Lập quy trình chế tạo kết cấu thép dầm chính cổng trục sức nâng q = 50tf

MUÏC LUÏC ˜&™ ChöôngI Giôùi thieäu chung veà vò trí moân hoïc vaø ñeà taøi caàn thöïc hieän Vò trí moân hoïc Giôùi thieäu veà coång truïc söùc naâng 50Tf Giôùi thieäu veà keát caáu theùp daàm chính , caàn thöïc hieän ChöôngII. Quy trình coâng ngheä cheá taïo gia coâng daàm chính Phaân tích ñaëc tính keát caáu theùp daàm chính vaø quy mô saûn xuaát löïa choïn nguyeân vaät lieäu cheá taïo vaø thay theá phuø hôïp Trình töï chuẩn bò vaät lieäu vaø maët baèng coâng ngheä Trình töï gaù laép vaø ñònh vò caùc chi tieát Quy trình haøn caùc chi tieát Kieåm tra moái haøn: yeâu caàu kó thuaät, sai soá vaø möùc ñoä khuyeát taät cho pheùp cuûa moái haøn, caùc phöông phaùp kieåm tra Kieåm tra thoâng soá kó thuaät cuûa giaøn sau cheá taïo Quy trình thöû nghieäm Chöông I GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ VÒ TRÍ MOÂN HOÏC VAØ ÑEÀ TAØI THÖÏC HIEÄN. 1. Vò trí moân hoïc Hieän nay moân hoïc coâng ngheä cheá taïo maùy coù vò trí quan troïng trong chöông trình ñaøo taïo kó sö vaø caùn boä kó thuaät veà thieát keá, cheá taïo caùc loaïi maùy vaø caùc loaïi keát caáu theùp cuûa caùc loaïi caàn truïc, caùc trang bò cô khí phuïc vuï caùc ngaønh kinh teá nhö noâng nghieäp, coâng nghieäp, giao thoâng vaän taûi, ñieän löïc ñaëc bieät laø trong ngaønh maùy naâng chuyeån noù laïi coù moät vò trí ñaëc bieät quang troïng . Moân hoïc taïo ñieàu kieän cho sinh vieân naém vöõng vaø vaân duïng coù hieäu quaû caùc phöông phaùp thieát keá , xaây döïng vaø quaûn lyù caùc quaù trình cheá taïo saûn phaåm cô khí veà kó thuaät saûn xuaát vaø toå chöùc saûn xuaát nhaèm ñaït ñöôïc caùc chæ tieâu kinh teá theo yeâu caàu trong ñieàu kieän vaø quy moâ saûn xuaát cuï theå.Sinh vieân caàn naém vöõng veà chæ tieâu coâng ngheä caàn thieát nhaèm naâng cao tính coâng ngheä trong quaù trình thieát keá caùc keát caáu cô khí ñeå goùp phaàn naâng cao hieäu quaû cheá taïo chuùng. Baøi taäp thieát keá naøy laø quy trình coâng ngheä gia coâng cheá taïo keát caáu theùp daàm chínhâ. Keât caáu theùp daàm chính laøm vieäc laøm vôùi cöôøng ñoä chòu löïc lôùn vaø phöùc taïp naâng vôùi taûi troïng lôùn noù caàn phaûi ñöôïc tính toaùn vaø cheá taïo moät caùch chính xaùc. Loaïi daàm naày ñöôïc caùc taám bieân vaø taám thaønh lieân keát chuû yeáu vôùi nhau baèng lieân keát haøn. 2. Giôùi thieäu veà coång truïc söùc naâng 50Tf. Hình 1: toång theå coång truïc Ñaây laø loaïi coång truïc ñöôïc söû duïng phuïc vuï coâng taùc laép ñaët caùc thieát bò maùy moùc, cuõng nhö vaän chuyeån haøng hoùa trong kho baõi. Loaïi coång truïc ñöôïc thieát keá chyeân duøng cho caùc vuøng nhieät ñôùi do ñoù ñöôïc nhieät ñôùi hoùa theo yeâ caàu söû duïng . Coång truïc coù söùc naâng vaø khaåu ñoä khaù lôùn ( 50 taán – 40m). toác ñoä naâng khoâng lôùn töø 7-8 m/ph , coù theå ñieàu chænh xuoáng thaáp töø 1,5 – 2,4 m/ph. 3. Giôùi thieäu veà keát caáu theùp caàn thöïc hieän Daàm chính coång truïc coù keát caáu dang giaøn khoâng gian 3 maët( maët caét ngang giaøn coù daïng tam giaùc) keát hôïp vôùi daàm chöõ I laøm ray chaïy cho xe con. Daàm chính ñöôïc ñôõ baèng hai chaân coång thoâng qua lieân keát khôùp baûn leà. Phía treân giaøn coù ñaët ray cho xe con cuûa cô caáu naâng chính di chuyeån. Thanh bieân döôùi giaøn coù daïng theùp chöõ I duøng laøm ray cho palaêng cô caáu naâng phuï di chuyeån. Xe con cuûa cô caáu naâng chính di chuyeån giöõa hai chaân coång truïc. Giaøn ñöôïc cheá taïo töø thanh theùp hình lieân keát vôùi nhau baèng phöông phaùp haøn. Caùc choã noái theùp cuûa thanh bieân chính ñöôïc lieân keát baèng buloâng vôùi caùc baûn theùp taám gia cöôøng. Chieàu daøi daàm chính laø 42m vôùi tieát dieän khoâng ñoåi treân toaøn boä chieàu daøi. Boá trì daàm chính goàm 16 khoang giaøn, khoaûng caùch ñeàu nhau. Chöông 2 QUY TRÌNH CHEÁ TAÏO KEÁT CAÁU THEÙP DAÀM CHÍNH Phaân tích ñaëc tính keát caáu theùp daàm chính vaø xaùc ñònh quy moâ saûn xuaát. Keát caáu theùp daàm chính coù chieàu daøi toång theå laø 48,128m, keát caáu cuûa daàm coù maët caét ngang khoâng thay ñoåi. Do chieàu daøi cuûa daåm lôùn neân khoâng theå cheá taïo thaønh moät ñoaïn daàm, ta tieán haønh phaân ñoaïn daàm chính thaønh 5 ñoaïn nhö nhau. Kích thöôùc caùc ñoaïn nhö sau. Hình 2.1: Phaân ñoaïn cheá taïo daàm chính Caùc ñoaïn cuûa dầm chính sẽ được chế tạo tại phân xưởng sản xuất. Việc lắp ráp được tiến hành tại hiện trường nơi thiết bị được lắp đặt để hoạt động. Mối ghép trong dần chính chủ yếu là mối ghép hàn. Do kết cấu giàn là kết cấu khó thực hiện việc hành tự động nên chủ yếu các mối ghép này được thực hiện bằng quá trình hàn hồ quang bằng tay với que hàn có thuốc bọc. Các thanh bụng và thanh xiên liên kết với các thanh biên trong giàn bằng mối ghép hàn thông qua bản mã. Các thanh biên trên liên kết với nhau bằng mối ghép mặt bích bắt bulông cường độ cao. Tiến hành lập quy trình chế tạo cho dạng sản xuất đơn chiếc, sản lượng hàng năm nhỏ hơn 5 đơn vị, khối lượng 1 đơn vị lớn hơn 200kg. Hình 2.2: Lưu đồ quy trình chế tạo kết cấu thép dầm chính cổng trục Lựa chọn nguyên, vật liệu chế tạo và thay thế phù hợp. 2.1 Lựa chọn vật liệu chế tạo và vật liệu thay thế. Trong điều kiện vật liệu chế tạo có sẵn, đầy đủ thì có thể không phải tính đến việc sử dụng vật liệu thay thế. Tuy nhiên, Đế phòng trường hợp nguồn nguyên, vật liệu sản bị thiếu hụt, cần tiến hành xác định các loại vật liệu thay thế phù hợp, đảm bảo yêu cầu làm việc của thiết bị mà không làm gián đoạn quá trình sản xuất cũng như làm ảnh hưởng khả năng làm việc của thiết bị do vật liệu thay thế được chọn lựa không phù hợp. Theo quá trình thiết kế kết cấu thép, các thanh trong dầm chính được chế tạo từ các thép ống theo tiêu chuẩn. Vật liệu lựa chọn khi thiết kế là thép hợp kim thấp 9Γ2C – GOCT. Theo tiêu chuẩn được công bố, mác thép 9Γ2C có cơ tính như sau: + σch = 305 MPa = 3100kG/cm2 + σb = 460 MPa = 4700 kG/cm2 Thành phần, hàm lượng thép 9Г2C như sau: 0,09% C; 2% Mn; 1% Si. Nếu theo yêu cầu cần sử dụng vật liệu trong nước thì có thể sử dụng bảng Phụ lục 2 để tra thép có cơ tính yêu cầu tương đương với thép 9Г2C. Nếu chọn thép theo TCVN 1765 : 1975, thì có thể chọn thép CT61, CT61n với cơ tính như sau: +σ ch = 320 MPa = 3200 kG/cm2 +σ b = 610 MPa = 6100 kG/cm2 Phụ lục 2 cũng liệt kê một số loại thép theo các tiêu chuẩn của Nga (ГOCT), Anh (BSI), Hoa Kỳ (ASTM), Châu Âu (EN), Nhật (JIS), Trung Quốc (GB), Úc. Tuỳ thuộc yêu cầu, mức độ thuận tiện khi mua vật liệu mà có thể chọn thép theo các tiêu chuẩn trên. Thép tiêu chuẩn cần có giấy chứng nhận, chứng chỉ chất lượng của nhà sản xuất và đã được tiến hành thử cơ tính, đăng ký chất lượng của thép tại các trung tâm kiểm định chất lượng. 