(Luận văn) nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị di chuyển đầu hàn để hàn hồ quang chìm dưới lớp thuốc

i lu an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si ii ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGUYỄN VIẾT DUẨN lu an n va gh tn to Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị di chuyển đầu hàn p ie để hàn hồ quang chìm lớp thuốc d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ THÁI NGUYÊN 2016 an Lu n va ac th si iii LỜI CAM ĐOAN Họ tên: Nguyễn Viết Duẩn Học viên lớp cao học: K16 Trường Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên Nơi công tác: Trường Trung cấp nghề Hà Tĩnh Đề tài luận văn Thạc sỹ: “Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị di chuyển đầu hàn để hàn hồ quang chìm lớp thuốc” lu Chuyên ngành: Kỹ thuật khí an n va Mã số: 60520103 tn to Sau hai năm học tập, nghiên cứu, em lựa chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế ie gh chế tạo thiết bị di chuyển đầu hàn để hàn hồ quang chìm lớp thuốc” để thực p luận văn tốt nghiệp, với giúp đỡ, hướng dẫn tận tình PGS.TS Nguyễn Quốc oa nl w Tuấn nổ lực thân, đề tài hoàn thành, nội dung đề tài đáp ứng yêu cầu đặt chuyên ngành kỹ thuật khí d lu nf va an Em xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng cá nhân em Các số liệu, kết có đề tài nghiên cứu trung thực chưa công bố tạp lm ul chí hay cơng trình nghiên cứu khoa học nào, trừ cơng bố tác giả./ z at nh oi Thái Nguyên, ngày 05 tháng 05 năm 2016 z m co l gm @ Học viên an Lu Nguyễn Viết Duẩn n va ac th si iv LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập nghiên cứu Trường Đại học công nghiệp Thái Nguyên, suốt trình thực đề tài, em hướng dẫn, dạy tận tình tập thể sư phạm Nhà trường, trực tiếp tập thể giáo viên khoa khí, q thầy giáo bạn bè đồng nghiệp Lời em xin trân trọng cảm ơn đến Ban giám hiệu Nhà trường, tổ đào tạo sau đại học – Phòng đào tạo Trường Đại học công nghiệp Thái Nguyên, quý thầy cô giáo thuộc môn tham gia giảng dạy hướng dẫn đề tài, quý thầy cô giáo quản lý, hường dẫn thuộc trung tâm thí nghiệm vật liệu Trường Đại học công nghiệp Thái lu an Nguyên n va Em xin trân trọng cảm ơn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS tn to Nguyễn Quốc Tuấn người tận tình trao đổi, dạy, hướng dẫn để em thực tốt ie gh nội dung đề tài khoa học p Cuối em xin chân thành cảm ơn tập thể sư phạm, Ban giám hiệu Nhà trường, nl w khoa khí bạn bè đồng nghiệp Trường trung cấp nghề Hà Tĩnh, nơi em công d oa tác Đã tạo điều kiện thuận lợi sở vật chất, trang thiết bị thời gian suốt an lu thời gian em tham gia học tập nghiên cứu đề tài nf va Trong trình học tập nghiên cứu đề tài , thân cố gắng, lm ul song du kinh nghiệm nghiên cứu khoa học cịn hạn chế, kinh nghiệm chun mơn chưa z at nh oi sâu nội dung đề tài không tránh khỏi hạn chế, thiếu sót, mong trao đổi, đóng góp ý kiến quý thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp để đề tài ngày hoàn thiện z Học viên m co l gm @ Xin trân trọng cảm ơn! an Lu n va ac th si v MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .x LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HÀN HỒ QUANG 1.1 Sự phát triển ngành hàn vai trò cơng nghiệp 1.1.1 Lịch sử phát triển ngành hàn 1.1.2 Vai trò công nghệ hàn ngành công nghiệp lu an 1.2 Phân loại phương pháp hàn n va 1.2.1 Theo trạng thái hàn to gh tn 1.2.2 Theo lượng sử dụng .5 p ie 1.2.3 Theo mức độ tự động hóa .5 w 1.3 Phương pháp hàn nóng chảy oa nl 1.3.1 Hàn hồ quang tay d 1.3.2 Hàn điện xỉ an lu 1.3.3 Hàn hồ quang điện cực nóng chảy (MIG/MAG) mơi trường khí bảo vệ nf va 1.3.4 Hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy mơi trường khí trơ (hàn TIG) lm ul 1.3.5 Hàn hồ quang tự động bán tự động 10 z at nh oi 1.3.6 Hàn hồ quang chìm lớp thuốc bảo vệ (Submerged Arc Welding - SAW) 11 1.4 Tình hình nghiên cứu hàn SAW 12 z gm @ 1.4.1 Trong nước 12 l 1.4.2 Ngoài nước 14 m co 1.5 Vấn đền nghiên cứu 14 an Lu 1.5.1 Lý chọn đề tài 14 n va 1.5.2 Mục tiêu nghiên cứu .16 ac th si vi 1.5.3 Dự kiến kết đạt 17 1.5.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 17 1.5.5 Phương pháp phương pháp luận .17 1.6 Kết luận chương 18 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ HÀN MAG VÀ HÀN HỒ QUANG CHÌM DƯỚI LỚP THUỐC .19 2.1 Quá trình hàn MIG/MAG .19 2.1.1 Bản chất .19 2.1.2 Đặc điểm, ứng dụng hàn MAG .20 lu an 2.1.3 Thiết bị, vật liệu 21 n va 2.1.4 Công nghệ hàn MAG 25 to gh tn 2.2 Quá trình hàn hồ quang chìm lớp thuốc bảo vệ (SAW) .28 p ie 2.2.1 Bản chất .28 w 2.2.2 Khả ứng dụng 29 oa nl 2.3.4 Kích thước lớp thuốc phủ 34 d 2.3.5 Loại dịng cực tính .34 lu nf va an 2.2.6 Vật liệu hàn hồ quang lớp thuốc 35 2.2.7 Hình dạng kích thước mối hàn 40 lm ul 2.2.8 Ảnh hưởng yếu tố công nghệ 44 z at nh oi 2.2.9 Ảnh hưởng yếu tố kết cấu .45 2.2.10 Xác định chế độ hàn 46 z gm @ 2.2.11 Liên kết hàn chuẩn bị liên kết trước hàn 49 l 2.2.12 Kỹ thuật hàn 51 m co 2.2.13 Kỹ thuật hàn tự động phẳng .52 an Lu 2.2.14 Các loại khuyết tật mối hàn .53 n va 2.3 Kết luận chương 55 ac th si vii CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẢI TIẾN HỆ THỐNG THIẾT BỊ .56 3.1 Thiết bị hàn MAG trước cải tiến .56 3.2 Thiết bị hàn sau thiết kế cải tiến .56 3.2 Xe hàn 58 3.2.2 Mỏ hàn 59 3.2.3 Cơ cấu cấp dây hàn 60 3.2.4 Bộ phận điều chỉnh chế độ hàn điều khiển trình hàn .61 3.2.5 Bộ phận cấp chứa thuốc hàn 62 3.2.6 Cơ cấu điều chỉnh đầu hàn (mỏ hàn) 63 lu an 3.2.7 Cơ cấu định vị biên dạng R 64 n va 3.3 Quy trình kỹ thuật vận hành hàn hồ quang chìm dười lớp thuốc thiết bị to gh tn cải tiến 65 p ie 3.3.1 Cơng tác an tồn vận hành thiết bị 65 w 3.3.2 Kiểm tra tình trạng thiết bị 66 oa nl 3.3.3 Quy trình vận hành thiết bị 66 d 3.4 Kết luận chương 67 lu nf va an CHƯƠNG 4.THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 68 4.1 Thực nghiệm 68 lm ul 4.1.1 Kiểm tra ngoại dạng mối hàn MAG 68 z at nh oi 4.1.2 Kiểm tra ngoại dạng mối hàn SAW 71 4.1.3 Cấu trúc tế vi mối hàn MAG mối hàn SAW 75 z gm @ 4.2 Kết luận chương 81 l Kết luận chung 83 m co Hướng nghiên cứu 83 an Lu TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 n va ac th si viii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Đơn vị Ký Giải nghĩa lu an va hiệu Dd mm Đường kính dây hàn (điện cực hàn) Ih Uh Vh Pco2 A V (mm/phút) (lít/phút) Cường độ dòng điện hàn Điện áp hàn Vận tốc