CN hàn CO2 dây lõi thuốc có lót sứ

CÔNG TY CÔNG NGHệ Và THIếT Bị HàN ( WELD TEC CO., LTD ) Phơng pháp hàn CO2 với dây lõi thuốc có sử dụng lót sứ I./ Tấm lót sứ Mục đích việc sử dụng lót mối hàn Với áp dụng phát triển rộng rãi công nghệ hàn nóng chảy ngành công nghiệp nh: Đóng tầu, chế tạo lắp ráp máy kết cấu thép Nhằm nâng cao chất lợng mối hàn, hạn chế tối đa khuyết tật chân mối hàn nh: không ngấu, chảy sệ, tránh việc phải gia công( nh: mài thổi than) hàn lại chân mối hàn, ngời ta áp dụng công nghệ công nghệ sử dụng lót mối hàn Tấm lót chân mối hàn đợc chế tạo thép, đồng sứ Những u điểm lót sứ: - Đảm bảo chất lợng mối hàn( đặc biệt chụp X ray) - Cho phép hàn từ phía - Tăng lợng kim loại đắp, cho phép hàn với suất cao - Giảm thiểu khuyết tật chi phí sửa chữa - Giảm thiểu chi phí thổi điện cực than mài không cần thiết - Linh động so với lót đồng thép việc sử dụng cho mối hàn phức tạp( bề mặt cong có đờng kính nhỏ tới 6, nối không đồng ) - Tránh đợc khả nhiệt luyện lót vật liệu - Chịu đợc nhiệt độ hàn cao mà không bị biến dạng nh lót kim loại - Bằng việc kết hợp gốm chất bám dính, lót sứ làm tăng hiệu chống ẩm, khả đỡ định hình vũng kim loại hàn nóng chảy, đảm bảo giữ đủ lớp khí bảo vệ phía chân mối hàn 3./ Kết cấu lót sứ CÔNG TY CÔNG NGHệ Và THIếT Bị HàN ( WELD TEC CO., LTD ) Các gốm đợc chế tạo thành nhiều đoạn gồm hình đợc thiết kế để lắp với loại mối nối khác Các hình lắp thành dải đợc giữ theo đờng thẳng băng dính vỏ nhôm dài 24 (600mm)x rộng (100mm) để dễ sử dụng( mặt cắt lót sứ nh hình vẽ 1.2) 4./ Cách sử dụng lót sứ - Phía chân mối hàn nơi sử dụng lót gốm phải đợc làm phạm vi dán( sử dụng phơng pháp mài để làm sạch) - Bóc lớp bảo vệ khỏi dải nhôm lót - Dán lót sứ dọc theo mối hàn phần chân mối hàn làm cho đờng tâm sứ( đờng đỏ) trùng với đờng tâm mối hàn - ép chặt phần cánh sứ( có chất bám dính) để sứ đợc dính chặt vào phần chân mối hàn( đảm bảo cho sứ không bị bung trình hàn) CÔNG TY CÔNG NGHệ Và THIếT Bị HàN ( WELD TEC CO., LTD ) hình 1.1: Các loại lót sử đợc sử dụng công nghệ đóng tầu biển CÔNG TY CÔNG NGHệ Và THIếT Bị HàN ( WELD TEC CO., LTD ) : Lớp bảo vệ : Lớp chịu nhiệt : Lớp gốm : Dải nhôm Hình 1.2: Kết cấu lót sứ / Giới thiệu số loại lót sứ thờng đợc dùng CBM-8061 Usage/ Sử dụng Application/ứng dụng FCAW and GMAW/hàn dây lõi thuốc hàn môi trờng khí hoạt tính Shipbuilding, marine plant, plant and steel structures, etc Most widely used Sử dụng cho công nghiệp đóng tầu biển kết cấu thép, v.v phạm vi sử dụng rộng rãi Feature/đặc tính Dimension/kích thớc CÔNG TY CÔNG NGHệ Và THIếT Bị HàN ( WELD TEC CO., LTD ) CBM-8062 Usage/ Sử dụng Application/ứng dụng FCAW and GMAW/hàn dây lõi thuốc hàn môi trờng khí hoạt tính For small back bead forming on narrow root Dùng cho mối hàn có khe hở hẹp, kích thớc chân mối hàn nhỏ Feature/đặc tính Dimension/kích thớc CBM-8070 Usage/ Sử dụng Application/ứng dụng FCAW and GMAW/hàn dây lõi thuốc hàn môi trờng khí hoạt tính Used for narrow gap welding on wide gaps caused by a large root opening Sử dụng cho mối hàn có khe hở lớn góc vát mép nhỏ Feature/đặc tính Dimension/kích thớc CÔNG TY CÔNG NGHệ Và THIếT Bị HàN ( WELD TEC CO., LTD ) CBM-8071 Usage/ Sử dụng Application/ứng dụng FCAW and GMAW/hàn dây lõi thuốc hàn môi trờng khí hoạt tính Suitable for fillet welding as used in making plant, steel structure, box and etc Thích hợp cho việc hàn góc sử dụng chế tạo máy, kết cấu thép hộp, v.v Feature/đặc tính Dimension/kích thớc CBM-8072 Usage/ Sử dụng Application/ứng dụng FCAW and GMAW/hàn dây lõi thuốc hàn môi trờng khí hoạt tính Specially designed to prevent back bead droop in horizontal welding Đợc thiết kế cho mối hàn giáp mối nằm ngang, nhằm tránh chảy kim loại chân mối hàn Feature/đặc tính Dimension/kích thớc CÔNG TY CÔNG NGHệ Và THIếT Bị HàN ( WELD TEC CO., LTD ) CBM-8065 (W) Usage/ Sử dụng Application/ứng dụng FCAW/ hàn dây lõi thuốc Used for wide gap caused by angle difference Suitable for grow up Sử dụng cho mối hàn khe hở rộng góc vát mép khác tạo nên Feature/đặc tính Dimension/kích thớc CBM-8067 Usage/ Sử dụng Application/ứng dụng FCAW/ hàn dây lõi thuốc Used for man holes and access holes(R : 100, 150, 172, 200, 250, 300mm) Sử dụng cho hàn lỗ chi tiết ống(R: 100, 150, 172, 200, 250, 300mm ) Feature/đặc tính Dimension/kích thớc CÔNG TY CÔNG NGHệ Và THIếT Bị HàN ( WELD TEC CO., LTD ) CBM-600F Usage/ Sử dụng Application/ứng dụng SAW/ hàn dới lớp thuốc Designed for submerged arc welding With extra layer of fiber glass, application on rounded location made easier Thiết kế cho hàn dới lớp thuốc Kết cấu có thêm lớp thuỷ tinh giúp cho việc quấn tròn đợc dễ dàng Feature/đặc tính Dimension/kích thớc CBM-600G Usage/ Sử dụng Application/ứng dụng SAW/hàn dới lớp thuốc Designed for submerged arc welding With extra layer of fiber glass, application on rounded location made easier Extra jig(magnetic clamp) is not required Thiết kế cho hàn dới lớp thuốc Kết cấu có thêm lớp thuỷ tinh giúp cho việc quấn tròn đợc dễ dàng Feature/đặc tính Dimension/kích thớc II./ Công nghệ hàn CO2 với dây lõi thuốc CÔNG TY CÔNG NGHệ Và THIếT Bị HàN ( WELD TEC CO., LTD ) Chuẩn bị mối hàn: Với hàn dây lõi thuốc, sử dụng cho loại liên kết hàn : giáp mối, góc, chữ T, hàn chồng Các mối hàn giáp mối vát mép không vát mép( vát mép chữ X, K V tuỳ theo chiều dầy chi tiết yêu cầu làm việc mối hàn) Các liên kết hàn chữ T hàn từ từ hai bên không vát mép, có vát mép bên hai bên Với liên kết chữ T chịu tải trọng động cần phải hàn ngấu hoàn toàn, bề