Thực nghiệm chế tạo mẫu hàn ứng với đƣờng kính que hàn bù

c. Thử b gãy mối hàn gó

4.2 Thực nghiệm chế tạo mẫu hàn ứng với đƣờng kính que hàn bù

QUE HÀN BÙ 1,6 mm

Để kiểm nghiệm, đánh giá qui trình công nghệ chế tạo mẫu hàn giáp mối tấm thép cacbon – thép không gỉ bằng phƣơng pháp hàn TIG theo qui trình đã đề xuất, ứng với mỗi chế độ hàn đƣợc chế tạo thử nghiệm 3 mẫu rồi lấy giá trị trung bình để đảm bảo độ tin cậy của kết quả thực nghiệm, các mẫu sau khi chế tạo đƣợc kiểm tra đánh giá bằng phƣơng pháp kiểm tra không phá hủy là siêu âm và chụp X quang,và kiểm tra phá hủy là kéo và uốn, công việc đƣợc tiến hành nhƣ sau:

4.2.1 Quy trình thực nghiệm mẫu hàn

Ở quá trình này mẫu thực nghiệm đƣợc chuẩn bị là ba mẫu: một mẫu ký hiệu BD (BD - Biến Dạng) dùng để xác định góc biến dạng ngƣợc và một mẫu có ký hiệu TCi-TSi (TC - Thép tấm Cacbon, TS - Thép tấm SS316L, i - tấm thứ i) dùng để kiểm nghiệm các thông số của chế độ hàn.

Từ bản vẽ mối ghép hàn tiến hành cắt phôi. Trong thực tế thép cacbon chúng ta có thể cắt bằng ngọn lửa khí cháy, còn thép không gỉ cắt bằng máy cắt plasma. Để đảm bảo độ chính xác và tránh bị ảnh hƣởng nhiệt do cắt phôi bằng ngọn lửa khí cháy và plasma, vì vậy tác giả chọn cắt phôi mẫu bằng máy cắt tôn thủy lực với kích thƣớc 250x100x10. Mỗi mẫu hàn có 01 tấm phôi thép cacbon và 01 tấm phôi thép không gỉ.

A. Thép không gỉ A240 316L B. Thép cacbon A516 Grade 65

Hình 4.13. Kích thƣớc và phôi mẫu sau khi cắt

Bƣớc 2: Vát cạnh phôi mẫu

Nhƣ phân tích ở bƣớc 1, nhằm tránh bị ảnh hƣởng nhiệt nên tác giả sử dụng máy phay để vát cạnh tấm phôi mẫu một góc 270±30. Sau khi phay xong dùng máy mài cầm tay để tạo kích thƣớc bề mặt chân là 1.0±0.5. Kích thƣớc cạnh vát của tấm thép cacbon thấp và của tấm thép không rỉ nhƣ sau:

Bƣớc 3: Làm sạch

Trƣớc khi hàn sử dụng máy mài tay loại bỏ dầu mỡ, gỉ sắt, lớp vảy thép cán và các vết bẩn khác một khoảng 25 mm từ mép vát và làm sạch cả hai mặt của tấm phôi mẫu. Sau đó dùng bàn chải công nghiệp làm sạch bụi bẩn và hạt mài trên bề mặt tấm phôi.

Hình 4.15. Làm sạch tấm phôi mẫu

4.2.1.2 Hàn đính

Bƣớc 1: Hàn đính

- Phƣơng pháphàn: TIG

- Máy hàn: TIGAC/DC Hitachi Inverter 300GP - Kí hiệu điện cực hàn: EWTh- 2

- Đƣờng kính điện cực hàn: 2,4 mm

- Dây hàn phụ: AWS ER309L, Kobelco 1,6 mm - Cƣờng độ dòng điện hàn: Ih = 130 A.

- Khí bảo vệ: Argon

- Lƣu lƣợng khí: 12 lít/phút - Cực tính: DCEN

Hình 4.16. Góc độ mỏ hàn và dây hàn phụ khi hàn đính

Để đảm bảo độ phẳng và khe hở mối ghép, sử dụng đồ gá để kẹp chặt phôi mẫu khi hàn đính.

