(Luận văn thạc sĩ hcmute) nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn mag đến hình dạng mối hàn khi hàn kết cấu thép tấm ở tư thế 2g

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN ĐỒNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CƠNG NGHỆ HÀN MAG ĐẾN HÌNH DẠNG MỐI HÀN KHI HÀN KẾT CẤU THÉP TẤM Ở TƯ THẾ 2G NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2012 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN ĐỒNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ HÀN MAG ĐẾN HÌNH DẠNG MỐI HÀN KHI HÀN KẾT CẤU THÉP TẤM Ở TƯ THẾ 2G NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 TP Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2012 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN ĐỒNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ HÀN MAG ĐẾN HÌNH DẠNG MỐI HÀN KHI HÀN KẾT CẤU THÉP TẤM Ở TƯ THẾ 2G NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY- 605204 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS HOÀNG TRỌNG BÁ TP Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2012 Luan van LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Nguyễn Văn Đồng Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 15 - 07 - 1983 Nơi sinh: Thái Bình Quê quán: Thụy Trường – Thái Thụy – Thái Bình Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: 292c/09 – Nội Hóa – Bình An – Dĩ An – Bình Dương Điện thoại quan: 0822158645 Điện thoại nhà riêng: Fax: E-mail: dong_nguyen37@yahoo.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ …./… đến ……/ …… Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09 / 2005 đến 07/ 2007 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM Ngành học: Cơ Khí Chế Tạo Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Ứng dụng phần mềm Pro/ Engineer Wildfine 3.0 thiết kế khuôn ép phun Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: 12/2007 Người hướng dẫn: Th.s : Nguyễn Hoài Nam III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác 2007-2010 Trường cao đẳng nghề đông nam 2010 đến Trường cao đẳng công nghệ Thủ Đức Trang i Luan van Công việc đảm nhiệm Giáo viên Giảng viên LỜI CAM ĐOAN  Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu  Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 09 năm 2012… (Ký tên ghi rõ họ tên) Nguyễn Văn Đồng Trang ii Luan van LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập nghiên cứu chương trình đào tạo sau đại học trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM, em tiếp thu đúc kết nhiều kiến thức bổ ích cho chun mơn Với đề tài nghiên cứu hình thức luận văn thạc sỹ, em vận dụng kiến thức học để giải vấn đề thực tế Đề tài em nghiên cứu tìm hiểu ảnh hưởng thơng số chế độ cơng nghệ hàn MAG ảnh hưởng đến hình dạng mối hàn hàn kết cấu thép tư 2G, lần tiếp xúc nên em gặp nhiều khó khăn Với hướng dẫn tận tình thầy hướng dẫn PGS TS Hoàng Trọng Bá với hỗ trợ gia đình, bạn bè, trường cao đẳng nghề Lilama 2, trường cao đẳng công nghệ Thủ Đức Cho đến thời điểm luận văn em củng đạt kết mong muốn Đến đây, cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành đến: - Ban Giám Hiệu trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM - Thầy PGS.TS Hoàng Trọng Bá – Khoa Cơ Khí Chế tạo Máy - trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM - Thầy.TS Phan Miêng – Khoa Cơ Khí Chế tạo Máy - trường Cao đẳng giao thông vân tải TP.HCM - Quý thầy cô khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy - Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM - Trường cao đẳng nghề Lilama - Trương cao đẳng công nghệ Thủ Đức - Gia đình, bạn bè đồng nghiệp Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ, hỗ trợ động viên quý báu tất người Xin trân trọng cảm ơn Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2012 Học viên thực luận văn Trang iii Luan van TÓM TẮT Hàn hồ quang điện cực nóng chảy mơi trường khí bảo vệ (GMAW: Gas Metal Arc Welding) trình hàn nóng chảy nguồn nhiệt hàn cung cấp hồ quang tạo điện cực nóng chảy ( dây hàn) kim loại nền, hồ quang kim loại nóng chảy bảo vệ khỏi tác động môi trường xung quanh oxy, nitơ Khi phương pháp hàn sử dụng khí hoạt tính khí CO2 làm khí bảo vệ, gọi là: MAG (Metal Active Gas) Được sử dụng rộng rãi chế tạo bồn bể áp lực, hệ thống đường ống lớn, chất lượng mối hàn tốt, suất cao Hơn nữa, dễ dàng tự động hóa khơng địi hỏi tay nghề người thợ cao Để đạt hiệu suất trình hàn cao, chất lượng mối hàn tốt thơng số chế độ hàn cần nghiên cứu Đề tài thực thời gian từ tháng 02/2012 đến 08/2012 trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP HCM Nội dung phương pháp nghiên cứu đề tài nghiên cứu lý thuyết công nghệ hàn MAG thực thí nghiệm trường Cao đẳng nghề Lilama dạng hàn mẫu đo kích thước mối hàn, xử lý kết đo phương pháp quy hoạch thực nghiệm Kết đạt luận