Các biến pháp giảm ứng suất và biến dạng khi hàn

hàn inox mỏng với máy hàn tig

Các biến pháp giảm ứng suất và biến dạng khi hàn – Phương pháp hàn tig.

a/ Các biện pháp thiết kếhàn tig

  • Khi thiết kế các kết cấu phải chọn kim loại cơ bản và kim loại điện cực thích hợp. Kim loại cơ bản phải không có khuynh hướng bị tôi khi nguội ngoài không khí, còn kim loại điện cực phải có độ dẻo không nhỏ hơn kim loại cơ bản.
  • Không nên thiết kế các mối hàn tập trung hay giao nhau, nhất là đối với những kết cấu làm việc trong điều kiện tải trọng động.
  • Không nên thiết kế các mối hàn khép kín với kích thước nhỏ.
  • Giảm số lượng  mối hàn  đến  mức tối  thiểu và kích  thước mối hàn không được lớn hơn kích thước thiết kế.
biện pháp công nghệ sau khi hàn
  • Các gân tăng cứng phải bố trí đối xứng để khi hàn sẽ nung nóng cùng một chỗ ở hai phía của kim loại vật hàn, như vậy sẽ giảm được sự co ngang và giảm được ứng suất chung cho cả cơ cấu.
  • Với liên kết giáp mối, nếu kết cấu có chiều dày khác nhau thì phải vát bớt tấm dày để việc nung nóng được đồng đều.
  • Đối với các kết cấu phức tạp phải thiết kế thành các bộ phận riêng, sau đó mới lắp ghép chúng lại thành kết cấu lớn.

b)   Các biện pháp công nghệ khi hàn tig

Để giảm ứng suất và biến dạng cho vật hàn, khi hàn có thể áp dụng các biện pháp sau:

  • Hàn các vật dày phải nung nóng sơ bộ trước khi hàn, đồng thời phải giảm bớt cường độ dòng điện hàn hoặc công suất ngọn lửa.
  • Hàn các chi tiết kẹp chặt phải chú ý đến thứ tự thực hiện các đường hàn để vật hàn luôn ở trạng thái tự
  • Chọn chế độ hàn để sao cho vùng ứng suất tác dụng là nhỏ nhất.
biện pháp công nghệ sau khi hàn

Trường hợp hàn mối thứ hai đối xứng với mối hàn thứ nhất thì nên tăng cường độ dòng điện hàn để tăng vùng ứng suất tác dụng, như vậy sẽ khử được độ uốn do biến dạng hàn gây ra.

  • Hàn theo phương pháp phân đoạn ngược.
  • Dùng phương pháp cân bằng biến dạng.

Biến dạng do mối hàn trước gây ra sẽ được cân bằng với biến dạng do các mối hàn sau đối xứng với mối hàn trước gây nên.

Thứ tự thực hiện các mối hàn khi hàn dầm chữ I.

Phương pháp này được áp dụng khi hàn các mối hàn đối xứng nhau.

Dùng phương pháp biến dạng ngược. Trước khi hàn tạo ra biến dạng có chiều ngược với biến dạng do quá trình hàn gây ra phương pháp này được thể hiện rõ trên mối hàn giáp mối vát mép chữ “V”.

  • Khi hàn các tấm rộng, để giảm cong vênh người ta dùng đồ gá kẹp chặt mép hàn. Sau khi hàn xong phải để vật hàn biến dạng tự

c)   Các biện pháp công nghệ sau khi hàn tig

Sau khi hàn, trong vật hàn vẫn còn tồn tại ứng suất dư và bị biến dạng. Để khắc phục, người ta áp dụng các biện pháp sau:

  • Xử lý nhiệt sau khi hàn
  • Tạo lực ép
  • Nắn

Nắn có thể tiến hành bằng hai cách: nắn nóng và nắn nguội.

+ Nắn nguội:

Tác dụng lực vào phần bị co để đạt được hình dáng và kích thước theo thiết kế. Khi nắn nguội thường gây ra hiện tượng biến cứng và làm tăng ứng suất, do vậy vật hàn dễ bị nứt, thậm chí có thể gây ra gãy. Vì vậy, phương pháp này ít được sử dụng.

biện pháp công nghệ sau khi hàn

+ Nắn nóng:

Nắn nóng được dựa trên nguyên tắc cân bằng biến dạng bằng cách tạo ra nội ứng suất trong liên kết hàn. Ứng suất này được cân bằng với ứng suất tạo ra ban đầu. Nắn nóng tiến hành bằng cách nung nóng nhanh bề mặt kim loại đến nhiệt độ nào đó rồi làm nguội, khi đó vùng được nung nóng sẽ co lại và trở về hình dạng đúng như thiết kế.