Qua thời gian thực hiện nghiên cứu, tác giả có
một số kiến nghị sau:
- Khi dùng mã răng lược để khống chế biến
dạng góc thì nên bố trí mã răng lược nằm trên, xiên
450 với đường hàn sẽ cho biến dạng góc nhỏ nhất.
- Biến dạng dọc luôn luôn xảy ra đồng thời cùng
với biến dạng góc vì vậy khi áp dụng mã răng lược
và các kết cấu khác để khống chế biến dạng trên
sản phẩm thực tế thì cần phải có biện pháp khử ứng
suất dư sau khi hàn.
- Cần đầu tư nghiên cứu mức độ ứng suất dư
tồn tại bên trong kết cấu hàn trong trường hợp có
các biện pháp cơ học khống chế biến dạng.
- Nên đầu tư nghiên cứu ứng dụng phương
pháp số để áp dụng cho nhiều trường hợp khác về
ảnh hưởng của mã răng lược.
8 trang |
Chia sẻ: linhmy2pp | Ngày: 18/03/2022 | Lượt xem: 261 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Ảnh hưởng của mã răng lược đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao vỏ tàu thủy, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2015
THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC
ẢNH HƯỞNG CỦA MÃ RĂNG LƯỢC ĐẾN BIẾN DẠNG GÓC
KHI HÀN TẤM TÔN BAO VỎ TÀU THỦY
EFFECT OF CARLING TO AN ANGULAR DISTORTION
WHILE WELDING OF SHIP HULL
Bùi Văn Nghiệp1
Ngày nhận bài: 01/12/2014; Ngày phản biện thông qua: 22/12/2014; Ngày duyệt đăng: 10/2/2015
TÓM TẮT
Bài báo này công bố kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mã răng lược đến biến dạng góc do quá trình hàn gây ra khi
hàn nối tấm tôn bao tàu thủy. Nghiên cứu được thực hiện theo quy trình hàn R-31/PA với các phôi hàn có chiều dài khác
nhau và thực tế trên sản phẩm. Kết quả nghiên cứu cho thấy tại vị trí gắn mã răng lược có biến dạng góc bằng không và
độ lớn biến dạng góc tăng dần về hai đầu tự do của phôi. Biến dạng góc và biến dạng dọc xảy ra đồng thời và độ lớn của
chúng tỉ lệ thuận với chiều dài mối hàn làm cho phôi hàn bị cong ngược như hình parabol theo trục mối hàn. Trong khi đó
trên sản phẩm thực tế thì biến dạng góc và biến dạng dọc chỉ xảy ra cục bộ trong khoảng giữa hai mã răng lược với độ lớn
nhỏ hơn nhiều so với các trường hợp hàn trên phôi mẫu.
Từ khóa: biến dạng góc, biến dạng dọc, mã răng lược
ABSTRACT
This paper performs results of study on effects between the carling and an angular distortion while welding of ship
hull. The experiments were conducted on the R-31/PA welding proceduce and specifi cations with different lengths of butted
weld and actual product. The result shows that: at the carling position, the angular distortions are zero and they go up
towards the free ends of the butted weld. The angular and longitudinal distortions happen simultaneously and directly
proportional to the lenghth of butted weld that make the butted plate are changed shape like the parabol. Beside that on
the actual product: angular and longitudinal distortions only happen partial between two carling and they are less than
on the samples.
Keywords: angular distortion, longitudinal distortion, carling
I. ĐẶT VẤN ĐỀ biến dạng do nhiệt cũng xảy ra. Các nghiên cứu
Ngày nay, các nhà máy đóng tàu thủy hiện đại trước [1,2,3,4,5,6,9] cũng khẳng định rằng vấn đề
áp dụng phương pháp đóng tàu theo phân tổng ứng suất và biến dạng trong và sau khi hàn là vấn
đoạn. Phương pháp này cho phép thực hiện chế đề rất phức tạp trong ngành kỹ thuật tàu thủy. Đặc
tạo con tàu từ các chi tiết nhỏ nhất đến cụm chi tiết, biệt khi hàn nối các tấm tôn bao vỏ tàu với nhau,
đến phân đoạn, đến tổng đoạn và ghép nối thành nhiều kiểu biến dạng xảy ra đồng thời, trong đó biến
tàu. Theo quá trình này, công việc chế tạo tàu sẽ dạng góc có giá trị lớn nhất [9], gây ảnh hưởng lớn
nhanh hơn, dễ thực hiện hơn và đặc biệt là có thể đến chất lượng mối hàn và kết cấu hàn.
cẩu lật liên tục để chuyển các mối hàn về tư thế hàn Để hạn chế biến dạng góc khi hàn nối tấm tôn
bằng để áp dụng các phương pháp hàn tự động, bao tàu thủy, tăng cường độ cứng vững của mối hàn
nâng cao năng suất, giảm độc hại cho con người đính và làm phẳng bề mặt mối ghép, các nhà máy
và môi trường. đóng tàu thủy sử dụng mã răng lược nằm vuông
Tuy nhiên, theo kết quả nghiên cứu [9], cho góc hoặc xiên 450 với đường hàn gia cường vào
dù áp dụng phương pháp hàn nóng chảy nào thì mối ghép. Sau khi hàn, mã răng lược được tháo dỡ.
1 ThS. Bùi Văn Nghiệp: Khoa Kỹ thuật giao thông - Trường Đại học Nha Trang
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 35
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2015
Hình 1. Ví dụ ứng dụng của mã răng lược khi ghép nối phân tổng đoạn tàu thủy
Theo lý thuyết và thực tế trong khi hàn, biến ảnh hưởng giữa mã răng lược và biến dạng góc khi
dạng xảy ra là do sự giãn nở và co ngót không đều hàn tấm tôn bao vỏ tàu thủy. Kết quả nghiên cứu này
của vật liệu. Điều đó sinh ra ứng suất dư và hình có thể làm cơ sở dữ liệu để thực hiện mô phỏng số
thành nên biến dạng dư. Nói cách khác ứng suất quá trình hàn nhằm giảm thiểu chi phí thực nghiệm.
gây ra biến dạng và nếu sau khi hàn biến dạng xảy
ra tự do thì không còn ứng suất dư và ngược lại nếu II. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
biến dạng không xảy ra thì sẽ tồn tại ứng suất dư NGHIÊN CỨU
bên trong kết cấu hàn.
1. Đối tượng nghiên cứu
Như vậy, việc các nhà máy đóng tàu sử dụng
Nghiên cứu sự ảnh hưởng của mã răng lược
mã răng lược để hạn chế biến dạng góc có hợp lý
đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao vỏ tàu thủy
hay không và nên bố trí mã răng lược nằm ở vị trí
nào thì phù hợp là vấn đề cần phải làm rõ. được thực hiện với mối ghép giáp mối, tư thế hàn
Đã có rất nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên bằng do quá trình hàn hồ quang tay gây ra. Quy
cứu vấn đề ứng suất và biến dạng trong quá trình trình hàn lựa chọn nghiên cứu là R-31/PA, theo tiêu
hàn nhưng chưa có nghiên cứu nào đề cập đến vấn chuẩn VR [8] với các thông số cơ bản: kiểu mối
đề ảnh hưởng của mã răng lược. Bên cạnh việc hàn giáp mối; tư thế hàn bằng (1G); vật liệu cơ bản
nghiên cứu các yếu tố khác ảnh hưởng đến biến ASTMA131, cấp vật liệu AH36; chiều dày tấm
dạng góc khi hàn tấm tôn bao vỏ tàu thủy, bằng 10mm; vật liệu hàn AWSE6013; số lớp hàn 04; kiểu
các nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm vát mép chữ V (550±5). Chế độ hàn và quy cách mối
trên phôi mẫu, tác giả đã tìm được mối quan hệ hàn được cho tương ứng ở bảng 1 và hình 2.
