Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 35

THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC

ẢNH HƯỞNG CỦA MÃ RĂNG LƯỢC ĐẾN BIẾN DẠNG GÓCKHI HÀN TẤM TÔN BAO VỎ TÀU THỦY

EFFECT OF CARLING TO AN ANGULAR DISTORTION WHILE WELDING OF SHIP HULL

Bùi Văn Nghiệp1

Ngày nhận bài: 01/12/2014; Ngày phản biện thông qua: 22/12/2014; Ngày duyệt đăng: 10/2/2015

TÓM TẮTBài báo này công bố kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mã răng lược đến biến dạng góc do quá trình hàn gây ra khi

hàn nối tấm tôn bao tàu thủy. Nghiên cứu được thực hiện theo quy trình hàn R-31/PA với các phôi hàn có chiều dài khác nhau và thực tế trên sản phẩm. Kết quả nghiên cứu cho thấy tại vị trí gắn mã răng lược có biến dạng góc bằng không và độ lớn biến dạng góc tăng dần về hai đầu tự do của phôi. Biến dạng góc và biến dạng dọc xảy ra đồng thời và độ lớn của chúng tỉ lệ thuận với chiều dài mối hàn làm cho phôi hàn bị cong ngược như hình parabol theo trục mối hàn. Trong khi đó trên sản phẩm thực tế thì biến dạng góc và biến dạng dọc chỉ xảy ra cục bộ trong khoảng giữa hai mã răng lược với độ lớn nhỏ hơn nhiều so với các trường hợp hàn trên phôi mẫu.

Từ khóa: biến dạng góc, biến dạng dọc, mã răng lược

ABSTRACTThis paper performs results of study on effects between the carling and an angular distortion while welding of ship

hull. The experiments were conducted on the R-31/PA welding proceduce and specifi cations with different lengths of butted weld and actual product. The result shows that: at the carling position, the angular distortions are zero and they go up towards the free ends of the butted weld. The angular and longitudinal distortions happen simultaneously and directly proportional to the lenghth of butted weld that make the butted plate are changed shape like the parabol. Beside that on the actual product: angular and longitudinal distortions only happen partial between two carling and they are less than on the samples.

Keywords: angular distortion, longitudinal distortion, carling

1 ThS. Bùi Văn Nghiệp: Khoa Kỹ thuật giao thông - Trường Đại học Nha Trang

I. ĐẶT VẤN ĐỀNgày nay, các nhà máy đóng tàu thủy hiện đại

áp dụng phương pháp đóng tàu theo phân tổng đoạn. Phương pháp này cho phép thực hiện chế tạo con tàu từ các chi tiết nhỏ nhất đến cụm chi tiết, đến phân đoạn, đến tổng đoạn và ghép nối thành tàu. Theo quá trình này, công việc chế tạo tàu sẽ nhanh hơn, dễ thực hiện hơn và đặc biệt là có thể cẩu lật liên tục để chuyển các mối hàn về tư thế hàn bằng để áp dụng các phương pháp hàn tự động, nâng cao năng suất, giảm độc hại cho con người và môi trường.

Tuy nhiên, theo kết quả nghiên cứu [9], cho dù áp dụng phương pháp hàn nóng chảy nào thì

biến dạng do nhiệt cũng xảy ra. Các nghiên cứu trước [1,2,3,4,5,6,9] cũng khẳng định rằng vấn đề ứng suất và biến dạng trong và sau khi hàn là vấn đề rất phức tạp trong ngành kỹ thuật tàu thủy. Đặc biệt khi hàn nối các tấm tôn bao vỏ tàu với nhau, nhiều kiểu biến dạng xảy ra đồng thời, trong đó biến dạng góc có giá trị lớn nhất [9], gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng mối hàn và kết cấu hàn.

Để hạn chế biến dạng góc khi hàn nối tấm tôn bao tàu thủy, tăng cường độ cứng vững của mối hàn đính và làm phẳng bề mặt mối ghép, các nhà máy đóng tàu thủy sử dụng mã răng lược nằm vuông góc hoặc xiên 450 với đường hàn gia cường vào mối ghép. Sau khi hàn, mã răng lược được tháo dỡ.

