intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng môn Cơ khí đại cương: Chương 6 - ThS. Vũ Đình Toại

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:47

23
lượt xem
3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Những nội dung chính trong chương này gồm có: Định nghĩa, đặc điểm, phân loại của hàn cắt kim loại; hàn khí, hàn hơi - GW GAS welding; hàn hồ quang tay - MMA Manual metal arc welding; hàn plasma điện cực wolfram – WP Tungsten Plasma Welding; hàn khí + áp lực – PGW Pressure Gas Welding;… Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng môn Cơ khí đại cương: Chương 6 - ThS. Vũ Đình Toại

  1. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại LIÊN KẾT LÀ GÌ ? 2 1 Các sản phẩm tạo thành bằng cách ghép nhiều chi tiết lại với nhau Sản phẩm = (1) + (2) 1 1 2 1 2 2
  2. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại CÓ NHỮNG LOẠI LIÊN KẾT GÌ ? Khung Ôtô – ôtô có khoảng 15000 chi tiết Máy khoan tay Boeing 747–400, Có khoảng 6 triệu chi tiết Các thiết bị có rất nhiều chi tiết ghép lại với nhau bằng rất nhiều phƣơng pháp liên kết Máy giặt Máy vi tính Xe máy. Có khoảng 8000 chi tiết Cây cầu thép
  3. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại MỘT SỐ KIỂU LIÊN KẾT CƠ BẢN TYPES OF JOINTS Bulông Dán (Screwing) (Bonding) Đinh tán Hàn Vảy (Rivetting) (Soldering/Brazing) Hàn nóng chảy (Welding)
  4. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại So s¸nh mét sè ph¬ng ph¸p liªn kÕt
  5. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại Chƣơng VIII: Hàn & Cắt kim loại I. §Þnh nghÜa, ®Æc ®iÓm, ph©n lo¹i : 1. §Þnh nghÜa: Hµn lµ ph¬ng ph¸p c«ng nghÖ nèi c¸c chi tiÕt l¹i víi nhau b»ng c¸ch nung nãng chç nèi ®Õn tr¹ng th¸i hµn (ch¶y hoÆc dÎo). Sau ®ã kim lo¹i ho¸ r¾n hoÆc kÕt hîp víi lùc Ðp, chç nèi t¹o thµnh mèi liªn kÕt bÒn v÷ng gäi lµ mèi hµn. 2. §Æc ®iÓm: - TiÕt kiÖm kim lo¹i nhiÒu. So víi ph¬ng ph¸p nèi kh¸c nh t¸n rivª, ghÐp bul«ng tiÕt kiÖm tõ 10  25% khèi lîng kim lo¹i; hoÆc so víi ®óc th× hµn tiÕt kiÖm 50% - Hµn cã thÓ nèi ®îc nh÷ng kim lo¹i cã tÝnh chÊt kh¸c nhau víi nhau. VÝ dô: kim lo¹i ®en víi kim lo¹i ®en, kim lo¹i víi vËt liÖu phi kim v.v… - T¹o ®îc c¸c chi tiÕt m¸y, c¸c kÕt cÊu phøc t¹p mµ c¸c ph¬ng ph¸p kh¸c kh«ng lµm ®îc hoÆc gÆp nhiÒu khã kh¨n - §é bÒn mèi hµn cao, mèi hµn kÝn Nhîc ®iÓm: - Sau khi hµn vÉn cßn tån t¹i øng suÊt d, vËt hµn dÔ biÕn d¹ng (cong, vªnh), … - ChÞu t¶i träng va ®Ëp kÐm
  6. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 3. Ph©n lo¹i: C¨n cø theo tr¹ng th¸i kim lo¹i mèi hµn khi tiÕn hµnh nung nãng ngêi ta chia c¸c ph¬ng ph¸p hµn lµm hai nhãm sau: - Hµn nãng ch¶y: chç hµn vµ que hµn bæ sung ®îc nung ®Õn tr¹ng th¸i nãng ch¶y - Hµn ¸p lùc: chç nèi cña c¸c chi tiÕt ®îc nung nãng ®Õn tr¹ng th¸i dÎo th× ph¶i dïng ngo¹i lùc Ðp, Ðp l¹i míi cã kh¶ n¨ng t¹o ra mèi hµn bÒn v÷ng Vị trí hàn Nung nóng Kết tinh (hóa rắn) Mối hàn VL phụ & VL nền đều chảy lỏng Cấu trúc của mối hàn NhiÖt (Trạng thái hàn) Nhiệt sinh ra do ma sát Dẻo Kết hợp Lực ép VL phụ chảy lỏng, Lực ép VL nền không chảy Dẻo
  7. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại C¨n cø theo d¹ng n¨ng lîng sö dông: Hàn Hàn Hàn Hàn nóng chảy áp lực vảy Nguồn nhiệt Nguồn nhiệt Năng lƣợng Năng lƣợng Phản ứng Phản ứng Điện Cơ năng Điện hóa học hóa học Hàn Khí Hàn Điện trở Hàn nổ Hàn Ma sát Nhiệt nhôm Hồ quang Hàn Siêu âm Chùm tia điện tử Chùm tia Laser
  8. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại CÁC PHƢƠNG PHÁP HÀN Hàn vảy General View of Welding Processes HÀN NÓNG CHẢY HÀN ÁP LỰC fusion welding pressure welding Hàn Khí + Áp lực (PGW) Hàn khí Hàn Plasma (WP) Pressure gas welding Gas welding Tungsten plasma welding Hàn Điểm (SPW) Spot welding Hàn Hồ quang tay Hàn Điện xỉ (ESW) (MMA) Electroslag welding Manual arc welding Hàn Đƣờng (SW) Seam welding MIG/MAG Hàn chùm tia điện tử Metal gas shielded arc welding (EBW) Electron beam welding Hàn Đối đầu (FBW) Flash but welding TIG Tungsten inert-gas shielded arc welding Hàn Laser (LW) Hàn Ma sát (FW) Laser welding Friction welding Hàn tự động (SAW) Hàn Đinh (BW) Submerged arc welding Arc stud welding
  9. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại Yªu cÇu ®èi víi Hµn nãng ch¶y: + Nguån nhiÖt ph¶i cã c«ng suÊt ®ñ lín ®¶m b¶o nung nãng côc bé phÇn kim lo¹i ë mÐp hµn cña vËt liÖu c¬ b¶n vµ que hµn tíi nhiÖt ®é nãng ch¶y + Ph¶i sö dông thuèc hoÆc khÝ b¶o vÖ mèi hµn khái t¸c ®éng cña kh«ng khÝ Yªu cÇu ®èi víi Hµn ¸p lùc: + Lùc Ðp ph¶i ®ñ lín ®¶m b¶o mèi ghÐp ®îc h×nh thµnh tèt + Kh«ng cÇn sö dông thuèc hoÆc khÝ b¶o vÖ mèi hµn + Kh«ng cÇn sö dông kim lo¹i bæ sung
  10. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại II. HÀN KHÍ, HÀN HƠI - GW * Phạm vi ứng dụng GAS welding Hàn được ở mọi vị trí trong không gian, đặc biệt cho hàn ống, lắp giáp, sửa chữa và xử lí 1. Kh¸i niÖm: lµ PP hµn NC, dïng nhiÖt cña bề mặt. ph¶n øng khÝ ch¸y ®Ó nung ch¶y phÇn KL ®îc * Vật liệu hµn Các loại thép thƣờng và thép hợp kim thấp, Kim loại màu, Gang 2. C¸c lo¹i khÝ dïng trong hµn h¬i: O2 vµ khÝ ch¸y (C2H2, H2, khÝ than ®¸, khÝ tù nhiªn, h¬i * Chiều dày vật hàn Lên tới 6mm (phụ thuộc vào hình dáng vật x¨ng, benzen, ...) hàn) 4 1- Bình ôxy (Oxygen cylinder with pressure redution) 3 6 7 2- Bình axêtylen (Acetylene cylinder with pressure 5 redution) 3- Van chống ngọn lửa quặt (Branch-line back- pressure valve). 4- Ống dẫn khí ôxy (Oxygen hose). 5- Ống dẫn khí axêtylen (Oxygen hose) 8 6- Mỏ hàn (Welding torch) 7- Que hàn phụ (Welding rod) 8- Bép hàn (Welding nozzle) 9- Vật hàn (Workpiece) 1 2 9 10 10- Ngọn lửa hàn (Welding flame) VIDE O
  11. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 3. C«ng nghÖ Hµn khÝ: 3.1. Ph¬ng ph¸p hµn: CN Hàn trái (leftward technique) Với tấm thép có chiều dày < 3mm (Steel less than 3 mm thickness) - N¨ng suÊt cao - TiÕt kiÖm khÝ CN Hàn phải (rightward technique) - §é dÎo mh t¨ng Với tấm thép có chiều dày >= 3mm (Steel from 3 mm thickness)
  12. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 3.2. Ngän löa hµn: Hµn thÐp Hµn ®ång Hµn gang 3.3. ChÕ ®é hµn khÝ: 3.3.1. §êng kÝnh que hµn d s mm Khi hµn ph¶i 2 d   1mm Khi hµn tr¸i s 2
  13. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 3.3.2. C«ng suÊt ngän löa A = k.S [lÝt/giê] S - chiÒu dµy vËt hµn k - hÖ sè phô thuéc vËt liÖu hµn, hµn thÐp k=100-120 hµn ®ång k=150-200 3.4. ThiÕt bÞ hµn khÝ 4 3 5 6 7 8 1 2 9 10
  14. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại III. Hàn Hồ quang tay- MMA Manual metal arc welding 1. Kh¸i niÖm: lµ PP hµn NC, dïng nhiÖt cña hå quang gi÷a 2 ®iÖn cùc ®Ó nung ch¶y phÇn KL ®îc hµn 2. C¸c ph¬ng ph¸p hµn ®iÖn hå quang tay: * Phạm vi ứng dụng - Hàn được ở mọi vị trí trong không gian, - Xử lí bề mặt. * Vật liệu - Các loại thép thƣờng và thép hợp kim, Gang * Chiều dày vật hàn §iÖn cùc kh«ng nãng ch¶y §iÖn cùc tù nãng ch¶y - Lớn hơn 3mm §iÖn cùc than - §iÖn cùc que hµn cã Graphit vá bäc thuèc hoÆc vonfram C¸c lo¹i hå quang hµn: - Hå quang trùc tiÕp - Hå quang hë - Hå quang gi¸n tiÕp - Hå quang ®îc b¶o vÖ - Hå quang kÝn
  15. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 3. ThiÕt bÞ vµ dông cô hµn ®iÖn hå quang tay: Hướng hàn 1 2 3 5 10 11 6 13 14 15 4 9 12 7 8 8 9 16 17 1- Ổ cấp điện (Mains connection) 2- Nguồn điện hàn (Welding current source) 3- Cáp hàn - nối với điện cực hàn (Welding 11- Thuốc bọc (Electrode coating) currenr supply - electrode). 12- Giọt kim loại lỏng (Droplet transfer) 4- Cáp hàn - nối với vật hàn 13- Khí phát sinh bảo vệ vùng hàn (Welding currenr supply - electrode). (Protective gases from coating of electrode). 5- Kìm hàn (Electrode holder) 14- Xỉ lỏng (Liquid slag). 6- Que hàn - Điện cực hàn 15- Xỉ hàn (ở thể rắn) (solid slag) (Rod Electrode) 16- Kim loại mối hàn nóng chảy 7- Kẹp mát (Workpiece clamp) (liquid weld metal) 8- Vật hàn – Chi tiết hàn 17- Kim loại mối hàn đã kết tinh (Workpiece) (Solid weld metal) 9- Hồ quang (Arc) 10- Lõi que hàn (Electrode core)
  16. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 3.1. C¸c lo¹i dßng ®iÖn hµn - Dßng ®iÖn xoay chiÒu AC - Dßng ®iÖn 1 chiÒu DC + ¦u ®iÓm cña dßng ®iÖn mét chiÒu lµ hå quang cã tÝnh æn ®Þnh cao vµ cã thÓ ®æi cùc ®Ó ®iÒu chØnh møc ®é ®èt nãng vËt hµn + u ®iÓm cña dßng ®iÖn xoay chiÒu lµ thiÕt bÞ rÎ h¬n, nhá, nhÑ, c¬ ®éng h¬n, vËn hµnh còng ®¬n gi¶n h¬n, hiÖu suÊt cao h¬n vµ tiªu hao ®iÖn n¨ng Ýt h¬n so víi thiÕt bÞ dßng ®iÖn mét chiÒu 3.2. Yªu cÇu cña nguån ®iÖn hµn MMA:  §iÖn thÕ kh«ng t¶i Uo ph¶i ®ñ lín ®Ó g©y hå quang nhng kh«ng g©y nguy hiÓm khi sö dông: Víi dßng xoay chiÒu: Uo = 55  80V Víi dßng mét chiÒu: Uo = 35  55V Víi c¸c gi¸ trÞ ®iÖn thÕ kh«ng t¶i trªn, khi cã t¶i (hå quang ch¸y) ®iÖn thÕ h¹ xuèng t¬ng øng 25  40V víi dßng xoay chiÒu vµ 15  25V víi dßng mét chiÒu
  17. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại §êng ®Æc tÝnh tÜnh cña hå quang vµ ®êng ®Æc tÝnh ngoµi cña m¸y hµn 1 - ®êng ®Æc tÝnh tÜnh cña hå quang 2 - ®êng ®Æc tÝnh ngoµi cña m¸y hµn a - ®iÓm g©y hå quang b - ®iÓm hå quang ch¸y æn ®Þnh  Cêng ®é dßng ng¾n m¹ch ph¶i nhá nh»m n©ng cao tuæi bÒn cho m¸y hµn: In/m = (1,3  1,4) Ih ë ®©y: Ih - Cêng ®é dßng ®iÖn hµn [A]  §iÖn thÕ nguån hµn ph¶i thay ®æi nhanh phï hîp víi sù thay ®æi ®iÖn trë hå quang nh»m æn ®Þnh sù ch¸y cña hå quang. Th«ng thêng nguån hµn cã quan hÖ gi÷a U vµ I (®Æc tÝnh ngoµi) lµ ngîc nhau. NghÜa lµ quan hÖ cã d¹ng ®êng cong dèc liªn tôc  Cêng ®é dßng ®iÖn hµn thay ®æi ®ù¬c theo hai kiÓu: v« cÊp vµ ph©n cÊp  Nguån xoay chiÒu U vµ I ph¶i lÖch pha nhau, tr¸nh c¶ hai gi¸ trÞ cïng mét lóc ®Òu b»ng kh«ng, ®Ó æn ®Þnh hå quang  ThiÕt bÞ hµn b¶o ®¶m gän nhÑ, cÊu t¹o ®¬n gi¶n, dÔ sö dông, gi¸ thµnh rÎ
  18. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 3.3. Dông cô hµn MMA: - MÆt n¹ ®Ó b¶o vÖ da vµ m¾t khái t¸c dông cã h¹i cña tia tö ngo¹i (lµm h¹i da) vµ tia hång ngo¹i (lµm h¹i m¾t), ®ång thêi ®Ó ch¾c ch¾n c¸c tia löa tõ que hµn vµ vËt hµn b¾n ra - G¨ng tay vµ ¸o c«ng t¸c lµm b»ng da hoÆc v¶i ami¨ng - TÊm ch¾n mµu ®en ®Ó tr¸nh sù ph¶n x¹ quang tuyÕn ¶nh hëng tíi søc khoÎ cña nh÷ng ngêi ë gÇn n¬i hµn - ThiÕt bÞ th«ng giã - D©y c¸p dÉn ®iÖn hµn - K×m hµn ®Ó cÆp ®iÖn cùc (que hµn) - KÑp m¸t nèi víi vËt hµn ®Ó tiÕp th«ng dßng ®iÖn víi vËt hµn (tiÕp m¸t). - Nh÷ng phô tïng kh¸c nh thïng que hµn, ghÕ hµn, bµn ch¶i s¾t, ®ôc vµ dông cô g¸ l¾p v.v…cùc vµ que hµn khi hµn ®iÖn hå quang tay: 4. §iÖn - §iÖn cùc kh«ng ch¶y gåm cã ®iÖn cùc than, ®iÖn cùc grafit vµ ®iÖn cùc v«nfram. §iÖn cùc than vµ ®iÖn cùc grafit chØ dïng khi hµn víi dßng ®iÖn mét chiÒu. §iÖn cùc vonfram dïng khi hµn víi dßng ®iÖn mét chiÒu hay xoay chiÒu - §iÖn cùc ch¶y (cßn gäi lµ que hµn ®iÖn) tuú theo c«ng dông cña nã vµ thµnh phÇn ho¸ häc cña kim lo¹i ®îc hµn cã thÓ chÕ t¹o b»ng c¸c vËt liÖu kh¸c nhau nh thÐp, gang, ®ång, nh«m v.v…
  19. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại Que hµn ®iÖn: - Que vá bäc máng dn  1,2d - Que vá bäc dµy (dn  1,55d) 4. C«ng nghÖ hµn ®iÖn hå quang tay: 4.1. C¸c lo¹i liªn kÕt hµn
  20. Bộ môn Biên soạn: CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 4.2. VÞ trÝ mèi hµn trong kh«ng gian - Hµn sÊp + Hµn ngang - Hµn ®øng + Hµn leo + Hµn xiªn - Hµn trÇn 4.3. ChÕ ®é hµn MMA: - §êng kÝnh que hµn: d [mm] - Cêng ®é dßng hµn: Ih s d   1(mm) mèi hµn sÊp lµ thÐp cacbon: 2 Ih = (20 + 60) d [ampe] K d  2(mm) 2
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2