văn trình bày cách đầy đủ đọng lý thuyết thực nghiệm “Chế độ công nghệ hàn MAG ảnh hưởng đến hình dạng mối hàn hàn kết cấu thép tư 2G” Tìm mối quan hệ cường độ dòng điện hàn với chiều rộng, chiều cao, chiều sâu ngấu mối hàn Mối quan hệ điện áp hàn với chiều rộng, chiều cao, chiều sâu ngấu mối hàn Mối quan hệ tốc độ hàn với chiều rộng, chiều cao, chiều sâu ngấu mối hàn Kết đề tài sở để chọn chế độ hàn, nhằm nâng cao chất lượng tuổi thọ cho kết cấu hàn Đồng thời phương pháp áp dụng để kiểm tra cho kết cấu hàn làm việc nhà máy, xí nghiệp phục vụ cho công tác chế tạo sửa chữa Trang iv Luan van ABSTRACT Arc welding with melting electrode in protective gas environment (GMAW: Gas Metal Arc Welding) is molten welding process in which the heat source is provided by arc created between the melting electrode (wire) and base metal, arc and molten metal is protected from the impact of the surrounding environment such as oxygen and nitrogen When welding method using reactive gases such as CO2 shielding gas, then it is called: MAG (Metal Active Gas) Widely used in the manufacture of pressure tanks, large piping systems, weld quality, high productivity Moreover, it is easy to automate and therefore does not require high-skilled workers To achieve high performance welding process, weld quality welding mode, the parameters need to be studied.Time threads are made from 02/2012 to 08/2012 Technical Pedagogical University City HCM The content and methodology of the research is the study of MAG welding technology theory and the experiment in vocational colleges attracting sample as welding and weld measuring, processing measurement results by experimental planning method The results of the thesis presents a complete and concise theoretical and empirical "MAG welding technology Mode affects the shape of the weld when welding structural steel sheet in 2G position" Find out the relationship between the welding amperage with width, height,, matured depth of the weld The relationship between welding voltage with width, height,, matured depth of the weld The relationship between the welding speed and the width and height, matured depth of the weld Results of the research is the basis for us to select welding mode, in order to improve the quality and longevity for structural welding At the same time, the method can be applied to test for structural welding work at plants and factories for the manufacture and repair Trang v Luan van MỤC LỤC Trang tựa Trang Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Cảm tạ iii Tóm tắt iv Mục lục vi Danh sách ký hiệu ix Danh sách hình x Danh sách hình xii CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Nhiệm vụ phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Giá trị thực tiễn lận văn CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Một số vấn đề lý thuyết hàn 2.1.1 Sự hình thành mối hàn 2.1.1.1 Khái niện mối hàn 2.1.1.2 Sự tạo thành bể hàn 2.1.1.3 Sự dịch chuyển kim loại lỏng từ điện cực vào bể hàn 2.1.2 Cấu trúc kim loại mối hàn 2.1.2.1 Vùng mối hàn 2.1.2.2 Vùng ảnh hưởng nhiệt yếu tố ảnh hưởng đến kích thước khu vực ảnh hưởng nhiệt 2.1.2.3 Đặc điểm 13 2.1.2.4 Phân loại hàn 13 2.2 Tổng quan phương pháp hàn mơi trường khí bảo vệ 15 2.2.1 Phạm vi ứng dụng ưu điểm 16 2.2.2 Những hạn chế phương pháp 17 2.3 Cơng nghệ hàn hồ quang mơi trường khí bảo vệ 17 2.3.1 Các nguyên lý vận hành 17 Trang vi Luan van 2.3.2 Các thông số công nghệ hàn 2.3.3 Dòng điện hàn 2.3.4 Điệp áp hồ quang 2.3.5 Tốc độ di chuyển 2.3.6 Chiều dài nhô điện cực 2.3.7 Kích cỡ điện cực 2.4 Khí bảo vệ 2.4.1 Tổng quan 2.4.2 Khí bảo vệ Argon Hêli 2.4.3 Hỗn hợp khí Argon – Điơxít cacbon – Ơxi 2.4.4 Điơxít cacbon 2.5 Sự hình thành mối hàn khơng gian 2.5.1 Phân loại vị trí mối hàn khơng gian 2.5.2 Vị trí hàn theo tiêu chuẩn AWS 2.5.3 Vị trí hàn theo tiêu chuẩn Việt Nam CHƯƠNG THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 3.1 Vật liệu mẫu 3.2 Thiết bị, vật liệu hàn, khí bảo vệ dụng cụ đo 3.2.1 Thiết bị hàn 3.2.2 Vật liệu hàn khí bảo vệ 3.2.3 Dụng cụ đo kiểm 3.3 Chế độ hàn 3.3.1 Chọn chế độ hàn dây có đường kính Ф1.2mm 3.3.2 Tính thông số hàn 3.3.3 Xác định yếu tố ảnh hưởng 3.3.4 Xác định số lượng mẫu thí nghiệm 3.4 Tiến hành hàn 3.4.1 Hàn mẫu 3.4.2 Cắt mẫu 3.4.3 Đo kích thước mối hàn phơi mẫu 3.5 Xử lý số liệu thực nghiệm 3.6 Tính hệ số bj mơ hình chiều rộng mối hàn 3.7 Kết thảo luận 3.7.1 Ảnh hưởng chế độ công nghệ hàn đến chiều rộng mối hàn 3.7.2 Ảnh hưởng chế độ công nghệ hàn đến chiều cao mối hàn Trang vii Luan van 21 22 22 22 23 24 24 24 28 29 29 30 30 31 33 34 34 35 35 36 37 37 38 38 39 40 40 41 42 43 44 47 50 50 52 Sdu F   16, 75 sts Bật tử m1 = N-(K+1) = 7, Bật mẫu n0 – = Chọn mức ý nghĩa α = 0.05, tra bảng Fisher Fα = 19.3 F 0.472  18,9 0.025 ⇒ F