SLIDE BAO VE mạnh BS HC

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ ******************* LỄ BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ HÀN ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN MẺ LIỆU ĐẾN TÍNH CÔNG NGHỆ HÀN CỦA THUÔC HÀN THIÊU KẾT TƯƠNG ĐƯƠNG VỚI F7A(P)2 THEO AWS A5.17-80” Học viên: NGUYỄN XUÂN MẠNH Người HDKH: TS VŨ HUY LÂN Hà Nội, 10/2013 Lý chọn đề tài: - Ở nước ta công nghệ hàn tự động lớp thuốc ứng dụng rộng rãi đặc biệt lĩnh vực đóng tàu chế tạo kết cấu thép, - Nhu cầu thuốc hàn thiêu để hàn tự động kết cấu thép cacbon có chất lượng cao nước lớn (khoảng 10.000 – số liệu năm 2010) - Tuy nhiên, Việt Nam việc sản xuất loại thuốc hàn chủ yếu giai đoạn thử nghiệm nguyên liệu phải nhập phần lớn từ nước HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Nhiệm vụ: - Phân tích, lựa chọn tạo xỉ chất đưa vào thành phần thuốc hàn với số bazơ hợp lý sử dụng tối đa nguồn nguyên vật liệu nước - Nghiên cứu ảnh hưởng chất tạo xỉ chủ yếu thành phần thuốc hàn đến tính công nghệ hàn thuốc hàn thiêu kết hệ bazơ trung bình F7A(P)2 theo tiêu chuẩn AWS A5.17 – 80 - Xác định hàm lượng chất tạo xỉ chủ yếu thành phần thuốc hàn đảm bảo tiêu công nghệ hàn chế tạo thuốc hàn thiêu kết hệ bazơ F7A(P)2 theo tiêu chuẩn AWS A5.17-80 HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 KẾT CẤU CỦA LUẬN VĂN Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục, danh mục tài liệu tham khảo danh mục bảng biểu luận văn gồm có chương 16 tiết HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Hàn tự động lớp thuốc HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Hàn tự động lớp thuốc HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Thuốc hàn tự động lớp thuốc HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Sơ đồ nghiên cứu tổng quát 1.Thuốc hàn Dây hàn EL8 Thuốc hàn & dây hàn Các hàm mục tiêu Thành phần hoá học Hàm lượng hiđrô Đặc tính công nghệ hàn Giá thành Hình dạng mối hàn Khả bong xỉ Độ ổn định hồ quang Độ bềnσ ch, σ k , độ dãn dài, độ dai va đập, độ cứng %C, Mn, Si, S, P HV: Nguyễn Xuân Mạnh Cơ tính kim loại mối hàn Hà Nội, 10/2013 Sơ đồ nghiên cứu đề tài 1.Thuốc hàn Dây hàn (EM12K) Thành phần mẻ liệu thuốc hàn (Nhóm chất tạo xỉ hàn) Dây hàn (EL8) Hàm mục tiêu Các tiêu đặc tính công nghệ hàn thuốc hàn Tính ổn định hồ quang hàn Sự hình thành mối hàn Tính bong xỉ hàn Chiều rộng mối hàn Chiều cao mối hàn Chiều sâu ngấu Hệ số hình dạng mối hàn HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Sơ đồ nghiên cứu ảnh hưởng thành phần thuốc hàn đến tính công nghệ hàn Thay đổi hàm lượng chất chủ yếu (MgO, Al2O3, CaF2, TiO2) Dây hàn & thuốc hàn Hàm mục tiêu Các tiêu đặc tính công nghệ hàn thuốc hàn Tính ổn định hồ quang hàn Sự hình thành mối hàn Tính bong xỉ hàn Chiều rộng mối hàn Chiều cao mối hàn Chiều sâu ngấu Hệ số hình dạng mối hàn HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 c 4.00 3.90 3.80 0.050 0.060 0.070 0.080 0.090 0.100 0.110 0.120 0.130 0.140 0.150 C aF2 4.050 4.000 c 3.950 3.900 3.850 3.800 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 0.260 0.270 0.280 0.290 0.300 T iO HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Sự phụ thuộc chiều cao mối hàn vào hàm lượng MgO, Al2O 3, CaF2 với TiO2 = 25% mẻ liệu thuốc hàn HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 