TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY
BỘ MÔN ĐÓNG TÀU
o O o
BÙI VĂN NGHIỆP
BÀI GIẢNG
HÀN VỎ TÀU
LƯU HÀNH NỘI BỘ
Nha Trang, 2010
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG Trang 1
1.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NG ÀNH HÀN VỎ TÀU. 2
1.2. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HÀN 3
1.2.1. Các khái niệm cơ bản 3
1.2.2. Phân loại các quá trình hàn điện nóng chảy được áp dụng hàn kết cấu thân tàu 3
1. Phân loại theo đặc trưng nguồn nhiệt hàn 3
2. Phân loại theo mức độ điều khiển quá tr ình hàn. 3
3. Phân loại theo dòng điện hàn 4
4. Phân loại theo loại hồ quang 4
5. Phân loại theo môi trường bảo vệ 4
1.2.3. Ký hiệu mối hàn 4
1.3. ĐẶC ĐIỂM HÀN KẾT CẤU THÂN TÀU 6
1.4. NHỮNG TIÊU CHUẨN CƠ BẢN VÀ QUY ĐINH CHUNG C ỦA 8
ĐĂNG KIỂM ĐỐI VỚI HÀN VỎ TÀU
1.4.1. PHÂN LOẠI THỢ HÀN 8
1.4.1.1. Đối với tiêu chuẩn VR. 8
1.4.1.2. ĐỐI VỚI TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ 9
1.4.2. Quy định chung của đăng kiểm đối với hàn vỏ tàu thuỷ 10
1.4.2.1. Chuẩn bị mối hàn trước khi hàn 10
1.4.2.2. Trình tự hàn 17
1.5.3. Các bước cơ bản để lập quy trình hàn 20
CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG HÀN HỒ QUANG TAY TRONG ĐÓNG T ÀU 22
2.1. Nguyên lý, đặc điểm của hàn hồ quang tay 23
2.1.1. Nguyên lý hàn hồ quang tay. 23
2.1.2. Đặc điểm của hàn hồ quang tay 23
2.2. Phạm vi ứng dụng của h àn hồ quang tay cho hàn kết cấu thân tàu 24
2.3. Lựa chọn chế độ hàn 25
2.3.1. Lựa chọn đường kính que hàn 25
2.3.2. Lựa chọn cường độ dòng điện hàn 26
2.3.3. Lựa chọn điện áp hàn 26
2.3.4. Lựa chọn số lớp hàn 27
2.3.5. Tốc độ hàn 28
2.3.6. Năng lượng đường 29
2.4. Lựa chọn thiết bị và vật liệu hàn cho hàn hồ quang tay 29
2.4.1. Lựa chọn nguồn điện hàn 29
2.4.2. Lựa chọn và sử dụng que hàn 30
2.5. Kỹ thuật hàn hồ quang tay. 32
2.5.1. Kỹ thuật chuyển động que h àn 32
2.5.2. Kỹ thuật Bắt đầu, kết thúc v à sự nối liền của mối hàn 35
2.5.3. Kỹ thuật hàn ở những vị trí khác nhau 36
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG HÀN HỒ QUANG DƯỚI LỚP THUỐC TRỢ
DUNG TRONG ĐÓNG TÀU 39
3.1. Nguyên lý và đặc điểm của hàn hồ quang dưới lớp thuốc 39
3.1.1. Nguyên lý 39
3.1.2. Đặc điểm của quá trình hàn hồ quang dưới lớp thuốc 40
3.2. Khả năng ứng dụng của h àn hồ quang chìm trong đóng tàu 40
3.3. Lựa chọn chế độ hàn hồ quang dưới lớp thuốc cho kết cấu thân tàu 42
3.3.1. Chế độ hàn đối với mối hàn giáp mối 42
3.3.1.1. Trường hợp hàn giáp mối không có rãnh hàn (hàn từ 2 phía, mỗi phía hàn 1 lượt) 42
3.3.1.2. Trường hợp hàn giáp mối có rãnh hàn (hàn từ 2 phía, mỗi phía h àn một lượt) 43
3.3.1.3. Trường hợp hàn giáp mối nhiều lớp, hàn từ 2 phía 45
3.3.1.4. Chế độ hàn với mối hàn góc 46
3.4. Lựa chọn nguồn hàn hồ quang dưới lớp thuốc 49
3.4.1. Lựa chọn nguồn hàn tự động 50
3.4.2. Lựa chọn nguồn hàn bán tự động 50
3.4.3. Lựa chọn dây hàn tự động 50
3.5. Kỹ thuật hàn 50
3.5.1. Kỹ thuật bắt đầu gây và kết thúc hồ quang 50
3.5.2. Kỹ thuật hàn tự động tấm phẳng 51
CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG HÀN HỒ QUANG BẰNG ĐIỆN CỰC KHÔNG NÓNG CHẢY
TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ BẢO VỆ TRONG ĐÓNG T ÀU 59
4.1. Nguyên lý và đặc điểm của hàn TIG 59
4.1.1. Nguyên lý: 59
4.1.2. Đặc điểm của hàn TIG 59
4.2. Khả năng ứng dụng của hàn TIG cho hàn kết cấu thân tàu 60
4.3. Cơ sở lựa chọn Chế độ hàn 64
4.3.1. Chuẩn bị trước khi hàn 64
4.3.2. Chế độ hàn 65
4.4. Kỹ thuật hàn 68
4.4.1. Kỹ thuật gây hồ quang 68
4.4.2. Kỹ thuật kết thúc hồ quang 69
4.4.3. Chế độ làm việc 2 nhịp và 4 nhịp (2T/4T) của mỏ hàn 69
4.4.4. Kỹ thuật hàn mối hàn giáp mối 71
4.4.5. Kỹ thuật hàn mối hàn gốc trong liên kết chồng 72
4.4.6. Kỹ thuật hàn mối hàn góc trong liên kết góc và liên kết mép 73
4.4.7. Kỹ thuật hàn mối hàn nhiều lớp 73
4.4.8. Kỹ thuật hàn ống 73
CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG H ÀN HỒ QUANG BẰNG ĐIỆN CỰC NÓNG CHẢY
TRONG MÔI TRƯ ỜNG KHÍ BẢO VỆ TRONG ĐÓNG T ÀU 78
5.1. Nguyên lý và đặc điểm 78
1. Nguyên lý quá trình hàn 78
2. Đặc điểm 80
3. Các dạng dịch chuyển của kim loại v ào vũng hàn 81
5.2. Khả năng ứng dụng trong đóng t àu 82
5.3. Lựa chọn nguồn điện hàn 85
5.3.1. Lựa chọn nguồn điện h àn bán tự động 86
5.3.2. Lựa chọn thiết bị hàn tự động 88
5.4. Lựa chọn Chế độ hàn 89
1. Lựa chọn Dòng điện hàn 89
2. Mật độ dòng điện hàn 90
3. Tốc độ cấp dây hàn và cường độ dòng điện hàn 91
4. Điện áp hàn 92
5. Tốc độ hàn 93
6. Đường kính dây hàn 94
7. Tầm với điện cực 94
5.5. Lựa chọn vật liệu hàn 96
5.5.1. Khí bảo vệ 96
