Giáo trình công nghệ hàn (nghề hàn cao đẳng) phần 2

CHƯƠNG 4: HÀN ĐIỆN TIẾP XÚC Mục tiêu: - Nêu thực chất, đặc điểm phương pháp hàn điện tiếp xúc - Hiểu nguyên lý máy biến áp hàn dùng hàn tiếp xúc điểm - Hiểu nguyên lý thiết bị hàn tiếp xúc điểm, tiếp xúc đường Nội dung chương: 2.1 Thực chất, đặc điểm phương pháp hàn điện tiếp xúc * Thực chất Hàn điện tiếp xúc dạng hàn áp lực, dùng dịng điện có cường độ lớn qua chỗ tiếp xúc chi tiết để sinh nhiệt lượng nung nóng vùng hàn đến trạng thái dẻo chảy cục bộ, sau dùng lực ép thích hợp ép bề mật tiếp xúc lại vói tạo thành mối hàn Khi có dịng điện lớn qua, bề mặt tiếp xúc chí tiết nung nóng lên nhanh điên trở tiếp xúc chúng lớn điện trở chi tiết Theo định luật Jun - Lenxơ lượng nhiệt sinh chỗ tiếp xúc tỷ lệ thuận với điện trở tiếp xúc, với bình phương cường độ dòng điện với thời gian dòng điện chạy qua chi tiết: Q = 0,24.12 R t Khi bề mặt tiếp xúc chi tiết nung nóng, tác dụng lực ép nguyên tử kim loại liên kết lại tạo thành m'ối hàn * Đặc điểm Đặc điểm hàn điện tiếp xúc dịng điên có cường độ lớn, thời gian tác dụng ngắn, không cần phải dùng que hàn phụ, thuốc hàn hay khí bảo vệ mà mối hàn đấm bảo chất lượng ; mối hàn hình thành khơng cị xỉ; chi tiết hàn bị biến dạng Hàn điện tiếp xúc phương pháp hàn dễ khí hóa tự động hóa cho suất cao, sử dụng rộng rãi ngành chế tạo xe máy, ôtồ, máy bay, chế tạo dụng cụ đo, cồng nghiệp điện tử… * Các phương pháp hàn điện tiếp xúc Có thể phân loại phương pháp hàn điên tiếp xúc theo đặc điểm sau đây: Theo phương pháp công nghê tạo nên liên kết hàn phân hàn điểm, hàn đường (hàn lăn) - - Theo kết cấu liên kết hàn phân hàn chồng, hàn giáp mối Theo trạng thái kim loại vùng hàn phân hàn tiếp xúc chảy, hàn tiếp xúc không chảy - - Theo phương pháp cấp điện phân hàn phía, hàn hai phía * Hàn tiếp xúc giáp mối Hàn tiếp xúc giáp mối phương pháp hàn tiếp xúc mối hàn tạo thành toàn bõ bề mặt tiếp xúc chi tiết 74 Các cực nối với đầu ra, củạ cuộn thứ cấp biến áp hàn Điều khiển độ lớn thời - Sơ đồ nguyên lý hàn tiếp xúc giáp mối trình bày hình 4-1 - Các chi tiết hàn kẹp cực máy hàn tiếp xúc - Hàn tiếp xúc giáp mối chia thành hàn điện trở hàn chảy Trong phương pháp hàn điện trở bề mặt tiếp xúc nung đến nhiệt độ gần nhiệt đô nóng chảy kim loại chi tiết hàn, sau ngắt dòng điên tăng nhanh lực ép làm biến dạng vùng tiếp xúc tạo thành mối hàn Phương pháp hàn điên trở sử dụng hạn chê' khó đảm bảo nung nóng đồng đểu bề mặt tiếp xúc Phương pháp yêu cầu phải làm kỹ bề mặt hàn, sử dụng để hàn dây hay kim loại có tiết diện nhỏ, làm thép c thấp loại vật liệu khác Trong phương pháp hàn chảy bề mặt kim loại chỗ tiếp xúc nung đến trạng thái chảy Dưới tác dụng lực ép, kim loại lỏng bị đẩy ngoài, mối hàn tạo thành Cường độ dòng điện lực ép phương pháp nhỏ so với hàn điện trở nên giá thành rẻ hơn, trình hàn xày nhanh hơn, không cần phải làm kỹ bề mặt hàn Hàn chảy dùng có hiệu hàn chi tiết dạng ống, hàn ray tàu hỏa, hàn phôi dài làm từ thép, hợp kim kim loại màu Đặc biệt phương pháp hàn chảy sử dụng chế tạo dụng cụ cắt làm giảm đáng kể giá thành dụng cụ tiết kiệm phần vật liêu làm lưỡi cắt Ví dụ phần lưỡi cắt mũi khoan làm thép dụng cụ thường hàn với phần thân làm thép thường theo phương pháp hàn chảy * Hàn tiếp xúc