Nghiên cứu trạng thái ứng suất dư trong liên kết hàn nút giàn dạng ống (Luận án tiến sĩ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

NGUYỄN HỒNG THANH

NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT DƯ
TRONG LIÊN KẾT HÀN NÚT GIÀN DẠNG ỐNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VẬT LIỆU

Hà Nội – 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

NGUYỄN HỒNG THANH

NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT DƯ

TRONG LIÊN KẾT HÀN NÚT GIÀN DẠNG ỐNG

Ngành: KỸ THUẬT VẬT LIỆU
Mã số: 9520309

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VẬT LIỆU

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1. PGS.TS. Nguyễn Tiến Dương
2. TS. Hà Xuân Hùng

Hà Nội – 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
trình bày trong Luận án này là trung thực và chưa từng ai công bố trong bất cứ công
trình nào khác.
TM. TẬP THỂ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC Hà Nội, ngày ...tháng.... năm 2019
Người cam đoan

PGS. TS Nguyễn Tiến Dương

i


LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS. TS Nguyễn Tiến Dương và TS. Hà Xuân
Hùng đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện và động viên trong suốt quá trình học
tập, nghiên cứu và hoàn thành bản luận án này.
Tác giả xin chân thành cảm ơn TS. Vũ Đình Toại và các thầy, cô Bộ môn Hàn và
Công nghệ kim loại – Đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi và động
viên tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu thực hiện luận án này.
Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Khoa cơ khí, Trung tâm thực hành
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định và các bạn thân hữu cùng các thầy cô
giáo Bộ môn Cơ khí hàn, đồng nghiệp đã quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi
và động viên tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu thực hiện luận án này. Tác giả
xin chân thành cảm ơn ThS. Vũ Văn Đạt, ThS. Vũ Mạnh Hùng, ThS. Vũ Văn Khánh
đã nhiệt tình giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện luận án.
Tác giả xin cảm ơn Phòng thí nghiệm phá hủy Học viện Kỹ thuật Quân sự đã giúp

đỡ tác giả thực hiện việc đo ứng suất dư liên kết hàn tiết diện ống dạng chữ K.
Tác giả xin chân thành cảm ơn công ty TNHH ESI Việt Nam (đặc biệt là kỹ sư
CAE Lương Vũ Nam) đã có những đóng góp ý kiến về mô phỏng giúp tác giả hoàn
thành bản luận án này.
Tác giả xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Thế Ninh, HRL Technology Group Pty
Ltd đã có những đóng góp quý báu giúp tác giả hoàn thành phần mô phỏng liên kết
hàn nút giàn dạng ống chữ K.
Cuối cùng, tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến bố , mẹ kính yêu và vợ Nguyễn
Thị Như Hoa; hai con: Nguyễn Hồng Sơn và Nguyễn Phương Linh cùng toàn thể các
thành viên trong gia đình đã giành những tình cảm đặc biệt cùng lời động viên và tạo
mọi điều kiện tốt nhất trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành bản luận án này.
Tác giả luận án

Nguyễn Hồng Thanh

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............................................. vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ ............................................................. ix
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
Mục đích nghiên cứu ................................................................................................ 2
Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................... 2
Phạm vi nghiên cứu .................................................................................................. 2
Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................... 2

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ............................................................ 3
Các đóng góp mới của luận án ................................................................................ 3
Kết cấu của luận án .................................................................................................. 4
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ................................ 5
1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước ..................................................................... 5
1.2 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài .................................................................. 6
Kết luận chương 1 ..................................................................................................... 8
Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT .......................................................................... 10
2.1 Giàn hàn và giàn hàn dạng ống ....................................................................... 10
2.1.1 Kết cấu giàn ................................................................................................. 10
2.1.2 Giàn có tiết diện dạng rỗng ......................................................................... 11
2.1.3 Ứng dụng của kết cấu giàn dạng rỗng ......................................................... 18
2.2 Các phương pháp hàn sử dụng để chế tạo kết cấu giàn hàn ........................ 20
2.3 Hàn kết cấu giàn dạng ống bằng quá trình hàn hồ quang điện cực nóng chảy
trong môi trường khí bảo vệ .................................................................................. 21
2.3.1 Nguyên lý và đặc điểm của quá trình hàn ................................................... 21
2.3.2 Các thông số ảnh hưởng tới chất lượng mối hàn ........................................ 22
2.4 Cơ sở tính toán xác định trường nhiệt độ và ứng suất dư hàn .................... 29
2.4.1 Tính toán trường nhiệt độ trong liên kết hàn nút giàn dạng ống chữ K ...... 30
2.4.2 Sự hình thành ứng suất dư khi hàn .............................................................. 33
2.5 Các phương pháp xác định ứng suất dư trong liên kết hàn ......................... 40
2.5.1 Giới thiệu chung .......................................................................................... 40
2.5.2 Các phương pháp xác định ứng suất dư ...................................................... 41
Kết luận chương 2 ................................................................................................... 45
Chương 3. MÔ PHỎNG SỐ XÁC ĐỊNH TRƯỜNG ỨNG SUẤT DƯ TRONG
LIÊN KẾT HÀN NÚT GIÀN DẠNG ỐNG CHỮ K ........................................... 47
3.1 Đặt vấn đề .......................................................................................................... 47

iii

3.1.1 Mô phỏng tính toán bài toán cơ - nhiệt trong liên kết hàn .......................... 47
3.1.2 Mô phỏng tính toán quá trình chuyển biến pha trong liên kết hàn ............ 48
3.2 Tính toán, mô phỏng trường ứng suất trong liên kết hàn bằng phương pháp
phần tử hữu hạn ..................................................................................................... 53
3.2.1 Tính toán mô phỏng bài toán nhiệt - đàn hồi - dẻo bằng phương pháp phần
tử hữu hạn ............................................................................................................. 53
3.2.2 Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn trong mô phỏng tính toán liên kết
hàn ........................................................................................................................ 57
3.3 Mô hình hóa và mô phỏng số liên kết nút giàn dạng ống chữ K .................. 59
3.3.1 Mô hình hóa liên kết hàn nút giàn dạng ống chữ K .................................... 62
3.3.2 Mô hình nguồn nhiệt hàn GMAW .............................................................. 70
3.3.3 Các thông số của vật liệu ............................................................................ 71
3.3.4 Các điều kiện biên và điều kiện đầu ........................................................... 74
3.4 Xác định chế độ hàn phù hợp cho liên kết nút giàn dạng ống chữ K .......... 75
3.4.1 Tính toán xác định chế độ hàn sơ bộ ........................................................... 75
3.4.2 Thông số chế độ hàn mô phỏng .................................................................. 79
3.4.3 Hiệu chỉnh mô hình nguồn nhiệt ................................................................. 79
3.5 Thiết lập trình tự hàn nút giàn dạng ống chữ K ........................................... 79
3.5.1 Các trình tự hàn nút giàn dạng ống chữ K .................................................. 79
3.5.2 Thời gian hàn và thời gian làm nguội khi hàn các đường ........................... 80
3.6 Kết quả tính toán mô phỏng ............................................................................ 81
3.6.1 Trường nhiệt độ phân bố trong liên kết hàn nút giàn dạng ống chữ K ....... 81
3.6.2 Trường ứng suất trong liên kết hàn nút giàn dạng ống chữ K .................... 86
3.6.3 Chuyển biến pha của kim loại mối hàn ....................................................... 96
Kết luận chương 3 ................................................................................................... 98
Chương 4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ...................................................... 99
4.1 Mục đích ............................................................................................................ 99
4.2 Thực nghiệm hàn liên kết nút giàn dạng ống chữ K ..................................... 99
4.2.1 Thiết bị hàn ................................................................................................. 99

4.2.2 Vật liệu hàn ............................................................................................... 100
4.2.3 Chuẩn bị mẫu hàn...................................................................................... 100
4.2.4 Quy trình thực nghiệm .............................................................................. 101
4.2.5 Kiểm tra ngoại dạng liên kết hàn .............................................................. 104
4.3 Xác định ứng suất dư liên kết hàn nút giàn dạng ống chữ K bằng kỹ thuật
khoan lỗ ................................................................................................................. 105
4.3.1 Thiết bị đo ................................................................................................. 105
4.3.2 Các bước tiến hành .................................................................................... 106
Kết luận chương 4 ................................................................................................. 110
Chương 5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN ................................... 111

iv


5.1 Kích thước vũng hàn ...................................................................................... 111
5.2 Ứng suất dư trong liên kết hàn nút giàn dạng ống chữ K tại một số vị trí khảo
sát ........................................................................................................................... 111
5.2.1 Tại vị trí 1 .................................................................................................. 111
5.2.2 Tại vị trí 2 .................................................................................................. 113
5.2.3 Tại vị trí 3 .................................................................................................. 114
5.2.4 Tại vị trí 4 .................................................................................................. 115
5.3 Kiểm chứng kết quả tính toán mô phỏng ứng suất dư trong liên kết nút giàn
dạng ống chữ K ..................................................................................................... 117
5.3.1 Tại vị trí 1 .................................................................................................. 117
5.3.2 Tại vị trí 2 .................................................................................................. 117
5.3.3 Tại vị trí 3 .................................................................................................. 118
5.3.4 Tại vị trí 4 .................................................................................................. 118
5.4 Đề xuất các biện pháp làm giảm ứng suất dư trong liên kết hàn nút giàn dạng
ống chữ K .............................................................................................................. 119
5.4.1 Các biện pháp kết cấu ............................................................................... 119

5.4.2 Các biện pháp công nghệ .......................................................................... 120
Kết luận chương 5 ................................................................................................. 120
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 122
Kết luận ................................................................................................................. 122
Kiến nghị ............................................................................................................... 122
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 123
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ............. 128

v


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Kí hiệu/ Viết tắt
AWS
SAW

Đơn vị

GMAW
GTAW
SMAW
FCAW
HAZ
KLCB
KLMH
PP-PTHH
CHS
CJP
PJP

CP
DT
S, d
vh
Uh
Ih
B
ddh
x
Von misses stress
Stress XX
Stress YY
Stress ZZ
T
TCXDVN
LKH
FZ
A
Ltt
a
c
C.R


mm
mm/s
V
A
mm
mm

MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
o
C

mm2
mm
W/m độ
J/kg.K
o
Cs-1

Ý nghĩa
Hiệp hội hàn Mỹ
Hàn hồ quang tự động dưới lớp thuốc
Hàn hồ quang điện cực nóng chảy trong môi
trường khí bảo vệ
Hàn hồ quang điện cực không nóng chảy trong
môi trường khí bảo vệ
Hàn hồ quang que hàn thuốc bọc
Hàn hồ quang day hàn lõi thuốc
Vùng ảnh hưởng nhiệt (Heat affected zone)
Kim loại cơ bản
Kim loại mối hàn
Phương pháp phần tử hữu hạn
Tiết diện rỗng dạng ống
Hàn ngấu hoàn toàn

Hàn ngấu một phần
Cổ phần
Phá hủy
Chiều dày vật hàn
Vận tốc hàn
Điện áp hồ quang
Dòng điện hàn
Tầm với điện cực
Đường kính điện cực
Ứng suất dư
Ứng suất tương đương
Ứng suất pháp theo phương X
Ứng suất pháp theo phương Y
Ứng suất pháp theo phương Z
Sự chênh lệch nhiệt độ
Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam
Liên kết hàn
Vùng nóng chảy
Diện tích làm việc của mối hàn
Chiều dài tính toán đường hàn
Độ dẫn nhiệt
Nhiệt dung riêng
Tốc độ nguội
Hiệu suất hồ quang

vi


Hm-Hc
k

Pr
Q
q0
c
Re
T
t
T0
Tc
Δt8/5
m

J/mm3
W/mmoC
W
J/mm
J/mm3oC
o

C
s
o
C
o
C
s
l/phút

Gia số Enthalpy
Hệ số dẫn nhiệt

Hệ số Prandtl
Nhiệt lượng tỏa ra
Năng lượng đường
Nhiệt dung khối
Hệ số Reynolds
Nhiệt độ tại thời điểm khảo sát
Thời gian
Nhiệt độ ban đầu
Nhiệt độ nóng chảy của vật liệu
Thời gian nguội từ 800oC ÷ 500oC
Lưu lượng khí bảo vệ

