V. XÂY DỰNG QUY TRèNH CễNG NGHỆ THI CễNG ĐểNG MỚI
V.2 QUY TRèNH CễNG NGHỆ ỨNG DỤNG ĐỂ THI CễNG CÁC MODUN
V.2.1. QUY TRèNH CễNG NGHỆ HÀN TẤM PHẲNG
V.2.1.1. MỤC ĐÍCH
- Đưa ra qui trỡnh phục vụ cho cụng tỏc hàn tự động, bỏn tự động cỏc tấm phẳng trong kết cấu vỏ tàu
- Thuận lợi cho cụng tỏc thi cụng, dễ theo dừi và kiểm tra.
V.2.1.2. PHẠM VI ÁP DỤNG
- Áp dụng cho cỏc sản phẩm trong Cụng ty CNTT Dung Quất
V.2.1.3. TÀI LIỆU LIấN QUAN
Để đảm bảo chất lượng hàn tấm phẳng, toàn bộ qui trỡnh hàn phải tuõn theo cỏc tiờu chuẩn sau:
1) Tiờu chuẩn quốc tế ISO
- Tiờu chuẩn ISO 2560-1:1983 (E) - Tiờu chuẩn ISO 9906-1:1994 (E) - Tiờu chuẩn ISO 9906-2:1994 (E) - Tiờu chuẩn ISO 9956-1:1995 (E) - Tiờu chuẩn ISO 9956-3:1995 (E) - Tiờu chuẩn ISO 9956-4:1995 (E)
- Tiờu chuẩn hàn Mỹ: Guide for steel Hull Welding - Tiờu chuẩn hàn Nhật Bản: JIS
2) Tiờu chuẩn Việt Nam (TCVN)
- Tiờu chuẩn hàn TCVN 6259-6: 2003- Qui phạm phõn cấp và đúng tàu biển vỏ thộp
- Tiờu chuẩn TCVN 4395-86: kiểm tra khụng phỏ huỷ- Kiểm tra mối hàn kim loại bằng tia Rơnghen và tia Gamma
- Tiờu chuẩn TCVN 1548-74: Phương phỏp kiểm tra khuyết tật bằng siờu õm
3) Cỏc tiờu chuẩn của tổ chức Đăng kiểm nước ngoài
- Tiờu chuẩn của Đăng kiểm ABS - Tiờu chuẩn của Đăng kiểm NK - Tiờu chuẩn của Đăng kiểm BV
V.2.1.4. ĐỊNH NGHĨA VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ 1) Vật liệu hàn 1) Vật liệu hàn
Vật liệu đảm bảo quỏ trỡnh hàn để cú những mối hàn đạt chất lượng. Trong hàn điện, vật liệu hàn là que hàn hay cực hàn, dõy hàn, thuốc hàn, khớ bảo vệ.
2) Vật liệu cơ bản
3) Kim loại đắp
Là kim loại do dõy hàn hay que hàn núng chảy chuyển vào mối hàn và hoàn toàn khụng chứa kim loại cơ bản
4) Kim loại mối hàn
Là kim loại do vật liệu cơ bản và vật liệu hàn hoặc chỉ do vật liệu cơ bản núng chảy tạo thành.
5) Đường kớnh que, dõy hàn
Là đường kớnh lừi thộp dựng để chế tạo que hàn hoặc dõy hàn
6) Độ ngấu
Là sự núng chảy của kim loại đắp hoặc sự núng chảy của kim loại cỏc mộp được hàn
7) Vựng ảnh hưởng nhiệt
Là vựng kim loại cơ bản tiếp giỏp với mối hàn (hoặc mối hàn đắp) cú sự biến đổi về tổ chức kim loại và tớnh chất của nú do tỏc dụng của nhiệt khi hàn.
8) Ký hiệu viết tắt cỏc phương phỏp hàn
- SMAW: Shielded Manual-Arc Welding; hàn điện hồ quang - GMAW: Gas Metal – Arc Welding; hàn điện cực trong khớ bảo vệ - FCAW: Flux cored- Arc Welding; hàn điện xỉ
- SAW: Submerged-Arc Automatic Welding; hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ
V.2.1.5. NỘI DUNG QUY TRèNH 1) Qui định chung 1) Qui định chung
- Khi một nhà mỏy muốn đúng tàu mang cấp đăng kiểm nào đú thỡ phải được chớnh Đăng kiểm đú kiểm tra và cụng nhận chất lượng.
