Sự biến dạng do hàn ống tấm không thể loại bỏ bằng một biện pháp duy nhất. Nó được kiểm soát bằng cách tác động lên các biến số tạo ra nó: thể tích kim loại đắp, nhiệt đầu vào, hình dạng mối nối, trình tự lắp ghép và sự ràng buộc. Chín biện pháp dưới đây tuân theo thứ tự chúng được áp dụng trong sản xuất: thiết kế mối nối và kiểm soát đắp kim loại trước, sau đó là lắp ghép, trình tự hàn, ràng buộc và làm nguội.
Kiểm soát thể tích đắp và nhiệt đầu vào
- Giới hạn số lượt hàn và kích thước chân mối hàn góc.Biến dạng góc có liên quan chặt chẽ đến số lượt hàn: nhiều lượt hàn hơn sẽ đắp nhiều kim loại hơn và tạo ra nhiều co ngót hơn. Giữ số lượt hàn ở mức tối thiểu cho phép bởi quy trình đã được chứng nhận, và giảm chiều cao chân mối hàn góc nếu thiết kế và tính toán độ bền cho phép. Mục tiêu là mối hàn nhỏ nhất được chứng nhận đáp ứng yêu cầu của mối nối, không phải là mối hàn nhỏ hơn vì lợi ích của nó.
- Giảm góc vát trong phạm vi chi tiết mối nối đã được chứng nhận.Hình dạng mặt mối hàn và góc vát ảnh hưởng mạnh đến sự thay đổi góc. Khi góc vát tăng lên, sự co ngót ngang ở cả phía gốc và phía mặt đều tăng lên. Giảm góc vát đến mức có thể dung hợp, tiếp cận và kiểm tra; rãnh hẹp hơn sẽ đắp ít kim loại hơn và co ngót ít hơn.
- Sử dụng thông số hàn thấp.Dòng điện quá cao hoặc tốc độ di chuyển quá thấp làm tăng nhiệt đầu vào cục bộ và tập trung sự co ngót vào một khu vực nhỏ. Sử dụng dải dòng điện thấp nhất có thể đạt được sự dung hợp và thâm nhập mà không bị cháy thủng, và kiểm soát nhiệt độ giữa các lớp. Điều này đặc biệt quan trọng ở những nơi không thể mài gốc phía sau.
Cố định Lắp ghép và Trình tự Hàn
- Tuân theo trình tự lắp ráp chính xác.Lắp đặt các vách ngăn, miếng đệm và thanh giằng trên ống tấm trước, sau đó lắp các ống và đưa bó ống vào vỏ. Lắp ống tấm vào vỏ, sau đó là mối nối ống tấm-vỏ đối diện, và cuối cùng là kéo các ống qua ống tấm và điều chỉnh phần nhô ra theo kích thước quy định. Thay đổi trình tự sau khi lắp ghép sẽ thay đổi mô hình co ngót mà ống tấm nhìn thấy.
- Chia mối nối chu vi thành các phân đoạn riêng biệt và hàn theo mẫu cân bằng.Hàn các khu vực riêng biệt, chạy từ cả hai đầu về phía giữa theo mẫu chéo, và dịch chuyển các điểm bắt đầu của các phân đoạn liền kề đi 180°. Việc đắp kim loại cân bằng xung quanh chu vi sẽ giảm mô men xoay tổng thể của mặt phẳng ống tấm.
- Kiểm soát trình tự hàn ống-ống tấm.Bắt đầu từ giữa ống tấm và hoàn thành hơn một phần ba đầu ống trước khi di chuyển sang ống tấm đối diện. Khi một nửa của một ống tấm đã được hàn, chuyển sang đầu kia, sau đó quay lại để hoàn thành phần còn lại. Điều này phân tán sự co ngót trên toàn bộ ống tấm thay vì tập trung nó.
- Hàn các đầu ống còn lại từ đường hàn chu vi ra ngoài.Bắt đầu từ đường hàn chu vi ống tấm-vỏ và làm việc dần ra ngoài, từng lớp một, sử dụng mẫu chéo đối xứng từ cả hai đầu về phía giữa. Sự đối xứng sẽ ngăn ống tấm bị kéo theo một hướng.
Thêm Ràng buộc và Làm nguội có kiểm soát
- Sử dụng ràng buộc phụ trợ.Một cố định cứng hoặc một bu lông trung tâm dài có đai ốc ở cả hai đầu sẽ tăng khả năng chống xoay góc trong quá trình hàn. Ràng buộc nên được lên kế hoạch như một phần của quy trình, không phải là thứ được thêm vào sau khi biến dạng xuất hiện.
- Áp dụng làm nguội cưỡng bức có kiểm soát cho các loại thép nhạy cảm với sự hóa cứng.Trong trường hợp vật liệu nhạy cảm với sự hóa cứng và quy trình cho phép, làm nguội cưỡng bức có kiểm soát có thể làm co vùng nóng và hạn chế sự co ngót không đều. Nó phải được quy định trong quy trình hàn và không được làm ảnh hưởng đến các yêu cầu luyện kim của mối nối.
Những gì thuộc về Quy trình hàn
Chín biện pháp chỉ hoạt động khi được ghi vào quy trình và xác minh tại trạm: số lượt hàn, góc vát, dải dòng điện, trình tự phân đoạn, trình tự đầu ống, phương pháp ràng buộc và làm nguội. Kiểm soát biến dạng không phải là một bước được thêm vào cuối cùng; đó là kết quả tích lũy của các quyết định ở giai đoạn chi tiết mối nối, lắp ghép và trình tự.
Câu hỏi thường gặp
Số lượt hàn ảnh hưởng đến biến dạng ống tấm như thế nào?
Biến dạng góc tăng theo số lượt hàn vì mỗi lượt hàn đắp kim loại và thêm sự co ngót. Giữ số lượt hàn ở mức tối thiểu được chứng nhận và giảm kích thước chân mối hàn góc nếu thiết kế và độ bền cho phép.
Tại sao giảm góc vát lại giảm biến dạng?
Góc vát nhỏ hơn làm giảm lượng kim loại đắp và sự co ngót ngang ở cả gốc và mặt. Giới hạn là sự dung hợp, tiếp cận và kiểm tra: chỉ giảm nó trong phạm vi chi tiết mối nối đã được chứng nhận.
Trình tự hàn ống-ống tấm chính xác là gì?
Bắt đầu từ giữa ống tấm và hoàn thành hơn một phần ba đầu ống trước khi di chuyển sang ống tấm đối diện. Khi một nửa của một ống tấm đã được hàn, chuyển sang đầu kia, sau đó quay lại để hoàn thành.
Khi nào thì làm nguội cưỡng bức được sử dụng cho thép nhạy cảm với sự hóa cứng?
Trong trường hợp thép nhạy cảm với sự hóa cứng và quy trình cho phép, làm nguội cưỡng bức có kiểm soát sẽ hạn chế vùng nóng và sự co ngót không đều. Nó phải được quy định trong quy trình và không được làm ảnh hưởng đến luyện kim của mối nối.
