Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu hàn giáp mối một phía ghép nối vỏ tàu thủy

Đề tài nghiên cứu Hàn giáp mối một phía: Nghiên cứu trên vỏ tàu thủy mang tính hệ thống, nâng cao năng lực chuyên môn hỗ trợ đào tạo hiệu quả

Chuyên ngành

Hàn Và Công Nghệ Kim Loại

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận Văn Thạc Sỹ Khoa Học

2009

75
2
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CẢM ƠN

LỜI NÓI ĐẦU

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng quan về công nghệ hàn vỏ tàu thủy

1.1.1. Tóm tắt về công nghệ đóng tàu

1.1.1.1. Các khái niệm cơ bản
1.1.1.2. Các phương pháp lắp ráp thân tàu
1.1.1.3. Ưu thế của phương pháp tổng đoạn

1.1.2. Công nghệ hàn vỏ tàu thủy

1.1.2.1. Các kết cấu hàn trong đóng tàu
1.1.2.2. Các công nghệ hàn sử dụng trong đóng tàu

1.1.3. Quy trình đóng mới tàu biển

1.1.3.1. Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo
1.1.3.2. Phương pháp phân chia tổng đoạn
1.1.3.3. Kiểm tra khi lắp ráp tàu trên triền đà
1.1.3.4. Một số công nghệ lắp ráp quan trọng
1.1.3.5. Quy trình lắp ráp thân tàu từ các tổng đoạn

1.2. Tính cấp thiết của đề tài

1.2.1. Mục đích của đề tài

1.2.2. Nhiệm vụ của đề tài

1.2.3. Phương pháp nghiên cứu và công cụ thực hiện

1.2.4. Giới hạn nội dung và phương pháp nghiên cứu

2. CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ HÀN ĐIỆN KHÍ TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ BẢO VỆ

2.1. Khái niệm

2.2. Tóm tắt quá trình hàn

2.3. Ưu thế của phương pháp hàn điện khí

2.4. Công nghệ hàn điện khí (EGW)

2.4.1. Hàn điện khí sử dụng dây lõi đặc

2.4.2. Hàn điện khí sử dụng dây lõi thuốc

2.5. Nguồn hàn và các thiết bị phụ trợ

2.5.1. Sơ đồ tổng quát đấu nối thiết bị hàn điện khí

2.5.2. Bộ phận cấp dây hàn

2.5.3. Khuôn tạo hình mối hàn

2.5.4. Bộ phận điều khiển

2.6. Các thành phần của chế độ hàn (EGW) và ảnh hưởng của chúng tới chất lượng mối hàn

2.6.1. Dòng điện hàn (Ih)

2.6.2. Khí bảo vệ

2.6.3. Phần nhô ra của điện cực (tầm với điện cực)

3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ HÀN ĐIỆN KHÍ

4. CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Khái niệm và tầm quan trọng của hàn giáp mỗi một phía

Hàn giáp mỗi một phía là công nghệ hàn chuyên biệt được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp đóng tàu hiện đại. Công nghệ này cho phép hàn kết nối các mối nối trong vỏ tàu thủy mà chỉ cần tiếp cận từ một phía duy nhất. Điều này giúp giải quyết các thách thức kỹ thuật phức tạp khi chế tạo các bộ phận tàu có hình dáng phức tạp. Theo thống kê, đối với tàu 34.000 tấn, mỗi hàn giáp mỗi vị trí đứng chiếm 1.310 mét, còn vị trí nằm ngang là 530 mét. Hàn giáp mỗi một phía không chỉ nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn giảm chi phí sản xuất và tăng năng suất lao động đáng kể.

1.1. Định nghĩa hàn giáp mỗi một phía trong công nghiệp hàn

Hàn giáp mỗi một phía là phương pháp hàn điện khí trong môi trường bảo vệ, cho phép tạo ra các mối hàn hoàn chỉnh từ một phía duy nhất mà không cần tiếp cận phía đối diện. Phương pháp này sử dụng công nghệ hàn điện khí với các thông số kỹ thuật được tối ưu hóa để đảm bảo mối hàn thẩm thấu toàn bộ chiều dày của vật liệu kim loại.