- Vật liệu hàn khi sử dụng phải cú giấy chứng nhận của nhà sản xuất được cơ quan Đăng kiểm duyệt.
- Tuỳ theo vựng cụng việc phải cú chứng chỉ hàn do cơ quan Đăng kiểm cấp được cụng nhận.
2) Cỏc thụng số kỹ thuật qui trỡnh hàn – WPS
(Welding Procedure Specification of the Manufacturer)
Để đảm bảo chất lượng đường hàn trước khi tiến hành hàn chớnh thức cần phải xem xột cỏc thụng số kỹ thuật như:
- Vị trớ ỏp dụng của vỏ tàu: mạn, boong, vỏch v.v...
- Cấp và loại thộp được sử dụng (Thộp thường, thộp độ bền cao v.v...) - Chiều dày thộp tấm được hàn
- Đặc tớnh kỹ thuật và cụng nghệ hàn (Dũng điện, điện ỏp v.v...) - Vật liệu hàn (Que hàn, dõy hàn, thuốc hàn v.v...)
- Chuẩn bị mộp hàn (Vỏt mộp chữ I, V, X,..) - Tiờu chuẩn gia cụng, hàn đớnh, độ lệch v.v...) - Tiờu chuẩn kiểm tra (Kiểm tra khụng phỏ hủy) - Thứ tự đường hàn
3) Kiểm soỏt và bảo quản vật liệu hàn
- Khi que, dõy hàn bị ẩm rất dễ phỏt sinh rỗ khớ, nứt. Do vậy trước khi hàn vật liệu hàn phải được sấy khụ.
4) Điều kiện thời tiết
- Trong điều kiện trời mưa phải đảm bảo điều kiện khụ rỏo cho rónh hàn và tất cả cỏc cụng đoạn hàn trong điều kiện thời tiết như vậy phải thực hiện hết sức cẩn thận.
5) Kiểm tra trước khi hàn
a) Chuẩn bị mộp hàn
- Khe hở hàn và mộp hàn dựng cho hàn tự động phải được gia theo tiờu chuẩn tựy theo phương phỏp hàn.
- Kiểm tra độ ẩm, dầu mỡ, bụi và sơn ở trong rónh hàn để trỏnh phỏt sinh khuyết tật trong mối hàn.
- Tựy theo mối hàn thỡ sẽ cú phương phỏp chuẩn bị mộp hàn cho phự hợp. Chiều dày tụn nhỏ hơn 6 mm Chiều dày tụn > 6 mm thỡ phải vỏt mộp
Vỏt mộp với hai tấm tụn cú cựng chiều dày
Sai khỏc là 3 mm hoặc nhỏ hơn Sai khỏc là lớn hơn 3 mm
Vỏt mộp với hai tấm tụn cú chiều dày khỏc nhau
b) Dụng cụ gỏ lắp
Cỏc dụng cụ gỏ lắp dựng cho gia cụng hàn phải cố định để đảm bảo kớch thước rónh hàn trong suốt quỏ trỡnh hàn.
c) Hàn đớnh
- Cỏc đoạn hàn đớnh trong phương phỏp hàn tự động phải cú chiều dài tối thiểu là
Θ500 < 3mm < 5 mm Θ 500 < 3mm < 5 mm ≤ 3 mm ≤ 3 mm > 3a a a > 3a Khe hở phải nhỏ hơn 3mm ≤6mm
50 mm
- Khi hàn đớnh phải dựng que hàn hydro thấp đường kớnh khoảng 3 mm. - Cỏc điểm hàn đớnh phải nằm ở vị trớ thớch hợp.
- Cần kiểm tra khi lắp cỏc mó (mó đỡ, mó răng lược) để trỏnh tạo ra lệch vị trớ cơ cấu bất lợi gõy bất lợi cho cụng tỏc hàn.
d) Đoạn mồi
Khi hàn giỏp mộp để trỏnh khuyết tật hàn ở hai đầu đường hàn, phải tạo đoạn mồi bằng cỏch thờm vào hoặc để chừa sẵn. Đoạn mồi này sẽ được cắt bỏ sau khi hàn xong.
e) Vị trớ của dõy hàn
Vị trớ dõy hàn trong quỏ trỡnh hàn tự động phải lưu ý lỳc nào cũng nằm đỳng tõm của rónh hàn.
f) Hàn một phớa
Khi hàn một phớa cú sử dụng vật liệu đỡ mặt sau, cần lưu ý để trỏnh tạo ra nứt do khe hở chõn mối hàn nhỏ. Khe hở tiờu chuẩn của chõn mối hàn là 6mm. Cũng cần lưu ý để trỏnh khe hở giữa cỏc tấm vật liệu đỡ quỏ lớn. Khe hở tiờu chuẩn giữa cỏc tấm vật liệu đỡ là ≤ 3 mm.
g) Khe hở hàn
- Sau khi hàn xong mối hàn gúc thỡ hầu như khụng thể xỏc định được sai sút về khe hở hàn giữa cỏc cơ cấu. Cỏc khuyết tật phỏt sinh ở trường hợp này cú thể gõy ra nứt sau này.
