Giáo trình Hàn gang (Nghề Hàn Cao đẳng)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: HÀN GANG NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: / QĐ-CĐCG ngày … tháng năm…… Trường cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi (Lưu hành nội bộ) 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 NÓI ĐẦU Hiện với phát triển khoa học công nghệ giới, lĩnh vực khí chế tạo nói chung nghề Hàn Việt Nam nói riêng có bước phát triển mạnh mẽ số lượng chất lượng đóng góp cho nghiệp cơng nghiệp hố, đại hố đất nước Việc biên soạn giáo trình hàn nhằm đáp ứng nhu cầu giảng dạy đội ngũ giáo viên học tập học sinh nghề hàn tạo thống trình đào tạo nghề hàn, đáp ứng nhu cầu thực tế sản xuất doanh nghiệp, thành phần kinh tế vấn đề cấp thiết cần thực Xuất phát từ nhu cầu đào tạo thực tế sản xuất, khoa Cơ khí động lực trường Cao đẳng Cơ Giới tiến hành biên soạn giáo trình nghề Hàn Nội dung biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết thực hành với kiến thức, kỹ nghề bố trí kết hợp khoa học nhằm đảm bảo tốt mục tiêu đề mơn học, mơ đun Trong q trình biên soạn tác giả tham khảo nhiều tài liệu liên quan tiếp xúc trao đổi với chuyên gia đào tạo nghề Hàn, công nhân bậc cao sở sản xuất để cố gắng đưa kiến thức kỹ nhất, phù hợp với thực tế sản xuất, đặc biệt dễ nhớ, dễ hiểu khơng ngồi mục đích nâng cao chất lượng đào tạo, đáp ứng tốt yêu cầu sản xuất Đề cương giảng “Hàn Gang” biên soạn nhóm tác giả tổ mơn Hàn giáo trình giáo trình nghề Hàn Trong q trình biên soạn, có nhiều cố gắng xong khơng thể tránh khỏi thiết sót, hạn chế Đồng thời để giáo trình ngày hồn thiện, phục vụ tốt cho công tác giảng dạy học tập mong nhận góp ý bạn đọc! Xin chân thành cảm ơn! Quảng Ngãi, ngày tháng năm Tham gia biên soạn Nguyễn Văn Chung Chủ biên ………… ……… … MỤC LỤC Đề mục I Lời giới thiệu II Mục lục III Nội dung mô đun Trang Bài 1: Hàn gang nguội 10 Bài 2: Hàn hàn gang nóng 21 30 IV Tài liệu tham khảo GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: HÀN GANG Mã mơ đun: MĐ23 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mơ đun bố trí sau song song với môn học MH07MH14 mô đun MĐ13 – MĐ22 - Tính chất mơ đun: Là mơ đun chuyên ngành bắt buộc - Ý nghĩa vai trị mơ đun: Mơ đun trang bị cho học viên kiến thức kỹ Hàn gang - Đối tượng: Là giáo trình áp dụng cho học sinh trình độ Cao Đẳng nghề Hàn Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: Căn vào mục tiêu môđun để đánh giá kết qua kiểm tra viết, kiểm tra vấn đáp, trắc nghiệm đạt yêu cầu sau: A1 Trình bày đặc điểm khó khăn hàn gang A2 Nhận biết đầy đủ loại vật liệu dùng hàn gang A3 Chuẩn bị đầy đủ thiết bị, dụng cụ hàn gang A4 Chuẩn bị phơi hàn sạch, kích thước đảm bảo yêu cầu kỹ thuật A5 Chọn chế độ hàn chế độ gia nhiệt phù hợp với chiều dày vật liệu kích thước vật hàn - Kỹ năng: Được đánh giá kiểm tra trực tiếp thao tác máy, qua chất lượng tập thực hành đạt yêu cầu sau: B1 Gá phơi hàn chắn, kích thước B2 Hàn mối hàn gang đảm bảo độ sâu ngấu không rỗ khí ngậm xỉ, khơng bị nứt, khơng bị biến trắng B3 Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn B4 Sắp xếp thiết bị dụng cụ hợp lý, bố trí nơi làm việc khoa học - Năng lực tự chủ trách nhiệm: C1 Chủ động, nghiêm túc học tập cơng việc C2 Giữ gìn vệ sinh cơng nghiệp, đảm