Nội dung

Hàn hồ quang dưới lớp Chương 4: thuốc (Submerged Arc Welding - SAW) a) Nguyên lý. Nguyên lý của quá trình hàn dưới lớp thuốc được trình bày trên hình 2-5. Hàn hồ quang dưới lớp thuốc (gọi tắt là hàn dưới lớp thuốc) là quá trình hàn hồ quang trong đó một hoặc nhiều hồ quang hình thành giữa một hoặc nhiều điện cực (dây hàn) và kim loại cơ bản. Một phần lượng nhiệt sinh ra trong hồ quang điện làm nóng chảy điện cực, một phần ở vào kim loại cơ bản và tạo thành mối hàn. Một phần còn lại nung chảy mối hàn, tạo thành lớp xỉ và khí bảo vệ hồ quang và kim loại nóng chảy. D©y hµn Thuèc hµn BÐp hµn BÓ hµn XØ hµn Hå quang Kim lo¹i c¬ b¶n Kim lo¹i mèi hµn Hình 2-5: Mô tả phương pháp hàn hồ quang dưới lớp thuốc. b) Ứng dụng. Hàn hồ quang dưới lớp thuốc cho hiệu suất hàn cao, chất lượng của kim loại mối hàn như nhau, hàn hồ quang dưới lớp thuốc không phù hợp cho những mối hàn ngắn hoặc cong, hoặc trong vị trí hàn leo hay hàn trần. Do đó, với tàu dầu 104000Tấn, phương pháp hàn này được dùng chủ yếu cho các mối hàn bằng cụ thể là nối các tấm tôn đáy, nối các tấm tôn mạn ngoài, nối các tấm tôn boong (kết hợp với hàn bán tự động CO2 có dán sứ). Ngoài ra, hàn hồ quang dưới lớp thuốc còn được dùng để liên kết các tấm tôn đáy trong của các Block đáy, các tấm tôn boong lại với nhau trong quá trình lắp ráp tổng đoạn giữa tàu. c) Cơ sở lựa chọn chế độ hàn. Các thông số của chế độ hàn được xác định dựa trên các giá trị biết trước về hình dạng mối hàn. Các thông số cơ bản của chế độ hàn bao gồm: đường kính dây hàn, cường độ dòng điện hàn, điện áp hàn, tốc độ hàn. Trường hợp hàn giáp mối nhiều lớp, hàn từ hai phía:  Đường kính dây hàn. Dây hàn được sử dụng dưới dạng cuộn dây với các loại: 10, 25, 50, 100 (kg). Các loại đường kính dây hàn chuẩn là: 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 3,2; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0 mm.  Dòng điện hàn và hiệu điện thế. Theo đường kính dây hàn đã chọn, tính cường độ dòng điện hàn I và điện áp hàn U theo các công thức sau: U = 20 + 0,05.I/d0.5 ± 1 Và ψn = k’.(19 - 0,01.I).d.(U/I) - Với ψn = b/H: hệ số ngấu của mối hàn. Để không xảy ra hiện tượng cháy lẹm cạnh hàn, giá trị của ψn phải nằm trong khoảng [1,3÷2]. b c p k h' h H Hình 2-6: Kích thước mối hàn giáp mối có rãnh hàn, hàn nhiều lớp.  Tốc độ hàn. Để đảm bảo điều kiện kết tinh tốt của vũng hàn, tỉ số giữa chiều dài và chiều rộng của vũng hàn phải không đổi. Theo lý thuyết truyền nhiệt, tốc độ hàn được tính như sau: v = A/I [m/h]. Trong đó: - A: chọn theo đường kính dây hàn như sau: d [mm]. 5 1,6 2 3 4 6 A [.103 Am/h]. 