Giáo trình kết cấu hàn nghề hàn cao đẳng Lào Cai 2019 - Tài liệu học chi tiết cho sinh viên

Giáo trình nghiên cứu kết cấu hàn nghề hàn trường cđ cộng đồng lào cai, trình bày lý thuyết rõ ràng, minh họa ví dụ thực tế, phù hợp sinh viên .

• Trường học: Trường cao đẳng Lào Cai
• Chuyên ngành: Nghề Hàn
• Đề tài: Kết cấu hàn
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Lào Cai

Tóm tắt

I. Khám phá giáo trình kết cấu hàn tại CĐ Cộng đồng Lào Cai

Giáo trình kết cấu hàn là một môn học chuyên môn cốt lõi trong chương trình khung nghề hàn tại Trường Cao đẳng Cộng đồng Lào Cai. Môn học này được thiết kế nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức nền tảng và chuyên sâu về việc lựa chọn vật liệu, tính toán độ bền, và kiểm soát ứng suất-biến dạng trong quá trình chế tạo. Tài liệu này không chỉ là một tài liệu nghề hàn thông thường mà còn là kim chỉ nam giúp người học làm chủ các kỹ thuật hàn cơ bản đến nâng cao. Tầm quan trọng của Giáo trình kết cấu hàn nghề hàn trường CĐ Cộng đồng Lào Cai thể hiện ở việc nó là cầu nối giữa lý thuyết cơ sở và thực tế sản xuất, giúp sinh viên tự tin giải quyết các bài toán kỹ thuật phức tạp. Nội dung giáo trình được biên soạn khoa học, bám sát yêu cầu thực tiễn của các ngành công nghiệp xây dựng, cơ khí chế tạo, giao thông vận tải, nơi mà kết cấu hàn đóng vai trò then chốt. Việc nắm vững kiến thức từ giáo trình giúp đảm bảo "Độ tin cậy" và "Tính làm việc liên tục" của sản phẩm, yếu tố sống còn trong kỹ thuật hiện đại.

1.1. Vị trí môn học kết cấu hàn trong đào tạo chuyên nghiệp

Môn học Kết cấu hàn (Mã MH 14) được xác định là một môn học chuyên môn, có vị trí chiến lược trong chương trình đào tạo nghề hàn tại Lào Cai. Môn học này được bố trí sau khi sinh viên đã hoàn thành các môn học cơ sở và các mô đun chuyên môn từ MĐ 14 đến MH 21. Vị trí này đảm bảo người học có đủ kiến thức nền tảng về kỹ thuật, vật liệu và an toàn để tiếp thu các nội dung phức tạp hơn về tính toán và thiết kế. Dẫn chứng từ tài liệu gốc cho thấy: "Là môn học cơ bản trong chương trình đào tạo, giúp người học được trang bị khả năng tính toán, chọn vật liệu hàn, sử dụng nhiều trong thực tế sản xuất". Điều này khẳng định vai trò không thể thiếu của môn học trong việc hình thành năng lực chuyên môn toàn diện cho một kỹ thuật viên hàn trình độ cao đẳng, đáp ứng yêu cầu khắt khe của thị trường lao động.

1.2. Mục tiêu kiến thức và kỹ năng cốt lõi của chương trình

Chương trình học đặt ra mục tiêu rõ ràng về cả kiến thức, kỹ năng và thái độ. Về kiến thức, sinh viên phải trình bày được phương pháp tính toán vật liệu, công thức tính độ bền, ứng suất và biến dạng. Về kỹ năng, người học cần tính toán chính xác vật liệu gia công, giải đúng các bài toán độ bền và tra cứu bảng biểu. Đặc biệt, chương trình nhấn mạnh về năng lực tự chủ và trách nhiệm, yêu cầu sinh viên tuân thủ quy trình tính toán một cách nghiêm túc, tỉ mỉ và cẩn thận. Mục tiêu này đảm bảo sau khi tốt nghiệp, sinh viên không chỉ có chứng chỉ nghề hàn mà còn sở hữu tác phong làm việc chuyên nghiệp, một yếu tố được các nhà tuyển dụng đánh giá rất cao. Sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành giúp sinh viên tự tin áp dụng kiến thức vào việc tạo ra các liên kết hàn chất lượng.