- Khi khe hở nằm từ 2 đến 5 mm thỡ kớch thước của mối hàn phải được tăng lờn tựy theo kớch thước của khe hở. Khi cú xu hướng tạo ra khe hở kiểu này thỡ cỏc khe hở phải được đo và đỏnh dấu để cú thể tăng kớch thước mối hàn một cỏch thớch hợp.
6) Vật liệu và thứ tự hàn
Trước khi hàn cần phải tiến hành kiểm tra vật liệu hàn và chuẩn bị cỏc bước cụng nghệ, trỡnh tự hàn cho phự hợp.
a) Vật liệu hàn
Việc sử dụng vật liệu hàn cho thộp cỏn dựng làm thõn tàu, thộp cỏn làm việc ở nhiệt độ thấp trờn cỏc mối hàn thõn tàu phải phự hợp với những qui định sau:
- Tựy theo loại thộp hàn để dựng vật liệu hàn phự hợp để đảm bảo độ bền đường hàn.
- Khi hàn cỏc loại thộp cú độ bền khỏc nhau, cú thể dựng vật liệu hàn cho thộp cú độ bền thấp hơn, với điều kiện phải ỏp dụng cỏc biện phỏp thớch ứng để ngăn ngừa nứt.
- Que hàn hydro thấp thường được sử dụng để hàn thộp cú độ bền cao với nhau hoặc để hàn thộp cú độ bền cao với thộp thường. Trong trường hợp nếu vật liệu cơ bản là thộp cú độ bền cao đó được nhiệt luyện bởi quỏ trỡnh kiểm soỏt cơ nhiệt, que hàn
- Vật liệu hàn phải được kiểm tra theo tiờu chuẩn hoặc cú giấy chứng nhận chất lượng và cỏc đặc tớnh kỹ thuật khỏc.
- Vật liệu hàn phải được bảo quản, sấy khụ trong cỏc điều kiện thớch hợp. b) Thứ tự hàn
- Thứ tự hàn và hướng hàn phải được xem xột để ngăn ngừa cỏc khuyết tật như nứt và biến dạng hàn.
- Thứ tự hàn ngang, dọc dựng cho tụn tấm phải được lựa chọn sao cho khụng gõy ra sự chờnh lệch nhiều về độ bền và ứng suất dư.
- Khi hàn giỏp mộp, phải đặc biệt quan tõm để trỏnh khuyết tật ở cỏc điểm nỳt. - Về nguyờn tắc, mối hàn cú thể gõy ra co lớn hơn phải được hàn trước mối hàn gõy ra co nhỏ hơn.
Thứ tự hàn dựng cho hàn ghộp cỏc tấm tụn
- Hàn mặt sau trờn rónh chữ V phải được thực hiện sau khi đó hàn xong toàn bộ mặt trước.
- Khi hàn mặt sau với khối lượng hàn đắp lớn ở rónh hàn dạng chữ X, thỡ mối hàn theo chiều dọc hoặc theo chiều ngang cần phải được hàn luụn cả hai mặt sau đú mới tiến hành hàn theo chiều ngang (hoặc mối hàn theo chiều dọc) ở cả hai mặt để trỏnh nứt ở cỏc điểm nỳt giao nhau.
- Khi hàn tự động cỏc tấm cú chiều dày khụng lớn hơn 16mm, cú thể dựng qui trỡnh hàn rónh chữ V chung cho tất cả. Với chiều dày tụn lớn hơn 16 mm, mối hàn dọc chỉ được thực hiện sau khi đó hàn xong mặt trước và mặt sau của mối hàn ngang và ngược lại.
