2.4.3.1 Chế độ hàn đính cho dầm chính cầu Nhật Tân
Mối hàn dầm chính cầu Nhật Tân là mối hàn góc, kích thước mối hàn góc không
quá 4 mm, chiều dài mối hàn đính 50 – 80 mm.
Chế độ hàn đính : Ta dùng phương pháp hàn FCAW với chế độ hàn theo chế độ lớp số 1 trong bản thông số quy trình hàn FCAW-FA1 và FCAW-FA2 [Phụ lục 4].
1. Thợ hàn đính phải được phòng Quản lý Chất lượng công ty sát hạch và có chứng chỉ phù hợp với tiêu chuẩn AWS D1.5.
2. Chiều dài mối hàn đính tối thiểu là 80mm, kích thước tối thiểu là 4mm, khoảng cách giữa các mối hàn đính tối đa là 400mm.
3. Xỉ trên mối hàn đính phải được loại bỏ, bề mặt mối hàn đính phải được kiểm tra cẩn thận trước khi hàn chính.
Với các yêu cầu ở trên, chế độ hàn đính như sau:
• Ta dùng phương pháp hàn FCAW với chế độ hàn như sau :
Đỗ Vinh Quang 37 Lớp : 11BCNH o Diện tích tiết diện đắp : FH= 1/4xπR2=0.25x3.14x52=20 (mm2)
o Chọn loại dây hàn E81T1-Ni1C tương ứng với mác sản phẩm của hãng
Kobelco là DW-60 và đường kính dây d=1,2(mm)
• Các thông số chế độ hàn đính giống như chế độ hàn trong các quy trình
FCAW-FA1 và FCAW-FA2 [phụ lục 4]
2.4.3.2 Tính toán chế độ hàn
Bản thông số hàn dầm chính cầu Nhật Tân - WPS được thể hiện trong (phụ lục
4). Các thông số hàn được ghi chép và kiểm nghiệm qua các phép thử cơ tính .
Để tăng năng suất và giảm biến dạng hàn tới mức tối thiểu, trong quy trình hàn giữa bản bụng và bản cánh, tác giả sử dụng 02 xe hàn cùng thực hiện một lúc.
Thứ tự hàn như sau
Hình 2.10: Thứ tự hàn dầm chính Nhật Tân
Sau khi hàn hoàn thành một phía của dầm I, dầm I sẽ được xoay lật để hàn tiếp
Đỗ Vinh Quang 38 Lớp : 11BCNH
Hình 2.11: Hàn dầm chính sử dụng dầu hàn Handy Carriage I-D
a. Chếđộ hàn FCAW cho mối hàn giữa bản cánh trên và bản bụng
Hình 2.12. Dạng liên kết hàn của mối hàn giữa bản bụng với bản cánh trên
Với dạng liên kết hàn như trên hình vẽ, ta tính được diện tích tiết diện ngang của kim loại chảy mối hàn FH = 100 (mm2). Ở đây ta hàn hai phía , mỗi phía có diện tích tiết diện ngang của kim loại chảy mối hàn FH khoảng 50 (mm2). Với diện tích FH như vậy ta không thể hàn một lớp ngấu hết mối hàn được. Sơ bộ ta sẽ chọn hàn 2 lớp mỗi
Đỗ Vinh Quang 39 Lớp : 11BCNH
Tính chế độ hàn cho lớp thứ nhất của mỗi phía: FH1 = 30(mm2):
• Theo thực tế kiểm nghiệm [6] ta có chế độ dòng diện, điện áp, tốc độ hàn đo
được trên thực tế bằng:
o Dòng hàn: I=240A – 270A. o Điện áp hàn: U= 30V-33V. o Tốc độ hàn v= 30-35 (cm/ph)
• Hệ số ngấu Ψn được xác định theo [8] trang 139:
Ψn = k’. (19-0,01.I ).d.(U/I) (2.1)
Trong đó:
- k’: Hệ số được xác định như sau:
- k’ = 1 khi hàn bằng dòng xoay chiều.