2.2.Lựa chọn que hàn. Que hàn lựa chọn phải phù hợp với kim loại nền nhằm tránh hiện tượng mối hàn không ngấu tại bề mặt chân mối hàn tiếp xúc với kim loại nền. Việc lựa chọn que hàn cần dựa trên các yêu cầu sau: + Cơ tính vật liệu que hàn gần bằng hay tương đương với cơ tính của kim loại nền ( σch + 305 Mpa; σb = 460 Mpa). + Có thành phần hoá học phù hợp với thành phần của kim loại cơ bản. + Có loại thuốc bọc đảm bảo tốt cho quá trình hàn được lựa chọn. + Giá thành phù hợp. Theo TCVN 3223-2005 (hoặc ГOCT 9467-75) có thể dựa trên bản sau để chọn lựa que hàn phù hợp với kim loại nền: Mác thép Loại que hàn có thuốc bọc TCVN 3223 -2005 ГOCT 9467-75 (Nga) XCT34; XCT38; XCT42; XCT52 N42; N46 Э42; Э46 09Mn2; 14Mn2; 09Mn2Si; 10Mn2Si1 N46; N50 Э46; Э50 9Г2C; 10Г2C1; 15XCHД; 10XCHД N55-6B Э55 Theo bảng trên, ta có thể chọn que hàn theo TCVN của Công ty que hàn Việt Đức là N55 – 6B. *Thành phần hoá học lớp kim loại đắp (%): C Mn Si P S 0,10 Max 1,0÷1,5 0,3÷0,5 0,03 Max 0,03 Max *Cơ tính kim loại mối hàn: Giới hạn chảy σc (N/mm2) Độ bền kéo σk (N/mm2) Độ dãn dài δL=5d ( %) Độ dai va đập +200C [akv(J)] 410 Min 510 Min 20 Min 78 Min *Kích thước que hàn và dòng điện sử dụng: Sử dụng nguồn điện xoay chiều (AC) hoặc một chiều (DC) Đường kính (mm) 3,0 3,2 4,0 Chiều dài (mm) 350 350 400 Cường độ Dòng điện (A) Hàn bằng 80÷100 100÷130 160÷180 Hàn đứng & hàn trần 70÷90 90÷120 150÷170 Hoặc theo tiêu chuẩn AWS 5.5A, ta có thể chọn que hàn E60xx hoặc E70xx có cơ tính như sau: Loại que hàn Giới hạn chảy σc (N/mm2) Độ bền kéo σk ( N/mm2) Độ dãn dài δL =5d (%) E60xx 331 414 22 E70xx 399 480 25 E80xx 460 550 24 E90xx 460 620 24 E100xx 600 690 20 Lựa chọn thuốc bọc que hàn theo độ thấm sâu yêu cầu: Loại que hàn Dòng điện Độ thấm Thuốc bọc Exx10 DCEP Sâu Xenlulo - Sodium Exxx1 AC& DCEP Sâu Xenlulo – Potasium Exxx2 AC & DCEP Trung bình Titan – Sodium Exxx3 AC & DCEP Nông Titan – Potasium Exxx4 AC & DC Nông Titan – Bột Fe Exxx5 DCEP Trung bình Sodium – Hidro thấp Exxx6 AC & DCEP Trung bình Potasium - Hidro thấp Exxx8 AC & DCEP Trung bình Potasium – Bột Fe - Hidro thấp Lưu ý: với loại que hàn Hidro thấp, phải bảo quản trong tủ chuyên dụng ở nhiệt độ từ 120 đến 2300C. Lượng que hàn lấy ra chỉ nên sử dụng cho một ca. Riêng C60/45 được sử dụng trong 2 giờ. Phải sử dụng bao tay khô để cầm que hàn. 3.Trình tự chuẩn bị nguyên, vật liệu và mặt bằng công nghệ: 3.1. Bước A1 – Chuẩn bị thép: Thép sau khi qua quá trình lựa chọn cần được bảo quản đúng cách: + Nên xếp thành đống chắc chắn trong nhà có máy che. Trường hợp phải để ở ngoài trời thì cần xếp nghiêng để ráo nước. Các tấm thép kê lót cần tạo góc lượn để tránh đọng nước. + Khi cần vận chuyển thép thì phải có đồn kê, gá để tránh biến dạng. + Trước khi đem đi vào chế tạo thì cần tiến hành nắn thẳng các ống thép. Nếu cần đo kích thước của thép thì phải sử dụng thước lá kim có độ chính xác cấp 2 theo TCVN 4111 – 1982 (Dụng cụ đo độ dài và góc). Cần chú ý tới lượng dư gia công cơ khí và hàn. Nếu thép lấy về bị biến dạng, phải tiến hành nắn thép. Cần chú ý các yêu cầu sau: + Nắn các thanh thép cần tránh tạo vết xước, lõm và các khuyết tật kác trên bề mặt. + Nắn các thanh thép phải đảm bảo các bán kính cong của chày uốn theo TCVN 170 – 1989. Chú ý một số loại thép có cơ tính đặc biệt cần tiến hành nắn nóng: + C46/39, C44/29 và C38/23 cần tiến hành nắn nóng ở nhiệt độ 900 đến 10000C. + Loại C52/40 và C60/45 cần tiến hành nắn nóng ở nhiệt độ 900 đến 9500C. + Khi nhiệt độ hạ xuống dưới 7000C thì cần dừng nắn. Sau khi nắn cần để cho thép nguội dần để tránh hiện tượng tôi, cong vênh, rạn nứt. Khi tiến hành nắn, uốn thép cần tuân thủ một số yếu tố sau: + Đường kính gối uốn cần lớn hơn 1,2 lần bề dày chi tiết cácbon chịu tải trọng tĩnh và lớn hơn 2,5 lần bề dày chi tiết chịu tải trọng động. + Thép hợp kim thấp cần tăng đường kính gối uốn lên 50% so với thép cácbon. + Thép C60/45 thì đường kính gối uốn cần lớn hơn 3 lần bề dày thép. Tra bảng phụ lục 1,2,3,4 (sức bền vật liệu) Đối với thép tấm cho phép dùng mỏ hàn hơi để gia nhiệt. Bán kính cong nhỏ nhất khi uốn tải trọng tĩnh có thể lấy bằng 12,5. Công thức tính độ võng f được áp dụng khi chiều dài cung không vượt qua 1,5S. Bước A2 – Làm sạch vật liệu. Làm sạch vật liệu là công việc chuẩn bị đầu tiên trước khi sang các bước tiếp theo. Đây là một giai đoạn quan trọng trong quy trình chế tạobởi nếu chuẩn bị vật liệu không tốt, bề mặt hàn không sạch, có thể gây ra các sai hỏng trong mối hàn do sự nhiễm bẩn của kim loại hàn hoặc ảnh hưởng đến quá trình sơn sau này. Quy trình làm sạch gồm hai loại: + Làm sạch trước khi đem chế tạo (trước quá trình hàn; trước khi tiến hành sơn lót chống gỉ cho vật liệu). + Làm sạch sau chế tạo (sau khi chế tạo xong và trước khi tiến hành sơn bảo quản). Quá trình làm sạch trước khi sơn lót chống gỉ cho vật liệu: + Làm sạch bụi đật, chất dầu mỡ dính vào thép. + Làm sạch các bavia kim loại; gỉ sét. Quá trình làm sạch sau sơn lót chống gỉ: + Đối với các vị trí sau này tiến hành hàn thì phải làm sạch về 2 phía của mối hàn ít nhất 30mm. Quá trình làm sạch sau khi chế tạo: + Làm sạch bụi đất, chất bẩn, dầu mở, gỉ sét để chuẩn bị cho quá trình sơn bảo quản. Trong quá trình làm sạch cần chuẩn bị các vật tư sau: + Máy mài, đĩa mài, bàn chải sắt, giẻ khô. + Chất tẩy rửa. + Chú ý: chỉ tiến hành mài thép ở những nơi không có gió lùa, nếu không thì phải tiến hành làm ẩm bề mặt thép trước khi mài. Theo TCVN 170 – 1989, mức độ làm sạch cần thiết có thể được phân loại thành các loại tuỳ thuộc mức độ yêu cầu của công việc sơn thép sau đó. Mức độ gỉ của bề mặt thép trước khi làm sạch được chia thành các cấp như sau: Mức độ gỉ Trạng thái bề mặt tương ứng A Đã chớm rỉ nhưng còn rất ít B Bề mặt thép đã bắt đầu có đốm rỉ và có thể bị bong ra C Bề mặt thép đã có vảy rỉ bong ra hoặc cạo ra được, xuất hiện các đốm lõm nhỏ nhìn thấy được D Bề mặt thép có nhiều vảy rỉ bong ra có nhiều vết lõm nhỏ có thể thấy được. Mức độ làm sạch tuỳ thuộc vào yêu cầu của lớp sơn lót chống gỉ cũng như độ bền chống rỉ của kết cấu. Trong TCVN 334-2005, cấp độ sạch của bề mặt được phân thành các cấp sau: Mức độ sạch Trạng thái bề mặt tương ứng Sa1 Bề mặt đã sạch dầu, mỡ, bụi, vảy thép, gỉ sơn các tạp chất lạ bám dính. Sa2 Bề mặt đã sạch dầu, mỡ, bụi, vảy thép, gỉ sơn các tạp chất lạ. Chất bẩn còn lại bám dính rất chặt vào bề mặt thép. Sa2.5 Bề mặt đã sạch dầu, mỡ, bụi, vảy thép, gỉ sơn các tạp chất lạ. Chất bẩn còn lại sáng như thép ở dạng đốm hoặc vết nhỏ. Sa3 Bề mặt đã sạch dầu, mỡ, bụi, vảy thép, gỉ sơn các tạp chất lạ. Toàn bộ bề mặt có màu ánh kim đồng nhất. Sau khi làm sạch, phải tiến hành dùng khí nén hoặc vải khô để tiến hành làm sạch bụi bám và phải đảm bảo bề mặt để khô ráo trước khi bước sang công đoạn tiếp theo. 3.3 Bước A3 – Sơn vật liệu chống rỉ. Một số yêu cầu đối với công việc sơn chống gỉ: Các loại sơn khi sử dụng phải có đầy đủ ký mã hiệu hàng hóa, cơ sở sản xuất, thời hạn sử dụng các chứng chỉ kèo theo và phải đạt các yêu cầu kỹ thuật đã nêu trong thiết kế. trong phần này, sử dụng sơn dung môi hữu cơ. Sơn phải được bảo quản ở nơi thông gió tốt, không tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời hay các nguồn nhiệt. Các thiết bị, dụng cụ thi công phải được chuẩn bị đầy đủ và đạt yêu cầu kỹ thuật. Khi tiến hành sơn phải phân phối khối lượng công việc sao cho hoàn thành trước khi nghỉ, tránh tình trạng công việc kéo dài đến lúc trời tối hoặc dở dang đến ngày hôm sau. Một số yêu cầu khi sơn hoàn tất: + Chỉ được tiến hành sơn khi thời tiết khô ráo, không có sương mù, độ ẩm không khí không quá 85%, nhiệt độ cho phép tuỳ thuộc từng loại sơn nhưng không vượt quá 500C và không nhỏ hơn 50C. Nhiệt độ bề mặt phải lớn hơn 30C so với nhiệt độ điểm sương xung quanh. + Đối với việc thi công sơn ngoài trời không được phép thi công khi có mưa, đang mưa hay vừa mưa xong. Không thi công ở những nơi có gió lùa. + Khuấy sơn đúng kỹ thuật, pha trộn sơn theo đúng tỉ lệ. Tốt nhất nên dùng máy khuấy sơn, làm sạch các cánh khuấy trước khi sử dụng. + Tuân thủ số lớp sơn, thời gian khô giữa các lớp, thời gian chờ trước khi đưa qua khâu tiếp theo phải tuân thủ theo qui định của nhà sản xuất. Kiển tra và nghiệm thu: Kiểm tra từng lớp sơn: yêu cầu đối với từng lớp sơn là phải phẳng, đều, phủ kín bề mặt, không có lỗ chân kim, vết nứt, xước, vón cục, chảy hay có vảy sơn. Độ dày màng sơn khô mỗi lớp ít nhất 80% và tối đa 120% yêu cầu. Các bước, yêu cầu của công việc này có thể tham khảo TCVN 2292-1978. 3.4 Bước A4 – Chuẩn bị mép mối hàn. Mép mối hàn cần phải được chuẩn bị kỹ càng, tuân thủ theo TCVN 170-1989. Việc chuẩn bị các mép mối hàn cần chú ý các vấn đề sau: Phải dùng phương pháp gia công cơ khí để chuẩn bị mép mối hàn đối với các trường hợp sau: + Đối với các thép sau khi được cắt bằng mỏ hàn Oxy – Axetylen hay Plasma. + Thép loại C53/40 và loại có cường độ nhỏ hơn, thép gia công nhiệt (chưa qua hàn hay không nóng chảy hoàn toàn) sau khi cắt bằng mỏ hàn Oxy – Axetylen. + Riêng loại thép C60/45 thì chỉ được dùng phương pháp bào hoặc phay để gia công mép. Gia công cơ khí phải thực hiện với độ sâu nhỏ hơn 2mm nhằm loại trừ hết khuyết tật bề mặt, vết xước, nứt của mép. Khi gia công bằng máy mài tròn phải mài dọc theo mép của chi tiết. Mép của các chi tiết sau khi cắt bằng dao cắt cũng phải tiến hành gia công cơ khí. Các mép phải nhẵn, không có vết nứt và bavia có độ cao lớn hơn 0,3mm. Riêng với thép C38/23 thì cho phép tới 1mm. Độ sai lệch về kích thước và hình dạng các chi tiết gia công phải tuân thủ theo bản vẽ chế tạo hoặc theo TCVN 1691 – 1975 trong bảng sau: Bảng 3.4: Sai lệch cho phép về độ dài các kết cấu. Các kích thước và công nghệ thực hiện các công đoạn Sai lệch kích thước cho phép So với thiết kế(mm) Các khoảng kích thước (m) <1,5 1,5 đến 2,5 2,5 đến 4,5 4,5 đến 9 9 đến 15 15 đến 21 21 đến 27 >27 Các chi tiết lắp ráp 1. Chiều dài và chiều rộng chi tiết a) Cắt thủ công 2,5 3 3,5 4 4,5 5 - - b)Cắt nửa tự động và tự động ôxy theo khuôn mẫu hoặc bằng máy cắt theo đường kẻ 1,5 2 2,5 3 3,5 4 - - c)Cắt bằng máy trên bệ hoặc trong dây chuyền sản xuất 1 1,5 2 2,5 3 3,5 - - d)Cắt bằng bào hoặc phay 0,5 1 1,5 2 2,5 3 2.Hiệu số chiều dài các đường chéo của tấm thép hàn a)Hàn giáp mép - - 4 5 6 - - - b)Hàn chồng - - 6 8 10 - - - 3.Khoảng cách giữa tim các lỗ a)Theo vạch dấu -Các lỗ biên 2 2,5 2,5 3 3,5 4 - - -Các lỗ kề nhau 1,5 - - - - - - - b)Theo trục đường hoặc gia công trong sản xuất dây chuyền - Các lỗ biên 1 1 1,5 2 2,5 4 - - - Các lỗ kề nhau 0,7 - - - - - - - II.Kích thước các phần tử kết cấu xuất xưởng 1.Được tổ hợp trên bệ theo kích thước 3 4 5 7 10 12 14 17 2.