Hàn và cắt kim loại

Hàn là phương pháp công nghệ nối các chi tiết máy bằng kim loại hoặc phi kim loại với nhau thành một khối không tháo rời, bằng cách nung nóng chỗ nối đạt trạng thái hàn (chảy hoặc dẻo), sau đó kim lo

CHƯƠNG VI. HÀN VÀ CẮT KIM LOẠIGIỚI THIỆU CHUNGI. THỰC CHẤT, ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH HÀNHàn là phương pháp công nghệ nối các chi tiết máy bằng kim loại hoặc phi kim loại với nhau thành một khối không tháo rời, bằng cách nung nóng chỗ nối đạt trạng thái hàn (chảy hoặc dẻo), sau đó kim loại hóa rắn hoặc thông qua có lực ép, chỗ nối tạo thành mối liên kết bền vững gọi là mối hàn.1. Thực chất 2. Đặc điểm- Tiết kiệm kim loại: (so với tán giảm 15-20%; đúc 30-50%)- Thời gian chuẩn bị và chế tạo phôi ngắn, giá thành phôi thấp- Có thể tạo được các kết cấu nhẹ, khả năng chịu lực cao.- Giảm thời gian làm việc và sức lao động của công nhân.- Độ bền mối hàn cao, độ kín của mối hàn lớn. Có thể hàn được 2 kim loại có tính chất khác nhau- Thiết bị hàn đơn giản, vốn đầu tư không cao. Tuy nhiên trong vật hàn tồn tại ứng suất dư lớn, vật hàn bị biến dạng cong vênh, khả năng chịu tải trọng động thấp. I. PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀNNgày nay có hàng trăm các phương pháp hàn khác nhau. Có nhiều cách phân loại với các chỉ tiêu khác nhau; căn cứ theo trạng thái kim loại mối hàn khi tiến hành người ta chia các phương pháp hàn theo hai nhóm.Hàn nóng chảy: Kim loại mép hàn được nung đến trạng thái nóng chảy kết hợp với kim loại bổ sung từ ngoài vào điền đầy khe hở giữa hai chi tiết hàn, sau đó đông đặc tạo ra mối hàn.Hàn áp lực: Khi hàn bằng áp lực thì kim loại ở vùng mép hàn được nung nóng đến trạng thái dẻo, sau đó hai chi tiết được ép lai với lực ép đủ lớn, tạo ra mối hàn. HÀN NÓNG CHẢYHàn LazeHàn HQ PlasmaHàn chùm tia điện tửHàn hồ quang điệnHàn điện xỉHàn khíHàn nhiệt nhômHàn HQ tayHàn HQTĐ và BTĐ dưới lớp LTBVHàn HQTĐ dưới lớp khí BVHàn HQ tay ĐC nóng chảyHàn HQ tay ĐC không nóng chảyHàn TMTK ArHàn TMTK HeHàn TMTK N2Hàn TMTK CO2 HÀN ÁP LỰCHàn siêu âmHàn nổHàn nguộiHàn điện tiếp xúcHàn rènHàn ma sátHàn khuếch tán trong chân khôngHàn giáp mốiHàn cao tầnHàn điểmHàn đườngHàn bằng điện cực giảHàn bằng điểm tụ HÀN ĐIỆN HỒ QUANG TAYI. BẢN CHẤT CỦA HỒ QUANG HÀN1231- Vùng điện áp rơi Katốt (vết katốt – âm cực)2- Vùng cột hồ quang3- Vùng điện áp rơi Anốt (vết Anốt – dương cực) II. YÊU CẦU NGUỒN ĐIỆN VÀ MÁY HÀNNguồn điện hàn trong hàn hồ quang tay có thể là nguồn điện xoay chiều hoặc một chiều:- Có điện áp đủ lớn để gây hồ quang và duy trì hồ quang cháy ổn định, nhưng an toàn cho người sử dụng. (điện thế không tải U0của máy phải cao hơn điện áp Uh):+ Máy hàn xoay chiều: U0 = 55÷80V, Uh = 30÷55 V.+ Máy hàn một chiều: U0= 25÷45 V, Uh = 16÷35 V.- Khi hàn hiện tượng ngắn mạch xảy ra thường xuyên, lúc này cường độ dòng điện rất lớn, dòng điện này không những làm nóng chảy que hàn, vật hàn mà còn làm hỏng máy nên thường chỉ cho phép Ing ≤ (1,3 – 1,4)Ih. - Máy hàn phải điều chỉnh được cường độ dòng điện hàn trong phạm vi rộng để thích hợp với các đường kính que hàn và vật hàn khác nhau.- Máy hàn phải có khối lượng, kích thước nhỏ, hệ số công suất hữu ích cao, giá thành thấp, sử dụng và sửa chữa dễ dàng.- Đối với máy hàn xoay chiều để cho quá trình hàn ổn định thì giữa hiệu điện thế và dòng điện phải yêu cầu lệch pha nhau, tức là lúc hiệu điện thế hàn đi qua trị số không thì dòng điện hàn phải khác không và ngược lại. Khi điện áp sơ cấp của máy hàn dao động ± 10% thì biến áp cần đảm bảo hồ quang ổn định. III. THIẾT BỊ HÀN1. Máy hàn xoay chiều (biến thế hàn)* Máy hàn xoay chiều một pha có bộ tự cảm riêng∼ 220VI1W1W2ΦoU2Uha * Máy hàn xoay chiều một pha có lõi từ di độngABU1U2W1W2Uh [...]... NGHỆ HÀN 1 Chuẩn bị kim loại để hàn và lắp ghép các liên kết hàn Gồm 3 nguyên công: - Chuẩn bị chi tiết - Chuẩn bị mép hàn - Làm sạch * Các vị trí hàn trong không gian 2 Chế độ hàn hồ quang tay a – Đường kính que hàn Chọn phụ thuộc vào chiều dầy tấm hàn, hình dạng mối hàn và vị trí đường hàn trong không gian S +1 - Với hàn giáp mối: dq = 2 K - Với hàn góc chữ T: dq = 2 + 2 Với: dq – đường kính que hàn; ... ở điểm hàn 2- Các phương pháp hàn điểm: - Hàn điểm hai phía - Hàn điểm một phía - Hàn điểm điện cực giả II - Hàn đường 1 Nguyên lý Hàn đường là một dạng hàn tiếp xúc trong đó mối hàn là tập hợp các điểm hàn liên tục 2 - Đặc điểm Chi tiết trước khi hàn cần làm sạch toàn bộ bề mặt hoặc tối thiểu là tại chỗ hàn với chiều rộng 20 mm (cả hai phía); Phương pháp làm sạch phụ thuộc vào kim loại hàn và dạng... phải lắp ghép và kẹp chặt chi tiết cẩn thận trước khi hàn Nếu mối hàn ngắn thì hàn một lần từ đầu đến cuối, Nếu mối hàn dài thì hàn từ giữa ra hai bên HÀN KHÍ I Thực chất và đặc điểm của hàn khí 1- Thực chất hàn khí Hàn khí là với trong những phương pháp hàn nóng chảy, là quá trình nung nóng vật hàn và que hàn đến trạng thái hàn bằng ngọn lửa của khí cháy với ô xy Khí cháy có thể dùng nhiều loại khác... hàn; S – chiều dầy chi tiết hàn; K – cạnh của mối hàn S S K K Chú ý: Đường kính que hàn lấy theo tiêu chuẩn: dq = 2; 2,5; 3; 3,2; 4; 5; 6; 8; 10; 12 - Vị trí hàn đứng: dq < 5 mm ; - Vị trí hàn trần: dq < 4 mm b – Cường độ dòng điện hàn (Ih) Cường độ dòng điện hàn (Ih) được chọn phụ thuộc vào chiều dày vật hàn, dq, kim loại vật hàn, vị trí mối hàn trong không gian Khi hàn mối hàn sấp thép các bon thấp... rơi trên anốt và katốt đối với điện cực kim loại b = (2 ÷ 3)V/mm – điện