Hàn SAW Tandem phê chuẩn cho mối hàn góc kích thước ½’’ và kết quả ngấu lại mối hàn đính

NỘI DUNG  

Báo cáo này được thực hiện trong quá trình giúp khách hàng của chúng tôi phê chuẩn mối hàn góc có kích thước lớn với một đường hàn ngang bằng công nghệ hàn hồ quang dưới lớp thuốc hai dây (SAW Tandem). Khách hàng phát triển quy trình hàn sử dụng đường kính dây hàn 4.0 mm và dòng AC ở chế độ xung không cân bằng (unbalance) ở cả hai dây hàn. Khách hàng gặp phải vấn đề về mối hàn hoàn thiện căn cứ theo yêu cầu của tiêu chuẩn AWS D1.5. Chúng tôi giúp khách hàng khắc phục vấn đề bằng cách tối ưu hóa quan hệ giữa các pha của dòng điện hàn, sử dụng chế độ điều khiển tốt nhất (CC ở trên dây đi trước và CC ở trên dây đi sau). Khách hàng gặp khó khăn khi đáp ứng yêu cầu về thành phần hóa học và cơ tính. Chúng tôi đã thực hiện đáp ứng yêu cầu về hóa học và độ dai va đập nhưng cũng gặp tình trạng bị giảm về độ bền như khách hàng gặp phải.

Yêu cầu thứ hai là thực hiện hàn thực tế để kiểm tra xem mối hàn đính có được ngấu hết bởi đường hàn SAW Tandem hay không. Kết quả của chúng tôi xác nhận điều khách hàng gặp phải đó là đường hàn SAW Tandem không ngấu hết mối hàn đính bởi quá trình GMAW.

Độ bền có thể được cải thiện thông qua sử dụng tấm hàn lớn hơn, và giảm nhiệt độ giữa các đường hàn. Cả hai sự thay đổi này sẽ tăng tốc độ nguội và giúp tăng được độ bền của mối hàn. Kích thước mối hàn đính nên giảm xuống còn 5mm để dễ dàng bị ngấu chảy lại bởi đường hàn SAW Tandem. Dây hàn đi trước cần đặt gần phía góc của liên kết chữ T để giúp ngấu chảy tốt mối đính. Lựa chọn điện cực lớn hơn cho dây đi trước cũng sẽ giúp tăng khả năng ngấu mối đính.

TỪ KHÓA: Power wave AC/DC 1000, bộ điều khiển cấp dây Power feed 10A, dây hàn LA-75, thuốc hàn 960, liên kết chữ T, liên kết giáp mối, mối hàn góc, mối hàn giáp mối, ASTM A709 grade 50W, công nghệ hàn SAW Tandem, cầu thép, bridge structure.

1. Giới thiệu chung

Báo cáo này là kết quả của hai sự đánh giá khác nhau. Đánh giá quy trình hàn được phát triển bởi khách hàng. Mối hàn được thực hiện trên liên kết được chuẩn bị bởi khách hàng.

1.1. Phê chuẩn trên liên kết hàn tấm

Kiểm tra đầu tiên là để xác định thành phần hóa học của kim loại mối hàn và độ bền theo tiêu chuẩn thiết kế cầu, sử dụng quá trình hàn SAW Tandem, khoảng cách giữa các điện cực là 100mm. Quy trình hàn được sử dụng bởi khách hàng để tạo ra mối hàn góc nằm ngang có kích thước cạnh  10mm và 12mm. Mối hàn góc được thực hiện bởi một đường hàn ngang lên tấm. Mẫu hàn được chuẩn bị bởi khách hàng ngắn hơn 610mm theo yêu cầu của AWS D1.5. Và, khe hở hàn cùng góc rãnh hàn cụ thể như trong hình 1, vượt hơn so với dung sai của tiêu chuẩn

1.2. Kiểm tra khả năng ngấu lại mối hàn đính

Kiểm tra thứ hai là xác định khả năng ngấu mối hàn đính bằng GMAW khi hàn bằng quá trình hàn SAW Tandem để tạo mối hàn góc kích thước 10mm và 12mm bằng một đường hàn ngang. Mẫu hàn được cung cấp bởi khách hàng đã được hàn đính mối hàn góc kích thước 6mm. Khách hàng không muốn gia nhiệt trước khi hàn đính. Mối đính kích thước lớn được yêu cầu để tránh nứt và đủ độ bền để nâng hạ.

