Tóm tắt Luận án Nghiên cứu liên kết hàn giáp mối một phía nối tổng đoạn vỏ tàu

đóng tàu ở Việt Nam. 
CHƢƠNG 2. CÔNG NGHỆ HÀN MỘT PHÍA TRONG ĐÓNG TÀU 
2.1. Đặc điểm công nghệ hàn giáp mối một phía trong đóng tàu 
Công nghệ hàn giáp mối một phía là quá trình hàn chỉ tiếp cận hàn từ một phía, dùng trong 
hàn nối ống thép có đường kính trung bình và nhỏ, bồn bể chứa chựu áp lực, các kết cấu lớn 
hạn chế xoay lật, đặc biệt là hàn nối các phân đoạn và tổng đoạn vỏ tàu,... Công nghệ hàn một 
phía được thể hiện ở một số đặc điểm: điều kiện thực hiện; điều kiện công nghệ; kỹ năng 
người thợ; vị trí hàn, quá trình hàn, liên kết hàn và đặc điểm ứng dụng của các quá trình hàn 
một phía trong đóng tàu,... 
2.2. Thép chế tạo vỏ tàu 
Theo tiêu chuẩn Việt Nam, thép dùng để chế tạo vỏ tàu là thép hợp kim thấp độ bền cao 
được chia làm các cấp sau đây: A32, D32, E 32, A 36, D36, E 36, A 40, D 40, E 40, F32, F36, 
F40. Giới hạn bề chảy nhỏ nhất tương đương với thép cấp A32 là 315 MPa và giới hạn bề nhỏ 
nhất là 450 MPa. 
2.3. Công nghệ hàn FCAW trong đóng tàu 
Hàn FCAW được chia thành hai phương pháp: Phương pháp hàn dây lõi thuốc có khí bảo 
vệ (FCAW-G) và phương pháp hàn dây lõi thuốc tự bảo vệ (FCAW-S). Hàn FCAW kết hợp 
được những ưu điểm tốt và khắc phục được những nhược điểm của quá trình hàn SMAW và 
hàn GMAW. 
2.3.1 Vật liệu hàn FCAW ứng dụng trong đóng tàu 
Các loại dây thông dụng nhất, thường chứa khoảng 75 - 85% thép trong tổng khối lượng và 
khoảng 75% tiết diện ngang của dây. Thành phần lõi thuốc có vai trò tạo lớp xỉ mỏng bảo vệ 
kim loại lõng trong vũng hàn và sinh ra khí bảo vệ vùng hồ quang hàn; cung cấp các chất khử 
Ô xi và ngăn chặn các phản ứng có hại trong vũng hàn; cung cấp các nguyên tố cần thiết cho 
quá trình luyện kim và nâng cao cơ tính kim loại mối hàn; ổn định hồ quang hàn,... 
2.3.2 Thiết bị hàn FCAW 
Về cơ bản thiết bị hàn FCAW giống như thiết bị hàn GMAW. Hầu hết các hãng chế tạo 
thiết bị hàn đều thiết kế hệ thống thiết bị hàn GMAW có thể dùng cho cả quá trình hàn FCAW. 
2.3.3 Các thông số công nghệ hàn FCAW 
Các thông số cơ bản của quá trình hàn FCAW như: Dòng điện hàn, điện áp hàn, tốc độ cấp 
dây hàn, tốc độ hàn, tấm với điện cực, lưu lượng khí bảo vệ, góc độ mỏ hàn,... 
2.3.4 Các phƣơng thức dịch chuyển kim loại trong hàn FCAW 
Quá trình hàn FCAW có phương thức dịch chuyển chủ yếu là dịch chuyển giọt lớn (cầu), 
còn dịch chuyển tia (phun) chỉ tạo ra được khi hàn với khí trộn và dòng điện xung tần số cao. 
2.3.5. Đặc điểm hình thành mối hàn ở các vị trí hàn khác nhau 
Đặc điểm dịch chuyển kim loại lỏng từ đầu dây điện cực vào vũng hàn phụ thuộc vào các 
lực tác dụng lên giọt kim loại lỏng ở đầu mút dây điện cực (trọng lực, sức căng bề mặt, lực 
điện trường, lực điện tĩnh, lực tác dụng của các hơi,...) và vị trí hàn trong không gian. Khi hàn 
ở các vị trí hàn khác nhau, hướng dịch chuyển giọt kim loại lỏng cùng chiều hoặc ngược chiều 
với các lực tác dụng lên nó, cũng như các lực tác dụng lên kim loại lỏng trong vũng hàn mà 
điều kiện hình thành mối hàn sẽ thuận lợi hoặc khó khăn. 
Kết luận chƣơng 2 
Phần này đã phân tích đặc điểm công nghệ hàn giáp mối một phía; đặc điểm công nghệ hàn 
hồ quang dây lõi thuốc FCAW, các thông số công nghệ cơ bản của quá trình, các yếu tố ảnh 
hưởng đến phương thức và cơ chế dịch chuyển kim lỏng trong quá trình hàn, cũng như đặc 
6 
điểm hình thành mối hàn ở các vị trí hàn trong không gian khác nhau với quá trình hàn 
FCAW,... 
Đây là những cơ sở lý thuyết quan trọng để xác định các thông số công nghệ hàn FCAW 
và xây dựng mô hình thực nghiệm nghiên cứu công nghệ hàn giáp mối một phía ứng dụng 
trong chế tạo tàu thủy, nhằm xác định bộ các thông số chế độ hàn và xây dựng quy trình công 
nghệ hàn nối tổng đoạn vỏ tàu ở vị trí hàn đứng như theo phạm vi nghiên cứu của đề tài. 
CHƢƠNG 3. ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CHẾ ĐỘ HÀN ĐẾN HÌNH 
DẠNG VÀ KÍCH THƢỚC MỐI HÀN TỔNG ĐOẠN 
Mục đích 
Chương này tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng các thông số chế độ hàn chính (Cường độ 
dòng điện hàn Ih, vận tốc hàn Vh (tốc độ di chuyển mỏ hàn), tấn số dao động đầu hàn fhz và 
thời gian dừng ở mép liên kết hàn td) của quá trình hàn Auto-FCAW đến hình dạng và kích 
thước của mối hàn giáp mối một phía nối tổng đoạn vỏ tàu. 
3.1. Mô hình thực nghiệm xác định ảnh hƣởng của các thông số chế độ hàn 
đến hình dạng và kích thƣớc của mối hàn 
3.1.1. Các thông số công nghệ của mô hình thực nghiệm 
Các thông số đặc trưng cho hình dạng và kích thước của đường hàn đáy gồm bề rộng mặt 
trên bd, bề rộng mặt đáy bđ1, chiều cao đường hàn hd như Hình 3.1 và kích thước mối ghép như 
Hình 3.2. 
Hình 3. 1 Kích thước đường hàn đáy Hình 3. 2 Mối ghép TN 
3.1.2. Các thông số cơ bản của hệ thống thực nghiệm 
Bao gồm các thông số kỹ thuật cơ bản như: kim loại cơ bản, vật liệu hàn, bộ gá hàn MAC 
PS-1F, liên kết hàn, lót đáy mối hàn, góc độ mỏ hàn, thiết bị hàn thực nghiệm,... 
3.2. Quy hoạch thực nghiệm xác định mối quan hệ giữa các thông số chế độ 
hàn với hình dạng và kích thƣớc của mối hàn 
3.2.1. Xây dựng mối quan hệ toán học 
Các thông số chế độ hàn chính được lựa chọn cho nghiên cứu gồm: Ih [A], Vh [cm/phút], 
tần số dao động đầu hàn fd [Hz], thời gian dừng ở hai mép hàn td [s] là các thông số đầu vào. 
