Công nghệ hàn CO2

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Công nghệ hàn CO2

CHƯƠNG 1- GIỚI THIỆU VỀ SẢN XUẤT KHUNG XE MÁY BẰNG PHƯƠNG

PHÁP HÀN VÀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ HÀN CO 2

1.1- Giới thiệu chung về sản xuất khung xe máy bằng phương pháp hàn

Ngày nay xe gắn máy là một phương tiện phổ biến với tất cả mọi

người.Từ vài năm trở lại đây xe máy mới được lắp ráp và sản xuất tại Việt

Nam Nhưng phần máy chúng ta vẫn phải nhập các linh kiện của nước ngoài

về lắp Sự tồn tại nhiều phương thức sản xuất tại Việt Nam là phổ biến, có 2

phương thức sau:

+ Phương thức sản xuất hiện đại (tự động hoá cao)

+ Phương thức sản xuất bán tự động và thủ công

Phương thức 1: Là của các hãng lớn như Honda, Suzuki, Yamaha Sản

phẩm chủ yếu là các loại xe gắn máy chất lượng cao nhưng giá thành cao

Phương pháp sản xuất khung xe của họ hoàn toàn tự động từ khâu hàn đến

kiểm tra, chính vì thế chất lượng hoàn toàn thoả mãn các yêu cầu của người

tiêu dùng

Phương thức 2: Là phương thức của các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ, các máy cơ

khí gia công theo yêu cầu của thị trường Do khó khăn về vốn lẫn chuyên

môn, chính vì thế sản phẩm chất lượng kém hơn nhưng ngược lại giá thành

thấp, thoả mãn một lực lượng đông đảo người tiêu dùng có thu nhập thấp

Tuy là 2 phương thức sản xuất, nhưng khung xe máy ngày nay chủ yếu

dùng phương pháp hàn vì ưu điểm của nó so với các phương pháp khác như

sau:

+ Hàn được tất cả các vật liệu, các vị trí

Chính vì thế dẫn đến kết cấu khung xe gọn nhẹ, tiết kiệm vật liệu, tiết

kiệm năng lượng

Các phương pháp hàn chủ yếu là hàn khí bảo vệ, vì nó đạt được yêu cầu

chất lượng mối hàn so với kim loại cơ bản, cộng với kết cấu đa dạng của

khung xe nên chỉ có phương pháp hàn khí bảo vệ là ưu điểm nhất

1.2 - ứng dụng công nghệ hàn nóng chảy trong môi trường khí bảo

vệ co2 ở Việt Nam

Công nghệ hàn nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ CO2 ở nước ta đã

trải qua một quá trình hơn 15 năm, với những đặc điểm riêng liên quan đến

đặc thù nền kinh tế, trình độ sản xuất công nghệ và thời tiết khí hậu Việt

Nam Thực tế quá trình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ hàn CO2 chưa

đáp ứng được nhu cầu sản xuất công nghiệp Nhận thấy tầm quan trọng và ý

nghĩa của phương pháp công nghệ hàn này trong nền sản xuất công nghiệp

từ những năm bảy mươi Các cơ quan nghiên cứu và các ngành quản lý sản

xuất công nghiệp đã quan tâm đến lĩnh vực công nghệ hàn CO2 Tại hội

nghị hàn toàn quốc lần thứ nhất 1979, báo cáo của PGS Nguyễn Tăng Long,

Viện khoa học công nghệ Quốc phòng, cũng như báo cáo của Viện khoa học

Xây dựng đã phân tích, đánh giá vai trò quan trọng của công nghệ hàn CO2

trong sản xuất công nghiệp và sự cần thiết nghiên cứu ứng dụng lĩnh vực

công nghệ này vào thực tế sản xuất công nghiệp nước ta nói chung Ở một số

ngành sản xuất công nghiệp, như ngành đường sắt Việt Nam, ngành giao

thông vận tải (GTVT), Xây dựng, quốc phòng nói riêng công nghệ hàn CO2

đã được quan tâm đến trong nhiều báo cáo, các hội thảo và các dự án phát

triển sản xuất

Công trình nghiên cứu đầu tiên về lĩnh vực công nghệ hàn CO2 ở nước ta

được triển khai tại Viện khoa học kỹ thuật xây dựng Việc nghiên cứu được

tiến hành trên cơ sở trang thiết bị và vật liệu của Thụy Điển Báo cáo giám

định đề tài này đã khẳng định rõ những ưu điểm, tính hiệu quả kinh tế cao,

và triển vọng to lớn của việc ứng dụng công nghệ hàn CO2 vào sản xuất cơ

khí của đất nước

Đề tài nghiên cứu khoa học cấp nhà nước của Viện Khoa học kỹ thuật xây

dựng đã giám định Song, sau đó hơn 10 năm, việc ứng dụng công nghệ hàn

CO2 vào thực tế sản xuất vẫn chưa được quan tâm đúng mức Việc ứng dụng

công nghệ hàn CO2 trong giai đoạn trước năm 1990 vào sản xuất chưa mang

lại hiệu quả thiết thực, có thể có nhiều nguyên nhân chính xuất phát từ hai

khía cạnh Một là do thực tế sản xuất công nghiệp đang trong cơ chế quản lý

quan liêu bao cấp nhưng chưa có sự cạnh tranh gay gắt về năng suất lao

động và chất lượng sản phẩm Khả năng thứ 2 có thể căn bản hơn đó là sự

nghiên cứu đầu tư làm chủ công nghệ hàn CO2 trong sản xuất còn ít, nên có

nhiều khó khăn ách tắc nảy sinh Đó là sự không ổn định trong quá trình hàn

dẫn đến không ổn định chất lượng, và có thể đây chính là do ảnh hưởng của

các yếu tố môi trường gây ra, nhưng do hạn chế về điều kiện kinh phí nên đã

chưa được giải quyết đúng mức và vì vậy ta vẫn chưa ứng dụng đại trà công

nghệ hàn CO2 vào sản xuất được

Trong một vài năm gần đây, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, cũng đã

nghiên cứu công nghệ hàn CO2 để hàn thép hợp kim các loại

Từ năm 1978 trở lại đây, các công trình nghiên cứu về công nghệ hàn

CO2 trong nước ta nói chung đã có những kết quả phục vụ trước mắt và

t-ương lai Cho đến khoảng năm 1990 việc ứng dụng công nghệ hàn CO2 vào

thực tế sản xuất còn gặp nhiều khó khăn

Như vậy các nghiên cứu trước đây tuy đã tạo được tiền đề cho sự phát

triển công nghệ hàn CO2 ở Việt Nam Song việc áp dụng công nghệ hàn này

vào thực tế vẫn chưa được quan tâm đúng mức Nó đòi hỏi phải giải quyết

một số nội dung khoa học - công nghệ gắn liền với điều kiện thực tế ở Việt

Nam Và chỉ khi đã nghiên cứu giải quyết những nội dung khoa học kỹ thuật

đó, từng bước chế độ công nghệ, xác định chế độ công nghệ hàn phù hợp thì

mới có thể áp dụng công nghệ hàn nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ

Như đã khảo sát và phân tích ở phần trên, công nghệ hàn CO2 cũng như

các công nghệ khác, nó bao gồm các vấn đề về thiết bị, vật liệu, công nghệ

Trong mối quan hệ khăng khít với bản chất vật lí của quá trình hàn nóng

chảy trong môi trường khí bảo vệ CO2, thiết bị hàn đã được thế giới nghiên

cứu kỹ

Thực tế ngày nay, trên đất nước ta hiện nay đang tồn tại nhiều thiết bị hàn

dùng cho công nghệ hàn CO2 Đặc biệt có nhiều loại thiết bị hiện đại của các

hãng hàng lớn trên thế giới như : Xs 200 đến Xs 600 của hãng DAIHEN; RF

200 đến RF 1000 của hãng Panasonic ; các loại thiết bị mới của các hãng

SAF ; ESAB; LINCON cũng đang được chào bán trên thị trường nước ta

Vấn đề chế tạo vật liệu liên quan đến nhiều lĩnh vực kỹ thuật, công nghệ

khác nhau: kỹ thuật lò cao , kỹ thuật luyện kim Hơn nữa, dây hàn dùng cho

công nghệ hàn CO2 đã được tiêu chuẩn hoá và nhiều nước đã sản xuất đại

trà, việc nhập mua cũng rất thuận lợi

Như vậy còn lại vấn đề công nghệ là cần quan tâm nghiên cứu Các công

trình nghiên cứu Khoa học - công nghệ trong nước ta trước đây cũng đề cập

đến vấn đề này Một vấn đề quan tâm nữa là khí bảo vệ CO2 Việc mua nhập

khí CO2 ở nước ngoài là không thực tế, vì giá cả không hợp lý Như vậy

nghiên cứu sử dụng CO2 của Việt Nam để dùng cho công nghệ hàn CO2 sẽ

có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao

Những kết quả nghiên cứu thực nghiệm bước đầu trong nước ta cho thấy:

Yếu tố môi trường khí hậu và khí CO2 của Việt Nam có ảnh hưởng đáng kể

đến chất lượng của quá trình hàn nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ

CO2 Để áp dụng được công nghệ hàn CO2 vào thực tế sản xuất ở nước ta,

cần

thiết phải nghiên cứu khảo sát một số yếu tố của môi trường khí hậu trong

mối quan hệ với quá trình lý hoá của quá trình luyện kim mối hàn, các quá

trình nhiệt với các yếu tố vật liệu và thiết bị hàn Trên cơ sở đó, ta có thể tiến

hành xác định điều kiện công nghệ hàn cụ thể đối với nhóm thép, hoặc từng

loại hình kết cấu của yêu cầu sản xuất

Như vậy các yếu tố môi trường khí hậu, khí bảo vệ CO2 là các đối tượng

cần quan tâm trong quá trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn CO2 vào

thực tế sản xuất ở điều kiện Việt Nam

1.3 -Nhu cầu sản xuất công nghiệp đối với công nghệ hàn trong môi

trường khí bảo vệ co2

Từ năm 1980 nhiều dự án đầu tư sản xuất công nghiệp, tuy đang ở giai

đoạn chuẩn bị, nhưng cũng đã có một số ngành và cơ sở sản xuất mạnh dạn

nhập về hàng loạt các thiết bị hàn trong môi trường khí bảo vệ CO2 như

ngành đường sắt Việt Nam đã nhập về hàng trăm tổ hợp thiết bị hàn bán tự

động trong môi trường khí bảo vệ CO2 loại MAGPOL – 400 và MAGPOL -

630 Nhà máy đóng tầu Bạch Đằng, nhà máy cơ khí Cẩm Phả, nhà máy sửa

chữa tầu biển Phà Rừng, Liên hợp đóng tầu Ba Son Cũng đã nhập về một

số tổ hợp thiết bị hàn trong môi trường khí bảo vệ CO2 Tại một số cuộc hội

thảo chuyên ngành hàn và chuyên đề khoa học khác như hội thảo về " Máy

Công nghệ hàn " tại trường Đại học Bách Khoa Hà Nội (1994); hội nghị

khoa học 30 năm ngày thành lập Viện Khoa học của GS.PTS Phạm Hữu

Phức (Bộ GTVT); PGS.PTS Hoàng Tùng (ĐHBK Hà Nội) cũng đã đề cập

và khẳng định tính cấp bách của việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn

CO2 vào thực tế sản xuất công nghiệp của đất nước Tình hình ứng dụng

công nghệ hàn CO2 trong giai đoạn này chưa có hiệu quả như mong muốn

Nhiều nhà sản xuất kinh doanh và quản lý rất quan tâm đến vấn đề công

nghệ và thiết bị hàn Tình hình đó đã làm cho tính cấp thiết của việc nghiên

cứu ứng dụng công nghệ hàn CO2 tăng lên do cả hai nhân tố: Nhu cầu ứng

dụng phục vụ sản xuất và khai thác nguồn thiết bị hàn đang cần thiết

Năm 1991, một số cơ sở nghiên cứu, Viện Công nghệ Quốc gia, Viện Hàn

vấn đề nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn CO2 , có thể nói nổi bật nhất là

Viện Hàn RITST Sau khi triển khai nghiên cứu đề tài bước một có hiệu quả,

đã đề nghị dùng khí CO2 do Việt nam sản xuất cho công nghệ hàn CO2 Đề

tài cấp bộ đã được đặt ra Đề cương đã khẳng định rõ nhu cầu sản xuất cơ

khí (trong và ngoài ngành GTVT) đòi hỏi ứng dụng công nghệ hàn CO2 ở

mức độ ngày càng bức bách Xuất phát từ nhu cầu trong ngành GTVT, căn

cứ vào kết quả nghiên cứu thăm dò của RITST về phương pháp công nghệ

hàn CO2 Bộ GTVT đã duyệt kinh phí đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ:

“Nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn CO2 bằng khí của Việt Nam, phục vụ

sản xuất cơ khí trong và ngoài ngành GTVT”

Thực trạng sản xuất cơ khí của ngành GTVT nói riêng, của nước ta nói

chung rất đa dạng Nhu cầu về hàn đối với khu vực sản xuất , phương tiện

vận tải là rất lớn , không những trong lĩnh vực đóng mới mà ngay cả trong

khu vực sửa chữa phục hồi phương tiện cũng có nhu cầu ứng dụng công

nghệ hàn nói chung và công nghệ hàn CO2 nói riêng là rất lớn Thực trạng

kết cấu, vật liệu, chi tiết máy đối với dạng phương tiện vận tải khá đa

dạng, có nhiều loại thép khác nhau , đặc biệt là thép hợp kim thấp

Mấy năm qua, ở nước ta việc ứng dụng công nghệ hàn CO2 vào sản xuất

gặp nhiều khó khăn và trên thực tế đã không thu được hiệu quả như mong

muốn Các hiện tượng dẫn đến những tồn tại trong quá trình ứng dụng công

nghệ hàn CO2 thường là:

- Mối hàn bị rỗ khí các loại

- Bề mặt mối hàn gồ ghề, bị lõm

Hiện tượng bắn toé kim loại lỏng ra ngoài bể hàn ở mức không thể chấp

nhận được Hiện tượng này vừa làm tăng tổn thất vật liệu hàn, gây lãng phí

lớn, vừa gây tắc dây hàn, làm gián đoạn quá trình hàn Kết quả làm giảm

năng suất lao động tới mức kém hơn hàn tay, hư hỏng cả các chi tiết hàn,

giảm chất lượng mối hàn

Cho đến một vài năm gần đây công nghệ hàn CO2 ở nước ta đã được khắc

phục nhiều và đã được áp dụng rộng rãi trong các cơ sở sản xuất trong nước

và các công ty liên doanh với nước ngoài

1.4 - Tình hình áp dụng công nghệ hàn trong môi trường khí bảo vệ

CO2 trên thế giới

Hàn là một phương pháp công nghệ nhằm đạt được mối hàn không tháo

được bằng cách dùng nguồn nhiệt nung nóng vật liệu chỗ hàn đến trạng thái

chảy hoặc dẻo, sau đó vật hàn đông đặc hoặc nhờ lực ép mối liên kết được

hình thành gọi là mối hàn

Trong quá trình sản xuất có thể áp dụng các phương pháp công nghệ tiên

tiến như cơ khí hoá, tự động hoá Điều đó giúp cho năng suất được cao hơn

và điều kiện lao động được cải thiện rõ rệt Liên Xô là một trong những

nước có ngành hàn phát triển sớm nhất và có nhiều thành tựu trong ngành

hàn nhất.Vào năm 1802, Viện sĩ hàn lâm khoa học Nga BERNARDOS đã

phát minh ra hồ quang điện, đây là một phát minh quan trọng về nguồn năng

lượng mới, có công suất lớn có thể áp dụng được cho ngành công nghệ chế

tạo máy Đặc biệt trong lĩnh vực công nghệ hàn

Sau hơn một thế kỷ, công nghệ hàn đã phát triền rất nhanh và đạt được

nhiều thành quả về khoa học, công nghiệp và hiệu quả kinh tế trong mọi

ngành công nghệ Sau thế kỷ 20, việc dùng phương pháp hàn hồ quang đã

lan sang các nước khác như : Đức, Mỹ , Nhật, Pháp, Thuỵ Điển và nhiều

nước khác Từ đó tới nay, ngành hàn càng phát triển rộng rãi và có rất nhiều

các trung tâm nghiên cứu , các viện nghiên cứu đi sâu vào nghiên cứu công

nghệ hàn và đã phát minh ra nhiều phương pháp hàn hiện đại như : Hàn điện

tử , hàn plasma đã cho năng suất cao đồng thời nâng cao được chất lượng

mối hàn lên rất nhiều lần

Đi đôi với việc tự động hoá trong công nghiệp cơ khí trên thế giới, ngành

hàn ngày càng được tự động hoá để đáp ứng được kịp thời nhu cầu đòi hỏi

của các ngành công nghiệp nói chung và ngành hàn nói riêng Trên cơ sở tự

động hoá, hàn được phát triển trên 2 lĩnh vực: hàn tự động và hàn bán tự

động Hàn tự động và bán tự động dưới lớp thuốc Hàn tự động và bán tự

động trong môi trường khí bảo vệ Trong hầu hết các phương pháp hàn, kim

loại đều được nung nóng lên đến nhiệt độ rất cao mà tại đó các lực hoá học

của kim loại với ôxy và các khí khác (hyđro, Ni tơ) là rất mạnh

Vấn đề cần phải giải quyết là bảo vệ hiệu quả kim loại vùng hàn và vùng

ảnh hưởng nhiệt Có phương pháp hàn trong môi trường khí bảo vệ bằng

CO2 , CO2 + Ar và He + Ar bằng điện cực nóng chảy được sử dụng rộng rãi

nhất hầu như ở tất cả các nước công nghiệp phát triển như : Nga, Anh, Pháp,

Mỹ, Nhật, Thụy Điển, Tiệp Khắc

Vì các lí do sau : Phương pháp hàn tự động và bán tự động trong môi

trường khí bảo vệ là một phương pháp có tính năng động nhất Đối với hàn

bán tự động thì có thể hàn đứng, hàn sấp , hàn trần tốc độ hàn so với các

phương pháp khác là rất nhanh và cho mối hàn đảm bảo Hàn trong môi

trường khí bảo vệ có hai phương pháp đó là hàn tự động và hàn bán tự động

Hai phương pháp hàn trên đều cho hiệu quả và chất lượng mối hàn như

nhau, song phương pháp hàn tự động lại cho năng suất cao hơn , nhưng

trong hàn bán tự động thì lại hàn được ở nhiều tư thế hơn

Khí bảo vệ hàn có tính năng hơn hẳn các chất liệu bảo vệ mối hàn như:

thuốc hàn, phương pháp hàn này khi hàn xong thì người thợ không cần có

nguyên công gõ xỉ, như vậy đã làm tăng năng suất lao động mà mối hàn vẫn

đạt được chất lượng như yêu cầu.Khí bảo vệ vùng hàn có hai loại cơ bản sau

: khí hoạt tính CO2 và hỗn hợp của chúng CO2 + Ar

Khí trơ bao gồm các khí như heli và Ar, các khí trơ là loại khí đắt tiền vì lí

do khó chế tạo nên chỉ được dùng trong mối hàn quan trọng mang tính chất

quyết định trong một kết cấu hàn cụ thể, nhưng trong thực tế sản xuất thì hầu

hết các mối hàn không đòi hỏi mức độ cao, Ví dụ hàn các khung thép trong

xây dựng, các loại thép dụng cụ, thép các bon trung bình Do đó việc sử

dụng khí trơ đại trà là một việc làm không kinh tế và việc sử dụng các loại

khí hoạt tính đặc biệt là CO2 là cần thiết vì có hai lí do sau:

* Tính kinh tế :

So với các khí bảo vệ khác như He, Ar thì khí CO2 có tính kinh tế cao và

sẵn có Có thể lấy khí CO2 từ khí thải lò cao, từ quá trình lên men cồn rượu ,

bia trong công nghệ hoá học , từ quá trình chế biến dầu mỏ Nói chung

khí CO2 là khí sẵn có và rẻ tiền hơn các khí khác dùng làm khí bảo vệ cũng

như thuốc hàn khi hàn dưới lớp thuốc Năng suất của phương pháp này khá

cao

* Tính kỹ thuật :

So với hàn hồ quang tay thì hàn trong môi trường khí bảo vệ CO2 có đặc

điểm là vùng hàn nhỏ, tốc độ nguội lớn do tác dụng làm nguội của khí CO2

và lớp xỉ rất mỏng Các mối hàn do vậy không cần phải gõ xỉ sau khi hàn

Chất lượng của mối hàn ổn định, tốt hơn nhiều so với hàn hồ quang tay và

gần bằng với mối hàn tự động dưới lớp thuốc hàn Mối hàn sau khi hàn xong

không bị rò rỉ, vùng hàn nhỏ, mối hàn hình thành tốt ở mọi vị trí không gian

Đối với các mối hàn đứng, hàn trần hoặc các đường hàn ngắn, cong

nghiêng thì phương pháp hàn trong môi trường khí bảo vệ CO2 thể hiện rõ

-ưu

điểm của mình do vận tốc nguội lớn và vùng hàn nhỏ nên vùng ảnh hưởng

nhiệt của mối hàn trong môi trường khí bảo vệ CO2 nhỏ hơn 3 - 4 lần so với

khí hàn bằng ngọn lửa khí O2 - C2H2 Vì vậy ứng suất và biến dạng cũng

giảm đáng kể Khối lượng riêng của CO2 lớn hơn không khí 1,5 lần cũng tạo

điều kiện tốt cho việc bảo vệ kim loại lỏng khỏi tác động của không khí bên

ngoài Chính vì vậy hàn trong môi trờng khí bảo vệ CO2 bằng điện cực nóng

chảy được áp dụng rộng rãi trên thế giới

Bảng 1.1

SO SÁNH NĂNG SUẤT HÀN

Phương pháp hàn

Cường độ dòng điện

(A)

Hệ số nóng chảy

(g/Ah)

Hệ số sử dụng máy (%)

Năng suất

(Kg/h) Hàn bán tự động

60

60

1,58 3,14 Hàn bán tự động dưới

Bảng 1.2

LƯỢNG ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ

Phương pháp hàn Điện năng tiêu thụ

(KWh)

Điện áp hồ quang

(V) Hàn bán tự động

trong CO2

- Dây φ 1,2

- Dây φ 2,0

2,5 4,0

26

34 – 36 Hàn tự động trong CO2

- Dây φ 5

5,5 38 - 40 Hàn tự động dưới lớp

Bảng 1.3

LƯỢNG VẬT LIỆU CẦN ĐỂ TẠO RA 1 KG

KIM LOẠI NÓNG CHẢY

CO2

- Dây φ 1,2

- Dây φ 2,0

1,10 1,15

-

-

0,06 0,12

CHƯƠNG 2- PHÂN TÍCH KẾT CẤU XE MÁY WAVE 110 CC

2.1- Phân tích kiểu dáng xe

Khung xe Wave 110 CC được thiết kế bởi hãng HONDA Nhật Bản và

được sản xuất từ nhiều năm trước đây tại các nhà máy ở các nước thứ ba như

Thái Lan, Indonexia So với các loại xe máy xuất hiện trước nó như

DREAM, ASTREA, SUPERCUP kết cấu của khung xe đã được cải tiến đi

rất nhiều,nhằm tăng tính năng sử dụng của xe và tuổi thọ nên so với các loại

xe trước khung xe có những đặc điểm sau:

+ Kết cấu đơn giản

+ Khả năng chịu lực tốt

+ Gia công dễ dàng

+ Thời gian gia công nhanh

+ Khối lượng của khung , phần nhựa của xe giảm nhiều nên giảm khối

lượng của xe Với hình dáng nhỏ gọn có khả năng di chuyển linh hoạt

+ Kết cấu của khung thanh mảnh dẫn tới dáng xe Wave thon thả kiểu

dáng thanh lịch do đó được nhiều người ưa chuộng nhất là giới thanh niên

Vị trí tương quan giữa các bộ phận của xe như sau:

Hình 2.1- Vị trí tương quan

Phôi hàn của khung xe Wave 110 cc có những đặc điểm sau đây:

+ Vật liệu: Do không đòi hỏi đặc biệt nào về các tính chất khi làm việc

như độ mài mòn, ăn mòn điện hoá học cho nên hầu hết chúng được làm bằng

loại thép các bon thấp và thép các bon trung bình, do đó vật liệu làm khung

xe Wave 110 cc có tính hàn tốt và giá thành khá rẻ

+ Hình dáng được cấu thành từ 50 chi tiết khác nhau Do hình dáng của

lừng loại phôi rất khác nhau nên chúng ta có thể chia chúng thành 4 loại cơ

+ Về mặt cơ tính do chủ yếu làm bằng thép các bon thấp và trung bình

cho nên cơ tính của thép có những đặc điểm nổi trội như độ cứng, độ chịu

nén tốt độ dẻo, độ bền độ dai,va đập tốt Những tính chất này hoàn toàn phù

hợp với những điều kiện làm việc của xe (xem bảng 2.2)

+ Sản xuất các chi tiết này được tiến hành tại một phân xưởng cơ khí khác

bằng phương pháp đột, dập, lốc, theo đúng các kích thước vật liệu theo bản

vẽ chi tiết

+ 50 chi tiết được tạo thành khung có kích thước, hình dáng hoàn toàn

khác nhau dó đó độ dày chi tiết khác nhau

Chiều dày max của chi tiết = 4 mm (KW110-03-02)

Chiều dày min của chi tiết = 2 mm (KW110-01-12)

Các chi tiết có các mối hàn dày trung bình từ 2 mm - 3,5 mm

Qua bản vẽ tách các chi tiết (Phần 2) ta thấy những dạng ống như

KW110-03- 02, được chế tạo bằng các loại thép sôi ( 08KΠ) các loại trục

chế tạo từ thép các bon có hàm lượng cao

Bảng 2.1-Thành phần hoá học của các loại thép chế tạo khung xe

Loại

Các thành phần khác % CT2 0,09÷0,15 ≤ 0,07 0,25÷0,5 ≤ 0,045 ≤ 0,045 -

2.2- Đặc điểm của kết cấu hàn khung xe Wave110cc

Qua bản vẽ cấu tạo khung xe Wave 110 cc và thực tế quan sát bằng mắt

thường ta thấy kết cấu hàn của khung xe có những đặc điểm sau đây:

+ Mối hàn có kích thước hình dạng rất khác nhau do được hình thành nên

từ các chi tiết khác nhau

+ Đường hàn đa dạng phong phú có những đường hàn rất dài như giữa

KW110-03-02 với KW110-03-07 có mối hàn chỉ như hàn điểm

(KW110-04-33 và KW110-04-24)

Mối hàn có nhiều loại từ đường cong kín như giữa KW110-01-13 với

KW110-01-36 đường cong hở như giữa KW110-04-35 với KW- 04-09

+ Vật liệu: Các chi tiết rời không được chế tạo từ một loại vật liệu đồng

nhất mà từ nhiều loại vật liệu khác nhau nhưng chúng đều nằm trong giới

hạn của thép hợp kim các bon thấp và trung bình

+ Liên kết hàn có nhiều loại khác nhau như cho liên kết hàn chữ T, hàn

góc, hàn chồng

+ Qua phân tích sự làm việc của khung xe ta thấy mối hàn của khung xe

chia ra làm hai loại chính sau đây:

- Mối hàn quan trọng

- Mối hàn không quan trọng

Loại mối hàn quan trọng là loại mối hàn liên kết giữa các chi tiết chịu lực

chính như mối hàn giữa các chi tiết chịu lực chính (như mối hàn giữa

KW110-03-02 với KW110-03-31, KW110-04-34 với KW110-04-10.v.v.) nó

ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu lực cũng như độ bền và tuổi thọ của

khung xe Khi tính toán chế độ hàn cho nguyên công nào đó thì ta tính toán

chế độ hàn cho mối hàn quan trọng và các mối hàn khác trong cùng một

nguyên công là như nhau

+ Loại mối hàn không quan trọng: là các loại mối hàn chỉ góp phần tham

gia để gá lắp các chi tiết phụ, để lắp ráp các bộ phận bằng nhựa hoặc chi tiết

không chịu lực, ví dụ liên kết giữa KW110-04-24 với KW110-04-25

Bảng 2.2 -Cơ tính một số loại vật liệu dùng để chế tạo khung xe Wave

Độ dãn dài δ (%)

Độ cứng với ống dây trên1,5mm Cán

kéo

nóng

Cán kéo nguội

Cán kéo nóng

Cán kéo nguội

Cán kéo nóng

Cán kéo nguội

Cán kéo nóng

Cán kéo nguội CT2 210 - 340 340 29 - - -

Các loại mối hàn này nằm trong nguyên công nào thì phải tuân theo chế

độ hàn của loại mối hàn quan trọng chứa trong nguyên công đó

2.3-Yêu cầu kỹ thuật của khung xe chế tạo bằng phương pháp hàn

- Vật liệu phải đúng qui cách, đúng ký hiệu như bản vẽ chế tạo, chất

lượng vật liệu đồng đều không khuyết tật

- Mối hàn phải có hình dáng đồng đều không đứt quãng, không làm ảnh

hưởng đến khu vực lân cận của mối hàn

- Các mối hàn đảm bảo độ ngấu đồng đều mối hàn trong cùng một nguyên

công

- Sau khi hàn xong phải đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật, cân đối thoả mãn

các sai số theo bản vẽ thiết kế

- Phải kiểm tra khung bằng phương pháp thử tải trước khi xuất xưởng

- Kiểm tra khuyết tật bằng phương pháp siêu âm,bằng mắt(kinh

nghiệm),nhuộm màu trước khi xuấtxưởng

- Kiểm tra độ chính xác kích thước bằng gá chuyên dùng

- Nếu xuất hiện khuyết tật và sai lệch kích thước thì sản phẩm không được

xuất xưởng phải sửa lại hoặc bỏ đi

CHƯƠNG 3 – LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ HÀN

3.1- Thiết kế quy trình công nghệ hàn khung xe Wave 110cc

Đặc điểm của việc hàn khung xe: Do khung xe gồm nhiều chi tiết rời (50

chi tiết) do đó công việc hàn không thể tiến hành trong một nguyên công

được mà phải chia chúng thành nhiều nguyên công để hàn các cụm chi tiết

với nhau sau đó mới tiến hành hàn thành tổng thể chung

Để tránh cho các động tác không trùng nhau ta bố trí dây chuyền công

nghệ theo các nguyên công, nguyên công sau lấy sản phẩm của nguyên công

trước làm phôi liệu

- Tính toán công việc và công nhân sao cho thời gian thực hiện trên mỗi

nguyên công là bằng nhau vì sản xuất theo dây chuyền (phương pháp trùng

nguyên công) để không xảy ra tình trạng ùn tắc dây chuyền

- Sau mỗi nguyên công đều phải có một bước kiểm tra sản phẩm chặt chẽ

bằng mắt thường hoặc bằng các loại hoặc đồ gá kiểm tra các kích thước

định sẵn chính xác theo tiêu chuẩn để tránh tình trạng sai lệch kích thước hệ

thống

- Qua khảo sát thực tế tại nhà máy và các tài liệu tham khảo ta thấy rằng

dây chuyền công nghệ sản xuất khung xe gắn máy Wave110cc qua các

nguyên công sau đây:

+Nguyên công 1- Hàn cụm gá động cơ tại bàn hàn số 1 các chi tiết tại đây

nguyên công 2,nguyên công 3

+Nguyên công 5- Hàn cụm đuôi tại bàn gá số 4 gồm có các chi tiết:

KW110-05-17, KW110-05-19, KW110-05-20TP, KW110-05-21 và cụm ở

nguyên công 4

+Nguyên công 6 -kiểm tra

Có thể mô tả khái quát quy trình công nghệ hàn khung xe Wawe 110cc bằng

sơ đồ sau:

Hàn cụm lắp máy sauHàn cụm lắp máy sau

Hình 3.2- Quy trình công nghệ khái quát hàn khung xe máy wave110cc

- Từ đó chúng ta có thể đưa ra quy trình công nghệ sản xuất khung xe máy

kiểu Wave110cc được tiến hành qua các nguyên công sau đây

3.1.1- Nguyên công 1: Hàn cụm lắp máy sau (đồ gá l)

Trình tự nguyên công

Bước 1: Thực hiện các công việc kiểm tra

*Máy hàn :

- Kiểm tra dòng hàn (Ih=120A)

- Kiểm tra hiệu điện thế hàn (Uh=20v)

- Kiểm tra dây hàn (d=0,9-1 mm)

- Kiểm tra đầu bép hàn (thử hàn)

- Điều chỉnh tốc độ xuống dây (0,6 m/ph)

*Bình khí CO 2

- Kiểm tra áp suất khí trong bình (p=4 kg/cm2)

- Kiểm tra xem van khí có bị hở không

- Kiểm tra lưu lượng khí khi hàn (Q=0,5 l/ph)

*Đồ gá

- Kiểm tra các chốt trên đồ gá (kiểm tra độ dơ)

*Kiểm tra các dụng cụ :

- Kiểm tra các dụng cụ như búa, kìm

*Kiểm tra các phôi :

- Kiểm tra xem các phôi có đúng với thiết kế chưa

- Kiểm tra hàn các bước,nguyên công trước

Bước 2: Hàn cụm treo máy sau KW110-01-28 với trục bắt càng sau

*Thời gian hàn tại nguyên công 1:10 phút

*Các yêu cầu kỹ thuật

+ Hàn xong phải để nguội từ (l-2ph) rồi mới được tháo ra

+ Các mối hàn phải điền đầy các góc hàn

+ Đảm bảo độ đồng tâm giữa các lỗ trên cụm chi tiết KW110- 01-28

3.1.2-Nguyên công 2: Hàn cụm lắp đèn sau và cụm lắp giảm sóc(đồ gá 2)

Trình tự nguyên công

Bước 1: Thực hiện các công việc kiểm tra

*Máy hàn:

- Kiểm tra dòng hàn (Ih=120A)

- Kiểm tra hiệu điện thế hàn (Uh=20v)

- Kiểm tra dây hàn (d=0,9-1mm)

- Kiểm tra đầu bép hàn (thử hàn)

- Điều chỉnh tốc độ xuống dây (O,6 m/ph)

*Bình khí CO 2

- Kiểm tra áp suất khí trong bình (p=4 kg/cm2)

- Kiểm tra xem van khí có bị hở không

- Kiểm tra lưu lượng khí khi hàn (Q=0,5 l/ph)

*Đồ gá

- Kiểm tra các chốt trên đồ gá (kiểm tra độ dơ)

*Kiểm tra các dụng cụ :

- Kiểm tra các dụng cụ như búa, kìm

*Kiểm tra các phôi :

- Kiểm tra xem các phôi có đúng với thiết kế chưa

- Kiểm tra hàn các bước,nguyên công trước

Bước 2: Hàn ống gá yên KW110-02-18 , cụm đỡ gá yên trái KW110-02-23

*Thợ hàn

+ Số thợ hàn : 1 người

+ Bậc thợ : 7/7

*Thời gian hàn tại nguyên công 1: 10 phút

* Các yêu cầu kỹ thuật

+ Hàn song phải để nguội(l-2ph) rồi mới được tháo ra

+ Các mối hàn phải điền đầy các góc hàn

+ Đảm bảo độ song song và vuông góc của đỡ gá yên KW110-02-23

- Kiểm tra dòng hàn (Ih= 120A)

- Kiểm tra hiệu điện thế hàn (Uh=20v)

- Kiểm tra dây hàn (d= 0,9-1 mm)

- Kiểm tra đầu bép hàn (thử hàn)

- Điều chỉnh tốc độ xuống dây (0,6 m/ph)

*Bình khí CO 2

- Kiểm tra áp suất khí trong bình (p=4 kg/cm2)

- Kiểm tra xem van khí có bị hở không

- Kiểm tra lưu lượng khí khi hàn (Q=0,5 l/ph)

*Đồ gá

- Kiểm tra các chốt trên đồ gá (kiểm tra độ dơ)

*Kiểm tra các dụng cụ :

- Kiểm tra các dụng cụ như búa, kìm

*Kiểm tra các phôi :

- Kiểm tra xem các phôi có đúng với thiết kế chưa

- Kiểm tra hàn các bước,nguyên công trước

Bước 2: Hàn ống chủ KW110-03 -07 với ống phuốc KW110-03- 02

Động tác 2 : Hàn hết chiều dài của KW110-03-30

Bước 8: Hàn miếng hạn vị trên khoá KW110-03- 04 Với KW110-03 - 02

Động tác 1 : Hàn đính KW110-03- 02 với KW110-03 - 04

Động tác 2 : Hàn hết chiều dài của KW110-03-04

Bước 9: Hàn ốp tăng cứng dưới cổ phuốc KW110-03- 05, KW110-03 - 02

Động tác 1 : Hàn đính KW110-03- 05với KW110-03 - 02

Động tác 2 : Hàn hết chiều dài của KW110-03-05

Bước 10: Hàn KW110-03- 06 Với KW110-03 - 02

Động tác 2 : Hàn hết chiều dài của KW110-03-06

Bước 11: Hàn hai tai treo máy phía trên KW110-03- 09, KW110-03- 07với

Động tác 3 : Hàn phần mặt trên của KW110-03-28 với KW110-03-07

Bước 14: Hàn hai lỗ treo máy ở giữa KW110-03-1OP, KW110-03-1OT với

+ Số thợ hàn : 1 người

+ Bậc thợ : 7/7

*Thời gian hàn tại nguyên công 1:10 phút

*Các yêu cầu kỹ thuật

+ Hàn song phải để nguội (l - 2ph) rồi mới được tháo ra

+ Đạt được góc độ quy định giữa cổ phuốc với ống chủ

+ Các mối hàn phải ngấu với ống chủ

+ Đảm bảo độ đồng tâm và song song giữa các lỗ

3.1.4- Nguyên công 4: Hàn hai càng xe sau (đồ gá 4)

