luan van kien in 17 10 HC

Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội MỤC LỤC Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LỜI CAM ĐOAN Tôi Nguyễn Thành Kiên, học viên lớp Cao học Công nghệ hàn – Khoá 2011, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, thực đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ hàn đến hình thành mối hàn lượng thuốc hàn nóng chảy chế tạo thuốc hàn thiêu kết tương đương loại F7A(P)2 theo AWS A5.17-80” Tác giả tham gia Đề tài Khoa học Công nghệ Trọng điểm cấp Nhà nước mã số KC.02.04/11-15 TS Vũ Huy Lân làm Chủ nhiệm Đề tài Tác giả xin cam đoan rằng: Ngoại trừ số liệu, bảng biểu, đồ thị,… trích dẫn từ tài liệu tham khảo số liệu, nội dung lại công bố Luận văn tác giả nhóm tác giả tham gia Đề tài đưa Nếu sai xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày 26 tháng năm 2013 Học viên Nguyễn Thành Kiên Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT AC AWS ASTM ASME DC DCEN, DC DCEP, DC + DT EN HAZ IIW ISO JIS KLCB NDT PWHT SAW SMAW TCVN VAHN WPS WPQR ak σch σk δ Ψmh Ψn Alternating Curent American Welding Society American Society for Testing of Materials American Society of Machine Engineers Direct Current Direct Current Electrode Negative Direct Current Electrode Positive Destructive Testing European Standards Heat affected zone International Institute Welding International Standard Organization Japanese Industrial Standards Kim loại Nondestructive Testing Post Weld Heat Treatment Submerged Arc Welding Shielded Metal Arc Welding Tiêu chuẩn Việt Nam Vùng ảnh hưởng nhiệt Welding Procedure Specification Welding Procedure Qualiffication Recode Độ dai va đập Giới hạn chảy Độ bền kéo Độ dãn dài tương đối Hệ số hình dạng mối hàn Hệ số ngấu mối hàn Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC BẢNG Số bảng Tên bảng Bảng 2.1 Phân loại kí hiệu thuốc hàn theo IIW – 545 –78 Bảng 2.2 Yêu cầu tính kim loại mối hàn theo AWS A5.17 – 80 Bảng 2.3 Công thử độ dai va đập kim loại mối hàn Bảng 2.4 Thành phần hoá học số thông số chủ yếu dây hàn Bảng 2.5 tự động lớp thuốc theo AWS A5.17 – 80 Các loại xỉ hàn theo thành phần hoá học chất Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 theo IIW Giá trị khoảng biến thiên yếu tố đầu vào Kế hoạch thực nghiệm bậc hai trực giao (với biến mã hóa) Thành phần hoá học thép hàn SM400B, (%): Thành phần hoá học dây hàn EM12K, (%): Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN Trang 28 31 32 32 38 58 59 66 66 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Bảng 3.5 Bảng 4.1 Bảng 4.2 Bảng 4.3 Bảng 5.1 Bảng 5.2 Bảng 5.3 Bảng 5.4 Bảng 5.5 Bảng 5.6 Các tiêu tính dây hàn: Giá trị khoảng biến thiên yếu tố Kế hoạch thực nghiệm thí nghiệm trực giao bậc Kết thí nghiệm Các giá trị giới hạn thông số chế độ hàn Các giá trị giới hạn hàm mục tiêu Các giá trị thông số chế độ hàn chấp nhận Các giá trị thông số chế độ hàn chấp nhận Các giá trị thông số chế độ hàn chấp nhận Khoảng giá trị thông số chế độ hàn hợp lý (với log(D) Bảng 5.7 cao) cho dây hàn d = 4,0mm: Khoảng giá trị thông số chế độ hàn hợp lý cho dây hàn d 4,0mm: Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 66 73 74 76 99 99 99 100 100 101 104 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình số Hình 1.1 Hình 1.2 Tên hình vẽ Sơ đồ nguyên lý trình hàn tự động lớp thuốc Hình 1.3 Hình 1.4 Một số hình ảnh hàn hồ quang tự động lớp thuốc Sơ đồ nguyên lý hàn hồ quang lớp thuốc điện cực Một số thiết bị hàn hồ quang tự động lớpthuốc Trang 15 15 16 16 băng Hình 1.5 Hàn hồ quang lớp thuốc điện cực băng Hình 1.6 Dạng thuốc hàn Hình 2.1 Sơ đồ kí hiệu thuốc hàn – dây hàn AWS A5.17 - 80 Hình 2.2 Sự thay đổi độ nhớt xỉ phụ thuộc vào nhiệt độ Hình 2.3 Sơ đồ nghiên cứu tổng quát thuốc hàn Hình 2.4 Sơ đồ nghiên cứu đề tài Hình 3.1 Các kích thước đặc trưng mối hàn Hình 3.2 Sự thay đổi hình dạng mối hàn theo cường độ dòng điện hàn Hình 3.3 Sự thay đổi hình dạng mối hàn Hình 3.4 Sự thay đổi hình dạng mối hàn mức tiêu thụ thuốc hàn theo 17 19 30 35 41 42 43 44 45 46 điện áp hàn Hình 3.5 Sự thay đổi hình dạng mối hàn mức tiêu thụ thuốc hàn Hình 3.6 Ảnh hưởng tốc độ hàn lên phân bố lực hồ quang Hình 3.7 Ảnh hưởng tốc độ hàn lên phân bố lực hồ quang Hình 3.8 Sự thay đổi hình dạng mối hàn theo tiết diện điện cực Hình 3.9 Sự thay đổi hình dạng mối hàn theo góc nghiêng điện cực Hình 3.10 Minh họa ảnh hưởng góc nghiêng điện cực đến hình dạng mối 47 48 49 50 50 51 Hình 3.11 Hình 3.12 Hình 3.13 Hình 3.14 Hình 3.15 Hình 3.16 hàn Sự thay đổi hình dạng mối hàn theo góc nghiêng vật hàn Sự thay đổi hình dạng mối hàn theo góc nghiêng vật hàn Sự thay đổi hình dạng mối hàn theo góc nghiêng vật hàn Máy hàn tự động lớp thuốc Máy hàn tự động Dosun DZ1000 Phôi chuẩn bị hàn mẫu thử phân tích thành phần hóa học kim loại mối hàn Hình 3.17 Thước đo mối hàn đa Hình 3.18 Cách đo thông số mối hàn Hình 3.19 Cân điện tử (Nhật Bản) Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 51 52 52 53 67 70 71 71 72 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hình 4.1 Hình.5.1 Mẫu hàn cắt để chuẩn bị phân tích thành phần hóa học Sự phụ thuộc chiều rộng mối hàn vào cường độ dòng điện 76 82 Hình 5.2 Hình 5.3 Hình 5.4 Hình 5.5 Hình 5.6 Hình 5.7 hàn Sự phụ thuộc chiều rộng mối hàn vào điện áp hàn Sự phụ thuộc chiều rộng mối hàn vào vận tốc hàn Sự phụ thuộc chiều rộng mối hàn vào I U Sự phụ thuộc chiều rộng mối hàn vào I Vh Sự phụ thuộc chiều rộng mối hàn vào U Vh Sự phụ thuộc chiều cao đắp mối hàn vào cường độ dòng 82 83 83 84 84 85 Hình 5.8 Hình 5.9 Hình 5.10 Hình 5.11 Hình 5.12 Hình 5.13 điện hàn Sự phụ thuộc chiều cao đắp mối hàn vào điện áp hàn Sự phụ thuộc chiều cao đắp mối hàn vào vận tốc hàn Sự phụ thuộc chiều cao đắp mối hàn vào I U Sự phụ thuộc chiều cao đắp mối hàn vào I Vh Sự phụ thuộc chiều cao đắp mối hàn vào U Vh Sự phụ thuộc chiều sâu ngấu mối hàn vào cường độ dòng 85 86 86 87 87 88 Hình 5.14 Hình 5.15 Hình 5.16 Hình 5.17 Hình 5.18 Hình 5.19 điện hàn Sự phụ thuộc chiều sâu ngấu mối hàn vào điện áp hàn Sự phụ thuộc chiều sâu ngấu mối hàn vào vận tốc hàn Sự phụ thuộc chiều sâu ngấu mối hàn vào I U Sự phụ thuộc chiều sâu ngấu mối hàn vào I Vh Sự phụ thuộc chiều sâu ngấu mối hàn vào U Vh Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào cường độ dòng 88 89 89 90 90 91 Hình 5.20 Hình 5.21 Hình 5.22 Hình 5.23 Hình 5.24 Hình 5.25 điện hàn Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào điện áp hàn Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào vận tốc hàn Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào I U hàn Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào I Vh hàn Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào U Vh hàn Sự phụ thuộc lượng thuốc nóng chảy vào cường độ dòng 91 92 92 93 93 94 Hình 5.26 Hình 5.27 Hình 5.28 Hình 5.29 Hình 5.30 Hình 5.31 điện hàn Sự phụ thuộc lượng thuốc nóng chảy vào điện áp hàn Sự phụ thuộc lượng thuốc nóng chảy vào vận tốc hàn Sự phụ thuộc lượng thuốc nóng chảy vào I U hàn Sự phụ thuộc lượng thuốc nóng chảy vào I Vh hàn Sự phụ thuộc lượng thuốc nóng chảy vào U Vh hàn Ảnh hưởng điện áp hàn đến hình dạng mối hàn 94 95 95 96 96 102 Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hình 5.32 Ảnh hưởng điện áp hàn đến lượng xỉ hàn nóng chảy Hình 5.33 Ảnh hưởng dòng điện hàn đến hình dạng mối hàn Hình 5.34 Ảnh hưởng tốc độ hàn đến hình dạng mối hàn Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 102 103 103 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội MỞ ĐẦU Trong nghiệp công nghiệp hoá đất nước ngành khoa học công nghệ phát triển mạnh, ngành công nghệ hàn không ngừng phát triển bề rộng có công nghệ hàn đa dạng giải pháp nâng cao suất chất lượng hàn Do ngành hàn ngày ứng dụng rộng rãi, số công nghệ hàn tự động lớp thuốc ứng dụng phổ biến giới Ở Việt Nam công nghệ ngày ứng dụng rộng rãi, đặc biệt lĩnh vực đóng tàu chế tạo kết cấu thép, Tuy nhiên, thuốc hàn chủ yếu phải nhập từ nước ngoài, để khắc phục tình trạng số sở sản xuất vật liệu hàn lớn nước Công ty sản xuất que hàn Việt Đức, công ty sản xuất vật liệu hàn Nam Triệu, nghiên cứu chế tạo thử nghiệm thuốc hàn gốm hệ axit AR (Ôxit nhôm – Rutil) Để mau chóng tự sản xuất loại thuốc hàn chất lượng cao (các thuốc hàn thiêu kết hệ bazơ) đáp ứng cho việc chế tạo kết cấu hàn chất lượng cao Trong đề tài thực nghiên cứu nhánh đề tài cấp Nhà nước “Nghiên cứu sản xuất thuốc hàn thiêu kết nguyên vật liệu nước để hàn tự động kết cấu thép cacbon thấp hợp kim thấp” Nội dung cụ thể luận văn tốt nghiệp: “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ hàn đến hình thành mối hàn lượng thuốc hàn nóng chảy chế tạo thuốc hàn thiêu kết tương đương loại F7A(P)2 theo AWS A5.17-80” Có vấn đề cần giải sau: - Giới thiệu tổng quan việc nghiên cứu giới Việt Nam thuốc hàn thiêu kết Xác định hướng nghiên cứu đề tài - Các vấn đề cần giải quyết: + Nghiên cứu ảnh hưởng thông số chế độ hàn đến hình thành mối hàn lượng thuốc hàn bị nóng chảy hàn thuốc hàn thiêu kết tương đương loại F7A(P)2 Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội + Xác định chế độ hàn hợp lý lượng thuốc hàn nóng chảy khối lượng dây hàn sử dụng thuốc hàn thiêu kết chế tạo nguyên vật liệu nước tương đương với loại F7A(P)2 theo AWS A5.17-80 + Xây dựng hướng dẫn sử dụng thuốc hàn thiêu kết Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn giúp đỡ nhiệt tình giảng viên TS Vũ Huy Lân, Ban lãnh đạo cán Công ty Que hàn điện Việt Đức,… việc hoàn thành luận văn tốt nghiệp này! Hà Nội, ngày 26 tháng năm 2013 Học viên Nguyễn Thành Kiên Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 10 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hình 5.21 Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào vận tốc hàn Dmh Hình 5.22 Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào I U hàn Dmh Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 87 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hình 