BÀI GIẢNG HÀN HỒ QUANG ĐIỆN (HÀN ĐIỆN)

1. Lịch sử, nguyên lý, phạm vi ứng dung, cấu tạo thiết bị, vật liệu hàn, dòng điện2. CẤU TẠO QUE HÀN, CHUẨN BỊ MÉP HÀN, VỊ TRÍ HÀN, PHƯƠNG PHÁP HÀN3. ỨNG XUẤT VÀ BIẾN DẠNG, KHUYẾT TẬT HÀN , CÁCH KHẮC PHỤC

Trang 1

THỜI GIAN: 52 GiỜ

GIÁO VIÊN GIẢNG DẠY

MAI ANH THI

Trang 2

HÀN HỒ QUANG ĐIỆN (HÀN ĐIỆN)

NỘI DUNG

Lịch sử, nguyên lý, phạm vi ứng dung, cấu tạo thiết bị

CẤU TẠO QUE HÀN, CHUẨN BỊ MÉP HÀN, VỊ TRÍ HÀN, PHƯƠNG PHÁP HÀN

ỨNG XUẤT VÀ BIẾN DẠNG, KHUYẾT

TẬT HÀN , CÁCH KHẮC PHỤC

Trang 3

 lịch sử

Sơ lược lịch sử

 Năm 1808, Davy và Ritter tạo nên phóng điện đầu tiên giữa hai

điện cực các bon ở vị trí nằm ngang Sự phóng điện theo đuư ờng

cong hướng lên trên do tác dụng của khí nóng và đuược đặt tên là

hồ quang

 Năm 1885, các nhà khoa học Nga Bernardos và Olszewski đuược

bằng sáng chế ở Paris để tạo nên nóng chảy cục bộ kim loại nhờ

hồ quang tạo nên bằng một điện cực các bon và một miếng thép.

 Năm 1888, một nguười Nga khác là Slavianov thay thế điện cực

các bon bằng điện cực thép nóng chảy để trần.

 Năm 1907, O.Kjellberg nguười Thụy Điển đ ược bằng phát minh ư

về điện cực bọc thuốc.

Trang 4

 §Þnh nghÜa vµ nguyªn lý qu¸ tr×nh

Lõi thép

Ph u h quang ễ ồ Vỏ thuốc bọc

Kim loại cơ bản Kim loại chung V ng h n ũ à

Hàn hồ quang được bao gồm một quá trình

trong đó điện cực tự phát ra hồ quang và bị

nóng chảy, sau đó đông đặc tạo thành kim loại mối hàn Được gọi là

Trang 5

Trang 6

 Vật liệu hàn

- Thép Không hợp kim hoặc hợp kim yếu chứa dưới 0,25%các bon.

Ghi chú: Có thể cần xử lý nhiệt sau khi hàn.

Trang 7

Hµn dßng mét chiÒu

Hµn dßng xoay chiÒu

Trang 8

 Dßng ®iÖn xoay chiÒu

Nèi vµo phÝa s¬ cÊp

Trang 9

Trang 10

Phân loại các máy hàn

- Các máy hàn có thể phân thành hai lo i chính: ạ

- Máy hàn xoay chiều

- Máy hàn một chiều - Là các loại máy hàn kiểu tĩnh

- Các máy hàn tĩnh không có bộ phận nào quay trừ quạt gió.

- Các máy hàn này chỉ có ít chi tiết chuyển động nh ư lõi thép, cuộn dây, quạt do đó ít bị mòn ư

- Các loại máy hàn này ít phải bảo d ưỡng: ư

- Chạy định kỳ tuỳ theo môi trư ờng làm việc ư

- Kiểm tra chi tiết làm việc.

- Kiểm tra mối nối chặt, các đầu sơ cấp và thứ cấp.

Trang 11

- §é dÇy cña bäc thuèc.

- §é ¨n s©u cña ngän löa

- Dßng ®iÖn hµn.

- KiÓu dßng ®iÖn, cùc tÝnh.

Trang 12

Thổi từ

- Thổi từ biểu hiện bằng sự lệch hồ quang do từ lực của dòng điện hàn gây ra.

- Hiện tư ợng này th ường thấy ở hàn một chiều ư ư

- Khắc phục:

- Dây mát phải đặt cố định càng gần hồ quang càng tốt.

- Tăng số điểm để tăng dòng điện chạy qua.

- Hàn b ước ư

- Hàn bằng dòng xoay chiều.

- Bọc cáp nối mát trên chi tiết cần hàn

Trang 13

Các tiêu chuẩn lựa chọn máy hàn

- Sự không ổn định của lư ới i n ư đ ệ

- Địa điểm làm việc (công trường, phân x ưởng, một pha hoặc ba pha) ư

- Điện áp không tải cần sử dụng ở điện cực.

- Hệ số hoạt động.

- Dòng điện yêu cầu trong hồ quang.

- Kiểu dòng điện hàn cần sử dụng.

- Vật liệu cần ghép nối.

- Loại que hàn mà ta muốn sử dụng.

Chỉ có thể chọn máy hàn nếu biết:

Trang 14

CÊu t¹o thiÕt bÞ hµn

- Mét m¸y hµn (mét chiÒu vµ xoay chiÒu)

- Mét kÑp que hµn

- Mét ®Çu m¸t

- C¸p s¬ cÊp vµ thø cÊp

Trang 15

Trang 16

Các loại máy HÀN điện

• Máy biến áp xoay chiều AC

• Chỉnh lưu một chiều di động

• chỉnh lưu một chiều

• biến tần và chỉnh lưu tiristo

- Có này loại máy phát:

Trang 17

Các loại Máy hàn biến áp

Cần điều chỉnh dòng điện hàn

Đầu mát

Đầu nối que hàn Hoạt động

Trang 18

 Các loại máy HÀNChỉnh lư u dòng một chiều di độngƯ

Chiết áp

Điều chỉnh dòng điện Cực âm

Cực dư ơng ư

Trang 19

Nóm vÆn

ChiÕt ¸p

Trang 20

ChiÕt ¸p ®iÒu chØnh dßng ®iÖn

Trang 21

hệ số hoạt động:

Chu kỳ hoạt động 10 Phút

Nhiệt độ môi tr ường ư 40°

Vi dụ: 250 ở 60% nghĩa là chu kỳ ổn định theo nhiệt độ, nguồn dòng điện 250A với

chu kỳ hàn 6 phút và 4 phút dừng ở nhệt độ môi trường 40°C

Hệ số hoạt động 100% dòng

điện cung cấp liên tục, cường

độ dòng diện ở nhiệt độ môi trư ờng 40°C.

- ở một số thiết bị, hệ số hoạt động vơi dòng điện cực đại ở nhiệt độ 20°C

Trang 22

tr×nh bµy thiÕt bÞ:

nh·n hiÖu:

 ChØ sè an toµn

Trang 23

Chän kÑp que hµn (kiÓu ren, kiÕu kÑp, cót)

Má kiÓu ren Má kiÓu kÑp Má kiÓu cót

Trang 24

• theo nhiÒu tiªu chuÈn :

kÑp vít nèi

- Dßng ®iÖn hµn

- TiÕt diÖn c¸p thø cÊp

- Kh¶ n¨ng vÆn chÆt (lß xo, c¸ sÊu, vÝt nèi )

Trang 25

Trang 26

Trang 27

Que hµn bäc thuèc

Trang 28

Cấu tạo của một que hàn

- Que hàn bọc thuốc gồm một lõi kim loại có bọc một lớp thuốc đồng tâm.

- Lớp bọc có 3 vai trò với

đặc tính xác định

Lõi kim loại

Lớp bọc

Người ta chọn que hàn theo tiêu trí:

• Chiều dài que.

• Đư ờng kính lõi que ư

• Kiểu lớp bọc.

• Vật liệu của kim loại nền.

Trang 29

Trang 30

Vai trò về điện

1) Chất bọc chứa các chất để dễ mồi và ổn định hồ quang (muối Kali, Natri, oxit kim loại, vv ).

2) Tăng trạng thái iôn hoá chất khí giữa anôt và catôt.

3) Vai trò này đặc biệt quan trọng nếu hồ quang được cung cấp bằng dòng điện xoay chiều.

4) Nó xác định điện áp mồi và đảm bảo duy trì hồ quang, tạo ra các phần tử iôn

5) Loaị chất bọc phụ thuộc vào điện áp mồi que hàn.

Vai trò cơ lý

1) Việc chảy chậm lớp vỏ bọc ngoài que hàn tạo nên một miệng phễu hướng kim loại nóng chảy vào vũng hàn.

2) Việc cháy tạo khí bảo vệ vũng hàn,đầu điện cực khỏi sự oxy hoá của môi trường chung quanh.

3) Đôi khi cho phép chạm vào chi tiết mà không dính (tự động, bằng tay).

Trang 31

Vai trò luyện kim

1) Tạo nên trên bề mặt hàn một lớp xỉ, nó tạo xỉ các ôxit và đảm bảo trao đổi với kim loại nóng chảy

2) Nó tạo ra xung quanh một lớp khí bảo vệ ( O2 , N2 , vv…)

3) Nó bù phần tổn hao Si và Manggan (do cháy hoặc bay hơi) -không tránh được

và bổ sung các nguyên tố như Crôm, Niken

4) Nhờ bột sắt và bột kim loại trong lớp áo, ta nhận được các que hàn có hiệu suất cao.

5) Có khả năng bổ sung các nguyên tố tổng hợp nhận được từ lõi thép không hợp kim một lớp hợp kim mạnh

Trang 33

Hàn que hàn bọc thuốc

Lớp bọc rutile

- Lớp bọc này có:

- Một tỷ lệ RUTILE (ôxit titan TiO 2 tự nhiên 95 %) hoặc ilmenite (ôxit sắt và titan).

- Các nguyên tố dẫn xuất và các sản phẩm mịn như hợp kim sắt và silicat tự nhiên và có thể chứa các sản phẩm xenlulô

- Thông thường tỷ lệ RUTILE khoảng 50% về khối lượng và tỷ lệ các sản phẩm xenlulô không vượt quá 15%.

Trang 34

- Các que hàn này tạo nên:

- Một lượng xỉ vừa phải, có mầu nâu, nâu đậm hay mờ.

- Kim loại rất bền chịu nứt khi nóng và lạnh thích hợp với thép dày và các cấu trúc giòn cũng như thép hợp kim yếu có hàm lượng cacbon và lưu huỳnh lớn hơn hàm lượng của thép mềm hàn tốt.

- Có thể hàn ở mọi vị trí trừ hàn thẳng đứng ngược.

Trang 36

- Hồ quang mạnh, thâm nhập nhanh và tốc độ chảy nhanh.

- Đặc tính cơ của kim loại tốt

- Một lượng lớn chất cháy trong vỏ bọc tạo nên lớp xỉ ít

- Thường được sử dụng để hàn nghiêng (hàn ống dầu và ống dẫn khí).

- Khi chảy tạo nên nhiều khói.

- Làm việc với dòng một chiều hoặc xoay chiều với điện áp mồi trên 70V.

C

Trang 37

Vỏ bọc oxit, axit, đặc biệt

- Lớp bọc oxit:

- Thường được sử dụng khi hàn phẳng (theo góc hoặc từng giọt).

- Xỉ dày, chắc và thường tự tách ra.

- Que hàn này thâm nhập yếu và lớp hàn chảy đẹp.

- Vỏ bọc này chủ yếu chứa oxit sắt cá hoặc không có oxit mangan

- Lớp bọc axit:

- Vỏ bọc này chứa oxit sắt hoặc oxit mangan cũng như có một tỷ lệ sắt mangan tương đối cao hoặc chất khử oxi.

- Xỉ có cấu trúc cơ dạng tổ ong và tách dễ dàng.

- Tốc độ nóng chảy cao, thâm nhập tốt, đặc biệt thích hợp với gàn phẳng nhưng cũng thích hợp cho các vị trí khác

- Hoạt động với dòng một chiều hoặc xoay chiều, có điện áp mồi cỡ 50V.

- Lớp bọc đặc biệt:

- Ký hiệu S cho phép ký hiệu các loại que hàn khác không nằm trong các loại đã nêu

Trang 43

Đư ờng kính và chiều dài que hàn Ư

- đư ờng kính que hànƯ

Cường độ trung bình của hàn phẳng

ỉ que hàn Lớp bọc mịn Lớp bọc hới dày Lớp bọc dày Lớp bọc – R% 110/130 Lớp bọc – R% 140/180

Trang 44

Hµn que hµn bäc thuèc

C¸c tiªu chuÈn lùa chän que hµn

Que hµn sÏ ®îc lùa chän chñ yÕu theo c¸c yÕu tè sau ®©y:

 VËt liÖu kim lo¹i nÒn (chñng lo¹i kim lo¹i c¬ së).

Trang 45

Cấp bụi phát sinh

Điện áp mồi xoay chiều

Dòng điện trung bình và cực đại

Phân loại, chuẩn hoá

Ký hiệu thương phẩm

Mã số Kích thước và chiều dài que hàn

Điều kiện sấy

Ký hiệu vị trí hàn

Trang 46

Kí hiệu tổng quát: E xxab – ví dụ E 6012

 Chữ E Là điện cưc số tiếp theo độ bền kéo tối thiểu một

phần mười đơn vị megapascals (MPa)

Vì vậy 60 bằng 600 Mpa

 1 Chỉ ra rằng que hàn này có thể sử dụng ở mọi vị trí hàn.

 2 Vỏ thuốc trên que hàn này là rutil.

Trang 47

Quy ước biểu thị hai chữ số cuối cùng của kí

hiệu

Trang 48

Lựa chọn que hàn

 Ví dụ loại que hàn E4112.

 E41 Độ bền kéo tối thiểu một phần

mười đơn vị megapascals (MPa)

 vì vậy 41 bằng 410 MPa

 1 Chỉ ra rằng que hàn này có thể sử dụng ở mọi vị trí hàn.

 2 Vỏ thuốc trên que hàn này là rutil.

Trang 49

 Loại que hàn E4824

 E48 Độ bền kéo tối thiểu một phần

Trang 50

Bảo quản que hàn

 Điều quan trọng là thuốc bọc cần được giữ ở

điều kiện tốt Các lớp bọc này là khá giòn và dễ

bị hư hại khi vận chuyển mạnh tay, uốn hoặc

đánh rơi que hàn Vận chuyển hoặc bảo quản

không đúng có thể làm hư hại vỏ thuốc Điều này

sẽ ảnh hưởng đến tính năng của que hàn và

chất lượng của mối hàn.

 Các que hàn có thể được cất giữ ở vị trí khô với nhiệt độ của nơi cất giữ khoảng 20°C Ngay khi niêm phong trên hộp chứa được mở ra, các que hàn nên được giữ trong tủ sấy ở nhiệt được

kiểm soát giữa 20°C và 100°C tùy thuộc vào loại que hàn

 Loại rutil 40°C

Trang 51

Độ ẩm của các que hàn

nếu nó được cất giữ không đúng cách Độ ẩm ảnh hưởng đến các đặc trưng di chuyển của các que hàn và chất lượng của các mối

hàn được đắp Nó có thể gây ra rỗ trong mối hàn và một số trường

hợp làm phá hỏng kết cấu do nứt khi làm việc.

Trang 52

Các vấn đề được gây ra do độ ẩm quá mức

trong vỏ thuốc là:

 Khó khăn trong việc dịch chuyển xỉ

 Bong lớp bọc, đặc biệt các loại xelulo.

 Rỗ kim loại mối hàn

 Hồ quang không ổn định

 Bắn tóe nhiều

 Nứt trong mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt

Trang 53

Biến dạng và Các khuyết tật hàn

Những sai lệch về hình dạng, kích

thước và tổ chức kim loại của kết cấu hàn so với tiêu chuẩn thiết kế và yêu cầu kỹ thuật, làm giảm độ bền và khả năng làm việc của nó, được gọi là

những khuyết tật hàn.

Trang 54

Khi kim loại bị nung nóng, nó sẽ giãn nở và

trong quá trình nguội, nó sẽ co lại Với quá trình nung nóng và làm nguội không đồng đều, đặc biệt là quá trình hàn, ứng suất có giá trị lớn xuất hiện và làm cho các chi tiết bị biến dạng Khi những ứng suất đó vượt quá giới hạn chảy của vật liệu, một số phần của chi tiết sẽ bị biến dạng

và không trở lại được hình dáng ban đầu.

