CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HÀN MAG VÀ ỨNG DỤNG
1.3. Thiết bị hàn MAG
Thiết bị hàn cơ bản bao gồm - Súng hàn (mỏ hàn) - Bộ cấp dây hàn
- Bộ phận điều khiển chế độ hàn - Nguồn điện hàn
- Bộ cấp khí bảo vệ
6 mm - 13mm 0 - 3.2mm
Hình 1.20. Trang thiết bị cơ bản của hệ thống hàn MAG 1.3.1. Súng hàn
Có nhiều loại và cỡ súng hàn nhằm tạo hiệu suất hàn tối đa. Theo cấu tạo chụp khí bảo vệ có thể thẳng hoặc cong được lằm mát bằng nước hoặc bằng khí
Cấu tạo của súng hàn (hình 1.21)
Hình 1.21. Cấu tạo cơ bản của súng hàn 1. Tay cầm súng hàn
2. Cổ súng hàn
3. Công tắc điều khiển 4. Cụm ống dẫn
5. Chụp khí bảo vệ
6. Ống kẹp (ống tiếp điện)
7. Bộ đỡ ống kẹp (cụm chụp khí) 8. Chi tiết cách điện
9. Ống xoắn dẫn hướng dây hàn 10. Điện cực dây
11. Đường khí vào 12. Đầu dẫn điện hàn
Các phụ tùng cơ bản của một súng hàn bao gồm:
Ống kẹp điện cực nằm bên trong chụp khí bảo vệ, thường được chế tạo bằng đồng hoặc hợp kim đồng, dùng để dẫn dòng điện hàn vào dây hàn. Ống kẹp điện
cực được nối với nguồn điện hàn thông qua cáp hàn. Có các cỡ ống kẹp khác nhau tùy thuộc vào kích thước và kim loại dây hàn.
Chụp khí bảo vệ có nhiệm vụ hướng cột khí bảo vệ vào vùng hàn. Tùy theo loại ứng dụng và cường độ dòng điện hàn, cần chọn đúng cỡ chụp khí
Ống dẫn dây hàn được nối với bộ cấp dây hàn và có tác dụng đỡ và dẫn hướng dây hàn vào tới ống kẹp điện cực. Chi tiết này quan trọng vì nó quyết định việc cấp dây hàn không gián đoạn (không tắc). Bề mặt trong của ống dẫn điện cực có thể được làm bằng các loại vật liệu khác nhau tùy theo kim loại cơ bản cần hàn (thép cho hàn thép, hàn đồng, nylon cho hàn nhôm, hàn ma nhê). Ống dẫn điện cực có kích thước phù hợp với kích thước dây hàn sử dụng
Ống dẫn khí bảo vệ
Ống dẫn nước làm mát (nếu có). Khi hàn trong môi trường bảo vệ khí CO2, nếu dòng điện hàn lớn hơn 500A, nước được dùng để làm mát (hoặc 400A nếu chu kỳ tải là 100%). Khi hàn trong môi trường bảo vệ của Argon, khí bảo vệ được dùng để làm mát nếu cường độ dòng điện hàn không vượt quá 200A. So với làm mát bằng nước, làm mát bằng khí giúp dễ thao tác súng hàn, dễ bảo trì, thích hợp cho không gian chật hẹp và mọi tư thế hàn
Cáp hàn
Công tắc điều khiển
Hình 1.22. Hình ảnh bên ngoài súng hàn
1.3.2. Bộ cấp dây hàn.
Bộ cấp dây có tốc độ cấp dây ổn định được điều khiển bằng điện tử và bảo đảm sự ổn định cần thiết cho các thông số của chế độ hàn. Các bộ phận của nó thường được bố trí bên trong hộp cấp dây hàn để bảo vệ các chi tiết chuyển động khỏi sự tác động khói tác động của bụi và thời tiết
Hình 1.23. Sơ đồ nguyên lý bộ cấp dây hàn 1. 1: Đầu dẫn hướng
2. 2: Con lăn đẩy dây 3. 3: Con lăn ép dây
4. 4: Ống dẫn hướng
5. 5: Đầu kẹp dây (thoát dây)
Điện cực dây được nén tỳ vào con lăn đẩy dây. Áp lực nén ép phải được điều chỉnh đúng. Khi áp lực nén quá nhỏ điện cực dây sẽ không được khai thác đều đặn, khi áp lực nén lớn dây dẫn sẽ biến dạng và không được đẩy tới mỏ hàn.
Con lăn đẩy dây sẽ được tải thông qua động cơ đẩy dây, đường kính điện cực dây phải vừa với rãnh của con lăn đó. Tốc độ vận chuyển dây có thể được điều chỉnh từ 1,5 đến 20 m/phút. Qua số vòng quay của Motor vận chuyển.
Hình 1.24. Hình ảnh bộ cấp dây hàn.
