Đề cươn bài giảng Công nghệ hàn đắp và phun phủ

TH.S ĐINH VĂN BÂN - NGUYỄN THANH PHÚ<br /> <br /> ĐỀ CƢƠNG BÀI GIẢNG<br /> <br /> CÔNG NGHỆ HÀN ĐẮP VÀ PHUN PHỦ<br /> (HỆ ĐẠI HỌC 2 TÍN CHỈ)<br /> <br /> HƢNG YÊN 2012<br /> <br /> ĐỀ CƯƠNG CN HÀ N ĐÁ P VÀ PHUN PHỦ<br /> <br /> Chương 1<br /> CÁC KHÁI NIỆM CỦNG CỔ VỀ BỀ MẶT<br /> 1.1 Các khái niệm chung về bề mặt .................................................................... 6<br /> 1.1.1 Định nghĩa và phân loại bề mặt .............................................................. 6<br /> 1.1.2. Vai trò của bề mặt .................................................................................. 8<br /> 1.1.3. Đặc tính của bề mặt ............................................................................... 8<br /> 1.1.4. Sự hấp phụ ........................................................................................... 8<br /> 1.1.5. Cấu trúc điện tử của bề mặt ................................................................... 9<br /> 1.1.6. Cấu trúc và sự hình thành cấu trúc lớp bề mặt .................................... 11<br /> 1.2. Thực chất, đặc điểm và phân loại các dạng hỏng chi tiết .......................... 13<br /> 1.2.1. Các dạng hư hỏng thường gặp ............................................................. 13<br /> 1.2.2 Khái niệm về mài mòn và ăn mòn ........................................................ 13<br /> 1.3. Phân loại các phương pháp công nghệ phục hồi và xử lý bề mặt chi ...... 22<br /> Chương 2<br /> CÔNG NGHỆ HÀN ĐẮP KIM LOẠI<br /> 2.1. Các tính chất chung trong kỹ thuật hàn đắp ............................................... 23<br /> 2.1.1 Khái niệm, đặc điểm và ứng dụng ........................................................ 23<br /> 2.1.2 Tính chất của kim loại lớp đắp ............................................................. 24<br /> 2.2. Phân loại các phương pháp hàn đắp ........................................................... 29<br /> 2.2.1. Hàn đắp hồ quang tay bằng que hàn .................................................... 29<br /> 2.2.1.1 Chọn que hàn đắp........................................................................... 30<br /> 2.2.1.2 Kỹ thuật hàn đắp bằng que hàn thép .............................................. 31<br /> 2.2.1.3 Hàn đắp thép các bon trung bình và thép hợp kim trung bình .... 32<br /> 2.2.2. Hàn đắp tự động dưới lớp thuốc .......................................................... 34<br /> 2.2.3. Hàn đắp tự động bằng dây hàn lõi bột ................................................. 42<br /> 2.2.4. Hàn đắp tự động trong môi trường khí bảo vệ .................................... 44<br /> 2.2.5 Hàn đắp tự động hồ quang rung .......................................................... 48<br /> 2.2.6 Hàn đắp điện xỉ ..................................................................................... 53<br /> 2.2.7. Hàn đắp bằng hồ hồ quang plasma ..................................................... 56<br /> 2.3. Vật liệu trong công nghệ hàn đắp............................................................... 62<br /> 2.3.1 Vật liệu hàn ........................................................................................... 62<br /> 2.3.2 Que hàn đắp .......................................................................................... 63<br /> 2.3.3 Thuốc hàn nóng chảy ............................................................................ 64<br /> 2.3.4 Công nghệ phục hồi chi tiết hàn đắp .................................................... 65<br /> 2.4 Công nghệ xử lý nhiệt trước, trong và sau khi hàn ..................................... 74<br /> <br /> ĐỀ CƯƠNG CN HÀ N ĐÁ P VÀ PHUN PHỦ<br /> <br /> 2.4.1 Nhiệt độ nung nóng .............................................................................. 74<br /> 2.4.2 Xử lý nhiệt sau khi hàn ......................................................................... 81<br /> 2.5 Tính chất của kim loại đắp ..................................................................... 84<br /> 2.5.1 Không đồng nhất về cấu trúc ............................................................... 84<br /> 2.5.2. Không đồng nhất về thành phần hoá học ............................................ 84<br /> 2.5.3. Độ cứng và khả năng chịu mài mòn .................................................... 85<br /> 2.5.4. Độ bền mỏi .......................................................................................... 85<br /> 2.6 Một số biện pháp nâng cao chất lượng phục hồi bằng hàn ......................... 85<br /> 2.6.1. Gia công nhiệt ...................................................................................... 85<br /> 2.6.2. Biến cứng nguội ................................................................................... 86<br /> 2.6.3. Gia công cơ điện .................................................................................. 87<br /> Chƣơng 3. CÔNG NGHỆ PHUN PHỦ<br /> 3.1 Khái niệm và đặc điểm ................................................................................ 93<br /> 3.1.1 Thực chất .............................................................................................. 