Giáo trình hàn kim loại màu

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên 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, cơng nghệ 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 mơđun đào tạo nghề cấp thiết Mô đun 24: Hàn kim loại màu mô đun đào tạo nghề biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết thực hành Trong q trình thực hiện, nhóm biên soạn tham khảo nhiều tài liệu công nghệ hàn, 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! Cần thơ, ngày … tháng … năm 2021 Nhóm biên soạn Nguyễn Nhật Minh Hồ Anh Sĩ MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO Đặc điểm khó khăn hàn đồng, hợp kim đồng, vật liệu hàn đồng Bài NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN HÀN KIM LOẠI MÀU Những đặc điểm hàn đồng hợp kim đồng Đặc điểm kỹ thuật hàn nhôm hợp kim nhôm 13 Đặc điểm kỹ thuật hàn niken hợp kim niken 19 Đặc điểm kỹ thuật hàn kẽm hợp kim kẽm 21 Thực tập sản xuất 22 BÀI HÀN NHÔM TẤM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG 23 Đặc điểm khó khăn hàn nhôm, hợp kim nhôm, vật liệu hàn nhôm 23 Chuẩn bị dụng cụ,Thiết bị hàn TIG 23 Chuẩn bị phôi hàn 24 Gá phôi hàn 24 Kỹ thuật nhôm hợp kim nhôm phương pháp hàn TIG 24 Kiểm tra chất lượng mối hàn 27 BÀI HÀN THÉP TRẮNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG 29 Đặc điểm khó khăn hàn thép trắng 29 Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn TIG 30 Gá phôi hàn 42 Kỹ thuật hàn giáp mối 43 Kiểm tra chất lượng mối hàn 44 Công tác an toàn lao động hàn điện 44 Bài HÀN ĐỒNG HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP 48 Đặc điểm khó khăn hàn đồng, hợp kim đồng 48 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bi hàn khí 48 Kỹ thuật hàn 50 Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn 52 Cơng tác an tồn lao động vệ sinh phân xưởng 52 BÀI HÀN ĐỘNG VÀ HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP 54 Đặc điểm khó khăn hàn đồng, hợp kim đồng, vật liệu hàn đồng 54 Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn hồ quang tay 54 Gá phôi hàn 56 Kỹ thuật hàn 57 Kiểm tra chất lượng mối hàn 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO Tên mô đun: HÀN KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU Mã số mô đun: MĐ 24 MỤC TIÊU MÔ ĐUN: - Làm việc sở sản xuất khí - Trình bày đầy đủ đặc điểm khó khăn hàn kim loại màu hợp kim màu - Nhận biết loại thuốc hàn, vật liệu hàn dùng hàn kim loại màu hợp kim màu - Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, xác, trung thực sinh viên NỘI DUNG MÔ ĐUN: 1.Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Nội dung chi tiết: Số Thời gian TT Tên mô đun Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra* Bài Những kiến thức hàn 10 kim loại màu Đặc điểm kỹ thuật hàn hợp kim đồng 2 Đặc điểm kỹ thuật hàn nhôm hợp kim nhôm Đặc điểm kỹ thuật hàn niken hợp kim niken Đặc điểm kỹ thuật hàn kẽm hợp kim kẽm Thực tập sản xuất Bài Hàn nhôm phương pháp hàn 70 68 TIG – vị trí hàn 1F-2F Đặc điểm khó khăn hàn nhôm, hợp kim 0.25 nhôm, vật liệu hàn nhôm 0.25 Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn TIG 0.25 Chuẩn bị phôi hàn 0.25 Tính chế độ hàn 0.25 Gá phơi hàn 0.25 Kỹ thuật hàn 0.25 Kiểm tra chất lượng mối hàn 0.25 Cơng tác an tồn lao động vệ sinh phân xưởng Thực tập sản xuất 68 Bài Hàn thép trắng phương pháp hàn 70 68 TIG – vị trí hàn 1F, 2F Đặc điểm khó khăn hàn thép trắng 0.25 Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn TIG 0.25 Chuẩn bị phơi hàn 0.25 Tính chế độ hàn 0.25 Gá phôi hàn 0.25 68 Số TT Tên mô đun Kỹ thuật hàn Kiểm tra chất lượng mối hàn Cơng tác an tồn lao động vệ sinh phân xưởng Thực tập sản xuất Bài Hàn đồng hợp kim đồng phương pháp hàn khí Đặc điểm khó khăn hàn đồng, hợp kim đồng, vật liệu hàn đồng Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn khí