Được tổ hợp trên bệ gá, trên cụng cụ gá có chốt định vị và trên giá sao chép có chốt định vị 2 2 3 5 7 8 9 10 3.Kích thước (dài rộng) giữa các bề mặt phay 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4.Bề rộng các tấm đáy gia công bằng phương pháp cuộn và được hàn khi lắp ráp. a)Giáp mép - - - 7 10 12 - - b)Cơi chống - - - 11 16 19 - - III.Khoảng cách giữa các nhóm lỗ 1.Khi gia công đơn chiếc và được tổ hợp theo đường kẻ đã vạch 3 4 5 7 10 12 14 15 2.Khi gia công đơn chiếc và tổ hợp theo các chốt định vị 2 2 3 5 7 8 9 10 3.Khi khoan theo dưỡng khoan 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 Chú thích: + Kích thước ở các mục I.1.c, d; I.2.a; II.4.a; III phải đo bằng thước cuộn có độ chính xác cấp 2. + Kích thước các mục khác phải đo bằng thước có độ chính xác cấp 3. + Đối với chỗ trống của mục I.1.a-d: cho phép sai lệch đến 5mm. Chuẩn bị mép mối hàn đầu nối: Mối hàn đầu nối cần được vát mép theo yêu cầu trong thiết kế kỹ thuật của đầu nối. Theo đó, phần thân đầu nối chỗ có mối hàn với mặt bích cần tiến hành vát mép (10±1)x450. Độ gồ ghề cho phép của mặt vát này không quá 0,3mm. Sai lệch góc vát cho phép trong khoảng 1÷30. Bề mặt mép vát cần giữ sạch sẽ, tránh để chất bẩn, dầu mở bám vào. Khoảng hở giữa 2 bề mặt tiếp xúc của thân và mặt bích cho phép từ 0,5÷1mm. Chuẩn bị mép mối hàn nối thanh biên dưới: Mối hàn nối thanh biên dưới là một mối hàn quan trọng trong kết cấu thép do lực tác động vào mối hàn này rất lớn. Việc thực hiện tốt đường hàn của mối hàn này đảm bảo độ bền cho kết cấu thép. Theo thiết kế kỹ thuật, đường cắt cần được chuẩn bị theo yêu cầu sau: + Dung sai cho phép chiều dài mép vát là ±1mm. + Dung sai cho phép của khe hở giữa hai mép là ±0,5mm. + Dung sai góc vát là ±30. + Dung sai độ vuông góc của đường cắt so với mặt chuẩn A là 0,5mm. + Dung sai độ song song của hai đường cắt là 0,5mm. + Dung sai độ dài các đường cắt là ±1mm. + Dung sai độ lệch tâm hai đường là 0,25mm. Chuẩn bị mép các mối hàn thép ống trong giàn: Các thanh thép ống trong giàn được xẻ rãnh để liên kết với bản mã, độ rộng của rãnh xẻ tuỳ thuộc vào bề dày của bản mã. Chiều dài của đường xẻ rãnh tuân theo bản thiết kế kỹ thuật. Cạnh thép ống sau khi xẻ rãnh cần tiến hành vát mép. Tuân thủ theo yêu cầu sau: + Đối với ống có bề dày dưới 5mm thì không cần thiết vát mép. + Đối với các ống có bề dày trên 5mm thì độ dài mép vát bằng 2/3 chiều cao mối hàn tại mép vát nhưng không vượt quá 2/3 độ dày của thép ống tại đó. Chuẩn bị mép vát của thép ống theo tiêu chuẩn như sau: Thép ống Φ42,5x5, Φ76,1x5: + Dung sai cho phép của bề rộng rãnh xẻ là ±1mm. + Dung sai độ lệch góc của bề mặt rãnh hai đầu là ±10. + Độ gồ ghề bề mặt rãnh xẻ cho phép đến 0,5mm. + Không cần vát mép. Thép ống Φ88,9x8, Thép ống Φ139,7x10, Thép ống Φ168,3x11: + Dung sai cho phép của bề rộng rãnh xẻ là ±2mm. + Dung sai độ lệch góc bề mặt rãnh hai đầu là ±10. + Dung sai góc vát là ±(2)0 3.5 Bước A5 – Chuẩn bị bản mã. Các bản mã được chuẩn bị theo đúng chủng loại thép và kích thước: độ dày, kích thước hình học theo thiết kế, số lượng. Dung sai hình dạng và dung sai kích thước của bản mã khi cắt cần tuân theo bảng 3.4. Theo đó, kích thước các bản mã khi cắt ra theo phương pháp cắt mỏ hàn Oxy Axetylen cho phé[ có dung sai đến 2,5mm. Phần mép hàn của bản mã cần được chuẩn bị theo phần 3.4. (vát 3x450) Các cạnh sắc của bản mã cần được mài đi để tránh gây nguy hiểm. 3.6 Bước A6 – Chuẩn bị mặt bằng công nghệ. Việc chế tạo giàn cần phải có một mặt bằng chuẩn trên đó diễn ra các công đoạn: gá đặt, điều chỉnh, kiểm tra, hàn liên kết các thanh trong giàn lại lại với nhau để tạo thành kết cấu giàn. Mặt bằng công nghệ cần được chế tạo trước khi tiến hành chế tạo giàn.Trong khuôn khổ của đồ án, ta xem như đây là một kết cấu có sẵn, không tính đến việc chế tạo, chỉ xem xét các đặc tính kỹ thuật yêu cầu của một mặt bằng công nghệ cần thiết. Hình 3.6: Mặt bằng công nghệ trong chế tạo kết cấu thép dầm chính Yêu cầu của một mặt bằng công nghệ thích hợp: + Kích thước tối thiểu của mặt bằng: 4000x12000mm + Độ phẳng của mặt bằng cho phép sai lệch không quá 5mm tr6en toàn bộ mặt bằng (có thể kiểm tra bằng phương pháp dây rọi). + Độ nghiêng cho phép là 20. + mặt bằng công nghệ cần đáp ứng vững cho công việc gá lắp các phần giàn. + Không gian xung quanh mặt bằng cần rộng rãi, thoáng khí, đủ ánh sáng. + Mặt bằng công nghệ cần có độ cao so với mặt đất từ 300÷600mm. + Mặt bằng công nghệ cần được đặt ở nơi có thiết bị nâng phù hợp. Tốt nhất nên bố trí thiết bị nâng phục vụ riêng cho công việc tại mặt bằng công nghệ. + Nên sử dụng các vật liệu có thể hàn như thép để chế tạo mặt bằng công nghệ vì trong quá trình chế tạo có thể phải hàn đính giàn vào mặt bằng. Ghi chú: sau mỗi bước A,A2,A3,A4,A5,A6 đều phải tiến hành bước kiểm tra yêu cầu kỹ thuật AT. Nhằm đảm bảo độ chính xác, yêu cầu kỹ thuật của chi tiết, đối tượng trước khi tiến hành các bước tiếp theo. Nếu trong bước nào xảy ra sai số lớn hơn sai số cho phép trong yêu cầu kỹ thuật thì phải tiến hành sửa chữa hoặc làm lại bước đó cho đảm bảo theo yêu cầu kỹ thuật khi thiết kế. 4. Trình tự gá lắp và định vị các chi tiết: 4.1 Bước B1 – Gá lắp và định vị đầu nối với thanh biên trênĐầu nối liên kết với thanh biên trên thông qua mối hàn. Mối hàn của đầu nối được thực hiện thông qua 2 bước.phương pháp gá đặt mối hàn nối bước 1: nối mặt bích với phần đầu định hướng. Hình 4.1a: Gá đặt đầu nối với mặt bích. + Góc vát của phần đầu định hướng là 450. + Độ dài phần vát là 10mm. + Dung sai độ vuông góc cho phép của mặt bích so với mặt chuẩn A là 0,25. + Dung sai độ đồng tâm của mặt bích so với mặt chuẩn B là 0,25. + Có thể gá hai chi tiết trên mũi tâm quay hoặc sử dụng con lăn đỡ hình tròn để gá. Phương pháp gá đặt mối hàn nối bước 2: hàn đầu nối với thanh biên giống như phương pháp gá đặt bước 1. Hình 4.1b: Gá đặt đầu nối với thân ống Yêu cầu kỹ thuật của quá trình gá đặt: + Góc vát của phần đầu định hướng là 600. + Độ dài phần vát là 10mm. + Dung sai độ vuông góc cho phép của mặt ống so với mặt chuẩn A là 0,25. + Dung sai độ đồng tâm của ống so với mặt chuẩn A là 0,25. + Có thể gá hai chi tiết trên con lăn đỡ hình tròn. + Cần đảm bảo góc lệch cho phép của vị trí lỗ bắt bulông so với đường thẳng đứng nhỏ hơn 0,50. Sử dụng dây rọi để kiểm tra độ thẳng của hai lỗ đối xứng với nhau qua tâm. Gá lắp trên hệ thống con lăn đỡ dạng tròn đảm bảo cho việc xoay ống trong quá trình hàn. Điều này cần thiết nhằm giữ cho mối hàn ổn định và liên tục, tránh công vênh do sự mất ổn định của nhiệt độ. Có thể sử dụng hệ thống dẫn động nhằm xoay ống tự động trong quá trình hàn giúp cho quá trình hàn không bị gián đoạn. Nếu không thể hàn liên tục, thì sau mỗi lần dừng để xoay ống sang vị trí hàn tiếp theo , phải làm sạch xỉ, kim loại bắn toé ở phía cuối mối hàn trước 20mm và mối hàn tiếp theo phài phủ lên mối hàn trước đó từ vị trí làm sạch. 4.2 Bước B2 – Gá đặt bản mã vào vị trí trên các thanh biên. Các bản mã được gá đặt vào vị trí trên thanh biên và hàn lại với nhau trước khi tiến hành các thanh bụng vào vị trí của chúng. Quy trình gá đặt gồm hai bước: + Bước 1: gá đặt thanh biên trên hệ thống khối V. + Bước 2: định vị và gá đặt bản mã vào vị trí trên thanh biên. Hình 4.2a: Định vị và gá đặt bản mã vào thanh biên trên. Dung sai gá đặt cho phép: + Độ lệch tâm cho phép của trục bản mã với tâm ống là 1mm. + Độ không vuông góc cho phép của bản mã với trục ống là 1mm + Sai số vị trí bản mã dọc trục cho phép là 2mm. Khi đã tiến hành gá đặt xong thì cầncố định vị trí của bản mã bằng kẹp bulông. Sau khi tiến hành quá trình hàn xong thì tiến hành đảo vị trí mặt dưới lên để hàn đường hàn đối xứng. Đối với bản mã gắn vào thanh biên dưới, phải sử dụng dưỡng định vị nhằm định vị bản mã vào vị trí chính xác. Chế tạo dưỡng định vị theo kích thước dưới đây. Dung sai cho phép của kích thước là ±0,25mm, độ nhám của các mặt định vị số j, k, l là Ra=40. Sau khi chế tạo cần tiến hành gá đặt dưỡng sao cho đường tâm trục dưỡng trùng đường tâm trục thanh biên. Hàn định vị dưỡng vào thanh biên. Tiến hành đặt bản mã vào vị trí như hình vẽ, kiểm tra các kích thước với dung sai cho phép là ±1mm. Hàn đính bản mã vào thanh biên bằng mối hàn điểm. Số lượng mối hàn thường không quá 2 điểm trên mỗi đường tiếp xúc của bản mã với thanh biên. Kích thước mối hàn không nên lớn hơn 5mm. Hình 4.2b: Định vị và gá đặt bản mã vào thanh biên dưới. Chú ý: các bản mã có hình dạng không giống nhau nên khi gá đặt cần chú ý vị trí của từng bản mã. Nên xem bản vẽ kết cấu thép để biết vị trí của từng bản mã cũng như kích thước, vị trí của chúng. 4.3 Bước B3 – Gá đặt các thanh biên và thanh bụng - Gá đặt các thanh biên và thanh bụng của giàn biên trên lên mặt bằng công nghệ: tiến hành lần lượt theo từng đoạn môđun giàn đã phân ra. + Gá các khối đỡ chữ V lên trên sàn công nghệ. + Tiến hành căn chỉnh khoảng cách giữa các khối đỡ. + Gá đặt các thanh biên lên khối đỡ. + Gá các khối chữ V đỡ thanh bụng. + Căn chỉnh vị trí của khối V. + Gá đặt các thanh bụng của giàn. Hình 4.3a: Gá đặt thanh biên và thanh bụng trên mặt bằng công nghệ Trong hình 4.3a, số j là chi tiết gối đỡ thanh biên. Số gối đỡ này nên bằng 2 vì sẽ đảm bảo độ ổn định cao nhất cho thanh biên. Tiến hành đặt các gối đỡ, đo khoảng cách giữa chúng để đảm bảo dung sai cho phép của khoảng cách tâm hai thanh biên là ±1mm. kiểm tra độ song song của đường trục qua thanh biên. Sai lệch cho phép là ±1mm. Khi đặt thanh biên trên cần điều chỉnh sao cho bản mã có vị trí song song (sử dụng nivô nước để kiểm tra) mặt bằng công nghệ và định vị chúng tại vị trí cố định. Phương pháp kiểm tra độ song song của hai thanh biên bằng nivô nước: sử dụng một thanh thép chuẩn đặt lên trên hai thanh biên. Sử dụng nivô để kiểm tra độ song song của bề mặt thanh thép. Cần tiến hành kiểm tra ít nhất 3 vị trí trên thanh biên: 2 vị trí hai đầu và vị trí ở giữa. Nếu cần thiết có thể bổ sung các tấm thép có độ dày 0,5mm vào phía dưới các gối đỡ để điều chỉnh độ song song. Hình 4.3b: Kiểm tra độ song song của hai thanh biên trên. Tiến hành gá đặt các thanh bụng của giàn vào vị trí bản mã. Tiến hành căn chỉnh vị trí của thanh bụng đúng với yêu cầu trong thiết kế. Sử dụng các tấm thép dày 0,5mm chèn vào khe hở của rãnh xẻ với bản mã ở 2 phía của ống thép để định tâm. Tiến hành cố định vị trí của ống thép bằng cách sử dụng các thiết bị kẹp dạng bulông. Hàn đính ống thép vào bản mã, vị trí hàn cần tránh các tấm thép định tâm. Sau khi hàn đính xong, tiến hành tháo bỏ các tấm thép đó. Hình 4.3c: Đồ gá định vị thanh bụng trong giàn với mặt bằng công nghệ. Tiến hành quy trình hàn theo phần 4.3 cho một phía của mặt giàn. Khi hoàn tất, tiến hành đảo mặt giàn phía dưới lên để hàn mặt giàn còn lại. Tiến hành gá đặt theo đúng trình tự. Các phân đoạn giàn khác cũng tiến hành tương tự như phân đoạn giàn trên. Chú ý đảm bảo khoảng cách tâm của hai thanh biên không sai lệch quá ±1mm. Sau khi hoàn tất 5 phân đoạn của giàn biên trên thì bước sang công đoạn gá đặt thanh biên dưới và các thanh bụng của mặt giàn nghiêng. Đây là công đoạn có mức độ phức tạp cao do hình dạng không gian phức tạp của phân đoạn giàn mà dẫn đến việc căn chỉnh, gá đặt, kiểm tra các kích thước rất khó khăn. Công đoạn gá đặt tiến hành như sau: Hình 4.3d: Đồ gá định vị thanh biên dưới với mặt bằng công nghệ. Để gá đặt các thanh thép lên mặt bằng công nghệ ta sử dụng các thép hình hàn lại thành khung thép để đặt thanh thép chữ I lên rồi tiến hành căn chỉnh cho thanh thép vào đúng vị trí bằng vít chỉnh. Cố định thanh thép bằng hệ thống các tấm đệm và bulông. Tiến hànnh đặt các thanh bụng vào vị trí của giàn, định vị, hàn đính. Vị trí của các thanh bụng xác định bằng phương pháp vạch dấu lên bản mã sau khi xác định vị trí của các điểm tâm giàn, sử dụng dây rọi xác định phương của thanh bụng. 5. Quy trình hàn các chi tiết. 5.1 Quy trình hàn đầu nối với thanh biên trên: Việv hàn đầu nối với thanh biên cần tiến hành chặt chẽ theo quy trình nhằm tránh hiện tượng mối hàn kém, hay xảy ra hiện tượng biến dạng kết cấu. Đặc tính kỹ thuật của mối hàn mặt bích với đầu dẫn hướng: + Chiều cao mối hàn: Δh=16mm + Độ ngấu yêu cầu mối hàn: + Độ lồi của mối hàn: Đặc tính kỹ thuật của mối hàn đầu nối với thanh biên: + Chiều cao mối hàn:Δh=16mm + Độ ngấu yêu cầu mối hàn: + Độ lồi của mối hàn: Để tính toán đến ảnh hưởng các nguyên tố trong thép đến quá trình hàn, ta sử dụng hệ số cácbon tương đương %CE để tính đến ảnh hưởng của việc hình thành của các tổ chức mactenxit và nứt hydro trong mối hàn Thành phần, hàm lượng thép 9Г2C như sau: 0,09% C; 2% Mn; 1% Si. Theo đó, ta tính được