SỬA CHỮA PHỤC HỒI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN

TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA Chương : SỬA CHỮA PHỤC HỒI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TRANG 111 5.1 Mục đích: Hàn đắp phục hồi HD/KT Hàn đắp để nhận bề mặt chi tiết có tính chất đặc biệt Hàn nối chi tiết lại với bị gãy, bị ngắn hụt so với yêu cầu, Hàn khắc phục hư hỏng vận hành, tác động từ gây nên xước, sứt mẻ, Chi tiết bị nứt, bị sứt mẻ, bị lỏng, rơ 5.2 Phân loại phương pháp hàn Dựa vào trạng thái nhiệt độ kim loại vùng mối hàn , người ta phân loại hàn nhóm sau :  Nhóm phương pháp hàn nóng chảy  Nhóm phương pháp hàn áp lực  Hàn vảy, dán kim loại Hiện có khoảng 100 phương pháp hàn PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA 5.3 Sơ đồ phân loại phương pháp hàn chính: Hàn nóng chảy Hàn kim loại      Hàn môi trường đặc biệt Hàn áp lực Hàn vảy + Dán KL Hàn hồ quang điện, Hàn khí, hàn chùm tia, Hàn điện xỷ, Hàn nhiệt, Hàn lớp thuốc BV Hàn mơi trường khí BV MIG/MAG Hàn nước Hàn chân không         Hàn điện tiếp xúc, Hàn siêu âm, Hàn cao tần, Hàn nổ, Hàn ma sát, Hàn khuyếch tán, Hàn khí - ép Hàn nguội Hình 3-3 Sơ đồ phân loại phương pháp hàn PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA 5.4 Đặc điểm (ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM) chung số phương pháp hàn phục hồi  Vật liệu  Kích thước  Khối lượng/  Các Phương pháp hàn Hàn lọai vật liệu khác Hàn loại chi tiết với kích thước khối lượng khác Hàn nhiều phương pháp : Hàn nóng chảy:  hàn hồ quang điện (xoay chiều, chiều, chỉnh lưu )  Hàn khí,  Hàn môi trường bảo vệ (dưới lớp thuốc hay CO2(MAG), Ar, He (MIG) ); TIG  Phương pháp hàn khác để hàn phục hồi (bảng phân loại trên) Ưu điểm  Hàn kín,  Chịu áp lực,  Nhanh, giá thành thiết bị rẻ,  Công nghệ đơn giản, suất cao chất lượng đảm bảo PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA Nhược điểm:  Dễ gây biến dạng, nứt (thô đại tế vi ),  ứng suất nhiệt  Khuyết tật rỗ khí, ngậm xỷ,  Cấu trúc tổ chức mối hàn không đồng nhất, dể gây khuyết tật vùng gần mối hàn (Xem hình 5-5) O C %C Hình - Tổ chức kim loại vùng mối hàn Hàm lượng bon nguyên tố hợp kim cao khó hàn Các vật liệu khác phải có cơng nghệ phù hợp PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA 5.6 KHÁI NIỆM VỀ HÀN ĐẮP KIM LOẠI TRANG 112  Hàn đắp trình đem phủ lên bề mặt chi tiết lớp kim loại  Hàn đắp sử dụng để chế tạo chi tiết  Dùng hàn đắp để tạo nên lớp bimetal với tính chất đặc biệt  Hàn đắp dùng để phục hồi  Vật liệu hàn đắp thép bon, thép chịu mài mòn, thép có tính chất đặc biệt chịu nhiệt, 5.7 CÁC PHƯƠNG PHÁP HỢP KIM HOÁ MỐI HÀN (8-3) TRANG 112 Hợp kim hố mối hàn đắp thơng qua dây hàn, dải kim loại đắp lớp thuốc hàn thường Dùng dây hàn bột, dải kim loại với thuốc hàn thường Dùng dây hàn thường với thuốc hàn hợp kim Dùng dây hàn thuốc hàn thường cho thêm vật liệu hợp kim trình hàn PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA Chọn vật liệu hàn đắp Phân loại nhóm kim loại đắp theo trường ĐH quốc tế hàn sau : Thành phần kim loại lớp đắp phụ thuộc thành phần kim loại đắp Bảng 5-1 Dạng Ký hiệu thép C HK thấp A 0 ,4 HK thấp B 0 ,4 Mn Cr Ni