Mô phỏng trường nhiệt và sự chuyển pha khi hàn nối ống thép 316L bằng quá trình hàn Orbital - TIG tự động

Bài viết Mô phỏng trường nhiệt và sự chuyển pha khi hàn nối ống thép 316L bằng quá trình hàn Orbital - TIG tự động phân tích trường nhiệt và sự chuyển pha khi hàn nối ống thép không gỉ 316L bằng quá trình hàn OT tự động. Phương pháp mô phỏng số với sự hỗ trợ của phần mềm JMATPRO 7.0 và SYSWELD được sử dụng để phân tích trường nhiệt và sự chuyển pha khi hàn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô phỏng trường nhiệt và sự chuyển pha khi hàn nối ống thép 316L bằng quá trình hàn Orbital - TIG tự động Journal of Science and Technology of2 Công trình nghiên cứu Mô phỏng trường nhiệt và sự chuyển phakhi hàn nối ống thép 316L bằng quá trình hàn Orbital - TIG tự động Simulation on temperature fields and phase transformation of 316L stainless steel tubes during Orbital - TIG auto welding process NGÔ HỮU MẠNH Trường Đại học Sao Đỏ, Chí Linh, Hải Dương Email: manh.weldtec@gmail.com Ngày nhận bài: 11/2/2021, Ngày duyệt đăng: 8/4/2021 TÓM TẮT Quá trình hàn Orbital - TIG (OT) tự động thường được áp dụng để thực hiện hàn nối các đường ống cố định.Sự phân bố nhiệt khi hàn OT có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình chuyển pha và chất lượng mối hàn. Trong bàibáo này, đã phân tích trường nhiệt và sự chuyển pha khi hàn nối ống thép không gỉ 316L bằng quá trình hàn OTtự động. Phương pháp mô phỏng số với sự hỗ trợ của phần mềm JMATPRO 7.0 và SYSWELD được sử dụng đểphân tích trường nhiệt và sự chuyển pha khi hàn. Từ khóa: Hàn orbital, GTAW, hàn tự động, sự chuyển pha, trường nhiệt hàn. ABSTRACT Orbital - TIG (OT) auto welding process was applied for the weld connection of the fixed pipe lines. The heatdistribution of the OT welding has influenced phase transformation and quality of the weld. In this paper, the tem-perature fields and phase transformation of 316L stainless steel pipes have been simulated during OT auto weld-ing process. The numerical simulation has been used and supported by the JMATPRO 7.0 and SYSWELD soft-wares. Keywords: Orbital welding, GTAW, auto welding, phase transformation, welding temperature fields.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay trên thế giới, một số hãng sản xuất Trong những năm gần đây, công nghệ hàn tự như Lincoln (Mỹ), Polysoude (Pháp),... đã nghiênđộng đã được ứng dụng để hỗ trợ tích cực cho cứu, chế tạo thiết bị hàn Orbital để cung ứng chongười lao động, nâng cao năng suất hàn, cải thiện thị trường. Việc ứng dụng thiết bị hàn Orbital tựhình dạng và chất lượng mối hàn, tiết kiệm thời động hàn nối ống giúp nâng cao năng lực sảngian,...[1]. Quá trình hàn hoặc sửa chữa đường suất, chất lượng sản phẩm, đảm bảo an toàn choống cố định trong các lĩnh vực dầu khí, hóa chất, người lao động khi thực hiện ở các vị trí hànnhiệt điện, dược phẩm, cấp thoát nước, xử lý không thuận lợi trong không gian.nước thải,... gặp rất nhiều khó khăn [2]. Quá trình Hiện nay, thiết bị hàn Orbital chủ yếu đượchàn càng gặp nhiều khó khăn hơn khi phải thực nhập về Việt Nam từ các nước có nền cônghiện ở các vị trí không thuận lợi hoặc hàn các loại nghiệp phát triển để ứng dụng vào quá trình hànvật liệu khác nhau [3]. Quá trình hàn phải thực các đường ống cố định. Số lượng thiết bị hànhiện ngoài công trường, ở các vị trí khác nhau Orbital được sử dụng khá hạn chế. Một phần dotrong không gian (dưới lòng đất, dưới nước hoặc chưa được tiếp cận với công nghệ hàn này. Mặttrên không), không gian tiếp cận vị trí hàn bị hạn khác, thiết bị hàn Orbital khá phức tạp và chi phíchế. Bên cạnh đó, khi hàn nối ống ở các vị trí khó đầu tư lớn. Ở Việt Nam, chưa có nhiều công trìnhthực hiện trong không gian, yêu cầu tay nghề thợ nghiên cứu sâu về công nghệ và thiết bị hànhàn rất cao (thường là 5G và 6G) làm tăng chi phí Orbital. Năm 2011, TS Hoàng Văn Châu và cácnhân công và chi phí sản xuất dẫn đến làm giảm cộng sự [4] nghiên cứu về thiết bị hàn ống đườngtính cạnh tranh của doanh nghiệp. kính lớn ở trạng thái không quay. Năm 2018, TS_____________________________ Số 95 . tháng 4/2021 . TAP CHI KHOA HOC-CONG NGHE KIM LOAIDOI: 10.52923/vmfs.jstm.42021.95.01 Journal of Science and Technology of Công trình nghiên cứu 3Ngô Hữu Mạnh và các cộng sự đã thực hiện đề tài Thép không gỉ loại ANSI 316L được sử dụngkhoa học và công nghệ cấp Bộ Công Thương rộng rãi như một loại vật liệu chế tạo kết cấu lò“Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị hàn Orbital - phản ứng hóa học vì nó có cơ tính cao, tính hànTIG tự động“ [2]. đảm bảo (hình 1 và 2). Tuy nhiên, ANSI 316L nhìn Trong quá trình hàn, vật hàn bị nung nóng cục chung thườn ...