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2015

36 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

Theo lý thuyết và thực tế trong khi hàn, biến dạng xảy ra là do sự giãn nở và co ngót không đều của vật liệu. Điều đó sinh ra ứng suất dư và hình thành nên biến dạng dư. Nói cách khác ứng suất gây ra biến dạng và nếu sau khi hàn biến dạng xảy ra tự do thì không còn ứng suất dư và ngược lại nếu biến dạng không xảy ra thì sẽ tồn tại ứng suất dư bên trong kết cấu hàn.

Như vậy, việc các nhà máy đóng tàu sử dụng mã răng lược để hạn chế biến dạng góc có hợp lý hay không và nên bố trí mã răng lược nằm ở vị trí nào thì phù hợp là vấn đề cần phải làm rõ.

Đã có rất nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu vấn đề ứng suất và biến dạng trong quá trình hàn nhưng chưa có nghiên cứu nào đề cập đến vấn đề ảnh hưởng của mã răng lược. Bên cạnh việc nghiên cứu các yếu tố khác ảnh hưởng đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao vỏ tàu thủy, bằng các nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm trên phôi mẫu, tác giả đã tìm được mối quan hệ

ảnh hưởng giữa mã răng lược và biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao vỏ tàu thủy. Kết quả nghiên cứu này có thể làm cơ sở dữ liệu để thực hiện mô phỏng số quá trình hàn nhằm giảm thiểu chi phí thực nghiệm.

II. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1. Đối tượng nghiên cứuNghiên cứu sự ảnh hưởng của mã răng lược

đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao vỏ tàu thủy được thực hiện với mối ghép giáp mối, tư thế hàn bằng do quá trình hàn hồ quang tay gây ra. Quy trình hàn lựa chọn nghiên cứu là R-31/PA, theo tiêu chuẩn VR [8] với các thông số cơ bản: kiểu mối hàn giáp mối; tư thế hàn bằng (1G); vật liệu cơ bản ASTMA131, cấp vật liệu AH36; chiều dày tấm 10mm; vật liệu hàn AWSE6013; số lớp hàn 04; kiểu vát mép chữ V (550±5). Chế độ hàn và quy cách mối hàn được cho tương ứng ở bảng 1 và hình 2.

Hình 1. Ví dụ ứng dụng của mã răng lược khi ghép nối phân tổng đoạn tàu thủy

Bảng 1. Chế độ hàn

Lớp hàn

Phương pháp hàn

Điện cực(mm)

Cường độ dòng điện(A)

Điện áp(V)

Tốc độ hàn(mm/s)

Ghi chú

1 SMAW θ3.2 70 20 3÷4

2 SMAW θ3.2 100 20 3÷4

3 SMAW θ3.2 100 20 3÷4

4 SMAW θ3.2 110 20 3÷4

Hình 2. Quy cách mối hàn nghiên cứu

2. Quy cách, số lượng phôi hàn thí nghiệm và nơi thực hiện

Quy cách phôi hàn thí nghiệm được tiến hành theo quy định [7,8] ở hình 2, với chiều rộng B=300mm, chiều dài cho 3 loại phôi L1=350mm, L2=500mm, L3=1000mm, chiều dày tất cả các phôi là 10mm. Mỗi loại phôi được bố trí 4 vị trí

khác nhau của mã răng lược bao gồm: nằm trên phôi và vuông góc với đường hàn, nằm dưới phôi và vuông góc với đường hàn, nằm trên phôi và xiên 450 với đường hàn, nằm dưới phôi và xiên 450 với đường hàn. Kích thước mã răng lược LxBxH = 300x100x10 mm. Quy cách của phôi hàn được thể hiện trên hình 3.

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 37

Thí nghiệm được tiến hành trên 55 phôi mẫu và 02 sản phẩm thực tế tại cơ sở sản xuất.

Tất cả các phôi hàn thí nghiệm được thực hiện tại Trung tâm hàn kỹ thuật cao - Khoa Kỹ thuật giao thông - Trường Đại học Nha Trang. Các sản phẩm thực tế được thực hiện tại Công ty TNHH nhà máy tàu biển Hyundai Vinashin.

3. Trình tự nghiên cứu thực nghiệmTrên cơ sở các vấn đề lý thuyết liên quan,

nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành theo các bước:

Bước 1: Chuẩn bị vật liệu cơ bản, vật liệu hàn và thiết bị liên quan

Bước 2: Cắt phôi mẫu theo kích thước quy định [7,8]

Bước 3: Hàn đính phôi mẫu [7,8] và gắn mã răng lược theo mục đính nghiên cứu

Bước 4: Hàn phôi mẫu theo quy trình R-31/PABước 5: Đo kết quả thực nghiệm. Phương

pháp đo biến dạng góc mối hàn [2] được xác định bằng cách đặt mẫu nằm trên mặt chuẩn, dùng thước thẳng đặt ngang qua bề mặt mẫu, dùng thước đo khe hở đặt vào giữa bề mặt mẫu và bề mặt thước sẽ cho kích thước độ hở e (hình 4). Từ e bằng phương pháp toán học tính được góc biến dạng β.

Hình 4. Phương pháp đo khe hở eBước 6: Thảo luận và đánh giá kết quả nghiên cứu trên cơ sở các quy định và nghiên cứu liên quan

Hình 3. Kích thước phôi hàn nghiên cứu

(a)Chuẩn bị; (b) Cắt phôi; (c) Hàn đính; (d) Chỉnh phẳng phôi, hàn mã răng lược; (e) Hàn (hàn xong lớp 1); (f) Vệ sinh mối hàn; (g)Sửa lỗi mối hàn; (h) Phôi hàn hoàn thiện;(j) Đo kết quả biến dạng

Hình 5. Trình tự nghiên cứu thực nghiệm

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2015

38 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

1. Kết quả nghiên cứu trường hợp phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 350mm, không có mã răng lược (theo qui trình hàn đã chọn)

Mục đích của trường hợp này là để kiểm tra các điều kiện nghiên cứu thực nghiệm liên quan. Kết quả nghiên cứu được thể hiện trên bảng 2.

Bảng 2. Kết quả biến dạng góc trên phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 350mm, không có mã răng lược

TT Mã thợ hàn Quy trình hàn Kích thước mẫu (mm) Khe hở e (mm) Góc biến dạng β(độ) Ghi chú

1 01-1G R-31/PA 300x350x10 4.7 3.60

2 02-1G R-31/PA 300x350x10 4.1 3.10

3 03-1G R-31/PA 300x350x10 4.3 3.30

4 04-1G R-31/PA 300x350x10 4.6 3.50

5 05-1G R-31/PA 300x350x10 4.1 3.10

Dựa vào kết quả trên bảng 2, có thể thấy góc biến dạng β biến thiên trong khoảng (3.10÷3.60)0, trùng với các kết quả nghiên cứu trước β(3.1÷3.7)0[4,5,6]. Điều này chứng tỏ các điều kiện thực nghiệm được đảm bảo, kết quả thực nghiệm có thể tin cậy.

2. Kết quả nghiên cứu trường hợp phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 350mm, có mã răng lược

Trường hợp phôi có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 350mm, có mã răng lược, kết quả biến dạng góc được thể hiện trên bảng 3 và hình 6. Vị trí đo biến dạng được thực hiện trên mặt cắt ngang của phôi mẫu (eMcn), khe hở tại vị trí mép của phôi mẫu (eMép), khe hở tại vị trí giữa đường hàn của phôi mẫu (eGđh).