W 0,5 00-3 0,3 0,5 00-3 0,3 Austeni 0,5 11t C 16 Mn cao 1,2 Austeni  D 1-8 t Cr-Ni 0,3 0,2 E -2 Thép gió 0,6  F 0,5 1,5 Co HB - 0-1 - 40 - 0-1 - 60 0-3 - - 0-1 - 50 13 30 525 - - - - 40 00,5 0-1 - 45 015 62 05 60 - 45 46 - 1,518 0-3 0-10 25 - 0-4 0-5 0-1 0-3 35 0,2  10,15 H 0-5 1-10 0-4 - 1,0 -1,5 GangCr 1,5 G 0-6 cao -5 Thép chịu Mo 01 0,3 50-5 0-0,5 30 1,5 Thép Cr V PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA nhiệt 0,5 Cr-W Hợp 25 30 0,7  kim Mo N - 0-3 3-25 0-3 40 -3 0,4 +Cr+W 33 70 HK Ni Q  8- 651với 55 a 1,0 18 85 1,5 Cr+B  HK Ni Q 0- 600,200-20 8-35 200 0,1 với Mo b 18 80 0,6 2,5 HK  67   P 45 bit 2,0 HB  Có nhóm sau : TRANG 113 A Thép bon hay thép hợp kim thấp có thành phần bon < 0,4 % C< 0,25 % thép cacbon thấp C = 0,25- 0,60 % thép bon trung bình C> 0,60 % thép cacbon cao B Thép hợp kim thấp có thành phần C > 0,4 % ; C, Thép hợp kim nhóm mangan ; D Nhóm crơm niken Cr-Ni E Cr - Ni F Thép gió G Nhóm gang crơm cao H Nhóm thép Cr - W chịu nhiệt N Nhóm Coban + Cr + W Qa Nhóm hợp kim ni ken (Ni) với Cr Mo ) Qb Nhóm Ni với Mo P Nhóm hợp kim cacbít PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA Tuỳ theo loại vật liệu mà ta chọn nhóm vật liệu cơng nghệ hàn cho thích hợp Một số đặc tính loại nhóm thép (theo bảng 5-1) Độ chịu mài mòn tương đối  tỷ số khối lượng mẫu chuẩn bị mát khối lượng kim loại bị mài mòn mẫu thử từ kim loại đắp Sơ đồ biểu diễn độ mài mòn tương đối nhóm vật liệu hàn đắp (xem hình 5-6) Độ mài mòn TRANG 114  A B C, E F G H N D Nhóm kim loại hàn đắp Q a P Hình 5- Sơ đồ biểu diển độ mài mòn tương đối nhóm vật liệu hàn đắp PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page TĨM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA 5.8 TÍNH HÀN CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM TRANG 115  Tính hàn kim loại khả cho phép nối liền chi tiết thoả mãn độ bền yêu cầu khác  Thành phần bon thành phần hoá học nguyên tố hợp kim có ảnh hưởng lớn đến tính hàn cuả hợp kim  Để đánh giá tính hàn thép người ta đưa khái niệm lượng cac bon tương đương C tđ C tđ = % C + % Mn /6 + %Cr /5 +%V/ + +%Mo/4+ %Ni /15 + %Cu/13 + %P/2 Trong đó, thành phần Cu P có tính tốn Cu > 0,5%; P > 0,05% Trang 116 Ctđ < 0, 45% gọi thép Thép có tính hàn tốt Ctđ > 0,45 % có loại sau : Thép có tính hàn thỏa mãn Thép có tính hàn hạn chế Thép có tính hàn PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page TĨM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA  Thép có tính hàn thoả mãn , tức hàn đạt chất lượng mối hàn cao phải tuân theo số quy trình cơng nghệ phụ (ví dụ: nung nóng sơ bộ, nhiệt luyện )  Thép có tính hàn hạn chế ,  cần có thêm q trình cơng nghệ phụ nung nóng sơ ,  sử dụng thuốc hàn đặc biệt,  nhiệt luyện sau hàn  Chất lượng mối hàn bình thường  Thép có tính hàn kém, chất lượng mối hàn khơng thể đạt chất lượng cao phải sử dụng q trình cơng nghệ phụ Nhiệt độ nung nóng sơ tính theo cơng thức Sefariana ( CEAPHAHA) TRANG 116 " Tnnsb  350 C td  0,25 C”tđ C’ tđ =% C’ tđ + 0,005.S.C’tđ = C’ tđ ( + 0,005 S ) =%C+ 1/9 (% Mn + %Cr) + %Ni/18 + + % Mo/13 PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page 10 TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA  Để điều chỉnh dịch chuyển kim loại lỏng sử dụng dòng điện xung tần số 50 - 100Hz Từ phân tích người ta thường sử dụng dòng chiều nối nghịch ( cực dương que hàn, cực âm vật hàn) để hàn CO2 Dòng hàn phụ thuộc S, dh J mật độ dồng điện hàn Thường nhận J = 60 - 150 A/mm2 10 Chất lượng mối hàn thoả mản hàn nước 11 Hàn mơi trường khí bảo vệ CO2 cho phép tự động hoá dể dàng Tác dụng CO2 1.Bảo vệ kim loại mối hàn khỏi tác dụng khơng khí , ni tơ oxy xung quanh vùng hồ quang hàn 2CO2  CO + O2 => khó bảo vệ khỏi tác dụng oxy CO2 + [Fe]  [FeO] + CO [FeO] + [ C ]  [ Fe ] + CO Khí CO khơng hồ tan vào kim loại nóng chảy mà bay hơi, dể dàng sinh rổ khí mối hàn Các biện pháp chống CO : Cho vào vùng mối hàn chất khử oxy hoá CO : Si, Mn PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page 36 TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA Chất lượng bảo vệ phụ thuộc “độ cứng “của dòng khí bảo vệ mà đặc trưng lượng khí tiêu hao Ví dụ : Lượng khí tiêu hao Q = 900 lít/giờ có “độ cứng gấp 1,5 lần so với dòng khí mà có Q = 600 lít/giờ (trang 23-1962) 2.Cho vào vùng hàn dây hàn nguyên tố nhóm kim loại kiềm hay kim loại kiềm thổ có tác dụng làm hồ quang cháy ổn định tạo nên dịch chuyển kim loại lỏng chảy thành dòng làm giảm bắn toé hàn Nhược điểm hàn mơi trường khí bảo vệ CO2 1.Lượng kim loại bắn toé hàn mơi trường khí trơ nhỏ hàn CO2 đặc biệt hàn với chế độ dịch chuyển kim loại lỏng dạng giọt lớn  Để giảm bắn t sử dụng hàn mơi trường hổn hợp loại khí : 95-99% Ar + 5-1 %O2; 75%Ar + 20% CO2 + 5% O2 ; 60-80 % CO2 + 20% O2 (Trang Máy hàn TĐ+BTĐ) 2.Nhược điểm khí bảo vệ CO2 kim loại mối hàn bị oxy hoá Cho nên chất lượng mối hàn phụ thuộc PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page 37 TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA lượng nguyên tố chất khử Mn, Si thành phần nguyên tố dây hàn  Lượng Mn >= 0,9 % so với 0,35 % Mn hàn hồ quang tay;  lượng Si >=0,60% so với 0,3 % ( trang 24 1962) 3.Chịu ảnh hưởng môi trường xung quanh gió, bão, 4.Chịu ảnh hưởng mơi trường xung quanh gió, bão, Khi hàn vị trí ngồi trời, chất lượng mối hàn bị ảnh hưởng mơi trường xung quanh: gió , mưa, nhiệt độ môi trường, độ ẩm, thời gian lao động ngồi trường, mơI trường ăn mòn, [ ] Lực tác dụng gió có ảnh hưởng lớn đến  .V  trình hàn xác định theo công thức:  D   g   PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page 38 kg/(m.s2) Vg - Vận tốc gió (m/s)  - khối lượng riêng khơng khí ( kg/m3 ) Đặc tính gió dao động dang xung hình 3-54 TĨM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA Vgio m/s t ( ) Hình 3-54 Dạng xung động gió N2 % 0,03 0,02 0,01 Vgió, m/s Hình 3-55 ảnh hưởng củagió đến thành phần Nitơ mối hàn Hàm lượng CO2.