Cơ sở khối ngành cơ điện điện tử

Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CƠ SỞ KHỐI NGÀNH CƠ – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ PHẦN I: THÍ NGHIỆM PHẦN CƠ KHÍ A MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM: - Làm quen biết cách sử dụng số thiết bị hàn vật liệu hàn - Làm quen, biết cách lập trình chương trình hàn tiến hành hàn theo chương trình lập máy hành Pana – Robo (Model: VR – 006CII) - Qua q trình thí nghiệm giúp sinh viên nắm rõ ảnh hưởng chế độ hàn đến chất lượng mối hàn (ảnh hưởng vận tốc hàn, góc nghiêng điện cực hàn…) yếu tố ảnh hưởng đến trình hàn (ảnh hưởng lưu lượng khí bảo vệ, ảnh hưởng gió, ảnh hưởng khối sắt từ…) - Giúp sinh viên hiểu sâu số khuyết tật mối hàn, từ nắm nguyên nhân gây cách khắc phục khuyết tật ý nghĩa việc tn thủ quy trình cơng nghệ hàn B NỘI DUNG BÁO CÁO Trình bày hiểu biết vật liệu thiết bị hàn? Trình bày cơng việc lập trình máy hàn Pana - Robo VR006-CII? Tính hệ số co ngang lý thuyết hệ số co ngang thực tế Đánh giá, phương án làm giảm độ co ngang mối hàn? Trình bày khuyết tật hàn, nguyên nhân, cách khắc phục? LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí C NỘI DUNG CHI TIẾT I VẬT LIỆU HÀN VÀ THIẾT BỊ HÀN Vật liệu hàn: a Điện cực hàn: Dây hàn: Có loại dây hàn sau: -Dùng để hàn hồ quang tự động tự động hóa loại dây hàn chế tạo sẵn theo tiêu chuẩn quy định cuộn lại thành lơ (cuộn) theo cách riêng, đường kính (100 200) mm, khối lượng (5 20) kg để chống gỉ cải thiện tiếp điện dây mạ đồng Dây chế tạo kéo nguội - Dây hàn bột: Có cấu tạo có lớp vỏ bọc kim loại bên ngoài, hỗn hợp gồm bột kim loại làm nhiệm vụ bổ sung kim loại, hợp kim hóa mối hàn Đồng thời cịn có tác dụng bảo vệ cho kim loại nóng cháy khơng bị tác dụng môi trường làm hồ quang chảy ổn định Các dây hàn mép dọc theo chiều dài không hàn kín chất trợ dung hút ẩm từ khơng khí bảo quản lâu dài Dây hàn bột dùng hình thức: + Tự bảo vệ (khi hàn hồ quang hở): khơng cịn dùng khí bảo vệ hàn + Được bảo vệ mơi trường khác (hàn khí CO2) - Dây hàn đồng hợp kim đồng: sử dụng hàn tự động - Dây hàn nhôm hợp kim nhôm: đường kính 0,6 mm Thành phần hóa học tùy u cầu vật hàn hàn khí bảo vệ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí Điện cực hàn que hàn: Các loại điện cực: + Loại không nóng chảy có tác dụng gây hồ quang vật liệu cực than, cực graphit dùng cho hàn dòng chiều + Cực Vonfram: dùng cho hàn dòng xoay chiều chiều + Loại điện cực nóng chảy (que hàn): tùy loại vật liệu cần hàn mà có thành phần phù hợp: thép, gang, đồng… Các loại que hàn: + Que hàn trần: loại có thuốc bọc loại khơng có thuốc bọc Loại có thuốc bọc: thuốc bọc làm nhiệm vụ ổn định cháy hồ quang, hợp kim hóa mối hàn tạo khí xỉ bảo vệ cho vùng hàn, thành phần thuốc hàn, chất ion hóa, chất tạo xỉ,chất tạo khí, chất khử oxi, chất dính kết… Lớp thuốc bọc: + Loại có thuốc bọc mỏng: tăng tính ổn định hồ quang dùng để hàn linh kiện không quan trọng + Loại có thuốc bọc dày: ổn định hồ quang, bảo vệ mối hàn chống oxi hóa (khi xỉ bao quanh mối hàn) Chất ion hóa (phấn): tạo xỉ cao lanh, tạo khí (tính bột), khử oxi (nhơm teromangan) Băng hàn: Ngoài dây hàn, hàn đắp người ta cịn sử dụng điện cực nóng chảy dạng băng khí có chiều rộng định Băng hàn cho phép tăng đáng kể suất trình hàn đắp lớp thuốc LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí b Các khí bảo vệ mối hàn: - Khí trơ: khơng có khả tham gia phản ứng hóa học - Khí Argon: loại khí khơng màu khơng mùi, nặng khơng khí 25% Khí hóa lỏng khơng màu khơng mùi, sơi 1850C áp suất thường - Khí Heli: khí khơng màu, khơng mùi, có tỉ trọng riêng nhỏ Argon khoảng 10 lần, có tính dẫn nhiệt Argon Vì dùng Heli hàn tiết diện vùng hàn rộng hàn Argon điều kiện hàn - Hỗn hợp Argon, Heli - Khí hoạt tính: dùng khí CO2 (cho hàn thép) N2 (cho hàn đồng) Khí CO2 sử dụng rộng rãi để hàn bảo vệ c Thuốc hàn: Yêu cầu chung: dùng để bọc que hàn, que hàn tay dùng tự động, hàn tự động lớp thuốc Thuốc có đặc tính sau: - Có khả ion hóa mạnh để gây hồ quang q trình hàn - Bảo vệ kim loại lỏng mối hàn không tác dụng với oxi Nitơ khơng khí xung quang để tăng tính mối hàn - Tạo xỉ tốt, rơi phủ bề mặt mối hàn để chống khí xâm nhập giúp cho mối hàn nguội chậm - Có tác dụng hợp kim hóa kim loại mối hàn để nâng cao tính, có tính chất dính kết tốt để đảm bảo đợt hàn sau bọc vào lõi que hàn hay tạo hạt thuốc hàn tự động - Phải giữ tính chất q trình hàn Khi cháy khơng tạo khí độc hại, rẻ tiền, dễ kiếm - Đối với thuốc bọc que hàn có thêm yêu cầu: nhiệt độ nóng chảy hỗn hợp phải cao nhiệt độ nóng chảy lõi que hàn, để hàn thuốc bọc tạo thành hình phểu hướng kim loại nóng chảy vào vật hàn Đối LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí với thuốc hàn tự động bán tự động có yêu cầu có nhiệt độ nóng chảy thấp so với kim loại hàn để giảm hao phí dịng điện hàn bị cháy bắn tóe Phân loại: Theo phương pháp hàn: - Thuốc bọc que hàn hàn hồ quang tay - Thuốc hàn hồ quang tự động bán tự động - Thuốc hàn hàn khí Theo cơng dụng: - Thuốc hàn thép Các bon thép hợp kim thấp - Thuốc hàn thép hợp kim cao - Thuốc hàn kim loại hợp kim màu - Loại có tính chất chung để hàn thép hợp kim cao kim loại màu Thiết bị hàn: máy hàn thiết bị hàn a Máy hàn xoay chiều (biến hàn): Máy hàn xoay chiều pha có tự cảm riêng: Sơ đồ ngun lí máy hàn xoay chiều pha có tự cảm riêng hình đây: Máy hàn dùng để giảm điện mạng điện từ 220V 380V xuống điện khơng tải (60 ÷ 75)V, để an toàn cho làm việc Bộ tự cảm riêng mắc nối tiếp cuộn dây thứ cấp máy, mục đích để tạo lệch pha dịng điện điện tạo đường đặc tính dốc tự nhiên điều chỉnh cường độ dòng điện hàn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí Máy xoay chiều pha có lõi di động: Sơ đồ nguyên lý: Giữa khoảng hai cuộn dây sơ cấp thứ cấp đặt lõi di động A để tạo phân nhánh từ thông sinh lõi máy Từ thông rẽ thay đổi phụ thuộc vào vị trí cũa lõi A Nếu lõi A nằm mặt phẳng gông từ B trị số thơng rẽ lớn, phần từ thông qua lõi cuộn dây thứ cấp giảm đi, sức điện động cảm ứng sinh cuộn thứ cấp mở sinh dòng điện sinh mạch hàn nhỏ Ngược lại điều chỉnh lõi A chặt tạo nên khoảng trống không khí lớn số lượng từ thơng rẽ nhỏ đi, lúc sức điện động cảm ứng lớn nên tạo dòng điện chạy mạch hàn lớn Đặc điểm máy điều chỉnh vơ cấp dịng điện hàn có khả điều chỉnh xác b Máy hàn điện chiều: Có thể chia máy hàn chiều làm ba nhóm theo hình dạng đường đặc tính ngồi máy - Nhóm máy có đường đặc tính dốc - Nhóm máy có đường đặc tính dốc thoai thoải cứng - Nhóm máy vạn Trong hàn hồ quang tay người ta sử dụng nhóm máy có đường đặc tính dốc Máy hàn chiều phân ra: Máy phát điện hàn máy chỉnh lưu dòng điện hàn Máy phát điện hàn chia làm ba loại khác nhau: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí - Máy hàn chiều có cuộn dây kích từ riêng cuộn dây khử từ - Máy hàn chiều từ trường ngang có cuộn dây kích thích - Máy hàn chiều có cực từ lắp rời LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí II LẬP TRÌNH TRÊN MÁY HÀN PANA - ROBO (MODEL: VR – 006CII) Các bước thực sau: - Xoay công tắc vị trí Teaching Trên hình bảng điều khiển cho bảng Teaching: Input now: Nhập tên chương trình (bằng số) → Enter → Program - Nhấn giữ phím: Robot orr + phím mũi tên: để di chuyển đầu hàn đến vị trí thích hợp (điểm bắt đầu chương trình) → Store (2 lần) - Nhấn giữ phím: Robot orr + phím mũi tên: để di chuyển đầu hàn đến cách phôi hàn (cm) - Nhấn phím để thay đổi tốc độ (vận tốc) thích hợp (phụ thuộc vào chiều dài mối hàn góc ) → Store - Nhấn giữ phím: Robot orr + phím mũi tên: di chuyển đầu hàn cách mối hàn (mm) → Weld Store để chọn điểm bắt đầu hàn - Di chuyển đầu hàn đến điểm kết thúc mối hàn → Store - Nhấn phím để thay đổi vận tốc Nhấn giữ phím: Robot orr + phím mũi tên: để di chuyển đầu hàn đến điểm kết thúc chương trình → Store → Enter - Tắt chế độ Teaching, chuyển công tắc vị trí Operating End → Enter → Start: Chạy thử chương trình - Gọi chương trình: Dùng tổ hợp phím (End + Cancel + Mode) → Enter Chuyển nháy vị trí Panel → Enter → Program → Enter - Nhập tên chương trình → Enter → End → Start để bắt đầu hàn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí III XÁC ĐỊNH HỆ SỐ BIẾN DẠNG CO NGANG K ĐÁNH GIÁ, PHƯƠNG ÁN LÀM GIẢM ĐỘ CO NGANG CỦA MỐI HÀN Xác định hệ số co ngang lý thuyết: Khi hàn giáp mối, vật hàn bị co ngang Sự co ngang tạo nên tạo biến dạng góc với kết cấu mối hàn Xét trường hợp mối hàn giáp mối hai có kết cấu hình bên Một kẹp chặt để tự Sau hàn xong phía đầu tự quay góc β (do biến dạng co ngang gây nên) Góc xoay co biến dạng β tính theo phương pháp giải tích sau: + β góc xoay biến dạng co ngang + Góc vát kết cấu mối hàn θ + Chiều rộng góc vát thớ b: b = 2.S tg θ Sau hàn xong nguội đi, thớ mối hàn co lại lượng ∆: ∆ = α.T.b ∆ = 2.T.S.tg Ở đây: - α: Hệ số dãn nở nhiệt vật liệu hàn khoảng nhiệt độ ÷ 600oC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí thép α =12.10-6 - T: Nhiệt độ vật liệu chuyển từ trạng thái dẻo sang trạng thái đàn hồi Đối với thép T = 600oC - α.T: Là độ co tương đối kim loại Xét thớ x phần vát mối hàn ta có: ∆x = α.T.x hay d∆x = α.T.dx Vi phân góc quay β thớ x là: = Thay giá trị d∆x, hx vào ta có: dβ = α T dx x2 + S Lấy tích phân hai vế ta có góc quay toàn phần β là: b dx β = α T ∫ x2 + S 2  b   b   β = 2.