Chương 4 mối ghép hàn

Nội dung 4.1 Khái niệm chung 4.2 Kết cấu mối ghép hàn cách tính độ bền 4.1 Khái niệm chung 4.1.1 Định nghĩa: Được ghép với cách nung phần tiếp giáp chúng đến trạng thái chảy, nung phần tiếp xúc chúng đến trạng thái dẻo ép lại với nhau, sau nguội lực liên kết phân tử chỗ tiếp xúc không cho chúng tách rời 4.1.2 Các phương pháp hàn: a Hàn nung chảy: - Đn: Là phương pháp hàn mà kim loại vùng hàn nung nóng chảy gắn lại với nhờ lực hút phân tử kim loại không cần tới lực ép - PL: Gồm hàn hồ quang điện, hàn tia laze, hàn Hàn hồ quang điện Hàn Hàn tiếp xúc 4.1 Khái niệm chung 4.1.2 Các phương pháp hàn: b Hàn áp lực: - ĐN: Là phương pháp hàn mà kim loại vùng hàn nung tới trạng thái biến dạng dẻo dùng áp lực ép chúng lại với - PL: Gồm hàn điện tiếp xúc, hàn khí ép, hàn cao tần, hàn ren hàn tiếp xúc phương pháp hàn phổ biến sản xuất 4.1.3 Các loại mối hàn: Hàn giáp mối: Dùng để hàn ghép hai chi tiết giáp đầu , miệng cắt , miẹng hàn có dạng khác tuỳ theo chiều dày ghép + Miệng hàn chữ I cho ghép mỏng(hình a) + Miệng hàn chữ V, X cho ghép dày (hình b, hình c) 4.1 Khái niệm chung 4.1.3 Các loại mối hàn: Hàn chồng: Dùng ghép hai chi tiết chồng lên nhau, mặt cắt miệng hàn tam giác cân , mối hàn dùng tốn nhiều kim loại mối hàn giáp mối + Mối hàn chồng mạch dọc: mạch hàn // với lực tác dụng (Hình a) + Mối hàn chồng mạch ngang: mạch hàn ┴ với phương lực tác dụng (hình b) - Mối hàn : dùng để chịu tải trọng - Mối hàn kín : dùng để chịu tải trọng đảm bảo kín khít 4.1 Khái niệm chung 4.1.3 Các loại mối hàn: Mối hàn góc : Hàn chữ T Hai ghép không nằm song song với Hàn vẩy : không nung chảy kim loại ghép, mà nung chảy vật liệu que hàn dây kim loại 4.1.4 Trạng thái làm việc mối ghép hàn - Để nâng cao sức bền mỏi mối ghép hàn cần có biện pháp sau: + Mối hàn phải có chiều dày + Khơng nên để lượng mối hàn nóng chảy tập trung lớn chỗ giao mối hàn + Nâng cao sức bền mỏi băng phương pháp phun bi 4.1 Khái niệm chung 4.1.5.Ưu nhược điểm – Phạm vi ứng dụng -Ưu điểm +Khối lượng nhỏ gọn so với mối ghép đinh tán; nguyên liệu sử dụng hợp lý +Khơng có mũ đinh, khơng phải lấy dấu, khoan, đột tán đinh +Phục hồi sửa chữa chi tiết hỏng; tự động hoá nên cho suất cao -Nhược điểm: +Cơ tính nguyên liệu bị giảm sút ảnh nhiệt độ hàn +Chất lượng mối hàn phụ thuộc vào nhiều yếu tố chất lượng que hàn, trình độ tay nghề cơng nhân, điều kiện vệ sinh chỗ hàn +Khó kỉêm tra chất lượng mối hàn mắt thường (phải dùng thiết bị , máy móc kiểm tra được) +Thường tồn ứng suất dư mối hàn -Phạm vi ứng dụng: dùng phổ biến cơng trình , ngành nghề chế tạo nồi hơi, ô tô , máy kéo, máy bay, xe lửa máy móc nơng nghiệp thiết bị , dụng cụ khác 4.2 Kết cấu mối ghép hàn cách tính độ bền a Kết cấu mối ghép hàn Các kích thước chủ yếu mối hàn -Chiều dày thép S1 , S2 , mm -Chiều rộng ghép b1, b2 , mm -Chiều dài mối hàn l, mm -Chiều dài mối hàn dọc ld , mm -Chiều dài mối hàn ngang la , mm -Chiều rộng mối hàn chồng k, mm thông thường lấy k = Smin -Chiều dài phần chồng lên mối hàn chồng C, mm, thường lấy C ≥ 4.2 Kết cấu mối ghép hàn cách tính độ bền b Tính mối hàn giáp mối Mối hàn tính tốn theo điều kiện bền c Tính mối hàn chồng * Sự phá hỏng mối hàn chồng tiêu tính tốn Khi chịu