Hình 4.17. Đồ gá sử dụng khi hàn đính

- Kích thƣớc, khoảng cách và thứ tự mối hàn đính theo hình 5.18

Bƣớc 2: Tạo biến dạng ngƣợc

Sau khi hàn đính xong, tiến hành tạo biến dạng ngƣợc mẫu hàn một góc là β=150 (áp với mẫu chuẩn BD).

Hình 4.19. Tạo biến dạng ngƣợc mẫu hàn

Bƣớc 3: Màilõm điểm đầu và điểm cuối các mối hàn đính

Sau khi tạo biến dạng ngƣợc xong, dùng máy mài cầm tay mài lõm điểm đầu và điểm cuối các mối hàn đính.

Hình 4.20. Mài vát điểm đầu và cuối mối hàn đính

4.2.1.3 Hàn

Trình tự bố trí các lớp hàn và đƣờng hàn:

Hình 4.21. Trình tự bố trí các lớp hàn

Bƣớc 1: Hàn lớp chân đƣờng hàn 1

- Phƣơng pháp hàn: TIG

- Máy hàn: TIGAC/DC Hitachi Inverter 300GP - Vị trí hàn: 1G

- Kí hiệu điện cực hàn: EWTh- 2 - Đƣờng kính điện cực hàn: 2,4 mm

- Dây hàn phụ: AWS ER309L, Kobelco 1,6 mm - Cƣờng độ dòng điện hàn: Ih = 130 A. - Khí bảo vệ: Argon - Lƣu lƣơng khí: 12 lít/phút - Cực tính: DCEN - Góc độ mỏ hàn và dây hàn phụ: theo hình 5-16 Hình 4.22. Hàn lớp chân mẫu hàn TC1-TS1

Sau khi hàn xong đƣờng hàn 1 của lớp chân, dùng máy mài cầm tay kết hợp bàn chải công nghiệp làm sạch bề mặt mới hàn trƣớc khi hàn lớp hàn đắp.

Bƣớc 2: Hàn lớp đắp Hàn đƣờng hàn 2

- Tiêu chuẩn áp dụng: AWS D1.1 và D1.6 - Phƣơng pháp hàn: TIG

- Máy hàn: TIGAC/DC Hitachi Inverter 300GP - Vị trí hàn: 1G

- Kí hiệu điện cực hàn: EWTh- 2 - Đƣờng kính điện cực hàn: 2,4 mm

- Cƣờng độ dòng điện hàn: Ih = 130 A. - Khí bảo vệ: Argon

- Lƣu lƣơng khí: 12 lít/phút - Cực tính: DCEN

- Góc độ mỏ hàn và dây hàn phụ:

Hình 4.23. Góc độ mỏ hàn và dây hàn phụ khi hàn đƣờng hàn 2 mẫu hàn TC1-TS1

Hình 4.24. Mẫu hàn TC1-TS1 sau khi hàn đƣờng hàn 2

Hàn đƣờng hàn 3

- Tiêu chuẩn áp dụng: AWS D1.1 và D1.6 - Phƣơng pháp hàn: TIG

- Máy hàn: TIGAC/DC Hitachi Inverter 300GP - Vị trí hàn: 1G

- Kí hiệu điện cực hàn: EWTh- 2 - Đƣờng kính điện cực hàn: 2,4 mm

- Dây hàn phụ: AWS ER309L, Kobelco1,6 mm - Cƣờng độ dòng điện hàn: Ih = 135 A.

- Khí bảo vệ: Argon

- Lƣu lƣơng khí: 12 lít/phút - Cực tính: DCEN

- Góc độ mỏ hàn và dây hàn phụ (hình 5.22).

Hình 4.25. Góc độ mỏ hàn và dây hàn phụ khi hàn đƣờng hàn 3

Hình 4.26. Mẫu hàn TC1-TS1 sau khi hàn đƣờng hàn 3

Hàn đƣờng hàn 4: Thiết bị hàn, góc độ mỏ hàn và thông số hàn giống nhƣ khi hàn đƣờng hàn 2.

Hàn đƣờng hàn 5: Thiết bị hàn, góc độ mỏ hàn và thông số hàn giống nhƣ khi hàn đƣờng hàn 3.

