V Chở dầu/hoá chất 2/ Mối hàn bằng ke/đóng khối mạn & boong 8,755
j (A/mm2) 65 ữ 200 45 ữ 90 35 ữ 60 30 ữ 50 25 ữ 345 Ngoài ra theo [1] cung cấp dải tốc ủộ cấp dõy và cường ủộ dũng ủiện hàn kh
Ngoài ra theo [1] cung cấp dải tốc ủộ cấp dõy và cường ủộ dũng ủiện hàn khi hàn trong mụi trường CO2.
Bảng 3.2 Tốc ủộ cấp dõy, cường ủộ dũng ủiện hàn trong mụi trường CO2 ∅∅∅∅ Dịch chuyển tia (30ữ45 V) Dịch chuyển ngắn mạch (16ữ22 V)
0,8 mm 5,0ữ15 m/min (150ữ250 A) 2,5 ữ7,5 m/min (60 ữ160 A) 1,2 mm 5,0ữ15 m/min (200ữ350 A) 2,0 ữ3,8 m/min (100ữ175 A) 1,6 mm 5,0ữ8,8 m/min (150ữ250 A) 1,5 ữ2,0 m/min (120ữ180 A) 2,4 mm 3,8ữ7,5 m/min (150ữ250 A) 1,25 ữ1,6 m/min (150ữ200 A)
Tốc ủộ cấp dõy cũng cú thể ủược tớnh theo cụng thức: . d h d I v g α =
Trong ủú: αd - Hệ số ủắp của dõy (g/Ah) g - Khối lượng 1 một dõy hàn (g/m)
4. Tốc ủộ hàn:
ðể giữ cho hỡnh dạng hỡnh học của vựng hàn luụn luụn khụng thay ủổi trong quỏ trỡnh hàn, tạo ủiều kiện cho sự kết tinh của kim loại lỏng tốt nhất, cần phải bảo ủảm hệ số hỡnh dạng vựng hàn ϕ, hằng số này ủược xỏc ủịnh thep cụng thức:
ϕ = M q v. h =const
Trong ủú: M - Hằng số
q - Cụng suất hữu ớch của hồ quang Vh - Vận tốc hàn
Vỡ cụng suất hữu ớch của hồ quang (q) phụ thuộc chủ yếu vào cường ủộ dũng ủiện hàn Ih, nờn muốn giữ hỡnh dạng hỡnh học của vựng hàn luụn luụn khụng ủổi thỡ
(3.4)
tớch giữa cường ủộ dũng ủiện hàn và vận tốc hàn phải luụn nằm trong một giới hạn xỏc ủịnh. Tức là tớch Ih.Vh = N = const.
Do ủú: Vh = N/Ih (m/h).
Thực nghiệm ủó chứng tỏ rằng, ủể nhận ủược mối hàn cú hỡnh dạng yờu cầu và cú chất lượng tốt, trị số N trong cụng thức trờn cú thể lấy trong bảng 3.3.
Bảng 3.3 Trị số N theo ủường kớnh dõy
ðường kớnh dõy hàn d (mm) 1,2 1,6 2 N (A.m/h) (2ữ5)103 (5ữ8)103 (8ữ12)103 ðường kớnh dõy hàn d (mm) 3 4 5 6 N (A.m/h) (12ữ16)103 (16ữ20)103 (20ữ25)103 (25ữ30)103 5. ðiện ỏp hàn:
Trong thực tế, khi chọn giỏ trị ủiện ỏp hàn, cần chọn theo chỉ dẫn của nhà chế tạo thiết bị hàn, sau ủú ủiều chỉnh thờm cho chớnh xỏc vỡ cỏc giỏ trị hướng dẫn ủú chỉ mang tớnh ủịnh tớnh. Việc chọn ủiện ỏp quỏ lớn sẽ làm tăng xỏc suất chỏy cỏc nguyờn tố hợp kim, rỗ khớ và bắn túe. Ngoài ra, làm tăng kich thước vũng hàn cũng làm tăng khả năng hàn ở cỏc tư thế hàn trở nờn khú khăn hơn.Chọn ủiện ỏp quỏ thấp lại làm cho hồ quang kộm ổn ủịnh, mối hàn hẹp và lồi quỏ, dẫn ủến hàn khụng ngấu cỏc cạnh hàn.
Theo ủường kớnh dõy hàn và cường ủộ dũng ủiện hàn ủó xỏc ủịnh ta cú thể tớnh ủiện ỏp hàn như sau:
30,5 0,5 50.10 20 . h h U I d − = + Trong ủú: Uh - ðiện ỏp hàn (V). d - ðường kớnh dõy hàn (mm). h - Cường ủộ dũng ủiện hàn (A).
(3.6)
Ngoài ra, ủể cú giỏ trị chớnh xỏc của ủiện ỏp khi hàn cụ thể, cần hàn thử vỡ khụng cú giỏ trị cụ thể nào thớch hợp với mọi ứng dụng hàn.
