So sánh v i nh ng công ngh ớ ữ ệ hàn trước đây thì hàn ma sát ngoáy tiêu th ụ ít năng lượng một cách đáng kể, không s d ng ử ụkhí hàn, không có khí độc khi hàn, không phát sinh tia h ồ q
Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17051113839871000000 MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CÁM ƠN DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU 10 Lý lựa chọn đề tài 10 Lịch sử nghiên cứu ứng dụng công nghệ FSW 11 Mục tiêu, đối tượng phương pháp nghiên cứu luận văn 11 Tóm tắt đọng luận điểm đóng góp tác giả 12 Phương pháp nghiên cứu 12 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 13 1.1 Hàn ma sát 13 1.1.1 Khái niệm 13 1.1.2 Lịch sử phát triển .13 1.1.3 Phân loại 14 1.1.3.1 Hàn ma sát quay 14 1.1.3.2 Hàn ma sát tịnh tiến 16 1.1.2.3 Hàn ma sát ngoáy 17 Hàn điểm ma sát ngoáy 18 1.2 Công nghệ hàn ma sát ngoáy 18 1.2.1 Nguyên lý hàn ma sát ngoáy 19 1.2.2 Đặc điểm FSW 20 Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 1.2.3 Ứng dụng FSW 21 1.3 Công nghệ hàn hợp kim nhôm 23 1.3.1 Nhôm hợp kim nhôm 23 1.3.2 Tính hàn nhơm hợp kim nhơm .26 ảy nhôm hợp kim nhôm .27 1.3.3.1 Hàn hồ 27 1.3.3.2 Hàn TIG (GTAW) 28 1.3.3.3 Hàn MIG (GMAW) 28 1.3.3.4 Hàn plasma (PAW) 29 1.4 Tình hình nghiên cứu giới Việt Nam 32 1.4.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng FSW giới 32 1.4.2 Tình hình nghiên cứu nước 39 Chương 2: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ FSW ĐỐI VỚI VẬT LIỆU HỢP KIM NHÔM 42 2.1 Sự hình thành liên kết hàn FSW 42 2.2 Thông số ảnh hưởng công nghệ FSW 46 2.3 Đánh giá ảnh hưởng thông số chế độ hàn đến chất lượng liên kết hàn 46 2.4 Đầu hàn FSW ảnh hưởng hình dạng kích thước hình học đến chất lượng mối hàn 47 2.4.1 Vai tỳ 49 2.4.2 Lựa chọn vật liệu chế tạo đầu hàn FSW 49 2.4.3 Thiết kế đầu hàn FSW 51 Chương 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 54 3.1 Mục đích nghiên cứu thực nghiệm 54 Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B 3.2 Chế tạo đầu hàn 54 3.3 Máy, thiết bị phụ trợ đồ gá thí nghiệm FSW 55 3.3.1 Máy hàn 55 3.3.2 Thiết bị ghi đo nhiệt độ trình hàn FSW 58 3.4 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm 59 3.5 Chọn giá trị thông số hàn để khảo sát 61 3.6 Các bước tiến hành thí nghiệm 63 3.6.1 Các bước thực FSW đối hợp kim nhôm 63 3.6.2 Thực cơng việc thí nghiệm FSW 64 3.6.3 Kiểm tra đánh giá hình thành liên kết hàn .66 3.6.4 Thực đo nhiệt độ mối hàn 68 3.7 Một số kết nghiên cứu 69 3.7.1 Kết thí nghiệm đầu hàn FSW hợp kim nhôm tự chế tạo 69 3.7.2 Kết thí nghiệm FSW với hợp kim nhơm A5052 71 3.7.3 Kết kiểm tra tính 76 3.7.4 Kết khảo sát ghi đo nhiệt độ mối hàn 81 KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ 87 Kết luận 87 Kiến nghị 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan ngoại trừ số liệu trích dẫn từ tài liệu tham khảo nội dung cịn lại cơng trình nghiên cứu tính tốn riêng tơi Các số liệu tính tốn trung thực chưa cơng bố Nếu sai tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2018 Người cam đoan ĐỖ THANH TÙNG Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B LỜI CÁM ƠN Tác giả chân thành cám ơn PGS.TS Nguyễn Thúc Hà TS Hà Xuân Hùng tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện tài liệu động viên tác giả trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả xin trân trọng cám ơn Thầy, Cô Bộ môn Hàn Công nghệ Kim loại – Viện Cơ Khí – Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi động viên tác giả trình học tập nghiên cứu thực luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới Phịng thí nghiệm trọng điểm Cơng nghệ Hàn Xử lý bề mặt Trung tâm Công nghệ – Học viện kỹ thuật Quân tạo điều kiện thuận lợi sở thiết bị máy móc phục vụ thí nghiệm, nhiệt tình giúp đỡ tác giả suốt trình tiến hành thực