5.23 Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào I Vh hàn Dmh Hình 5.24 Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào U Vh hàn 5.2.1.5 Sự phụ thuộc lượng thuốc hàn nóng chảy vào chế độ hàn 0.950 0.900 Gx 0.850 0.800 0.750 0.700 500 600 Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 88 700 I 800 900 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hình 5.25 Sự phụ thuộc lượng thuốc nóng chảy vào cường độ dòng điện hàn 1.40 1.20 Gx 1.00 0.80 0.60 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 U Hình 5.26 Sự phụ thuộc lượng thuốc nóng chảy vào điện áp hàn 1.000 Gx 0.950 0.900 0.850 10 20 Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 89 30 Vh 40 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hình 5.27 Sự phụ thuộc lượng thuốc nóng chảy vào vận tốc hàn Gx Hình 5.28 Sự phụ thuộc lượng thuốc nóng chảy vào I U hàn Gx Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 90 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hình 5.29 Sự phụ thuộc lượng thuốc nóng chảy vào I Vh hàn Gx Hình 5.30 Sự phụ thuộc lượng thuốc nóng chảy vào U Vh hàn 5.2.2 Kết luận Qua kết thu từ phương trình hồi qui đường đặc trưng cho phép rút kết luận quan sau đây: - Mức độ tương thích phương trình hồi qui cao, với hệ số tương quan R2 = 0,855 ÷ 0,992 - Các đường đặc trưng biểu diễn phụ thuốc kích thước mối hàn lượng thuốc nóng chảy vào thông số chế độ hàn rõ nét, thông qua biểu đồ dạng 2D 3D Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 91 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội - Đặc tính biểu đồ phù hợp cao với lý thuyết, phản ánh tính chất vật lý thuốc hàn – xỉ hàn thiêu kết hệ bazơ thấp (B ≈ 1,1) lên hình thành mối hàn kích thước mối hàn - Các đồ thị cho ta thấy hiệu điện tăng khối lượng thuốc hàn tiêu thụ tăng, cường độ dòng điện hàn tăng khối lượng thuốc hàn tiêu thụ tăng vận tốc hàn tăng khối lượng thuốc hàn tiêu thụ giảm Các kết nghiên cứu sở để lựa chọn thông số chế độ hàn đảm bảo hình thành mối hàn có chất lượng tiêu hao thuốc hàn hợp lý 5.3 Xác định thông số chế độ hàn hợp lý hợp lý Xác định giá trị hợp lý (tối ưu) yếu tố (biến số) từ mô hình xây dựng đảm bảo tiêu chí kinh tế - kỹ thuật Do vậy, việc giải toán phải đáp ứng điều kiện ràng buộc Bài toán quy hoạch đa mục tiêu trường hợp tổng quát với n biến, m buộc, p mục tiêu mô tả dạng tổng quát sau: Max(min) j k ( x1 , x , , x n ), k = 1,2, , p  g ( x1 , x , , x n ) ≤ bi  x j ≥ i = 1,2,…,m; j = 1,2,…,n Ta ký hiệu miền buộc miền D Trong toán việc giải toán tìm giá trị biến đầu vào thỏa mãn giá trị hàm mục tiêu cho trước − Xác định thông số chế độ hàn hợp lý, sở ràng buộc − Các ràng buộc: + Tường minh: 550 ≤ I ≤ 850 ; 24 ≤ U ≤ 40 ; 12 ≤ Vh ≤ 36 ; Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 92 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội + Ẩn: hàn tự động lớp thuốc, yêu cầu hệ số hình dạng mối hàn thường ψmh = ÷ 10, nhiên thuốc hàn bazơ khả hình thành mối hàn có giảm, nên thường lựa chọn hệ số hình dạng mối hàn thấp Ở ta chọn hàm mục tiêu để tối ưu: 6,0 ≤ ψmh = b/c (Y4) ≤ 10 Và lượng thuốc hàn tiêu hao (lượng thuốc hàn nóng chảy lượng kim loại dây hàn (kim loại đắp)), tham khảo số liệu [13, 16] : 0,7 ≤ Gx ≤ 1,3 Vậy ta chọn thông số chế độ hàn thỏa mãn tiêu chí Kết quả: Giải phần mềm tối ưu chuyên dụng với ràng buộc có điều kiện, ta thay đổi phương án xác định khoảng giá trị thông số chế độ hàn hợp lý sau: Bảng 5.1 Các giá trị giới hạn thông số chế độ hàn : I Free 550 850 U Free 24 40 Vh Free 12 36 Bảng 5.2 Các giá trị giới hạn hàm mục tiêu : b Exclude c Exclude Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 93 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội h Exclude Dmh Target 0.5 0.7 1.3 Gx Target 0.5 10 Bảng 5.3 Các giá trị thông số chế độ hàn chấp nhận: I 640 U Vh 34.1794 32.484 b c h Dmh Gx 13.3928 2.1818 1.6744 1.0138 6.072 641.78 32.737 14.9229 20.1883 3.4518 1.5649 0.9837 6.0834 812.5 31.6 12.6 25.1311 3.7429 3.2724 0.9115 7.1136 850 39.2 36 15.0978 2.2778 4.327 700 35.2 26.4 16.4699 2.291 850 39.2 36 15.0978 2.2778 4.327 700 35.2 26.4 16.4699 2.291 2.0625 0.9761 6.849 700 35.2 26.4 16.4699 2.291 2.0625 0.9761 6.849 0.9953 6.3861 2.0625 0.9761 6.849 0.9953 6.3861 iter log(D) 24 3.2153 33 3.0716 22 1.3858 2.6217 1.8913 2.6217 1.8913 1.8913 Thay đổi giá trị giới hạn hàm mục tiêu ta có: b c h Dmh Gx Exclude Exclude Exclude Target Target 1 0.7 1.3 10 Bảng 5.4 Các giá trị thông số chế độ hàn chấp nhận: I U Vh b Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 94 c h Dmh Gx ite log(D) CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội r 603.33 590 812.5 850 700 850 700 700 31.6444 31.4667 31.6 40 35.2 40 35.2 35.2 32.5334 17.6 12.6 36 24 36 24 24 12.3011 16.8041 25.1311 15.0275 17.4735 15.0275 17.4735 17.4735 2.338 3.2213 3.7429 2.2653 2.4234 2.2653 2.4234 2.4234 1.337 1.2802 3.2724 4.4256 2.0185 4.4256 2.0185 2.0185 0.9221 0.9152 0.9115 1.0342 0.9826 1.0342 0.9826 0.9826 5.4842 5.4203 7.1136 6.3793 6.9427 6.3793 6.9427 6.9427 13 16 18 0 0 -1.4159 -1.3619 -0.8766 -1.3512 -1.1126 -1.3512 -1.1126 -1.1126 Thay đổi giá trị giới hạn hàm mục tiêu ta có: b c h Dmh Gx Exclude Exclude Exclude Target Target 1 0.7 1.3 10 Bảng 5.5 Các giá trị thông số chế độ hàn chấp nhận: I U Vh 765.78 626.93 812.5 850 700 850 700 700 39.3018 30.2099 34.7068 31.6 40 35.2 40 35.2 35.2 b c h Dmh 16.2899 2.0974 3.0628 1.1096 7.0813 49 -1.1733 14.1918 20.8573 3.4765 1.3671 1.1073 6.2456 27 -0.8692 12.6 36 24 36 24 24 25.1311 15.0275 17.4735 15.0275 17.4735 17.4735 3.2724 4.4256 2.0185 4.4256 2.0185 2.0185 0.9115 1.0342 0.9826 1.0342 0.9826 0.9826 7.1136 6.3793 6.9427 6.3793 6.9427 6.9427 -1.3543 -1.2624 -2.6806 -1.2624 -2.6806 -2.6806 3.7429 2.2653 2.4234 2.2653 2.4234 2.4234 Gx iter 18 0 0 log(D) Tổng hợp số liệu từ phương án thay đổi (hệ số hình dạng mối hàn ψ mh = 6,0 ; 6,5 ; 7,0 lượng thuốc tiêu thụ Gx = 0,7 ÷ 1,3) ta xác định khoảng giá trị thông số chế độ hàn hợp lý sau: Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 95 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Bảng 5.6 Khoảng giá trị thông số chế độ hàn hợp lý (với log(D) cao) cho dây hàn d = 4,0mm: I U Vh b c h Dmh Gx iter log(D) 679.353 33.4888 18.5864 17.6741 2.8388 2.8891 6.5734 0.9824 39 -1.6547 720 -2.9879 32 16 19.584 3.1744 2.6731 6.7215 0.9969 760.248 31.8438 33.4304 13.6202 2.1247 4.6061 6.0975 0.9629 34 -1.6609 780 -2.4652 38.6 26 16.6967 2.3621 4.1516 6.8383 0.9909 792.451 39.0072 22.8016 18.5237 2.6362 3.9325 7.0468 1.027 51 -2.6793 3.8758 7.1255 0.9872 53 -2.8329 29.3699 16.4831 19.8499 