Giáo trình hàn hồ quang tay nâng cao

LỜI GIỚI THIỆU Trong những năm qua, dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số lượng và chất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, lĩnh vực cơ khí chế tạo nói chung và ngành Hàn ở Việt Nam nói riêng đã có những bước phát triển đáng kể. Chương trình khung quốc gia nghề hàn đã được xây dựng trên cơ sở phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề được kết cấu theo các mô đun. Để tạo điều kiện thuận lợi cho các cơ sở dạy nghề trong quá trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo các môđun đào tạo nghề là cấp thiết hiện nay. Mô đun 20: Hàn hồ quang tay nâng cao là mô đun đào tạo nghề được biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành. Trong quá trình thực hiện, nhóm biên soạn đã tham khảo nhiều tài liệu công nghệ hàn trong và ngoài nước, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất. Mặc dầu có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được hoàn thiện hơn. Nội dung mô đun Bài 1: Hàn góc ở vị trí 2F Bài 2: Hàn giáp mối ở vị trí 2G Bài 3: Hàn góc ở vị trí 3F Bài 4: Hàn giáp mối ở vị trí 3G

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 cơng nghệ giới, lĩnh vực khí chế tạo nói chung 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 mô đun Để tạo điều kiện thuận lợi cho sở dạy nghề trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo môđun đào tạo nghề cấp thiết Mô đun 20: Hàn hồ quang tay nâng cao 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 nước, kết hợp với kinh nghiệm thực tế sản xuất Mặc dầu có nhiều cố gắng, không tránh khỏi khiếm khuyết, mong nhận đóng góp ý kiến độc giả để giáo trình hồn thiện MỤC LỤC I Lời giới thiệu II Mục lục III Nội dung mô đun Bài 1: Hàn góc vị trí 4F Bài 2: Hàn giáp mối vị trí 4G Bài 3: Hàn ống vị trí 1G Bài 4: Hàn ống vị trí 2G IV Tài liệu tham khảo Trang 24 44 54 66 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Hàn hồ quang tay nâng cao Mã mô đun: MĐ20 Thời gian mô đun: 150 (Lý thuyết: 15 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: 129 giờ, kiểm tra: giờ) I Vị trí, tính chất mơ đun: - Vị trí: Mơ đun bố trí sau học xong mơn học MH07 MH14 MĐ15–MĐ18 - Tính chất môđun: Là mô đun chuyên ngành II Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: + Vận hành sử dụng thành thạo loại máy hàn hồ quang tay + Làm tốt công việc người thợ hàn điện sở sản xuất nước nước ngồi + Giải thích đầy đủ khái niệm hàn hồ quang tay + Nhận biết loại vật liệu dùng để hàn hồ quang tay + Trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc loại máy hàn hồ quang tay + Tính tốn chế độ hàn hồ quang tay phù hợp chiều dày, tính chất vật liệu kiểu liên kết hàn - Kỹ năng: + Hàn mối hàn vị trí hàn khó khơng gian đảm bảo yêu cầu kỹ thuật + Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn - Năng lực tự chủ trách nhiệm + Thực tốt công tác an tồn vệ sinh cơng nghiệp + Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, xác, trung thực Học sinh III Nội dung mô đun Số TT Thời gian (giờ) Thực hành, thí Tổng Lý Kiểm nghiệm, số thuyết tra thảo luận, tập 16 12 Tên mơ đun Bài Hàn góc vị trí 4F 1.1.Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ phơi hàn 1.2 Tính chế độ hàn 1.3 Kỹ thuật hàn 4F 1.4 Cách khắc phục khuyết 0,5 0,5 0,5 12 0,5 0,5 10 0,5 Số TT Thời gian (giờ) Thực hành, thí Tổng Lý Kiểm nghiệm, số thuyết tra thảo luận, tập Tên mô đun tật mối hàn 1.5 Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn 1.6 An toàn lao động vệ sinh phân xưởng Bài Hàn giáp mối vị trí 4G Hàn 4G không vát mép 1.1.Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ phơi hàn 1.2 Tính chế độ hàn 1.3 Kỹ thuật hàn 4G không vát mép 1.4 Cách khắc phục khuyết tật mối hàn 1.5 Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn 1.6 An toàn lao động vệ sinh phân xưởng Hàn 4G có vát mép 2.1.Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ phơi hàn 2.2 Tính chế độ hàn 2.3 Kỹ thuật hàn 4G có vát mép 2.4 Cách khắc phục khuyết tật mối hàn 2.5 Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn 2.6 An toàn lao động vệ sinh phân xưởng Kiểm tra Bài Hàn ống vị trí 1G Hàn ống 1G khơng vát mép 1.1.Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ phôi hàn 1.2 Tính chế độ hàn 1.3 Kỹ thuật hàn ống 1G không vát mép 0,5 0,5 0,5 0,5 61 15 55 13 0,5 1,5 0,5 0,5 11 10 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 44 42 0,5 2,5 0,5 39 0,5 38 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 30 10 24 0,5 1,5 0,5 0,5 2 Số TT Thời gian (giờ) Thực hành, thí Tổng Lý Kiểm nghiệm, số thuyết tra thảo luận, tập Tên mô đun 1.4 Cách khắc phục khuyết tật mối hàn 1.5 Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn 1.6 An toàn lao động vệ sinh phân xưởng Hàn ống 1G có vát mép 2.1.Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ phơi hàn 2.2 Tính chế độ hàn 2.3 Kỹ thuật hàn ống 1G có vát mép 2.4 Cách khắc phục khuyết tật mối hàn 2.5 Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn 2.6 An toàn lao động vệ sinh phân xưởng Kiểm tra Bài Hàn ống vị trí 2G Hàn ống 2G không vát mép 1.1.Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ phơi hàn 1.2 Tính chế độ hàn 1.3 Kỹ thuật hàn ống 2G không vát mép 1.4 Cách khắc phục khuyết tật mối hàn 1.5 Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn 1.6 An toàn lao động vệ sinh phân xưởng Hàn ống 2G có vát mép 2.1.Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ phơi hàn 2.2 Tính chế độ hàn 2.3 Kỹ thuật hàn ống 2G có vát mép 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 18 16 0,5 1,5 0,5 0,5 14 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 43 10 13 38 0,5 0,5 0,5 0,5 5,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 31 29 0,5 1,5 0,5 27 0,5 26 2 Số TT Thời gian (giờ) Thực hành, thí Tổng Lý Kiểm nghiệm, số thuyết tra thảo luận, tập Tên mô đun 2.4 Cách khắc phục khuyết tật mối hàn 2.5 Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn 2.6 An toàn lao động vệ sinh phân xưởng Kiểm tra Cộng 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 150 15 129 BÀI HÀN GĨC Ở VỊ TRÍ 4F Mã bài: 20.1 Giới thiệu: Hàn góc vị trí 4F là vị trí hàn tương đối khó, sử rộng rãi hàn kết cấu nắm vững kỹ thuật hàn góc vị trí 4F giúp cho người học có kỹ tiếp cận với thực tế Mục tiêu: - Chuẩn bị phôi hàn sạch, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Tính chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật liệu, với lớp hàn - Trình bày kỹ thuật hàn góc vị trí 4F - Hàn mối hàn góc vị trí 4F kích thước yêu cầu kỹ thuật - Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn - Thực tốt cơng tác an tồn vệ sinh cơng nghiệp Nội dung chính: 1.1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ phôi hàn a Dụng cụ, trang thiết bị - Đồ gá hàn - Búa nắn phôi, búa gõ xỉ hàn, kìm hàn, mặt nạ hàn, kìm rèn, bàn hàn, ke 90 0, thước dây, thước lá, clê, mỏ lết - Máy hàn hồ quang tay: xoay chiều (một chiều) - Găng tay, quần áo bảo hộ lao động thiết bị, dụng cụ Phòng chống cháy nổ - Máy chiếu Overhead b Chuẩn bị phôi hàn + Đọc vẽ 100 02 01 50 SMAW 200 u cầu kỹ thuật: Mối hàn kích thước, khơng khuyết tật, kim loại bám mép 1.2 Tính chế độ hàn Chế độ hàn gồm thông số sau: U h, Ih, Vh, Dqh, số lớp hàn, tốc độ hàn lượng đường a Hiệu điện hàn Điện áp hàn phụ thuộc vào chiều dài cột hồ quang tính chất que hàn, nói chung thay đổi phạm vi hẹp Do thiết kế quy trình cơng nghệ hàn hồ quang tay, chọn điện áp theo Paspo que hàn hay tính cơng thức sau: Uh = a b1hq (1-1) Trong đó: Uh - điện áp hàn (v) 1hq - chiều dài cột hồ quang (cm) Ih - cường độ dòng điện hàn (A) a - điện áp rơi anốt catốt ( a = 15 - 20 v) b - điện áp rơi đơn vị chiều dài hồ quang (b = 15,7 v/cm) Thay giá trị vào ta có Uh =22V b Cường độ dòng điện hàn Cường độ dòng điện hàn thông số quan trọng chế độ hàn, ảnh hưởng nhiều đến hình dạng kích thước mối