại: thộp cacbon thấp, liờn kết ủinh tỏn, thộp cỏn cỡ nhỏ, sơ ủồ kết cấu cổ ủiển. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật...4 với việc dựng kết cấu bờ tụng, việc này ủó mang lại lợi ớch khụng nhỏ cho nền cụng nghiệp lỳc ủú, (theo ý kiến phỏt biểu của một vị lónh ủạo ngành xõy dựng).
Tổng quan về cỏc phương phỏp hàn ủược ứng dụng ủể hàn ủường ống, bình chịu áp lực, nồi hơi, kết cấu thép trong công nghiệp và xây dựng dân
Môi trường khớ hoạt tớnh cú phản ứng húa học với bể hàn; những tỏc ủộng xấu ủú lại ủược khắc phục bằng thành phần hóa học thích hợp của vật liệu hàn (dây hàn). a) Hàn hồ quang ủiện cực khụng núng chảy trong mụi trường khớ trơ (hàn TIG) ðiện cực không nóng chảy thường dùng là Volfram và phương pháp hàn này tiếng Anh gọi là TIG (Tungsten Inert Gas). Hàn hồ quang ủiện cực núng chảy trong mụi trường khớ bảo vệ là quỏ trỡnh hàn núng chảy trong ủú nguồn nhiệt hàn ủược cung cấp bởi hồ quang tạo ra giữa ủiện cực núng chảy (dõy hàn) và vật hàn; hồ quang và kim loại núng chảy ủược bảo vệ khỏi sự tác dụng của ôxy và nitơ trong môi trường xung quanh bởi một loại khí hoặc một hỗn hợp khí.
Cỏc phương phỏp hàn ủược ứng dụng dựng ủể ống chịu ỏp lực cú ủường kính trung bình
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật...16 hàn bỡnh ỏp lực hoặc cỏc ống cú ủường kớnh lớn thỡ ống sẽ quay cũn mỏ hàn cố ủịnh. Phương phỏp hàn hồ quang dưới lớp thuốc bảo vệ cú thể hàn ủược cỏc chi tiết cú chiều dày từ vài mm cho ủến hàng trăm mm.
Mục tiờu và nội dung của ủề tài
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật...17 Từ những phân tích trên với sự phát triển nhanh chóng chưa từng thấy của ngành hàn với những sản phẩm khổng lồ không thể thiếu trrong các ngành công nghiệp mục tiờu của ủề tài là: Nghiờn cứu biện phỏp làm giảm ứng suất dư của mối hàn từ ủú nõng cao chất lượng của sản phẩm hàn núi chung và của mối hàn ống ỏp lực nói riêng, dựa trên cơ sở ứng suất và biến dạng hàn, các biện pháp giảm ứng suất hàn, ứng dụng biện phỏp giảm ứng suất hàn ủể giảm ứng suất dư cho cỏc mối hàn giỏp mối ống cú ủường kớnh trung bỡnh. - Nghiờn cứu, thiết kế và hàn ủược cỏc mẫu ống cú ủường kớnh trung bỡnh - Thử nghiệm ủo ứng suất dư cỏc mẫu ống cú ủường kớnh trung bỡnh sau hàn và sau nổ.
Phương pháp nghiên cứu
Cần phải nghiờn cứu lựa chọn cỏc biện phỏp làm giảm ứng suất dư, từ ủú lựa chọn ủược một phương phỏp mới cú ủầy ủủ cỏc ưu ủiểm, ủồng thời khỏc phục ủược cỏc nhược ủiểm của biện phỏp giảm ứng suất thông thường. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật...19 giảm ứng suất dư bằng năng lượng nổ ủể giảm ứng suất dư, bởi năng lượng nổ vừa có tác dụng về lực vừa có tác dụng về nhiệt có thể giảm ứng suất dư là rất tốt.
Ứng suất và biến dạng hàn
Xử lý nhiệt chi tiết sau khi hàn là một trong những biện pháp công nghệ phổ biến ủược ỏp dụng ủể khắc phục ứng suất dư của kim loại mối hàn và kim loại cơ bản, ủồng thời cũn cú tỏc dụng ổn ủịnh tổ chức kim loại mối hàn, giảm ảnh hưởng của việc biến ủổi cấu trỳc pha trung gian, giảm ủộ cứng bề mặt chi tiết, tăng tớnh dẻo và ủộ dai va ủập cho kim loại mối hàn. Xử lý nhiệt sau khi hàn cũng là một cụng ủoạn rất quan trọng ủể khắc phục ứng suất dư của kim loại mối hàn và kim loại cơ bản, ủồng thời cũn cú tỏc dụng ổn ủịnh tổ chức kim loại mối hàn, giảm ảnh hưởng của việc biến ủổi cấu trỳc pha trung gian, giảm ủộ cứng bề mặt chi tiết, tăng tớnh dẻo và ủộ dai va ủập cho kim loại mối hàn yếu tố quan trọng ủầu tiờn là nhiệt ủộ nung núng chi tiết.