5.5.2. Dây hàn (điện cực nóng chảy) 96
Chương 6 : MỘT SỐ CÔNG NGHỆ H ÀN ĐIỆN NÓNG CHẢY KHÁC ỨNG DỤNG
TRONG ĐÓNG TÀU 99
6.1. Hàn điện xỉ 99
6.1.1. Nguyên lý và đặc điểm của hàn điện xỉ 100
6.1.2. Phạm vi ứng dụng 100
6.1.3. Lựa chọn chế độ hàn điện xỉ 100
6.1.3. Lựa chọn dạng liên kết hàn điện xỉ 102
6.1.4. Kỹ thuật hàn điện xỉ 103
6.2. HÀN HỒ QUANG PLASMA 108
1. Nguyên lý hàn hồ quang plasma. 108
2. Đặc điểm: 108
CHƯƠNG 7: QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN KẾT CẤU THÂN TÀU 110
7.1. Vấn đề biến dạng khi hàn kết cấu thân tàu 110
7.1.1. Nguyên nhân gây ra biến dạng hàn. 110
7.1.2. Các loại biến dạng hàn 111
7.1.3. Biện pháp khắc phục biến dạng hàn 120
7.2. Các dạng khuyết tật thường gặp và biện pháp khắc phục 123
7.3. Công tác kiểm tra, đánh giá chất l ượng mối hàn. 129
7.3.1. Phân loại các phương pháp kiểm tra và thử nghiệm 129
7.3.2. Thử và kiểm tra trong công việc thực tế 130
7.3.3. Các phương pháp kiểm tra. 131
7.4. VẤN ĐỀ AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG SẢN XUẤT H ÀN 138
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sổ tay công nghệ Hàn – Hoàng Tùng, Trường Đại học Bách khoa H à nội 1997
2. Thực hành kỹ thuật hàn – Gò – Trần Văn Niên, NXB Đà Nẵng : 2001
3. Kỹ thuật hàn - Trương Công Đạt, NXB Thanh Niên : 1999
4. Công nghệ hàn điện nóng chảy - Ngô Lê Thông ( Tập 1,2), NXB KHKT: 2004
5. Công nghệ thực hành nghề hàn – Trần Minh Hùng, NXB Lao động – Xã hội: 2005
6. Giáo trình công nghệ kỹ thuật hàn – Nghiêm Đình Thắng, NXB Lao động – Xã hội: 2005
7. Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép- Phần 6: TCVN 6259 - 2 : 1997
8. Quality Standard – Hyundai Vinashin Shipyard co., LTD
9. Hướng dẫn cho đăng kiểm vi ên – Hướng dẫn giám sát đóng mới t àu biển – Phần NB-07: Hướng
dẫn kiểm tra hàn thân tàu – Đăng kiểm Việt nam: Hà Nội 2005
10. TCVN 6834-1 : 2001 (ISO 9956-1 : 1995)
Đặc tính kỹ thuật và sự chấp nhận các quy tr ình hàn vật liệu kim loại
Phần 1 : Quy tắc chung đối với h àn nóng chảy
11. TCVN 6834-2 : 2001 (ISO 9956-2 : 1995)
Đặc tính kỹ thuật và sự chấp nhận các quy tr ình hàn vật liệu kim loại
Phần 2 : Đặc tính kỹ thuật quy tr ình hàn hồ quang
12. TCVN 6834-3 : 2001 (ISO 9956-3 : 1995)
Đặc tính kỹ thuật và sự chấp nhận các quy tr ình hàn vật liệu kim loại
Phần 3 : Thử quy trình hàn cho hàn hồ quang thép
13. TCVN 6834-4 : 2001 (ISO 9956-4 : 1995)
Đặc tính kỹ thuật và sự chấp nhận các quy tr ình hàn vật liệu kim loại
Phần 4 : Thử quy trình hàn cho hàn hồ quang đối với nhôm v à hợp kim nhôm
1
CHƯƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG
Học xong chương này sinh viên có th ể nắm được:
- Các kiến thức cơ bản về hàn
- Đặc điểm khi hàn kết cấu thân tàu
- Những tiêu chuẩn, quy định chung đối với h àn vỏ tàu thủy
Tài liệu tham khảo chương 1
1. Sổ tay công nghệ Hàn – Hoàng Tùng, Trường Đại học Bách khoa H à nội 1997
2. Kỹ thuật hàn - Trương Công Đạt, NXB Thanh Niên : 1999
3. Công nghệ hàn điện nóng chảy - Ngô Lê Thông ( Tập 1,2), NXB KHKT: 2004
4. Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép- Phần 6: TCVN 6259 - 2 : 1997
5. Hướng dẫn cho đăng kiểm viên – Hướng dẫn giám sát đóng mới t àu biển – Phần NB-07:
Hướng dẫn kiểm tra hàn thân tàu – Đăng kiểm Việt nam: Hà Nội 2005
6. Quality Standard – Hyundai Vinashin Shipyard co., LTD
7. TCVN 6834-1 : 2001 (ISO 9956-1 : 1995)
Đặc tính kỹ thuật và sự chấp nhận các quy trình hàn vật liệu kim loại
Phần 1 : Quy tắc chung đối với h àn nóng chảy
8. TCVN 6834-2 : 2001 (ISO 9956-2 : 1995)
Đặc tính kỹ thuật và sự chấp nhận các quy tr ình hàn vật liệu kim loại
Phần 2 : Đặc tính kỹ thuật quy tr ình hàn hồ quang
9. TCVN 6834-3 : 2001 (ISO 9956-3 : 1995)
Đặc tính kỹ thuật và sự chấp nhận các quy tr ình hàn vật liệu kim loại
Phần 3 : Thử quy trình hàn cho hàn hồ quang thép
10. TCVN 6834-4 : 2001 (ISO 9956 -4 : 1995)
Đặc tính kỹ thuật và sự chấp nhận các quy tr ình hàn vật liệu kim loại
Phần 4 : Thử quy trình hàn cho hàn hồ quang đối với nhôm v à hợp kim nhôm
2
CHƯƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG
1.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NG ÀNH HÀN VỎ TÀU.
Vào thời kỳ đồ đồng, đồ sắt loài người đã biết cách hàn kim loại với nhau tuy nhi ên chỉ với các phương
pháp thô sơ như rèn, tán ngu ội….
- Hồ quang điện được Sir Humphrey Davy sáng chế năm 1801. Tuy nhi ên mãi đến năm 1881 Auguste De
Meritens mới thực hiện thành công ý tưởng dùng hồ quang của điện cực cácbon nối các tấm ch ì với
nhau. Lúc này phương pháp hàn này vẫn chưa được áp dụng để hàn tàu thủy.
