Ảnh hưởng của gá kẹp đến ứng suất dư và biến dạng trong liên kết hàn giáp mối hai tấm thép không gỉ AISI 304

Liên kết hàn giáp mối là loại liên kết được ứng dụng rộng rãi trong chế tạo kết cấu thép, thùng chứa chống ăn mòn, chịu nhiệt... Dự đoán ứng suất dư và biến dạng khi hàn là một nhiệm vụ quan trọng ngay từ khi thiết kế và chế tạo. Bài báo này sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để phân tích và dự đoán sự phân bố ứng suất dư và biến dạng của liên kết hàn giáp mối hai thép tấm không gỉ với các tấm được gá kẹp ở vị trí khác nhau.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của gá kẹp đến ứng suất dư và biến dạng trong liên kết hàn giáp mối hai tấm thép không gỉ AISI 304NGHIEN COU-TRAOD6| A N H HUdNG C O A G A K E P o i N LTNG S U A T DU" V A BI^N DANG TRONG LIEN K^T H A N GIAP M 6 | HAI T A M THEP KH6NGGiAISI304 EFFECT OF CLAMPING TO RESIDUAL STRESS AND DISTORTION IN BUTT WELDED JOINT OF TWO AISI 304 STAINLESS STEEL PLATES KS. Lg Van Phi, TS. H^ Xuan Hung^ ThS. Nguyen H^ng Thanh^ Truong Cao dang nghe Lilama 1 ^Truang Dai hpc Lao dgng va Xa hpi ^Tniong Dai hgc Su pham Ky thuat Nam Dinh TOM TAT Lien kit hdn gidp moi Id loai liin kit duac img dung rpng rdi trong che tgo kit cdu thep, thung chua chong an mon, chiu nhiit. .Dif dodn img sudt du vd bien dang khi hdn Id mpt nhtem vu quan trpng ngay tir khi thiit ki vd chi tgo. Bdi bdo ndy su dung phuang phdp phdn tu hieu han de phdn tich vd du dodn suphan bd img sudt du vd btin dgng cua liin kit hdn gidp mdi hai thep tdm khong gi v&i cdc tdm duac gd kep a vi tri khdc nhau. Tir khoa: Md phdng sd; Bien dang gdc; (fngsudtdu; VdtmepchirX. ABSTRACT Butt welded joint is a type of welded joint used widely in manufacturing structure steel, tank of corrosion and temperature resistant,...The prediction welding residual stress and distortion is important task when designs welded structure. This paper uses finite element method to analyse and predict the distribution of residual stress and distortion ofthe butt welded joint with two stainless steel plates, in each case that plate is clamped at different positions Keywords: Welding simulation; Angle distortion; Residual stress, Xgroove. 1. D.^T VAN DE Thep khong gi AISI 304 [2] la loai vat lieu CO the lam viec trong moi truang chiu an mon hoa hpc, c6 do bin tuong ddi cao va thucmg dugc su dung de lam thung, bon be chua hoa ch^t,... Khi han do su nung n6ng va lam nguoi khong deu, anh huong cua thong so che do han (dong dien, dien ap, van toe han,..) va cac dilu kien ga kep,...din den su xuat hien ung suat du trong bp phan hoac toan ket cau han. Chinh vi vay, kiem soat ung suat du va bien dang han la van de dang dugc rat nhieu nha khoa hoc trong^ ISSN 0866 - 7056 TAP CHi CO KHi VlfiT NAM, S6 6 nam 2017 www.cokhivietnam.vn NGHIEN COU - TRAO D 6 I va ngoai nuac quan tam. Bai bao nay tac gia sir dung phSn mem Sysweld® cua tap doan ESI [4] de phan tich, du doan su phan bo ung suat du va bien dang trong lien kit han giap moi hai tam thep khong gi AISI 304, vat mep chir "X" kich thuac 140x lOOx 14 mm voi cac tam dugc ga kep a vi tri khac nhau. 2. KY THUAT MO PHONG 2.1. Mo hinh ngu^n nhift Trong nghien cuu nay, tai bat ky thai diem nao nang Iugng eua ho quang han dupc mo ta bang su phan bo nhiSt Gau xa (Gao va Zhang, 2011), [3]. Vi thl, dilm thupc bl mat viit han c6 ban kinh ciia cpt ho quang la r^ se n h ^ duac su phin b6 nhiet q^ theo cong thuc (1): cong thuc 2. Cong thue 3 mo ta su mit nhiet do trao doi va biic xg, ra moi truang xung quanh, [4]. ,S^T ,S^T t :r + k =-H Sx , ^ ^ p C k ^ ^ A(r-r„)+^E(r^-r;)= Trong do: Q la nang lugng nhiet toa ra hoac nang lugng duong (J/mm), q^ li nhiet lugng thdt thoit, T li nhiet dp khao sat, T^ la nhiet do ban diu, t la thai gian (s), k la h? s5 dan nhiSt (W/mm °C), P la khoi Iugng rieng, C la nhiet dung rieng (J/g °C), h la he so nhi6t doi Iuu, P la hang so Stefan-Boltzman, [5] vi € la he s6 phat xa. Lien quan den trang thii gii 6n dinh, eong thuc 2 dugc viet lai nhu sau: 6-T 5Q . (4) 5y^ V la van toe han, (mm/s) +K (1) Hinh 1, 2, 3, bieu dien cic tinh chat coly-kim loai hgc cua thep AISI 304 [4], Trong do: r^ ban kinh cua cpt ho quang va Q la nang lugng cua cpt hd quang. Thong so nguon nhiet han su dung trong mo phong dugc cho trong bang 1. Bdng 1 .Thdng so nguon nhiit hdn Thong so Gia tri a, 6mTn a 10 mm b c 7 mm 4min Hinh 1. He so ddn nhiit 2.2. Mo hinh truyen nhi^t Mo hinh truyen nhiet theo 3 chilu (3D) a hang thai gia on dinh dupc thl hien bing ISSN 0S66 - 7056 TAP CHi CO KHi VIET NAM, S6 6 nam 2017 www.cokhivietnam.vn Hinh 2. Khdi luang neng NGHIEN CLfU - TRAO efil Bdng 3. Tinh chdt vgt ly Dac tinh Mo dun dan hoi (ksi) Gioi han chay (ksi) He so Poisson Nhiet dp nong chay ("C) Nhiet dp dong dac ("C) Hinh 3. Nhiit dung riing Gii tri 29.000 31.200 0,29 1455 1400 2.5. Mo hinh hoa lien ket han 2.3. Mo hinh biin dang Ung suit nhiet hinh thanh trong vat han dugc xac dinh tren ca sa cac ung suat thanh phan theo 3 chieu (x,y,z), cong thuc (5). Lien ket hin dugc thilt ke bang cac phin mem vai mo hinh solid (3D), xem hinh 4. (5) Biln dang tong (e) gom: Biln dang dan h6i (e^^), biln dang deo (g^) vi bien dang nhiet (s*) theo cong thtic (6). g = E= + eP + gth (6) 2.4. Cac thdng so cua vat li^u Hinh 4. Mo hinh lien kit hdn Lien kit hin dugc mo hinh hoa voi 86.812 phin tu (element) vi 69.231 nut (node). Thanh phin hoa hgc vi ca tinh cua thep 304 dugc cho d bing 2 va 3. Bdng 2. Thdnh phdn hod hoc Nguy§n tS C Si Mn P S Cr Ni Ham liTQUg, % 0,08 0,75 2,0 0,04 0,03 18+19 8+9 Hinh 5. Mo hinh hod lien ket hdn (a); Viing chia l ...