hàm lượng cácbon tưo7ng đương: Với hàm lượng cácbon tương đương nhỏ hơn 0,4% thì ảnh hưởng của việc xuất hiện các tổ chức máctenxít và nứt hydro ít xảy ra với mác thép này. Theo bảng 1- [11], ta tra được tốc độ nung lớn nhất cho thép có độ dày đến 20mm là 2200C/h. Tốc độ làm nguội lớn nhất cho phép là 2250C/h. Theo bảng 5.1, ta lấy nhiệt độ gia nhiệt trong khi hàn cho thép mangan (%Mn≥1,75%) là từ 149 – 4820C. Chọn nhiệt độ ổn định khi hàn là 3000C. Đồ thị gia nhiệt và làm nguội khi hàn như sau: Trình tự các đường hàn trong mối hàn cần tiến hành như sau: Hình 5.1b: Thứ tự đường hàn cần thực hiện. Cần tiến hành hàn mối hàn nối đuôi nhau nhằm hạn chế hiện tượng vênh mặt bích do nhiệt. Chú ý giữ góc nghiêng que hàn trong khoảng 450 khi hàn. Mối hàn sau cần ăn lên mối hàn trước 15mm. Chú ý làm sạch xỉ lớp hàn trước khi hàn tiếp các lớp tiếp theo. Tóm tắt quy trình hàn như sau: dqh (mm) Ih (A) Uh (V) n (lớp) Vh (cm/ph) Năng suất đắp (kg/h) Que hàn Tư thế hàn Gia nhiệt khi hàn 4,0 176 20 4 30 2,5 э55 (N55-6B) 5F Có 5.2 Quy trình hàn bản mã vào thanh biên. Đặc tính kỹ thuật của mối hàn bản mã với thanh biên: Đối với bản mã có bề dày bằng 10, 14 mm: + Chiều cao mối hàn: Δh=8mm. + Độ ngấu yêu cầu mối hàn: +Độ lồi của mối hàn: Đối với bản mã có bề dày bằng 16; 18 mm: + Chiều cao mối hàn: Δh=12mm. + Độ ngấu yêu cầu mối hàn: +Độ lồi của mối hàn: Quy trình gia nhiệt khi hàn giống như khi hàn đầu nối. Chú ý: độ hở cho phép tối đa của bản mã với thép ống là 3mm. Cần tuân thủ quy trình hàn nhằm tránh biến dạng và khuyết tật trong mối hàn. Sử dụng kỹ thuật hàn đảo chiều để hạn chế vênh mối hàn như hình vẽ sau. Chú ý: độ dài một đường hàn không nên dài quá 150mm. Khi hàn hết một đường cần tẩy sạch xỉ ở 15mm cuối đường hàn sau đó hàn mối hàn tiếp theo chồng lên mối hàn trước ở phần 15mm tẩy sạch đó. Chú ý khi hàn cần kẹp chặt bản mã và thép ống để tránh hiện tượng cong vênh bản mã sau khi hàn. Cần tiến hành hàn đối xứng 2 lớp hàn ở hai bên. Hình 5.2a: Thứ tự đường hàn thực hiện. Tóm tắt quy trình hàn như sau: dqh (mm) Ih (A) Uh (V) n (lớp) Vh (cm/ph) Năng suất đắp (kg/h) Que hàn Tư thế hàn Gia nhiệt khi hàn 4,0 176 20 4 30 2,5 э55 (N55-6B) 2F Có 5.3 Quy trình hàn thanh bụng với bản mã. Sau khi tiến hành định vị và hàn đính cố định các thanh trong giàn, tiến hành quá trình hàn các thanh này với bản mã. Đặc tính kỹ thuật của mối hàn bản mãvới thanh biên: + Chiều cao mối hàn Δh, chiều dài mối hàn Lh: có thể xem phần tính mối hàn kết cấu thép. Thông số tối thiểu của mối hàn cần đạt được: + Độ ngấu yêu cầu mối hàn: +Độ lồi của mối hàn: + Dung sai độ dài mối hàn cho phép ±5mm. + Số lớp hàn: 4 lớp khi Δh=10mm; 6 lớp khi Δh=15mm. Yêu cầu vế trình tự hàn: Cần tiến hành hàn các thanh chéo trong giàn trước khi hàn các thanh đứng. Đối với mối hàn ống thì yêu cầu hàn theo thứ tự nhằm hạn chế biến dạng của thép do nhiệt độ. Tóm tắt quy trình hàn như sau: dqh (mm) Ih (A) Uh (V) n (lớp) Vh (cm/ph) Năng suất đắp (kg/h) Que hàn Tư thế hàn Gia nhiệt khi hàn 4,0 176 20 4 30 2,5 э55 (N55-6B) 2F Có 6. Kiểm tra mối hàn: yêu cầu kỹ thuật; sai số và mức độ khuyết tật cho phép của mối hàn; các phương pháp kiểm tra. - Yêu cầu kỹ thuật chung của mối hàn: + Chiều cao mối hàn cần đạt như thiết kế kỹ thuật. + Bề mặt mối hàn nhẵn, đều đặn (không chảy tràn, chảy chân, co hẹp, ngắt quảng), không chuyển tiếp đột ngột từ bề mặt mối hàn sang bề mặt kim loại cơ bản (kể cả mối hàn góc). + Kim loại mối hàn phải chắc, đặc không có vết nứt và không có khuyết tật vượt quá giới hạn cho phép của Điều 2.5.16 – TCVN 170-1989. Tiến hành kiểm tra thẩm thấu đối với các mối hàn còn lại để kiểm tra nứt trong mối hàn. Quy trình kiểm tra này cần tiến hành đối với mỗi phân đoạn giàn sau khi hoàn tất chế tạo……………………v.v Khuyết tật trong mối hàn: Ø Nứt: là khuyết tật nghiêm trọng nhất trong mối hàn. Không cho phép trong mối hàn tồn tại vết nứt. Đoạn mối hàn có vết nứt phải được khoan chặn cách hai đầu nứt 15mm bằng mũi khoan Æ (5÷8)mm, gia công vát mép và tiến hành hàn lại theo Điều 2.5.24 – TCVN 170-1989. Hình 5.4a: Khuyết tật nứt .Mối hàn đối đầu. 1- Nứt ở vùng gây và kết thúc hồ quang hàn; 2- Nứt bề mặt; 3- Nứt ở vùng ảnh hưởng nhiệt; 4- Nứt trong kim loại cơ bản; 5- Nứt dọc mối hàn; 6- Nứt chân mối hàn; 7- Nứt bề mặt chân mối hàn; 8- Nứt cạnh mối hàn; 9- Nứt mép mối hàn; 10- Nứt ngang mối hàn; 11- Nứt dọc biên mối hàn; 12- Nứt giữa kim loại mối hàn và kim loại cơ bản; 13- Nứt ở phần kim loại mối hàn. Các dạng vết nứt, nguyên nhân và phương pháp khắc phục: Dạng vết nứt Phương pháp kiểm tra Nguyên nhân Giải pháp công nghệ Nứt dọc 1. Quan sát bằng mắt thường 1. Sử dụng vật liệu hàn chưa đúng 1. Sử dụng vật liệu hàn phù hợp 2. Dùng bột từ 2. Tồn tại ứng suất dư lớn trong liên kết hàn 2. Giải phóng các lực kẹp chặt cho liên kết hàn khi hàn. Tăng khả năng điền đầy của vật liệu hàn 3. Dùng chất chỉ thị màu 3. Tốc độ nguội cao 3. Gia nhiệt trước cho vật hàn, giữ nhiệt cho liên kết hàn để giảm tốc độ nguội 4. Chụp X quang 4. Liên kết hàn không hợp lý 4. Sử dụng liên kết hàn hợp lý, vát mép, giảm khe hở giữa các vạt hàn, .v.v. 5. Siêu âm 5. Bố trí các mối hàn chưa hợp lý 5. Bố trí so le các mối hàn Nứt ở vùng gây và kết thúchồ quang -nt- 1. vị trí kết thúc hồ quang bị lõm, tồn tại nhiều tạp chất 1. Sử dụng thiết bị hàn phù hợp, có chế độ riêng cho lúc gây và kết thúc hồ quang 2. Hồ quang không được bảo vệ tốt 2. Sử dụng các bàn nối công nghệ ở vị trí bắt đầu và kết thúc hồ quang, để các vết nứt này nằm ngòai lien kết hàn Nứt ngang -nt- 1. Sử dụng vật liệu hàn chưa đúng 1. Sử dụng vật liệu phù hợp 2. Tốc độ nguội cao 2. Tăng dòng điện và kích thước điện cực hàn 3. Mối hàn quá nhỏ so với lien kết 3. Gia nhiệt trước khi hàn Ø Rỗ khí: sinh ra do hiện tượng khí trong mối hàn chưa kịp thóat ra ngoài khi kim loại trong mối hàn đông đặc. Rỗ khí làm cho cường độ chịu lực và độ kín mối hàn giảm. Nguyên nhân: Hàm lượng cacbon trong kim loại cơ bản hoặc trong vật liệu hàn quá cao. Vật liệu hàn bị ẩm; bề