Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn MAG đến hình dạng mối hàn khi hàn kết cấu thép ở tư thế 2G

Nội dung text: Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn MAG đến hình dạng mối hàn khi hàn kết cấu thép ở tư thế 2G

1. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ HÀN MAG ĐẾN HÌNH DẠNG MỐI HÀN KHI HÀN KẾT CẤ THÉP Ở TƯ THẾ 2G PGS.TS Hoàng Trọng Bá và Nguyễn Văn Đồng Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh TÓM TẮT Ở Việt Nam Công nghệ hàn MAG là lĩnh vực công nghệ mới được ứng dụng rất nhiều ở các công ty, nhà máy, xí nghiệp, do đó việc nghiên cứu hoàn thiện các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn là cần thiết. Dưới đây chúng tôi xin trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm về “ Ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn MAG đến hình dạng mối hàn khi hàn kết cấu thép tấm ở tư thế 2G” 1. Đặt vấn đề khoa học và kỹ thuật từ vật lý, hóa học, Trong những năm gần đây kỹ thuật luyện kim, cơ khí, tự động hóa đến kỹ Hàn đã có những bước phát triển mạnh mẽ, thuật điện và điện tử. đáp ứng được các yêu cầu ngày càng cao Trong tình hình đất nước có nhiều về công nghệ và vật liệu. Nhiều phương đổi mới, đặc biệt khi nền kinh tế tăng pháp Hàn mới đã xuất hiện, các công nghệ trưởng liên tục các ngành công nghiệp mới được áp dụng rộng rãi trong kỹ thuật cũng phát triển với tốc độ tăng dần tiến tới hàn. Các công nghệ hàn cổ điển, chủ yếu là mục tiêu công nghiệp hóa – hiện đại hóa thủ công và không liên tục đang dần trở đất nước. Do vậy các yêu cầu về kiến thức nên lạc hậu. Tính hiệu quả và kinh tế của khoa học công nghệ nói chung, cũng như hầu hết các cơ sở công nghiệp từ các nhà khoa học công nghệ Hàn nói riêng đòi hỏi máy điện, chế tạo máy móc, khai thác, lọc phải có sự đáp ứng kịp thời và phù hợp với dầu, xây dựng các bồn bể chứa dầu khí, sự phát triển công nhiệp hóa và hiện đại hóa chất đều liên quan chặt chẽ đến sự ứng hóa đất nước. dụng hợp lý của các công nghệ hàn. Hàn là công nghệ phức tạp, phối hợp nhiều ngành 1
2. Tuy nhiên trong quá trình hàn các - Vật liệu hàn: chọn dây hàn E70S- kết cấu có kích thước, chiều dày lớn và hàn G theo tiêu chuẩn AWS hãng sản xuất Kim ở các vị trí hàn khó trong không gian, Tín Việt Nam đường kính: ø1.2 mm. “chẳng hạn như hàn mối hàn 2G” thì sự - Khí bảo vệ: Khí CO2 có độ tinh hình thành mối hàn cũng khác nhau. Để có khiết tối thiểu là 99,5% được mối hàn tương đối đồng đều về kích thước, hình dáng trong quá trình hàn ta - Lưu lượng khí tiêu hao 10 lít/phút phải điều chỉnh, thay đổi các thông số của - Tiêu chuẩn Mỹ : AWS A5.18 ER quá trình hàn để đạt được hình dáng cũng 70S-6 như chất lượng mối hàn như mong muốn. Dưới đây tôi xin trình bày lý thuyết và kết - Tiêu chuẩn Đăng kiểm: TCVN 6259–6: quả nghiên cứu thực nghiệm về “Ảnh 2003 SW53 hưởng của chế độ công nghệ hàn MAG đến hình dạng mối hàn khi hàn kết cấu Chế độ hàn ngang đối với dây có đường thép tấm ở tư thế 2G ” kính ø1.2 mm Tốc độ 2. Thực nghiệm và kế quả Đường Dòng Điện áp hàn kính dây điện hàn hồ quang 2.1. Vật liệu mẫu (cm/phú Với phương pháp hàn MAG vật liệu hàn (mm) (A) (V) t) mẫu có thể chọn là thép các bon thấp và một số thép hợp kim thấp với những chiều 1.2 120 – 180 18 – 26 24 – 32 dầy khác nhau. Trong thực tế sản xuất chế tạo bồn bể chứa, thường là dạng tấm phẳng, có chiều dầy δ = 10 - 12mm. Để thử Nội dung nghiên cứu nghiệm với đề tài nghiên cứu tác giả chọn Trên cơ sở lý thuyết công nghệ hàn kích thước phôi như sau: MAG, xác các thông số công nghệ đầu vào. Để phân tích, xử lý kết quả thí nghiệm - phôi: Thép các bon thấp chúng tôi dựa vào ly thuyết quy hoạch thực 250x100x10mm nghiệm của Box – Wilson. Cụ thể 2
3. chọn Y là hàm mục tiêu cho hình dạng mối hàn. Hình dáng mối hàn phụ thuộc vào chế hàn. độ hàn là rất lớn. Phương trình biểu diễn mối quan hệ có 4. Kết luận. dạng: Quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài nghiên “Nghiên cứu ảnh hưởng của Y = f(Ih, Uh, Vh ) chế độ công nghệ hàn MAG đến hình Quy hoạch thực nghiệm bậc hai trực giao dạng mối hàn khi hàn kết cấu thép tấm của Box – Wilson là kế hoạch toàn phần ở tư thế 2G ”, tôi đã nghiên cứu và rút ra (2k) kết lận sau: Yi = b0 + b1X1 + b2X2 + b3X3 + b12X1X2 Việc xác định kích thước cũng như 2 2 + b23X2X3 + b13X1X3 + b11X1 + b22X2 + hình dạng mối hàn MAG đối với kết 2 b33X3 cấu thép tấm ở tư thế 2G có ý nghĩa k quan trọng trong lựa chọn chế độ Ta có công thức : N= n + 2k + n0 công nghệ hàn và cả chất lượng mối N: Số lượng thí nghiệm hàn. Hình dạng mối hàn do các yếu tố chiều sâu ngấu, chiều rộng và chiều 푛: Số mức khảo sát cao đắp có ảnh hưởng lớn tới chất : Số yếu tố ảnh hưởng lượng mối hàn. 푛0: Số thí nghiệm trung tâm Những thông số có ảnh hưởng quyết định đến sự hình thành mối hàn cũng Số lượng thí nghiệm : như đến chất lượng mối hàn bao N = 23 + 2*3 + 1 = 15 ( thí nghiệm) gồm: Cường độ dòng điện hàn Ih , 3. Kết quả Điện áp hồ quang Uhq , Tốc độ hàn Vh Mối hàn được đặc trưng bởi các Khi tăng cường độ dòng điện hàn kích thước: chiều rộng b, chiều cao c, chiều từ 120 – 180A ( các thông số sâu ngấu h, và hệ số hình dạng của mối khác giữ nguyên), lượng kim loại 3
4. nóng chảy do mật độ dòng điện Trong điều kiện tất cả các yếu tố tăng, làm tăng lượng điện cực khác giữ nguyên không đổi. Nếu nóng chảy. Kết quả chiều cao đắp tăng tốc độ hàn từ 24 – 25,6 và chiếu sâu ngấu của mối hàn cm/phút thì chiều rộng hàn, chiều tăng còn bề rộng mối hàn tăng cao hàn đáp và chiều sâu ngấu không nhiều. tăng. Tiếp tục tăng tốc độ hàn từ Điện áp hàn tăng từ 18 – 26V ( 25,6 – 32cm/phút khi đó nhiệt các thông số khác giữ nguyên) sẽ lượng sinh ra sẽ giảm dần, do đó làm tăng chiều dài cột hồ quang. chiều rộng, chiều cao và chiều Do đó lượng nhiệt sinh ra trong sâu ngấu của mối hàn giảm dần. hồ quang sẽ tác động lên một Kết quả của đề tài là cơ sở để diện tích lớn hơn của kim loại cơ chúng ta chọn chế độ hàn kết cấu bản. Kết quả làm giảm chiều sâu thép tấm ở tư thế 2G, nhằm nâng ngấu của mối hàn nhưng chiều cao chất lượng và tuổi thọ cho kết rông của mối hàn tăng. Trong đó cấu hàn. Đồng thời là phương chiều cao mối hàn tăng không pháp có thể áp dụng để kiểm tra đáng kể khi điện áp hàn từ 18 – cho các kết cấu hàn đang làm 20V, tiếp tục tăng điện áp hàn từ việc tại các nhà máy, 20 – 26V thì chiều cao mối hàn xí nghiệp phục vụ cho công tác giảm. chế tạo và sửa chữa. 4
5. STUDY ON INFLUENCE OF REGIME MAG WELDING TECHNOLOGY TO SHAPE OFFERS HIM WHEN HE STEEL BOTH IN 2G POSITION PGS.TS Hoang Trong Ba and Nguyen Van Dong University of Technical Education Ho Chi Minh City ABSTRACT In Vietnam, MAG welding technology is the field of new technology many applications in companies, factories, enterprises, therefore the complete research the factors affecting the quality of the weld is required. Here we would like to present the results of empirical research on "The Impact of mode MAG welding technology to shape the weld when welding structural steel sheet in the 2G position" TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. Huỳnh Thúc Hà, Giáo trình công nghệ hàn, Nxb giáo dục, 2007 2. TS. Vũ Huy Lân, TS. Bùi Văn Hạnh, Giáo trình vật liệu hàn, Nxb Bách Khoa, 2009 3. Nguyễn Đức Thắng, Trần Duy Hiệp, Đào Hồng Thái, Lê Mạnh Hùng, Đảm bảo chất lượng hàn, Nxb Khoa học và kỹ thuật, 2009 4. Nguyễn Văn Thông, Vật liệu và công nghệ Hàn, Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 1998. 5. Ngô Lê Thông, Công nghệ hàn điện nóng chảy (Tập 1&2), Nxb Khoa học và kỹ thuật, 2004 6. PGS.TS Bùi Minh Trí, Xác suất thống kê và Qui hoạch thực nghiệm, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 2005 7. Hoàng Tùng, Huỳnh Thúc Hà, Sổ tay hàn, Nxb khoa khọc kỹ thuật, 2007 Tiếng Anh 8. AWS D1.1/D1.1M, Structural Welding Code – Steel, 2006 9. B. E. Paton, Electric slag Welding, Mir Pubisher, Moscow. 1967 10. ISF Aachen, Submerged Arc Welding, 2005 5
6. BÀI BÁO KHOA HỌC THỰC HIỆN CÔNG BỐ THEO QUY CHẾ ĐÀO TẠO THẠC SỸ Bài báo khoa học của học viên có xác nhận và đề xuất cho đăng của Giảng viên hướng dẫn Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH và TÁC GIẢ Bản quyền tác phẩm đã được bảo hộ bởi Luật xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam. Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bản, sao chụp, phát tán nội dung khi chưa có sự đồng ý của tác giả và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. ĐỂ CÓ BÀI BÁO KHOA HỌC TỐT, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN! Thực hiện theo MTCL & KHTHMTCL Năm học 2016-2017 của Thư viện Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh.