Hàn dưới lớp thuốc sử dụng hồ quang hai trong một (tiny twin) cho kết cấu giữa ống xoắn và thanh máng dẫn hướng

1. Giới thiệu chung

Công ty ABC là một công ty chuyển sản xuất ống xoắn ứng dụng cho kết cấu cọc nhồi. Họ đang mong muốn giảm thời gian hàn cho các chi tiết ống cọc nhồi. Liên kết hàn giữa thanh máng thép hình (channel) với vỏ ống xoắn (spiral pipe), hàn mối hàn góc từ hai phía của của thanh máng cùng một lúc. Thanh thép máng có chiều dày 11mm và ống xoắn có chiều dày 12.7mm.

Hiện tại, họ đang sử dụng hàn SAW một dây để hàn. Để tăng tốc độ đắp và giảm thời gian hàn, mẫu hàn sử dụng quá trình hàn dưới lớp thuốc hai hồ quang nhỏ (tiny twin) với dây hàn L-61 đường kính 1.6mm và thuốc hàn 761. Hai mối hàn có kích thước khác nhau được hàn lên thanh máng đó là 5/16’’ (7.9mm) và ¼’’ (6.4mm). Tốc độ hàn đạt 0.625 m/phút cho kích thước mối hàn 7.9mm và 0.725 m/phút cho mối hàn kích thước 6.4mm.

Mẫu hàn được gửi tới bởi khách hàng để xây dựng quy trình mới. Các chi tiết được gửi tới với thiết kế giống như sản phẩm thực. Ống xoắn có chiều dày 12.7mm, đường kính 1.2m sẽ được hàn với thanh máng dọc theo đường sinh của ống. Các thanh máng được đặt lên trên ống và lệch nhau 180^o. Trong quá trình hàn, cả hai phía của thanh máng được hàn cùng lúc với cùng tốc độ hàn. Lượng kim loại đắp cần phải thỏa mãn sao cho tạo ra được hai mối hàn ở hai phía có kích thước khác nhau. Khi mà tốc độ hàn giống nhau ở cả hai phía, thì quy trình hàn khác nhau là cần thiết để tránh quá nhiệt. Phía góc đóng của thanh máng (mặt 1) sẽ cần nhiều kim loại đắp hơn vì nó có phần bán kính cong tại góc, trong khi phía góc mở của thanh máng (mặt 2) có góc ở mép là 90^o nên sẽ cần ít kim loại đắp hơn. Hình 1 dưới đây là sơ đồ mẫu hàn được gửi tới để thực hiện theo quy trình mới.

Hình 1: Chi tiết liên kết giữa ống xoắn với thanh máng

2. Quá trình thực nghiệm

Quá trình hàn được thực hiện sử dụng dầm di chuyển đầu mỏ, với đầu mỏ K-129 được lắp trên dầm di chuyển đầu mỏ, nguồn Power Wave AC/DC 1000 kết nối với mỏ. Góc của đầu mỏ hàn hai dây được cài đặt để tạo ra một góc đẩy theo hướng hàn. Thuốc hàn 761 được sử dụng vì nó được thiết kế để hàn với liên kết có độ gỉ sét và lỗi bề mặt thép. Mối hàn được thực hiện ở tư thế hàn 2F vì dầm di chuyển đầu mỏ không đủ chiều cao để hàn ở đỉnh ống. Hình ảnh thiết bị hàn như trong hình 2 dưới đây.

Hình 2: Hệ thiết bị hàn SAW Tiny-twin để chạy quy trình hàn

Hình 3 thể hiện hai phía cần hàn của thanh máng. Trong đó mặt 1 nằm về bên trái và mặt 2 nằm về bên phải. sự khác biệt giữa hai mặt cụ thể như trong hình 4. Khi tiến hành mối hàn góc ở mặt 1, cần thêm một lượng kim loại đắp để bổ sung vào phần bán kính cong giữa phần góc mép gấp của thanh máng.

Hình 3: Hình ảnh hai phía hàn của thanh máng, mặt 1 bên trái, mặt 2 bên phải

Hình 4: Chi tiết vị trí liên kết hàn ở hai phía của thanh máng

Quy trình hàn để tạo ra mối hàn góc kích thước 7.9mm ở cả hai phía của thanh máng được thể hiện như trong bảng 1. Quy trình để tạo ra mối hàn góc có cạnh 6.4mm được thể hiện như trong bảng 2. Hình 5 là hình ảnh ngoại dạng và hình ảnh macro mối hàn ở mặt 1 có kích thước 7.9mm. Hình 6 là ngoại dạng và hình ảnh macro mối hàn ở mặt 2 có kích thước cạnh mối hàn là 7.9mm. Hình 7 và 8 thể hiện ngoại dạng và macro mối hàn ở mặt 1 và mặt 2 với cạnh mối hàn là 6.4mm.

Bảng 1: Thông số chế độ hàn tạo ra cạnh 7.9mm

Bảng 2: Thông số chế độ hàn để tạo ra cạnh mối hàn 6.4mm

Hình 5: Ngoại dạng và hình ảnh macro mối hàn ở mặt 1 với cạnh 7.9mm

Hình 6: Ngoại dạng và hình ảnh macro mối hàn ở mặt 2 với cạnh 7.9mm

Hình 7: Ngoại dạng và hình ảnh macro mối hàn ở mặt 1 với cạnh 6.4mm

Hình 8: Ngoại dạng và hình ảnh macro mối hàn ở mặt 2 với cạnh 6.4mm

KẾT LUẬN

1. Mối hàn có thể thực hiện ngay cả trong điều kiện bề mặt bị nhiễm bẩn rỉ sắt với sự kết hợp của dây hàn L-61 và thuốc hàn 761 mà không bị khuyết tật rỗ khí.
2. Mối hàn góc cạnh 7.9mm có thể được thực hiện với tốc độ hàn 0.625 m/phút khi sử dụng hàn hồ quang dưới lớp thuốc 2 trong 1 (SAW tiny twin arc)
3. Mối hàn góc cạnh 6.4mm có thể được thực hiện với tốc độ hàn 0.725 m/phút khi sử dụng hồ quang 2 trong một dưới lớp thuốc (SAW tiny twin arc)

QUYỀN SỞ HỮU VÀ BẢO MẬT: Báo cáo này căn cứ trên các kết quả thử nghiệm của hãng Lincoln Electric, và được biên tập bởi Double Good JSC – Nhà phân phối sản phẩm và Dịch vụ ủy quyền của Lincoln Electric tại Việt Nam. Không được phép sao chép, lưu chuyển, sử dụng tài liệu này với bất kỳ mục đích nào nếu không được sự cho phép bằng văn bản của Double Good JSC.

Ghi chú: Tính đa dạng trong thiết kế, chế tạo và điều kiện làm việc của các sản phẩm thực tế sẽ ảnh hưởng tới kết quả thực nghiệm. Vì vậy các bên tự cân nhắc và chịu trách nhiệm khi áp dụng các thông tin trong báo cáo này vào công việc của mình.