vii


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2. 1 So sánh giới hạn bền xoắn của một số tiết diện đặc trưng ...................... 14
Bảng 2. 2 Tốc độ cấp dây và cường độ dòng điện khi hàn trong khí bảo vệ CO2 ... 24
Bảng 2. 3 Ảnh hưởng của tầm với điện cực đến hình dạng mối hàn ....................... 27
Bảng 2. 4 Ảnh hưởng của góc nghiêng điện cực đến hình dạng mối hàn ................ 28
Bảng 2. 5 Một số thông số hàn tiêu biểu dùng cho hàn thép.................................... 28
Bảng 3. 1 Nhiệt độ chuyển biến pha của thép S355J2G3 ........................................ 51
Bảng 3. 2 Thông số mối ghép chữ K ........................................................................ 65
Bảng 3. 3 Mô hình nguồn nhiệt hàn thực nghiệm theo Goldak ............................... 71
Bảng 3. 4 Chế độ hàn sơ bộ 1 ................................................................................... 77
Bảng 3. 5 Chế độ hàn sơ bộ 2 ................................................................................... 77
Bảng 3. 6 Chế độ hàn sơ bộ 3 ................................................................................... 78
Bảng 3. 7 Chế độ hàn thực nghiệm liên kết nút giàn dạng ống chữ K ..................... 79
Bảng 3. 8 Chế độ hàn mô phỏng liên kết nút giàn dạng ống chữ K ......................... 79
Bảng 3. 9 Thời gian hàn và thời gian làm nguội ...................................................... 80

Bảng 3. 10 Kí hiệu quy ước các tổ chức kim loại khi hàn ....................................... 96
Bảng 4. 1 Bảng thông số kỹ thuật của máy hàn series KR....................................... 99
Bảng 4. 2 Thành phần hóa học của dây hàn ........................................................... 100
Bảng 4. 3 Cơ tính của dây hàn ER 70S .................................................................. 100
Bảng 4. 4 Thành phần hóa học của kim loại cơ bản ............................................... 101
Bảng 4. 5 Cơ tính của thép A572 Grade 50............................................................ 101
Bảng 4. 6 Chế độ hàn liên kết hàn chữ K tiết diện ống .......................................... 101
Bảng 5. 1 Kết quả đo ứng suất dư bằng khoan lỗ tại vị trí 1 .................................. 111
Bảng 5. 2 Kết quả đo ứng suất dư bằng khoan lỗ tại vị trí 2 .................................. 113
Bảng 5. 3 Kết quả đo ứng suất dư bằng khoan lỗ tại vị trí 3 .................................. 114
Bảng 5. 4 Kết quả đo ứng suất dư bằng khoan lỗ tại vị trí 4 .................................. 116
Bảng 5. 5 Kết quả so sánh ứng suất dư tại vị trí 1 .................................................. 117
Bảng 5. 6 Kết quả so sánh ứng suất dư tại vị trí 2 .................................................. 118
Bảng 5. 7 Kết quả so sánh ứng suất dư tại vị trí 3 .................................................. 118
Bảng 5. 8 Kết quả so sánh ứng suất dư tại vị trí 4 .................................................. 119
Bảng 5. 9 Bảng so sánh kết quả mô phỏng và đo ứng suất bằng khoan lỗ ............ 119

viii


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ
Hình 2. 1 Kết cấu thép: a) Liên kết đinh tán; b) Liên kết hàn bán bu lông .............. 10
Hình 2. 2 Liên kết giàn hàn a) Tiết diện hình hộp; b) Tiết diện thép góc ................ 10
Hình 2. 3 Các loại giàn ............................................................................................ 11
Hình 2. 4 Các loại nút giàn....................................................................................... 12
Hình 2. 5 Các thông số hình học của mối ghép chữ K ............................................. 12
Hình 2. 6 Kiểu tiết diện ống rỗng trong tự nhiên .................................................... 13
Hình 2. 7 Ứng dụng kết cấu dạng ống ..................................................................... 13
Hình 2. 8 Sơn bảo vệ bề mặt thép (a); Cây cầu Fifth of Forth (b) .......................... 14
Hình 2. 9 Ảnh hưởng của áp lực gió (chất lỏng) đến loại tiết diện ngang .............. 14

