tæng c«ng ty c«ng nghiÖp tµu thñy viÖt nam
c«ng ty c«ngnghiÖp tµu thñy nam triÖu
b¸o c¸o tæng kÕt chuyªn ®Ò
quy tr×nh hµn tù ®éng, b¸n tù ®éng
ph©n ®o¹n – tæng quan
thuéc dù ¸n KHCN:
“hoµn thiÖn c«ng nghÖ tù ®éng trong chÕ t¹o,
l¾p r¸p, hµn vá tµu thñy nh»m n©ng cao chÊt l−îng
®ãng tµu thñy cì lín” Chñ nhiÖm dù ¸n: KS NguyÔn V¨n Toµn
phô tr¸ch chuyªn ®Ò:
+ Rỳt ngn c th
i gian ch to, h giỏ thnh sn phm, ỏp ng cho nhu cu phỏt
trin ca i tu trong nc, tin ti tng t l xut khu ca ngnh cụng nghip tu thu
nc ta.
Bn cht k thut
Vic hon thin v ỏp dng cỏc cụng ngh hn t ng, bỏn t ng mang li hiu qu
thc s, th hin di cỏc phng din: kinh t-xó h
i, khoa hc-cụng ngh:
- Nõng cao cht lng sn phm, tng nng sut lao ng, gim thi gian giao tu v
h giỏ thnh sn phm, ỏp ng tt hn nhu cu ngy cng tng ca khỏch hng trong v
ngoi nc. Vỡ vy, Cụng ty phỏt huy c ti a nng sut ca cỏc thit b cụng ngh,
tng s u phng tin úng mi, v do ú s tng sn lng v doanh thu hng nm, ci
thi
n iu kin lm vic v i sng ca ngi lao ng.
- Nh vic ỏp dng cụng ngh t ng hoỏ, quỏ trỡnh thit k v úng tu tr thnh
mt quỏ trỡnh liờn tc- õy l mt s i mi cụng ngh quan trng trong s nghip cụng
nghip hoỏ, hin i hoỏ ngnh úng tu ó v ang c trin khai ti nhiu cỏc nh mỏy
úng tu trờn c nc.
- Vic trin khai ỏp dng cụng ngh ny gúp phn lm thay
i b mt cụng ngh v
cht lng sn phm ca Cụng ty theo hng quc t hoỏ, l c hi i ng cỏn b k
s ca Cụng ty tip cn, lm ch v a cụng ngh tiờn tin, hin i vo sn xut v qua
ú nõng cao trỡnh k thut v qun lý.
Mụ t chi tit sỏng ch
Công nghệ hàn tự động, bán tự động phân đoạn - tổng đoạn
1- Hàn hồ quang dới lớp thuốc bảo vệ
Hàn hồ quang dới lớp thuốc bảo vệ còn gọi là hồ quang chìm, là quá trình hàn nóng chảy
mà hồ quang cháy giữa dây hàn ( điện cực hàn ) và vật hàn dới tác dụng của hồ quang,
mép hàn, dây hàn và một phần thuốc hàn sát hồ quang bị nóng chảy tạo thành vũng hàn.
Dây hàn đợc đẩy vào vũng hàn bằng một cơ cấu đặc biệt với tốc độ phù hợp với tốc độ
1.2.1 Thực chất và đặc điểm.
Hàn hồ quang nóng chảy trong môi trờng khí bảo vệ là quá trình nóng chảy trong
đó nguồn điện hàn đợc cung cấp bởi hồ quang tạo ra giữa điểm cực nóng chảy (dây hàn)
và vật hàn.
Hồ quang và kim loại nóng chảy đợc bảo vệ khỏi tác dụng của oxi và nitơ trong môi
trờng xung quanh bởi một loại khí hoặc một hỗn hợp khí.
Khí bảo vệ có thể là khí trơ (Ar, He hoặc hỗn hợp Ar + He) không tác dụng với kim
loại lỏng trong khi hàn hoặc trong là các loại khí hoạt tính (CO
2
, CO
2
+ O
2
, CO
2
+ Ar) có
tác dụng chiếm chỗ đẩy không khí ra khỏi vùng hàn và hạn chế tác dụng xấu của nó.
Khi điện cực đợc cấp tự động vào vùng hồ quang thông qua cơ cấu dây, còn sự dịch
chuyển hồ quang dọc theo mối hàn đợc thao tác bằng tay thì gọi là Hàn hồ quang tự
động trong môi trờng khí bảo vệ.
Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy trong môi trờng khí hoạt tính (Ar + He) gọi
là phơng pháp hàn MIG (Metal Inert Gas).
Hàn hồ quang bằng cực nopngs chảy trong môi trờng khí hoạt tính (CO
2
, CO
2
+
O
2
, ) gọi là phơng pháp hàn MAG (Metal Active Gas).
với hàn hồ quang bán tự động là 0,8-2mm.
- Thuốc hàn: có tác dụng bảo vệ vũng hàn, ổn định hồ quang, khử ỗy, hợp kim hoá
kim loại mối hàn và bảo đảm liên kết có hình dạng tốt, xỉ hàn dễ bong
2.1.2 Thiết bị hàn hồ quang dới lớp thuốc bảo vệ
- Thiết bị hàn hồ quang dới lớp thuốc bảo vệ rất đa dạng song hầu hết chủng loại rất
giống nhau về nguyên lý cấu tạo và một số cơ cấu bộ phận chính cụ thể là:
- Cơ cấu cấp dây hàn và bộ điều khiển để gây hồ quang và ổn định hồ quang (đầu hàn)
- Cơ cấu dịch chuyển đầu hàn dọc theo trục mối hàn, hay tạo ra các chuyển động
tơng đối của chi tiết hàn so với đầu hàn
- Bộ phận cấp và thu thuốc hàn
- Nguồn điện hàn và các thiết bị điều khiển quá trình hàn tuỳ theo loại thiết bị cụ thể
các cơ cấu này là có thể bố trí thành một khối hoặc các khối độc lập.
Đối với những máy hàn tự động dới lớp thuốc ảo vệ tì đầu hàn đợc thay bằng mỏ
hàn hay súng hàn nhỏ gọn dễ điều khiển bằng tay. Cơ cấu dây có thể bố trí rời hoặc dùng
một khối trong nguồn hàn với các cơ cấu khác.
Nguồn điện hàn hồ quang dới lớp thuốc bảo vệ phải có hệ số làm việc liên tục
100% và có phạm vi điều khiển dòng điện rộng từ vài trăm m đến vài nghìn am pe.
2-2 Vật liệu và thiết bị hàn hồ quang nóng chảy trong môi trờng khí bảo vệ:
2.2.1 Vật liệu hàn
Dây hàn: khi hàn trong môi trờng khí bảo vệ sự hợp kim hoá kim loại mối hàn cũng
nh các tính chất yêu cầu của mối hàn đợc thực hiện chủ yếu thông qua dây hàn.
Do vậy những đặc tính của quá trình công nghệ hàn phụ thuộc rất nhiều vào tình
trạng và chất lợng dây hàn. khi hàn MAG đờng kính dây hàn từ 0,8 - 2,4mm. Sự ổn
định của quá trình hàn cũng nh chất lợng của liên kết hàn phụ thuộc nhiều vào tình
trạng bề mặt dây hàn. Cần chú ý đến phơng pháp bảo quản cất giữ và biện pháp làm sạch
dây hàn, nếu dây hàn bị rỉ hoặc bẩn . Một trong những cách để giải quyết là sử dụng dây
có bọc mạ đồng.
- Khí bảo vệ.
Khi Ar tinh khiết (~100%) thờng đợc dùng hàn để hàn các liên kết có kích thớc
lớn các vật liệu có tính giãn nở nhiệt cao nh A1, Mg, Cu khi dùng khí He tinh khiết bề
dòng khí bảo vệ.
3. Quy trình hàn tự động và bán tự động phân đoạn tổng đoạn.
3.1 *Lu đồ quy trình: 3.2 Quy định chung:
a) Mối hàn có chiều dài tới 250mm đợc coi là mối hàn ngắn.Với mối hàn này đợc hàn
một mạch liên tục từ đầu đến cuối cùng một hớng.
b) Mối hàn có chiều dài từ 250-1000mm đợc coi là mối hàn trung bình.Mối hàn thờng
đợc hàn một mạch từ giữa về hai phía hoặc ngắt bậc 100-350mm.
6
5
H
ớng hàn
4
Dầm
Khun
g
Tấm vỏ
c) Mối hàn có chiều dài lớn hơn 1000mm đợc coi là mối hàn dài.Với mối hàn dài
cũng đợc hàn từ giữa ra hai phía nhng theo phơng pháp ngắt bậc ngợc và sử
dụng hai công nhân cùng một lúc.
