do an han than4

BẢNG GIẢI THÍCH CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT ĐÃ SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN Viết tắt Ý nghĩa CNHNC Công nghệ hàn điện nóng chảy CLH Chất lượng hàn pWPS Bản quy trình hàn sơ - Lập bảng giải thích tất ký hiệu sử dụng đồ án : BẢNG GIẢI THÍCH CÁC KÝ HIỆU ĐÃ SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa Ih [ A] Dòng điện hàn Uh [ V] Điện áp hàn n - Số lớp hàn ED [ %] Hệ số làm việc liên tục, chu kỳ tải thiết bị hàn LỜI NĨI ĐẦU Cơng nghiệp hóa mục tiêu đặt với nhiều nước phát triển, nhằm hướng tới cấu kinh tế đại Trong đó, ngành khí đóng vai trị quan trọng q trình phát triển Hệ thống nghành khí thì, cơng nghệ hàn công nghệ gia công kim loại ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực sản xuất xây dựng như: Chế tạo máy, xây lắp công trình, giao thơng vận tải, hóa chất Ngày nay, người đứng trước phát triển vũ bão khoa học cơng nghệ Vì để bắt nhịp với xu hướng phát triển đó, địi hỏi phải có tìm tịi nghiên cứu cách cụ thể Việc ứng dụng lý thuyết vào thực tế sản xuất khâu quan trọng Chính vậy, sinh viên chuyên ngành khí chế tạo máy, sau học môn học “ Máy công nghệ hàn “ bước vào tiến hành làm “ Đồ án công nghệ hàn” việc quan trọng cần thiết để từ sinh viên có hội vận dụng kiến thức học nhằm giải vấn đề thực tế sản xuất, thiết kế phương án công nghệ hợp lý, làm thỏa mãn chừng mực yếu tố kinh tế, yếu tố kỹ thuật… Với đề tài : “Thiết kế quy trình cơng nghệ hàn để chế tạo kết cấu dầm chữ I khung nhà xưởng”, thân em thấy cịn có nhiều điều mẻ, bỡ ngỡ có phần lúng túng Tuy vậy, nhờ có hướng dẫn tận tình thầy giáo PGS.TS Đào Quang Kế, em tự tin hơn, hội hoàn thành đồ án tốt Sinh viên thực Vũ Thanh Thản Trịnh Trọng Dương CHƯƠNG – TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM CHẾ TẠO 1.1- Khái quát công nghệ hàn 1.1.1- Một số khái niệm - Hàn trình nối tạo liên kết vật liệu chi tiết cách nung chỗ nối tới nhiệt độ hàn, có sử dụng áp lực thơng qua sử dụng áp lực, có sử dụng không sử dụng kim loại phụ Hàn sử dụng để tạo mối hàn - Mối hàn liên kết mang tính cục kim loại( phi kim loại) tạo cách nung chúng tới nhiệt độ hàn, có sử dụng áp lực thông qua sử dụng áp lực, có sử dụng khơng sử dụng kim loại phụ - Sự liên kết hợp vật liệu chỗ hàn - Vật hàn tổ hợp phận cấu thành nối với hàn - Liên kết chỗ nối phần tử kim loại bao gồm mối hàn vùng ảnh hưởng nhiệt - Kim loại phụ kim loại hợp kim bổ sung vào mối hàn để tạo liên kết hàn - Kim loại kim loại hợp kim phần tử hàn - Kim loại mối hàn toàn phần kim loại kim loại phụ nung chảy ( hoăc chuyển sang trạng thái dẻo ) trình hàn giữ lại mối hàn - Quá trình hàn nhóm nguyên lý hoạt động ( luyện kim, điện, vật lý…) sử dụng hàn nhằm tạo liên kết chi tiết hàn 1.1.2- Phân loại qúa trình hàn điện nóng chảy Qúa trình hàn phân