điểm - Hàn tiếp xúc điểm phương pháp hàn điện tiếp xúc, chi tiết hàn với theo diểm riêng biệt (H.4-2) Các chi tiết hàn i ghép chồng lên nhau, dùng điện cực để ép sơ chúng lại với nhau, sau đố 75 cho dòng điện chạy qua Chỗ tiếp xúc nằm chi tiết nung nóng đến trạng thái chảy cịn xung quanh đến trạng thái dẻo Dưới tác dụng lực ép p mối hàn hình thành Thiết bị điều khiển có nhiêm vụ tự động đống ngắt dịng điện lực ép Vật liệu dùng làm điện cực có tính dẫn điên, dẫn nhiệt, chịu nhiệt có độ bền cao đồng điện phân, đồng có pha crơm cadimi, Ở điện cực có đường dẫn nước làm ngi Tùy theo cách bố trí điên cực mà chia thành hàn tiếp xúc điểm phía hay hàn tiếp xúc điểm hai phía Hàn tiếp xức điểm phía (H 4-2 b) hai điện cực bố trí phía chi tiết hàn Để nâng cao mật độ dòng điên chỗ tiếp xúc người ta dùng đỡ đồng áp vào chi tiết phía Phương pháp mõi lần hàn điểm, nhiên nổ sử dụng (do mạch rẽ lớn nên hàn phía thường sử dụng hàn mỏng) Hàn tiếp xức điểm hai phía (H 4-2 a) hai điên cực bố trí vể phía chì tiết hàn Mỗi lần ép hàn điểm Khi hàn điểm phía hàn hai hay nhiều với Hàn tiếp xúc điểm chiếm gần 80% số lượng liên kết hàn tiếp xúc Hàn điểm sử dụng rông rãi công nghiệp chế tạo xe máy, ôtô, toa xe, ngành xây dựng kỹ thuật điện tử Chiều dày hàn từ vài pm đến 30mm * Hàn tìếp xúc đường Hàn tiếp xúc đường phương pháp hàn tiếp xúc, mối hàn tâp hợp điểm hàn liên tục ; môi then điểm có điểm hàn tạo tác dụng dịng điện lực ép thơng qua điên cực hình đĩa quay liên tục (H 4-3) 76 Các điên cực bố trí phía hay phía so với chi Tùy thuộc vào chuyển tiết hàn giống hàn điểm Hai điện cực hình đĩa quay ngược chiều nhau, nhờ động có tốc độ điều khiển để tạo đường hàn kín động điện cực hình đĩa có dòng điện chạy qua, hàn đường chia thành ba ỉoại sau - Hàn đường liên tục Điện cực quay lién tục, dịng điện ln ln chạy qua chi tiết hàn, tạo thành đường hàn kín suốt chiều dài mối hàn Phương pháp cho suất cao, nhiên điên cực chóng mịn bị nung nóng liên tục Hàn đường liên tục thường dùng để hàn mỏng u cầu kín bể nước treo, bình xăng xe máy - Hán đường gián đoạn Điện cực quay liên tục, dòng điên chạy qua theo chu kỳ ngắn mối hàn hình thành thời điểm - Hàn bước Điên cực quay gián đoạn theo chu kỳ, điện cực ngừng quay dòng điện cấp tạo thành điểm hàn - Điện cực hình đĩa hàn đường làm bầng vật liêu giống hàn điểm Tốc độ hàn hàn đường đạt lOm/phút; mối hàn có độ tin cậy cao làm việc môi trường chân không chịu áp lực lớn Hàn đường sử dụng nhiều công nghiệp chế tạo thùng nhiên liêu ôtô, máy bay, thiết bị tủ lạnh, máy giặt 2.2 Thiết bị công nghệ hàn điện tiếp xúc 2.2.1 Nguyên lý Thiết bị hàn điên tiếp xủc bao gồm máy hàn, thiết bị điều khiển, dụng cụ khí hóa tự động hóa q trình hàn 77 Máy hàn gổm hai phần : phần phần điện Phần bao gồm phần tử đảm bảo độ bền, độ cứng vững cho máy hàn (như thân máy, đế, cấu tạo lực ép ), tạo lực ép dẫn động điện cực Phần điên bao gồm nguồn hàn (biến áp hàn, ắc quy, tụ điên, ) mạch thứ cấp để dẫn dòng điện từ nguỗn hàn đến điện cực 2.2.2 Các dạng hàn tiếp xúc điểm Việc chuẩn bị bề mặt lắp ráp chi tiết hàn có ảnh hưởng lớn đến chất lượng hàn Mục đích việc làm bề mặt tách màng ơxít tồn bề mặt tiếp xúc chi tiết Có thể làm học (dùng chổi kim loại, giấy ráp, ) hóa học Phương pháp hóa học thường dùng sản xuất hàng loạt tất kim loại Viêc lắp ráp phải đảm bảo vị trí tương đối chi tiết xác nhất, khe hở hàn nhỏ Các kích thước quan trọng liên kết hàn điểm, hàn đường bao gồm : đường kính điểm hàn (đối với hàn điểm), chiểu rộng đường hàn (đối với hàn đường), chiều rông nhỏ phần hai chi tiết chổng lên nhau, bước hàn Các kích thước biểu thị hình 4-10 giắ trị chúng cho bảng 4-1 78 2.2.3 Thiết bị hàn tiếp xúc đường Hình dạng kích thước bể mật làm việc điện cực (khi hàn tiếp xúc điểm) hay lầri (khi hàn tiếp xúc đữờng) có ảnh hưởng định đến kích thước điếm hàn, đường hàn dựa vào để chọn thơng số cịn lại chế đô hàn Khi hàn điểm hay hàn đường, tùy thuộc vào hình dáng bề mặt ngồi chi tiết mà chọn điện cực hay lăn có dạng phẳng (trụ) hình cầu Các kích thước điện cực hay lăn khỗng phụ thuộc kim loại chi tiết mà phụ thuộc vào chiều dày đưa bảng 79 4.1 CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ KIỂM TRA NÊU thực chất, đặc điểm, ứng dụng phân loại phương pháp hàn điện tiếp xúc Vẽ sơ đổ nguyên lí phương pháp hàn tiếp xúc giáp mối Vẽ sơ đồ nguyên lí hàn tiếp xúc điểm Vẽ sơ đổ nguyên lí hàn tiếp xúc đường Cho biết phận chủ yếu chức chúng thiết bị hàn điên tiếp xúc Cách xác định thông.số chế đô hàn điện trở, hàn chảy hàn tiếp xúc giáp mối Nêu yếu tố công nghệ chế độ hàn tiếp xúc điểm tiếp xúc đường 80 CHƯƠNG 5: HÀN KHÍ I Mục tiêu: - Hiểu khái niệm hàn - Biết sơ đồ chung trạm hàn khí - Hiểu chai chứa khí Ơ xy, chai Axêtilen - Hiểu sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc bình sinh khí Axêtilen - Biết cấu tạo, u cầu, cách sử dụng mỏ hàn, mỏ cắt - Biết cấu tao, nhiệm vụ nguyên lý hoạt động van giảm áp, bình ngăn lửa tạt lại hộ Trình bày cơng tác an tồn, phịng chống cháy nổ cứu nạn cứu II Nội dung chương: 2.1 Thực chất, đặc điểm úng dụng hàn khí 2.1.1.Thực chất Hàn khí q trình nung nóng kim loại chỗ cần nối que hàn đến trạng thái nóng chảy lửa khí cháy với ơxi Sơ đồ đơn giản q trình hàn khí giới thiệu hình 5-1 Ngọn lửa hàn hỗn hợp khí cháy với ơxi từ mị hàn làm nóng chảy chỗ cần nối chi tiết ì que hàn phụ tạo thành vũng hàn Sau 2.1.2 Đặc điểm Ngồi chức trên, lửa hàn cịn có tác dụng bảo vệ cho vùng hàn khỏi ảnh hường xấu môi trường xung quanh, nhằm nàng cao chất lượng mối hàn Hàn khí cớ phạm ví sử dụng hẹp so với hàn hồ quang tay (vì suất lao động thấp hơn), song dùng phổ biến thiết bị hàn khí đơn giản, rẻ, trang bị sử dụng vùng xa nguồn diện Hàn khí chủ yếu dùng để hàn chi tiết mỏng, 2.2 Vật liệu thiết bị dùng hàn khí * Khí dùng hàn khí Khí dùng để hàn gồm có ơxi loại khí cháy Khí cháy hợp chất cacbuahyđrô (mêtan, axêtylen, prôpan, butan, xãng ) hay khí hyđrơ Trong hàn khí, thường dùng khí axêtylen, cháy với ơxi nhiệt độ lửa axêtylen cao (tới 315O°C) có vùng hồn ngun tốt thuận lợi cho việc hàn cắt kim loại Tuy nhiên, chi tiết mỏng (< 4mm) hay kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp, ta sử dụng Cấc loại khí cháy khác hyđrơ, mêtan, prơpan, butan, xăng, dầu hỏa để hàn 81 * Ôxi Ôxi dùng kỹ thuật hàn cần có tinh khiết từ 98,5 đến 99,5% (còn lại tạp chất nitơ argon) nên thường gọi ơxi kỹ thuật Ơxi loại khí suốt, khơng màu mùi vị, tác dụng với chất hữu sinh lượng nhiệt lớn Khí ơxi trạng thái bị nén, tiếp xúc với dầu mõ khoáng vật chất dễ cháy bụi than tự bốc cháy Vì khí sử dụng ơxi, đặc biệt trạng thái bị nén, phải kiểm tra trước cẩn thận, tránh dầu mỡ chất bẩn khác 5.2.1.1 Khí axêtylen Axêtylen loại khí cháy, có cơng thức hóa học C2H2, chủ yếu điều chế cách cho đất đèn (công thức CaC2) tác dụng với nước : CaC2 + 2H2O -> C2H2 + Ca(OH)2l + Q Phản ứng sinh lượng nhiệt Q khấ lớn Đất đèn hợp chất hóa học canxi cacbon, mặt gãy cục đất đèn có màu nâu xám Nó thường sản xuất cách nấu chảy đắ vôi với than cốc ăngtraxit lò điên nhiệt độ 1900° - 2300°c Nói hơn, đất đèn cơng nghiệp chứa khoảng (65 - 80)% CaC2, (25 - 10)% CaO, lại tạp chất khác SiO2, co2,, Đất đèn dề bị phân hủy khí ẩm Hạt mịn, ẩm cao đất đèn phân hủy mạnh Theo lý thuyết lkg CaC2 tác dụng với nước cho 372,5 lít C2H2, thực tế phụ thuộc vào đô tinh khiết đất đèn điều kiên phản ứng, ta chi thu khoảng 230 - 265 lít C2H2 Axêtylen khơng có màu, nhẹ khơng khí có mùi hắc khí dạng nguyên chất Điều cần ý điều kiện áp suất nhiệt độ cao khí C2H2 dễ nổ Ví dụ C2H2 nổ áp suất l,5at nhiệt độ 58O°C, bình điểu chê' khí C2H2 phải có áp suất l,5at để tránh khả nổ nhiệt độ cao (do phản ứng cùa đất đèn nước sinh ra) 82 Hỗn hợp C2H2 với chất có chứa ơxi dễ nổ : C2H2 hóa hợp với khơng khí áp suất khí trời nhiệt từ 3O5°C đến 470°C với ôxi nguyên chất nhiệt độ tỉr 297° c đến 3O6°C chúng nổ Khi nổ, tốc độ cháy C2H2 cao (đạt tới 3000m/s áp suất lớn - từ 350 đến 600at) 2.2.2 Thiết bị hàn khí Trên hình 5-2 trình bày sơ đồ trạm hàn khí Thơng thường trang bị số thiết bị dụng cụ : thùng điều chê' hay bình chứa khí axêtylen ỉ, bình chứa khí ôxi 2, van giảm áp 3, khóa bảo hiổm 4, ống dẫn khí 5, mỏ hàn dụng cụ đồ nghề khác * Bình chứa khí Để bảo quản, vận chuyển loại khí, người ta sử dụng loại bình chứa với dung tích khác Trong sản xuất hàn cắt kim loại, dùng nhiều loại bình thép có dung tích 40 lít chịu áp suất tới 200at Mặt ngồi bình có sơn màu xanh bình khí ồxí ; sơn màu trắng bình chứa khí axêtylen ; sơn màu vàng bình chứa khí hyđrơ Bình chứa dung tích 40 lít có kích thước sau : Đường kính ngồi : 219mm Chiều dài phần vỏ bình : 1390mm Chiều dày thành bình (đối với loại 200at) : 9,3mm Khối lượng bình : 600N Khí ơxi thường nạp vào bình chứa áp suất tối đa 150at; axétylen - tối đa 16at Đổ ngăn ngừa nguy nổ khí axêtylen, người ta phải 83 2.2.3 Các biện pháp công nghệ sau hàn Thông thường, sau hàn vật hàn tồn trạng thái ứng suất biêh dạng dư Để khắc phục tình ưạng đố nhằm nâng cao chất lượng kết cấu hàn, người ta thường dùng số biên pháp sau * ủ ủ vạt hàn trừ bỗ ứng suất dư sau hàn Nhiệt độ ủ phụ thuộc vào loại vạt liệu, với thép thưởng khoảng từ 560° đến 660°C Sau giữ nhiệt thời gian phù hợp cho nguội cách tự nhiên * Gõ nhẹ sau hàn Sau hàn xong, dùng búa tay có đẩu trịn khối lượng 0,5 kg đến 1,25 kg, gỗ nhẹ mau vào chung quanh mối hàn ; gõ nhẹ nhiệt độ 500°c thấp 300°C Nhờ có thẻ làm giảm ứng suất hàn * Năn nguôi Biện pháp chủ yếu đánh giãn hay cán phần bị co, cong vênh để đạt kích thước hình dạng thiết kế Song điểu sinh biến cứng tăng úng suất dư làm cho vật hàn dễ bị nứt, chí bị gãy Ngồi ra, nắn nguội q trình cơng nghệ phức tạp, nên nói chung dùng (H 7-15) (H 7-16) 113 Hình 7-16 Phương pháp đánh giãn bị phồng Nắn nóng Nán nóng phương pháp dùng rộng rãi đơn giản kinh tế Nung nóng cục cho nguội tự có mục đích làm co lại khu vực bị giãn tấc động trình hàn gầy nên Cần CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ KIỂM TRA Cho biết khái niệm ứng suất biến dạng hàn Mục đích việc nghiên cứú ứng suất biến dạng hàn Những nguyên nhân chủ yếu gây ứng suất biến dạng hàn Cho ví dụ biến dạng dọc, biến dạng ngang chi tiết hàn Thế biến dạng góc tượng ổn định cục liên kết Các biện pháp giảm ứng suất biến dạng trước hàn Các biện pháp giảm ứng suất biến dạng hàn Các biện pháp giảm ứng suất biến dạng sau hàn hàn 114 CHƯƠNG 8: KHUYẾN TẬT HÀN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA I Mục tiêu: - Nắm dạng khuyết tật mối hàn - Hiểu phương pháp kiểm tra dạng khuyết tật mối hàn - Nhận biết thiết bị dùng kiểm tra khuyết tật mối hàn II Nội dung chương: 2.1 Các dạng khuyết tật liên kết hàn biện pháp khắc phục 2.1.1 Nứt Nứt khuyết tật nghiêm trọng liên kết hàn Nứt xuất bề mặt mối hàn, mối hàn vùng ảnh hưởng nhiệt (H.81) Vết nứt xuất hiên nhiệt độ khác Nứt nóng : xuất hiên trình kết tinh liên kết hàn khì.nhiệt độ cịn cao (trên 1000°C) - Nứt nguội : xuất sau kết thúc trình hàn nhiệt độ 1000°C Nứt nguội xuất hiên vài chí vài ngày sau hàn - Vết nứt có kích thước khác nhau, nứt tế vi hay nứt thô đại Các vết nứt thơ đại gây phá hủy kết cấu làm việc Các vết nứt tế vi, trình làm việc kết cấu phát triển rộng dần tạo thành vết nứt thơ đại Có thể phát mắt thường với kính lúp đối vơi vết nứt thô đại nằm bề mặt liên kết hàn Đối với vết nứt tế vi nằm bên mối hàn dùng phương pháp kiểm tra siêu âm, từ tính, chụp X quang, v.v để xác định chúng 115 nứt vùng gây vá kết thúc hồ quang hàn ; nứt bê' mặt; nứt vùng ảnh hưởng nhiệt ; nứt kim loại ; nứt dọc mối hàn : nứt chân mối hàn ; nứt bề mặt chán mối hàn ; nứt cạnh mối hàn ; nứt mép mối hàn : 10 nứt ngang mối hàn ; 11 nứt dọc biên mối hàn ; 12 nứt kim loại mối hàn kim loại bàn ; Bàng s-l Các dạng nứt, nguyên nhân biện pháp khác phục Dạng vết nứt Phương pháp kiểm tra Quan mát thường Nứt dọc Dùng bột từ Dùng chất thị màu Chụp X quang Siêu âm Giải pháp công nghệ Nguyên nhân Sừ dụng vật liệu hàn chưa Tồn ứng suất dư lổn liên kết hàn Tốc dộ nguội cao -nt- Giải phóng tực kẹp chạt cho liên kết hàn hàn Tang khả nãng điển dẩy cùa vạt liệu hàn Gia nhiệt trước cho vật hàn, giữ nhĩêt cho liên kết hàn dể giảm lốc độ Sử dụng thiết bị hàn phù hợp, có chế độ riêng cho VỊ trí kỂt thúc lúc gây kết thúc hổ hổ quang bị quang lõm, tôn nhiều tạp chất Sử dụng nối cồng nghệ vị trí bắt Hổ quang đáu kết thúc hổ khống quang, để vết nứt bảo vệ tốt nằm liên kết hàn Nứt vùng gày kết thúc hổ quang Sử dụng vật liệu hàn phù hợp 116 s& dụng vật Sử dụng vật liệu phù liệu hàn chưa hợp Tăng dòng điện kích thước diên cực hàn Tốc độ nguội Nứt ngang -nt- cao 3 Gia nhiệt trước kbi hàn Mối hàn nhỏ so với liên kết 2.1.2 Rỗ khí Rỗ khí sinh tượng khí kim loại lịng mối hàn khơng kịp ngồi kim loại vũng hàn đơng đặc - Rố khí sinh bên ỉ bề mặt mối hàn Rỗ khí nằm phần ranh giới kim loại kim loại đắp - Rơ khí phân bố tập trung nằm rời rạc mối hàn Sự tổn rỗ khí liên kết hàn làm giảm tiết diện làm việc, giảm cường độ chịu lực độ kín liẻn kết Nguyên nhân: - Hàm lượng cacbon kim loại vật liệu hàn cao vạt liêu hàn bị ẩm ; bề mặt chi