bảo an tồn cho người thiết bị Chương trình khung nghề Hàn MÃ MH, MĐ Tên môn học, mô đun I MH 01 MH 02 MH 03 MH 04 MH 05 MH 06 Các mơn học chung Chính trị Pháp luật Giáo dục thể chất Giáo dục quốc phòng - An ninh Tin học Ngoại ngữ (Anh văn) Các môn học, mô đun chun mơn Vẽ kỹ thuật khí Dung sai lắp ghép đo lường kỹ thuật Vật liệu khí Cơ kỹ thuật Kỹ thuật điện – Điện tử công nghiệp Kỹ thuật an toàn bảo hộ lao động Tổ chức quản lý sản xuất Anh văn chuyên ngành Tính tốn kết cấu hàn Quy trình hàn Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn quốc tế Chế tạo phôi hàn Gá lắp kết cấu hàn Hàn hồ quang tay Hàn hồ quang tay nâng cao Hàn khí Hàn gang Hàn MIG/MAG Hàn MIG/MAG nâng cao Hàn TIG Hàn TIG nâng cao Hàn ống Hàn tiếp xúc (hàn điện trở) Hàn tự động lớp thuốc Hàn hồ quang dây lõi thuốc (FCAW) II MH 07 MH 08 MH 09 MH 10 MH 11 MH 12 MH 13 MH 14 MĐ 15 MH 16 MĐ 17 MĐ 18 MĐ 19 MĐ 20 MĐ 21 MĐ 22 MĐ 23 MĐ 24 MĐ 25 MĐ 26 MĐ 27 MĐ 28 MĐ 29 MĐ 30 MĐ 31 Số tín 18 2 3 Thời gian đào tạo (giờ) Trong Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra 435 157 255 23 75 41 29 30 18 10 60 51 75 36 35 75 15 58 120 42 72 90 2400 650 1552 198 3 60 20 35 45 45 60 24 25 40 14 13 12 7 45 27 11 30 45 90 60 75 13 30 40 48 30 11 12 46 41 60 90 60 240 180 75 60 180 180 90 90 120 30 30 20 20 15 64 20 15 15 20 18 18 19 10 10 36 62 38 162 151 52 38 150 152 64 78 90 14 14 14 10 10 8 11 6 90 24 58 3 2 3 4 10 7 4 2 MĐ 32 Hàn hồ quang dây lõi thuốc (FCAW) nâng cao MH 33 Thực tập sản xuất Tổng cộng 128 90 180 2835 53 807 76 118 1807 221 Chương trình chi tiết mô đun Số Tên mô đun TT Thời gian Tổng số Lý thuyết Thực hành Kiểm tra* Hàn gang nguội 33 23 2 Hàn gang nóng 23 15 Kiểm tra mơ đun Cộng 60 15 38 Điều kiện thực mơn học: 3.1 Phịng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn 3.2 Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ 3.3 Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, mơ hình thực hành, trang thiết bị, dụng cụ nghề Hàn 3.4 Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế về phương pháp hàn hồ quang tay nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp Nội dung phương pháp đánh giá: 4.1 Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kỹ - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập + Tham gia đầy đủ thời lượng mơn học + Nghiêm túc q trình học tập 4.2 Phương pháp: Người học đánh giá tích lũy môn học sau: 4.2.1 Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13/3/2017 Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh Xã hội - Hướng dẫn thực quy chế đào tạo áp dụng Trường Cao đẳng Cơ giới sau: Điểm đánh giá + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học Trọng số 40% 60% 4.2.2 Phương pháp đánh giá Phương pháp đánh giá Phương pháp tổ chức Hình thức kiểm tra Chuẩn đầu đánh giá Số cột Thời điểm kiểm tra Sau 10 Thường xuyên Vấn đáp thực hành A1, A2, B1, B2, C1, C2, Định kỳ Vấn đáp thực hành Sau 30 Vấn đáp thực hành A1, A2, A3,A4,A5 B1, B2,B3,B4, C1, C2, Aờ1, A2, A3,A4,A5 B1, B2,B3,B4, C1, C2, Kết thúc môn học Tự luận/ Trắc nghiệm/ Báo cáo Tự luận/ Trắc nghiệm/ thực hành Tự luận/ Trắc nghiệm/ thực hành Sau 60 4.2.3 Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần điểm thi kết thúc môn học chấm theo thang điểm 10 (từ đến 10), làm tròn đến chữ số thập phân - Điểm môn học tổng điểm tất điểm đánh giá thành phần môn học nhân với trọng số tương ứng Điểm môn học theo thang điểm 10 làm tròn đến chữ số thập phân Hướng dẫn thực môn học 5.