Hình 6. Kết quả biến dạng của phôi mẫu sau khi hàn trường hợp phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 350mm, mã răng lược nằm phía trên, ở giữa phôi và vuông góc với đường hàn

Bảng 3. Kết quả biến dạng góc trên phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 350mm, có mã răng lược

STT Vị trí mã răng lược L(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350

1 Phía trên, ở giữa phôi và vuông góc với đường hàn

eMcn(mm) 2.9 2.7 2.0 ≈ 0 ≈ 0 2.1 2.7 3.0

emép(mm) 0 0.6 1.1 1.2 1.1 0.4 0.3 0

eGđh(mm) 0 0.5 0.8 1.1 1.1 0.5 0.3 0

β(độ) 2.22 2.06 1.68 ≈ 0 ≈ 0 1.61 2.06 2.30

2 Phía trên, ở giữa phôi và xiên 450 với đường hàn

eMcn(mm) 2.3 2.1 1.5 ≈ 0 ≈ 0 1.6 2.1 2.4

emép(mm) 0 0.5 0.7 0.8 0.6 0.5 0.4 0

eGđh(mm) 0 0.2 0.6 0.8 0.6 0.4 0.2 0

β(độ) 1.76 1.61 1.15 ≈ 0 ≈ 0 1.22 1.61 1.83

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 39

3 Phía dưới, ở giữa phôi và vuông góc với đường hàn

eMcn(mm) 3.3 3.0 2.3 ≈ 0 ≈ 0 2.5 3.3 3.5

emép(mm) 0 0.2 0.3 0.4 0.4 0.3 0.2 0

eGđh(mm) 0 0.3 0.5 0.6 0.5 0.3 0.1 0

β(độ) 2.52 2.30 1.76 ≈ 0 ≈ 0 1.90 2.52 2.68

4 Phía dưới, ở giữa phôi và xiên 450 với đường hàn

eMcn(mm) 2.7 2.5 1.5 ≈ 0 ≈ 0 1.6 2.5 2.9

emép(mm) 0 0.2 0.3 0.4 0.4 0.3 0.2 0

eGđh(mm) 0 0.3 0.5 0.6 0.5 0.3 0.1 0

β(độ) 2.06 1.90 1.15 ≈ 0 ≈ 0 1.22 1.90 2.22

Kết quả nghiên cứu trường hợp phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 500mm, có mã răng lượcVới cách tiến hành tương tự như mục III.2, nhưng thay đổi chiều dài của phôi mẫu là L = 500mm, kết quả

biến dạng góc được thể hiện trong bảng 4 và hình 7.

Hình 7. Kết quả biến dạng của phôi mẫu sau khi hàn trường hợp phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 500mm, mã răng lược nằm phía trên, ở giữa phôi và vuông góc với đường hàn

Bảng 4. Kết quả biến dạng góc trên phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 500mm,có mã răng lược

TT Vị trí mã răng lược L(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

1

Phía trên, ở giữa phôi và vuông góc với đường hàn

eMcn(mm) 4.0 3.9 3.5 2.6 1.6 0 1.8 2.7 3.6 4.1 4.2emép(mm) 0 0.6 1.4 2.5 3.4 3.4 3.3 2.6 1.8 1.2 0eGđh(mm) 0 0.4 1.7 3.0 3.1 3.2 3.2 2.5 1.0 0.4 0

β(độ) 3.06 2.98 2.68 1.97 1.22 0 1.53 2.06 2.75 3.13 3.21

2

Phía trên, ở giữa phôi và xiên 450 với đường hàn

eMcn(mm) 3.2 3.1 2.8 2.2 1.2 0 1.5 2.3 2.9 3.5 3.7emép(mm) 0 0.5 1.1 2.4 3.2 3.3 3.3 2.7 1.7 1.0 0eGđh(mm) 0 0.4 1.0 2.0 3.0 3.1 3.1 2.2 1.3 0.3 0