2.30 h 2.20 2.10 2.00 1.90 0.160 0.170 0.180 0.190 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 0.260 0.230 0.240 0.250 0.260 0.270 M gO 2.420 2.400 2.380 h 2.360 2.340 2.320 2.300 2.280 0.170 0.180 0.190 0.200 0.210 0.220 A l2 O HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 2.370 2.360 h 2.350 2.340 2.330 2.320 2.310 0.050 0.060 0.070 0.080 0.090 0.100 0.110 0.120 0.130 0.140 0.150 0.260 0.270 0.280 0.290 0.300 C aF2 2.450 h 2.400 2.350 2.300 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 T iO HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Sự phụ thuộc chiều sâu ngấu mối hàn vào hàm lượng MgO, Al 2O3 ,CaF2 với TiO2 = 25% mẻ liệu thuốc hàn HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Ảnh hưởng các chất tạo xỉ đến hệ số hình dạng mối hàn 4.50 Dmh 4.40 4.30 4.20 4.10 0.160 0.170 0.180 0.190 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 0.260 0.230 0.240 0.250 0.260 0.270 M gO 4.50 Dmh 4.40 4.30 4.20 0.170 0.180 0.190 0.200 0.210 0.220 A l2 O HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 4.60 Dmh 4.50 4.40 4.30 4.20 0.050 0.060 0.070 0.080 0.090 0.100 0.110 0.120 0.130 0.140 0.150 0.260 0.270 0.280 0.290 0.300 C aF2 4.70 4.60 Dmh 4.50 4.40 4.30 4.20 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 T iO HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào hàm lượng MgO, Al2O3, CaF2 với TiO2 = 25% mẻ liệu thuốc hàn HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 CHƯƠNG 5: XỬ LÝ SỐ LIỆU VÀ XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ HÀN HỢP LÝ Xác định thông số chế độ hàn hợp lý hợp lý 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: + Các ràng buộc tường minh (các gới hạn biên) biến số: 16% ≤ MgO ≤ 26% ; 17% ≤ Al2O3 ≤ 27% ; 5% ≤ CaF2 ≤ 15% ; 20% ≤ TiO2 ≤ 30% ; Và ∑Zi = 78% ∑Xi = 0,78 + Các ràng buộc ẩn: cặp thuốc hàn – dây hàn (F7A2 – EL8), yêu cầu chiều dài hồ quang tới hạn hệ số hình dạng mối hàn sau: Lhq ≥ 16,5 mm; 6,5 ≤ Ψmh ≤ 10 - Xác định giá trị biến (MgO, Al2O3, CaF2, TiO2 ) thỏa mãn điều kiện hàm mục tiêu sau: Lhq ≥ 16,5 mm; Kết quả xác định hàm lượng chất thành phần thuốc hàn MgO Free 0.16 0.26 Al2O3 Free 0.17 0.27 CaF2 Free 0.05 0.15 TiO2 Free 0.2 0.3 X5 Constant Lh Target b Exclude c Exclude h Exclude Dm Target HV: Nguyễn Xuân Mạnh 0.22 0.5 14 16 18 0.5 10 Hà Nội, 10/2013 MgO Al2O3 CaF2 TiO2 X5 Lhq b c h Dmh iter log(D) 0.17 0.26 0.07 0.28 0.22 15.98 17.9557 3.5989 2.3721 5.0016 -4.6029 0.1985 0.2335 0.0523 0.2956 0.22 16.2951 17.7043 3.5714 2.5321 5.0683 26 -2.2606 0.16 0.17 0.15 0.3 0.22 15.7655 17.2364 3.7283 2.2592 4.6004 26 -1.3629 0.1676 0.2694 0.0958 0.2472 0.22 15.7573 17.4982 3.8021 2.2992 4.6122 49 -1.3842 0.1997 0.2699 0.1103 0.2001 0.22 16.1415 16.839 3.8539 2.519 4.5212 94 -1.2325 0.17 0.26 0.07 0.28 0.22 15.98 17.9557 3.5989 2.3721 5.0016 -4.6029 0.16 0.2367 0.0833 0.3 0.22 15.9873 18.0374 3.5813 2.3037 5.0163 -4.8966 0.1933 0.27 0.05 0.2667 0.22 16.181 17.6909 3.5676 2.4897 5.0352 -2.6862 Thuôc hàn F7A2-BK Hàm lượng chất mẻ liệu thuốc hàn, % MgO Al2O3 16 HV: Nguyễn Xuân Mạnh 24,5 CaF2 Rutil 8,5 29 CaCO3 Trường thạch Cao Fe-Mn Fe-Si lanh Hà Nội, 10/2013 Kết quả hàn kiểm nghiệm thuốc hàn có tạo xỉ nghiên cứu HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 KẾT LUẬN - Xác định hàm lượng