- Năm 1887, nhà khoa h ọc người Nga Nikolai Bernados đ ược cấp bằng sáng chế của Anh cho ph ương
pháp sử dụng hồ quang của điện cực các bon để h àn các chi tiết bằng công nghệ hàn tay. Ngay sau đó
phương phương pháp này được ứng dụng rộng rãi ở Châu Âu và Châu Mỹ với phạm vi sáng chế do sử
dụng điện áp và cường độ dòng hàn quá cao (100 -300V và 600-1000A). Vào thời điểm này ngành công
nghiệp đóng tàu vỏ thép của các nước phát triển như Anh, Mỹ, Nga, Na uy,… c ũng bắt đầu phát triển
theo và cũng đã bắt đầu ứng dụng hàn hồ quang điện cực các bon.
- Năm 1907 Oscar Kjellberg ( Ngư ời Thụy Điển) là người đầu tiên đưa ra ý tưởng hàn hồ quang tay bằng
que hàn có vỏ bọc mà chúng ta quen dùng ngày nay. Và c ũng bắt đầu từ đây công nghệ hàn được áp
dụng rộng rãi để hàn vỏ tàu thép của các nước phát triển trên thế giới.
- Trong những năm 1910 - 1920, nhằm phục vụ cho thế chiến thứ nhất m à công nghệ đóng tàu trên thế
giới đã được đầu tư và phát triển mạnh mẽ, kết cấu h àn được áp dụng cho hầu hết các t àu trên thế giới
nhưng thời điểm bấy giờ chỉ l à tàu nhỏ và các tàu quân sự phục vụ cho thế chiến thứ nhất.
- Năm 1939 Viện sĩ Paton (Người Nga) ứng dụng th ành công công nghệ hàn dưới lớp thuốc. Và đây là
một bước đột phá mới trong ng ành hàn nói chung và cho hàn tàu nói riêng. Phương pháp hàn này cho
năng suất hàn rất cao và còn giảm thiểu được độc hại cho con ng ười.
- Năm 1919 Roberts và Van Nuys th ử nghiệm dùng khí để bảo vệ hồ quang h àn nhưng mãi đến năm 1940
phương pháp hàn sử dụng khí trơ để bảo vệ hồ quang mới th ành công. Và phương pháp hàn này ngay
sau khi được tìm ra đã được áp dụng rộng r ãi cho ngành tàu. Và ngày nay là m ột trong những phương
pháp hàn chủ lực trong ngành hàn vỏ tàu thủy.
- Những năm 1940 thế giới sản xuất h àng loạt các tàu lớn áp dụng kết cấu h àn, dùng để chở hàng đặc biệt
và các két chứa, chiến hạm, … phục vụ Thế chiến thứ hai. V ào thời gian này các cường quốc về công
nghệ đóng tàu trên thế giới cũng được hình thành như Anh, Nga, Mỹ, Na uy, Canada, Nhật bản, … Vào
những năm chiến tranh thế giới diễn ra, ở Mỹ đ ã có 2710 tàu thương mại và 531 tàu chiến và 5171 các
loại tàu khác phục vụ thế chiến thứ II.
- Từ những ngày đầu ứng dụng kỹ thuật mới, ng ành công nghiệp đóng tàu trở nên phát triển hơn bao giờ
hết. Loạt tàu “Tự do – Liberty” nổi tiếng, được đóng vào những năm 40 của thế kỷ 20 ở Mỹ l à một trong
những minh chứng của thời kỳ n ày.
- Nhưng không may thay, nh ững chiếc tàu mang tên Tự do này không chỉ nổi tiếng vì thời gian chế tạo ra
nó ngắn và được ứng dụng phương pháp hàn mà rất nhiều trong số đó đ ã bị gãy đôi trong khi vận hành,
nhấn chìm toàn bộ hàng hóa và thủy thủ đoàn dưới lòng biển sâu. Nguyên nhân chính của thảm họa này
là do sự tập trung ứng suất hàn và các lỗi kỹ thuật trong chế tạo, lắp ráp và hàn các chi tiết kết cấu với
nhau. Sau thảm họa này đã khiến các nhà khoa học trên thế giới quan tâm nhiều hơn và có nhiều công
trình đầu tư nghiên cứu về vấn đề ứng suất và biến dạng hàn.
- Cũng cần làm rõ hơn, người đầu tiên phát hiện, cảnh báo nguy c ơ và những ảnh hưởng xấu của ứng suất
hàn là Slavianov vào năm 1892, t ức là sau hơn 90 năm phương pháp hàn h ồ quang điện được sáng chế
và hơn 50 năm trước khi loạt tàu tự do bị vùi dưới biển sâu.
- Năm 1949, Viện sĩ Paton một lần nữ a đã cho ra đời hàn điện xỉ, cho phép hàn những tấm kim loại rất
dày. Phương pháp hàn này đư ợc áp dụng để khắc phục những nh ược điểm khi hàn các tấm kim loại dày
lớn của các phương pháp hàn khác.
- Năm 1950, hàn nhôm trong môi trư ờng khí trơ bằng điện cực nóng chảy được áp dụng. Và sau đó thay
vì khí trơ người ta sử dụng khí CO
2
và hổn hợp khí argon và ôxi.
3
- Cũng vào năm 1950, hàn b ằng tia điện tử xuất hiện, đáp ứng y êu cầu hàn các kết cấu kim loại có đòi hỏi
cao, đặc biệt trong ngành hàng không.
- Đến nay có rất nhiều phương pháp hàn được áp dụng trong hàn tàu nhưng phổ biến nhất là: Hàn hồ
quang tay, hàn hồ quang dưới lớp thuốc, hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ.
1.2. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HÀN
1.2.1. Các khái niệm cơ bản
1. Hàn: là quá trình nối tạo ra sự liên kết vật liệu của các chi tiết bằng cách nung nóng chổ nối tới nhiệt độ
hàn, có sử dụng hoặc không sử dụng áp lực, hoặc chỉ thông qua sử dụng áp lực, v à có sử dụng hoặc
không sử dụng kim loại phụ. H àn được sử dụng để tạo ra các mối h àn.
2. Mối hàn: là sự liên kết mang tính cục bộ của các kim loại (hoặc phi kim loại) đ ược tạo ra bằng cách
nung chúng tới nhiệt độ hàn, có sử dụng hoặc không sử dụng áp lực, hoặc chỉ thông qua sử dụng áp lực,
và có sử dụng hoặc không sử dụng kim loại phụ.
3. Sự liên kết: là sự hợp nhất của các vật liệu tại chổ h àn.
4. Vật hàn: Là tổ hợp các bộ phận cấu th ành được nối với nhau bằng h àn.
5. Liên kết: là chổ nối các phần tử kim loại, bao gồm mối h àn và vùng ảnh hưởng nhiệt.
6. Kim loại phụ: là kim loại hoặc hợp kim được bổ sung vào mối hàn để tạo ra liên kết hàn.
7. Kim loại cơ bản: là kim loại hoặc hợp kim của các phần tử đ ược hàn.
8. Kim loại mối hàn: là toàn bộ phần kim loại cơ bản và kim loại phụ đã được nung chảy (hoặc đã được
chuyển sang trạng thái dẻo) trong quá tr ình hàn và được giử lại trong mối hàn.