3.4444 2.9045 6.3712 0.9487 40 -2.0378 799.503 37.9424 21.9345 18.9538 2.697 800.23 843.148 33.7111 17.358 21.4984 3.3751 3.3744 6.9812 0.9948 16 -2.6809 5.3.1 Kiểm tra đặc trưng ảnh hưởng thông số chế độ hàn Để thấy rõ đặc trưng ảnh hưởng thông số chế độ hàn đến kích thước mối hàn sử dụng thuốc hàn F7A2 nghiên cứu được, tiến hành thí nghiệm có kết phản ánh qua hình ảnh Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 96 CH11B Luận văn Thạc sỹ U = 32 V Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội U = 40 V U = 24 V Hình 5.31 Ảnh hưởng điện áp hàn đến hình dạng mối hàn Dây hàn d = 4,0 mm; I = 700 A; Vh = 20 ipm (0,50 m/phút) U = 32 V U = 40 V U = 24 V Hình 5.32 Ảnh hưởng điện áp hàn đến lượng xỉ hàn nóng chảy Dây hàn d = 4,0 mm; I = 700 A; Vh = 20 ipm (0,50 m/phút) Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 97 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội I = 850 A I = 700 A I = 550 A Hình 5.33 Ảnh hưởng dòng điện hàn đến hình dạng mối hàn Dây hàn d = 4,0 mm; U = 30 V; Vh = 20 ipm (0,50 m/phút) Vh =22ipm (0,56m/phút); Vh=12ipm (0,30m/phút); Vh =32ipm (0,81m/phút); Hình 5.34 Ảnh hưởng tốc độ hàn đến hình dạng mối hàn Dây hàn d = 4,0 mm; U = 30 V; I = 700 A ipm (0,50 m/phút) Các hình ảnh cho thấy tính chất vật lý thuốc hàn phản ánh rõ nét phù hợp với lý thuyết Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 98 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 5.4 Xây dựng hướng dẫn sử dụng thuốc hàn thiêu kết F7A2 Từ kết giải toán tối ưu xác định khoảng thông số chế độ hàn hợp lý xét ảnh hưởng thông số chế độ hàn sử dụng thuốc hàn F7A2 đến tiêu chí đề ra, cho phép xây dựng bảng thông số chế độ hàn sau Bảng 5.7 Khoảng giá trị thông số chế độ hàn hợp lý cho dây hàn d = 4,0mm: Đường kính dây hàn (d), I, U, Vh , (A) (V) (ipm) 600 – 750 29 – 35 15 – 34 Dmh Gx 5,5 – 7,2 0,95 – 1,05 mm 4,0 Kết luận: - Với khoảng giá trị thông số chế độ hàn nêu cho chất lượng hình thành mối hàn tốt, khuyết tật, bề mặt mối hàn đẹp, xỉ hàn dễ bong - Tuy nhiên, cần ý phối hợp đặc biệt điện áp hàn vận tố hàn Nếu điện áp hàn lớn với tố độ hàn cao, mà cường độ dòng điện thấp xảy rỗ xỉ - Trước hàn cần sấy thuốc hàn nhiệt độ từ 300°C ÷ 350°C thời gian 1÷ 1,5 để tránh rỗ khí đảm bảo hàm lượng hiđrô kim loại mối hàn theo yêu cầu Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 99 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Đề tài nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố chế độ hàn đến hình thành mối hàn lượng thuốc nóng chảy Kết ý nghĩa khoa học thực tiễn tóm tắt số điểm chủ yếu sau đây: Trong phạm vi nghiên cứu, tác giả giải nội dung sau: − Ảnh hưởng thông số chế độ hàn đến hình thành mối hàn lượng thuốc nóng chảy − Ứng dụng quy hoạch thực nghiệm, xây dựng phương trình toán học mô tả ảnh hưởng thông số chế độ hàn chủ yếu hàn tự động lớp thuốc đến kích thước mối hàn lượng thuốc nóng chảy với tương thích cao − Sự mô tả dạng 2D 3D quan hệ toán học nghiên cứu phản ánh trực quan kết nghiên cứu cho thấy phù hợp với lý thuyết − Xây dựng bảng hướng dẫn sử dụng loại thuốc hàn nghiên cứu đảm bảo chất lượng hình thành mối hàn với lượng tiêu hao thuốc hàn hợp lý − Các kết nghiên cứu đề tài vừa có ý nghĩa khoa học, tính mới, vừa có giá trị thực tiễn cao phát triển khoa học công nghệ kinh tế nước nhà Kiến nghị: − Các kết nghiên cứu khảo sát cho phương pháp hàn tự động lớp thuốc tư hàn liên kết hàn giáp mối, để mở rộng phạm vi ứng dụng nên nghiên cứu cho tư hàn khác liên kết hàn góc − Để mở rộng phạm vi ứng dụng nên nghiên cứu với đường kính dây hàn khác, có số liệu đầy đủ TÀI LIỆU THAM KHẢO Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 100 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội [1] - TS Vũ Huy Lân, TS Bùi Văn Hạnh, Giáo trình Vật liệu hàn, NXB Bách Khoa Hà Nội, 2010 [2] - TS Ngô Lê Thông, Công nghệ hàn điện nóng chảy (Tập 1&2), NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 2004 [3] - GS TSKH Nguyễn Minh Tuyển, Quy hoạch thực nghiệm, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 2005 [4] - Quách Tuần Ngọc (1996), Giáo trình pascal, ĐHBK Hà Nội [5] - TCVN 3223 : 2000, Que hàn thép cacbon thép hợp kim thấp [6] - TCVN 2362 : 1978, Dây thép hàn [7] - TCVN 3909 : 2000, Que hàn điện dùng cho thép cacbon thấp thép hợp kim thấp - phương pháp thử [8] - Петров Г Л Сварочные материалы Машиностроение, Ленинград 1972 [9] - Пoтaпова Н Н Сварочные материалы для дуговой сварки Машиностроение, Москва 1989 [10] - Cпецэлектрод Covered electrodes for manual arc welding, depositing and cutting (Catalô que hàn hãng Spetselektrode, 2000) [11] - AWS Welding Handbook, 9th Edition, 2001 [12]- AWS D1.1/D1.1M (2006), Structural Welding Code - Steel [13] - Esab Welding Consumables, Esab Welding Co., LTD., 2006 [14] - Huyndai Welding Consumables, Huyndai Welding Co., LTD., Korea 2004 [15] - Kobelco Welding Handbook , Kobe Steel LTD., Japan 2004 [16] - Lincoln Welding Handbook , Lincoln Welding Co., LTD., USA 2005 Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 101 CH11B [...]... 0,80÷1,25 0 ,10 0,35 0,030 Dây có hàm lượng mangan cao 1,30÷1,70 0,05÷0,25 0,025 1,40÷1,85 0,80÷1,15 0,030 Ti=0,03÷0 ,17 0,35 0,025 0,030 0,35 0,35 0,06÷0,15 0 ,10 0,20 1,50÷2,00 1,70÷2,20 0,025 0,030 0,35 0,35 EM15K 0 ,10 0,20 EH10K EH11K EH12K EH14 EG 0,25÷0,65 0,025 0 ,10 0,030 Không quy định Đường kính dây hàn 1,2 1,6 2,4 3,2 4,0 Loại bao gói Cuộn có cốt Cuộn có cốt Cuộn Cuộn Cuộn Khối lượng,(kg) 10 20 25... A5 .17 – 80 Kí hiệu dây hàn C Mn Thành phần hoá học,% Si S P Cu và nguyên tố khác EL8 EL8K EL12 EM11K EM12 EM12K EM13K EM14K Dây hàn có hàm lượng mangan thấp 0 ,10 0,25÷0,60 0,07 0,030 0,030 0 ,10 0,25÷0,60 0 ,10 0,25 0,030 0,030 0,05÷0,15 0,25÷0,60 0,07 0,030 0,030 Dây hàn có hàm lượng mangan trung bình 0,07÷0,15 1,00÷1,50 0,65÷0,85 0,030 0,025 0,06÷0,15 0,80÷1,25 0 ,10 0,030 0,030 0,05÷0,15 0,80÷1,25 0 ,10 0,35... quang chìm (hồ quang ngầm), tiếng Anh viết tắt là SAW (Submerged Arc Welding) là quá trình hàn điện nóng chảy, dùng nguồn nhiệt từ hồ quang điện sinh ra giữa điện cực hàn (dây hàn, băng hàn) và vật hàn Một phần lượng nhiệt sinh ra do hồ quang điện làm nóng chảy kim loại điện cực và kim loại cơ bản, sau đó kim loại vũng hàn kết tinh tạo thành mối hàn Phần nhiệt khác làm nóng chảy thuốc hàn, tạo thành... do cải thiện điều kiện hình thành mối hàn và tinh luyện kim loại mối hàn - Cải thiện các tiêu chí vệ sinh công nghiệp: giảm lượng khí thải và bụi sinh ra trong quá trình hàn 1.1.3 Phân loại thuốc hàn theo phương pháp chế tạo Hiện nay có nhiều hệ thống tiêu chuẩn phân loại thuốc hàn như: ISO (Tổ chức tiêu chuẩn hoá Quốc tế), AWS (Hội hàn Mỹ), BS (Anh), DIN (Đức), GOST (Nga), và việc phân loại có thể... liệu hàn qui mô lớn, có thâm niên và kinh nghiệm nhất ở nước ta, hàng năm Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 19 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội vẫn phải nhập khẩu khoảng 450 tấn thuốc hàn để cung cấp cho thị trường (theo số liệu 2 010) Số lượng thuốc hàn nói chung ở Việt Nam sử dụng 15.000 tấn, trong đó thuốc hàn có chất lượng cao cần nhập khẩu khoảng 10. 000 tấn Để giải quyết vấn đề này,... học (thuốc hàn nung chảy + bột hợp kim hoặc fero hợp kim)  Theo đặc điểm và tỷ trọng hạt thuốc: − Thuốc hàn hạt dạng thuỷ tinh có tỷ trọng: 1,4 ÷ 1,8 Kg/dm3 − Thuốc hàn hạt dạng bọt nhẹ có tỷ trọng: 0,6 ÷ 1 Kg/dm3 − Thuốc hàn hạt dạng tinh thể cũng có tỷ trọng như dạng thuỷ tinh: 1,4 ÷ 1,8 Kg/dm3 Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 24 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội  Theo thành phần... (Bình Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 20 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Định, Quảng Trị, Hà Tĩnh), đá vôi (Yên Bái), huỳnh thạch (Sơn La), trường thạch (Lào Cai), Alumina (Lâm Đồng), nước thủy tinh (Hải Phòng, Hà Nội) và một số loại ferohợp kim (Fe-Mn, Fe-Si) Vì vậy, việc nghiên cứu và sản xuất thuốc hàn thiêu kết trên nguyên tắc ưu tiên, tận dụng tối đa nguồn nguyên vật liệu trong... hình thành mối hàn và lượng thuốc nóng chảy khi hàn tự động dưới lớp thuốc hàn tương đương với loại F7A(P)2 theo AWS A5 .17- 80 - Xác định được chế độ hàn hợp lý và lượng thuốc hàn nóng chảy trên khối lượng dây hàn khi sử dụng thuốc hàn thiêu kết tương đương loại loại F7A(P)2 theo AWS A5 .17- 80 1.3.2 Nội dung nghiên cứu - Giới thiệu tổng quan việc nghiên cứu của thế giới và Việt Nam về thuốc hàn thiêu... dễ gây hồ quang và hồ quang hàn cháy ổn định; − Bảo vệ tin cậy vùng hồ quang hàn và vũng hàn khỏi sự tác dụng của môi trường xung quanh; − Tạo dáng mối hàn và hình thành mối hàn tốt; − Tạo xỉ dễ nổi lên bề mặt vũng hàn và phủ đều trên bề mặt mối hàn để bảo vệ và giúp mối hàn nguội chậm, xỉ phải dễ tách khỏi mối hàn (tính bong xỉ tốt); − Đảm bảo tinh luyện kim loại mối hàn và khử tạp chất theo yêu cầu;... để hàn những Học viên: NGUYỄN THÀNH KIÊN 17 CH11B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đường hàn dài ở tư thế hàn bằng và hàn góc trong các kết cấu hàn lớn và yêu cầu chất lượng cao Trong công nghệ hàn tự động dưới lớp thuốc, thuốc hàn có vai trò rất quan trọng, nó bảo vệ kim loại vùng hàn khỏi tác dụng có hại của không khí, ổn định quá trình hàn, tinh luyện và hợp kim hóa kim loại mối hàn ... Destructive Testing European Standards Heat affected zone International Institute Welding International Standard Organization Japanese Industrial Standards Kim loại Nondestructive Testing Post Weld... VAHN WPS WPQR ak σch σk δ Ψmh Ψn Alternating Curent American Welding Society American Society for Testing of Materials American Society of Machine Engineers Direct Current Direct Current Electrode... 0,80÷1,15 0,030 Ti=0,03÷0 ,17 0,35 0,025 0,030 0,35 0,35 0,06÷0,15 0 ,10 0,20 1,50÷2,00 1,70÷2,20 0,025 0,030 0,35 0,35 EM15K 0 ,10 0,20 EH10K EH11K EH12K EH14 EG 0,25÷0,65 0,025 0 ,10 0,030 Không quy định