II. Hướng dẫn chọn vật liệu theo giáo trình kết cấu hàn

Việc lựa chọn vật liệu phù hợp là bước đầu tiên và quan trọng nhất quyết định đến độ bền và tuổi thọ của một kết cấu hàn. Giáo trình kết cấu hàn nghề hàn trường CĐ Cộng đồng Lào Cai dành riêng Chương 1 để cung cấp kiến thức toàn diện về các loại vật liệu hàn thường dùng. Nội dung không chỉ dừng lại ở việc giới thiệu các mác thép mà còn đi sâu vào phân tích đặc tính, công dụng và cách ký hiệu theo các tiêu chuẩn khác nhau như TCVN, GOST, JIS. Một trong những thách thức lớn đối với người mới học là nhận biết và phân biệt các loại thép định hình phức tạp. Giáo trình đã giải quyết vấn đề này bằng cách hệ thống hóa thông tin một cách trực quan thông qua hình ảnh và bảng thông số kỹ thuật chi tiết. Việc nắm vững kiến thức này giúp người học tự tin lập kế hoạch vật tư, tối ưu hóa chi phí và đảm bảo hiệu suất sử dụng vật liệu cao nhất, tránh lãng phí trong quá trình gia công và chế tạo các sản phẩm cơ khí tại khoa cơ khí trường CĐ Lào Cai.

2.1. Phân loại thép cacbon và thép hợp kim ứng dụng

Thép cacbon là vật liệu phổ biến nhất do cơ tính cao và giá thành hợp lý. Theo tài liệu, chúng được phân loại theo nhiều tiêu chí: hàm lượng cacbon (thấp, trung bình, cao), phương pháp luyện (lò chuyển, lò Mactanh, lò điện), và công dụng (thép kết cấu thông dụng, chất lượng tốt, thép dụng cụ). Bên cạnh đó, thép hợp kim được sử dụng cho các kết cấu yêu cầu tính chất đặc biệt như chịu nhiệt, chống ăn mòn. Chúng được phân loại theo tổng lượng nguyên tố hợp kim (thấp, trung bình, cao). Dẫn chứng: "Phần lớn thép hợp kim thấp có tính hàn tốt nên được sử dụng rất nhiều trong các kết cấu hàn". Hiểu rõ các phân loại này là yêu cầu cơ bản để đọc bản vẽ kỹ thuật hàn và chọn đúng vật liệu cho từng ứng dụng cụ thể, từ khung nhà xưởng đến các chi tiết máy móc phức tạp.

2.2. Nhận biết thép định hình và các loại thép tấm chuyên dùng

Kết cấu hàn thường được tạo thành từ các loại thép định hình và thép tấm. Giáo trình cung cấp thông số kỹ thuật chi tiết cho các loại thép hình phổ biến như thép góc (đều cạnh và không đều cạnh), thép hình chữ 'I', và thép hình chữ 'U'. Mỗi loại có công dụng riêng trong các sơ đồ kết cấu thép. Ví dụ, thép góc thường dùng làm khung, giàn, trong khi thép 'I' chuyên dụng cho kết cấu dầm chịu uốn. Ngoài ra, tài liệu còn giới thiệu các loại thép tấm thông dụng dùng trong đóng tàu, bồn bể và thép tấm chuyên dùng cho chế tạo máy, nồi hơi. Việc nhận biết chính xác các loại vật liệu này qua ký hiệu và hình dáng là kỹ năng thiết yếu của người thợ hàn chuyên nghiệp, giúp họ thi công đúng theo thiết kế và đảm bảo an toàn lao động trong hàn.

III. Bí quyết tính độ bền mối hàn theo giáo trình CĐ Lào Cai

Đảm bảo độ bền cho mối hàn là yêu cầu cốt lõi để một kết cấu làm việc an toàn dưới tác dụng của tải trọng. Chương 2 của giáo trình kết cấu hàn tập trung vào các phương pháp tính toán độ bền, một trong những nội dung quan trọng nhất của module đào tạo kết cấu hàn. Tài liệu giới thiệu hai phương pháp tính toán truyền thống: phương pháp tính theo ứng suất cho phép và phương pháp tính theo trạng thái tới hạn. Mỗi phương pháp có ưu điểm và phạm vi ứng dụng riêng, giúp sinh viên có cái nhìn đa chiều khi giải quyết bài toán thiết kế. Nội dung này không chỉ cung cấp công thức mà còn giải thích cặn kẽ cơ sở lý thuyết, các hệ số an toàn và điều kiện làm việc. Việc áp dụng thành thạo các phương pháp này cho phép kỹ thuật viên kiểm tra và đánh giá mối hàn một cách khoa học, xác định chính xác khả năng chịu lực và đưa ra các giải pháp thiết kế tối ưu, đặc biệt với các công nghệ hàn TIG/MIG/MAG hiện đại.

3.1. Cơ sở tính toán độ bền cho liên kết hàn giáp mối

Liên kết hàn giáp mối (đối đầu) là loại liên kết cơ bản, có điều kiện truyền lực tốt và ít gây tập trung ứng suất. Giáo trình hướng dẫn chi tiết cách xác định ứng lực cho phép dựa trên chiều dài và chiều dày tính toán của mối hàn. Một điểm quan trọng được nhấn mạnh là phần nhô của mối hàn không được tính vào tiết diện làm việc. Trích dẫn từ tài liệu: "Quan niệm cho rằng mối hàn có phần nhô càng cao thì càng bền là sai lầm!". Chiều dày tính toán (h) phụ thuộc vào mức độ thấu của mối hàn. Đối với mối hàn thấu hoàn toàn, h bằng chiều dày chi tiết. Đối với mối hàn không thấu, h được tính theo chiều sâu ngấu thực tế. Nắm vững cách tính này giúp đảm bảo liên kết hàn giáp mối đạt độ bền tương đương kim loại cơ bản, đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật.

3.2. Phương pháp kiểm tra độ bền của các loại mối hàn chồng

Liên kết hàn chồng được tạo bởi các mối hàn góc và được phân loại thành mối hàn ngang, dọc hoặc xiên tùy thuộc vào phương của lực tác dụng. Nguyên tắc tính toán phổ biến nhất được giáo trình nêu rõ: "Độ bền của mối hàn góc phải được kiểm tra theo chế độ cắt trên tiết diện được coi là nguy hiểm nhất". Tiết diện nguy hiểm này được xác định bởi chiều dày tính toán (hp), tính bằng công thức hp = β.K, trong đó β là hệ số phụ thuộc vào quy trình hàn và K là cạnh mối hàn. Khả năng chịu lực của toàn bộ liên kết được tính bằng tổng khả năng chịu lực của từng mối hàn thành phần. Hiểu rõ cách phân bổ lực và tính toán cho từng loại mối hàn giúp người thiết kế tạo ra các kết cấu hàn chồng an toàn và hiệu quả.

IV. Phương pháp tính ứng suất biến dạng trong kết cấu hàn

Ứng suất và biến dạng là hệ quả tất yếu của quá trình nung nóng không đồng đều khi hàn, ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và khả năng làm việc của kết cấu. Chương 3 trong Giáo trình kết cấu hàn nghề hàn trường CĐ Cộng đồng Lào Cai cung cấp nền tảng lý thuyết và công thức thực tiễn để tính toán và kiểm soát các hiện tượng này. Nội dung giải thích rõ nguyên nhân gây ra ứng suất, bao gồm sự nung nóng kim loại không đều, độ ngót của kim loại đắp và sự thay đổi tổ chức vật liệu. Việc nghiên cứu ứng suất và biến dạng có ý nghĩa cực kỳ quan trọng, giúp đánh giá nguy cơ nứt, xác định trường ứng suất dư và giải quyết các vấn đề về độ chính xác hình học của sản phẩm. Đây là kiến thức chuyên sâu, giúp phân biệt một người thợ hàn lành nghề với một chuyên gia thực thụ trong lĩnh vực đào tạo nghề hàn tại Lào Cai.