hàn Lưu lượng khí CO2 Le Vd J mm Kg/phút A/mm2 Tầm với điện cực Khối lượng thuốc bảo vệ Mật độ dịng điện hàn Fd mm Tổng diện tích tiết diện ngang kim loại đắp mối hàn Fx mm Diện tích tiết diện ngang kim loại đắp toàn lớp n hàn từ lớp thứ hai trở Diện tích tiết diện ngang kim loại đắp lớp thứ mm gh tn to Fd1 n p ie h1 Số lớp hàn n = Fx/ Fn mm Chiều sâu chảy lớp thứ với phía hàn thứ w Giải nghĩa d oa nl Ký hiệu Ar (He) Ar + 1% O2 Ar + 2% O2 Ar + 5% O2 Ar + 20% CO2 nf va an lu Khí argon khí heli Khí argon chứa 1% khí ơxy Khí argon chứa 2% khí ơxy Khí argon chứa 5% khí ơxy Khí argon chứa 20% khí ơxy lm ul z at nh oi Ar + 15% CO2+ 5% O2 Khí argon chứa 5% khí ơxy 15% khí CO2 Khí carbonic MAG Hàn hồ quang điện cực nóng chảy mơi trường khí hoạt tính MIG Hàn hồ quang điện cực nóng chảy mơi trường khí trơ SAW Hàn hồ quang chìm lớp thuốc bảo vệ TIG Hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy mơi trường khí trơ Hệ số hình dạng bên n = b/h z m co l gm @ n va j Hệ số hình dạng bên ngồi Mật độ dịng điện hàn an Lu m=b/c ac th si ix Fd Diện tích tiết diện ngang lớp đắp f  Chiều sâu vát mép Góc mép hàn (1/2 góc rãnh hàn) H a Chiều cao toàn mối hàn Khe hở đáy b 1F Chiều rộng mối hàn Hàn góc chữ T vị trí Hàn góc chữ T vị trí ngang 2F 2FR Hàn góc chữ T vị trí ngang có bán kính cong Hàn giáp mối vị trí 1G 2G Hàn giáp mối vị trí ngang lu an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si x DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1-1: Các phương pháp hàn .4 Hình1 – 2:Nguyên lý hàn hồ quang tay Hình – 3:Phân loại hàn mơi trường khí bảo vệ Hình1 – 4:Sơ đồ hàn hồ quang điện cực nóng chảy mơi trường khí bảo vệ Hình 1- 5:Sơ đồnguyên lý hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy mơi trường khí trơ Hình 1- 6: Vùng hồ quang vũng hàn hồ quang nóng chảy 10 mơi trường khí trơ 10 lu Hình 1-7:Sơ đồ hàn lớp thuốc bảo vệ 11 an n va Hình 1- 8: Máy hàn lớp thuốc bảo vệ 12 Hình1 - 9: Kết cấu hàn vị trí 2FR 16 to tn Hình – 1: Sơ đồ nguyên lý hàn hồ quang nóng chảy .19 ie gh mơi trường khí bảo vệ 19 p Hình – 2: Hệ thống thiết bị hàn 21 nl w Hình – 3: Bộ cấp dây hàn MAG 21 oa Hình – 4: Mỏ hàn MAG 22 d Hình – 5: Đồng hồ, van giảm áp sấy khí CO2 22 lu nf va an Hình – 6: Dây hàn MAG .23 Hình – 7: Khí bảo vệ hàn MAG 24 lm ul Hình 2-8 Liên kết trước hàn 25 z at nh oi Hình – 9:a) Tầm với điện cự; b) quan hệ tầm với điện cực dòng điện 26 Hình 2-10: Lưu lượng khí CO2 27 Hình -11: Phương pháp hàn lớp thuốc SAW 28 z Hình – 13: Thể ảnh hưởng đường kính điện cực 30 @ gm tới hình dáng kích thước mối 30 co l Hình – 14: Hình vẽ mơ tả ảnh hưởng điện áp đến hình dáng, 30 m tiết diện bề mặt mối hàn 30 an Lu Hình – 15: Hình vẽ mơ tả vết nứt tăng điện áp hàn 31 Hình - 16: Thể cường độ dịng điện hàn ảnh hưởng .32 va n tới hình dáng kích thước mối 32 ac th si 70 a) Kiểm tra ngoại dạng mối hàn mẫu số 01a lu Hình -5: Hình mối hàn số 01a Thiết bị Chế độ hàn Mối hàn thực Dd = 1.2 (mm) máy Autowel –DRAGON Ih = 170 (A) MIG/MAG 350 Uh = 28 (V) Vh = 280 mm/phút Pco2 = lít/phút Le = 10 (mm) an n va Nhận xét Quan sát mắt thường ta nhận thấy Mối hàn có bề mặt gồ ghề, có kim loại bắn tóe xung quanh, có tượng chảy sệ, khuyết cạnh p ie gh tn to b) Kiểm tra ngoại dạng mối hàn mẫu số 02a d oa nl w nf va an lu lm ul Thiết bị z at nh oi Hình - 6: Hình mối hàn số 02a Chế độ hàn Nhận xét z gm @ Quan sát mắt thường ta nhận thấy.Bề mặt mối hàn gồ ghề, so với mẫu số 01a mẫu số 02a kim loại bắn tóe xung quanh hơn, mối hàn có tượng khuyết chân m co l Mối hàn thực Dd = 1.2 (mm) máy DRAGON Ih = 180 (A) MIG/MAG 350 Uh = 30 (V) Vh = 280 (mm/phút) Pco2 = (lít/phút) Le = 10 (mm) an Lu n va ac th si 71 c) Kiểm tra ngoại dạng mối hàn mẫu số 03a Hình - 7: Hình mối hàn số 03a Thiết bị Chế độ hàn Nhận xét lu an Quan sát mắt máy MIG/MAG 350 thường ta nhận thấy.Bề mặt mối hàn gồ ghề, so với mẫu số 01a mẫu số 02a kim loại văng tóe xung quanh n va Mối hàn thực Dd = 1.2 (mm) hơn, mối hàn có tượng khuyết chân sâu mẫu số 01a mẫu số 02a p ie gh tn to DRAGON Ih = 190 (A) Uh = 32 (V) Vh = 280 (mm/phút) Pco2 = (lít/phút) Le = 10 (mm) d oa nl w an lu nf va 4.1.2 Kiểm tra ngoại dạng mối hàn SAW Thí nghiệm hàn với hồ quang chìm (có lớp thuốc bảo vệ): Các thơng số ban đầu - Kim loại CT3: - Chiều dày (mm), z at nh oi lm ul z + Thành phần hóa học: 0,16%C, 0,5%Mn, P,S < 0,04% , Ni = 0,3% - Kim loại dây hàn ER70S: - Đường kính dây 1.2 (mm) + Thành phần hóa học: 0,06%C, 1,0-1,6%Mn, P,S < 0,04 - Thuốc hàn MF38 - Các thông số công nghệ máy hàn: Biến áp hàn DRAGON 350, thiết bị tự hành thiết kế cải tiến mới, dây hàn Dd = 1.2, điện áp hàn DC+ co l gm @ m - Căn để chọn chế độ hàn: Với kết cấu hàn góc, vị trí hàn 2F, vật liệu thép CT3 chiều dày mm đường kính điện cực an Lu n va hàn 1.2 mm, để so sánh chất lượng mối hàn hàn thiết bị di chuyển đầu hàn cơng nghệ hàn hồ quang chìm lớp thuốc bảo vệ ta chọn chế độ hàn cho cặp mẫu ac th si 72 ( 01a – 01b; 02a – 02b; 03a – 03b) * Một số hình ảnh thí nghiệm hàn SAW lu an Hình – Hình ảnh chuẩn bị phơi hàn n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu lm ul Hình – Hình ảnh chuẩn bị kết cấu hàn z at nh oi z m co l gm @ an Lu n va ac th si 73 Hình – 10: Hình ảnh chuẩn bị kết cấu hàn số liệu đầu vào lu an n va Hình – 11: Hình ảnh mối hàn chưa bóc xỉ hàn p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu Hình – 12: Hình ảnh mẫu 01a, 02a, 03a sau hàn hoàn lm ul a) Kiểm tra ngoại dạng mối hàn mẫu số 01b z at nh oi z m co l gm @ an Lu n va ac th si 74 Hình - 13: Hình mối hàn số 01b Thiết bị Chế độ hàn Nhận xét Quan sát mắt thường ta nhận thấy Cùng thông DRAGON 350 kết hợp với Ih = 170 (A) thiết bị di chuyển đầu hàn Uh = 28 V) số đầu vào, khác mơi trường bảo vệ có thiết kế chế tạo mới, Vh = 280 (mm/phút) ứng dụng hàn hồ quang chìm VT = 1.5 (kg/phút) lớp thuốc bảo vệ, loại Le = 10 (mm) khác rõ rệt, đoạn đầu 01b chân phía mối hàn chưa ngấu thuốc dạng hạt, cỡ hạt 1.2x0.65mm, xuất xứ Hàn Quốc Nhưng xét tổng thể bề mặt mối hàn tương đối đồng đều, khơng có tượng kim loại bắn tóe so với mẫu số 01a lu Mối hàn hàn thiết bị gồm: Biến áp hàn Dd = 1.2 (mm) an n va b) Kiểm tra ngoại dạng mối hàn mẫu số 02b p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu lm ul Thiết bị Quan sát mắt thường ta nhận thấy Cùng thông số đầu vào (chỉ khác môi trường bảo vệ mối hàn phương pháp