Chếđộ hàn cho vị trí t o khuyết tật n t Chếđộ hàn cho vị trí còn l i Tiêu chuẩn áp d ng: ASME IX Tiêu chuẩn áp d ng: ASME IX
Ph ơng pháp hàn: SMAW Ph ơng pháp hàn: GTAW
Vị trí hàn: 1G Vị trí hàn: 1G
Máy hàn: SMAW WIM 200A Máy hàn GTAW Daihen OTC
Accutig 300P
Điện cực: AWS ENiFe-Cl, Kim tín Ø3,2 mm
Que hàn ph : AWS ER70S-6, Kiswel Ø3,2 mm
Cực tính: AC Cực tính: DCEN
C ng độdòng điện: 110A-130A C ng độdòng điện: 125A-150A Sau khi tiến hành hàn đính phôi bằng ph ơng pháp GTAW, sử d ng ph ơng
pháp SMAW với que hàn ENiFe-Cl, Ø3,2 mm hàn t o khuyết tật n t vị trí 900 với chiều dài khuyết tật hàn 50mm theo chếđộ hàn b ng 5.6. Sau khi hàn xong vết n t sẽ xuất hiện, mài làm s ch vết n t chuẩn bị hàn GTAW chỉnh sửa vết n t hình 5.33a. Sau khi hàn bằng SMAW t o vết n t, sử d ng chếđộ hàn b ng 5.6 hàn sửa vết n t tránh làm m i hàn bị khuyết tật ngậm xỉ và rỗkhí nh hình 5.33b. a. T o khuyết tật n t bằng SMAW b. Hàn sửa chữa khuyết tật bằng GTAW Hình 5.33: Hàn chế t o khuyết tật n t Vị trí còn l i c a lớp th nhất đ ợc tiến hành hàn bằng GTAW theo chếđộ hàn b ng 5.6.
105
Hình 5.34: Hàn vị trí còn l i c a lớp hàn th nhất
c. Hàn l păđ p
Hàn lớp đắp đ ợc hàn bằng ph ơng pháp SMAW và t o khuyết tật ngậm xỉ t i vị trí 2700 với chiều dài khuyết tật là 50mm.
Chếđộ hàn
- Ph ơng pháp SMAW
- Vị trí hàn 1G
- Máy hàn SMAW WIM 200A
- Điện cực: AWS E6013, Kim Tín Ø3,2 mm - Cực tính AC
- C ng độdòng điện hàn 110 - 150A.
Lớp đắp đ ợc hàn 4 lớp bằng ph ơng pháp hàn SMAW. Khi di chuyển que hàn
đến vị trí khuyết tật nghiêng que hàn với góc độ que hợp với c nh mép vát 00-150 theo
h ớng nhìn ngang m i hàn, hợp với h ớng hàn từ 700-800 theo h ớng nhìn dọc tâm
ng và điều chỉnh góc độ que hàn ng ợc l i để t o h c bẩy xỉ giữa m i hàn nh hình
5.36, và xỉ bị nh t l i trong h c bẫy xỉ, khi qua kh i vị trí đ ợc làm dấu thì tr về thao
tác hàn thông th ng để hàn hết đo n hàn còn l i. Và đ ợc hàn 4 lớp đểđ t chiều cao theo yêu cầu, t ơng tự nh các lớp khác tuy nhiên t i vị trí có khuyết tật sẽ đ ợc hàn với hai đ ng hàn để t o h c bẩy xỉnh hình 5.35.
106
a. Theo h ớng nhìn ngang m i hàn b. H ớng nhìn dọc tâm ng
Hình 5.36: Góc độ que hàn khi hàn SMAW
d. Hàn l p ph
Lớp ph đ ợc hàn bằng ph ơng pháp SMAW với chếđộhàn nh sau:
- Tiêu chuẩn áp d ng ASME IX - Vị trí 1G
- Ph ơng pháp SMAW
- Máy hàn: SMAW WIM 200A
- Điện cực: AWS E6013, Kim Tín Ø3,2 mm - Cực tính AC
- C ng độdòng điện hàn 110 - 150A.
Hình 5.37: Hàn lớp ph
5.3.3. Ki mătraăđánhăgiá
Thí nghiệm kiểm định, đánh giá công nghệ đề xuất đ ợc tiến hành trên 6 chi tiết. Hình 5.38 là các chi tiết có khuyết tật rỗ khí, ngậm xỉ, thiếu ngấu c nh và n t sau
107
Hình 5.38: Các chi tiết ch a khuyết tật
Các chi tiết mẫu sau khi chế t o đ ợc kiểm tra các khuyết tật bằng ph ơng pháp
ch p nh phóng x và siêu âm tổ hợp pha, kết qu nh sau: B ng 5.7: Kết qu đo các chi tiết mẫu
Kí hiệu mẫu
PP ngo i quan
M i hàn có khuyết tật ( chiều dài mm)
Ph ơng pháp RT Ph ơng pháp UT PA P S LF CR P S LF CR 7 Không phát hiện K - K - 53,6 - 54 - 8 Không phát hiện ٧ ٧ - - 46,5 56,9 - - 9 Không phát hiện - ٧ - ٧ - 49,5 - 55,1 10 Không phát hiện - - K K - - 53,3 54,7 11 Không phát hiện - ٧ ٧ - - 43,4 55,8 - 12 Không phát hiện K - - ٧ 56,4 - - 55 Trong đó: P : Khuyết tật rỗ khí S: Khuyết tật ngậm xỉ LF: Khuyết tật thiếu ngấu c nh CR: Khuyết tật n t chân K: Không phát hiện khuyết tật
٧ : Có khuyết tật, ( - ): khuyết tật không chế t o
Hình nh kết qu kiểm tra bằng ch p nh phóng x và siêu âm tổ hợp ph c a mẫu s 7 nh sau:
108
Hình nh kết qu kiểm tra bằng ch p nh phóng x và siêu âm tổ hợp ph c a mẫu s 9 nh sau:
Hình 5.41: Các khuyết tật hàn trên phim ch p nh phóng x Hình 5.39: Các khuyết tật hàn trên phim ch p nh phóng x
109
Hình 5.42: Các khuyết tật hàn bằng kiểm tra siêu âm tổ hợp pha
Các mẫu còn l i đ ợc trình bày t ng tự trong ph l c…..
5.3.4. Nh n xét
Một s mẫu kiểm tra bằng ch p nh phóng x không phát hiện đ ợc khuyết tật và khó xác định đ ợc chiều dài.
Kết qu kiểm tra các mẫu khuyết tật đư chế t o so với các khuyết tật trong tự
nhiên là hoàn toàn gi ng nhau.
Kích th ớc khuyết tật khi kiểm tra thực tế và kích th ớc khuyết tật thiết kế có sai lệch kho ng 1-6mm, sự sai lệch này là do quá trình xử lí n i m i hàn không đ ợc xử lý t t (ph thuộc kinh nghiệm ng i thợ).
Kết qu kiểm tra cho thấy khuyết tật có thể đ ợc chế t o theo đúng qui trình đư đề xuất.
5.4. Ch t o th c nghi m chi ti t m u khuy t t t cho ng Ø152,4 mm.
5.4.1. Ch t o th c nghi m chi ti t m u khuy t t t n t, rỗ khí và ng m x 5.4.1.1. Ch n v t li u
Kim lo i cơ b n chế t o mẫu là thép ng ASTM A106 Gr B, đ ng kính 152,4 mm và chiều dày 13mm theo tiêu chuẩn ASTM[15].
5.4.1.2. Thi t k m i ghép và b n v chi ti t m u (ph l c 2.14). M i ghép đ ợc thiết kế nh sau:
110
a. M i ghép V đơn b. Vị trí khuyết tật dự kiến
Hình 5.43: Thiết kế m i ghép V đơn và vị trí khuyết tật dự kiến
5.4.1.3. T o khuy t t t
a. HƠnăđínhă
Hàn đính đ ợc thực hiện với 4 vị trí trên ng. Ba vị trí ta sử d ng ph ơng pháp
GTAW và vịtrí đính còn l i ta sử d ng ph ơng pháp SMAW với que hàn ENiFe-Cl để
t o ra vết n t từ chận m i hàn.
- Tiêu chuẩn áp d ng ASME IX. - Vị trí 1G
- Ph ơng pháp GTAW
- Máy hàn GTAW Daihen OTC Accutig 300P - Que hàn đắp AWS ER70S-6, Kiswel Ø 3,2 mm - Cực tính DCEN
- C ng độdòng điện hàn 125 - 150A.
Đặt nằm ng mẫu hàn lên thanh chữ―U‖ hai mép vát quay vào nhau, dùng căn đệm khe h bằng một que hàn u n cong hình chữ ―V‖ có Ø 3,2mm vào giữa hai mép vát.
Hàn 4 m i hàn đính có chiều dài từ 10 - 15mm và đ ợc cách đều. Mài các m i hàn đính.
111
b. Hàn l p th nh t
Chếđộ hàn t o khuyết tật và các vị trí còn l i
B ng 5.8: Chế độ hàn cho lớp th nhất
Chếđộ hàn cho vị trí t o khuyết tật n t Chếđộ hàn cho vị trí còn l i Tiêu chuẩn áp d ng: ASME IX Tiêu chuẩn áp d ng: ASME IX
Ph ơng pháp hàn: SMAW Ph ơng pháp hàn: GTAW
Vị trí hàn: 1G Vị trí hàn: 1G
Máy hàn: SMAW WIM 200A Máy hàn GTAW Daihen OTC
Accutig 300P
Điện cực: AWS ENiFe-Cl, Kim tín Ø3,2 mm
Que hàn ph : AWS ER70S-6, Kiswel Ø3,2 mm
Cực tính: AC Cực tính: DCEN
C ng độdòng điện: 110A-130A C ng độdòng điện: 125A-150A
Sau khi tiến hành hàn đính phôi bằng ph ơng pháp GTAW, sử d ng ph ơng
pháp SMAW với que hàn ENiFe-Cl, Ø3,2 mm hàn t o khuyết tật n t vị trí 600 với chiều dài m i hàn 60mm theo chếđộ hàn b ng 5.8. Sau khi hàn xong vết n t sẽ xuất hiện, mài làm s ch vết n t chuẩn bị hàn GTAW chỉnh sửa vết n t hình 5.45a. Sau khi hàn bằng SMAW t o vết n t, sử d ng chếđộ hàn b ng 5.8 hàn sửa vết n t tránh làm m i hàn bị khuyết tật ngậm xỉ và rỗkhí nh hình 5.45b. a. T o khuyết tật n t bằng SMAW b. Hàn sửa chữa khuyết tật bằng GTAW Hình 5.45: Hàn chế t o khuyết tật n t Vị trí còn l i c a lớp th nhất đ ợc tiến hành hàn bằng GTAW theo chếđộ hàn b ng 5.8.
112
Hình 5.46: Hàn vị trí còn l i c a lớp hàn th nhất
c. Hàn l păđ p
- Chếđộ hàn
B ng 5.9: Chế độ hàn t o khuyết tật và hàn đắp
Chếđộ hàn cho vị trí t o khuyết tật Chếđộ hàn cho vị trí còn l i
Thiếu ngấu c nh Ngậm xỉ
Tiêu chuẩn áp d ng: ASME IX
Tiêu chuẩn áp d ng: ASME IX
Tiêu chuẩn áp d ng: ASME IX
Ph ơng pháp hàn: SMAW Ph ơng pháp hàn: SMAW Ph ơng pháp hàn: SMAW
Vị trí hàn: 1G Vị trí hàn: 1G Vị trí hàn: 1G Máy hàn: SMAW WIM
200A
Máy hàn: SMAW WIM 200A
Máy hàn: SMAW WIM 200A
Điện cực: AWS E6013, Kim Tín Ø3,2 mm
Điện cực: AWS E6013, Kim Tín Ø3,2 mm
Điện cực: AWS E6013, Kim Tín Ø3,2 mm Cực tính: AC Cực tính: AC Cực tính: AC C ng độdòng điện: 125A- 150A C ng độdòng điện: 125A- 150A C ng độdòng điện: 110A-150A
- Hàn chế t o khuyết tật thiếu ngấu c nh vị trí 1800 và khuyết tật ngậm xỉ vị
trí 3000 ( theo b n vẽ ph l c 2.14), chiều dài c a khuyết tật là 60mm.
+ Kỹ thuật t o khuyết tật thiếu ngấu c nh: Lớp đắp đ ợc hàn 5 lớp bằng ph ơng
pháp hàn SMAW. Khi di chuyển que hàn đến vị trí khuyết tật nghiêng que hàn với góc độ que hợp với c nh mép vát 00-150 theo h ớng nhìn ngang m i hàn (hình chiếu đ ng) và hợp với h ớng hàn từ 700-800 theo h ớng nhìn dọc tâm ng m i hàn (hình chiếu c nh) hình 5.47, sao cho m i hàn chỉ ngấu một bên c nh mép vát c a chi tiết và làm s ch xỉ, khi qua kh i vị trí đ ợc làm dấu thì tr vềthao tác hàn thông th ng để hàn hết đo n hàn còn l i. Và đ ợc hàn 5 lớp để
113
đ t chiều cao theo yêu cầu, t ơng tự nh các lớp khác tuy nhiên t i vị trí có khuyết tật sẽđ ợc hàn với đ ng hàn nh hình 5.48.
c. Hàn lớp n d. Hàn lớp n+1
Hình 5.47: Hàn lớp đắp t o khuyết tật
c. Theo h ớng nhìn ngang m i hàn d. Theo h ớng nhìn dọc tâm ng Hình 5.48: Góc độ que hàn khi hàn SMAW
+ Kỹ thuật t o khuyết tật ngậm xỉ: Lớp đắp đ ợc hàn 5 lớp bằng ph ơng pháp
hàn SMAW. Khi di chuyển que hàn đến vị trí khuyết tật nghiêng que hàn với
góc độ que hợp với c nh mép vát 00-150 theo h ớng nhìn ngang m i hàn, hợp với h ớng hàn từ 700-800 theo h ớng nhìn dọc tâm ng và điều chỉnh góc độ que hàn ng ợc l i để t o h c bẩy xỉ giữa m i hàn nh hình 5.49, và xỉ bị nh t l i trong h c bẫy xỉ, khi qua kh i vị trí đ ợc làm dấu thì tr về thao tác hàn
thông th ng để hàn hết đo n hàn còn l i. Và đ ợc hàn 5 lớp để đ t chiều cao theo yêu cầu, t ơng tự nh các lớp khác tuy nhiên t i vị trí có khuyết tật sẽ đ ợc hàn với hai đ ng hàn để t o h c bẩy xỉnh hình 5.48.
114
Hình 5.48: Hàn lớp đắp t o khuyết tật
a. Theo h ớng nhìn ngang m i hàn b. H ớng nhìn dọc tâm ng
Hình 5.49: Góc độ que hàn khi hàn SMAW
d. Hàn l p ph
Lớp ph đ ợc hàn bằng ph ơng pháp SMAW với chếđộhàn nh sau:
- Tiêu chuẩn áp d ng ASME IX - Vị trí 1G
- Ph ơng pháp SMAW
- Máy hàn: SMAW WIM 200A
- Điện cực: AWS E6013, Kim Tín Ø 4 mm - Cực tính AC
- C ng độdòng điện hàn 110 - 150A.