3.3 Hàn tự động và bán tự động trong quá trình chế tạo hệ dầm vỏ tàu.
- Các kết cấu dầm trong thân tàu mặt cắt ngang thờng có dạng C,I,T,L.v.v. Nhng
chủ yếu là dạng kết cấu chữ T gồm một tấm thành liên kết với tấm cánh bằng mối hàn
góc.Với mối hàn này có thể dễ dàng sử dụng HBTĐ và HTĐ.
a) Hàn BTĐ :
- Do mối hàn ở một phía của đờng trọng tâm nên ngoài biến dạng góc, co dọc sẽ
sinh ra biến dạng do uốn cho nên cần có những biện pháp chống biến dạng nh tạo độ
võng đàn hồi theo hớng ngợc,ứng dụng biến dạng dẻo sơ bộ, kẹp chặt dầm trớc khi
hàn.v.v.Các phơng pháp dới gây nội ứng suất lớn và rất phức tạp trong việc bố trí thiết
bị.Thông thờng ngời ta ứng dụng phơng pháp hàn ngắt bậc.(Mục 5.2).
*Trình tự hàn BTĐ mối hàn góc dầm T với hai ngời.
3
Công nhân 1
2
1
1
2
3
4
5
L
L
>
1
000
Công nhân 2
1423- Kết cấu dạng này rất thích hợp cho hàn tự động vì đa số các mối hàn có đờng hàn
dài và thẳng.Khi hàn có thể hàn một máy tự động ở t thế lòng thuyền , hàn đồng thời
Hàn TĐ:
- Với kết cấu khung nh trên việc áp dụng hàn TĐ rất phức tạp,công chuẩn bị để hàn
tốn nhiều thời gian dẫn đến năng lao động suất thấp.Vì vậy không nên sử dụng hàn TĐ
trong kết cấu dạng này.
3.5 Hàn tự động và bán tự động trong quá trình chế tạo cụm chi tiết tấm vỏ.
- Trong kết cấu cụm chi tiết tấm đóng vai trò rất quan trọng,nó đợc cấu tạo từ một
số chi tiết tấm liên kết với nhau.Tuỳ từng vị trí mà kích thớc và hình dạng rất khác nhau.
a) Hàn BTĐ và TĐ:
- Khi mối hàn giữa các tấm đặt theo đờng theo đờng thẳng thì dễ dàng áp dụng
hàn tự động.Khi các mối hàn trên cụm chi tiết tấm đợc đặt theo kiểu phân tán thì các
đờng hàn ngang ngắn đợc hàn BTĐ riêng biệt theo phơng pháp ngắt bậc ngợc,sau đó
các đờng hàn dọc sẽ đợc hàn tự động từ giữa ra hai phía.
*Trình tự hàn TĐ tấm vỏ:
*Trình tự hàn TĐ và BTĐ tấm vỏ:
5
4
3
2
1
5
1
4
2
8
7
6
khối nh phân đoạn đáy đôi, phân đoạn mũi lái,phân đoạn cabin lầu lái,phân đoạn két.v.v.
a) Hàn BTD và TĐ với phân đoạn thẳng.
- Với phân đoạn thẳng các đờng hàn nối tôn đợc thực hiện nh hàn cụm chi tiết tấm.
- Nếu phân đoạn thẳng chỉ có một loại cơ cấu theo một hớng thì khi hàn cơ cấu với
tôn có thể áp dụng hàn tự động một mỏ hàn hoặc hai mỏ hàn và hàn từ giữa ra hai phía.
*Trình tự hàn BTĐ cơ cấu nhóm I phân đoạn thẳng với hai ngời hàn đối xứng.2
2'
1'
18'
17'
4'
3'
6'
8'
5'
7'
9'
10'
12'
11'
14'
16'
13'
15'
17
18
1
1
2
4
5
3
6
Cơ cấu nhóm II
Cơ cấu nhóm I
*Tr×nh tù hµn c¬ cÊu víi t«n theo ph−¬ng ph¸p hµn vµnh khuyªn.
2
2
1
1
2
4
43
3
3
32
1
1
2
2
3
2
1
2
2
2
3
2
1
2
2
2
3
2
1
2
3
1
3
2
3
3
3
1
3
2
3
3
3
1
3
2
2
1
2
3
c) Hàn BTD và TĐ với phân đoạn khối.
- Việc hàn phân đoạn khối đợc áp dụng tơng tự nh phân đoạn thẳng và phân đoạn
phẳng.
- Với các phân đoạn có độ cong lớn nh phân đoạn mũi lái thì phải áp dụng hàn BTĐ
và theo phơng pháp thứ tự ô.
