Ngoµi ra hµn cßn cã thÓ nèi c¸c vËt liÖu kh«ng kim lo¹i víi nhau.. d..[r]
(1)Giáo trình
(2)Ch-ơng Khái niệm chung
1.1 Lịch sử phát triển ngành hàn
Khong u thi i đồ đồng, đồ sắt loài ng-ời biết hàn kim loại Từ cuối kỷ 19, vật lý, hóa học môn khoa học khác phát triển mạnh Năm 1802 nhà bác học Nga petơrop tìm t-ợng hồ quan điện rõ khả sử dụng nhiệt để làm nóng chảy kim loại Năm 1882 kỹ s- Benađớt dùng hồ quang cực than để hàn kim loại Năm 1888 Slavianốp áp dụng cực điện nóng chảy - cực điện kim loại vào hồ quang điện
Năm 1990 - 1902 công nghiệp sản xuất đ-ợc bit canxi sau 1906 hàn khí đời
Hàn tiếp xúc xuất phát triển chậm hơn, năm 1886 Tomson tìm ph-ơng pháp hàn tiếp xúc giáp mối Năm 1887 Benađớt tìm ph-ơng pháp hàn điểm, nh-ng đến năm 1903 hàn giáp mối dùng công nghiệp đặc biệt kể từ sau chiến tranh giới thứ hai hàn tiếp xúc phát triển mạnh mẽ xuất nhiều ph-ơng pháp hàn
Một đóng góp quan trọng cho phát triển hàn hồ quang thành công kỹ s- Thụy Điển Kenbe năm 1907 ph-ơng pháp ổn định q trình phóng hồ quang bảo vệ vùng hàn khỏi tác dụng khơng khí chung quanh cách đắp lên cực kim loại lớp vỏ thuốc Việc ứng dụng que hàn bọc thuốc bảo đảm chất l-ợng cao mối hàn
Thời kỳ phát triển môn hàn đ-ợc mở vào năm cuối ba m-ơi đầu bốn m-ơi với cơng trình tiếng Viện sĩ E.O Paton hàn d-ới thuốc Ph-ơng pháp hàn tự động sau hàn nửa tự động d-ới thuốc đời đ-ợc ứng dụng rộng rãi công nghiệp Đó thành tựu vơ to lớn kỹ thuật hàn đại Từ đời hàn d-ới thuốc ph-ơng pháp khí hóa kỹ thuật hàn
(3)nhiên (heli acgơng Mỹ, khí cacbonic Liên Xơ ) lúc làm cho ph-ơng pháp hàn phát triển mạnh mẽ Hàn bảo vệ làm tăng vọt chất l-ợng mối hàn Hiện hàn khí bảo vệ đ-ợc ứng dụng ngày nhiều
Một phát minh tiếng tập thể Viện hàn điện mang tên B.O.Patôn (kiep Liên Xơ) hàn điện xỉ Q trình hàn điện xỉ đ-ợc nhà bác học Xô viết phát năm 1949, nghiên cứu đ-a vào sản xuất năm m-ơi Ph-ơng pháp hàn điện xỉ đời phát triển cách mạng kỹ thuật ngành chế tạo máy móc hạng nặng nh- lị hơi, tuabin, máy ép cỡ lớn
Những năm gần loạt ph-ơng pháp hàn đời nh- hàn tia điện tử, hàn lạnh, hàn masat, hàn nổ, hàn siêu âm, hàn phát ma hồ quang vv Hiện có 120 ph-ơng pháp hàn khác
Nói chung, ph-ơng pháp hàn ngày đ-ợc hồn thiện đ-ợc sử dụng rộng rãi ngành kinh tế quốc dân, kỹ thuật quốc phòng đặc biệt ngành du hành vũ trụ Có thể nói hàn ph-ơng pháp gia cơng kim loại tiên tiến đại
Hàn Việt Nam xuất từ thời th-ợng cổ, hồi ơng cha ta dã biết sử dụng hàn để làm dụng cụ cần thiết phục vụ cho đời sống cải tiến điều kiện lao động
Tr-ớc cách mạng tháng tám, mơn hàn đ-ợc ứng dụng Sau cách mạng tháng tám thời kỳ kháng chiến, môn hàn đ-ợc phát triển hơn, đóng góp vào cơng nghiệp quốc phịng mẻ Sau hịa bình sử dụng hàn nhiều cách mạng kỹ thuật xây dựng kinh tế xã hội chủ nghĩa Nhiều cơng trình đồ sộ mọc lên sử dụng nhiều đến hàn nh- lò cao khu gang thép Thái Nguyên, nhà công nghiệp, tàu bè, nồi vv Tuy việc nghiên cứu áp dụng ph-ơng pháp hàn tiên tiến cịn gặp nhiều khó khăn ch-a đủ điều kiện để phát triển mạnh mẽ
(4)1.2 Thực chất, đặc điểm công dụng hàn. 1.2.1 Thực chất
Hàn trình nối hai đầu chi tiết nhiều chi tiết với cách nung nóng chúng đến trạng thái chảy hay dẻo Khi hàn trạng thái chảy chỗ nối hàn vật hàn chảy sau đông đặc ta nhận đ-ợc mối hàn Khi hàn trạng thái dẻo chỗ nối đ-ợc nung nóng đến trạng thái mềm dẻo, khả thẩm thấu chuyển động phần tử kim loại hàn tăng lên Nên chúng dính lại với Th-ờng nung nóng chỗ nối hàn đến trạng thái dẻo ch-a bảo đảm đ-ợc mối hàn bền, nên ta phải tác dụng lên chỗ nối hàn áp lực
1.2.2 Đặc điểm
Hn cú nhng c điểm sau:
a So vói tán rive: Hàn tiết kiệm đ-ợc 10 đến 20% khối l-ợng, hình dáng chi tiết cân đối hơn, giảm đ-ợc khối l-ợng kim loại nh- phần đầu rivê, kim loại mát đột lỗ vv
So với đúc hàn tiết kiệm đ-ợc 50% khơng cần hệ thống rót
Sử dụng hàn xây dựng nhà cao cho phép giảm 15% trọng l-ợng s-ờn, kèo, đồng thời việc chế tạo lắp ráp chúng đ-ợc giảm nhẹ, độ cứng vững kết cấu lại tăng
b Giảm đ-ợc thời gian giá thành chế tạo kết cấu Hàn có suất cao so với ph-ơng pháp khác giảm đ-ợc số l-ợng nguyên công giảm đ-ợc c-ờng độ lao động tăng đ-ợc độ bền kt cu
c Hàn nối đ-ợc kim loại có tính chất khác nhau Ví dụ nh- hàn kim loại đen với kim loại đen, kim loại màu với kim loại đen với kim loại màu Ngoài hàn nối vật liệu không kim loại với
(5)e Độ bền mối hàn cao, mối hàn kín Do kim loại mối hàn tốt kim loại vật hàn nên mối hàn chịu tải trọng tĩnh tốt Mối hàn chịu đ-ợc áp suất cao nên hàn ph-ơng pháp chủ yếu dùng chế tạo bình chứa, nồi hơi, ống dẫn vv chịu áp lực cao
g Giảm đ-ợc tiếng động sản xuất vv
Tuy nhiên hàn nh-ợc điểm sau hàn tồn ứng suất d- tổ chức kim loại gần mối hàn không tốt vv giảm khả chịu tải trọng động mối hàn, vật hàn cong vênh
1.2.3 C«ng dơng
Hàn ngày đ-ợc sử dụng rộng rãi công nghiệp đại Về cơng dụng hàn chia làm hai mặt: chế tạo tu sửa
Về chế tạo nh- nồi hơi, ống, ống bình chứa, s-ờn nhà cầu, tàu thuyển, thân máy bay, vỏ máy, tên lửa, toa xe, ôtô đến tàu du hành vũ trụ Nói chung phận máy có hình dáng phức tạp, phải chịu lực t-ơng đối lớn, mà lại nóng chế tạo ph-ơng pháp hàn, đúc gang nặng, rèn vừa tốn cơng vừa chế tạo khó khăn, giá thành cao
Những phận hỏng cũ, ví dụ nh-: xilanh rạn, bánh xe bị nứt, mặt đ-ờng ray bị mòn, vật đúc bị khuyết dùng ph-ơng pháp hàn để tu sửa, vừa nhanh, vừa rẻ
(6)Sơ đồ thử uốn giới thiệu hình 6-13 Để kiểm tra độ dai va đập, ta sử dụng mẫu thử có hình dạng kích th-ớc nh- hình 6-14 bảng 6-5
Hình 6-13 Sơ đồ thử uốn
Hình 6-14 Thử độ dai va đập
Kích th-ớc mẫu thử độ dai đập, mm Bảng 6-5 Loại mẫu b b1 I L
I II III
10 + 0,1 + 0,1
S*
8 + 0,1 + 0,1 + 0,1
10 + 0,1 10 + 0,1 + 0,1
55 + 0,5 55 +
55 + * ChiỊu dµy chi tiÕt, mm
Những liên kết hàn có giới hạn bền kim loại đắp gần t-ơng đ-ơng với kim loại bản, có góc uốn khơng bé 1200 độ dai va p ln hn
kGm/cm2 không chứa loại khuyết tật nguy hiểm (nứt, hàn không ngẫu, lẫn
xỉ ) đ-ợc coi liên kết đạt u cầu
2.2 KiĨm tra cÊu tróc kim loại liên kết hàn
Kim tra cu trỳc kim loại liên kết hàn gồm hai dạng: kiểm tra thô đại kiểm tra tế vi
MÉu thư n
Dơng Ðp
Vị trí đánh búa Dụng cụ thử
độ dai va đập
(7)Kiểm tra cấu trúc thô đại đ-ợc tiến hành trực tiếp mẫu thử kim loại mặt gãy chúng Các mẫu thử đ-ợc cắt từ liên kết hàn, mài bóng tẩy dung dịch axit nitric 25% dùng kính lúp mắt th-ờng để phát khuyết tật liên kết hàn Cũng khoan lấy mẫu kim loại đắp để nghiên cứu Th-ờng dùng mũi khoan với đ-ờng kính lớn chiều rộng mối hàn 3mm để lấy đ-ợc phần kim loại vùng ảnh h-ởng nhiệt