Theo Qui phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN 6259: 2003 – chương 6, kích thước của mẫu thử được quy định như sau: Đối với thép có chiều dày không lớn hơn 19 mm, khi áp dụng phương pháp hàn hồ quang tay thì mẫu thử có chiều rộng W ≥ 300 mm, chiều dài L ≥ 350 mm.
Vì vậy thí nghiệm được tiến hành nghiên cứu trên tất cả các mẫu thử 300x350x8 mm (hình 3.2), có chiều rộng W = 300 mm (tương ứng với 150 mm cho mỗi phần của mối ghép), chiều dài mẫu là L = 350 mm và chiều dày là 8 mm theo quy trình hàn VR – 1G – SMAW.
Mẫu hàn là thép tấm, mối hàn giáp mối, được đặt tự do trên mặt phẳng. Trước khi hàn mối ghép được chuẩn bị cẩn thận: đúng góc vát mép, mài sạch, hàn đính với nhau.
Hình 3.2. Kích thước mẫu hàn thí nghiệm
Tiến hành hàn bằng phương pháp hàn hồ quang tay, thời gian giữa hai lớp hàn là 10 phút (600s).
Nơi thực hiện: Phòng thực tập hàn – Khoa kỹ thuật Giao Thông – Đại học Nha Trang.
3.1.4. Phương pháp đo biến dạng góc
Khi hàn tấm tôn bao vỏ tàu với nhau, có rất nhiều biến dạng xảy ra như: biến dạng do co ngang, biến dạng do co dọc, biến dạng do xoay, biến dạng dọc, biến dạng xoắn và biến dạng cục bộ nhưng những biến dạng này rất khó xác định vì kích thước xảy ra rất nhỏ. Trong khi đó sai số do quá trình chế tạo kết cấu thân tàu cũng tương đối lớn. Hơn nữa, phương pháp đo và dụng cụ đo cũng hạn chế nên nội dung thí nghiệm chỉ dừng lại ở việc đo biến dạng góc.
Phương pháp đo độ lớn biến dạng góc có thể được tiến hành theo hai cách như sau:
Cách thứ nhất: Tiến hành đo độ lớn biến dạng góc theo đề xuất của Ths. Bùi Văn Nghiệp như sau:
Ø Dùng thước thẳng đặt ngang qua bề mặt mẫu, dùng thước đo khe hở đặt vào giữa bề mặt mẫu và bề mặt thước, cho ta kích thước độ hở e. (Vì tại vị trí tâm mối hàn cao hơn vị trí khác một khoảng bằng chiều cao mối hàn, nên thước đo khe hở được đặt bên cạnh mối hàn và thêm một bước tính toán hình học ta được kích thước e).
Ø Dùng kích thước e này đi tính góc biến dạng β.
Hình 3.3. Phương pháp đo khe hở biến dạng e
Sau khi có khe hở biến dạng e, tính góc biến dạng β theo công thức 3.1 (Hình 3.4). β = 2.sin (e/b).180/π (3.1) Trong đó: β là góc biến dạng (độ) e là khe hở biến dạng góc b = W/2 (W là chiều rộng mẫu) Hình 3.4. Phương pháp xác định độ biến dạng góc
Cách thứ hai: Tiến hành đo độ lớn biến dạng góc theo phương pháp như sau:
Ø Đặt mẫu thử lên bề mặt chuẩn, sau đó dùng thước đo độ đo biến dạng góc. Trước khi đo, điều chỉnh thước đo độ sao cho tâm của mối hàn trùng với tâm của thước (vạch 00) và tiến hành đo. Góc giữa bề mặt chuẩn và mẫu hàn đo được trên thước đo độ cho ta góc biến dạng cần tìm.
Hình 3.5. Phương pháp đo biến dạng góc
Vì số lượng phôi mẫu tiến hành làm thí nghiệm rất nhiều. Vì vậy, để giảm khối lượng tính toán cũng như giảm sai số trong quá trình tính. Đề tài lựa chọn phương pháp đo độ lớn biến dạng góc theo cách thứ hai (Dùng thước đo độ).