mặt mối hàn phải phẳng lồi Trớc hàn, bề mặt mép hàn phải đợc gia công cơ, cắt khí cháy plasma Bề mặt mép hàn không đợc chứa ẩm, gỉ dầu mỡ Cần làm bên bề mặt( cho phần chân mối hàn phần mặt mối hàn) từ ữ 10 mm với hàn giáp mối, từ 10 ữ 20 mm cho hàn chữ T Một số dạng vát mép tiêu biểu: Hàn đính chi tiết Các mối hàn đính đợc thực để hàn lắp ráp chi tiết cần hàn, nhằm đảm bảo vị trí tơng đối chúng liên kết hàn Các mối hàn đính thờng ngắn, có chiều dài từ 20 đến 120mm( tuỳ theo chiều dầy tấm), khoảng cách mối hàn đính( bớc hàn) nằm khoảng từ 200 đến 1200mm( tỷ lệ nghịch với chiều dầy tấm), tiết CÔNG TY CÔNG NGHệ Và THIếT Bị HàN ( WELD TEC CO., LTD ) diện mối hàn đính không đợc vợt 1/3 đến 1/2 tổng tiết diện mối hàn Cần lu ý thực mối hàn nối qua vị trí mối hàn đính phải nung chảy toàn mối hàn đính đợc thực Khi bố trí mối hàn đính nên tránh chỗ chuyển tiếp đột ngột tiết diện, chỗ có góc nhọn chỗ tập trung ứng suất, không nên hàn đính gần lỗ, sát mép chi tiết( khoảng cách tối thiểu tới mép, lỗ 10mm) Nguyên tắc việc hàn đính nhằm đảm bảo việc biến dạng sau hàn nhỏ nhất, hàn giáp mối chi tiết có chiều dài lớn cần phải hàn đính từ hai đầu trớc sau hàn đính dần vào bên Khi có sử dụng lót cho mối hàn việc hàn đính phải thực trớc dán lót, mối hàn đính phải nằm gọn lòng máng lót, không gây cản trở trình dán lót Dán sứ lót: Sau chọn đợc kiểu chuẩn bị liên kết trớc hàn, tiến hành hàn đính chi tiết( cần tiến hành hàn đính gông chi tiết tốt nhằm đảm bảo đợc khe hở liên kết hàn suốt trình hàn tránh cho chi tiết bị biến dạng trình hàn) Trớc tiến hành dán lót sứ cần kiểm tra việc làm bề mặt chân mối hàn Để dán sứ, trớc tiên cần tách bỏ lớp bảo vệ khỏi dải nhôm, sau dán sứ vào mặt chân mối hàn cho đờng tâm lót sứ( đờng đỏ) trùng với đờng tâm mối hàn Kỹ thuật hàn Để tận dụng u điểm mật độ dòng hàn cao chiều sâu ngấu lớn hàn điện cực lõi bột, liên kết hàn thờng đợc thiết kế với góc vát mép nhỏ, phần d không vát mép lớn so với hàn hồ quang tay, nhng cần lu ý góc rãnh hàn phải đảm bảo cho dây hàn tiếp cận đợc đáy mối hàn cho phép thao tác dây hàn cần thiết, nh việc trì đợc tầm với điện cực trình hàn đờng hàn mối hàn Khi hàn giáp mối hàn góc t hàn sấp dây hàn thuộc hệ xỉ TiO2 CaF2 CaF2 có khí bảo vệ CO2, thực dao động ngang so với trục mối hàn Thông thờng hàn, điện cực nghiêng tối đa 150 so với trục thẳng đứng 10 CÔNG TY CÔNG NGHệ Và THIếT Bị HàN ( WELD TEC CO., LTD ) Khi hàn giáp mối hàn góc có sử dụng lót, khe hở rộng, nhằm đảm bảo cho việc hình thành mối hàn tốt, đảm bảo độ ngấu sâu cần sử dụng cách dao động để tăng thời gian mỏ hàn hai cạnh mép hàn Đồng thời, nhắm đảm bảo cho hồ quang đợc liên tục, ổn định độ nghiêng điện cực so với trục thẳng đứng nên để từ 150 đến 200 Khi hàn kết cấu quan trọng, đặc biệt chi tiết hàn giáp mối có chiều dầy lớn, cần kết thúc hàn dẫn( đợc hàn đính vào cuối đờng hàn), để tránh tợng nứt miệng mối hàn kết thúc hồ quang Tấm tab cạnh Tấm lót đáy * Kỹ thuật gây kết thúc hồ quang Tấm dẫn Việc gây hồ quang đợc tiến hành thông qua việc tiếp xúc đầu dây hàn với vật hàn khoảng thời gian ngắn Do tác dụng dòng ngắn mạch điện trở tiếp xúc, đầu dây hàn đợc nung nhanh tới nhiệt độ cao Khi tách đầu dây hàn khỏi vật hàn khoảng không chúng xuất hồ quang tác dụng việc ion hoá không khí, xạ nhiệt tự xạ điện tử Thông thờng gây hồ quang phải gây từ dẫn vách mép 11 CÔNG TY CÔNG NGHệ Và THIếT Bị HàN ( WELD TEC CO., LTD ) vát, sau hồ quang ổn định đa mỏ hàn vào vị trí bắt đầu hàn Để đảm bảo cho vị trí bắt đầu hàn ngấu toàn bộ, cần đặt góc độ tay hàn góc từ đến 100 so với trục thẳng đứng Sau hồ quang ổn định mối hàn hình thành, dần trả mỏ lại góc độ từ 15 đến 20 độ so với trục thẳng đứng Khi kết thúc hồ quang, điều quan trọng phải điền quy cách miệng hàn Miệng hàn phần kim loại vũng hàn cuối đờng hàn kết thúc đờng hàn tắt hồ quang, vùng chứa nhiều tạp chất có hại tốc độ kết tinh nhanh kim loại đó, khả hình thành nứt vùng cuối đờng hàn cao khả chiều cao mối hàn không đủ cao Cách tốt để kết thúc hồ quang tăng dần chiều dài hồ quang( tránh đột ngột) sau dừng chuyển động khác mỏ hàn kết thúc hồ quang dẫn chi tiết Lựa chọn thông số hàn: Việc lựa chọn thông số hàn nh: Dòng điện hàn, điện áp hàn, lu lợng khí tốc độ cấp dây dựa tiêu chí thông số yêu cầu chất lợng sản phẩm( chiều dầy chi tiết, kiểu liên kết chủng loại vật liệu) nhằm đảm bảo cho mối hàn không bị khuyết tật hình học nh: cháy thủng, lõm chân mối hàn, chảy sệ, cháy chân khuyết tật khác nh: rỗ khí, ngậm xỉ, nứt Việc lựa chọn thông số phải đợc thể quy trình hàn(WPS) phải đợc thử nghiệm phôi mẫu trớc đa vào hàn sản phẩm Sự khác phơng pháp hàn CO2 với dây hàn lõi đặc dây hàn lõi thuốc So với phơng pháp hàn CO2 sử dụng dây lõi đặc việc sử dụng dây lõi thuốc có u điểm sau: - Giảm thiểu việc bắn toé kim loại hàn hồ quang ổn định - Cho mối hàn có chất lợng tốt hơn( đợc tinh luyện tốt hơn) - Hiệu hàn cao ( với cỡ dây dây lõi thuốc hàn với dòng cao hơn, tốc độ cấp dây nhanh hơn) - Trong số trờng hợp tầm với điện cực phơng pháp hàn dây lõi thuốc lớn tuổi thọ điện cực cao 12 CÔNG TY CÔNG NGHệ Và THIếT Bị HàN ( WELD TEC CO., LTD ) III./ Công nghệ hàn co2 với dây lõi thuốc có sử dụng lót sứ công nghệp đóng tầu biển Yêu cầu Trong công nghiệp đóng tầu, công tác hàn đợc sử dụng nhiều vào việc lắp ráp tổ hợp vỏ tầu Do chủ yếu thép đợc dùng loại thép cacbon có chiều dầy từ 12 đến 16 mm, liên kết hàn chủ yếu giáp mối vị trí 1G, 2G 3G Để đảm bảo đợc chất lợng mối hàn ( ngấu toàn khuyết tật), tăng suất hiệu kinh tế hàn lên việc