Bài 4. Hàn (welding)

Chia sẻ: Luuvan Qui | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:19

Thêm vào BST

Báo xấu

290
lượt xem 133
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hàn là phương pháp công nghệ nối các kim loại hoặc phi kim loại với nhau phá nghệ loạ hoặ loạ b ng cách nung nóng chổ nố ến trạng thái hàn (chảy hoặc dẻo). Sau ó chổ trạ thá chả hoặ kim loại hóa rắn hoặc thông qua có lực ép, chỗ nối tạo thành mối liên kết loạ hoặ chỗ thà bền vững gọi là mối hàn - Ưu i m + Tiết kiệm kim loại Tiế kiệ loạ + Nối ược kim loại có các tính chất khác nhau ượ loạ chấ khá + Tạo ược...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài 4. Hàn (welding)

General Mechanical Engineering 4.47 §4. Hàn (welding) welding) - Hàn là phương pháp công nghệ nối các kim loại hoặc phi kim loại với nhau phá nghệ loạ hoặ loạ b ng cách nung nóng chổ nố ến trạng thái hàn (chảy hoặc dẻo). Sau ó chổ trạ thá chả hoặ kim loại hóa rắn hoặc thông qua có lực ép, chỗ nối tạo thành mối liên kết loạ hoặ chỗ thà bền vững gọi là mối hàn - Ưu i m Tiế kiệ loạ + Tiết kiệm kim loại + Nối ược kim loại có các tính chất khác nhau ượ loạ chấ khá + Tạo ược các chi tiết, kết cấu máy phức tạp mà các phương pháp khác ượ tiế phứ phá khá không làm ược hoặc gặp nhiều khó khăn ượ hoặ nhiề khó + ộ bền mối hàn cao, mối hàn kín cao, - Nhược iểm: Tồn tại ứng suất dư làm sản phẩm bị cong vênh khi nguội Nhượ iể suấ phẩ nguộ HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.48 - Phân lo i + Hàn nóng ch y HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 1
General Mechanical Engineering 4.49 + Hàn áp l c Hàn siêu âm (ultrasonic welding) Hàn n Hàn giáp m i Hàn ngu i (butt welding) Hàn i n ti p xúc Hàn i m (contact welding) (spot welding) Hàn áp l c Hàn ma sát Hàn ư ng Hàn dư i tác (friction welding) (seam welding) ng c a t0 + l c Hàn khuy ch tán trong chân không Hàn cao t n Hàn rèn HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.50 I. Hàn iện hồ quang kim lo i b ng tay (arc welding) iệ welding) - Nhi t c n thi t nóng ch y kim lo i ư c cung c p t h quang i n iệ gi a i n c c kim lo i và kim lo i n n. H quang iện là s phóng i n phó liên t c qua ư ng d n d ng khí gi a hai i n c c khí - i n c c nóng ch y trong h quang cung c p kim lo i cho m i hàn - Dùng iện một chiều hay xoay chiều ể tạo ra h quang iện iệ chiề chiề iệ - iện cực bằng kim loại có bọc thuốc hàn ể ổn ịnh hồ quang vì hồ iệ loạ thuố quang tạo môi trường dễ ion hoá và bảo vệ kim loại khỏi bị oxy hoá trườ hoá loạ khỏ hoá HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 2
General Mechanical Engineering 4.51 - Hàn h quang kim lo i b ng tay r t ph bi n, a năng, chi phí không cao năng, phí - VN, hàn h quang tay chi m n 90% kh i lư ng hàn HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.52 II. Hàn TIG (tungsten inert-gas arc welding) II. (tungsten inert- welding) - Hàn TIG (hàn h quang wolfram - khí trơ) là quá trình trong ó ngu n (h khí trơ) quá trì nhi t là h quang ư c t o thành gi a i n c c wolfram không tiêu h y thà và chi ti t gia công - Kim lo i nóng ch y và h quang ư c b o v b ng l p khí trơ, argon, khí trơ, heli, ho c h n h p argon-heli heli, argon- - Kim lo i i n y (n u c n thi t) ư c ưa vào h quang t bên ngoài ngoà d ng dây tr n tungsten electrode contact tip cold (filler) wire arc weld pool weld metal gas shield - Dùng hàn các h p kim nhôm, ng, … nhôm, ng, - Nhi t t p trung trong quá trình hàn TIG cho phép tăng t c quá trì phé hàn, gi m bi n d ng và tăng ch t lư ng m i hàn HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 3