9. Thợ hàn: là người thực hiện việc hàn bằng tay hoặc bán tự động.
10.Thợ vận hành thiết bị hàn: là người thực hiện việc hàn bằng thiết bị hàn loại điều khiển thích nghi, tự
động hoặc rôbot.
11.Quá trình hàn: (còn gọi là phương pháp hàn) là m ột nhóm các nguyên lý hoạt động cơ bản (luyện kim,
điện, vật lý, hóa học hoặc c ơ học) được sử dụng khi hàn nhằm tạo ra sự liên kết các chi tiết hàn.
12.Hàn nóng chảy: là quá trình hàn màg trong đó mối hàn được tạo ra bằng cách nung chảy vật liệu.
13.Hàn hồ quang: là những quá trình hàn nóng chảy, tạo ra sự liên kết của các chi tiết cần h àn thông qua
cách nung chúng bằng nguồn nhiệt của hồ quang.
1.2.2. Phân loại các quá trình hàn điện nóng chảy được áp dụng hàn kết cấu thân tàu
Có 6 cách phân loại:
1. Phân loại theo mức độ điều khiển quá trình hàn.
Hàn tay: là phương pháp hàn mà su ốt thời gian hàn, người thợ hàn dùng tay để thao tác mỏ hàn hoặc
kìm hàn.
Hàn bán tự động: là phương pháp hàn mà trong su ốt thời gian hàn thợ hàn thao tác súng hàn b ằng
tay và thiết bị hàn tự động cấp dây vào súng hàn.
Hàn cơ giới: là phương pháp hàn ch ỉ đòi hỏi dùng tay tác động vào bộ phận điều khiển của thiết bị để
điều chỉnh mỏ hàn hoặc kìm hàn nhằm đáp ứng các thay đổi nhận biết đ ược qua quan sát bằng mắt.
Hàn tự động: là phương pháp hàn mà thi ết bị hàn sử dụng không đòi hỏi hoặc chỉ đòi hỏi tối thiểu
việc quan sát quá trình hàn, và không phải dùng tay để điều chỉnh bộ phận điều khiển của thiết bị.
Hàn bằng rôbot: là hàn và điều khiển trong khi hàn bằng thiết bị hàn robot
Hàn có điều khiển thích nghi: là phương pháp hàn có s ử dụng một hệ thống điều khiển cho phép xác
định các thay đổi về điều kiện h àn một cách tự động và ra lệnh cho thiết bị hàn tiến hành các hoạt động thích
hợp.
4
2. Phân loại theo đặc trưng nguồn nhiệt hàn:
Theo đặc trưng nguồn nhiệt hàn, có thể chia hàn điện nóng chảy thành: hàn hồ quang, hàn điện xỉ,
hàn tia điện tử, hàn tia laser.
Hình 1.1. Phân loại theo đặc trưng nguồn nhiệt hàn
3. Phân loại theo dòng điện hàn
Các loại dòng điện hàn được sử dụng là dòng một chiều cực thuận (điện cực nối với cực âm của nguồn điện
hàn), dòng một chiều cực nghịch và dòng xoay chiều.
4. Phân loại theo loại hồ quang
Có các loại hồ quang hàn sau: Hồ quang trực tiếp (giữa điện cực v à kim loại cơ bản), hồ quang gián
tiếp (giữa hai điện cực, kim loại c ơ bản không tạo thành một phần của mạch điện h àn). Hồ quang trực tiếp
được sử dụng phổ biến nhất.
5. Phân loại theo môi trường bảo vệ:
Hàn không có khí bảo vệ: phương pháp hàn này rất ít dùng
Hàn trong môi trường bảo vệ của xỉ (hàn bằng que hàn vỏ bọc dày, hàn dưới lớp thuốc, hàn điện xỉ)
Hàn trong môi trường bảo vệ của khí và xỉ (hàn hồ quang tay)
Hàn trong môi trường của khí bảo vệ
Hàn trong môi trường bảo vệ hổn hợp (khí v à xỉ)
1.2.3. Ký hiệu mối hàn
1. Những mối hàn tiêu chuẩn
HÀN ĐIỆN NÓNG CHẢY
HÀN DƯỚI LỚP THUỐC
HÀN TIA LASER
HÀN TIA ĐIỆN TỬ
HÀN HỒ QUANG
HÀN ĐIỆN XỈ
HÀN HỒ QUANG TAY
HÀN TRONG MÔI
TRƯỜNG KHÍ BẢO VỆ
HÀN TỰ ĐỘNG
HÀN BÁN TỰ ĐỘNG
HÀN BẰNG ĐIỆN CỰC
NÓNG CHẢY
HÀN BẰNG ĐIỆN CỰC
KHÔNG NÓNG CHẢY
HÀN TRONG MÔI TRƯ ỜNG
KHÍ HOẠT TÍNH
HÀN TRONG MÔI
TRƯỜNG KHÍ TRƠ
5
KÝ HIỆU MỐI HÀN CƠ BẢN VÀ Ý NGHĨA VỊ TRÍ CỦA CHÚNG
Hàn gờ
Ý
nghĩa
vị trí
Góc
Hàn nút
hoặc
khe hẹp
Hàn điểm
hoặc điện
cực giả
Hàn
đường
Hàn mặt
sau hoặc
tấm đệm
Hàn
phủ bề
mặt
vát song
song đối
với mối
ghép hàn
đồng thau
Hàn mép
Phía
bên
mũi
tên
Phía
bên
kia
mũi
tên
Không
sử dụng
Cả hai
phía
Không
sử dụng
Không sử
dụng
Không
sử
dụng
Không sử
dụng
Không
sử dụng
Không sử
dụng
Không
sử dụng
Không
sử dụng
Không sử
dụng
Không
sử dụng
Không sử
dụng
Không sử
dụng
CÁC KÝ HIỆU BỔ XUNG
Đường viền
Mối hàn
tất cả chu
vi
Mối hàn
ngoài hiện
trường
Xuyên
thấu
Tấm
đệm
Bằng
Lồi
Lõm
Ký hiệu
mối hàn rãnh
Ký hiệu
mối hàn rãnh
6
2. V trớ cỏc yu t tiờu chun ca ký hiu mi h n
Hỡnh 1.2. V trớ cỏc yu t tiờu chun ca ký hiu mi h n
CC Kí HIU HN C BN V CC í NGHA V TR KHC
Hn g
Rónh
Gúc
Vuụng
Ch
V
Vỏt xiờn
Ch
U
Ch
J
Ch V
loe
Vỏt xiờn
loe
í ngha
v trớ
Phớa bờn mi
tờn ch
Mt bờn kia
mi ghộp
Khụng
s dng
C hai bờn
Khụng
s dng
Khụng
s dng
Khụng
s dng
Khụng
s dng
Khụng
s dng
Khụng
s dng
Khụng
s dng
Bờn ny hoc
bờn kia
khụng quan
trng
1.3. C IM HN KT CU THN TU
1. Khi lng cụng vic hn kt cu thõn tu
Theo s liu thng kờ cng nh theo s tớnh toỏn ca cỏc chuy ờn gia thỡ trong cụng tỏc ch to tu v
thộp khi lng cụng vic hn chim khong 60% tng khi lng cụng vic ch to t u. Con s ny cho
chỳng ta thy rng cụng vic hn kt cu thõn tu cú tm quan trng nh th no trong cụng ngh úng tu.
