Nghiên cứu ảnh hưởng của chiều dài và chiều rộng tấm tôn bao vỏ tàu thủy đến biến dạng góc, biến dạng dọc khi hàn giáp mối

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 47
THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHIỀU DÀI VÀ CHIỀU RỘNG 
TẤM TÔN BAO VỎ TÀU THỦY ĐẾN BIẾN DẠNG GÓC, 
BIẾN DẠNG DỌC KHI HÀN GIÁP MỐI
THE STUDY ON THE LENGTH AND BREADTH OF HULL PLATE
TO ANGULAR, LONGITUDINAL DISTORTIONS IN BUTT WELD
Bùi Văn Nghiệp1
Ngày nhận bài: 01/11/2015; Ngày phản biện thông qua: 14/01/2016; Ngày duyệt đăng: 15/6/2016
TÓM TẮT
Bài báo này công bố kết quả nghiên cứu ảnh hưởng tổng hợp hai yếu tố chiều dài và chiều rộng tấm đến 
biến dạng góc và biến dạng dọc của phôi do quá trình hàn gây ra khi hàn nối tấm tôn bao vỏ tàu thủy. Nghiên 
cứu được thực hiện theo quy trình R-31/PA với các thông số chiều dài và chiều rộng tấm khác nhau. Kết quả 
cho thấy, biến dạng góc càng giảm khi tăng chiều rộng tấm và biến dạng góc càng tăng khi tăng chiều dài tấm, 
đồng thời biến dạng dọc cũng xảy ra cùng với biến dạng góc. Biến dạng góc trên từng vị trí mặt cắt ngang 
(theo chiều rộng) tấm là không giống nhau, bên cạnh đó biến dạng dọc cũng chỉ xuất hiện ở hai đầu mối hàn 
khi chiều dài tấm L≥1000mm còn khu vực giữa mối hàn không có biến dạng dọc và biến dạng góc cũng đồng 
dạng. Mặt khác kết quả thực nghiệm cũng chứng minh độ lớn của biến dạng góc không phải là hằng số như 
công thức tính biến dạng góc do Okerblom đề xuất. 
Từ khóa: biến dạng góc, chiều dài tấm, chiều rộng tấm
ABSTRACT
This paper performs results of study on effects between the length and breadth of steel plate to angular 
and longitudinal distortions while welding of ship hull. All experiments were conducted on the R-31/PA
welding proceduce and specifi cations with different lengths and breadths of butted weld. The result shows that: 
if the breadth of plate steel had more extensive then the angular distortion reduced but the length of plate steel 
had more lengthened then the angular distortion increased, simultaneous, the longitudinal and the angular 
distortions occur together. The angular distortions along cross section of butted weld are different, beside 
that the longitudinal distortion occurs only on two the ends of butted weld when the welded length exceeds 
1000mm, remaining mid-span area has not longitudinal distortion but has similar of angular distortion. On 
the other hand, the experimental results demonstrate that the value of angular distortion is not constant as the 
Okerblom’s formular.
Keywords: angular distortion, length of butted weld, breath of butted weld
1 Khoa Kỹ thuật giao thông – Trường Đại học Nha Trang
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Khi hàn giáp mối các tấm tôn bao vỏ tàu 
thủy có rất nhiều kiểu biến dạng xảy ra đồng 
thời, đặc biệt là biến dạng góc, nó có giá trị 
lớn nhất, gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng 
sản phẩm. Đã có rất nhiều nhà khoa học trên 
thế giới quan tâm nghiên cứu đến ứng suất và 
biến dạng hàn có thể kể đến như: Slavianov, 
Rosenthal Daniel, Okerblom, Ola Westby, 
Artem Pilipenko,... Ở Việt Nam, vấn đề 
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
48 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
biến dạng trong lĩnh vực hàn tàu thủy chưa 
được quan tâm nhiều. Trong những năm gần 
đây tác giả đã rất cố gắng và đã có nhiều 
nghiên cứu về lĩnh vực này [1, 2]. Nhưng thực 
tế, tại các nhà máy đóng tàu vấn đề biến dạng 
nói chung, biến dạng góc nói riêng vẫn đang tồn 
tại và là một trong những khuyết tật rất khó xử lý. 
Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến biến 
dạng góc khi hàn nối tấm tôn bao vỏ tàu thủy 
[1,2 ], các yếu tố này được thực hiện nghiên 
cứu một cách độc lập nên chỉ mới đánh giá cho 
từng khía cạnh riêng lẻ về mức độ ảnh hưởng 
của chúng đối với vấn đề biến dạng góc mà 
chưa thể đưa ra được kết luận chung trên sản 
phẩm thực tế vì các yếu tố này luôn có mối 
quan hệ mật thiết với nhau.
Trong rất nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng 
đến biến dạng góc khi hàn nối tấm tôn bao vỏ 
tàu thủy đã được tác giả nghiên cứu độc lập thì 
chiều rộng và chiều dài tấm vật liệu có ý nghĩa 
quan trọng (có thể xem là yếu tố chính) vì kích 
thước của sản phẩm thực tế luôn thay đổi.
Với mong muốn nghiên cứu chiều rộng 
và chiều dài tấm để tìm ra mối quan hệ, ảnh 
hưởng của chúng đến biến dạng góc, biến 
dạng dọc khi hàn giáp mối tấm tôn bao vỏ tàu 
thủy nhằm khuyến cáo nguy cơ xảy ra biến 
dạng trên sản phẩm cụ thể. 
Kết quả nghiên cứu này là dữ liệu cho các 
nghiên cứu tiếp theo, đồng thời cũng là cơ sở 
dữ liệu để mô phỏng số nhằm giảm thiểu chi 
phí thực nghiệm trong điều kiện tổ chức thực 
nghiệm trong lĩnh vực hàn tàu thủy khá tốn kém.
Vì vậy, kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của 
hai yếu tố chiều rộng và chiều dài tấm đến biến 
dạng góc, biến dạng dọc khi hàn giáp mối tấm 
tôn bao vỏ tàu thủy mang nhiều ý nghĩa thực 
tế và cấp thiết.
II. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG 
PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng của 
chiều dài và chiều rộng tấm đến biến dạng góc 
khi hàn tấm tôn bao vỏ tàu thủy được thực hiện 
trên mối ghép giáp mối, tư thế hàn bằng do 
quá trình hàn hồ quang tay gây ra. Quy trình 
hàn lựa chọn nghiên cứu là R-31/PA (do tập 
đoàn Vinashin xây dựng và áp dụng cho các 
nhà máy đóng tàu trực thuộc), theo tiêu chuẩn 
VR [5], với các thông số cơ bản: Kiểu mối hàn 
giáp mối; Tư thế hàn bằng (1G); Vật liệu cơ 
bản ASTMA131; Cấp vật liệu AH36; Chiều dày 
tấm 10mm; Vật liệu hàn AWS E6013; Số lớp 
hàn 04; Kiểu vát mép chữ V (550±5). Chế độ 
hàn và quy cách mối hàn theo quy trình hàn 
R-31/PA được thể hiện trong bảng 1 và hình 
1. Phôi hàn được đặt tự nhiên trên mặt phẳng 
trong suốt quá trình hàn, không sử dụng các 
biện pháp công nghệ để khống chế biến dạng.
