2.8.1. Cụng tỏc chuẩn bị vật hàn
Cỏc kiểu mối ghộp bằng hàn điện xỉ bao gồm: thẳng đứng và nghiờng, trụ trũn, cụn, cầu và cỏc dạng khỏc.
Sự chuẩn bị vật hàn gồm làm sạch mộp hàn và gỏ lắp chi tiết hàn. Cho phộp cắt Kim loại bằng ngọn lửa oxy-axetylen song độ nhấp nhụ bề mặt khụng quỏ 3mm và độ nghiờng của mạch cắt so với mặt phẳng chi tiết khụng quỏ 4mm. Phải tẩy muội sắt khỏi mặt cắt.
Mặt chi tiết gần mộp hàn phải được đỏnh sạch gỉ và bỏm bẩn để cỏc con trượt ỏp khớt mặt vật hàn và di chuyển ờm trong quỏ trỡnh hàn.
Cỏc phần ghộp được gỏ với khe hở theo bảng 2.11
Trong nhiều trường hợp để khe hở giữ nguyờn giỏ trị ban đầu cỏc phần ghộp được gỏ lắp với gúc mở về phớa trờn 1 - 20.
Độ sai lệch giữa cỏc mặt ghộp phẳng khụng được quỏ 3mm. Khi hàn cỏc phần ghộp chiều dày khỏc nhau độ sai lệch này cú thể vượt quỏ 6 - 40mm. Trong những trường hợp ấy cần sử dụng cỏc cơ cấu tạo hỡnh mối hàn đặc biệt.
Cỏc tấm cụng nghệ (tấm dẫn vào và ra khi bắt đầu và kết thỳc sự hàn), được hàn vào cỏc phần ghộp, chiều dày của chỳng bằng chiều dày thộp hàn, cỏc thanh giằng được hàn vào một phớa của 2 tấm ghộp với khoảng cỏch 500 - 800mm. Trong quỏ trỡnh hàn, cơ cấu tạo hỡnh (cỏc con trượt) phải đi qua dưới cỏc thanh giằng, sau khi hàn cắt bỏ cỏc thanh giằng.
Với cỏc mối hàn vũng kỹ thuật hàn phức tạp hơn, sai số lắp ghộp do đú phải nhỏ hơn. Sai số về đường kớnh của 2 phần ghộp khụng quỏ ± 0,5mm và độ lệch gỏ lắp của cỏc mộp khụng quỏ 1mm. Khi hàn cỏc ống đường kớnh lớn từ thộp cỏn thành mỏng và khụng gia cụng cơ khớ cỏc mộp hàn, độ sai lệch gỏ lắp của cỏc phần nối khụng quỏ 3mm.
Bảng 2.11 Chiều dày thộp, mm Khe hở mm 16 - 30 30 - 80 80 - 500 500 - 1000 1000 - 2000 b H 20 - 21 26 - 27 28 - 32 36 - 40 40 - 42 2.8.2. Cụng nghệ hàn cỏc mối ghộp thẳng
Thộp dày tới 50mm thường được hàn với một dõy điện cực khụng di động, thộp dày trờn 50mm hàn với điện cực di động, tuỳ theo chiều dày của thộp cú thể hàn với một, hai hoặc ba điện cực.Thụng thường khoảng cỏch giữa hai điện cực khụng vượt quỏ 160mm.
- Tốc độ hàn xỏc định theo điều kiện chống nứt núng
- Tốc độ cấp dõy tới hạn phụ thuộc lượng cacbon trong kim loại mối hàn. - Cường độ dũng điện cho mỗi dõy đường kớnh 3mm xỏc định theo cụng thức:
Ih = 2.2 Ve + 90, A
- Điện ỏp hàn được xỏc định theo nguồn hàn.
- Tầm với điện cực (khoảng cỏch từ đỏy tỳi hàn tới miệng bộp hàn) điều chỉnh trong phạm vi 110 - 120 mm.
- Lực ộp trờn cỏc con trượt (cơ cấu tạo hỡnh) khoảng 500 - 800N. Phớa ngoài cỏc con trượt trỏt đất sột xung quanh khụng để khe hở giữa chỳng và vật hàn.
- Đỏy tỳi cụng nghệ (tỳi hàn) được cấp một lớp bột sắt hoặc phoi sắt dầy 10 - 12mm, sau đú phủ lớp thuốc dày 3 - 5mm nờn trờn.
Để tạo sự thuận lợi cho hồ quang dễ phỏt, lỳc đầu điều chỉnh tốc độ dõy 200 - 250 m/h. Sau khi bấm nỳt hàn và hồ quang chỏy được 5 - 6 giõy thỡ giảm tốc độ cấp dõy xuống 100 - 120m/h, cũn điện ỏp điều chỉnh 2 - 3V thấp hơn so với bảng và cấp thuốc tiếp để nhận được chiều sõu cần thiết của bể xỉ. Tiếp tục điều chỉnh cỏc thụng số của chế độ theo số liệu tớnh toỏn, thời gian tạo bể xỉ và thời gian cú được quỏ trỡnh điện xỉ ổn định chiếm khoảng 2-3 phỳt.
Khi bể xỉ dõng đến miệng cỏc con trượt thỡ đúng cơ cấu di chuyển đứng của mỏy (cấp tốc độ hàn). Mỏy hàn cú thể chuyển động theo cấp 2 - 3mm mỗi cấp hoặc vụ cấp nhờ thế điện kế.
Khi kết thỳc quỏ trỡnh hàn bấm nỳt “stop”, bấm cỏc nỳt di chuyển dõy lờn để dõy tỏch khỏi bể xỉ, ngắt nguồn cấp nước làm mỏt con trượt.
Để hàn thộp dầy trờn 450mm người ta dựng hai mỏy đặt về hai phớa của mối ghộp và hàn với cựng một bể xỉ, một trong những điều kiện cơ bản để nhận được mối hàn chất lượng là sự làm việc điều hoà của hai mỏy.
Khi hàn với dõy đường kớnh 5mm, để hồ quang dễ bắt cần cấp lượng lớn hơn cỏc phoi kim loại hoặc bột sắt vào đỏy tỳi cụng nghệ, trong mọi trường hợp điện cực (dõy hàn) phải đặt vuụng gúc với mặt bể xỉ với sai số ± 50.
2.8.3. Cụng nghệ hàn cỏc chi tiết dạng trục
Hàn điện xỉ cỏc mối hàn trục đũi hỏi chuẩn bị kỹ lưỡng và thực hiện chớnh xỏc tất cả cỏc cụng đoạn, khú khăn lớn nhất khi hàn trục là sự kết thỳc khộp kớn cuối mối hàn với đầu mối hàn.
Sự chuẩn bị cỏc phần trụ nối để hàn cú thể tiến hành trờn mỏy chuyờn dựng hoặc trờn đồ gỏ hàn, trong cả hai trường hợp, trước khi gỏ, người ta hàn tỳi cụng nghệ (chiều dày thộp 30 - 40mm) vào mặt một trong hai phần nối phớa dưới tỳi ở khoảng cỏch 35 - 40mm hàn một tỳi đệm tụn dày 1.5 - 2mm
Bảng 2.12 Khe hở cỏc điểm (mm) Chiều dày thộp (mm) I II III 20-50 25 29 27 50-100 28 32 30 100-150 30 34 32 150-200 32 35 34 200-250 33 37 35 250-300 34 38 36 300-450 36 41 38
Sau khi hàn cỏc tỳi thỡ hàn cỏc tấm lút ấn định đại lượng khe hở yờu cầu ở ba điểm I, II, III theo chu vi mặt vật hàn, đại lượng khe hở khi hàn thộp cacbon và thộp hợp kim thấp (bảng 2.12).
Cỏc số liệu bảng 2.12 là cho cỏc ống cú đường kớnh 850 - 1200mm. Với cỏc ống đường kớnh lớn hơn, khe hở tại điểm II phải được cộng thờm 2mm trờn mỗi một tăng của đường kớnh.
Sự tạo mặt mối hàn phớa trong cú thể được thực hiện theo nhiều phương ỏn: con trượt bằng đồng; hàn vành thộp cố định; vành đồng cú nước làm nguội v.v…Phổ biến nhất là phương ỏn con trượt bằng đồng, nhưng trong nhiều trường hợp phải cú một người ở phớa trong ống.
Vành đồng cú nước làm nguội ứng dụng cú hiệu quả khi sản xuất loạt lớn
cỏc ống cú cựng đường kớnh với chiều dày thành ống tới 150mm. Trường hợp
khụng thể sử dụng được con trượt hay vành đồng người ta dựng vành thộp cố định.
Quy trỡnh hàn mối hàn trục chia thành 3 giai đoạn: hàn đoạn đầu (tỳi cụng nghệ); hàn phần cụng tỏc; hàn đoạn kết thỳc khộp kớn mối hàn
Giai đoạn 1: Hàn điền đầy tỳi (mực bể Kim loại ngang tầm mực của trục dọc vật hàn), chỉ nõng mỏy cũn vật đứng yờn. Khi đạt được độ cao của bể kim loại thỡ dừng nõng mỏy và cho chi tiết quay.
Trước hết hàn với một dõy, khi bể đạt được chiều sõu 20 - 30mm đúng mỏy cấp dõy thứ hai, khi bể xỉ chỏy ổn định (khụng bắn toộ) tăng dần tốc độ cấp dõy, chiều sõu bể xỉ phải đạt 40 - 50mm.
Khi chiều dài khụ của điện cực giảm xuống tới 70mm, đúng mỏy nõng đầu hàn (Với tốc độ bằng tốc độ hàn), khi con trượt bị dớnh thỡ gừ nhẹ hoặc nõng bằng thanh kộo.
Khi khoảng cỏch giữa mỳt dõy hàn và thành nghiờng của tỳi căng tới 20mm thỡ đúng cơ cấu di động điện cực và tăng dần biờn độ của chỳng.
Khi mực bể xỉ cỏch miệng tỳi 20 - 30mm thỡ lắp con trượt ngoài. Cạnh trờn của con trượt phải cao hơn miệng tỳi 45 - 50mm. Tiếp tục nõng điện cực và tăng biờn độ dao động của chỳng, dịch điện cực gần con trượt ngoài, điều chỉnh điện ỏp hàn và tốc độ cấp dõy cho phự hợp với chế độ quy định, khi hàn cỏc mối hàn vũng với chiều dày thộp lớn hơn 150mm tốc độ cấp dõy ớt khi vượt quỏ 200 - 220m/h.
Giai đoạn 2: Khi hàn phần cụng tỏc giữ cỏc điện cực (dõy hàn) ở giữa khe và kiểm tra chế độ hàn, kiểm tra sự di chuyển của điện cực về phớa cỏc con trượt, chiều sõu bể xỉ, đại lượng ∆1, sự ỏp khớt của cỏc con trượt. Mực bể xỉ phải thấp hơn mặt trờn của cỏc con trượt 0 ữ 5mm. Nhiệt
phần đầu bằng ụxy. Mặt cắt khụng được cú cỏc khuyết tật như rỗ, nứt, khụng ngấu v.v… Chiều rộng mạch cắt 28 - 32mm, khụng cho phộp cú cỏc vết lồi, cho phộp cỏc điểm khuyết sõu dưới 3mm. Phải đỏnh sạch mặt cắt khỏi muội, dựng bỳa gừ trong và ngoài đoạn đầu của mối hàn để tạo cho cỏc con trượt di chuyển nhẹ.
Giai đoạn 3: Hàn đoạn khộp kớn của mối hàn: Đõy là cụng đoạn mất
cụng nhất và quan trọng nhất, tớnh phức tạp của sự hàn đoạn này khụng chỉ ở sự cần thiết thực hiện cỏc phương phỏp đặc biệt mà cũn phải ứng dụng cỏc biện phỏp ngăn ngừa cỏc vết nứt. Nguy cơ xuất hiện cỏc vết nứt tăng cựng với độ cứng vững lớn của mối ghộp, để ngăn ngừa chỳng cần giảm tốc độ cấp dõy hàn và đốt núng giai đoạn đầu mối hàn bằng mỏ khớ.
Sơ đồ hàn đoạn khộp kớn của mối hàn: Quỏ trỡnh hàn đoạn này túm tắt như sau: Tại vị trớ chi tiết đứng yờn, cỏc điện cực được nõng dần theo với mực bể xỉ. Khi mối hàn điền kớn khoảng đầu của đoạn khộp kớn thỡ thỏo con trượt trong, dừng nõng mỏy và cho chi tiết quay; giảm biờn độ dao động của điện cực và giảm điện ỏp hàn xuống tới 40 - 45 V. Tốc độ hàn tại thời điểm này khụng được quỏ 0,3-0,35m/h.
Sau khi giảm biờn độ dao động của điện cực xuống 30mm thỡ ngắt điện cực phớa dưới để trỏnh chập điện với con trượt, tốc độ cấp dõy lỳc này là 80 - 90 m/h, điện ỏp hàn 40 - 45V. Tiếp đú tăng điện ỏp hàn lờn 5 - 7V và tăng tốc độ cấp dõy 30 - 40%, điều chỉnh đỳng vị trớ điện cực, sau 3 - 5 phỳt giảm dần điện ỏp hàn và tốc độ cấp dõy.
Khi khoảng khụng của phần hàn khộp kớn khụng cho phộp điện cực dao
động nữa, thỡ ngắt cơ cấu dao động điện cực, điều chỉnh điện cực đỳng vị trớ
giữa và tiếp tục quỏ trỡnh hàn cho tới khi hồ quang nổ và mất tớnh ổn định thỡ ngắt mỏy kết thỳc sự hàn.
Chỗ khuyết của mối hàn thường nhỏ, cú thể loại trừ bằng cỏch gia cụng cơ khớ hoặc hàn tay.
Kỹ thuật hàn điện xỉ một dõy đơn giản hơn và cú thứ tự như khi hàn hai dõy, trong trường hợp này khụng cú cụng đoạn ngắt điện cực, nú được ứng dụng phổ biến để hàn ống thành dày 100 - 150mm.
b a
c d