Giáo trình Hàn gang (Nghề Hàn CĐLT)

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 LIÊN THƠNG Quảng Ngãi (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun 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 hoá, đại hoá 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 môn học, mô đun Trong 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 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 cơng tác giảng dạy học tập mong nhận góp ý bạn đọc! Xin chân thành cảm ơn! 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 IV Tài liệu tham khảo 32 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: HÀN GANG Mã mơ đun: MĐ13 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mơ đun bố trí sau song song với mơn học MH07- MH12 - Tính chất mơ đun: Là mô 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 liên thông 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 u 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 phôi hàn chắn, kích thước B2 Hàn mối hàn gang đảm bảo độ sâu ngấu khơng rỗ khí ngậm xỉ, khơng bị nứt, không 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 và công việc C2 Giữ gìn vệ sinh cơng nghiệp, đảm bảo an toàn cho người thiết bị Chương trình khung nghề Hàn Thời gian mơn học, mơ đun (giờ) Mã MH, MĐ Tên môn học, mô đun I MH 01 MH 02 MH 03 MH 04 MH 05 MH 06 II Các môn học chung Giáo dục quốc phịng Giáo dục thể chất Pháp luật Chính trị Tin học Ngoại ngữ Các môn học, mô đun kỹ thuật sở, chuyên môn nghề MH 07 Anh văn chuyên ngành MH Tổ chức quản lý sản xuất 08 MĐ 09 Hàn TIG nâng cao MĐ 10 Hàn ống cơng nghệ cao MĐ 11 Tính tốn kết cấu hàn MĐ 12 Thực tập tốt nghiệp MĐ 13 Hàn gang MĐ 14 Hàn hồ quang dây lõi thuốc (FCAW) nâng cao MĐ 15 Hàn thép hợp kim Tổng cộng Trong Số tín Tổng số Lý thuyết 1 1 1 180 45 15 30 30 30 30 63 26 15 12 36 1050 3 Thực hành/ thí nghiệm/ tập Kiểm tra 107 16 27 14 19 16 10 1 238 751 61 90 45 40 20 46 22 3 6 90 165 60 180 120 180 48 73 30 78 155 98 84 164 8 42 120 1230 12 301 100 848 71 Chương trình chi tiết mơ đun Số Tên mô đun TT Thời gian Tổng số Lý thuyết Thực hành Kiểm tra* Hàn gang nguội 60 15 44 Hàn gang nóng 56 15 40 Kiểm tra mô đun Cộng 120 30 84 Điều kiện thực môn học: 3.1 Phòng 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, mô 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 gang 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 môn học + Nghiêm túc trình học tập 4.2 Phương pháp: Người học đánh giá tích lũy mơn học sau: 4.2.1 Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính 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 hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Cơ giới sau: Điểm đánh giá Trọng số + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học 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 Thường xuyên Vấn đáp thực hành A1, A2, B1, B2, C1, C2, Định kỳ Vấn đáp thực hành Sau 60 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 120 4.2.3 Cách tính điểm Thời điểm kiểm tra Sau 10 - 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 liên thông 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 mơ 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 yêu 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 hồn thiện tốt tồn 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 MỤC TIÊU BÀI 1: HÀN GANG NGUỘI MÃ BÀI 23.2 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 phôi 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, không nứt không 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 - Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Phịng học chun mơn - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, tài liệu liên quan - Các điều kiện khác: Không có 10 giới hạn đường hàn có chiều dài từ 25:30 mm vật mỏng, 50 :70 mm vật dày Chỉ hàn đường vùng mối hàn nguội xuống 600C lèn ép mối hàn sau kết thúc đường hàn để tạo ứng suất nén giảm ứng xuất kéo - Que dùng để hàn gang: thường sử dụng que hàn lõi thép bon GG3, que hàn tổng hợp (đồng + thép) Que hàn đồng ni ken, que hàn ni ken ENi-CL; ENi-FeCL (đuôi CL cho hàn gang) Theo AWS vào độ cứng kim loại sau hàn, que hàn cho hàn gang chia thành nhóm chính: + Nhóm điện cực cắt gọt được: Là nhóm điện cực mà sau hàn cho kim loại mối hàn mềm dẻo đủ để cắt gọt dễ dàng sử dụng cho hai nhóm hàn phục hồi chi tiết máy gang hàn sửa chữa khuyết tật vật đúc, điền đầy chỗ thiếu hụt 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 18 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 công 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 19 - Trường hợp sửa chữa vết nứt có xét tới tải trọng vận hành Các vật phức tạp bệ thân máy địi 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 20