Thông tin tài liệu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ HÀN TIG ĐẮP PHỤC HỒI CÁC CHI TIẾT BỊ MỊN TRONG KHN ÉP NHỰA VÀ KHN DẬP S K C 0 9 MÃ SỐ: T2014-105 S KC0 Tp Hồ Chí Minh, 11/2014 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TĨM TẮT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ HÀN TIG ĐẮP PHỤC HỒI CÁC CHI TIẾT BỊ MÕN TRONG KHUÔN ÉP NHỰA VÀ KHUÔN DẬP Mã số: T2014 - 105 Chủ nhiệm đề tài: GV ThS VÕ XUÂN TIẾN TP HCM, 11/2014 Luan van TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO TÓM TẮT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ HÀN TIG ĐẮP PHỤC HỒI CÁC CHI TIẾT BỊ MÕN TRONG KHUÔN ÉP NHỰA VÀ KHUÔN DẬP Mã số: T2014 - 105 Chủ nhiệm đề tài: GV ThS VÕ XUÂN TIẾN TP HCM, 11/2014 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tổng quan tính cấp thiết đề tài: a Tổng quan tình hình nghiên cứu Các chi tiết loại khn ép nhựa khn dập có độ mịn khơng trình hoạt động, nên việc hàn đắp, phục hồi chi tiết bị mài mịn có ý nghĩa lớn việc kéo dài tuổi thọ khuôn giảm chi phí sản xuất Ngồi ra, q trình gia cơng, chế tạo khn, có hao hụt kích thước định chi tiết gia công nên việc áp dụng công nghệ hàn đắp chi tiết cần thiết để nhằm giảm chi phí chế tạo khuôn Khi làm việc khuôn dập, ép ngồi chịu áp lực lớn cịn chịu ứng suất uốn, lực ma sát lực va đập Trong q trình làm việc khn dập bị mài mịn phải chịu ma sát lớn dập, ép…nên để tránh cho khn bị mài mịn phụ thuộc lớn vào độ cứng bề mặt tổ chức tế vi vật liệu Ngồi khn cịn làm việc mơi trường hóa chất, chất bơi trơn, khơng khí ẩm… làm cho khn bị ăn mịn hóa học ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm tuổi thọ khuôn Khi khn dập bị sai hỏng mịn, gãy, nứt mẻ, bong tróc bề mặt, biến dạng dẻo, lún lịng khn q trình làm việc, ta cần tiến hành cơng tác bảo trì, sửa chữa phục hồi Một phương pháp sửa chữa thông dụng hàn phục hồi phương pháp hàn TIG kết hợp với gia công sau hàn để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật khn b Tính cấp thiết đề tài Đề tài nhằm phục vụ cho công tác giảng dạy đổi phương pháp dạy – học môn Công nghệ Kim loại, phần Cơng nghệ Hàn Ngồi ra, đề tài hướng tới bước đầu lập quy trình cơng nghệ cho phương pháp hàn đắp phục hồi chi tiết khn ép nhựa khn dập, tiến tới chuyển giao công nghệ cho công ty bên 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn: 1.2.1 Ý nghĩa khoa học: Ngày công nghệ hàn ứng dụng rộng rãi sản xuất dân dụng, sử dụng phương pháp hàn TIG để nâng cao chất lượng mối hàn, thích hợp cho hàn thép hợp kim cao, kim loại màu hợp kim chúng… Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến Hình 1.1: Dụng cụ hàn TIG Đề tài tiến hành phương pháp thực nghiệm hàn sửa chữa phương pháp hàn TIG vật liệu sử dụng làm khuôn dập, khuôn ép phổ biến thị trường, thông qua kết thu tính hàn thơng số chế độ hàn thu được, tiến hành so sánh với lý thuyết, rút kết cung cấp tư liệu cho cơng tác bào trì sửa chữa sai hỏng khn q trình làm việc 1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn: Việc sửa chữa khuôn dập, ép công nghệ hàn TIG mang lại hiệu kinh tế cao, chất lượng mối hàn tốt, hạn chế việc thay khuôn khn bị sai hỏng q trình làm việc, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chế độ làm việc khuôn 1.3 Mục tiêu nghiên cứu: Đưa chế độ hàn thực nghiệm, tính hàn so sánh với chế độ hàn lý thuyết, lựa chọn que bù (que hàn đắp) thích hợp cho mác thép làm khuôn dập, ép 1.4 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu: 1.4.1 Đối tƣợng nghiên cứu: Các mác thép làm khn; khn dập nóng, dập nguội, ép nhựa thơng dụng thị trường Các sai hỏng phổ biến trình làm việc khn 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu: Do hạn chế việc tìm kiếm khn cũ có sai hỏng nên đề tài thực thông qua việc mô sai hỏng mác thép làm khn q trình thực Có nhiều thép làm khuôn dập, ép, thực số thép làm khuôn phổ biến thị trường 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu: Tiến hành tìm hiểu mác thép làm khn dập nóng, dập nguội, ép nhựa - Tìm hiểu tính hàn mác thép - Các dạng sai hỏng khn vị trí xác định trình làm việc Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến - Các thông số hàn cho mác thép - Tìm que bù (que hàn đắp) - Tiến hành hàn thử sửa chữa sai hỏng tìm hiểu - Đưa bảng thống kê thơng số, chế độ hàn thực nghiệm, lựa chọn que hàn thích hợp cho loại thép; quy trình hàn (hàn trái, hàn phải), nhiệt độ gia nhiệt, cách nhận biết nhiệt độ mắt thường máy đo nhiệt độ - Đánh giá kết kết luận Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP HÀN TIG 2.1 Hàn TIG: 2.1.1 Định nghĩa: Hàn TIG (Tungsten Inert Gas) hay hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy mơi trường khí trơ (GTAW-Gas tungsten arc welding) q trình hàn nóng chảy nguồn nhiệt điện cung cấp hồ quang tạo thành điện cực khơng nóng chảy vũng hàn Vùng hồ quang bào vệ mơi trường khí trơ (Ar, He Ar+He) để ngăn cản tác động có hại oxi nitơ khơng khí Điện cực khơng nóng chảy thường dùng volfram, nên phương pháp hàn tiếng anh gọi hàn TIG (Tungsten Inert Gas) Nhiệt lượng cần thiết trình hàn hồ quang mơi trường khí bảo vệ với điện cực khơng nóng chảy (TIG) sinh cột hồ quang tạo trì điện cực khơng nóng chảy Wonfram bề mặt vật hàn Vùng ảnh hưởng nhiệt, vũng hàn điện cực Wonfram bao bọc bảo vệ cột khí trơ Khí trơ (như Argon, Heli, ) khơng tác dụng hóa học với kim loại nóng chảy, khơng cháy, khơng mùi, suốt giúp cho thợ hàn quan sát rõ q trình hàn Có thể thêm vào lượng nhỏ khí khác Hydro để tăng vận tốc hàn Nguồn điện hàn Khí bảo vệ Hệ thống làm mát Điều khiển từ xa Kẹp mát Mỏ hàn Hình 2.1: Cấu tạo hệ thống thiết bị hàn TIG Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến Quá trình hàn TIG sinh nhiệt độ lên đến 19.426°C Nguồn nhiệt trình hàn TIG dùng để nung chảy kim loại nên mối hàn cần bổ sung thêm kim loại ta phải sử dụng que hàn phụ với kỹ thuật vào que tương tự hàn với hỗn hợp khí acetylen oxy 2.1.2 Đặc điểm phƣơng pháp hàn TIG: a Ƣu điểm hàn TIG Hàn nhiều loại vật liệu hàn: thép không gỉ (inox), hợp kim nikel, titan, nhôm, magie, đồng, đồng thanh, đồng thau chí vàng TIG dùng để hàn khơng đồng chất ví dụ đồng với đồng thau, thép khơng gỉ (inox) với thép cacbon thấp Hồ quang TIG tập trung nhiệt lượng cao nên vùng ảnh hưởng nhiệt hẹp (nhất kim loại dẫn nhiệt tốt nhôm, đồng) Vùng ảnh hưởng nhiệt vùng có tính thấp nên việc vùng ảnh hưởng nhiệt hẹp tốt Không tạo xỉ nên không tốn thời gian làm vật hàn Khơng bắn tóe Khơng khói độc b Nhƣợc điểm TIG: Hệ số điền đầy thấp Phải sử dụng que hàn phụ để bổ sung kim loại cho mối hàn kỹ thuật vào que khó nên địi hỏi tay nghề người thợ Hàn phải cao Cường độ hồ quang hàn hàn TIG mạnh làm tăng lượng tia cực tím, từ tạo nên ozone nitơ dioxide Do đó, cần có biện pháp bảo vệ da mắt khỏi tác hại hồ quang hàn cách mặc đồ bảo hộ phù hợp sử dụng kính có số phù hợp Khi làm việc môi trường chật hẹp, khí bảo vệ q trình hàn TIG tăng lên thay oxy Cần đảm bảo có phương án thơng khí phù hợp Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến 2.1.3 Phạm vi ứng dụng phƣơng pháp hàn TIG: - Phương pháp hàn TIG áp dụng nhiều lĩnh vực sản xuất, đặc biệt thích hợp hàn thép hợp kim cao, kim loại màu hợp kim chúng… - Phương pháp hàn thông thường thao tác tay - Thường sử dụng lĩnh vực hàng không vũ trụ, sản xuất xe không gian… - Sử dụng hàn tấm, ống thành mỏng ngành công nghiệp xe đạp - Thường sử dụng trình phục chế sửa chữa chi tiết hỏng, đặc biệt chi tiết làm nhơm magie 2.2 Tính hàn kim loại hợp kim: 2.2.1 Khái niệm: Tất kim loại hợp kim mà hàn xảy q trình nóng chảy, q trình khuếch tán kết tinh để tạo nên mối hàn kim loại hợp kim có khả hàn hay có tính hàn thật Tất kim loại hợp kim đồng có tính hàn Ví dụ: thép với thép, gang với gnag, đồng với đồng… Những kim loại hợp kim mà trạng thái lỏng khơng hồ tan với kim loại hợp kim khơng có tính hàn Ví dụ: đồng chì ngun chất khơng hàn với trạng thái nóng chảy, trạng thái lỏng tạo nên lớp ván g khơng hồ tan Hoặc sắt – chì, khơng hàn với Muốn hàn kim loại với nhau, phải dùng hợp kim thứ dạng hợp kim trung gian để hồ tan kim loại với Ví dụ: Hàn titan với thép cacbon phải dùng vanađi… Như vậy, tính hàn khả kim loại hay hợp kim cho phép hình thành mối hàn cơng nghệ thơng thường, thích hợp để mối hàn đạt tính chất cần thiết, đảm bảo độ tin cậy liên kết hàn làm việc 2.2.2 Phân loại: Theo truyền thống tính hàn vật liệu qui ước chia thành nhóm: Vật liệu có tính hàn tốt Bao gồm loại vật liệu cho phép hàn nhiều phương pháp hàn khác nhau, chế độ hàn điều chỉnh phạm vi rộng, không cần dùng biện pháp cơng nghệ phức tạp (như nung nóng sơ bộ, nung nóng kèm theo, nhiệt luyện sau hàn,…) mà đảm bảo nhận liên kết hàn có chất Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến lượng mong muốn Thép cacbon thấp phần lớn thép hơp kim thấp thuộc nhóm Vật liệu có tính hàn thoả mãn (hay cịn gọi có tính hàn trung bình) So với nhóm trên, nhóm thích hợp với số phương pháp hàn định, thông số chế độ hàn dao động phạm vi hẹp, yêu cầu vật liệu hàn chặt chẽ Một số cơng nghệ nung nóng sơ bộ, giảm tốc độ nguội xử lý nhiệt sau hàn,… sử dụng Một số mác thép hợp kim thấp, thép cacbon hợp kim trung bình thuộc nhóm Vật liệu có tính hàn hạn chế Gồm loại vật liệu cho phép nhận liên kết hàn với chất lượng mong muốn điều kiện khắc khe công nghệ vật liệu hàn Thường phải sử dụng biện pháp xử lý nhiệt hàn môi trường bảo vệ đặc biệt (khí trơ, chân khơng,…); chế độ hàn điều chỉnh phạm vi hẹp Tuy vậy, liên kết hàn có khuynh hướng bị nứt dễ bị xuất khyết tật khác làm giảm chất lượng sử dụng kết cấu hàn Vật liệu có tính hàn xấu Thường phải hàn công nghệ đặc biệt, phức tạp tốn Tổ chức kim loại mối hàn xấu, dễ bị nứt nóng nứt nguội Cơ tính khả làm việc liên kết hàn thường thấp nhiều so với vật liệu bản, chủ yếu loại gang hợp kim đặc biệt Trước đây, người ta nghĩ có số vật liệu khơng có tính hàn, tức khơng thể hàn Tuy nhiên, với phát triển khoa học công nghệ hàn, ngày khẳng định tất vật liệu có tính hàn dù chất lượng đạt khác Sự xuất vật liệu mới, loại liên kết hàn đòi hỏi phải thường xuyên cập nhật kiến thức, nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ thích hợp để tạo kết cấu hàn có chất lượng 2.3 Đánh giá tính hàn kim loại hợp kim: Tính hàn kim loại va hợp kim đánh giá thông qua tiêu: - Cơ tính thành phần hố học kim loại mối hàn, vùng ảnh hưởng nhiệt liên kết nói chung Khả chống nứt nóng, nứt nguội ăn mòn tinh giới hạt Xác định tiêu đánh giá tính hàn mẫu thử chuẩn bị, hàn thử nghiệm thiết bị chuyên dùng phù hợp với tiêu chuẩn quy phạm hành Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 - GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến Que hàn ER308L: 73 Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 - GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến Que hàn ER309L: 74 Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 - GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến Que hàn ER316L: 75 Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến 6.3.3 Thép P20: - Que hàn ER304L: 76 Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 - GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến Que hàn ER308L: 77 Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 - GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến Que hàn ER309L: 78 Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 - GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến Que hàn ER316L: 79 Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến 6.3.4 Thép S50C: - Que ER304L: 80 Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 - GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến Que ER308L: 81 Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 - GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến Que ER309L: 82 Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 - GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến Que ER316L: 83 Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN: Từ nhiệm vụ đặt đề tài, tiến hành thực đạt kết sau: Hàn thực nghiệm loại thép làm khuôn phổ biến thị trường Kiểm tra mắt thường, phương pháp đo độ cứng xem tổ chức tế vi để đánh giá chất lượng mối hàn Từ đó, đưa số đề nghị chế độ hàn loại que hàn đắp phù hợp cho loại thép làm khuôn phổ biến thị trường KIẾN NGHỊ: Từ kết luận nêu đề nghị số mục tiêu tương lai: - Nghiên cứu đồ gá hàn chuyên dụng cho công tác hàn phục hồi sửa chữa khuôn - Thực thêm nhiều phương pháp kiểm tra siêu âm, phân tích quang phổ để đánh giá xác tính hàn thép que bù - Tổ chức nhiệt luyện trước sau hàn đắp để đánh giá hiệu công tác sửa chữa, phục hồi chi tiết khuôn phương pháp hàn TIG 84 Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Kỹ thuật hàn – Lƣu Văn Hy – Chung Thế Quang – Nguyễn Phƣớc Hậu – Huỳnh Kim Ngân: Nhà xuất Thanh niên (2009) [2] Giáo trình Cơng nghệ hàn TIG – Th.s Nguyễn Văn Thành – Th.s Giáp Văn Nang: Nhà xuất Lao động-Xã hội (2007) [3] Sổ tay thợ hàn – Nguyễn Bá An: Nhà xuất Xây dựng (2003) [4] Công nghệ hàn thép hợp kim khó hàn – TS Nguyễn Văn Thông: Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật (2005) [5] Kỹ thuật hàn – PGS.TS Cao Văn Sâm – Th.s Nguyễn Đức Thọ – Th.s Vũ Xuân Hùng(chủ biên): Nhà xuất Lao động (2008) [6] Kỹ thuật hàn đại – Th.s Phạm Thanh Đƣờng: Nhà xuất Thanh niên (2010) [7] Sổ tay hàn(công nghệ, thiết bị định mức lượng vật liệu hàn) – PGS.TS.Hồng Tùng; PGS.TS.Nguyễn Thúc Hà; TS.Ngơ Lê Thơng; KS Chu Văn Khang: Nhà xuất Khoa học kỹ thuật (2007) [8] Giáo trình cơng nghệ hàn – PGS.TS Nguyễn Thúc Hà – TS Bùi Văn Hạnh – Th.s Võ Văn Phong [9] Giáo trình đồ gá khn dập – Nguyễn Văn Đoàn: Nhà xuất Lao độngXã hội Tiếng Anh [10] Handbook of mold, tool and die repair welding – Steve Thompson: William Andrew Publishing (1999) Nguồn khác [11] Kỹ thuật hàn, link http://www.weldcom.vn [12] Que hàn TIG thông dụng, link http://aladins.vn/1478/detail-61-Queh%C3%A0n-TIG-Inox-ER308L.htm 85 Mã đề tài: T2014-105 Luan van NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2014 GVTH: ThS.Võ Xuân Tiến 86 Mã đề tài: T2014-105 Luan van S K L 0 Luan van ... TRƯỜNG NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ HÀN TIG ĐẮP PHỤC HỒI CÁC CHI TIẾT BỊ MÕN TRONG KHUÔN ÉP NHỰA VÀ KHUÔN DẬP Mã số: T2014 - 105 Chủ nhiệm đề tài: GV ThS VÕ XUÂN TIẾN TP HCM, 11/2014 Luan van NGHIÊN... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TÓM TẮT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ HÀN TIG ĐẮP PHỤC HỒI CÁC CHI TIẾT BỊ MÕN TRONG KHUÔN ÉP. .. Công nghệ Kim loại, phần Công nghệ Hàn Ngoài ra, đề tài hướng tới bước đầu lập quy trình cơng nghệ cho phương pháp hàn đắp phục hồi chi tiết khuôn ép nhựa khn dập, tiến tới chuyển giao cơng nghệ
Ngày đăng: 02/02/2023, 10:10
Xem thêm:
