Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ hàn đến sự hình thành mối hàn và lượng thuốc hàn nóng chảy khi chế tạo thuốc hàn thiêu kết tương đương loại f7a(p)6 theo aws a5 17 80

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI =========== CAO THỊ HẰNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ HÀN ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH MỐI HÀN VÀ LƯỢNG THUỐC HÀN NÓNG CHẢY KHI CHẾ TẠO THUỐC HÀN THIÊU KẾT TƯƠNG ĐƯƠNG LOẠI F7A(P)6 THEO AWS A5 17 – 80 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ HÀN HÀ NỘI - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI =========== CAO THỊ HẰNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ HÀN ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH MỐI HÀN VÀ LƯỢNG THUỐC HÀN NÓNG CHẢY KHI CHẾ TẠO THUỐC HÀN THIÊU KẾT TƯƠNG ĐƯƠNG LOẠI F7A(P)6 THEO AWS A5 17 – 80 Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ HÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ HÀN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS VŨ HUY LÂN HÀ NỘI - 2014 Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU 10 Chương GIỚI THIỆU VỀ THUỐC HÀN THIÊU KẾT 12 1.1 Tình hình nghiên cứu sản xuất thuốc hàn 12 1.1.1 Nghiên cứu sản xuất thuốc hàn Thế giới 12 1.1.2 Một số mác thuốc hàn hãng vật liệu hàn tiếng giới 13 1.1.3 Nghiên cứu sản xuất thuốc hàn Việt Nam 14 1.1.4 Nhu cầu thuốc hàn Việt Nam 12 1.2 Mục tiêu nội dung nghiên cứu 16 1.3.1 Mục tiêu nghiên cứu 16 1.3.2 Nội dung nghiên cứu 16 Chương GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ HÀN DƯỚI LỚP THUỐC VÀ THUỐC HÀN…………………………………………………………………………… 16 2.1 Sơ lược hàn lớp thuốc 18 2.1.1 Sơ đồ nguyên lý hàn tự động lớp thuốc 18 2.1.2 Đăc điểm hàn tự động lớp thuốc 19 2.1.3 Phạm vi ứng dụng hàn tự động lớp thuốc 19 2.2 Giới thiệu thuốc hàn 20 2.2.1 Khái niệm, yêu cầu công dụng thuốc hàn 20 2.2.2.Các tiêu thuốc hàn 24 2.2.3 Phân loại ký hiệu thuốc hàn 24 2.3 Sơ lược xỉ hàn 28 2.3.1 Khái niệm xỉ hàn 28 Học viên: CAO THỊ HẰNG CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 2.3.2 Các tính chất xỉ hàn 28 2.3.3 Phân loại xỉ hàn 31 2.4 Xác định hàm nội dung nghiên cứu 33 2.4.1 Sơ đồ nghiên cứu tổng quát 33 2.4.2 Sơ đồ nghiên cứu đề tài 35 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37 3.1 Ảnh hưởng thơng số chế độ hàn đến hình thành mối hàn 37 3.1.1 Đặc trưng ảnh hưởng dịng điện hàn đến hình thành mối hàn 37 3.1.2 Ảnh hưởng điện áp hàn đến hình thành mối hàn 39 3.1.3 Ảnh hưởng vận tốc hàn đến hình thành mối hàn 41 3.1.4 Ảnh hưởng yếu tố khác đến hình thành mối hàn 44 3.2 Phương pháp nghiên cứu 46 3.2.1 Ứng dụng quy hoạch thực nghiệm 46 3.2.1.1 Mục tiêu đối tượng nghiên cứu 46 3.2.1.2 Chọn mức giá trị khoảng biến thiên yếu tố 48 3.2.1.3 Kế hoạch thực nghiệm bậc hai mức tối ưu 51 3.2.1.4 Xây dựng phương trình hồi quy 52 3.2.1.5 Kiểm tra tương thích phương trình hồi quy 54 3.2.2 Xác định giá trị thông số chế độ hàn hợp lý 56 3.3 Mô tả phương pháp thí nghiệm 57 3.3.1 Điều kiện, vật liệu mẫu, thiết bị chế độ hàn thí nghiệm 57 3.3.2 Mơ tả thí nghiệm xác định kích thước mối hàn lượng thuốc nóng chảy 60 Chương TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM 64 4.1 Tiến hành thí nghiệm 64 4.1.1 Kế hoạch thực nghiệm 64 4.1.2 Các thông số chế độ hàn khác dùng để nghiên cứu 66 4.2 Đo mẫu thực nghiệm 66 4.2.1.Hàn cắt mẫu 66 4.2.2.Các số liệu thí nghiệm 67 Học viên: CAO THỊ HẰNG CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương XỬ LÝ SỐ LIỆU VÀ XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ HÀN HỢP LÝ 70 5.1 Kết xử lý số liệu 70 5.1.1 Phần mềm xác định hệ số phương trình hồi quy 70 5.1.2 Xây dựng phương trình hồi quy 70 5.2 Biểu diễn đường đặc trưng kết luận 74 5.2.1 Biểu diễn đường đặc trưng 74 5.2.1.1 Sự phụ thuộc chiều rộng mối hàn vào chế độ hàn 74 5.2.1.2 Sự phụ thuộc chiều cao đắp mối hàn vào chế độ hàn 77 5.2.1.3 Sự phụ thuộc chiều sâu ngấu mối hàn vào chế độ hàn 80 5.2.1.4 Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào chế độ hàn 83 5.2.1.5 Sự phụ thuộc lượng thuốc hàn nóng chảy vào chế độ hàn 86 5.2.2 Kết luận 89 5.3 Xác định thông số chế độ hàn hợp lý hợp lý 89 5.3.1 Kiểm tra đặc trưng ảnh hưởng thông số chế độ hàn 92 5.4 Xây dựng hướng dẫn sử dụng thuốc hàn thiêu kết F7A2 94 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 95 1.Kết luận: 96 2.Kiến nghị: 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 Học viên: CAO THỊ HẰNG CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LỜI CAM ĐOAN Tôi Cao Thị Hằng, học viên lớp Cao học Cơng nghệ hàn – Khố 2012, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, thực đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ hàn đến hình thành mối hàn lượng thuốc hàn nóng chảy chế tạo thuốc hàn thiêu kết tương đương loại F7A(P)6 theo AWS A5.17-80” Tác giả tham gia Đề tài Khoa học Công nghệ trọng điểm cấp Nhà nước mã số KC.02.04/11-15 TS Vũ Huy Lân làm Chủ nhiệm Đề tài Tác giả xin cam đoan rằng: Ngoại trừ số liệu, bảng biểu, đồ thị,… trích dẫn từ tài liệu tham khảo số liệu, nội dung cịn lại công bố Luận văn tác giả nhóm tác giả tham gia Đề tài đưa Nếu sai tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày 15 tháng 09 năm 2014 Học viên Cao Thị Hằng Học viên: CAO THỊ HẰNG CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT AC Alternating Curent AWS American Welding Society ASTM American Society for Testing of Materials ASME American Society of Machine Engineers DC Direct Current DCEN, DC - Direct Current Electrode Negative DCEP, DC + Direct Current Electrode Positive DT Destructive Testing EN European Standards HAZ Heat affected zone IIW International Institute Welding ISO International Standard Organization JIS Japanese Industrial Standards KLCB Kim loại NDT Nondestructive Testing PWHT Post Weld Heat Treatment SAW Submerged Arc Welding SMAW Shielded Metal Arc Welding TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam VAHN Vùng ảnh hưởng nhiệt WPS Welding Procedure Specification WPQR Welding Procedure Qualiffication Recode ak Độ dai va đập σch Giới hạn chảy σk Độ bền kéo δ Độ dãn dài tương đối Ψmh Hệ số hình dạng mối hàn Ψn Hệ số ngấu mối hàn Học viên: CAO THỊ HẰNG CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC BẢNG Số bảng Bảng 1.1 Bảng 2.1 Bảng 2.2 Bảng 2.3 Tên bảng Trang Một số mác thuốc hàn thiêu kết tiêu biểu hệ số bazơ theo tiêu chuẩn Viện Hàn Quốc tế (IIW) ESAB 14 Phân loại kí hiệu thuốc hàn theo IIW – 545 –78 23 Yêu cầu tính kim loại mối hàn theo AWS A5.17 – 80 Công thử độ dai va đập kim loại mối hàn 26 Bảng 2.4 Thành phần hố học số thơng số chủ yếu dây hàn tự động lớp thuốc theo AWS A5.17 – 80 Bảng 2.5 26 Các loại xỉ hàn theo thành phần hoá học chất 27 33 theo IIW Bảng 3.1 Giá trị khoảng biến thiên yếu tố đầu vào 51 Bảng 3.2 Kế hoạch thực nghiệm bậc hai trực giao (với biến mã hóa) 52 Bảng 3.3 Thành phần hoá học thép hàn SM400B, (%): 57 Bảng 3.4 Thành phần hoá học dây hàn EH14, (%): 58 Bảng 3.5 Các tiêu tính dây hàn: 58 Bảng 4.1 Giá trị khoảng biến thiên yếu tố 64 Bảng 4.2 Kế hoạch thực nghiệm thí nghiệm trực giao bậc 65 Bảng 4.3 Kết thí nghiệm 68 Bảng 5.1 Các giá trị giới hạn thông số chế độ hàn 90 Bảng 5.2 Các giá trị giới hạn hàm mục tiêu 91 Bảng 5.3 Các giá trị thông số chế độ hàn chấp nhận 91 Bảng 5.4 Khoảng giá trị thông số chế độ hàn hợp lý (với log(D) cao) cho dây hàn d = 4,0mm: Bảng 5.5 Khoảng giá trị thông số chế độ hàn hợp lý cho dây hàn d = 4,0mm: Học viên: CAO THỊ HẰNG 91 94 CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình số Tên hình vẽ Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý trình hàn tự động lớp thuốc 18 Hình 2.2 Sơ đồ kí hiệu thuốc hàn – dây hàn AWS A5.17 - 80 25 Hình 2.3 Sự thay đổi độ nhớt xỉ phụ thuộc vào nhiệt độ 30 Hình 2.4 Sơ đồ nghiên cứu tổng quát thuốc hàn 34 Hình 2.5 Sơ đồ nghiên cứu đề tài 35 Hình 3.1 Các kích thước đặc trưng mối hàn 37 Hình 3.2 Sự thay đổi hình dạng mối hàn theo cường độ dịng điện hàn 38 Hình 3.3 Sự thay đổi hình dạng mối hàn 39 Trang Hình 3.4 Sự thay đổi hình dạng mối hàn mức tiêu thụ thuốc hàn theo 40 điện áp hàn Hình 3.5 Sự thay đổi hình dạng mối hàn mức tiêu thụ thuốc hàn 41 Hình 3.6 Ảnh hưởng tốc độ hàn lên phân bố lực hồ quang 42 Hình 3.7 Ảnh hưởng tốc độ hàn lên phân bố lực hồ quang 43 Hình 3.8 Sự thay đổi hình dạng mối hàn theo tiết diện điện cực 44 Hình 3.9 Sự thay đổi hình dạng mối hàn theo góc nghiêng điện cực 44 Hình 3.10 Minh họa ảnh hưởng góc nghiêng điện cực đến hình dạng mối 45 hàn Hình 3.11 Sự thay đổi hình dạng mối hàn theo góc nghiêng vật hàn 45 Hình 3.12 Sự thay đổi hình dạng mối hàn theo góc nghiêng vật hàn 45 Hình 3.13 Sự thay đổi hình dạng mối hàn theo góc nghiêng vật hàn 46 Hình 3.14 Máy hàn tự động Dosun DZ1000 Hình 3.15 Phơi chuẩn bị hàn mẫu thử phân tích thành phần hóa học 59 61 kim loại mối hàn Hình 3.16 Thước đo mối hàn đa 62 Hình 3.17 Cách đo thơng số mối hàn 62 Hình 3.19 Cân điện tử (Nhật Bản) 63 Hình 4.1 Mẫu hàn cắt để chuẩn bị đo kích thước mối hàn Học viên: CAO THỊ HẰNG 66 CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hình 4.2 Mẫu hàn tẩm thực 67 Hình 4.3 Mẫu hàn xỉ hàn 67 Hình.5.1 Sự phụ thuộc chiều rộng mối hàn vào cường độ dòng điện 74 hàn Hình 5.2 Sự phụ thuộc chiều rộng mối hàn vào điện áp hàn 74 Hình 5.3 Sự phụ thuộc chiều rộng mối hàn vào vận tốc hàn 75 Hình 5.4 Sự phụ thuộc chiều rộng mối hàn vào I U 75 Hình 5.5 Sự phụ thuộc chiều rộng mối hàn vào I Vh 76 Hình 5.6 Sự phụ thuộc chiều rộng mối hàn vào U Vh 76 Hình 5.7 Sự phụ thuộc chiều cao đắp mối hàn vào cường độ dòng 77 điện