- Sự nguy hiểm của việc gia cố mối hàn quá mức của ống hàn
1. Các vết nứt do ăn mòn ứng suất dễ hình thành ở chân mối hàn
Sự tập trung ứng suất của mối nối đối đầu chủ yếu là do cốt thép hàn gây ra. Ứng suất tại chân mối hàn của mối hàn giáp mép là lớn nhất.
Kích thước của hệ số tập trung ứng suất phụ thuộc vào cốt thép mối hàn h, góc θ tại chân mối hàn và bán kính góc r. Khi cốt thép hàn h tăng thì góc θ tăng và giá trị r giảm sẽ làm tăng hệ số tập trung ứng suất.
Cốt thép của mối hàn càng lớn thì nồng độ ứng suất càng nghiêm trọng và độ bền của mối hàn sẽ giảm. Sau khi hàn, miễn là chiều cao vượt quá không thấp hơn chiều cao của kim loại cơ bản, nó có thể làm giảm sự tập trung ứng suất và đôi khi cải thiện độ bền của mối hàn.
2. Đường hàn bên ngoài quá cao, không có lợi cho việc chống ăn mòn
Nếu sử dụng vải thủy tinh nhựa epoxy để chống ăn mòn trong quá trình vận hành, đường hàn bên ngoài sẽ lớn, gây khó khăn cho việc ép chặt chân mối hàn. Đồng thời, mối hàn càng cao thì lớp chống ăn mòn càng dày. Bởi vì tiêu chuẩn quy định độ dày của lớp chống ăn mòn được đo dựa trên đỉnh của mối hàn bên ngoài, điều này làm tăng chi phí chống ăn mòn.
Trong quá trình hàn hồ quang chìm dạng xoắn ốc, các mối hàn bên ngoài dạng “sống cá” thường dễ xuất hiện khiến việc đảm bảo chất lượng chống ăn mòn trở nên khó khăn hơn. Vì vậy, việc điều chỉnh vị trí không gian và thông số kỹ thuật hàn của đầu hàn cũng rất quan trọng để giảm hoặc loại bỏ các mối hàn bên ngoài “hình xương cá”.
3. Đường hàn bên ngoài có chiều cao vượt quá lớn, ảnh hưởng đến hình dạng ống sau khi giãn nở thủy lực.
Khi đường ống hàn hồ quang chìm đường nối thẳng được mở rộng bằng thủy lực, ống thép được bọc bởi các khuôn ngoài bên trái và bên phải có khoang bên trong phù hợp với sự giãn nở đường kính của ống thép. Vì vậy, nếu cốt thép của mối hàn quá lớn thì ứng suất cắt mà mối hàn phải chịu sẽ lớn hơn khi đường kính được mở rộng, hiện tượng “cạnh thẳng nhỏ” dễ xuất hiện ở cả hai phía của mối hàn.
Tuy nhiên, kinh nghiệm đã chứng minh rằng khi kiểm soát cốt thép của mối hàn bên ngoài ở khoảng 2 mm, hiện tượng "cạnh thẳng nhỏ" sẽ không xuất hiện trong quá trình giãn nở thủy lực và hình dạng ống sẽ không bị ảnh hưởng. Điều này là do lực gia cố của mối hàn bên ngoài nhỏ và ứng suất cắt mà mối hàn chịu đựng cũng nhỏ. Miễn là ứng suất cắt này nằm trong phạm vi biến dạng đàn hồi và xảy ra hiện tượng bật lại sau khi dỡ tải, đường ống sẽ trở lại hình dạng ban đầu.
4. Đường hàn bên trong có chiều cao vượt quá lớn, làm tăng tổn thất năng lượng của môi trường vận chuyển.
Nếu bề mặt bên trong của ống hàn hồ quang chìm để vận chuyển không được phủ và xử lý chống ăn mòn thì chiều cao dư của mối hàn bên trong sẽ lớn và lực cản ma sát đối với môi trường vận chuyển cũng lớn, điều này sẽ làm tăng năng lượng. tiêu thụ của đường ống vận chuyển.
- Các biện pháp kiểm soát cốt thép mối hàn
1. Ống thép có thành dày lớn hơn nên vát mép
Đối với ống thép có thành dày lớn hơn 14,3mm nên tạo rãnh hình chữ X và hàn trước. Nếu các điều kiện trước khi hàn chưa hoàn thiện, mối hàn bên ngoài phải được xử lý thành rãnh hình chữ U trước khi hàn bằng các phương pháp như khoét lỗ, mài tự động bằng đá mài hoặc phay và loại bỏ rễ sau khi hàn bên trong.
2. Điều chỉnh năng lượng dây hàn
Để kiểm tra xem năng lượng đường hàn có phù hợp hay không, người ta thường sử dụng các mẫu ăn mòn axit của mối hàn để kiểm tra. Một là kiểm tra độ chồng chéo của các mối hàn bên trong và bên ngoài, hai là kiểm tra chiều rộng thắt lưng của mối hàn. Quy định về mức độ chồng chéo thường lớn hơn 1,5mm, nhưng tác giả cho rằng mức độ chồng chéo của mối hàn bên trong và bên ngoài là 1,3 đến 3.0mm. Nếu vượt quá 3.0mm, điều đó có nghĩa là năng lượng dòng lớn.
Năng lượng tuyến tính cao không chỉ có nghĩa là độ sâu thâm nhập mà còn cả khả năng gia cố mối hàn. Nếu không có rãnh hoặc rãnh hình chữ U thì khả năng gia cố mối hàn sẽ càng lớn. Điều này là do năng lượng dây hàn càng lớn thì dây nóng chảy sẽ càng nóng chảy trên một đơn vị thời gian. Đối với thép cường độ cao, năng lượng dây hàn cần được kiểm soát chặt chẽ. Khi hàn các tấm thép cường độ cao, để giảm năng lượng tuyến tính của từng lớp, người ta thường sử dụng hàn nhiều lượt (hơn 2 lượt) và hệ số hình dạng của mối hàn phải nằm trong khoảng 1,3 đến 2.{{8 }} mm.
3. Nên sử dụng dây trước mỏng hơn khi hàn nhiều dây
Khi sử dụng hàn nhiều dây, nếu đường kính ban đầu của ba dây hàn bên ngoài khớp với nhau là 4mm+3.2mm+3.2mm (DC-AC-AC) thì nên thay dây trước đến Ф3,2mm. Vì khi sử dụng cùng một dòng điện thì độ sâu xuyên thấu của dây hàn Ф3.2mm sẽ lớn hơn so với dây hàn Ф4mm. Nói cách khác, nếu dây phía trước sử dụng dây hàn Ф3,2mm, ngay cả khi năng lượng đường dây giảm đi thì vẫn có thể đạt được hiệu quả xuyên thấu tương tự khi sử dụng dây hàn Ф4mm. Điều này là do mật độ dòng điện của dây mỏng lớn hơn mật độ dòng điện của dây dày.
Kinh nghiệm đã chứng minh rằng khi các điều kiện khác không thay đổi, độ sâu xuyên thấu của dây trước sử dụng Ф3,2mm lớn hơn khoảng 20% so với dây trước Ф4mm. Tác dụng giảm cường độ gia cố mối hàn bên ngoài càng rõ ràng hơn khi mối hàn bên ngoài không được vát mép hoặc tạo rãnh.
Tuy nhiên, khi hàn ống thép có chiều dày thành lớn hơn 14,3mm và yêu cầu dòng điện phía trước khoảng 1000A thì nên sử dụng dây phía trước Ф4 mm, nếu không quá trình đốt cháy ổn định của hồ quang có thể bị ảnh hưởng.
4. Hàn xoắn ốc phải điều chỉnh vị trí đầu hàn bên trong và bên ngoài
Khi hàn bên trong các ống hàn hồ quang chìm dạng xoắn ốc, vị trí của đầu hàn bên trong phải được điều chỉnh để giảm thiểu hoặc loại bỏ mối hàn bên trong "hình yên ngựa"; khi hàn bên ngoài, vị trí không gian của đầu hàn cũng cần được điều chỉnh để giảm thiểu hoặc loại bỏ “hình lưng cá”. "Đường hàn bên ngoài, chủ yếu đạt được bằng cách điều chỉnh giá trị lệch tâm của điểm hàn bên ngoài. Đối với các ống hàn xoắn ốc có đường kính khác nhau, giá trị độ lệch tâm của các điểm hàn bên ngoài cũng khác nhau.