- Khi hàn bằng dòng một chiều cực thuận: k’ =1,12 nếu j ≥ 120 (A/mm2)
k’ = 2,82.j0,1925nếu j < 120(A/mm2) - Khi hàn bằng dòng một chiều cực nghịch:
k’ = 0,92 nếu j ≥ 120 (A/mm2) k’ = 0,367.j0,1925nếu j < 120(A/mm2)
- Do ta dùng dòng hàn một chiều cực nghịch, đường kính dây Φ 1.2 có:
- Mật độ dòng điện j (Chọn dòng điện là 270A):
j=4I/πd2=4.270/(3,14.1,22)=220 (A/mm2) - nên k’= 0,92
⇒Ψn = 0,92. (19-0,01.270).1,2.(33/270)=2,2.
• Ta thấy Ψn tính toán= 2,2 không nằm trong khoảng tối ưu từ 1,3÷2 nhưng vẫn nằm trong khoảng từ 0,8 ÷ 4 nên vẫn đảm bảo tránh xảy ra hiện tượng cháy lẹm cạnh hàn.
Đỗ Vinh Quang 40 Lớp : 11BCNH
qđ (calo/cm)
(2.2)
Trong đó:
q - công suất nhiệt hữu ích của hồ quang,calo/s. qđ- nhiệt lượng đường,calo/cm.
Ih - dòng điện hàn,A. Uh - điện thế hồ quang hàn,V. vh - tốc độ hàn,cm/s. η - hệ số hữu ích của hồ quang (hàn tay η = 0,75, hàn tựđộng η = 0,85). ⇒ qđ= 3635( / ) 30 60 . 85 , 0 . 33 . 270 . 24 , 0 cm calo =
Tính chế độ hàn cho lớpthứ hai của mỗi phía: FH2 = 20(mm2):
• Theo thực tế kiểm nghiệm [6] ta có chế độ dòng diện, điện áp, tốc độ hàn đo được trên thực tế bằng:
o Dòng hàn: I=240A – 270A. o Điện áp hàn: U= 30V-33V. o Tốc độ hàn v= 30-35 (cm/ph)
• Hệ số ngấu Ψn được xác định theo [8] trang 139:
Ψn = k’. (19-0,01.I ).d.(U/I) (2.3)
Trong đó:
- k’: Hệ số được xác định như sau:
- k’ = 1 khi hàn bằng dòng xoay chiều.
- Khi hàn bằng dòng một chiều cực thuận: k’ =1,12 nếu j ≥ 120 (A/mm2) k’ = 2,82.j0,1925nếu j < 120(A/mm2) h h h h V U I 24 , 0 V q = × × ×η =
Đỗ Vinh Quang 41 Lớp : 11BCNH
- Khi hàn bằng dòng một chiều cực nghịch: k’ = 0,92 nếu j ≥ 120 (A/mm2)
k’ = 0,367.j0,1925nếu j < 120(A/mm2)
- Do ta dùng dòng hàn một chiều cực nghịch, đường kính dây Φ 1.2 có:
- Mật độ dòng điện j (Chọn dòng điện là 240A): J=4I/πd2=4.240/(3,14.1,22)=212 (A/mm2) - nên k’= 0,92
⇒Ψn = 0,92. (19-0,01.240).1,2.(30/240)=2,3.
• Ta thấy Ψn tính toán= 2,3 không nằm trong khoảng tối ưu từ 1,3÷2 nhưng vẫn nằm trong khoảng từ 0,8 ÷ 4 nên vẫn đảm bảo tránh xảy ra hiện tượng cháy lẹm cạnh hàn.
• Tính nhiệt lượng đường theo [8]:
qđ (calo/cm)
Trong đó:
q - công suất nhiệt hữu ích của hồ quang,calo/s. qđ- nhiệt lượng đường,calo/cm.
Ih - dòng điện hàn,A. Uh - điện thế hồ quang hàn,V. vh - tốc độ hàn,cm/s. η - hệ số hữu ích của hồ quang (hàn tay η = 0,75, hàn tựđộng η = 0,85). ⇒ qđ= 2517( / ) 35 60 . 85 , 0 . 30 . 240 . 24 , 0 cm calo =
b. Chếđộ hàn FCAW cho mối hàn giữa bản cánh trên và bản bụng
h h h h V U I 24 , 0 V q = × × ×η =
Đỗ Vinh Quang 42 Lớp : 11BCNH
Hình 2.13. Dạng liên kết hàn của mối hàn giữa bản bụng với bản cánh dưới
Chế độ hàn tính tương tự như mối hàn giữa bản bụng và bản cánh trên