hàn Hình 5.8 Sự phụ thuộc chiều cao đắp mối hàn vào điện áp hàn 77 Hình 5.9 Sự phụ thuộc chiều cao đắp mối hàn vào vận tốc hàn 78 Hình 5.10 Sự phụ thuộc chiều cao đắp mối hàn vào I U 78 Hình 5.11 Sự phụ thuộc chiều cao đắp mối hàn vào I Vh 79 Hình 5.12 Sự phụ thuộc chiều cao đắp mối hàn vào U Vh 79 Hình 5.13 Sự phụ thuộc chiều sâu ngấu mối hàn vào cường độ dòng 80 điện hàn Hình 5.14 Sự phụ thuộc chiều sâu ngấu mối hàn vào điện áp hàn 80 Hình 5.15 Sự phụ thuộc chiều sâu ngấu mối hàn vào vận tốc hàn 81 Hình 5.16 Sự phụ thuộc chiều sâu ngấu mối hàn vào I U 81 Hình 5.17 Sự phụ thuộc chiều sâu ngấu mối hàn vào I Vh 82 Hình 5.18 Sự phụ thuộc chiều sâu ngấu mối hàn vào U Vh 82 Hình 5.19 Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào cường độ dòng 83 điện hàn Hình 5.20 Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào điện áp hàn 83 Hình 5.21 Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào vận tốc hàn 83 Hình 5.22 Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào I U hàn 84 Hình 5.23 Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào I Vh hàn 85 Học viên: CAO THỊ HẰNG CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 5.2.1.4 Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào chế độ hàn Hình 5.19 Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào cường độ dịng điện hàn Hình 5.20 Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào điện áp hàn Hình 5.21 Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào vận tốc hàn Học viên: CAO THỊ HẰNG 83 CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Thông qua đồ thị thể phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào thông số chế độ hàn (Ih, Uh, Vh) Chúng ta nhận thấy Tại giá trị Ih = 700A, Uh = 31V, Vh = 23 ipm/phút Thì hệ số hình dạng mối hàn đạt mức tối ưu hình dạng Điều thể rõ nét qua hình ảnh 3D Hình 5.22 Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào I U hàn Học viên: CAO THỊ HẰNG 84 CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hình 5.23 Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào I Vh hàn Hình 5.24 Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào U Vh hàn Học viên: CAO THỊ HẰNG 85 CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 5.2.1.5 Sự phụ thuộc lượng thuốc hàn nóng chảy vào chế độ hàn Hình 5.25 Sự phụ thuộc lượng thuốc nóng chảy vào cường độ dịng điện hàn Khi dịng điện hàn tăng lượng thuốc hàn nóng chảy 100gam kim loại đắp giảm Hình 5.26 Sự phụ thuộc lượng thuốc nóng chảy vào điện áp hàn Khi điện áp hàn tăng lượng thuốc hàn nóng chảy 100gam kim loại đắp tăng nhanh, lượng thuốc hàn nóng chảy nhiều Học viên: CAO THỊ HẰNG 86 CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hình 5.27 Sự phụ thuộc lượng thuốc nóng chảy vào vận tốc hàn Hình 5.28 Sự phụ thuộc lượng thuốc nóng chảy vào I U hàn Học viên: CAO THỊ HẰNG 87 CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hình 5.29 Sự phụ thuộc lượng thuốc nóng chảy vào I Vh hàn Hình 5.30 Sự phụ thuộc lượng thuốc nóng chảy vào U Vh hàn Các đồ thị ta nhận thấy điện áp hàn tăng lượng thuốc hàn nóng chảy nhiều điều phù hợp với lý thuyết Học viên: CAO THỊ HẰNG 88 CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 5.2.2 Kết luận Qua kết thu từ phương trình hồi qui đường đặc trưng cho phép rút kết luận quan sau đây: - Mức độ tương thích phương trình hồi qui cao, với hệ số tương quan R2 = 0,810 ÷ 0,982 - Các đường đặc trưng biểu diễn phụ thuộc kích thước mối hàn lượng thuốc nóng chảy vào thông số chế độ hàn rõ nét, thông qua biểu đồ dạng 2D 3D - Đặc tính biểu đồ phù hợp cao với lý thuyết, phản ánh tính chất vật lý thuốc hàn – xỉ hàn thiêu kết hệ bazơ cao (B ≈ 2,8) đến hình thành mối hàn, hình dạng kích thước mối hàn - Các đồ thị cho ta thấy hiệu điện tăng khối lượng thuốc hàn tiêu thụ tăng, cường độ dịng điện hàn tăng khối lượng thuốc hàn tiêu thụ tăng vận tốc hàn tăng khối lượng thuốc hàn tiêu thụ giảm Các kết nghiên cứu sở để lựa chọn thông số chế độ hàn đảm bảo hình thành mối hàn có chất lượng tiêu hao thuốc hàn hợp lý 5.3 Xác định thông số chế độ hàn hợp lý hợp lý Xác định giá trị hợp lý (tối ưu) yếu tố (biến số) từ mơ hình xây dựng đảm bảo tiêu chí kinh tế - kỹ thuật Do vậy, việc giải toán phải đáp ứng điều kiện ràng buộc Bài toán quy hoạch đa mục tiêu trường hợp tổng quát với n biến, m buộc, p mục tiêu mơ tả dạng tổng qt sau: Max(min) j k ( x1 , x , , x n ), k = 1,2, , p  g ( x1 , x , , x n ) ≤ bi  x j ≥ i = 1,2,…,m; j = 1,2,…,n Ta ký hiệu miền buộc miền D Trong toán việc giải toán tìm giá trị biến đầu vào thỏa mãn giá trị hàm mục tiêu cho trước − Xác định thông số chế độ hàn hợp lý, sở ràng buộc Học viên: CAO THỊ HẰNG 89 CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội − Các ràng buộc: + Tường minh: 550 ≤ I ≤ 850 ; 24 ≤ U ≤ 38 ; 14 ≤ Vh ≤ 32 ; + Ẩn: hàn tự động lớp thuốc thơng thường u cầu hệ số hình dạng mối hàn thường ψmh = ÷ 10 [3], nhiên thuốc hàn bazơ cao khả hình thành mối hàn có giảm, nên chọn hệ số hình dạng mối hàn thấp Ở ta chọn hàm mục tiêu để tối ưu: 4,0 ≤ ψmh = b/c (Y4) ≤ Và lượng thuốc hàn tiêu hao (lượng thuốc hàn nóng chảy lượng kim loại dây hàn (kim loại đắp)) trường hợp thuốc hàn bazơ cao thường có nhiệt độ nóng chảy thấp thuộc hệ xỉ hàn ngắn, nên lượng thuốc hàn nóng chảy thường lớn hơn, kết hợp tham khảo số liệu [13, 16] chọn giá trị giới hạn sau: 0,8 ≤ Gx ≤ 1,6 Vậy ta chọn thơng số chế độ hàn thỏa mãn tiêu chí Kết quả: Giải phần mềm tối ưu chuyên dụng với ràng buộc có điều kiện, ta thay đổi phương án xác định khoảng giá trị thông số chế độ hàn hợp lý sau: Bảng 5.1 Các giá trị giới hạn thông số chế độ hàn : I Free 550 850 U Free 24 38 Vh Free 14 32 Học viên: CAO THỊ HẰNG 90 CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Bảng 5.2 Các giá trị giới hạn hàm mục tiêu : b Exclude c Exclude h Exclude Dmh Target Gx Target 0.8 1.2 1.6 Bảng 5.3 Các giá trị thông số chế độ hàn chấp nhận: Ih U Vh b c h Dmh Gx 610 24 32 850 24 14 606.66 850 32.088 38 15 32 850 24 24 14 850 24 32 850 38 32 4.742 4.784 5.139 5.882 6.214 4.784 4.855 5.882 1.186 0.969 1.196 1.347 32.4 2.403 4.645 3.626 2.719 2.534 4.645 2.745 2.719 4.071 9.418 6.416 7.25 700 10.890 21.594 18.410 15.762 16.317 21.594 12.615 15.762 5.866 9.418 5.529 7.25 ite log(D r ) -1.4726 -0.7231 18 -2.9483 -0.9556 1.070 0.969 1.066 -0.8708 -0.7231 -1.1767 1.347 -0.9556 Tổng hợp số liệu