Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ hàn TIG xung đến chất lượng của liên kết hàn từ hợp kim nhôm 5052

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN NGỌC CƯƠNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ HÀN TIG XUNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA LIÊN KẾT HÀN TỪ HỢP KIM NHÔM 5052 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ Hà Nội – Năm 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN NGỌC CƯƠNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ HÀN TIG XUNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA LIÊN KẾT HÀN TỪ HỢP KIM NHƠM 5052 Chun ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS HÀ XUÂN HÙNG PGS.TS NGUYỄN THÚC HÀ Hà Nội – Năm 2017 Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội LỜI CAM ĐOAN Tác giả Nguyễn Ngọc Cƣơng, học viên lớp Cao học chuyên ngành Kỹ thuật khí – Khóa 2015A, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, tiến hành thực đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ hàn TIG xung đến chất lượng liên kết hàn từ hợp kim nhôm 5052”, dƣới giúp đỡ, hƣớng dẫn khoa học thầy PGS.TS Nguyễn Thúc Hà, TS Hà Xuân Hùng Tác giả cam đoan rằng: ngoại trừ số liệu, bảng biểu, đồ thị, … đƣợc trích dẫn tài liệu tham khảo nội dung cơng bố cịn lại luận văn tác giả đƣa Nếu sai, tác giả xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Nam Định, ngày 20 tháng năm 2017 Học viên Nguyễn Ngọc Cương HVTH: Nguyễn Ngọc Cương i GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC HÌNH VẼ vi DANH MỤC BẢNG BIỂU viii MỞ ĐẦU Chương NHÔM VÀ HỢP KIM NHÔM .3 1.1 Giới thiệu nhôm hợp kim nhôm .3 1.1.1 Đặc điểm 1.1.2 Phân loại nhôm hợp kim nhôm .8 1.2 Hợp kim nhôm 5052 12 1.2.1 Đặc tính 12 1.2.2 Thông số kỹ thuật hợp kim nhôm 5052 14 1.2.3 Ứng dụng 15 1.3 Tình hình nghiên cứu nƣớc nƣớc 17 1.3.1 Tình hình nghiên cứu nƣớc 17 1.3.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc 19 Chương CÔNG NGHỆ HÀN TIG NHÔM VÀ HỢP KIM NHÔM 22 2.1 Tổng quan q trình hàn thơng dụng hàn nhôm hợp kim nhôm .22 2.1.1 Hàn ma sát .22 2.1.2 Hàn điện trở .24 2.1.3 Hàn hồ quang tay (SMAW) .24 2.1.4 Hàn hồ quang dƣới lớp thuốc (SAW) .25 2.1.5 Hàn hồ quang với điện cực nóng chảy mơi trƣờng khí bảo vệ (GMAW) 25 2.1.6 Hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy mơi trƣờng khí bảo vệ (GTAW) 27 2.2 Quá trình hàn TIG 28 2.2.1 Nguyên lý, đặc điểm ứng dụng hàn TIG 28 2.2.1.1 Nguyên lý 28 2.2.1.2 Đặc điểm hàn TIG 28 HVTH: Nguyễn Ngọc Cương ii GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 2.2.1.3 Ứng dụng hàn TIG .30 2.2.2 Thiết bị hàn TIG 30 2.2.2.1 Máy hàn 30 2.2.2.2 Mỏ hàn .32 2.2.2.3 Van giảm áp phận cấp khí bảo vệ 32 2.2.3 Vật liệu hàn nhôm hợp kim nhôm 32 2.2.3.1 Khí bảo vệ 33 2.2.3.2 Dây (Que) hàn cho nhôm hợp kim nhôm 34 2.2.3.3 Dây hàn 34 2.3 Công nghệ hàn TIG .35 2.3.1 Dòng điện hàn 35 2.3.1.1 DCEN (dòng chiều đấu thuận) 35 2.3.1.2 DCEP (dòng chiều đấu nghịch) 35 2.3.1.3 Dòng xoay chiều (AC) .36 2.3.1.4 Dịng xoay chiều sóng vng .36 2.3.2 Chế độ hàn TIG .36 2.4 Kỹ thuật hàn nhôm 5052 phƣơng pháp hàn TIG 38 2.4.1 Tính cơng nghệ hợp kim nhơm 5052 38 2.4.2 Ảnh hƣởng thông số công nghệ đến chất lƣợng hàn 39 2.4.2.1 Ảnh hƣởng cƣờng độ dòng điện hàn 39 2.4.2.2 Ảnh hƣởng vật liệu hàn 41 2.4.2.3 Ảnh hƣởng kỹ thuật hàn 44 2.4.2.4 Ảnh hƣởng tốc độ hàn 44 2.4.2.5 Chiều dài hồ quang 45 2.4.3 Chế độ hàn nhôm 5052 45 2.4.3.1 Vật liệu hàn 45 2.4.3.2 Chế độ hàn 46 Chương NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ HÀN TIG XUNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA LIÊN KẾT HÀN TỪ HỢP KIM NHÔM 5052 .48 3.1 Mục đích nghiên cứu thực nghiệm 48 3.2 Quy trình hàn cho hợp kim nhơm 5052 48 3.2.1 Vật liệu hàn 48 3.2.2 Thiết kế mối ghép hàn TIG hợp kim nhôm 5052 49 HVTH: Nguyễn Ngọc Cương iii GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 3.2.3 Chu n bị phôi hàn 50 3.2.4 Tiến hành hàn 50 3.2.4.1 Bảng thơng số quy trình hàn 51 3.2.4.2 Tiến hành hàn .51 3.2.5 Một số khuyết tật thƣờng gặp 53 3.2.6 Kết đạt đƣợc 55 3.3 Mơ số q trình hàn TIG nhơm 56 3.3.1 Mô hình nguồn nhiệt .56 3.3.2 Thơng số q trình hàn mô 58 3.3.3 Mơ hình hóa mơ số 60 3.2.4 Kết thử kéo mối hàn 66 Chương ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 68 4.1 Các kết thu đƣợc 68 4.2 Kết luận kiến nghị 68 4.2.1 Kết luận 68 4.2.2 Kiến nghị 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC 72 HVTH: Nguyễn Ngọc Cương iv GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TT TỪ VIẾT TẮT Ý NGHĨA KLCB Kim loại KLMH Kim loại mối hàn HAZ Vùng ảnh hƣởng nhiệt SMAW Hàn hồ quang que hàn thuốc bọc GMAW Hàn hồ quang điện cực nóng chảy mơi trƣờng khí bảo vệ TIG/ GTAW Hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy mơi trƣờng khí bảo vệ TIG/ GTAW-P Hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy mơi trƣờng khí bảo vệ có xung FCAW Hàn dây hàn lõi thuốc SAW Hàn dƣới lớp thuốc 10 ASME Hội kỹ sƣ khí Mỹ 11 AWS Hội hàn Mỹ 12 AC Dòng xoay chiều 13 DCEP Dòng chiều đấu nghịch 14 DCEN Dòng chiều đấu thuận 15 Ih Dòng điện hàn 16 Uh Điện áp hàn 17 Vh Vận tốc hàn 18  Đƣờng kính 19 t Chiều dày vật liệu 20 TCVN Tiêu chu n Việt Nam 21 EN Tiêu chu n Châu Âu 22 BS Tiêu chu n Anh HVTH: Nguyễn Ngọc Cương v GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1 Hàm lƣợng hóa tan nguyên tố hợp kim nhôm .5 Hình Chế tạo tàu vỏ nhơm 16 Hình Xe ơtơ làm chất liệu nhơm .16 Hình Hợp kim nhôm sản xuất máy bay 17 Hình Hàn ma sát ngốy phát triển .21 Hình Hàn ma sát khuấy 22 Hình 2 Hàn ma sát xoay 23 Hình Nguyên lý hàn hồ quang tay .25 Hình Hàn tự động dƣới lớp thuốc 25 Hình Hàn điện cực nóng chảy mơi trƣờng khí bảo vệ, GMAW .26 Hình Hàn điện cực khơng nóng chảy mơi trƣờng khí bảo vệ 27 Hình Sơ đồ nguyên lý hàn TIG 28 Hình Một số hình ảnh mối hàn phƣơng pháp hàn TIG 30 Hình Máy hàn TIG MATRIX 400 AC DC 31 Hình 10 Cụm mỏ hàn TIG 32 Hình 11 Van giảm áp 32 Hình 12 Độ nhạy cảm nứt mối hàn .33 Hình 13 Sơ đồ hàn dịng điện xung .36 Hình 14 Mối quan hệ dịng điện hàn TIG - AC chiều dày vật hàn 38 Hình 15 Ảnh hƣởng dịng điện hàn cực tính đến hình dáng bể hàn 39 Hình 16 Ảnh hƣởng tần số xung đến chất lƣợng hàn .41 Hình 17 Ảnh hƣởng chủng loại khí bảo vệ đến độ ngấu mối hàn 42 Hình 18 Một số điện cực dùng hàn TIG 42 Hình 19 Ảnh hƣởng điện cực trình hàn 43 Hình Mối gh p hàn 50 Hình Chu n bị mép vát 50 Hình 3 Giới hạn chảy theo pha hợp kim nhơm 5052 .59 Hình Nhiệt dung riêng theo pha hợp kim nhơm 5052 59 Hình Hệ số dẫn nhiệt theo pha hợp kim nhơm 5052 59 Hình Khối lƣợng riêng theo pha hợp kim nhôm 5052 60 Hình Vùng chia lƣới kiểu lƣới 60 Hình Điều kiện gá kẹp .61 Hình Lớp vỏ trao đổi nhiệt với mơi trƣờng bên .61 HVTH: Nguyễn Ngọc Cương vi GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Hình 10 So sánh vùng nóng chảy thực nghiệm mô 62 Hình 11 Trƣờng nhiệt độ 2D hàn hợp kim nhơm 5052 62 Hình 12 Sự biến thiên nhiệt độ nút 53810 thuộc mối hàn .63 Hình 13 Mối quan hệ tốc độ hàn chiều rộng bể hàn 63 Hình 14 Ảnh hƣởng vận tốc hàn tới độ lồi mặt đáy bề mặt mối hàn hàn thực nghiệm 64 Hình 15 Chiều sâu ngấu mối hàn (H) .65 Hình 16 Ảnh hƣởng tần số xung đến chiều sâu ngấu hàn thực nghiệm 65 Hình 17 Biểu đồ so sánh giá trị bền kéo KLCB KLMH 67 HVTH: Nguyễn Ngọc Cương vii GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1 Kí hiệu nhơm hợp kim nhơm Bảng Kí hiệu hợp kim nhôm theo TCVN Bảng Kí hiệu trạng thái gia công hợp kim nhôm theo nƣớc 10 Bảng Một số hợp kim nhơm thơng dụng thành phần hóa học tiêu biểu 11 Bảng Thành phần hóa học hợp kim nhôm 5052 14 Bảng Tính chất vật lý hợp kim nhơm 5052 14 Bảng Cơ tinh hợp kim nhôm 5052 14 Bảng Thông số kĩ thuật máy TIG MATRIX 400 AC/DC 31 Bảng 2 Phân loại que hàn cho nhôm hợp kim nhôm 34 Bảng Thành phần hóa học số loại dây hàn thông dụng 34 Bảng Mối quan hệ đƣờng kính điện cực dòng hàn .37 Bảng Mối quan hệ chiều dày lƣu lƣợng khí bảo vệ 37 Bảng Loại que hàn tính chất chúng 45 Bảng Thành phần hóa học dây hàn 5356 46 Bảng Thông số chế độ hàn hợp kim nhôm 5052 47 Bảng Thành phần hóa học dây hàn 48 Bảng Kết kiểm tra ngoại dạng mối hàn hợp kim nhôm 5052 56 Bảng 3 Mơ hình nguồn nhiệt theo Goldak 58 Bảng Chế độ hàn góc thép 58 Bảng Thông số mô 58 Bảng Chiều rộng bể hàn mô thực nghiệm 63 Bảng Ảnh hƣởng vận tốc hàn đến độ lồi mối hàn 64 Bảng Ảnh hƣởng số xung đến chiều sâu ngấu hàn thực nghiệm 65 Bảng Vị trí đứt mối hàn hợp kim nhơm 5052 .66 Bảng 10 Kết thử kéo mối hàn hợp kim nhôm 5052 .66 HVTH: Nguyễn Ngọc Cương viii GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội (tấm mỏng) hàn với chế độ hàn khoảng Ih=185 A, lƣu lƣợng khí bảo vệ 13 lít phút vận tốc hàn nằm khoảng từ 3,2 ÷ 4,7 mm Hình 15 Chiều sâu ngấu mối hàn (H) Bảng Ảnh hưởng số xung đến chiều sâu ngấu hàn thực nghiệm Mẫu số Chiều dày vật hàn (mm) 5 5 Tần số xung (xung/giây) Tốc độ hàn (mm/s) 3,5 3,5 3,5 3,5 Lƣu lƣợng khí bảo vệ (lít phút) 13 13 13 13 Chiều sâu ngấu (mm) 4,78 4,83 4,89 4,98 Hình 16 Ảnh hưởng tần số xung đến chiều sâu ngấu hàn thực nghiệm HVTH: Nguyễn Ngọc Cương 65 GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Tần số xung ảnh hƣởng đến chiều sâu ngấu mối hàn Tuy nhiên thay đổi rõ rệt hàn xung xung 3.2.4 Kết thử kéo mối hàn Bảng Vị trí đứt mối hàn hợp kim nhôm 5052 Mẫu Tần số số M-1 Vị trí đứt Nhận x t Mẫu đứt (KLCB) M-2 xung Mẫu đứt chân mối hàn M-3 xung Mẫu đắt vùng HAZ cách chân mối hàn 3mm M-4 - Mẫu đứt chân mối hàn Mẫu đứt vùng HAZ cách chân mối hàn 3,5mm Ta thấy rằng, mẫu 1, 2, vị trí đứt mẫu nằm vùng viền chảy, mẫu M-5 xung lại đứt cách vùng viền chảy khoảng mm Bảng 10 Kết thử kéo mối hàn hợp kim nhôm 5052 Mẫu số Vật liệu Chiều dày Tần số M-1 5052 5052 5052 5052 5052 5052 5052 5052 5052 5 5 5 5 Hz Hz Hz Hz Hz Hz M-2 M-3 HVTH: Nguyễn Ngọc Cương 66 Kết kéo, MPa 295,45 287,96 299,87 219 245,13 237,48 273 270,65 281,05 thử Giá trị trung bình, MPa 294,43 233,87 274,49 GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ M-4 M-5 5052 5052 5052 5052 5052 5052 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 5 5 5 Hz Hz Hz - 198 242,45 220,32 265 250,54 263,50 220,26 259,68 Hình 17 Biểu đồ so sánh giá trị bền kéo KLCB KLMH Với kết thử k o mẫu hàn hợp kim nhôm 5052 ta nhận thấy độ bền k o KLMH KLCB có kết tƣơng đối giống Chỉ có mẫu hàn M-4 có giới hạn bền k o chênh lệch nhiều so với KLCB Nhƣ với quy trình hàn (WPS) nhƣ tác giả nghiên cứu đƣợc sử dụng thực tế sở chế tạo liên kết nhôm hợp kim nhôm hàn KẾT LUẬN: Trong chƣơng tác giả làm thực nghiệm mơ số q trình hàn TIG hợp kim nhơm 5052 Đồng thời phân tích đánh giá ảnh hƣởng thông số chế độ hàn đến chất lƣợng hàn so sánh mô thực nghiệm nhằm đánh giá ảnh hƣởng thông số đến chất lƣợng hàn HVTH: Nguyễn Ngọc Cương 67 GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Chương ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 4.1 Các kết thu Đề tài: Nghiên cứu ảnh hƣởng chế độ hàn TIG xung đến chất lƣợng liên kết hàn từ hợp kim nhôm 5052 tác giả đã: - Xây dựng quy trình hàn cho hợp kim nhơm 5052; - Ứng dụng mơ số vào việc phân tích, đánh giá phân bố nhiệt độ, ảnh hƣởng chế độ hàn đến hình dáng, kích thƣớc bể hàn; - Lựa chọn thông số chế độ hàn phù hợp hàn vật liệu hợp kim nhơm 5052 có chiều dày mm; - Kết thử k o mối hàn hợp kim nhôm 5052 nằm phạm vi cho ph p chấp nhận đƣợc 4.2 Kết luận kiến nghị 4.2.1 Kết luận Luận văn đƣợc nghiên cứu kết hợp lý thuyết thực nghiệm Kết thực nghiệm phản ánh tính đắn lý thuyết Bản thơng số quy trình hàn đƣợc tác giả xây dựng có kiểm tra đánh giá tính (thử k o) vùng có thay đổi thông số hàn Bên cạnh thực nghiệm, luận văn tác giả nghiên cứu sâu công nghệ hàn TIG hợp kim nhôm 5052 thông qua việc nghiên cứu áp dụng tiêu chu n đƣa khuyến cáo cụ thể hàn họ với hợp kim nhơm 5052 nói riêng loại hợp kim nhôm khác 4.2.2 Kiến nghị Trong luận văn này, tác giả tham khảo tài liệu chuyên môn có độ tin cậy cao, xin ý kiến chun gia có trình độ tay nghề cao có thời gian hàn trực tiếp loại hợp kim nhơm Bản thân tác giả có thời gian thực tế Nhật Trong luận văn nghiên cứu mình, tác giả có làm thực nghiệm để so sánh kết nghiên cứu lý thuyết thực tế nhằm đánh ảnh hƣởng thông số chế độ hàn đến chất lƣợng mối hàn Nên luận văn đƣợc sử dụng làm tài liệu tham khảo cho HVTH: Nguyễn Ngọc Cương 68 GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội sở sản xuất, nhà máy, xí nghiệp có sản xuất hàn chế tạo nhôm hợp kim nhôm 5052 Tuy nhiên, tác giả đề nghị sở kết nghiên cứu chiều dày 5mm vật liệu hợp kim nhôm 5052 cần rộng nghiên cứu hàn có chiều dày lớn (vát m p chữ X, V,….) Để đƣợc áp dụng rộng rãi ngành công nghiệp hàn kim loại hợp kim màu Việt Nam HVTH: Nguyễn Ngọc Cương 69 GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Ngô Lê Thơng (2009), Cơng nghệ hàn điện nóng chảy, tập 1: Cơ sở lý thuyết, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [2] Ngô Lê Thông (2009), Cơng nghệ hàn điện nóng chảy, tập 2: Ứng dụng, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [3] Nguyễn Văn Thông, Vật liệu Công nghệ hàn; Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 1998 [4] Vũ Huy Lân, Bùi Văn Hạnh Giáo trình Vật liệu hàn NXB Bách Khoa - Hà Nội, 2010 [5] Vũ Huy Lân (2008), Bài giảng vật liệu hàn tiên tiến, Hà Nội [6] Vũ Đình Toại, luận án tiến sĩ kỹ thuật, Hà Nội, 2014 Tài liệu tiếng nƣớc [7] AWS D1.2/D1.2M (2006), Structural Welding Code – Steel [8] AWS Welding Handbook, 9th Edition, 2001 [9] Naidu D.S, Moore K.L., Yender R., Tyler J., 1997 Gas metal arc welding control: Part 1- modeling and analysis Nonlinear Analysis, Methods and Applications [10] Lincoln Electric 1994 The Procedure Handbook of Arc Welding Cleveland: Lincoln Electric [11] M.St Wêglowski, Y Huang, Y.M Zhang, Effect of welding current on metal transfer in GMAW, Archives of Materials Science and Engineering, 2008, [12] Klas Weman, welding Processes handbook, Woodhead Pulishing limited, 2003 [13] Kobelco Welding Handbook – Kobe Steel LTD., Japan 2009 [14] R.L.O’Brien, Welding Handbook, Volume welding Processes, American Welding Society, 1998 [15] Lincoln Welding Handbook , Lincoln Welding Co., LTD., USA 2005 [16] Lincoln Electric 1994 The Procedure Handbook of Arc Welding Cleveland: Lincoln Electric HVTH: Nguyễn Ngọc Cương 70 GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội [17] Ed, C 1991 “Gas Metal Arc & Flux Cored Welding Parameters [M], Chicago: Weldtrain [18] Gene Mathers, 2002, The welding of aluminum and its alloy, Woodhead Publishing Limited [19] Prakash Mohan, Master of Technology, Study the effects of welding parameter on TIG welding of Aluminum plate [20] J Goldak, M Bibby, J Moore and B Patel, (1996) Computer Modling of Heat Flow in Welds [21] Zienkiewicz, O C (1977), The Finite Element Method, McGraw-Hill Company, London [22] ESI Group, 99 Rue Des, Solets Silic 112 94513 Rungis Cedex FRANCE HVTH: Nguyễn Ngọc Cương 71 GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội PHỤ LỤC Phụ lục Quy trình hàn (WPS) – Khơng có xung Quy trình hàn số: BK-01 LOẠI: Bán tự động  Bằng tay  Tự động  Kiểu liên kết hàn: Giáp mối Đệm phía sau: Khơng Khe hở lắp gh p: ≤ 2,0 mm Góc vát: 600 (+10o; - 5o) Kiểu: V Kho t đáy: không PHƢƠNG PHÁP HÀN GTAW  SAW  SMAW  VỊ TRÍ HÀN Vị trí hàn: 1G VẬT LIỆU CƠ BẢN ĐẶC TÍNH DỊNG ĐIỆN: Vật liệu theo tiêu chu n: ASTM Dòng điện: AC  DCEP  Loại: 5052 Xung Có  Khơng  Chiều dày: mm Điện cực Vonfram (GTAW) Đƣờng kính: Cỡ: 2,4 mm Loại: EWZr KIM LOẠI BỔ SUNG THAO TÁC KỸ THUẬT Tiêu chu n: AWS 5.10 Góc độ mỏ hàn:  = 80÷85o = 90o Ký hiệu: ER-5356 Góc độ dây hàn: 20o Đƣờng kính:  2,4 mm Kiểu dao động đầu hàn: KHÍ BẢO VỆ Răng cƣa  Bán nguyệt  Khác  Tiêu chu n: TCVN Hàn: lƣợt  nhiều lƣợt  Ký hiệu: Ar (98%) phía  phía  Lƣu lƣợng: 13 lít phút Khoảng cách điện cực: mm Làm đƣờng hàn: Bàn chải sắt Trang thiết bị khác: máy mài tay NUNG NÓNG SƠ BỘ NHIỆT LUYỆN SAU HÀN Nhiệt độ nung nóng, m min: N A Nhiệt độ: N A Nhiệt độ đƣờng hàn max: Thời gian: N A N/A KIỂM TRA SAU HÀN: VẼ PHÁC LIÊN KẾT Kiểm tra không phá hủy: mắt thƣờng Kiểm tra phá hủy: thử k o HVTH: Nguyễn Ngọc Cương 72 GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Tiêu chu n: Đƣờng Quá hàn trình hàn Lớp lót GTAW Lớp phủ GTAW Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Kim loại bổ sung Kí hiệu Đƣờng kính ER-5356  2,4 ER-5356  2,4 HVTH: Nguyễn Ngọc Cương 73 Chế độ hàn Loại Dòng dòng (A) AC Dòng hàn Vh (mm/s) (A) 175 3÷5 AC 140 3÷5 GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Phụ lục Quy trình hàn (WPS) – xung/ giây Quy trình hàn số: BK-02 LOẠI: Bán tự động  Bằng tay  Tự động Kiểu liên kết hàn: Giáp mối Đệm phía sau: Không Khe hở lắp gh p: ≤ 2,0 mm Góc vát: 600 (+10o; - 5o) Kiểu: V Kho t đáy: không  PHƢƠNG PHÁP HÀN GTAW  SAW  SMAW  VỊ TRÍ HÀN Vị trí hàn: 1G ĐẶC TÍNH DỊNG ĐIỆN: Dịng điện: AC  DCEP  Xung Có  Tần số: Hz Khơng  Điện cực Vonfram (GTAW) Cỡ: 2,4 mm Loại: EWZr THAO TÁC KỸ THUẬT Góc độ mỏ hàn:  = 80÷85o  = 90o Góc độ dây hàn: 20o Kiểu dao động đầu hàn: Răng cƣa  Bán nguyệt  Khác  Hàn: lƣợt  nhiều lƣợt  phía  phía  Khoảng cách điện cực: mm Làm đƣờng hàn: Bàn chải sắt Trang thiết bị khác: máy mài tay NHIỆT LUYỆN SAU HÀN Nhiệt độ: N A Thời gian: N A VẼ PHÁC LIÊN KẾT VẬT LIỆU CƠ BẢN Vật liệu theo tiêu chu n: ASTM Loại: 5052 Chiều dày: mm Đƣờng kính: KIM LOẠI BỔ SUNG Tiêu chu n: AWS 5.10 Ký hiệu: ER-5356 Đƣờng kính:  2,4 mm KHÍ BẢO VỆ Tiêu chu n: Ký hiệu: Ar (98%) Lƣu lƣợng: 13 lít phút NUNG NĨNG SƠ BỘ Nhiệt độ nung nóng, m min: N A Nhiệt độ đƣờng hàn max: N A KIỂM TRA SAU HÀN: Kiểm tra không phá hủy: mắt thƣờng Kiểm tra phá hủy: thử k o Tiêu chu n: Đƣờng Quá trình Kim loại bổ sung Chế độ hàn HVTH: Nguyễn Ngọc Cương 74 GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội GTAW-P ER-5356 Đƣờng Loại kính dịng  2,4 AC Dịng (A) 110 Dịng hàn (A) 185 Vh (mm/s) 3÷5 GTAW-P ER-5356  2,4 110 150 3÷5 hàn hàn Lớp lót Lớp phủ Kí hiệu HVTH: Nguyễn Ngọc Cương 75 AC GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Phụ lục Quy trình hàn (WPS) – xung/ giây Quy trình hàn số: BK-03 LOẠI: Bán tự động  Bằng tay  Tự động Kiểu liên kết hàn: Giáp mối Đệm phía sau: Khơng Khe hở lắp gh p: ≤ 2,0 mm Góc vát: 600 (+10o; - 5o) Kiểu: V Kho t đáy: không VẬT LIỆU CƠ BẢN Vật liệu theo tiêu chu n: ASTM Loại: 5052 Chiều dày: mm Đƣờng kính: KIM LOẠI BỔ SUNG Tiêu chu n: AWS 5.10 Ký hiệu: ER-5356 Đƣờng kính:  2,4 mm KHÍ BẢO VỆ Tiêu chu n: Ký hiệu: Ar (98%) Lƣu lƣợng: 13 lít phút NUNG NĨNG SƠ BỘ Nhiệt độ nung nóng, m min: N A Nhiệt độ đƣờng hàn max: N A KIỂM TRA SAU HÀN: Kiểm tra không phá hủy: mắt thƣờng Kiểm tra phá hủy: thử k o Tiêu chu n: ISO 9692-3:2000(E) HVTH: Nguyễn Ngọc Cương 76  PHƢƠNG PHÁP HÀN GTAW  SAW  SMAW  VỊ TRÍ HÀN Vị trí hàn: 1G ĐẶC TÍNH DỊNG ĐIỆN: Dịng điện: AC  DCEP  Xung Có  Tần số: Hz Không  Điện cực Vonfram (GTAW) Cỡ: 2,4 mm Loại: EWZr THAO TÁC KỸ THUẬT Góc độ mỏ hàn:  = 80÷85o = 90o Góc độ dây hàn: 20o Kiểu dao động đầu hàn: Răng cƣa  Bán nguyệt  Khác  Hàn: lƣợt  nhiều lƣợt  phía  phía  Khoảng cách điện cực: mm Làm đƣờng hàn: Bàn chải sắt Trang thiết bị khác: máy mài tay NHIỆT LUYỆN SAU HÀN Nhiệt độ: N A Thời gian: N A VẼ PHÁC LIÊN KẾT GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Đƣờng hàn Lớp lót Lớp phủ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Quá trình Kim loại bổ sung hàn Kí hiệu Đƣờng kính GTAW-P ER-5356  2,4 GTAW-P ER-5356  2,4 HVTH: Nguyễn Ngọc Cương 77 Chế độ hàn Loại Dòng dòng (A) AC 110 Dịng hàn (A) 185 Vh (mm/s) 3÷5 AC 150 3÷5 110 GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Phụ lục Quy trình hàn (WPS) – xung/ giây Quy trình hàn số: BK-04 LOẠI: Bán tự động  Bằng tay  Tự động Kiểu liên kết hàn: Giáp mối Đệm phía sau: Khơng Khe hở lắp gh p: ≤ 2,0 mm Góc vát: 600 (+10o; - 5o) Kiểu: V Kho t đáy: không VẬT LIỆU CƠ BẢN Vật liệu theo tiêu chu n: ASTM Loại: 5052 Chiều dày: mm Đƣờng kính: KIM LOẠI BỔ SUNG Tiêu chu n: AWS 5.10 Ký hiệu: ER-5356 Đƣờng kính:  2,4 mm KHÍ BẢO VỆ Tiêu chu n: Ký hiệu: Ar (98%) Lƣu lƣợng: 13 lít phút NUNG NĨNG SƠ BỘ Nhiệt độ nung nóng, m/min: N/A Nhiệt độ đƣờng hàn max: N A KIỂM TRA SAU HÀN: Kiểm tra không phá hủy: mắt thƣờng Kiểm tra phá hủy: thử k o Tiêu chu n: ISO 9692-3:2000(E) Đƣờng Quá trình Kim loại bổ sung HVTH: Nguyễn Ngọc Cương 78  PHƢƠNG PHÁP HÀN GTAW  SAW  SMAW  VỊ TRÍ HÀN Vị trí hàn: 1G ĐẶC TÍNH DỊNG ĐIỆN: Dịng điện: AC  DCEP  Xung Có  Tần số: Hz Không  Điện cực Vonfram (GTAW) Cỡ: 2,4 mm Loại: EWZr THAO TÁC KỸ THUẬT Góc độ mỏ hàn:  = 80÷85o =90o Góc độ dây hàn: 20o Kiểu dao động đầu hàn: Răng cƣa  Bán nguyệt  Khác  Hàn: lƣợt  nhiều lƣợt  phía  phía  Khoảng cách điện cực: mm Làm đƣờng hàn: Bàn chải sắt Trang thiết bị khác: máy mài tay NHIỆT LUYỆN SAU HÀN Nhiệt độ: N A Thời gian: N A VẼ PHÁC LIÊN KẾT Chế độ hàn GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà Luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội hàn hàn Kí hiệu Đƣờng kính Lớp lót GTAW-P ER-5356 Lớp phủ GTAW-P ER-5356 HVTH: Nguyễn Ngọc Cương  2,4 Loại dòng AC Dòng (A) 110 Dịng hàn Vh (A) (mm/s) 185 3÷5  2,4 AC 110 150 79 3÷5 GVHD: TS Hà Xuân Hùng PGS.TS Nguyễn Thúc Hà ... chọn đề tài ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ hàn TIG xung đến chất lượng liên kết hàn từ hợp kim nhôm 5052? ?? với mong muốn góp phần mở hƣớng cho cơng nghệ hàn hợp kim nhôm công nghệ hàn TIG nhằm đảm... 2.4.3 Chế độ hàn nhôm 5052 45 2.4.3.1 Vật liệu hàn 45 2.4.3.2 Chế độ hàn 46 Chương NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ HÀN TIG XUNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA LIÊN KẾT... KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN NGỌC CƯƠNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ HÀN TIG XUNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA LIÊN KẾT HÀN TỪ HỢP KIM NHÔM 5052 Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ LUẬN VĂN THẠC