Bài giảng hàn khí bài 6 hàn kim loại màu, hợp kim cứng, hợp kim các bon cao bằng phương pháp hàn khí

MĐ 12: HÀN KHÍ BÀI 6. HÀN KIM LOẠI  MÀU, HỢP KIM  CỨNG, HỢP KIM CÁC BON CAO BẰNG  PHƯƠNG PHÁP  HÀN KHÍ NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÀN KHÍ MỤC TIÊU Sau khi học xong bài này người học sẽ có khả năng: ­ Kiến thức: + Giải thích được những khó khăn khi hàn vật liệu kim loại  màu, hợp kim cứng và hợp kim cacbon cao bằng phương pháp  hàn khí + Trình bày đầy đủ các vật tư, vật liệu dùng cho hàn kim loại  màu, hợp kim cứng và hợp kim cacbon cao  + Liệt kê các loại dụng cụ thiết bị dùng trong cơng nghệ hàn  khí ­ Kỹ năng: Nhận biết các khuyết tật trong mối hàn khi hàn khí ­ Thái độ: Thực hiện tốt cơng tác an tồn lao động và vệ sinh  phân xưởng NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÀN KHÍ NỘI DUNG  1. Cơng nghệ hàn kim loại màu và hợp kim màu 2. Cơng nghệ hàn thép hợp kim 1. Cơng nghệ hàn kim loại màu và hợp kim   màu 1.1. Hàn đồng (đỏ) Đặc điểm:  Đồng có độ dẫn nhiệt cao vì thế tại chỗ hàn  nhiệt bị phân tán nhiều hơn so với khi hàn thép. Mặt khác  khi dùng ngọn lửa cơng suất lớn dễ bị q nhiệt kim loại  mối hàn và nhận được cấu trúc hạt to độ bền kém so với  kim loại cơ bản 1. Công nghệ hàn kim loại màu và hợp kim   màu 1.1. Hàn đồng (đỏ) Phương pháp hàn:  ­ Để hàn đồng tấm dày tới 10 mm chọn công suất ngọn  lửa  150dm3/h  axêtylen  cho  một  mm  chiều  dầy  vật  hàn.  Các  tấm  dày  hơn  chọn  công  suất  ngọn  lửa  tăng  lên  200dm3/h  axêtylen  1mm  chiều  dày.  Với  chiều  dày  lớn  hơn 10mm tốt nhất là thực hiện bằng 2 đèn hàn cùng một  lúc:  một  đèn  để  nung  nóng  sơ  bộ  và  điều  chỉnh  sự  đốt  nóng kim loại ở chỗ hàn, đèn kia để hàn 1. Cơng nghệ hàn kim loại màu và hợp kim   màu 1.1. Hàn đồng (đỏ) Phương pháp hàn:  ­  Đồng  ở  trạng  thái  lỏng  có  tính  dễ  chảy  (lưu  động)  vì  thế khi hàn đồng khơng để khe hở lắp ráp giữa các mép  hàn. Vật hàn > 3mm vát mép chữ V góc mở 450. Lượng dư  khơng vát mép bằng 0,2 lần chiều dầy vật hàn. Mép hàn  được  làm  sạch  trước  khi  hàn  hoặc  được  tẩy  rửa  trong  dung  dịch  axít  Nitơríc  lỗng  sau  đó  tẩy  rửa  tiếp  trong  nước 1. Cơng nghệ hàn kim loại màu và hợp kim   màu 1.1. Hàn đồng (đỏ) Phương pháp hàn:  ­ Điều chỉnh nhiệt của ngọn lửa trong q trình hàn đồng  sao  cho  dây hàn nóng chảy sớm  hơn mép hàn. Để  giảm  sự thốt nhiệt của vật hàn phía trên và dưới của vật hàn  có thể phủ kín bằng các tấm a mi ăng ­  Dây  hàn  có  thể  dùng  đồng  nguyên  chất  hoặc  đồng  có  chứa  0,2%  phốt  pho;  0,15­0,30%  Silíc  là  các  chất  khử  trong  q  trình  hàn.  Đơi  khi  dùng  dây  hàn  đồng  vàng  có  chứa 0,05­0,15% Măng gan; 0,1­0,5% sắt và có nhiệt độ  nóng chảy t = 8950C 1. Cơng nghệ hàn kim loại màu và hợp kim   màu 1.1. Hàn đồng (đỏ) Phương pháp hàn:  ­ Hàn đồng có một khó khăn nữa là khả năng hịa tan các  loại khí: ơxy, hyđrơ và các hóa chất với ơxy của đồng  ở  trạng thái lỏng. Ơxít đồng Cu2O tạo thành trong q trình  hàn sẽ bố trí nằm  ở ranh giới giữa các hạt làm cho đồng  bị dịn.  Để giảm sự  ơxy hóa của  đồng trong khi hàn chỉ  dùng ngọn lửa hồn ngun, nhân của ngọn lửa giữ thẳng  với  mép  hàn  trên  khoảng  cách  3­6mm  so  với  bề  mặt  vật  hàn 1. Cơng nghệ hàn kim loại màu và hợp kim   màu 1.1. Hàn đồng (đỏ) Phương pháp hàn:  ­ Để giảm việc tạo thành ơxít đồng 2 và khả năng bị nứt  nóng  q  trình  hàn  thực  hiện  nhanh  khơng  gián  đoạn.  Theo dõi cẩn thận đặc tính hồn ngun của ngọn lửa khi  hàn. Ngọn lửa thừa axêtylen sẽ làm kích thích phản  ứng  tạo  thành  đồng  ơxít  2  Cu2O  do  hyđrơ  và  cacbonnic  của  ngọn  lửa.  Kết  quả  làm  cho  kim  loại  nóng  chảy  dễ  tạo  thành hơi và nứt nhỏ 1. Cơng nghệ hàn kim loại màu và hợp kim   màu 1.1. Hàn đồng (đỏ) ­ Để khử ơxít đồng khi hàn dây thuốc hàn với các thành  phần chọn theo bảng sau: Thành phần thuốc Hàm lượng trong thuốc % N 0­ 1 N 0­2 N 0­3 N 0­4 (bột lỏng) Borắc nóng chảy 100 50 60­70 50 Axít Bo 100 50 10­20 50 Muối ăn 100 50 20­30 50 Than gỗ 100 50 20­30 20 Silíc cát 100 50 20­30 15 Phốt phát Natri axít 100 50 20­30 15 2. Cơng nghệ hàn thép hợp kim 2.3. Hàn thép hợp kim thấp crơm ­ silic ­ măng gan (crơm  ma xít) Khi  hàn  khí  loại  thép  này  dễ  gây  cháy  crơm,  silic  và  măng  gan  tạo  ra  oxít  lẫn  vào  xỉ,  lẫn  màng  oxít  và  khơng  thấu cho mối hàn. Để tránh các khuyết tật trên dùng ngọn  lửa  trung  túnh  cơng  suất  75­100  dm3/h  axetylen  cho  1mm  chiều dày vật hàn. Ngọn lửa ơxy hóa khơng được dùng vì  sẽ tăng sự cháy crơm, silic, măng gan. Dùng dây hàn hoặc  lá thép các bon thấp CB ­ 08, CB­08A hoặc lá thép hợp kim  CB ­ 18XrCA, CB ­ 18XMA 2. Cơng nghệ hàn thép hợp kim 2.3. Hàn thép hợp kim thấp crơm ­ silic ­ măng gan (crơm  ma xít) Hàn  thực  hiện  một  lớp.  Trước  khi  hàn  các  tấm  được  định  vị  sơ  bộ  20­  30mm  khi  chiều  dày  tấm  từ  0,5­  1,5mm,  40­60mm  khi  chiều  dày  >  2mm  và  lớn  hơn.  Mối  định  vị  cách 10­ 15mm từ mép ngoài của mối nối. Làm thật sạch  mép  hàn,  khe  hở  lắp  ghép  đều  suốt  tồn  bộ  chiều  dài  có  một ý nghĩa lớn ảnh hưởng tới chất lượng mối ghép.  2. Cơng nghệ hàn thép hợp kim 2.3. Hàn thép hợp kim thấp crơm ­ silic ­ măng gan (crơm  ma xít) Nếu  thép  bị  làm  nguội  đột  ngột  sẽ  dẫn  đến  tạo  thành  nứt của mối hàn và vùng lân cận. Vì thế khi kết thúc mối  hàn  cần  phải  đưa  từ  từ  đèn  hàn  ra  để  ngọn  lửa  đốt  nóng  đoạn  cuối  mối  hàn  với  diện  tích  hình  trịn  bán  kính  20^40mm. Q trình hàn tiến hành nhanh khơng được nghỉ  và giữ ngọn lửa tập trung tại một chỗ, để giảm biến dạng  cần  hàn  định  vị  và  tiến  hành  hàn  từ  giữa  mối  hàn  ra  hai  bên 2. Cơng nghệ hàn thép hợp kim 2.3. Hàn thép hợp kim thấp crơm ­ silic ­ măng gan (crơm  ma xít) Sau khi hàn xong các sản phảm đặc biệt phải tiến hành  tơi  và  ủ.  Tôi  sản  phẩm  thực  hiện  bằng  sự  đốt  nóng  ban  đầu  tới  nhiệt  độ  500­650°C  giữ  ở  nhiệt  độ  này  1,5  phút  cho 1mm chiều dày, đốt nóng tiếp tới nhiệt độ 8800C giữ ở  nhiệt độ này. Sau đó chi tiết được làm nguội trong mỡ có  nhiệt  độ  20­50°C  hoặc  trong  mỡ  nhiệt  độ  ban  đầu  1900C  và tiếp đến mỡ nhiệt độ 200C Ủ  sản  phẩm  bằng  thép  này  được  nung  nóng  tới  400­ 600°C  rồi  làm  nguội  trong  nước  nóng  600C.  Nhiệt  độ  ủ  càng thấp thì độ bền càng cao nhưng tính dẻo giảm đi 2. Cơng nghệ hàn thép hợp kim 2.4. Hàn gang Hàn khí các chi tiết bằng gang dùng trong sửa chữa  những khuyết tật của gang đúc, vết nứt, lẫn cát, vv Gang được hàn bằng phương pháp hàn khí sẽ đảm bảo  được  điều  kiện  chuyển  hóa  Grafit  của  cacbon  trong  kim  loại nóng chảy, khơng làm hóa trắng vùng lân cận mối hàn,  giảm được  ứng suất trong sản phẩm hàn. Hàn khí các chi  tiết  bằng  gang  cần  phải  tiến  hành  nung  nóng  sơ  bộ  hồn  tồn hoặc cục bộ 2. Cơng nghệ hàn thép hợp kim 2.4. Hàn gang Mép hàn được vát cạnh một phía chữ V, góc mở là 900.  Khi chiều dày nhỏ hơn 4mm khơng cần vát mép. Mép hàn  phải  được tẩy sạch dầu mỡ, cặn bẩn bằng bàn chải sắt,  phun  cát  hay  bằng  chính  ngọn  lửa  hàn  khí.  Dây  hàn  chọn  đường kính: 4; 6; 8; 10 và 12mm, chiều dài 400­700mm tiêu  chuẩn TOCT2671­44 lõi dây hàn để hàn gang chế tạo theo  hai mã hiệu A và B. Lõi mã hiệu A để hàn các sản phẩm  lớn  chế  tạo  hàng  loạt  có  nung  nóng  sơ  bộ.  Lõi  gồm  các  thành  phần:  cacbon  3­3,6%,  silic  3­3,5%,  măng  gan  0,5­ 0,8%,  phốt  pho  0,2­0,5%,  lưu  huỳnh  không  quá  0,08%,  crôm không quá 0,05%, niken 0,3% 2. Công nghệ hàn thép hợp kim 2.4. Hàn gang Lõi mã hiệu B để hàn các sản phẩm nhỏ có nung nóng  cục bộ sau khi hàn sản phẩm nguội nhanh. Vì vậy lõi mã  hiệu B có chứa hàm lượng silic lớn hơn tạo cho việc Grafit  hóa cacbon 3,6­4,8% silic; 0,3­0,5% phốt pho, cịn các thành  phần khác giống như lõi mã hiệu A 2. Cơng nghệ hàn thép hợp kim 2.4. Hàn gang Khi  hàn  khí  gang  sẽ  tạo  ra  ơxít  silic,  sắt  và  măng  gan.  Để  đẩy  các  ơxít  này  ra  khỏi  vũng  hàn  dùng  thuốc  hàn  có  thành phần là Bo rắc hoặc hỗn hợp Bo rắc 56% với soda  22%  và  bột  tạp  22%,  hoặc  hỗn  hợp  Bo  rắc  50%,  Soda  47%, ơxít silic 3%. Khả năng khử tốt trong q trình hàn là  thuốc hàn với 23% Bo rắc, 27% Soda, 50% Natri hydroxit  axít. Dây hàn trong khi hàn phải thường xun được mang  thuốc hàn đồng thời rắc thuốc hàn thường xun vào vũng  hàn.  Đèn  hàn  chọn  cơng  suất  100­120  dm3/h,  axêtylen  cho  1mm chiều dày kim loại vật hàn  2. Công nghệ hàn thép hợp kim 2.4. Hàn gang Ngọn  lửa  hàn  là  ngọn  lửa  bình  thường  hoặc  hơi  thừa  axêtylen. Dùng ngọn lửa ơxy hóa sẽ gây cháy silic tại chỗ  hàn làm gang bị biến trắng. Q trình hàn tiến hành nhanh  và  ở  vị  trí  hàn  bằng,  những  chi  tiết  to  phải  dùng  hai  đèn  hàn  cùng  một  lúc.  Đầu  dây  hàn  ln  ở  trong  vũng  hàn  để  tránh hịa tan các khí vào vũng hàn gây cho mối hàn bị xốp 2. Cơng nghệ hàn thép hợp kim 2.4. Hàn gang Những  chi  tiết  bằng  gang  có  hình  thù  phức  tạp  thiết  diện khơng đồng đều có các lỗ bậc vv. Để tránh tạo  ứng  suất trong và các vết nứt do sự đốt nóng khơng đồng đều  cần  phải  hàn  với  sự  đốt  nóng  sơ  bộ  tới  nhiệt  độ  300­ 400°C  trong  các  lò.  Sản  phẩm  lớn  và  phức  tạp  hơn  phải  nung  nóng  tới  600­700°C.  Nếu  dùng  lị  nung  tạm  thời  thì  sản  phẩm  phải  được  phủ  một  lớp  than  gỗ  và  bên  ngồi  phủ a mi ăng. Sau khi hàn xong sản phẩm để nguội chậm  cùng với lị 2. Cơng nghệ hàn thép hợp kim 2.4. Hàn gang Việc đốt nóng cục bộ tiến hành khi các sản phẩm q  phức tạp khơng thể đặt trên lị nung nóng được. Đốt nóng  cục bộ được tiến hành bằng ngọn lửa hàn khí. Bằng dịng  cảm  ứng,  bằng  than  gỗ  hay  bằng  than  cốc, vv.  Khi  đốt  nóng cục bộ thì vùng được đốt nóng phải được đốt nóng,  làm nguội đều và từ từ.  2. Cơng nghệ hàn thép hợp kim 2.4. Hàn gang Ví  dụ  khi  hàn  khung  bằng  gang  co  nung  nóng  cục  bộ.  Nếu chỉ nung nóng một chỗ bị nứt A mà khơng nung nóng  ở vị trí B và C thì khi nguội thanh  ở giữa của khung sẽ bị  rút ngắn gây lên cho các thanh của khung bị uốn cong theo  chiều ngang (đường cong gạch). Do vậy các thanh ngang,  dọc phải sinh khả năng chống uốn kéo. Theo thanh giữa tại  chỗ  hàn  bị  kéo,  khả  năng  chống  kéo  của  gang  kém  nên  thanh giữa sẽ bị đứt ngang tại chỗ hàn. Nếu nung nóng đều  cả 3 vị trí A,B,C thì khi nguội cả 3 thanh đều bị rút ngắn  giống nhau khơng xuất hiện lực kéo tại vị trí A sẽ khơng bị  gẫy tiếp 2. Cơng nghệ hàn thép hợp kim 2.4. Hàn gang Gang  xám,  gang  rèn,  gang  có  độ  bền  cao  có  thể  hàn  bằng  dây  hàn  từ  đồng  vàng  có  nhiệt  độ  nóng  chảy  850­ 9000C,  nghĩa  là  thấp  hơn  nhiệt  độ  nóng  chảy  của  gang  (1100­  12500C).  Q  trình  hàn  có  thể  khơng  cần  đốt  nóng  sơ bộ hoặc chỉ đốt nóng cục bộ. Mối hàn đủ độ bền và độ  dẻo  dai  vì  đồng  vàng  rất  dẻo  và  khả  năng  chịu  kéo  và  chống va đập cao hơn gang.  2. Cơng nghệ hàn thép hợp kim 2.4. Hàn gang Hàn bằng dây đồng vàng những chi tiiết hàn khơng cần  đốt  nóng  lớn,  vì  vậy  khơng  xuất  hiện  ứng  suất  và  biến  dạng  nguy  hiểm.  Ngọn  lửa  hàn  có  cơng  suất  60­75  dm3/h  axêtylen cho 1mm chiều dày, góc mở mép hàn gia cơng từ  70­80°.  Dùng  thuốc  hàn  có  thành  phần  Bo  rắc  nấu  chảy  70%, muối ăn 20%, axit bo rắc10%. Có thể dùng thuốc hàn  hồn tồn là Bo rắc hoặc hỗn hợp Bo rắc với axít Bo hàm  lượng bằng nhau. Mép hàn khơng được đốt nóng chảy mà  chỉ đốt tới màu đỏ sáng sau đó đưa thuốc hàn rắc vào mép  hàn  đốt  nóng  chảy  dây  hàn  bằng  đồng  vàng,  đồng  vàng  nóng chảy sẽ khuyếch tán vào gang và lấp đầy khe hở lắp  ráp hoặc vết nứt vv 2. Công nghệ hàn thép hợp kim 2.5. Kỹ thuật hàn Video  https://www.youtube.com/watch?v=6V3BpiNwVEw https://www.youtube.com/watch?v=0kdSwyZRctQ https://www.youtube.com/watch?v=k1hnYforQb4 https://www.youtube.com/watch?v=cmkx7CKhvxw ... màu,? ?hợp? ?kim? ?cứng và? ?hợp? ?kim? ?cacbon? ?cao? ?bằng? ?phương? ?pháp? ? hàn? ?khí + Trình bày đầy đủ? ?các? ?vật tư, vật liệu dùng cho? ?hàn? ?kim? ?loại? ? màu,? ?hợp? ?kim? ?cứng và? ?hợp? ?kim? ?cacbon? ?cao? ? + Liệt kê? ?các? ?loại? ?dụng cụ thiết bị dùng trong cơng nghệ? ?hàn? ? khí ­ Kỹ năng: Nhận biết? ?các? ?khuyết tật trong mối? ?hàn? ?khi? ?hàn? ?khí. .. 1. Công nghệ? ?hàn? ?kim? ?loại? ?màu và? ?hợp? ?kim? ?  màu 1.4. Công nghệ? ?hàn? ?hợp? ?kim? ?khác 1.4.1.? ?Hợp? ?kim? ?magie Kỹ thuật? ?hàn:  chuẩn bị mép? ?hàn? ?và? ?các? ?dạng đầu nối khi? ?hàn? ?hợp? ? kim? ? magiê  cũng  giống  như  hàn? ? hợp? ? kim? ?... 2. Cơng nghệ? ?hàn? ?thép? ?hợp? ?kim 1.4. Cơng nghệ? ?hàn? ?hợp? ?kim? ?khác 1.4.3.? ?Hàn? ?kẽm Đa số những thép? ?hợp? ?kim? ?kết cấu có thể? ?hàn? ?thỏa mãn  bằng? ?hàn? ?khí. ? ?Hàn? ?các? ?loại? ?thép này có đặc điểm: xảy ra  sự cháy của? ?các? ?ngun tố? ?hợp? ?kim? ?thành phần do vậy mối