Các quá trình hàn đặc biệt tổng hợp

Các trình hàn đ c bi t – Quá trình Thi t b CH NG HÀN B NG CHÙM TIA I N T (HÀN EB) C s Hình th hi n s đ nguyên lý t ng quát c a trình hàn b ng chùm tia n t High voltage cable = cáp n cao áp Ray generation = s phát chùm tia Ancillary equipment = thi t b ph thu c Working chamber = bu ng làm vi c Workbench = bàn công tác Workpiece = phôi hàn Extraction = máy hút chân không Deflection coil = cu n dây n n tia n t Focus coil = cu n dây h i t chùm tia n t Ocular = camera quan sát Check valve = van ki m tra Calibration coil = cu n dây đ nh ch nh Anode = c c anôt Control electrode = n c c u n Cathode = c c catôt Hình S đ nguyên lý t ng quát c a hàn tia n t t o chùm tia n t n c c vonfram ph i đ c nung nóng đ t o s phát x n t t b m t c a catôt Gi a catôt anôt đ c đ t m t n áp cao (đ n 150 kV), n áp s gia t c cho n t bay kh i catôt Các n t đ c bó l i b i cu n dây h i t quét v phía phôi hàn Các n t đ c h i t ti t di n 0,1 – 0,2mm nguyên nhân t o m t đ n ng l ng cao >106W/cm2 Các n t đ c gia t c cao s đ p vào b m t phôi hàn bi n đ ng n ng c a chúng thành nhi t n ng đ n u ch y phôi hàn Nh n ng l ng c c l n mà phôi hàn s b nung nóng, chúng b nóng ch y c c b ho c có th b bay h i Trong n ng l ng hoán chuy n chúng sinh b c x , b c x s đ c h p th b i dây chì c a bu ng chân không n ng ng a s ôxi hóa catôt ho c s phân tán đ u c a chùm n t trình ph i đ c th c hi n bu ng chân không chân không thông th ng Page 16 of 65 Master of Science in Welding Engineering – Module / Unit WE 103 – Textbook HUT-DWE Các trình hàn đ c bi t – Quá trình Thi t b vào kho ng 10-5 – 10-6 mbar bu ng phát tia b ng kho ng 10-4 – 10-5 mbar bu ng thao tác hàn t o đ chân không c n ph i s d ng b m chân không (các b m piston, b m khu ch tán, b m turbo – b m tuabin), b m m t ph n quan tr ng h th ng ph c t p c a toàn b h th ng máy hàn tia n t Các ng d ng c a tia n t 2.1 Hàn b ng chùm tia n t B ng Các ng d ng c a chùm tia n t ng d ng Khoan Hoàn thi n Hàn i u ki n k thu t chi u sâu khoan: đ n 20mm đ ng kính khoan: 0,04 – 2mm Làm ch y l i có ho c không c n v t li u b xung: Nung nóng v t li u đ n nhi t đ cao h n nhi t đ nóng ch y c a chúng m t chút Sau cho làm ngu i nhanh s t o t ch c h t m n Các s phân chia v t li u có th b th tiêu Có th t o lên m t l p b m t ch ng mài mòn b ng cách s d ng thêm kim lo i b xung Làm c ng hóa b m t – b m t: Nung b m t v t li u đ n nhi t đ l n h n nhi t đ chuy n thành austenit, sau làm ngu i nhanh s t o l p b m t c ng Chi u dày t m m ng: kho ng 0,01mm Chi u sâu ng u đ t đ c: 200mm T l chi u r ng m i hàn / chi u sâu ng u: đ n 1:40 T c d hàn: kho ng 200mm/s H n h p: Hàn b ph n máy móc V t li u Ví d : v t li u tuabin v t li u quý hi m Ví d : Gang đúc Các lo i thép nhi t luy n đ c Các v t li u có kh n ng Ví d : Thép h p kim th p Nhôm Thép h t nh Các v t li u ch u nhi t đ cao Các v t li u quý hi m (ví d : U, W, Ti, ) Do m t đ n ng l ng cao > 106 W/cm2, v t li u b hóa l ng t i b m t c a phôi hàn ch m t vài giây sau chúng b hóa h i Khoang hóa h i xu t hi n chùm tia n t th m d c theo khoang hóa h i r i t ng b c xuyên sâu vào phôi hàn Khi phôi hàn d ch chuy n khoang hóa h i c ng d ch chuy n theo Do s c c ng b m t mà khoang hóa h i ch y n i tr c ti p vào v t li u nóng ch y đ ng hàn tích l y l i Hình th hi n giai đo n hàn b ng tia n t : Page 17 of 65 Master of Science in Welding Engineering – Module / Unit WE 103 – Textbook HUT-DWE Các trình hàn đ c bi t – Quá trình Thi t b M i ghép tr hàn c Làm ch y v t li u t i m mà chùm tia n t đ p vào T o thành khoang hóa h i Khoang hóa h i nóng ch y xuyên vào phôi hàn (l khóa) ng hàn sau k t tinh Các giai đo n t o thành m i hàn c a hàn b ng chùm tia n t T l gi a b r ng m i hàn chi u sâu ng u 1/40 Do v y mà bi n d ng nhi t gây tr chùm tia n t th ng đ c xem nh ph ng đ cao nguyên nhân làm cho l p b m t c r t c ng – m t nh c m hàn tia n t có th đ t t i ng h p r t nh Hàn b ng pháp hàn tiên ti n Gradient nhi t a v t li u có tính có th tr lên Tùy thu c vào phôi hàn d ng c a máy hàn b ng chùm tia n t mà đ sâu hàn có th đ n 300mm Trong b ng đ c m k thu t c a vi c chu n b đ B ng 2: ng hàn c m k thu t c a vi c chu n b mép hàn hàn EB c m k thu t Tiêu chu n S chia tách Hoàn thi n b m t m i hàn Các l p b m t Chu n b khác Không n t nhám Ra < 3,2 µm X lý c t kim lo i Làm s ch d u m Các l p phôtpho nit rat ph i đ lo i b Phôi hàn ph i t tính c Vi c chu n b mép hàn khe h hàn v i vi c c t ph ng b m t l p ghép r t quan tr ng hàn b ng chùm tia n t B m t mép hàn ph i đ c làm s ch b i trình hàn v t li u b m t b bay h i s gây nguy c r kim lo i m i hàn Page 18 of 65 Master of Science in Welding Engineering – Module / Unit WE 103 – Textbook HUT-DWE Các trình hàn đ c bi t – Quá trình Thi t b Các l i v n đ c a hàn b ng chùm tia n t B ng ch l i thông th ch n đ n ng c a hàn b ng chùm tia n t c ng nh l a B ng 3: Các l i c a hàn b ng chùm tia n t L i R N t c ng cao Nguyên nhân L a ch n i u ki n hàn T i u hóa thông s hàn B m t mép hàn b b n Làm s ch phôi hàn c ng l n t c đ ngu i Nung s b cao Phôi d i ng su t l y ti n T c đ ngu i cao Nung s b Ch n v t li u khác Chú gi i t ng quát Trái v i u m c a hàn b ng chùm tia n t (bi n d ng th p, làm bi n đ i t t v t li u quý hi m; kh n ng t o m i ghép khác v t li u) nh c m c a Nh c m đ u tiên c a ph ng pháp yêu c u ph i thao tác hàn bu ng chân không i u gây nh ng v n đ sau đây: - Giá thành máy đ t - Th c hi n đ ng hàn ph c t p g p khó kh n - N u nh phôi hàn l n, s c n ph i có bu ng hàn chân không l n H n n a v n đ quan tr ng d ch chuy n phôi hàn, b i thép tr nên c ng h n i m cu i c n ph i quan tâm s phát x tia X trình hàn Khi công nhân hàn c n ph i đ c b o v đ tránh kh i tác đ ng nguy h i tia X gây T t c v n đ nói lên r ng trình hàn b ng chùm tia n t có th trình s n xu t kh c nghi t nh t Các ng d ng c a hàn b ng chùm tia n t th ng hàn v t li u quý hi m, đ xác đ nh n ng l ng đ ng đ c bi t ho c đ th c hi n vi c hàn nh khâu x lý cu i Page 19 of 65 Master of Science in Welding Engineering – Module / Unit WE 103 – Textbook HUT-DWE Các trình hàn đ c bi t – Quá trình Thi t b CH NG HÀN B NG CHÙM TIA LASER V m t nguyên lý, có hai d ng hàn laser khác tùy thu c vào m t đ n ng l ng hàn Hai d ng là: hàn d n nhi t hàn sâu (hình 28) Các u m c a hàn laser đ c tìm th y trình hàn sâu Hình 28: Nguyên lý c a hàn b ng tia penetration laser depth = đ sâu th u power density = m t đ n ng l range of plasma shielding = kho ng b o v plasma ng laser beam = chùm tia laser melting zone solid = vùng kim lo i nóng ch y k t tinh critical intensity = c ng đ t i h n melting zone liquid = vùng nóng ch y outflowing metal vapour = lu ng h i kim lo i laser induced plasma = laser t o plasma vapour plasma channel = kênh h i plasma i m quan tr ng c a hàn laser sâu s t o thành ng h i khô Nh v y mà chùm tia laser có th xuyên sâu vào v t li u Các đ ng hàn laser có b r ng vào kho ng 1mm, nh ng chi u sâu hàn 5-8mm ây nguyên nhân c a bi n d ng nh hàn laser T c đ hàn laser tùy thu c vào công su t c a ngu n hàn laser đ c th hi n hình 29 Page 20 of 65 Master of Science in Welding Engineering – Module / Unit WE 103 – Textbook HUT-DWE Các trình hàn đ c bi t – Quá trình Thi t b Travel speed = t c đ hàn laser Penetration depth = đ sâu th u Laser power = công su t ngu n laser Shield gas = khí b o v Piercing = nh n, s c Dragging = kéo lê Coaxial = đ ng tr c Hình 29: T c đ hàn laser ph thu c vào công su t Thông th ng hàn laser không s d ng kim lo i b xung T c đ hàn cao h n so v i t c đ hàn c a trình hàn thông th ng B i tác đ ng v t lý c a tía laser mà có th hàn đ n t c đ kho ng 15m/ph Vi c chu n b mép hàn hàn laser r t quan tr ng B r ng c a khe h hàn đ l ch mép hàn ph i đ c gi m t gi i h n (càng nh t t) Chi u dày t m d b r ng khe h b) Hình 30: chu n b mép hàn hàn laser Page 21 of 65 Master of Science in Welding Engineering – Module / Unit WE 103 – Textbook HUT-DWE Các trình hàn đ c bi t – Quá trình Thi t b CH NG HÀN MA SÁT 1.2 Các bi n th c a hàn ma sát (h 1- ng c 2- Kh i l ng quán tính 3.a- Mâm c p quay 3.b- Mâm c p tr t 4.a- Phôi hàn quay 4.b- Phôi hàn tr t Các thông s trình hàn theo th i gian Process parameters = thông s trình hàn Time = th i gian Number of revolution = s vòng quay Axial thrust force = l c đ y h ng tr c Torque = mômen xo n Axial lenght reduction = s gi m b t chi u dài h Hình 2: Hàn ma sát quán tính 1- ng c 2- Phanh hãm 3.a- Mâm c p quay 3.b- Mâm c p tr t 4.a- Phôi hàn quay 4.b- Phôi hàn tr t Hình 3: Hàn ma sát thông th ng d n c a DVS 2909) ng tr c Các thông s trình hàn theo th i gian ng Process parameters = thông s trình hàn Time = th i gian Torque = mômen xo n Number of revolution = s vòng quay Friction force = l c ma sát Axial upseting force = l c ch n h ng tr c Axial lenght reduction = s gi m chi u dài h ng tr c Page 22 of 65 Master of Science in Welding Engineering – Module / Unit WE 103 – Textbook HUT-DWE Các trình hàn đ c bi t – Quá trình Thi t b 1- ng c 2- Kh i l ng quán tính 3.a- Mâm c p quay 3.b- Mâm c p tr t 4.a- Phôi hàn quay 4.b- Phôi hàn tr t Hình 4: Hàn ma sát t h p gi a hàn quán tính hàn thông th ng (hàn lai 1.3 Các d ng ph Các thông s trình hàn theo th i gian Process parameters = thông s trình hàn Time = th i gian Torque = mômen xo n Number of revolution = s vòng quay Friction force = l c ma sát Axial upseting force = l c ch n h ng tr c Axial lenght reduction = s gi m chi u dài h ng tr c ng pháp hàn ma sát quay Hình 5: a) Hàn ma sát v b) Hàn ma sát v c) Hàn ma sát v d) Hàn ma sát v i m t chi ti t quay m t chi ti t tr t i m t chi ti t quay tr t Chi ti t đ c c đ nh i ba chi ti t M t c đ nh hai chi ti t v a quay v a tr i ba chi ti t Hai c đ nh tr t m t chi ti t quay t 1.4 Các d ng ti t di n ngang có th hàn ma sát Các chi ti t có ti t di n ngang đ c r ng d ng đ i x ng tròn xoay thích h p nh t đ hàn ma sát T i ch m i n i không c n thi t ph i có ti t di n b ng gi a hai chi ti t, u có ngh a chi ti t có ti t di n tròn có th hàn v i chi ti t có ti t di n vuông Vi c d ng xác chi ti t quay m t góc đ t ng ng c n thi t s cho phép có th hàn ma sát chi ti t có ti t di n không đ i x ng tròn xoay Page 23 of 65 Master of Science in Welding Engineering – Module / Unit WE 103 – Textbook HUT-DWE Các trình hàn đ c bi t – Quá trình Thi t b u tiên Hình 6: Các ti t di n có th hàn ma sát Hình 7: Các d ng hàn ma sát khác v ti t di n gi a hai chi ti t hàn 1.5 Các thông s hàn ma sát Các thông s quan tr ng g m: ứ S vòng quay ho c t c đ quay c a chi ti t ứ L c ma sát, th i gian ma sát, s gi m chi u dài h trình ma sát ng tr c ứ C ng đ ép ch n h ng tr c, th i gian ch n, s gi m chi u dài h tr c trình ch n Tùy thu c vào ph b xung sau đây: Kh i l ng pháp hàn ma sát mà b n có th nh n đ ng c thông s ng quán tính, mô men phanh, mô men ch n ép 1.7 Các v t li u có th hàn ma sát Hàn ma sát thích h p đ hàn chi ti t làm vi c tiêu chu n có tính kinh t cao ho c s n ph m đ n gi n nh thanh, ng, v t đúc ho c rèn Nh có nhi t đ hàn th p (T[...]... HUT-DWE Các quá trình hàn đ c bi t – Quá trình và Thi t b CH NG 5 HÀN H QUANG QUAY B NG T - HÀN H QUANG T 3.1 Nguyên lý c a quá trình Hàn h quang t thu c v các ph ng pháp hàn h quang – áp l c Các giai đo n hàn h quang t đ c th hi n nh sau: 4 giai đo n 1 V trí b t đ u Cho các chi ti t hàn ti p xúc nhau, dòng đi n hàn và t tr ng đ c b t (on) 2 B t đ u hàn Các chi ti t hàn đ c đ y ra xa nhau đ n m t kho ng cách... HUT-DWE Các quá trình hàn đ c bi t – Quá trình và Thi t b 5.5 Các v t li u đ hàn c y ch t 5.5.1 Quá trình phóng h quang b ng nh c lên V i quá trình hàn c y ch t có đ nh phóng h quang thì các v t li u thép cácbon, thép không g , thép ch u nhi t c ng nh nhôm và/ho c h p kim nhôm có th th c hi n đ c Theo b ng 6 /9/ thì có th hàn các ch t v i các v t li u c b n gi ng và khác nhau v thành ph n hoá h c Hàn c... HUT-DWE Các quá trình hàn đ c bi t – Quá trình và Thi t b “h p”) theo DIN 18800 Thêm n a quá trình ki m tra liên quan đ n hàn c y ch t đ c hoàn thành theo DIN EN ISO 14555 đây ch th c hi n hàn tr c khi quá trình b t đ u hàn đ c ki m tra Vi c thay đ i các đi u ki n làm vi c trong quá trình hàn ph i đ c th a nh n b i th hàn, và có th b sung công vi c đ m trách c n thi t B i v y các ki m tra v n hành tr c.. .Các quá trình hàn đ c bi t – Quá trình và Thi t b Các nh c đi m: 1) M t chi ti t hàn ph i quay 2) Có ba via hàn 3) Gi m chi u dài c a phôi 4) Giá thành đ t đ 5) Kích th c cao c c a các chi ti t hàn b h n ch 1.10 Các bi n th c a hàn ma sát u đi m: c đi m: Nh Hình 12: hàn ma sát ch t u đi m: Hình 13: hàn ma sát t nh ti n kh h i (hàn rung đ ng) • T o ra các liên k t ch t ch t l ng cao t các v t... Các quá trình hàn đ c bi t – Quá trình và Thi t b Bên c nh các ng su t c h c c a m i hàn ch t thì vi c đánh giá các thông s hàn đã ch n d a trên các m u hàn s đem đ n r t nhi u thông tin B ng vi c ki m tra t ch c thô đ i thì đ th u c ng nh tính không t t nh là r , r ng, n t và không ng u trong liên k t hàn s đ c xác đ nh hàn v i vòng g m hàn ch t th i gian ng n hàn ch t v i đ nh phóng HQ Hình 33: Các. .. phôi x l ng ngu n nhi t vùng nóng ch y b hàn kim lo i hàn đông đ c t m kh i đ ng hàn Má đ ng làm mát b ng n c Page 48 of 65 Master of Science in Welding Engineering – Module 1 / Unit WE 103 – Textbook HUT-DWE Các quá trình hàn đ c bi t – Quá trình và Thi t b H quang cháy trong b t x Quá trình nhi t đi n tr trong b x Quá trình hàn ti p di n Hình 6: Quá trình hàn đi n x th ng đ ng Vi c nung ch y đi n... hình thành tia l a th p - T c đ hàn cao Các - Page 47 of 65 Master of Science in Welding Engineering – Module 1 / Unit WE 103 – Textbook HUT-DWE Các quá trình hàn đ c bi t – Quá trình và Thi t b CH NG 8 HÀN I N X Nguyên lý k thu t c a ph ng pháp hàn đi n x gi ng v i hàn d i l p thu c S khác nhau ch y u gi a hai ph ng pháp này là vi c s d ng x v i tinhd d n đi n cao h n Trong th c t quá trình hàn thì các. .. ph i hàn b ng dòng đi n m t 3.2 Các thông s hàn Các thông s quan tr ng c a quá trình hàn h quang t là: Thông s hàn Kho ng cách di chuy n Dòng đi n hàn Dòng đi n cu n dây t o t tr Th i gian h quang Th i gian ép ch n L c ép ch n h ng tr c L u l ng khí b o v ng Kho ng giá tr 1,5 3,0 mm 50 1500A 1 25A 0,4 15s 0,5 5s 15 150 N/mm2 0 15 Lít/ph Hình 17: Các thông s hàn quan tr ng c a quá trình hàn b... mát, * các chi ti t hàn có chi u dày b ng nhau, n u có th hãy gia nhi t t i c hai đ u c a hai chi ti t hàn Hình 19: Các d ng ti t di n có th hàn b ng h quang t (theo DVS 2934) Page 29 of 65 Master of Science in Welding Engineering – Module 1 / Unit WE 103 – Textbook HUT-DWE Các quá trình hàn đ c bi t – Quá trình và Thi t b 3.4 Các v t li u có th hàn b ng h quang t Các t h p v t li u sau đây có th hàn. .. không đ c ph • Không kinh t khi hàn các v t li u mà yêu c u khí b o v t ng • Quá trình hàn có đ linh ho t th p (th m c đích) ng s d ng máy hàn ch m t 3.7 Các bi n th c a hàn b ng h quang t h quang đi n c c ph cu n dây t o t tr ng thành ng cu n dây t o t tr ng đi n c c ph h quang Hàn áp l c phôi hàn Hàn nóng ch y Hình 23: Các bi n th khi hàn b ng h quang t Hình 24: Hàn b ng h quang t v i đi n c c ph ... HUT-DWE Các trình hàn đ c bi t – Quá trình Thi t b u tiên Hình 6: Các ti t di n có th hàn ma sát Hình 7: Các d ng hàn ma sát khác v ti t di n gi a hai chi ti t hàn 1.5 Các thông s hàn ma sát Các. .. HUT-DWE Các trình hàn đ c bi t – Quá trình Thi t b CH NG HÀN H QUANG QUAY B NG T - HÀN H QUANG T 3.1 Nguyên lý c a trình Hàn h quang t thu c v ph ng pháp hàn h quang – áp l c Các giai đo n hàn h... Các trình hàn đ c bi t – Quá trình Thi t b CH NG HÀN MA SÁT 1.2 Các bi n th c a hàn ma sát (h 1- ng c 2- Kh i l ng quán tính 3.a- Mâm c p quay 3.b- Mâm c p tr t 4.a- Phôi hàn quay 4.b- Phôi hàn