Đang tải... (xem toàn văn)
CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ TẠO PHÔI BÀI BÁO CÁO NHÓM CHỦ ĐỀ HÀN NHÓM 9 GVHD Mai Vĩnh Phúc KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 0 Một số hình ảnh về phương pháp gia công “HÀN” 1 I NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÀN 1 Khái niệm chung 2 Ưu điểm và nhược điểm 3 Phân loại phương pháp hàn 4 Kết cấu mối hàn.
KHOA CƠNG NGHỆ BỘ MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ CƠNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ TẠO PHƠI BÀI BÁO CÁO NHĨM CHỦ ĐỀ: HÀN NHÓM GVHD: Mai Vĩnh Phúc Sinh viên thực hiện: Lương Ngọc Hiển B1803550 Lê Hữu Phát B1803557 Hồ Chí Tâm B1803570 Trịnh Vĩnh Hào B1803501 Huỳnh Minh Ngọc B1803544 Phạm Thanh Duy B1803488 Nguyễn Đinh Bằng B1803480 Một số hình ảnh phương pháp gia cơng “HÀN” I NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÀN Khái niệm chung Ưu điểm nhược điểm Phân loại phương pháp hàn Kết cấu mối hàn Tổ chức kim loại vùng hàn Các tượng thường xảy hàn Các phương pháp kiểm tra mối hàn Khái niệm chung Hàn phương pháp công nghệ nối hai hay nhiều phần tử ( chi tiết, phận) thành khối bền vững cách dùng nguồn nhiệt để nung nóng chỗ cần nối đến trạng thái hàn Sau đó, kim loại lỏng tự kết tinh (ứng với trạng thái lỏng) dùng thêm ngoại lực ép chúng lại với (ứng với trạng thái nguội, dẻo) để tạo thành mối hàn Ưu điểm Ưu điểm: - Tiết kiệm 10 ÷ 20% khối lượng kim loại so với phương pháp ghép nối khác - Mối hàn có độ bền cao, đảm bảo độ kín khít cao, đáp ứng yêu cầu làm việc kết cấu quan trọng vỏ tàu, bồn bể, nồi hơi, - Hàn cho phép chế tạo kết cấu phức tạp, kết cấu có khối lượng lớn - Hàn có suất cao giảm ngun cơng, cường độ lao động, ngồi hàn dễ tự động hóa, khí hóa Nhược điểm Nhược điểm: - Tạo ứng suất dư lớn, tổ chức kim loại bị thay đổi theo chiều hướng xấu (giảm khả chịu tải trọng đông, vật hàn bị biến dạng, cong vênh, nứt) nung nóng nhiệt cục - Chỉ hàn kim loại có tính hàn tốt khơng phải kim loại phù hợp với công nghệ hàn (như thép Carbon thấp – Low Carbon Mild Steel, nhôm – Aluminum, thép không gỉ – Stainless Steel,…) - Mối hàn dễ có khuyết tật làm giảm khả chịu tải độ tin cậy làm việc Phân loại phương pháp hàn Hàn nóng chảy Theo trạng thái hàn Hàn áp lực Phân loại phương pháp hàn (tt) 3.1 Hàn nóng chảy: Hàn nóng chảy chỗ hàn que hàn bổ sung nung đến trạng thái nóng chảy Yêu cầu phương pháp nguồn nhiệt phải có cơng suất đủ lớn (ngọn lửa oxi – axetylen hồ quang điện, lửa plasma,…) đảm bảo nung nóng cục phần kim loại mép hàn vật liệu que hàn tới nhiệt độ nóng chảy Để điều chỉnh trình hàn theo chiều hướng tốt phải dùng biện pháp cơng nghệ định: dùng thuốc bảo vệ, khí bảo vệ, hàn chân không,… Phân loại phương pháp hàn (tt) 3.2 Hàn áp lực: Hàn áp lực chỗ nối chi tiết nung nóng đến trạng thái dẻo phải dùng ngoại lực ép lại Sau ép có khả tạo nên mối hàn bền vững Đối với phương pháp này, phạm vi nguồn nhiệt tác động để hàn lớn Bằng nguồn nhiệt này, số phương pháp hàn, kim loại bị nung nóng đến nhiệt độ bắt đầu chảy (đối với hàn điểm, hàn đường,…) Ở số phương pháp khác, kim loại đạt đến trạng thái dẻo (như hàn tiếp xúc điện trở công nghệ hàn khuếch tán) kim loại hồn tồn khơng chảy, tất có liên kết hàn xảy khuếch tán trạng thái rắn có tác dụng nhiệt áp lực Kết cấu mối hàn Vị trí mối hàn: nơi xếp đặt đầu mút chi tiết đem hàn lại với Các kiểu vị trí mối hàn Một số loại hàn khác (tt) 6.2.3 Hàn hồ quang Plasma Hàn Plasma (Plasma Arc Welding – PAW) q trình hàn tương tự hàn điện cực nóng chảy mơi trường khí bảo vệ (GTAW) Khi hàn hồ quang plasma, điện cực khơng nóng chảy vonfram phần cột hồ quang nằm bên buồng khí bao quanh kim loại làm mát nước Buồng kết thúc lỗ phun hình trụ đồng trục với điện cực 121 Một số loại hàn khác (tt) Ưu điểm: – Mức độ tập trung lượng cao – Độ ổn định hồ quang cao hơn, đặc biệt chế độ cường độ dịng điện hàn thấp – Dịng khí plasma có tốc độ cao Các thơng số vũng hàn phụ thuộc thay đổi khoảng cách làm việc – Không xảy tượng nhiễm vật liệu điện cực vonfram vào vật hàn – Yêu cầu kỹ thợ hàn thấp hàn 122 Một số loại hàn khác (tt) Nhược điểm: – – – – Thiết bị đắt tiền Vịi phun có tuổi thọ thấp Thợ hàn phải có hiểu biết sâu trình hàn Mức độ tiêu thụ khí bảo vệ cao 123 Một số loại hàn khác (tt) Phạm vi ứng dụng hàn hồ quang Plasma: • Cho phép hàn kết cấu mà trước hàn trình đắt tiền hàn laser, hàn tia điện tử.Điều làm giảm chi phí mua sắm vận hành thiết bị chi phí dịch • Có thể hàn tay lẫn hàn giới ,hàn tự động hàn liên tục lẫn hàn gián đoạn • Các chi tiết y học điện tử cần hàn kín 124 Một số loại hàn khác (tt) • Được ứng dụng trường hợp địi hỏi chất lượng cao hàn lượt bình nhiên liệu tàu thoi ,vỏ tàu cánh ngầm tàu ngầm • Hàn ống có thành dày tới 6-12mm,khi hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy khơng có hiệu • Dùng để gây hồ quang đầu dây chi tiết nhỏ khác thời gian ngắn với kết quán :các kim loại ,dây kim loại ,dây tóc bóng đèn,cặp nhiệt,đầu dị số dụng cụ phẫu thuật 125 Một số loại hàn khác (tt) Hình ảnh hàn hồ quang Plasma 126 Một số loại hàn khác (tt) 6.3 Hàn nổ 6.3.1 Khái niệm • Kỹ thuật hàn nổ phương pháp hàn mà phần vật hàn chuyển động với vận tốc cực lớn phản ứng nổ gây • Người ta thường sử dụng phương pháp để phủ lớp vật liệu chống ăn mòn lên loại thép carbon như: thép khơng gỉ, titan, zirconi, hợp kim niken • Các phận hàn bố trí chồng lên (có thể song song nghiêng nhau), cách khoảng trống định Tấm kim loại phía phủ lớp bột chất nổ phía Phản ứng nổ diễn làm gây gia tốc lớn 127 cho kim loại khiến bay nhanh đập mạnh vào kim loại phía Một số loại hàn khác (tt) 6.3.2 Ưu điểm -Hàn nhiều chi tiết khác nhau, chi tiết khó hàn -Dụng cụ gá khơng phức tạp - Quá trình hàn diễn đơn giản - Có thể sử dụng để hàn bề mặt kim loại có diện tích cực lớn - Độ ngấu mối hàn sâu, rộng - Thuộc tính vật liệu khơng bị thay đổi -Chỉ cần sử dụng lượng nhỏ chất nổ - Khơng q địi hỏi u cầu làm mối hàn sau hàn - Đây phương pháp thay trường hợp không hàn kim loại khó phương pháp thơng thường 128 Một số loại hàn khác (tt) 6.3.3 Nhược điểm Chỉ dùng cho kim loại chi tiết có khả chịu va đập độ bền dẻo cao - Phản ứng nổ gây tiếng ồn áp suất cao, yêu cầu phải bảo vệ cao sử dụng hệ thống buồng hàn chân không, hàn nước chôn vùi cát - Thợ hàn phải có hiểu biết sâu vật liệu nổ, nguyên tắc an toàn hàn an toàn cháy nổ - Chỉ áp dụng cho chi tiết có cấu trúc hình học đơn giản hình nón hình ống 129 Một số loại hàn khác (tt) 6.3.4 Ứng dụng - Thường dùng để hàn nối chi tiết dạng ống - Hiệu tốt ứng dụng để hàn chi tiết có khả chịu nhiệt, áp suất lớn bình, bồn áp lực - Thích hợp để hàn nơi hẻo lánh - Để ghép nối chi tiết khác nhôm + thép, hợp kim titan + thép crom - niken - Ứng dụng nhiều ngành cơng nghiệp đóng tàu điện lạnh 130 Một số loại hàn khác (tt) 6.3 Hàn siêu âm 6.3.1 Khái niệm • Hàn siêu âm Ultrasonic welding (UW) trình hàn áp lực, sử dụng lượng học dao động siêu âm làm biến dạng dẻo cục bề mặt mối ghép, làm cho phần tử chi tiết hàn khuếch tán, thẩm thấu lẫn liên kết với tạo thành mối hàn.Quá trình tạo liên kết hàn hàn siêu âm 131 Một số loại hàn khác (tt) 6.3.2 Ưu điểm -Hàn siêu âm hàn tốt kim loại có điện trở nhỏ (như đồng điện kỹ thuật, nhôm, bạc, vàng, …) mà phương pháp khác khó khăn -Hàn siêu âm không hạn chế chiều dày vật hàn, đặc biệt hàn kim loại mỏng, hàn giấy kim loại -Hàn siêu âm hàn kim loại khác với nhau, hàn kim loại với phi kim, hàn chất dẻo, hàn xương,… -Hàn siêu âm cho phép chi tiết hàn có tỷ lệ chiều dày tới 1:1000 -Hàn siêu âm tiêu tốn lượng, dễ tự động hóa, thời gian hàn nhanh 132 Một số loại hàn khác (tt) 6.3.3 Nhược điểm -Nhược điểm hàn siêu âm chất lượng mối hàn không ổn định ξ, f, F0 không ổn định bề mặt vật hàn không tốt 133 Một số loại hàn khác (tt) 6.4 Hàn mỏng • Q trình hàn tiến hành khí bảo vệ (Ar) • Năng lượng cấp lửa hồ quang mũi điện cực Wolfram vật hàn Có thể tiến hành hàn có khơng que hàn phụ • Thích hợp cho vật hàn mỏng (≤ 2mm) để nhận vết hàn • Đoạn mũi điện cực t = ÷ (mm); Để nhận hồ quang ổn định, mũi phải mài nhọn, chiều dài mài gấp ÷ lần đường kính điện cực • Chiều dài cột hồ quang thích hợp ÷ mm 134 135 ... que hàn 27 Hàn hồ quang tay (tt) Kết cấu que hàn điện 28 Hàn hồ quang tay (tt) 1.3 Điện cực: (tt) + Que hàn gồm dây lõi vỏ thuốc hàn bao quanh • Dây lõi hàn tạo đường hàn • Vỏ bao thuốc hàn tạo. .. thuốc (5 ) - Dưới tác dụng nhiệt hồ quang hàn, kim loại mép hàn dây hàn nóng chảy tạo thành vũng hàn, đồng thời thuốc hàn nóng chảy tạo thành túi khí bao quanh hồ quang hàn lớp xỉ lỏng (7 ) bảo vệ kim. .. kết hàn 32 Hàn hồ quang tay (tt) 33 Hàn hồ quang tay (tt) Các dạng vát mép vật hàn a) Uốn mép ; b) Không vát mép ; c) Vát mép chữ V ; d) Vát mép chữ X ; e) Vát mép chữ U 34 Hàn hồ quang tay (tt)