di chuyển mỏ hàn dọc theo trục đường hàn) mẫu số 02b có chất lượng ngoại dạng tốt nhiều so với mẫu số 02a Mối hàn m co l gm an Lu Dd = 1.2 (mm) Ih = 180 (A) Uh = 30 (V) Vh = 280 (mm/phút) VT = 1.5 (kg/phút) Le = 10 (mm) Nhận xét @ thẳng từ đầu đến cuối, bề mặt mối hàn nhấp nhô, hai chân không n va ứng dụng hàn hồ quang chìm lớp Chế độ hàn z Mối hàn hàn thiết bị gồm: Biến áp hàn DRAGON 350 kết hợp với thiết bị di chuyển đầu hàn thiết kế chế tạo mới, z at nh oi Hình - 14: Hình mối hàn số 02b ac th si 75 thuốc bảo vệ, loại khuyết cạnh, đặc biệt không thấy thuốc dạng hạt, cỡ hạt 1.2x0.65mm, xuất xứ tượng kim loai văng tóe ngồi đường hàn Đây điều mong muốn Hàn Quốc tất công nghệ hàn c) Kiểm tra ngoại dạng mối hàn mẫu số 03b lu an va Hình - 15: Hình mối hàn số 03b n Thiết bị Chế độ hàn Nhận xét Quan sát mắt thường ta nhận thấy Cùng thông số ie gh tn to Mối hàn hàn thiết bị gồm: Biến áp Dd = 1.2 (mm) p hàn DRAGON 350 kết hợp với thiết bị di chuyển đầu hàn thiết kế chế tạo mới, ứng dụng hàn hồ quang chìm lớp thuốc bảo vệ, loại thuốc dạng hạt, cỡ hạt 1.2x0.65mm, xuất xứ Hàn Quốc d oa nl w nf va an lu đầu vào mẫu số 03b có chất lượng ngoại dạng tốt nhiều so với mẫu số 03a Mối hàn thẳng từ đầu đến cuối, bề mặt mối hàn nhấp nhơ, hai chân không khuyết cạnh Đây điều mong muốn tất công nghệ hàn Ih = 190 (A) Uh = 32 (V) Vh = 280 (mm/phút) VT = 1.5 (kg/phút) Le = 10 (mm) z at nh oi lm ul 4.1.3 Cấu trúc tế vi mối hàn MAG mối hàn SAW a) Kiểm tra cấu trúc tế vi cặp mẫu số 01a 01b z m co l gm @ an Lu Mẫu số 01b Mẫu số 01a n va Mối hàn hàn thiết bị gồm: Mối hàn thực máy Biến áp hàn DRAGON 350 kết hợp với DRAGON MIG/MAG 350 ac th si 76 thiết bị di chuyển đầu hàn thiết kế chế tạo mới, ứng dụng hàn hồ quang chìm lớp thuốc bảo vệ, loại thuốc dạng hạt, cỡ hạt 1.2x0.65mm, xuất xứ Hàn Quốc Dd = 1.2 (mm) Ih = 170 (A) Dd = 1.2 (mm) Ih = 170 (A) Uh = 28 (V) Vh = 280 mm/phút VT = 1.5 kg/phút Uh = 28 (V) Vh = 280 (mm/phút) Pco2 = (lít/phút) Le = 10 (mm) Le = 10 (mm) lu Kết Kết Mối hàn thực công nghệ Tổ chức mối hàn không đồng hàn hồ quang chìm có tổ chức hạt đồng Do mối hàn bảo vệ không tốt nên kim loại đều, không lẫn tạp chất, không nứt, mối hàn bị oxy hóa xỉ thâm nhập vào an n va gh tn to mối hàn bảo vệ lớp thuốc mối hàn Tổ chức kim loại mối hàn hàn nên nguội chậm làm cho kích thước khơng đồng Chất lượng mối hàn hạt nhỏ ổn định, điều mong không cao p ie muốn cơng nghệ hàn nói chung d oa nl w Kết luận Cùng biến áp hàn, thông số đầu vào giống Chỉ khác môi trường bảo vệ mối hàn phương pháp dịch chuyển mỏ hàn, kết lại khác hoàn toàn Qua hình ảnh cấu trúc tế vi hai mẫu 01a 01b nhận thấy lu nf va an Mẫu mối hàn (02b) thực công nghệ hàn hồ quang chìm thiết bị di chuyển đầu hàn thiết kế cải tiến từ thiết bị hàn MAG/MIG 350 cho chất lượng mối hàn tốt so với mối hàn thực thiết bị hàn MAG với khí bảo vệ mối hàn CO2 z at nh oi lm ul b) Kiểm tra cấu trúc tế vi cặp mẫu số 02a 02b z m co l gm @ Mẫu số 02a an Lu Mẫu số 02b n va Mối hàn hàn thiết bị gồm: Mối hàn thực máy Biến áp hàn DRAGON 350 kết hợp với DRAGON MIG/MAG 350 ac th si 77 thiết bị di chuyển đầu hàn thiết kế chế tạo mới, ứng dụng hàn hồ quang chìm lớp thuốc bảo vệ, loại thuốc dạng hạt, cỡ hạt 1.2x0.65mm, xuất xứ Hàn Quốc Dd = 1.2 (mm) Ih = 180 (A) Dd = 1.2 (mm) Ih = 180 (A) Uh = 30 (V) Vh = 280 (mm/phút) VT = 1.5 (kg/phút) Uh = 30 (V) Vh = 280 mm/phút Pco2 = (8 lít/phút) Le = 10 (mm) Le = 10 (mm) lu Kết Kết Mối hàn thực công nghệ Tổ chức mối hàn khơng đồng hàn hồ quang chìm có tổ chức hạt đồng Do mối hàn bảo vệ không tốt nên kim đều, không lẫn tạp chất, không nứt, mối loại mối hàn bị oxy hóa, xỉ tạp chất an n va gh tn to hàn bảo vệ thuốc hàn nên nguội thâm nhập vào mối hàn, mối hàn bị nứt chậm làm cho kích thước hạt nhỏ ổn Tổ chức kim loại mối hàn khơng đồng định Chất lượng mối hàn không p ie cao d oa nl w Kết luận Cùng biến áp hàn thông số đầu vào tương đối giống Chỉ khác môi trường bảo vệ mối hàn phương pháp dịch chuyển mỏ hàn, kết lại khác hồn tồn Qua hình ảnh cấu trúc tế vi hai mẫu 02a 02b nhận thấy lu nf va an Mẫu mối hàn (02b) thực công nghệ hàn hồ quang chìm thiết bị di chuyển đầu hàn thiết kế cải tiến từ thiết bị hàn MAG/MIG 350 cho chất lượng mối hàn tốt so với mối hàn thực thiết bị hàn MAG với khí bảo vệ mối hàn CO2 z at nh oi lm ul c) Kiểm tra cấu trúc tế vi cặp mẫu số 03a 03b z m co l gm @ an Lu Mẫu số 03b Mẫu số 03a n va ac th si 78 Mối hàn hàn thiết bị Mối hàn thực máy gồm: Biến áp hàn DRAGON 350 kết DRAGON MIG/MAG 350 hợp với thiết bị di chuyển đầu hàn thiết kế chế tạo mới, ứng dụng hàn hồ quang chìm lớp thuốc bảo vệ, loại thuốc dạng hạt, cỡ hạt 1.2x0.65mm, xuất xứ Hàn Quốc lu an Dd = 1.2 (mm) Dd = 1.2 (mm) Ih = 190 (A) Ih = 190 (A) Uh = 32 (V) Uh = 32 (V) Vh = (280 mm/phút) Vh = 280 (mm/phút) VT = (1.5 kg/phút) Pco2 = (lít/phút) Le = 10 (mm) Le = 10 (mm) n va Kết Kết Mối hàn bảo vệ nên xỉ không thâm với mẫu mối hàn 01a 02a mối hành gh tn to Tổ chức hạt vùng tâm mối hàn Tổ chức mối hàn không đồng So 03a khơng bị oxy hóa xỉ thâm nhập vào ie nhập vào tổ chức mối hàn p Mối hàn thực công nghệ mối hàn Tổ chức kim loại mối hàn đồng w hàn hồ quang chìm có tổ chức hạt đồng Vì vậy, chất lượng mối hàn tốt oa nl đều, không lẫn tạp chất, không nứt, d mối hàn bảo vệ lớp thuốc lu an hàn nên nguội chậm làm cho kích thước nf va hạt nhỏ ổn định, điều mong lm ul muốn cơng nghệ hàn nói chung Kết luận z at nh oi Cùng biến áp hàn, thông số đầu vào giống Chỉ khác môi trường bảo vệ mối hàn phương pháp dịch chuyển mỏ hàn, kết lại khác hồn tồn Qua hình ảnh cấu trúc tế vi hai mẫu 03a 03b nhận thấy z @ Mẫu mối hàn (03b) thực cơng nghệ hàn hồ quang chìm thiết bị gm di chuyển đầu hàn thiết kế cải tiến từ thiết bị hàn MAG/MIG 350 cho chất l lượng mối hàn tốt so với mối hàn thực thiết bị hàn MAG với m co khí bảo vệ mối hàn CO2 Từ kết nhận thấy việc ứng dụng công an Lu nghệ hàn hồ quang chìm lớp thuốc khơng mang lại suất lao động, hiệu kinh tế, điều kiện làm việc cho cơng nhân ngày tốt mà cịn nâng cao chất n va lượng mối hàn ac th si 79 Bảng – 2: Bảng so sánh kết ngoại dạng mối hàn cặp mẫu Công nghệ hàn TT Cặp mẫu MAG (chỉ số a) 01a – 01b SAW (chỉ số b) Dd = 1.2 (mm) Ih = 170 (A) Uh = 28 (V) Dd = 1.2 (mm) Ih = 170 (A) Uh = 28 (V) Vh = 280 (mm/phút) Vh = 280 mm/phút Pco2 = (lít/phút) VT = 1.5 kg/phút Le = 10 (mm) Le = 10 (mm) lu an