β(độ) 2.45 2.37 2.14 1.69 0.92 0 1.15 1.76 2.22 2.68 2.83

3

Phía dưới, ở giữa phôi và vuông góc với đường hàn

eMcn(mm) 4.2 4.1 3.7 3.0 1.8 0 2.0 3.0 3.8 4.3 4.4emép(mm) 0 0.4 1 2.3 3.1 3.1 3.1 2.6 1.8 1.2 0eGđh(mm) 0 0.6 1.2 2.3 3.0 3.0 3.0 2.2 1.5 0.5 0

β(độ) 3.13 3.13 2.83 2.30 1.53 0 1.68 2.30 2.91 3.29 3.36

4

Phía dưới, ở giữa phôi và xiên 450 với đường hàn

eMcn(mm) 3.6 3.5 3.1 2.5 1.5 0 1.6 2.6 3.3 4.1 4.2emép(mm) 0 0.5 1.3 2.6 3.2 3.3 3.3 2.6 1.5 1.1 0eGđh(mm) 0 0.5 1.1 2.3 3.0 3.1 3.1 2.4 1.4 0.4 0

β(độ) 2.75 2.68 2.37 1.90 1.15 0 1.22 1.97 2.52 3.13 3.21

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2015

40 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

4. Kết quả nghiên cứu trường hợp phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 1000mm, có mã răng lược

Trường hợp phôi mẫu có chiều rộng B=300mm, chiều dài L=1000mm, có 2 mã răng lược được gắn tại vị trí L=250 và L=750, kết quả biến dạng góc được thể hiện trong bảng 5 và hình 8.

Bảng 5. Kết quả biến dạng góc trên phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 1000mm, mã răng lược tại vị trí L=250mm và L=750mm

STT Vị trí mã răng lược L(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000

1

Phía trên, L=250 và L=750,

vuông góc với đường hàn

eMcn(mm) 4.9 4.8 4.3 3.5 1.3 0 1.6 3.8 4.8 5.0 5.1 5.1 4.8 3.2 1.5 0 1.4 3.4 4.4 4.7 5.0

emép(mm) 0 1.1 2.6 3.9 5 6.2 7.3 8.2 8.7 9.1 9.4 9.1 8.7 7.8 7.2 5.5 4.6 3.7 1.3 0.8 0

eGđh(mm) 0 1.3 2.5 3.6 4.4 5.1 6.4 7.2 7.5 7.9 8.1 7.8 7.6 7.1 6.5 5.1 4.4 3.1 2.1 1.1 0

β( độ) 3.75 3.67 3.29 2.68 1.00 0 1.22 2.91 3.67 3.83 3.90 3.90 3.67 2.45 1.15 0 1.08 2.60 3.36 3.59 3.83

2

Phía trên, L=250 và L=750, xiên 450

với đường hàn

eMcn(mm) 4.7 4.7 4.4 3.5 1.2 0 1.5 3.7 4.5 4.9 5.0 5.1 4.7 3.3 1.6 0 1.4 3.0 4.4 4.6 4.7

emép(mm) 0 0.8 2.1 3.2 4.7 5.8 6.8 7.6 8.1 8.7 8.9 8.6 8.1 7.1 6.4 4.6 3.9 3.2 1.1 0.6 0

eGđh(mm) 0 0.6 1.7 2.5 3.8 4.4 6.1 6.8 7.7 8.2 8.4 8.2 7.9 6.3 5.2 3.8 2.7 2.1 1.1 0.7 0

β( độ) 3.59 3.59 3.36 2.68 0.92 0 1.15 2.83 3.44 3.75 3.82 3.90 3.59 3.44 2.52 0 1.08 2.30 3.36 3.52 3.59

Hình 8. Kết quả biến dạng của phôi mẫu sau khi hàn trường hợp phôi mẫu có chiều rộng B = 300mm, chiều dài L = 1000mm, có 2 mã răng lược phía trên và vuông góc với đường hàn tại vị trí L=250mm và L=750mm

5. Kết quả nghiên cứu thực tế trên sản phẩmSản phẩm nghiên cứu thực tế được thực hiện trên phân đoạn sàn boong thượng tầng 1, tàu hàng

37.000DWT đóng mới tại Công ty TNHH nhà máy tàu biển Hyundai Vinashin. Mối hàn nghiên cứu là mối hàn bằng, hướng ngang boong tàu, có hai sống dọc boong cách nhau 2400mm, chiều dày tôn là 10mm, khoảng cách giữa 2 mã răng lược là 600mm, kích thước mã răng lược LxBxH=600x100x10mm. Kết quả biến dạng góc được thể hiện trên bảng 6 và hình 9.

Bảng 6. Kết quả biến dạng góc trên sản phẩm thực tế

STT Vị trí mã răng lược L(mm) 0 150 300 450 600 750 900 1050 1200 1350 1500 1650 1800 1950 2100 2250 2400

1 Phía trên, L=300, L=900, L=1500,

L=2100 và vuông góc với đường hàn

eMcn(mm) 0 1.7 0 1.8 2.3 1.9 0 2.0 2.9 2.1 0 1.9 2.5 2.0 0 1.8 0

β( độ) 0 1.30 0 1.37 1.76 1.45 0 1.53 2.22 1.61 0 1.45 1.90 1.53 0 1.37 0

2eMcn(mm) 0 1.8 0 1.9 2.4 2.0 0 2.2 3.1 2.2 0 2.0 2.6 2.2 0 2.0 0

β( độ) 0 1.37 0 1.45 1.83 1.68 0 1.68 2.37 1.68 0 1.53 1.97 1.68 0 1.53 0

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 41

6. Thảo luận kết quả Theo kết quả thực nghiệm từ các bảng 3, 4, 5

và 6 có thể nhận thấy những vấn đề sau:- Tất cả các trường hợp, tại vị trí có mã răng

lược đều không có biến dạng góc, biến dạng góc chỉ xảy ra tại các vị trí giữa hai mã răng lược hoặc hai đầu tự do của phôi. Nguyên nhân của kết quả này là do mã răng lược rất cứng, cản trở quá trình gây ra biến dạng góc. Vì vậy biến dạng góc có độ lớn tăng dần về hai đầu tự do của phôi hoặc giữa hai mã răng lược.

- Tất cả các phôi hàn đều bị cong ngược như hình parabol theo trục mối hàn. Nguyên nhân của vấn đề này là do biến dạng dọc xảy ra đồng thời với biến dạng góc làm cho phôi có bị cong lên.

- Đối với sản phẩm thực tế, biến dạng góc và biến dạng dọc chỉ xảy ra tại các vị trí trong khoảng giữa 2 mã răng lược, biến dạng dọc chung trên toàn sản phẩm không xảy ra. Nguyên nhân của kết quả này là do các mã răng lược và hai sống dọc boong khống chế biến dạng góc, trong khi đó hai xà ngang boong và các mã răng lược khống chế biến dạng dọc trên toàn sản phẩm.

- Kết quả biến dạng góc trên sản phẩm thực tế (lớn nhất là β = 1.900) nhỏ hơn nhiều so với các trường hợp hàn trên phôi mẫu (βL=350max =2.680;βL=500max =3.360 ; βL=1000max =3.830). Nguyên nhân của kết quả này là do các phôi hàn thực hiện trong điều kiện tự do, chỉ bị mã răng lược khống chế theo chiều ngang phôi để hạn chế biến dạng góc, trong khi đó sản phẩm thực tế bị khống chế bởi mã răng lược và các kết cấu khác làm cho biên của sản phẩm bị ngàm cứng nên biến dạng góc xảy ra rất nhỏ.

IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Kết luậnTrên cơ sở kết quả nghiên cứu sự ảnh hưởng

của mã răng lược đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao vỏ tàu, tác giả có những kết luận sau:

Mã răng lược là yếu tố có ảnh hưởng lớn đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao vỏ tàu: tại vị trí mã răng lược biến dạng góc bằng không, độ lớn biến dạng góc tăng dần về hai đầu mối hàn (hai đầu tự do của phôi hàn).

