5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
3.3.2 Quá trình thí nghiệm
3.3.2.1 Chọn số lượng mẫu và chế tạo mẫu thí nghiệm
Để đạt được kết quả thí nghiệm chính xác thì việc bố trí, chọn số lượng mẫu và thiết kế, chế tạo mẫu là khâu rất quan trọng. Dựa vào các thông số kỹ thuật của các thiết bị thí nghiệm thì mẫu thí nghiệm được thiết kế theo tiêu chuẩn ASTM. Số lượng mẫu thí nghiệm được thể hiện trong bảng. Cần độ tin cậy chính xác cho nên lấy mẫu nước ngoài về tạo mẫu và thí nghiệm, để lấy các kết quả so sánh với nhau
Bảng 3.8: Số lượng mẫu thí nghiệm cốt nối
Mẫu thí nghiệm Số lượng Tiêu chuẩn
1 - Mẫu thử kéo 3 mẫu ASTM-E08
2 - Mẫu thử va đập 3 mẫu ASTM-E23
3 - Mẫu cấu trúc tế vi và
độ cứng 1 mẫu
4 - Mẫu thử uốn 3 mẫu ASTM-E290
5 – Mẫu thử vết nứt 3 mẫu ASTM-E1290
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 35
Hình 3.15: Chế tạo mẫu thí nghiệm cốt nối (cắt từ cốt nối)
Phương pháp được chọn để chế tạo mẫu thí nghiệm là cắt dây trên máy CNC để đảm bảo được độ chính xác cao nhất và kết quả thí nghiệm được chính xác nhất.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 36
Hình 3.16: Chế tạo mẫu thí nghiệm bằng máy cắt dây CNC
Hình 3.17: Mẫu cốt nối
3.3.2.2 Kiểm tra lỗi và quan sát cấu trúc tế vi của mối hàn
Mẫu dung để kiểm tra lỗi và quan sát cấu trúc tế vi của mối hàn được chế tạo với kích thước và hình dạng như trong hình. Để kiểm tra lỗi xuất hiện trong mối hàn mẫu được đánh bóng bằng máy đánh bóng bề mặt MA-PP-200M với các loại giấy nhám 120, 600, 1000, 1500, 2000 và 3000, 5000, 7000 sau đó được làm sạch bề mặt và được tẩm thực bề mặt với dung dịch gồm: 2 ml HF, 3 ml HCl, 5 ml HNO3, 190 ml H2O, sau đó được quan sát với camera có độ phóng đại 1000x.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 37
TRƯỚC
SAU
Hình 3.19: Quan sát lỗi trước và sau khi tẩm thực với camera phóng đại 1000x
Để qua sát cấu trúc tế vi của mối hàn sau khi tẩm thực bằng phương pháp ăn mòn điện hóa, kính hiển vi Olympus-CK40M có camera được sử dụng và được kết nối với máy tính qua USB. Hình ảnh kính hiển vi Olympus-CK40M được thể hiện trong hình
Hình 3.20: quan sát mẫu sau khi tẩm thực kính hiển vi Olympus-CK40M
3.3.2.3: Kiểm tra độ bền kéo
Mẫu kiểm tra độ bền kéo được thiết kế theo tiêu chuẩn ASTM E08 và dựa vào các thông số kỹ thuật của máy thí nghiệm, mẫu được chế tạo bằng phương pháp cắt dây CNC. Thí nghiệm kiểm tra độ bền kéo của mối hàn được thí nghiệm trên máy kéo, nén Instron-3366.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 38
Hình 3.21 : Mẫu kiểm tra độ bền kéo của mối hàn
Hình 3.22: Thí nghiệm kiểm tra độ bền kéo của mối hàn
3.3.2.4: Kiểm tra độ bền uốn của mối hàn
Mẫu kiểm tra độ bền uốn được thiết kế theo tiêu chuẩn ASTM E290 và dựa vào thông số kỹ thuật của máy thí nghiệm, mẫu được chế tạo bằng phương pháp cắt dây trên máy CNC. Mối hàn sẽ được thí nghiệm uốn ở cả mặt trên và mặt dưới của mối hàn. Thí nghiệm kiểm tra độ bền uốn của mối hàn được thực hiện trên máy kéo, nén Instron-3366.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 39
Hình 3.23: Mẫu kiểm tra độ bền uốn của mối hàn
Hình 3.24: Thí nghiệm kiểm tra độ bền uốn của mối hàn
3.3.2.5: Kiểm tra vết nứt của mối hàn
Mẫu kiểm tra độ vết nứt được thiết kế theo tiêu chuẩn ASTM E1290 và dựa vào thông số kỹ thuật của máy thí nghiệm, mẫu được chế tạo bằng phương pháp cắt dây trên máy CNC. Thí nghiệm kiểm tra độ vết nứt của mối hàn được thực hiện trên máy kéo, nén Instron-3366.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 40
Hình 3.25: Mẫu kiểm tra vết nứt của mối hàn theo tiêu chuẩn ASTM E1290
Hình 3.26: Thí nghiệm kiểm tra vết nứt của mối hàn
3.3.2.6: Kiểm tra độ bền va đập của mối hàn
Mẫu kiểm tra độ bền va đập của mối hàn được thiết kế theo tiêu chuẩn ASTM E23 và sẽ thí nghiệm kiểm tra độ bền va đập tại năm vị trí gồm tại tâm mối hàn, vùng ảnh hưởng cơ nhiệt (TMAZ) cả hai bên tiến (AV) và bên lùi (RE) của chốt hàn, vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) cũng ở cả hai bên tiến và bên lùi của chốt hàn, các mẫu thí nghiệm độ bền va đập sau khi chế tạo. Thí nghiệm kiểm tra độ bền va đập của mối hàn được thực hiện trên máy va đập Tinius Olsen IT-406E.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 41
Hình 3.27: Mẫu thí nghiệm va đập nhiều vị trí theo tiêu chuẩn ASTM E23
Hình 3.28: Thí nghiệm va đập trên máy Tinius Olsen IT-406E
3.3.2.7 Đo độ cứng của mối hàn
Sau khi quan sát cấu trúc tế vi của mối hàn thì dựa vào cấu trúc tế vi có thể xác định được ranh giới giữa các vùng khác nhau trong mối hàn từ đó là cơ sở để kiểm tra độ cứng từng vùng khác nhau trong mối hàn. Vị trí đo độ cứng của mối hàn được thể hiện trong hình, máy sử dụng để thí nghiệm đo độ cứng của mối hàn là máy đo độ cứng Wilson hardness với thang đo độ cứng là HV.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 42
Hình 3.30 : Máy đo độ cứng Wilson hardness với thang đo độ cứng là HV.
Vị trí đo độ cứng của mối hàn là tại mặt cắt ngang cách bề mặt trên 1,5 mm, và sẽ tiến hành đo độ cứng tại bốn vùng của mối hàn gồm vùng khuấy (Nugget), vùng ảnh hưởng cơ nhiệt (TMAZ), vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) và vùng vật liệu nền (Base).
3.3.2.8 Kiểm tra hệ số dẫn điện
Mẫu kiểm tra độ bền uốn được thiết kế theo tiêu chuẩn máy CRM 200B+. và dựa vào thông số kỹ thuật của máy thí nghiệm, mẫu được chế tạo bằng phương pháp cắt dây trên máy CNC.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 43
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 44
Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN