công nghệ kim loại hàn hồ quang tự động và bán tự động

Quá trình hàn h quang bao g m các b c sau: Gây h quang và duy trì h quang cháy n nh. D ch chuy n que hàn d c m i hàn m b o hàn h t chi u dài m i hàn. B o v h quang và v ng hàn kh i b tác d ng c a môi tr ng không khí xung quanh b ng thu c b o v , khí b o v : CO2, Ar, He. N u các khâu c th c hi n b ng c khí hóa là hàn t ng, còn m t s khâu dùng tay thì g i là hàn bán t ng.

31/08/2016 B TR NG GIÁO D C VÀ ÀO T O I H C S PH M K THU T TP HCM KHOA C KHÍ CH T O MÁY B TR NG GIÁO D C VÀ ÀO T O I H C S PH M K THU T TP HCM KHOA C KHÍ CH T O MÁY CƠNG NGH KIM LO I METAL TECHNOLOGY MMH: METE320126 - S TC: LT+BTL: TN TH TRÌNH : I H C, CAO NG University of Technical Education HCM City Faculty of Mechanical Engineering Metal Processing Department Welding PHẦN 3: CÔNG NGHỆ HÀN Chương1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CÔNG NGHỆ HÀN Chương2 HÀN HỒ QUANG TAY Chương3 HÀN HỒ QUANG TỰ ĐỘNG VÀ BÁN TỰ ĐỘNG Chương4 HÀN ĐIỆN TIẾP XÚC Chương5 HÀN VÀ CẮT BẰNG KHÍÙ Chương7 BI Ế N DẠNG,Ứ NG SUẤ T , KHUYẾ T TẬ T KHI HAØN 31/08/2016 HÀN H CH QUANG T Khái ni m- NG NG VÀ BÁN T NG c i m- Phân lo i Hàn MIG/MAG Hàn h quang chìm 3.1b c i m Phân lo i 3.1a Khái ni m Quá trình hàn h quang bao g m b c sau: Gây h quang trì h quang cháy n nh D ch chuy n que hàn d c m i hàn m b o hàn h t chi u dài m i hàn B o v h quang v ng hàn kh i b tác d ng c a môi tr ng không khí xung quanh b ng thu c b o v , khí b o v : CO2, Ar, He N u khâu c th c hi n b ng c khí hóa hàn t ng, m t s khâu dùng tay g i hàn bán t ng Hàn TIG Khái ni m Khái ni m c i m Phân lo i c i m N ng su t cao s d ng c ng dòng i n r t l n Hàn t ng d i l p thu c ho c môi tr ng khí b ov b o m c c tính c a m i hàn r t cao H s p cao, ti t ki m kim lo i dây hàn Ti t ki m c n ng l ng i n s d ng tri t ngu n nhi t sinh c a h quang N u dùng thu c b o v i u ki n lao ng t t, d c khí hóa, t ng hóa q trình hàn Hàn t ng khơng hàn c nh ng k t c u v trí m i hàn ph c t p Khái ni m c i m Phân lo i 3.1b Phân lo i Hàn h quang h :Trong trình hàn, h quang m i hàn có th nhìn th y c Hàn h quang kín (ho c ng m): trình hàn, h quang m i hàn c b o v b i m t l p thu c hàn nên khơng nhìn th y c 31/08/2016 Hàn h quang i n c c nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Gas Metal Arc Welding) c i m Là q trình hàn nóng ch y ó ngu n nhi t hàn c cung c p b i h quang t o gi a i n c c nóng ch y (dây hàn) v t hàn H quang kim lo i nóng ch y c b o v kh i tác d ng c a ôxy nit môi tr ng xung quanh b i m t lo i khí ho c h n h p khí Thi t b S nguyên lý hàn MIG/MAG Hình S Hàn h quang i n c c nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Gas Metal Arc Welding) Thi t b Nguån hµn DC Chai khÝ - CO2 (MAG) Ar He, (MIG) Bộ cấp dây Bộ điều khiển Cáp dẫn Súng hàn Cáp hàn Nối đất Cáp ®iỊu khiĨn dßng ®iƯn Hình S Hàn h quang i n c c nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Gas Metal Arc Welding) C¸p m¸t thi t b hn MIG Vật liệu MAG thi t b hàn MIG MAG Hàn h quang i n c c nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Gas Metal Arc Welding) Thi t b h quang n nh hi u s t thông gi a cu n cu n kích thích máy phát t o I làm quay theo chi u y dây hàn vào v ng hàn v i t c b ng t c ch y c a dây hàn Ñ1 MP Ñ2 MH Sơ đồnguyê n lýlà m việ c củ a hà n tự độ ng 1,2,3:Cá c cuộ n dâ y kích từ 31/08/2016 Hàn h quang i n c c nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Gas Metal Arc Welding) Thi t b V tt Nguyên lý làm vi c: ng c xoay chi u pha có cơng su t 1000w.Trong máy phát có cu n kích t 1-2 t o t thông ng c chi u Tr ng thái không t i: t thông c a cu n kích thích máy phát làm vi c sinh chi u cung c p cho ng c y dây hàn i xu ng Khi ch m vào quay theo chi u v t hàn i n th ng c = 0, t thông cu n t ng lên kích thích cho máy phát t o dòng i n có chi u ng c l i làm cho ng c ng theo chuy n h ng kéo dây hàn i lên gây h quang Hàn h quang i n c c nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Gas Metal Arc Welding) V tt Khí tr nh Ar tinh t (~100%) th ng hàn thép Khí He tinh t (~100%) hàn Al, Mg, Cu Hi n dùng r ng rãi khí CO2 ho c h n h p Ar + 20%CO2, Ar + 15%CO2 + 5%O2 Hàn mơi tr ng khí b o v Ar cao nh ng giá thành cao, v y th ng h p kim màu, thép h p kim cao Hàn h quang i n c c nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Gas Metal Arc Welding) t ch t l ng hàn kim lo i Khí b o v lo i khí tr (Ar, He ) ho c khí ho t tính (C02, CO, H2 ) Hàn TIG (Tungsten Inert Gas): Hàn h quang dùng i n c c khơng nóng ch y, b o v b ng khí tr Hàn MAG (Metal Active Gas): Hàn h quang dùng i n c c nóng ch y b o v b ng khí ho t tính (CO, CO2, H2 ) Hàn h quang i n c c nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Gas Metal Arc Welding) V tt Que hàn d i d ng dây hàn l i thành cu n t (5 (0.8 2.4)mm c cu n c b o qu n, bao gói k ch ng 80) kg Các cu n dây hàn g tránh d u m (th ng m ng) Dây hàn b t: (Hàn h quang lõi tr dung Flux - Cored Arc Welding) Dây hàn b t c c u t o b i m t l p v kim lo i b c m t h n h p g m b t kim lo i m t s thành ph n liên k t khác 31/08/2016 Hàn h quang i n c c nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Gas Metal Arc Welding) Hàn h quang chìm (Submerged Arc Welding) Khái ni m V tt H n h p dây v a làm nhi m v b sung kim lo i, h p kim hóa ng th i có tác d ng b o v kim lo i nóng ch y kh i tác d ng c a môi tr ng khơng khí, có tác d ng trì s cháy n nh c a h quangv.v Hàn h quang chìm (Submerged Arc Welding) Hàn d i l p thu c ch th c hi n v trí U hàn s p Nh ng m i hàn ng n, khó thao tác d c theo m i hàn dùng hàn bán t ng S hàn d i l p thu c Dây hàn; V t hàn; Kho ng tr ng; 4.Thu c hàn; M i hàn; X hàn Hàn h quang chìm (Submerged Arc Welding) Thi t b c i m - Nhi t l ng h quang r t t p trung nhi t cao, cho phép hàn v i t c - Ch t l r t l n ng liên k t hàn cao b o v t t kim lo i m i hàn kh i tác d ng c a ôxy nit Kim lo i m i hàn ng nh t v thành ph n hóa h c L p thu c x hàn làm liên k t ngu i ch m nên b thiên tích M i hàn có hình d ng t t, Hình.7 S ngun lý hàn h quang chìm u n, b khuy t t t nh khơng ng u, r khí, n t b n tóe 31/08/2016 Hàn h quang i n nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Tungsten Inert Gas) Hàn h quang chìm (Submerged Arc Welding) c i m I - Gi m tiêu hao v t li u hàn (dây hàn) - H quang c bao b c kín b i thu c hàn nên không làm h i m t, da L ng khói sinh r t so v i hàn h NH NGH A - Hàn TIG ph ng pháp hàn i n h quang v i i n c c khơng nóng ch y mơi tr ng khí b o v : Ar, He, Ar + He TIG = Tungsten Inert Gas quang tay - D c khí hóa t ng hóa trình hàn Ph m vi ng d ng: Ch y u hàn m i hàn v trí hàn b ng, m i hàn có chi u dài l n và chu trình n