Bảng 1. Chế độ hàn
Lớp 
hàn
Phương 
pháp hàn
Điện cực
(mm)
Cường độ dòng điện
(A)
Điện áp
(V)
Tốc độ hàn
(mm/s)
Ghi chú
1 SMAW θ3.2 70 20 3÷4
2 SMAW θ3.2 100 20 3÷4
3 SMAW θ3.2 100 20 3÷4
4 SMAW θ3.2 110 20 3÷4
Hình 1. Quy cách mối hàn nghiên cứu
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 49
2. Qui hoạch thực nghiệm
- Quy cách, số lượng phôi hàn thí nghiệm 
được tiến hành theo quy định [3] ở hình 2, 
với 5 trường hợp chiều dài (L) và chiều rộng 
(B) như sau: L1xB1 = (350x300)mm, L2xB2 = 
(500x500)mm, L3xB3 = (500x1000)mm, L4xB4 = 
(1000x1000)mm và L5xB5 = (12000x6000)mm, 
chiều dày tất cả các phôi là 10mm.
- Các phôi hàn trường hợp 1, 2, 3, 4 
được thực hiện tại Trung tâm hàn kỹ thuật 
cao - Khoa Kỹ thuật giao thông - Trường 
Đại học Nha Trang. Phôi hàn trường hợp 
5 được thực hiện tại Công ty TNHH NMTB 
Hyundai Vinashin.
ngành, từ đó chúng tôi triển khai thực nghiệm 
theo các bước:
Bước 1: Chuẩn bị vật liệu cơ bản, vật liệu 
hàn (mục II.2) và thiết bị liên quan 
Bước 2: Cắt phôi mẫu theo kích thước của 
từng trường hợp
Bước 3: Hàn đính phôi mẫu theo quy 
định [3]
Bước 4: Vạch dấu mạng lưới trên phôi 
mẫu để phục vụ công tác đo lấy kết quả biến 
dạng (hình 3)
Bước 5 : Hàn phôi mẫu theo quy trình [3] 
Bước 6 : Đo kết quả thực nghiệm: khi phôi 
hàn nguội hoàn toàn, tiến hành đo biến dạng. 
Phương pháp đo biến dạng góc mối hàn được 
xác định bằng cách cho mẫu nằm trên mặt 
chuẩn, dùng thước thẳng đặt ngang qua bề 
mặt mẫu, dùng thước đo khe hở đặt vào giữa 
bề mặt mẫu và bề mặt thước sẽ cho kích thước 
độ hở eMcn (hình 3). Từ eMcn bằng phương pháp 
toán học tính được góc biến dạng β. Bằng 
cách đo tương tự xác định được các khe hở 
eGiữa và eMép theo chiều dọc của biến dạng để 
xác định biến dạng dọc.
Hình 3. Phương pháp đo khe hở biến dạng eMcn
Xác định góc biến dạng β theo công thức 
1, còn biến dạng dọc là giá trị khe hở eGiữa và 
eMép thể hiện độ cong vênh theo chiều dọc.
β = 2.sin (e/b).180/π (1)
trong đó: e là khe hở giữa thước và phôi tại mối 
hàn [mm], b = B/2 (B là chiều rộng mẫu) [mm]
Bước 7: Thảo luận và đánh giá kết quả 
nghiên cứu.
Cơ sở để thảo luận và đánh giá kết quả 
nghiên cứu dựa trên các yếu tố:
Các kết quả nghiên cứu liên quan
Công thức tính toán biến dạng góc do 
Okerblom đề xuất [4] (công thức này đang 
được dùng phổ biến để tính biến dạng góc 
trong lĩnh vực hàn): 
(2)
trong đó: I : là cường độ dòng điện [A]; U : là 
hiệu điện thế [V]; ν : là tốc độ hàn [mm.s-1]; h: 
là chiều dày tấm [mm] 
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
1. Kết quả nghiên cứu trường hợp 1 với 
L1xB1 = (350x300)mm
Trường hợp phôi hàn có kích thước L1xB1 
= (350x300)mm, kết quả biến dạng góc được 
thể hiện trên bảng 2,3 và hình 4, trong đó kết 
quả biến dạng góc trên mặt cắt ngang được đo 
tại vị trí cuối mối hàn.
Hình 2. Kích thước phôi hàn nghiên cứu
3. Tiến hành thực nghiệm
Trên cơ sở tổng hợp lý thuyết chuyên 
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
50 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Biến dạng góc trên mặt cắt ngang của phôi 
trong trường hợp L1xB1 = (350x300)mm tạo 
thành góc chữ V như hình 4, còn biến dạng 
góc trên chiều dài của phôi hàn trong trường 
hợp này được thể hiện trong bảng 3 và có quy 
luật biến dạng giống trường hợp 2, hình 6.
Bảng 2. Kết quả khe hở eMcntrên mặt cắt ngang 
của phôi hàn trường hợp L1xB1 = (350x300)mm
Nửa chiều rộng 
B/2 (mm) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
Khe hở eMcn (mm) 4.9 4.6 4.2 3.9 3.6 3.3 2.9 2.6 2.3 2.0 1.6 1.3 1.0 0.7 0.3 0.0
Hình 4. Sự thay đổi khe hở eMcn của phôi theo chiều rộng trường hợp L1xB1 = (350x300)m 
Bảng 3. Kết quả tính biến dạng góc theo (1) 
trên chiều dài phôi hàn trường hợp L1xB1 = (350x300)mm
STT L (mm) 0 50 100 150 200 250 300 350
1 eMcn(mm) 4.4 4.5 4.5 4.6 4.7 4.7 4.8 4.9
2 eMép(mm) 0.0 0.1 0.1 0.2 0.3 0.2 0.1 0.0
3 eGiữa(mm) 0.0 0.1 0.2 0.2 0.3 0.2 0.1 0.0
4 β(độ) 3.4 3.4 3.5 3.5 3.6 3.6 3.7 3.7
Kết quả nghiên cứu trường hợp 2 với L2xB2 = (500x500)mm
Trường hợp phôi hàn có kích thước L2xB2 = (500x500)mm, kết quả biến dạng góc được thể hiện trên 
bảng 4,5 và hình 5,6, trong đó kết quả biến dạng góc trên mặt cắt ngang được đo tại vị trí cuối mối hàn.
Bảng 4. Kết quả khe hở eMcn trên mặt cắt ngang 
của phôi hàn trường hợp L2xB2 = (500x500)mm
Nửa chiều rộng B/2 (mm) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100÷250
Khe hở eMcn (mm) 6.5 6.3 6.0 5.5 5.1 4.9 4.6 4.3 4.0 3.7
Phôi không biến dạng,
eMcn giảm đều tuyến tính 
với Δe=0.3
Biến dạng góc trên mặt cắt ngang của phôi hàn theo bảng 4 có thể biểu diễn dạng đồ thị như 
hình 5.
Hình 5. Sự thay đổi khe hở eMcn trên mặt cắt ngang của phôi hàn trường hợp L2xB2 = (500x500)mm
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 51
Kết quả nghiên cứu trường hợp 3,4,5 với 
L3xB3 = (500x1000)mm, L4xB4 = (1000x1000)
mm và L5xB5 = (12000x6000)mm
Trường hợp phôi hàn có kích thước L3xB3 
= (500x1000)mm, L4xB4 = (1000x1000) mm 
và L5xB5 = (12000x6000)mm, kết quả biến 
dạng góc được thể hiện trên bảng 6, 7, 8 
và hình 7,8, trong đó kết quả biến dạng góc 
trên mặt cắt ngang được đo tại vị trí cuối 
mối hàn.
Bảng 5. Kết quả tính biến dạng góc theo (1) 
trên chiều dài phôi hàn trường hợp L2xB2 = (500x500)mm
STT L (mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
1 eMcn(mm) 5.5 5.5 5.7 5.7 5.9 5.9 6.1 6.1 6.1 6.3 6.5
2 eMép(mm) 0 0.8 1.7 3.0 3.4 3.5 3.4 3.2 2.5 1.2 0
3 eGiữa(mm) 0 0.3 1.5 2.8 3.0 3.1 3.1 2.5 1.8 0.4 0.0
4 β(độ) 2.5 2.5 2.6 2.6 2.7 2.7 2.8 2.8 2.8 2.9 3.0
Biến dạng góc và biến dạng dọc trên chiều dài phôi hàn theo bảng 5 có thể biểu diễn như hình 6.
