2.9.1. Chuẩn bị vật hàn
Vật hàn được chuẩn bị như phần 2.11.1 và được gỏ chắc chắn, kiểm tra cỏc điều kiện an toàn của mỏy hàn, kiểm tra lưu lượng và ỏp suất nước làm mỏt, kiểm tra lực kẹp cỏc thanh ốp làm mỏt và tạo dỏng mối hàn
2.9.2. Tớnh toỏn lựa chọn chếđộ hàn
1. Tớnh toỏn khoảng cỏch giữa cỏc điện cực
Tuỳ theo chiều dày của thộp cú thể hàn với một, hai hoặc ba điện cực. Để mối hàn ngấu đều khoảng cỏch giữa cỏc dõy hàn chọn theo cụng thức
lđ =
n S+∆1−2∆2
, mm , (4.2) Ở đõy: S - chiều dày thộp hàn
∆1 và ∆2 – xem hỡnh 1-1. ∆2 phụ thuộc vào chiều sõu rónh tạo hỡnh. Thụng thường ∆1 = 17-18 mm, ∆2 = 4-5mm
n – số dõy điện cực.
Thụng thường lđkhụng vượt quỏ 160mm. 2. Tớnh toỏn dũng điện hàn theo cụng thức:
Ih = A + B.s/n (4.3)
trong đú: Ih: Dũng điện hàn, Ampe.
A: Hệ số thực nghiệm, A = 220-280. B: Hệ số thực nghiệm, B = 3,2-4,0. s: Chiều dày chi tiết hàn, mm. n: Số điện cực hàn,
3. Tớnh toỏn tốc độ cấp dõy theo cụng thức:
Vdõy = I h: (1.6-2.2) (4.4)
Trong đú: Vdõy: Tốc độ cấp dõy, m/h. Ih: Dũng điện hàn, Ampe. 4. Tớnh toỏn điện ỏp hàn theo cụng thức:
Trong đú: Uh: Điện ỏp hàn, Volt.
s: Chiều dày chi tiết hàn, mm. n: Số điện cực hàn.
5. Lựa chọn khe hở ghộp mối hàn: b = 22 ± 2 mm (4.6) 6. Tớnh toỏn tốc độ hàn theo cụng thức:
Vh = (n x αh x I h ) / (γ x b x s x k s) (4.7) Trong đú: Vh: Tốc độ hàn, m/h.
s: Chiều dày chi tiết hàn, mm. n: Số điện cực hàn.
αh: Hệ số kim loại lớp đắp, chọn αh = 30 g/A.h.
k s: Hệ số xột đến phần lồi mặt của mối hàn, ks = 1,05-1,1. γ: Tỷ trọng thộp, γ = 7,85 g/cm3.
b: Khe hở ghộp mối hàn. 7. Tớnh toỏn chiều sõu bể xỉ theo cụng thức:
H xỉ = Ih x (0,0000375 x Ih – 0,0025) + 30 (4.8) Trong đú: Hxỉ: Chiều sõu bể xỉ, mm.
Ih: Dũng điện hàn, Ampe.
2.9.3. Lựa chọn vật liệu
Trong cụng nghệ hàn điện xỉ, vật liệu cơ bản thường dựng là thuốc trợ dung hàn và dõy hàn, ngoài ra cũn sử dụng một số chủng loại bột hợp kim để cho cỏc mục đớch cụng nghệ khỏc.
Thuốc trợ dung hàn cho hàn điện xỉ cần đảm bảo cỏc yờu cầu sau đõy: - Đảm bảo dễ dàng và nhanh chúng ổn định quỏ trỡnh điện xỉ trong điều kiện cú sự thay đổi lớn về chiều sõu và bề rộng của bể xỉ trong quỏ trỡnh hàn.
- Đảm bảo tớnh ổn định cao của quỏ trỡnh khi cú sự dao động lớn về điện ỏp hàn và dũng điện hàn.
- Đảm bảo nung chảy mộp hàn của kim loại cơ bản ở mức độ tớnh toỏn cần thiết, tạo dỏng mối hàn tốt, khụng cú cỏc khuyết tật bề mặt như chỏy cạnh, tràn mộp đường hàn.
- Thuốc hàn núng chảy khụng được tràn qua khe hở giữa mỏ kẹp và chi tiết hàn cũng như khụng dớnh và kộo theo cỏc mỏ kẹp.
- Phải tạo thành lớp xỏc xỉ dễ bong khỏi bề mặt kim loại và dễ loại bỏ sau khi hàn.
- Đảm bảo chống lại việc tạo vết nứt núng, rỗ khớ và ngậm xỉ cho mối nối hàn,
- Cú tớnh đảm bảo vệ sinh mụi trường và tạo điều kiện tốt cho cụng nhõn vận hành.