gi n Hàn h quang i n nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Tungsten Inert Gas) Ceramic Nozzle Welding Torch Hàn h quang i n nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Tungsten Inert Gas) Current Conductor Shielding gas Tungsten Electrode Contact Tube Gas Shield Filler Wire Arc Weld Pool 23 31/08/2016 Hàn h quang i n nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Tungsten Inert Gas) Hàn h quang i n nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Tungsten Inert Gas) Nguyên lý H quang cháy gi a i n c c Tungsten khơng nóng ch y chi ti t hàn c b o v b i dòng khí th i qua m phun, s cung c p nhi t làm nóng ch y mép chi ti t, sau ó có ho c khơng dùng que p t o nên m i hàn Kim lo i 4,0 mm) p (que hàn có ng kính Ø 0,8 mm c b sung vào v ng ch y nØ V ng ch y c b o v b ng dòng khí tr (l u l ng n 25 lít/phút) Ar ho c Ar + He, hàn t ng có th dùng Ar + H2 Hàn h quang i n nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Tungsten Inert Gas) III c i m công d ng c i m II u i m Nh c i m u i m Có th hàn c kim lo i m ng ho c dày thơng s hàn có ph m vi i u ch nh r ng ( t vài A n vài tr m A) Hàn c h u h t kim lo i HK v i ch t l ng cao M i hàn s ch p, khơng l n x v ng tóe Ki m sốt c ng u hình d ng v ng hàn d dàng Nh c i m N ng su t th p òi h i th có tay ngh cao Giá thành t ng i cao n ng su t th p, thi t b nguyên li u t ti n Hàn h quang i n nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Tungsten Inert Gas) IV TRANG THIẾT BỊ - Máy hàn i n c c khơng nóng ch y Khơng t o x khơng có thu c hàn H quang, v ng ch y quan sát ki m soát d dàng Ngu n nhi t t p trung có nhi t cao Cơng d ng Là ph ng pháp hi u qu hàn nhôm, inox h p kim Th ng dùng hàn l p ng u qui trình hàn ng áp l c Hàn kim lo i, h p kim khó hàn nh titan, ng 31/08/2016 Hàn h quang i n nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Tungsten Inert Gas) Hàn h quang i n nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Tungsten Inert Gas) Current type influence TIG power source POWER SOURCE 440v 50Hz phase or 240v single phase input Transformers for AC aluminium alloys Rectifiers for DC - steels Transformer/rectifier for AC/DC Inverters for AC/DC more portable - expensive TORCH Sizes/types vary depending on current/application TORCH HOSE Flexible RETURN LEAD Note that current actually flows from this lead + - + - + + - + - - + may carry current, gas, cooling water INERT GAS SUPPLY (Cylinder & regulator) Correct type for application.(ar, he, ar/he mixture) Argon/hydrogen for austenitic stainless steel FLOWMETER (graduated in ltr/min) To deliver correct gas flow (velocity) depending on welding position and joint configuration Hàn h quang i n nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Tungsten Inert Gas) Types of current DC can be DCEN or DCEP DCEN gives deep penetration AC can be sine or square wave requires a HF current (continuos or periodical) provide cleaning action Pulsed current requires special power source low frequency - up to 20 pulses/sec (thermal pulsing) better weld pool control weld pool partially solidifies between pulses Type of welding current + + + Current type & polarity DCEN Heat balance 70% at work 30% at electrode Penetration Deep, narrow Oxide cleaning action No Excellent (e.g 3,2 mm/400A) Electrode capacity 4/23/2007 AC (balanced) DCEP 50% at work 50% at electrode 35% at work 65% at electrode Medium Shallow, wide Yes - every half cycle Good (e.g 3,2 mm/225A) Yes Poor (e.g 30 of 691 6,4 mm/120A) Hàn h quang i n nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Tungsten Inert Gas) III TRANG THI T B 2) Khí b o v Argon lo i khí tr khơng màu, mùi, v khơng c Ar c trích t khí quy n b ng ph ng pháp hóa l ng khơng khí tinh ch n tinh t 99,9 %, có t tr ng so v i khơng khí 1,33 Ar c cung c p bình áp su t cao ho c d ng khí hóa l ng v i nhi t -1840C b n ch a Heli lo i khí tr không màu, mùi, v T tr ng so v i khơng khí 0,13 c khai thác t khí thiên nhiên, có nhi t hóa l ng r t th p 2720C, th ng c ch a bình áp su t cao 31/08/2016 Hàn h quang i n nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Tungsten Inert Gas) III TRANG THI T B 2) Khí b o v Argon Argon-Helium III TRANG THIẾT BỊ 3) Cần hàn Hàn h quang i n nóng ch y mơi tr ng khí b o v (Tungsten Inert Gas) III TRANG THI T B Helium CO2 - 2) Khí b o v Heli Argon - Khó m i h quang n ng l ng ion hóa cao - Nhi t h quang cao h n - B o v h n nh h n - L u l ng s d ng cao h n - i n áp h quang cao h n nên n ng l ng hàn l n h n - Giá thành t h n - Chi u dài h quang dài, m i hàn r ng - Th ng dùng hàn chi ti t dày, d n nhi t t t - D m i h quang n ng l ng ion th p - Nhi t h quang th p h n - B o v t t h n n ng h n - L u l ng c n thi t th p h n - i n áp h quang th p h n nên n ng l ng hàn th p h n - Giá thành r h n - Chi u dài h quang ng n, m i hàn h p - Có th hàn chi ti t m ng 34 Cần hàn phận Làm mát không khí Làm mát nước 31/08/2016 i n c c tungsten i n c c tungsten Tungsten (Wolfram) c dùng làm i n c c tính ch u nhi t cao, nhi t nóng ch y cao (34100C), phát x i n t t ng i t t, làm ion hóa h quang trì tính n nh h quang, có tính ch ng oxy hóa r t cao TIG Welding Variables Tungsten electrodes The electrode diameter, type and vertex angle are all critical factors considered as essential variables The vertex angle is as shown DC -ve AC Vetex angle Note: too fine an angle will promote melting of the electrodes tip Note: when welding aluminium with AC current, the tungsten end is chamfered and forms a ball end when welding i n c c tungsten Tungsten nguyên ch t ( uôi s n màu Xanh lá): ch a 99,5% tungsten nguyên ch t, giá r song có m t dòng cho phép th p, kh n ng ch ng nhi m b n th p, dùng hàn v i dòng Xoay chi u (AC) áp d ng hàn nhôm ho c h p kim nh Tungsten Thorium (ch a n % thorium {ThO2}uôi s n màu ): có kh n ng b c x electron cao ó dòng hàn cho phép cao h n tu i th c nâng cao k Khi dùng i n c c h quang d m i cháy n nh, tính n ng ch ng nhi m b n t t, dùng v i dòng m t chi u (DC) áp d ng hàn thép ho c inox 10 ... trí U hàn s p Nh ng m i hàn ng n, khó thao tác d c theo m i hàn dùng hàn bán t ng S hàn d i l p thu c Dây hàn; V t hàn; Kho ng tr ng; 4.Thu c hàn; M i hàn; X hàn Hàn h quang chìm (Submerged Arc...31/08/2016 HÀN H CH QUANG T Khái ni m- NG NG VÀ BÁN T NG c i m- Phân lo i Hàn MIG/MAG Hàn h quang chìm 3.1b c i m Phân lo i 3.1a Khái ni m Quá trình hàn h quang bao g m b c sau: Gây h quang trì h quang. .. trình hàn Hàn t ng khơng hàn c nh ng k t c u v trí m i hàn ph c t p Khái ni m c i m Phân lo i 3.1b Phân lo i Hàn h quang h :Trong trình hàn, h quang m i hàn có th nhìn th y c Hàn h quang kín