Chuẩn bị phơi hàn Tính chế độ hàn Gá phơi hàn Kỹ thuật hàn Kiểm tra chất lượng mối hàn Cơng tác an tồn lao động vệ sinh phân xưởng 9.Thực tập sản xuất Bài Hàn đồng hợp kim đồng phương pháp hàn hồ quang tay Đặc điểm khó khăn hàn đồng, hợp kim đồng, vật liệu hàn đồng Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn hồ quang tay Chuẩn bị phơi hàn Tính chế độ hàn Gá phôi hàn Kỹ thuật hàn Kiểm tra chất lượng mối hàn Cơng tác an tồn lao động vệ sinh phân xưởng Thực tập sản xuất Kiểm tra kết thúc Cộng Tổng số 60 Thời gian Lý Thực thuyết hành 0.25 0.25 0.25 Kiểm tra* 59 0.25 0.25 0.25 0.25 60 59 58 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 58 270 15 254 1 Bài NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN HÀN KIM LOẠI MÀU Mã bài:MĐ 24 - 01 Giới thiệu - Kim loại màu ứng dụng nhiều đời sống đặc biệt quy trình chế tạo chi tiết máy Có thể nói, cơng nghệ hàn kim loại màu bước tiến giúp phát triển công nghiệp đại Tuy nhiên, hàn kim loại màu có nhiều loại cịn có đặc tính khác Chính lẽ mà u cầu thợ hàn cần phải có am hiểu sâu sắc với loại vật liệu có tay nghề cao sản phẩm hồn hảo - Để hàn kim loại màu cách tốt mà không gặp sai sót q trình làm việc cần nắm vững đặc tính có hiểu biết cần gì, nhiệt độ nóng chảy, dễ xuất vết nứt nào,… tìm hiểu Mục tiêu: Nội dung bài: Những đặc điểm hàn đồng hợp kim đồng 1.1 Đồng - Đồng kim loại có tính dẫn nhiệt, dẫn điện chống ăn mòn tốt Tỉ trọng đồng 8,93g/cm³ Nhiệt độ nóng chảy 1083 độ C Nhiệt độ sôi 2360 độ C - Đồng kim loại có dạng thù hình, có mạng lập phương tâm mặt với thông số mạng a = 3,6A0 có tính chất sau:  Khối lượng riêng lớn (g = 8,94g/cm3) lớn gấp lần nhôm  Tính chống ăn mịn tốt  Nhiệt độ nóng chảy tương đối cao (10830C)  Độ bền không cao (σb = 16Kg/mm2, HB = 40) tăng mạnh biến dạng nguội (σb = 45Kg/mm2, HB = 125) Do biện pháp hóa bền đồng biến dạng nguội Mặc dù có độ cứng khơng cao đồng lại có khả chống mài mịn tốt  Tính cơng nghệ tốt, dễ dát mỏng, kéo sợi nhiên tính gia cơng cắt  Theo TCVN đồng ký hiệu chữ Cu theo sau số hàm lượng %Cu (Cu99,99; Cu99,97; Cu99,95; Cu99,90)  Theo tiêu chuẩn CDA (Copper Development Association) Mỹ đồng nguyên chất ký hiệu CDA 1xx Ví dụ CDA 110 1.2 Hợp kim đồng Có nhiều cách phân loại hợp kim đồng phổ biến phân loại theo thành phần hóa học Theo phương pháp người ta chia hợp kim đồng làm hai loại: a Latông (đồng vàng hay đồng thau): hợp kim đồng mà hai nguyên tố chủ yếu đồng kẽm Ngồi cịn có ngun tố khác Pb, Ni, Sn… Latơng theo TCVN 1695-75 ký hiệu chữ L sau chữ ký hiệu tên nguyên tố hóa học số thành phần Latơng chia thành hai nhóm: – Latơng đơn giản: hợp kim hai nguyên tố Cu-Zn với lượng chứa Zn 45% Zn nâng cao độ bền độ dẻo hợp kim đồng Khi lượng Zn cao vượt q 50% hợp kim Cu-Zn trở nên cứng dòn Các mác thường dùng LCuZn10, LCuZn20, LCuZn30 làm ống tản nhiệt, ống dẫn chi tiết dập sâu loại có độ dẻo cao – Latông phức tạp: hợp kim ngồi Cu Zn cịn đưa thêm vào số nguyên tố Pb, Al, Sn, Ni… để cải thiện tính chất hợp kim Ví dụ: Pb làm tăng tính cắt gọt, Sn làm tăng tính chống ăn mịn, Al Ni làm tăng tính Các loại latông phức tạp thường dùng: LCuZn29Sn1, LCuZn40Pb1 Theo tiêu chuẩn CDA: latông đơn giản ký hiệu CDA 2xx, ví dụ CDA 240 tương đương với LCuZn20 Latơng phức tạp ký hiệu CDA 3xx CDA 4xx, ví dụ CDA 370 tương đương với LCuZn40Pb1 b Brông (đồng thanh) Là hợp kim đồng với nguyên tố khác ngoại trừ Zn Brông ký hiệu chữ B, tên gọi brông phân biệt theo nguyên tố hợp kim Người ta phân biệt loại đồng khác tùy thuộc vào nguyên tố hợp kim chủ yếu đưa vào: ví dụ Cu-Sn gọi brông thiếc; Cu – Al gọi brông nhôm + Brông thiếc: hợp kim đồng với nguyên tố hợp kim chủ yếu thiếc Brơng thiếc có độ bền cao, tính dẻo tốt, tính chống ăn mịn tốt, thường dùng loại BCuSn10Pb1, BCuSn5Zn2Pb5 để làm ổ trượt, bánh răng, lị xo… Theo tiêu chuẩn CDA brơng thiếc ký hiệu: CDA 5xx, ví dụ: CAD 521 + Brông nhôm: hợp kim đồng với nguyên tố hợp kim chủ yếu nhơm Brơng nhơm có độ bền cao Brơng thiếc, tính chống ăn mịn tốt có nhược điểm khó đúc, thường dùng thay Brơng thiếc rẻ tiền Các loại Brơng nhơm thường dùng BCuAl9Fe4, BCuAl10Fe4Ni4 Theo tiêu chuẩn CDA brông nhôm ký hiệu: CDA6xx, ví dụ: CAD614 + Brơng Berili: hợp kim đồng với nguyên tố hợp kim Be, cịn gọi đồng đàn hồi Hợp kim có độ cứng cao, tính đàn hồi cao, tính chống ăn mịn dẫn điện tốt, thường dùng làm lò xo thiết bị điện Thường dùng với ký hiệu BCuBe2 tương đương với CDA 172 - Do tính dẫn nhiệt lớn nên hàn đồng hợp kim đồng phải dùng nguồn nhiệt có cơng suất lớn, tập trung để tạo nên bể hàn - Đồng dễ bị oxi hóa để tạo nên CuO CuO2 Các oxit làm mối hàn đồng bị giòn dễ xuất vết nứt nguội Do hàn phải dùng thuốc hàn que hàn có chất khử oxy: P, Si - Dễ bị nhiệt hàn nhiệt độ nóng chảy thấp - Khi hàn đồng thau, kẽm dễ bị cháy làm cho thành phần kim loại mối hàn thay đổi so với kim loại Hình 1.1 Đồng hợp kim đồng 1.3 Kỹ thuật hàn đồng hợp kim đồng Các phương pháp hàn đồng hợp kim đồng áp dụng hàn hồ quang kim loại, hàn hồ quang vonfram, hàn oxy – axetylen Hàn hồ quang kim loại sử dụng hàn đồng hợp kim đồng hạn chế khí trợ che chắn hàn 1.3.1 Kỹ thuật hàn máy hàn TIG Hình1.2 Hình ảnh máy hàn TIG LINCOLN ELECTRIC Hiện nay, máy hàn TIG cho phương pháp tối ưu để hàn đồng Chất lượng mối hàn đồng bảo vệ khí Agron hỗn hợp khí Heli Agron cho kết đẹp, chắn Khí bảo vệ Argon giúp mật độ nhiệt tập trung cao hơn, nhờ mà thợ hàn dễ dàng điều khiển que hàn Trong đó:  Mối hàn dày 1,6mm Ar đủ  Mối hàn dày 1,6mm dùng hỗn He-Ar Tùy vào dịng điện cơng suất loại máy hàn TIG đồng mà hàn miếng đồng dày lên đến 16mm - Nếu sử dụng kim loại phụ trợ phương pháp hàn đồng máy hàn TIG tính đến thời điểm tốt Máy hàn TIG hàn đồng nguyên chất, hợp kim đồng đồng thau Photpho, đồng thau nhơm, Có thể chọn máy hàn TIG xung, máy hàn TIG AC/DC loại máy hàn 200A (có sử dụng súng giải nhiệt nước) để thực hàn đồng - Vì đồng nguyên chất dễ bị oxi hóa, tạo nên CuO CuO2 Và oxit làm mối hàn đồng bị giòn dễ xuất vết nứt nguội Do trước hàn TIG đồng hay kể hàn MIG đồng cần làm trước hàn để đảm bảo chất lượng mối hàn Có thể tham khảo phương pháp làm oxit chổi kim loại, giấy ráp; tẩm thực dung dịch axit rửa nước, sấy khơng khí nóng - Để hàn TIG đồng, nên sử dụng que hàn đồng bù để đạt chất lượng mối hàn cao sử dụng khí Argon để tăng tính chảy lỗng cho mối hàn tránh oxy hóa kim loại nhiệt hàn - Đối với vật hàn dày, nên vát mép hàn theo chiều dày chi tiết (độ dày t ≥ 5mm); đồng dày ≤ t ≤ 12 mm nên vát mép dạng V; đồng dày t ≥ 12mm nên vát dạng X với góc rãnh hàn từ 70 - 90 độ (hàn điện cực khơng nóng chảy) từ 60 - 70 độ (hàn bằn điện cực nóng chảy) - Đối với vật hàn có độ dày t < 5mm, nung nóng sơ ≤ 350 độ C; Đối với vật hàn có độ dày t ≥ 5mm, nung nóng sơ 600 - 800 độ C - Khi hàn TIG đồng, sử dụng máy hàn có dịng hàn xoay chiều dịng chiều cực thuận - Ngoài ra, cần ý thiết lập khí trễ dịng hàn hàn TIG đồng, số thay đổi tùy vào độ dày vật hàn - Đối với hợp kim đồng, khí hàn có tính độc cao, ví dụ đồng thau, đồng hợp kim đồng – niken, kẽm Thợ hàn cần trang bị đồ bảo hộ để bảo vệ sức khỏe thân - Nếu hợp kim nhơm có chứa Be, Al, Ni thường bề mặt có lớp màng oxit, cần làm trước hàn để đảm bảo chất lượng mối hàn - Mày hàn Tig hàn hợp kim đồng thau Photpho có độ dày lên đến 12mm, cịn đồng thau nhơm hàn chiều dày vật liệu tối đa lên đến 9,5mm Hình 1.3 Hàn đồng máy hàn TIG 1.3.2 Kỹ thuật hàn máy hàn MIG - Muốn hàn đồng máy hàn Mig, ta sử dụng cuộn dây hàn đồng, nên sử dụng khí bảo vệ Argon mối hàn chảy, ngấu, đẹp chắn Tuy nhiên, cần lưu ý máy hàn MIG đạt hiệu tốt dùng để hàn đồng đỏ, hàn dây đồng (tức đồng nguyên chất), không hàn đồng thau - Có thể tham khảo máy hàn MIG bán