Hình 6. Hình dạng phôi sau khi hàn trường hợp L
2
xB
2
 = (500x500)mm
Bảng 6. Kết quả khe hở eMcn trên mặt cắt ngang của phôi hàn trường hợp 
L3xB3 = (500x1000)mm, L4xB4 = (1000x1000)mm và L5xB5 = (12000x6000)mm
Nửa chiều rộng B/2 (mm) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
100÷6000
Phôi không biến 
dạng, eMcn giảm đều 
tuyến tính
Khe hở 
eMcn
(mm)
L3=500
B3=1000 5.9 5.8 5.6 5.2 4.7 4.3 4.1 3.9 3.7 3.5
với Δe=0.2
L4=1000
B4=1000 15.3 15.2 15.0 14.7 14.3 14.1 13.9 13.8 13.7 13.6
với Δe=0.1
L5=12000
B5=6000 72.2 72.1 71.9 71.5 71.0 65.6 65.3 65.1 65.0 64.9
với Δe=0.1
Kết quả biến dạng góc trên mặt cắt ngang của phôi hàn trường hợp 3, 4, 5 theo bảng 6 có thể 
biểu diễn dưới dạng đồ thị như hình 6.
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
52 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Hình 7. Sự thay đổi khe hở eMcn trên mặt cắt ngang của phôi hàn trường hợp L4xB4 = (1000x1000)mm
Bảng 7. Kết quả tính biến dạng góc theo (1) 
trên chiều dài phôi trường hợp L3xB3 = (500x1000)mm
STT L (mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
1 eMcn(mm) 4.4 4.4 4.6 4.6 4.8 5.0 5.2 5.5 5.5 5.7 5.9
2 eMép(mm) 0 0.8 1.7 3.0 3.4 3.5 3.4 3.2 2.5 1.2 0
3 eGiữa(mm) 0 0.3 1.5 2.8 3.0 3.1 3.1 2.5 1.8 0.4 0.0
4 β(độ) 2.0 2.0 2.1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.5 2.6 2.7
Bảng 8. Kết quả tính biến dạng góc theo (1) 
trên chiều dài phôi trường hợp L4xB4 = (1000x1000)mm
STT L (mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500÷650 700 750 800 850 900 950 1000
1 eMcn(mm) 9.1 9.1 9.6 10.0 10.5 10.5 10.9 11.3 11.3 11.8 12.2 12.6 12.6 13.6 13.5 13.9 14.8 15.3
2 eMép(mm) 0 0.5 1.0 1.6 2.0 3.5 5.0 6.7 8.0 9.4 9.6 8.0 6.5 5.5 3.4 1.4 0.6 0
3 eGiữa(mm) 0 0.4 1.0 1.5 2.3 3.5 4.7 5.8 6.9 7.7 8.5 7.5 6.6 5.5 4.8 2.5 1.5 0
4 β(độ) 2.1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.4 2.5 2.6 2.6 2.7 2.8 2.9 2.9 3.0 3.1 3.2 3.4 3.5
Bảng 9. Kết quả tính biến dạng góc theo (1) 
trên chiều dài phôi trường hợp L5xB5 = (12000x6000)mm
STT L (mm) 0 100 200 300 400 500 600 700 800÷11400 11500 11600 11700 11800 11900 12000
1 eMcn(mm) 39.2 39.2 41.9 44.4 47.0 49.7 52.3 54.9 57.5 60.1 62.8 65.4 68.0 70.6 72.2
2 eMép(mm) 0 0.5 1.0 1.6 2.5 4.0 6.0 7.7 9.0 8.4 6.0 3.4 2.5 1.0 0
3 eGiữa(mm) 0 0.4 1.0 1.5 2.3 3.6 4.7 6.3 7.5 6.7 5.5 3.0 2.3 1.5 0
4 β(độ) 1.5 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8
Biến dạng góc trên chiều dài phôi hàn theo bảng 7,8,9 có thể biểu diễn như hình 8.
