7.1. ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG TRONG KIM LOẠI HÀN
1 . Hiện tượng vật lý xẩy ra trong quá trình đốt nóng và nguội của kim loại
Tất cả kim loạt đều dán nở khi bò đốt nóng và co lại khi nguội đi. Mức dãn nở của
kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ đốt nóng và hệ số dãn nở nhiệt của kim loại. Khi đốt nóng
thanh kim loại đến nhiệt độ nhất đònh, sau đó ngừng đối nóng và để thanh kim loại nguội tự
nhiên xuống nhiệt độ môi trường thì thanh kim loại sẽ trở về với kích thước và hình dạng
ban đầu. Không có sự thay đổi kích thước và hình dạng. Nhưng nếu trong quá trình bò đốt
nóng hay nguội đi. thanh kim loại bò khống chế bởi một lực nào đó thì ngay lập tức xuất
hiện ứng suất trong thanh kim loại. gây nên biến dạng dẻo, thay đổi kích thước, hình dạng
của nó.
Trong quá trình hàn xảy ra hiện tượng thay đổi cấu trúc kèm theo sự thay đổi thể tích
kim loại mối hàn, dẫn đến hình thành ứng suất trong (còn gọi là ứng suất dư). Tuy nhiên đối
với kim loại thuộc nhóm thép các bon thấp thì ứng suất trong có giá trò không lớn, không
đáng quan tâm. nhưng đối với thép hợp kim thì ứng suất trong xuất hiện trong quá trình hàn
rất đáng xem xét.
2. Ảnh hưởng của nguồn nhiệt hàn đến kim loại:
Khi hàn, nguồn nhiệt hàn làm nóng chảy một khối lượng nhất đònh kim loại cơ bản
tại vò trí hàn và nhiệt được lan truyền ra vùng lân cận của kim loại cơ bản. Trong thời gian
rất ngắn, nhiệt độ kim loại tại chỗ mối hàn được nâng lên, từ nhiệt độ bình thường của môi
trường tăng lên nhanh chóng tới nhiệt độ nóng chảy kim loại (chòu tác dụng của nguồn nhiệt
đạt đến 2000
0
÷ 3000
0
khi dùng hàn hơi và đạt tới 4000
0
khi dùng hàn điện), sau đó nhiệt độ
mối hàn hạ thấp dần vì nguồn nhiệt hàn không tiếp tục đốt nóng nữa, di chuyển theo chiều
phát triển của mối nối và bắt đầu hiện tượng tản nhiệt ra xung quanh. Xét tổng thể cả chi
tiết hàn được nóng lên không đều và nguội cũng không đều. Từ những vùng gần với đường
tâm mối hàn thì nhiệt độ cao hơn, nguội chậm hơn, ngược lại, vùng kim loại càng xa mối
hàn thì nhiệt độ càng thấp và nguội nhanh hơn. Kim loại mối hàn và kim loại vùng lân cận
mối hàn (vùng ảnh hưởng nhiệt) xảy ra những thay đổi về tổ chức cấu trúc và thể tích.
Những thay đổi này ảnh hưởng đến cơ tính của kim loại hàn. Cơ tính của kim loại thay đổi
phụ thuộc vào sự biến đổi nhiệt độ của nó. Người ta đã có những kết quả nghiên cứu cơ tính
của kim loại thay đổi lừ nhiệt độ 20
0
c đến 600
0
C. Hình 7.1 minh hoạ thay đổi cơ tính của
kim loại theo trạng thái nhiệt độ của nó. Khi nhiệt độ tăng dện 500
0
C thì giới hạn chảy δ
ch
giảm từ từ, quá 500
0
C thì giới hạn chảy δ
ch
giảm nhanh, xuống 0 khi nhiệt độ đạt trên 600
0
C.
Giới hạn bền δ
b
thay đổi không đáng kể trong khoảng nhiệt độ tăng đến 100
0
C, sau đó giới
hạn bền δ
b
giảm từ từ, khi nhiệt độ vượt quá 500
0
C giới hạn bền giảm mạnh.