5 ÷ 8 8 ÷ 12 12 ÷ 16 16 ÷ 20 20 ÷ 25 20 ÷ 25 2.2. NHỮNG QUY ĐỊNH - TIÊU CHUẨN HÀN ÁP DỤNG CHO HÀN TÀU. Tàu dầu 104000 Tấn được đóng theo đăng kiểm ABS của Mỹ, với các tiêu chuẩn: TCVN, AWSD1.1. 2.2.1. Công tác chuẩn bị và gá lắp. Sự chính xác của công tác chuẩn bị các chi tiết, độ sạch của chúng và chất lượng gá lắp có ảnh hưởng lớn đối với khả năng chịu tải và tính kinh tế của kết cấu hàn. Phân tích các khuyết tật khi hàn cho thấy phần lớn phế phẩm gây bởi sự chuẩn bị và gá lắp kém chất lượng. a) Công tác chuẩn bị.  Vật liệu hàn. Phâ n loại. Bằn g tay Bán tự độn g Tự độn g 2 P hàn. SMA W GMA W FCA W SAW Yêu cầu. Thép thường Thép có lượng H2 Que hàn Vật liệu hàn. S4301-1 S7016LF, S70160 S7048V, LB52N SM-70 Lõi 71 Lõi thuốc hàn (có khí) (SF-71) L-8x707, M12Kx S717 H-14XS707TP  Vát mép.  Hàn Hồ Quang Tay. Các loại vật liệu có khả năng ứng dụng. A, B, D, E A, B, D, E AH, DH, EH nt A, B, D, E AH, DH A, B, D, E AH, DH, EH - Mối hàn giáp mối vát mép hình chữ “V’’ và dạng ½ “V”. Ký hiệu. Áp dụng cho độ Loại thép. dày. V (1) 1/2V (2) Chi tiết mối hàn. t ≥ 6.0 t 0~5 0~3 0~3 t Tất cả các loại thép. 0~5 (1) Góc vát. (2) Tư thế hàn. +50 Tất cả các tư thế. 0 40 -00  Hàn bán tự động có khí CO2 bảo vệ. Kết cấu được áp dụng. Tất cả các kết cấu. - Mối hàn giáp mối vát mép hình chữ “V’’ (1) và dạng ½ “V” (2) có tấm lót lưng (một mặt). Ký hiệu Áp dụng cho độ Loại thép. dày 3 V (1) 3 1/2V1 (2) t ≥ 6.0 Tất cả các loại thép. Chi tiết mối hàn. t t (1) Góc vát. Tư thế hàn. (2) Kết cấu được áp dụng +50 300 -00 (1) Tất cả các tư thế. (2) Mọi tư thế (Ngoại trừ hàn trần, hàn đứng từ trên xuống).  Hàn bán tự động + hàn tự động. Tất cả các kết cấu. - Mối hàn giáp mối vát mép hình chữ “V’’ (1) và dạng ½ “V” (2) có tấm lót lưng (một mặt). Ký hiệu. Áp dụng cho độ Loại thép. dày. 3G V (1) 3 1/2V1 (2) t ≥ 6.0 Tất cả các loại thép. Chi tiết mối hàn. t t (1) Góc vát. Tư thế hàn. (2) Kết cấu được áp dụng. +50 300 -00 (1) SAW, GMAW, FCAW: Hàn sấp. (2) SAW, GMAW: Hàn sấp. FCAW: Mọi tư thế. Tất cả các kết cấu. Thép được dùng cần được nắn và đánh sạch với mục đích loại trừ các bám bẩn và độ gồ ghề tạo thành khi cán, vận chuyển và bảo quản. Trong một số trường hợp để loại trừ kim loại biến cứng theo các cạnh khi cắt trên máy cắt cơ khí và sự nhấp nhô khi cắt bằng tay, phải tiến hành gia công cơ khí các cạnh trên các máy bào. Các cạnh vát được gia công bằng cơ khí hoặc cắt hơi. Thông dụng nhất là cắt oxy tự động, cho năng suất cao và độ chính xác cần thiết của các cạnh. Đối với các liên kết có vát mép (một phía hay cả hai phía) cần để lại một phần không vát. Khi vát mép một phía thì phần không vát nằm ở phía dưới của liên kết, còn khi vát mép cả hai phía thì phần không vát nằm giữa liên kết. Nếu không để lại phần này sẽ dẫn đến hiện tượng cháy thủng khi hàn.