Một vấn đề mà tôi gặp rất nhiều trong quá trình làm việc đó là mối hàn vì chúng tôi phải làm các bệ máy, các chi tiết máy rất lớn và phức tạp. Sau một thời gian làm việc, tôi mạo muội viết bài này mong được giao lưu học hỏi với mọi người trên diễn đàn.
Các tài liệu tiếng việt mình thấy toàn là tính toán mối hàn góc theo các vị trí và phương chịu lực khác nhau, mình xin bổ sung thêm một chút về việc tính toán mối hàn. Mối hàn được tính toán dựa theo tiết diện chịu lực của mối hàn. Theo nguyên tắc đó, hầu hết các mối hàn có thể quy về 2 loại mối hàn sau:
Mối hàn góc (fillet weld, hình dưới):
Những điểm cần lưu ý: bề dày W của mối hàn không được lớn hơn chiều dày tấm mỏng hơn. Bề dày tính toán của mối hàn sẽ là t = 0.7xW (tại đó tiết diện chịu lực là nhỏ nhất, tưởng tượng ứng suất truyền qua mối hàn giống như dòng chảy của chất lỏng vậy).
Mối hàn giáp mối (butt weld or penetration weld)
Với loại mối hàn này thì bề dày mối hàn tính toán chính là h (nếu h = chiều dày của tấm mỏng thì được gọi là full penetration weld, nếu h nhỏ hơn thì gọi là partial penetration weld). Rõ ràng mối hàn này chịu lực tốt hơn mối hàn góc (hơn 1/0.7 lần). Trong quá trình thiết kế, người ta chỉ dùng những mối hàn này ở nhưng vị trí quan trọng do mối hàn này phải thêm nguyên công vát mép các tấm.
Ở công ty mình, kỹ sư thiết kế sẽ thiết kế các kết cấu hàn trước và tự cho mối hàn theo kinh nghiệm hoặc tham khảo các dự án trước. Sau đó kỹ sư tính toán sẽ dùng phần mềm CAE phân tích ứng suất tại các mối hàn để kiểm tra bền. Nếu không đủ bền sẽ thay đổi lại cho phù hợp. Thường thì đa số các mối hàn sẽ có hệ số an toàn khá cao, việc đưa ra mối hàn thích hợp nhất trong quá trình thiết kế là việc rất quan trọng. Tôi mạo muội dịch một đoạn tài liệu mà tôi rất thích, hy vọng mọi người có thể làm các kết cấu hàn của mình tốt hơn, kinh tế hơn.
Sự thành công của mối hàn phụ thuộc rất nhiều vào hình dạng, kết cấu phù hợp cho việc thực hiện nó, sau đây là các điểm cần chú ý:
1, Tránh các nguyên công chuẩn bị: Hình bên trái trước khi hàn chúng ta phải vát mép các tấm, như vậy sẽ không kinh tế bằng cách bố trí như hình bên phải
2, Tránh tạo ra nhiều phôi: Phần gạch carô là phoi, ta thấy hình bên tay phải miếng dập ra sẽ được gọt bớt để hàn lên miệng ống phía trên.
3, Giảm các nguyên công cắt, hàn và giảm gân:
4, Tránh dùng mối hàn tại các bề mặt lắp ghép:
5, Các mặt bích lớn sẽ kinh tế hơn khi hàn hơn là rèn hoặc tiện:
6, Không để phần dưới của mối hàn chịu lực kéo: Tại phần dưới tiết diện hàn rất nhỏ nên dễ bị phá hủy bởi lực kéo.
7, Mối hàn chống rò rỉ:
8, Tăng độ tin cậy của mối hàn:
9, Với tốc độ dòng chảy và áp suất cao, tránh bố trí mối hàn tại mặt chuyển tiếp (tại đó áp suất không ổn định không tốt cho mối hàn)
10, Hàn ống
11, Khi hàn các dầm với nhau, tại các vị trí quan trọng thì cố gắng giữ thớ của dầm: Ở hình bên phải, ta cắt ở giữa dầm và uốn xuống để hàn.
