b) Hàn hồ quang ựiện cực nóng chảy trong môi trường khắ bảo vệ (hàn MI G MAG )
3.1.3. Các loại ứng suất và biến dạng hàn * Ứng suất và biến dạng dọc
* Ứng suất và biến dạng dọc
Ứng suất tác dụng dọc song song với trục hàn gọi là ứng suất dọc, nó suất hiện do sự co dọc của mối hàn. Khi hàn các kết cấu mà ở ựó trọng tâm các mặt cắt ngang của các phần tử liên kết không ựối xứng với mối hàn, ựộ co ngót dọc gây ra biến dạng dọc trục của sản phẩm.
Nếu hàn ựắp mối hàn trên một trong những mép của tấm thì nó sẽ lõm xuống (hình 3-2a). Sự biến dạng của mối hàn chữ T cũng sẽ xảy ra tương tự như vậy (hình 3-2b). Khi hàn các kết cấu mỏng, các ứng suất sẽ làm cho sản phẩn bị cong vênh (hình 3-2c).
Hình 3-2: Ứng suất và biến dạng dọc
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...26
độ co ngót tổng cộng từ 0,05ọ0,3mm trên một mét dài của mối hàn khi bề dày của kim loại từ 5 ọ16mm.
* Ứng suất và biến dạng ngang
Các ứng suất ngang xuất hiện do ựộ co ngót ngang của mối hàn và ựồng thời do sự kẹp chặt của chi tiết hàn. Khi hàn giáp mối các ứng suất ngang xuất hiện ựồng thời kèm theo khuynh hướng của tấm bị biến
dạng do ựó ựộ co dọc tương tự như xảy ra trong khi hàn ựắp mối hàn trên một trong những mép dọc (hình 3-2a).
Nếu cắt liên kết giáp mối theo trục mối hàn (hình 3-3a) thì ựộ cong vênh của tấm sẽ xảy ra như ựã biểu thị ở trên (hình 3-3b) ựồng thời ứng suất ngang cực ựại (kéo) sẽ tập trung vào phần giữa chiều dài mối hàn (hình 3-3c) các ứng suất do ựộ co ngang trong những ựiều kiện không tốt dẫn ựến việc xuất hiện các vết nứt và làm gẫy kết cấu hàn.
Hình 3-3: Sự xuất hiện các ứng suất ngang do ựộ co dọc của mối hàn
a- Mẫu hàn
b- Sự biến dạng khi cắt theo trục dọc của liên kết hàn c- Biểu ựồ ứng suất trong mối hàn
đại lượng và sự phân phối các ứng suất ngang phụ thuộc vào bề dày kim loạị Tắnh chất kẹp các chi tiết khi hàn và thứ tự bố trắ các mối hàn. Cùng với việc tăng bề dày kim loại và số lớp mối hàn, ựại lượng các ứng suất ngang tăng lên. độ co ngang gây ra sự di chuyển của các phần tử trong phương về phắa trục mối hàn. đối với kim loại có bề dày 6ọ8mm sự di chuyển ngang khi hàn tay, hàn tự ựộng và bán tự ựộng thực tế như nhau và tổng cộng gần 1mm trên một mối hàn. đối
P a a b c + - -
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...27
với kim loại có bề dày 12ọ20mm, sự dịch chuyển khi hàn tự ựộng tăng lên không ựáng kể, nhưng khi hàn tay tăng ựến 2ọ3mm trên một mối hàn. Sự kẹp chặt các chi tiết khi hàn cản trở sự di chuyển và có thể gây ra ứng suất ngang rất lớn có khả năng phá huỷ mối hàn.
Thứ tự bố trắ các mối hàn có ảnh hưởng lớn ựến ựại lượng và sự phân phối các ứng suất ngang. Khi hàn giáp mối các tấm tự do tiến hành hàn từ giữa ra hai ựầu, sự phân phối các ứng suất gần ựúng do ựộ co ngang biểu diễn bằng ựồ thị trên (Hình 3-4a). Sau khi làm nguội mối hàn, ở hai ựầu của nó xuất hiện ứng suất kéo còn trong phần giữa xuất hiện ứng suất nén. Nếu hàn từ hai ựầu vào giữa thì khoảng giữa mối hàn sẽ tồn tại ứng suất kéo còn ở hai ựầu ứng suất nén (Hình 3-4b).
Trong trường hợp này ứng suất kéo ở giữa mối hàn do ựộ co ngang và sẽ cộng với các ứng suất kéo do ựộ co dọc (Hình 3-2) có thể làm gẫy mối hàn. Vì vậy không nên hàn từ hai ựầu vào giữạ
+ + -
+
-- -
a/ b/
Hình 3-4: Ảnh hưởng trình tự hàn ựến việc phân phối ứng suất ngang
a- Hàn từ giữa ra hai ựầu b- Hàn từ hai ựầu vào giữa
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...28