1. START.
2. ĐẶT TÊN CHƯƠNG TRÌNH: HÀN LEO GIÁP MỐI 3GU.
3. KHỞI ĐẦU HỒ QUANG [ W1, OFF, 0, 300A, 21V, 40 cm/m, DC-]
4. KHỞI ĐẦU DAO ĐỘNG [OFF, 3.0 Hz]
5. HÀN ĐƯỜNG HÀN [250cm/m]
6. KẾT THÚC DAO ĐỘNG.
7. KẾT THÚC HỒ QUANG [ W1, OFF, 280A, 20V, 1.0s, 1.0s, DC-]
8. MỎ HÀN VỀ VỊ TRÍ BAN ĐẦU. 9. END.
- 78 -
CHƯƠNG 4
NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM, XỬ LÝ SỐ LIỆU VÀ ĐƯA RA ĐƯỢC CHẾ ĐỘ HÀN TỐI ƯU.
4.1. Thiết bị, dụng cụ hàn thử nghiệm. 4.1.1. Thiết bị hàn thực nghiệm.
- Thực hiện trên RÔ BỐT HÀN TỰ HÀNH. Địa điểm tiến hành thực nghiệm: Phòng thí nghiệm công nghệ hàn, xưởng thực hành C8 ĐHBK Hà Nội.
- Các thông số kỹ thuật của thiết bịđã được trình bày ở mục 3.4.1.
4.1.2. Sứ lót đáy khe hở hàn.
- Lần thực nghiệm 1, 2, 3, 4, 5 sử dụng lót sứ hàn sử dụng loại sứ CBM 8062 sản xuất tại Dongil, Hàn Quốc, dùng cho liên kết giáp mối không vát mép.
- Lần thực nghiệm 6, 7, 8, 9, 10 sử dụng lót sứ hàn sử dụng loại sứ CBM 8061 sản xuất tại Dongil, Hàn Quốc, dùng cho liên kết giáp mối vát mép chữ V.
- 79 -
4.1.3. Bộ khuôn đồng để tạo hình mối hàn.
Bộ khuôn đồng có tác dụng tạo hình dạng cho mối hàn, cung cấp khí ra bảo vệ cho vùng hàn, trong khuôn đồng được chế tạo các đường ống dẫn nước để làm mát. Khuôn đồng khi gá lắp với đầu hàn phải đảm bảo góc độ giữa hai mép hàn và trục đường hàn, đồng thời phải điều chỉnh khuôn đồng sao cho khoảng cách giữa
đầu mỏ hàn và khuôn đồng khi mồi hồ quang khoảng 30mm và đầu điện cực phải đi vào giữa tâm tiết diện vùng hàn đồng thời cũng phải đảm bảo khoảng cách tầm với
điện cực trong khi hàn.
Đầu hàn và khuôn đồng gá lắp phải chắc chắn, tránh rung lắc, hở và phải chuyển động ổn định trong quá trình hàn.
4.2. Vật liệu hàn thử nghiệm và các thông số chế độ hàn. 4.2.1. Vật liệu hàn thực nghiệm.
- Vật liệu cơ bản.
Thép sử dụng làm thực nghiệm là loại thép NVA32 đã được cấp chứng chỉ
của đăng kiểm Nauy (DNV) đang được sử dụng nhiều trong hàn tàu, tại các Công ty
đóng tàu hiện nay và thường có tải trọng khoảng 34.000.000 tấn, thép có các thông số cơ bản như sau:
+ Độ bền kéo từ 335N/mm2÷ 445N/mm2 + Thành phần hoá học tính theo phần trăm.
Bảng 4.1. Thành phần hoá học tính theo % của mác thép NVA32 thí nghiệm
C Si Mn P S Cr Nb Ni Mo Cn V Ti 0,13 0,26 1,31 0,009 0,013 0,037 0,005 0,035 0,012 0,091 0,056 0,005
Chuẩn bị phôi và mép hàn: Sử dụng phương pháp cắt bằng ngọn lửa ôxy – axêtylen để pha phôi và gia công thô mép hàn. Tiến hành làm sạch gỉ sét, dầu mỡ
- 80 -
+ 05 cặp phôi kích thước 200 x 50 x 16 (mm) không vát mép. + 05 cặp phôi kích thước 200 x 50 x 16 (mm) vát mép chữ V.
- Dây hàn sử dụng để hàn.
Dây hàn sử dụng hàn thực nghiệm là loại dây lõi đặc EG72S - 6, dây có
đường kính 1,6mm.
- Khí bảo vệ cho quá trình hàn.
Khí bảo vệ sử dụng hàn thực nghiệm là khí CO2, bình khí được kết nối với van giảm áp qua ống mềm và đấu nối vào ống dẫn khí trên khuôn đồng.
4.2.2. Đặt các thông số của chế độ hàn.
Việc lựa chọn được các thông số chế độ hàn cho phù hợp, để tiến hành hàn thực nghiệm ta căn cứ vào 2 phương án:
- Lựa chọn các thông số chế độ hàn theo kết quả tính toán của bài toán tối
ưu chếđộ hàn, ta được các giá trị của các thông số chếđộ hàn như sau:
Chiều dày phôi (mm) Lần hàn Đường kính dây ( mm ) Dòng điện ( A ) Biên độ dao động (mm) Tần số dao động (Hz) Vận tốc hàn (mm/ph) Khí bảo vệ (Lít/ph) 1 1,6 280 11 1,0 245 10 2 1,6 290 13 3,0 250 15 3 1,6 300 14 3,5 250 20 4 1,6 310 15 4.5 250 25 16 không vát mép 5 1,6 320 17 6,0 255 30 1 1,6 280 11 1,0 245 10 2 1,6 290 13 1,5 250 15 3 1,6 300 14 3,5 250 20 4 1,6 310 15 4.5 250 25 16 có vát mép 5 1,6 320 17 6,0 255 30
- 81 -
- Xác định và lựa chọn chế độ hàn theo kết quả đã tính toán được từ các công thức kinh nghiệm, ta được các giá trị của các thông số chếđộ hàn như sau:
-Tầm với điện cực khi hàn.
Đối với hàn điện khí dây lõi đặc tầm với điện cực thường là 40mm, nếu tăng tầm với điện cực lên sẽ làm giảm điện áp và độ ngấu mép hàn, vì vậy trong thực nghiệm này chọn tầm với điện cực là 40mm.
-Dao động điện cực khi hàn.
Điện cực hàn có dao động hay không tuỳ thuộc vào điều kiện hàn như: chiều dày chi tiết hàn, dòng điện hàn, điện áp hàn, đường kính điện cực. Thông thường vật liệu hàn có chiều dầy nhỏ hơn 14mm thì không cần dao động điện cực, mà mối hàn vẫn đảm bảo chiều sâu ngấu. Đối với vật liệu có chiều dày lớn hơn, đểđảm bảo
độ ngấu và không bị khuyết tật nên khi hàn phải tiến hành dao động điện cực hàn. Biên độ và tần số dao động phải được tính toán cẩn thận sao cho điện cực không chạm vào mép hàn cũng như khuôn đồng và sứ lót đáy trong quá trình hàn. Ở phần thực nghiệm này do chiều dày vật liệu là 16mm do đó ta tiến hành dao động điện cực theo hình răng cưa khi hàn và có biên độ dao động chọn từ 13 đến 17 mm. Chiều dày chi tiết (mm) Đường kính điện cực (mm) Vân tốc hàn (mm/phút) Cường độ dòng điện (A) Điện áp hàn (V) Lưu lượng khí (l/phút) 16 1,6 242,4 350 35 67 18 1,6 222 350 35 67 24 1,6 176,4 350 35 67 30 1,6 139,2 350 35 67 Bảng 4.3. Bảng các thông số chếđộ hàn
- 82 -
- Góc nghiêng đầu hàn (điện cực)
+ Góc nghiêng của đầu hàn so với hai mép phôi luôn luôn là 900.
+ Góc nghiêng củađầu hàn so với trục đường hàn lấy 0-200.
4.3. Qui cách vát mép và gá lắp phôi.
- Chuẩn bị 05 cặp phôi vát mép chữ V, có kích thước 200 x 50 x 16 (mm), sau khi cắt xong bằng ngọn lửa khí ôxy – axêtylen, dùng máy phay phân độđể phay góc 550±20 .
Với chiều dày phôi là 16 , góc vát mép là 500 thì chiều rộng mối hàn là b = 2tg250*16 + 6 = 20,922. Ta lấy xấp xỉ bề rộng mối hàn là 21mm, chiều cao mối hàn chọn c = 2mm và chiều sâu ngấu 18 ÷ 20 mm. Tiết diện ngang của mối hàn có hình dạng, kích thước như sau:
Hình 4.2. Chuẩn bị phôi vát mép chữ V- lót sứ
- 83 -
- Chuẩn bị 05 cặp phôi kích thước 200 x 50 x 16 (mm).
Với trường hợp không vát mép ta để khe hở giữa 2 tấm là 10mm, phần nhô của mối hàn ở cả mặt trước và sau là 2mm, chiều sâu ngấu trong khoảng từ 18 ÷ 20 mm. Tiết diện ngang của mối hàn có hình dạng và kích thước như hình vẽ:
4.4. Lập qui trình hàn sơ bộ (pWPS)
Qui trình hàn sơ bộđược lập tại phụ lục số 1