(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn mag đến hình dạng mối hàn khi hàn kết cấu thép tấm ở tư thế 2g

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN ĐỒNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CƠNG NGHỆ HÀN MAG ĐẾN HÌNH DẠNG MỐI HÀN KHI HÀN KẾT CẤU THÉP TẤM Ở TƯ THẾ 2G NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN ĐỒNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ HÀN MAG ĐẾN HÌNH DẠNG MỐI HÀN KHI HÀN KẾT CẤU THÉP TẤM Ở TƯ THẾ 2G NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 TP Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN ĐỒNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CƠNG NGHỆ HÀN MAG ĐẾN HÌNH DẠNG MỐI HÀN KHI HÀN KẾT CẤU THÉP TẤM Ở TƯ THẾ 2G NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY- 605204 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS HỒNG TRỌNG BÁ TP Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2012 LỜI CAM ĐOAN  Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi  Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 09 năm 2012… (Ký tên ghi rõ họ tên) Nguyễn Văn Đồng Trang ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập nghiên cứu chương trình đào tạo sau đại học trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM, em tiếp thu đúc kết nhiều kiến thức bổ ích cho chun mơn Với đề tài nghiên cứu hình thức luận văn thạc sỹ, em vận dụng kiến thức học để giải vấn đề thực tế Đề tài em nghiên cứu tìm hiểu ảnh hưởng thơng số chế độ công nghệ hàn MAG ảnh hưởng đến hình dạng mối hàn hàn kết cấu thép tư 2G, lần tiếp xúc nên em gặp nhiều khó khăn Với hướng dẫn tận tình thầy hướng dẫn PGS TS Hồng Trọng Bá với hỗ trợ gia đình, bạn bè, trường cao đẳng nghề Lilama 2, trường cao đẳng công nghệ Thủ Đức Cho đến thời điểm luận văn em củng đạt kết mong muốn Đến đây, cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành đến: - Ban Giám Hiệu trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM - Thầy PGS.TS Hồng Trọng Bá – Khoa Cơ Khí Chế tạo Máy - trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM - Thầy.TS Phan Miêng – Khoa Cơ Khí Chế tạo Máy - trường Cao đẳng giao thông vân tải TP.HCM - Q thầy khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy - Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM - Trường cao đẳng nghề Lilama - Trương cao đẳng cơng nghệ Thủ Đức - Gia đình, bạn bè đồng nghiệp Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ, hỗ trợ động viên quý báu tất người Xin trân trọng cảm ơn Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2012 Học viên thực luận văn Trang iii MỤC LỤC Trang tựa Trang Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Cảm tạ iii Tóm tắt iv Mục lục vi Danh sách ký hiệu ix Danh sách hình x Danh sách hình xii CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Nhiệm vụ phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Giá trị thực tiễn lận văn CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Một số vấn đề lý thuyết hàn 2.1.1 Sự hình thành mối hàn 2.1.1.1 Khái niện mối hàn 2.1.1.2 Sự tạo thành bể hàn 2.1.1.3 Sự dịch chuyển kim loại lỏng từ điện cực vào bể hàn 2.1.2 Cấu trúc kim loại mối hàn 2.1.2.1 Vùng mối hàn 2.1.2.2 Vùng ảnh hưởng nhiệt yếu tố ảnh hưởng đến kích thước khu vực ảnh hưởng nhiệt 2.1.2.3 Đặc điểm 13 2.1.2.4 Phân loại hàn 13 2.2 Tổng quan phương pháp hàn mơi trường khí bảo vệ 15 2.2.1 Phạm vi ứng dụng ưu điểm 16 2.2.2 Những hạn chế phương pháp 17 2.3 Công nghệ hàn hồ quang mơi trường khí bảo vệ 17 2.3.1 Các nguyên lý vận hành 17 Trang vi 2.3.2 Các thơng số cơng nghệ hàn 2.3.3 Dịng điện hàn 2.3.4 Điệp áp hồ quang 2.3.5 Tốc độ di chuyển 2.3.6 Chiều dài nhơ điện cực 2.3.7 Kích cỡ điện cực 2.4 Khí bảo vệ 2.4.1 Tổng quan 2.4.2 Khí bảo vệ Argon Hêli 2.4.3 Hỗn hợp khí Argon – Điơxít cacbon – Ơxi 2.4.4 Điơxít cacbon 2.5 Sự hình thành mối hàn khơng gian 2.5.1 Phân loại vị trí mối hàn khơng gian 2.5.2 Vị trí hàn theo tiêu chuẩn AWS 2.5.3 Vị trí hàn theo tiêu chuẩn Việt Nam CHƯƠNG THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 3.1 Vật liệu mẫu 3.2 Thiết bị, vật liệu hàn, khí bảo vệ dụng cụ đo 3.2.1 Thiết bị hàn 3.2.2 Vật liệu hàn khí bảo vệ 3.2.3 Dụng cụ đo kiểm 3.3 Chế độ hàn 3.3.1 Chọn chế độ hàn dây có đường kính Ф1.2mm 3.3.2 Tính thơng số hàn 3.3.3 Xác định yếu tố ảnh hưởng 3.3.4 Xác định số lượng mẫu thí nghiệm 3.4 Tiến hành hàn 3.4.1 Hàn mẫu 3.4.2 Cắt mẫu 3.4.3 Đo kích thước mối hàn phôi mẫu 3.5 Xử lý số liệu thực nghiệm 3.6 Tính hệ số bj mơ hình chiều rộng mối hàn 3.7 Kết thảo luận 3.7.1 Ảnh hưởng chế độ công nghệ hàn đến chiều rộng mối hàn 3.7.2 Ảnh hưởng chế độ công nghệ hàn đến chiều cao mối hàn Trang vii 21 22 22 22 23 24 24 24 28 29 29 30 30 31 33 34 34 35 35 36 37 37 38 38 39 40 40 41 42 43 44 47 50 50 52 3.7.3 Ảnh hưởng chế độ công nghệ hàn đến chiều sâu ngấu mối hàn 3.7.4 Ảnh hưởng chế độ công nghệ hàn đến hệ số hình dạng mối hàn CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1 Kết luận 4.2 Kiến nghị 4.3 Hướng phát triển đề tài TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang viii 54 56 60 60 61 61 62 CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề Trong năm gần kỹ thuật Hàn có bước phát triển mạnh mẽ, đáp ứng yêu cầu ngày cao công nghệ vật liệu Nhiều phương pháp Hàn xuất hiện, công nghệ áp dụng rộng rãi kỹ thuật hàn Các công nghệ hàn cổ điển, chủ yếu thủ công không liên tục dần trở nên lạc hậu Tính hiệu kinh tế hầu hết sở công nghiệp từ nhà máy điện, chế tạo máy móc, khai thác, lọc dầu, xây dựng bồn bể chứa dầu khí, hóa chất liên quan chặt chẽ đến ứng dụng hợp lý công nghệ hàn Hàn công nghệ phức tạp, phối hợp nhiều ngành khoa học kỹ thuật từ vật lý, hóa học, luyện kim, khí, tự động hóa đến kỹ thuật điện điện tử Trong tình hình đất nước có nhiều đổi mới, đặc biệt kinh tế tăng trưởng liên tục ngành công nghiệp phát triển với tốc độ tăng dần tiến tới mục tiêu cơng nghiệp hóa – đại hóa đất nước Do yêu cầu kiến thức khoa học cơng nghệ nói chung, khoa học cơng nghệ Hàn nói riêng địi hỏi phải có đáp ứng kịp thời phù hợp với phát triển cơng nhiệp hóa đại hóa đất nước Khoảng 10 năm gần đây, nhiều công nghệ hàn ứng dụng rộng rãi Việt Nam tiếp tục đóng vai trị quan trọng tương lai Hiện ngành Hàn phát triển mạnh mẽ với đời phương pháp hàn mới, thiết bị hàn ngày đại nhằm giảm bớt sức lao động đem đến cho người sản phẩm với chất lượng ngày cao Một công nghệ hàn Việt Nam cơng nghệ hàn hồ quang mơi trường khí bảo vệ Phương pháp hàn có nhiều ưu điểm đặc biệt phù hợp với sản xuất lớn ứng dụng hàn tự động hàn kim loại, đường ống, bồn bể chứa có đường kính chiều dày lớn Trang Tuy nhiên trình hàn kết cấu có kích thước, chiều dày lớn hàn vị trí hàn khó khơng gian, “chẳng hạn hàn mối hàn 2G” hình thành mối hàn khác Để có mối hàn tương đối đồng kích thước, hình dáng q trình hàn ta phải điều chỉnh, thay đổi thơng số trình hàn để đạt hình dáng chất lượng mối hàn mong muốn Vì tác giả chọn đề tài nghiên “Nghiên cứu ảnh hƣởng chế độ cơng nghệ hàn MAG đến hình dạng mối hàn hàn kết cấu thép tƣ 2G ” 1.2 Tình hình nghiên cứu K.Y Benyounis, et al “ Effect of welding parameters on heat input and weld bead profile ’’ 15 May 2005 K.Y Benyounis, et al.“ Optimizing the laser-welded butt joints of medium carbon steel using RSM ”, 15 May 2005 N B Mostafa and R S Parmar “Mathematical models to predict weld bead dimensions in FCAW’’ Dec 16- 19, 2007 Xác định ứng suất dư cho mối hàn ống chịu áp lực nhiễu xạ X – quang Luận văn thạc sĩ Lâm Văn Tường 2011 Nghiên cứa ảnh hưởng chế độ hàn đến độ bền mối hàn Luận văn thạc sĩ Nguyễn Tấn Hải 2011 1.3 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu nâng cao hiệu trình hàn nhằm đạt chất lượng mối hàn thông qua việc lựa chọn chế độ hàn Trên sở nghiên cứu lý thuyết khảo sát thực nghiệm, xác định mức độ ảnh hưởng chế độ công nghệ hàn đến chất lượng mối hàn, thơng qua hình dạng mối hàn trường hợp hàn kết cấu thép tư 2G 1.4 Nhiệm vụ phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Nhiệm vụ đề tài - Tìm hiểu tổng quan cơng nghệ hàn MAG, hình thành mối hàn, cấu trúc kim loại mối hàn - Đặc biệt sâu nghiên cứu cụ thể ảnh hưởng thông số Trang 2 Sdu F   16, 75 sts Bật tử m1 = N-(K+1) = 7, Bật mẫu n0 – = Chọn mức ý nghĩa α = 0.05, tra bảng Fisher Fα = 19.3 F 0.472  18,9 0.025 ⇒ F