1.3.3. Bộ phận điều khiển chế độ hàn
Thông thường bộ phận điều khiển các thông số hàn đi liền với nguồn điện hàn.
Chức năng chính của bộ phận điều khiển hàn là khống chế tốc độ cấp dây hàn. Tốc độ của động cơ đẩy dây này được điều chỉnh trước khi hàn bằng tay, mà cùng với đường đặc tuyến thoải, sẽ tạo nên sự thay đổi cần thiết của dòng điện hàn. Bộ phận điều khiển cũng khống chế việc bắt đầu và ngưng cấp dây hàn thông qua tín hiệu nhận được từ công tắc súng hàn. Khí bảo vệ nước làm mát và dòng điện hàn thường được đưa vào súng hàn thông qua bộ phận điều khiển. Khí bảo vệ và nước làm mát được điều chỉnh (thường là theo trình tự đặt trước) phù hợp với thời điểm bắt đầu và kết thúc hàn, thông qua van điện từ.
Các thiết bị hiện đại ngày nay dựa trên cơ sở sử dụng kỹ thuật biến tần cho phép cải thiện đáng kể các đặc tính công nghệ của hồ quang, đặc biệt trong môi trường CO2 (gây hồ quang hầu như tức thời, giảm hiện tượng bắn tóe khi hàn, sử dụng điều khiển dạng sóng xung của dòng điện hàn)
1.3.4. Nguồn điện hàn
Nguồn điện hàn phổ biến là loại một chiều nối cực dương vào súng hàn và cực âm vào vật hàn (hồ quang ổn định, dịch chuyển kim loại êm, ít bắn tóe trên toàn bộ dải cường độ dòng điện hàn). Kinh nghiệm trong sản xuất cho thấy, trong các loại đặc tuyến, nguồn điện hàn có đặc tuyến thoải (dùng chung với bộ cấp dây hàn nên có tốc độ cấp dây cố định cho chiều dài hồ quang tự điều chỉnh thuận tiện cho thao tác, đặc biệt với hàn thép). Đặc tính tự điều chỉnh của hồ quang khi sử dụng nguồn điện hàn có đặc tuyến thoải có tầm quan trọng đặc biệt trong việc tạo ra điều kiện hàn ổn định. Đặc tuyến dốc không thích hợp do đòi hỏi khắt khe đối với hệ thống điều khiển tốc độ cấp dây hàn và hồ quang không có khả năng tự điều chỉnh. Nguồn một chiều cực thuận hầu như không dùng hồ quang do hồ quang không ổn định và bắn tóe nhiều. Nguồn xoay chiều loại cũ ít dùng do hồ quang không ổn định. Nguồn xoay chiều loại mới có sử dụng chế độ xung cho hồ quang ổn định, ít bắn tóe
Cường độ dòng điện hàn của các nguồn thông dụng thường nằm trong khoảng:
I max[A] chu kỳ tải 60% 160 200 300 400 600
I max[A] chu kỳ tải 100% 120 150 230 310 500 1.3.5. Bộ cấp khí bảo vệ
Van giảm áp có nhiệm vụ cung cấp liên tục khí bảo vệ đã giảm áp cho súng hàn ở áp suất làm việc ổn định. Van giảm áp có thể là một hoặc hai cấp (áp suất khí ổn định hơn) và có thể kèm lưu lượng kế. Riêng đối với khí CO2, còn có bộ nung nóng chống đóng băng khí được cung cấp kèm van giảm áp.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Qua chương Tổng quan về hàn MAG và ứng dụng cho thấy Các yếu tố được thực hiện tự động gồm có:
- Quá trình cấp dây hàn và khí bảo vệ được đặt trước giá trị yêu cầu (tốc độ cấp dây, lưu lượng và áp suất khí bảo vệ), khi hàn chúng được cấp tự động.
- Điện áp và dòng hàn cũng được đặt trước và được điều chỉnh tự động dao động quanh giá trị yêu cầu khi tải ngoài thay đổi trong quá trình hàn.
Các yếu tố được thực hiện bằng tay gồm có:
- Duy trì khoảng cách không đổi theo yêu cầu giữa đầu mỏ hàn với bề mặt vật hàn; di chuyển mỏ hàn với vận tốc đã chọn (Vh) và theo hình dáng đường hàn yêu cầu (đường thẳng, đường cong,..); dao động mỏ hàn bảo đảm chiều rộng mối hàn.
Việc nghiên cứu thiết bị hàn MAG tự động loại bỏ được yếu tố thực hiện bằng tay cho phép tự động hoá quá trình hàn nâng cao được năng xuất chất lượng của sản phẩm hàn. Vì vậy nghiên cứu chế tạo thiết bị hàn MAG tự động hàn với đường hàn phức tạp là thực sự cần thiết.
CHƯƠNG 2