Bảng 1. Chế độ hàn
Lớp Phương pháp Điện cực Cường độ dòng điện Điện áp Tốc độ hàn Ghi chú
hàn hàn (mm) (A) (V) (mm/s)
1 SMAW θ3.2 70 20 3÷4
2 SMAW θ3.2 100 20 3÷4
3 SMAW θ3.2 100 20 3÷4
4 SMAW θ3.2 110 20 3÷4
Hình 2. Quy cách mối hàn nghiên cứu
2. Quy cách, số lượng phôi hàn thí nghiệm và khác nhau của mã răng lược bao gồm: nằm trên
nơi thực hiện phôi và vuông góc với đường hàn, nằm dưới phôi
Quy cách phôi hàn thí nghiệm được tiến và vuông góc với đường hàn, nằm trên phôi và
hành theo quy định [7,8] ở hình 2, với chiều rộng xiên 450 với đường hàn, nằm dưới phôi và xiên
0
B=300mm, chiều dài cho 3 loại phôi L1=350mm, 45 với đường hàn. Kích thước mã răng lược
L2=500mm, L3=1000mm, chiều dày tất cả các LxBxH = 300x100x10 mm. Quy cách của phôi hàn
phôi là 10mm. Mỗi loại phôi được bố trí 4 vị trí được thể hiện trên hình 3.
36 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2015
Hình 3. Kích thước phôi hàn nghiên cứu
Thí nghiệm được tiến hành trên 55 phôi mẫu và Bước 2: Cắt phôi mẫu theo kích thước quy
02 sản phẩm thực tế tại cơ sở sản xuất. định [7,8]
Tất cả các phôi hàn thí nghiệm được thực hiện Bước 3: Hàn đính phôi mẫu [7,8] và gắn mã
tại Trung tâm hàn kỹ thuật cao - Khoa Kỹ thuật giao răng lược theo mục đính nghiên cứu
thông - Trường Đại học Nha Trang. Các sản phẩm Bước 4: Hàn phôi mẫu theo quy trình R-31/PA
thực tế được thực hiện tại Công ty TNHH nhà máy Bước 5: Đo kết quả thực nghiệm. Phương
tàu biển Hyundai Vinashin. pháp đo biến dạng góc mối hàn [2] được xác định
3. Trình tự nghiên cứu thực nghiệm bằng cách đặt mẫu nằm trên mặt chuẩn, dùng
Trên cơ sở các vấn đề lý thuyết liên quan, thước thẳng đặt ngang qua bề mặt mẫu, dùng
nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành theo thước đo khe hở đặt vào giữa bề mặt mẫu và bề
các bước: mặt thước sẽ cho kích thước độ hở e (hình 4). Từ
Bước 1: Chuẩn bị vật liệu cơ bản, vật liệu hàn e bằng phương pháp toán học tính được góc biến
và thiết bị liên quan dạng β.
Hình 4. Phương pháp đo khe hở e
Bước 6: Thảo luận và đánh giá kết quả nghiên cứu trên cơ sở các quy định và nghiên cứu liên quan
(a)Chuẩn bị; (b) Cắt phôi; (c) Hàn đính; (d) Chỉnh phẳng phôi, hàn mã răng lược; (e) Hàn (hàn xong lớp 1);
(f) Vệ sinh mối hàn; (g)Sửa lỗi mối hàn; (h) Phôi hàn hoàn thiện;(j) Đo kết quả biến dạng
Hình 5. Trình tự nghiên cứu thực nghiệm
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 37
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2015
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
1. Kết quả nghiên cứu trường hợp phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 350mm, không có
mã răng lược (theo qui trình hàn đã chọn)
Mục đích của trường hợp này là để kiểm tra các điều kiện nghiên cứu thực nghiệm liên quan. Kết quả
nghiên cứu được thể hiện trên bảng 2.
Bảng 2. Kết quả biến dạng góc trên phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 350mm,
không có mã răng lược
TT Mã thợ hàn Quy trình hàn Kích thước mẫu (mm) Khe hở e (mm) Góc biến dạng β(độ) Ghi chú
1 01-1G R-31/PA 300x350x10 4.7 3.60
2 02-1G R-31/PA 300x350x10 4.1 3.10
3 03-1G R-31/PA 300x350x10 4.3 3.30
4 04-1G R-31/PA 300x350x10 4.6 3.50
5 05-1G R-31/PA 300x350x10 4.1 3.10
Dựa vào kết quả trên bảng 2, có thể thấy góc biến dạng β biến thiên trong khoảng (3.10÷3.60)0, trùng với
các kết quả nghiên cứu trước β(3.1÷3.7)0[4,5,6]. Điều này chứng tỏ các điều kiện thực nghiệm được đảm bảo,
kết quả thực nghiệm có thể tin cậy.