Hình 2. 10 Một số ví dụ về giàn .............................................................................. 15
Hình 2. 11 Liên kết hàn bán bu lông – đai ốc .......................................................... 16
Hình 2. 12 Liên kết bằng hàn thông qua bản mã ...................................................... 16
Hình 2. 13 Một số kiểu ghép liên kết hàn dạng ống ................................................ 17
Hình 2. 14 Liên kết hàn ống chữ K phẳng ............................................................... 17
Hình 2. 15 Một số loại mối ghép kết cấu rỗng đa phương ...................................... 18
Hình 2. 16 Liên kết hàn ống đa phương ................................................................... 18
Hình 2. 17 Một số kết cấu sử dụng vật liệu ống ...................................................... 19
Hình 2. 18 Kết cấu rỗng trong xây dựng ................................................................. 20
Hình 2. 19 Sơ đồ nguyên lý hàn GMAW ................................................................ 21
Hình 2. 20 Ảnh hưởng của cường độ dòng điện hàn đến hình dạng mối hàn ......... 23
Hình 2. 21 Ảnh hưởng của mật độ dòng điện hàn đến hình dạng mối hàn ............. 24
Hình 2. 22 Ảnh hưởng của điện áp hàn đến hình dạng mối hàn ............................. 25
Hình 2. 23 Ảnh hưởng của tốc độ hàn đến hình dạng mối hàn ............................... 26
Hình 2. 24 Tầm với điện cực (a) và Quan hệ dòng điện – Tầm với điện cực (b) ... 26
Hình 2. 25 Tầm với điện cực khi dịch chuyển ngắn mạch (a); Tầm với điện cực khi
dịch chuyển tia dọc trục (b) ..................................................................................... 27
Hình 2. 26 Ảnh hưởng của tầm với điện cực đến hình dạng mối hàn...................... 27
Hình 2. 27 Ảnh hưởng của góc nghiêng điện cực đến hình dạng mối hàn .............. 27
Hình 2. 28 Lưu lượng khí phụ thuộc đường kính chụp khí và dòng điện hàn ........ 28
Hình 2. 29 Tương quan giữa vị trí và nhiệt độ ........................................................ 31
Hình 2. 30 Ba trạng thái cơ bản trong hàn hồ quang ................................................ 32
Hình 2. 31 Mô hình nguồn nhiệt di động ................................................................. 33
Hình 2. 32 Biến dạng đàn hồi và dẻo đơn trục của vật liệu .................................... 35
Hình 2. 33 Lý tưởng hóa đường cong ứng suất – biến dạng .................................... 36
Hình 2. 34 Quá trình hình thành ứng suất dư trong hàn .......................................... 38
Hình 2. 35 Sự phân bố ứng suất dư trong liên kết hàn giáp mối (a) Hàn liên tục; (b)
Hàn phân đoạn .......................................................................................................... 39
Hình 2. 36 Sự phân bố ứng suất trong liên kết hàn góc .......................................... 39
Hình 2. 37 Phân bố ứng suất dư dọc và ngang trong liên kết hàn góc .................... 40

Hình 2. 38 Cảm biến để xác định biến dạng dư ....................................................... 42
Hình 2. 39 Sự phân bố ứng suất dư a) Ứng suất phân bố đều ; b) Ứng suất phân bố
không đều ................................................................................................................. 42
Hình 2. 40 Nguyên lý nhiễu xạ tia X ....................................................................... 43
Hình 2. 41 Thiết bị siêu âm ..................................................................................... 45

