Bien dang trong han tam va bien phap khac phuc compatibility mode

Phương Pháp chống biến dạng khi hàn. 1. Ứng suất và biến dạng hàn, 2. Các biện pháp kiểm soát ứng suất và biến dạng hàn. Biên dạng của kết cấu tấm vỏ do quá trình hàn. Vỏ tầu là loại kết cấu thép lớn, phức tạo với nhiều dạng liên kết, được thực hiện chủ yếu bằng các quá trình hàn. Mối liên kết hàn đều tồn tại một trường ứng suất và biến dạng dư, Tổng thể và phân bố rất phức tạp. Vấn đề đặt ra là phải kiểm soát được USWS BD dư bằng cách tối ưu hóa chế độ công nghệ hàn, cũng như quy trình hàn.

Trang 1

Đại học Bách khoa Hà nội

VVP ®

Chương x

Biến dạng trong liên kết hàn tấm

và Biện pháp khắc phục

Th hiệ Thực hiện:

Trang 2

NỘI DUNG

VVP ®

1 Ứng suất và Biến dạng hàn.

2 Các biện pháp kiểm soát ứng suất và biến dạng hàn.

Trang 3

Biến dạng của kết cấu tấm vỏ

do quá trình hàn

VVP ®

Vỏ tàu là loại kết cấu thép lớn, phức tạp với nhiều dạng liên kết Æ được thực hiện chủ yếu bằng các quá trình hàn.

Mỗi liên kết hàn đều tồn tại một trường ứng suất

và biến dạng dư (ƯS & BD)Æ ƯS & BD dư tổng thể phân bố rất phức tạp.

Vấn đề đặt ra là phải kiểm soát được ƯS & BD

dư bằng cách tối ưu hóa chế độ công nghệ hàn cũng như quy trình hàn Æ g q y Minimum ƯS & BD dư.

Trang 4

Sự hình thành và phát triển Ứng suất hàn dư

VVP ®

Trường nhiệt

Trạng thái dẻo Chảy lỏng

Trang 5

Ứng suất dư do quá trình hàn

VVP ®

Nguồn nhiệt hàn (W/m 3 )

Trang 6

Trang 7

Biến dạng hàn do co ngót

VVP ®

Co ngót vùng mối hàn Æ Co ngang & Co dọc.

Co ngót không đều (theo hướng chiều dày) Æ Biến dạng g g ( g y) ạ g góc.

Trang 8

Sự hình thành ứng suất và biến dạng hàn

VVP ®

Trang 9

Ứng suất và biến dạng dọc

VVP ®

Trang 10

Ứng suất và biến dạng ngang

VVP ®

Trang 11

Trang 12

Mức độ cho phép của biến dạng hàn

VVP ®

Chúng ta hầu như không dự báo được mức độ biến dạng hàn.

Æ Phải xác định một cách định tính thông qua lượng kim loại đắp.

Æ Nên có các dung sai để bù lại sự co ngót do hàn.

Co ngang:

Mối hàn góc: 0,8 mm trên một mối hàn nếu cạnh mối hàn không vượt quá ¾ chiều dày tấm.

Mối hàn giáp mối: 1,5~3mm trên một mối hàn vát mép chữ V và tùy

thuộc vào số lượng đượng hàn.

Co dọc:

Mối hàn góc: 0,8 mm trên 3 mét chiều dài mối hàn.

Mối hàn giáp mối: 3mm trên 3m chiều dài mỗi hàn

Trang 13

Các yếu tố ảnh hưởng đến Ứng suất và Biến dạng hàn

VVP ®

Tính chất của kim loại cơ bản

Hệ số giãn nở nhiệt: <Thép không gỉ có hệ số giãn nở nhiệt cao hơn thép

cácbon thông thường>

Mối hàn góc hai phía, hàn đồng thời.

Việc gá lắp trước khi hàn

Tạo ra các biến dạng trước theo sự dự báo về biến dạng.

Thực hiện hàn đính một cách thích hợp để giảm bớt sự biến dạng

Quy trình công nghệ hàn.

Chủ yếu quan tâm đến Năng lượng đường (Nguồn nhiệt), nên tối thiểu.

Trang 14

VVP ®

ể Kiểm soát ứng suất và biến dạng hàn

Trang 15

Các biện pháp giảm ứng suất và biến dạng hàn

VVP ®

Biện pháp trước khi hàn

Việc quan trọng đầu tiên là lựa chọn kim loại cơ bản và vật liệu hàn hợp

Biện pháp trong khi hàn

Tùy thuộc vào dạng kết cấu, phương pháp hàn, chế độ công nghệ hàn,

cơ tính và hóa tính của kim loại mối hàn.

