Bài giảng Chương 11: Công nghệ hàn kim loại và hợp kim

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:41

Thêm vào BST

Báo xấu

157
lượt xem 35
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Chương 11: Công nghệ hàn kim loại và hợp kim bao gồm những nội dung về tính hàn của kim loại; kỹ thuật hàn thép, hàn gang, hàn nhôm và hợp kim nhôm. Mời các bạn tham khảo bài giảng để bổ sung thêm kiến thức về lĩnh vực này, với các bạn chuyên ngành Hàn thì đây là tài liệu hữu ích.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Chương 11: Công nghệ hàn kim loại và hợp kim

CHƯƠNG XI CÔNG NGHỆ HÀN KIM LOẠI VÀ HỢP KIM Tính hàn của kim loại. Hiện nay chưa có một định nghĩa chung về tính hàn cho tất cả các kim loại và hợp kim, và đồng thời khó tiêu chuẩn hoá tất cả các phương pháp thử tính hàn của chúng. Nhưng ta có thể hiểu tính hàn như sau
Tính hàn của kim loại là tổng hợp các tính chất và phương pháp để hàn chúng, bảo đảm cho sau khi hàn, ta được mối hàn có chất lượng phù hợp với yêu cầu. Để đánh giá kim loại hàn dễ hay khó, người ta phân biệt ở chỗ : chúng có khả năng hàn ở các phương pháp hay không, có cần dùng đến những biện pháp kỹ thuật phức tạp để nhận được chất lượng mối hàn cao không. Đối với thép người ta phân chia ra những nhóm sau.
1. Tính có thể hàn tốt. Là những thép có thể hàn được bằng tất cả các phương pháp, không cần đến biện pháp công nghệ đặc biệt. 2. Tính có thể hàn hợp quy cách. Là khi hàn đạt được chất lượng mối hàn cao, nhưng cần phải tuân theo 1 số quy trình công nghệ nhất định, và phải dùng que hàn phụ, đặc biệt là phải làm sạch cẩn thận , nhiệt độ trong quá trình hàn bình thường.
3. Tính có thể hàn có giới hạn. Là khi hàn đạt được chất lượng bình thường, trong quá trình hàn phải sử dụng các biện pháp đặc biệt như thuốc hàn, nung nóng sơ bộ, nhiệt luyện …
4. Tính có thể hàn không tốt. Là những thép khi hàn phải sử dụng 1 số phương pháp công nghệ đặc biệt, nhưng chất lượng mối hàn vẫn không đạt yêu cầu mong muốn. Trước đây người ta nghĩ rằng có một số kim loại không có tính hàn, nghĩa là không hàn được. Sự xuất hiện những phương pháp hàn mới đã khảng định rằng, không có 1 kim loại nào là không hàn được bằng phương pháp này hay phương pháp khác.
Hàn thép . I. Hàn thép Các bon . 1. Thép các bon thấp được dùng rộng rãi nhất, có tính ghàn tốt vì vậy trong khi hàn không cần yêu cầu biện pháp công nghệ đặc biệt. Trong quá trình hàn chỉ cần tránh sinh ra biến dạng là được.
2. Thép các bon trung bình có tính hàn hơi kém, hàn xong bị giòn, cường độ tăng cao tính dẻo hạ thấp, đôi khi xung quanh mối hàn có thể sinh ra hiện tượng nứt rạn …vv. Vì vậy, trước khi hàn phải gia nhiệt vật hàn, nhiệt độ gia nhiệt căn cứ vào hàm lượng các bon mà quyết định. Hơn nữa phải hàn bằng que hàn có cường độ cao, thuốc hàn hợp lý, hàn xong cần nhiệt luyện để loại bỏ ứng lực làm tăng cơ tính mối hàn.
3. Thép các bon cao, có tính hàn rất kém nói chung không thể hàn được. Vì hàm lượng các bon cao dễ hình thành tổ chức tôi lửa độ cứng cao tính dẻo thấp vì vậy khi hàn thép các bon cao cần phải gia nhiệt từ 260 – 4400C, nhiệt độ ram từ 550 – 6000C.
II. Hàn thép hợp kim. Theo cấu trúc thép hợp kim chia làm bốn nhóm. 1.Thép Péclit. Thép này là loại thép hợp kim thấp và trung bình hàm lượng các bon từ 0.12 – 0.4% tổng hàm lượng các nguyên tố hợp kim từ 4 – 6%. Đặc điểm khi hàn thép loại này cần tăng cường độ dòng điện hàn, giảm tốc độ hàn dùng hàn nhiều lớp và nung nóng sơ bộ 2.Hàn thép Mactenxit. Thép này chứa nhiều nguyên tố hợp kim và các bon. Hàn thép này dùng phương pháp hàn hồ quang nung nóng sơ bộ và nhiệt luyện sau khi hàn.
3.Hàn thép Ostenit. Thép này có hàm lượng các nguyên tố hợp kim cao mà lượng các bon ít, có độ bền độ dai và tính chống gỉ cao người ta có thể hàn bằng mọi phương pháp sau khi hàn xong phải nhiệt luyện. Khi hàn thép này bằng hồ quang cần phải đảm bảo thực hiện quá trình nhanh, đặc biệt cường độ dòng điện không được lớn. Khi hàn tốt nhất là phương pháp đấu nghịch cường độ dòng điện một chiều.
Cường độ dòng điện có thể tính theo công thức sau. I = (25 – 35)d d. Là đường kính que hàn (mm). Cách đưa que hàn nên dùng kiểu đường thẳng đồng thời dùng hồ quang ngắn để hàn. Khi hàn nhiều lớp nên đợi sau khi mối hàn thứ nhất đã nguội mới hàn lớp thứ hai. Khi kim loại nền có chiều dày nhỏ hơn 1.5mm thì nên hàn trên tấm đệm đồng để tăng tốc độ nguội của vật hàn và tránh khỏi bị cháy thủng. Nên tránh hàn thép loại này bằng phương pháp hàn khí, nó chỉ cho phép hàn những ống nhỏ.
4. Hàn thép cacbit. Loại thép này khi nguội rất giòn, tính hàn rất xấu nên trong quá trình hàn cần tiến hành với tốc độ chậm, gia nhiệt trước khi hàn và nhiệt luyện sau khi hàn III . Hàn gang . Gang được ứng dụng rộng rãi trong ngành chế tạo cơ khí, thông thường kích thước vật đúc tương đối lớn, khi đúc thường sinh ra lỗ ngót, lỗ cát..vv.
Đồng thời trong quá trình sử dụng các cấu kiện gang bị mòn cho nên việc hàn vá gang có giá trị kinh tế lớn. Khó khăn khi hàn gang. Dễ bị nứt và thành thể gang trắng khó gia công cơ cho nên khi hàn vá gang thường nung nóng trước khi hàn. Sau khi hàn để nguội dùng que hàn có tính dẻo tương đối tốt để đề phòng sinh ra thể gang miệng trắng
1 . HaØn nóng gang. Phương pháp hàn nóng gang dùng để hàn những chi tiết quan trọng bằng gang và những kết cấu phức tạp. Nó có thể tạo gia một khu vực hàn có tổ chức gang miệng xám tiêïn cho việc gia công cơ. Hàn nóng gang gồm: làm sạch trước khi hàn, nung nóng trước khi hàn, hàn vá và gia nhiệt sau khi hàn.
a. Làm sạch trước khi hàn. Nếu cần hàn vá cho những lỗ ngót lỗ cát hoặc khuyết tật vật đúc thì chỗ hàn nên khoét thành dạng đề đặn và khoét sâu thích đáng (Hình X142). Hình X142 Làm sạch trước khi hàn .
Nếu trên vật đúc cần hàn vá có đường nứt trước hết phải dùng kính phóng đại để kiểm tra hai đầu đường nứt, ở cách hai đầu đường nứt 10 mm khoan hai lỗ nhỏ 3 – 5 mm (Hình X143) Để tránh cho những 10 đường nứt không nứt O3-5 dài thêm khi gia công cạnh vát và khi nung nóng Hình X143 . Khoan lỗ ở hai đầu vết nứt.
Với chiều dày kim loại nền nhỏ hơn 8 mm không cần vát cạnh, lớn hơn 8 mm nên vát cạnh như hình vẽ. (Hình X130) 0 70-90 0 70-90 3 2 Hình X144 Vát cạnh hình chữ V và vát cạnh hình chữ X
b. Nung nóng trước khi hàn. Nung nóng trước khi hàn. Là một trong những điều chủ yếu của hàn gang cần phải nắm tốc độ nung nóng và thời gian nung nóng. Đối với vật đúc kết cấu thông thường thời gian nung nóng 1 – 2 giờ. Vật đúc phức tạp 3 – 4 giờ. Nếu nung nóng quá nhanh có thể làm cho vật đúc sinh ra đường nứt mới. Nhiệt độ nung nóng nên khống chế 600 – 650% C (màu đỏ thẫm). Nếu nhiệt độ nung nóng quá thấp khó tránh rạn nứt và tổ chức gang miệng trắng. Nếu nung nóng quá cao dễ bị biến dạng vì cường độ của vật đúc giảm xuống rất nhiều.
c. Hàn vá. Suốt trong quá trình hàn vá phải đảm bảo vật đúc 500 – 6500C. Do đó ngoài chỗ bị hàn vá còn tất cả phải dùng tấm amiăng phủ lên tránh nhiệt độ giảm xuống. Khi hàn vá có thể áp dụng hàn bằng hồ quang cực kim loại hoặc cực các bon. Khi hàn bằng hồ quang cực kim lọai áp dụng công thức sau I = (30 – 40)d. d. là đường kính que hàn mm.
Nếu nhiệt độ vùng nóng chảy quá cao dễ làm cho các bon và Si bị đốt cháy nhiều lúc này nên giảm cường độ dòng điện cho thích đáng. Khi hàn bằng hồ quang cực các bon có thể hàn bằng que hàn trần, thuốc hàn thường là bôrắc 100% … vv. Cường độ dòng điện cho hơi lớn hơn cường độ dòng điện cực kim loại dùng phương pháp đấu thuận dòng một chiều. Dù hàn bằng hồ quang cực kim loại hay cực các bon khi hàn vá đều không được đứt đoạn giữa chừng cần phải hàn liên tục. Đồng thời trong khi hàn không cho phép lật vật hàn nếu cần thiết lật phải để cho gang nguội gần tới 4000C.