nghiệm Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Bố, Mẹ thành viên gia đình tác giả ln động viên, ủng hộ tạo điều kiện suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tác giả ĐỖ THANH TÙNG Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu/ viết tắt FSW SMAW MIG/MAG Ý nghĩa Hàn ma sát ngoáy Hàn hồ quang tay/ thủ công Hàn hồ quang điện cực nóng chảy mơi trường khí trơ/ hoạt tính TIG/GTAW Hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy mơi trường khí trơ PAW Hàn hồ quang plasma PTA Hàn hồ quang plasma bột AWS Hiệp hội hàn Mỹ TWI Viện Hàn Anh Quốc VNIESO Sở nghiên cứu Công nghệ Hàn Soviet 10 BWRA Hiệp hội nghiên cứu Công nghệ Hàn Anh Quốc 11 BM, KLCB Kim loại 12 SZ Vùng trung tâm mối hàn FSW 13 TMAZ Vùng ảnh hưởng nhiệt mối hàn FSW 14 HAZ Vùng ảnh hưởng nhiệt 15 v Vận tốc hàn FSW 16 w Vận tốc quay đầu hàn FSW 17 Uh Điện áp hàn 18 Ih Cường độ dòng điện hàn 19 Vh Vận tốc hàn Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Thành phần hoá học Al 5052 60 Bảng 3.2: Tính chất vật lý tính Al 5052 60 Bảng 3.3 Lựa chọn giá trị thông số quy trình FSW 62 Bảng 3.4 Các bước cơng nghệ q trình FSW 63 Bảng 3.5 Kết thí nghiệm khảo sát đầu hàn FSW hợp kim nhôm 70 Bảng 3.6 Kết kiểm tra ngoại dạng mối hàn giáp mối FSW hợp kim nhôm A 5052 dày mm 72 Bảng 3.7 Kết kiểm tra độ bền kéo 79 Bảng 3.8 Thống kê kết thí nghiệm 80 Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Hàn ma sát quay 14 Hình 1.2 Các bước hàn ma sát quay .15 Hình 1.3 Hàn ma sát tịnh tiến 16 Hình 1.4 Hàn ma sát tịnh tiến may với cánh 16 Hình 1.5 Hàn ma sát ngoáy 17 Hình 1.6 Hàn điểm ma sát ngoáy cấu trúc mối hàn .18 Hình 1.7 Nguyên lý hình thành mối hàn FSW 19 1.8 1.9 N 27 28 .28 Hình 1.11 Sơ đồ mỏ hàn hàn hồ quang plasma 30 Hình 1.12 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động laze sử dụng hồng ngọc 31 Hình 1.13 Hàn vỏ nhơm máy tính 34 Hình 1.14 Một số hãng xe ứng dụng FSW vào sản xuất chế tạo .35 Hình 1.15 Gầm trung tâm xe Ford GT .36 Hình 1.16 Tàu điện cao tốc 37 Hình 1.17 Tàu vũ trụ Orion - Nasa 37 Hình 1.18 Phi thuyền Super Liner Ogasawara 38 Hình 1.19 Hộp đồng chứa rác thải hạt nhân 39 Hình 2.1 Sơ đồ hình thành mối hàn FSW 42 Hình 2.2 Mơ hình tạo liên kết hàn FSW 42 Hình 2.3 Các vùng mối hàn FSW 43 Hình 2.5 Phân loại đầu hàn FSW 48 Hình 2.6 Bề mặt vai tỳ đầu hàn FSW 49 Hình 2.7 Đầu hàn với đầu ngốy hình nón, vai tỳ dạng cuộn phẳng 51 Hình 2.8 Đầu hàn với đầu ngốy ren vai tỳ phẳng 52 Hình 3.1 Đầu hàn FSW chế tạo S45C 54 Hình 3.2 Đầu hàn FSW chế tạo thép gió 55 Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B Hình 3.3 Máy phay CNC URAWA UB-75-2sp 55 Hình 3.4 Đồ gá phôi hàn FSW 57 Hình 3.5 Sơ đồ xử lý tín hiệu hệ thống đo 58 Hình 3.6 Giao diện chương trình khởi động 59 Hình 3.7 Chuẩn bị phơi hàn theo kích thước 150x80 mm 61 Hình 3.8 Gá phôi vào đồ gá .64 Hình 3.9 Gá phôi dây can nhiệt vào đồ gá hàn FSW 65 Hình 3.10 Gá phơi hàn, đồ gá lên máy lắp đặt cảm biến nhiệt 65 Hình 3.11 Gá lắp đầu hàn lên máy phay CNC 66 Hình 3.12 Cài đặt chế độ kiểm tra nguyên công gá lắp 66 3.13 Mẫu thử kéo theo tiêu chuẩn 67 Hình 3.14 Máy thử độ bền kéo, nén, uốn UH-25S 68 Hình 3.15 Sơ đồ bố trí cặp nhiệt K 69 Hình 3.16 Mẫu thử độ bề kéo mối hàn 77 Hình 3.17 Gá lắp mẫu kéo lên máy thử kéo 78 Hình 3.18 Mẫu thử kéo máy sau kéo đứt 78 Hình 3.19 Các mẫu thử kéo sau kéo kiểm tra độ bền kéo 79 a Ghi đo nhiệt độ mối hàn với w=500 vòng/phút 82 b Ghi đo nhiệt độ mối hàn với w= 600 vòng/phút 82 c Ghi đo nhiệt độ mối hàn với w= 700 vòng/phút 83 d Ghi đo nhiệt độ mối hàn với w= 800 vòng/phút 83 e Ghi đo nhiệt độ mối hàn với w= 900 vịng/phút 84 Hình 3.20 Kết ghi đo nhiệt độ mối hàn theo thời gian thực 84 Hình 3.21 Ảnh hưởng tốc độ quay đầu hàn đến nhiệt độ 85 Học viên: Đỗ Thanh Tùng - CNH15B