4.1. Phân loại ứng suất và biến dạng hàn theo phạm vi tác động

Giáo trình phân loại ứng suất riêng trong hàn thành ba loại. Ứng suất loại 1 (thô đại) tác động và cân bằng trong phạm vi toàn bộ chi tiết, là đối tượng nghiên cứu chính. Ứng suất loại 2 và 3 là các ứng suất tế vi, cân bằng trong phạm vi tinh thể. Về biến dạng, chúng được phân loại theo thời gian tồn tại (tức thời, dư) và phạm vi tác động (toàn phần, cục bộ). Biến dạng toàn phần gây thay đổi kích thước tổng thể, trong khi biến dạng cục bộ gây ra các hiện tượng như vênh, lượn sóng. Hiểu rõ các loại ứng suất và biến dạng này giúp kỹ sư lựa chọn biện pháp công nghệ phù hợp, chẳng hạn như tạo biến dạng ngược sơ bộ hoặc chọn trình tự hàn hợp lý để khống chế biến dạng trong phạm vi cho phép.

4.2. Tính toán biến dạng do co dọc khi hàn đắp vào mép tấm

Khi hàn đắp vào mép một tấm kim loại tự do, tấm sẽ bị uốn cong về phía có mối hàn. Giáo trình cung cấp công thức tính toán độ võng dư (f) dựa trên các nguyên lý của sức bền vật liệu. Quá trình tính toán đòi hỏi phải xác định chính xác các thông số như mô men gây uốn, chiều dài tấm, mô đun đàn hồi (E) và mô men quán tính (J). Mô men gây uốn được xác định từ nội lực tác dụng dọc trục, vốn phụ thuộc vào vùng kim loại bị nung nóng đến trạng thái dẻo. Việc tính toán này cho phép dự đoán trước mức độ biến dạng và đưa ra các biện pháp khắc phục, đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt độ chính xác kích thước theo yêu cầu của bản vẽ kỹ thuật hàn.

V. Top 4 loại kết cấu hàn tiêu biểu trong chương trình học

Để liên kết lý thuyết với thực tiễn, Chương 4 của giáo trình hàn điện và kết cấu giới thiệu các dạng kết cấu hàn điển hình thường gặp trong công nghiệp. Việc phân tích các kết cấu này giúp sinh viên hình dung rõ hơn về ứng dụng của các công thức tính toán độ bền và biến dạng đã học. Mỗi loại kết cấu có đặc điểm chịu lực, cấu tạo và phạm vi ứng dụng riêng. Từ những kết cấu đơn giản như dầm, trụ cho đến các hệ phức tạp như dàn và vỏ, Giáo trình kết cấu hàn nghề hàn trường CĐ Cộng đồng Lào Cai mang đến một cái nhìn tổng quan nhưng đầy đủ. Kiến thức này không chỉ củng cố nền tảng lý thuyết mà còn là hành trang quý giá giúp sinh viên nhanh chóng thích nghi với môi trường làm việc thực tế, có khả năng đọc hiểu và tham gia vào quá trình chế tạo các sơ đồ kết cấu thép phức tạp, từ dầm cầu, khung nhà xưởng cho đến các loại bồn bể công nghiệp.

5.1. Phân tích đặc điểm của kết cấu dầm và kết cấu trụ

Kết cấu dầm là loại kết cấu cơ bản, chủ yếu chịu uốn, được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng cầu, sàn nhà, và dầm cầu trục. Giáo trình giới thiệu các loại dầm hàn phổ biến và cách chúng được cấu tạo từ thép tấm và thép hình. Trong khi đó, kết cấu trụ là các cấu kiện chịu nén, đóng vai trò là cột trong các công trình xây dựng hoặc chân đế cho máy móc. Việc hiểu rõ cách các lực được phân bổ trong dầm và trụ là cơ sở để thiết kế các liên kết hàn tại các vị trí chịu lực quan trọng, đảm bảo sự ổn định và an toàn cho toàn bộ công trình.