lựa chọn công nghệ hàn phù hợp cần thiết Với yêu cầu nh trên, lựa chọn phơng pháp hàn dây lõi thuốc môi trờng khí CO2 có lót sứ phù hợp Chuẩn bị liên kết trớc hàn Việc lựa chọn kiểu liên kết có ảnh hởng lớn đến chất lợng mối hàn ( lớp lót ), ảnh hởng đến suất hàn Do tính chất phơng pháp hàn dây lõi thuốc có độ ngấu sâu lớn nên chọn kiểu liên kết có góc vát nhỏ Chọn kiểu vát mép chuẩn bị theo nh hình vẽ 3./ Lựa chọn lót sứ: 13 CÔNG TY CÔNG NGHệ Và THIếT Bị HàN ( WELD TEC CO., LTD ) Do liên kết giáp mối vị trí hàn 2G 3G Căn theo tính phạm vi áp dụng loại lót sứ Chọn loại lót sứ CBM 8061 cho hàn 3G CBM 8072 cho hàn 2G 4./ Chế độ hàn * Để đảm bảo đạt đợc mối hàn có chất lợng cần thiết, cần chọn thông số chế độ hàn điều kiện hàn Trong trình hàn cần phải đảm bảo thông số hàn đặt Các thông số hàn quan trọng chế độ hàn cờng độ dòng điện hàn, điện áp hàn, tốc độ hàn, lu lợng khí Vật liệu thép cacbon thấp nên tra bảng chọn đợc loại dây hàn phù hợp CSF 71T * Với chiều dầy 12mm sử dụng dây hàn có đờng kính 1.2mm Do để hoàn thiện đợc mối hàn chọn số lớp hàn 03 lớp( bình quân lớp hàn dầy 04mm) gồm: 01 lớp lót, 01 lớp trung gian 01 lớp phủ( hình vẽ) * Cờng độ hàn: Cờng độ dòng điện có ảnh hởng lớn đến hình dạng mối hàn Khi tăng cờng độ hàn chiều sâu chảy tăng mạnh nhng chiều cao đắp chiều rộng mối hàn tăng không nhiều Nếu cờng độ dòng tăng qúa cao dẫn tới việc bắn toé nhiều nguy cháy thủng cao.Cờng độ dòng điện thấp dẫn đến nguy hàn không ngấu Khi chọn cờng độ dòng điện hàn, ngời ta thờng chọn cách tăng dần cờng độ dòng điện với chiều dầy định với điều kiện có xét đến tốc độ cấp dây tay nghề thợ hàn Với chủng loại dây CSF 71T 1.2 mm, kết hợp đặc tính dây kiểu chuẩn bị trớc hàn nh tay nghề thợ hàn, ta chọn cờng độ dòng điện khoảng từ 130A đến 200A Cụ thể nh sau: - Lớp lót: 130A đến 150A 14 CÔNG TY CÔNG NGHệ Và THIếT Bị HàN ( WELD TEC CO., LTD ) - Lớp trung gian lớp phủ: 150A đến 200A * Điện áp hàn: Điện áp hàn thay đổi theo chiều dài cột hồ quang Việc chọn điện áp hàn lớn làm tăng xác suất cháy nguyên tố hợp kim, rỗ khí bắn toé làm tăng kích thớc mối hàn, khả hàn t hàn khác trở nên khó khăn Nếu chọn điện áp nhỏ hồ quang ổn định, mối hàn hẹp lồi dẫn đến việc không ngấu cạnh mối hàn Trong thực tế việc chọn điện áp hàn cần chọn theo dẫn nhà chế tạo thiết bị sau điều chỉnh chút cho phù hợp Trong môi trờng khí CO2 với chế độ dịch chuyển ngắn mạch coi U = 15 + 0.04I Với khoảng cờng độ dòng điện trên, ta lựa chọn khoảng điện áp hàn từ 20V đến 24 V phù hợp * Tốc độ hàn tốc độ cấp dây: Tốc độ cấp dây cờng độ dòng điện có liên quan với phụ thuộc vào đặc tuyến máy Với hàn hàn CO2 đờng đặc tuyến thoải, tốc độ cấp dây cờng độ dòng tỉ lệ thuận với với hệ số chênh lệch không lớn đợc xác định theo thiết