- Khi lắp phân đoạn hay cụm tấm cuối cùng tạo khối kín thì phải hàn BTĐ các đờng
hàn nối và hàn từ giữa ra.
*Chú ý: Khi hàn các phân đoạn đờng nối của cơ cấu với tôn, tôn với tôn nên để lại một
khoảng 200-250 ở mép ngoài phân đoạn, khi đấu ghép mới hàn.
3.7 Hàn tự động và bán tự động trong quá trình chế tạo tổng đoạn.
- Tổng đoạn trong đóng tàu thờng đợc chia bằng các mặt phẳng vuông góc với mặt
phẳng dọc tâm.Tổng đoạn thờng đợc chế tạo từ việc đấu lắp các phân đoạn,cụm chi tiết
với nhau.v.v.Đờng hàn nối chủ yếu là mối nối tôn và một ít mối nối cơ cấu.
*Trình tự hàn BTĐ phân đoạn mạn và phân đoạn đáy tạo tổng đoạn.
ĐĐ
5
4321
5
4321
5
432 1 12 34
5a) Hàn BTĐ với tổng đoạn.
- Khi hàn tổng đoạn bằng BTĐ thì phải hàn nối cơ cấu trớc sau đó hàn hàn cơ cấu
với tôn đoạn còn lại cuối cùng mới hàn đờng nối tôn với tôn và hàn theo phơng pháp
ngắt bậc ngợc t giữa ra.
b) Hàn TĐ với tổng đoạn.
3 Kiểm tra hàn.
a. Kiểm tra trước khi hàn.
- Kiểm tra khe hở lắp ráp.
- Kiểm tra góc vát nếu có.
- Kiểm tra việc làm sạch.
b. Kiểm tra sau khi hàn.
- Kiểm tra kích thước mối hàn.
- Kiểm tra khuyết tật mối hàn.
III.4 Công nghệ hoản thiện kiểm tra hàn
III.4.1. Mục đích:
a- Đưa ra trình tự kiểm tra hàn cho các sản phẩm sửa chữa và đóng mới các phương
tiện thuỷ.
- Kiểm tra chất lượng đường hàn. Đánh giá đường hàn có đảm b
ảo theo yêu cầu của
Quy phạm và Đăng kiểm hay không.
b- Phát hiện ra bất kì sai sót nào thì phải có khuyến nghị thích hợp để cải thiện tình
hình và phù hợp khuyến nghị của đăng kiểm.
III.4.2. Phạm vi áp dụng:
a- Áp dụng cho tất cả các sản phẩm là các phương tiện thuỷ được đóng mới hoặc sửa
chữa mà những sản phẩm này cần giám sát về công nghệ và chất lượng.
b- Áp dụng cho những quy trình hàn
đã được Đăng kiểm chứng nhận.
Áp dụng cho các quy trình hàn tự động và bán tự động đã được Đăng kiểm chứng nhận.
Quy trình hoàn thiện để kiểm tra hàn.
- Kiểm tra chứng nhận vật liệu hàn.
- Kiểm tra chứng nhận quy trình hàn
- Kiểm tra thợ hàn.
- Các dạng kiểm tra và quy trình kiểm tra
Tóm tắt
Sau khi giới thiệu khái quát các phương pháp hàn hồ quang dưới lớp thuốc bảo vệ và
hàn hồ quang nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ, ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng
cũng như vật liệu và thiết bị hàn tương ứng, đồng thời hướng dẫn Quy trình hàn tự động
và bán tự động áp dụng trong quá trình hàn lắp kết cấu vỏ tàu từ các cụm chi tiết đến phân
đoạn, tổng đ
oạn và đấu đà:
+ Hàn tự động và bán tự động trong quá trình chế tạo hệ dầm vỏ tàu
+ Hàn tự động và bán tự động trong quá trình chế tạo hệ khung vỏ tàu.
+ Hàn tự động và bán tự động trong quá trình chế tạo cụm chi tiết tấm vỏ
+ Hàn tự động và bán tự động trong quá trình chế tạo phân đoạn
+ Hàn tự động và bán tự động trong quá trình chế tạo tổng đoạn
+ Hàn tự động và bán tự độ
ng trong quá trình đấu tổng đoạn.
và giới thiệu các phương pháp kiểm tra hàn nhằm kiểm tra chất lượng đường hàn, đánh
giá đường hàn có đảm bảo yêu cầu của Quy phạm và Đăng kiểm hay không hoặc phát
hiện bất kỳ sai sót nào trong quá trình thực hiện hàn.