2. Kết quả nghiên cứu trường hợp phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 350mm, có mã
răng lược
Trường hợp phôi có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 350mm, có mã răng lược, kết quả biến dạng
góc được thể hiện trên bảng 3 và hình 6. Vị trí đo biến dạng được thực hiện trên mặt cắt ngang của phôi mẫu
(eMcn), khe hở tại vị trí mép của phôi mẫu (eMép), khe hở tại vị trí giữa đường hàn của phôi mẫu (eGđh).
Hình 6. Kết quả biến dạng của phôi mẫu sau khi hàn trường hợp phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 350mm,
mã răng lược nằm phía trên, ở giữa phôi và vuông góc với đường hàn
Bảng 3. Kết quả biến dạng góc trên phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 350mm,
có mã răng lược
STT Vị trí mã răng lược L(mm) 0 5 0 100 150 200 250 300 350
e Mcn(mm) 2.9 2.7 2.0 ≈ 0 ≈ 0 2.1 2.7 3.0
Phía trên, ở giữa phôi và e mép(mm) 0 0.6 1.1 1.2 1.1 0.4 0.3 0
1
vuông góc với đường hàn
e Gđh(mm) 0 0.5 0.8 1.1 1.1 0.5 0.3 0
β(độ) 2.22 2.06 1.68 ≈ 0 ≈ 0 1.61 2.06 2.30
e Mcn(mm) 2.3 2.1 1.5 ≈ 0 ≈ 0 1.6 2.1 2.4
Phía trên, ở giữa phôi và xiên e mép(mm) 0 0.5 0.7 0.8 0.6 0.5 0.4 0
2
450 với đường hàn
e Gđh(mm) 0 0.2 0.6 0.8 0.6 0.4 0.2 0
β(độ) 1.76 1.61 1.15 ≈ 0 ≈ 0 1.22 1.61 1.83
38 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2015
e Mcn(mm) 3.3 3.0 2.3 ≈ 0 ≈ 0 2.5 3.3 3.5
Phía dưới, ở giữa phôi và e mép(mm) 0 0.2 0.3 0.4 0.4 0.3 0.2 0
3
vuông góc với đường hàn
e Gđh(mm) 0 0.3 0.5 0.6 0.5 0.3 0.1 0
β(độ) 2.52 2.30 1.76 ≈ 0 ≈ 0 1.90 2.52 2.68
e Mcn(mm) 2.7 2.5 1.5 ≈ 0 ≈ 0 1.6 2.5 2.9
Phía dưới, ở giữa phôi và e mép(mm) 0 0.2 0.3 0.4 0.4 0.3 0.2 0
4
xiên 450 với đường hàn
e Gđh(mm) 0 0.3 0.5 0.6 0.5 0.3 0.1 0
β(độ) 2.06 1.90 1.15 ≈ 0 ≈ 0 1.22 1.90 2.22
Kết quả nghiên cứu trường hợp phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 500mm, có mã răng lược
Với cách tiến hành tương tự như mục III.2, nhưng thay đổi chiều dài của phôi mẫu là L = 500mm, kết quả
biến dạng góc được thể hiện trong bảng 4 và hình 7.
Hình 7. Kết quả biến dạng của phôi mẫu sau khi hàn trường hợp phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 500mm,
mã răng lược nằm phía trên, ở giữa phôi và vuông góc với đường hàn
Bảng 4. Kết quả biến dạng góc trên phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 500mm,
có mã răng lược
Vị trí
TT L(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
mã răng lược
e (mm) 4.0 3.9 3.5 2.6 1.6 0 1.8 2.7 3.6 4.1 4.2
Phía trên, ở Mcn
giữa phôi và e (mm) 0 0.6 1.4 2.5 3.4 3.4 3.3 2.6 1.8 1.2 0
1 mép
vuông góc với
eGđh(mm) 0 0.4 1.7 3.0 3.1 3.2 3.2 2.5 1.0 0.4 0
đường hàn
β(độ) 3.06 2.98 2.68 1.97 1.22 0 1.53 2.06 2.75 3.13 3.21
e (mm) 3.2 3.1 2.8 2.2 1.2 0 1.5 2.3 2.9 3.5 3.7
Phía trên, ở Mcn
giữa phôi và e (mm) 0 0.5 1.1 2.4 3.2 3.3 3.3 2.7 1.7 1.0 0
2 mép
xiên 450 với
eGđh(mm) 0 0.4 1.0 2.0 3.0 3.1 3.1 2.2 1.3 0.3 0
đường hàn
β(độ) 2.45 2.37 2.14 1.69 0.92 0 1.15 1.76 2.22 2.68 2.83
e (mm) 4.2 4.1 3.7 3.0 1.8 0 2.0 3.0 3.8 4.3 4.4
Phía dưới, ở Mcn
giữa phôi và e (mm) 0 0.4 1 2.3 3.1 3.1 3.1 2.6 1.8 1.2 0
3 mép
vuông góc với
eGđh(mm) 0 0.6 1.2 2.3 3.0 3.0 3.0 2.2 1.5 0.5 0
đường hàn
β(độ) 3.13 3.13 2.83 2.30 1.53 0 1.68 2.30 2.91 3.29 3.36
e (mm) 3.6 3.5 3.1 2.5 1.5 0 1.6 2.6 3.3 4.1 4.2
Phía dưới, ở Mcn
giữa phôi và e (mm) 0 0.5 1.3 2.6 3.2 3.3 3.3 2.6 1.5 1.1 0
4 mép
xiên 450 với
eGđh(mm) 0 0.5 1.1 2.3 3.0 3.1 3.1 2.4 1.4 0.4 0
đường hàn
β(độ) 2.75 2.68 2.37 1.90 1.15 0 1.22 1.97 2.52 3.13 3.21
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 39
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2015
4. Kết quả nghiên cứu trường hợp phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 1000mm, có mã
răng lược
Trường hợp phôi mẫu có chiều rộng B=300mm, chiều dài L=1000mm, có 2 mã răng lược được gắn tại vị
trí L=250 và L=750, kết quả biến dạng góc được thể hiện trong bảng 5 và hình 8.
Bảng 5. Kết quả biến dạng góc trên phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 1000mm,
mã răng lược tại vị trí L=250mm và L=750mm
STT Vị trí mã răng lược L(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000
e (mm) 4.9 4.8 4.3 3.5 1.3 0 1.6 3.8 4.8 5.0 5.1 5.1 4.8 3.2 1.5 0 1.4 3.4 4.4 4.7 5.0
Phía trên, Mcn
L=250 và
emép(mm) 0 1.1 2.6 3.9 5 6.2 7.3 8.2 8.7 9.1 9.4 9.1 8.7 7.8 7.2 5.5 4.6 3.7 1.3 0.8 0
1 L=750,
vuông góc với eGđh(mm) 0 1.3 2.5 3.6 4.4 5.1 6.4 7.2 7.5 7.9 8.1 7.8 7.6 7.1 6.5 5.1 4.4 3.1 2.1 1.1 0
đường hàn
β( độ) 3.75 3.67 3.29 2.68 1.00 0 1.22 2.91 3.67 3.83 3.90 3.90 3.67 2.45 1.15 0 1.08 2.60 3.36 3.59 3.83
e (mm) 4.7 4.7 4.4 3.5 1.2 0 1.5 3.7 4.5 4.9 5.0 5.1 4.7 3.3 1.6 0 1.4 3.0 4.4 4.6 4.7
Phía trên, Mcn
L=250 và
emép(mm) 0 0.8 2.1 3.2 4.7 5.8 6.8 7.6 8.1 8.7 8.9 8.6 8.1 7.1 6.4 4.6 3.9 3.2 1.1 0.6 0
2 L=750,
0
xiên 45 eGđh(mm) 0 0.6 1.7 2.5 3.8 4.4 6.1 6.8 7.7 8.2 8.4 8.2 7.9 6.3 5.2 3.8 2.7 2.1 1.1 0.7 0
với đường hàn
β( độ) 3.59 3.59 3.36 2.68 0.92 0 1.15 2.83 3.44 3.75 3.82 3.90 3.59 3.44 2.52 0 1.08 2.30 3.36 3.52 3.59
Hình 8. Kết quả biến dạng của phôi mẫu sau khi hàn trường hợp phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 1000mm,
có 2 mã răng lược phía trên và vuông góc với đường hàn tại vị trí L=250mm và L=750mm
5. Kết quả nghiên cứu thực tế trên sản phẩm
Sản phẩm nghiên cứu thực tế được thực hiện trên phân đoạn sàn boong thượng tầng 1, tàu hàng
37.000DWT đóng mới tại Công ty TNHH nhà máy tàu biển Hyundai Vinashin. Mối hàn nghiên cứu là mối hàn
bằng, hướng ngang boong tàu, có hai sống dọc boong cách nhau 2400mm, chiều dày tôn là 10mm, khoảng
cách giữa 2 mã răng lược là 600mm, kích thước mã răng lược LxBxH=600x100x10mm. Kết quả biến dạng góc
được thể hiện trên bảng 6 và hình 9.
Bảng 6. Kết quả biến dạng góc trên sản phẩm thực tế
STT Vị trí mã răng lược L(mm) 0 150 300 450 600 750 900 1050 1200 1350 1500 1650 1800 1950 2100 2250 2400
eMcn(mm) 0 1.7 0 1.8 2.3 1.9 0 2.0 2.9 2.1 0 1.9 2.5 2.0 0 1.8 0
1 Phía trên, L=300,
L=900, L=1500, β( độ) 0 1.30 0 1.37 1.76 1.45 0 1.53 2.22 1.61 0 1.45 1.90 1.53 0 1.37 0
L=2100 và vuông
eMcn(mm) 0 1.8 0 1.9 2.4 2.0 0 2.2 3.1 2.2 0 2.0 2.6 2.2 0 2.0 0
2 góc với đường hàn
β( độ) 0 1.37 0 1.45 1.83 1.68 0 1.68 2.37 1.68 0 1.53 1.97 1.68 0 1.53 0
40 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2015
Hình 9. Kết quả biến dạng góc trên sản phẩm thực tế
6. Thảo luận kết quả Mã răng lược là yếu tố có ảnh hưởng lớn đến
Theo kết quả thực nghiệm từ các bảng 3, 4, 5 biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao vỏ tàu: tại vị trí
và 6 có thể nhận thấy những vấn đề sau: mã răng lược biến dạng góc bằng không, độ lớn
- Tất cả các trường hợp, tại vị trí có mã răng biến dạng góc tăng dần về hai đầu mối hàn (hai đầu
lược đều không có biến dạng góc, biến dạng góc tự do của phôi hàn).
chỉ xảy ra tại các vị trí giữa hai mã răng lược hoặc Trong tất cả các trường hợp hàn thí nghiệm
hai đầu tự do của phôi. Nguyên nhân của kết quả trên phôi mẫu, trường hợp mã răng lược nằm trên,
này là do mã răng lược rất cứng, cản trở quá trình xiên 450 với đường hàn cho kết quả biến dạng góc
gây ra biến dạng góc. Vì vậy biến dạng góc có độ nhỏ nhất.
lớn tăng dần về hai đầu tự do của phôi hoặc giữa Biến dạng dọc xảy ra đồng thời cùng biến dạng
hai mã răng lược. góc làm cho phôi hàn cong vênh như hình parabol,
- Tất cả các phôi hàn đều bị cong ngược như phôi hàn càng dài (đường hàn dài) thì biến dạng
hình parabol theo trục mối hàn. Nguyên nhân của góc và biến dạng dọc càng tăng. Như vậy mã răng
vấn đề này là do biến dạng dọc xảy ra đồng thời với lược có ảnh hưởng lớn đến biến dạng góc nhưng
biến dạng góc làm cho phôi có bị cong lên. gần như không ảnh hưởng nhiều đến biến dạng dọc
- Đối với sản phẩm thực tế, biến dạng góc và trong trường hợp phôi hàn có biên tự do.
biến dạng dọc chỉ xảy ra tại các vị trí trong khoảng Đối với sản phẩm thực tế, biến dạng góc và
giữa 2 mã răng lược, biến dạng dọc chung trên toàn biến dạng dọc chỉ xảy ra tại các vị trí trong khoảng
sản phẩm không xảy ra. Nguyên nhân của kết quả giữa 2 mã răng lược, biến dạng dọc chung trên toàn
này là do các mã răng lược và hai sống dọc boong sản phẩm không xảy ra, do mã răng lược và các
khống chế biến dạng góc, trong khi đó hai xà ngang kết cấu khác tạo nên biên gần như tuyệt đối cứng
boong và các mã răng lược khống chế biến dạng khống chế chúng.
dọc trên toàn sản phẩm.
