Máy quang phổ phát xạ phân tích thành phần hóa học của vật liệu: PDA-
5500S - Shimadzu - Nhật Bản Đặc tính kỹ thuật:
Hệ thống quang phổ PDA-5500S - Hệ thống phân tán: Paschen-Runge - Đường kính uốn cong: 600mm
- Dải bước sóng: 121 - 481 nm và 589 nm - Có 2400 rãnh/mm
- Độ tán sắc thuận nghịch: 0.69 nm/mm
- Hệ thống chân không: Sử dụng bơm chân không, áp suất tới hạn: 2 Pa - Nền: chỉ có nền Fe
Bộ kích thích:
- Điện áp: có thể lựa chọn 300V hoặc 500 V
- Tần số phóng điện: tự động thiết lập một trong ba tần số, lớn nhất 500 Hz - Độ chính xác điện áp: Điện áp chuẩn ± 1%
- Điều kiện phóng điện: có 6 loại - Làm sạch điện cực
- Bộ phát xạ: trong điều kiện khí Argon
Hệ thống đọc dữ liệu:
- Số lượng kênh có thể đo: lớn nhất 24 kênh
- Phương pháp đo: Đơn xung tích hợp với phương pháp trắc quang PDA
Hệ thống xử lý dữ liệu - Windows Kit
Khả năng phân tích: Dải phân tích được thể hiện theo bảng Analytical Program Sheet.
f) Mơ hình nghiên cứu sự dịch chuyển của Mn và Si vào kim loại mối hàn
Trong nội dung nghiên cứu này chọn hàm lượng các nguyên tố hợp kim Mn và Si trong kim loại mối hàn phụ thuộc vào hàm lượng các fero hợp kim Fe – Si, Fe – Mn trong mẻ liệu thuốc hàn được mô tả như sau:
% Mn, %Si = f (%Fe-Mn, %Fe-Si) (2.19) Thành phần hóa học kim loại mối hàn là yếu tố quan trọng nhất sẽ quyết định đến chỉ tiêu cơ tính và các đặc tính kỹ thuật của kim loại mối hàn.
Nội dung của bước này sẽ thực hiện các nhiệm vụ dưới đây:
- Trên cơ sở thành phần thuốc hàn có nền tạo xỉ đã xác định ở bước 1.
- Xây dựng các phương trình hồi quy phản ánh mức độ dịch chuyển của Mn và Si từ thuốc hàn vào kim loại mối hàn.
- Xác định tỷ lệ Fe-Mn, Fe-Si cần đưa vào mẻ liệu thuốc hàn đảm bảo thành phần hoá học của kim loại mối hàn yêu cầu.
Sau khi đã xác định được hàm lượng các Ferô hợp kim (Fe-Mn, Fe-Si) phù hợp, sẽ kiểm tra cơ tính kim loại mối hàn.
Để xác định hiệu quả hợp kim hóa kim loại mối hàn bằng cách thay đổi hàm lượng các fero hợp kim Fe-Si, Fe-Mn trong mẻ liệu thuốc hàn và phân tích thành phần hóa học kim loại mối hàn theo các phương án thí nghiệm.
Ví dụ: trong trường hợp của chúng ta với k = 2, sẽ có bảng biến thiên như sau:
Bảng 2.13 Giá trị và khoảng biến thiên của các yếu tố đầu vào
Các biến số Biến thực Biến mã hố (khơng thứ ngun)
Z1 Z2 X1 X2
Mức trên (Ximax = +1) Z1 max Z2 max +1 +1
Mức cơ sở (Xi0 = 0) Z10 Z20 0 0
Mức dưới (Ximin = –1) Z1 min Z2 min –1 –1
Khoảng biến thiên ΔZi ΔZ1 ΔZ2
Lập kế hoạch thực nghiệm tương ứng với lại mơ hình dự tính:
Để ma trận kế hoạch trực giao, giá trị của cánh tay địn đã được tính trước phụ thuộc vào số lượng biến độc lập.
Ví dụ: Với số biến độc lập k = 3, giá trị cánh tay đòn α = 1,215. Với số biến độc lập k = 2, giá trị cánh tay đòn α = 1,0
Ma trận kế hoạch thực nghiệm bậc hai trực giao với số lượng thí nghiệm lặp ở tâm quy hoạch n0 = 3, khi đó kế hoạch thực nghiệm bậc hai trực giao 2 mức tối ưu với k = 2 .
Xây dựng phương trình hồi quy:
Việc xây dựng phương trình hồi quy, thực chất là xác định các hệ số của hàm mục tiêu (các phương trình hồi quy) thường dùng phương pháp bình phương nhỏ nhất (PPBPNN).
Xác định hàm lượng Fe-Mn, Fe-Si hợp lý:
- Xác định hàm lượng Fe-Mn, Fe-Si hợp lý trong mẻ liệu thuốc hàn đảm bảo thành phần hóa học và cơ tính mối hàn, trên cơ sở các ràng buộc.
- Các ràng buộc:
+ Các ràng buộc tường minh (các giới hạn biên) của các biến số:
a1 ≤ Fe-Mn ≤ b1 ; (2.20)
a2 ≤ Fe-Si ≤ b2 ;
+ Các ràng buộc ẩn: đối với cặp thuốc hàn – dây hàn (F7A(P)X– EXXX, yêu cầu về hàm lượng của các nguyên tố hợp kim chủ yếu trong thành phần hóa học kim loại mối hàn như sau: Mn ≈ Mntb ; Si ≈ Sitb
- Xác định giá trị các biến (Fe-Mn, Fe-Si) thỏa mãn các điều kiện của hàm mục tiêu như sau: Mnmin ≤ Mn ≤ Mnmax (2.21)
Simin ≤ Si ≤ Simax
Kết quả thử cơ tính kim loại mối hàn khi hàn bằng thuốc hàn được chế tạo với hàm lượng các fero Mn và Si như bảng trên và tiến hành hàn với dây hàn EXXX trên mẫu theo tiêu chuẩn đã nêu ở trên.
2.2.5 Nghiên cứu hàm lượng hiđrô trong kim loại mối hàn
a) Sơ đồ nghiên cứu hàm lượng hiđrô
Hàm lượng hiđrô trong mối hàn ảnh hưởng chủ yếu đến chỉ tiêu về độ dai va đập và độ giãn dài tương đối của mối hàn. Tùy thuộc yêu cầu về độ dai va đập và điều kiện làm việc của kết cấu mà lựa chọn hàm lượng hiđrơ thích hợp với mức độ yêu cầu (rất thấp, trung bình,...) theo tiêu chuẩn [1, 2, 14, 15, 85, 86].
Sơ đồ nghiên cứu hàm lượng hiđrô trong kim loại mối hàn như sau: