Nội dung

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ HÀN TRONG ĐÓNG TÀU Năm 1802, viện sĩ V.V Petrốt phát hiện ra hồ quang điện. Sau đó đến năm 1810, nhà vật lý người Anh là Đêvi đã tiếp tục nghiên cứu về hồ quang và chứng minh khả năng dùng hồ quang điện làm nóng chảy kim loại. Đến năm 1882. N.N Bennađôxơ đã sử dụng hồ quang điện làm nóng chảy kim loại và sử dụng hàn hồ quang bằng cực than. Tiếp sau đó, N.G Slavianốp lại sử dụng hồ quang để hàn bằng que hàn thép và biết bảo vệ vùng hàn chống lại các khí có hại: nitơ, ôxy. Năm 1907, Kenbbécgơ (Thụy Điển) đã tìm ra phương pháp ổn định hồ quang và bảo vệ vũng hàn bằng cách bọc que hàn bằng lớp thuốc bọc. Trong một phần tư đầu thế kỷ XX, Liên Xô đã chế tạo nồi hơi bằng phương pháp hàn, sau đó đến chế tạo tàu thủy và các kết cấu khác. Nhưng trong thời kỳ này, hàn hồ quang tay là chủ yếu. Hàn hồ quang tay phát triển, người ta đã chế tạo que hàn bằng nhiều loại thép và hợp kim có tính chất khác nhau để hàn các kết Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com cấu kim loại và hợp kim khác nhau. Năm 1928, Alecxanđerơ (Mỹ) tìm ra phương pháp hàn hồ quang trong khí bảo vệ. Năm 1929, người ta đã tìm ra phương pháp hàn tự động dưới lớp thuốc trong điều kiện thí nghiệm với thuốc hàn sử dụng là hỗn hợp của than gỗ, tinh bột, mùn cưa và bồ hóng. Hàn tự động ra đời đã tăng được công suất hồ quang, bảo vệ được vùng hàn tốt, do vậy nâng cao được chất lượng mối hàn và tăng năng suất của quá trình hàn, đồng thời cải thiện được điều kiện làm việc cho người thợ hàn. Nhờ vậy mà hàn tự động phát triển một cách nhanh chóng cả về công nghệ và thiết bị. Sau chiến tranh Thế giới thứ hai, cùng với hàn tự động dưới lớp thuốc, phương pháp hàn trong môi trường khí bảo vệ (MIG: Metal Inert Gas; MAG: Metal Active Gas) cũng phát triển và nó được sử dụng để hàn một số kim loại có tính hàn kém. Năm 1949 đã ra đời phương pháp hàn nóng chảy đặc biệt – hàn điện xỉ. Hàn điện xỉ ra đời có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong công nghệ chế tạo nồi hơi, thiết bị cán, trục tuốc bin thủy lực cỡ lớn và các sản phẩm cỡ lớn khác. Sau đó hàng loạt các phương pháp hàn khác ra đời: hàn bằng tia laser, hàn bằng siêu âm,… Giải quyết khó khăn của việc lắp ghép các phân đoạn, kết cấu lại với nhau cũng là một vấn đề quan trọng mà chúng ta đã cố gắng tìm cách sao cho công nghệ lắp ghép là hiện đại, chính xác và hiệu quả nhất để trong quá trình sử dụng an toàn cho con tàu và cho con Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com người. Đến nay chúng ta có thể khẳng định rằng công nghệ hàn đã thay thế cho các phương pháp lắp ghép khác mà một thời gian dài đã kìm hãm sự phát triển của ngành công nghiệp đóng tàu với lý do không đảm bảo độ kín, độ bền kết cấu theo yêu cầu hàng hải. Theo nhu cầu phát triển kinh tế ngày càng có nhiều nhà máy đóng tàu cùng với nhiều mẫu tàu với tải trọng lớn được thiết kế và đóng mới, việc đóng và sửa chữa có nhiều yêu cầu về công nghệ hàn. Vì trên suốt chiều dài con tàu thì hàn kim loại được sử dụng là chủ yếu của quá trình lắp ghép. Trải qua một thời gian dài kiểm chứng bằng việc sử dụng tàu trong thực tế thì công nghệ hàn dần như đã khẳng định được vị trí quan trọng của mình trong ngành công nghiệp đóng tàu. Đáp ứng đầy đủ các yêu cầu mà tổ chức an toàn hàng hải đặt ra, có thể hàn ở mọi vị trí cũng như các tư thế mà hầu như chỉ có đặc thù của ngành đóng tàu mới có. Theo số liệu thống kê nếu cùng kết cấu mà dùng các phương pháp ghép nối khác nhau thì hàn có thể tiết kiệm từ 10-20% khối lượng kim loại. Đặc biệt có thể hàn các kim loại khác nhau mà đảm bảo mối hàn kín khít, có độ bền cao, giảm được nguyên công lao động. Chúng ta không phủ nhận hoàn toàn sự cần thiết của các phương pháp lắp ghép khác. Nhưng chúng ta có thể khẳng định công nghệ hàn đã và đang được sử dụng rộng rãi trong tất cả các Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com nhà máy đóng và sửa chữa tàu thủy trên toàn thế giới cũng như ở đất nước chúng ta hiện nay. Có hai phương pháp hàn chính là hàn nóng chảy và hàn áp lực. Trong ngành công nghiệp đóng tàu chỉ sử dụng phương pháp hàn áp lực Một số loại công nghệ hàn được sử dụng phổ biến trong ngành đóng tàu: 1. Hàn hồ quang tay; 2. Hàn khí; 3. Hàn hồ quang bán tự động trong môi trường khí bảo vệ (MIG: Metal Inert Gas; MAG: Metal Active Gas); 4. Hàn hồ quang tự động dưới lớp thuốc; 5. Hàn hồ quang bán tự động dưới lớp thuốc. Các nguyên công trong quy trình công nghệ đóng tàu: 1. Chuẩn bị sản xuất; 6. Lắp ráp; 2. Phóng dạng; 7. Hàn; 3. Khai triển; 8. Lắp ráp trên đà, ụ; 4. Gia công chi tiết; 9. Sơn; 5. Hạ liệu, lấy dấu; 10. Hạ thủy. Trong các nguyên công trên thì hàn là nguyên công cực kỳ quan trọng trong quy trình công nghệ sử dụng trong đóng tàu, nó chiếm phần lớn khối lượng công việc và thời gian của toàn bộ quy trình công nghệ. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Chương 2: KÝ HIỆU TIÊU CHUẨN CỦA MỘT SỐ NƯỚC VỀ MỐI HÀN 1.2.1 Tiêu chuẩn Anh BS.4871 Theo tiêu chuẩn này, các tư thế hàn cơ bản khi hàn hồ quang được ký hiệu như sau: Hàn sấp: D Hàn ngang: X Hàn đứng từ dưới lên: Vu Hàn đứng từ trên xuống: Hàn trần: Vd O Các tư thế hàn khác cũng được quy định như sau: Mối hàn (1G, 1F) cho tư thế hàn D Mối hàn (2G, 2F) cho tư thế hàn X Mối hàn (4G, 3F) cho tư thế hàn O Mối hàn (3G, 3F) cho tư thế hàn Vu và Vd Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 1.2.2 Tiêu chuẩn Nhật JIS Z3201 Các ký hiệu mối hàn trên bản vẽ được biểu thị trên bảng 1-1. Bảng 1-1. Ký hiệu mối hàn trên bản vẽ theo tiêu chuẩn Nhật JIS Z3201 No 1 2 3 4 Kiểu mối hàn Kiểu mối hàn Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 5 6 7 8 9 10 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 1.2.3 Tiêu chuẩn Mỹ ASME, AWS D11 – 92 Vị trí hàn được minh họa trên hình 1-1. Vị trí hàn được nhận (A) Điện cực Trục hàn Mối hàn a) Hàn sấp (1G) b) Hàn ngang (2G) c) Hàn đứng (3G) d) Hàn ngửa (4G) Điện cực (B) Mối hàn a) Hàn sấp (1F) b) Hàn ngang (2F) c) Hàn đứng (3F) d) Hàn ngửa (4F) (C) a) Tư thế quay ngang (1GR) c) Tư thế đứng (2G) b) Tư cố định ngang (5G) d) Tư thế nghiêng (6G)