Biện pháp sau khi hàn

Biện pháp sau khi hàn.

Sau khi hàn bao giờ cũng để lại ứng suất và biến dạng hàn.

Ưu tiên hạn chế tối đa ứng suất và biến dạng dư bằng các biện pháp

Trang 16

1 Biện pháp công nghệ trước khi hàn

VVP ®

Không nên thiết kế các mối hàn tập trung hay giao nhau, đặc biệt đối với kết cấu chịu tải trọng động.

Không nên thiết kế mối hàn khép kín có kích thước nhỏ.

Giảm tối đa kích thước của mối hàn.

Các mối hàn nên bố trí đối xứng với trọng tâm của tiết diện.Æ tạo ra biến dạng ngược triệt tiêu.

Các gân tăng cứng nên bố trí sao cho kim loại được nung nóng ở cả hai

phía Æ giảm sự co ngang.

Trang 17

1 Biện pháp công nghệ trước khi hàn

VVP ®

Khi hàn giáp mối hai tấm có chiều dày khác nhau Æ vát bớt chiều dày tấm dày (căn cứ theo tiêu chuẩn) <DIN EN 22553>

Đối với kết cấu phức tạp Æ tính đến khả năng chế tạo từng bộ phận

(module) Æ tổ hợp kết cấu.

Đối với kết kấu hộp có đường hàn khép kín Æ đặt gân cứng vững Æ tranhd biến dạng cục bộ và mất ổn định.

Trang 18

2 Biện pháp công nghệ trong khi hàn

VVP ®

Khi hàn các vật dày, các loại thép dễ tôi Æ xem xét đến việc nung nóng sơ

bộ, đồng thời phải giảm bớt cường độ dòng điện hàn Æ tránh xuất hiện vết nứt

nứt.

Nung nóng sơ bộ toàn bộ vật hàn Æ giảm ứng suất và biến dạng dư đáng kể

kể.

Khi hàn chi tiết bị kẹp chặt Æ dễ sinh ra ứng suất dư lớn.Æ

Trình tự thực hiện các mối hàn phải bảo đảm sao cho vật hàn ở trạng thái tự do nhất

Trình tự thực hiện các mối hàn phải bảo đảm sao cho vật hàn ở trạng thái tự do nhất.

Chú ý tới liên kết giáp mối tấm do có độ co ngang lớn.

Khi hàn phải theo một chiều hoặc từ giữa ra, không hàn từ hai đầu vào.

Các mối hàn đối xứng và song song nên hàn đồng thời bằng nhiều thợ hàn hoặc thực hiện một cách xen kẽ và đơi xứng.

Trang 19

VVP ®

Hàn theo phương pháp phân đoạn nghịch Æ giảm biến dạng vì nội lực sinh

ra chỉ ở từng khu vực nhỏ và hướng về vùng lân cận đối diện.

Trang 20

Trang 21

Trang 22

Trang 23

VVP ®

Để khử biến dạng góc

Æ dùng phương pháp

tạo biến dạng ngược

tạo biến dạng ngược.

(a) Hàn ống

(b) Hàn giáp mối tấm

(c) Hàn dầm chữ T

(c) Hàn dầm chữ T.

Trang 24

VVP ®

Thực hiện trình tự hàn

hợp lý

Khống chế biến dạng góc

trong mối hàn giáp mối

nhiều lớp thông qua việc

sắp đặt trinhg tự hàn bảo

đảm sao cho biến dạng

góc luôn được điều chỉnh

và không cho phép tích

lũy trong khi hàn.

Trang 25

Trang 26

Trang 27

3 Biện pháp công nghệ sau khi hàn

Dùng búa tay có đầu tròn (0,5 ~ 1,25kg) gõ nhẹ đều xung quanh mối hàn.

ắ

3 – Nắn nguội

Đánh giãn hay cán phần cong vênh Æ đạt được kích thước và hình

dạng như thiết kế.

Trang 28

VVP ®

Trang 29

VVP ®

Trang 30

VVP ®

4 – Nắn nóng

Là phương pháp sử dụng rộng rãi do đơn giản và kinh tế.

Nung nóng cục bộ rồi cho nguội tự do có mục đích Æ co lại vùng bị giãn

do hàn.

Cần dặc biệt quan tâm đến chế độ nung.

Trang 31

VVP ®

4 – Nắn nóng

Trang 32

VVP ®

Định dạng
Số trang	32
Dung lượng	2 MB