Hình 5.50: Hàn lớp ph
5.4.2. Ki mătraăđánhăgiá
Thí nghiệm kiểm định, đánh giá công nghệ đề xuất đ ợc tiến hành trên 3 chi tiết. Hình 5.51 là các chi tiết có khuyết tật rỗ khí, ngậm xỉ, thiếu ngấu c nh và n t sau
115
Hình 5.51: Các chi tiết ch a khuyết tật
Các chi tiết mẫu sau khi chế t o đ ợc kiểm tra các khuyết tật bằng ph ơng pháp
ch p nh phóng x và siêu âm tổ hợp pha, kết qu nh sau: B ng 5.10: Kết qu đo các chi tiết mẫu
Kí hiệu mẫu
PP ngo i quan
M i hàn có khuyết tật ( chiều dài mm)
Ph ơng pháp X- Quang Ph ơng pháp UT PA
P S LF CR P S LF CR 13 Không phát hiện ٧ K - ٧ 57,4 55,7 - 65,9 14 Không phát hiện - ٧ ٧ K - 60,1 58,2 57,2 15 Không phát hiện ٧ ٧ K - 56,7 57,2 59 - Trong đó: P : Khuyết tật rỗ khí S: Khuyết tật ngậm xỉ LF: Khuyết tật thiếu ngấu c nh CR: Khuyết tật n t chân K: Không phát hiện khuyết tật
116
Các khuyết tật đ ợc phát hiện trên phim ch p nh phóng xa nh sau:
a.Khuyết tật n t b.Khuyết tật thiếu ngấu c nh c.Khuyết tật ngậm xỉ Hình 5.52: Các khuyết tật hàn trên phim ch p nh phóng x
Các khuyết tật đ ợc phát hiện bằng kiểm tra siêu âm tổ hợp pha nh sau:
Hình 5.53: Các khuyết tật hàn bằng kiểm tra siêu âm tổ hợp pha
Các mẫu còn l i đ ợc trình bày t ơng tự nằm trong ph l c 2.13, 2.15.
5.4.3. Nh n xét
Một s mẫu kiểm tra bằng ch p nh phóng x không phát hiện đ ợc khuyết tật và khó xác định đ ợc chiều dài khuyết tật.
Kết qu kiểm tra các mẫu khuyết tật đư chế t o so với các khuyết tật trong tự
nhiên là hoàn toàn gi ng nhau.
Kích th ớc khuyết tật khi kiểm tra thực tế và kích th ớc khuyết tật thiết kế có sai lệch kho ng 1-6mm, sự sai lệch này là do quá trình xử lí n i m i hàn không đ ợc xử lý t t (ph thuộc kinh nghiệm ng i thợ).
Kết qu kiểm tra cho thấy khuyết tật có thể đ ợc chế t o theo đúng qui trình đư đề xuất.
117
Ch ngă6
K TăLU NăVÀăKI NăNGH 6.1. K t lu n
Qua quá trình nghiên c u luận văn đư hoàn thành đ ợc các m c tiêu: - Nghiên c u các khuyết tật th ng xuất hiện trong m i hàn.
- Các ph ơng pháp t o khuyết tật m i hàn đư và đang đ ợc sử d ng trong và
ngoài n ớc.
- Nghiên c u và chọn tiêu chuẩn cho chi tiết mẫu có ch a khuyết tật hàn. - Đề xuất các Ủ t ng t o khuyết tật cho chi tiết mẫu có ch a khuyết tật hàn. - Đề xuất qui trình chế t o các chi tiết mẫu có ch a khuyết tật hàn.
- Chế t o thử nghiệm theo qui trình đư đề xuất.
- Chế t o thử nghiệm các mẫu hiệu chuẩn và các mẫu ch a khuyết tật hàn. - Kiểm tra đánh giá chi tiết mẫu bằng ph ơng pháp ch p nh phóng x và siêu âm tổ hợp pha.
Các kết qu mới và thực tế
- Từ qui trình công nghệ đư đề xuất đư chế t o thành công các khuyết tật với m c thành công 100%.
- Đềtài đư chế t o thành công các chi tiết mẫu có các khuyết tật: Thiếu ngấu