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Cao đẳng nghề Hàn 5.2 Phương pháp giảng dạy, học tập mô - đun 5.2.1 Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: Trình chiếu, thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm… * Thực hành: - Phân chia nhóm nhỏ thực tập thực hành theo nội dung đề - Khi giải tập, làm Thực hành, tập: Giáo viên hướng dẫn, thao tác mẫu sửa sai chỗ cho nguời học - Sử dụng mô hình, học cụ mơ để minh họa tập * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân cơng thành viên nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo u cầu nội dung học, nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép viết báo cáo nhóm 5.2.2 Đối với người học: Người học phải thực nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu kỹ học nhà trước đến lớp Các tài liệu tham khảo cung cấp nguồn trước người học vào học môn học (trang web, thư viện, tài liệu ) - Sinh viên trao đổi với nhau, thực thực hành báo cáo kết - Tham dự tối thiểu 70% giảng tích hợp Nếu người học vắng >30% số tích hợp phải học lại mơ đun tham dự kì thi lần sau - Tự học thảo luận nhóm: Là phương pháp học tập kết hợp làm việc theo nhóm làm việc cá nhân Một nhóm gồm 2-3 người học cung cấp chủ đề thảo luận trước học lý thuyết, thực hành Mỗi người học chịu trách nhiệm số nội dung chủ đề mà nhóm phân cơng để phát triển hoàn thiện tốt toàn chủ đề thảo luận nhóm - Tham dự đủ kiểm tra thường xuyên, định kỳ - Tham dự thi kết thúc môn học - Chủ động tổ chức thực tự học BÀI 1: HÀN GANG NGUỘI MÃ BÀI 23.2 MỤC TIÊU Sau học xong học người học có khả năng: - Trình bày đặc điểm, khó khăn hàn gang - Nhận biết xác vật liệu dùng để hàn gang - Chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, thiết bị dùng công việc hàn gang nguội - Chuẩn bị phơi hàn kích thước, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật liệu kiểu liên kết hàn - Gá phơi hàn chắn, kích thước Thực hàn mối hàn gang nguội phương pháp hàn khí, hàn hồ quang tay đảm bảo độ sâu ngấu khơng rỗ khí ngậm xỉ, khơng nứt khơng bị biến trắng - Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn - Thực tốt cơng tác an tồn lao động vệ sinh phân xưởng Rèn luyện tính cẩn thận, làm việc độc lập, tư sáng tạo, đảm bảo an toàn cho người thiết bị Phương pháp giảng dạy học tập - Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học nhớ giá trị đại lượng, đơn vị đại lượng Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học Điều kiện thực học - Phòng học chuyên mơn hóa/nhà xưởng: Phịng học chun mơn - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, tài liệu liên quan - Các điều kiện khác: Khơng có Kiểm tra đánh giá học - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kĩ  Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập 10 Có loại điện cực 100% Ni lõi hợp kim Fe + Ni que: ENi-CL dùng cho dòng xoay chiều chiều đấu nghịch DCR thường dùng để hàn mỏng có mặt cắt trung bình gang có hàm lượng phốt thấp Hàn không cần gia công nhiệt nung đến nhiệt độ nhỏ 4000C Que hàn ENi-FeCl dùng cho dòng xoay chiều dòng chiều đấu nghịch DCR cho có chiều dầy lớn Bao gồm: * Que hàn có lõi niken: Thành phần tiêu biểu tối đa 0,15% C, tối đa 0,75% Si, tối đa 0,5% Mn, tối đa 0,01% S, tối đa 0,5% Fe, tối đa 0,5% Cu, 98% sắt theo AWS A5 15 que có ký hiệu Eni-Cl (tương đương que ENiBG2 theo ISO) que chứa graphit vỏ bọc thường có loại đường kính 2,0; 2,5; 3,0 loại chủ yếu dùng hàn gang xám * Que hàn lõi hợp kim Ni-Fe: Thành phần tiêu biểu tối đa 0,25% C, tối đa 0,5% Si, tối đa 1,0% Mn, tối đa 0,0025% S, tối thiểu 37% Fe, tối đa 0,5% Cu, từ 52 đến 60% niken Theo AWS A5.5, que hàn có ký hiệu ENiFe-Cl (tương đương que ENiFeBGI theo ISO) que có chứa graphit thuốc bọc, thường có loại đường kính 2,0; 2,5; 3,0 loại cho mối hàn có tính cao chủ yếu hàn gang cầu, độ cứng kim loại mối hàn khoảng HB 170 đến 200 * Que hàn lõi hợp kim Niken đồng Ni-Cu: Thành phần tiêu biểu là: 67(69% Ni; 27(29% Cu; 2,5%Fe; 0,2%Si; 0,2%Mg; mối hàn chịu mơi trường ăn mịn Theo tiêu chuẩn AWS A5.15 que hàn có ký hiệu ENiCu-B (tương đương que ENiCu2-BG2 theo ISO) độ cứng kim loại mối hàn khoảng 150HB + Nhóm điện cực khơng gia cơng cắt gọt được: Nhóm có lõi thép với thuốc bọc dầy nóng chẩy nhiệt độ thấp cho phép sử dụng dịng điện nhỏ Nó cho kim loại mối hàn cứng sử dụng hàn vật hàn không cần gia công sau hàn Loại điện cực tạo mối hàn sít chặt khơng thấm nước, dùng cho hàn sửa chữa Block động máy nổ, Block máy nén khí, Bánh tời vật gang khác có cấu trúc Que hàn gang thường biết qua tên thương mại Tên Đặc tính kim loại mối hàn Hãng sản xuất Ferroweld Không thể gia công Lincoln Strongcast Không thể gia công Hobart Airco77 Không thể gia cơng Airco Softweld Có thể gia cơng Lincoln Softcast Có thể gia cơng Hobart Airco 375 Có thể gia cơng Airco Đối với mối ghép có chuản bị vít cấy, hàn hàn mối hàn từ đinh vít đến hết bề mặt chi tiết hàn sau hàn bình thường - Cần vận dụng dãn nở nhiệt chi tiết hàn để chủ động tránh ứng suất kéo vượt giới hạn bền kéo gang - Hình vẽ vùng cần nung nóng phải nung nóng trước hàn dãn nở vùng nung nóng co lại làm nguội cân với dãn nở hàn co lại nguội mối hàn giúp cho mối hàn vùng ảnh hưởng nhiệt mối hàn tránh ứng suất - Khi hàn vá chi tiết mang tính chất bịt kín dùng miếng thép táp vào chỗ hở hàn xung quanh miếng táp thép Do sau hàn mối hàn vùng ảnh hưởng nhiệt xuất ứng suất kéo, ta phải ứng dụng khả biến dạng thép để giảm ứng suất xuất cách sử dụng miếng thép có chiều dày nhỏ nhiều so với chiều dày gang hàn - Trường hợp sửa chữa vết nứt có xét tới tải trọng vận hành Các vật phức tạp bệ thân máy đòi hỏi quy trình hàn sửa chữa cho sau vật hàn vận hành điều kiện phân bố ứng suất tổng (ứng suất phát sinh ngoại lực ứng suất dư hàn) nhỏ Hình vẽ giới thiệu hai trình tự hàn (hai người thợ hàn đồng thời theo trình tự 1-2 1'- 2') sửa chữa Vết nứt khung máy búa Quy trình bên phải kết giảm độ lớn ứng suất kéo phân bố ứng suất tổng 2.6 Kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm: Làm toàn mối hàn vùng xung quanh Kiểm tra điểm đầu cuối đường hàn Kiểm tra khuyết tật cháy cạnh, ngậm xỉ Kiểm tra vết nứt Kiểm tra độ ngấu bề mặt mối hàn Sai hỏng thường gặp: * Nứt: Do cường độ hàn lớn, que hàn nhỏ, hồ quangdài Do để nguội nhanh Khắc phục: điều chỉnh cường độ dòng điện phù hợp, giữ nhiệt để nguội từ từ * Lần xỉ: