Nghiên cứu mô phỏng sự chuyển pha và trường nhiệt khi hàn ống thép A53 bằng quá trình Orbital – TIG

Trong bài viết này, nhóm tác giả phân tích và mô phỏng trường nhiệt khi hàn ống thép A53 bằng quá trình hàn OT. Phương pháp mô phỏng số với sự hỗ trợ của phần mềm SYSWELD được sử dụng để mô phỏng trường nhiệt hàn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu mô phỏng sự chuyển pha và trường nhiệt khi hàn ống thép A53 bằng quá trình Orbital – TIGLIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰCNGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG SỰ CHUYỂN PHA VÀ TRƯỜNG NHIỆT KHI HÀN ỐNG THÉP A53 BẰNG QUÁ TRÌNH ORBITAL – TIG A STUDY ON PHASE TRANSITION AND TEMPERATUREFIELD SIMULATI ON DURING WELDING A53 STEEL TUBE OF ORBITAL – TIG PROCESS Ngô Hữu Mạnh, Mạc Văn Giang Email: manh.nh.1981@gmail.com Trường Đại học Sao Đỏ Ngày nhận bài: 16/8/2018 Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 27/9/2018 Ngày chấp nhận đăng: 28/9/2018Tóm tắtQuá trình hàn Orbital – TIG (OT) khá phức tạp và thường được áp dụng để thực hiện hàn nối các đườngống cố định. Sự phân bố nhiệt khi hàn OT có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng mối hàn. Trong bàibáo này, nhóm tác giả phân tích và mô phỏng trường nhiệt khi hàn ống thép A53 bằng quá trình hànOT. Phương pháp mô phỏng số với sự hỗ trợ của phần mềm SYSWELD được sử dụng để mô phỏngtrường nhiệt hàn. Đây là cơ sở để triển khai thực nghiệm và ứng dụng công nghệ hàn OT vào quá trìnhsản xuất tại Việt Nam.Từ khóa: Hàn orbital; GTAW; hàn ống tự động; chuyển pha; trường nhiệt.abstractOrbital - TIG welding process is complex and is often applied to weld the connection of the fixed pipelines. The heat distribution of OT welding has strong influence to quality of the weld. In this paper,the authors analyze and simulate temperature fields during welding A53 steel pipe by OT process.Numerical simulation with the support of SYSWELD software is used to simulate temperature fields.This is the basis for applying OT welding technology to the production process in Vietnam.Keywords: Orbital welding; GTAW; pipe auto welding; phase transitions; temperature fields.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay trên thế giới, một số hãng sản xuất như Lincoln (Mỹ), Polysoude (Pháp),… đã nghiên cứu,Quá trình hàn hoặc sửa chữa đường ống cố định chế tạo thiết bị hàn Orbital để cung ứng cho thịtrong các lĩnh vực dầu khí, hóa chất, nhiệt điện, trường. Việc ứng dụng thiết bị hàn Orbital tự độngdược phẩm, cấp thoát nước, xử lý nước thải,… hàn nối ống giúp nâng cao năng lực sản suất, chấtgặp rất nhiều khó khăn. Quá trình hàn càng gặp lượng sản phẩm, đảm bảo an toàn cho người laonhiều khó khăn hơn khi phải thực hiện ở các động khi thực hiện ở các vị trí hàn không thuận lợivị trí không thuận lợi hoặc hàn các loại vật liệu trong không gian.khác nhau [1]. Quá trình hàn phải thực hiện ngoài Ở Việt Nam, chưa có nhiều công trình nghiên cứucông trường, ở các vị trí khác nhau trong không sâu về công nghệ và thiết bị hàn Orbital. Nămgian (dưới lòng đất, dưới nước hoặc trên không), 2011, Hoàng Văn Châu [9] nghiên cứu về thiết bịkhông gian tiếp cận vị trí hàn bị hạn chế. Bên cạnh hàn ống đường kính lớn ở trạng thái không quay.đó, khi hàn nối ống ở các vị trí khó thực hiện trong Hiện nay, thiết bị hàn Orbital chủ yếu được nhậpkhông gian, yêu cầu tay nghề thợ hàn rất cao(thường là 5G và 6G) làm tăng chi phí nhân công về Việt Nam từ các nước có nền công nghiệp phátvà chi phí sản xuất dẫn đến làm giảm tính cạnh triển để ứng dụng vào quá trình hàn các đườngtranh của doanh nghiệp. ống cố định. Số lượng thiết bị hàn Orbital được sử dụng khá hạn chế. Một phần do chưa được tiếpNgười phản biện: 1. PGS. TS. Lê Thu Quý cận với công nghệ hàn này, mặt khác, thiết bị hàn 2. TS. Trần Hải Đăng Orbital khá phức tạp và chi phí đầu tư lớn. Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 3(62).2018 45 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Trong quá trình hàn, vật hàn bị nung nóng cục trong đó: af, ar, b và c là các thông số hình học của bộ ở nhiệt độ cao [2]. Sự giãn nở của vật liệu khi nguồn nhiệt khối ellipsoid kép; QR là hàm mật độ bị nung nóng bởi nguồn nhiệt hàn bị hạn chế bởi nguồn nhiệt. các ...