tiết hàn hàn bị bẩn, dính sơn, dầu mỡ, gỉ, nước, v.v - - Chiều dài cột hồ quang lớn, tốc độ hàn cao Biện pháp phừng tránh : - Dùng vật liệu hàn có hàm lượng cacbon thấp - Trước hàn, vật liệu hàn phải sấy khô bề mặt hàn phải làm - Giữ chiều dài cột hổ quang ngắn, giảm tốc độ hàn 117 - Sau hàn, khồng gõ xỉ hàn ngay, kéo dài thời gian giữ nhiệt cho mối hàn Riêng hàn có khí bảo vệ (MIG/MAG ) : Sử dụng khí bảo phù hợp, kiểm tra thống cấp khí, làm chụp khí Lựa chọn khoảng cách chụp khí với vật hàn đảm bảo bảo vệ tốt hồ quang Kiểm tra lưu lượng khí tránh cao thấp - Đối với hàn tự động lớp thuốc, thuốc hàn phải đảm bảo không bị ẩm Cung cấp thuốc đắy đủ trình hàn - 2.1.3 Lần xỉ (kẹt xỉ) Lẫn xỉ (hoặc số tạp chất khác) loại khuyết tật dễ xuất mối hàn Xỉ hàn tạp chất tồn mối hàn ỉ, nằm bề mặt mối hàn 2, chỗ giáp ranh kim loại mối hàn phần kim loại lượt hàn Lân XỈ ảnh hưởng lớn đến độ bền, độ dai va đập tính dẻo kim loại mối hàn, giàm khả làm việc kết cấu tác dụng tải trọng động Nguyên nhân : Dõng điện hàn nhỏ, không đủ nhiệt lượng để cung cấp cho kim loại nóng chày xỉ khó lên khỏi vũng hàn Mép hàn chưa làm hàn đính hay hàn nhiều lớp chưa gõ xỉ Góc hàn chưa hợp lý tốc dộ hàn lớn Làm nguội mối hàn q nhanh, xỉ hàn chưa kịp ngồi Biên pháp phịng tránh : Tăng dịng diện hàn cho thích hợp Hàn hồ quang ngắn tăng thời gian dừng lại hổ quang Làm vật hàn trước hàn, gõ xỉ mối hàn đính lớp hàn Thay đổi góc độ phương pháp đưa điện cực hàn cho hợp lý Giảm tốc độ hàn, tránh để xi hàn chảy trộn lẫn vào vũng hàn chày phía trước vùng nóng chảy 2.1.4 Không ngấu Hàn không ngấu loại khuyết tạt nghiêm trọng liên kết hàn Ngồi ảnh hưởng khơng tốt rỗ khí lẫn xỉ, cịn nguy hiểm dẫn đến nứt, làm hỏng liên kết Nhiều kết cấu hàn bị phá hủy khuyết tạt hàn không ngấu Hàn không ngấu sinh góc mối hàn, mép hàn lớp hàn 118 Nguyên nhân : Mép hàn chuẩn bị chưa hợp lý Góc vát q nhỏ Dịng điện hàn q nhỏ tốc độ hàn nhanh Góc độ điên cực hàn (que hàn) cách đưa điên cực không hợp lý Chiểu dài cột hồ quang lớn Điện cực hàn chuyển động không theo trục mối hàn Biên pháp khắc phục : Làm liên kết trước hàn; tăng góc vát khe hở hàn Tăng dịng điên hàn giảm tốc độ hàn, v.v 2.1.5 Lẹm chân chảy loang Lẹm chân phần bị lẹm (ỉõm, khuyết) thành rãnh dọc theo ranh giới kim loại kim loại đắp Lẹm chăn làm giảm tiết diện làm việc li ân kết, tạo tập trung ứng suit cao đắn đến phá hỗy cùa kết cấu trình sử dụng Nguyện nhân: Dịng điện hàn q lón ; Chiều dàỉ cột hổ quang lớn ; 119 Góc độ que hàn cách đưa que hàn chưa họp lý ; Sử dụng chưa kích thước điện cực hàn (quá lán) Chảy loang tượng kim loại lỏng chảy loang bề mặt liên kết hàn (bề mặt kim loại - vùng khơng nóng chảy) Chảy loang tạo tập trung ứng suất, làm sai lệch hình dạng liên kết hàn Nguyên nhân : Góc nghiêng que hàn khống hợp lý ; Dòng điên hàn cao ; Tư hàn cách đặt vật hàn không hợp lý 2.1.6 Khuyết tật hình dáng liên kết hàn Loại khuyết tật bao gồm sai lệch hình dáng mặt ngồi liên kết hàn, làm khơng thỏa mãn với yêu cầu kỹ thuật thiết kế (H 8-6) Ví dụ : Chiều cao phần nhơ chiều rộng mối hàn không đồng Đường hàn vặn vẹo, không thẳng Bề mặt mối hàn nhấp nhô Nguyên nhân : 120 Gá lắp chuẩn bị mép hàn chưa hợp lý Chế độ hàn không ổn định Vật liệu hàn khơng đảm bảo chất lượng Trình độ cơng nhân thấp, v.v Ngoằi loại khuyết tật thường gặp trình bày Trong liên kết hàn cịn có cấc loại khuyết tật khác nhiệt bắn tóe Quá nhiét Khuyết tật xuất việc chọn chế đô hàn không hợp lý (năng lượng nhiệt lớn, vận tốc hàn nhỏ) làm cho kim loại đắp vùng ảnh hưởng nhiệt có cấu tạo hạt thơ, tính liên kết hàn bị giảm Bấn tóe Khuyết tật tượng bắn tóe kim loại lên vật hàn, vật liệu hàn khơng đàm bảọ chất lượng, thiếu khí bảo vệ sử dụng khơng loại khí Gây thẩm mĩ liên kết hàn, tốn công sức làm v.v Nói chung, loại khuyết tật liên kết hàn sau phát được, quy định cho phép phải : Đục bỏ phần kim loại có khuyết tật; Hàn sửa chữa kiểm tra lại; Riêng vết nứt cán phải khoán chặn hai đâu vết nút để hạn chế phát triển vết nứt, loại bỏ ưiột để, hàn sửa chữa lại Khắc phục khuyết tật nhiệt phương pháp nhiệt luyện để khơi phục lại kích thước hạt kim loại mối hàn vùng ảnh hường nhiệt 2.2 Các phương pháp kiểm tra chất lượng liên kết hàn Mục đích việc kiểm tra chất lượng liên kết hàn xác định khả đáp ứng điều kiện làm việc liên kết Cụ thể xác định tính chất học, hốa học, kim loại học xác định khuyết tật Ngoài việc kiểm tra chất lượng liên kết hàn cồn dùng để phân loại quy trình hàn trình độ tay nghề thợ hàn Các phương pháp kiểm tra chít lượng liên kết hàn chia làm nhóm phương pháp : Kiểm tra khơng phá hủy Kiểm ưa phá hủy 2.2.1 Kiểm tra phương pháp không phá hủy Đây phương pháp sử dụng thơng dụng để kiểm tra tồn q trình hàn, cọ thể lầ kiểm ưa trước hàn, hàn sau hàn Phương pháp dẻ thực hiện, giúp tránh khuyết tát phát sớm hàn Kiểm tra trước hàn Xem lại vẽ thiết kế, tiêu chuẩn đặt cho liên kết hàn 121 Kiểm tra vật liệu hàn sử dụng có đầy đủ phù hợp với yêu cầu khỡng So sánh viêc chuẩn bị gá lắp, khe hở hàn vát mép có với thiết kế khơng Kiểm tra độ bề mặt liên kết trước hàn có bị dính dầu, mỡ, sơn hay gỉ sét khơng Kiểm tra hàn Khi bát đầu hàn, cần kiểm tra bước thực quy trình hàn thao tác người thợ thiết bị, vật liệu hàn xem chưa ? Các mục cần kiểm tra hàn bao gồm : Các thơng số quy trình hàn ; Vật liệu hàn tiêu hao ; Nhiệt độ nung nóng sơ bồ (nếu có); Vị trí hàn chất lượng bề mặt vật hàn ; Thứ tự hàn ; v Sự làm xỉ mối hàn đính lớp hàn ; Kiểm sốt mức độ biến dạng Kích thước liên kết; Nhiệt độ thời gian xử lý nhiệt sau hàn Khi phát có sai lệch cần điều chỉnh lại thơng số cơng nghệ cho hợp lý ; xủ lỵ khuyết tật kẹt xỉ, rỗ, nứt bề mặt 122 Kiểm tra sau hàn Bước kiểm tra dùng để xác định khuyết tật chảy loang, lẹm chân, rỗ khí, nứt bề mặt khuyết tạt hình dáng mặt ngồi liên kết hàn, Các thao tác bao gồm : Làm bể mặt liên kết hàn (bề mặt mối hàn vùng kim loại bản); Quan sát kỷ mắt thường kính lúp ; Kiểm tra kích thước liên kết hàn so với vẽ thiết kế ; Kiểm tra kích thước mối hàn loại calip chuyên dụng với độ xác cần thiết 123 2.2.2 Kiểm tra phương, pháp phá hủy Kiểm tra tính mối hàn Mục đích việc kiểm tra xác định đạc tính học liên kết hàn để so sánh với tính kim loại Qua đó, có sở để đánh giá trình độ tay nghề người thợ hàn cách xác Căn vào yêu cầu kỹ thuật, khả thiết bị kiểm tra sô mà tiến hành thừ kéo, uốn, độ cứng độ dai va đập liên kết tác dụng tải trọng tĩnh hay tảí trọng động Để thử kéo, người ta phải chuẩn bị mẫu cắt từ phần kim loại đắp liên kết hàn gia cổng để đạt hình