α ln +   +1  2S   2S    Lấy gần hx = S coi góc quay nhỏ góc quay tồn phần β là: β ≈ tgβ = ∆x θ = 2.α T tg hx (*) Góc quay β làm thay đổi hình dạng kết cấu hàn Đặt: α.T = KLT : Hệ số co tương đối vật liệu thí nghiệm Thay KLT vào cơng thức (*) biến đổi ta có: K LT = β θ tg LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí KLT = 2.α.T = 2.12.10-6.600 = 0,0144 Bằng thí nghiệm ta xác định K cho kim loại kết cấu hàn Từ kết cấu hàn có: + β: góc đo biến dạng cụ thể kết cấu hàn + θ: Góc vát mép vát kết cấu hàn (cho trước) Hệ số co ngang thực tế: Ta tính góc nghiêng β dựa vào chi tiết hàn: βtt tgβtt = KTT = Kết tính tốn thí nghiệm ghi lại bảng đây: Lần thí nghiệm (n) Góc θ phơi 30 Góc βi 0,0555 0,0428 0,0536 0,0909 0,0909 Giá trị Ki 0,2071 0,1597 0,2 0,3392 0,3392 Giá trị Ktb 0,249 Giá trị KLT 0,0144 Trong bảng: - Giá trị Ki ứng với giá trị βi : Ki = βi θ tg - Giá trị Ktb : K tb = ∑K i n - n: Số lần thí nghiệm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí Nhận xét, đánh giá kết thí nghiệm: So với hàn hồ quang tay, mối hàn tương đối đẹp Tuy nhiên số khiếm khuyết như: Sản phẩm bị cong, vênh nhiều Cụ thể ta tính hệ số co ngang thực tế KTT = Ktb = 0,249 lớn gấp 17,3 lần so với hệ số co ngang lý thuyết KLT = 0,0144 Sở dĩ xảy điều số nguyên nhân sau: - Gá phôi hàn không cách, ảnh hưởng khối sắt từ - Có lỗi q trình lập trình, đầu hàn khơng vào giữa, vận tốc hàn không phù hợp … Phương án làm giảm độ co ngang mối hàn: Ta thấy: góc θ cho 300 Để giảm độ co ngang mối hàn ta phải giảm góc nghiêng β Để góc nghiêng β đạt giá trị nhỏ thao tác hàn phải đảm bảo độ xác; gá phơi chuẩn, kẹp chặt; tính tốn lập trình xác vận tốc hàn cách hợp lý Có giảm thấp hệ số co ngang mối hàn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí IV KHUYẾT TẬT KHI HÀN, NGUYÊN NHÂN, CÁCH KHẮC PHỤC Mối hàn không ngấu: a Mối hàn không ngấu mặt bên: Nguyên nhân: - Năng lượng đường hàn thấp - Kim loại nóng chảy tràn trước hồ quang - Oxit vỏ cán bề mặt vát - Độ tự cảm cao hàn MAG ngắn mạch Khắc phục: - Tăng điện áp hàn, giảm cường độ dòng điện vận tốc hàn - Thay đổi góc nghiêng điện cực vị trí vật hàn - Giảm độ tự cảm b Hàn không ngấu đường hàn: Nguyên nhân: - Cường độ dòng điện hàn nhỏ làm cho dịng hàn khơng có độ chảy lỗng thích hợp - Tốc độ hàn cao, kỹ thuật di hồ quang không xác định Khắc phục: - Tăng cường độ dòng điện, giảm vận tốc - Huấn luyện lại kỹ thuật di hồ quang thợ hàn c Hàn không ngấu hết chân mối hàn Nguyên nhân: - Năng lượng đường hàn thấp, độ tự cảm cao hàn MAG ngắn mạch - Que hàn to (mật độ dòng thấp) - Mặt đáy lớn, khe đáy nhỏ - Góc nghiêng thao tác điện cực sai LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí Khắc phục: - Tăng điện áp hàn, giảm cường độ dòng điện hàn vận tốc hàn - Đặt độ tự cảm thích hợp với chiều dày mối hàn - Giảm cỡ que hàn, giảm mặt đáy, chọn khe đáy thích hợp - Dùng góc nghiêng điện cực, dùng thợ hàn phê chuẩn d Hàn không ngấu liên kết: Nguyên nhân: - Mặt