Kim loại nóng chảy và đông đặc tạo thành mối hàn nối có tiến trình diễn biến tương
tự như quá trình đúc kim loại. Tỉ lệ co ngót thể tích kim loại đúc có thể được tham khảo như
tỉ lệ co ngót kim loại trong quá trình hình thành mối hàn. Kinh nghiệm cho thấy rằng tỉ lệ co
ngót kim loại đúc phụ thuộc vào giai đoạn đông đặc của kim loại. Tỉ lệ co ngót tính bằng %
của thể tích toàn phần vật đúc. Cơ tính của thép các bon thấp thay đổi ở nhiệt độ khác nhau
được liệt kê ở bảng 7 . 1
Bảng 7.1
Nhiệt độ
0
C Modul đàn hồi
E.10-6 kG/cm
2
Giới hạn bền Re
kG/mm
2
Hệ số dẫn dài
α.10-6
20 2.07 23.8 12.3
100 1.87 21.7 12.7
200 1.79 25.1 13.4
300 1.70 14.9 14.6
400 1.61 12.9 15.4
500 1.30 10.9 15.6
600 - 5.6 15.6
1000 - 24.0
- Ở trạng thái lỏng ban đầu đúc đến thời điểm bắt đầu đông đặc : tỷ lệ co ngót
0,80%.
- Từ thời điểm bắt đầu đông đặc đến kết thúc đông đặc : co ngót 3%
Hình 7.1 : Tính chất của kim loại thay đổi tùy thuộc vào nhiệt độ
- Từ thời điểm kết thúc đông đặc đến nguội hoàn toàn : 7,35%.
Dưới tác dụng của hồ quang điện hàn, nhiệt độ kim loại vùng hàn nóng chảy, khi
nhiệt độ xuống đến khỏang 1500
0
C, kim loại bắt đầu đông đặc, hình thành vách bao xung
quanh vũng kim loại lỏng (chưa kòp hạ thấp nhiệt độ). Kim loại bắt đầu kết tính nhưng còn
dẻo, dễ dàng giải phóng ứng suất nhiệt, (loại ứng suất có thể xuất hiện trongquá trình kim
loại nguội). Kim loại mối hàn tiếp tục kết tinh, đông đặc kéo theo giảm dần tính dẻo. Đó là
lúc co ngót nhiều nhất. Hiện tượng này gây ra ứng suất, biến dạng kim loại nguội bao bọc
xung quanh môi hàn đang đông đặc. Khi kim loại vách xung quanh mối hàn rất rắn, ứng
suất nhiệt khu vực này phức tạp, dẫn đến phá vỡ mối liên kết (hiện tượng nứt xuất hiện).
Tính dẻo của kim loại bảo đảm cho kim loại biến dạng trong giớ hạn nhất đònh thì mối hàn
không bò nứt. Sự phân bố ứng suất và hình thành biến dạng phụ thuộc vào tính dẻo của vách
kim loại và trạng thái co ngót, dán nở của kim loại mối hàn.
3. Cơ chế hình thành ứng suất và biến dạng trong mối hàn
Quá trình hàn. kim loại bò đốt nóng đến nhiệt độ nhất đònh, thường là nhiệt độ nóng
chảy và nguội đi. Quá trình nguội, các tinh thể kim loại chuyển từ trạng thái lỏng (nóng
chảy) sang thể rắn tức là kết tinh tạo thành mối hàn. Trong quá trình đó, kim loại trải qua
hai trạng thái : dán nở và co ngót. Nhưng cả hai đều bò khống chế không thể dán nở tự do
hay co ngót tự do. Trong lòng mối hàn xuất hiện lực nén và lực kéo. Tức là xuất hiện nội
lực và tạo thành ứng suất dư.
Thực nghiệm 1 :
Cố đònh hai đầu thanh kim loại dài 1 rộng b, dầy s rồi đốt nóng thanh kim loại lên
đến nhiệt độ T. Hiện tượng gì xảy ra trong thanh kim loại ?
Vì không được dán nở tự do, trong lòng thanh kim loại xuất hiện lực nén P từ hai đầu
thanh theo phương dọc theo trục của thanh với chiều ngược nhau. Lực nén này là nội lực và
chính nó làm phát sinh ứng suất nén trong lòng thanh kim loại bò đất nóng và cố đònh khống
chế hai đầu.
Thực nghiệm 2 :
Đốt nóng thanh kim loại dài 1, rộng b, chiều dầy s đến nhiệt độ T rồi cố đònh hai đầu
thanh kim loại, và để nó nguội đi. Hiện tượng gì xảy ra trong thanh kim loại ? Trong thanh
kim loại xuất hiện lực kéo P theo phương trùng với đường tâm dọc trục của thanh kim loại
và theo chiều ngược nhau về hai phía. Lực kéo P này gây nên ứng suất kéo trong thanh kim
loại bò khống chế hai đầu đang nguội đi.
Nếu được tự do thì thanh kim loại bò đốt nóng đến nhiệt độ T. thanh kim loại sẽ dán
nở dát một đoạn ∆l. được tính theo công thức:
∆l = α. T. 1
Trong đó: α - hệ số dán nở nhiệt của kim loại (l/
0
c);
T - nhiệt độ bò đốt nóng của thanh kim loại (
0
c);
1 - chiều dài thanh kim loại (mm).
Quá trình hàn, kim loại mối hàn cũng bò đốt nóng nâng lên đến nhiệt độ nóng chảy
một cách không đồng nhất, rồi nguội đi không đều ở những vò in khác nhau trên chi tiết hàn.
Xét hiện tượng thì trạng thái diễn biến nhiệt độ và nhưng động thái ứng suất trong
kim loại chi tiết hàn cũng tương tự như hiện tượng xảy ra trong hai thực nghiệm nói trên.
4. Phân loại ứng suất và biến dạng hàn
Ứng suất hàn được phân biệt các loại như sau:
l) Theo nguyên nhân cơ bản tạo ra ứng suất, có các loại:
Ứng suất nhiệt, do nhiệt lượng hàn phân bổ không đều gây nên;
Ứng suất cấu trúc, do sự chuyển biến cấu trúc ở vùng ảnh hưởng nhiệt gây nên
2) Theo thời gian tồn tại của ứng suất:
- Ứng suất tạm thời, chỉ xuất hiện nhất thời ở mối nối trong quá trình hàn
- Ứng suất dư, loại ứng suất này còn tồn tại vónh viễn trong chi tiết hàn sau khi hàn
nếu không áp dụng biện pháp công nghệ nào giải toả.
3) Theo tính chất hoạt động, tác dụng của ứng suất:
- Ứng suất chủ động, là loại ứng suất hàn xuất hiện và chi phối tình trạng chòu tải
của chi tiết.
- Ứng suất phản ứng, là loại ứng suất xuất hiện trong tình trạng chi tiết hàn bò khống
chế biến dạng tự do bằng các đồ gá hàn.
Ngoài ra còn phân biệt ứng suất theo đặc tính trạng thái ứng suất:
- Ứùng suất đường chỉ tác dụng theo một chiều.
- Ứùng suất mặt phẳng tác dụng theo hai chiều trên hai phương khác nhau (hai đường
thẳng tạo nên một mặt phẳng).
- Ứùng suất khối tác dụng theo ba chiều trong không gian.
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của ứng suất hàn đến sức bền của kết cấu hàn chỉ ra
rằng thiết kế kết cấu và công nghệ chế tạo hợp lý có ý nghóa quyết đònh đèn hình thành ứng
suất và sức bền của sản phẩm hàn. Ngoài ra biến dạng cũng là yếu tố ảnh hưởng đáng kể
đến sự đònh hình không gian và sức bền của chi tiết hàn.
Biến dạng hàn là hậu quả của úng suất hàn. Biến dạng hàn được phân biệt các loài
biến dạng ngang, dọc và góc.
Biến dạng đàn hồi xuất hiện trong quá trình lực tác dụng hay kim loại bò gia nhiệt.
nhưng sẽ mất đi ngay sau khi ngừng tác dụng lực hoặc chấm dứt gia nhiệt làm nguội chi tiết,
đưa chi tiết trở về trạng thái nhict độ bình phương.
Biến dạng dẻo hay biến dạng dư xuất hiện dưới tác dụng của lực cơ học hay nguồn
nhiệt đốt nóng kim loại và giữ nguyên biến dạng đó sau khi ngừng tác dụng lực vào chi tiết
hoặc ngừng đốt nóng và làm nguội đưa chi tiết trở về trạng thái nhiệt độ bình thường.
Do quá trình bi đốt nóng. ứng suất trong xuất hiện dọc theo đường tâm của chi tiết.
Cùng với quá trình nguội, hiện tượng co ngói xuất hiện dọc theo trục mối hàn. đối xứng qua
trọng tâm mát cắt chi tiết, khiến cho chiều dài chi tiết giảm đi. Thực tế cho thấy khi hàn
thép các bon dầy 5mm ÷ 6mm độ co ngót tới 0 05mm ÷ 0,3mm / 1 mét dài đường hàn.
Sau khi hàn những kết cấu mỏng, ứng suất hàn gây nên biến dạng toàn bộ chi tiết.
Biến dạng ngang của chi tiết hàn khiến chiều rộng của chi tiết (theo chiều đường
góc với đường tâm trục mối hàn) co lại ngán đi. Trong trường hợp hàn tôn tấm, tấm lô sẽ
cong về phía khối lượng kim loại nóng chảy nhiều hơn (phía chiều dầy của mối hàn lớn).
Biến dạng ngang có khả năng gây nên nứt xé mối nối. Độ lớn của biến dạng phụ thuộc vào
tính dẻo của kim loại, kích thước của vùng bò đốt nóng, vùng hàn. kích thước. Hình dạng của
chi tiết hàn. cấu trúc của kim loại cơ bản, tính dẫn nhiệt, và hệ số dãn dài của kim loại chi
tiết hàn. Những chi tiết có độ dẫn nhiệt tốt và hệ số dàn dải nhỏ thì độ biến dạng hàn nhỏ.
So với thép các bon thấp, thép không gỉ có biến dạng hàn lớn, còn nhôm dẫn nhiệt tốt hơn,
biến dạng hàn ít hơn. Như vậy. biến dạng của chi tiết hàn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố.
Biến dạng góc : Biến dạng góc hình thành sau khi hàn do kim loại mối hàn bò co lại
không đều xảy ra ở những mối hàn đối đầu và mối hàn ghép góc. Thể tích kim loại nóng
chảy của những mối hàn nối này không bằng nhau. kim loại ở vùng trên mối hàn co nhiều
hơn và mạnh hơn kim loại cùng dưới mối hàn dẫn đến hiện tượng cong kim loại ở hai phía
đối xưng nhau qua trục mối hàn về cùng một phía, tức là gây biến dạng góc ở những mối
hàn đối đầu và ghép góc. Kinh nghiệm cho thấy, hàn mối hàn đối đầu kiểu chứ V các chi
tiết dáy 6 ÷ 12mm. biến dạng góc có thể tạo ra góc α = 3
0
và α = 7
0
đối với chi tiết dầy
13mm ÷ 20mm. Bằng giải pháp tạo biến dạng góc ban đầu có thể loại trừ biến dạng góc sau
khi hàn đối với kiểu hàn chữ V. Cũng có thể ứng dụng kiểu mối hàn chữ X để loại trừ hoàn
toàn biến dạng góc (hình 7.2)
Hình 7.2. Biến dạng ngang mối hàn
a) Biến dạng mối hàn đối đầu, b) Biến dạng mối hàn chữ T
Hình 7.3. Biến dạng dọc mối hàn chữ T
7.2. BIỆN PHÁP HẠN CHẾVÀ CHỐNG BIẾN DẠNG HÀN
Tuỳ theo từng trường hợp cụ thể của chi tiết hàn và điều kiện kỹ thuật cho phép, có
thể áp dụng một trong những giải pháp hoặc kết hơn đồng thời một số giải pháp thích hợp
nhằm hạn chế và chống biến dạng hàn dưới đây:
1. Giải pháp kết cấu :
Ngay trong bước thiết kế, hạn chế số lượng mối hàn tới mức có thể, hạn chế khối
lượng kim loại bò đốt nóng (tổng khối lượng kim loại mối hàn). Bằng cách này hạn chế nhiệt
lượng đưa vào kim loại hàn. Hạn chế tận gốc nguồn gây biến dạng.