Các thông số đặc trưng cho hình dạng và kích thước của đường hàn đáy (hd, bd, bd1) là các 
thông số đầu ra của bài toán quy hoạch thực nghiệm. 
- Quy ước ký hiệu các thông số chế độ hàn chính (đầu vào) như sau:: 
x1 - cường độ dòng điện hàn Ih [A] 
x2 - vận tốc hàn (tốc độ di chuyển mỏ hàn) Vh [cm/ph] 
x3 - tần số dao động đầu hàn fd [Hz] 
x4 - thời gian dừng ở 1/4 chu kỳ và 3/4 chu kỳ td [s] 
®-êng hµn ®¸y
Sø lãt
VËt hµn
1
3
bd1
h
d
bd
1
3
150
2
5
0
1
36 

7 
- Quy ước ký hiệu các thông số đầu ra đặc trưng cho hình dạng và kích thước của đường 
hàn đáy như sau: 
y1 - là chiều cao của đường hàn đáy (hd) [mm] 
y2 - bề rộng mặt trên của đường hàn đáy (bd) [mm] 
y3- bề rộng mặt đáy của đường hàn đáy (bd1) [mm] 
Theo kết quả của một số nghiên cứu được công bố và các tài liệu liên quan, sự tiên nghiệm 
bằng kinh nghiệm, kết hợp thực nghiệm sơ bộ cho thấy các thông số kích thước của đường hàn 
phụ thuộc tuyến tính và qua lại vào các thông số chế độ hàn, hàm số tương ứng là: 
 
jiij
k
j
jji xxaxaay
1
0 . (1 i j k) (3- 1) 
3.2.2. Khoanh vùng các thông số chế độ hàn 
Dựa trên cơ sở lý thuyết, kinh nghiệm và thực nghiệm sơ bộ xác định được khoảng biến 
thiên của các thông số chế độ hàn như bảng dưới đây: 
Bảng 3- 1 Giá trị và khoảng biến thiên của các thông số đầu vào 
Mức thay đổi 
Các thông số đầu vào 
Ih (A) 
x1 
Vh (Cm/phút) 
x2 
fh (Hz) 
x3 
td (s) 
x4 
Mức trên (Zi=+1) 135 28 2,8 0,8 
Mức cơ bản (Zi=0) 130 25 3,0 0,6 
Mức dưới (Zi=-1) 125 22 3,2 0,4 
Khoảng biến thiên xi 5 3 0,2 0,2 
Mô hình có dạng tuyến tính nên ta bố trí số điểm thực nghiệm theo quy hoạch thực nghiệm 
toàn phần 1622 4 kN , với k là số biến cần khảo sát. Để tăng tính chính xác của mô hình 
ta chọn thêm 1 thực nghiệm tại tâm, như vậy số thực nghiệm n = 17. Thiết lập bảng ma trận kế 
hoạch thực nghiệm. Để thu được kết quả tin cậy và chính xác thì tại mỗi điểm thực nghiệm ta 
sẽ tiến hành hàn thực nghiệm 3 lần. Như vậy sẽ thực hiện 3 lô thực nghiệm, mỗi lô gồm 17 liên 
kết hàn, tổng số liên kết hàn tối thiểu cần chuẩn bị là 51. 
3.3. Quy trình thực nghiệm 
Bao gồm các nguyên công chính: chuẩn bị mối ghép, tiến hành hàn, xử lý lấy mẫu và khảo 
sát kết quả. 