Biện pháp giảm ứng suất dư khi hàn
Khi thực hiện công việc xử lý nhiệt cho khắc phục biến dạng và ứng suất dư cho cỏc kết cấu hàn cần tuõn thủ và thực hiện ủầy ủủ cỏc biện phỏp bảo ủảm an toàn lao ủộng và vệ sinh mụi trường theo cỏc quy ủịnh của Tiờu chuẩn Việt Nam, ISO, AWS, DIN, BS, JIS. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật...38 4- Chế ủộ hàn cần chọn sao cho vựng ứng suất tỏc dụng cú thể nhỏ trong trường hợp khi hàn mối hàn thứ hai ủối xứng với mối hàn thứ nhất, thỡ nờn tăng cường ủộ dũng ủiện hàn ủể tăng cường ứng suất tỏc dụng.
Năng lượng nổ
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật...41 Năng lượng nổ là các loại thuốc nổ, khi nổ năng lượng của các phản ứng hóa học của thuốc nổ chuyển sang năng lượng cơ học cung cấp cho việc nung nóng môi trường xung quanh và tạo ra trong ủú cỏc súng va ủập. Thuốc nổ là cỏc hợp chất húa học tương ủối khụng bền vững mà ủược sự tỏc ủộng của cỏc yếu tố bờn ngoài như ỏp suất, nhiệt ủộ sẽ cú khả năng tự xảy ra cỏc phản ứng nhiệt cực nhanh làm biến thể chỳng thành dạng khớ núng ủậm ủặc liờn tục.
Kiểm tra hàn bằng phương pháp siêu âm
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật...49 Phương pháp kiểm tra bằng siêu âm dựa trên cơ sở nghiên cứu sự lan truyền và tương tỏc của cỏc dao ủộng ủàn hồi (phản xạ, khỳc xạ, hấp thụ, tỏn xạ) cú tần số cao ủược truyền vào vật thể cần kiểm tra. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật...66 Cỏc biến tử õm ủiện từ (EMAT) cho lợi thế ủỏng kể trong việc kiểm tra siờu õm khụng cần tiếp xỳc vật lý, khụng cần chất tiếp õm, tạo ủiều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra tự ủộng với tốc ủộ cao cỏc chi tiết dài. Cú thể ủiều chỉnh vị trớ và gúc nghiờng của ủầu dũ ủể tạo ra súng dọc hoặc ngang trong vật kiểm (h.3-37c). Trong phần này, tỏc giả Luận văn ủó trỡnh bày khỏi quỏt ủược những nội dung chớnh sau ủõy:. 1) Khỏi quỏt về ứng suất và biến dạng hàn, phõn tớch ủược cỏc nguyờn nhõn gõy ra ứng suất biến dạng từ ủú cú biện phỏp phũng trỏnh ủối với từng kết cấu, tổ hợp hàn cho phù hợp trong thực tế sản xuất;. 2) Khái quát về năng lượng nổ, phân loại, tính năng tác dụng của từng loại thuốc nổ. ðặc biệt là ứng dụng của năng lượng nổ trong cơ khí;. 3) Phõn tớch ủược cơ sở vật lý của phương phỏp siờu õm, cỏc ủặc trưng của quỏ trình truyền sóng âm, phân loại sóng âm, các phương pháp kiểm tra siêu âm, các loại ủầu dũ dựng trong siờu õm, kỹ thuật kiểm tra, cỏc thiết bị kiểm tra siờu õm, cỏch biểu diễn tín hiệu và qui trình chung khi tiến hành kiểm tra siêu âm các mối hàn.
Hàn mối hàn giỏp mối cỏc ống cú ủường kớnh trung bỡnh
+ Bật bộ cố ủịnh (vị trớ 6 hỡnh 22) mà khụng ủược ngắt ủiện và ủặt bộ chuyển ủổi vào bờn trong hộp ủể bộ phận kết nối của bộ chuyển ủổi hoàn toàn ủược gắn vào vào bộ kết nối PV-UZK (bộ truyền và nhận sóng siêu âm) vị trí 2 hình 24. Tay quay 2 chỉ ra hướng chớnh của trục quay tõm vuụng - ðể loại bỏ chất lỏng tiếp xúc giữa tấm vuông và mẫu thử (chi tiết ống) thì quay bộ giảm súc của bộ chuyển ủổi sử dụng tay quay 2 sang phải hoặc sang trỏi tạo thành một góc tối thiểu 900 trong khoảng gần 5 giây.
Kết quả thử nghiệm 1. Chuẩn bị thiết bị, vật tư
Khi kớch nổ, ống ủược ủạt cỏch nguồn kớch nổ (acqui) ớt nhất là từ 30-50m Lưu ý: Khi kích nổ mọi người phải tránh xa vị trí nổ ít nhất là từ 30-50m và phải lấp vào trong cỏc hầm trỏnh nổ an toàn, phải bịt tai hoặc ủội mũ cỏch õm là tốt nhất, trỏnh trường hợp bị tai nạn do tiếng dung ủộng mạnh, tiếng nổ lớn…. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật...91 Cỏc ống sau khi hàn ủược ủo ứng suất, tiến hành gia cụng nổ ở tại Quảng Ninh, sau ủú ủược mang về phũng thớ nghiệm trọng ủiểm Cụng nghệ hàn và xử lý bề mặt - Viện Nghiờn cứu Cơ khớ (Bộ Cụng Thương) ủể tiến hành ủo ứng suất.