tự động để hàn đồng Tốt nên chọn máy hàn MIG xung giúp hiệu công việc tốt, chất lượng hàn đẹp, giảm bắn tóe khói hàn Có thể tham khảo máy hàn Mig xung Riland MIG 180PGDM: Máy hàn Mig Riland MIG 180PGDM máy hàn đa (MIG, MMA, TIG Quẹt), hàn đồng, nhơm, loại thép, Ngồi ra, máy cịn có chế độ hàn 2T/4T chức hàn MIG xung, thích hợp hàn vật hàn mỏng - Hàn MIG với dòng hàn 50 - 180A, gồm chế độ hàn MIG dùng khí CO2 khơng dùng khí, sử dụng cuộn dây 15kg, đường kính dây hàn 0.8 - 1.0mm, sử dụng đầu súng chuẩn Châu Âu Về cách hàn đồng với máy hàn MIG tương tự cách hàn sắt, cách hàn inox Khi hàn MIG đồng, sử dụng máy hàn dòng chiều cực nghịch  Có thể tham khảo thiết lập điều chỉnh lửa hàn ~ 15 (V) dòng hàn 125A hàn đồng với cuộn dây 0.8mm  Có thể tham khảo thiết lập điều chỉnh lửa hàn ~ 22 - 26 (V) dòng hàn 150 - 200A hàn đồng với cuộn dây 1.0mm  Có thể tham khảo thiết lập điều chỉnh lửa hàn ~ 22 - 26 (V) dòng hàn 300 - 400A hàn đồng với cuộn dây 2.0mm  Tốc độ hàn phụ thuộc vào tiết diện mối hàn Tuy nhiên tùy vào khả làm việc máy hàn độ dày đồng mà tăng/giảm cho phù hợp Khi hàn thực tế, thấy mối hàn chưa ngấu, tăng lửa hàn lên Hình 1.4 Máy hàn MIG Riland MIG 180 PGDM 1.3.3 Kỹ thuật hàn khí Oxy – Axetylen + Chuẩn bị - Tùy thuộc vào chiều dày vật hàn mà có thể: uốn mép, khơng vát mép vát mép - Uốn mép vật hàn có chiều dày nhỏ 2mm - Khơng vát mép vật hàn có chiều dày nhỏ 3mm - Vát mép vật hàn có chiều dày lớn 3mm - Vật hàn có chiều dày đến 10mm, góc vát 45 độ - Vật hàn có chiều dày lớn 10mm, góc vát mép 90 độ - Sau chuẩn bị xong phải làm cẩn thận cạnh hàn + Chế độ hàn  Ngọn lửa hàn Hình 1.5 Ngọn lửa hàn 10 Nghiêm cấm việc đồng thời thực công việc người thợ hàn điện thợ hàn (hay cắt) thùng kín 6.9.Thiết bị hàn phải có khóa liên động để tự động nối mạch chạm que hàn có phận khống chế hạ điện áp xuống 12 vôn không tải không chậm giây sau ngắt mạch điện hàn hàn chỗ nguy hiểm 6.10.Khi tiến hành hàn điện giàn giáo gỗ, sàn phải phủ kín kim loại, cáctơng amiăng hay vật liệu khó cháy khác Không cho phép hàn điện chưa triển khai biện pháp phòng chống cháy 6.11.Khi tiến hành hàn điện số tầng nhà (theo chiều thẳng đứng) phải có biện pháp bảo vệ người làm việc tầng khỏi bị giọt kim loại , mẩu que hàn cháy dở văng rơi trúng vào người hay vật dễ cháy phía Nếu làm việc cao mà khơng có giàn giáo người thợ hàn thiết phải dùng dây đai an tồn bền nhiệt, có túi đựng dụng cụ, điện cực vật cháy dở 6.12.Khi tiến hành hàn điện vị trí ẩm ướt người thợ hàn phải sàn khô hay sàn phủ cách điện 6.13.Để đề phòng nhiễm bệnh tổn thương đường hơ hấp thường xun hít phải khói hàn, vị trí hàn phải tổ chức thơng gió (hút, cấp) cục chung Hàn thùng kín phải : – Cấp phát cho thợ hàn mặt nạ phịng độc có dây mềm dẫn khơng khí – Tổ chức giải lao để ngồi hít thở khơng khí lành 6.14.Nghiêm cấm hàn bình thiết bị chứa sản phẩm dầu khí nguy hiểm nổ chưa qua làm (xịt rửa) cẩn thận nước nóng, dung dịch soude hay chưng hấp với thơng gió 6.15.Nghiêm cấm sử dụng bảo quản chất dễ bắt lửa : xăng, axêton, spirit trắng, …) gần vị trí hàn Nghiêm cấm tiến hành hàn khoảng cách 5m so với vị trí để chất dễ cháy nổ 6.16.Khi sử dụng đồng thời nguồn điện hàn trạm cần phải đặt chúng cách không 0,35m Đường nguồn điện trạm phải có chiều rộng 0,8m Khi đặt nguồn cấp trạm gần tường khoảng cách nguồn tường không nhỏ 0,5m 6.17 Khi giải lao người thợ hàn phải ngắt đổi điện hàn hay biến khỏi lưới điện Nghiêm cấm để quên kìm hàn cịn điện áp 6.18 Khi kết thúc cơng việc, sau ngắt điện khỏi thiết bị hàn phải xếp ngăn nắp chỗ làm việc, thu dọn dây, dụng cụ bảo vệ xếp đặt cẩn thận chúng vào vị trí riêng, phải tin sau làm việc khơng cịn để lại vật cháy âm ỉ : giẻ, mảnh gỗ, vật liệu cách điện … 46 Những trọng tâm cần ý - Đặc điểm hàn thép trắng - Nhận biết vật liệu hàn, vật liệu bàn thép trắng - Kỹ thuật hàn - Xử lý sau hàn - Kiểm tra chất lượng mối hàn - An toàn lao đông vệ sinh Câu hỏi ôn tập Câu Trình bày cách phân loại que hàn Inox ? Câu Liệt kê cách phân loại Inox, nêu đặc điểm loại ? Câu Trình bày cơng tác an toàn lao động hàn điện ? Yêu cầu đánh giá kết học tập Nội dung + Về kiến thức - Trình bày đặc điểm, khó khăn hàn thép trắng - Hiểu phân loại dạng thép trắng - Chọn lựa vật liệu hàn phù hợp - Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn - Thực tốt công tác an toàn lao động vệ sinh phân xưởng + Về kỹ - Hàn thép trắng phương pháp hàn TIG vị trí 1F,2F đảm bảo yêu cầu kỹ thuật + Phương pháp + Về kiến thức - Được đánh giá hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm, vấn đáp + Về kỹ - Được đánh giá kiểm tra trực tiếp thao tác máy, qua trình thực hiện, qua chất lượng tập, qua tổ chức nơi làm việc đạt yêu cầu + Năng lực tự chủ trách nhiệm - Tỉ mỉ, cẩn thận, xác, ngăn nắp cơng việc 47 Bài HÀN ĐỒNG HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN KHÍ Mã bài: MĐ 24 – 04 Giới thiệu: Trong học giúp người học nhận biết xác đặc điểm khó khăn hàn đồng hợp kim đồng, giới thiệu kỹ thuật hàn đồng hợp kim đồng phương pháp hàn khí đạt chất lượng cho mối hàn Đặc điểm khó khăn hàn đồng, hợp kim đồng - Đồng hợp kim đồng có tính dẫn nhiệt dẫn điện cao cần có nguồn nhiệt lớn để tạo bể hàn, vùng ảnh hưởng nhiệt lớn làm giảm tính vật hàn, gây biến dạng lớn khí nung nóng làm nguội - Ở nhiệt độ cao độ bền mối hàn giảm ứng suất nhiệt sinh hàn dễ tạo nên nứt, dễ bị oxy hóa tạo nên CuO,Cu2O3 nguội oxyt làm cho kim loại giịn Vì hàn phải sử dụng biện pháp công nghệ thuốc hàn, que hàn có chứa chất khử ( O2 , P, Si ) nhiệt độ chảy thấp nên dễ nhiệt hàn mỏng, hàn đồng thau , kẽm dễ bị cháy làm thay đổi thành phần kim loại mối hàn so với vật hàn Chuẩn bị dụng cụ, thiết bi hàn khí + Thiết bị hàn khí: Hình 4.1 Thiết bị hàn khí Bình chứa Oxy Bình chứa axetylen, Van giảm áp, Khóa bảo hiểm, Ống dẫn khí, Mỏ hàn Mỏ hàn Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo mỏ hàn khí 48 a Mỏ hàn kiểu hút, b mỏ hàn đẳng áp – Áp kế Hình 4.3 Van giảm áp đơn cấp - Thiết bị ngăn lửa tạt lại kiểu khô Hình 4.4 Thiết bị ngăn lửa tạt lại kiểu khơ - Thiết bị ngăn lửa kiểu dùng chất lỏng Hình 4.5 Thiết bị ngăn lửa tạt lại kiểu ướt - Dụng cụ phụ trợ 49 Hình 4.6 Dụng cụ hàn khí Kỹ thuật hàn 3.1 Hàn đồng thau Hàn khí Thành phần lửa hàn có ảnh hưởng lớn đến chất lượng mối hàn, thừa nhiều ơxy tăng lượng ZnO giảm chất hợp kim mối hàn Tốt dùng lửa thừa ôxy để tạo lớp ôxit kẽm bề mặt bể hàn ngăn cản bốc kẽm Công suất lửa : W = (100 – 150)S (l/h) + Que hàn: Tốt nên dùng que hàn có chất khử oxy: Al, Si, Mn + Thuốc hàn:Thuốc sử dụng để hàn đồng thau bơrắc + Góc nghiêng mỏ hàn: Mỏ hàn nghiêng với bề mặt vật hàn góc (80 ÷ 90) độ hàn phải giữ khoảng cách từ đầu nhân lửa đến bề mặt vật hàn (7 ÷ 10) mm Chú ý: Để nâng cao độ bền mối hàn, sau hàn nên rèn nhẹ lên bề mặt mối hàn Phụ thuộc vào hàm lượng đồng kim loại vật hàn mà rèn trạng thái nóng hay trạng thái nguội Rèn trạng thái nóng (700 độ C) vật hàn có hàm lượng đồng nhỏ 60% Nếu vật hàn có hàm lượng đồng lớn 60% hàn trạng thái nguội 3.2 Hàn đồng Khi hàn, nguyên tố hợp kim đồng dễ bị oxy hóa mối hàn đồng thường bị rỗ lẫn xỉ Ví dụ: Hàn đồng thiếc, mối hàn hay bị rỗ hàn thiếc dễ cháy Hàn đồng nhôm dễ tạo oxit nhôm (Al2O3) có nhiệt độ nóng chảy cao, khó loại trừ khỏi mối hàn làm cho mối hàn bị lẫn xỉ + Ngọn lửa hàn công suất lửa - Ngọn lửa để hàn lửa bình thường - Cơng suất lửa: – Khơng nung sơ bộ: W = (125 ÷ 175) S (lít/giờ) – Nung sơ W = (100 ÷ 150) S (lít/giờ) Khi hàn, đầu nhân lửa cách bề mặt vật hàn – 10mm - Que hàn: Sử dụng que hàn thành phần giống với thành phần kim loại vật hàn 50 - Thuốc hàn: Căn vào thành phần kim loại vật hàn mà sử dụng thuốc hàn cho thích hợp - Hàn đồng nhơm