mặt chi tiết hàn khi hàn bị bẩn, dính sơn, dầu mỡ, gỉ, hơi nước.v.v… Chiều dài cột hồ quang lớn, tốc độ hàn quá cao. Biện pháp phòng tránh: Dùng vật liệu hàn có hàm lượng cacbon thấp. Trước khi hàn, vật liệu hàn phải được sấy khô và bề mặt hàn phải được làm sạch. Giữ chiều dài cột hồ quang ngắn, giảm tốc độ hàn. Sau khi hàn, không gõ xỉ hàn ngay, kéo dài thời gian giữ nhiệt cho mối hàn. Ø Lẫn xỉ: Lẫn xỉ (hoặc một số tạp chất khác) là loại khuyết tật dễ xuất hiện trong mối hàn. Xỉ hàn và tạp chất có thể tồn tại trong mối hàn 1, cũng có thể nằm trên bề mặt mối hàn 2, chỗ giáp ranh giữa kim loại mối hàn và phần kim loại cơ bản 3 hoặc giữa các lượt hàn 4. Lẫn xỉ ảnh hưởng đến độ bền, độ dai va đập và tính dẻo của kim loại mối hàn, giảm khả năng làm việc của kết cấu dưới tác dụng của tải trọng động. Hình 5.4b: Lẫn xỉ Nguyên nhân: - Dòng điện hàn quá nhỏ, không đủ nhiệt lượng để cung cấp cho kim loại nóng chảy và xỉ khó thóat lên khỏi vũng hàn. - Mép hàn chưa được làm sạch hoặc khi hàn đính hay hàn nhiều lớp chưa gõ sạch xỉ. - Góc độ hàn chưa hợp lý và tốc độ hàn quá lớn. - Làm nguội mối hàn quá nhanh, xỉ hàn chưa kịp thóay ra ngòai. Biện pháp phòng tránh: - Tăng dòng điện hàn cho thích hợp. Hàn bằng hồ quang ngắn và tăng thời gian dừng lại của hồ quang. - Làm sạch vật hàn trước khi hàn, gõ sạch xỉ ở mối hàn đính và các lớp hàn. - Thay đổi góc độ và phương pháp đưa điện cực hàn cho hợp lý. Giảm tốc độ hàn, tránh để xỉ hàn chảy trộn lẫn vào trong vũng hàn hoặc chảy về phía trước vùng nóng chảy. Ø Không ngấu: Hàn không ngấu là loại khuyết tật nghiêm trọng trong liên kết hàn. Ngoài ảnh hưởng không tốt như rỗ khí và lẫn xỉ, nó còn nguy hiểm hơn nữa là dẫn đến nứt, làm hỏng lien kết. nhiều kết cấu hàn bị phá hủy do khuyết tật hàn không ngấu. Nguyên nhân: - Mép hàn chuẩn bị chưa hợp lý. Góc vát quá nhỏ. - Dòng điện hàn quá nhỏ hoặc tốc độ hàn quá nhanh. - Góc độ điện cực hàn (que hàn) và cách đưa điện cực không hợp lý. - Chiều dài cột hồ quang quá lớn. - Điện cực hàn chuyên động không đúng theo trục mối hàn. Biện pháp khắc phục: - Làm sạch lien kết trước kết khi hàn, tăng góc vát và khe hở hàn. - Tăng dòng điện hàn và giảm tốc độ hàn,.v.v… Hình 5.4b: Hàn không ngấu a)Mối hàn giáp mối b) Mối hàn góc c) mối hàn nhiếu lớp + Lẹm chân: Lẹm chân là phần bị lẹm (lõm, khuyết) thành rãnh dọc theo ranh giới giữa kim loại cơ bản và kim loại đắp. + Lẹm chân làm giảm tiết diện làm việc của lien kết, tạo sự tập trung ứng suất cao và có thể dẫn đến sự phá hủy của kết cấu trong quá trình sử dụng. Nguyên nhân: - Dòng điện hàn quá lớn. - Chiều dài cột hố quang lớn. - Góc độ que hàn và cách đưa que hàn chưa hợp lý. - Sử dụng chưa đúng kích thước điện cực hàn (quá lớn). Ø Chảy loang: Chảy loang là hiện tượng kim loại lỏng chảy loang trên bề mặt của liên kết hàn (bề mặt kim loại cơ bản – vùng không nóng chảy). Chảy loang tạo ra sự tập trung ứng suất, làm sai lệch hình dạng của liên kết hàn. Nguyên nhân: - Góc nghiêng que hàn không hợp lý. - Dòng điện hàn quá cao. - Tư thế hàn và cách đặt vật hàn không hợp lý. - Sai số và mức độ khuyết tật cho phép của mối hàn: + Không ngấu theo tiết diện ngang của mối hàn hai mặt ở độ sâu không quá 5% độ dày của thép nhưng không lớn hơn 2mm và chiếu dài đọan không ngấu không quá 50mm. Khoảng cách giữa 2 khuyết tật này không nhỏ hơn 250mm và tổng chiều dài không lớn hơn 20/1000 mm chiều dài đường hàn. + Dạng xỉ đơn, rỗ khí đơn đường kính không lớn hơn bề dày thép nhưng không quá 3mm. + Dạng xỉ rải rác dọc mối hàn có tổng chiều dài không quá 200/1000 mm đường hàn. + Dạng xỉ chùm và rỗ khí chùm: không quá 5 cái trên một đường hàn, đường kính của một khuyết tật không quá 1.5mm. + Tổng kích thước của các khuyết tật (rỗ khí, không ngấu, xỉ nằm rải rác): trong tiết diện mối hàn hai mặt không quá 10% bề dầy thép nhưng không quá 2mm; trong tiết diện mối hàn một mặt không quá 10% bề dầy thép nhưng không quá 3mm. + Trong mối hàn góc, giáp mối: cho phép tồn tại các khuyết tật rỗ kí và đọng xỉ sau: Ø Khi kết cấu chịu tải trọng động và chịu lực kéo: không quá 4 khuyết tật (với đường kính không quá 1mm, với thép mỏnng 25mm và khoảng cách các khuyết tật không nhỏ hơn 250mm trên độ dài 400mm). Ø Khi kết cấu chịu nén: không quá 6 khuyết tật ( đường kính không quá 2mm và khoảng cách giữa chúng không nhỏ hơn 10mm trên đoạn dài 400mm). 7. Kiểm tra thong số kỹ thuật của giàn theo tiêu chuẩn. Kiểm tra thong số kỹ thuật sau chế tạo của giàn theo TCVN 170- 1989. Các thong số của từng chi tiết trong dầm cần tuân theo bản thiết kế. Yêu cầu kỹ thuật tổng thể của từng đọan giàn phải theo các yêu cầu sau đây: + Độ lệch tâm cho phép của trục giàn [f] = ; L là chiều dài phân đọan giàn. + Độ xoắn cho phép của hai mặt đầu giàn: [ + Độ không song song cho phép của các thanh biên là [ + Độ võng hay vồng cho phép của thanh biên là [ + Độ không vuông góc cho phép của mặt bích với trục giàn [ Khi tiến hành lắp ghép tổng hợp các đọan dầm, yêu cầu kỹ thuật tổng thể của giàn như sau: + Độ lệch tâm cho phép của trục giàn [f] = ; L là chiều dài phân đọan giàn. + Độ xoắn cho phép của hai mặt đầu giàn: [ + Độ không song song cho phép của các thanh biên là [ + Độ võng hay vồng cho phép của thanh biên là [ Trình tự thử nghiệm sau lắp đặt. Quy trình thử nghiệm sau lắp đặt nhằm kiểm tra khả năng làm việc của cổng trục nói chung và kết cấu thép nói riêng. Quy trình thử nghiệm tuân theo các tiêu chuẩn thử nghiệm máy trục của Cục Đăng kiểm Việt Nam. Thông thường, một qui trình thử nghiệm bao gồm 4 bước sau: 1. Kiểm tra bên ngoài. 2. Thử không tải tất cả các cơ cấu, vị trí làm việc. 3. Thử tải tĩnh (3 vị trí). 