loại theo cách sau: - Phân loại theo theo đặc trưng nguồn điện hàn Theo nguồn điện hàn chia hàn điện nóng chảy thành: Hàn hồ quang, hàn điện xỉ, hàn tia điện tử hàn tia laser - Phân loại theo mức độ điều khiển trình hàn Gồm : Hàn tay, hàn bán tự động, hàn giới, hàn tự động, hàn robot, hàn có điều khiển thích nghi - Phân loại theo dòng điện hàn gồm: Dòng điện hàn chiều cực thuận, dòng chiều cực nghịch dòng xoay chiều - Phân loại theo loại hồ quang : Dùng hồ quang trực tiếp, hồ quang gián tiếp, hồ quang trực tiếp sử dụng phổ biến hiệu kinh tế cao - Phân loại theo tính chất điện cực: Hàn điện cực nóng chảy điện cực khơng nóng chảy - Phân loại theo mơi trường bảo vệ vùng hàn: Hàn khơng có bảo vệ, hàn môi trường bảo vệ xỉ, hàn mơi trường bảo vệ khí xỉ, hàn môi trường bảo vệ hỗn hợp, hàn môi trường khí bảo vệ Với đặc tính tốt chịu độ đàn hồi tốt, độ cứng, độ uốn sức bền cao Thép chữ I ứng dụng rộng rãi ngành xây dựng, khí, vận chuyến…(hình 1) Hình 1: khung nhà xưởng dùng dầm chữ I Thép chữ I sản xuất nhiều công nghệ khác hàn, đúc, cán… tiêu chuẩn hóa Với điều kiện Việt Nam phương pháp sản xuất hàn sử dụng rộng rãi đặc biệt với thép chữ I với kích thước lớn vượt tiêu chuẩn Đây thép chữ I chế tạo công nghệ hàn mà em thiết kế Hình 2: chi tiết dầm chữ I Kết cấu thép chữ I sử dụng kết cấu chịu lực khung cầu, nhà xưởng… CHƯƠNG PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN VẬT LIỆU CƠ BẢN, LOẠI QUÁ TRÌNH HÀN VÀ VẬT LIỆU HÀN 2.1 Phân tích, lựa chọn vật liệu chi tiết hàn 2.1.1 Phân tích lựa chọn vật liệu Gối tựa dầm cầu trục làm việc môi trường chịu ma sát độ mài mịn lớn, tải trọng tác động lớn Vì vật liệu chế tạo chi tiết phải đảm bảo tính làm việc Từ đặc điểm ta chọn vật liệu chế tạo gối tựa dầm cầu trục thép cacbon CT3 Theo TCVN 1695 – 75 (Tr 62;65 ) [1] 2.1.2 Thành phần hóa học vật liệu Thành phần hóa học vật liệu thể bảng 2.1: Bảng 2.1-Thành phần hóa học vật liệu: Mác thép CT Thành phần % C Mn 0.14 ÷ 0.22 0.3 ÷ 0.65 Si S P < 0.07 ≤ 0.045 ≤ 0.045 2.1.3 Cơ tính vật liệu Cơ tính vật liệu thể bảng 2.2: Bảng 2.2-Cơ tính vật liệu bản: Mác thép Giới hạn chảy σ ch Giới hạn bền σ b Độ giãn dài (%) δ s CT 230 380 21 2.1.4 Các ý hàn chủng loại vật liệu CT3 - Tính tốn thơng số nhạy cảm với nứt nóng HCS UCS để đánh giá khả xuất nứt nóng hàn vùng ảnh hưởng nhiệt vật liệu Si Ni 0.05 + 0.04 + 0.04 + 25 100 = 1000.0,2 25 HCS = 1000 C 3Mn + Cr + Mo + V 3.0,5 S+P+ HCS = 10.9 Theo (Tr 21) [6] Kết luận thép dễ bị nứt nóng [6] – Tr.21 - Tính tốn thơng số với nứt nguội: CE = C + Mn Mn + Mo + V Ni + Cu + + 15 (Tr 21) [6] 0.5 0.5 + = 0.38 < 0.45 CE = 0.2 + => thép bị nứt nguội - Tính tốn thơng số với nứt tầng PCM = C + Si Mn + Cr + Cu Ni V Mo + + + + + 5B 30 20 60 10 15 PCM = 0.2 + 0.07 0.5 + = 0.22 30 20 PL = PCM + 10 10 HD δ + + = 0.22 + 60 600 60 600 (Tr.22) [6] Trong đó: HD- Hàm lượng hidro có kim loại mối hàn (ml/100g) HD = 2÷12ml/100g => chọn HD = 10ml/100g δ – Chiều dày vật liệu  PL = 0.403 Do :PL ≥ 0,286 → thép có thiên hướng nứt nguội - Hiện nứt ram mối hàn: Xác định độ nhạy cảm thép nứt ram vùng nhiệt vùng ảnh hưởng nhiệt theo tác giả NaKamura ∆ G = 10C + Cr + 3.3 Mo +8.1 V – ⇒ ∆ G = 10 0,2 -2 = ∆G < → thép khơng bị nứt ram 2.2 Phân tích, lựa chọn loại trình hàn sử dụng để chế tạo kết cấu 2.2.1 Phân tích, lựa chọn loại trình hàn sử dụng Phương pháp MIG/ MAG có ưu điểm sau, ứng dụng nhiều vào cơng nghiệp: - Có thể hàn tư - Phương pháp có đặc điểm dây hàn cấp cách liên tục, q trình thực MIG/MAG nhanh so với trình hàn TIG - Nó thực liên kết hàn với chiều sâu ngấu chảy lớn - Nó hàn mỏng lẫn dày - Quá trình hàn MIG/MAG cho hệ số đắp kim loại lớn - Quá trình dễ dàng thực (vận hành) - Không cần sử dụng thuốc hàn, sản phẩm hàn MIG/MAG mịn, đẹp, gọn gàng, sẽ, khơng có xỉ bắn tóe bề mặt khơng cần u cầu làm bề mặt sau hàn Điều giúp cho làm giảm tổng chi phí hàn - Có thể di hàn với tốc độ cao, làm giảm nguy biến dạng hàn Để đảm bảo tính bền vững kết cấu, mối hàn ổn định, với chiều dày mối hàn 10 mm hàn đường với chiều dày 8m em sử dụng phương pháp hàn điện cực nóng chảy có mơi trường khí bảo vệ cụ thể phương pháp hàn MAG 2.2.2 Các thông số chế độ hàn q trình hàn chọn Chế độ hàn góc, bán tự động mơi trường khí bảo vệ CO2 ( Tr.202) [6] Bảng 3: thông số chế độ hàn bán tự động môi trường khí bảo vệ CO2 Chiều dày Đường chi tiết kính dây (mm) (mm) 10 Cạnh mối Dòng điện Điện Tốc độ hàn (mm) hàn (A) hàn (V) hàn (m/h) ÷ 11 320 ÷ 380 30 ÷ 38 24 ÷ 28 2.2.3 Các thơng số kỹ thuật bổ sung trình hàn chọn 2.2.4 Kỹ thuật hàn trình hàn chọn - Kỹ thuật gây hồ quang: + Bật dòng điện; giữ mỏ hàn tư nằm ngang cách bề mặt vật hàn khoảng 50mm + Quay nhanh đầu diện cực mỏ hàn phía vật hàn khoảng cách 3mm, hồ quang tự hình thành hoạt động gây hồ quang tần số điện áp cao có sẵn thiết bị hàn - Kỹ thuật kết thúc hồ quang: + Để kết thúc hồ quang, đưa điện cực tư nằm ngang Thiết bị hàn trang bị từ xa để gây hồ quang, thay đổi cường độ dịng điện hàn kết thúc hồ quang mà khơng cần thong qua chuyển động mỏ hàn ... hồ quang: + Bật dòng điện; giữ mỏ hàn tư nằm ngang cách bề mặt vật hàn khoảng 50mm + Quay nhanh đầu diện cực mỏ hàn phía vật hàn khoảng cách 3mm, hồ quang tự hình thành hoạt động gây hồ quang... Kỹ thuật kết thúc hồ quang: + Để kết thúc hồ quang, đưa điện cực tư nằm ngang Thiết bị hàn trang bị từ xa để gây hồ quang, thay đổi cường độ dòng điện hàn kết thúc hồ quang mà không cần thong... hướng dẫn tận tình thầy giáo PGS.TS Đào Quang Kế, em tự tin hơn, hội hoàn thành đồ án tốt Sinh viên thực Vũ Thanh Thản Trịnh Trọng Dương CHƯƠNG – TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM CHẾ TẠO 1.1- Khái quát công