Trình tự nguyên công

*Máy hàn :

- Kiểm tra dòng hàn (Ih=120A)

- Kiểm tra hiệu điện thế hàn (Uh: 20v)

- Kiểm tra dây hàn (d=0,9-l mm)

- Kiểm tra đầu bép hàn (thử hàn)

- Điều chỉnh tốc độ xuống dây (0,6 m/ph)

*Bình khí CO 2 :

- Kiểm tra áp suất khí trong bình (p=4 kg/cm2)

- Kiểm tra xem van khí có bị hở không

- Kiểm tra lưu lượng khí khi hàn (Q=0,5 l/ph)

*Đồ gá:

- Kiểm tra các chốt trên đồ gá (kiểm tra độ dơ)

*Kiểm tra các dụng cụ :

- Kiểm tra các dụng cụ như búa, kìm

*Kiểm tra các phôi :

- Kiểm tra xem các phôi có đúng với thiết kế chưa

- Kiềm tra hàn các bước,nguyên công trước

Bước 2: Hàn 2 càng phía trên KW110-04-24 với KW110-03-07

+Dùng đồ gá chuyên dùng

*Thợ hàn

+ Số thợ hàn : 1 người

+ Bậc thợ : 7/7

*Thời gian hàn tại nguyên công 1:10 phút

*Yêu cầu kỹ thuật

+ Hàn song phải để nguội (l-2ph) rồi mới được tháo ra

+ Đảm bảo được độ rộng của hai càng sau theo thiết kế

+ Đảm bảo độ vuông góc và song song của tai lắp mặt nạ

3.1.5- Nguyên công 5: Hàn đuôi sau (đồ gá 5)

Trình tự nguyên công

*Máy hàn :

- Kiểm tra dòng hàn (Ih- 1 20A)

- Kiểm tra hiệu điện thế hàn (uh=20v)

- Kiểm tra dây hàn (d= 0,9-l mm)

- Kiểm tra đầu bép hàn (thử hàn)

- Điều chỉnh tốc độ xuống dây (0,6 m/ph)

*Bình khí CO 2 :

- Kiểm tra áp suất khí trong bình (p=4 kg/cm2)

- Kiểm tra xem van khí có bị hở không

- Kiểm tra lưu lượng khí khi hàn (Q=0,5 l/ph)

*Đồ gá :

- Kiểm tra các chốt trên đồ gá (kiểm tra độ dơ)

*Kiểm tra các dụng cụ :

- Kiểm tra các dụng cụ búa, kìm

*Kiểm tra các phôi :

- Kiểm tra xem các phôi có đúng với thiết kế chƯa

- Kiểm tra hàn các bước,nguyên công trước

*Thời gian hàn tại nguyên công 1:10 phút

*Yêu cầu kỹ thuật

+ Hàn song phải để nguội (l - 2ph) rồi mới được tháo ra

+ Đảm bảo chiều dài của các tai lắp yếm

+ Đảm bảo kỹ thuật cho cụm lắp giảm sóc

3.1.6- Nguyên công 6: kiểm tra (đồ gá 6)

+ Sau khi hàn qua ba đồ gá trên thì khung đợc đa qua đồ gá kiểm tra số 6

tại đây nếu chi tiết nào bị thiếu hoặc chưa hàn song sẽ được hànbổ sung

+ Đóng lại đầu cổ phuốc

+ Sau khi khung được kiểm tra song được làm sạch via và kiểm tra lần

cuối sau đó được đưa sang xưởng sơn

3.2- Xác định chế độ hàn

Kết cấu hàn khung xe có những điểm sau đây

- Có nhiều loại liên kết: hàn chồng, hàn góc giáp mối

- Độ dày các liên kết khác nhau: Từ 4 mm (KW110-03-04) đến 2 mm

(KW110-03-31)

- Các đường hàn có hình dạng khác nhau: đường cong hở, đường cong

kín, đường thẳng ví dụ như các đường hàn ở đầu cổ phuốc ở hai càng sau

.v.v

Chính vì lý do đó việc tính toán chế độ hàn trong một nguyên công ta chỉ

tính cho 1 liên kết hàn tiêu biểu mà nó là mối hàn chịu lực chính của liên kết,

các mối hàn khác trong nguyên công ấy phải tuân theo chế độ hàn này

Nếu như với mỗi liên kết sử dụng đúng chế độ tính toán thì thời gian

thao tác và chỉnh máy của công nhân sẽ lớn như vậy không có lợi ích bởi vì

trong cùng một nguyên công sự chênh lệch không là bao

Dây hàn: Qua điều kiện thực tế và tìm hiểu thị trường que hàn Việt Nam

ta chọn loại que hàn của hãng HYUNDAI vì chất lượng của nó theo công

nghệ ESAB Thuỵ Điển nhưng giá thành thì hạ hơn, nguồn cung cấp ở Việt

Nam lúc nào cũng dồi dào

Loại dây hàn có đường kính d : 1 mm ký hiệu S43011

- Những đặc tính của dây hàn này:

S là loại dây hàn hàn được tất cả mọi thế

I là loại dây hàn dùng cho thép C thấp hoặc trung bình 4301 là ký hiệu

của que hàn