Nguyên nhân gây ra biến dạng hàn

Biến dạng và Các khuyết tật hàn

Trang 55

Biến dạng hàn xảy

ra do nung nóng

không đồng đều:

Biến dạng và Các khuyết tật hàn

Trang 56

Kim loại xung quanh vẫn duy trì độ

nguội tương đối và không giãn nở, điều này dẫn đến sự cản trở giãn nở của

vùng hàn

Biến dạng hàn xảy ra

do nung nóng không đồng đều:

Trang 57

Kim loại được nung nóng giãn nở theo mọi

hướng mà không bị khống chế - ví dụ, nó trở nên dày hơn hoặc “vênh lên” (Thậm chí sự giãn nở do nung nóng là nguyên nhân gây ra

hư hỏng)

Khi nguội, kim loại có xu hướng co lại và lấy

lại giá trị độ bền của nó Như vậy, mối hàn sẽ kéo các vùng kim loại xung quanh mạnh hơn

về phía nó và gây ra biến dạng hàn cũng như làm xuất hiện ứng suất dư

Biến dạng hàn xảy ra

Trang 58

Khắc phục Biến dạng hàn

Sử dụng công nghệ hàn phân đoạn nghịch

(hay hàn đuổi)

Trang 59

Khắc phục Biến dạng hàn

Tăng liên kết khống chế biến dạng bằng cách tăng độ

cứng vững của các vật hàn hoặc bằng hình thức gá kẹp,

(hình dưới)

Trang 60

từng lớp hàn ở hai phía của liên kết

hàn giáp mối hay

liên kết hàn góc chữ

T (hình dưới)

Trang 61

Kiểm soát quá

Trang 62

Trước tiên hàn các mối hàn ngắn,

sau đó các mối hàn dài

Trang 63

Trước tiên hàn các mối hàn dọc(hàn leo), sau đó hàn các mối hàn tròn(hàn ngang).

Trang 64

Đối với các mối hàn tròn: hàn phân đoạn đối xứng:

Trang 67

 chuÈn bÞ mÐp hµn

 C¸c kiÓu mèi nèi

Trang 68

g = Ø que hµn

S = 2.5 à 3.5 mm

Nèi chång

Trang 69

 chuÈn bÞ mÐp hµn

 VÞ trÝ hµn vµ chuÈn bÞ

1-2-3-4: Hµn mÐp cã mèi nèi.

5-(5a-5b): Hµn ghÐp kh«ng cã mèi nèi

(hoÆc hµn nèi ®Çu)

4

5a 5b

ChuÈn bÞ

Trang 71

H¹ xuèng

Hµn trÇn 4G

Hµn gãc trÇn 4F

Hµn 6G

Trang 72

 chuẩn bị mép hàn

• Hàn đính

Sự cần thiết của việc hàn đính

- Thực hiện mối hàn ngắn, phân bố chính xác cho phép duy trì khoảng cách không đổi

của các mép cần hàn để tránh hở.

L = 30 - 50 lần chiều dài ô e ằ

e L

Thứ tự thực hiện 1,2,3,4,5

Đánh dấu sai Đánh dấu đúng Kiểu đánh dấu nếu đưa vào phía sau

Trang 75

- ChuÈn bÞ cã thÓ kÐm

- VÞ trÝ que hµn sai

- Dßng ®iÖn qu¸ yÕu

- Hå quang qu¸ dµi

- ChuÈn bÞ chi tiÕt kÐm

- Dßng ®iÖn qu¸ yÕu

Trang 77

*an toµn sö dông khÝ

* an toµn cho ng êi Ư

Trang 79

Mồi hồ quang

- Như thế nào là một đư ờng hànƯ Ư

1) Ngư ời thao tác mồi hồ quang ở vị trí mong muốn (trong mối nối) ư

2) Tránh mồi ký sinh dẫn tới mồi bị ngắt, bị ăn mòn.

3) Mồi đư ợc thực hiện bằng di chuyển que hàn ư

4) Duy trì một khoảng cách giữa que hàn và chi tiết bằng đường kính que hàn.

5) Hồ quang đã xác lập, đưa nghiêng que hàn theo chiều hàn, theo góc và vị trí của nó.

Chiều tiến

Graphit để mồi hồ quang thuận lợi

Nguy cơ dính và ngắn mạch

Trang 80

Hµn

- §iÖn ¸p hå quang cã thÓ ® îc tÝnh theo c«ng thøc: ư

Ghi chó: D lµ ® êng kÝnh lâi mm ư

Trang 81

THE EN

Định dạng
Số trang	81
Dung lượng	12,6 MB
File đính kèm	Bai giang han Ho quang.rar (13 MB)