Giáo trình Chế tạo phôi hàn (Nghề: Hàn - Trung cấp) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:84

Thêm vào BST

Báo xấu

19
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

(NB) Giáo trình Chế tạo phôi hàn được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên tính toán khai triển được phôi chính xác, đúng kích thước bản vẽ; trình bày được nguyên lý phương pháp cắt phôi bằng Oxy khí cháy. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Chế tạo phôi hàn (Nghề: Hàn - Trung cấp) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ QUỐC GIA VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MÔ-ĐUN: CHẾ TẠO PHÔI HÀN NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP (Ban hành theo Quyết định số 214/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 của Trường Cao đẳng Dầu khí) Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2022 (Lưu hành nội bộ)
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. Trang 2
LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, trước sự phát triển ngày càng cao của khoa học và kỹ thuật. Nước ta đang trên đường công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước. Trong sự phát triển chung của các nghành kinh tế, ngành công nghiệp Dầu khí đang phát triển một cách mạnh mẽ, góp phần rất lớn vào sự phát triển của Đất nước. Để đáp ứng cho sự phát triển đó là việc cung cấp đầy đủ đội ngũ công nhân lành nghề. Đào tạo đội ngũ công nhân kỹ thuật Hàn lành nghề với kiến thức và tay nghề vững vàng, nhằm nắm bắt được các công nghệ hàn tiên tiến hiện nay của thế giới đang trở nên cấp bách. Với mục tiêu “Chất lượng đào tạo là mục tiêu hàng đầu”. Nhằm đáp ứng cho sự phát triển của nghành dầu khí, phù hợp với yêu cầu của thực tế sản xuất. Dưới sự chỉ đạo của BGH Trường Cao Đẳng Dầu Khí, Khoa GDNN tiến hành biên soạn giáo trình “CHẾ TẠO PHÔI HÀN” dùng làm tài liệu giảng dạy và học tập cho hệ TC. Nội dung giáo trình gồm: Bài 1: Chế tạo phôi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay Bài 2: Chế tạo phôi hàn từ vật liệu thép tấm bằng máy cắt khí con rùa Bài 3: Mài phôi hàn bằng máy mài cầm tay và máy mài hai đá Giáo trình biên soạn được tham khảo từ các tài liệu liên quan đã xuất bản và phát hành trong nước và nước ngoài. Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã nhận được nhiều ý kiến đóng góp và hiệu chỉnh của các đồng nghiệp. Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhưng cũng không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp xây dựng của bạn đọc, đặc biệt là các đồng nghiệp để cuốn giáo trình này ngày càng hoàn thiện hơn. Chúng tôi xin chân thành cám ơn! BRVT, ngày 01 tháng 03 năm 2022 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Trần Thanh Ngọc 2. Trần Nam An 3. An Đình Quân Trang 3
MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ...................................................................................................... 2 LỜI NÓI ĐẦU........................................................................................................................... 3 MỤC LỤC ................................................................................................................................. 4 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .................................................................................................. 5 DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................................ 7 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN ......................................................................................................... 8 CHẾ TẠO PHÔI HÀN BẰNG MỎ CẮT KHÍ CẦM TAY.................................... 14 1.1. PHÔI HÀN, VẬT LIỆU CHẾ TẠO PHÔI HÀN. ........................................................ 15 1.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CÁC THIẾT BỊ AN TOÀN VÀ MỎ CẮT KHÍ CẦM TAY. .................................................................................................. 19 1.3. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ CẮT BẰNG NGỌN LỬA OXY – KHÍ CHÁY. .................... 26 1.4. KỸ THUẬT SỬ DỤNG THIẾT BỊ, DỤNG CỤ CẮT KHÍ. ....................................... 34 1.5. CHỌN CHẾ ĐỘ CẮT KHÍ. ......................................................................................... 39 1.6. TẠO NGỌN LỬA CẮT. .............................................................................................. 41 1.7. KHAI TRIỂN, VẠCH DẤU PHÔI TRƯỚC KHI CẮT. ............................................. 44 1.8. KỸ THUẬT CẮT THÉP TẤM, THÉP ỐNG, THÉP ĐỊNH HÌNH BẰNG MỎ CẮT KHÍ CẦM TAY. ........................................................................................................... 44 1.9. KIỂM TRA VÀ CHỈNH SỬA PHÔI SAU KHI CẮT. ................................................ 46 1.10. AN TOÀN PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ KHI CẮT BẰNG NGỌN LỬA OXY – KHÍ CHÁY. .......................................................................................................................... 47 CHẾ TẠO PHÔI HÀN TỪ VẬT LIỆU THÉP TẤM BẰNG MÁY CẮT KHÍ TỰ ĐỘNG ...................................................................................................................................... 50 2.1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY CẮT KHÍ TỰ ĐỘNG.......... 51 2.2. VẬN HÀNH MÁY CẮT KHÍ TỰ ĐỘNG. .................................................................. 52 2.3. KHAI TRIỂN VẠCH DẤU PHÔI TRƯỚC KHI CẮT. .............................................. 54 2.4. CHỌN CHẾ ĐỘ CẮT. ................................................................................................. 54 2.5. KỸ THUẬT CẮT KIM LOẠI TẤM BẰNG MÁY CẮT KHÍ TỰ ĐỘNG. ................ 55 2.6. KỸ THUẬT CHỈNH SỬA PHÔI SAU KHI CẮT. ...................................................... 59 2.7. AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG. ........................................... 59 MÀI PHÔI HÀN BẰNG MÁY MÀI CẦM TAY VÀ MÁY MÀI 2 ĐÁ ................ 62 3.1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY MÀI CẦM TAY VÀ MÁY MÀI CỐ ĐỊNH. ............................................................................................................ 63 3.2. ĐÁ MÀI VÀ DỤNG CỤ MÀI. .................................................................................... 65 3.3. KIỂM TRA AN TOÀN TRƯỚC KHI MÀI................................................................. 66 3.4. KỸ THUẬT SỬ DỤNG MÁY MÀI CẦM TAY VÀ MÁY MÀI CỐ ĐỊNH. ............ 67 3.5. KỸ THUẬT MÀI. ........................................................................................................ 70 3.6. AN TOÀN LAO ĐỘNG KHI MÀI. ............................................................................. 72 PHỤ LỤC ................................................................................................................................ 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................... 84 Trang 4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1: Thiết bị, dụng cụ cắt khí. .......................................................................................... 26 Hình 1.2: Sơ đồ một trạm hàn và cắt kim loại bằng khí........................................................... 26 Hình 1.3: Bình chứa khí axetylen và oxy. ................................................................................. 27 Hình 1.4: Van giảm áp. ............................................................................................................ 28 Hình 1.5: Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý van giảm áp. ................................................................. 28 Hình 1.6: Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của mỏ cắt khí kiểu hút bằng tay. ..................................... 30 Hình 1.7: Một số loại mỏ cắt. ................................................................................................... 30 Hình 1.8: Các vị trí lắp bộ phận an toàn. ................................................................................ 31 Hình 1.9: Nguyên lý làm việc của bộ phận an toàn. ................................................................ 32 Hình 1.10: Cấu tạo bộ phận an toàn. ....................................................................................... 32 Hình 1.11: Ống dẫn khí và đầu nối. ......................................................................................... 