a- Hỡnh dạng, kết cấu
Cỏc dạng điện cực cho hàn 06 điểm đồng thời đều là loại điện cực cú mặt tiếp xỳc đều là mặt phẳng. Cấu tạo điện cực được ghộp từ 4 chi tiết với nhau: đế điện cực, vũng giữ cú ren, nắp điện cực, lừi.
• Đế điện cực- phần chi tiết của điện cực là phần chuyển tiếp giữa điện cực với bản điện cực của mỏy hàn. Trờn hai thành của phần đế điện cực cú hai lỗ dựng để tra bulụng; liờn kết giữa điện cực dưới của mỏy hàn và đế điện cực. Hỡnh dạng đế điện cực được thể hiện trờn hỡnh 4.5. Bản vẽ chi tiết về đế điện cực được thể hiện ở bản vẽ (xem phụ lục).
Hỡnh4.5- Đế điện cực.
• Vũng giữ cú ren- chi tiết cú dạng vành khăn, thành trong cú tạo cỏc rónh ren, cũn thành ngoài thỡ được sẽ rónh tạo, giỳp cho việc thỏo lắp được dễ dàng. Hỡnh dạng vũng giữ cú ren được thể hiện trong hỡnh 4.6. Bản vẽ chi tiết về đế điện cực được thể hiện ở bản vẽ (xem phụ lục).
Hỡnh 4.6- Vũng giữ cú ren.
• Nắp điện cực- chi tiết mặt đỏy cú biờn dạng hỡnh trũn, mặt trờn được cú biờn dạng tương tự với biờn dạn của TĐ. Hỡnh dạng của nắp điện cực được thể hỡnh trong hỡnh 4.7a, b. Trong đú hỡnh 4.7a là chi tiết nắp của điện cực dưới, hỡnh 4.7b là chi tiết nắp của điện cực trờn. Bản vẽ chi tiết về đế điện cực được thể hiện ở bản vẽ (xem phụ lục).
a b
Hỡnh 4.7- Nắp điện cực.
• Lừi- chi tiết dạng hỡnh trụ, một đầu cú ren để lắp với chi tiết đế của điện cực. Cú tỏc dụng dẫn nước làm mỏt. Hỡnh dạng của lừi được thể hiện trờn hỡnh 4.8. Bản vẽ chi tiết về đế điện cực được thể hiện ở bản vẽ.
Hỡnh 4.8- Đế điện cực.
Điện cực trờn và điện cực dưới về cấu tạo chỉ khỏc nhau mỗi phần nắp cũn lại cỏc phần khỏc đều giống nhau.
Hỡnh dạng, cấu tạo điện cực được thể hiện trong hỡnh 4.9.
Bản vẽ lắp điện cực dưới được thể hiện ở phụ lục.
b- Vật liệu
Phần đế điện cực được làm từ hợp kim đồng crom. Thành phần húa học được thể hiện trong bảng 4.6.
Bảng 4.6- Thành phần của vật liệu điện cực.
%Cu %Fe %Cr %Si %Pb
99,1 0,1 max 0,6 min 0,1 max 0,05 max
Bảng 4.7- Cơ tớnh của vật liệu.
Độ cứng [HB] 70
Giới hàn bền [MPa] 482
Giới hàn chảy [MPa] 380
Trạng thỏi dẻo [0C] 500
Bảng 4.8- Tớnh chất của vật liệu ở nhiệt độ 200C.
Khối lượng riờng [g/cm3] 8,89
Nhiệt độ núng chảy [0C] 1075
Độ dẫn nhiệt [W/m.K] 171
Nhiệt dung riờng [J/kg.K] 385
Hệ số dẫn nhiệt [Cm2/s] 1,05
c- Nguyờn lý làm việc
• Nguyờn lý làm việc của điện cực: Phần đế điện cực dưới được gắn chặt với mỏ tĩnh của mỏy hàn thụng qua liờn kết bulụng-đai ốc. Do đú điện cực dưới đứng yờn trong suốt quỏ trỡnh hàn. Điện cực trờn được gắn với mỏ động của mỏy hàn, cũng thụng qua liờn kết bulụng-đai ốc. Do đú điện cực trờn cựng tham gia chuyển động với mỏ động là chuyển động tịnh tiến (lờn xuống). Khi mỏ động (mang theo điện cực trờn) đi xuống tạo thành quỏ trỡnh hàn.
Hỡnh 4.10- Nguyờn lý làm việc của hệ thống nước làm mỏt điện cực.
• Nguyờn lý làm mỏt điện cực: Trong quỏ trỡnh hàn, nhiệt sinh ra khỏ lớn, làm núng điện cực. Khi điện cực bị nung núng, điện trở của điện cực tăng theo; làm giảm hiệu suất của quỏ trỡnh, giảm tuổi thọ điện cực. Do đú cần phải làm mỏt điện cực. Tất cả cỏc điện cực đều được làm mỏt bằng nước. Nước làm mỏt từ hệ thống ống dẫn đi vào lỗ 01, qua phần lừi bờn trong điện cực. Và kết thỳc là đi ra lỗ 02 để ra ngoài vào đường ống dẫn nước. Nguyờn lý này được thể hiện trong hỡnh 4.10.
d- Kiểm nghiệm điện cực
Cỏc thụng số để kiểm nghiệm điện cực gồm cú: giới hạn bền nộn và mật độ dũng điện cho phộp.
Đầu tiờn, điện cực thiết kế phải chịu được lực ộp khi hàn mà khụng bị biến dạng hay hỏng. Để thực hiện điều đú, ta tiến hành kiểm tra độ bền nộn tại cỏc tiết diện nguy hiểm. Do điện cực chỉ chịu nộn thuần tỳy, dọc theo trục của điện cực dưới, nờn xột tại tiết diện cú diện tớch nhỏ nhất.
Xột trờn toàn bộ chi tiết thỡ tiết diện tại vị trớ E là nơi cú tiết diện nhỏ nhất, do đú ta kiểm tra độ bền tại tiết diện E. Tiết diện E được thể hiện trờn hỡnh 4.11.
Hỡnh 4.11- Tiết diện nguy hiểm trờn điện cực.
Theo [8], ứng suất tại tiết diện E:
F N
=
σ (4.1)
Trong đú:
N- lực phỏp tuyến với tiết diện [N] F- diện tớch tiết diện [mm2]
( 2 2) 4 D d
F =π − (4.2)
Với D = 50mm, d = 40mm. Thay vào (4.2) ta cú: F = 706,5 mm2
Với lực ộp khi hàn P = N = 275KG = 2750N. Thay vào (3.1), ứng suất tại tiết diện E:
MPa 89 , 3 10 . 5 , 706 2750 6 = = − σ
Vật liệu điện cực là hợp kim đồng, cú giới hạn chảy cho phộp σch = 380Mpa. So sỏnh giỏ trị tớnh σ với σch, ta thấy σ << σch.