loại tải trọng nào, mối hàn chồng bị cắt đứt theo tiết diện pháp tuyến n-n, ứng suất tiết diện nguy hiểm ứng suất cắt τ 4.2 Kết cấu mối ghép hàn cách tính độ bền c Tính mối hàn chồng * Tính mối hàn chồng chịu lực Khi ld ≤ 50k Ưs t sinh mối hàn chồng : - Xác định [τ], cách tra bảng tính theo công thức kinh nghiệm - Xác định l, k kiểm tra điều kiện ld ≤ 50k - Tính τ - So sánh τ [τ]', rút kết luận : + τ >[τ]‘ không đủ bền + τ q nhỏ [τ]',q dư bền, có tính kinh tế không cao + τ ≤ [τ]', độ lệch khơng nhiều lắm,mối ghép đủ bền có tính kinh tế cao 4.2 Kết cấu mối ghép hàn cách tính độ bền c Tính mối hàn chồng *Thiết kế mối hàn chồng chịu lực - Xác định ứng suất cho phép [τ]', cách tra bảng cơng thức kinh nghiệm - Xác định kích thước k mối hàn, lấy k ≤ Smin - Giả sử tiêu t ≤ [τ] thỏa mãn, ta có : Hay Suy [τ]‘ ∑li = -Chia chiều dài tổng ∑ li thành mối hàn dọc mối hàn ngang Các mối hàn 4.2 Kết cấu mối ghép hàn cách tính độ bền c Tính mối hàn chồng Tính mối hàn chồng chịu mơ men uốn mặt phẳng ghép Khi ld ≤ 50k ưs mối hàn chịu mơmen τ = => KT bền mối hàn chịu mô men uốn M - Xác định [τ]‘ - Xác định k mối hàn với k ≤ Smin - Giả sử tiêu τ≤ [τ]’ thỏa mãn ta có : - Chọn ln1 = ln2 = bmin , chọn r1 = r2 =bmin/2 , => ∑ld = ld1 + ld2 - Chia chiều dài tổng ∑ld thành mối hàn dọc, phải đảm bảo ldi ≤ 50k 4.2 Kết cấu mối ghép hàn cách tính độ bền c Tính mối hàn chồng Tính mối hàn chồng chịu đồng thời lực mô men mặt phẳng ghép +Sử dụng giả thiết tính ứng suất τF tác động riêng lực F +Tính ứng suất τM tác động riêng mô men M +Ứng suất cực đại mối hàn tổng hai ứng suất thành phần : τ = τF + τM Bài toán kiểm tra bền toán thiết kế làm tương tự Ứng suất cho phép mối hàn chồng [τ]' : + Hàn hồ quang tay, lấy [τ]' = 0,6.[σk]; + Hàn tự động lớp thuốc hàn, lấy [τ]' = 0,65.[σk] Trong [σk ] = σch /(1,5 ÷ 1,8).là ứng suất kéo cho phép ghép 4.2 Kết cấu mối ghép hàn cách tính độ bền d Tính mối hàn góc Mối hàn góc hàn theo kiểu giáp mối tính tính mối hàn giáp mối Mối hàn góc hàn theo kiểu hàn chồng tính tính mối hàn chồng d Tính mối hàn tiếp xúc - Mối hàn tiếp xúc hàn điểm có dạng hình trịn, đường kính d kích thước điểm hàn: d = 1,2 S + mm, S ≤ mm d = 1,5.S + mm, S ≥ mm t = 3d, t1 = 2d, t2 = 1,5d Mối hàn điểm tính tính mối ghép đinh tán z : số điểm hàn 4.2 Kết cấu mối ghép hàn cách tính độ bền d Tính mối hàn tiếp xúc - Mối hàn hàn đường ghép mỏng yêu cầu kín Điều kiện bền mối hàn: Trong a: chiều rộng l chiều dài mối hàn Câu hỏi ôn tập Nêu khái niệm , ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng mối ghép hàn? Chất lượng mối ghép hàn phụ thuộc vào yếu tố nào? giải thích ? ... 1,5d Mối hàn điểm tính tính mối ghép đinh tán z : số điểm hàn 4. 2 Kết cấu mối ghép hàn cách tính độ bền d Tính mối hàn tiếp xúc - Mối hàn hàn đường ghép mỏng yêu cầu kín Điều kiện bền mối hàn: ... tính tính mối hàn giáp mối Mối hàn góc hàn theo kiểu hàn chồng tính tính mối hàn chồng d Tính mối hàn tiếp xúc - Mối hàn tiếp xúc hàn điểm có dạng hình trịn, đường kính d kích thước điểm hàn: d... kích thước k mối hàn, lấy k ≤ Smin - Giả sử tiêu t ≤ [τ] thỏa mãn, ta có : Hay Suy [τ]‘ ∑li = -Chia chiều dài tổng ∑ li thành mối hàn dọc mối hàn ngang Các mối hàn 4. 2 Kết cấu mối ghép hàn cách