Hàn dọc sau (b) Các tấm tôn Hàn ngang tr−ớc
Liên kết chữ T Hàn dọc sau (a) Các tấm tôn Hàn ngang tr−ớc
Giao điểm
Hàn ngang sau (c) Các tấm tôn Hàn dọc tr−ớc
Hàn mặt sau cỏc tấm phẳng trước Thứ tự hàn cỏc tấm phẳng rónh chữ X 7) Quỏ trỡnh hàn
Quỏ trỡnh hàn phải phự hợp với Bảng Cỏc thụng số kỹ thuật của qui trỡnh hàn (WPS). Đặc biệt phải chỳ ý tại cỏc vị trớ đầu, cuối và vị trớ giao nhau của đường hàn.
- Tuỳ theo cụng nghệ và mức độ hàn để lựa chọn thợ hàn cú chứng chỉ phự hợp. - Ngoại trừ những trường hợp hàn một phớa hoặc cỏc quỏ trỡnh hàn khỏc đó được Đăng kiểm duyệt, trước khi hàn mặt sau của mối hàn giỏp mộp phải tiến hành dũi mặt sau để loại bỏ cỏc khuyết tật ở chõn mối hàn.
- Tại phần giao nhau của mối hàn giỏp mộp, trước khi hàn phải vỏt mộp mối hàn. - Phần cuối của mối hàn gúc tại vị trớ chịu ứng suất tập trung lớn phải được hàn đầy một cỏc liờn tục. Hàn đắp cỏc vết lừm cú thể được chấp nhận đối với cỏc vị trớ kết thỳc khỏc của đường hàn mà khụng chịu ứng suất tập trung lớn.
8) Kiểm tra mối hàn
a) Cỏc điểm cần phải kiểm tra
Kiểm tra đường hàn phải được tiến hành theo cỏc điểm sau đõy. Nếu phỏt hiện thấy cú khuyết tật lớn, phũng KCS phải yờu cầu bộ phận thực hiện tỡm biện phỏp khắc phục.
- Vết nứt trờn đường hàn
- Chỏy chõn và chựm chõn nhiều
- Kớch thước quỏ lớn; khụng đủ kớch thước - Lừm nhiều; Lỗ khớ lớn
- Đường hàn khụng đều; khụng đủ chiều cao
- Trong cỏc khuyết tật thỡ khuyết tật nguy hiểm nhất là nứt. Khi phỏt hiện thấy Hàn cả hai mặt theo chiều ngang trước
Hàn cả hai mặt theo chiều dọc Rónh hỡnh chữ X
Rónh hỡnh chữ V Bề mặt đó hàn xong
Dũi mặt sau Hàn mặt sau Ngửa mặt
Úp mặt
thỡ khụng ảnh hưởng gỡ nhưng nếu nhiều lỗ khớ xuất hiện trờn một đoạn đường hàn thỡ phải được dũi hết và hàn lại.
b) Khuyết tật trờn mối hàn giỏp mộp
Cỏc khuyết tật thường xuất hiện trong mối hàn giỏp mộp: nứt, chỏy chõn, cao quỏ, lỗ khớ, hốc khớ, chựm chõn, khụng đều...
Lưu ý:
(1)Giới hạn cho phộp của chỏy chõn (mối hàn gúc tương tự)
- Tụn đỏy, mạn và boong: Khi chỏy chõn liờn tục 90mm: d < 0,5mm
- Trường hợp cũn lại: d < 0,8 mm
(2) Giới hạn cho phộp của chựm chõn (mối hàn gúc tương tự)
Khụng cú giới hạn riờng nhưng tốt nhất là giữ
cho h nhỏ hơn 3 đến 4 mm tựy theo chiều dày tụn.
Khi sửa chữa chỏy chõn nờn dựng que hàn loại tốt.
