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 môđun. 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 theo các môđun đào tạo nghề là cấp thiết hiện nay. Mô đun 27: Hàn điện tiếp xúc (Hàn điện trở) 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. Bài.1 Các kiến thức cơ bản hàn tiếp xúc điểm, đường Bài.2 Vận hành, sử dụng máy hàn tiếp xúc điểm, đường Bài.3 Hàn tiếp xúc điểm Bài.4 Hàn tiếp xúc đường
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 môđun Để tạo điều kiện thuận lợi cho sở dạy nghề trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo theo môđun đào tạo nghề cấp thiết Mô đun 27: Hàn điện tiếp xúc (Hàn điện trở) 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 tài liệu Bài.1 Các kiến thức hàn tiếp xúc điểm, đường Bài.2 Vận hành, sử dụng máy hàn tiếp xúc điểm, đường Bài.3 Hàn tiếp xúc điểm Bài.4 Hàn tiếp xúc đường IV Tài liệu tham khảo Trang 14 26 36 46 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Hàn tiếp xúc (Hàn điện trở) Mã mô đun: MĐ27 Thời gian mô đun: 60 giờ; ( Lý thuyết: 15 giờ, Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: 40 Kiểm tra: giờ) I Vị trí, tính chất mơ đun: - Vị trí: Là mơn đun bố trí cho học sinh - sinh viên sau học xong môn học chung theo quy định Bộ LĐTB-XH xong môn học MH07 - MH14 mô đun chun mơn nghề - Tính chất: Là mơ đun chun ngành II Mục tiêu mô đun: - Kiến thức + Làm việc sở sản xuất khí +Mô tả cấu tạo nguyên lý làm việc loại thiết bị, dụng cụ hàn tiếp xúc + Vận hành sử dụng loại dụng cụ, thiết bị hàn tiếp xúc thành thạo + Chuẩn bị phôi hàn kích thước vẽ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật + Tính chế độ hàn phù hợp với chiều dày, tính chất vật liệu kiểu liên kết hàn - Kỹ Hàn mối hàn tiếp xúc điểm, tiếp xúc đường, tiếp xúc giáp mối đảm bảo u cầu kỹ thuật, khơng rỗ khí ngậm xỉ, biến dạng - Năng lực tự chủ trách nhiệm + Thực tốt cơng tác an tồn vệ sinh phân xưởng + Tuân thủ quy định, quy phạm quy trình hàn tiếp xúc + Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, xác trung thực sinh viên III Nội dung mô đun: Số Thời gian (giờ) TT Tổng Lý Thực Kiể số thuyết hành, m thí tra* Tên mơ đun nghiệm, thảo luận, tập Bài 1: Các kiến thức hàn tiếp xúc điểm, đường 1.Thực chất đặc điểm phạm vi ứng 0,5 0,5 dụng 1.1.Thực chất đặc điểm 1.2 Phạm vi ứng dụng 2.Phân loại phương pháp hàn tiếp xúc 0,5 0,5 2.1.Theo phương pháp công nghệ tạo Số TT Tên mô đun liên kết hàn, phân hàn điểm, hàn đường 2.2 Theo kết cấu liên kết hàn phân hàn chồng, hàn giáp mối 2.3 Theo trạng thái kim loại vùng hàn phân hàn tiếp xúc chảy, hàn tiếp xúc không chảy 2.4 Theo phương pháp cấp điện phân hàn phía, hàn hai phía Hàn tiếp xúc điểm 3.1 Cấu tạo 3.2 Nguyên lý vận hành Hàn tiếp xúc đường 4.1 Cấu tạo 4.2 Nguyên lý vận hành Chế độ hàn 5.1 Chế độ hàn tiếp xúc giáp mối 5.2 Chế độ hàn tiếp xúc điểm 5.3 Chế độ hàn tiếp xúc đường 5.4 Kiểm tra Bài 2: Vận hành, sử dụng máy hàn tiếp xúc điểm, đường Lắp ráp thiết bị hàn tiếp xúc điểm, đường 1.1 Lắp ráp thiết bị hàn tiếp xúc điểm 1.2 Lắp ráp thiết bị hàn tiếp xúc đường Chọn chế độ hàn tiếp xúc điểm, đường 2.1 Chọn chế độ hàn tiếp xúc điểm 2.2 Chọn chế độ hàn tiếp xúc đường Kiểm tra làm mài sửa đầu điện cực Vận hành sử dụng máy hàn tiếp xúc điểm, đường 4.1 Vận hành sử dụng máy hàn tiếp Thời gian (giờ) Tổng Lý Thực Kiể số thuyết hành, m thí tra* nghiệm, thảo luận, tập 1.0 1.5 1.0 1.5 1.0 1.5 1.0 1.5 0.5 0.25 0.25 1.0 0.5 0.25 0.25 1.0 0,5 0.5 0,5 0.5 0.25 0.25 0.5 0.5 Số TT Tên mô đun xúc điểm 4.2 Vận hành sử dụng máy hàn tiếp xúc đường Các cố thường gặp hàn tiếp xúc điểm, đường 5.1 Ăn mịn kim loại 5.2 Oxy hóa 5.3 Điện hóa học tiếp điểm 5.4 Hư hỏng điện Cơng tác an tồn lao động vệ sinh phân xưởng Bài 3: Hàn tiếp xúc điểm 1.1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ hàn tiếp xúc điểm 1.2 Chuẩn bị phơi hàn 1.3 Tính tốn chế độ hàn 1.4 Gá phôi hàn 1.5 Kỹ thuật hàn tiếp xúc điểm 1.6 Kiểm tra chất lượng mối hàn 1.7 Các khuyết tật mối hàn biện pháp phòng tránh 1.8 Cơng tác an tồn lao động vệ sinh phân xưởng 1.9 Kiểm tra Bài 4: Hàn tiếp xúc đường 1.1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ hàn tiếp xúc đường 1.2 Chuẩn bị phơi hàn 1.3 Tính tốn chế độ hàn 1.4 Gá phơi hàn 1.5 Kỹ thuật hàn tiếp xúc đường 1.6 Kiểm tra chất lượng mối hàn 1.7 Các khuyết tật mối hàn biện pháp phịng tránh 1.8 Cơng tác an tồn lao động vệ sinh phân xưởng Thời gian (giờ) Tổng Lý Thực Kiể số thuyết hành, m thí tra* nghiệm, thảo luận, tập 0.5 0.5 0.25 0.25 24 0.5 2.0 0.5 0.5 17 0.5 19 0.5 0.5 0.5 1.5 0.5 15 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 25 0.5 2.0 0.5 0.5 18 0.5 19 0.5 0.5 0.5 1.5 0.5 15 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 2 Số TT Tên mô đun 2.9 Kiểm tra Cộng Thời gian (giờ) Tổng Lý Thực Kiể số thuyết hành, m thí tra* nghiệm, thảo luận, tập 2 60 15 40 BÀI 1: CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN HÀN TIẾP XÚC ĐIỂM, ĐƯỜNG Mã bài: 27.1 Giới thiệu: Những kiến thức hàn tiếp xúc cấu tạo, ngun lý làm việc thiết bị, tính tốn chọn chế độ hàn, sở cho việc rèn luyện kỹ hàn điện tiếp xúc Mục tiêu: Sau học song người học có khả - Mơ tả cấu tạo trình bày nguyên lý làm việc thiết bị hàn tiếp xúc điểm, đường - Tính tốn chọn chế độ hàn hợp lý - Vận hành thiết bị hàn thành thạo - Thực tốt cơng tác an tồn lao động vệ sinh cơng nghiệp Nội dung chính: Thực chất đặc điểm phạm vi ứng dụng 1.1 Thực chất đặc điểm a Thực chất: Hàn điện tiếp xúc (còn gọi hàn tiếp xúc ) dạng hàn áp lực, sử dụng nhiệt biến đổi điện thành nhiệt cách cho dịng điện có cường độ lớn qua mặt tiếp xúc hai chi tiết hàn để nung nóng kim loại Nguyên lý phương pháp hàn điện tiếp xúc sau: Khi hàn hai mép hàn ép sát vào nhờ cấu ép, sau cho dịng điện chạy qua mặt tiếp xúc, theo định luật Jun – Lenxơ nhiệt lượng sinh mạch điện hàn theo công thức: Q = 0,24.R.I2.t Trong đó: I - Cường độ dịng điện hàn R - Điện trở toàn mạch t - Thời gian dòng điện chạy qua vật hàn Do bề mặt tiếp xúc hai mép hàn có độ nhấp nhơ, diện tích tiếp xúc thực tế bé so với diện tích tiếp xúc danh nghĩa, mặt khác bề mặt có màng ơxýt khơng hồn tồn nên điện trở tiếp xúc lớn, lượng nhiệt sinh mạch chủ yếu tập trung mặt tiếp xúc hai mép hàn, nung nóng kim loại đến trang thái hàn Khi hai mép hàn nung nóng đến trạng thái hàn, hai chi tiết hàn ép vào với áp lực lớn tạo thành mối hàn Phương pháp phụ thuộc vào điện trở suất ρ Kim loại điện trở suất nhỏ cường độ dịng điện cần phải lớn ngược lại Ví dụ: hàn đồng, nhơm hợp kim chúng phải dùng máy hàn có cơng suất lớn b Đặc điểm: - Thời gian hàn ngắn, suất cao Mối hàn đẹp bền - Dễ khí hố tự động hố hệ thống hàn điện tiếp xúc - Đòi hỏi phải có máy hàn cơng suất lớn ( dịng điện hàn lên đến vài chục nghìn Ampe ) Thiết bị hàn đắt, vốn đầu tư lớn 1.2 Phạm vi ứng dụng Hàn điện tiếp xúc ứng dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp chế tạo ô tô, toa xe, máy bay, tên lửa, ống dẫn So với phương pháp hàn khác, hàn hồ quang, hàn tiếp xúc có nhiều ưu điểm: suất cao, dễ khí hố tự động hoá, tiết kiệm điện giá thành hạ Phân loại phương pháp hàn tiếp xúc 2.1.Theo phương pháp công nghệ tạo liên kết hàn, phân hàn điểm, hàn đường 2.2 Theo kết cấu liên kết hàn phân hàn chồng, hàn giáp mối 2.3 Theo trạng thái kim loại vùng hàn phân hàn tiếp xúc chảy, hàn tiếp xúc không chảy 2.4 Theo phương pháp cấp điện phân hàn phía, hàn hai phía Hàn tiếp xúc điểm 3.1 Cấu tạo P U P P Ih a) Cu U b) Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý hàn tiếp xúc điểm a Hàn hai phía b Hàn phía 1: chi tiết hàn, 2: điện cực, 3: biến áp hàn, 4: thiết bị điều khiển, 5: đỡ 3.2 Nguyên lý vận hành - Hàn điểm dạng hàn điện trở, chi tiết hàn nối với điểm riêng biệt Cùng thời điểm hàn một, hai, nhiều điểm Hình1.2 Sơ đồ hàn điểm Các chi tiết hàn ép lại với hai điện cực, nung nóng chỗ tiếp xúc chi tiết hàn lên làm chảy lớp mỏng bề mặt kim loại, khu vực gần mềm trạng thái dẻo Sau đó, ngắt dòng điện hàn ép điện cực lại để thực qúa trình hàn Hàn điểm thực máy hàn điểm chuyên dùng, chúng máy hàn điểm (hàn điểm hai phía), máy hàn nhiều điểm (hàn điểm phía) máy hàn cố định hay lưu động có truyền dẫn cơng tắc đạp chân, hay khí hóa, tự động bán tự động + Hàn hai phía áp dụng rộng rãi để hàn thép tấm, thành phẩm kim loại đen kim loại màu chiều dày mm, hàn hai nhiều lại với + Hàn phía hai điện cực nằm phía chi tiết hàn, lần ép ta hàn hai điểm Phương pháp dùng để hàn rộng mỏng (có chiều dày nhỏ mm), hàn hai Khi hàn công suất phụ thuộc vào chiều dày vào hình thức vật hàn loại kim loại Muốn hàn cho tốt cần có lực ép thích đáng Lực ép phụ thuộc vào chiều dày vật hàn, thành phần hóa học kim loại Vật liệu dùng làm điện cực phải có tính dẫn điện tính dẫn điện cao, giữ nhiệt độ cao, thường đồng, đồng điện phân cán nguội, đồng đen có pha Cơ - ban Catmi hợp kim có chất chủ yếu Vonfram Hàn điểm xây dựng rộng rãi ngành chế tạo ô tô, máy bay, toa xe, Chủ yếu cho loại vật liệu thép bon, thép hợp kim thấp, thép không gỉ, hợp kim đồng nhôm Hàn tiếp xúc đường 4.1 Cấu tạo P Ih U P Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý hàn tiếp xúc đường 1: chi tiết hàn, 2: điện cực đĩa hàn, 3: biến áp hàn, 4: thiết bị điều khiển 4.2 Nguyên lý vận hành Hàn tiếp xúc đường phương pháp hàn tiếp xúc, mối hàn tập hợp điểm hàn liên tục: thời điểm có điểm hàn tạo tác dụng dịng điện lực ép thơng qua điện cực hình đĩa quay liên tục, điện cực bố trí phía hai phía so với chi tiết hàn giống hàn điểm Hai điện cực hình đĩa quay ngược chiều nhờ động có tốc độ điều khiển để tạo đường hàn kín Tuỳ thuộc vào chuyển động điện cực hình đĩa có dịng điện chạy qua, hàn đường chia làm ba loại sau + Hàn đường liên tục: Điện cực quay liên tục dòng điện luôn chạy qua chi tiết hàn, tạo thành đường hàn kín suốt chiều dài mối hàn Phương pháp cho suất cao, nhiên điện cực chóng mịn bị nung nóng liên tục Hàn đường liên tục thường dùng hàn mỏng yêu cầu độ kín bình nước treo, bình xăng xe máy + Hàn đường gián đoạn Điện cực quay liên tục dòng điện chạy qua theo chu kỳ ngắn mối hàn hình thành theo chu kỳ + Hàn bước Điện cực quay gián đoạn theo chu kỳ, điện cực ngừng quay dòng điện cung cấp tạo thành điểm hàn Điện cực hình đĩa hàn đường làm vật liệu giống hàn điểm tốc độ hàn đường đạt 10m/phút; mối hàn có độ tin cậy cao làm việc môi trường chân không chịu áp lực lớn Hàn đường sử dụng công nghiệp chế tạo thùng nhiên liệu ôtô, máy bay, thiết bị tủ lạnh, máy giặt Chế độ hàn 5.1 Chế độ hàn tiếp xúc giáp mối Phương pháp hàn tiếp xúc chia thành hai phương pháp hàn: Phương pháp hàn điện trở (không chảy ) phương pháp hàn chảy: * Hàn điện trở: - Lực ép: sau hai chi tiết hàn ép sát vào với nhờ lực ép sơ từ 10 ÷ 15 N/mm2, tiến hành đóng điện nung kim loại mép hàn đến 10