5.2. Giới thiệu ứng dụng của kết cấu dàn và kết cấu tấm vỏ

Kết cấu dàn là một hệ gồm các thanh thẳng liên kết với nhau tại các nút, thường được dùng cho các công trình cần vượt nhịp lớn như mái nhà xưởng, cầu, cột điện. Các thanh trong dàn chủ yếu chịu lực kéo hoặc nén dọc trục. Kết cấu tấm vỏ là các kết cấu có bề mặt cong hoặc phẳng, được ứng dụng để chế tạo vỏ tàu, thân máy bay, các loại bồn bể chứa. Đặc điểm của loại kết cấu này là khả năng chịu lực tốt trong không gian ba chiều. Việc nắm vững các loại kết cấu này giúp người học mở rộng tầm nhìn về sự đa dạng và phong phú của công nghệ hàn trong thế giới hiện đại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 VẬT LIỆU CHẾ TẠO KẾT CẤU HÀN Giới thiệu: Để chế tạo ra các kết cấu hàn khác nhau chúng ta phải sử dụng các loại vật liệu hàn khác nhau cho phù hợp với nhu cầu sử dụng đối với từng trường hợp cụ thể trong thực tế. Chương này trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về các loại vật liệu dùng để chế tạo kết cấu hàn, công dụng của nó từ đó lựa chọn được loại vật liệu phù hợp để chế tạo nên kết cấu hàn. Mục tiêu: - Trình bày được tổng quan về kết cấu hàn; - Nhận biết các loại thép định hình U, I, V., thép tấm, và các loại vật liệu khác như nhôm, hợp kim nhôm, đồng hợp kim đồng, thép hợp kim thường dùng để chế tạo kết cấu hàn; - Giải thích đúng công dụng của từng loại vật liệu khi chế tạo kết cấu hàn; - Trình bày được phương pháp tính toán vật liệu gia công kết cấu hàn chính xác, đạt hiệu suất sử dụng vật liệu cao; - Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng; - Tuân thủ quy định, quy phạm trong phân loại vật liệu; - Có ý thức tự giác, có tính kỷ luật cao, có tinh thần tập thể, có tránh nhiệm với công việc. Nội dung chính 1.

Tổng quan về kết cấu hàn 1.1 Giới thiệu chung về kết cấu hàn * Kết cấu hàn được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau: - Trong xây dựng: Khung, vòm có khẩu độ lớn, khung nhà,. - Trong giao thông vận tải: Cầu thép, vỏ tàu, ô tô, máy bay,. - Trong cơ khí CTM: Máy móc, cầu trục, khung, bệ máy,. - Trong ngành năng lượng, hoá chất: Hệ thống nồi hơi, đường ống, dàn khoan, bồn bể,.

* Kết cấu hàn rất phong phú đa dạng về chủng loại, kích cỡ và khối lượng. * Kết cấu hàn có thể làm việc trong những điều kiện rất khác nhau: - Dưới nước: tàu ngầm, dàn khoan, tàu thuỷ,. - Trên không và trong vũ trụ: máy bay, tàu liên hợp,. - Trong điều kiện nhiệt độ cao, áp suất cao hoặc rất thấp.

- Trong điều kiện ăn mòn hoặc mài mòn cao,. Kết cấu dầm cầu Hình 1. Kết cấu dàn khoan dầu tự nâng 8 Hình 1. Tàu chở dầu 300.000 tấn Để tạo ra các bộ phận kết cấu hoặc kết cấu tổng thể người ta có thể sử dụng nhiều quá trình công nghệ khác nhau như đúc, biến dạng tạo hình, gia công cắt gọt,.Trong đó những kết cấu được gia công, chế tạo bằng công nghệ hàn trong kỹ thuật quy ước gọi là kết cấu hàn.

Ví dụ: cầu thép, nồi hơi, dầm cầu trục,. Cùng với sự phát triển của của các lĩnh vực công nghiệp, công nghệ hàn ra đời chậm (cuối thế kỷ thứ 19) nhưng đã có những bước tiến dài và đã trở thành một trong những phương pháp công nghệ tiên tiến không thể thiếu được trong nhiều công nghệ cơ khí. Có thể nhận thấy rằng khối lượng kết cấu hàn ngày càng lớn, đa dạng cả về hình thức, kiểu dáng và cả về chủng loại vật liệu. Theo điều tra của Tổ chức Hàn Quốc tế IIW( International Institute of Welding) năm 2007 sản lượng thép đã vượt quá một tỷ tấn, trong đó ước tính hơn 2/3 sản lượng này được dùng để chế tạo kết cấu hàn- đây thực sự là một con số khổng lồ.