33 Hình 1.12: Một số dụng cụ cắt khí. .......................................................................................... 33 Hình 1.13: Xả khí trước khi lắp van giảm áp. .......................................................................... 34 Hình 1.14: Lắp van giảm áp khí ôxy. ....................................................................................... 34 Hình 1.15: Lắp van giảm áp khí axêtylen. ................................................................................ 35 Hình 1.16: Nới lỏng vít điều chỉnh. .......................................................................................... 35 Hình 1.17: Mở van bình khí...................................................................................................... 35 Hình 1.18: Kiểm tra rò khí. ...................................................................................................... 36 Hình 1.19: Bép cắt. ................................................................................................................... 36 Hình 1.20: Lắp ống dẫn khí ôxy. .............................................................................................. 37 Hình 1.21: Kiểm tra độ hút của mỏ cắt. ................................................................................... 37 Hình 1.22: Điều chỉnh áp suất làm việc của khí ôxy. ............................................................... 37 Hình 1.23: Kiểm tra rò khí. ...................................................................................................... 38 Hình 1.24: Kiểm tra xả khí hỗn hợp. ........................................................................................ 39 Hình 1.25: Sơ đồ biểu diễn khoảng cách từ đầu mỏ cắt đến vật cắt (h). ................................. 41 Hình 1.26: Các loại ngọn lửa hàn và cắt kim loại. .................................................................. 42 Hình 1.27: Sự phân bố nhiệt độ theo chiều dài của ngọn lửa trung tính. ................................ 42 Hình 1.28: Cấu tạo ngọn lửa. ................................................................................................... 43 Hình 1.29: Kỹ thuật cắt khí. ..................................................................................................... 45 Hình 1.30: Vị trí và sự di chuyển mỏ cắt khi cắt các loại thép. ............................................... 46 Hình 1.31: Hình dạng bề mặt cắt. ............................................................................................ 46 Hình 1.32: Xe vận chuyển bình khí........................................................................................... 49 Hình 2. 1: Cấu tạo máy cắt khí tự động. .................................................................................. 51 Hình 2. 2: Lắp bép cắt. ............................................................................................................. 52 Hình 2. 3: Lắp ống dẫn khí và van an toàn vào máy cắt. ......................................................... 53 Hình 2. 4: Chạy thử xe tự hành. ............................................................................................... 53 Hình 2. 5: Ngọn lửa trung tính. ................................................................................................ 54 Hình 2. 6: Cắt oxy khí cháy bằng máy cắt tự động. ................................................................. 55 Hình 2. 7: Đặt vật liệu lên bàn cắt. .......................................................................................... 56 Hình 2. 8: Hiệu chỉnh góc độ mỏ cắt. ....................................................................................... 56 Hình 2. 9: Chạy thử. ................................................................................................................. 57 Hình 2. 10: Khoảng cách từ nhân ngọn lửa đến vật cắt. ......................................................... 57 Hình 2. 11: Tâm mỏ cắt trùng với đường vạch dấu. ................................................................ 58 Hình 2. 12: Quan sát quá trình cắt........................................................................................... 58 Trang 5