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 53
4. Thảo luận 
Theo kết quả thực nghiệm từ các bảng 2, 
3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 và các hình 4, 5, 6, 7, 8 có thể 
nhận thấy những vấn đề sau:
- Khi thực hiện hàn theo quy trình hàn R-31/PA 
cho trước với các thông số chiều dài và chiều 
rộng tấm khác nhau, biến dạng góc xảy ra 
đồng thời cùng với biến dạng dọc với quy luật 
biến dạng góc càng giảm khi tăng chiều rộng 
tấm và biến dạng góc càng tăng khi tăng chiều 
dài tấm (hay chiều dài mối hàn).
- Khi chiều rộng tấm hàn lớn hơn 500mm, 
biến dạng trên từng vị trí mặt cắt ngang của tấm 
không giống nhau, từ tâm mối hàn đến vị trí có 
chiều rộng khoảng 30mm, mặt cắt ngang của 
tấm có hình dạng parapol, từ vị trí chiều rộng 
30mm đến 60mm tấm có điểm uốn cong ngược 
lại, phần còn lại có góc biến dạng không thay đổi. 
- Khi chiều dài mối hàn L≥ 1000mm, biến 
dạng dọc chỉ xuất hiện ở hai đầu mối hàn, tính 
từ đầu mối hàn đến vị trí khoảng 500mm và từ 
vị trí 350mm tính từ cuối mối hàn, khu vực giữa 
mối hàn không có biến dạng dọc, đồng thời 
biến dạng góc cũng đồng dạng.
- Theo công thức tính biến dạng góc (2) 
do Okerbloom đề xuất, đối với trường hợp 
quy trình hàn cho trước R-31/PA, góc biến 
dạng β=2.40, kết quả này là hằng số, tuy nhiên 
kết quả thí nghiệm đã chứng minh rằng độ lớn 
biến dạng góc sẽ thay đổi nếu thay đổi thông 
số chiều dài hoặc chiều rộng tấm. 
Những kết quả trên cũng phù hợp với những 
dự đoán và đề xuất của tác giả khi thực hiện 
các nghiên cứu trước [1, 2], khi chiều rộng tấm 
càng lớn thì trọng tâm của hai mối ghép xa trục 
đường hàn, do đó trọng lượng bản thân tấm sẽ 
là lực ngược chiều với lực co ngót gây ra biến 
dạng góc của mối hàn làm giảm biến dạng góc. 
Đồng thời cũng chính trọng lượng bản thân 
tấm đã làm biến dạng trên từng vị trí mặt cắt 
ngang của phôi hàn không giống nhau, vì biến 
dạng dẻo xảy ra trong vùng ảnh hưởng nhiệt từ 
tâm mối hàn đến vị trí chiều rộng khoảng 50mm, 
do đó khi nguội kim loại mối hàn co lại tạo nên 
biến dạng góc trong khi đó trọng lượng bản thân 
tấm ngăn cản làm cho tấm co ngót không đều, 
kết quả là biên dạng mặt cắt ngang có dạng 
parapol trong khu vực từ tâm mối hàn đến vị trí 
chiều rộng khoảng 30mm và có điểm uốn tạo 
đường cong ngược trong khu vực từ vị trí chiều 
rộng 30mm đến 60mm, phần còn lại không ảnh 
hưởng nhiệt nên có biên dạng thẳng.
Khi mối hàn càng dài, nhiệt lượng được 
truyền vào kim loại cơ bản càng lớn, nhiệt 
lượng này gây giãn nở, gây co ngót vật liệu 
cơ bản và kết quả là biến dạng góc sẽ càng 
lớn. Đồng thời cũng gây ra biến dạng dọc theo 
trục mối hàn làm cho phôi mẫu cong vênh theo 
chiều dọc.
