Đồ Án Hàn Nóng Chảy Phân Tích, Lựa Chọn Vật Liệu Cơ Bản, Loại Quá Trình Hàn Và Vật Liệu Hàn.docx

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN BẢNG GIẢI THÍCH CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT ĐÃ SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN BẢNG CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN .8 LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 10 TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM CHẾ TẠO 10 CHƯƠNG 11 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN VẬT LIỆU CƠ BẢN, LOẠI QUÁ TRÌNH HÀN VÀ VẬT LIỆU HÀN 11 2.1 Phân tích, lựa chọn vật liệu chi tiết hàn 11 2.1.1 Phân tích, lựa chọn vật liệu bản: 11 2.1.2 Thành phần hóa học vật liệu bản: 11 2.1.3 Cơ tính vật liệu bản: .12 2.1.4 Các ý hàn chủng loại vật liệu chọn: .12 2.1.4.1 Đánh giá khả nứt nóng liên kết hàn 12 2.1.4.2 Đánh giá khả nứt nguội liên kết hàn 14 2.1.4.3 Đánh giá khả nứt tầng liên kết hàn .15 2.1.4.4 Đánh giá khả nứt ram liên kết hàn .16 2.1.4.5 Các ý đặc điểm hàn vật liệu chọn 16 2.2 Phân tích, lựa chọn loại q trình hàn sử dụng để chế tạo kết cấu 18 2.2.1 Phân tích, lựa chọn loại trình hàn sử dụng: 18 2.2.2 Các thông số chế độ hàn q trình hàn chọn: 18 2.2.3 Các thông số kỹ thuật bổ sung trình hàn chọn: .19 2.2.4 Các kỹ thuật hàn trình hàn chọn: 19 2.3 Phân tích, lựa chọn loại vật liệu hàn sử dụng để chế tạo kết cấu 27 2.3.1 Phân tích, lựa chọn vật liệu hàn sử dụng: .27 2.3.2 Thành phần hóa học vật liệu hàn chọn: 28 2.3.3 Cơ tính vật liệu hàn chọn: 29 2.3.4 Các dẫn khuyến cáo Nhà sản xuất vật liệu hàn chọn: 29 CHƯƠNG 31 CHẾ TẠO PHÔI HÀN 31 3.1 Xác định hình dáng, kích thước chi tiết hàn: 31 3.2 Khai triển phôi cho chi tiết hàn: 37 Vũ Tuấn Cường – CN Hàn K52 Page 3.3 Lựa chọn phôi Kiểm tra nắn phôi cắt 38 3.3.1 Lựa chọn phôi nhập: 38 3.3.2 Yêu cầu chất lượng phương pháp kiểm tra phôi nhập 40 3.3.3 Nắn phôi trước lấy dấu cắt: 41 Hình 3.5 Máy nắn phơi WD43M-25×3500 42 3.4 Lấy dấu đánh dấu phôi .43 3.4.1 Lấy dấu vạch dấu phôi để cắt: 43 3.4.2 Đánh mã số cho miếng phôi/chi tiết hàn: 49 3.5 Cắt phôi 49 3.5.1 Phân tích, lựa chọn phương pháp cắt phôi: .49 3.5.2 Xác định thông số chế độ cắt phôi: 50 3.5.3 Lựa chọn máy (thiết bị) cắt phôi phù hợp: .50 3.6 Tạo hình phơi 53 3.6.1 Phân tích, lựa chọn phương pháp tạo hình phơi: .53 3.6.2 Xác định thơng số chế độ cơng nghệ tạo hình phôi: 54 3.6.3 Lựa chọn máy (thiết bị) tạo hình phơi phù hợp: .55 3.7 Tạo mép hàn (vát mép hàn) 58 3.7.1 Yêu cầu hình dáng, kích thước chất lượng mép hàn mối hàn: 58 3.7.2 Lựa chọn phương pháp thiết bị tạo mép hàn: 62 3.7.3 Cắt/sửa lại phôi/mép hàn sau tạo hình: .63 CHƯƠNG 66 GÁ LẮP VÀ HÀN ĐÍNH KẾT CẤU HÀN 66 4.1 Phân tích, lựa chọn/thiết kế đồ gá hàn .66 4.1.1 Lựa chọn/thiết kế đồ gá hàn: 66 4.1.2 Mô tả nguyên lý hoạt động đồ gá chọn/đã thiết kế: 67 4.2 Kỹ thuật gá lắp, định vị cố định (kẹp) phôi hàn đồ gá 67 4.2.1 Chuẩn gá kẹp định vị phôi đồ gá hàn: 67 4.2.2 Trình tự nguyên công bước gá lắp phôi lên đồ gá: 68 4.2.3 Cách kiểm tra phôi sau lắp ghép đồ gá: .69 4.3 Chế độ kỹ thuật hàn đính 71 4.3.1 Phân tích, lựa chọn loại q trình hàn đính: 71 4.3.2 Tính tốn/lựa chọn chế độ hàn đính: .71 4.3.3 Kỹ thuật hàn đính: 71 CHƯƠNG 73 Vũ Tuấn Cường – CN Hàn K52 Page QUÁ TRÌNH XỬ LÝ TRƯỚC KHI HÀN 73 5.1 Xử lý nhiệt trước hàn – Preheating 73 5.1.1 Xác định nhu cầu nung sơ trước hàn: 73 5.1.2 Phân tích, lựa chọn phương pháp nung sơ bộ: 74 5.1.3 Chế độ công nghệ kỹ thuật nung sơ bộ: 74 5.2 Xử lý - hóa 74 5.2.1 Xác định nhu cầu làm trước hàn: .74 5.2.2 Phân tích, lựa chọn phương pháp làm mép hàn: .74 5.2.3 Chế độ công nghệ kỹ thuật làm mép hàn: 74 CHƯƠNG 75 LỰA CHỌN/TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CHẾ ĐỘ HÀN .75 VÀ KỸ THUẬT THỰC HIỆN CÁC MỐI HÀN 75 6.1 Tính tốn thơng số chế độ hàn cho mối hàn .75 6.1.1 Tính tốn/lựa chọn thơng số chế độ hàn (d, Ih, Uh, Vh, Vd, qd): 75 6.1.2 Lựa chọn/tính tốn thơng số kỹ thuật bổ sung (Qk, cỡ chụp khí, v.v ): .86 6.1.3 Các bảng tổng hợp thông số chế độ công nghệ hàn đầy đủ cho mối hàn: 86 Bảng 6.4 : Các thông số chế độ công nghệ hàn đầy đủ .86 6.2 Đề xuất phê chuẩn lựa chọn thiết bị hàn phù hợp 87 6.2.1 Đề xuất phê chuẩn thiết bị hàn: .87 6.2.2 Lựa chọn thiết bị hàn cụ thể: 87 6.2.3 Lựa chọn dụng cụ, thiết bị phụ trợ: 89 CHƯƠNG 91 QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SAU KHI HÀN HOÀN THIỆN 91 7.1 Xử lý nhiệt sau hàn – PWHT (ủ, ram mối hàn) 91 7.1.1 Xác định nhu cầu xử lý nhiệt sau hàn: .91 7.1.2 Phân tích, lựa chọn phương pháp nhiệt luyện liên kết hàn: .91 7.1.3 Chế độ công nghệ kỹ thuật nhiệt luyện liên kết hàn: 92 7.2 Gia công sau hàn hoàn thiện 92 7.2.1 Xác định nhu cầu gia cơng sau hàn hồn thiện: 92 7.2.2 Phân tích, lựa chọn phương pháp gia cơng sau hàn: 92 7.2.3 Chế độ công nghệ gia công sau hàn: .93 CHƯƠNG 94 XÂY DỰNG CÁC BẢN QUY TRÌNH HÀN SƠ BỘ (pWPS) .94 VÀ ĐỀ XUẤT PHÊ CHUẨN THỢ HÀN 94 Vũ Tuấn Cường – CN Hàn K52 Page 8.1 Xây dựng pWPS đề xuất kiểm tra phê chuẩn pWPS 94 8.1.1 Xây dựng pWPS cho mối hàn: 94 8.1.2 Đề xuất kiểm tra phê chuẩn pWPS lập: 95 8.1.2.1 Các bước kiểm tra phê chuẩn pWPS: 95 8.1.2.2 Thiết kế mẫu hàn để kiểm tra pWPS: 96 8.1.2.3 Kiểm tra không phá hủy (khi kiểm tra phê chuẩn pWPS): 100 8.1.2.4 Kiểm tra phá hủy (khi kiểm tra phê chuẩn pWPS): 100 8.1.2.5 Thành lập biên phê chuẩn WPS: .102 8.2 Đề xuất chấp nhận thợ hàn và/hoặc kiểm tra phê chuẩn thợ hàn 102 8.2.1 Đề xuất chấp nhận thợ hàn thợ hàn có chứng chỉ: 102 8.2.1.1 Điều kiện chấp nhận thời hạn chứng chỉ: 102 8.2.1.2 Điều kiện chấp nhận chủng loại vật liệu chiều dày: 103 8.2.1.3 Điều kiện chấp nhận loại liên kết tư hàn: 105 8.2.1.4 Điều kiện chấp nhận khác (loại trình hàn, sức khỏe, v.v ): 107 8.2.1.5 Tổng hợp tiêu chấp nhận thợ hàn .108 8.2.2 Đề xuất kiểm tra phê chuẩn (thi) cấp chứng cho thợ hàn mới: 108 8.2.2.1 Các bước tiến hành kiểm tra phê chuẩn thợ hàn mới: 108 8.2.2.2 Thiết kế mẫu hàn để kiểm tra phê chuẩn thợ hàn mới: 109 8.2.2.3 Kiểm tra không phá hủy (khi kiểm tra phê chuẩn thợ hàn mới): 109 8.2.2.4 Các kiểm tra tính bổ sung: .109 8.2.2.5 Chứng phê chuẩn thợ hàn mới: 109 CHƯƠNG .110 KỸ THUẬT THỰC HIỆN CÁC ĐƯỜNG HÀN VÀ ĐỀ XUẤT THANH TRA/GIÁM SÁT QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT HÀN 110 9.1 Đề xuất kỹ thuật thực mối hàn 110 9.1.1 Trình tự hàn mối hàn .110 9.1.2 Các kỹ thuật hàn mối hàn 110 9.2 Đề xuất công việc tra/giám sát trình sản xuất hàn 112 9.2.1 Thanh tra/giám sát trước hàn 112 9.2.1.1 Thanh tra vấn đề an toàn sản xuất 112 9.2.1.2 Thanh tra việc lựa chọn vật liệu/vật tư sử dụng .112 9.2.1.3 Thanh tra việc lựa chọn lắp ráp thiết bị hàn, dụng cụ sử dụng 113 9.2.1.4 Thanh tra việc chuẩn bị phôi/mép hàn gá lắp hàn 113 9.2.1.5 Các tra khác 113 Vũ Tuấn Cường – CN Hàn K52 Page 9.2.2 Thanh tra/giám sát hàn 113 9.2.2.1 Giám sát việc cài đặt thông số hàn 113 9.2.2.2 Giám sát kỹ thuật thực đường hàn 113 9.2.2.3 Các giám sát khác 113 9.2.3 Thanh tra/giám sát sau hàn 113 9.2.3.1 Thanh tra/giám sát việc bảo quản vật tư, thiết bị hàn .113 9.2.3.2 Thanh tra/giám sát việc xử lý mối hàn sau hàn 114 9.2.3.3 Các tra/giám sát khác 114 9.2.4 Thanh tra việc tuân thủ quy trình hàn WPS 114 CHƯƠNG 10 .115 ĐỀ XUẤT KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM SAU KHI HÀN HOÀN THIỆN VÀ XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ CHẤP NHẬN ĐƯỢC CỦA KHUYẾT TẬT HÀN .115 10.1 Phân tích, lựa chọn loại trình kiểm tra chất lượng hàn (NDT): 115 10.2 Kỹ thuật kiểm tra chất lượng mối hàn sản phẩm hàn hoàn thiện .116 10.2.1 Kỹ thuật kiểm tra mắt thường (VT - visual test): 116 10.2.2 Kỹ thuật kiểm tra NDT khác: .116 10.3 Xác định mức độ chấp nhận khuyết tật hàn cho mối hàn 118 10.3.1 Mức độ chấp nhận khuyết tật hàn kiểm tra VT: .118 10.3.2 Mức độ chấp nhận khuyết tật hàn tương ứng với phương pháp kiểm tra NDT khác: 121 KẾT LUẬN 122 TÀI LIỆU THAM KHẢO 123 PHỤ LỤC 124 Bên ngồi Đường kính, nhận dạng Độ dày tường, Inside Diameter 124  Biên phê chuẩn thợ hàn 129 CHỨNG CHỈ KIỂM TRA PHÊ CHUẨN THỢ HÀN 129  Chứng phù hợp với phạm vi trách nhiệm quy định điều kiện chung dịch vụ đơn vị chứng nhận .130  Bảng trị số mạch nối 131 Vũ Tuấn Cường – CN Hàn K52 Page LỜI CAM ĐOAN Tác giả cam đoan rằng: ngoại trừ số liệu, bảng biểu, đồ thị, công thức … trích dẫn tài liệu tham khảo nội dung cơng bố lại đồ án tác giả đưa Nếu sai, tác giả xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Hà Nội , ngày 24 tháng 05 năm 2013 Tác giả Vũ Tuấn Cường Vũ Tuấn Cường – CN Hàn K52 Page BẢNG GIẢI THÍCH CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT ĐÃ SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN Ký hiệu viết tắt Ý nghĩa VAHN Vùng ảnh hưởng nhiệt KLCB Kim loại KLMH Kim loại mối hàn SMAW Hàn hồ quang tay pWPS Bản quy trình hàn sơ NDT Kiểm tra khơng phá hủy DT Kiểm tra phá hủy ASME Ameriacan Society of Machine Engineers AC Alternating Current DCEP Dirrect Current Electrode Positive DCEN Dirrect Current Electrode Negative Vũ Tuấn Cường – CN Hàn K52 Page BẢNG CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa ρ [g/cm3] Khối lượng riêng F [m2] Diện tích l [mm] Chiều dài s [mm] Chiều dày b [mm] Chiều rộng δ [%] Độ dãn dài tương đối σ ch [Mpa] Giới hạn chảy σb [N/mm2] Giới hạn bền P [N] Tải trọng ψ [%] Độ co thắt tương đối d [mm] Đường kính dây, que hàn Uh [V] Điện áp Ih [A] Cường độ dòng điện vh [m/h] Vận tốc hàn η [%] Hiệu suất hồ quang qđ [cal/cm] Năng lượng đường αđ [g/A.h] Hệ số đắp Ψn - Hệ số ngấu mối hàn Ψmh - Hệ số hình dạng mối hàn Vũ Tuấn Cường – CN Hàn K52 Page LỜI NĨI ĐẦU Trong q trình xây dựng phát triển đất nước theo hướng công nghiệp hóa, đại hóa, ngành khí ln đóng vai trị quan trọng Trong ngành khí, ngành hàn sử dụng cách rộng rãi nhiều lĩnh vực như: xây dựng cầu đường, nhà cửa, giao thơng vận tải, cơng nghiệp hóa chất, chế tạo…, nơi đâu thấy có diện sản phẩm hàn Trong đó, sản phẩm hàn nóng chảy sử dụng phổ biến rộng rãi điều kiện nước ta Để trang bị thêm cho sinh viên kiến thức thực tế có hội trực tiếp làm việc với toán thực tế, tác giả tiếp xúc với đồ án môn học Công nghệ hàn điện nóng chảy Trong suốt q trình thực đồ án, tác giả nhớ lại kiến thức học mà rèn luyện nhiều kĩ q giá như: cách tìm tịi giải vấn đề, cách tra cứu tài liệu, tìm thơng tin phục vụ cho đồ án, tìm hiểu kiến thức thực tế, đọc sử dụng tiêu chuẩn, quy phạm liên quan… Đây kiến thức, kinh nghiệm quý báu phục vụ đắc lực cho tác giả làm sau Tác giả xin chân thành cảm ơn TS.Vũ Huy Lân tận tình theo dõi hướng dẫn suốt trình tác giả thực đồ án Xin cảm ơn thầy bạn lớp tham gia góp ý kiến giúp tác giả hoàn thành tốt đồ án Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội , ngày 24 tháng 05 năm 2013 Tác giả Vũ Tuấn Cường Vũ Tuấn Cường – CN Hàn K52 Page CHƯƠNG 1  TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM CHẾ TẠO Thùng hấp thực phẩm coi dạng nồi Nồi hơi để sấy sản phẩm Một số nhà máy sử dụng Nồi hơi để đun nấu, trùng nhà máy nước giải khát, nhà máy nước mắm, tương hay dầu thực vật Thùng hấp thực phẩm làm việc môi trường áp suất khoảng atm, chi tiết liên kết với mối hàn để sản phẩm hoạt động tốt chi tiết liên kết với phải đảm bảo yêu cầu sau:  Các mối hàn phải đảm bảo hình dáng kích thước  Chi tiết phải đảm bảo độ bền làm việc  Đảm bảo mối hàn không bị khuyết tật làm việc nứt nóng, nứt nguội,… Kết cấu chế tạo gồm 11 chi tiết liên kết với hình vẽ: Vũ Tuấn Cường – CN Hàn K52 Page 10 ... CN Hàn K52 Page 10 CHƯƠNG PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN VẬT LIỆU CƠ BẢN, LOẠI QUÁ TRÌNH HÀN VÀ VẬT LIỆU HÀN 2.1 Phân tích, lựa chọn vật liệu chi tiết hàn 2.1.1 Phân tích, lựa chọn vật liệu bản: Vật liệu. .. ram sau hàn 2.2 Phân tích, lựa chọn loại q trình hàn sử dụng để chế tạo kết cấu 2.2.1 Phân tích, lựa chọn loại q trình hàn sử dụng: Có nhiều cách tiếp cận để lựa chọn trình hàn để thực hàn kết... 2.2 Cơ tính VLCB 2.1.4 Các ý hàn chủng loại vật liệu chọn: 2.1.4.1 Đánh giá khả nứt nóng liên kết hàn  Ngun nhân nứt nóng khả biến dạng kim loại nhiệt độ cao Sự giảm nhiệt độ kim loại mối hàn