dạng kích thước Loại I II III Chiều dài tính d 30 ±0 36 ± 15 ± 20 ± 50 10 ± 0,2 70 ± 0,5 h■ 10 L 48 ±1 28 ± 90 ± Cịn có loại mảu IV dùng để kiểm tra tính mối hàn làm việc điều kiện nhiệt đô cao Khi thử kéo phải xác định thời giới hạn bền, giới hạn chảy, độ giãn dài co thắt tương đối kim loại đắp Các liên kết hàn giáp mối tiến hành thử kéo phải chuẩn bị thành mẫu Khi thử, phần nhô mối hàn cần gia cơng cho phẳng Kích thứớc mảu kéo llỄn kết bàn giáp mối, mm 124 Chiểu dày chi tiết Sí4,5 b bi 15 + 0,5 25 50 4,5 - 10 20 + 0,5 30 60 35 100 40 160 10-25 25 - 50 25 ± 0,5 30 ± 0,5 L L = + 2h Kiểm tra cấu trúc kim loại liên kết hàn Kiểm tra cấu trúc kim loại cùa liên kết hàn gổm hai dạng : kiểm tra thô đại kiểm tra tế vi Kiểm tra cấu trúc thô đại tiến hành trực tiếp mẫu thử kim loại mặt gãy cùa chúng Các mẫu thử cắt từ liên kết hàn, mài bóng tẩy dung dịch axit nitric 25% rổi dùng kính lúp mắt thường để phát hiên khuyết tạt liên kết hàn Cũng khoan lấy mẫu kim loại đắp để nghiên cứu Thường dùng mũi khoan với đường kính lớn chiểu rông mối hàn 3mm để lấy phần kim loại vùng ảnh hưởng nhiệt Kiểm tra cấu trúc tế vi tiến hành loại kính lúp có phóng đại lớn (X100 - 500 lần) Nhờ mà xác định dễ dàng xác chất lượng kim loại vùng tinh giới hạt, kích thước hạt khuyết tật tế vi (nứt, rỗ khí ) tổ chức liên kết hàn 125 CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ KIỂM TRA Khuyết tật hàn ? Vẽ rõ số dạng khuyết tật thường gặp Thế nứt nóng nứt ngi Ngun nhân biên pháp hạn chế Cho biết đặc điểm, nguyên nhân biện pháp hạn chế loại khuyết tật lẫn xỉ Nguyên nhân xuất biên pháp khắc phục khuyết tật hàn không ngấu, lẹm chân chảy loang Nguyên nhân xuất loại khuyết tật hình dáng cùa liên kết hàn Thế kiểm tra không phá hủy kiểm tra phá hủy Nêu tên sô' phương pháp điển hình Nội dung cơng tác kiểm ưa trước hàn, hàn sau hàn Trình bày nội dung phương pháp kiểm tra dung dịch thị màu Bản chất phương pháp kiểm ưa từ tính 10 Trình bày bẳn chất phương pháp kiểm ưa tia rơnghen gamma 11 Trình bày phương pháp kiểm ưa siêu âm 12 Nêu chất, đặc điểm đối tượng ứng dụng phương pháp kiểm tra đõ kín cùa liên kết hàn 13 Mục đích cùa việc kiểm ưa tính cùa liên kết hàn Các loại mẫu điển hình 14 Nơi dung việc kiểm tra cấu trúc kim loại liên kết hàn * Kiểm tra 126 TÀI LIỆU CẦN THAM KHẢO [1] Trần Quang Khánh, Bảo hộ lao động kỹ thuật an toàn điện, Nxb KHKT 2008 [2] Nguyễn Xuân Phú, Kỹ thuật an toàn cung cấp sử dụng điện, NXB Khoa học Kỹ thuật 1996 [3] Đặng Văn Đào, Kỹ Thuật Điện, NXB Giáo dục 2004 [4] Nguyễn Thế Đạt, Giáo trình an tồn lao động, NXB Giáo dục 2002 [5] Nguyễn Đình Thắng, Giáo trình an tồn điện, NXB Giáo dục 2002 127 ... nghệ hàn điện tiếp xúc 2. 2.1 Nguyên lý Thiết bị hàn điên tiếp xủc bao gồm máy hàn, thiết bị điều khiển, dụng cụ khí hóa tự động hóa q trình hàn 77 Máy hàn gổm hai phần : phần phần điện Phần bao... q trình hàn Mỏ hàn phải an tồn sử dụng, ổn định cháy lửa, nhẹ nhàng, dề điều chỉnh thành phần công suất cùa q trình hàn 89 Mỏ hàn có nhiều loại khác nhau, chù yếu hai loại : mỏ hàn hút mỏ hàn. .. từ 10 đến 25 m * Mỏ hàn khí Mỏ hàn dụng cụ quan trọng trang bị trạm hàn khí Nhiêm vụ : nhận khí o2 C2H2 từ bình chứa khí (hoặc C2H2 từ thùng điều chế) đến buồng hỗn hợp đưa mỏ hàn tạo thành lửa