đối với dây hàn:1 - dây hàn Cb-082C; - dây hàn -IO8C [ ]ầnHnf tron mơI trường khí bảo vệ hạn chế hàm lượng nitơ có mối hàn (xem bảng 3-7) PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page 39 TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA Phương pháp hàn TIG (Tungsten Inert Gas): Thiết bị hàn TIG: PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page 40 TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page 41 TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA Thiết bị hàn MIG/MAG (Hàn mơi trường khí bảo vệ) MIG: Metal Inert Gas MAG: Metal Active Gas PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page 42 TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA Hàn dây lõi thuốc PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page 43 TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA 5.15 Hàn đắp điện cực khơng nóng chảy Hình5-47 Hàn đắp điện cực khơng nóng chảy TRANG 119 - Hổn hợp đắp - Điện cực không nóng chảy 3- Lớp vật liệu đắp; 4, - Tấm đồng 5.16 Sơ đồ hàn đắp ma sát P P Hình 5-49 Sơ đồ nguyên lý hàn đắp ma sát - Chi tiết (đóng vai trò vật liệu hàn) quay với vận tốc lớn 1500-3000 V/ph 2- Vật liệu bột 3- Vật cần hàn đắp lên đầu mút PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page 44 TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA 5-17 Hàn đắp áp lực P Hình 5-50 Sơ đồ hàn đắp tiếp xúc dãi kim loại - Điện cực ép; - Dãi kim loại đắp; - Chi tiết cần phục hồi; - Lớp kim loại đắp P loại Hình 5-51 Sơ đồ hàn đắp tiếp xúc bột kim - Điện cực ép - Bột kim loại tiết cần phục hồi - Lớp kim loại đắp PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN - Chi Page 45 TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA 5-18 Hàn phục hồi chi tiết gang Hàn chốt thép Hình 5-53 Hàn phục hồi chốt thép - chi tiết gang;2 - Chốt thép Khắc phục vết nứt chi tiết gang Hình 5-54 Hàn phục hồi chốt thép - vật hàn; - lỗ khoan chặn; - Vết nứt Khoan chặn vết nứt đầu; Sau tiến hành hàn PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page 46 TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA Hàn đắp bánh gang Hình 5-55 Hàn đắp bánh bị mòn 5-14 Một số phương pháp hàn phục hồi kết hợp nối ghép khác Mèi hµn Hình 5-56 Hàn nối kèm mối ghép ren PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page 47 TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA Hình 5-57 Hàn nối kiểu vát Hình 5-58 Hàn nối kiểu vát âm dương Hình 5-59 Hàn nối mặt đầu PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page 48 TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI V SA CHA Hình 5-60 Hàn chi tiết lớn Hình ảnh máy hàn chỉnh lưu trường Cao đẳng nghề Dung Quất- Quảng Ngãi PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page 49 TÓM TẮT BÀI GIẢNG : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA Hình ảnh bố trí máy hàn Cty ô tô Trường Hải PGSTS ĐINH MINH DIỆM- KHOA CƠ KHÍ- TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐN Page 50 ... : HÀN ĐẮP PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA 5.3 Sơ đồ phân loại phương pháp hàn chính: Hàn nóng chảy Hàn kim loại      Hàn môi trường đặc biệt Hàn áp lực Hàn vảy + Dán KL Hàn hồ quang điện, Hàn khí, hàn. .. chung số phương pháp hàn phục hồi  Vật liệu  Kích thước  Khối lượng/  Các Phương pháp hàn Hàn lọai vật liệu khác Hàn loại chi tiết với kích thước khối lượng khác Hàn nhiều phương pháp : Hàn nóng... chùm tia, Hàn điện xỷ, Hàn nhiệt, Hàn lớp thuốc BV Hàn mơi trường khí BV MIG/MAG Hàn nước Hàn chân không         Hàn điện tiếp xúc, Hàn siêu âm, Hàn cao tần, Hàn nổ, Hàn ma sát, Hàn khuyếch