- Cú tớnh cụng nghệ cao khi được sản xuất trong cỏc điều kiện nấu thuốc trợ dung hàn tiờu chuẩn và ớt chứa cỏc vật liệu quớ hiếm và đắt tiền.
- Dõy hàn được lựa chọn phự hợp với thành phần húa học của kim loại cơ bản và đảm bảo độ bền tương đương cho mối nối hàn.
Để hàn thộp SM 570, thuốc trợ dung hàn được chọn là loại AN-8 cú thành phần húa học như sau:
Thành phần húa học thuốc hàn. Bảng 4.3 Mỏc thuốc % SiO2 % MnO % CaO % MgO % Al2O3 % CaF2 % Fe2O3 < % S < % P < AN-8 33- 36 21-25 4-7 5-7,5 11-15 13-19 1,5- 3,5 0,10 0,12
Để hàn thộp SM 570, dõy hàn được chọn là loại Cb-10G2 cú thành phần húa học như sau:
Thành phần húa học dõy hàn. Bảng 4.4 Mỏc dõy % C % Mn % Si % Cr < % Ni < % S < % P < Cb 0,10 1,50- 0,03 0,20 0,30 0,03 0,03
2.9.4. Cỏc bước thực hiện cụng nghệ hàn điện xỉ
1. Sau khi kiểm tra độ chớnh xỏc gỏ lắp chi tiết từ cỏc phần riờng biệt, đưa cụm chi tiết tới mỏy hàn điện xỉ và thực hiện việc gỏ lờn giỏ đỡ của mỏy. 2. Căn cứ vào chế độ cụng nghệ hàn đó được tớnh toỏn trước, tiến hành đặt
tầm với điện cực hàn bằng cỏch nõng hoặc hạ bộ phận điều chỉnh treo cỏc mỏ kẹp.
3. Kiểm tra vị trớ tương đối của cỏc mỏ kẹp trờn giỏ treo (vị trớ của chỳng cần phải song song hoàn toàn với mộp đường hàn).
4. Trong trường hợp cần thiết, kiểm tra mức độ kớn khớt của cỏc mỏ kẹp với mộp đường hàn và mức độ ổn định chuyển động tịnh tiến của cỏc mỏ kẹp với khe hở bằng cỏch khởi động mỏy lờn xuống một số lần.
5. Bằng bộ phận hiệu chỉnh của mỏy, đặt điện cực (dõy) hàn chớnh giữa khe hở hàn.
6. Khi hàn bằng một dõy, dõy hàn cần được đặt nằm ở tõm của khe hở mộp đường hàn.
7. Dịch chuyển đầu hàn xuống vị trớ dưới cựng, nơi bắt đầu đường hàn sao cho bộp hàn nằm cỏch đỏy của tỳi cụng nghệ một khoảng 110-120 mm, sau đú đặt cỏc mỏ kẹp và cố định lại bằng lũ xo ộp chặt với lực ộp trong khoảng 500-800 N.
8. Phớa bờn ngoài của cỏc mỏ kẹp ở phần tiếp xỳc với chi tiết hàn được trột kớn bằng đất sột ẩm.
9. Đỏy của tỳi cụng nghệ trước hết được rải một lớp bột sắt hoặc phoi tiện
dày 10-12 mm, sau đú phủ bằng một lớp thuốc hàn dày 3-5 mm.
10.Ở phần đỏy của chi tiết được hàn một tấm tiếp mỏt kớch thước 150 x 100 x
dày 10-20 mm, cú khoan lỗ đường kớnh 18-20 mm để bắt dõy mỏt của mỏy hàn với chi tiết.
11.Cấp nước và kiểm tra mức độ tuần hoàn của nước qua cỏc mỏ kẹp với ỏp suất và lưu lượng như đó tớnh toỏn.
13.Trong trường hợp cần thiết, kiểm tra lại điện ỏp vào của nguồn hàn, điện ỏp ra ở dõy hàn bằng cỏch nhả cỏc con lăn ở bộ phận kẹp dõy và nhấn nỳt "Khởi động". Trước đú phải đảm bảo rằng dõy điện cực hàn khụng được tiếp xỳc với bột sắt hoặc phoi tiện ở đỏy tỳi cụng nghệ.
14.Để khởi động quỏ trỡnh điện xỉ, dõy hàn cần đặt đỳng tõm của khe hở
đường hàn và cỏch xa cỏc mỏ kẹp.
15.Trước khi hàn cần kiểm tra cú đầy đủ cỏc dụng cụ cần thiết như: bỳa, kỡm, cờlờ cỏc loại, thanh đồng thau hoặc đồng thanh đường kớnh 15-20 mm để gừ cỏc mỏ kẹp lỏm mỏt và tạo dỏng mối hàn, khối lượng đủ về thuốc hàn điện xỉ, đất sột ẩm và đồ gỏ đo chiều cao bể xỉ trong quỏ trỡnh hàn.
16.Kiểm tra và khẳng định lại ỏp suất, lưu lượng nước làm mỏt cũng như ỏp lực của cỏc con lăn ở bộ phận kẹp và cấp dõy hàn.
17.Đặt trờn Bảng điều khiển mỏy tốc độ cấp dõy hàn ở mức 200-250 m/h.
18.Nhấn nỳt "Khởi động".
19.Sau 5-6 s sau khi khởi động quỏ trỡnh thỡ giảm tốc độ cấp dõy xuống mức 100-120 m/h.
20.Điện ỏp hàn giảm xuống 2-3 V so với điện ỏp tớnh toỏn.
21.Cấp thờm một lượng thuốc hàn dần dần cho đến khi đạt được chiều cao tớnh toỏn của bể xỉ hàn.
22.Căn cứ theo mức độ tăng dần của chiều cao bể xỉ, tiến hành dao động lắc ngang của dõy hàn và tăng dần tốc độ cấp dõy cũng như điện ỏp hàn đến cỏc giỏ trị tớnh toỏn ban đầu. Khoảng thời gian đạt được chiều cao cần thiết của bể xỉ và đạt được quỏ trỡnh hàn điện xỉ ổn định thụng thường là 2-3 phỳt.
23.Theo dừi cho đến khi mặt gương của bể xỉ gần tới mặt trờn của cỏc mỏ kẹp làm mỏt thỡ tiến hành đúng cơ cấu dịch chuyển đầu hàn đi lờn, đảm bảo tốc độ hàn theo tớnh toỏn ban đầu.
24.Bằng kinh nghiệm, cú thể đỏnh giỏ được chiều sõu ngấu của mối nối thụng qua quan sỏt màu sắc của mộp chi tiết hàn bờn cạnh cỏc mỏ kẹp.
25.Chiều cao của bể xỉ hàn được đo bằng đồ gỏ dạng thước thợ làm từ dõy hàn đường kớnh 4-5 mm. Nờn đo khi dõy hàn đang ở phớa bờn kia của mỏ kẹp vỡ khi đú, bể kim loại ở phớa mỏ kẹp bờn này đó kết tinh ổn định và trờn đồ gỏ thanh đo chỉ cũn lại một lớp xỉ lỏng đỳng bằng chiều cao thực tế của bể xỉ.
26.Trong trường hợp quan sỏt thấy cú hiện tượng cỏc mỏ kẹp dần chậm lại so với tốc độ hàn, (hiện tượng là chỳng bắt đầu ngả ra hai bờn), khi đú cần nhanh chúng gừ vào cỏc mỏ kẹp để ổn định vị trớ của chỳng. Thao tỏc gừ được thực hiện ở phần trờn của mỏ kẹp với mục đớch ộp sỏt chỳng vào bề mặt chi tiết hàn. Nếu xỉ lỏng bắt đầu chảy ra từ khe hở bể hàn thỡ nơi đú
cần được trột kớn lại bằng đất sột ẩm và vẫn tiếp tục gừ vào cỏc mỏ kẹp
cho đến khi chuyển động của chỳng đồng bộ với tốc độ hàn.
27.Kết thỳc đường hàn bằng nỳt nhấn "Stop", sau đú bằng nỳt nhấn "Lờn trờn" đưa đầu hàn và dõu hàn ra khỏi vựng bể xỉ hàn, thỏo cỏc mỏ kẹp làm mỏt và ngắt nước làm mỏt.
2.10. Kết luận
Trong chương này này đó phõn tớch cỏc quỏ trỡnh xẩy ra trong khi hàn điện xỉ, xỏc định cỏc thụng số cơ bản và cỏch thực hiện nú để đảm bảo chất lượng sản phẩm sau khi hàn. Tuy nhiờn trong thực tế sản xuất cần phõn tớch kỹ cỏc thành phần và yờu cầu của sản phẩm hàn, cũng như cỏc điều kiện thực tế khi sản xuất hàn để đưa ra cỏc thụng số cụ thể cho quy trỡnh cụng nghệ hàn của sản phẩm đú để tạo ra quy trỡnh sản xuất ổn định năng xuất, chất lượng cao cho sản phẩm hàn cụ thể đú.
Ngoài ra chương này đó đưa ra toàn bộ cỏch tớnh toỏn cỏc thụng số chế độ cụng nghệ, cỏch lựa chọn vật liệu và quy trỡnh cụng nghệ của hàn điện xỉ. Tuy nhiờn trong thực tế cần căn cứ vào cỏc yờu cầu cụ thể của chi tiết hàn và điều kiện của nơi sản xuất để lựa chọn cỏc vật liệu hàn và bổ xung vào quy trỡnh thực hiện hàn điện xỉ cho phự hợp, để đảm bảo sản xuất được an toàn, hiệu quả và nõng cao chất lượng mối hàn