3.4. Kết quả thực nghiệm và thảo luận 
3.4.1. Kết quả thực nghiệm 
Bảng 3- 2 Kết quả thực nghiệm 
TT 
Thông số công nghệ hàn 
Kích thước mối hàn tương 
ứng (mm) Ghi 
chú Ih 
[A] 
Vh 
[Cm/ph] 
fh 
[Hz] 
td 
[s] 
hd bd bd1 
1 125 22 3,2 0,4 10,1 12,8 8,2 
2 135 22 3,2 0,4 9,4 11,7 10 
3 125 28 3,2 0,4 9,5 11,8 9,7 
4 135 28 3,2 0,4 9,2 11,6 9,9 
5 125 22 2,8 0,4 9,3 11,5 8,6 
6 135 22 2,8 0,4 7,9 11,2 11,3 
7 125 28 2,8 0,4 7,8 11,0 11,1 
8 135 28 2,8 0,4 7,7 10,9 11,2 
9 125 22 3,2 0,8 10,4 13,2 7,5 
10 135 22 3,2 0,8 10,1 12,6 8,6 
8 
11 125 28 3,2 0,8 9,5 12,0 9,5 
12 135 28 3,2 0,8 9,0 11,0 10,2 
13 125 22 2,8 0,8 10,3 13,1 7,9 
14 135 22 2,8 0,8 10,0 12,6 9,5 
15 125 28 2,8 0,8 9,0 11,3 9,7 
16 135 28 2,8 0,8 8,7 11,1 10,8 
Bảng 3- 3 Kết quả thực nghiệm ở tâm 
TT 
Thông số công nghệ hàn Kích thước mối hàn ở tâm (mm) 
Ih 
[A] 
Vh 
[Cm/ph] 
fh 
[Hz] 
td 
[s] 
hd bd bd1 
1 130 25 3,0 0,6 9,0 10,8 10,3 
2 130 25 3,0 0,6 9,5 11,2 9,9 
3 130 25 3,0 0,6 10,1 12,0 9,2 
 ̅̅ ̅ Giá trị trung bình ở m lần đo) 9,4 11,8 9,8 
Từ những kết quả thực nghiệm thu được trong Bảng 3- 2, sử dụng phần mềm xử lý số liệu 
thực nghiệm tìm được các hệ số của phương trình hồi quy. Kiểm định sự có nghĩa các hệ số 
của phương trình hồi quy, loại các hệ số không có nghĩa ta thiết lập được các phương trình hồi 
quy biểu diễn sự ảnh hưởng của các thông số công nghệ Ih (x1), Vh (x2), fh (x3), td (x4) đến 
thông số kích thước của mối hàn hd (y1), bd (y2), bd1 (y3): 
434321 281,0381,0406,0443,0243,0262,9 xxxxxxhd (3-2) 
424321 262,0275,0250,0500,0250,0835,11 xxxxxxbd (3-3) 
2143211 318,0393,0406,0656,0581,0617,9 xxxxxxbd (3-4) 
Kiểm định độ lệch chuẩn R và tính tương thích của các phương trình hồi quy Q nhận được 
R > [R = 0,95] và Q > [Q = 0,7]. Như vậy các phương trình hồi quy trên tương thích với thực 
nghiêm. Từ phương trình hồi quy trên tiến hành dựng đồ thi xác nhận kết quả thực nghiệm. 
3.4.2. Ảnh hƣởng của cƣờng độ dòng điện hàn đến hình dạng và kích thƣớc của 
đƣờng hàn đáy 
Hình 3. 3 Ảnh hưởng của cường độ dòng điện hàn đến kích thước của đường hàn đáy 
9 
3.4.3. Ảnh hƣởng của tốc độ hàn đến hình dạng và kích thƣớc của đƣờng hàn đáy 
Hình 3. 4 Ảnh hưởng của vận tốc hàn đến kích thước của đường hàn đáy 
3.4.4. Ảnh hƣởng của tần số dao động đầu hàn đến hình dạng và kích thƣớc của 
đƣờng hàn đáy 
Hình 3. 5 Ảnh hưởng của fh đến kích thước của đường hàn đáy 
3.4.5. Ảnh hƣởng của thời gian dừng dao động đầu hàn đến hình dạng và kích 
thƣớc của đƣờng hàn đáy 
Hình 3.6 Ảnh hưởng của td đến kích thước của đường hàn đáy 
10 
3.4.6. Ảnh hƣởng đồng thời giữa Ih và Vh đến hình dạng và kích thƣớc của đƣờng 
hàn đáy 
Hình 3. 7 Ảnh hưởng đồng thời của Ih và Vh đến hình dạng và kích thước của đường hàn đáy 
3.4.7. Ảnh hƣởng đồng thời giữa Vh và td đến hình dạng và kích thƣớc của đƣờng 
hàn đáy 
Hình 3.8 Ảnh hưởng đồng thời giữa Vh và td đến đến hình dạng và kích thước của đường hàn 
11 
3.5. Xác định bộ thông số chế độ hàn theo kích thƣớc mong muốn của 
đƣờng hàn đáy 
Theo tiêu chuẩn GL (2008) Part 3, Section 1 Welding of Hull Structures, Page 1–14 hướng 
dẫn về việc kiểm tra Macro và đánh giá kết quả kiểm tra: Các mẫu thực nghiệm và các mẫu 
kiểm tra Macro được đánh giá theo tiêu chuẩn ISO 5817, ở mức “B” xác định các thông số 
kích thước mong muốn của đường hàn đáy. 
Bảng 3- 4 Phạm vi kích thước mong muốn của đường hàn đáy 
Chiều cao đường hàn hd (mm) Bề rộng mặt trên bd (mm) Bề rộng mặt đáy bd1 (mm) 
9  10 10  12 9  11 
Sử dụng công cụ “Optimizer” của phần mềm Modde 5.0 để tìm ra bộ thông số chế độ hàn 
theo với kích thước mong muốn của đường hàn đáy như trong Bảng 3- 5. 
Bảng 3- 5 Bộ thông số chế độ hàn theo kích thước mong muốn của đường hàn đáy 
Kết luận chƣơng 3 
1. Dựa vào cơ sở khoa học được phân tích, hệ thống hóa ở chương 1 và chương 2 đã xây 
dựng được mô mình thực nghiệm hàn giáp mối tổng đoạn vỏ tàu thép cấp A36 bằng quá trình 
hàn tự động hồ quang dây lõi thuốc (Auto-FCAW). 
2. Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm hai mức 4 yếu tố độc lập trong miền khảo 
sát, đã thiết lập được mô hình toán học biểu diễn mối quan hệ giữa các thông số chế độ hàn (Ih, 
Vh, fd, td) với kích thước của đường hàn (hd, bd, bd1). Nhờ công cụ “Optimizer” của phần mềm 
Modde 5.0 xác định được bộ thông số chế độ hàn theo kích thước cho trước của đường hàn 
đáy. 
3. Đã xây dựng được các đồ thị biểu diễn mối quan hệ và đánh giá được mức độ ảnh hưởng 
của các thông số chế độ hàn (Ih, Vh, fd, td) đến hình dạng và kích thước của đường hàn đáy (hd, 
bd, bd1) trong mối hàn giáp mối tổng đoạn vỏ tàu. 
CHƢƠNG 4. NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA VỊ TRÍ HÀN ĐẾN HÌNH DẠNG 
VÀ KÍCH THƢỚC MỐI HÀN TỔNG ĐOẠN 
Mục đích 
Để có cơ sở dữ liệu xây dựng quy trình hàn nối tổng đoạn vỏ tàu bằng công nghệ hàn 
Auto–FCAW phần này của luận án sẽ nghiên cứu ảnh hưởng của vị trí hàn đến hình dạng, kích 
thước và khả năng hình thành mối hàn giáp mối một phía nối tổng đoạn vỏ tàu. 