kế máy Thông thờng với hàn CO2, dây lõi thuốc 1.2mm khoảng điện áp từ 100A đến 200A tốc độ cấp dây nằm khoảng từ 2.5 m/phút đến 5m/ phút Tốc độ hàn có ảnh hởng trực tiếp đến hình dạng mối hàn nh điều kiện nung nguội mối hàn Tốc độ hàn cao kích thớc mối hàn nhỏ, chiều sâu chảy bề rộng mối hàn giảm Mặt khác tăng tốc độ hàn tốc độ nguội mối hàn tăng lên dẫn đến việc có nguy tạo nứt số loại thép có độ thấm cao Tốc độ hàn phụ thuộc vào phơng pháp hàn, kiểu liên kết hàn, cách dao động hàn trình độ thợ hàn Với hàn dây lõi thuốc môi trờng khí bảo vệ CO2 khả thợ hàn, thông thờng tốc độ hàn thờng đạt từ 35 đến 60 cm/phút Lu ý: Trên thực tế, việc lựa chọn điều chỉnh thông số hàn nh: điện áp hàn, cờng độ dòng điện hàn phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm tay nghề thợ hàn 15 CÔNG TY CÔNG NGHệ Và THIếT Bị HàN ( WELD TEC CO., LTD ) IV./ quy trình hàn đặc tính quy trình hàn (WPS) Quy trình số : WT 01 Số sửa đổi: Báo cáo kiểm định quy trình trợ giúp số: Mã tiêu chuẩn : AWS Quy trình hàn: FCAW Kiểu : Liên kết: giáp mối Chi tiết liên kết Kiểu liên kết: giáp mối Mối nối có vát cạnh Lót/kẹp : có lót Vật liệu lót/kẹp: : sứ CBM-8061 Kim loại P-NO.1 GR.NO.1 TO P-NO.1 GR.NO.1 Hoặc loại vật liệu Loại vật liệu : CT3 Hoặc đặc tính hoá Đặc tính hoá Chiều dày: Phạm vi 12 mm Vát cạnh: 12 cm Mối hàn góc: 30050 16 Ngày : 25/05/2006 CÔNG TY CÔNG NGHệ Và THIếT Bị HàN ( WELD TEC CO., LTD ) Phạm vi đờng kính ống: N/A Kim loại bổ xung A-NO Loại: CFS 71T Theo tiêu chuẩn AWS: E71T-1 Gia nhiệt Cỡ que : 1,2 mm Phạm vi chiều dày: N/A Vát mép: Nhiệt độ gia nhiệt nhỏ nhất: không áp dụng Kim loại đắp:N/A Nhiệt độ lớp lớn nhất: Góc Duy trì nung Phân loại thuốc/Thơng hiệu: N/A Xử lý nhiệt sau khí hàn: N/A Vật t bù: N/A Phạm vi nhiệt độ : Khác:N/A Phạm vi thời gian giữ nhiệt : T hàn: 2G, 3G Thánh phần Khí Khí Phần trăm Lu lợng (hỗn hợp) Vị trí mối hàn vát mép: phẳng Tiến trình: Lên Xuống: Bảo vệ CO2 15 - 20l/phut Lót CO2 15 - 20l/phut Đồng hành CO2 15 - 20l/phut Đặc tính điện Kỹ thuật Kiểu dòng (AC or DC) : DC Lắc xoắn Phân cực: (+) Cỡ miệng chụp khí Phạm vi dòng: 130-200A Làm ban đầu lớp trung gian: mài, quét chổi sắt Phạm vi điện áp: 20-24V Kích thớc kiểu điện cực CFS71T Phơng pháp dũi 17 CÔNG TY CÔNG NGHệ Và THIếT Bị HàN ( WELD TEC CO., LTD ) Chế độ chuyển biến kim loại : ngắn mạch Khoảng cách từ bép đến vật: 20-25mm Phạm vi tốc độ cấp dây : 2.5-5m/phút Tốc độ dịch chuyển (phạm vi): 40-60cm/phút Kim loại bổ xung Số lớp Quy trình Dòng Phạm vi điện áp Phạm vi tốc độ dịch chuyển 130-150 20-22V 40-60cm/ph DC (+) 150-200 22-24V 40-60cm/ph DC (+) 150-200 22-24V 40-60cm/ph Loại Đờng kính Kiểu Phạm vi dòng điện FCAW CSF71T 1.2 DC (+) FCAW CSF71T 1.2 FCAW CSF71T 1.2 Kỹ s hàn Kỹ s giám sát Chữ ký Ngày 18 Khác