4. Thử tải động (3 vị trí). BƯỚC 1: KIỂM TRA BÊN NGOÀI: Khi tiến hành kiểm tra bước 1, cần chú ý các bộ phận, chi tiết sau đây: + Kết cấu kim loại của thiết bị nâng, mối hàn, mối ghép bulông dầm chính, buồng cabin, thang, sàn và các thiết bị che chắn. + Móc và các chi tiết của ổ móc (không có vết nứt ở đầu móc, mức độ hao mòn ở phần miệng móc không vượt quá 10% chiều cao ban đầu của tiết diện). + Cáp và các bộ phận cố định cáp. + Ròng rọc, trục và các chi tiết cố định trục ròng rọc. + Các chi tiết bị an tòan: phanh, các công tắc ngắt hành trình… + Việc nối đất của các thiết bị có dẫn động điện. Kết quả kiểm tra bên ngoài coi là đạt yêu cầu nếu trong quá trình kiểm tra không phát hiện có các hư hỏng, khuyết tật vượt quá mức cho phép của Đăng kiểm tại các cơ cấu, chi tiết, thiết bị… Sau khi tiến hành kiểm tra bên ngoài đạt yêu cầu thì mới tiến hành sang bước tiếp theo là thử không tải các cơ cấu và thiết bị. BƯỚC 2: THỬ KHÔNG TẢI: Phải thử không tải các cơ cấu và thiết bị sau: + Tất cả các cơ cấu của thiết bị nâng. + Thiết bị an tòan trừ thiết bị hạn chế tải trọng. + Hệ thống phanh hãm các cơ cấu: nâng chính, nâng phụ, di chuyển cổng và xe con. + Hệ thống các ngắt hành trình. + Các thiết bị điện, chiếu sang, chỉ báo… BƯỚC 3: THỬ TẢI TĨNH: Nhằm kiểm tra độ bền chung của cần trục và độ bền của các chi tiết riêng biệt trong đó có Kết cấu thép của dầm chính cổng trục. Thử tải tĩnh cơ cấu nâng chính 50Tf: Hình 8: Trình tự thử tải tĩnh cơ cấu nâng chính. + Số vị trí thử tải: 3 vị trí (giữa dầm, 2 đầu biên). Thứ tự Vị trí treo tải (m) (cách chân cổng phía trái) Tải trọng mức (Tf) Tải trọng thử nghiệm (Tf) 01 5,0 50 62,5 02 38,0 50 62,5 03 21,0 50 62,5 Trình tự thử tải tĩnh: Công tác chuẩn bị: + Chuẩn bị địa điểm thử tải cho cổng trục: an toàn, không có nhiều người qua lại, không có các thiết bị, máy móc phía dưới cổng trục khi tiến hành thử tải. + Chuẩn bị tải trọng theo yêu cầu. + Chuẩn bị nhân lực và các thiết bị cần thiết cho công tác đo đạc sau thử tải. Thử tải tĩnh lần 1: + Đặt tải thử vào vị trí thử tải tương ứng với vị trí xe con. + Di chuyển xe con đến vị trí R1 = 5m; tính từ phía chân trái của cổng trục. Có thể dung các thiết bị đo đạc (máy kinh vĩ) hoặc sử dụng dây rọi để đo khoảng cách. + Tiến hành móc tải Q=62,5 Tf. + Độ cao nâng tải: 100 ÷ 200 mm. + Thời gian giữ tải: 10 phút. + Hạ tải xuống và xác định biến dạng dư của kết cấu thép dầm thong qua việc so sánh vị trí đầu dầm với vị trí giữa dầm (dùng máy kinh vĩ). Khi xác định có biến dạng dư phải tìm nguyên nhân và biện pháp khắc phục. Cấm thử tải động khi thiết bị nâng chưa xáx định và khắc phục được nguyên nhân gây biến dạng dư. Thử tải tĩnh lần 2: + Đặt tải thử vào vị trí thử tải tương ứng với vị trí xe con. + Di chuyển xe con đến vị trí R1 = 38 m; tính từ phía chân trái của cổng trục. Có thể dùng các thiết bị đo đạc (máy kinh vĩ) hoặc sử dụng dây rọi để đo khoảng cách. + Tiến hành móc tải Q=62,5 Tf. + Độ cao nâng tải: 100 ÷ 200 mm. + Thời gian giữ tải: 10 phút. + Hạ tải xuống và xác định biến dạng dư của kết thép dầm thong qua việc so sánh vị trí đầu dầm với vị trí giữa dầm (dung máy kinh vĩ). Khi xác định có biến dạng dư phải tìm nguyên nhân và biện pháp khắc phục. Cấm thử tải động khi thiết bị nâng chưa xác định và khắc phục được nguyên nhân gây biến dạng dư. Thử tải tĩnh lần 3: + Đặt tải thử vào vị trí thử tải tương ứng với vị trí xe con. + Di chuyển xe con đến vị trí R1 = 21 m; tính từ phía chân trái của cổng trục. Có thể dùng các thiết bị đo đạc (máy kinh vĩ) hoặc sử dụng dây rọi để đo khoảng cách. + Tiến hành móc tải Q=62,5 Tf. + Độ cao nâng tải: 100 ÷ 200 mm. + Thời gian giữ tải: 10 phút. + Hạ tải xuống và xác định biến dạng dư của kết thép dầm thong qua việc so sánh vị trí đầu dầm với vị trí giữa dầm (dung máy kinh vĩ). Khi xác định có biến dạng dư phải tìm nguyên nhân và biện pháp khắc phục. Cấm thử tải động khi thiết bị nâng chưa xác định và khắc phục được nguyên nhân gây biến dạng dư. Ghi chú: thử tải cần tiến hành theo đúng trình tự trên. Sau mỗi vị trí cần tiến hành kiểm tra kĩ càng trước khi chuyển qua bước tiếp theo. Thử tĩnh được coi là đạt yêu cầu khi trong 10phút mà tải trọng không rơi xuống,các chi tiết, cơ cấu không có biến dạng, vế nứt hay các hư hỏng khác… BƯỚC 4: THỬ TẢI ĐỘNG Công tác chuẩn bị: + Chuẩn bị địa điểm thừ tải: an toàn, không có nhiều người qua lại, không có thiết bị máy móc nằm bên dưới cổng trục. +Chuẩn bị tải trọng. + Chuẩn bị nhân lực và các thiết bị cần thiết cho quá trình thử tải. Thử tải động lần 1: + Đặt tải thử vào vị trí thử tải tương ứng với xe con. + Di chuyển xe con đến vị trí R1=5m; tính từ phía chân cổng trái của cổng trục. có thể dung các tiết bị đo đạc hoặc sử dụng dây rọi để đo khoảng cách. + Tiến hành móc tải Q=55Tf. + Độ cao nâng tải :300/ 500 mm. + Nâng tải lên xuống phanh đột ngột ba lần. + Giữ tải tại vị trí cố định di chuyển xe con tiến hành phanh hãm đột ngột. + Giữ tải tại vị trí cố định di chuyển cổng trục phanh hãm đột ngột + Thử tải trong động coi như đạt yêu cầu nếu toàn bộ các cơ cấu và phanh hoạt động bình thường, không có những bất thường xảy ra. Thử tải động lần 2: + Đặt tải thử vào vị trí thử tải tương ứng với xe con. + Di chuyển xe con đến vị trí R1=21 tính từ phía chân cổng trái của cổng trục. có thể dung các tiết bị đo đạc hoặc sử dụng dây rọi để đo khoảng cách. + Tiến hành móc tải Q=55Tf. + Độ cao nâng tải :300/ 500 mm. + Nâng tải lên xuống phanh đột ngột ba lần. + Giữ tải tại vị trí cố định di chuyển xe con tiến hành phanh hãm đột ngột. + Giữ tải tại vị trí cố định di chuyển cổng trục phanh hãm đột ngột + Thử tải trong động coi như đạt yêu cầu nếu toàn bộ các cơ cấu và phanh hoạt động bình thường, không có những bất thường xảy ra. Thử tải động lần 3: + Đặt tải thử vào vị trí thử tải tương ứng với xe con. + Di chuyển xe con đến vị trí R1=35 tính từ phía chân cổng trái của cổng trục. có thể dung các tiết bị đo đạc hoặc sử dụng dây rọi để đo khoảng cách. + Tiến hành móc tải Q=55Tf. + Độ cao nâng tải :300/ 500 mm. + Nâng tải lên xuống phanh đột ngột ba lần. + Giữ tải tại vị trí cố định di chuyển xe con tiến hành phanh hãm đột ngột. + Giữ tải tại vị trí cố định di chuyển cổng trục phanh hãm đột ngột + Thử tải trong động coi như đạt yêu cầu nếu toàn bộ các cơ cấu và phanh hoạt động bình thường, không có những bất thường xảy ra../.