chất chủ yếu thành phần mẻ liệu thuốc hàn thuộc nhóm đảm bảo tính công nghệ thuốc - Ứng dụng quy hoạch thực nghiệm, xây dựng phương trình toán học mô tả ảnh hưởng chất chủ yếu thành phần mẻ liệu thuốc hàn hàn tự động đến tính ổn định hồ quang, chiều rộng mối hàn, chiều cao mối hàn, chiều sâu ngấu, hệ số hình dạng mối hàn - 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 - Kết nghiên cứu đề tài sở để thiết kế hoàn chỉnh thành phần mẻ liệu thuốc hàn cần nghiên cứu - Các kết tìm dùng để chế tạo thử nghiệm thuốc hàn F7A2-BK cho hồ quang cháy ổn định, hình thành mối hàn tốt, bề mặt sáng, vẩy hàn đều, xỉ hàn dễ bong, khuyết tật hàn phạm vi cho phép - Các kết phương pháp nghiên cứu đề tài có ý nghĩa quan trọng lý thuyết thực tiễn lĩnh vực nghiên cứu sản xuất vật liệu hàn HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 KIẾN NGHỊ - Các kết nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng chất tạo xỉ chủ yếu mẻ liệu thuốc hàn đến tiêu tính công nghệ hàn - Để thiết kế hoàn chỉnh mẻ liệu thuốc hàn cần tiếp tục nghiên cứu chất ảnh hưởng đến tiêu tính, thành phần hóa học kim loại mối hàn hàm lượng hiđrô mối hàn HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 [...]... hợp kim cao HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Nguyên tắc chọn Nền tạo xỉ hàn Nhiệt độ nóng chảy của xỉ hàn Giản đồ trạng thái nhiệt độ của hệ xỉ hàn, °C HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Độ nhớt của xỉ hàn Độ sệt của xỉ ở nhiệt độ 1600°C, Pa.s HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Sức căng bề mặt của xỉ hàn Sức căng bề mặt của hệ xỉ hàn ở 1600°C, J/m2 HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Nền tạo... Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Sự phụ thuộc của chiều dài hồ quang vào hàm lượng MgO, Al 2O3, CaF2 với TiO2 = 25% trong mẻ liệu thuốc hàn HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 16.60 b 16.50 16.40 16.30 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 0.260 0.270 0.280 0.290 0.300 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 M gO 16.70 16.60 b 16.50 16.40 16.30 0.150 0.160 0.170 0.180 0.190 0.200 A l2 O 3 HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà... Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Sự phụ thuộc của bề rộng mối hàn vào hàm lượng MgO, Al2O3, CaF2 với TiO2 =25% trong mẻ liệu thuốc hàn HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 4.050 c 4.000 3.950 3.900 3.850 0.160 0.170 0.180 0.190 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 0.260 0.230 0.240 0.250 0.260 0.270 M gO 4.050 c 4.000 3.950 3.900 3.850 0.170 0.180 0.190 0.200 0.210 0.220 A l2 O 3 HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà... Mạnh Hà Nội, 10/2013 2.370 2.360 h 2.350 2.340 2.330 2.320 2.310 0.050 0.060 0.070 0.080 0.090 0.100 0.110 0.120 0.130 0.140 0.150 0.260 0.270 0.280 0.290 0.300 C aF2 2.450 h 2.400 2.350 2.300 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 T iO 2 HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Sự phụ thuộc của chiều sâu ngấu mối hàn vào hàm lượng MgO, Al 2O3 ,CaF2 với TiO2 = 25% trong mẻ liệu thuốc hàn HV: Nguyễn Xuân Mạnh. .. TiO2 chiếm khoảng 30% Hệ số bazơ B=1,1 HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Biến mã hoá (không thứ nguyên) Biến thực, % Các