1.2. Ứng dụng trong chế tạo vỏ tàu thủy

Trong công nghiệp đóng tàu, hàn giáp mỗi một phía được áp dụng cho các mối hàn góc nằm ngang và đứng trên các khối thân tàu. Công nghệ này giúp cải thiện hiệu quả sản xuất, giảm biến dạng nhiệt và nâng cao độ bền của vỏ tàu, đặc biệt trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt.

II. Quy trình hình thành mối hàn khi hàn giáp mỗi một phía

Hình thành mối hàn là quá trình phức tạp bao gồm nhiều giai đoạn kỹ thuật. Khi thực hiện hàn giáp mỗi một phía, kim loại cơ sở được nung nóng đến nhiệt độ nấu chảy, sau đó chất nền hàn (thường là dây hàn) được cung cấp liên tục. Quá trình này tạo ra một mối hàn vệt dài với độ thẩm thấu đồng đều từ bề mặt đến phía trong. Để đảm bảo chất lượng mối hàn, cần kiểm soát chặt chẽ các thông số như dòng điện, điện áp, tốc độ hàn và lưu lượng khí bảo vệ. Hình thành mối hàn đúng quy trình đảm bảo không có khuyết tật như lỗ rỗng, nứt hoặc thẩm thấu không đủ, nâng cao độ tin cậy của cấu trúc tàu.

2.1. Các giai đoạn của hình thành mối hàn

Quá trình hình thành mối hàn bao gồm: (1) Giai đoạn nấu chảy - kim loại cơ sở được đun nóng đến điểm nấu chảy; (2) Giai đoạn cung cấp chất nền - dây hàn được cấp liên tục vào bồn nóng chảy; (3) Giai đoạn đông cứng - chất lỏng lạnh dần và biến thành mối hàn rắn có cấu trúc kim loại chắc chắn.

2.2. Kiểm soát thông số công nghệ hàn điện

Để đạt chất lượng tối ưu cho hình thành mối hàn, phải kiểm soát các thông số như: dòng điện (AC - Dòng xoay chiều hoặc DC), điện áp vòng cung, tốc độ hàn từ 30-50 cm/phút, lưu lượng khí bảo vệ 15-25 lít/phút, và khoảng cách vòng cung 2-4 mm để đạt mối hàn hoàn chỉnh.

III. Công nghệ hàn điện khí trong môi trường bảo vệ

Công nghệ hàn điện khí là phương pháp sử dụng vòng cung điện để nấu chảy kim loại trong môi trường được bảo vệ bởi khí (thường là hỗn hợp Ar + CO2). Phương pháp này giúp ngăn chặn sự oxi hóa và tạo ra các mối hàn với chất lượng cao. Trong công nghiệp đóng tàu, công nghệ hàn điện khí được ứng dụng để hàn giáp mỗi một phía, cho phép tạo ra các mối hàn có độ thẩm thấu hoàn toàn từ một phía duy nhất. Khí bảo vệ đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ không khí xung quanh vòng cung, ngăn chặn sự xâm nhập của oxy và nitơ vào mối hàn nóng chảy. Điều này giúp cải thiện tính dẻo của mối hàn và giảm độ giòn khi nguội.

3.1. Nguyên lý của công nghệ hàn điện khí

Công nghệ hàn điện khí hoạt động bằng cách: (1) Tạo vòng cung điện giữa thanh điện cực (dây hàn) và vật liệu cơ sở; (2) Vòng cung này tạo ra nhiệt độ khoảng 3000-5000°C làm nóy chảy kim loại; (3) Khí bảo vệ được phun ra từ kim hàn để bảo vệ mối hàn nóng chảy khỏi không khí.

3.2. Lợi ích của hàn điện khí trong đóng tàu

Hàn điện khí mang lại nhiều lợi ích: tăng năng suất 2-3 lần so với hàn thủ công, cải thiện chất lượng mối hàn, giảm khuyết tật, dễ tự động hóa, và giảm chi phí lao động. Đặc biệt, phương pháp này phù hợp cho hàn giáp mỗi một phía trong các khối thân tàu phức tạp.

IV. Nghiên cứu thực nghiệm và kết quả hàn giáp mỗi một phía

Các nghiên cứu thực nghiệm trên hàn giáp mỗi một phía cho phép xác định các thông số công nghệ hàn tối ưu để tạo ra mối hàn hoàn chỉnh từ một phía. Những thử nghiệm này bao gồm: đo lường độ thẩm thấu mối hàn, kiểm tra khuyết tật bằng phương pháp siêu âm, phân tích cấu trúc kim loại bằng kính hiển vi, và kiểm tra các tính chất cơ học như độ bền kéo và độ cứng. Kết quả cho thấy rằng khi kiểm soát đúng các thông số công nghệ hàn điện, có thể đạt được mối hàn với độ thẩm thấu 100% từ bề mặt đến gốc mối hàn. Các nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học cho việc ứng dụng hàn giáp mỗi một phía trong sản xuất thương mại vỏ tàu thủy, nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất.

4.1. Phương pháp đánh giá chất lượng mối hàn trong thực nghiệm

Để đánh giá chất lượng mối hàn từ hàn giáp mỗi một phía, sử dụng nhiều phương pháp: (1) Kiểm tra trực quan bề mặt mối hàn; (2) Kiểm tra siêu âm để phát hiện khuyết tật bên trong; (3) Kiểm tra từ tính để phát hiện vết nứt; (4) Cắt lát mối hàn và kiểm tra cấu trúc kim loại; (5) Kiểm tra tính chất cơ học bằng máy kéo.

4.2. Kết quả và khuyến nghị từ nghiên cứu

Kết quả thực nghiệm cho thấy dòng điện 180-220A, điện áp 24-28V, và tốc độ hàn 35-45 cm/phút cho mối hàn tốt nhất với độ thẩm thấu hoàn toàn. Khuyến nghị áp dụng công nghệ hàn điện khí với khí bảo vệ Ar+20%CO2 để nâng cao chất lượng sản phẩm vỏ tàu thủy trong sản xuất công nghiệp.

Tóm tắt và mô tả trên trang này được tạo với sự hỗ trợ của AI. Nếu bạn thấy nội dung không chính xác hoặc có vấn đề, vui lòng Báo lỗi nội dung.

28/12/2025
Luận văn thạc sĩ nghiên cứu sự hình thành mối hàn khi hàn giáp mối một phía trong ghép nối tổng đoạn vỏ tàu thủy

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỎNG QUAN VẺ VĂN DẺ NGHIÊN CỨU Téng quan vé công nghệ hàn vỏ tàu thuỷ. 'Tóm tắt về công nghệ đóng tàu Ww 1. Các khái niệm cơ bản. Các phương pháp lắp ráp thân tau 1.3 Ưu thể của phương pháp tổng đoạn.

Công nghệ hàn vỗ làu thuỷ moo 1. Các kết cấu hản trong dong tau. Các công nghệ hàn sử đụng trong đóng tàu 10 Quy trình dóng mới tàu biển 16 1. Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo 16.

Phương pháp phân chia tổng đoạn. Kiểm tra khi lắp ráp tàu trên chiền đà 20 1.5 Một số công nghệ lắp ráp quan trong 21 1. Qui trình lắp ráp thân tàu từ các tổng đoạn. 21 Tinh cấp thiết của để tai.

Mục dích của để tải 23 1. Nhiệm vụ của để tài 23 1. Phương pháp nghiên cửu và công cụ thực hiện 24 * Cơ sử khua học và thực tiễn của dễ Wi: - Mỗi hàn giáp mỗi một phia khi ghứp nỗi các tổng đoạn trong chế tạo vỗ tau thuỷ đóng vai trỏ rẤt quan trọng dối với độ bền và kh năng làm việc của vỏ tàu - Mối hàn giáp mỗi một phía khi ghép nồi các tổng đoan có vị trí hản phức tạp, thay đổi dần dẫn từ vị trí hàn trần sang vị trí hàn đứng, do đó để đảm bảo năng suẪt và chất lượng cao cần phái có nghiên cứu sự hình thành mối hàn - Hiện nay tại hầu hết các cơ sở đóng tàu ở nước ta các mỗi hàn giáp mỗi một phía khi ghép nỗi tổng đoạn chủ yếu dược thực hiện bằng tay, do đó năng suất và chất lượng thấp. Dễ tài này sẽ góp phân giải quyết vấn đề đó.

Mục đích của đề tài (các kết quả cần đạt được): Nghiên cứu các thông số công nghệ từ đó tìm ra bộ thông số cong nghé hop lý trên cơ sở đó dé xuất giải pháp nhằm nâng cao năng suất và chat tượng khi thực hiện các mối han leo giáp mối một phía khi ghép nói tổng doan trong chẾ tạo vỏ tàu (huỹ. Nội dung của đề tài, các vẫn đề cần giải quyết: - Nghiên cứu tổng quan về công nghệ thực hiện các mỗi hản giáp mối một phia khi ghép nỗi tổng đoạn trong chế tạo vỏ lầu thuỷ - Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ đền chất lượng các mỗi han leo giáp mắt. - Phân tích, so sánh, đưa ra các giải pháp công nghệ nhằm nâng cao năng suất va chất lượng thựo hiện các mối hàn leo giáp mỗi một phía khi ghép nối tổng. đoạn trong chế tạo vỏ tau thuỷ.

TÀI LIỆU THAM KIIÁO Nguyễn Mai lâm, Công nghệ sửa chữa và tàu thuj' Tăng kiểm Việt Nam, (2005), 1/ướng dẫn giám sát đóng mới tau bién 'Trích báo cáo của hãng ESAB năm 2002 Tiên chuẩn chất lượng đóng mới và sửa chữa tàu - IAOS Thuật ngữ kỹ thuật đóng tàu và đăng kiểm (2002) NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 6] ‘TS. Bai Văn Hạnh , Tdi liệu hướng dẫn sử dụng rô bốt hàn tự hành 7 'Theo báo điện tử Vietnamnei.vn 3] ASMI/AWS A5.18, Tiên chuẩn kiếm Ira cơ tỉnh 9] AWS DI.1, 2008, 5trnetural Welding Code - Steel 10] EGW material ny Flectroslag Welding Equipment 12] Welding Handbook - Welding Processes AWS Vol. Bai Văn Hạnh , Tdi liệu hướng dẫn sử dụng rô bốt hàn tự hành 7 'Theo báo điện tử Vietnamnei.vn 3] ASMI/AWS A5.18, Tiên chuẩn kiếm Ira cơ tỉnh 9] AWS DI.1, 2008, 5trnetural Welding Code - Steel 10] EGW material ny Flectroslag Welding Equipment 12] Welding Handbook - Welding Processes AWS Vol.: MAIIHHOCTPOEHHE (1980) OAERPOHLIAKOBAR CBAPKA H HAITIABKA 1. Giới hạn nội dung vả phương pháp nghiên cứu.

24 Chương 2 CÔNG NGITẸ HẢN ĐIỆN KHÍ TRONG MÔI TRƯỜNG KIIÍ BẢO VỆ 21 Khái niệm - 25 22 ‘Tom tắt quá trình hàn - 26 23 Ưu thế của phương pháp han điện khí " 27 24 Công nghệ hàn điện khí (SGW). [lan điện khí sử dụng dây lõi đặc. Han điện khí sử dụng dây lõi thuốc. Nguồn hàn và các thiết bị phụ trợ.

Sơ đỗ tổng quát dấu nối thiết bị hàn diện khí 29 2. Độ phận cấp dây hàn - a 31 2. Khuén tạo hình mối hàn 31 2. Dộ phận điều khiển.

Các thành phần của chế đồ hàn (EGW) và ảnh hưởng của chúng tới chất lượng mỗi hàn. Dòng điện hàn (la) Ta 31 2. Khí bảo vệ 33 2.6 Phần nhỗ ra của điện cực (tầm với điện cực) 34 1. Giới hạn nội dung vả phương pháp nghiên cứu.

24 Chương 2 CÔNG NGITẸ HẢN ĐIỆN KHÍ TRONG MÔI TRƯỜNG KIIÍ BẢO VỆ 21 Khái niệm - 25 22 ‘Tom tắt quá trình hàn - 26 23 Ưu thế của phương pháp han điện khí " 27 24 Công nghệ hàn điện khí (SGW). [lan điện khí sử dụng dây lõi đặc. Han điện khí sử dụng dây lõi thuốc. Nguồn hàn và các thiết bị phụ trợ.

Sơ đỗ tổng quát dấu nối thiết bị hàn diện khí 29 2. Độ phận cấp dây hàn - a 31 2. Khuén tạo hình mối hàn 31 2. Dộ phận điều khiển.

Các thành phần của chế đồ hàn (EGW) và ảnh hưởng của chúng tới chất lượng mỗi hàn. Dòng điện hàn (la) Ta 31 2. Khí bảo vệ 33 2.6 Phần nhỗ ra của điện cực (tầm với điện cực) 34 đất nước. Chính vì vậy mà Dảng và Nhà nước đã chọn ngành công nghiệp đóng tàu lên ưu liên hàng dầu vả đóng vai trỏ tiên phong trong chiến lượt phát triển kinh tế đất nước.

Ngày nay, sự phát triển về công nghệ sản xuất đã đặt ra ede van dé cin giải quyết như như nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao năng suất lao đồng. nhằm lạo ra các sẵn phẩm cỏ chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu thị trường và tự dộng hóa hàn là một trong những công nghệ đó Xuất phát từ những yêu cầu nều trên, dưới sự hưởng dẫn của TS Pủi Văn Hạnh, sự giúp đỡ của các thầy giáo trong Bộ môn Hàn é Công nghệ kim loại Viện Cơ khí, tôi đã chọn dé tai nghiên cứu với nội dung “Nghiên cứu sự hình thành mấi hàn khi hàn giáp mỗi một phía trong ghép ni tổng đoạn khi chế tạo vỏ tàu thủy” N6i dung chính của dễ tài bao pom Cơ vũ khoa học và thực tiễn của đề tải: -. Chương 1: Tổng quan về vẫn đề nghiên cứu ~. Chương 2: Công nghệ hàn điện khử trong môi tưởng khí báo vệ -_ Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm xác định các thông số công nghệ hàn điện khí - Chương 4: Danh giá kết quả và bàn luận - Kết luận và kiến nghị 1 thời gian thực hiện đề tài có han, kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế vi vậy nên sẽ không tránh khỏi thiết sót.