ix


Hình 3. 1 Sơ đồ cơ học tính toán trong hàn ............................................................. 47
Hình 3. 2 Các vấn đề chính trong thiết kế và kiểm tra mối hàn (QA/QC – là đảm bảo
chất lượng, kiểm soát chất lượng) ............................................................................ 48
Hình 3. 3 Quan hệ giữa các phương pháp tính và thực nghiệm .............................. 48
Hình 3. 4 Đồ thị chuyển biến pha ............................................................................ 49
Hình 3. 5 Giản đồ pha sắt – các bon ........................................................................ 50
Hình 3. 6 Cấu trúc kim loại vùng ảnh hưởng nhiệt ................................................. 51
Hình 3. 7 Cấu trúc tế vi khi hàn 1 lớp (a); nhiều lớp (b) ......................................... 52
Hình 3. 8 Mối quan hệ giữa các trường khác nhau trong phân tích hàn ................. 53
Hình 3. 9 Các bước xây dựng dạng hình học tính toán ........................................... 58
Hình 3. 10 Một số mô hình vật thể lý tưởng ........................................................... 58
Hình 3. 11 Trình tự lựa chọn quá trình mô phỏng ................................................... 59
Hình 3. 12 Các chương trình con trong mô phỏng hàn ........................................... 60
Hình 3. 13 Khả năng tính toán của SYSWELD ....................................................... 61
Hình 3. 14 Trình tự thực hiên mô phỏng hàn ........................................................... 63
Hình 3. 15 Quy cách thiết kế mối ghép chữ K tiết diện rỗng .................................. 64
Hình 3. 16 Mô hình 3D liên kết hàn chữ K .............................................................. 64
Hình 3. 17 Bố trí đường hàn, lớp hàn ....................................................................... 65
Hình 3. 18 Kiểu lưới phần tử a) Phần tử 1-D; (b, c) Phần tử 2-D; d) Phần tử 3-D .. 66
Hình 3. 19 Định đoạn và chia lưới ống chính .......................................................... 66
Hình 3. 20 Kích thước lưới vùng mối hàn và vùng HAZ ......................................... 67

Hình 3. 21 Chia lưới hoàn chỉnh trên ống chính ...................................................... 67
Hình 3. 22 Chia lưới 2 ống nhánh ............................................................................ 68
Hình 3. 23 Chia lưới mối hàn ................................................................................... 68
Hình 3. 24 Nút thuộc các phần tiếp xúc nhau .......................................................... 68
Hình 3. 25 Mô hình hoá liên kết hàn chữ K ............................................................. 69
Hình 3. 26 Điểm bắt đầu và kết thúc đường hàn ...................................................... 70
Hình 3. 27 Mô hình nguồn nhiệt hàn GMAW ......................................................... 70
Hình 3. 28 Khối lượng riêng của thép S355J2G3 .................................................... 71
Hình 3. 29 Hệ số dẫn nhiệt của thép S355J2G3 ....................................................... 72
Hình 3. 30 Nhiệt dung riêng của thép S355J2G3 ..................................................... 72
Hình 3. 31 Giới hạn chảy của thép S355J2G3 ........................................................ 73
Hình 3. 32 Đồ thị CCT của thép S355J2G3 ............................................................ 73
Hình 3. 33 Đường cong hóa bền – biến dạng .......................................................... 74
Hình 3. 34 Mô hình vỏ trao đổi nhiệt ....................................................................... 74
Hình 3. 35 Quỹ đạo đường hàn và đường dẫn ......................................................... 75
Hình 3. 36 Vị trí kẹp chặt liên kết hàn ống chữ K khi mô phỏng ............................ 75
Hình 3. 37 Thiết kế mối ghép .................................................................................. 76
Hình 3. 38 Hình ảnh mối hàn chế độ hàn 1 .............................................................. 77
Hình 3. 39 Hình ảnh mối hàn chế độ hàn 2 .............................................................. 78
Hình 3. 40 Hình ảnh mối hàn chế độ hàn 3 .............................................................. 78
Hình 3. 41 Hiệu chỉnh mô hình nguồn nhiệt ............................................................ 79
Hình 3. 42 Trình tự thực hiện các đường hàn ........................................................... 80
Hình 3. 43 Kỹ thuật Contour Display of Activated Elements trên Sysweld 2015 ... 81
Hình 3. 44 Trường nhiệt độ khi mô phỏng trường hợp hàn thứ nhất a) Đường hàn 1;
b) Đường hàn 2; c) Đường hàn 3 .............................................................................. 82

x


Luận án đầy đủ ở file: Luận án Full