Đặc điểm của kết cấu hàn - Khả năng chịu lực lớn, có độ tin cậy cao khi sử dụng - Do vật liệu kim loại có cơ tính tốt và ổn định về chất lượng,. - Khối lượng nhỏ: kết cấu hàn nhẹ nhất trong các loại kết cấu chịu lực khác như bêtông cốt thép, gỗ - Cơ động trong lắp ráp và vận chuyển: Do có khối lượng bé việc vận chuyển từ nơi sản xuất tới nơi tổ hợp kết cấu rất dễ dàng và nhanh chóng. Một kết cấu đồ sộ có thể chia thành các đơn vị vận chuyển hợp lý và tổ hợp nhanh chóng tại hiện trường. Hơn thế nữa, kết cấu kim loại rất dễ sửa chữa, thay thế và di chuyển.

9 - Có tính công nghiệp hoá cao, tức là có thể chế tạo hàng loạt trong điều kiện nhà máyvới thiết bị chuyên dùng có mức độ cơ khí hoá và tự động hoá cao. - Có thể tạo ra những kết cấu siêu trường, siêu trọng, phi tiêu chuẩn (không hạn chế về kích thước và khối lượng) mà các phương pháp công nghệ khác không thể thực hiện được hoặc gặp nhiều khó khăn. - Có thể tạo ra những kết cấu nguyên khối và bền vững từ những vật liệu có tính chất khác nhau. Điều này hết sức có ý nghĩa khi từng phần hoặc từng bộ phận của kết cấu phải làm việc trong những điều kiện rất khác nhau như mài mòn, ăn mòn, nhiệt độ và áp suất rất cao hoặc rất thấp.

- Các liên kết hàn không những có độ bền cao mà có độ kín tốt rất cần thiết cho nhiều loại kết cấu như nồi hơi, vỏ tàu thuỷ, bồn bể, đường ống,. - Đầu tư thiết bị nhà xưởng thấp. - Điều kiện lao động của công nhân được cải thiện. - Tiết kiệm vật liệu dùng để chế tạo kết cấu.

So sánh liên kết hàn với liên kết đinh tán và ghép ren. Những nhược điểm cơ bản của kết cấu hàn Trong quá trình hàn thường phải sử dụng một nguồn nhiệt công suất lớn(hồ quang, khí cháy, chùm tia năng lượng cao,.) có độ tập trung cao, tác dụng trong một thời gian ngắn, do vậy khu vực hàn có tốc độ nguội lớn và trong vật hàn có sự phân bố nhiệt độ không đều. Điều này có thể dẫn đến hậu quả : - Tại khu vực mối hàn và vùng lân cận nhiệt, tổ chức kim loại và các tính chất khác có thể thay đổi theo chiều hướng xấu như tăng cứng và giảm dẻo, dai làm giảm khả năng làm việc của kết cấu hàn, đặc biệt khi kết cấu làm việc dưới tác dụng của tải trọng động, tải trọng va đập hoặc trong môi trường có nhiệt độ thấp. - Trong kết cấu hàn luôn tồn tại một trạng thái ứng suất dư.

10 - Kết cấu hàn dễ bị biến dạng do tác dụng nhiệt, làm giảm độ chính xác tăng độ phức tạp cho quá trình lắp ráp, tổ hợp tiếp theo, giảm tính thẩm mỹ của sản phẩm và gây tốn kém thêm khi có nhu cầu loại bỏ biến dạng hàn. - Để tạo ra một kết cấu hàn đạt yêu cầu, thông thường người thiết kế phải giải quyết đồng thời 3 vấn đề lớn sau đây: 1. Chọn vật liệu hợp lý. Có giải pháp kết cấu tối ưu.

Có công nghệ chế tạo phù hợp để đạt yêu cầu về chất lượng. Thực tiễn cho thấy, nếu giải quyết tốt những vấn đề đó thì kết cấu hàn cho phép Đáp ứng yêu cầu sử dụng. Tiết kiệm vật liệu. Chế tạo được bằng các công nghệ tiên tiến có chất lượng và năng suất cao.