Do công thức tính biến dạng góc của 
Okerbloom đề xuất (2) không xét đến các yếu 
tố chiều dài và chiều rộng tấm, vì vậy góc 
Hình 8. Hình dạng phôi sau khi hàn trường hợp L
5
xB
5
 = (12000x6000)mm
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
54 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
biến dạng chỉ có một kết quả duy nhất là 
β=2.40, trong khi kết quả thực nghiệm chứng 
minh yếu tố chiều dài và chiều rộng tấm ảnh 
hưởng lớn đến biến dạng góc.
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu sự ảnh 
hưởng của chiều dài và chiều rộng tấm đến 
biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao vỏ tàu, cụ 
thể nghiên cứu trên quy trình hàn R-31/PA, tác 
giả có những kết luận sau:
Yếu tố chiều dài và chiều rộng tấm có ảnh 
hưởng lớn đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn 
bao vỏ tàu, biến dạng góc càng giảm khi tăng 
chiều rộng tấm và biến dạng góc càng tăng khi 
tăng chiều dài tấm (hay chiều dài mối hàn). 
Đồng thời biến dạng dọc cũng xảy ra cùng với 
biến dạng góc.
Khi chiều rộng phôi hàn lớn hơn 500mm, 
biến dạng trên từng vị trí mặt cắt ngang của tấm 
không giống nhau, từ tâm mối hàn đến vị trí có 
chiều rộng khoảng 30mm, mặt cắt ngang của 
tấm có hình dạng parapol, từ vị trí chiều rộng 
30mm đến 60mm tấm có điểm uốn cong ngược 
lại, phần còn lại có góc biến dạng không thay đổi.
Khi chiều dài mối hàn L≥ 1000mm, biến 
dạng dọc chỉ xuất hiện ở hai đầu mối hàn, tính 
từ đầu mối hàn đến vị trí khoảng 500mm và từ 
vị trí 350mm tính từ cuối mối hàn, khu vực giữa 
mối hàn không có biến dạng dọc, đồng thời 
biến dạng góc cũng đồng dạng.
Kết quả tính biến dạng góc do Okerbloom 
đề xuất (2) không phù hợp với điều kiện hàn 
thực tế trong lĩnh lực tàu thủy.
2. Kiến nghị
Qua thời gian thực hiện nghiên cứu, tác giả 
có một số kiến nghị sau:
- Biến dạng góc phụ thuộc vào rất nhiều 
yếu tố nên cần đầu tư nghiên cứu tổng hợp 
nhiều yếu tố hơn nữa để đánh giá một cách 
chính xác nhất về vấn đề biến dạng góc trong 
lĩnh vực hàn tàu thủy. Đồng thời cũng cẩn trọng 
khi sử dụng công thức tính biến dạng góc do 
Okerblom đề xuất.
- Như kết quả thí nghiệm đã chứng minh 
chiều rộng tấm càng lớn thì biến dạng góc 
càng nhỏ và ngược lại vì vậy nên áp dụng khổ 
tôn có chiều rộng lớn nhất có thể để thi công 
trong đóng mới tàu thủy.
Hình 9. Hình ảnh hàn thí nghiệm
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bùi Văn Nghiệp, 2014. Ảnh hưởng của chiều dài mối hàn đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao tàu thủy, Tạp 
chí Khoa học - Công nghệ thủy sản số 1/2014, Trường Đại học Nha Trang.
2. Bùi Văn Nghiệp, 2014. Đánh giá ảnh hưởng của chiều rộng tấm đến biến dạng góc khi hàn tấm tôn bao tàu thủy, 
Tạp chí Khoa học - Công nghệ thủy sản số 3/2014, Trường Đại học Nha Trang.
3. Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép, 2003. Phần 6,7: TCVN 6259.
4. Okerblom, 1955. The calculations of deformation of welded metal structures, Mashgiz, Moscow.