Đang tải... (xem toàn văn)
Cung cấp những kiến thức từ cơ bản đến nâng cao về kỹ thuật sửa chữa oto, máy nổ, giúp ích cho các bạn trong qua trình học tập và làm việc.
Chơng Sửa chữa phục hồi phơng pháp hàn Hàn phục hồi bao gồm phơng pháp sau : Hàn nối chi tiết lại với bị gÃy, bị ngắn hụt so với yêu cầu, Hàn đắp để phục hồi lại kích thớc lắp ghép hay để nhận đợc bề mặt chi tiết có đợc tính chất đặc biệt, Hàn khắc phục h hỏng vận hành : bị nứt, bị sứt mẻ, bị rơ, 8.1 Đặc điểm chung [3, 20, 24, 25] ã Thông thờng hay dùng phơng pháp hàn hồ quang điện (xoay chiều, chiều, chỉnh lu ) hàn khí, hàn môi trờng bảo vƯ ( d−íi líp thc hay CO2, Ar, He, ) Công nghệ đơn giản, suất cao chất lợng đảm bảo song nhợc điểm: dễ gây biến dạng, nứt (thô đại tế vi ), ứng suất nhiệt số khuyết tật khác ã Đối với chi tiết thép: Tính hàn tốt, thép hàm lợng bon nguyên tố hợp kim cao khó hàn ã Kỹ thuật công nghệ hàn : Tính toán chế độ hàn ( I, chọn que hàn, kim loại hợp kim bổ sung, dây hàn, thuốc hàn, chuẩn bị mép hàn, kỹ thuật hàn, kiểm tra chất lợng ã Đối với chi tiết gang: Vật liệu hay kim loại thép có chiều dày δ < 3mm th−êng dïng hµn khÝ O2-C2H2 ngän lưa có d C2H2 ( khử oxy), dùng thuốc hàn gang Tuy hàn gang điện hay dùng yêu cầu khắt khe hàn thép Thông thờng hàn gang phải nung sơ từ 250-5000c 5007000c Trong trờng hợp khó phải dùng thuốc hàn gang, que hàn đồng thau que hàn hợp kim mônen, vát mép mối hàn tạo vít cấy chốt thép Khi hàn nung hàn nguội tuỳ theo phơng pháp chọn công nghệ hàn loại vật liệu hàn Vật hàn phải làm nguội từ từ ( với lò, vùi cát khô ) ã Để suất chất lợng cao dùng hàn tự động bán tự động dới lớp thuốc hay môi trờng khí bảo vệ ( CO2, acgong Ar ) Hàn môi trờng thuốc bảo vệ cho phép dùng dây hàn trần, tổn thất nhiệt tổn thất vật liệu hàn ít, chất lợng mối hàn tốt, Hàn môi trờng khí bảo vệ àn tác dụng môi trờng chung quanh N2, hàn vị trí khác nhau, dễ khí hoá tự động hoá 8.2 Khái niệm hàn đắp kim loại Hàn đắp trình đem phủ lên bề mặt chi tiết lớp kim loại phơng pháp hàn, Hàn đắp sử dụng để chế tạo chi tiết Dùng hàn đắp để tạo nên lớp bimetal với tính chất đặc biệt tạo lớp kim loại có khả chịu mài mòn, tăng ma sát, Hàn đắp dùng để phục hồi chi tiết bị mài mòn ®· qua thêi gian lµm viƯc nh− cỉ trơc khủu, bánh xe lữa, Sử dụng hàn đắp để phục hồi chi tiết máy phơng pháp rẻ tiền mà khả làm việc chi tiết không thua kÐm chi tiÕt míi lµ mÊy VËt liƯu hµn đắp thép bon, thép chịu mài mòn, thép có tính chất đặc biệt nh chịu nhiệt, ®é cøng cao, bỊn nhiƯt, chÞu axÝt, 86 8.3 Hợp kim hoá mối hàn đắp Hợp kim hoá mối hàn đắp thông qua dây hàn, dÃi kim loại đắp lớp thuốc hàn thờng Dùng dây hàn bột, dÃi kim loại với thuốc hàn thờng Dùng dây hàn thờng với thuốc hàn hợp kim Dùng dây hàn thuốc hàn thờng nhng cho thêm vật liệu hợp kim trình hàn 8.4 Chọn vật liệu hàn đắp [1, 20] Phân loại nhóm kim loại đắp theo trờng ĐH quốc tế hàn nh sau : Thành phần kim loại lớp đắp phụ thuộc thành phần kim loại đắp Bảng 8-1 Dạng Ký hiệu thép C Mn Cr Ni W V Mo Co HK thÊp A ≤0,4 HK thÊp B ≥0,4 Austenit Mn cao Austenit Cr-Ni ThÐp Cr C ThÐp giã F GangCr cao ThÐp chÞu nhiƯt Cr-W Hỵp kim Mo +Cr+W HK Ni víi Cr+B HK Ni víi Mo HK c¸c bit G 0,51,2 ≤ 0,3 0,22 0,61,5 1,55 0,20,5 0,73 D E H N Q a Q b P ≤ 1,0 ≤ 0,12 ≥3 0,50,3 0,50,3 1116 1-8 0-3 0-3 - - 0-1 - 40 0-5 0-3 - - 0-1 - 60 0-1 0-3 - - 0-1 - 50 1330 5-30 5-25 - - - - 40 0-5 0-0,5 0-0,5 0-1 - 45 4-6 - 1,5-18 0-3 0-10 0-15 62 2535 1-5 0-4 0-5 0-1 0-3 0-5 60 0-5 1-10 0-4 - 45 ≤ 0,4 2533 0-3 3-25 0,151,5 - 0-3 3070 40 - 8-18 - - - 0-18 0-20 8-35 ≥ 2,0 - 0,20,6 - 11,5 02,5 - 55 - 6585 6080 - 0,31,5 ≤ 0,5 0-6 ≤ 1,0 ≥45 - 200 ≥ 67 HB ã Có nhóm sau : A Thép bon hay thép hợp kim thấp có thành phần bon < 0,4 % C< 0,25 % thép cacbon thÊp C = 0,25- 0,60 % thÐp c¸c bon trung b×nh C> 0,60 % thÐp cacbon cao B ThÐp hợp kim thấp có thành phần bon > 0,4 % ; C, ThÐp hỵp kim nhãm mang gan ; D Nhãm Cr«m niken Cr-Ni 87 E Cr - Ni F ThÐp giã G Nhãm gang cr«m cao H Nhãm thÐp Cr - W chÞu nhiƯt N Nhãm Coban + Cr + W Qa Nhãm hợp kim ni ken (Ni) với Cr Mo ) Qb Nhãm Ni víi Mo P Nhãm hỵp kim cacbít Tuỳ theo loại vật liệu mà ta chọn nhóm vật liệu công nghệ hàn cho thích hợp Một số đặc tính loại nhóm thép theo bảng 8-1 [20] Độ chịu mài mòn tơng đối tỷ số khối lợng mẫu chuẩn bị mát khối lợng kim loại bị mài mòn mẩu thử từ kim loại đắp Sơ đồ biểu diển độ mài mòn tơng đối nhóm vật liệu hàn đắp [20] A B C, E F G H N Qa D D¹ng kim loại đắp phân loại theo trờng ĐH Quốc tế Hàn P Hình 8-1 Sơ đồ biểu diển độ mài mòn tơng đối nhóm vật liệu hàn đắp Ví dụ : Để hàn đắp bề mặt bị mòn (do ma s¸t) cđa chi tiÕt ng−êi ta sư dơng que hàn Liên xô dạng có thuốc bọc với thành phần hợp kim [1] ã Đắp chi tiết không yêu cầu độ cứng cao (HB300-400) - dùng q/h O3H-300, O3H-350, O3H 400, Y340, (P.35) ã Các chi tiết yêu cầu độ cứng cao : EHX-25, O3H-250 có lõi CB-08 CB-15 với đờng kính que hàn D nh− sau: (D=3mm, chiỊu dµy thc bäc : 0,80 - 1,00 mm D= 4mm, chiỊu dµy thc bäc: 1,25 - 1,35 mm D= 5mm; chiỊu dµy thc bäc: 1,45 - 1,55 mm) 88 8.5 Hàn đắp số chi tiết điển hình [1, 20] ã Hàn trục thép rèn trục đúc từ thép C45, C50, C55 số thép hợp kim nh 50Cr2, 60CrMn, 50CrNi, Thờng hàn đắp nhiều lần sau thời hạn đà sử dụng ã Hàn trục cán rỗng : Thờng sử dụng dây hàn bột, chiều sâu mối hàn khoảng mm ã Hàn đắp trục cán thép định hình với mục đích phục hồi kích thớc tăng thời gian làm việc khả chịu mài mòn Nếu phục hồi kích thớc dùng vật liệu hàn thờng, loại vật liệu với trục; cần tăng độ chịu mài mòn thời gian làm việc cần dùng dây hàn đắp hợp kim dạng Hn-30XCA Chế độ hàn cã thÓ chän nh− sau : nung nãng 25-150 oC để tránh trục bị nứt có loại vật liệu cần nung nóng đến 350-400 oC Sau hàn xong thờng phải tiến hành ram nhiệt độ 520-540 oC làm nguội lò để khử ứng suất ã Hàn đắp cánh tuốc bin : Do vật liệu cánh tuốc bin đợc chế tạo từ thép hợp kim thấp nên sử dụng dây hàn hay dÃi vật liệu 1X18H9T (1Cr18Ni9Ti) hàn dới lớp thuốc dạng AH-26 ; để tránh bị nứt thuốc hàn cho thêm 80-85 % Al + 15-20% Fe (chiều rộng dÃi kim loại đắp B=70 mm, S= 0,6-0,8 mm, I=700-750 A, U=30-34 V, Vh = 9,6 m/h) ã Hàn đắp trục tàu có đờng kính khoảng 200 mm cần nung nhiệt độ 200-300 oC 8.6 Tính hàn kim loại hợp kim Tính hàn kim loại khả cho phép nối liền chi tiết thoả mÃn độ bền yêu cầu khác (chóng gỉ, ăn mòn ) phơng pháp hàn gọi tính hàn cuả km loại hay hợp kim Các bon thành phần hoá học chất hợp kim có ảnh hởng lớn đến tính hàn cuả hợp kim Để đánh giá tính hàn thép ngời ta đa khái niệm lợng cac bon tơng đơng C tđ C t® = % C + % Mn /6 + %Cr /5 +%V/ 5+%Mo/4+ %Ni /15 + %Cu/13 + %P/2 Trong đó, thành phần Cu P có tính toán Cu > 0,5% P > 0,05% Ctđ < 0, 45% gäi lµ thÐp cã tÝnh hµn tèt Ctđ > 0,45 % có loại sau : ã Thép có tính hàn thoả mÃn , tức hàn đạt đợc chất lợng mối hàn cao nhng phải tuân theo số quy trình công nghệ phụ ( ví dụ nung nóng sơ bộ, nhiệt luyện ) ã Thép có tính hàn hạn chế , cần có thêm trình công nghệ phụ nh nung nóng sơ , sử dụng thuốc hàn đặc biệt, nhiệt luyện sau hàn Chất lợng mối hàn bình thờng 89 ã Thép có tính hàn kém, chất lợng mối hàn đạt chất lợng cao phải sử dụng trình công nghệ phụ Ngày khoa học kỹ thuật hàn đà phát triển mạnh nên tất kim loại thép hàn đợc đảm bảo chất lợng nhiệt độ nung nóng sơ cã thĨ tÝnh theo c«ng thøc cđa Sefariana ( CEΦAPиAHA) [19] " Tnnsb = 350 C td − 0,25 Ct® =% C t® + 0,005.S.C t® = C t® ( + 0,005 S ) C t® =%C+ 1/9 (% Mn + %Cr) + %Ni/18 + % Mo/13 8.7 Chän kích thớc mối hàn bớc hàn hợp lý Khi Hàn dới lớp thuốc ã Khi hàn dới lớp thuốc cần ý vũng hàn tích lớn (kim loại que hàn, vật hàn thuốc hàn) Vũng hàn cần bố trí nằm ngang nghiêng góc nhỏ để tránh kim loại lỏng chảy tràn Phần kim loại chiếm 2/3 kim loại đắp chiếm 1/3 Để đạt đợc tỷ lệ cần chọn bớc hàn m hợp lý hạn chế cờng độ dòng điện Ih (xem hình 8-2) ã Khi hàn đắp c¸c chi tiÕt lín cã thĨ cïng lóc sư dơng máy có nhiều đầu hàn, lúc sử dụng nhiều máy Bằng phơng pháp tăng hệ số đắp lên 20 - 40 %, thành phần kim loại giảm xuống 20 - 30 % B m Hình 8-2 Hình dáng lớp hàn với chiỊu réng B cđa mèi hµn vµ b−íc hµn m khác [19] (trang.230) m - bớc hàn đắp, B - Chiều rộng mối hàn đắp a / m = 0,9; hệ số kim loại thành phần lµ γo = 0,65 % γo = 0,45 % b/ m = 0,4; Để đơn giản ngời ta sử dụng điện cực dạng mỏng có chiều rộng lớn HƯ γo = Fnc Fnc + Fd sè ®Êp sÏ cao so với dùng que hàn Chiều sâu nóng chảy lợng kim loại thấp chiều rộng điện cực lớn ã Có thể sử dụng que hàn đờng kính lớn hàn cần chuyển động qua lại theo chiều rộng mối hàn Hệ số đắp đạt 16-18 g/(A.h) ã Trong thực tế ngời ta sử dụng kim loại đắp dạng hạt thô (D = 0,4 - mm) sử dụng dây hàn cắt đoạn 2-3 mm Kết khả quan 90 cho thấy tỷ lệ kim loại đắp chiếm khoảng 75 - 89 % kim loại nóng chảy hệ số đắp đạt 21 - 25 g/(A.h), suất hàn đạt 13 - 25 kg/h Khi sử dụng dây hàn suất đạt 15-20 kg/h ã Thành phần kim loại kim loại mối hàn đợc xác định theo công thức : (1 - o) - Phần kim loại ®¾p F® γo = F phankimloainongchay FPhankimloaidap + Fnc = Fnc Fd + Fnc Fnc Hình 8-3 Sơ đồ xác định hệ số o ã Các phơng pháp nêu thờng dùng cho chi tiết lớn; chi tiết nhỏ ngời ta sử dụng phơng pháp hàn rung : + TÇn sè 20 - 60 Hz, + Biên độ 0,5 - mm + Đờng kính dây hàn khoảng 0,8 - 1,2 mm, + Dòng điện I = 50 - 100 A + Đờng kính vật hàn D = 20 - 80 mm I, (A) 600 V, (m/h) 60 40 400 20 200 10 200 400 600 800 D 200 400 600 800 D, (mm) H×nh 8-4 Chế độ hàn đắp dới lớp thuốc số chi tiÕt [19] (D - ®−êng kÝnh chi tiÕt, mm) U, (V) 40 30 20 200 400 600 800 I, A Hình 8-5 Điện áp hàn đắp dới lớp thuốc số chi tiết [19] 91 8.8 Hàn đắp phơng pháp hàn điện xỷ Chiều sâu lớp nóng chảy phụ thuộc vào nhiều yếu tố : ã Mức độ nung nóng chảy đồng lớp xỷ lỏng ã Số lợng điện cực hàn, loại điện cực (dây hàn, điện cực, ) ã Phơng pháp chuyển động dây hàn vật hàn, ã Sự dịch chuyển bể hàn Chế độ hàn : I