Vận chuyển, tổ hợp đơn giản. Đảm bảo tính thẩm mỹ và độ chính xác cần thiết. Giá thành sản phẩm thấp. Các loại vật liệu thường dùng để chế tạo kết cấu hàn 2.

Định nghĩa và đặc điểm ứng dụng - Là thép mà cacbon là nguyên tố chủ yếu quyết định các tính chất của thép. Ngoài C, trong thép cacbon còn chứa 1 lượng hạn chế các nguyên tố khác như Mn, Si, P, S. - Thép C có cơ tính cao, giá thành hạ nên được sử dụng nhiều nhất trong các loại vật liệu kim loại. C cứng, bền, dẻo, dai  2.

Phân loại và ký hiệu Có nhiều cách phân loại thép cacbon, tuỳ theo mục đích của người sản xuất và người sử dụng: a- Phân loại theo hàm lượng C chứa trong thép:  Thép cacbon thấp: C < 0,25%  Thép cacbon trung bình: 0,25%  C  0,5%  Thép cacbon cao C > 0,5% b- Phân loại theo tổ chức tế vi và hàm lượng C trên giản đồ trạng thái Fe-C:  Thép trước tích với C < 0,8% và tổ chức F+P.  Thép cùng tích với C  0,8% và tổ chức P. ( là tổ chức 2 pha: hỗn hợp cơ học của F và Xê)  Thép sau cùng tích với C > 0,8% và tổ chức Xê+P. c- Phân loại theo phương pháp luyện: Thép có thể được luyện bằng nhiều cách, trong các lò luyện khác nhau nên chất lượng của chúng cũng khác nhau: 11  Thép luyện trong lò chuyển( thổi oxy sạch vào gang lỏng) thường có chất lượng không cao; N2 từ không khí hoà tan vào thép  thép dễ bị dòn; hàm lượng các nguyên thường kém chính xác; năng suất cao và giá thành thấp.

 Thép luyện trong lò Mactanh( nấu chảy sắt vụn, gang, thêm chất khử oxy, trợ dung và các nguyên tố hợp kim): chất lượng cao hơn thép luyện trong lò chuyển, cấu trúc thuần nhất, thành phần thép có thể kiểm soát và điểu chỉnh trong khi luyện. Tuy nhiên, năng suất thấp và giá thành cao.  Thép luyện trong lò điện: có chất lượng cao hơn so với 2 loại trên, đặc biệt là hàm lượng các tạp chất có hại( P, S) rất bé. d- Phân loại theo mức độ khử oxy trong thép.

 Thép sôi: Người ta thường sử dụng thép sôi cho các kết cấu hàn làm việc ở các vùng có nhiệt độ dương, chịu tải trọng tĩnh với các mối hàn có chiều sâu ngấu không lớn.  Thép lặng: là thép có mức độ khử oxy triệt đểđược dùng nhiều để chế tạo kết cấu hàn.  Thép nửa lặng( nửa sôi): có các tính chất ở mức trung bình so với thép sôi và thép lặng. e- Theo công dụng của thép: (cách phân loại hay dùng nhất ).

 Thép cacbon kết cấu thông dụng( thép thông dụng, thép thường). Theo TCVN 1765- 75 thép cacbon kết cấu thông dụng được chia thành 3 nhóm:  Nhóm A : được đảm bảo về tính chất cơ học( CT31, CT33, …, CT61).  Nhóm B: được đảm bảo thành phần hoá học( BCT31, BCT33,.  NhómC: được đảm bảo cả về thành phần hoá học cả về tính chất cơ học( CCT34, CCT38, …, BCT51).

 Thép cacbon kết cấu chất lượng tốt( thép tốt). Thép có hàm lượng các bon chính xác hơn, các tạp chất P, S rất thấp và các chỉ tiêu về cơ tính khá rõ ràng ở các trạng thái nhiệt luyện khác nhau. Trong các chứng từ cung cấp thép được chỉ rõ cơ tính và thành phần hoá học.  Thép cacbon dụng cụ: có hàm lượng cácbon khá cao( từ 0,7 đến 1,3 %) TCVN 1822-76 : CD70, CD70A, CD80,., CD130 Tương ứng với GOST : Y7, Y7A, Y8, …, Y13.

Chữ A chỉ thép có chất lượng cao.