thế rơi trên 1mm hồ quang trong không khí d – Tốc độ hàn (Vh) Tốc độ hàn có thể tính theo công thức: α d I h Vh = γ kl Fd (cm/h) αd – hệ số hòa tan kim loại que hàn vào vùng hàn, g/A.h Ih – cường độ dòng điện hàn (A) γkl – tỷ trọng kim loại lỏng (g/cm3), với thép γ = 7,83 (g/cm3) Fd – diện tích tiết diện mối hàn (cm2) Hàn bằng dòng... chiều: Que hàn thuốc bọc dầy: αd = 6÷7 (g/A.h) ; Que hàn thuốc bọc mỏng: αd = 6,5÷12,5 (g/A.h) d – Thời gian hàn (Th) γ kl Fd L th = α d I h K cb L - Chiều dài mối hàn , (cm) Fđ - Tiết diện ngang của mối hàn, (cm2) ) đ - hệ số hoà tan kim loại que hàn vào vùng hàn, g/A.h Kcb - hệ số chuẩn bị f - Tính số lượt cần phải hàn (n): Số lượt hàn được tính bằng công thức: Fd − Fo n= +1 Fn n - số lượt hàn Fđ -... hàn hồ quang tự động thì tất cả các nguyên công trên hoàn toàn tự động, còn khi hàn bán tự động thì với số nguyên công phải thực hiện bằng tay Hàn hồ quang tự động và bán tự động được chia ra: - Hàn hồ quang hở: Tức là trong quá trình hàn, hồ quang và mối hàn hoàn toàn tiếp xúc với không khí, do đó năng suất cao hơn hàn hồ quang tay nhưng chất lượng mối hàn kém - Hàn hồ quang ngầm dưới lớp thuốc hàn. .. nóng chảy của kim loại điện cực (g/Ah) : Hệ số tổn thất do cháy, bắn toé : Khối lượng riêng của kim loại điện cực (g/cm3) Fđc: Diện tích tiết diện ngang của kim loại điện cực (cm2) d Tốc độ hàn (m/h) Fdc Vh = Vdc Fnc Fnc: là tiết diện ngang kim loại nóng chảy (cm2) Bài tập Tính chế độ công nghệ hàn hồ quang tự động dưới lớp thuốc bảo vệ cho mối hàn có kết cấu như hình vẽ biết: Vị trí: Hàn sấp Vật liệu:... thuộc vào cạnh mối hàn và tra bảng VD Tính chế độ công nghệ hàn hồ quang tay cho mối hàn có kết cấu như hình vẽ biết: Vị trí: Hàn trần Vật liệu: CT5 V = 8 g/cm3 kl 45o 1.5 2 2 3đ = 10 g/Ah L=5m 10 Kcb = 0.4 0.5 3 Bài 3 HÀN HỒ QUANG TỰ ĐỘNG I Khái niệm: Vấn đề cơ khí hoá và tự động hoá quá trình hàn điện hồ quang là hết sức cần thiết Nó không những nâng cao năng suất hàn mà còn tăng chất lượng mối hàn, ... của mối hàn Fo - diện tích tiết diện ngang của lượt hàn thứ nhất thường Fo = (6÷8).dq(mm2) Fn - diện tích tiết diện ngang của mỗi lượt hàn tiếp theo (thứ 2, thứ 3, v.v ) thường tính : Fn = (8 ÷ 10).dq (mm2 ) - Diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp khi hàn mối hàn góc, chữ T tính bằng công thức: 2 K Fd = K y 2 K - kích thước cạnh mối hàn (mm) ky - hệ số tính đến khe hở và phần lồi của mối hàn Trị . mối hàn. HÀN NÓNG CHẢYHàn LazeHàn HQ PlasmaHàn chùm tia điện t Hàn hồ quang điệnHàn điện x Hàn kh Hàn nhiệt nhômHàn HQ tayHàn HQTĐ và BTĐ dưới lớp LTBVHàn. lớp khí BVHàn HQ tay ĐC nóng chảyHàn HQ tay ĐC không nóng chảyHàn TMTK ArHàn TMTK HeHàn TMTK N 2Hàn TMTK CO2 HÀN ÁP LỰCHàn siêu âmHàn n Hàn nguộiHàn điện