Phần 1: Hàn điện xỉ - áp lực

Tình cờ lượm lặt được một số bài viết khoa học liên quan đến đề tài nghiên cứu phương pháp hàn nối thép đối đầu, nên muốn chia sẻ cho các bạn cùng tham khảo.

Theo báo điện tử Nhân dân (Link đính kèm), năm 2008 Thạc sĩ Hoàng Đức Long - Viện nghiên cứu cơ khí đã bắt đầu nghiên cứu và ứng dụng thành công phương pháp hàn điện xỉ - áp lực, để hàn nối đối đầu cốt thép phục vụ xây dựng các khu nhà cao tầng, với chất lượng mối hàn cao hơn, giá thành rẻ hơn phương pháp nối thép truyền thống.

Phương pháp hàn điện xỉ - áp lực là gì?
Hàn điện xỉ - áp lực là phương pháp áp dụng từ nguyên lý cơ bản: dùng công nghệ hàn điện xỉ để nung chảy hai đầu cây thép hàn, đồng thời tác dụng lực ép để tạo thành mối hàn như hình ảnh đính kèm.

Hai đoạn cốt thép cần nối được định vị thẳng tâm và đối đầu nhau thông qua má kẹp trên và dưới của một bộ đồ gá hàn. Đồ gá hàn được thiết kế đặc biệt để có thể điều chỉnh được khoảng cách giữa 2 cây thép đồng thời tạo ra lực ép khi kết thúc quá trình hàn. Cây thép phía dưới được nối với cực (-) 2 của máy hàn thông qua 01 kìm hàn, cây thép phía trên cũng được nối với cực (+) của máy hàn thông qua 01 kìm hàn khác. Xung quanh mối nối được bao bọc bằng thuốc hàn nhờ một phễu thuốc.
Với cách hàn như vậy, cây thép phía dưới sẽ là vật hàn, còn cây thép phía trên là điện cực hàn điện xỉ. Hiện tượng phóng hồ quang ở nhiệt độ rất cao sẽ làm nóng chảy toàn bộ bề mặt tiết diện ngang của hai đầu cây thép, mặt khác làm nóng chảy thuốc hàn chung quanh tạo thành bể xỉ. Dòng điện đốt nóng bể xỉ ở nhiệt độ cao, khiến bề mặt các cây thép tiếp tục bị nung chảy đủ để liên kết tạo thành mối hàn. Đồ gá hàn sẽ thực hiện chu trình ép hai đầu cây thép đã nóng chảy tạo thành mối hàn có tiết diện ngang lớn hơn tiết diện của cây thép.

Tuy nhiên, theo như đề tài nghiên cứu của nhóm tác giả (Hoàng Đức Long, Hà Minh Hùng) được đăng trên Tạp chí Cơ Khí tháng 5,6,8,9/2018 (sau 10 năm kể từ khi bắt đầu nghiên cứu và ứng dụng thành công được công bố trên báo Nhân Dân), chất lượng mối hàn chưa tốt vì nó hay ngậm khuyết tật, không ổn định do thiết bị, việc tiến hành tạo hồ quang để hình thành bể xỉ, quá trình truyền nhiệt, quá trình nóng chảy, và hình thành mối hàn rất phức tạp, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như cường độ dòng điện, điện áp, thời gian, áp lực (ảnh đính kèm).


Vì vậy, nhóm tác giả đã nâng cấp thiết bị gồm đồ gá hàn tích hợp mô đun điều khiển tự động PLC và sử dụng thuốc hàn HJ431 nhập từ Trung Quốc, để nghiên cứu và định hướng công nghệ dựa trên các kết quả thực nghiệm.
Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đã xác định miền khảo sát hợp lý của một số thông số công nghệ đến độ bền kéo của mối hàn điện xỉ - áp lực. Đây cũng là cơ sở khoa học để đưa ra ma trận điều kiện thí nghiệm làm tiền đề cho các ứng dụng thực tế sau này.

Tuy nhiên, theo như kết quả thử nghiệm, mặc dù đã có một số tiến độ nhất định đạt được như cường độ bền kéo mối hàn được nâng cao, sự liên kết bên trong mối hàn cũng hình thành nhiều hơn nhưng xét về tiêu chí chấp nhận đối với cường độ bền kéo của thép cốt bê tông theo tiêu chuẩn TCVN 1651-2, thì vẫn chưa đạt yêu cầu. Đối với thép CB400,cường độ bền kéo Min là 570MPa, thép CB500 cường độ bền kéo Min là 650 thì mới chỉ đạt khoảng 97% trong điều kiện thí nghiệm lý tưởng tại phòng thí nghiệm.Hết phần 1.

Phần 2: Hàn Hồ Quang

https://www.nhandan.org.vn/khoahoc/item/16272302-.html
http://narime.gov.vn/…/uploa…/2019/03/Bai-bao-KH_05_2018.pdf
http://narime.gov.vn/…/uploa…/2019/03/Bai-bao-KH_06_2018.pdf
http://narime.gov.vn/…/uploa…/2019/04/Bai-bao-KH_08_2018.pdf
http://narime.gov.vn/…/uploa…/2019/04/Bai-bao-KH_09_2018.pdf

Đối tác Nhật Bản

Đối tác Việt Nam