12, Tránh làm gián đoạn mối hàn: Cắt gân để hàn liên tục 2 tấm chính
13, Các gân nên thụt vào bên trong
14, Hàn thùng chứa, nên hàn so le và tránh hàn tại các cạnh mép của thùng chứa.
Các tài liệu tiếng việt mình thấy toàn là tính toán mối hàn góc theo các vị trí và phương chịu lực khác nhau, mình xin bổ sung thêm một chút về việc tính toán mối hàn. Mối hàn được tính toán dựa theo tiết diện chịu lực của mối hàn. Theo nguyên tắc đó, hầu hết các mối hàn có thể quy về 2 loại mối hàn sau:
Mối hàn góc (fillet weld, hình dưới):
Những điểm cần lưu ý: bề dày W của mối hàn không được lớn hơn chiều dày tấm mỏng hơn. Bề dày tính toán của mối hàn sẽ là t = 0.7xW (tại đó tiết diện chịu lực là nhỏ nhất, tưởng tượng ứng suất truyền qua mối hàn giống như dòng chảy của chất lỏng vậy).
Mối hàn giáp mối (butt weld or penetration weld)
Với loại mối hàn này thì bề dày mối hàn tính toán chính là h (nếu h = chiều dày của tấm mỏng thì được gọi là full penetration weld, nếu h nhỏ hơn thì gọi là partial penetration weld). Rõ ràng mối hàn này chịu lực tốt hơn mối hàn góc (hơn 1/0.7 lần). Trong quá trình thiết kế, người ta chỉ dùng những mối hàn này ở nhưng vị trí quan trọng do mối hàn này phải thêm nguyên công vát mép các tấm.
Ở công ty mình, kỹ sư thiết kế sẽ thiết kế các kết cấu hàn trước và tự cho mối hàn theo kinh nghiệm hoặc tham khảo các dự án trước. Sau đó kỹ sư tính toán sẽ dùng phần mềm CAE phân tích ứng suất tại các mối hàn để kiểm tra bền. Nếu không đủ bền sẽ thay đổi lại cho phù hợp. Thường thì đa số các mối hàn sẽ có hệ số an toàn khá cao, việc đưa ra mối hàn thích hợp nhất trong quá trình thiết kế là việc rất quan trọng. Tôi mạo muội dịch một đoạn tài liệu mà tôi rất thích, hy vọng mọi người có thể làm các kết cấu hàn của mình tốt hơn, kinh tế hơn.
Sự thành công của mối hàn phụ thuộc rất nhiều vào hình dạng, kết cấu phù hợp cho việc thực hiện nó, sau đây là các điểm cần chú ý:
1, Tránh các nguyên công chuẩn bị: Hình bên trái trước khi hàn chúng ta phải vát mép các tấm, như vậy sẽ không kinh tế bằng cách bố trí như hình bên phải
2, Tránh tạo ra nhiều phôi: Phần gạch carô là phoi, ta thấy hình bên tay phải miếng dập ra sẽ được gọt bớt để hàn lên miệng ống phía trên.
3, Giảm các nguyên công cắt, hàn và giảm gân:
4, Tránh dùng mối hàn tại các bề mặt lắp ghép:
5, Các mặt bích lớn sẽ kinh tế hơn khi hàn hơn là rèn hoặc tiện:
6, Không để phần dưới của mối hàn chịu lực kéo: Tại phần dưới tiết diện hàn rất nhỏ nên dễ bị phá hủy bởi lực kéo.
7, Mối hàn chống rò rỉ:
8, Tăng độ tin cậy của mối hàn:
9, Với tốc độ dòng chảy và áp suất cao, tránh bố trí mối hàn tại mặt chuyển tiếp (tại đó áp suất không ổn định không tốt cho mối hàn)
10, Hàn ống
11, Khi hàn các dầm với nhau, tại các vị trí quan trọng thì cố gắng giữ thớ của dầm: Ở hình bên phải, ta cắt ở giữa dầm và uốn xuống để hàn.
12, Tránh làm gián đoạn mối hàn: Cắt gân để hàn liên tục 2 tấm chính
13, Các gân nên thụt vào bên trong
14, Hàn thùng chứa, nên hàn so le và tránh hàn tại các cạnh mép của thùng chứa.
Last edited:
