[r]
(1)CHƯƠNG KHÁI NI M CHUNGỆ 1.1 L CH S PHÁT TRI N C A NGÀNH HÀNỊ Ử Ể Ủ
Kho ng đ u th i đ i đ đ ng, đ s t loài ngả ầ ồ ắ ười bi t hàn kimế lo i T cu i th k 19, v t lý, hóa h c môn khoa h c khác phátạ ố ế ỷ ậ ọ ọ tri n r t m nh Năm 1802 nhà bác h c Nga pet rop tìm hi n tể ấ ọ ệ ượng hồ quan n ch rõ kh s d ng nhi t c a đ làm nóng ch yệ ỉ ả ụ ệ ủ ể ả kim lo i Năm 1882 k s Benađ t dùng h quang c c than đ hàn kimạ ỹ ự ể lo i Năm 1888 Slavian p áp d ng c c n nóng ch y - c c n kimạ ố ụ ự ệ ả ự ệ lo i vào h quang n.ạ ệ
Năm 1990 - 1902 công nghi p s n xu t đệ ả ấ ược bit canxi sau 1906 hàn khí đ i.ờ
Hàn ti p xúc xu t hi n phát tri n ch m h n, năm 1886 Tomsonế ấ ệ ể ậ tìm phương pháp hàn ti p xúc giáp m i Năm 1887 Benađ t tìm raế ố phương pháp hàn m, nh ng đ n năm 1903 hàn giáp m i m iể ế ố dùng công nghi p đ c bi t k t sau chi n tranh th gi i th haiệ ặ ệ ể ế ế ứ hàn ti p xúc m i phát tri n m nh m xu t hi n nhi u phế ể ẽ ấ ệ ề ương pháp hàn m i.ớ
M t đóng góp r t quan tr ng cho s phát tri n hàn h quang thànhộ ấ ọ ự ể công c a k s Th y Đi n Kenbe năm 1907 v phủ ỹ ụ ể ề ương pháp n đ nh qổ ị trình phóng h quang b o v vùng hàn kh i tác d ng c a khơng khíồ ả ệ ỏ ụ ủ chung quanh b ng cách đ p lên c c kim lo i m t l p v thu c Vi c ngằ ắ ự ộ ỏ ố ệ ứ d ng que hàn b c thu c b o đ m ch t lụ ọ ố ả ả ấ ượng cao c a m i hàn.ủ ố
(2)đ n hàn dế ưới thu c v n phố ẫ ương pháp c khí hóa c b n kơ ả ỹ thu t hàn.ậ
T nh ng năm cu i b n mừ ữ ố ố ươi phương pháp hàn b o vả ệ nghiên c u đ a vào s n xu t Vi c khai thác r ng rãi khíứ ả ấ ệ ộ t nhiên (heli acgơng M , khí cacbonic Liên Xơ ) lúc làm cho cácự ỹ phương pháp hàn phát tri n m nh m Hàn b o v làm tăngể ẽ ả ệ v t ch t lọ ấ ượng m i hàn Hi n hàn khí b o v đố ệ ả ệ ượ ức ng d ngụ m i ngày m t nhi u h n.ỗ ộ ề
M t phát minh n i ti ng n a c a t p th Vi n hàn n mang tênộ ổ ế ữ ủ ậ ể ệ ệ B.O.Patôn (kiep Liên Xơ) hàn n x Q trình hàn n x đệ ỉ ệ ỉ ược nhà bác h c Xô vi t phát hi n năm 1949, nghiên c u đ a vào s n xu t trongọ ế ệ ứ ả ấ nh ng năm mữ ươi Phương pháp hàn n x đ i phát tri n m t cu cệ ỉ ể ộ ộ cách m ng k thu t ngành ch t o máy móc h ng n ng nh lò h i,ạ ỹ ậ ế ạ ặ tuabin, máy ép c l n ỡ
Nh ng năm g n lo t phữ ầ ương pháp hàn m i đ i nh hàn b ngớ ằ tia n t , hàn l nh, hàn masat, hàn n , hàn siêu âm, hàn phát ma h quangệ ổ vv Hi n có h n 120 phệ ương pháp hàn khác
Nói chung, phương pháp hàn ngày hoàn thi n h n vàệ s d ng r ng rãi ngành kinh t qu c dân, k thu tử ụ ộ ế ố ỹ ậ qu c phòng đ c bi t ngành du hành vũ tr Có th nói hàn m tố ặ ệ ụ ể ộ phương pháp gia công kim lo i tiên ti n hi n đ i.ạ ế ệ
Hàn Vi t Nam xu t hi n t th i thở ệ ấ ệ ượng c , h i ơng chaổ ta dã bi t s d ng hàn đ làm nh ng d ng c c n thi t ph c v cho đ iế ụ ể ữ ụ ụ ầ ế ụ ụ s ng c i ti n u ki n lao đ ng.ố ả ế ề ệ ộ
(3)nghi p, tàu bè, n i h i vv Tuy v y vi c nghiên c u áp d ng phệ ậ ệ ứ ụ ương pháp hàn tiên ti n cịn g p nhi u khó khăn ch a đ u ki n đ phátế ặ ề ủ ề ệ ể tri n m nh m ể ẽ
V i l c lớ ự ượng cán b khoa h c k thu t hàn, công nhân hàn lànhộ ọ ỹ ậ ngh ngày đông đ o, tin ch c r ng, k thu t hàn Vi t Namề ả ắ ằ ỹ ậ ệ s ngày phát tri n đẽ ể ượ ức ng d ng ngày nhi u vào s n xu t.ụ ề ả ấ
1.2 TH C CH T, Đ C ĐI M VÀ CÔNG D NG C A HÀN.Ự Ấ Ặ Ể Ụ Ủ 1.2.1 Th c ch tự ấ
Hàn trình n i hai đ u c a m t chi ti t ho c nhi u chi ti t v iố ầ ủ ộ ế ặ ề ế b ng cách nung nóng chúng đ n tr ng thái ch y hay d o Khi hàn ằ ế ả ẻ tr ng thái ch y ch n i hàn c a v t hàn ch y sau đông đ c taạ ả ỗ ố ủ ậ ả ặ nh n đậ ược m i hàn Khi hàn tr ng thái d o ch n i đố ẻ ỗ ố ược nung nóng đ n tr ng thái m m d o, y kh th m th u chuy n đ ng cácế ề ẻ ấ ả ẩ ấ ể ộ ph n t c a kim lo i hàn tăng lên Nên chúng có th dính l i v i nhau.ầ ủ ể Thường ch nung nóng ch n i hàn đ n tr ng thái d o v n ch a b o đ mỉ ỗ ố ế ẻ ẫ ả ả m i hàn b n, nên ta ph i tác d ng lên ch n i hàn m t áp l c.ố ề ả ụ ỗ ố ộ ự
1.2.2 Đ c mặ ể
Hàn có nh ng đ c m sau:ữ ặ ể
a So vói tán rive: Hàn ti t ki m đế ệ ược 10 đ n 20% kh i lế ố ượng, hình dáng chi ti t cân đ i h n, gi m đế ố ả ược kh i lố ượng kim lo i nh ph n đ uạ ầ ầ rivê, kim lo i m t mát đ t l vv ấ ộ ỗ
So v i đúc hàn ti t ki m đớ ế ệ ược 50% khơng c n h th ng rót ầ ệ ố
S d ng hàn xây d ng nhà cao cho phép gi m 15% tr ng lử ụ ự ả ọ ượng sườn, kèo, đ ng th i vi c ch t o l p ráp chúng đồ ệ ế ắ ược gi m nh ,ả ẹ đ c ng v ng c a k t c u l i tăng.ộ ứ ữ ủ ế ấ
b Gi m đả ược th i gian giá thành ch t o k t c uờ ế ạ ế ấ Hàn có su t cao so v i phấ ương pháp khác gi m đả ượ ố ược s l ng nguyên công gi m đả ượ ườc c ng đ lao đ ng tăng độ ộ ược đ b n ch c c a k t c u.ộ ề ắ ủ ế ấ
(4)lo i đen v i kim lo i màu Ngồi hàn cịn có th n i v t li u khôngạ ể ố ậ ệ kim lo i v i nhau.ạ
d Thi t b hàn tế ị ương đ i đ n gi n d ch t oố ơ ả ễ ế ạ Khi tán đinh rivê ta dùng r t nhi u máy nh máy khoan, lò nung, máy đ t vv khiấ ề ộ hàn ta có th ch dùng máy hàn xoay chi u g m m t máy gi m th t 200ể ỉ ề ộ ả ế vôn hay 230 vôn xu ng nh h n 80 vôn.ố ỏ
e Đ b n m i hàn cao, m i hàn kínộ ề ố ố Do kim lo i m i hàn t t h nạ ố ố kim lo i v t hàn nên m i hàn ch u t i tr ng tĩnh t t M i hàn ch u đạ ậ ố ị ả ọ ố ố ị ược áp su t cao nên hàn m t phấ ộ ương pháp ch y u dùng ch t o bình ch a,ủ ế ế ứ n i h i, ng d n vv ch u áp l c cao.ồ ố ẫ ị ự
g Gi m đả ược ti ng đ ng s n xu t vv ế ộ ả ấ
Tuy nhiên hàn nhược m sau hàn v n t n t i ng su tể ẫ ứ ấ d t ch c kim lo i g n m i hàn không t t vv s gi m kh ch u t iư ổ ứ ầ ố ố ẽ ả ả ị ả tr ng đ ng c a m i hàn, v t hàn cong vênh.ọ ộ ủ ố ậ
1.2.3 Công d ngụ
Hàn ngày đượ ục s d ng r ng rãi công nghi p hi n đ i.ộ ệ ệ V cơng d ng c a hàn có th chia làm hai m t: ch t o tu s a.ề ụ ủ ể ặ ế
V ch t o nh n i h i, ng, ng bình ch a, sề ế ố ố ứ ườn nhà c u, tàuầ thuy n, thân máy bay, v máy, tên l a, toa xe, ôtô c đ n tàu duể ỏ ả ế hành vũ tr n a Nói chung nh ng b ph n máy có hình dáng ph c t p,ụ ữ ữ ộ ậ ứ ph i ch u l c tả ị ự ương đ i l n, mà l i nóng đ u ch t o b ng phố ề ế ằ ương pháp hàn, n u đúc b ng gang n ng, n u rèn v a t n công v a ch t oế ằ ặ ế ố ế khó khăn, giá thành cao
Nh ng b ph n h ng cũ, ví d nh : xilanh r n, bánh xe bữ ộ ậ ỏ ụ ị n t, m t đứ ặ ường ray b mòn, nh ng v t đúc b khuy t đ u có th dùngị ữ ậ ị ế ề ể phương pháp hàn đ tu s a, v a nhanh, v a r ể ừ ẻ
(5)1.3 PHÂN LO I CÁC PHẠ ƯƠNG PHÁP HÀN Hàn có th chia làm hai nhóm dể ưới đây:
1.3.1 Hàn nóng ch yả
Hàn nóng ch y nung nóng mép hàn que hàn đ n tr ng thái ch y,ả ế ả sau k t tinh hoàn toàn t o thành m i hàn Phế ố ương pháp thích h p v iợ ph n l n kim lo i h p kim, ví d nh thép, gang, niken, chì, k m, b c,ầ ợ ụ ẽ vàng, b ch kim, nhôm, đ ng, magiê nh ng h p kim khác.ạ ữ ợ
D a theo ngu n nhi t s d ng hàn phự ệ ụ ương pháp hàn nóng ch y chia làm hai lo i:ả
1.3.1.1 Hàn n h quangệ ồ :
Là phương pháp dùng c c n b ng kim lo i ho c b ng than t o raự ệ ằ ặ ằ tia h quang đ s n nhi t lồ ể ả ệ ượng đ t nóng ch y m i hàn Hàn n hố ả ố ệ quang g m: hàn h quang tay, hàn t đ ng n a t đ ng (hàn dồ ự ộ ự ộ ưới thu c,ố hàn mơi trường khí b o v , hàn n x ).ả ệ ệ ỉ
1.3.1.2 Hàn khí (hàn h i)ơ
Là phương pháp s d ng ngu n nhi t c a khí cháy đ nungử ụ ệ ủ ể nóng m i hàn đ n nóng ch y, làm cho chúng sau ngu i hàn li n l i v iố ế ả ộ ề
Đây hai phương pháp ch y u c a hàn nóng ch y hi n đangủ ế ủ ả ệ dùng nở ước ta mà s đ c p ch y u tài li u này.ẽ ề ậ ủ ế ệ
(6)8Al +3Fe3O4 = 4Al2O3 + 9Fe
Ph n ng phát m t nhi t lả ứ ộ ệ ượng r t l n, đơi có nhi t đấ ệ ộ l n h n 3000ớ 0C Phương pháp hàn nhi t nhơm có lo i dệ ạ ưới đây:
a Phương pháp hàn áp l c b t nhôm s tự ộ ắ : Dùng x s t nóng ch yỉ ắ ả làm ngu n nhi t đ nung v t hàn, sau dùng áp l c ép cho chúng li n l iồ ệ ể ậ ự ề v i nhau.ớ
b Phương pháp hàn nóng ch y b t nhơm s tả ộ ắ : Dùng xi nung nóng v t hàn g n t i m nóng ch y, sau đ s t nóng ch y vào cho li nậ ầ ể ả ắ ả ề v i v t hàn.ớ ậ
c Phương pháp hàn b t nhôm s t h n h p áp l c hàn nóngộ ắ ỗ ợ ự ch yả : V t hàn m t ph n đậ ộ ầ ượ ợ ục l i d ng nhi t lệ ượng c a xi đ nung nóngủ ể nh áp l c ép mà chúng g n l i v i nhau, ph n khác s t nóng ch yờ ự ắ ầ ắ ả nên kim lo i v t hàn nguyên li u hàn đạ ậ ệ ược k t ch t l i Phế ặ ương pháp ph n nhi u đ hàn đầ ề ể ường ray c a xe h a, xe n.ủ ỏ ệ
Sau phát minh phương pháp hàn dùng khí axetylen phương pháp hàn nhi t nhơm d n d n đệ ầ ầ ược dùng
1.3.2.3 Phương pháp hàn ti p xúcế
Hàn n ti p xúc có r t nhi u phệ ế ấ ề ương pháp khác nhau, th c ch tự ấ c a phủ ương pháp là: Cho dịng n có cệ ường đ l n ch y qua chi ti tộ ế hàn, ch ti p xúc có n tr l n s b nung nóng đ n tr ng thái hàn nhỗ ế ệ ẽ ị ế tác d ng c a l c c h c, chúng s dính ch c l i v i nhau.ụ ủ ự ọ ẽ ắ
Đây phương pháp ch y u c a hàn áp l c mà s đ c pủ ế ủ ự ẽ ề ậ đ n tài li u này.ế ệ
Ngày nay, hàn b ng áp l c xu t hi n thêm nhi u phằ ự ấ ệ ề ương pháp m i nh hàn b ng ma sát, hàn b ng siêu âm hàn ngu i, hàn n , hànhớ ằ ằ ộ ổ khu ch tán chân không vv ế
(7)Hàn v y g i hàn khác nguyên li u, hàn ch c n đ t nóngẩ ọ ệ ỉ ầ ố m i hàn đ n m t nhi t đ nh t đ nh, sau cho nh nguyên li u hàn nóngố ế ộ ệ ộ ấ ị ỏ ệ ch y xu ng đ n i v t hàn l i v i nhau.ả ố ể ổ ậ