2. Kiến nghị
- Kết quả biến dạng góc trên sản phẩm
Qua thời gian thực hiện nghiên cứu, tác giả có
thực tế (lớn nhất là β = 1.900) nhỏ hơn nhiều
một số kiến nghị sau:
so với các trường hợp hàn trên phôi mẫu
- Khi dùng mã răng lược để khống chế biến
(β =2.680;β =3.360 ; β =3.830).
L=350max L=500max L=1000max dạng góc thì nên bố trí mã răng lược nằm trên, xiên
Nguyên nhân của kết quả này là do các phôi hàn thực 450 với đường hàn sẽ cho biến dạng góc nhỏ nhất.
hiện trong điều kiện tự do, chỉ bị mã răng lược khống - Biến dạng dọc luôn luôn xảy ra đồng thời cùng
chế theo chiều ngang phôi để hạn chế biến dạng góc, với biến dạng góc vì vậy khi áp dụng mã răng lược
trong khi đó sản phẩm thực tế bị khống chế bởi mã và các kết cấu khác để khống chế biến dạng trên
răng lược và các kết cấu khác làm cho biên của sản sản phẩm thực tế thì cần phải có biện pháp khử ứng
phẩm bị ngàm cứng nên biến dạng góc xảy ra rất nhỏ. suất dư sau khi hàn.
- Cần đầu tư nghiên cứu mức độ ứng suất dư
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
tồn tại bên trong kết cấu hàn trong trường hợp có
1. Kết luận các biện pháp cơ học khống chế biến dạng.
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu sự ảnh hưởng - Nên đầu tư nghiên cứu ứng dụng phương
của mã răng lược đến biến dạng góc khi hàn tấm pháp số để áp dụng cho nhiều trường hợp khác về
tôn bao vỏ tàu, tác giả có những kết luận sau: ảnh hưởng của mã răng lược.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 41
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2015
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Bùi Văn Nghiệp, 2009. Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nguồn nhiệt hàn đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao vỏ tàu. Đề tài
nghiên cứu khoa học cấp trường TR2009-13-09CH, Trường Đại học Nha Trang.
2. Bùi Văn Nghiệp, 2010. Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao vỏ tàu. Luận văn Cao
học, Trường Đại học Nha Trang.
3. Bùi Văn Nghiệp, 2013. Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nguồn nhiệt hàn đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao vỏ tàu. Tạp chí
Khoa học - Công nghệ thủy sản số 1/2013, Trường Đại học Nha Trang.
4. Bùi Văn Nghiệp, 2014. Ảnh hưởng của chiều dài mối hàn đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao tàu thủy. Tạp chí Khoa học
- Công nghệ thủy sản số 1/2014, Trường Đại học Nha Trang.
5. Bùi Văn Nghiệp, 2014. Đánh giá ảnh hưởng của chiều rộng tấm đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao tàu thủy. Tạp chí Khoa
học - Công nghệ thủy sản số 3/2014, Trường Đại học Nha Trang.
6. Hoàng Văn Tráng, 2012. Nghiên cứu giải pháp khắc phục biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao tàu thủy. Luận văn tốt nghiệp
đại học, Trường Đại học Nha Trang.
7. Hướng dẫn cho đăng kiểm viên, 2005. Hướng dẫn giám sát đóng mới tàu biển, Phần NB-07, Hướng dẫn kiểm tra hàn thân
tàu, Đăng kiểm Việt nam.
8. Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép, 2003. Phần 6,7: TCVN 6259.
Tiếng Anh
9. Artem Pilipenko, 2001. Computer simulation of residual stress and distortion of thick plates in multi-electrode submerged arc
welding, doctor thesis, Trondheim, Norway.
10. Quality Standard, 2008. Hyundai Vinashin Shipyard co., LTD.
42 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- anh_huong_cua_ma_rang_luoc_den_bien_dang_goc_khi_han_tam_ton.pdf