Góc độ mỏ hàn là thông số rất quan trọng đối với hàn MAG để cho kích thước và hình dạng mối hàn đạt yêu cầu. Bài viết trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng của góc độ mỏ hàn khi hàn MAG đến kích thước mối hàn giáp mối một lớp ở vị trí 1G, chiều dày tấm 3 mm, vật liệu CT38.
HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TỒN QUỐC VỀ CƠ KHÍ LẦN THỨ V - VCME 2018 Nghiên cứu ảnh hưởng góc độ mỏ hàn đến kích thước mối hàn MAG mối hàn giáp mối lớp Research affect photos of the corner of the destination weld to the war size of MAG in the linked link Nguyễn Hồng Sơn Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Email: nguyenhongson@haui.edu.vn Mobile: 0945268696 Tóm tắt Từ khóa: Góc độ mỏ hàn; Hàn giáp mối lớp; Kích thước mối hàn; Tối ưu thơng số hàn Góc độ mỏ hàn thông số quan trọng hàn MAG kích thước hình dạng mối hàn đạt yêu cầu Bài báo trình bày kết nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng góc độ mỏ hàn hàn MAG đến kích thước mối hàn giáp mối lớp vị trí 1G, chiều dày mm, vật liệu CT38 Trong đó, thơng số cơng nghệ khác cường độ dòng điện hàn, điện áp hàn, tốc độ hàn tối ưu công bố nghiên cứu trước Abstract Keywords: Semmour angle; Korean overlay one layer; Size weld; Optim priority number The weld of the round welded is very important weight for the MAG for the size of the size of the welcome semuse Presentation the expression of the effect of the effect of the effect of the effect of photos of semraction when soldering MAG to the warlink size of a layer in the location 1G, sheets thickness mm, CT38 material In which, the other information information like the line line power, electric welding, speed speed is priority and the previous research Ngày nhận bài: 23/7/2018 Ngày nhận sửa: 14/9/2018 Ngày chấp nhận đăng: 15/9/2018 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong năm gần công nghệ hàn MAG ứng dụng mạnh mẽ tiếp tục có vai trị quan trọng tương lai Nghiên cứu, tính tốn lựa chọn chế độ hàn (dòng điện hàn (Ih), điện áp hàn (Uh), tốc độ hàn (Vh), góc độ mỏ hàn ) đến kích thước mối hàn cấp thiết để đáp ứng yêu cầu thực tiễn Trong báo cáo tác giả trình bày kết phát triển từ nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng dòng điện hàn, điện áp hàn, tốc độ hàn đến kích thước hình dạng mối hàn giáp mối sau tối ưu ba thông số nghiên cứu ảnh hưởng góc độ mỏ hàn đến kích thước mối hàn giáp mối lớp vị trí 1G với chiều dày mm, vật liệu thép CT38, khe đáy mm Hàn hai tư thế: hàn thuận hàn nghịch HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TỒN QUỐC VỀ CƠ KHÍ LẦN THỨ V - VCME 2018 TIẾN TRÌNH THỰC NGHIỆM 2.1 Xác định dịng điện, điện áp tốc độ hàn Dòng điện, điện áp tốc độ hàn báo cáo xây dựng cách tối ưu kích thước mối hàn (chiều rộng mối hàn b, chiều cao mối hàn c, chiều sâu chảy mối hàn h (hình 1)) từ báo cáo trước [1] Từ sở lý thuyết, tính tốn lựa chọn thơng số chế độ hàn cho liên kết hàn giáp mối [2], [3], [4], [5] vật liệu thép CT38, chiều dày s = mm, khe đáy a = mm ta tổng hợp bảng chế độ hàn bảng Bảng Chế độ hàn MAG/CO2 hàn lớp s (mm) d (mm) 1,0 Ih (A) 135 145 Uh (V) 19,5 20,5 Vh (cm/p) 42 48 QCO2 (l/p) 10 lv (mm) 10 Tác giả báo cáo [1] thực nghiệm cho trường hợp mơ hình đa thức bậc hai với số biến vào k = số thí nghiệm mức sở n0 = Số lượng thí nghiệm cho mơ hình: N = 2k + 2k + n0 = 23 + 2.3 + = 17 Trong đó: N - tổng số thí nghiệm, k - số biến đầu vào, n0 - số thí nghiệm tâm (mức sở) Giá trị cánh tay đòn điểm = 1,215 6 Kết thực nghiệm mô tả bảng 2: Quan hệ thơng số chế độ hàn kích thước mối hàn [1] Trong kích thước b, c, h mơ tả hình Bảng Bảng thơng số chế độ hàn kích thước mối hàn [1] TT Dòng điện hàn Ih (A) Điện áp hàn Uh (V) Tốc độ hàn Vh (cm/p) Chiều rộng mối hàn b (mm) Chiều cao mối hàn c (mm) Chiều sâu chảy h (mm) 10 11 12 13 14 15 16 17 135 145 135 145 135 145 135 145 133,9 146,1 140 140 140 140 140 140 140 19,5 19,5 20,5 20,5 19,5 19,5 20,5 20,5 20 20 19,4 20,6 20 20 20 20 20 42 42 42 42 48 48 48 48 45 45 45 45 41,4 48,6 45 45 45 7,4 7,9 8,1 8,2 7,3 7,4 8,0 7,9 7,3 7,6 7,1 8,3 7,5 7,4 7,4 7,5 7,4 1,3 1,8 1,4 1,2 1,4 1,7 1,6 1,7 1,1 1,6 1,4 1,2 1,3 1,4 1,4 1,3 1,4 4,1 4,3 3,9 4,1 3,8 4,4 4,2 4,1 4,4 4,3 3,8 3,9 4,1 3,8 4,0 4,1 4,1 HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TỒN QUỐC VỀ CƠ KHÍ LẦN THỨ V - VCME 2018 Hình Kích thước mối hàn giáp mối lớp * Tối ưu hóa dịng điện, điện áp tốc độ hàn Sử dụng phần mềm Modde 5.0 để tối ưu hóa với thơng số đầu vào dịng điện hàn, điện áp hàn, tốc độ hàn lấy theo bảng Các thông số đầu theo mong muốn: Chiều rộng mối hàn: 7,3 mm b 7,7 mm; Chiều cao mối hàn 1,3 mm c 1,7 mm; Chiều sâu chảy mối hàn 3,8 mm h 4,2 mm Chạy phần mềm Modde 5.0 ta thu kết sau: Hình Bảng kết chạy chương trình tối ưu kích thước hàn Chọn giá trị tối ưu có trị tuyệt đối lớn (dịng bơi đen) bảng Bảng Chế độ tối ưu với phôi s = mm hàn lớp TT Ih (A) 140,3 Chế độ hàn Uh (V) 20,1 2.2 Máy dùng thực nghiệm - Máy hàn KRII - 350 Thông số kỹ thuật: + Hãng sản xuất: PANASONIC + Công suất: 18 KVA + Nguồn điện vào: AC-3pha/ 380V + Phạm vi dòng hàn: 50 350 (A) + Kích thước (mm); 4006500750 - Xe tự hành + Nguồn điện vào: AC-1pha/ 220V + Thanh đường ray - Cơng tắc hành trình: Tiến, lùi Vh (cm/p) 47,6 b (mm) 7,5 Kích thước mối hàn c (mm) 1,4 h (mm) 4,0 HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TỒN QUỐC VỀ CƠ KHÍ LẦN THỨ V - VCME 2018 - Tay gạt vị trí: Chạy lồng không chạy ăn khớp + Tốc độ dịch chuyển (cm/phút): 100 a) b) Hình Máy hàn KRII - 350 (a) xe tự hành (b) 2.3 Dụng cụ kiểm tra Thước cặp khí Mitutoyo 1/10, dung dịch (1015)% HNO3, Thước đo góc CD0023, Máy sấy tóc, kính núp cầm tay ZK160115… 2.4 Mẫu dùng thực nghiệm - Mẫu thí nghiệm: Các mối ghép giáp mối hàn phía hình - Kích thước mẫu (200603)2 (200605)2 - Đệm công nghệ (35353)2 - Làm sạch, nắn thẳng - Hàn đính với khe đáy a = mm Hình Mẫu thí nghiệm 2.5 Kế hoạch thí nghiệm Trong phần tác giả vào nghiên cứu ảnh hưởng góc độ mỏ hàn đến kích thước, hình dạng mối hàn với chiều dày s = mm, hàn lớp với thơng số dịng điện, điện áp, tốc độ hàn lấy theo bảng HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TỒN QUỐC VỀ CƠ KHÍ LẦN THỨ V - VCME 2018 Hiệu chỉnh thông số cơng nghệ cho - Góc độ mỏ hàn điều chỉnh thực nghiệm từ 60o đến 90o - Hướng hàn từ phải sang trái từ trái sang phải - Khoảng cách từ đầu mỏ hàn đến bề mặt vật hàn lv = 10 mm - Hướng hồ quang (đầu dây hàn) vào kẽ hàn - Vị trí kết thúc ngồi đệm Trong q trình hàn, xe tự hành mang mỏ hàn thiết lập thông số công nghệ điều chỉnh tốc hàn theo tốc độ xe tự hành Khi hàn, độ ổn định xe tự hành có ảnh hưởng đến góc độ mỏ hàn, nhiên, ảnh hưởng không đáng kể KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Từ kế hoạch thực nghiệm tác giả tiến hành hàn thực nghiệm 13 mẫu với góc độ mỏ hàn tăng dần với khoảng tăng 5o Kết thực nghiệm mô tả bảng Bảng Bảng kết đo kích thước mối hàn hàn lớp STT Góc độ mỏ hàn 60 65 70 75 80 85 90 Hàn thuận Chiều cao (c) 1,7 1,6 1,6 1,5 1,5 1,4 1,3 Chiều rộng (b) 6,2 6,3 6,5 6,8 7,2 7,4 7,5 Chiều sâu chảy (h) 3,4 3,5 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 Chiều rộng (b) 6.6 6,7 6,9 7,1 7,4 7,5 7,5 Hàn nghịch Chiều cao (c) 1,6 1,5 1,5 1,4 1,4 1,3 1,3 Chiều sâu chảy (h) 3,5 3,6 3,6 3,7 3,8 3,8 3,9 Thực vẽ đồ thị quan hệ góc độ mỏ hàn kích thước mối hàn mơ tả hình 5, hình hình 7: Do thi quan he goc mo han va chieu rong 7.4 Chieu rong (mm) 7.2 6.8 6.6 6.4 Han thuan Han nghich 6.2 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Goc mo han (do) Hình Đồ thị quan hệ góc độ mỏ hàn chiều rộng hàn Trên đồ thị quan hệ góc độ mỏ hàn chiều rộng hàn hình cho thấy: Góc từ 60o đến 90o: Hàn thuận chiều rộng mối hàn (b) hẹp hàn nghịch Với yêu cầu mối hàn có chiểu HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TỒN QUỐC VỀ CƠ KHÍ LẦN THỨ V - VCME 2018 rộng theo tiêu chuẩn (7,3 mm b 7,7 mm) góc độ mỏ hàn nghịch từ 80o đến 90o, hàn thuận 80o đạt yêu cầu Tuy nhiên góc hàn có hình dạng mối hàn đẹp hàn nghịch góc 80o đến 90o (mối hàn cân đối) Góc hàn thuận chiều rộng mối hàn nhỏ có hình dạng sống trâu Đồ thị mối quan hệ góc độ mỏ hàn chiều cao hàn mối quan hệ nghịch biến (hình 6) cho thấy góc độ mỏ hàn từ 60o đến 90o hàn thuận hàn nghịch đạt yêu cầu (1,3 mm c 1,7 mm) Hàn thuận có chiều cao lớn Tuy nhiên góc từ 80o đến 90o hàn nghịch tốt hình dạng mối hàn cân đối bóng mịn Do thi quan he goc mo han va chieu cao Han thuan Han nghich Chieu cao (mm) 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Goc mo han (do) Hình Đồ thị quan hệ góc độ mỏ hàn chiều cao hàn Hình Đồ thị quan hệ góc độ mỏ hàn chiều sâu chảy Trên hình biểu diễn mối quan hệ đồng biến phi tuyến góc độ mỏ hàn chiều sâu chảy Ở cho thấy hàn nghịch ln có chiều sâu chảy tốt hàn thuận Góc độ từ 60o đến 79o hàn nghịch, góc độ từ 60o đến 84o hàn thuận chiều sâu chảy khơng đạt góc nghiêng nhỏ tầm với điện cực tăng dẫn đến điện áp giảm dẫn đến lượng nhiệt cấp vào mối hàn giảm nên độ nóng chảy giảm chiều sâu chảy giảm HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TỒN QUỐC VỀ CƠ KHÍ LẦN THỨ V - VCME 2018 KẾT LUẬN Kết nghiên cứu thực nghiệm cho liên kết giáp mối thép CT38 hàn lớp mỏng, dây hàn đường kính d = mm Trong thơng số đầu vào cường độ dòng điện hàn Ih, điện áp hồ quang Uh, tốc độ hàn Vh cố định tối ưu phát triển theo báo cáo trước tập chung nghiên cứu thực nghiệm thay đổi góc độ mỏ hàn Các thơng số đầu hàn chiều rộng mối hàn, chiều cao mối hàn, chiều sâu chảy mối hàn Chế độ hàn tập hợp thông số ta thay đổi thơng số chế độ hàn hình dạng, kích thước mối hàn thay đổi Chiều rộng mối hàn hàn thuận nhỏ hàn nghịch chiều cao chiều sâu chảy lớn Chiều rộng chiều sâu chảy đồng biến với góc độ mỏ hàn nhiên chiều cao nghịch biến với góc độ mỏ hàn Góc độ mỏ hàn phù hợp từ 80o đến 90o Nhưng chế độ hàn nghịch cho hình ảnh ngoại dạng đẹp LỜI CẢM ƠN Tác giả cảm ơn hỗ trợ Trung tâm Cơ khí Trường Đại học Cơng nghiệp Hà Nội; Trung tâm Đào tạo Nhân lực Kỹ thuật 2CT tạo điều kiện thuận lợi sở vật chất để tác giả thực thực nghiệm hoàn thành báo cáo DANH MỤC DANH PHÁP/KÝ HIỆU s d Ih Uh Vh QCO2 lv b c h : Chiều dày mẫu hàn (mm) : Đường kính dây hàn (mm) : Cường độ dòng điện hàn (A) : Điện áp hàn (V) : Vận tốc hàn (cm/p) : Lưu lượng khí (l/p) : Khoảng cách từ đầu mỏ hàn đến bề mặt vật hàn (mm) : Chiều rộng mối hàn (mm) : Chiều cao mối hàn (mm) : Chiều sâu chảy mối hàn (mm) TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đặng Tiến Hiếu, Nguyễn Huy Kiên, Nguyễn Trường Giang, Chu Anh Tuấn, Trần Trung Hiếu, Đàm Quang Hưng, 2017 Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ hàn MAG đến hình dạng kích thước mối hàn giáp mối Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Công nghiệp Hà Nôi, 203-206 [2] Vũ Huy Lân, Bùi Văn Hạnh, 2010 Giáo trình Vật liệu hàn, NXB Bách khoa Hà Nội [3] Ngô Lê Thơng, 2004 Cơng nghệ hàn điện nóng chảy (Tập 1&2), NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [4] Hồng Tùng, Nguyễn Thúc Hà, Ngơ Lê Thơng, Chu Văn Khang, 2007 Sổ tay hàn, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [5] Co., LTD.,2005 Lincoln Welding Handbook, USA [6] Nguyễn Dỗn Ý, 2003 Giáo trình quy hoạch thực nghiệm, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội ... 7,7 mm) góc độ mỏ hàn nghịch từ 80o đến 90o, hàn thuận 80o đạt yêu cầu Tuy nhiên góc hàn có hình dạng mối hàn đẹp hàn nghịch góc 80o đến 90o (mối hàn cân đối) Góc hàn thuận chiều rộng mối hàn nhỏ... đổi góc độ mỏ hàn Các thơng số đầu hàn chiều rộng mối hàn, chiều cao mối hàn, chiều sâu chảy mối hàn Chế độ hàn tập hợp thông số ta thay đổi thông số chế độ hàn hình dạng, kích thước mối hàn. .. hoạch thí nghiệm Trong phần tác giả vào nghiên cứu ảnh hưởng góc độ mỏ hàn đến kích thước, hình dạng mối hàn với chiều dày s = mm, hàn lớp với thơng số dịng điện, điện áp, tốc độ hàn lấy theo bảng