hàn chất lượng mối hàn suất trình hàn Đối với chế độ hàn, cường độ dòng điện hàn giới hạn phạm vi định Do hàn cần phải đảm bảo trị số nằm phạm vi cho phép Có thể chọn cường độ dòng điện hàn bảng tính theo cơng thức sau Ih = k.d (1-2) 1,5 I h = k1 d (1-3) Ih = (α + d) d (1-4) Trong cơng thức trên: Ih - cường độ dịng điện hàn (A) d - đường kính que hàn (mm) k,k1,α  - hệ số thực nghiệm (k = 35 - 50; k = 20 - 25; α = 20;  = 6) Kinh nghiệm thực tế cho thấy rằng, hàn que có đường kính d = mm nên dùng công thức (1-2), d < mm nên dùng cơng thức (1-3) cịn d (mm nên dùng công thức (1-4) Cần ý là, cơng thức tính cường độ dịng điện hàn dùng cho trường hợp hàn mối hàn vị trí hàn sấp Do đó, để giảm bớt khối lượng kim loại nóng chảy để điều chỉnh cho phù hợp với chiều dày chi tiết hàn vị trí mối hàn khác hàn sấp, tạo điều kiện tốt cho hình thành mối hàn sau tính tốn xong, cần phải hiệu chỉnh lại sau: - Khi hàn chi tiết có chiều dày S < 1,5 d hay hàn vị trí hàn đứng giảm I h xuống 10 - 15% - Khi hàn chi tiết có chiều dày S > d hay hàn liên kết chữ “T”, tăng lên 10 - 15% - Khi hàn vị trí hàn trần, giảm Ih xuống 15 -20% c Đường kính que hàn Khi hàn mối hàn góc, đường kính que hàn tính theo cơng thức: d= K  2mm Trong đó: (1-5) d - đường kính que hàn (mm) K- cạnh mối hàn (mm) Ngồi việc tính theo cơng thức (1-5) chọn đường kính que hàn theo bảng Bảng Cạnh mối hàn K(mm) Đường kính que hàn d(mm) 1,6-2 2,5-3 3-4 6-8 4-5 Khi hàn hồ quang tay, sau lớp hàn, thường cạnh mối hàn nhận khơng lớn mm Do đó, trường hợp yêu cạnh mối hàn K > mm cần phải tiến hành hàn nhiều lớp Kinh nghiệm cho thấy hàn mối hàn góc, diện tích tiết diện ngang kim loại đắp tính theo cơng thức Fđ = Ky.K2/2 (1-6) Ở đây: Fđ - điện tích tiết diện ngang kim loại đắp (mm2) K - cạnh mối hàn (mm) Ky - hệ số kể đến phần lồi mối hàn khe hở hàn K < 3mm, K y = 1,1 ÷ 2; cịn K = ÷ 20, ky lấy sau: Cạnh mối hàn K(mm) 3-4 5-6 7-10 12-20 Hệ số Ky 1,5 1,35 1,25 1,15 d Số lớp hàn Do đương kính que hàn cho phép dùng phạm vi định, tiết có chiều dày lớn phải hàn hai hay nhiều lớp mối hàn hoàn thành Số lớp hàn hợp lý, tức lớp hàn tối thiểu cần thiết hàn mối hàn nhiều lớp tính sau: n Fd  F1 1 Fn (1-7) Trong đó: n - số lớp hàn F1 - diện tích tiết diện ngang lớp hàn thứ Fn - diện tích tiết diện ngang lớp hàn Fd - diện tích tiết diện ngang tồn kim loại đắp Để đơn giản cho việc tính tốn, coi diện tích tiết diện ngang lớp hàn thứ hai trở đến lớp thứ n nhau, tức F2 = F3 = Fn Diện tích tiết diện ngang kim loại đắp sau lớp hàn phụ thuộc vào đường kính que hàn Theo kinh nghiệm, mối quan hệ xác định sau: F1 = (6  8) d (1- 8) Fn = (8  12) d (1 - 9) Ở đây: d - đường kính que hàn (mm) F1 Fn tính mm2 e Tốc độ hàn Tốc độ hàn có ảnh hưởng lớn đến chất lượng mối hàn Nếu khối lượng kim loại đắp kim loại nóng chảy lớn chảy phía trước hồ quang phủ lên phần mép hàn chưa đun nóng chảy, để gây nên tượng hàn khơng dính Ngượi lại, lớn q lượng đường khơng đủ, dễ gây nên tượng hàn khơng ngấu v.v Ngồi ra, tốc độ hàn q lớn lớp kim loại khơng đắp có tiết diện ngang qúa nhỏ sé làm tăng thêm tập trung ứng suất dễ làm cho mối hàn bị nứt nguội 2 F® (mm ) F® (mm ) 800 800 600 600 400 400 200 200 20 F® 1 40 S,K (mm) F® F® F® F® 40 20 s F® S,K (mm) s F® F® a) b) Đồ thị xác định diện tích tiết diện ngang kim loại đắp a - mối hàn giáp mối b - mối hàn góc Tốc độ hàn hợp lý tính theo cơng thức: Vh  d Ih 3600 Fd (1-10) Trong đó: Vh - Tốc độ hàn (cm/s) αđ - hệ số đắp (αđ= ÷11g/A.h) Ih - cường độ dòng điện hàn (A)  - khối lượng riêng kim loại đắp (g/cm3) Fđ - diện tích tiết diện ngang kim loại đắp tính cho lớp hàn tương ứng (cm2) f Năng lượng đường Năng lượng đường thông số quan trọng chế độ hàn, cho phép đánh giá hiệu nung nóng nguồn điện hàn kim loại kim loại đắp tốt hay xấu, mức độ biến dạng liên kết (hay kết cấu) hàn lớn hay nhỏ, đồng thời cịn đại lượng cần thiết để tính tốn kích thước mối hàn Năng lượng đường tính sau: 10