12 
4.1. Mô hình và chế độ thực nghiệm 
Mô hình thực nghiệm phải 
đảm bảo được các yêu cầu: Độ 
tương thích theo thực tế, thu thập 
được kết quả nghiên cứu chính 
xác và tin cậy, tính khả thi, dễ 
thực hiện theo điều kiện trang 
thiết bị hiện có, Robot hàn phải 
có khả năng thực hiện hàn được 
tất cả các liên kết hàn ở mỗi cung 
trên mô hình thực nghiệm, Bản vẽ 
mối ghép hàn tương ứng với mỗi 
cung trên mô hình thực nghiệm 
Hình 4.1. 
Hình 4.1 Mô hình thực nghiệm vị trí hàn thay đổi 
Hình 4. 2 Các thông số kích thước mối 
hàn 
Hình 4. 3 Liên kết hàn thực nghiệm 
Dựa trên cơ sở các kết quả nghiên cứu thu được ở phần 3 của đề tài và cơ sở lý thuyết công 
nghệ hàn FCAW, thiết lập bảng thông số công nghệ hàn cần thiết tương ứng với mỗi lớp hàn 
để làm thực nghiệm. 
4.2. Quy hoạch thực nghiệm xác định ảnh hƣởng của vị trí hàn đến hình dạng 
và kích thƣớc của mối hàn 
4.2.1. Xây dựng mối quan hệ toán học giữa các thông số 
Xác định các thông số đầu vào và các thông số đầu ra của bài toán quy hoạch thực nghiệm. 
- Thông số đầu vào x: là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi của vị trí hàn tương ứng với 
mỗi cung: 
 1: vị trí hàn trần (4G), tương ứng góc radian = 0 
 2: vị trí hàn ở cung 6h  5h, tương ứng góc radian = 0.523599 
 3: vị trí hàn ở cung 5h  4h, tương ứng góc radian = 1.047198 
 4: vị trí hàn ở cung 4h 3h, tương ứng góc radian = 1.570797 
 5: vị trí hàn đứng (3G), tương ứng góc radian = 2.094396 
- Các thông số đầu ra đặc trưng cho kích thước của mối hàn như Hình 4. 2 
y1: là chiều cao mặt mối hàn (h), 
y2: là chiều cao mặt đáy mối hàn (h1), 
y3: là bề rộng mặt mối hàn (b), 
y4: là bề rộng mặt đáy mối hàn (b1), 
Áp dụng phương trình hồi quy bậc ba một biến mô tả mối quan hệ tuyến tính ảnh hưởng 
của vi trí hàn đến hình dạng và kích thước của mối hàn có dạng như sau: 
3
12
2
1110 xaxaxaayi (4- 1) 
130 6
 2
1
8
0
R
=350
1
8
03
0
°
6h
5h
4h
3h
3
4
 5
 1
130
1
8
0
1
3
6 

1
3
h
1
2
bl
h1
b
13 
Các hệ số của phương trình hồi quy được xác định bằng phương pháp BPNN, với số thực 
nghiệm 222 1 kN (k =1 do hàm chỉ phụ thuộc vào một biến đầu vào). Tuy nhiên để thu 
được kết quả tập trung, chính xác và tin cậy thì số lần làm thực nghiệm tối thiểu tại mỗi điểm 
là 3 lần. Tương ứng với mỗi vị trí hàn ở mỗi cung ( 1 đến 5) như Hình 4.1 sẽ hàn thực nghiệm 
3 liên kết hàn, như vậy 5 vị trí hàn sẽ hàn ít nhất 15 liên kết hàn. 