Bƣớc 3: Hàn lớp phủ mặt trƣớc Hàn đƣờng hàn 6 Kích thƣớc mối hàn lớp phủ

Hình 4.27. Kích thƣớc mối hàn lớp phủ. - Tiêu chuẩn áp dụng: AWS D1.1 và D1.6

- Phƣơng pháp hàn: TIG

- Máy hàn: TIGAC/DC Hitachi Inverter 300GP - Vị trí hàn: 1G

- Kí hiệu điện cực hàn: EWTh- 2 - Đƣờng kính điện cực hàn: 2,4 mm

- Dây hàn phụ: AWS ER309L, Kobelco 1,6 mm - Cƣờng độ dòng điện hàn: Ih = 135 A. - Khí bảo vệ: Argon - Lƣu lƣơng khí: 12 lít/phút - Cực tính: DCEN - Góc độ mỏ hàn và dây hàn phụ (hình 5.27). Hình 4.28. Góc độ mỏ hàn và dây hàn phụ khi hàn đƣờng hàn 6

Hình 4.29. Mẫu hàn TC1-TS1 sau khi hàn đƣờng hàn thứ 6

Hàn đƣờng hàn 7:

- Tiêu chuẩn áp dụng: AWS D1.1 và D1.6 - Phƣơng pháp hàn: TIG

- Máy hàn: TIGAC/DC Hitachi Inverter 300GP - Vị trí hàn: 1G

- Kí hiệu điện cực hàn: EWTh- 2 - Đƣờng kính điện cực hàn: 2,4 mm

- Dây hàn phụ: AWS ER309L, Kobelco 1,6 mm - Cƣờng độ dòng điện hàn: Ih = 135 A. - Khí bảo vệ: Argon - Lƣu lƣơng khí: 12 lít/phút - Cực tính: DCEN - Góc độ mỏ hàn và dây hàn phụ: Hình 4.30. Góc độ mỏ hàn khi hàn đƣờng hàn thứ 7

Hình 4.31. Mẫu hàn TC1-TS1 sau khi hàn đƣờng hàn thứ 7

Bƣớc 4: Mài r nh mặt sau của mối hàn.

Để hàn đƣờng hàn thứ 8 của mặt sau mẫu hàn, cần phải tiến hành mài rãnh phần mặt sau của mối hàn nhƣ hình 5-30.

Hình 4.32. Kích thƣớc rãnh mài

a.Trƣớc khi mài b. Sau khi mài

Hình 4.33. Mặt sau đƣờng hàn mẫu hàn TC1-TS1

TC1

Bƣớc 5: Hàn lớp phủ mặt sau Hàn đƣờng hàn 8:

- Tiêu chuẩn áp dụng: AWS D1.1 và D1.6 - Phƣơng pháp hàn: TIG

- Máy hàn: TIGAC/DC Hitachi Inverter 300GP - Vị trí hàn: 1G

- Kí hiệu điện cực hàn: EWTh- 2 - Đƣờng kính điện cực hàn: 2,4 mm

- Dây hàn phụ: AWS ER309L, Kobelco 1,6 mm - Cƣờng độ dòng điện hàn: Ih = 135 A.

- Khí bảo vệ: Argon

- Lƣu lƣơng khí: 12 lít/phút - Cực tính: DCEN

- Góc độ mỏ hàn và dây hàn phụ: hình 4-16.

Hình 4.34. Mặt sau mẫu hàn TC1-TS1 sau khi hàn đƣờng hàn thứ 8

Bảng 4.6: Bảng tổng hợp các thông số của chế độ hàn mẫu TC1-TS1 ,TC2-TS2 và TC3-TS3

Đƣờng hàn Phƣơng pháp hàn Dây hàn phụ Dòng điện Điện áp (Vôn) Tốc độ hàn (mm/phút) Năng lƣợng đƣờng (KJ/mm) Ký hiệu Đƣờng kính (mm) Cực tính Ampe (A)

1 TIG ER309L 1,6 DCEN 130 14,2 153 0,72

2 TIG ER309L 1,6 DCEN 130 14,2 124 0,89

3 TIG ER309L 1,6 DCEN 135 14,4 123 0,94

4 TIG ER309L 1,6 DCEN 130 14,2 161 0,68

5 TIG ER309L 1,6 DCEN 135 14,4 170 0,67

6 TIG ER309L 1,6 DCEN 135 14,4 128 0,91

7 TIG ER309L 1,6 DCEN 135 14,4 158 0,73

8 TIG ER309L 1,6 DCEN 135 14,4 125 0,93