nên dùng thuốc hàn có thành phần: 45%KCL + 20%BaCl + 20%NaCl + 15%NaF - Hàn đồng Niken dùng thuốc hàn có thành phần: Na2B4O7, H3BO3 NaCl Các loại đồng khác sử dụng thuốc hàn: Na2B4O7 + Tiến hành hàn - Dùng bép hàn số 70 - Mồi lửa cho mỏ hàn điều chỉnh để lửa trung tính với nhân lửa dài từ (6 ~ 7) mm, giảm bớt lượng ơxi để có lửa bon hóa - Giữ mỏ hàn nghiêng góc khoảng 450 so với bề mặt kim loại nằm ngang - Nung nóng vùng hàn lửa bon hóa, nung cần nung - Sau thuốc hàn chảy, điều chỉnh van ôxi để lửa trung tính, sau xoay trịn lửa xung quanh điểm hàn với đường kính khoảng 20 mm - Giữ lửa cách bề mặt kim loại khoảng mm để cung cấp nhiệt thép có màu đỏ sáng (8000C) - Giữ que hàn nghiêng góc khoảng 450 so với bề mặt kim loại nằm ngang - Nung nóng đầu que hàn nhúng vào thuốc hàn - Giữ que hàn lúc thuốc hàn bám xung quanh que hàn chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn sau lại chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng 51 - Đưa que hàn vào vị trí hàn làm nóng chảy - Nhấc que hàn dùng mỏ hàn nung nóng khu vực - Lặp lại thao tác hình vẽ + Kết thúc Làm chất bẩn bề mặt mối hàn bàn chải dũa Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn Kiểm tra hình dạng bên ngồi vảy hàn Kiểm tra cong vênh vật hàn không ngấu kim loại  Tham khảo: Hàn vảy đồng Đồng thau hợp kim đồng kẽm, hợp kim có 35% kẽm tính dẻo độ bền kéo tốt Công tác an toàn lao động vệ sinh phân xưởng Người thợ hàn phải bảo đảm đầy đủ yêu cầu quy định hàn, như: Chứng nhận nghề, sức khoẻ, huấn luyện, trang bị đầy đủ phương tiện an toàn…v v – Kiểm tra trước (làm việc) hàn : Tình trạng đường ống dẫn khí, chai chứa khí, cấu an toàn, van điều áp, van dập lửa tạt lại Độ kín mối liên kết ống, ống với thiết bị Dọn chất dễ cháy xung quanh bán kính cách vị trí hàn 5m; – Khoảng cách chai khí với vị trí hàn 10m – Khi hàn, cắt khoang, thùng phịng kín phải đảm bảo tốc độ gió từ 52 0,3 – 1,5m/s – Để đảm bảo AT phải xúc, rửa có biện pháp làm thiết bị, thùng, hầm… có chứa chất dễ cháy, nổ trước hàn Cấm hàn, cắt thiết bị chịu áp lực; thiết bị chứa chất cháy nổ – Khi hàn khu vực có nguy điện giật cao, đèn chiếu sáng di động nên dùng điện áp thấp 12V – Hàn lúc di động, cấm quấn ống dẫn khí vai; khơng đóng, mở van chai khí nhanh – Phải che, chắn bảo vệ AT cho người xung quanh; có hệ thống khử khí độc hại cho vị trí hàn cố định Những trọng tâm cần ý - Đồng hợp kim đồng có nhiều loại cịn có đặc tính khác hàn cần nắm rõ loại hàn đồng để điều chỉnh nhiệt độ sử dụng que hàn cho phù hợp Câu hỏi ôn tập Câu Nêu đặc điểm khó khăn hàn đồng hợp kim đồng? Câu Kỹ thuật đồng hợp kim đồng phương pháp hàn khí ? Yêu cầu đánh giá kết học tập Nội dung + Về kiến thức - Trình bày đặc điểm, khó khăn hàn đồng hợp kim đồng - Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ hàn khí đầy đủ an tồn - Chuẩn bị mép hàn hết lớp ơ-xy hố, hết vết bẩn kích thước, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Chọn que hàn phụ phù hợp với tính chất vật liệu hàn - Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật liệu, kiểu liên kết hàn Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, xác + Về kỹ năng: - Hàn đồng hợp kim đồng mối hàn giáp mối, mối hàn gấp mép, mối hàn góc phương pháp hàn khí đảm bảo độ sâu ngấu, khơng rỗ khí ngậm xỷ, khơng cháy cạnh, biến dạng - Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn + Về kỹ - Hàn đồng hợp kim đồng mối hàn giáp mối, mối hàn gấp mép, mối hàn góc phương pháp hàn khí đảm bảo u cầu kỹ thuật + Phương pháp + Về kiến thức - Được đánh giá hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm, vấn đáp + Về kỹ - Được đánh giá kiểm tra trực tiếp thao tác máy, qua trình thực hiện, qua chất lượng tập, qua tổ chức nơi làm việc đạt yêu cầu + Năng lực tự chủ trách nhiệm - Tỉ mỉ, cẩn thận, xác, ngăn nắp cơng việc 53 BÀI HÀN ĐỘNG