Bảng 4- 1 Ma trận đầu vào 
Giá trị đầu vào xi0 xi 2ix 
3
ix 
Cung 1 (radian) 1 0 0 0 
Cung 2 (radian) 1 0.523599 0.274156 0.143548 
Cung 3 (radian) 1 1.047198 1.096624 1.148382 
Cung 4 (radian) 1 1.570797 2.467403 3.87579 
Cung 5 (radian) 1 2.094396 4.386495 9.187057 
Bảng 4- 2 Ma trận đầu ra 
y1 y2 y3 y4 
b h b1 h1 
4.2.2. Quy trình thực nghiệm 
Bước 1: Chế tạo liên kết hàn theo bản vẽ như Hình 4. 3, 
Bước 2: Chế tạo đồ gá hàn theo bản vẽ như trong hình Hình 4.1, 
Bước 3: Ghá lắp các liên kết hàn lên đồ gá, 
Bước 4: Dán sứ lót đáy, 
Bước 5: Lắp đặt mô hình vào vị trí làm việc 
Bước 6: Lập chương trình hàn đường hàn đáy ở các vị trí hàn từ cung 1 đến cung 5, 
Bước 7: Kiểm tra và hiệu chỉnh chương trình hàn lớp đáy, 
Bước 8: Hàn lớp đáy, 
Bước 9: Làm sạch và kiểm tra lớp hàn đáy, 
Bước 10: Lập chương trình hàn đường hàn phủ ở các vị trí hàn từ cung 1 đến cung 5, 
Bước 11: Kiểm tra và hiệu chỉnh chương trình hàn lớp phủ, 
Bước 12: Hàn lớp hàn phủ, 
Bước 13: Làm sạch và kiểm tra mối hàn, 
Bước 14: Tháo các mối hàn ra khởi đồ gá, 
Bước 15: Lấy mẫu để đo, và khảo sát hình dạng, kích thước của mối hàn 
Hình 4. 4 Liên kết hàn thực nghiệm Hình 4. 5 Vị trí hàn trên mỗi cung 
14 
4.3. Kết quả thực nghiệm và thảo luận 
4.3.1. Kết quả thực nghiệm 
Bảng 4- 3 Thông số kích thước của mối hàn tương ứng vị trí mối hàn ở mỗi cung 
TT Kích thước mối hàn 
Vị trí mối hàn 
b 
(mm) 
h 
(mm) 
b1 
(mm) 
h1 
(mm) 
Góc radian 
1 Mối hàn cung 1 (hàn trần) 16,2 0,0 8,0 - 3,2 0.0 
2 Mối hàn ở cung 2 (6h - 5h) 17,0 2,8 11,0 - 2,8 0.523599 
3 Mối hàn ở cung 3 (5h - 4h) 18,5 2,7 12,0 0,0 1.047198 
4 Mối hàn ở cung 4 (4h - 3h) 18,8 2,6 12,0 0,5 1.570797 
5 Mối hàn ở cung 5 (hàn đứng) 19,5 2,5 13,0 2,2 2.094396 
Hình 4. 6 Mối hàn ở vị trí trần ( 1) Hình 4. 7 Mối hàn ở cung 2 
Hình 4. 8 Mối hàn ở cung 3 Hình 4. 9 Mối hàn ở cung 4 Hình 4. 10 Mối hàn đứng 
4.3.2. Ảnh hƣởng của vị trí hàn đến hình dạng và kích thƣớc của mối hàn tổng 
đoạn vỏ tàu 
Từ các kết quả thực nghiệm thu được trên Bảng 4- 3, tiến hành xây dưng thuật toán và lập 
trình chạy trên phần mềm để xác định các hệ số (a0, a1, a11, a12) của hàm số (4-1). Phân tích hồi 
quy và phân tích phương sai kiểm nghiệm sự có nghĩa của các hệ số; đánh giá độ lệch chuẩn R, 
tính tương thích của mô hình thực nghiệm Q và thiết lập các hàm hồi quy tương với thực 
nghiệm: 
xb 958.1150.16 (4- 2) 
32 684.1800.6051.8 xxxh (4- 3) 
32
1 742.1774.6935.8986.7 xxxb (4- 4) 
32
1 697.0371.2668.0340.3 xxxh (4- 5) 
Từ các phương trình hồi quy trên dựng đồ thị xác nhận kết quả thực nghiệm ảnh hưởng của 
vị trí hàn đến hình dạng kích thước của mối hàn nối tổng đoạn. 
