ỘNghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số chế ựộ chắnh tới hình dạng và kắch thước mối hànỢ.
3.3.6.Nhiệt ựộ nung sơ bộ:
để chống nứt lớp ựắp, người ta thường hay sử dụng biện pháp nung sơ bộ bề mặt chi tiết ở nhiệt ựộ cao. Hệ số giãn nở nhiệt có ảnh hưởng rất lớn trong quá trình hàn, bởi vì mặt phân giới giữa lớp ựắp và kim loại cơ bản rất nhạy cảm với các vết nứt tế vi. Chi tiết bị giãn nở khi nó ựược nung nóng và co lại khi nó bị làm lạnh. Sự co lại của lớp ựắp và kim loại cơ bản phải gần giống nhau ựể chống lại nứt trong vùng lớp ựắp. Do ựó, lý do chắnh của việc sử dụng nung nóng sơ bộ là chống lại nứt của vùng kim loại ựắp.
Khi sử dụng bột hàn là hợp kim Nickel, ta thường nung sơ bộ ở 250oC Ờ 300 oC. Nhiệt nung sơ bộ của chi tiết có thể lên tới 900 oC (theo Mathew et al., 1980). Gradient nhiệt ựộ ở vật hàn nằm trước hồ quang và phắa cuối của ựường hàn có thể nằm trong dải 600o Ờ 800oC. Khi năng lượng ựường ựược
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật 35
kiểm soát, với việc giảm dòng plasma, nhiệt ựộ trên vật hàn cũng sẽ giảm từ 850o (nguồn không ựổi) xuống 6500C (giảm dòng ựiện plasma).
Ảnh hưởng của việc nung sơ bộ tới sự hòa tan kim loại phụ thuộc vào các thông số chế ựộ khác như: dòng plasma, lưu lượng khắ, năng lượng ựường, hệ số ựắp, kắch thước ựường hàn, và cả dao ựộng ngang của mỏ hànẦ và thường nằm trong khoảng từ 250o C Ờ 300 o C
3.4.Xử lý nhiệt trước, trong và sau khi hàn
Gia nhiệt trước khi hàn liên quan ựến việc làm nóng kim loại cơ bản, hoặc trong toàn bộ khu vực xung quanh mối nối, giá trị của nhiệt ựộ ựược tắnh toán ựược gọi là nhiệt ựộ làm nóng trước khi hàn. Quá trình gia nhiệt có thể ựược tiếp tục trong quá trình hàn, thông thường, nhiệt ựộ sinh ra từ các ựường hàn trong quá trình hàn là ựủ ựể ựảm bảo nhiệt ựộ yêu cầu của kim loại cơ bản mà không cần có sự tác ựộng tiếp tục của các nguồn nhiệt bên ngoài. Nhiệt ựộ giữa các ựường hàn ựược ựịnh nghĩa là nhiệt ựộ của kim loại cơ bản ựược ựảm bảo trong toàn bộ thời gian hàn từ ựường hàn ựầu tiên ựến ựường hàn cuối cùng. Tùy từng loại vật liệu của kim loại cơ bản, có thể cho phép nhiệt ựộ giữa các ựường hàn giảm xuống nhỏ hơn nhiệt ựộ gia nhiệt ban ựầu trước khi hàn. Gia nhiệt trước khi hàn mang lại tắnh hiệu quả cao cho chi tiết hàn, tuy nhiên, nhiệt ựộ gia nhiệt trước phải ựược tắnh toán một cách kỹ lưỡng, nếu không, nó sẽ ựem lại sự thiệt hại về kinh tế, hoặc thậm chắ tệ hơn, làm giảm tắnh toàn vẹn của kết cấu hàn.
* Mục ựắch của gia nhiệt trước khi hàn.
Có bốn lý do chắnh ựể gia nhiệt trước khi hàn:
(1) Làm chậm tốc ựộ nguội của kim loại mối hàn và kim loại cơ bản, tạo ra một cấu trúc luyện kim có ựộ bền uốn cao hơn ựể chống lại khả năng nứt.
(2) Tốc ựộ nguội chậm tạo ựiều kiện cho hydro có khả năng thoát ra khỏi vũng hàn và giảm khả năng nứt.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật 36
của kim loại cơ bản, ựiều ựó là ựặc biệt quan trọng trong các mối hàn vật liệu có cường lực cao.
(4) Hủy bỏ ựộ ẩm của chi tiết hàn, cải thiện ựặc tắnh cơ học của mối hàn, tăng tắnh cắt gọt của chi tiết hàn.
* Yêu cầu khi sử dụng gia nhiệt trước khi hàn.
Có hay không gia nhiệt trước khi hàn, phải ựược xem xét và tắnh toán phụ thuộc vào các yếu tố sau: Chiều dày chi tiết hàn, thành phần hóa học, cơ tắnh vật liệu cơ bản, nhiệt ựộ môi trường xung quanh, lượng hydro trong vật liệu hàn và khả năng nứt của vật liệu.
Nói chung, gia nhiệt trước thường là không cần thiết ựối với thép carbon thấp có chiều dày nhỏ hơn 25mm. Tuy nhiên, tùy thuộc vào thành phần hóa học, mức hydro có thể khuếch tán của kim loại mối hàn.
Gia nhiệt trước khi hàn tùy thuộc vào loại vật liệu kim loại, ựôi khi nó rất cần thiết ựể sấy nóng kim loại cơ bản nhằm giảm bớt biến dạng, ngăn chặn sự gãy hay nứt, và ựể tránh sốc nhiệt. Nhiệt ựộ gia nhiệt trước phụ thuộc vào thành phần carbon và hợp kim của kim loại cơ bản. Nói chung, hàm lượng carbon tăng thì nhiệt ựộ gia nhiệt trước cũng tăng. Quy trình gia nhiệt trước không ựúng có thể ảnh hưởng ựến kim loại, nó sẽ làm giảm ựộ bền, tăng ựộ cứng, dễ bị phá hủy, khả năng bị oxy hóa cao v.vẦ. để xây dựng ựược một quy trình gia nhiệt, cần phải xác ựịnh ựược thành phần hóa học và cơ tắnh của vật liệu cơ bản.
Nhiệt ựộ nung nóng trước thực tế khi hàn phụ thuộc thành phần vật liệu ựược hàn, ựộ dày của chi tiết hàn, phương pháp hàn ựược sử dụng, và ựộ cứng cứng của vật liệu hàn.
* Cơ sở tắnh toán lý thuyết trước khi ra nhiệt
để thực hiện công nghệ xử lý nhiệt cho các kết cấu hàn, việc quan trọng ựầu tiên là cần xác ựịnh và tắnh toán chế ựộ gia nhiệt hợp lý và ựảm bảo
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật 37
cho kết cấu.
Ngoài ra các thông số công nghệ của chế ựộ hàn như: - điện áp hàn.
- Dòng ựiện hàn. - Tốc ựộ hàn. - Lượng cấp bột.
- Vật liệu hàn, khắ bảo vệ, . . .ựều cần ựược xem xét và ựánh giá ựể hiệu chỉnh chế ựộ.