đáy lớn đáy nhỏ không đủ để mặt sau tới mỏ hàn - Năng lượng đường hàn thấp - Độ tự cảm cao hàn MAG - Que hàn to Khắc phục: - Cải thiện kỹ thuật mặt sau đảm bảo chuẩn bị mép theo quy trình hàn - Tăng cường độ dòng điện, giảm điện áp vận tốc hàn - Giảm kích cỡ que hàn Mối hàn bị nứt: a Nứt nóng: Nguyên nhân: - Do tạp chất S, P, C - Ứng suất, độ cứng vững - Hệ số ngấu (hệ số hình dạng bên trong) mối hàn khơng thích hợp Khắc phục: - Dùng kim loại chất lượng - Chọn hệ số hình dạng bên mối hàn thích hợp - Giảm ứng suất - Sử dụng điện cực hàn chứa nhiều Mn C - Làm mép liên kết trước hàn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí b Nứt nguội: Nguyên nhân: - Hydro khuếch tán - Tổ chức kim loại nhạy cảm - Ứng suất kéo - Nhiệt độ 2000C Khắc phục: - Nung nóng sơ bộ, khử ẩm mép liên kết trước hàn, giảm tốc độ nguội Sau hàn làm mép hàn - Dùng loại q trình Hydro (que hàn, thuốc hàn thuộc hệ xỉ bazơ, sấy cách, khí bảo vệ khơng chứa ẩm) - Gá lắp tốt phôi hàn để giảm ứng suất dư c Nứt tảng: Nguyên nhân: - Kim loại kém, chứa nhiều tạp chất - Nồng độ Hydro khuếch tán kim loại Khắc phục: - Dùng kim loại bản, tạp chất - Chọn loại liên kết thích hợp - Dùng đường hàn tốt, khử Hydro Rỗng: Nguyên nhân: - Que hàn, thuốc hàn ẩm - Nhiễm dầu mỡ, nước bề mặt vát - Khơng khí bị hút vào khí bảo vệ - Không đủ chất khử Oxi vật liệu hàn - Điện áp (chiều dài) hồ quang điện lớn - Lưu lượng khí lớn gây cháy nổ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí Khắc phục: - Dùng vật liệu hàn sấy kỹ - Làm bề mặt vát - Kiểm tra cuộn ống dẫn khí, góc nghiêng súng hàn - Dùng vật liệu hàn có đủ chất khử oxi - Giảm điện áp (chiều dài hồ quang) - Tối ưu hóa khí bảo vệ Cháy cạnh: Nguyên nhân: - Dòng hàn tốc độ hàn lớn - Hàn mối hàn góc tư PB có cạnh hàn lớn mm - Dao động ngang mức - Chọn khí sai cho hàn MAG Khắc phục: - Giảm công suất nhiệt, đặc biệt tới mép - Hàn tư PA dùng kỹ thuật hàn nhiều lượt - Giảm dao động ngang, chọn hỗn hợp khí Lõm đáy: Nguyên nhân: - Hồ quang không đủ công suất, áp lực xơng khí q lớn - Thợ hàn thiếu kỹ - Thuốc hàn chảy tràn xuống rãnh lót đáy Khắc phục: - Tăng cơng suất hồ quang, giảm áp lực xơng khí - Thợ hàn phải có tay nghề - Nghiêng vật hàn để ngăn ngừa thuốc chảy tràn Bắn tóe kim loại hàn: Nguyên nhân: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí - Dịng hàn cao, hồ quang bị thổi lệch, que hàn ẩm - Đặt sai chế độ MAG, sai khí bảo vệ Khắc phục: - Giảm dòng hàn, giảm chiều dài hồ quang, chuyển sang dùng dòng điện xoay chiều, điều chỉnh thông số máy hàn - Dùng que hàn sấy, dùng khí bảo vệ phù hợp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí Điện cực hàn que hàn: Các loại điện cực: + Loại khơng nóng chảy có tác dụng gây hồ... nghiêng thao tác điện cực sai LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí Khắc phục: - Tăng điện áp hàn,... nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử Thí nghiệm phần Cơ khí với thuốc hàn tự động bán tự động cịn có u cầu có nhiệt độ nóng chảy thấp so với kim loại hàn để giảm hao phí dịng điện hàn