Khuyết tật nứt, chỏy chõn và cao quỏ trờn mối hàn giỏp mộp
Khuyết tật: lỗ, hốc khớ, chựm chõn và khụng đều trờn mối hàn giỏp mộp
d h
Chỏy chõn Nứt
Nứt Chỏy chõn Cao quỏ
Hốc khớ Hốc khớ Lỗ khớ Rỗ khớ lỗ khớ Rỗ khớ Chựm chõn Khụng đều θ> 900 Phải sửa Cú thể chấp nhận θ ≤900
Lưu ý:
- Giới hạn chựm chõn cho phộp (với mối hàn gúc cũng tương tự)
- Nếu θ lớn hơn 900, mộp chựm phải được sửa chữa bằng cỏch mài hoặc hàn đến khi θ nhỏ hơn 900
9) Cỏc phương phỏp kiểm tra khuyết tật mối hàn
- Cú nhiều phương phỏp kiểm tra khuyết tật mối hàn. Tuỳ thuộc vào mục đớch và yờu cầu, người ta thường ỏp dụng cỏc phương phỏp kiểm tra khụng phỏ hủy sau đõy:
Khuyết tật Cỏc phương phỏp kiểm tra
Bề mặt Bờn trong Đo chiều dày
Kiểm tra bằng mắt thường X
Kiểm tra từ tớnh X
Kiểm tra thẩm thấu chất lỏng X
Kiểm tra siờu õm X X
Kiểm tra chụp tia bức xạ X
V.2.1.6. QUI TRèNH HÀN TỤ ĐỘNG CÁC TẤM PHẲNG
a) Thuyết minh qui trỡnh cụng nghệ
1) Chuẩn bị cỏc tấm phẳng
- Vật tư tụn tấm phải cú giấy chứng nhận xuất xứ và cỏc đặc tớnh kỹ thuật hoặc phải được kiểm tra của cơ quan Đăng kiểm theo từng mục đớch sử dụng.
- Cỏc tấm phẳng đem đi thi cụng phải xỏc định đỳng chủng loại và phải được sơ chế (xử lý bề mặt, sơn lút).
- Tựy theo tớnh chất vật liệu phải cú ký hiệu riờng để nhận biết trước khi đem đi thi cụng.
2) Lấy dấu và vỏt mộp cỏc tấm phẳng
- Tụn tấm đưa và lấy dấu cắt phải được xử lý bề mặt, sơn lút. Quỏ trỡnh sơn lút phải khụng ảnh hưởng tới quỏ trỡnh lấy dấu cắt chi tiết. Đối với việc cắt cú sử dụng trờn mắt cắt CNC thỡ việc lấy dấu sẽ được thực hiện thụng qua hành trỡnh cụng nghệ của mỏy cắt.
- Trong thực tế nếu dựng phương phỏp cắt Plasma thỡ quỏ trỡnh vỏt mộp hàn sẽ được mỏy tự động nghiờng đầu cắt để vỏt mộp.
- Trước khi hàn cỏc tấm tụn với nhau phải đo để kiểm tra xem kớch thước của cỏc tấm cú đảm bảo kớch thước của chi tiết gia cụng hay khụng.
- Phương phỏp lấy dấu thụng thường với cỏc tấm phẳng sử dụng phương phỏp cắt thủ cụng là dựng dõy mền bật mộp tấm cỏch 10-20 (mm) cho 01 mộp tấm tụn.
- Vạch dấu để vỏt mộp sang phanh cho 01 mộp tấm tụn (kiểu chữ X hoặc chữ V tuỳ từng vị trớ).
- Vạch dấu để xỏc định khổ rộng tấm tụn theo thiết kế. Sử dụng lỏt gỗ để trỏnh sai số.
- Sử dụng mũi đột để đỏnh dấu, viết sơn.
- Vạch dấu để sang phanh mộp tụn thứ 2 (kiểu chữ X hoặc chữ V tựy từng vị trớ) - Đối với cỏc tấm cú chiều dày chờnh nhau 3 mm được vỏt mộp giảm chiều dày. - Tấm phẳng sau khi cắt, vỏt mộp được làm trơn cỏc cạnh sắc, mài và tẩy sạch pavia
- Cuối cựng, tổng kiểm tra toàn bộ (02 cạnh và đường chộo) mộp tấm phẳng và phải đỏp ứng được cỏc yờu cầu sau:
+ Khe hở hàn: kớch thước cho phộp: 2mm ± 1
+ Chiều dày khụng vỏt mộp: kớch thước cho phộp: 2mm ± 1
+ Gúc vỏt mộp cho phộp: 500 ± 5
+ Sai số kớch thước cỏc cạnh khụng vượt quỏ 1mm.
Nếu kiểm tra đạt yờu cầu thỡ chuyển bước cụng nghệ tiếp theo - hàn tự động cỏc tấm phẳng.
3) Hàn tự động tấm phẳng
Cỏc tấm phẳng sau vỏt mộp đạt yờu cầu của quỏ trỡnh kiểm tra được chuyển đến quỏ trỡnh hàn tự động. Quỏ trỡnh hàn tự động cỏc tấm phẳng được thực hiện qua cỏc bước sau:
- Cỏc tấm tụn được chọn theo đỳng chiều dày và đỳng cấp thộp. Vỏt mộp đường