SỞ LAO ĐỘNG TB&XH TỈNH HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MÔN ĐUN HÀN TIẾP XÚC (HÀN ĐIỆN TRỞ) NGHỀ HÀN TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG/TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số 285/QĐ CĐN ngày 21 tháng 7[.]
SỞ LAO ĐỘNG TB&XH TỈNH HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MƠN ĐUN: HÀN TIẾP XÚC (HÀN ĐIỆN TRỞ) NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG/TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: 285/QĐ-CĐN ngày 21 tháng năm 2017 Trường Cao đẳng nghề Hà Nam Hà Nam, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Trong năm qua, dạy nghề có bước tiến vượt bậc số lượng chất lượng, nhằm thực nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội Cùng với phát triển khoa học công nghệ giới, lĩnh vực khí chế tạo nói chung ngành Hàn Việt Nam nói riêng có bước phát triển đáng kể Chương trình khung quốc gia nghề hàn xây dựng sở phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề kết cấu theo môđun Để tạo điều kiện thuận lợi cho sở dạy nghề trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo theo môđun đào tạo nghề cấp thiết Mô đun 25: Hàn tiếp xúc (hàn điện trở) mơ đun đào tạo nghề biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết thực hành Trong trình thực hiện, nhóm biên soạn tham khảo nhiều tài liệu cơng nghệ hàn ngồi nước, kết hợp với kinh nghiệm thực tế sản xuất Mặc dầu có nhiều cố gắng, khơng tránh khỏi khiếm khuyết, mong nhận đóng góp ý kiến độc giả để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Hà Nam, ngày tháng năm 2017 Tham gia biên soạn Chủ biên: Nguyễn Văn Tuyên Các Giáo viên khoa Cơ Khí MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU Bài 1: Các kiến thức hàn tiếp xúc điểm, đường 1.1 Thực chất, đặc điểm phạm vi ứng dụng 1.2 Phân loại phương pháp hàn tiếp xúc 1.3 Hàn tiếp xúc điểm 1.4 Hàn tiếp xúc đường 1.5 Chế độ hàn Bài - Vận hành sử dụng máy hàn tiếp xúc điểm, đường 13 2.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc máy hàn tiếp xúc điểm 13 2.2 Lắp ráp thiết bị hàn tiếp xúc điểm 15 2.3 Chọn chế độ hàn tiếp xúc điểm 15 2.4 Kiểm tra làm mài sửa đầu điện cực 16 2.5 Vận hành, sử dụng máy hàn tiếp xúc điểm 16 2.6 Các cố thường gặp hàn tiếp xúc điểm 19 2.7 An toàn lao động vệ sinh phân xưởng sử dụng thiết bị hàn TIG 20 Bài Hàn tiếp xúc điểm 21 3.1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ hàn tiếp xúc điểm 21 3.2 Chuẩn bị phôi hàn 21 3.3 Tính tốn chế độ hàn 22 3.4 Gá phôi hàn 23 3.5 Kỹ thuật hàn tiếp xúc điểm 24 3.6 Kiểm tra chất lượng mối hàn 25 3.7 Cơng tác an tồn lao động vệ sinh phân xưởng 25 Bài Hàn tiếp xúc đường 28 4.1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ hàn tiếp xúc đường 28 4.2 Chuẩn bị phôi hàn 28 4.3 Tính tốn chế độ hàn 29 4.4 Gá phôi hàn 30 4.5 Kỹ thuật hàn tiếp xúc đường 30 3.6 Kiểm tra chất lượng mối hàn 31 3.7 Công tác an toàn lao động vệ sinh phân xưởng 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Hàn tiếp xúc (hàn điện trở) Mã mô đun: MĐ25 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Là mơn đun bố trí cho sinh viên sau học xong môn học chung theo quy định Bộ LĐTB-XH học xong song song với môn học bắt buộc đào tạo chuyên môn nghề từ MH07 đến MĐ23 - Tính chất: Là mơ đun chun ngành bắt buộc - ý nghĩa vai trị mơ đun: mô đun chuyên môn nghề, người học trang bị kiến thức kỹ phương pháp hàn ứng dụng nhiều ngành công nghiệp Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: + Mô tả cấu tạo nguyên lý làm việc loại thiết bị, dụng cụ hàn tiếp xúc + Tính chế độ hàn phù hợp với chiều dày, tính chất vật liệu kiểu liên kết hàn - Về kỹ năng: + Chuẩn bị phơi hàn kích thước vẽ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật + Vận hành sử dụng loại dụng cụ, thiết bị hàn tiếp xúc thành thạo + Hàn mối hàn tiếp xúc điểm, tiếp xúc đường, tiếp xúc giáp mối đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, khơng rỗ khí ngậm xỉ, biến dạng - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Làm việc độc lập làm việc theo nhóm, thực hàn tiếp xúc điểm, tiếp xúc đường, tiếp xúc giáp kết cấu hàn thông dụng điều kiện làm việc thay đổi + Hướng dẫn, giám sát người khác thực mối hàn tiếp xúc điểm, tiếp xúc đường, tiếp xúc giáp kết cấu hàn thông dụng; , chịu trách nhiệm cá nhân trách nhiệm nhóm kết quả, thực hàn tiếp xúc điểm, tiếp xúc đường, tiếp xúc giáp kết cấu hàn thông dụng + Đánh giá chất lượng sản phẩm hàn tiếp xúc điểm, tiếp xúc đường, tiếp xúc giáp thành viên nhóm Nội dung mô đun: BÀI 1: CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN HÀN TIẾP XÚC ĐIỂM, ĐƯỜNG Mã bài: 25.01 Giới thiệu Những kiến thức hàn tiếp xúc bao gồm: nguyên lý cấu tạo, nguyên lý làm việc thiết bị, tính tốn chọn chế độ hàn, làm sở cho việc rèn luyện kỹ hàn điện tiếp xúc Mục tiêu - Mô tả cấu tạo trình bày nguyên lý vận hành làm việc thiết bị hàn điểm, đường hàn tiếp xúc - Tính tốn chọn chế độ hàn hợp lý - Thực tốt công tác an toàn lao động vệ sinh phân xưởng - Tuân thủ quy định nguyên lý vận hành thiết bị Nội dung 1.1 Thực chất, đặc điểm phạm vi ứng dụng 1.1.1 Thực chất Hàn điện tiếp xúc (còn gọi hàn tiếp xúc) dạng hàn áp lực, sử dụng nhiệt biến đổi điện thành nhiệt cách cho dịng điện có cường độ lớn qua mặt tiếp xúc hai chi tiết hàn để nung nóng kim loại Cho dịng điện có cường độ dịng điện lớn chạy qua chi tiết hàn, chỗ tiếp xúc có điện trở lớn bị nung nóng đến trạng thái hàn (chảy lỏng dẻo) nhờ tác dụng lực học, chúng dính lại với Thực chất q trình trình dịch chuyển phần tử kim loại tiến sát vào kim loại khoảng cách chúng nhỏ nhất, đảm bảo kín khít Do bề mặt tiếp xúc hai mép hàn có độ nhấp nhơ, diện tích tiếp xúc thực tế bé so với diện tích tiếp xúc danh nghĩa, mặt khác bề mặt có màng ơxýt khơng hồn tồn nên điện trở tiếp xúc lớn, lượng nhiệt sinh mạch chủ yếu tập trung mặt tiếp xúc hai mép hàn, nung nóng kim loại đến trạng thái hàn Q trình hình thành liên kết mơ tả qua ba giai đoạn: - Giai đoạn 1: Hai chi tiết tiếp xúc số điểm nhấp nhô bề mặt - Giai đoạn 2: Nguồn nhiệt điện cung cấp làm chất bẩn bị phá hủy, lực ép tăng làm tăng tiết diện tiếp xúc, bắt đầu xuất mối liên kết kim loại - Giai đoạn 3: Lực ép đạt giá trị định diện tích tiếp xúc gần đạt 100%, kim loại đạt liên kết bền Nhiệt lượng sinh mạch điện hàn xác định theo định luật Jun – Lenxo Q = 0,24.R.I2.t I – Cường độ dòng hàn (A) t – thời gian dòng điện chạy qua vật hàn (s) R – điện trở toàn mạch () Phương pháp phụ thuộc vào điện trở suất Kim loại có nhỏ cường độ dịng điện hàn phải lớn ngược lại 1.1.2 Đặc điểm So với phương pháp khác, hàn tiếp xúc có đặc điểm sau : - Dịng điện có cường độ lớn, thời gian hàn ngắn nên suất cao - Không cần que hàn phụ, thuốc hàn, khí hàn mà mối hàn đảm bảo chất lượng - Dễ khí hóa, tự động hóa - Hàn kết cấu phức tạp, mối hàn vị trí khơng gian khác nhau, hàn chi tiết có tiết diện nhỏ, chi tiết bị biến dạng - Tiết kiệm vật liệu lượng - Địi hỏi máy hàn có cơng suất lớn - Thiết bị hàn đắt tiền, vốn đầu tư lớn 1.1.3 Phạm vi ứng dụng Hàn điện tiếp xúc ứng dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp chế tạo oto, toa xe, máy bay, tên lửa, ống dẫn… 1.2 Phân loại phương pháp hàn tiếp xúc Theo dạng mối hàn: Hàn tiếp xúc điểm Hàn tiếp xúc đường Hàn tiếp xúc giáp mối Theo nguồn điện Máy hàn xoay chiều Máy hàn chiều Máy hàn điện xung Máy hàn dòng tần số cao Máy hàn dòng tần số thấp Theo điện cực: Máy hàn hai điện cực Máy hàn nhiều điện cực Máy hàn điện cực giả 1.3 Hàn tiếp xúc điểm Hàn tiếp xúc điểm Spot welding (RSW) phương pháp hàn điện tiếp xúc chi tiết hàn với theo điểm riêng biệt Các chi tiết hàn ghép chồng lên dùng điện cực ép sơ bộ, sau cho dịng điện chạy qua Chỗ tiếp xúc nằm hai chi tiết nung nóng đến trạng thái chảy cịn xung quanh đến trạng thái dẻo Dưới tác dụng lực ép P làm cho mối hàn hình thành Thiết bị điều khiển có nhiệm vụ tự động đóng ngắt dịng điện lực ép Tùy theo bố trí điện cực mà người ta chia thành hàn tiếp xúc điểm phía hay tiếp xúc điểm hai phía Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý hàn tiếp xúc Hình 1.2 Các giai đoạn hàn điểm Điện cực thường chế tạo đồng hợp kim đồng có tính dẫn điện dẫn nhiệt cao Sau nối, dòng điện chạy từ điện cực sang điện cực qua kim loại, qua bề mặt tiếp xúc chi tiết, nung nóng làm chảy kim loại tạo thành điểm hàn Đường kính điểm hàn phụ thuộc chủ yếu vào đường kính điện cực thường ÷ 12mm Nó định đến độ bền mối hàn, khơng phụ thuộc vào đường kính chỗ tiếp xúc mà phụ thuộc vào chiều dày chi tiết, áp lực, cường độ dịng điện hàn thời gian thơng điện Điểm hàn tạo thành ngồi yếu tố nóng chảy cịn có lực ép P Đặc điểm phương pháp : * ưu điểm: - Có thể hàn chi tiết mỏng đến mỏng, - Năng suất cao, - Không cần thêm kim loại phụ khí bảo vệ, - Các thiết bị có khả tự động hóa cao, - Khơng u cầu cao người vận hành, - Có thể hàn kim loại khác loại, - Độ tin cậy cao - Khả gây biến dạng (cong vênh) thấp so với phương pháp khác * Nhược điểm: - Giá thành đầu tư cho thiết bị hàn điểm đồ gá lắp kèm lớn, - Nhân viên sửa chữa bảo dưỡng thiết bị hàn điều khiển u cầu phải có trình độ - Đối với số vật liệu có u cầu đặc biệt chuẩn bị bề mặt vật hàn, - Không hàn chi tiết có chiều dày lớn, - Kết cấu máy lớn, cồng kềnh Khi hàn, công suất phụ thuộc vào chiều dày vật hàn kim loại hàn Muốn hàn cho tốt cần có lực ép thích đáng Lực ép phụ thuộc vào chiều dày vật hàn thành phần hóa học kim loại Vật liệu dùng làm điện cực phải có tính dẫn điện tính dẫn nhiệt cao, thường đồng điện phân cán nguội, đồng đen có pha coban catmi hợp kim có chất chủ yếu vonfram Hàn điểm sử dụng rộng rãi ngành chế tạo ôtô, máy bay, toa xe… chủ yếu cho loại vật liệu thép cacbon, thép hợp kim thấp, thép không gỉ, thép hợp kim đồng nhôm 1.4 Hàn tiếp xúc đường Hàn đường hay hàn lăn dùng để hàn loại vật liệu với chiều dày tổng cộng 4mm Phương pháp hàn khác với hàn điểm chỗ người ta thay điện cực điện cực lăn Khi lăn quay, vật hàn nằm hai lăn, nhờ mối hàn đường kín khơng cho chất lỏng chất khí lọt qua Công suất hàn đường tùy thuộc vào kim loại, chiều dày tốc độ hàn Lực ép khơng cần vượt q 3000 - 5000N, lực ép lớn làm cho lăn nhanh mòn Vật liệu lăn hàn đường điện cực hàn điểm Hàn đường dùng để hàn điểm, ống, bình chứa chi tiết khác cần có mối ghép kín, làm thép hợp kim màu Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý hàn đường 1.5 Chế độ hàn 1.5.2 Chế độ hàn điểm Chế độ hàn điểm phụ thuộc vào vật liệu hàn Khi hàn thép cácbon thấp thép hợp kim thấp, dùng chế độ hàn mềm: J = 80 - 160 A/mm2; P = 15 - 40 N/mm2; t = 0,5 - giây Khi hàn thép không rỉ hợp kim dẫn nhiệt nhanh hợp kim nhôm, hợp kim đồng có lớp phủ bảo vệ, dùng chế độ hàn cứng: J = 120 - 360 A/mm2; P = 40 - 100 N/mm2; t = 0,001- 0,1 giây Điện cực thường chế tạo đồng hợp kim đồng có tính dẫn điện dẫn nhiệtcao, bên có nước làm nguội, mặt tiếp xúc điện cực chi tiết sinh nhiệt so với điểm hàn Bảng Chế độ hàn điểm hàn dòng điên xoay chiều AC Hàn điểm Chiều dày chi Dòng Thời gian Lực ép tiết điện hàn hàn Fe, KN Ih, KA Th, s ... pháp hàn tiếp xúc Theo dạng mối hàn: Hàn tiếp xúc điểm Hàn tiếp xúc đường Hàn tiếp xúc giáp mối Theo nguồn điện Máy hàn xoay chiều Máy hàn chiều Máy hàn điện xung Máy hàn dòng tần số cao Máy hàn. .. thấp Theo điện cực: Máy hàn hai điện cực Máy hàn nhiều điện cực Máy hàn điện cực giả 1.3 Hàn tiếp xúc điểm Hàn tiếp xúc điểm Spot welding (RSW) phương pháp hàn điện tiếp xúc chi tiết hàn với theo... pháp hàn tiếp xúc? Câu 2: Hãy nêu chế độ hàn cho hàn tiếp xúc điểm, tiếp xúc đường? 12 BÀI - VẬN HÀNH SỬ DỤNG MÁY HÀN TIẾP XÚC ĐIỂM, ĐƯỜNG Mã bài: 25.02 Giới thiệu Hàn tiếp xúc phương pháp hàn