6. Tớnh năng lượng ủường:
Năng lượng ủường là một thụng số quan trọng của chế ủộ hàn, vỡ nú cho phộp ta ủỏnh giỏ ủược hiệu quả nung núng của nguồn nhiệt hàn ủối với kim loại cơ bản và kim loại ủắp tốt hay xấu, mức ủộ biến dạng của lien kết (hay kết cấu) hàn lớn hay nhỏ, ủồng thời nú cũn là ủại lượng cần thiết ủể tớnh toỏn cỏc kớch thước cơ bản của mối hàn.
Năng lượng ủường ủược tớnh như sau:
0, 24. . .h h d h U I q v η =
Trong ủú: qd - Năng lượng ủường (j/cm) Vh - Vận tốc hàn (cm/s)
h
U - ðiện ỏp hàn (V)
Ih - Cường ủộ dũng ủiện hàn (A)
η - Hệ số hữu ớch của hồ quang hàn (hàn MAG η= 0,75).
Kớch thước mối hàn phải ủảm bảo hai hệ số: Hệ số ngấu “ψn” và hệ số hỡnh dạng mối hàn “ψm h− ” cho phộp (ψn =0,8 4ữ và ψm h− = ữ7 10 ).
Hai hệ số trờn ủược tớnh theo cỏc cụng thức dưới:
Hệ số ngấu: ψn=b’/h. (3.9)
Hệ số hỡnh dạng mối hàn: ψm h− =b’/c’. (3.10)
Trong ủú: b’, c’ và h - chiều rộng, chiều cao và chiều sõu chảy của mối hàn. Ta cú thể tớnh toỏn ủiều kiện nguội vựng ảnh hưởng nhiệt khi hàn thộp, ủể kiểm tra cỏc thụng số chế ủộ hàn cú ủảm bảo hay khụng (phương phỏp tớnh của Viện hàn Quốc tế).
ðối với liờn kết hàn thộp tấm kết cấu, giỏ trị tiờu biểu của thời gian nguội như sau (trường hợp khụng nung núng sơ bộ khi hàn):
Hồ quang tay: ∆t8/5= ữ1 10s
Hàn trong khớ bảo vệ: ∆t8/5= ữ2 50s
Hàn dưới lớp thuốc: ∆t8/5=10 100ữ s
Hàn ủiện xỉ: ∆t8/5=60 1000ữ s
Phương phỏp tớnh của Viện hàn Quốc tế ủược tớnh toỏn theo hai thụng số chớnh là thời gian nguội ∆t8/5 và tốc ủộ nguội W300 tại 300oC.
Thời gian nguội ủược tớnh theo sơ ủồ nguồn nhiệt ủiểm hoặc sơ ủồ nguồn nhiệt ủường, cú sử dụng hệ số hỡnh dạng liờn kết, ủiều kiện sử dụng. Hai sơ ủồ ủú ủược xỏc ủịnh thụng qua chiều dày giới hạn hp và chiều dày này phụ thuộc vào năng lượng ủường và nhiệt ủộ nung núng sơ bộ.
- Thời gian nguội (s), theo sơ ủồ nguồn nhiệt ủiểm:
18/5 3 8/5 3 0 0 1 1 . . 2. . 500 800 d q t F T T π λ ∆ = − − −
- Thời gian nguội (s), theo sơ ủồ nguồn nhiệt ủường:
2 2 2 1 8/5 2 0 0 1 1 1 . . . 2. . . 500 800 d q t F c h T T π λ ρ ∆ = − − −
-Chiều dày giới hạn (cm):
3 0 0 0 0 . 1 1 . 2. 500 800 d p q F h c T T ρ = + − −
Với: h - Chiều cao tấm cần hàn [cm] ⇒ h=s
To - Nhiệt ủộ ban ủầu của tấm [oC] ⇒ To= 20oC
c
ρ - Nhiệt dung khối của thộp [cal/cm3.oC] ⇒ρc=1,25 cal/cm3.oC
F2, F3 - Cỏc hệ số hỡnh dạng liờn kết ủược tra trong bảng 1-3 của [9]. qd - Năng lượng ủường [J/cm]
ρ - Khối lượng riờng của kim loại ủắp [g/cm3] ⇒ ρ= 7,85 g/cm3 λ - Hệ số dẫn nhiệt của thộp [cal/cm.s.oC] ⇒ λ=0,09 cal/cm.s.oC
Nếu:
(3.12) (3.11) (3.11)
h = s > hp thỡ sử dụng sơ ủồ nguồn nhiệt ủiểm cho truyền nhiệt 3 chiều. h = s < hp thỡ sử dụng sơ ủồ nguồn nhiệt ủường cho truyền nhiệt 2 chiều. Cũng cú thể tớnh thời gian nguội theo cả 2 sơ ủồ ủối với một chiều dày cụ thể. Chỉ cú giỏ trị tớnh toỏn lớn hơn là cú ý nghĩa thực sự, tức là nếu phương trỡnh tớnh theo nguồn nhiệt ủiểm cú giỏ trị lớn hơn so với giỏ trị tớnh toỏn theo sơ ủồ nguồn nhiệt ủường, trong thực tế ủõy sẽ là trường hợp truyền nhiệt 3 chiều. Nếu kết quả ngược lại, ủú sẽ là trường hợp truyền nhiệt 2 chiều.
ðối với những mối hàn giỏp mối cú vỏt mộp, trỡnh tự tớnh toỏn cũng ủược tiến hành như trờn.