va n Mẫu hàn MAG 01a p ie gh tn to nl w 02a – 02b Dd = 1.2 (mm) Ih = 180 (A) Dd = 1.2 (mm) Ih = 180 (A) Uh = 30 (V) Vh = 280 mm/phút Pco2 = (8 lít/phút) Le = 10 (mm) Uh = 30 (V) Vh = 280 (mm/phút) VT = 1.5 (kg/phút) Le = 10 (mm) d oa Mẫu hàn SAW 01b nf va an lu lm ul Mẫu hàn MAG 02a z at nh oi Dd = 1.2 (mm) Ih = 190 (A) Uh = 32 (V) Vh = 280 (mm/phút) Pco2 = (lít/phút) Le = 10 (mm) Mẫu hàn SAW 02b m co l gm @ 03a – 03b z Dd = 1.2 (mm) Ih = 190 (A) Uh = 32 (V) Vh = (280 mm/phút) VT = (1.5 kg/phút) Le = 10 (mm) an Lu Mẫu hàn SAW 03b n va Mẫu hàn MAG 03a ac th si 80 Bảng – 3: Bảng so sánh kết cấu trúc tế vi mối hàn cặp mẫu Công nghệ hàn TT Cặp mẫu MAG (chỉ số a) 01a – 01b SAW (chỉ số b) Dd = 1.2 (mm) Ih = 170 (A) Dd = 1.2 (mm) Ih = 170 (A) Uh = 28 (V) Uh = 28 (V) Vh = 280 (mm/phút) Vh = 280 mm/phút Pco2 = (lít/phút) Le = 10 (mm) VT = 1.5 kg/phút Le = 10 (mm) lu an n va to p ie gh tn Tổ chức tế vi mẫu hàn MAG 01a d oa nl w Dd = 1.2 (mm) Ih = 180 (A) Uh = 30 (V) Vh = 280 (mm/phút) VT = 1.5 (kg/phút) Le = 10 (mm) 02a – 02b nf va an lu Dd = 1.2 (mm) Ih = 180 (A) Uh = 30 (V) Vh = 280 mm/phút Pco2 = (8 lít/phút) Le = 10 (mm) Tổ chức tế vi mẫu hàn SAW 01b z at nh oi lm ul Tổ chức tế vi mẫu hàn MAG 02a z Tổ chức tế vi mẫu hàn SAW 02b Dd = 1.2 (mm) Ih = 190 (A) Uh = 32 (V) Vh = (280 mm/phút) m co l an Lu VT = (1.5 kg/phút) Le = 10 (mm) n va Pco2 = (lít/phút) Le = 10 (mm) gm 03a – 03b @ Dd = 1.2 (mm) Ih = 190 (A) Uh = 32 (V) Vh = 280 (mm/phút) ac th si 81 Tổ chức tế vi mẫu hàn Tổ chức tế vi mẫu hàn SAW MAG 03a 03b 4.2 Kết luận chương Từ kết phân tích tổ chức tế vi ngoại dạng mối hàn đưa kết luận sau: - Thiết bị thiết kế cải tiến đạt tiêu đề Các thông số công nghệ phù hợp lu với yêu cầu đặt + Thiết bị di chuyển đầu hàn sau đưa vào vận hành thực nghiệm để hàn mối hàn an n va giáp mối vị trí 1G kết cấu hàn góc vị trí hàn 1F, 2F, 2FR, thực to cách thuận tiên hiệu quả, mối hàn đạt tiêu thẩm mỹ chất gh tn lượng đặt ie - Về chế độ hàn hợp lý để hàn cho kết cấu góc khơng vát mép vị trí 1F, 2F với thơng p số đầu vào: nl w + Kết cấu hàn góc; d oa + Chiều dày vật liệu (mm); an lu + Hàn mặt, lớp; + Đường kính dây hàn Dd = 1.2 (mm) nf va lm ul + Chế độ hàn hợp lý nên áp dụng: * Ih = 190 (A); z at nh oi * Uh = 32 (V); * Vh = 280 mm/phút; * VT = 1.5 kg/phút * Le = 10 (mm) - Về chất lượng mối hàn hàn thiết bị di chuyển đầu hàn cơng nghệ hồ quang chìm lớp thuốc bảo vệ so với mối hàn hàn thiết bị hàn DRAGON 350 cơng nghệ hàn MAG chất lượng mối hàn hàn thiết bị tự hành có điểm bật sau: + So sánh cặp mẫu (01a – 01b; 02a – 02b; 03a – 03b) ta nhận thấy Mối hàn hàn z m co l gm @ an Lu n va thiết bị tự hành ln có ngoại dạng tốt hơn, khơng có tượng kim loại bắn tóe kim loại, khơng có tượng tạp chất loại khí có hại xâm nhập vào mối hàn, tổ chức ac th si 82 kim loại ổn định đồng đều, kích thước hạt gần với kích thước hạt kim loại (kim loại bản) + Môi trường làm việc người thợ vận hành thiết bị di chuyển đầu hàn để hàn công nghệ hồ quang chìm lớp thuốc khơng bị nhiểm hồ quang hàn, khơng phải trực tiếp hít phải khí CO2 loại khí độc phát sinh trình hàn Trên điểm bật thiết bị di chuyển đầu hàn để hàn hồ quang chìm lớp thuốc mà đề tài nghiên cứu mang lại lu an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si 83 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Kết luận chung Kết nghiên cứu đề tài sau: - Đánh giá vị trí, vai trị, tầm quan trọng cơng nghệ hàn nói chung công nghệ hàn SAW ngành khí nói riêng, ảnh hưởng thuốc bảo vệ công nghệ hàn SAW tới chất lượng mối hàn - Hệ thống vấn đề lý thuyết công nghệ hàn SAW hàn MAG chất, đặc điểm, ứng dụng, thiết bị, công nghệ chế độ hàn - Cải tiến máy hàn MAG thành thiết bị di chuyển đầu hàn áp dụng công nghệ hàn SAW để hàn kết cấu giáp mối vị trí 1G kết cấu góc vị trí 1F, 2F, 2FR (R > lu an m) Trên mặt phẳng 2D theo quỹ đạo đường thẳng đường cong có bán kính lớn n va mét tn to - Các mẫu 01b, 02b, 03b hàn thiết bị tự hành thiết kế có ngoại dạng tổ chức tế vi tốt mẫu 01a, 02a, 03a hàn công nghệ hàn MAG gh p ie - Xác định chế độ hàn hợp lý máy hàn thiết kế hàn thép CT3 chiều dày 8(mm); đường kính dây hàn 1.2 (mm); hàn mặt, lớp; kết cấu hàn góc; vị trí hàn 1F, 2F oa nl w Cụ thể, chế độ hàn hợp lý nên áp dụng: * Ih = 190 (A); d an lu * Uh = 32 (V); * VT = 1.5 kg/phút; Hướng nghiên cứu z at nh oi lm ul * Le = 10 (mm) nf va * Vh = 280 mm/phút; - Xác định chế độ hàn tối ưu thiết bị di chuyển đầu hàn để hàn hồ quang chìm lớp z thuốc mác thép độ dầy khác gm @ - Trên sở đề tài cần hoàn thiện cấu cấp dây điều chỉnh góc độ mỏ l hàn (đầu hàn) cách linh động để làm tăng suất hàn co - Thiết kế chế tạo thiết bị di chuyển đầu hàn trình để hàn kết cấu giáp mối vị trí m 2G với tất kiểu mép vát để hàn đường chu vi vỏ tàu, vỏ bồn chứa công an Lu nghệ hàn hồ quang chìm lớp thuốc./ n va ac th si 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Đức Tuấn (2009), Nghiên cứu cải tiến máy hàn bán tự động MIG/MAG thành máy hàn tự động lớp thuốc (công suất nhỏ) Luận án thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Tp HCM, TP Hồ Chí Minh [2] Tạ Văn Bách (2014) Xác định chế độ công nghệ hàn hợp lý dùng máy hàn MIG – MAG TTC 500 để thực hàn hồ quang tự động lớp thuốc hàn thép CT3 với chi tiết dạng ống, Luận văn Thạc sĩ công nghệ chế tạo máy, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Thái Nguyên [3] PGS TS Hồng Tùng; PGS.TS.Nguyễn Thúc Hà; TS Ngơ Lê Thông; KS.Chu Văn Khang (2007) Sổ tay hàn (Công nghệ, thiết bị định mức lượng, vật liệu lu an hàn).NXB KHKT, Hà Nội n va [4] La Ngọc Tuấn (2009) Tối ưu hóa chế độ cơng nghệ hàn hồ quang tự động cho tn to rô bốt hàn AX – C, Luận văn Thạc sĩ công nghệ chế tạo máy, Trường Đại học Kỹ gh thuật Công nghiệp Thái Nguyên, Thái Nguyên w Nẵng p ie [5] Trần Văn Niên - Trần Thế San (2001) Thực hành kỹ thuật Hàn - Gò, NXB Đà Hà Nội d oa nl [6] TS Ngô Lê Thông (2007) Công nghệ hàn điện nóng chảy – Tập 2, NXB KHKT O P Khanna (1999) A text book of Welding Technology, Dhanpat Rai Publications z at nh oi [9] lm ul [8] nf va Publishers, 2005 an lu [7] Dr R.S Parmar (2005) Welding Processes and Technology, Khanna Welding processes and equipment, 2005, International Welding Engineer (IWE),2005 SLV Duisburg - Branch of GSI mbH z [10] Nguyễn Bá An Sổ tay thợ hàn, NXB Xây Dựng, Hà Nội m co l gm @ an Lu n va ac th si