Bớc (khoảng cách từ
tâm đến tâm của m ối hàn)
T
S (E)
L - P
(N )
F
A
R
Kích thớc bên
kia của m ũi
tên chỉ
Kích thớc nơi
m ũi tên chỉ
Góc m ở rãnh hàn;. góc tổng của lỗ
khoét loe miệng đối với hàn nút
Khe hở;. chiều sâu của mối hàn đợc
lấp đầy đối với hàn nút và hàn khe hẹp
Ký hiệu bổ xung đối với
phơng pháp hoàn thiện
Ký hiệu bổ xung cho
hình dáng bề m ặt
Kích thớc có hiệu lực
(theo tính toán)
Chiều sâu ngấu chảy; K ích thớc
đảm bảo cho m ối hàn chắc chăn
Đặc điểm kỹ
thuật; Phơng
pháp hàn, hoặc
tham chiếu khác.
Đuôi (đợc bỏ qua khi
sự tham chiếu không
đợc sử dụng)
Ký hiệu m ối hàn
cơ bản hoặc những
chi tiết tham khảo
Chiều dài mối hàn, trong m ối hàn góc
không liên tục, hoặc trong hàn điểm
Ký hiệu m ối hàn
ngoài hiện trờng
Ký hiệu m ối hàn
tất cả xung quanh
M ũi tên chỉ
mối hàn
Đờng
tham chiếu
Số mối hàn điểm , hàn đờng, hàn
đinh tán, hàn nút, hàn khe hẹp, hoặc
các mối hàn điện cực giả
Các yếu tố trong vùng này đợc giữ
nguyên trong khi đuôi và m ũi tên
quay ngợc lại
Cả hai bên
7
2. Các phương pháp hàn được áp dụng
Hiện nay, phương pháp hàn h ồ quang được áp dụng rộng rãi trong ngành đóng tàu trên thế giới.
Trong phương pháp hàn h ồ quang có hàn hồ quang tay, hàn hồ quang dưới lớp thuốc trợ dung, h àn hồ quang
bằng điện cực nóng chảy trong môi tr ường khí bảo vệ, h àn hồ quang bằng điện cực không nóng chảy trong
môi trường khí bảo vệ là được áp dụng nhiều hơn cả. Ngoài ra, các phương pháp hàn khác c ũng đang được
nghiên cứu ứng dụng vào hàn vỏ tàu như: Hàn điện xỉ, hàn bằng tia lazer, hàn tia điện tử, hàn ma sát… Tuy
nhiên cũng chưa có phương án nào kh ả thi hơn vì nhiều lý do khác nhau, nh ư là: giá thành cao, điều kiện thi
công khó khăn, trình độ chuyên môn lao động hạn chế…
3. Các tư thế hàn trong không gian
Kết cấu thân tàu là một hệ khung dầm giàn rất phức tạp nên hàn tàu là nơi thể hiện đầy đủ nhất các t ư
thế hàn trong không gian: hàn b ằng, hàn đứng, hàn ngang, hàn trần, hàn góc, hàn ống,…. Khi thao tác h àn kết
cấu thân tàu có đầy đủ các vị trí làm việc: từ không gian lớn, rộng rãi dễ thao tác đến không gian chật hẹp,
khoang kín,… thậm chí đôi khi phải dùng đến những thủ thuật th ì mới có thể hàn được.
4. Yêu cầu về tính kỹ thuật
Yêu cầu hàn kết cấu thân tàu rất khắc khe, cần phải đảm bảo: hàn đúng theo quy trình, đảm bảo tính
chính xác, đảm bảo chất lượng mối hàn, yêu cầu công nghệ, … theo ti êu chuẩn mà tàu đang áp dụng.
5. Yêu cầu về tính kinh tế
Đi đôi với yếu cầu kỹ thuật là các yêu cầu về tính kinh tế, tính kinh tế c ũng là một trong những tiêu
chí mà các nhà máy đóng tàu c ực kỳ quan tâm vì nó có liên quan vô cùng lớn đến giá thành sản phẩm. Phải
hàn như thế nào mà hiệu quả cao nhất, có nghĩa l à: thời gian thi công phải ngắn nhất, ti êu hao nguyên vật liệu
phải ít nhất, hiệu quả công việc phải cao nhất nh ưng vẫn phải đảm bảo chất l ượng mối hàn.
6. Quy trình hàn.
Trước khi chế tạo tàu thì quy trình hàn phải được thiết kế và phải được các cơ quan chức năng (Đăng
kiểm) thông qua rồi mới đ ược áp dụng. Trong quá tr ình thi công chế tạo tàu thì có kiểm tra giám sát quy tr ình
hàn. Kiểm tra giám sát quy tr ình hàn gồm các giai đoạn: kiểm tra tr ước khi hàn, kiểm tra trong khi hàn và
kiểm tra sau khi hàn.
7. Những yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến chất lượng hàn kết cấu thân tàu
- Độ an toàn và độ tin cậy của các kết cấu l à những yêu cầu cần thiết hàng đầu cho tất cả các công
trình. Các chi tiết kết cấu thân tàu được nối với nhau bằng ph ương pháp hàn, do v ậy mối hàn phải đáp ứng
được các yêu cầu về mặt chất lượng, nhằm thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật và điều kiện làm việc thực tế của
kết cấu.
- Để đảm bảo khống chế chất l ượng mối hàn, ta cần phải quan tâm đến quá tr ình nóng chảy, đông đặc
của kim loại, tốc độ nguội của mối h àn, thành phần, tính chất của vật liệu hàn và vật liệu cơ bản, cũng như sự
thay đổi của chất lượng vật liệu, sự phân bố tr ường nhiệt, sự xuất hiện v à phân bố trường ứng suất dư, sự biến
dạng của kết cấu và khả năng xuất hiện khuyết tật.
- Các yếu tố trên không chỉ rất phức tạp về mặt kỹ thuật , mà còn rất khó phát hiện và nhận biết. Các
khuyết tật bên trong khó phát hiện nếu không có phương pháp kiểm tra hiện đại, trong khi tr ường ứng suất dư
và sự thay đổi cấu trúc kim loại tại v ùng ảnh hưởng nhiệt là rất khó xác định bằng các ph ương pháp thông
thường.
- Để có thể đạt được mối hàn có chất lượng tốt ta không chỉ quản lý tốt các hoạt động h àn trực tiếp mà
còn cả các công việc liên quan khác như kiểm tra thành phần và tính hàn của vật liệu cơ bản, chọn vật liệu
hàn, máy hàn, nguồn điện, vát mép, v à chuẩn bị mối nối, gia công v à tổ hợp kết cấu, gia công nhiệt tr ước,
trong và sau khi hàn, dũi mặt lưng mối hàn, mài phẳng, kiểm tra lượng dư, khuyết tật và hình dáng…
- Những yếu tố trên yêu cầu những thủ tục và phương pháp quản lý chất lượng phức tạp. Từ những yêu
cầu thực tế đã được phân tích ở trên, ta có sơ đồ các yếu tố ảnh h ưởng tới chất lượng hàn kết cấu thân tàu như
sau:
8
H.1.3. Sơ đồ các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng kết cấu hàn
1.4. NHỮNG TIÊU CHUẨN CƠ BẢN VÀ QUY ĐINH CHUNG CỦA ĐĂNG KIỂM ĐỐI VỚI H ÀN
KẾT CẤU THÂN TÀU
Trên cơ sở Hướng dẫn giám sát đóng mới t àu biển, kinh nghiệm giám sát kỹ thuật của Đăng kiểm
Việt Nam, hệ thống quy tr ình và hướng dẫn kiểm soát chất lượng của Đăng kiểm Việt Nam cũng n hư các tài
liệu của Đăng kiểm Nhật Bản (NK), đăng kiểm Lloyd’s, hiệp hội hàn Mỹ (AWS), chúng ta có những tiêu
chuẩn cơ bản và quy định chung về hàn kết cấu thân tàu như sau:
1.4.1. PHÂN LOẠI THỢ HÀN
1.4.1.1. Đối với tiêu chuẩn Việt nam VR.
- Mỗi thợ hàn muốn tiến hành công việc hàn phải qua một kỳ kiểm tra bắt buộc theo qui tr ình và được
cấp chứng chỉ của Đẳng kiểm.
- Thời gian hiệu lực của chứng chỉ l à 2 năm. Muốn duy trì trình độ thì phải được Đăng kiểm kiểm tra
trước khi chứng chỉ hết hiệu lực.
Loại, bậc và cấp trình độ thợ hàn.
1. Loại trình độ thợ hàn: ứng với quy trình hàn thực tế sử dụng
Ký hiệu
Quy trình hàn thực tế sử dụng
A
Hàn hai mặt bao gồm cả dũi và hàn mặt sau
N
Hàn một mặt không có tấm lót
2. Bậc thợ hàn: Được phân chia theo chiều d ày vật liệu thực tế hàn.
Bậc
Chiều dày vật liệu thực tế hàn (mm)
1
Từ 5 trở xuống
2
Từ 19 trở xuống
3
Không giới hạn
9
3. Cấp thợ hàn: được phân chia theo theo t ư thế đối với mỗi bậc
Cấp
Tấm
Ống
Hàn bằng
(F)
Hàn Đứng
(V)
Hàn ngang
(H)
Hàn trần
(O)
Hàn mọi tư thế
(Z)
Hàn Ống cố
định
(P)
Bậc 1
1F
1V
1H
1O
1Z
1P
Bậc 2
2F
2V
2H
2O
2Z
2P
Bậc 3
3F
3V
3H
3O
3Z
3P
- Thợ hàn cấp Z được coi là trình độ tất cả các cấp F, V, H, O trong c ùng một bậc.
- Một thợ hàn muốn được công nhận trình độ cấp V, H, O và P ứng với mỗi bậc và mỗi loại thì phải
đạt trình độ cấp F ứng mỗi bậc v à mõi loại.
- Người thợ hàn ở bất kỳ cấp nào, bậc nào của loại N đều được coi là thợ hàn cùng cấp và bậc ở loại A.
- Thợ hàn bậc 3 được coi là bậc 2, bậc 1, và thợ hàn bậc 2 cũng được coi là bậc1 ở cùng cấp và loại.
1.4.1.2. ĐỐI VỚI TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ
Có các vị trí hàn cơ bản được phê chuẩn như sau:
H.1.4. Vị trí và cấp chứng chỉ hàn quốc tế
H.1.5. Các vị trí hàn ống
10
1.4.2. Quy định chung đối với hàn kết cấu thân tàu thuỷ
Khi tiến hành công việc hàn thì Quy trình hàn và s ơ đồ hàn tàu phải được Đăng kiểm duyệt trước khi
thực hiện hàn.
1.4.2.1. Chuẩn bị mối hàn trước khi hàn
1. Tiêu chuẩn vát mép
a. Đối với mối hàn giáp mối
- Vát mép chữ V và nữa V
H.1.6 Vát mép chữ V và nữa V
Trong đó: S = 4 ÷ 26
a = 2 ± 2
b = 2 ± 1
α = 60
o
±5
o
- Vát mép Chữ U và nửa chữ U
H.1.7 Vát mép chữ U và nữa U
- Vát mép chữ K
H.1.8 Vát mép chữ K
Trong đó: S = 20 ÷ 60
a = 2 ± 2
b = 2 ± 1
R = 5±1
Trong đó: t > 19 mm
G < 3 mm
R < 3 mm
θ = 50
o
– 70
o
11
- Vát mép chữ X
H.1.9 Vát mép chữ X
b. Đối với mối hàn chồng mép
H.1.10 Mối ghép chồng mép
c. Đối với mối hàn góc
H.1.11 Mối hàn góc
G < 3 mm
R < 3 mm
θ = 50
0
- 70
0
G < 3 mm
R < 3 mm
6 < h < t/3 mm
θ = 50
0
α = 90
0
b > 2t2 + 25 mm
b = 2t2 + 25
α = 50
0
- 70
0
β = 70
0
- 90
0
G < 2 mm
G < 2 mm
G < 4 - 6 mm
θ
0
= 30
0
- 45
0
G < 3 mm
R < 3 mm
θ = 50
0
t > 19 mm
G < 3 mm
R < 3 mm
G = 2.5 - 4 mm
R < 3 mm
r = 12 - 15 mm
θ > 35
0
G = 2.5 - 4 mm
r = 12 - 15 mm
R = 3mm
θ > 35
0
t > 19 mm
G < 3 mm
R < 3 mm
θ = 50
0
12
d. Đối với tấm có chiều dày khác nhau
H. 1.12 Đối với mối ghép có chiều d ày khác nhau
e. Những thuật ngữ trong mối ghép
1. Góc mở mép hàn: GROOVE ANGLE
Là toàn bộ góc của rãnh giữa các phần đã được ghép mối tạo rãnh
hàn. α = 50
0
- 70
(tùy vào kiểu vát mép và phương pháp hàn khác nhau th ì α khác
nhau và được Đăng kiểm duyệt theo ti êu chuẩn áp dụng)
2. Góc vát của mép hàn: BEVEL ANGLE
Là góc được tạo giữa việc sử lý mép của một chi tiết v à mặt phẳng
vuồng góc với bề mặt của chi tiết đó. β = 30
0
± 5
0
(tùy vào kiểu vát mép và phương pháp hàn khác nhau th ì β khác
nhau và được Đăng kiểm duyệt theo ti êu chuẩn áp dụng)
3. Chiều dày vật liệu: PLATE THICKNESS
Chiều dày của vật liệu được hàn. δ
4. Độ tầy mép hàn (Mép cùn): ROOT FACE
Là mặt rãnh liền kề tới chân của mối ghép .
c = 2 ± 1 mm
5. Khe hở b : ROOT OPENING
Là khe hở giữa 2 chi tiết lắp ghép
6. Bề mặt rãnh : GROOVE FACE:
Bao gồm bề mặt của chi tiết trong r ãnh.
7. Kích thước mối hàn : SIZE OF WELD
Độ ngấu của mối nối (chiều sâu của góc xi ên cộng với độ ngấu chân
theo lý thuyết ).
1. Cạnh của mối hàn góc: LEG OF A FILLET WELD:
Là khoảng cách từ gốc của mối li ên kết tới chân của mối hàn.
2. Khoảng cách thực tế của một mối hàn góc :
ACTUAL THROAT OF A FILLET WELD
Là khoảng cách ngắn nhất từ gốc của mối h àn góc tới bề mặt
của nó.
3. Bề mặt của mối hàn : FACE OF WELD:
Là bề mặt phơi ra của mối hàn trên mặt phẳng từ bất kỳ mối
hàn nào đã hoàn thiện.
4. Kích thước của mối hàn :SIZE OF WELD
Độ dài chân của mối hàn góc.
5. Gốc của mối hàn : ROOT OF A WELD:
Bất kỳ các điểm mặt sau của mối hàn phân cách với bề mặt
kim loại cơ bản.
6. Chiều sâu ngấu chảy :DEPTH OF FUSION:
Là khoảng cách ngấu chảy mở rộng v ào trong kim loại cơ bản
hoặc xuyên qua từ bề mặt kim loại nấu chảy trong thời gian
hàn.
7. Chân của mối hàn : TOE OF A WELD:
Là sự nối liền giữa bề mặt của mối h àn và kim loại cơ bản
2. Làm sạch mối hàn.
Ẩm ướt, dầu mỡ, sơn,… trên mối hàn phải được làm sạch trước khi hàn để ngăn ngừa các khuyết tật
hàn như rỗ xỉ, rỗ khí, hàn không ngấu,…. Nói chung phải l àm sạch triệt để lớp sơn lót chống gỉ, lớp kẽm trên
bề mặt, các chất bẩn bám tr ên bề mặt mối hàn để đạt được mối hàn có chất lượng tốt nhất và bảo vệ sức khoẻ
cho thợ hàn.
3. Hàn đính và gá lắp tạm thời.
Đối với việc lắp ráp kết cấu thân t àu bao gồm cả khung xương và các tấm được ghép đúng vị trí và
đúng góc độ. Sử dụng một cách hiệu quả các dạng vấu, tấm đỡ phía sau, các miếng n êm, kích thuỷ lực… sau
khi gá lắp các kết cấu tiến hành hàn đính với nhau.
MỐI HÀN RÃNH
MỐI HÀN GÓC
456
2 3
7
1
3
5
1
6
2
4
7
13
H.1.13. Đồ gá lắp ráp các tấm
Việc hàn đính phải đủ bền để đảm bảo cho các kết cấu li ên kết với nhau và duy trì đúng rãnh hàn.
Các mối hàn đính không tẩy đi sau khi hàn, do đó phải được hàn cẩn thận và có chất lượng tin cậy.
Hàn đính đối với thép có độ bền cao phải đ ược thực hiện bằng que hàn hydro thấp để ngăn ngừa sự
biến cứng tại vùng ảnh hưởng nhiệt và nứt do nhiệt lượng giáng lên mối hàn nhỏ.
Nếu mối hàn đính bị cháy chân hoặc hồ quang kim loại bị bắn tóe th ì công việc sửa chữa phải được
tiến hành cẩn thận.
Có rất nhiều chi tiết gá lắp tạm thời nh ư đồ gá, giá đỡ, móc cẩu… đ ược hàn vào kết cấu phục vụ cho
việc lắp ráp, sàn thao tác, việc vận chuyển. Những việc n ày phải được tiến hành cẩn thận sao cho không tạo
ra các khuyết tật nguy hại đến kết cấu v à bắn tóe hồ quang lên kim loại cơ bản.
Đối với các mối hàn giáp mép quan trọng khi được hàn tay, cần tránh hàn đính trong rãnh hàn. Trong
trường hợp như vậy, cần sử dụng các gông kẹp (mã răng lược) hoặc tương tự để tránh lệch vị trí liên kết. Chú
ý không được ghì chặt quá mức mối hàn. Khi lắp các gông kẹp (mã đỡ, mã răng lược) hoặc hàn đính, cần
kiểm tra để tránh tạo ra lệch vị trí liên kết bất lợi theo hướng chiều dày tấm khi hàn giáp mép.
H.1.14 Quy định mối hàn đính trong hàn thủ công và tự động liên kết giáp mối
Với các mối hàn đứng, cách bố trí các mối hàn đính là thực hiện ở phía ngược lại với phía rãnh hàn,
hình 1.15:
H.1.15 Cách bố trí mối hàn đính mối hàn đứng
14
Với các mối hàn góc, khi hàn đính, cần tránh các đầu mút của liên kết, hình 1.10:
H.1.16 Quy định mối hàn đính ở đầu mút lien kết mối h àn góc
4. Độ chính xác của liên kết và phương pháp sửa chữa.
Dung sai của liên kết hàn (khe hở chân, góc vát mép, khe hở h àn,…) phải được quyết định tuỳ thuộc
và phương pháp hàn, nh ưng phải dựa trên nguyên tắc sau
a. Độ không thẳng hàng.
Sự không thẳng hàng của mối hàn làm giảm độ bền mỏi của mối h àn. Vì vậy độ không thẳng hàn của
kết cấu được quy định như sau:
H.1.17. Độ chính xác lắp ráp: t -chiều dày thép
b. Khe hở chân mối hàn góc.
Trong chế tạo và lắp ráp kết cấu vỏ tàu, đôi khi lắp ráp không hoàn toàn chính xác như trên bản vẽ
thiết kế. Trong những trường hợp như vậy, tùy theo quy định của đăng kiểm, cần có các biện pháp khắc phục.
Khe hở chân mối hàn góc được quy định như sau:
- Khe hở chân < 2mm: không cần phải sửa chữa
- 3mm < Khe hở chân < 5mm : phải tăng kích mối h àn góc theo điều kiện hở chân.
- Khe hở chân > 5mm : phải tiến h ành sửa chữa.
H.1.18 Quy định khe hở liên kết góc
Trong trường hợp trên, cho phép khe hở hàn giữa tấm vách và bản cánh của liên kết tối đa 3 mm.
15
Nếu giá trị khe hở từ trên 3 mm đến 5 mm, cần khắc phục bằng cách tăng chiều rộng chân mối hàn:
(trị số theo quy phạm + (a – 2), trong đó a là khe hở thực):
H.1.19 Tăng chiều rộng chân mối hàn khi khe hở từ 3 đến 5mm
c. Sửa chữa khe hở chân mối h àn góc.
Nếu giá trị khe hở từ trên 5 mm đến 16 mm, có thể thực hiện 1 trong 2 biện pháp:
- Vát mép đi 30÷45
0
đặt tấm đệm, hàn sau đó tháo tấm đệm và hàn tiếp ở mặt kia, hình 1.20a
- Chèn thêm tấm lót: chiều dày của tấm lót phải vừa khe hở giữa 2 tấm, hình 1.20b
H.1.20 Cách khắc phục khe hở từ 5 đến 16mm
Nếu giá trị khe hở lớn hơn 16 mm, phải nối thêm 1 đoạn tấm chèn có chiều rộng tối thiểu là 300 mm,
hình dưới:
H.1.21 Thay tấm khác 300mm khi khe hở lớn h ơn 16mm
d. Tiêu chuẩn sửa chữa đối với mối h àn giáp mép.
H.1.22 Khe hở mối ghép giáp mối
16
Trong lắp ráp cho phép hàn ngay mà không cần khắc phục khi a có giá trị từ 2 mm trở lên đến 5 mm.
Nếu giá trị của khe hở a lớn hơn 5 mm và tối đa 16 mm, biện pháp áp dụng là đặt tấm đệm lót tạm thời để
hàn từ phía rãnh hàn, sau đó tháo tấm lót đó và hàn tiếp phần chân mối hàn từ phía mặt sau, hình 1.23
H.1.23 Cách khắc khục khe hở mối ghép giáp mối từ 5 đến 16mm
Nếu giá trị của a trên 16 mm đến tối đa 25 mm, cần khắc phục bằng cách hàn đắp thêm và gia công
mép, sau đó tiến hành hàn bình thường, hoặc khắc phục theo phương án có a > 25mm, hình 1.24
Hình 1.24 Cách khắc phục khe hở môi ghép giáp mối từ 16 đến 25mm
Nếu a > 25 mm, cần cắt bỏ một đoạn có chiều rộng tối thiểu 300 mm và thay mới một tấm chèn có
đúng chiều rộng đó.
Hình 1.25 Cách khắc phục khe hở mối ghép giáp mối lớn h ơn 25mm
17
e. Liên kết hàn chồng:
Hình 1.26 cho thấy một số loại liên kết hàn chồng có khe hở sai lệch so với quy định:
Hình 1.26 Khe hở a mối ghép lien kết chồng
Trong trường hợp khe hở a tối đa đạt 3 mm, có thể hàn ngay mà không cần xử lý khắc phục, hình 1.26.
Hình 1.27 Cách khắc phục khe hở mối ghép li ên kết chồng
Nếu giá trị a từ trên 3 mm đến 5 mm, cạnh mối hàn (chân mối hàn) phải có giá trị thực bằng tổng của
cạnh mối hàn thiết kế và giá trị a.
Nếu giá trị a > 5mm, phải tháo ra và lắp ghép lại.
1.4.2.2. Trình tự hàn
1. Nguyên tắc
Các nguyên tắc chung để quyết định một tr ình tự hàn:
- Hàn từ tâm ra hai đầu tự do, h àn từ dưới lên.
- Trước tiên phải hàn mối hàn có kích thước lớn để giảm tối thiểu sự biến dạng
- Không hàn ngang qua liên k ết không hàn
- Không tạo mối hàn có ứng suất lớn.
1. Trình tự hàn giáp mối các tấm tôn trong phân tổng đoạn.
H.1.28. Trình tự hàn giáp mối và hàn lăn giữa các tấm tôn trong tổng đoạn
18
2. Trình tự hàn mối hàn giao nhau
H.1.29. Trình tự hàn mối hàn giao nhau
3. Quy định mối hàn chờ
H.1.30. Mối hàn chờ
4. Trình tự hàn mối hàn giáp mối và mối hàn góc
19
H.1.31. Trình tự hàn mối hàn giáp mối và hàn góc
5. Trình tự hàn mối hàn lỗ
H.1.32. Trình tự hàn lỗ
6. Trình tự hàn mối hàn các tấm xuyên qua
H.1.33. Trình tự hàn các tấm xuyên qua
7. Trình tự hàn các mối hàn tập trung
Nếu ở nơi mà các mối hàn giáp mối hai bộ phận bao gồm mối h àn góc kiểu chử T kề sát hoặc gối l ên
thì phải làm một lỗ khoét hình con sò thích hợp, hình (a) và (b) dể việc hàn mép được thực hiện trọn vẹn. tuy
nhiện phải loại trừ lỗ khoét h ình con sò nhỏ nào được làm trong các vùng tập trung ứng suất như góc của
kung ngang trong các két m ạn ở các tàu cỡ lớn. Sau khi hàn xong các mép, các l ỗ khoét hình con sò này phải
20
được hàn bít lại để không tạo ra bất kỳ phần bị gián đoạn n ào. Trong trường hợp hình (c) phải thận trọng để
đảm bảo rằng các khuyết tật không c òn trong các chổ kết thúc mối hàn giáp mối nẹp. Phải tiến hành hàn góc
sau khi tiến hành hàn giáp mối đã hoàn thành cả hai phía.
H.1.34. Mối hàn tập trung
8. Dung sai âm đối với việc hàn góc
Trong quy phạm cung cấp dung sai âm cho việc h àn góc khoảng –10% chiều dài chân mối hàn góc,
điều này có ý nghĩa không cho phép sự thiếu hụt chiều d ài chân trên toàn bộ chiều dài của mối hàn góc.
Chiều dài chân mối hàn góc thường phân tán, và sự phân bố chúng được coi là phân bố bình thường trong đó
trị số trung bình vượt quá trị số đã quy định khi chiều dài chân được đo bằng chia tổng đoạn chiều d ài của
mối hàn góc một cách thích hợp và đều nhau. Do đó, phạm vi dung sai âm đối với chiều d ài chân mối hàn
góc được coi là vào khoảng 15% hoặc nhỏ h ơn của chiều dài tổng trong hàn bằng tay có lưu ý đến sợ phân bố
nói trên.
9. Gia nhiệt trước và sau khi hàn
Gia nhiệt được thực hiện nhằm mục đích ngăn ngừa sự l àm cứng và nứt tại vùng ảnh hưởng nhiệt do
việc nguội nhanh của mối h àn gây ra.
Nhiệt độ giữa các lớp hàn chính là nhiệt độ giữa hai lớp hàn
Nhiệt độ gia nhiệt giữa các lớp h àn được quyết định phụ thuộc v ào lim loại cơ bản, kích thước của
kết cấu, chiều dày tấm vật liệu, phương pháp hàn và các đi ều kiện hàn
Bảng dưới đây đưa ra các ví dụ về nhiệt độ gia nhiệt đối với thép có độ bền cao. Đối với thép th ường
gia nhiệt được yêu cầu khi chiều dày vật liệu lớn hơn 25mm và khi thời tiết lạnh.
Chiều dày tấm vật liệu (mm)
Thép có độ bền cao cấp
60kgf/mm
2
Thép có độ bền cao cấp
80kgf/mm
2
t 19
-
100
0
C
19 < t 25
50
0
C
125
0
C
25< t 32
75
0
C
150
0
C
32< t 38
100
0
C
150
0
C
38 < t 50
125
0
C
150
0
C
50 < t 75
125
0
C
150
0
C
1.4.3. Các bước cơ bản để lập quy trình hàn.
1. Xác định tiêu chuẩn đánh giá chất lượng mối hàn
2. Xác định nhóm và quy cách của vật liệu