Nghiên cứu công nghệ hàn phục hồi trục cán kích thước lớn

LỜI CAM ĐOAN Tôi Nguyễn Văn Lập, học viên lớp Cao học Cơng nghệ hàn – Khố 2011B, Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội Trong thời gian học tập nghiên cứu, đƣợc giúp đỡ thầy PGS.TS NGUYỄN THÚC HÀ , Công ty CP tƣ vấn đào tạo CTWEL, nhà máy mía đƣờng Cao Bằng Tôi tham gia nghiên cứu đề tài : “ Nghiên cứu cơng nghệ hàn phục hồi trục cán kích thước lớn ” Tôi xin cam đoan luận văn không chép tài liệu sử dụng cơng trình đƣợc cơng bố (ngoại trừ bảng biểu số liệu tham khảo kiến thức tài liệu học tập nghiên cứu đƣợc phép sử dụng) Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm lời cam đoan Hà Nội, ngày 27tháng năm 2013 Học viên NGUYỄN VĂN LẬP LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Thúc Hà, ngƣời hƣớng dẫn trực tiếp giúp đỡ tận tình việc định hƣớng nghiên cứu, tổ chức thực đến trình viết hoàn chỉnh Luận văn Tác giả bày tỏ lòng biết ơn Ban lãnh đạo Viện Cơ Khí Viện đào tạo Sau đại học – Trƣờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành Luận văn Tác giả trân trọng cảm ơn lãnh đạo Công ty CP tƣ vấn đào tạo CTWEL Nhà máy mía đƣờng Cao Bằng tạo điều kiện cho tác giả hoàn thành phần thực nghiệm ứng dụng Luận văn Do lực thân nhiều hạn chế nên Luận văn khó tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận đƣợc đóng góp ý kiến Thầy/ Cô giáo, nhà khoa học bạn bè đồng nghiệp Hà Nội, ngày 27 tháng 09 năm 2013 Tác giả Nguyễn Văn Lập MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU 11 CHƢƠNG 1: TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CÁC LOẠI TRỤC CÁN HIỆN NAY 13 1.1.Tổng quan loại chi tiết dạng trục kích thƣớc lớn 13 1.2.Lợi ích việc hàn đắp phục hồi trục 18 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ TRỤC CÁN (ÉP) TRONG NHÀ MÁY MÍA ĐƢỜNG 20 2.1.Điều kiện làm việc yêu cầu trục: 20 2.2 Các dạng hƣ hỏng trục ép mía nhà máy đƣờng- nguyên nhân 23 CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH CÁC PHƢƠNG PHÁP HÀN PHỤC HỒI 25 3.1.Hàn đắp hồ quang tay (SMAW/MMA) 27 3.2 Hàn đắp tự động dƣới lớp thuốc bảo vệ (SAW) 28 3.3.Hàn đắp hồ quang mơi trƣờng khí bảo vệ (GMAW) 29 3.4.Hàn đắp tự động dây lõi bột (FCAW) 30 3.5.Hàn điện xỉ (ESW) 31 3.6.Hàn đắp Plasma (PW) 32 CHƢƠNG 4: CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN TRONG QUÁ TRÌNH HÀN ĐẮP PHỤC HỒI 36 4.1 Những yếu tố ảnh hƣởng tới chất lƣợng mối hàn 36 4.2 Tính hàn vật liệu hàn phƣơng pháp lựa chọn vật liệu hàn 37 4.3 Các nhân tố ảnh hƣởng đến tính hàn thép Cacbon 37 4.3.1 Ảnh hƣởng bon 37 4.3.2 Ảnh hƣởng lƣợng hàn 38 4.4 Tính hàn thép hợp kim thấp 38 4.5 Các thơng số đánh giá tính hàn vật liệu: 40 4.5.1 Thông số nhạy cảm nứt nóng : 40 4.5.2 Thông số nhạy cảm nứt nguội : 41 4.6 Chọn vật liệu hàn 41 4.6.1 Chọn vật liệu hàn vào độ cứng mối hàn đắp 42 4.6.2 Chọn vật liệu hàn vào độ bền độ dãn dài yêu cầu mối hàn đắp 42 4.6.3 Chọn vật liệu hàn vào độ dai va đập 43 4.6.4 Chọn vật liệu hàn vào độ nhậy xuất vết nứt vật liệu 45 4.6.5 Chọn vật liệu hàn vào tính hàn vật liệu 47 4.7.Sự hình thành phân bố ứng suất hàn đắp 48 4.7.1.Khái niệm chung 48 4.7.2 Ảnh hƣởng ứng suất dƣ đến chất lƣợng hàn đắp bề m t trụ 48 4.7.3 Công nghệ xử lý nhiệt trƣớc sau hàn 50 CHƢƠNG 5: TÍNH TỐN TRƢỜNG NHIỆT Đ KHI HÀN ĐẮP BỀ M T TRỤ 56 5.1 Những đ c trƣng phƣơng trình truyền nhiệt 57 5.2 Năng lƣợng nhiệt truyền vào chi tiết hàn 58 5.3 Sự truyền lƣợng nhiệt vào mối hàn 59 5.4 Tốc độ nguội mối hàn 60 5.5 Tính tốn trƣờng nhiệt độ hàn đắp bề m t trụ đƣờng kính lớn 62 5.5.1 Nguyên tắc chung tính toán nhiệt độ hàn đắp bề m t trụ 62 5.5.2.Ứng dụng xác định trƣờng nhiệt độ hàn đắp dây lõi thuốc (FCAW) 65 CHƢƠNG 6: THIẾT KẾ VÀ LẬP QUY TRÌNH HÀN PHỤC HỒI TRỤC CÁN ÉP MÍA VÀ ỨNG DỤNG TẠI NHÀ MÁY MÍA ĐƢỜNG CAO BẰNG 78 6.1 Phân tích vật liệu 78 6.2 Tính hàn thép làm trục cán đƣợc xác định theo số sau: 78 6.3.Phân tích lựa chọn phƣơng pháp hàn: 79 6.4 Phân tích lựa chọn vật liệu hàn: 79 6.5 Quy trình cơng nghệ hàn phục hồi trục cán công nghệ hàn GMAW+ FCAW 80 6.5.1 Chuẩn bị trƣớc hàn 80 6.5.2 Xử lý nhiệt trƣớc, hàn 80 6.5.3 Tính chọn chế độ hàn 81 6.5.4 Kỹ thuật hàn 81 6 Kiểm tra khuyết tật hàn xử lý nhiệt khử ứng suất dƣ 83 6.6.1 Kiểm tra khuyết tật hàn: 83 Hình 26 Thuốc PT dùng để kiểm tra 83 6.6.2 Xử lý nhiệt khử ứng suất dƣ 83 6.7 Gia công sau hàn: 84 6.8 Kết số liệu: 86 CHƢƠNG 7: TÍNH TỐN TÍNH KINH TẾ CỦA HÀN PHỤC HỒI 87 KÊT LUẬN CHUNG 89 Hƣớng nghiên cứu phát triển luận văn : 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN Ký hiệu Đơn vị NDT - Kiểm tra sản phẩm phƣơng pháp không hủy VT - Kiểm tra sản phẩm mắt thƣờng PT - Kiểm tra sản phẩm thấm mao dẫn UT - Kiểm tra sản phẩm siêu âm Ctđ % Phần trăm cacbon tƣơng đƣơng HCS % Hệ số nhạy cảm nứt nóng HVmax % Tiêu chuẩn độ cứng vùng ảnh hƣởng nhiệt бch kg/cm2 Giới hạn chảy vật liệu бb kg/cm2 Độ bền kéo vật liệu x mm Tọa độ phƣơng trùng với hƣớng hàn y mm Tọa độ phƣơng ngang với hƣớng hàn z mm Tọa độ phƣơng vng góc với bề m t hàn T λ o C Ý nghĩa Nhiệt độ điểm cần khảo sát vật hàn J/mm.s.oC Độ dẫn nhiệt kim loại ρ g/cm3 Khối lƣợng riêng kim loại C J/g.oC Nhiệt dung riêng kim loại q(x,y) W/mm2 Sự phân bố dòng nhiệt bề m t vật hàn Năng lƣợng truyền vào chi tiết hàn Q J/mm U V Điện áp hàn I A Dòng điện hàn v mm/s f1 o Vận tốc hàn Hiệu suất truyền lƣợng nhiệt loại phƣơng pháp hàn C/s Tốc độ nguội đƣờng tâm mối hàn To o C Nhiệt độ ban đầu vật hàn Tc o C Nhiệt độ tiến hành tính tốn tốc độ nguội Vn Khoảng cách từ gốc tọa độ nguồn nhiệt đến điểm cần R mm Ke - Chỉ tiêu kinh tế Cm - Giá thành mua mơi CSC - Giá thành sửa chữa Kt - Hệ số tuổi thọ TSC - Tm - tính Tuổi thọ chi tiết phục hồi phƣơng pháp chọn Tuổi thọ chi tiết DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Nội dung số Các dạng chi tiết phục hồi phƣơng pháp hàn đắp Bảng xác định hệ số truyền nhiệt Kết tính tốn nhiệt độ m t cắt vng góc x-x Kết tính tốn nhiệt độ tọa độ khác m t cắt vng góc với trục Kết tính tốn nhiệt độ m t cắt vng góc x-x với nhiệt độ vật hàn nung nóng T=250oC Kết tính tốn nhiệt độ tọa độ khác m t cắt vng góc với trục với nhiệt độ vật hàn nung nóng T=250oC DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình Tên hình số Khảo sát trục cán bị mòn Bề m t mài mòn trục 3.1, 3.2 Kiểm tra vết nứt trục phƣơng pháp thẩm thấu 3.3 M t cắt tiết diện trục 4.1, 4.2 Trục cán bị mòn nứt 4.3 Trục cán bị mòn vỡ 5.1 Hình ảnh mơ trục cán 5.2 Hình ảnh thực tế trục cán Cấu tạo chung trục cán Sơ đồ nguyên lý hàn dây lõi thuốc Hàn bột Plasma phục hồi xupap động máy thủy lực Một số ứng dụng công nghệ hàn bột Plasma 10 Hệ thống thiết bị công nghệ hàn bột Plasma 11 Đầu hàn Plasma 12 Một số hình ảnh phục hồi bề m t chi tiết mòn, gẫy 13 Mối liên hệ nhiệt độ ứng suất dƣ 14 15 Chu trình nhiệt hàn điểm có khoảng cách khác so với tâm mối hàn Ảnh hƣởng vận tốc dịch chuyển nguồn nhiệt đến phân bố nhiệt trục x-x 16 Phần tử bề m t trụ thực trình hàn 17 Sự phân bố chu trình nhiệt bề m t chi tiết hàn 18 Đƣờng đẳng nhiệt 19 Đƣờng đẳng nhiệt xác định phƣơng pháp m t cong m t phẳng xoy 20 21 22 23 24 25 M t cắt đẳng nhiệt Sự phân bố chu trình nhiệt bề m t chi tiết hàn chi tiết hàn đƣợc nung nóng sơ 250oC Đƣờng đẳng nhiệt chi tiết hàn đƣợc nung nóng sơ 250oC Đƣờng đẳng nhiệt xác định phƣơng pháp m t cong m t phẳng xoy chi tiết hàn đƣợc nung nóng sơ 250oC M t cắt đẳng nhiệt chi tiết hàn đƣợc nung nóng sơ 250oC Sự phân bố tầng nhiệt độ theo m t cắt ngang trụ hàn đắp khơng nung nóng trƣớc có nung nóng trƣớc 250oC 26 Trục nhà máy mía đƣờng Cao Bằng 27 Thuốc PT dùng để kiểm tra mối hàn 28 Thiết bị dùng để xử lý nhiệt khử ứng suất dƣ 29 Hình ảnh ghi nhiệt độ xử lý nhiệt 30 Tiện trục sau hàn 31 Mài trục 10 Nhận xét: - Khi áp dụng biện pháp nung nóng trƣớc vùng kim loại lõi có nhiệt độ khơng thay đổi thu nhỏ lại - Các đƣờng đẳng nhiệt cách xa hơn, tức chiều dầy lớp tăng lên, độ chênh lệch nhiệt độ tầng trục tính theo đơn vị chiều dài giảm đi, tốc độ nguội giảm Nhƣ ta tiến hành phân tích, tính tốn xác định cụ thể phân bố trƣờng nhiệt độ hàn tự động chi tiết trụ Đây sở quan trọng để tiến hành tính tốn xác định tốc độ nguội mối hàn, hình thành phát triển trƣờng ứng suất dƣ nhƣ lựa chọn chế độ xử lý nhiệt phù hợp Hình 25:Sự phân bố tầng nhiệt độ theo m t cắt ngang trụ hàn đắp khơng nung nóng trước có nung nóng trước 2500C 77 CHƢƠNG 6: THIẾT KẾ VÀ LẬP QUY TRÌNH HÀN PHỤC HỒI TRỤC CÁN ÉP MÍA VÀ ỨNG DỤNG TẠI NHÀ MÁY MÍA ĐƢỜNG CAO BẰNG 6.1 Phân tích vật liệu Hình 26 : Trục nhà máy mía đƣờng Cao Bằng Để tiến hành u cầu quy trình cơng nghệ ta xác định thành phần hóa học trục máy phân tích hóa học quang phổ Thành phần hóa học trục ép Cơng ty cổ phần mía đƣờng Cao Bằng nhƣ sau: Thành phần hóa học thép cổ trục C (%) Si (%) Mn (%) Cr (%) Ni (%) Co (%) Cu (%) Nb(%) ~0.50 ~0.30 ~0.55 ~0.114 ~0.14 ~0.022 ~0.054 ~0.0099 Xác định độ cứng trục : 168- 170 HB máy đo độ cứng cầm tay 6.2 Tính hàn thép làm trục cán đƣợc xác định theo số sau: Thành phần cacbon tƣơng đƣơng: 78 Ctd  C  Mn Cr  Mo  V Ni  Cu    0.6274 15 Ctd>0,45% thép có tính hàn 6.3.Phân tích lựa chọn phƣơng pháp hàn: Do bề m t trục thép carbon trung bình bị lớp thấm tơi nên độ cứng thấp yêu cầu độ cứng sau đắp xong phải cao khơng thể nhiệt luyện, phải tiến hành đắp hai lớp: Lớp đệm lót bên hàn GMAW đảm bảo độ dẻo bám dính lớp đắp với kim loại Lớp phủ bên hàn FCAW đảm bảo tăng độ cứng m t ngồi, bám dính với lớp lót 6.4 Phân tích lựa chọn vật liệu hàn: Thép làm trục loại thép bon trung bình (xác định bảng trên) Cổ trục làm việc điều kiện nhiệt độ thấp, tải trọng n ng chịu mài mòn nên chọn vật liệu hàn đắp loại dây cho hai q trình hàn là; Hàn lớp đệm lót bên GMAW dùng dây SM80G (Hyun đai), thành phần kim loại đắp dây: Mác dây C (%) Si (%) Mn (%) P (%) S (%) M0(%) SM80G ~0.08 ~0.50 ~1.35 ~0.012 ~0.010 ~0.28 Hàn đắp bề m t FCAW đảm bảo thành phần kim loại đắp gần với thành phần kim loại trục dùng dây loại SK 402 - (UTP) Loại SK 402 - (UTP) Thành phần kim loại đắp SK 402 - là: Mác dây C (%) Si (%) Mn (%) Cr (%) Ni (%) SK 402-0 (UTP) ~0.09 ~0.90 ~6.0 ~180 ~7.8 79 Khí bảo vệ: Hàn GMAW dạng khí CO2 bảo vệ Hàn FCAW với loại dây khơng cần khí bảo vệ hỗ trợ nhƣng để làm mát mỏ hàn nên dùng khí CO2 với lƣu lƣợng nhỏ 6.5 Quy trình cơng nghệ hàn phục hồi trục cán công nghệ hàn GMAW+FCAW 6.5.1 Chuẩn bị trƣớc hàn Làm ngõng trục, kiểm tra bề m t, phát khuyết tật rỗ, nứt Loại bỏ vết lõm chứa dầu mỡ, vảy kim loại bị bong tróc bám dính bề m t ngõng trục Nếu bề m t cổ trục khơng có vết nứt lõm ta cần làm bề m t cổ trục Dùng xăng giẻ lau làm dầu mỡ bám dính bề m t cổ trục chỗ cần hàn vùng lân cận (vỏ gang, bánh răng) Kiểm tra bề m t, phát khuyết tật rỗ, nứt, (Trên bề m t cần hàn đắp khơng có vết nứt, có vết lõm nơng chứa dầu mỡ vảy kim loại bong tróc bám dính) Dùng máy mài cầm tay mài tẩy bỏ vết lõm chứa dầu mỡ, vảy kim loại bị bong tróc bám dính bề m t cổ trục C p trục lên máy tiện Hai đầu trục có lỗ định tâm, máy tiện có mũi định tâm nên không cần phải chỉnh độ đồng tâm trục với đƣờng tâm mâm cạp máy tiện 6.5.2 Xử lý nhiệt trƣớc, hàn Thép chế tạo trục thép bon trung bình nên cần nung sơ trƣớc hàn lên nhiệt độ 2500C, trình hàn phải hàn liên tục khơng để nhiệt độ vật hàn nguội xuống dƣới 2500C Dùng cách nhiệt quấn quanh phần đầu áo gang phía hàn (phần đƣợc rộng 600 mm) để giảm tổn thất nhiệt từ vật hàn môi trƣờng để phần áo gang không bị lạnh so với trục gây nứt áo gang Dùng mỏ cắt O2 – Gas nung nóng lên 250oC để hàn Trong q trình hàn có nhiệt hàn nên không hơ gia nhiệt thêm Trong trình hàn, hàn lớp hàn liên tục đến xong lớp 80 6.5.3 Tính chọn chế độ hàn Vị trí hàn: để đảm bảo mối hàn tốt ta quay trục để hàn vị trí hàn Đƣờng kính dây hàn: chọn Φ = 1,6mm Số lớp hàn: Chiều cao phải đắp mm, phải đắp cao để sau đắp gia công nên chiều cao phải đắp 11 mm, phải đắp lớp Hàn lớp lót: Dùng dây đ c GMAW mác dây: SM80G, chiều cao lớp lót hàn mm Đƣờng kính Cƣờng độ dây (mm) (A) Φ = 1,6 I = 250 - 300 Điện áp hàn (V) U = 30 Tốc độ hàn Lƣu luợng khí (mm/ Ph) (l/ph) v = 400 Q = 20 Hàn lớp phủ: Dùng dây lõi thuốc FCAW mác dây: SK 402-0 (UTP), chiều cao lớp lót hàn mm Đƣờng kính Cƣờng độ Điện áp hàn Tốc độ Lƣu luợng khí dây (mm) (A) (V) hàn(mm/ Ph) (l/ph) Φ = 1,6 I = 200 - 300 U = 30 v = 400 Q=5 6.5.4 Kỹ thuật hàn 6.5.4.1 Hàn lớp lót Hàn theo đƣờng sinh liên tục từ đầu đến cuối đối xứng (H 1) Sau vệ sinh bề m t đƣờng hàn trƣớc hàn đƣờng hàn Thực hàn đƣờng hàn sau ngƣợc hƣớng với đƣờng hàn trƣớc để ứng suất đƣờng hàn sau khử bớt ứng suất đƣờng hàn trƣớc.Chiều rộng đƣờng hàn (12 ~ 15) mm Chiều rộng đƣờng hàn sau chồng lên 1/3 chiều rộng đƣờng hàn trƣớc (H 2) Những chỗ nối mối hàn đƣờng hàn cạnh phải cách lớn 20mm 81  Hàn lớp 1: - Hàn liên tục, hàn không gia nhiệt bổ xung - Hàn xong lớp hàn quấn cách nhiệt vào cổ trục chỗ hàn - Sau trục để nguội tiến hành tháo bơng cách nhiệt, kiểm tra tồn bề m t hàn đắp lớp 1, mài bỏ chỗ cao, chỗ bị rỗ khí hạt kim loại bắn toé Sau tiến hành tiện sơ bộ, tiện xong, kiểm tra chiều dày lớp lót đƣợc 6.2 mm 6.5.4.2 Lớp hàn phủ Hàn theo chu vi dây lõi thuốc SK 402-0 (UTP) Vị trí hàn (H 3), đoạn hàn dài (60 ~ 70) mm dừng lại.Hàn từ cổ trục hai đầu Hàn liên tiếp đƣờng hàn kề quay trục để hàn đoạn hàn với đoạn vừa hàn song Thực hàn đƣờng hàn sau ngƣợc hƣớng với đƣờng lớp hàn trƣớc để ứng suất đƣờng lớp hàn sau khử bớt ứng suất đƣờng hàn trƣớc.Chiều rộng đƣờng hàn (12-15) mm (H 2) Trƣớc hàn đoạn hàn sau phải làm xỉ hàn đầu đoạn hàn trƣớc búa gõ xỉ bàn chải sắt H3 82  Hàn lớp - Tập trung gia nhiệt để hàn nhƣ hàn lớp - Hàn xong kiểm tra toàn bề m t, mài chỗ cao, rỗ ngậm xỉ Tiến hành hàn sửa chỗ ln, sau kiểm tra chiều dáy lớp phủ, đo đƣợc: 5.3 mm 6 Kiểm tra khuyết tật hàn xử lý nhiệt khử ứng suất dƣ 6.6.1 Kiểm tra khuyết tật hàn: Sau kết thúc hàn, chờ trục nguội ta tiến hành kiểm tra trục mắt thƣờng đƣợc hỗ trợ kính lúp Và kiểm tra trục phƣơng pháp PT để phát khuyết tật nứt, rỗ, xỉ thông lên bề m t Kết kiểm tra phát vài rỗ khí, khuyết tật đƣợc xử lý mài đi, sau hàn đắp bổ sung Sau tiến hành kiểm tra PT lại Hình 27 Thuốc PT dùng để kiểm tra 6.6.2 Xử lý nhiệt khử ứng suất dƣ Sau tiến hành kiểm tra chất lƣợng mối hàn xong, tiến hành xử lý nhiệt để khử ứng suất dƣ Quy trình xử lý nhiệt nhƣ sau: Phạm vi Thời gian gia nhiệt nhiệt độ 580o~620o 1h Tốc độ gia nhiệt o 150 C/h 83 Tốc độ làm nguội 150oC/h Hình 28 Thiết bị dùng để xử lý nhiệt khử ứng suất dư Hình 29 Hình ảnh ghi nhiệt độ xử lý nhiệt 6.7 Gia công sau hàn: Sau hàn xong bề m t xù xì độ nhẵn thấp nên phải tiến hành gia cơng đạt độ xác hình học chất lƣợng học Ngun cơng đƣợc thực máy tiện phân xƣởng Vì nối mối hàn nhiều nên bề m t đắp không phẳng (m c dù mài bớt tay) nên phải tiện bóc lớp mỏng Khi tiện thơ cịn lớp dừng lại để kiểm tra bề m t, đánh dấu khuyết tật cần sửa chữa Mài bớt chỗ cao vừa hàn để tiện khơng bị vấp (có chỗ lại mài q làm lõm bề m t 84 Tiện thô lần cuối với chế độ cắt tra tài liệu chế độ gia cơng khí Bảng chế độ cắt tiện thơ cổ trục: Chiều sâu cắt: t (mm) Bƣớc tiến: S (mm/vòng) 0.5 – 0.7 0.5 Vận tốc cắt: V (v/ phút) 225 Bảng chế độ cắt tiện bán tinh, tiện tinh cổ trục: Chiều sâu cắt: t (mm) Bƣớc tiến: S (mm/vòng) 0.1 – 0.4 0.12 Vận tốc cắt: V (v/ phút) 185 Đánh bóng bề m t bánh giấy nhám lắp vào máy mài cầm tay (trục quy theo tốc độ tiện tinh Hình 30 Tiện trục sau hàn 85 Hình 31 Mài trục sau tiện 6.8 Kết số liệu: Sau hàn tiện xong trục hoàn thành với chất lƣợng kích thƣớc đạt yêu cầu Để đạt đƣợc điều cần qua phép đo, kiểm tra nhằm xác định xác thơng số Kiểm tra kích thƣớc đƣờng kính sau lần tiện thơ sau tiện tinh xong Dùng thƣớc com pa đo nhà máy để đo kích thƣớc Kích thƣớc cuối đo com pa đo thƣớc cứng thang đo mm (của nhà máy đƣờng) là: D = (349,6/349,7) mm, L = (399,7/400) mm Kiểm tra độ cứng sau tiện tinh Dùng máy đo độ cứng cầm tay để đo nhiều vị trí bề m t cổ trục Độ cứng khoảng (180 - 190) HB Sau tiện tinh dùng kính lúp phóng đại lần để kiểm tra lần cuối để phát khuyết tật bề m t cổ trục Không phát có khuyết tật Dùng máy đo độ nhám cầm tay đo đƣợc độ nhám bề m t Ra = 3,5 – 3,25 µm, độ nhám tinh 86 CHƢƠNG 7: TÍNH TỐN TÍNH KINH TẾ CỦA HÀN PHỤC HỒI Trong trình vận hành nhu cầu đ t phải có chi tiết thay để sửa chữa Khi làm việc sau thời gian dài số chi tiết bị hƣ hỏng mịn mỏi khơng sử dụng đƣợc phải thay Các chi tiết thay thƣờng đƣợc nhập từ nơi sản xuất máy nên phức tạp giá thành thƣờng cao chi phí sản xuất vận chuyển Trong thị trƣờng cạnh tranh khốc liệt đòi hỏi đơn vị phải hạ giá thành Do để sản xuất đƣợc hồn tồn sản phẩm thay nƣớc vấn đề cần thiết đƣợc nhiều nhà máy quan tâm Tuy vậy, thực tế tất chi tiết thuộc đối tƣợng đƣợc sửa chữa, phục hồi Kinh nghiệm nhà máy sửa chữa nƣớc nhƣ nƣớc cho chi tiết có khối lƣợng kim loại lớn đ c biệt chi tiết đƣợc chế tạo từ loại thép hợp kim với số lƣợng lớn đƣợc phục hồi sửa chữa giá thành thấp nhiều so với thay mới, đồng thời tiết kiệm đƣợc lƣợng ngoại tệ lớn cho đất nƣớc Việc chọn phƣơng pháp phục hồi hợp lý đƣợc tiến hành theo tiêu khác mà phổ biến tiêu kinh tế Ke : Ke  Cm  Ccs Cm Trong đó: + Cm giá mua chi tiết + C SC - Giá thành sửa chữa chi tiết cũ theo phƣơng pháp đƣợc chọn Giá thành sửa chữa chi tiết bao gồm: CSC = CL + CVL+ CK Trong đó: CL- Tiền lƣơng trả cho công nhân; CVL - Tiền mua vật liệu; CK - Các chi phí khác nhƣ khấu hao máy móc, lƣợng, vật tƣ nhiên liệu v.v… Trong trình sửa chữa chi tiết, việc đánh giá công nghệ phục hồi cịn đƣợc dựa theo tiêu kỹ thuật, thơng thƣờng ngƣời ta đánh giá theo hệ số tuổi thọ (Kt ): Kt  87 tsc tm Trong đó: tsc - Tuổi thọ chi tiết đƣợc phục hồi phƣơng pháp chọn; t m - Tuổi thọ chi tiết Phƣơng pháp phục hồi hợp lý phƣơng pháp có hệ số tuổi thọ lớn tiêu kinh tế lớn Những yêu cầu đ t phƣơng pháp phục hồi: 1- Bảo đảm phục hồi chi tiết đạt chế độ lắp ráp u cầu 2- Có khả gia cơng khí 3- Bảo tồn đƣợc tính ban đầu chi tiết 4- Bảo đảm đƣợc độ chống mòn ban đầu ho c tăng thêm đƣợc độ chống mòn chi tiết Bảng giới thiệu chi phí theo báo giá Trung Quốc kết Tính tốn chi phí cho trục cán mía nhà máy mía đƣờng: Làm Đ t Trung Quốc 180 triệu Phục hồi Chi phí tháo lắp : triệu Vật liệu hàn: 1,2 triệu/Kg (15 Kg).18 triệu Chi phí chuyên gia hàn : 10 triệu Chi phí vật tƣ vật liệu , thiết bị hàn : triệu Chi phí kiểm tra sau hàn : siêu âm, thẩm thấu : triệu Gia công tiện máy Tiện vạn nhà máy : triệu/ngày Gia công mài máy mái nhà máy : 88 triệu/ngày Phục hồi nhà máy khoảng 50 triệu Nhƣ so với làm phục hồi trục cơng nghệ hàn rẻ khoảng lần mà nhà máy lại chủ động kế hoạch sản xuất.Về việc áp dụng thành cơng quy trình cơng nghệ hàn phục hồi chi tiết dạng trục kích thƣớc lớn vào sản xuất đem lại hiệu kinh tế lớn Các trục trục lơ ép mía đƣờng đƣợc phục hồi thành công với tuổi thọ độ đáng tin cậy cao góp phần giải đƣợc vấn đề xúc đơn vị sản xuất mục đích phục hồi chi tiết để thay nhập ngoại Xét m t giá thành, chi phí cho chi tiết phục hồi 25-30% giá trị chi tiết nhập mới, tuân thủ nghiêm túc quy trình cơng nghệ hàn, chi tiết phục hồi đạt đƣợc chất lƣợng gần tƣơng đƣơng chi tiết mới, vài trƣờng hợp chất lƣợng làm việc cịn đƣợc cải thiện chi tiết Điều cho thấy rằng, việc phục hồi thành công chi tiết dạng đem lại hiệu kinh tế to lớn M t khác, việc phục hồi thành công chi tiết góp phần giải vấn đề khác khơng phần quan trọng đáp ứng đƣợc tiến độ sản xuất Các chi tiết dạng thƣờng chi tiết đ c chủng, hầu nhƣ khơng có chi tiết thay thị trƣờng Việc đ t hàng nhập ngoại nhiều thời gian có vài tháng sau có hàng, để phục hồi chi tiết khoảng tuần Nhƣ vậy, việc phục hồi chi tiết giải pháp đ c biệt hữu hiệu, hoàn toàn đáp ứng đƣợc nhu cầu tốc độ sản xuất thi công KÊT LUẬN CHUNG Trên sở kết nghiên cứu tính tốn thu đƣợc luận văn ta rút kết luận sau: 89 - Hàn phục hồi tạo đƣợc lớp đắp có tính thỏa mãn u cầu đ t - Đã giải đƣợc việc phục hồi trục cán ép mía cho nhà máy mía đƣờng Cao Bằng chất lƣợng - Luận văn xác định đƣợc hƣớng nghiên cứu bƣớc đầu đạt đƣợc kết đáng tin cậy Trong khuôn khổ luận văn cao học, nhiều vấn đề chƣa đƣợc giải nhƣng tạo tảng cho việc nghiên cứu tiếp tục sau Hƣớng nghiên cứu phát triển luận văn : Hiện nhà máy mía đƣờng Việt Nam yêu cầu phục hồi trục cán ép mía lớn, xu tự động hóa đƣợc áp dụng vào sản xuất để đạt suất cao, chất lƣợng ổn định Do từ phƣơng pháp hàn phục hồi công nghệ hàn dây lõi bột xây dựng phƣơng pháp hàn phục hồi công nghệ hàn tự động hàn dây lõi bột tƣơng lai xây dựng công nghệ hàn bán tự động công nghệ hàn Plasma bột cho trục ép mía 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1-Các phƣơng pháp hàn hàn đắp phục hồi chi tiết máy- Nguyễn Văn Thông- Nhà Xuất Khoa học kỹ thuật , Hà Nội 1984 - Cẩm nang hàn - Hoàng Tùng, Nguyễn Thúc Hà, Ngô Lê Thông, Chu Văn Khang - Nhà xuất KH&KT- 1999 3-Cơng nghệ sản xuất đƣờng mía - Trần Mạnh Hùng (chủ biên), NXB Nông nghiệp, Hà nội, 2000 4- Chế độ cắt gia cơng khí- Nhà xuất Đà Nẵng 2002 5- Cơng nghệ Hàn điện nóng chảy (tập I, II) – TS Ngô Lê Thông - NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 2007 6- Kim loại học nhiệt luyện -Nghiêm Hùng-Nhà Xuất Khoa học kỹ thuật , Hà Nội 1993 7- Đảm bảo chất lƣợng hàn – TS Nguyễn Đức Thắng (chủ biên) Tập thể NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2009 - Sổ tay định mức tiêu hao vật liệu lƣợng điện hàn - Hoàng Tùng - Nhà xuất KH&KT - 1999 9-Vật liệu công nghệ hàn- Nguyễn Văn Thông- Nhà Xuất Khoa học kỹ thuật , Hà Nội 2000 10 AWS Welding Handbook, 9th Edition, 2001 11- Guidebook Section – Stoody crushing – grinding – screening and other quarrying & mining applications 12- Huyndai Welding Consumables, Huyndai Welding Co., LTD., Korea 2004 13-Kobelco Welding Handbook , Kobe Steel LTD., Japan 2004 14- UTP Manual August 2006 15- UTP Railway 2008 91 ... tiết yếu tố công nghệ ảnh hƣởng đến chất lƣợng hàn phục hồi áp dụng vào thực tế Để đáp ứng phần nhu cầu thiết này, luân văn “NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÀN PHỤC HỒI TRỤC CÁN KÍCH THƢỚC LỚN”tập trung... tế trục cán Cấu tạo chung trục cán Sơ đồ nguyên lý hàn dây lõi thuốc Hàn bột Plasma phục hồi xupap động máy thủy lực Một số ứng dụng công nghệ hàn bột Plasma 10 Hệ thống thiết bị công nghệ hàn. .. việc nghiên cứu tính tốn yếu tố ảnh hƣởng tới chất lƣợng phục hồi nhƣ việt liệu, trƣờng nhiệt độ, ứng suất dƣ để đƣa quy trình cơng nghệ hàn phục hồi dạng chi tiết trục cán kích thƣớc lớn phục