VÀ HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN HỒ QUANG Mã bài: MĐ 24 – 05 Giới thiệu Hàn đồng hợp kim đồng thường ứng dụng nhiều đời sống đặc biệt quy trình chế tạo chi tiết máy Có thể nói, cơng nghệ hàn đồng hợp kim đồng bước tiến giúp phát triển công nghiệp đại Tuy nhiên, hợp kim đồng có nhiều loại cịn có đặc tính khác Chính lẽ mà u cầu thợ hàn cần phải có am hiểu sâu sắc với loại vật liệu có tay nghề cao sản phẩm hồn hảo Mục tiêu - Chuẩn bị phôi hàn sạch, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật liệu, với lớp hàn - Trình bày kỹ thuật hàn góc vị trí 2F - Hàn mối hàn góc vị trí 2F kích thước yêu cầu kỹ thuật - Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn - Thực tốt cơng tác an tồn vệ sinh cơng nghiệp Đặc điểm khó khăn hàn đồng, hợp kim đồng, vật liệu hàn đồng - Hợp kim Ni-Cu tiêu chuẩn hóa AWS Ni Cu tạo thành cấu trúc tỷ lệ hỗn hợp từ tinh thể hỗn hợp khối đa diện, cấu trúc khơng có chuyển hóa xử lý nhiệt Khả tăng cao độ bền thông qua biến dạng nguội Biến cứng nguội hồi trở lại thông qua nung tái kết tinh khoảng 750 0C Khi chi tiết bị biến dạng nguội hàn vùng ảnh hưởng nhiệt lại bị pha trộn trạng thái mềm Hợp kim Ni-Cu quan trọng NiCu30Fe với tối thiểu 60% Ni, 30%Cu 2% Fe Bổ xung hàm lượng Fe làm tăng khả bền chống xói mịn ăn mịn gỉ - Các ảnh hưởng nhiễm bẩn khí có giá trị cho hợp kim Ni-Cu Phụ gia hàn loại với phụ liệu Al, Ti tiêu chuẩn hóa AWS - Các quy tắc làm việc chung hàn nóng chảy vật liệu đồng  Bảo quản gia công vật liệu đồng tách rời kim loại khác nguy ăn mòn  Bảo quản tách rời dụng cụ đồng vật liệu thép  Sườn mép ghép nối vùng lân cận (khoảng 50 mm hai phía mối hàn)phải khơng mỡ khô, không tạo bọt mối hàn  Vì dẫn nhiệt nhanh nên phải nung nóng trước, hàn với cường độ dòng điện cao đồng thời hai phía  Vì giãn nở nhiệt cao nên nguy cong vênh, cho nnên chuẩn bị ghép nối đặc biệt cần thiết phải có quy trình hàn  Sử dụng chất chảy hàn wonfram khí trơ để loại bỏ oxít ngăn cản tạo chúng  Khi hơ nóng vật liệu đồng khơng xuất màu nung nhìn thấy Bước chuyển tiếp rắn lỏng diễn đột ngột tạo hình bể chảy khó khăn Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn hồ quang tay 2.1 Thiết bị hàn 54 Hình 5.1 Máy hàn xoay chiều 200A ETS- ANHOA + Thông số kỹ thuật - Máy hàn xoay chiều 200A (Điều chỉnh điện tử) - Nhà sản xuất: ETS-ANHOA - Model: ARC 200 – AC (S) - Điện áp: pha 220V - Cường độ dòng hàn: 20A - 200A - Điện áp không tải max: 65V - Công suất: 12 KVA - Hiệu suất làm việc dòng max: 60% - Đường kính que hàn: 1,6mm – 3,2mm - Trọng lượng: 25kg + Đặc điểm - Demo máy hàn (Biến áp) điều chỉnh vô cấp chiết áp (Điện tử) - Điều chỉnh dịng hàn vơ cấp điện tử nên dễ dàng chọn dòng hàn phù hợp - Điều chỉnh dòng hàn nhỏ đến 20A nên dễ dàng hàn que nhỏ - Dễ mồi hồ quang, dòng hàn ổn định, hồ quang hàn êm - Chức tự ngắt có cố nhiệt để nâng cao tuổi thọ biến áp hàn - Kết cấu gọn nhẹ so với máy hàn khác - Trang bị rắc nối nhanh cáp hàn, cáp mát, kìm hàn, kẹp mát 2.2 Vật liệu hàn + Thông số kỹ thuật que hàn đồng hồ quang - Tiêu chuẩn: AWS A5.6 Ecu/ISO 9002,ABC,LR - Model: Ecu 107 copper 39 - Thành phần hóa học: Cu: 89%, Si ) 0,5%, Sn: 1.0%, P: 0,15%, Other: ),5% 55 Hình 5.2 Que hàn thuốc bọc phục hồi sửa chửa + Ưu điểm: que hàn điện nên dễ dàng, hàn với máy hàn điện thông thường, sử dụng với đa dạng vật liệu, hàn đồng với đồng, đồng với thép, thép với thép cho mối hàn màu đồng đỏ sáng láng, bền bỉ, chất lượng thẩm mỹ mối hàn cao + Hướng dẫn bảo quản sử dụng - Trước sử dụng cần sấy que hàn nhiệt độ 200 – 3000C thời gian 30 – 60 phút - Sử dụng máy hàn xoay chiều, que 3,2 mm, hàn dòng 80 – 130 A, DC+ - Làm bề mặt vật hàn, đánh bóng, tẩy vết bển, dầu mỡ - Dùng đèn khị, khị thật nóng vật hàn bắt đầu hàn - Giữ cho hồ quang ngắn góc nghiêng que hàn góc 450 - Que hàn hồ quang đồng thường khó mồi hồ quang, lưu ý mồi hồ quang từ từ để đạt hiệu - Để nơi khơ ráo, thống mát, tránh ẩm ướt, tránh hóa chất - Trước sử dụng cần hiểu rõ đặc tính, yêu cầu sản phẩm vật liệu hàn, an toàn cho người sử dụng, sử dụng quy cách, dòng điện mục đích sử dụng que hàn Gá phơi hàn - Hợp kim đồng tương đương có kích thước - (200x100x3,2) mm x - Nắn phẳng phôi chuẩn bị cạnh hàn dũa 56 - Làm vật hàn - Hàn đính mặt sau, mép ngồi đường hàn Hàn đính chắn, tránh không làm ảnh hưởng hàn mặt trước Hai hàn đính phải phẳng mặt Tạo biến dạng ngược góc khoảng 20 (góc bù biến dạng hàn) Kỹ thuật hàn - Gây hồ quang vị trí đầu đường hàn (phía mối hàn đính ) - Chờ cho hồ quang cháy ổn định + Tiến hành hàn 57 Sử dụng que hàn đồng Hàn Cu-VD , đường kính 3.2 mm Điều chỉnh cường độ dòng điện hàn mức (80 ~ 90) A Điều chỉnh que hàn vng góc với bề mặt vật hàn theo hướng nhìn dọc theo mối hàn nghiêng với hướng hàn góc 750 ~ 800 Chuyển động ngang que hàn với bề rộng lớn khe hở chút Dùng hồ quang ngắn chỉnh cho hồ quang ln phía trước bể hàn Dùng phương pháp hồ quang ngắt để lấp đầy rãnh hò quang Kiểm tra chất lượng mối hàn Hình dạng mối hàn mặt (bề rộng mối hàn, chiều cao mối hàn vảy hàn) Điểm đầu điểm cuối đường hàn Khuyết cạnh chảy tràn Hình dạng, kích thước phần mối hàn lồi mặt sau Kim loại bắn tóe, xỉ hàn Những trọng tâm cần ý - Đồng hợp kim đồng có nhiều loại cịn có đặc tính khác hàn cần nắm rõ loại hàn đồng để điều chỉnh nhiệt độ sử dụng que hàn cho phù hợp Câu hỏi ôn tập 58 Câu Nêu đặc điểm khó khăn hàn đồng hợp kim đồng? Câu Kỹ thuật đồng hợp kim đồng phương pháp hàn hồ quang tay ? Yêu cầu đánh giá kết học tập Nội dung + Về kiến thức - Trình bày đặc điểm, khó khăn hàn đồng hợp kim đồng - Chuẩn bị máy hàn hồ quang tay chuyên dùng cho hàn đồng hợp kim đồng - Chuẩn bị mép hàn hết lớp ơ-xy hố, hết vết bẩn kích thước, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Chọn que hàn phụ phù hợp với tính chất vật liệu hàn - Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật liệu, kiểu liên kết hàn Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, xác + Về kỹ năng: - Hàn đồng hợp kim đồng mối hàn giáp mối, mối hàn gấp mép, mối hàn góc phương pháp hàn hồ quang tay đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn + Về kỹ - Hàn đồng hợp kim đồng mối hàn giáp mối, mối hàn gấp mép, mối hàn góc phương pháp hàn hồ quang tay đảm bảo yêu cầu kỹ thuật + Phương pháp + Về kiến thức - Được đánh giá hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm, vấn đáp + Về kỹ - Được đánh giá kiểm tra trực tiếp thao tác máy, qua trình thực hiện, qua chất lượng tập, qua tổ chức nơi làm việc đạt yêu cầu + Năng lực tự chủ trách nhiệm - Tỉ mỉ, cẩn thận, xác, ngăn nắp cơng việc 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Nguyễn Đức Thắng, “Đảm bảo chất lượng hàn”, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2009 [2] Trương Công Đạt- Kỹ thuật hàn-NXBKHKT-1977 [3] Nguyễn Văn Thông- Công nghệ hàn thép hợp kim khó hàn – KHKT-2005 [4] Ngơ Lê Thơng- Cơng nghệ hàn điện nóng chảy (Tập sở lý thuyết) NXBGD-2004 [5] Trung tâm đào tạo chuyển giao cơng nghệ Việt – Đức, “Chương trình đào tạo Chuyên gia hàn quốc tế”, 2006 [6] Metal and How to weld them - the James F.Lincoln Arc Welding Foundation (USA) – 1990 [7] The Procedure Handbook of Arc Welding – the Lincoln Electric Company (USA) by Richart S.Sabo – 1995 [8] Welding science & Technology – Volume – American Welding Society (AWS) by 2006 [9] ASME Section IX, “Welding and Brazing Qualifications”, American Societyt mechanical Engineer”, 2007 [10] AWS D1.1, “Welding Structure Steel”, American Welding Society, 2008 [11] Tìm kiếm tài liệu, hình ảnh internet với từ khóa DT, NDT, AWS D1.1 [12] Tìm kiếm video tren youtube.com từ khóa DT, NDT, Chappy, haness testing, VT, UT, MT, X-ray, ET, TIG, GTAW 60