15 
Hình 4.11 Ảnh hưởng của vị trí hàn đến kích thước mối hàn 
Bảng 4- 4 Giá trị đầu ra tính theo các hàm hồi quy 
Kích thước mối hàn 
Vị trí hàn 
b h b1 h1 
y1 y2 y3 y4 
Mối hàn trần ( 1) 16.15 0.041 7.98 -3.34 
Mối hàn 6h-5h ( 2) 17.20 2.63 11.05 -2.44 
Mối hàn 5h-4h ( 3) 18.20 2.94 11.91 -0.24 
Mối hàn 4h-3h ( 4) 19.00 2.43 12.05 0.85 
Mối hàn đứng ( 5) 19.45 2.54 12.98 2.05 
Theo tiêu chuẩn GL (2008) Part 3, Section 1 Welding of Hull Structures, Page 1–14 hướng 
dẫn về việc kiểm tra Macro và đánh giá kết quả kiểm tra: Các mẫu thực nghiệm và các mẫu 
kiểm tra Macro được đánh giá theo tiêu chuẩn ISO 5817, ở mức “B”. Ta xác định và đánh giá 
hình dạng, kích thước, độ ngấu và sự kết tinh của kim loại mối hàn ở cùng một điều kiện và 
các thông số công nghệ cho thấy răng: 
- Mối hàn ở cung φ1 (hàn trần): Hình dạng, 
kích thước và độ ngấu không đạt chất lượng. 
- Mối hàn ở cung φ2 (6h-5h): Độ cao và bề 
rộng mặt mối hàn đạt tiêu chuẩn; tuy nhiên mặt 
đáy mối hàn bị lõm nên mối hàn không đạt độ 
ngấu. 
- Mối hàn ở cung φ3 (5h-4h): Hình dạng, 
kích thước và độ ngấu của mối hàn đạt tiêu 
chuẩn chất lượng. 
- Mối hàn ở cung φ4 (4h-3h): Hình dạng, 
kích thước và độ ngấu của mối hàn đạt tiêu 
chuẩn chất lượng. 
- Mối hàn ở cung φ5 (vị trí đứng): Hình dạng, 
kích thước và độ ngấu của mối hàn đạt tiêu 
chuẩn chất lượng. 
Hình 4. 12 Phạm vi góc quay trục đường hàn 
16 
Kết luận chƣơng 4 
1. Đã xây dựng được mô hình thực nghiệm biểu diễn các vị trí hàn khác nhau ứng với 5 
cung (φ1, φ2, φ3, φ4 và φ5) theo múi giờ đồng hồ (6h, 6h  5h, 5h  4h, 4h  3h và 3h) nằm trên 
góc chuyển tiếp từ đáy lên mạn tàu của liên kết hàn tổng đoạn vỏ tàu thép cấp A36 phục vụ 
nghiên cứu ảnh hưởng của vị trí hàn đến hình dạng và kích thước của mối hàn tổng đoạn. 
2. Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm đã xây dựng được các hàm hồi quy biểu diễn 
mối quan hệ giữa vị trí hàn (φ1, φ2, φ3, φ4 và φ5) đến kích thước của mối hàn nối tổng đoạn vỏ 
tàu thép A36 bằng phương pháp hàn tự động hồ quang dây lõi thuốc E71T-1 đường kính 1,2 
mm (bề rộng mặt trên b, chiều cao phần nhô mặt trên h, bề rộng mặt đáy b1, chiều cao phần 
nhô mặt đáy h1): 
xb 958.1150.16 
32 684.1800.6051.8 xxxh 
32
1 742.1774.6935.8986.7 xxxb 
32
1 697.0371.2668.0340.3 xxxh 
3. Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng: Khi hàn đường hàn đáy ở vị trí hàn trần bằng quá 
trình hàn Auto-FCAW thì không cần phải lót đáy mối hàn bằng gốm. Bộ