từ phương án thay đổi (hệ số hình dạng mối hàn ψmh = 4,0 ; 5,0 ; 8,0 lượng thuốc tiêu thụ Gx = 0,8; 1,2; 1,6) ta xác định khoảng giá trị thông số chế độ hàn hợp lý sau: Bảng 5.4 Khoảng giá trị thông số chế độ hàn hợp lý (với log(D) cao nhiều giá trị khác) cho dây hàn d = 4,0mm: I U Vh 606 32 15.6 Học viên: CAO THỊ HẰNG b c h Dmh Gx log(D) 18.4102 3.6267 6.4166 5.1399 1.1965 -2.9483 91 CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 5.3.1 Kiểm tra đặc trưng ảnh hưởng thông số chế độ hàn Để thấy rõ đặc trưng ảnh hưởng thông số chế độ hàn đến kích thước mối hàn sử dụng thuốc hàn F7A6 nghiên cứu được, tiến hành thí nghiệm có kết phản ánh qua hình ảnh U = 24 V U = 31 V U = 38 V Hình 5.31 Ảnh hưởng điện áp hàn đến hình dạng mối hàn Dây hàn d = 4,0 mm; I = 700 A; Vh = 23 ipm Học viên: CAO THỊ HẰNG 92 CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội U = 38 V U = 31 V U = 24 V Hình 5.32 Ảnh hưởng điện áp hàn đến lượng xỉ hàn nóng chảy Dây hàn d = 4,0 mm; I = 700 A; Vh = 23 ipm I = 850 A I = 700 A I = 550 A Hình 5.33 Ảnh hưởng dịng điện hàn đến hình dạng mối hàn Dây hàn d = 4,0 mm; U = 31 V; Vh = 23 ipm Học viên: CAO THỊ HẰNG 93 CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Vh=14ipm (0,35m/phút); Vh =23ipm (0,58m/phút); Vh =32ipm (0,81m/phút); Hình 5.34 Ảnh hưởng tốc độ hàn đến hình dạng mối hàn Dây hàn d = 4,0 mm; U = 31 V; I = 700 A Các hình ảnh cho thấy tính chất vật lý thuốc hàn phản ánh rõ nét phù hợp với lý thuyết 5.4 Xây dựng hướng dẫn sử dụng thuốc hàn thiêu kết F7A6 Từ kết giải toán tối ưu xác định khoảng thông số chế độ hàn hợp lý xét ảnh hưởng thông số chế độ hàn sử dụng thuốc hàn F7A6 đến tiêu chí đề ra, cho phép xây dựng bảng thông số chế độ hàn sau Bảng 5.5 Khoảng giá trị thông số chế độ hàn hợp lý cho dây hàn d = 4,0mm: Đường kính dây hàn (d), I, U, Vh, (A) (V) (ipm) 575 – 850 24 – 38 15 – 32 Dmh Gx 4,7 – 6,5 1,05 – 1,32 mm 4,0 Học viên: CAO THỊ HẰNG 94 CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Kết luận: - Với khoảng giá trị thông số chế độ hàn nêu cho chất lượng hình thành mối hàn tốt, khuyết tật, bề mặt mối hàn đẹp, xỉ hàn dễ bong - Tuy nhiên, cần ý phối hợp đặc biệt điện áp hàn vận tố hàn Nếu điện áp hàn lớn với tố độ hàn cao, mà cường độ dòng điện thấp xảy rỗ xỉ - Trước hàn cần sấy thuốc hàn nhiệt độ từ 300°C ÷ 400°C thời gian 1÷ để tránh rỗ khí đảm bảo hàm lượng hiđrơ kim loại mối hàn theo yêu cầu Kết luận chương 5: Trong chương tác giả hoàn thành nội dung: - Ứng dụng phần mềm Modde 5.0 xác định hệ số phương trình hồi quy đạt mức độ tương thích cao (thơng qua hệ số tương quan R) - Xây dựng phương trình hồi quy biểu diễn đường đặc trưng 2D,3D biểu thị ảnh hưởng thong số chế độ hàn đến hình dáng mối hàn thuốc hàn thiêu kết hệ bazơ cao (B=2,8) rút kết luận Học viên: CAO THỊ HẰNG 95 CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Đề tài nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố chế độ hàn đến hình thành mối hàn lượng thuốc nóng chảy Kết ý nghĩa khoa học thực tiễn tóm tắt số điểm chủ yếu sau đây: Trong phạm vi nghiên cứu, tác giả giải nội dung sau: − Ảnh hưởng thơng số chế độ hàn đến hình thành mối hàn lượng thuốc hàn nóng chảy hàn thuốc hàn thiêu kết hệ bazơ (B ≈ 2,8) Cụ thể thay đổi chiều rộng, chiều cao, chiều sâu ngấu mối hàn lượng thuốc hàn nóng chảy hàn chế độ hàn khác − Ứng dụng quy hoạch thực nghiệm, xây dựng phương trình tốn học mơ tả ảnh hưởng thông số chế độ hàn chủ yếu hàn tự động lớp thuốc đến kích thước mối hàn lượng thuốc hàn nóng chảy với tương thích cao với hệ số tương quan R2 = 0,810 ÷ 0,982 − Biểu diễn quan hệ toán học nghiên cứu dạng 2D 3D phản ánh trực quan kết nghiên cứu cho thấy mức độ ảnh hưởng thông số chế độ hàn đến kích thước mối hàn − Xây dựng bảng hướng dẫn sử dụng loại thuốc hàn thiêu kết hệ bazơ cao F7A(P)6-BK đảm bảo chất lượng hình thành mối hàn với lượng tiêu hao thuốc hàn hợp lý để khuyến cáo cho người sử dụng − Các kết nghiên cứu đề tài có ý nghĩa khoa học giá trị thực tiễn cao phát triển cà sản xuất vật liệu hàn nước ta Kiến nghị: − Các kết nghiên cứu khảo sát cho phương pháp hàn tự động lớp thuốc tư hàn liên kết hàn giáp mối, để mở rộng phạm vi ứng dụng nên nghiên cứu cho tư hàn khác liên kết hàn góc − Để mở rộng phạm vi ứng dụng nên nghiên cứu với đường kính dây hàn khác, có số liệu đầy đủ Học viên: CAO THỊ HẰNG 96 CH2012B Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO Vũ Huy Lân, Bùi Văn Hạnh Giáo trình Vật liệu hàn NXB Bách Khoa – Hà Nội, 2010 Quách Tuần Ngọc Giáo trình pascal NXB Bách Khoa, 1996 TS Ngơ Lê Thơng Cơng nghệ hàn điện nóng chảy (Tập 1&2), NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 2004 Nguyễn Minh Tuyển, Quy hoạch thực nghiệm, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 2005 TCVN 3223 : 2000, Que hàn thép cacbon thép hợp kim thấp TCVN 2362 : 1978, Dây thép hàn TCVN 3909 : 2000, Que hàn điện dùng cho thép cacbon thấp thép hợp kim thấp - phương pháp thử Петров Г Л Сварочные материалы Машиностроение, Ленинград 1972 Подгаецкий В В Сварочные шлаки Наукова Думка, Киев 1964 10 Пoтaпов Н Н Сварочные материалы для дуговой сварки Машиностроение, Москва 1989 11 ASM Welding Handbook – vol – Welding, Brazing and Soldering,1993 12 AWS D1.1/D1.1M (2006), Structural Welding Code – Steel 13 AWS Welding Handbook, 9th Edition, 2001 14 Chosun Welding Consumables – Chosun Welding Co., LTD, Korea 2004 15 ESAB Welding Consumables – ESAB Welding Co., LTD, Korea 2005 16 Hyundai Welding Consumables – Huyndai Welding Co., LTD, Korea 2007 17 Kobelco Welding Handbook – Kobe Steel LTD., Japan 2009 18 Lincoln Welding Handbook , Lincoln Welding Co., LTD., USA 2005 Học viên: CAO THỊ HẰNG 97 CH2012B ... dung nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu ảnh hưởng thông số chế độ hàn đến hình thành mối hàn lượng thuốc nóng chảy hàn tự động lớp thuốc hàn tương đương với loại F7A(P)6 theo AWS A5. 17- 80. .. NGHIÊN CỨU 37 3.1 Ảnh hưởng thông số chế độ hàn đến hình thành mối hàn 37 3.1.1 Đặc trưng ảnh hưởng dịng điện hàn đến hình thành mối hàn 37 3.1.2 Ảnh hưởng điện áp hàn đến hình thành mối hàn. .. DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI =========== CAO THỊ HẰNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ HÀN ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH MỐI HÀN VÀ LƯỢNG THUỐC HÀN NÓNG CHẢY KHI CHẾ TẠO THUỐC HÀN THIÊU KẾT