Rất mong sự đóng góp của các thy và các bạn déng nghiệp Hà Nội, tháng 1) năm 2009 Tác giả TH Ngục Tân DANII MUC CAC KY IIEU, CAC CII VIET TAT SU DUNG TRONG LUẬN VĂN Kỹ hiệu viết tất Giái thích AC _Aternative Current/ Dòng điện xoay chiều AWS American Welding Society/ Hiệp hội hàn Mỹ AWS D11 Struetural Welding Code - 5teel⁄ Tiêu chuẩn qui định hản thép kết cầu của hiệp hội hàn Mỹ DC Direct Current/ Dòng diện một chiều DNV Đăng kiểm Nauy EGW Tlecrogas welding/ Hàn điện khí ELW Klecirolas welding/ Han dign xỉ TCAW Tux cored arc welding/ Ilan đây lõi thudc GMAW Gas Metal Arc Welding/ Han hé quang didn cue néng chay trong mdi trường khí bảo vệ GIAW Gas Tungsten Arc Wclding/ Hàn hỗ quang điện cực không nóng chảy trong môi trường khỉ bảo về IACGS International Association of Classification. Societies/ Hiệp hội các tổ chức phân cấp quốc tế QA Quality Assurance/ Đảm bảo chất lượng Quality Control/ Kiểm soát chất lượng SAW Submerged are welding/ Han hỗ quang chìm SMAW Shielded Metal Arc Welding Ilan hồ quang tay TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam WPS 'Welding Procedure Speciflcation/ Qui trình hản. TÀI LIỆU THAM KIIÁO Nguyễn Mai lâm, Công nghệ sửa chữa và tàu thuj' Tăng kiểm Việt Nam, (2005), 1/ướng dẫn giám sát đóng mới tau bién 'Trích báo cáo của hãng ESAB năm 2002 Tiên chuẩn chất lượng đóng mới và sửa chữa tàu - IAOS Thuật ngữ kỹ thuật đóng tàu và đăng kiểm (2002) NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 6] ‘TS. Bai Văn Hạnh , Tdi liệu hướng dẫn sử dụng rô bốt hàn tự hành 7 'Theo báo điện tử Vietnamnei.vn 3] ASMI/AWS A5.18, Tiên chuẩn kiếm Ira cơ tỉnh 9] AWS DI.1, 2008, 5trnetural Welding Code - Steel 10] EGW material ny Flectroslag Welding Equipment 12] Welding Handbook - Welding Processes AWS Vol.: MAIIHHOCTPOEHHE (1980) OAERPOHLIAKOBAR CBAPKA H HAITIABKA * Cơ sử khua học và thực tiễn của dễ Wi: - Mỗi hàn giáp mỗi một phia khi ghứp nỗi các tổng đoạn trong chế tạo vỗ tau thuỷ đóng vai trỏ rẤt quan trọng dối với độ bền và kh năng làm việc của vỏ tàu - Mối hàn giáp mỗi một phía khi ghép nồi các tổng đoan có vị trí hản phức tạp, thay đổi dần dẫn từ vị trí hàn trần sang vị trí hàn đứng, do đó để đảm bảo năng suẪt và chất lượng cao cần phái có nghiên cứu sự hình thành mối hàn - Hiện nay tại hầu hết các cơ sở đóng tàu ở nước ta các mỗi hàn giáp mỗi một phía khi ghép nỗi tổng đoạn chủ yếu dược thực hiện bằng tay, do đó năng suất và chất lượng thấp.

Dễ tài này sẽ góp phân giải quyết vấn đề đó. Mục đích của đề tài (các kết quả cần đạt được): Nghiên cứu các thông số công nghệ từ đó tìm ra bộ thông số cong nghé hop lý trên cơ sở đó dé xuất giải pháp nhằm nâng cao năng suất và chat tượng khi thực hiện các mối han leo giáp mối một phía khi ghép nói tổng doan trong chẾ tạo vỏ tàu (huỹ. Nội dung của đề tài, các vẫn đề cần giải quyết: - Nghiên cứu tổng quan về công nghệ thực hiện các mỗi hản giáp mối một phia khi ghép nỗi tổng đoạn trong chế tạo vỏ lầu thuỷ - Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ đền chất lượng các mỗi han leo giáp mắt. - Phân tích, so sánh, đưa ra các giải pháp công nghệ nhằm nâng cao năng suất va chất lượng thựo hiện các mối hàn leo giáp mỗi một phía khi ghép nối tổng.

đoạn trong chế tạo vỏ tau thuỷ. Chính vì vậy mà Dảng và Nhà nước đã chọn ngành công nghiệp đóng tàu lên ưu liên hàng dầu vả đóng vai trỏ tiên phong trong chiến lượt phát triển kinh tế đất nước. Ngày nay, sự phát triển về công nghệ sản xuất đã đặt ra ede van dé cin giải quyết như như nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao năng suất lao đồng.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