Hình 5. 1: Sơ đồ cấu tạo của máy mài cầm tay. ....................................................................... 63 Hình 5. 2: Máy mài Makita 125. .............................................................................................. 64 Hình 5. 3: Sơ đồ cấu tạo của máy mài hai đá. ......................................................................... 65 Hình 5. 4: Một số loại máy mài hai đá. .................................................................................... 65 Hình 5. 5: Điều chỉnh khe hở giữa bệ tỳ và đá. ........................................................................ 66 Hình 5. 6: Mang đầy đủ bảo hộ lao động khi mài. .................................................................. 67 Hình 5. 7: Vặn chặt đá mài bằng dụng cụ chuyên dùng.. ........................................................ 67 Hình 5. 8: Kiểm tra công tắc điện. ........................................................................................... 67 Hình 5. 9: Cầm máy mài cả hai tay. ......................................................................................... 68 Hình 5. 10: Máy chạy không tải trước khi mài......................................................................... 68 Hình 5. 11: Tháo lắp các bộ phận của máy mài cầm tay. ........................................................ 68 Hình 5. 12: Tháo lắp đá mài. .................................................................................................... 69 Hình 5. 13: Tháo lắp chổi than. ................................................................................................ 69 Hình 5. 14: Góc độ khi mài bằng máy mài cầm tay. ................................................................ 70 Hình 5. 15: Đứng chếch 450 khi mài. ....................................................................................... 71 Hình 5. 16: Mài sửa đá. ............................................................................................................ 72 Trang 6
DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1. 1: Chức năng cho bộ phận an toàn. ............................................................................ 31 Bảng 1. 2: Lựa chọn bép cắt phù hợp với chiều dày vật cắt. ................................................... 36 Bảng 1. 3: Chế độ cắt thép bằng ngọn lửa khí ôxy – Khí hoá lỏng (LPG). ............................. 39 Bảng 1. 4: Chế độ cắt thép bằng ngọn lửa khí ôxy – axetylen. ................................................ 40 Bảng 1. 5: Áp lực khí ôxy và khí cháy phụ thuộc vào chiều dày kim loại cắt. ......................... 40 Bảng 1. 6: Khoảng cách từ đầu cắt (đầu pép cắt) đến bề mặt chi tiết. .................................... 41 Bảng 1. 7: Chiều rộng rãnh cắt. ............................................................................................... 41 Bảng 2. 1: Chế độ cắt thép bằng ngọn lửa khí Ôxy – Khí hoá lỏng (LPG). 55 Trang 7
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN 1. Tên mô đun: Chế tạo phôi hàn 2. Mã số mô đun: MECW53162 3. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: 3.1. Vị trí: Là môn đun đư¬ợc bố trí cho sinh viên sau khi đã học xong các môn học chung theo quy định của Bộ LĐTB-XH và học xong hoặc học song song với các môn học cơ sở. 3.2. Tính chất: Là mô đun chuyên ngành bắt buộc. 3.3. Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Chế tạo phôi hàn là mô đun bắt buộc trong giáo trình hàn hệ Cao Đẳng và trung cấp. Học mô đun này sẽ hỗ trợ việc cắt phôi hàn phục cho các mô đun sau. 4. Mục tiêu của mô đun: 4.1. Về kiến thức: A1.Tính toán khai triển được phôi chính xác, đúng kích thước bản vẽ. A2.Trình bày được nguyên lý phương pháp cắt phôi bằng Oxy khí cháy 4.2. Về kỹ năng: B1.Vận hành sử dụng thành thạo các loại dụng cụ, thiết bị cắt phôi hàn bằng mỏ cắt cầm tay, máy cắt con rùa, máy mài. B2.Cắt được các loại phôi tấm, phôi thanh, đúng kích thước bản vẽ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và có tính kinh tế cao. B3.Sử dụng máy mài để mài phôi hàn thành thạo và an toàn 4.3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: C1. Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp. C2. Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của sinh viên. C3. Có ý thức tự giác, có tính kỷ luật cao, có tinh thần tập thể, có tránh nhiệm với công việc. 5. Nội dung của mô đun 5.1. Chương trình khung Trang 8
Thời gian đào tạo (giờ) Trong đó Số Thực Kiểm tra Mã MH, MĐ Tên môn học, mô đun tín hành, thí chỉ Tổng Lý nghiệm, số thuyết thảo LT TH luận, bài tập Các môn học chung/đại I 14 285 117 153 8 7 cương COMP52001 Giáo dục chính trị 2 30 15 13 0 2 COMP51003 Pháp luật 1 15 9 5 1 COMP51007 Giáo dục thể chất 1 30 4 24 2 Giáo dục quốc phòng và An COMP52009 2 45 21 21 1 2 ninh COMP52005 Tin học cơ bản 2 45 15 29 1 FORL54002 Tiếng anh 4 90 30 56 4 0 SAEN52001 An toàn vệ sinh lao động 2 30 23 5 2 0 Các môn học, mô đun II 43 1155 230 882 14 29 chuyên môn ngành, nghề II.1 Môn học, mô đun cơ sở 10 165 120 35 9 1 ELEI53055 Điện kỹ thuật cơ bản 3 45 36 6 3 0 PETR52001 Hóa đại cương 2 30 28 0 2 0 MECM53002 Vật liệu cơ khí 3 45 42 0 3 0 MECM52003 Vẽ kỹ thuật 1 2 45 14 29 1 1 Môn học, mô đun chuyên II.2 33 990 110 847 5 28 môn ngành, nghề MECW52162 Chế tạo phôi hàn 2 60 10 48 0 2 MECW52163 Gá lắp kết cấu hàn 2 60 10 48 0 2 MECW56164 Hàn hồ quang tay cơ bản 6 165 14 145 1 5 MECW55165 Hàn hồ quang tay nâng cao 5 150 0 145 0 5 MECW54166 Hàn MIG/MAG cơ bản 4 105 14 87 1 3 MECW53167 Hàn FCAW cơ bản 3 75 14 58 1 2 MECW53168 Hàn TIG cơ bản 3 75 14 58 1 2 MECW52169 Hàn tự động dưới lớp thuốc 2 60 10 48 0 2 MECW52170 Hàn điện trở 2 60 10 48 0 2 Trang 9
Thời gian đào tạo (giờ) Trong đó Số Thực Kiểm tra Mã MH, MĐ Tên môn học, mô đun tín hành, thí chỉ Tổng Lý nghiệm, số thuyết thảo LT TH luận, bài tập MECM54210 Thực tập sản xuất 4 180 14 162 1 3 Tổng cộng 57 1440 347 1035 22 36 5.2. Chương trình chi tiết môn học Thời gian (giờ) Số Thực hành, TT Tên các bài trong mô đun Lý thí nghiệm, Kiểm Tổng thuyết thảo luận, tra số bài tập Bài 1: Chế tạo phôi hàn bằng mỏ cắt khí 32 6 25 1 cầm tay 1. Phôi hàn, vật liệu chế tạo phôi hàn. 2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các thiết bị an toàn và mỏ cắt cầm tay. 3. Lắp ráp thiết bị và tạo ngọn lửa cắt. 1 4. Khai triển, vạch dấu phôi 5. Kỹ thuật chế tạo phôi hàn từ thép tấm, thép ống bằng mỏ cắt cầm tay. 6. Kỹ thuật chỉnh sửa phôi. 7. Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. Bài 2: Chế tạo phôi hàn từ vật liệu thép tấm 16 2 13 1 bằng máy cắt khí con rùa 1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy cắt khí con rùa 2. Vận hành máy cắt khí con rùa 3. Khai triển vạch dấu phôi 2 4. Chọn chế độ cắt 5. Kỹ thuật cắt kim loại tấm bằng máy cắt khí con rùa. 6. Kỹ thuật chỉnh sửa phôi 7. Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng Bài 3: Mài phôi hàn bằng máy mài cầm tay 12 2 10 và máy mài hai đá 1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy 3 mài cầm tay. 2. Dụng cụ mài. 3. Kiểm tra an toàn trước khi mài Trang 10
Thời gian (giờ) Số Thực hành, TT Tên các bài trong mô đun Lý thí nghiệm, Kiểm Tổng thuyết thảo luận, tra số bài tập 4.Vận hành, sử dụng máy mài cầm tay. 5.Kỹ thuật mài. 6.Chỉnh sửa phôi. 7.Công tác an toàn khi mài và vệ sinh phân xưởng. Cộng 60 10 48 2 6. Điều kiện thực hiện môn học: 6.1. Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Phòng học lý thuyết và Xưởng thực hành hàn 6.2. Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn. máy mài , máy cắt phôi hàn. 6.3. Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: Giáo trình, Giáo án, phiếu học tập, quy trình thực hành , và các dụng cụ cắt 6.4. Các điều kiện khác: Người học được giáo viên giảng dạy cung cấp tài liệu, kiến thức, kỹ năng tay nghề hàn thông qua hướng dẫn thường xuyên . 7. Nội dung và phương pháp đánh giá: 7.1. Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp. + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. 7.2. Phương pháp: 7.2.1. Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-LĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội. - Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Dầu Khí Thành phố Vũng Tàu như sau: Trang 11
Điểm đánh giá Trọng số + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40% + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học 60% 7.2.2. Phương pháp đánh giá Phương pháp Phương pháp Hình thức Chuẩn đầu ra Số Thời điểm đánh giá tổ chức kiểm tra đánh giá cột kiểm tra Thường xuyên Tập trung, Thực hành A1, A2, 1 Sau 15 giờ. nhóm và từng B1, B2, B3, học viên C1, C2 Định kỳ Tập trung, Thực hành A4, B4, C3 1 Sau 45 giờ nhóm và từng học viên Kết thúc môn Tập trung Thực hành A1, A2, 1 Sau 60 giờ học B1, B2, B3, C1, C2, C3, 7.2.3. Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc môn học được chấm theo thang điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân. - Điểm môn học là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của môn học nhân với trọng số tương ứng. Điểm môn học theo thang điểm 10 làm tròn đến một chữ số thập phân, sau đó được quy đổi sang điểm chữ và điểm số theo thang điểm 4 theo quy định của Bộ Lao động Thương binh và Xã hội về đào tạo theo tín chỉ. 8. Hướng dẫn thực hiện môn học 8.1. Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Cao đẳng và trung cấp nghề hàn 8.2. Phương pháp giảng dạy, học tập môn học 8.2.1. Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn thường xuyên, câu hỏi thảo luận…. * Bài tập: Phân chia nhóm nhỏ và cá nhân thực hiện bài tập theo nội dung đề ra. * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra. * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân công các thành viên trong nhóm tìm hiểu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thay nhau làm bài thực hành, theo dõi, ghi chép, rút kinh nghiệm và thực tập. 8.2.2. Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau: Trang 12
- Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được cung cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu...) - Tham dự 100% các buổi thực hành. Nếu người học vắng >1% số tiết thực hành phải học lại môn học mới được tham dự kì thi lần sau. - Tự học và thảo luận nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 2-4 người học sẽ được cung cấp 02 máy hàn thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm bài tập của mình và hoàn thiện tốt nhất các kỹ năng đã được hướng dẫn của giáo viên. - Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ. - Tham dự thi kết thúc môn học. - Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học. 9. Tài liệu tham khảo: - Nguyễn Tiến Đào- Công nghệ chế tạo phôi-NXBKHKT- 2006. - Trần Văn Giản- Khai triển hình gò-NXBKHKT- 1978. - I.Ixô-Cô-Lốp- Hàn cắt kim loại– NXBCNKT- 1984. - Trung tâm đào tạo và chuyển giao công nghệ Việt – Đức, “Chương trình đào tạo Chuyên gia hàn quốc tế”, 2006. Trang 13
CHẾ TẠO PHÔI HÀN BẰNG MỎ CẮT KHÍ CẦM TAY ❖ GIỚI THIỆU BÀI 1 Bài 1 thực hiện kỹ thuật cắt phôi hàn từ thép tấm bằng mỏ cắt khí cầm tay ❖ MỤC TIÊU BÀI 1 Sau khi học xong chương này, người học có khả năng: ➢ Về kiến thức: - Liệt kê đầy đủ các loại dụng cụ, thiết bị cắt khí bằng mỏ cắt cầm tay. - Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của mỏ cắt, van giảm áp, chai chứa khí, bình dập lửa tạt lại, ống dẫn khí. - Khai triển, tính toán phôi đúng hình dáng và kích thước của chi tiết. ➢ Về kỹ năng: - Lắp ráp thiết bị, dụng cụ cắt khí đảm bảo an toàn, đúng tiêu chuẩn kỹ thuật. - Vận hành và sử dụng thành thạo mỏ cắt khí cầm tay - Chọn chế độ cắt (chiều cao cắt, công suất ngọn lửa, tốc độ cắt, góc nghiên mỏ cắt) hợp lý. - Cắt được đường cắt thẳng, tròn đúng kích thước và đường cắt ít ba via. - Chỉnh sửa phôi đạt hình dáng, kích thước theo yêu cầu kỹ thuật. ➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp. - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của sinh viên. - Có ý thức tự giác, có tính kỷ luật cao, có tinh thần tập thể, có tránh nhiệm với công việc. ❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1 - Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, làm mẫu, hướng dẫn thường xuyên, theo dõi, rút kinh nghiệm cho người học); yêu cầu người học thực hiện theo giáo viên hướng dẫn (cá nhân hoặc nhóm). - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (bài 1) trước buổi học; theo dõi giáo viên làm mẫu, làm theo, rút kinh nghiệm đề thực tập lần sau đạt được kỹ năng tay nghề theo yêu cầu kỹ thuật bài 1 đúng thời gian quy định. ❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1 Bài 1: Chế tạo phôi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay Trang 14
- Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Xưởng hàn cắt - Trang thiết bị máy móc: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn. Máy cắt khí con rùa, mỏ cắt khí , máy mài . - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phiếu học tập, quy trình thực hành, khí oxy, khí LPG. - Các điều kiện khác: Ánh sáng, thông thoáng ❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1 - Nội dung: ✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức ✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng. ✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp: ✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: 01 ✓ Kiểm tra định kỳ: 01 ❖ NỘI DUNG BÀI 1 1.1. PHÔI HÀN, VẬT LIỆU CHẾ TẠO PHÔI HÀN. Vật liệu dùng trong nghành cơ khí gồm hai nhóm: - Kim loại đen: Gang, Thép và hợp kim của chúng. - Kim loại màu: Nhôm, Đồng và hợp kim của chúng Kim loại đen. a. Thép các bon. ➢ Khái niệm. Thép cacbon là hợp kim sắt cacbon có hàm lượng cacbon nhỏ hơn 2,14 %. Ngoài ra trong thép cacbon còn có một lượng tạp chất như Si, Mn, P, S… Bài 1: Chế tạo phôi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay Trang 15
- Tạp chất có hại gồm: Lưu huỳnh làm cho thép bị giòn nóng, Phốt pho làm cho thép bị giòn nguội. - Tạp chất có lợi gồm: Si, Mn khi thành phần của chúng thích hợp (Mn
- Thép cacbon kết cấu theo TCVN: Ký hiệu bằng chữ C và các số kèm theo. ▪ Chữ C đầu biểu thị mác thép cacbon kết cấu. ▪ Sau chữ C ghi chỉ số hàm lượng cacbon của thép tính theo phần vạn. ▪ Đằng sau chữ số nếu có chữ S biểu thị thép sôi, chữ n biểu thị cho thép nửa lắng, không có chữ biểu thị cho thép lắng. Ví dụ: C45 là thép các bon kết cấu có hàm lượng cacbon là 0,45%. ▪ Công dụng: là lọai thép có hàm lượng tạp chất P, S rất nhỏ, tính năng lý hóa tốt, hàm lượng cacbon chính xác. Dùng chế tạo các chi tiết máy chịu lực cao hơn. - Thép cacbon dụng cụ : Ký hiệu CD và chữ số kèm theo. ▪ Chữ CD biểu thị mác thép cacbon dụng cụ. ▪ Tiếp theo là con số chỉ hàm lượng các bon tính theo phần vạn. ▪ Nếu tiếp theo có chữ A là biểu thị thép chất lượng cao (tổng hàm lượng tạp chất P, S
c. Gang. ➢ Khái niệm. Gang là hợp kim sắt cacbon có hàm lượng cacbon lớn hơn 2,14 % nhưng cao nhất cũng nhỏ hơn 6,67 % . Cũng như trong thép, trong gang chứa tạp chất P, S, Mn, Si... Gang có đặc điểm là: Cứng, giòn, có nhiệt độ nóng chảy thấp, dễ đúc. Nhiệt độ nóng chảy trong khoảng 1130 ÷ 1350o (do hàm luợng các bon quyết định) ➢ Phân loại Gang. - Phân loại theo giản đồ trạng thái: ▪ Gang trước cùng tinh (C4.43%) tồn tại Le và Xe. - Phân loại theo tổ chứ và cấu tạo: ▪ Gang trắng: Là lọai gang mà hầu hết cacbon ở dạng Fe3C. Tổ chức Xementit có nhiều trong gang làm mặt gẫy của nó có màu sáng trắng nên gọi là gang trắng. Gang trắng cứng, giòn tính cắt gọt kém nó chỉ dùng để chế tạo gang rèn họac dùng chế tạo các chi tiết máy cần tính chống mài mòn cao nhu bi nghiền, trục cán. Gang trắng chỉ hình thành khi hàm lượng C, Mn thích hợp và với điều kiện nguội nhanh ở các vật đúc thành mỏng. ▪ Gang Xám: Là lọai gang mà hầu hết cacbon ở dạng graphit dạng tấm. Nhờ vậy nên mặt gẫy có màu xám. Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mòn, có tính đúc rất tốt. Lượng cacbon có trong gang xám 2,8÷3,5%; Si=1,5÷3%; Mn=0,5÷1%. Ký hiệu gang xám theo TCVN 1659-75 gồm chữ cái và chỉ số bền kéo và bền uốn. Ví dụ : GX21-40, GX28-48. ▪ Gang cầu: Là loại gang có tổ chức như gang xám nhưng graphit có dạng thu nhỏ như hình cầu nên gang cầu có độ bền cao hơn gang xám. Gang cầu dùng để chế tạo đúc các chi tiết máy trung bình và lớn cần tải trọng cao và chịu và đập như: trục khuỷa trục cán. Ký hiệu gang cầu theo TCVN : GC45-15; GC50-2; GC60-2. ▪ Gang dẻo: Là loại gang được chế tạo từ gang trắng bằng phương pháp nhiệt luyện(ủ). Gang dẻo có độ bền cao, độ dẻo lớn. Gang dẻo có lượng cacbon 2,2÷2,8%. Gang dẻo có giá thành cao hơn vì khó đúc hơn, thời gian ủ lâu hơn thường dùng để chế tạo chi tiết phức tạp, thành mỏng, chịu va đập. Ký hiệu gang dẻo theo TCVN giống như gang cầu: GZ33-8; GZ45-6; Bài 1: Chế tạo phôi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay Trang 18
Kim loại màu và hợp kim màu. a. Khái niệm. Sắt và hợp kim của nó (thép, gang) gọi là kim loại đen. Kim loại màu và hợp kim màu trong thành phần của chúng không chứa sắt hoặc chứa một lượng rất nhỏ. b. Tính chất chung của kim loại màu. Kim loại màu có các tính chất đặc biệt và ưu việt hơn kim loại đen ở chỗ: Tính dẻo cao, cơ tính khá cao, có khả năng chống ăn mòn và chống mài mòn, tính dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. Các kim loại màu thường gặp là nhôm, đồng, mage, titan…. c. Một số kim loại màu và hợp kim màu thông dụng. - Nhôm và hợp kim nhôm. ▪ Nhôm: ✓ Độ cứng HB = 25 ✓ Khối lượng riêng γ = 2,7 g/cm3 ✓ Nhiệt độ nóng chảy T0 = 660 0c Nhôm luôn tự hình thành trên bề mặt nó một lớp oxít vì vậy nó được bảo vệ khỏi sự tác dụng của oxy, nên rất khó để thực hiện mối hàn nhôm. ▪ Hợp kim nhôm: bao gồm Hợp kim nhôm đúc và Hợp kim nhôm biến dạng. - Đồng và hợp kim đồng. ▪ Đồng: ✓ Khối lượng riêng γ = 8,94 (g/cm3) ở 200c. ✓ Nhiệt độ nóng chảy T0 =1083. ✓ Dẻo, dễ biến dạng nhưng độ bền thấp. 1.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CÁC THIẾT BỊ AN TOÀN VÀ MỎ CẮT KHÍ CẦM TAY. Thực chất và đặc điểm của quá trình cắt bằng Oxy - Khí cháy. Quá trình cắt bằng khí là sự đốt cháy kim loại bằng ngọn lửa oxy - khí cháy để tạo nên các ôxít và các ôxít này bị thổi đi để tạo thành rãnh cắt dưới áp lực của khí oxy. Quá trình cắt bắt đầu bằng sự đốt nóng kim loại đến nhiệt độ cháy (ôxy hoá mãnh liệt) nhờ ngọn lửa của khí cháy cháy trong oxy kỹ thuật, sau đó cho dòng ôxy chảy qua. Để đốt nóng kim loại đến nhiệt độ cháy, dùng nhiệt của phản ứng giữa ôxy và Axêtylen (hoặc các loại khí các bua hyđrô khác). Khi đã đạt đến nhiệt độ cháy, cho dòng ôxy kỹ thuật nguyên chất (98,5 ÷ 99,5% O2) vào rãnh giữa của mỏ cắt và nó sẽ trực tiếp ôxy hoá kim loại tạo thành ôxít sắt và thổi xỉ lỏng khỏi rãnh cắt. Sự phát nhiệt trong khi cắt Bài 1: Chế tạo phôi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay Trang 19
giúp cho việc nung vùng quanh đến nhiệt độ cháy, do đó dòng ôxy cứ tiếp tục mở để cắt cho đến khi kết thúc đường cắt. a. Ưu điểm: - Thiết bị đơn giản dễ vận hành. - Có thể cắt được kim loại có chiều dày lớn. - Năng suất khá cao. b. Nhược điểm: - Chỉ có thể cắt được kim loại nào thỏa mãn với điều kiện cắt. - Vùng ảnh hưởng nhiệt khi cắt lớn nên chi tiết sau khi cắt dễ bị biến dạng cong vênh. c. Phạm vi ứng dụng: Cắt bằng ôxy - khí cháy được ứng dụng rất rộng rãi trong công nghiệp luyện kim và gia công kim loại, đặc biệt trong ngành luyện kim đen, đóng tàu, chế tạo lò hơi, chế tạo đầu máy toa xe, xây dựng v.v… Hiện nay cắt bằng phương pháp thủ công vẫn được ứng dụng rộng rãi để cắt thép tấm, thép định hình, và các chi tiết đơn giản hay phức tạp khác bằng thép. Cắt bằng máy (cắt CNC) ngày càng được phát triển và có năng suất cao, độ chính xác lớn, mép cắt phẳng và hiệu suất kinh tế lớn. Điều kiện để kim loại cắt được bằng ngọn lửa ôxy – khí cháy. Không phải mọi kim loại hay hợp kim đều có thể cắt được bằng ngọn lửa ôxy – khí cháy, mà kim loại cắt được phải thỏa mãn các điều kiện dưới đây: a. Nhiệt độ cháy của kim loại phải nhỏ hơn nhiệt độ nóng chảy của nó. Đối với thép cac bon thấp có nhiệt độ cháy vào khoảng 13500C, còn nhiệt độ chảy gần 15000C nên thỏa mãn điều kiện này. Đối với thép các bon cao (Ví dụ hàm lượng Cacbon từ 1,1 đến 1,2%) nhiệt độ cháy gần bằng nhiệt độ chảy, nên trước khi cắt cần phải đốt nóng vật cắt từ 300 ÷ 6500C. Đối với thép các bon cao và hợp kim cao như: crôm, crôm – niken, gang, kim loại màu muốn cắt phải dùng thuốc cắt. b. Nhiệt độ nóng chảy của ôxít kim loại phải nhỏ hơn nhiệt độ cháy của kim loại. Nếu ngược lại, lớp ôxít tạo nên trên bề mặt kim loại vì không bị chảy ra, nên khi có dòng ôxy thổi vào lớp ôxít để ngăn cản việc ôxy hoá lớp kim loại phía dưới. Ví dụ Al2O3 có nhiệt độ nóng chảy 20500C. Trong khi đó nhiệt độ nóng chảy của nhôm 660 OC vì thế chúng không thỏa mãn điều kiện này. c. Nhiệt lượng sinh ra khi kim loại cháy trong dòng ôxy phải đủ để duy trì quá trình cắt liên tục. Ví dụ khi cắt các tấm mỏng bằng thép ít cacbon, nhiệt lượng sinh ra khi kim loại cháy trong oxy đạt 70%, chỉ cần nhiệt lượng của ngọn lửa 30% nữa là đủ để cắt liên tục. Bài 1: Chế tạo phôi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay Trang 20