Hình 1: Liên kết hàn kiểm tra trên tấm

2. Quá trình thực nghiệm

  2.1. Phê chuẩn trên liên kết hàn tấm

Quá trình hàn sử dụng dây hàn LA-75 đường kính 4.0mm và thuốc hàn 960. Không nung sơ bộ và duy trì nhiệt độ thấp nhất giữa các đường hàn ở nhiệt độ phòng. Nhiệt độ cao nhất giữa các đương hàn duy trì không vượt quá 450 oF. Cần hàn 10 đường hàn để phủ hết chiều dày của liên kết hàn giáp mối tấm.

Cơ tính của mối hàn sau khi DG Welding kiểm tra đạt yêu cầu của tiêu chuẩn AWS D1.5. thành phần hóa học của kim loại mối hàn thoản mãn yêu cầu theo như thông số kỹ thuật của bên mua bán. Kết quả độ bền không đạt hết tất cả yêu cầu. Một số tiêu chí yêu cầu độ bền phải đạt tối thiểu giá trị như tiêu chuẩn sản xuất vật liệu hàn. Dây hàn LA-75 và thuốc hàn 960 đạt phân loại tiêu chuẩn nhóm F8AX. Giới hạn chảy tối thiểu đối với nhóm này là 68 ksi và độ bền kéo tối thiểu là 80 ksi. Độ bền được xác định bởi thành phần hóa học của lớp kim loại đắp và tốc độ nguội của mối hàn. Trong đó tốc độ nguội có thể tăng lên thông qua việc sử dụng tấm hàn lớn hơn và/hoặc giảm nhiệt độ lớn nhất giữa các đường hàn.

Hình 2: Cài đặt trước khi hàn kiểm tra trên tấm

Bảng 1: Bảng thông số chế độ hàn SAW Tandem lên tấm

Bảng 2: Kết quả thử kéo dọc mối hàn

Bảng 3: kết quả kiểm tra độ dai va đập

Bảng 4: Kết quả kiểm tra thành phần hóa học kim loại mối hàn

Hình 3: Hình ảnh macro mặt cắt ngang mối hàn

   2.2. Kiểm tra khả năng ngấu mối đính

Khách hàng cung cấp liên kết hàn chữ T đã được hàn đính ở hai phía. Mối đính có chiều dài khoảng 75mm và được bố trí so le nhau ở hai phía của liên kết chữ T. Quy trình hàn được cung cấp bởi khách hàng ngoại trừ việc cài đặt vị trí điện cực và góc độ mỏ hàn. Công việc hàn được thực hiện sau khi quy trình đã được thực hiện trong một dự án khác với cùng thông số vị trí đầu mỏ. Vị trí mỏ hàn được thể hiện như trong hình 4 dưới đây. Vị trí điện cực không giống như khách hàng đã thực hiện nhưng nó được đặt đủ gần để phục vụ mục đích của bài kiểm tra này.

Hình 4: Vị trí và góc độ điện cực hàn

Mục đích của bài kiểm tra này là xác định xem đường hàn SAW có ngấu chảy hoàn toàn mối đính bằng GMAW hay không. Kết quả cho thấy đường hàn SAW tandem không ngấu hết mối hàn đính. Hình 5 dưới đây cho thấy một phần nhỏ của mối đính vẫn. Mối đính cần giảm kích thước để có thể bị ngấu hết theo như mong đợi của khách hàng. Giảm cạnh mối đính xuống còn 5mm sẽ là một cải tiến. Thay đổi vị trí của hồ quang đi trước cũng có thể cải thiện được tình hình. Dây hàn đi trước nên được dịch chuyển gần lại phía góc của liên kết chữ T. Lựa chọn đường kính điện cực lớn cho hồ quang đi trước cũng sẽ giúp cải thiện việc ngấu mối hàn đính.

Hình 5: Hình ảnh macro mặt cắt ngang liên kết hàn thực qua mối đính

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.