General Mechanical Engineering 4.53 III. Hàn MIG (metal inert-gas welding) III. (metal inert- welding) - Hàn MIG (hàn kim lo i khí trơ) là quá trình trong ó ngu n nhi t là h (h khí trơ) quá trì quang ư c t o ra gi a i n c c kim lo i và chi ti t gia công - Kim lo i nóng ch y và h quang ư c b o v b ng l p khí trơ, argon, khí trơ, heli, ho c h n h p argon-heli heli, argon- - Không c n kim lo i i n y do i n c c cung c p h quang ng th i là Không kim lo i i n y gas nozzle consumable electrode contact tube gas shield parent weld weld metal arc metal pool - Phương pháp hàn MIG ư c dùng cho h u h t các lo i kim lo i Phương phá - Hàn MIG d cơ khí hóa, t khí ng hóa → tăng ch t lư ng, năng su t hàn ng, HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.54 IV. Hàn ti p xúc (contact welding) IV. welding) - ốt nóng chảy chổ tiếp xúc 2 vật hàn bằng dòng iện i qua chổ tiếp xúc. chả chổ tiế iệ chổ tiế Mật ộ dòng khoảng 100~150 A/mm2 và lực ép khoảng 25 N/mm2 khoả khoả - Năng suất cao, dùng nhiều trong chế tạo xe hơi, máy kéo, máy bay, chế suấ cao, nhiề chế hơi, chế tạo dụng cụ o, cắt, … o, - Các phương pháp hàn phá + Hàn i u (butt welding) welding) Sơ hàn S n ph m hàn HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 4
General Mechanical Engineering 4.55 + Hàn i m (spot welding) welding) Sơ hàn Máy hàn b m Máy hàn b m xách tay HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.56 + Hàn ư ng (seam welding) welding) Sơ hàn Máy hàn ư ng HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 5
General Mechanical Engineering 4.57 V. Hàn khí (gas welding) khí welding) - Dùng nhiệt sinh ra trong phản ứng cháy của khí ốt trong oxy ể nung nhiệ phả chá khí nóng chảy kim loại cần hàn chả loạ - Que hàn là kim loại ồng chất với vật liệu hàn loạ chấ liệ - Dùng hàn: + các ường ống dẫn ườ + kết cấu bằng thép và sản phẩm có thành mỏng thé phẩ thà + sữa chữa các chi tiết gang chữ tiế tiế loạ + các chi tiết phi kim loại khoả chiề tiế + khoảng chiều dày chi tiết 1 ~ 6mm VO2 0,05 ÷ 0,95 600 0 C 1000 0 C 3000 0 C 2000 0 C 1000 0 C VC2 H 2 = 1 VO2 1,04 ÷ 1,14 = VC2 H 2 1 CO + H 2 + O2 → CO2 + H 2O VO2 1,15 ÷ 1,70 C2 H 2 + O2 → 2CO + H 2 = VC2 H 2 1 Phân b nhi t trong ng n l a hàn Phân Ng n l a hàn ph thu c t l khí cháy khí chá HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.58 - Thi t b hàn khí khí HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 6
General Mechanical Engineering 4.59 VI. Các khuy t t t hàn và phương pháp ki m tra VI. phá - Khuy t t t bên ngoài: kích thư c, ti t di n ngang m i hàn không t yêu ngoà c u, m i hàn không u, r t t bên ngoài, … ngoà - Khuy t t t bên trong: không ng u, r khí, r co, r x , n t, quá nhi t, … trong: khí quá - Lý do + Tay ngh th hàn + Quy trình chu n b m i hàn chưa t t trì + Que hàn không úng ch t lư ng + Ch hàn không h p lý + K t c u hàn không h p lý phá kiể - Phương pháp kiểm tra + B ng m t thư ng ki m tra các khuy t t t bên ngoài ngoà + B ng siêu âm ki m tra các khuy t t t bên trong m i hàn HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.60 VII. C t VII. t kim lo i - Các phương pháp c t phá t kim lo i ư c chia thành 2 nhóm chính: c t thà nhó chí nh: b ng cơ h c và c t b ng nhi t - Các phương pháp c t phá t kim lo i b ng nhi t HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 7
General Mechanical Engineering 4.61 1. C t b ng h quang kim lo i b ng tay - ây là phương pháp c t thô s d ng i n c c hàn thông d ng ho c phá i n c c ư c thi t k c bi t v i cư ng dòng i n cao hơn 30% ~ 50% so v i dòng i n h quang tương ng - Nung chảy và cắt ứt bằng nhiệt của hồ quang iện chả nhiệ iệ Nhượ iể - Nhược iểm + Xỉ cắt nhiều, hao kim loại nhiề loạ + Nhiệt cắt nhiều gây biến dạng kim loại Nhiệ nhiề biế loạ + Không c t ư c t m dày Không HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.62 2. C t bằng ngọn lửa khí (gas cutting) ngọ khí cutting) - Nung chảy và cắt ứt bằng nhiệt của gas cháy chả nhiệ chá HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 8
