Những yờu cầu chớnh ủối với trục cam sau khi sửa chữa:
1.7.2. Chọn vật liệu hàn ủắ p.
- Kim loại ủắp: cú HRC = 55 – 60, cú tớnh chống mài mũn cao
Cam là chi tiết cú bề mặt tiếp xỳc và di chuyển tương ủối trong quỏ trỡnh làm việc, chịu va ủập, chịu mài mũn. Do ủú, ta cần chọn vật liệu hàn cú ủộ cứng cao và tớnh chống mài mũn tốt.
Yờu cầu bề mặt sau khi hàn phục hồi ủạt ≈ 55 ữ 60 HRC.
Bảng 1.7 Thành phần hoỏ học kim loại ủắp của que hàn E 10-UM-60-GRZ
Thành phần hoỏ học kim loại ủắp, % Mỏc que hàn C Si Mn Cr Ni S P 40Cr 0,36 ữ 0,44 < 0,4 < 0,8 0,8 ữ 1,10 < 0,3 LEDURIT 61 3,5 1 35 < <
Dựa vào những yờu cầu ủú que hàn theo tiờu chuẩn DIN 8555 của ðức, hóng UTP là UTP LEDURIT 61 E 10-UM-60-GRZ (tương ủương AWS A5.13 là que hàn E FeCr-A1) cú cỏc chỉ tiờu cơ tớnh và thành phần hoỏ học xem bảng 2.5.
Bảng 1.8 Cơ tớnh của mối hàn ủắp với que hàn E 10-UM-60-GRZ
Loại mối hàn ðộ cứng (HRC)
Kim loại ủắp 60
Thộp C = 0,15% (kim loại cơ bản) 55 Thộp Mn (kim loại cơ bản) 52
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật.. ... 41
Bảng 1.9 Kớch thước, dũng ủiện của que hàn E 10-UM-60-GRZ.
Kớch thước của que hàn (mm) Dũng ủiện hàn (A)
∅2,5 ì 300 80 ữ 100
∅3,0 ì 350 90 ữ130
ðỏnh giỏ sơ bộ tớnh hàn của kim loại ủắp - Xuất hiện khuyết tật:
Qua số liệu về thành phần hoỏ học của kim loại ủắp như bảng 1.8, kim loại ủắp cú hàm lượng cacbon và crom rất cao nờn cú tớnh hàn kộm (xấu), khi hàn thường sinh ra cỏc khuyết tật nứt trong kim loại lớp ủắp và vựng ảnh hưởng nhiệt, do khả năng xuất hiện tổ chức tụi rất lớn, ngoài ra cũn sinh ra cỏc khuyết tật khỏc như rỗ khớ. Do vậy ta phải chọn giải phỏp cụng nghệ hàn phự hợp ủể khắc phục khuyết tật.
-Chọn giải phỏp:
+ Gia cụng nhiệt (Nung núng sơ bộ)
Mục ủớch của phương phỏp gia cụng nhiệt trước khi hàn, trong khi hàn và sau hàn thộp hợp kim, ủặc biệt là biện phỏp nung núng sơ bộ cú tỏc dụng chớnh trong cụng việc hàn phục hồi, nhằm cỏc mục ủớch chớnh sau:
* Giảm và khống chế tốc ủộ nguội ủể hạn chế hỡnh thành tổ chức tụi nờn ngăn ngừa cỏc dạng khuyết tật nứt.
* Giảm sự biến cứng của kim loại mối hàn cũng như vựng ảnh hưởng nhiệt.
* Hạn chế hiện tượng nứt do khớ hyủrụ do tạo ủiều kiện thuận lợi cho thoỏt hyủrụ trong quỏ trỡnh hàn và sau hàn.
* Duy trỡ nhiệt ủộ hàn yờu cầu cho cỏc loại vật liệu cú ủộ dẫn nhiệt cao.
ðối với phương phỏp gia cụng nhiệtviệcnung núng sơ bộ khi tiến hành hàn cú ảnh hưởng rất lớn ủến giỏ trị ứng suất dư của cỏc tầng trục, do vậy nếu quỏ trỡnh này mà khụng ủược theo dừi và khống chế nghiờm ngặt, thỡ chắc chắn sẽ khụng chỉ dẫn ủến sự biến ủổi bất lợi của cấu trỳc kim loại, mà cũn
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật.. ... 42
tăng giỏ trị và ủộ phức tạp của trường ứng suất dư, giảm ủộ bền và ủộ tin cậy của trục.
+ Lớp kim loại trung gian (lút) cú tớnh dẻo cao.
Giải phỏp hàn lớp kim loại trung gian làm lớp kim loại lút cú tớnh dẻo cao, nhằm tạo biến dạng dự trữ, sẽ cú tỏc dụng bự cho sự thay ủổi về thể tớch của kim loại ủắp và vựng ảnh hưởng nhiệt trong quỏ trỡnh xảy ra chuyển biến pha khi hàn ủể ngăn ngừa hiện tượng nứt. ðối với giải phỏp này việc lựa chọn vật liệu trung gian ủể hàn lút rất quan trọng. Cũn ủộ cứng tăng ủộ mài mũn của chi tiết phục hồi ủược ủảm bảo bởi lớp kim loại ủắp.
ðể ủảm bảo kim loại mối hàn cú tớnh dẻo cao, cú khả năng biến dạng tốt, thường sử dụng loại que hàn cú lừi Ni sau.
Thuốc bọc bazơ. Theo tiờu chuẩn của Mỹ AWS A5.15, cỏc que hàn loại này cú ký hiệu ENiFe-CI ( tương ủương với que hàn ENiBG2 theo tiờu chuẩn ISO; ENiBGII theo tiờu chuẩn DIN; O3ч-3 theo tiờu chuẩn của GOST).
* Que hàn cú lừi là hợp kim Ni-Fe: Kim loại ủắp cú thành phần tiờu biểu sau;
Bảng 1.10 Thành phần hoỏ học của que hàn lừi hợp kim Ni-Fe Ni (%) C (%) Si (%) Mn ( %) Cu (%) S (%) P (%) Fe (% ) 48- 60 ≤0,10 ≤ 0,60 ≤ 0,40 ≤ 0,50 ≤ 0,030 ≤0,030 37 Thuốc bọc loại bazơ. Theo tiờu chuẩn của Mỹ AWS A5-15, cỏc que hàn loại này cú ký hiệu ENiFe-CI (tương ủương với que hàn ENiFeBG theo tiờu chuẩn ISO; ENiFe 1BGII theo tiờu chuẩn DIN; O3ЖH-1 theo tiờu chuẩn GOST ).Loại que này cho mối hàn cú cơ tớnh cao hơn loại lừi Ni và ủược sử dụng ủể hàn gang cầu hoặc hàn gang với thộp khụng hợp kim. Cơ tớnh, qui cỏch của que hàn cú lừi là hợp kim Ni-Fe ủược thể hiện trong bảng 1.11. và 1.12. Trước khi hàn cần sấy ở nhiệt ủộ từ 340 – 3600C trong khoảng 1 giờ.
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật.. ... 43
Bảng 1.11. Cơ tớnh của que hàn cú lừi là hợp kim Ni-Fe Mỏc que hàn ðộ bền MPa Giới hạn chảy MPa ðộ cứng HB ðộ gión dài (%) DIN ENiFe-1BGII 510 340 200 26
Bảng 1.12. Qui cỏch que hàn cú lừi là hợp kim Ni-Fe Kớch thước của que hàn (mm) Dũng ủiện hàn (A)
∅2,5 ì 300 70 ữ 100
∅3,0 ì 350 90 ữ120
∅4,0 ì 360 120 ữ150
∅5,0 ì 400 150 ữ180
ðể ủảm bảo kim loại mối hàn cú tớnh dẻo, cú khả năng biến dạng tốt, nhưng phải ủảm bảo ủộ bền cao. Do vậy khi chọn que hàn ủể hàn lớp trung gian, phải cú thành phần húa học vừa ủủ nếu thành phần Ni lớn sẽ giảm ủộ cứng của mối hàn. Qua khảo sỏt về cơ tớnh của một số que hàn trờn ta cú thể chọn loại que hàn cú lừi là hợp kim Ni-Fe, theo tiờu chuẩn DIN ENiFe- 1BGII. Ngoài việc lựa chọn loại vật liệu trung gian ủảm bảo tớnh dẻo cao, thỡ chiều dày của lớp kim loại lút này cũng rất quan trọng (vấn ủề này sẽ ủược ủề cập ở phần sau)