I. Công nghệ hàn tự động dưới lớp thuốc
Công nghệ hàn tự động dưới lớp thuốc (SAW) là một phương pháp hàn nóng chảy được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp đóng tàu. Phương pháp này sử dụng hồ quang điện được tạo ra giữa dây hàn và vật hàn, được bảo vệ bởi một lớp thuốc hàn. Lớp thuốc này không chỉ bảo vệ vùng hàn khỏi tác động của không khí mà còn tham gia vào quá trình luyện kim, cải thiện chất lượng mối hàn. Hàn tự động dưới lớp thuốc được ưa chuộng do khả năng tự động hóa cao, năng suất lớn và chất lượng mối hàn ổn định, đặc biệt phù hợp với các kết cấu lớn như vỏ tàu thủy.
1.1 Nguyên lý hàn tự động dưới lớp thuốc
Nguyên lý của hàn tự động dưới lớp thuốc dựa trên việc tạo ra hồ quang điện giữa dây hàn và vật hàn. Hồ quang này làm nóng chảy mép hàn, dây hàn và một phần thuốc hàn, tạo thành vũng hàn. Khi hồ quang di chuyển, kim loại nóng chảy đông đặc lại, tạo thành mối hàn. Lớp thuốc hàn không chỉ bảo vệ vùng hàn mà còn tạo ra lớp xỉ trên bề mặt mối hàn, giúp bảo vệ và giữ nhiệt cho mối hàn trong quá trình nguội.
1.2 Đặc điểm và ứng dụng
Hàn tự động dưới lớp thuốc có nhiều ưu điểm như năng suất cao, chất lượng mối hàn tốt và khả năng tự động hóa cao. Phương pháp này thích hợp cho các kết cấu lớn, đặc biệt trong chế tạo vỏ tàu thủy. Nó cũng được sử dụng trong các ngành công nghiệp nặng như xây dựng cầu đường, chế tạo bồn chứa và các kết cấu thép khác. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi thiết bị chuyên dụng và không phù hợp với các vị trí hàn phức tạp.
II. Ứng dụng công nghệ hàn trong chế tạo vỏ tàu thủy
Công nghệ hàn tự động dưới lớp thuốc đóng vai trò quan trọng trong chế tạo vỏ tàu thủy. Vỏ tàu thủy yêu cầu độ bền cao, khả năng chịu tải tốt và độ kín khít tuyệt đối. Hàn tự động dưới lớp thuốc đáp ứng được các yêu cầu này nhờ khả năng tạo ra mối hàn có độ bền cao, ít khuyết tật và khả năng chịu áp lực tốt. Phương pháp này cũng giúp giảm thời gian thi công và chi phí sản xuất, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế trong ngành đóng tàu thủy.
2.1 Yêu cầu kỹ thuật
Trong chế tạo vỏ tàu thủy, các mối hàn phải đảm bảo độ bền cơ học cao, khả năng chịu tải trọng lớn và độ kín khít tuyệt đối. Hàn tự động dưới lớp thuốc đáp ứng được các yêu cầu này nhờ khả năng tạo ra mối hàn có độ ngấu sâu, ít khuyết tật và khả năng chịu áp lực tốt. Các thông số công nghệ như cường độ dòng điện, điện áp hàn và tốc độ hàn cần được điều chỉnh phù hợp để đảm bảo chất lượng mối hàn.
2.2 Hiệu quả kinh tế
Hàn tự động dưới lớp thuốc mang lại hiệu quả kinh tế cao trong chế tạo vỏ tàu thủy. So với các phương pháp hàn khác, phương pháp này giúp giảm thời gian thi công, tiết kiệm nguyên vật liệu và giảm chi phí nhân công. Điều này góp phần nâng cao năng suất và hiệu quả sản xuất trong ngành đóng tàu thủy, đặc biệt trong bối cảnh cạnh tranh ngày càng gay gắt trên thị trường quốc tế.
III. Nghiên cứu thực nghiệm và quy trình hàn
Nghiên cứu thực nghiệm về hàn tự động dưới lớp thuốc được tiến hành để xác định các thông số công nghệ tối ưu cho quá trình hàn. Các thí nghiệm tập trung vào việc điều chỉnh cường độ dòng điện, điện áp hàn và tốc độ hàn để đạt được mối hàn có chất lượng tốt nhất. Kết quả nghiên cứu được sử dụng để xây dựng quy trình hàn tự động dưới lớp thuốc áp dụng trong chế tạo vỏ tàu thủy.
3.1 Mô hình thực nghiệm
Mô hình thực nghiệm được thiết kế để đánh giá ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến chất lượng mối hàn. Các thí nghiệm được tiến hành trên vật liệu thép A36, có chiều dày 12 mm, sử dụng thiết bị hàn tự động dưới lớp thuốc. Các thông số như cường độ dòng điện, điện áp hàn và tốc độ hàn được điều chỉnh để tìm ra chế độ hàn tối ưu.
3.2 Kết quả và đánh giá
Kết quả thực nghiệm cho thấy, việc điều chỉnh các thông số công nghệ có ảnh hưởng lớn đến chất lượng mối hàn. Cường độ dòng điện và điện áp hàn ảnh hưởng đến độ ngấu và hình dạng mối hàn, trong khi tốc độ hàn ảnh hưởng đến độ đồng đều của mối hàn. Dựa trên kết quả này, quy trình hàn tự động dưới lớp thuốc được xây dựng và áp dụng thành công trong chế tạo vỏ tàu thủy.
