Giỏ hàng

APP | Đóng tàu | Ứng dụng công nghệ hàn Hot Wire Tandem MIG trong đóng tàu

Lĩnh vực ứng dụng

Shipbuiding

Ref.#


Quá trình hàn

GMAW-Tandem (Hot Wire)

DGWTR#

APP0014

Vật liệu cơ bản

Vật liệu hàn

Mild Steel

L-56 (ER70S-6)/ 1.1 mm

Edit

WP, IWE

Kích thước

19 mm

Reviewed

N/A

Liên kết / Vị trí

Butt Joint/ 2G

Completed

28/09/2015


MÔ TẢ CHUNG  

Công ty đóng tàu ABC đang tìm kiếm một giải pháp hàn cho năng suất cao áp dụng cho các liên kết hàn giáp mối tấm dày ở vị trí khó hàn.
Nhóm kỹ sư ứng dụng của Lincoln đã lựa chọn giải pháp công nghệ hàn MIG Tandem (Hot wire) để làm thực nghiệm cho ứng dụng này. Liên kết hàn thực hiện ở đây là tấm giáp mối ở vị trí 2G. Sau thí nghiệm này, hướng nghiên cứu tiếp theo là đưa vào áp dụng cho vật liệu HSLA (High Strength Low Alloy - Thép các bon cường độ cao hợp kim thấp) khi mà yêu cầu kiểm tra NDT/DT được đặt ra.

 

Robot hàn Tandem MIG

Hồ quang Tandem MIG hot wire


TỪ KHÓA: Power Wave S500, 0.045” (1.1 mm), Hot wire, dây nóng, Cold wire, dây nguội, Tandem MIG, Liên kết hàn giáp mối, 2G, chiều dày 19 mm, thép các bon, cấu kiện tàu, đóng tàu.

DỮ LIỆU BỘ THÔNG SỐ QUY TRÌNH HÀN
Thực nghiệm này được thực hiện cho phôi tấm có chiều dày 19 mm được hàn giáp mối ở vị trí 2G bằng quá trình (phương pháp) hàn Tandem MIG Hot wire (hàn MIG hai dây – một dây có hồ quang, một dây được nung nóng sơ bộ bổ sung kim loại điền đầy).
Liên kết hàn được phân tích lựa chọn theo ba thông số cơ bản đó là góc vát – bevel angle, mép cùn – land thickness và khe hở hàn – gap thickness. Góc ôm (included angle) liên kết có thể thay đổi trong phạm vi từ 36o đến 45o. Mép cùn có thể để trong khoảng từ 0 cho đến 3/16” (4.8 mm) và khe hở hàn/rãnh hàn (gap) cũng từ 0 đến 3/16” (4.8 mm). Các khoảng giới hạn kích thước liên kết trên có được thông qua nhiều thí nghiệm và được xem như là phù hợp nhất về khả năng đáp ứng công nghệ cũng như chất lượng liên kết hàn.
Hình 1 thể hiện thiết kế liên kết (trước khi hàn) mà được áp dụng trong báo cáo kĩ thuật này với góc ôm 45o, không để mép cùn và rãnh hàn là 3/16” (4.8 mm). Vật liệu cơ bản (phôi thép) là thép Các bon thường (Mild Steel) và dùng dây hàn MIG (GMAW) AWS ER70S-6. Thực nghiệm tiếp theo là dùng dây hàn/vật liệu cơ bản thuộc nhóm HSLA (Thép cường độ cao hợp kim thấp)

Chuẩn bị liên kết hàn Tandem MIG hot wire

Hình 1: Chuẩn bị liên kết trước khi hàn


Hệ thống thiết bị hàn gồm có:
- 02 nguồn hàn Power Wave S500 kết hợp với,
- 02 bộ đẩy dây AutoDrive 4R220.
- 01 mỏ hàn chuyên dụng Tandem MIG (D8)
- Bộ thông số (phần mềm) chế độ hàn cho Power Wave : Z153615.
- Robot hàn FANUC

Vật liệu hàn:
- Hai cuộn dây hàn MIG AWS ER70S-6 đường kính 0.045” (1.1 mm)
Quá trình hàn Tandem MIG – Hot Wire có dây hàn đi trước có vai trò tạo và duy trì hồ quang tương tự như mọi quá trình hàn MIG một dây thông thường. Dây hàn đi sau được đẩy vào vũng hàn mà không có hồ quang, tuy nhiên một nguồn hàn vẫn được yêu cầu cấp dòng điện để nung nóng sơ bộ dây hàn này trước khi đi vào vùng hồ quang. Dây hàn này còn có thể gọi là dây nóng (Hot wire) và dòng điện cấp cho nó ở dạng waveform có cường độ cao (thông thường 150-350 Amps) ở điện áp thấp (3-9 Volts).
Để điền đầy liên kết, cần phải thực hiện 12 lượt hàn. Hình 2 mô tả trình tự các lượt hàn/lớp hàn. Bộ quy trình hàn hoàn thiện cũng như các thông số thiết lập được thể hiện trong phụ lục 1a (hệ đơn vị English) và phụ lục 1b (hệ đơn vị mét).

Trình tự lớp hàn - lượt hàn Tandem MIG Hot wire

Hình 2: Trình tự thực hiện các lớp/lượt hàn


Kết quả
Sau khi hàn hoàn thiện, tấm lót (backing bar) và phần nhô mối hàn (reinforcement) được cắt phẳng bằng phương pháp phay. Một phần được cắt mẫu làm kiểm tra macro (như thể hiện trong Hình 3, phần còn lại được đưa qua kiểm tra chụp RT và kết quả có được như trong Hình 4.

Kết quả macro liên kết hàn Tandem MIG Hot Wire

Hình 3: Kết quả Macro

Tandem MIG Kết quả RT

Hình 4: Kết quả RT

Kết quả lớp lót Tandem MIG

Ảnh 1: Lớp lót (Root Pass)

Hình ảnh lớp hàn Tandem MIG thứ 3

Ảnh 2: Lớp thứ 3

Xếp lớp hàn Tandem MIG

Ảnh 3: Hình ảnh xếp lớp hàn

KẾT LUẬN


1. Tốc độ đắp (deposition rate) của hàn Tandem MIG – Hot wire đạt từ 6,8 đến 8,0 kg/giờ.
2. Năng lượng đường (heat-input) hàn Tandem MIG – Hot wire duy trì ở mức thấp từ 0,4 kJ.mm đến 0,67 kJ/mm – Đây là ưu điểm vượt trội khi năng suất đắp cao mà nhiệt lượng đưa vào liên kết thấp, điều này giúp hạn chế tối đa ứng suất dư cũng như biến dạng hàn.
3. Kết quả chụp RT không phát hiện thấy khuyết tật.
4. Kiểm tra siêu âm UT được thực hiện bởi một đơn vị độc lập và có thể tham khảo trong phụ lục 2.


Phụ lục 1 (Đơn vị hệ Anh)

 

 

Phụ lục 1 (Đơn vị hệ Metric)




Phụ lục 2: Kết quả UT



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.






Facebook Instagram Youtube Twitter Google+ Top