báo cáo luận văn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 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 LOẠI F7A(P)6 THEO AWS A5.17 – 80” Học viên: Nguyễn Văn Huấn Người hướng dẫn khoa học: TS Vũ Huy Lân TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÝ DO TÁC GIẢ CHỌN ĐỀ TÀI - Hiện nhu cầu thuốc hàn thiêu kết để hàn tự động dưới lớp thuốc kết cấu thép cacbon có chất lượng cao nước ta lớn - Việc sản xuất thuốc hàn tự động ở Việt Nam chủ yếu quá trình thử nghiệm - Nguồn nguyên liệu nước dồi phong phú => Xuất phát từ tính cấp thiết nhu cầu nêu trên, tác giả đã chọn đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng thành mẻ liệu đến tính công nghệ hàn thuốc hàn thiêu kết tương đương loại F7A(P)6 theo AWS A5.17 - 80” TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI - Phân tích, lựa chọn tạo xỉ chất đưa vào thành phần mẻ liệu với số bazơ hợp lý (B=2,8) sử dụng tối đa nguồn nguyên vật liệu nước - Nghiên cứu ảnh hưởng chất tạo xỉ chủ yếu thành phần mẻ liệu đến tính công nghệ hàn thuốc hàn thiêu kết tương đương loại F7A(P)6 theo tiêu chuẩn AWS A5.17 – 80 - Xác định hàm lượng chất tạo xỉ chủ yếu thành phần mẻ liệu đảm bảo tiêu công nghệ hàn chế tạo thuốc hàn thiêu kết tương đương loại F7A(P)6 theo tiêu chuẩn AWS A5.17-80 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KẾT CẤU CỦA LUẬN VĂN CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ THUỐC HÀN THIÊU KẾT CHƯƠNG 2: THUỐC HÀN VÀ LỰA CHỌN XỈ HÀN CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN MẺ LIỆU ĐẾN TÍNH CÔNG NGHỆ HÀN CHƯƠNG 5: XỬ LÝ SỐ LIỆU VÀ KHOA HỌC CÁC KẾT LUÂN CÁC KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ THUỐC HÀN THIÊU KẾT Khái niệm thuốc hàn Thuốc hàn là hỗn hợp gồm nhiều thành phần, được chế tạo ở dạng hạt có kích thước xác định khoảng 0,25 – 0,4 mm TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tình hình nghiên cứu và sản xuất thuốc hàn thế giới: Thuốc hàn thiêu kết ngày quan tâm phát triển hãng nhiều nước công nghiệp tiên tiến như: Thụy Điển (hãng ESAB), Ucraine (viện hàn Paton), Hàn Quốc (hãng Huyndai, Chosun, Kiswel…), Mỹ (HOBART), Đài Loan TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tình hình nghiên cứu và sản xuất thuốc hàn tại Việt Nam: Ở nước ta chủ yếu sản xuất que hàn điện dây hàn, thuốc hàn chủ yếu phải nhập ngoại Tuy nhiên, kết đạt mức độ triển khai ứng dụng thực tế khiêm tốn VD Công ty CP Que hàn điện Việt Đức, Bộ Công Thương nghiên cứu đề tài thuốc hàn gốm mác F7-VD (hoặc AR-7) (2008), kết sản xuất thử, số hạn chế nên chưa thể triển khai sản xuất với qui mô công nghiệp loại thuốc hàn hệ axit dùng để hàn kết cấu thép yêu cầu chất lượng thông thường TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CHƯƠNG 2: THUỐC HÀN VÀ LỰA CHON XỈ HÀGiớ N i thiệu một số nền tạo xỉ - MnO – SiO2 – CaO – (MgO) Nền tạo xỉ có MnO tạo nhiều bụi gây ô nhiễm đến môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe người công nhân - MnO – SiO2 – FeO Nền tạo xỉ làm giảm chất lượng kim loại mối hàn, % O2 lại kim loại mối hàn (dạng hòa tan FeO) lớn - CaO – CaF2 – TiO2 Nền tạo xỉ thích hợp cho hàn thép không gỉ, thép cacbon kết cấu độ bền cao - CaO – CaF2 – Al2O3 Nền tạo xỉ dùng để hàn đắp TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Giản đồ trạng thái nhiệt độ hệ xỉ hàn °C TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Độ sệt xỉ nhiệt độ 1600°C, Pa.s TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Sự phụ thuộc chiều cao mối hàn vào MgO, Al2O3, CaF2, TiO2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Sự phụ thuộc của chiều cao mối hàn vào MgO 30%, Al2O3 20%, CaF2 22% TiO2 7% TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Sự phụ thuộc của chiều sâu ngấu mối hàn vào MgO, Al2O3, CaF2, TiO2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Sự phụ thuộc của chiều sâu ngấu mối hàn vào MgO 30%, Al2O3 20%, CaF2 22% TiO2 7% TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào MgO, Al2O3, CaF2, TiO2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào MgO 30%, Al2O3 20%, CaF2 22% TiO2 7% TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Sự phụ thuộc chất lượng bề mặt mối hàn vào MgO, Al2O3, CaF2, TiO2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Sự phụ thuộc chất lượng bề mặt mối hàn vào MgO 30%, Al2O3 20%, CaF2 22% TiO2 7% TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Xác+đị nh ràng các chấ t nhcủa phầcác n mẻ u thuốc hàn Các buộc tường thà minh biếnliệsố: 25% ≤ MgO ≤ 35% ; 15% ≤ Al2O3 ≤ 25% ; 17% ≤ CaF2 ≤ 27% ; 4% ≤ TiO2 ≤ 10% ; Và ∑Zi = 80% ∑Xi = 0,80 Các chất lại Z5 = 20% hay X5 = 0,20 = constant + Các ràng buộc ẩn: cặp thuốc hàn – dây hàn (F7A6 – EH14), xác định giá trị biến (MgO, Al 2O3, CaF2, TiO2 ) thỏa mãn điều kiện hàm mục tiêu sau: Lhq ≥ 15,5 mm; 4,0 ≤ Dmh ≤ 6.0 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Kết quả các chất hàm lượng thuốc hàn X5 Constant MgO Free 0.25 0.35 Al2O3 Free 0.15 0.25 CaF2 Free 0.17 0.27 TiO2 Free 0.04 0.1 Lhq Target b Exclude c Exclude h Exclude Dmh Bm 0.2 15.5 17 19 Target 4.0 4.5 6.0 Target 10 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Kết quả các số liệu chạy chương trình tối ưu MgO Al2O3 CaF2 0.2824 0.1796 0.27 0.2715 0.2453 0.333 0.192 TiO2 Lhq b c h Dmh Bm iter log(D) 0.068 16.8467 16.8928 3.8174 3.7548 4.4368 7.3338 -1.3392 0.2046 0.0786 17.6053 17.0212 3.6663 3.4653 4.6752 7.7181 -1.3799 0.2151 0.0599 16.4455 16.74 3.9375 3.6746 4.2528 7.1178 15 0.7169 0.3133 0.1817 0.2417 0.0633 16.4735 16.6722 3.8658 3.632 4.3141 7.5418 0.9802 0.3 0.22 0.22 0.06 17.1623 16.5764 3.8212 3.6219 4.3301 7.9217 1.3853 0.27 0.25 0.22 0.06 -1.4458 0.25 0.22 0.25 lượng mẻ liệu 4.9253 thuốc hàn, 0.08Hàm17.0428 17.47chất 3.5787 3.5938 7.219% -1.1091 0.25 0.2267 0.2233 0.1 MgO Al2O3 16.9371 CaF2 Thuôc hàn F7A6-BK 27 25 17.4555 22 17.1652 17.5444 Rutil 3.5581 3.5429 4.8441 7.8908 3.5167 5.0233Cao 7.3313 CaCO 3.5874 Trường Fe- thạch lanh Mn - Fe- 1.1056 Si TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Kết quả hàn kiểm nghiệm thuốc hàn F7A6-BK TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KẾT LUẬN - 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 và chất lượng bề mặt 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 F7A6BK cho hồ quang cháy ổn định, hình thành mối hàn tốt, bề mặt sáng, vẩy hàn đều, xỉ hàn dễ bong, chất lượng bề mặt tốt, 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 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 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 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN ... đương loại F7A(P)6 theo tiêu chuẩn AWS A5.17-80 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KẾT CẤU CỦA LUẬN VĂN CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ THUỐC HÀN THIÊU KẾT CHƯƠNG 2: THUỐC HÀN VÀ LỰA CHỌN XỈ HÀN