93<br /> 3.1.2 Đặc điểm ............................................................................................... 93<br /> 3.1.3 Công dụng ............................................................................................. 94<br /> 3.2 Công nghệ phun phủ ................................................................................... 95<br /> 3.2.1 Khái quát về phân loại phun phủ ......................................................... 95<br /> 3.2.2 Phun khí cháy ...................................................................................... 95<br /> 3.2.3 Phun hồ quang điện .............................................................................. 98<br /> 3.2.4. Phun nổ .............................................................................................. 101<br /> 3.2.5. Phun Plasma ...................................................................................... 103<br /> 3.3. Sự hình thành và cấu trúc của lớp phủ kim loại ....................................... 105<br /> 3.3.1. Những quan điểm lý thuyết về sự hình thành lớp phun phủ ............. 105<br /> 3.3.2 Cơ cấu hình thành lớp phủ ................................................................. 107<br /> 3.3.3 Cấu trúc của lớp phủ kim loại............................................................. 109<br /> 3.4 Độ bám dính và tính chất của lớp phủ kim loại.................................... 110<br /> 3.4.1 Các lực liên kết giữa lớp phủ và nền .................................................. 110<br /> 3.4.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến độ bám dính của lớp phủ .................... 114<br /> 3.4.3. Tính chất của lớp phủ ........................................................................ 120<br /> 3.5 Quy trình công nghệ phun phủ .................................................................. 124<br /> 3.5.1. Kiểm tra kết cấu, vật liệu ................................................................... 124<br /> 3.5.2. Vật liệu phun ..................................................................................... 124<br /> 3.5.3. Công nghệ chuẩn bị bề mặt trước khi phun ....................................... 127<br /> 3.5.4. Xác định chế độ công nghệ phun phủ .............................................. 132<br /> 3.5.5. Gia công cơ khí sau khi phun, xử lý nhiệt lớp phủ ............................ 137<br /> <br /> ĐỀ CƯƠNG CN HÀ N ĐÁ P VÀ PHUN PHỦ<br /> <br /> 3.5.6. Kiểm tra lớp phủ ................................................................................ 137<br /> 3.5.7. Các yêu cầu về an toàn lao động ....................................................... 143<br /> <br /> ĐỀ CƯƠNG CN HÀ N ĐÁ P VÀ PHUN PHỦ<br /> <br /> Chƣơng 1<br /> CÁC KHÁI NIỆM CỦNG CỔ VỀ BỀ MẶT<br /> 1.1 Các khái niệm chung về bề mặt<br /> Hiện nay công nghệ xử lý bề mặt ngày càng được quan tâm do nó có ý nghĩa quan<br /> trọng và quyết định nhiều đến tính chất của vật liệu. Có thể nói, một chi tiết máy móc<br /> thiết bị khi làm việc ở bất kỳ môi trường nào thì “mọi dạng phá huỷ về mỏi, mài mòn,<br /> ăn mòn, đều được quyết định chủ yếu bởi cấu trúc của lớp bề mặt”.<br /> Xuất phát từ nhu cầu đó đã có nhiều nghiên cứu, giải pháp nhằm khai thác các<br /> tính chất của bề mặt và nâng cao hệ số sử dụng vật liệu.<br /> Một trong những giải pháp đó là tạo ra một lớp bề mặt có khả năng đáp ứng các<br /> điều kiện làm việc như: chịu mài mòn, chống ăn mòn, chịu nhiệt...<br /> Đến nay, có thể kể đến các phương pháp xử lý bề mặt như:<br /> - Hoá nhiệt luyện.<br /> - Nhiệt luyện.<br /> - Tạo các lớp phủ lên bề mặt: mạ, nhúng, xử lý bề mặt bằng laser, phun phủ…<br /> 1.1.1 Định nghĩa và phân loại bề mặt<br />  Định nghĩa:<br /> Bề mặt là biên giới của 2 pha khác nhau, ở đây phải chú ý đến phần ranh<br /> giới của vật thể với môi trường xung quanh, có nghĩa là đối với môi trường đó vật thể<br /> có mối quan hệ trực tiếp hay không.<br /> Trong chế tạo máy đưa ra 2 khái niệm về bề mặt:<br /> Bề mặt hình học : là bề mặt được biểu thị bằng bản vẽ chi tiết. Đây là bề mặt danh<br /> nghĩa mang nhiều tính chất lý tưởng.<br /> Bề mặt thực tế hay còn gọi là bề mặt kỹ thuật: Là bề mặt không chỉ hàm ý về độ<br /> sạch đặc trưng hình học mà còn liên quan đến tính chất của lớp kim loại dưới bề mặt.<br /> Chất lượng bề mặt được đặc trưng bởi 3 yếu tố :<br /> Dạng hình học (bao gồm dạng hình học vĩ mô và vi mô);<br /> Chất lượng của bề mặt biên giới (bao gồm các tính chất lý hoá);<br /> Chất lượng của lớp dưới bề mặt (ứng suất dư, độ cứng nguội,...).<br /> Lựa chọn chất lượng bề mặt chi tiết còn phụ thuộc vào loại tải trọng mà bề mặt chi<br /> tiết phải làm việc. Do vậy có thể phân loại bề mặt kỹ thuật theo loại tải trọng.<br /> Tính chất vật lý của lớp dưới bề mặt khác với tính chất của vật liệu bản thân, tức<br /> là nó khác tính chất của các lớp phía trong của vật liệu vì chúng có sự khác nhau về<br /> cấu trúc. Nguyên nhân của sự khác nhau đó là do sự tác động của quá trình sản xuất<br /> với các phương pháp công nghệ gia công, ví dụ: gia công áp lực, gia công cắt gọt, ...<br /> <br />