biến số Mức dưới Mức trên Huỳnh Rutil thạch (CaF2), (TiO2), Z4 Z3 MgO, Z1 Alumin (Al2O3), Z2 16 17 5 26 27 15 X1 X2 X3 X4 20 –1 –1 –1 –1 30 +1 +1 +1 +1 Tổng các chất còn lại là cố định gọi là: X5 = 22% CaCO3 9 HV: Nguyễn Xuân Mạnh Trường thạch 2 Cao lanh Fe-Mn Fe-Si 1 6 4 Hà Nội,... dưới lớp thuốc của hãng Dosun DZ1000 HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 CHƯƠNG 4: TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM Các thông số chế độ hàn khác dùng để nghiên cứu Các thông số chế độ hàn chủ yếu được tính toán và hàn kiểm tra đạt ổn định có các giá trị như sau: + Đường kính dây hàn: 4,0 mm + Tầm với điện cực: 30 mm; + Góc nghiêng điện cực: 0° HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Kế hoạch thực nghiệm F7A2 - BK... aF2 4.050 4.000 c 3.950 3.900 3.850 3.800 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 0.260 0.270 0.280 0.290 0.300 T iO 2 HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Sự phụ thuộc của chiều cao mối hàn vào hàm lượng MgO, Al2O 3, CaF2 với TiO2 = 25% trong mẻ liệu thuốc hàn HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 2.30 h 2.20 2.10 2.00 1.90 0.160 0.170 0.180 0.190 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 0.260 0.230 0.240 0.250... X4 - 0.143X3 X4 Hệ số tương quan R2 = 0,670 HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Biểu diễn các đường đă c ê trưng 16.40 Lhq, mm 16.20 16.00 15.80 15.60 0.160 0.170 0.180 0.190 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 0.260 0.230 0.240 0.250 0.260 0.270 MgO Lhq, mm 15.90 15.80 15.70 0.170 0.180 0.190 0.200 0.210 0.220 A l2 O 3 HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 16.20 16.10 Lhq, mm 16.00 15.90 15.80 15.70... 0.067X1 - 0.042X2 + 0.076X3 - 0.049X4 - 0.025X12 0.032X22 - 0.069X32 - 0.048X42 + 0.008X1 X2 - 0.034X1 X3 + 0.049X1 X4 + 0.030 X2 X3 +0.037X2 X4 + 0.057X3 X4 Hệ số tương quan R2 = 0,585 HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 h = 2.306 - 0.089X1 + 0.040X2 - 0.011X3 + 0.034X4 - 0.093X12 + 0.014X22 +0.023X32 + 0.023X42 + 0.067X1 X2 + 0.098X1 X3 + 0.058X1 X4 - 0.023 X2 X3 - 0.072X2 X4 - 0.081X3 X4 Hệ số tương... tiêu (chiều dài hồ quang, chiều rộng, chiều cao và chiều sâu nóng chảy và hệ số hình dạng mối hàn), mm - xi – là các biến đầu vào (% MgO, Al2O3, CaF2, TiO2 trong mẻ liệu thuốc hàn), % HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Kế hoạch thực nghiệm bậc hai trực giao Giá trị các biến số TT MgO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 X1 0.26 0.16 0.26 0.16 0.26 0.16 0.16 0.16 0.16 0.26 0.26 0.26 ... tự động lớp thuốc HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Hàn tự động lớp thuốc HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Thuốc hàn tự động lớp thuốc HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Sơ đồ nghiên... Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 KẾT CẤU CỦA LUẬN VĂN Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục, danh mục tài liệu tham khảo danh mục bảng biểu luận văn gồm có chương 16 tiết HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội,... hợp kim cao HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Nguyên tắc chọn Nền tạo xỉ hàn Nhiệt độ nóng chảy xỉ hàn Giản đồ trạng thái nhiệt độ hệ xỉ hàn, °C HV: Nguyễn Xuân Mạnh Hà Nội, 10/2013 Độ nhớt