General Mechanical Engineering 4.63 3. C t bằng plasma (plasma cutting) (plasma cutting) - Dòng khí thổi qua vùng hồ quang iện ion hóa, nhiệt ộ cao làm nóng khí thổ iệ nhiệ chả thổ loạ chảy và thổi bay kim loại - Công suất khoảng 100KW có thể cắt thép dày 30mm với vận tốc cắt suấ khoả thể thé 4m/phút 4m/phú - Ưu i m + Có thể cắt ược nhiều loại vật liệu khác nhau thể ượ nhiề loạ liệ khá + Ít biến dạng nhiệt do tập trung nhiệt ộ cao trên một diện tích nhỏ biế nhiệ nhiệ diệ nhỏ + Có thể iều khiển ể cắt thủng hoặc cắt không thủng vật liệu thể iề khiể thủ hoặ thủ liệ electrical charge cutting gas torch electrode plasma shielding gas workpeace cut HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.64 4. Cắt bằng tia laser (laser beam cutting) (laser cutting) - Tia laser là tia ánh sáng cường ộ cao, có thể tập trung năng lượng cườ cao, thể lượ trong một diện tích nhỏ làm nóng chảy và ốt cháy vật liệu gia công diệ nhỏ chả chá liệ - Ưu i m + có thể cắt ược nhiều loại vật liệu khác nhau thể ượ nhiề loạ liệ khá + biến dạng nhiệt ít biế nhiệ incoming laser beam focusing lens assist gas inlet cutting nozzle cutting direction molten layer cut edge workpeace HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 9
General Mechanical Engineering 4.65 §5. Các phương pháp gia công c t g t phá I. Cơ ch c a quá trình c t kim lo i quá trì σ ng su t B C A D ε 0 - Hi n tư ng v t lý: d ng c ép vào kim l ai → bi n d ng àn h i (0A) → lý: bi n d ng d o (AB) → t (C) - Quá trình c t kim lo i là quá trình h t i m t l p phoi trên b m t gia công Quá trì quá trì có chi ti t t hình d ng, kích thư c và ng, bóng b m t theo yêu c u HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.66 - Các phương pháp thư ng dùng phá Ti n Bào Khoan Phay Mài - T t c các d ng gia công này u th c hi n trên máy c t kim lo i b ng các d ng c khác nhau: dao ti n, mũi khoan, dao phay, … khá nhau: khoan, phay, - Cơ s c a t t c các quá trình c t khác nhau là quá trình ti n, còn cơ s quá trì khá quá trì c a t t c các lo i d ng c c t là dao ti n HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 10
General Mechanical Engineering 4.67 - Quá trình c t g t như sau Quá trì γ β t α Sơ quá trình hình thành phoi quá trì thà Các d ng phoi HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.68 - th c hi n m t quá trình c t nào ó, c n thi t ph i có hai chuy n quá trì ng + Chuy n ng chính (chuy n ng làm vi c) chí + Chuy n ng ch y dao Các chuy n ng trong gia công ti n và phay HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 11
General Mechanical Engineering 4.69 - Yêu c u c a v t li u làm dao + B n cơ h c: ch u nén, u n, va p, rung ng, … ng, + Ch u mòn t t tăng tu i b n + Ch u nhi t càng cao càng t t → gi cho d ng c c t có c ng c n thi t và ch ng mài mòn + c ng c a dao ph i cao hơn nhi u so v i c ng c a phôi + Ph i ph c h i ư c và công ngh ch t o t t + Giá thành h Giá thà HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.70 - V t li u thư ng dùng + Thép carbon d ng c Thé Nhi t luy n t c ng 60~63 HRC, d mài s c và có bóng cao. cao. Thư ng dùng cho d ng c c t gia công ngu i: cưa, dũa, c, … cưa, + Thép d ng c h p kim Thé Như thép carbon d ng c nhưng tính nhi t luy n cao hơn, ít bi n d ng, thé hơn, ng, mài mòn. Dùng làm taro, ren, … mòn. ren, + Thép gió Thé gió ư c s d ng ph bi n nh t, c ng cao, ch u nhi t cao (~6500C). cao, Dùng làm mũi khoan, dao phay, … khoan , phay , + H p kim c ng + Ceramic + Kim cương nhân t o C ng hơn h p kim c ng 5~6 l n, nhi t nóng ch y kho ng 12000C, giòn. Dùng trong gia công tinh, làm h t mài, ch t o á mài, … giòn. tinh, - tăng b n dao → s d ng dung d ch trơn ngu i khi gia công HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 12
General Mechanical Engineering 4.71 - D a theo tính ch t c a d ng c c t ngư i ta chia các phương pháp gia phá công c t g t thành hai nhóm chính thà nhó chí + B ng d ng c v i lư i c t có hình d ng hình h c xác nh: ti n, phay, nh: phay, bào, x c, khoan, khoét, doa, tarô, chu t, … khoan, khoé doa, tarô, + B ng d ng c v i lư i c t có hình d ng hình h c không xác nh: mài, nh: mài nghi n, mài khôn, … khôn, HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.72 II. Ti n (lathing) - Ti n là m t phương pháp gia công c t g t thông d ng nh t phá - Máy ti n chi m kho ng 25%~35% t ng s thi t b trong phân xư ng gia công c t g t 1. Chuy n ng t o hình - Chuy n ng chính: chuyển ộng quay tròn chí nh: chuyể của chi tiết gia công tiế - Chuy n ng ch y dao: chuyển ộng t nh ti n dao: chuyể (d c và ngang) của dao ti n ngang) 2. D ng c c t (dao ti n) - Dao tiện có kết cấu ơn giản, là một dụng cụ cắt ơn giản nhất và tiệ giả giả nhấ thườ nhấ thường dùng nhất - Dao tiện chỉ có một vài lưỡi cắt thẳng. ối với tiện ịnh hình, lưỡi cắt tiệ chỉ lưỡ thẳ ng. tiệ nh, lưỡ cong tùy theo biên dạng của bề mặt gia công - Dao tiện bao gồm các yếu tố cơ bản của các loại dao tiệ loạ HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 13
General Mechanical Engineering 4.73 - Các thành phần cơ bản của dao ti n thà phầ γ1 α1 α β1 γ β γ β ϕ1 ϕ α V S HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.74 tiệ - Dao tiện bao g m lư i c t và thân dao ti n tiệ - Dao tiện b ng thép gió: lư i c t và thân dao cùng làm b ng thép gió thé gió thé gió - Dao tiện có lư i c t bằng h p kim, m nh h p kim có th hàn ho c gắn tiệ kim, vào dao b ng m t cơ cấu kẹp ơn giản giả - Các dạng m nh h p kim + thân dao ti n tương ứng với các dạng bề mặt gia công khi ti n HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 14
General Mechanical Engineering 4.75 3. Máy ti n thay i t c tr c chính h p i u khi n (speed change levers) tr c chính chi ti t gia công (control) (headstock) (workpiece) o chi u tr c chính xa dao ngang k p dao (feed reverse) (compound rest) (tool holder) uôi (tailstock) vít-me (leadsrew) tr c d n (feed rod) c n i u ch nh bưóc ren tr c d n tr c d n (travel rod) (feed-thread xa dao (spindle control) change handle) c n g t ch (apron) ch y dao nhanh máng ng phoi (rapid traverse) (chip pan) Máy ti n ngang HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.76 u dao ng (vertical tool head) thân máy (housing) s ng trư t ngang (cross rail) h p i u khi n (control box) u dao ngang (side tool head) bàn máy quay (rotaring table) b máy (bed) Máy ti n ng HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 15
General Mechanical Engineering 4.77 4. Kh năng công ngh c a ti n - Kh năng t o hình c a ti n a. Ti n m t tr ngoài ngoà b. Ti n m t tr trong c. Ti n m t u d. Ti n rãnh m t u HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.78 e. Ti n c t t f. Ti n m t tr ngoài ngoà g. Ti n nh hình h. Ti n chép hình ché HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 16
General Mechanical Engineering 4.79 i. Khoan j. Ti n ren ngoài ngoà k. Lăn nhám nhá f. Ti n m t côn ngoài ngoà HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.80 - Kh năng t chính xác gia công khi ti n chí chính xác c a nguyên công khi ti n ph thu c ch y u vào các y u chí t sau + chính xác c a máy: chí o tr c chính, chí nh, song song c a s ng trư t v i ư ng tâm tr c chính, chí nh, ng tâm gi a ng và tâm tr c chính, … chí nh, + Tình tr ng dao c + Trình Trì tay ngh c a công nhân HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 17
General Mechanical Engineering 4.81 5. Các bi n pháp công ngh khi ti n phá - Các phương pháp gá t chi ti t khi ti n phá Tùy theo cách ch n chu n có th có các cách gá t sau ây khi gia công trên máy ti n nh v b ng nh v b ng nh v b ng m t ngoài ngoà m t ngoài + m t ngoà u m tl +m t u HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.82 nh v b ng m t ngoài + mũi tâm ngoà nh v b ng hai mũi tâm HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 18
General Mechanical Engineering 4.83 Dùng luynet tăng c ng v ng c a chi ti t gia công HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long General Mechanical Engineering 4.84 - Các phương pháp gá t dao khi ti n phá + Thông thư ng ph i gá t dao sao cho lư i dao c t n m trong m t ph ng n m ngang i qua tâm c a chi ti t, t bi t i v i ti n c t t và ti n ren + Cách so tâm khi gá t dao ti n HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long 19