- Bố trí mối hàn ở những vò trí hợp lý nhằm phân tán nhiệt nhanh, phân tán nhiệt
đều.
- Bố trí mối hàn ở những vò trí đối xứng nhau qua trọng tâm của chi tiết, qua đường
trục đối xứng, hay qua tâm đối xứng của chi tiết, tạo điều kiện để chính lương tác của ứng
suất sau hàn triệt tiêu nhau trong chi hết hàn.
- Không bố trí mối hàn tạo thành nơi tập trung ứng suất sau khí hàn. (Mối hàn giao
nhau cùng một vò trí. Đặc biệt với kết cấu tấm, khoảng cách giữa các mối hàn đến mối hàn
giao nhau không dưới 200mm, càng xa càng tốt).
2. Giải pháp công nghệ :
Có thể áp dụng một trong những giải pháp công nghệ dưới đây hay kết hợp chúng
với nhau để hạn chế biến dạng chỉ tiết hàn trong điều kiện sản xuất cụ thể.
- Thực hiện qui trình hàn hợp lý. Hạn chế thấp nhất nhiệt lượng tác dụng vào vật
hàn.
- Tạo ra biến dạng ban đầu cân bằng triệt tiêu biến dạng xuất hiện sau khi hàn.
- Tạo biến dạng ban đầu có chiều ngược với chiều biến dạng sau khi hàn.
- Khống chế biến dạng tự do của chi tiết hình thành trong quá trình hàn.
Thông qua các nhóm giải pháp công nghệ cụ thể, tác nghiệp dưới đây có thể đạt
được ý đồ chung.
1) Lựa chọn thứ tự hàn hợp lý
Giải pháp này dễ áp dụng, không tốn kém, không yêu cầu những nguyên công bổ
trợ tốn công và vật tư. Muốn xác đònh thứ tự công nghệ hàn hợp lý, cần phân tích dự báo
quá trình tản nhiệt và phân bổ nhiệt trong chi tiết hàn. Trên cơ sở đó vạch ra thứ tự thực
hiện các mối hàn. Tất nhiên cần lựa chọn các thông số hàn như cường độ dòng điện hàn,
chiều hàn, thứ tự hàn, loại que hàn cũng như đường kính que hàn. Kinh nghiệm cho thấy
rằng: lựa chọn thứ tự hàn không chuẩn xác, không hợp lý dễ dàng dẫn đến hiện tượng nứt
mối nối và cong vênh chi tiết hàn.
2) Lựa chọn thông số hàn hợp lý
Đặc biệt lựa chọn các thông số hàn như đường kính que hàn, cường độ hàn và tốc độ
hàn có ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt lượng hàn, tiếp theo đó là cường độ dốt nóng chi tiết
hàn, quyết đònh độ lớn của biến dạng hàn. Vì vậy, lựa chọn các thông số hàn hợp lý sẽ hạn
chế được biến dạng hàn.
3) Tạo ra biến dạng trước khi hàn để triệt tiêu biến dạng sau khi hàn
Giải pháp này dựa vào nguồn nhiệt của ngay chính nguyên công hàn, lựa chọn thứ tự
hàn tạo ra biến dạng trong chi tiết hàn theo chiều ngược với chiều biến dạng của chi tiết sau
khi hàn mối hàn trước kết thúc. Nhờ đó. biến dạng hình thành sau triệt tiêu biến dạng hình
thành trước nó. Giải pháp này được áp dụng đối với những chi tiết hàn cho phép hàn đối
xứng nhau qua đường tâm của nó. Giải pháp này được áp dụng khá phổ biến trong công
đoạn hàn các dầm, đà ngang, sống dọc, tôn vách. tôn boong, ton vỏ tầu thuỷ hay hàn các kết
cấu dầm, xà trong xây dựng công trình
4) Tạo ra biến dạng ban đầu :
Biện pháp này dựa vào dự báo độ biến dạng của chi tiết sau khi hàn, hay dự tính độ
co ngót của chi tiết sau khì hàn mà trước khi hàn trong bước gá lắp đònh hình chi tiết, tạo
một độ dôi nhất đònh ~rừa bằng độ co ngót dự tính. Sau khi hàn, chì tiết co ngót (biến dạng)
vừa với độ dôi đã tính trước. Đôi khi có thể đạt được kết quả hạn chế biến dạng chỉ bằng
cách gá lắp lệch góc lớn bằng góc dự tính biến dạng sau khi hàn (hình 7.4c).
5) Khống chế biến dạng tự do của chi tiết hàn
Biện pháp này lợi dụng đồ gá, cơ cấu phụ trợ tạo thành những gông hạn chế hay loại
trừ khả năng biến dạng của chi tiết sau khi hàn. Giải pháp này thường tốn công và vật liệu
để gia công đồ gá. Đồng thời sau khi hàn xong, phải chờ cho chi tiết nguội hoàn loàn mời
được tháo rỡ đồ gá.
6) Nằn phăng chi tiết hàn
Trong thực tế nhiều chi tiết hàn do kích thước quá lớn, cồng kềnh hay hình dạng chi
tiết hàn không cho phép áp dụng những biện pháp công nghệ hạn chế, chống biến dạng
khác có hiệu quả. Một số kết cấu sau khi hàn bò biến dạng cục bộ tài một vài điểm hay biến
dạng toàn phần. Những trường hợp này cần áp dụng biện pháp nắn phẳng bằng cơ khí hay
bằng nhiệt để khử biến dạng, đưa chi tiết trở về hình dạng và kích thước theo yêu cầu kỹ
thuật (hình 7.5)
Hình 7.4. Giải pháp tạo biến dạng khi gá lắp
a) Tạo trước biến dạng dọc hàn thép chữ T
b) Dùng đồ gá dự phòng biến dạng ngang hàn thép chữ T
c) Gá hàn tạo biến dạng ngang thép tấm
(dự tính độ biến dạng sau khi hàn)
a) Gia nhiệt nắn thẳng kết cấu dầm : Dùng đèn hoả công hay mỏ hàn hơi dốt nóng
từng vùng. Vùng đốt nóng được xác đònh tuỳ thuộc vào kích thước, chiều biến dạng và cấu
trúc của chi tiết biến dạng. Sử dụng giải pháp nắn phẳng bàng cách gia nhiệt cũng rất hiệu
quả. nhất là trong những trường hợp hàn những kết cấu dầm lớn chữ T, chữ I, hoặc các phân
đoạn vỏ tầu bò biến dạng. Chia kết cấu cần nắn thẳng thành từng phần hợp lý, xác đònh kích
thước các vệt lửa gia nhiệt thích hợp và chọn thứ tự gia nhiệt tương ứng sẽ bảo đảm giải
pháp nắn thẳng cho kết quả mong muốn. Nhiệt độ đốt nóng phụ thuộc vào chiều dầy và
nguyên vật liệu chi tiết biến dạng (Tham khảo bảng nhiệt độ dưới đây).
Bảng 7.2. Nhiệt độ đốt nóng nán sửa biến dạng thép các bon thấp
Chiều dầy chi tiết biến dạng (mm) Nhiệt độ đốt nóng kim loại nhận biết qua
mầu sắc
2 ÷ 3 Mận chín (khoảng 7000)
4 ÷ 14 Đỏ vàng (khoảng 9500)
b) Kết hợp gia nhiệt với phương pháp nán phẳng cơ học: Vừa tiến hành đốt nóng
những vò trí xác đònh theo chiều biến dạng của kết cấu vừa dùng tăng đơ hoặc kích thuỷ lực
phối hợp tạo ngoại lực dần dần nắn thẳng chi tiết. Phương pháp kết hợp gia nhiệt với lực cơ
học tác dụng đòi hỏi có giá đỡ tuy đơn giản nhưng vững chắc để cố đònh chi tiết trong quá
trình nắn thẳng, thực chất giá đỡ cũng tham gia lạo lực nắn thẳng chi tiết. Phương pháp này
đem lại hiệu quả nhanh chóng, nhất là đối với những chi tiết kích thước lớn, dầy trên 8mm.
Trong nghề đóng lầuthường sử dụng phương pháp này để nắn các kết cấu gia cường tôn vỏ,
tôn đáy rất hiệu quả.
Hình 7.5. Một số ví dụ khắc phục biến dạng hàn bằng cách gia nhiệt
c) Nắn phẳng kết cấu tấm bò biến dạng. Những kết cấu tôn tấm liên kết với nẹp giá
cường như tôn vỏ với các sườn (cong giang). các vách ngăn và nẹp, két nước, két dầu, tôn
boong với xà ngang của các kết cấu tầu thuỷ, v.v thường bò biến dạng theo nhiều kiểu khác
nhau (nếu quá lệnh hàn không tuân theo thứ tự hợp ly) như lồi, lõm thành từng vùng hoặc
lượn sóng kéo dài. Nếu vùng biến dạng gồm cả tám vỏ và nẹp gia cường thì phải nắn thẳng
nẹp trước rồi nắn sửa tôn bao sau. Tuỳ theo kết cấu và kích thước của nó mà dùng đèn hàn
hơi kết hợp với vồ gỗ. búa hay chỉ cần gia nhiệt theo hình dạng nhất đònh cũng có thẻ đạt
kết quá. Tiêu chuẩn đóng tầu của Liên bang Nga. cho phép đối với những chi tiết dầy 3mm
đến 14mm, độ lồi lõm trong khu vực biến dạng với kích thước biến dạng nhất đònh được
phép bỏ qua, không phải sửa chữa. Chăng hạn khu vực biến dạng tôn vỏ:
350mm đến 450mm được phép lồi, lõm 4mm ÷ 5mm.
450mm đến 550mm được phép lồi lõm trong khoáng 4mm ÷ 6mm.
Riêng đối với kết cấu vách ngan được phép biến dạng lồi lõm 4mm ÷ 7mm trung khu
vực rộng 550mm ÷ 650mm. Một số trường hợp nắn phẳng kết cấu vỏ tầu thuỷ thường gặp
trong thực tế sản xuất được giới thiệu dưới đây.
Tôn vỏ lồi lõm trong vùng giữa các nẹp (hay giữa các cong giang)
Biện pháp đơn giản khắc phục hiện tượng này là dùng mỏ hàn hơi giá nhiệt thành
vòng khép kín tại trùng biến dạng (xem hình 7.6). Đường gia nhiệt tại vùng biên chuyển
tiếp giữa tôn phẳng và lôn biến dạng (bắt đầu bò lồi hoặc bò lõm). Chiều rộng vẹt gia nhiệt
phụ thuộc vào chiều dày của kết cấu (xem bảng 7.3).
Bảng 7.3
Chiều dày kết cấu biến dạng
(mm)
2 3 4 5 6
Chiều rộng vết gia nhiệt (mm) 10 ÷ 15 15 ÷ 20 15 ÷ 20 20 ÷ 25 25 ÷ 30
Tôn vỏ giữa các nẹp hay giữa các cong giang biến dạng kiểu lượn sóng.
Xử lý trường hợp biến dạng này theo thứ tự:
- Xác đònh chiều lồi hay lõm trên bề mặt tôn. (Có thể đánh dấu kí hiệu âm (-) và
dương (+) để dễ nhận dạng và nắn phẳng chiều lồi hay lõm trước.
- Nắn phẳng tôn bò biến dạng theo cùng một chiều xong hoàn toàn. Sau đó tiếp tục
nắn phẳng chiều còn lại. Số đánh dấu trên hình vẽ là số thứ tự gia nhiệt nắn phẳng.