Trong tất cả các trường hợp hàn thí nghiệm trên phôi mẫu, trường hợp mã răng lược nằm trên, xiên 450 với đường hàn cho kết quả biến dạng góc nhỏ nhất.

Biến dạng dọc xảy ra đồng thời cùng biến dạng góc làm cho phôi hàn cong vênh như hình parabol, phôi hàn càng dài (đường hàn dài) thì biến dạng góc và biến dạng dọc càng tăng. Như vậy mã răng lược có ảnh hưởng lớn đến biến dạng góc nhưng gần như không ảnh hưởng nhiều đến biến dạng dọc trong trường hợp phôi hàn có biên tự do.

Đối với sản phẩm thực tế, biến dạng góc và biến dạng dọc chỉ xảy ra tại các vị trí trong khoảng giữa 2 mã răng lược, biến dạng dọc chung trên toàn sản phẩm không xảy ra, do mã răng lược và các kết cấu khác tạo nên biên gần như tuyệt đối cứng khống chế chúng.

2. Kiến nghịQua thời gian thực hiện nghiên cứu, tác giả có

một số kiến nghị sau:- Khi dùng mã răng lược để khống chế biến

dạng góc thì nên bố trí mã răng lược nằm trên, xiên 450 với đường hàn sẽ cho biến dạng góc nhỏ nhất.

- Biến dạng dọc luôn luôn xảy ra đồng thời cùng với biến dạng góc vì vậy khi áp dụng mã răng lược và các kết cấu khác để khống chế biến dạng trên sản phẩm thực tế thì cần phải có biện pháp khử ứng suất dư sau khi hàn.

- Cần đầu tư nghiên cứu mức độ ứng suất dư tồn tại bên trong kết cấu hàn trong trường hợp có các biện pháp cơ học khống chế biến dạng.

- Nên đầu tư nghiên cứu ứng dụng phương pháp số để áp dụng cho nhiều trường hợp khác về ảnh hưởng của mã răng lược.

Hình 9. Kết quả biến dạng góc trên sản phẩm thực tế

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2015

42 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiế ng Việ t1. Bùi Văn Nghiệp, 2009. Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nguồn nhiệt hàn đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao vỏ tàu. Đề tài

nghiên cứu khoa học cấp trường TR2009-13-09CH, Trường Đại học Nha Trang.2. Bùi Văn Nghiệp, 2010. Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao vỏ tàu. Luận văn Cao

học, Trường Đại học Nha Trang.3. Bùi Văn Nghiệp, 2013. Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nguồn nhiệt hàn đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao vỏ tàu. Tạ p chí

Khoa học - Công nghệ thủy sản số 1/2013, Trường Đại học Nha Trang.4. Bùi Văn Nghiệp, 2014. Ảnh hưởng của chiều dài mối hàn đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao tàu thủy. Tạ p chí Khoa học

- Công nghệ thủy sản số 1/2014, Trường Đại học Nha Trang.5. Bùi Văn Nghiệp, 2014. Đánh giá ảnh hưởng của chiều rộng tấm đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao tàu thủy. Tạ p chí Khoa

học - Công nghệ thủy sản số 3/2014, Trường Đại học Nha Trang.6. Hoàng Văn Tráng, 2012. Nghiên cứu giải pháp khắc phục biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao tàu thủy. Luận văn tốt nghiệp

đại học, Trường Đại học Nha Trang.7. Hướng dẫn cho đăng kiểm viên, 2005. Hướng dẫn giám sát đóng mới tàu biển, Phần NB-07, Hướng dẫn kiểm tra hàn thân

tàu, Đăng kiểm Việt nam.8. Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép, 2003. Phần 6,7: TCVN 6259. Tiế ng Anh9. Artem Pilipenko, 2001. Computer simulation of residual stress and distortion of thick plates in multi-electrode submerged arc

welding, doctor thesis, Trondheim, Norway.10. Quality Standard, 2008. Hyundai Vinashin Shipyard co., LTD.