Tớnh chế độ hàn.

3 Đảm bảo an toàn lao động và

2.2. Tớnh chế độ hàn.

Đường kớnh que hàn là một trong những thụng số chủ yếu của chế độ hàn vỡ nú cú tớnh chất quyết định đến nhiều thụng số khỏc. Khi hàn mối hàn ghộp mối, đường kớnh que hàn cú thể tớnh toỏn hay chọn theo chiều dài của chi tiết hàn. Trong sản xuất cú thể tớnh toỏn đường kinh que hàn theo cụng thức sau:

d = 1 2 S (mm) (2 .1) Trong đú: d - đường kớnh que hàn (mm)

S - chiều dày của chi tiết hàn (mm)

Ngoài việc tớnh theo cụng thức (2.1) ta cú thể chọn đường kớnh que hàn theo bảng 2.1

Chiều dày chi tiết

hàn (mm) 1,5 2 3 4-5 6-8 9-12 13-15 16-20 20

Đường kớnh que hàn

d(mm) 1,6 2 3 3-4 4 4-5 5 5-6 6-10 * Trong thực tế sản xuất rất ớt dựng que hàn số cú đường kớnh d > 6 mm

Bảng 2.1 Đường kớnh que hàn

Vỡ cường độ dũng điện hàn tỷ lệ thuận với đường kớnh que hàn nờn để đảm bảo an toàn và tạo điều kiện làm việc dễ dàng cho người cụng nhõn, trong kỹ thuật hàn người ta qui định khụng chế tạo que hàn núng chảy cú đường kớnh lớn hơn 12 mm.

Cần chỳ ý là, nếu dựng que hàn cú đường kớnh tớnh theo cụng thức (2.1) hay chọn trong bảng 5 để hàn cỏc chi tiết cú chều dày tương ứng thỡ mối hàn sẽ được hoàn thành sau một lớp hàn. Đối với cỏc chi tiết cú chiều dày S > 10 mm, mối hàn thường được hoàn thành sau hai hay nhiều lớp. Đối với trường hợp này kinh nghiệm cho thấy rằng, khi hàn lớp thứ nhất nờn dựng que hàn cú đường kớnh d < 5 mm, vỡ nếu dựng que cú d ≥5 mm sẽ khú đặt sõu vào mộp hàn để hàn phần chõn (phần khụng vỏt mộp) của mối hàn; cũn khi hàn cỏc lớp hàn sau cho phộp tăng đường kinh que hàn lờn.

2.2.2. Cường độ dũng điện hàn

Cường độ dũng điện hàn là một thụng số rất quan trọng của chế độ hàn, vỡ nú ảnh hưởng nhiều nhất đến hỡnh dạng và kớch thước của mối hàn cũng như chất lượng của mối hàn và năng suất của quỏ trỡnh hàn. Đối với mỗi chế độ hàn, cường độ dũng điện hàn được giới hạn trong một phạm vi nhất định. Do đú khi hàn cần phải đảm bảo trị số của nú nằm trong phạm vi cho phộp. Cú thể chọn cường độ dũng điện hàn trong cỏc bảng hoặc cú thể tớnh theo một trong cỏc cụng thức sau đõy.

Ih = (α + d) d (2.1) Trong đú

Ih - cường độ dũng điện hàn (A) d - đường kớnh que hàn (mm)

α và  - cỏc hệ số thực nghiệm (α = 20;  = 6) 2.2.3. Điện ỏp hàn

Điện ỏp hàn phụ thuộc vào chiều dài của cột hồ quang và tớnh chất của que hàn, núi chung nú thay đổi trong một phạm vi rất hẹp. Do đú khi thiết kế qui trỡnh cụng nghệ hàn hồ quang tay, cú thể chọn điện ỏp theo Paspo của que hàn hay tớnh cụng thức sau:

Uh = a b1hq (2.5) Trong đú:

Uh - điện ỏp hàn (v)

1hq - chiều dài cột hồ quang (cm) Ih - cường độ dũng điện hàn (A)

a - điện ỏp rơi trờn anốt và catốt a = 15 ữ20 (v)

b - điện ỏp rơi trờn một đơn vị chiều dài hồ quang (b = 15,7 v/cm) 2.2.4. Số lớp hàn.

Do đương kớnh que hàn chỉ cho phộp dựng trong một phạm vi nhất định, nờn đối với cỏc chi tiết cú chiều dày lớn thỡ phải hàn hai hay nhiều lớp mối hàn mới hoàn thành được. Số lớp hàn hợp lý, tức là lớp hàn tối thiểu cần thiết khi hàn mối hàn nhiều lớp được tớnh như sau:

  1 1n n d F F F n (2.6) ở đõy: n - số lớp hàn.

F1 - diện tớch tiết diện ngang của lớp hàn thứ nhất Fn - diện tớch tiết diện ngang của lớp hàn tiếp theo Fd - diện tớch tiết diện ngang của toàn bộ kim loạiiđắp

Để đơn giản cho việc tớnh toỏn, cú thể coi diện tớch tiết diện ngang của lớp hàn thứ hai trở đi đến lớp thứ n là bằng nhau, tức là F2 = F3 ... = Fn

Diện tớch tiết diện ngang của kim loại đắp sau một lớp hàn phụ thuộc vào đường kớnh que hàn. Theo kinh nghiệm, mối quan hệ đú được xỏc định như sau:

F1 = (6 ữ 8) d (2.7) Fn = (8 ữ 12) d (2. 8) ở đõy: d - đường kớnh que hàn (mm) F1 và Fn tớnh bằng mm2

Đối với mối hàn giỏp mối cú vỏt mộp như hỡnh 2.2, cú thể tớch tiết diện ngang của toàn bộ kim loại đắp như

b f S c     F1 F2 F3 a

Hỡnh 2.2 Tiết diện ngang kim loại đắp

Fd = 2F1 + F2 + F3 F1 = ẵ.tg 2  F2 = S F3 = 2/3 bc = 2/3 c  . 46 2 2tg a Từ đú Fd =    . 46 2 2 3 / 2 2 2 1 a tg c aS tg  (4.9) 2.2.5. Tốc độ hàn.

Tốc độ hàn cú ảnh hưởng khỏ lớn đến chất lượng của mối hàn. Nếu như quỏ khối lượng kim loại đắp và kim loại cơ bản núng chảy sẽ quỏ lớn cú thể chảy ra phớa trước hồ quang phủ lờn phần mộp hàn chưa được đun núng chảy, để gõy nờn hiện tượng hàn khụng dớnh. Ngượi lại, nếu lớn quỏ thỡ năng lượng đường khụng đủ, dễ gõy nờn hiện tượng hàn khụng ngấu v.v ... Ngoài ra, tốc độ hàn quỏ lớn thỡ lớp kim loại khụng đắp cú tiết diện ngang qỳa nhỏ sộ làm tăng thờm sự tập trung ứng suất và dễ làm cho mối hàn bị nứt nguội.

Tốc độ hàn hợp lý cú thể tớnh theo cụng thức: d h d h F 3600 I V    (2.10) Trong đú: Vh - Tốc độ hàn (cm/s) αđ - hệ số đắp (αđ= 7 ữ11g/A.h) Ih - cường độ dũng điện hàn (A)

60 0 + 50a a p  a b b h  h h b b1 h1  60 0 + 50 a p 

 - khối lượng riờng của kim loại đắp (g/cm3)

Fđ - diện tớch tiết diện ngang của kim loại đắp tớnh cho một lớp hàn tương ứng (cm2).