intTypePromotion=3

GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ KIM LOẠI - PHẦN III CÔNG NGHỆ HÀN - CHƯƠNG 5

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:20

0
218
lượt xem
91
download

GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ KIM LOẠI - PHẦN III CÔNG NGHỆ HÀN - CHƯƠNG 5

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 5 HÀN VÀ CẮT BẰNG KHÍ 5.1 Thực chất, đặc điểm và ứng dụng của hàn khí. Hàn khí là quá trình nung nóng vật hàn và que hàn đến trạng thái hàn bằng nhọn lửa của khí cháy (C2H2, CH4, C3 H6...) với O2. Ở nước ta hiện nay sau phương pháp hàn hồ quang điện, phương pháp hàn và cắt kim loại bằng khí đang được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy, xí nghiệ p và công trường vì thiết bị hàn đơn giản và rẻ tiền, sử dụng ở nhữ ng vù ng xa nguồn điện, có...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ KIM LOẠI - PHẦN III CÔNG NGHỆ HÀN - CHƯƠNG 5

  1. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 5 HAØN VAØ CAÉT BAÈNG KHÍ 5.1 Thöïc chaát, ñaëc ñieåm vaø öùng duïng cuûa haøn khí. Haøn khí laø quaù trình nung noùng vaät haøn vaø que haøn ñeán traïng thaùi haøn baèng nhoïn löûa cuûa khí chaùy (C2H2, CH4, C3 H6...) vôùi O2. ÔÛ nöôùc ta hieän nay sau phöông phaùp haøn hoà quang ñieän, phöông phaùp haøn vaø caét kim loaïi baèng khí ñang ñöôïc söû duïng roäng raõi trong caùc nhaø maùy, xí nghieä p vaø coâng tröôøng vì thieát bò haøn ñôn giaûn vaø reû tieàn, söû duïng ôû nhöõ ng vuø ng xa nguoàn ñieän, coù theå haøn ñöôïc nhieà u loaïi vaät lieäu khaùc nhau nhö theùp, gang, ñoàng, nhoâm... ñaëc bieät noù raát thích hôïp khi haøn nhöõng vaät lieäu nhieät ñoä chaûy thaáp, caùc keát caáu moûng. Tuy nhieân, so vôùi haøn ñieä n, haøn khí coù nhöôïc ñieåm lôùn laø vaät haøn deã bò bieá n daïng vaø cong veânh, naêng suaát haøn thaáp hôn. Do vaäy phaïm vi söû duï ng heïp hôn haøn hoà quang tay. h Min Chi P. Ho Haøn khí chuû yeáu duøng ñeå haøn caùc chi tieát moûng, söûa chöõa khuyeát taät cuûa saûn phaåm uat T noùng vaät lieäu, toâi, caét kim ñuùc, haøn vaûy , haøn ñaép. Ngoïn löûa khí chaùy coøn duøngth nung y ñeå am K u ph DH S loaïi baèng khí… uong cuû Tr Nhieät löôïng sinh ra t © a khí chaùy vôùi oâxy thöïc hieän theo phaûn öùn g: h yrig Cop C2H2 + O2 = CO + H2 + Q 5.2 Vaät lieäu vaø thieát bò haøn khí. 5.2.1 Vaät lieäu haøn 1. Oxy (O2). OÂxy duøng trong kyõ thuaät haøn caàn coù ñoä tinh khieát töø 98,5  99,5%( coøn laïi laø taïp chaát nitô vaø argon ) , neân thöôøng goïi laø oâ xy kyõ thuaät. OÂxy laø loaïi khí trong suoát, khoâng maøu vaø muøi vò, khi taùc duïng vôùi caùc chaát höõu cô noù sinh ra moät löôïng nhieät löôïng lôùn. Khí oâxy ôû traïng thaùi bò neùn, khi tieáp xuùc vôùi daàu môõ khoaùng vaät hoaëc caùc chaát deã chaùy nhö buïi than …coù theå töï boác chaùy. Vì vaäy khi söû duïng oâxy, ñaëc bieät laø ôû traïng thaùi bò neùn, phaûi kieåm tra tröôùc caån thaän, traùnh tieáp xuùc vôùi caùc chaát höõu cô deã chaùy. Ñeå saûn xuaát oxy duøng phöông phaùp laøm laïnh khoâng khí ñeán theå loûng, sau ñoù naâng daàn nhieät ñoä ñeå caùc chaát khí bay hôi. ÔÛ nhieät ñoä -195,8o C Nitô boác hôi, - 185,7o C acgoâng boác hôi, - 182,06oC thì oxy boác hôi. Phöông phaùp naøy naêng suaát cao, naêng löôïng ñieän tieâu toán ít. 2.Khí axeâtylen: Axeâtylen (C2 H2 ) laø moät loaïi khí chaùy, chuû yeáu ñöôïc ñieàu cheá baèng caùch cho ñaát ( CaC2 ) taùc duïng vôùi nöôùc: ñeøn CaC2 + 2 H2O  C2H2 + Ca(OH)2  + Q Phaûn öùng sinh ra moät nhieät löôï ng Q khaù lôùn. 239 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  2. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Ñaát ñeøn laø moät hôïp chaát hoaù hoïc cuûa canxi vaø cacbon, maët gaõy cuïc ñaát ñeøn coù maøu naâu xaùm. Noù thöôøng ñöôïc saûn xuaát baèng caùch naáu chaûy ñaù voâi vôùi than coác hoaëc aêngtraxit trong loø ñieän ôû 1900o – 2 300o C . Ñaát ñeøn deã bò phaân huûy trong khí aåm. Haït caøng mòn, ñoä aåm caøng cao thì ñaát ñeøn phaân huûy caøng maïnh. Theo lyù thuyeát thì cöù 1kg CaC2 taùc duïng vôùi nöôùc seõ cho ra 372,5 lít C2H2, nhöng treân thöïc teá phuï thuoäc vaøo ñoä tinh khieát cuûa ñaát ñeøn vaø ñieàu kieän phaûn öùng, ta chæ thu ñöôïc 230 – 265 lít C2H2. Axeâtylen khoâng coù maøu , nheï hôn khoâng khí vaø coù muøi haéc khi ôû daïng nguyeân chaát. ÔÛ ñieàu kieän aùp suaát vaø nhieät ñoä cao khí C2 H2 raát deã noå ( P >1,5 atm, nhieät ñoä > 580oC). Hoãn hôïp cuûa C2H2 vôùi caùc chaát coù chöùa oâxy cuõng raát deã noå: khi C2H2 hoaù hôïp vôùi khoâng khí ôû aùp suaát khí trôøi ôû nhieät ñoä töø 305  4700 C hoaëc vôùi oâxy nguyeân chaát ôû nhieät ñoä töø 297o  306oC. Hoaëc tieáp xuùc laâu ngaøy vôùi ñoàng ñoû, baïc taïo thaønh axeâtylua ñoàng vaø axeâtylua baïc deã noå khi bò va ñaäp maïnh hay nhieät ñoä taêng cao. h Min 3. Que haøn vaø thuoác haøn khi haø n khí. Chi P. Ho a. Que haø n. tT thua - Haøn khí laø moät daïng haøn noùng chaûy, nguoà nynhieät laø ngoïn löûa haøn . Trong quaù trình K ham Su p loaïi cho moái haøn, hoaëc khoâng caàn duøng (khi DH haøn coù theå duøng que haøn phuï ñeå boågsung kim ruon p meùp). haøn nhöõng taám kim loaïi moûngT gaá t © coù righ opycô tính cuûa moái haøn phuï thuoäc chuû yeáu vaøo söï baûo veä vuõng haøn cuûa C - Khi haøn theùp ngoïn löûa, vaøo chaát löôïng beà maët vaät haøn vaø thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa que haøn (thöôøng gioáng hoaëc gaàn gioáng kim loaïi haøn). - Que haøn ñeå haøn khí caàn thoûa maõn caùc yeâu caàu sau: . Nhieät ñoä noùng chaûy cuûa que haøn khoâ ng cao hôn nhieät ñoä noùng chaûy cuûa kim loaïi cô baûn. . Ñöôøng kính que haøn phaûi töông öùng vôùi chieàu daøy vaät haøn. . Beà maët cuûa que haøn phaûi saïch (khoâng bò gæ, khoâng bò daãu môõ vaø caùc chaát baån khaùc). . Khoâng gaây hieän töôï ng soâi laøm baén kim loaïi ra khoûi vuõng haøn. . Khoâng taïo caùc boït khí trong vuõng haøn vaø khoâ ng ñöa vaøo vuõng haøn caùc taïp chaát phi kim. Khi haøn theùp ít cacbon, toát nhaát laø duøng loaïi daây haøn Si-Mn vì noù baûo ñaûm cô tính moái haøn cao nhö khi haøn hoà quang baèng que haøn coù chaát löôïng toát. Haøn theùp duø ng daây haøn coù ñöôøng kính töø 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,2… 12 mm. Haøn gang thöôø ng duøng caùc loaïi coù ñöôøng kính 6,8; 10; 12 mm. b. Thuoác haø n. 240 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  3. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn - Trong quaù trình haøn, taát caû caùc kim loaïi vaø hôïp kim cuûa chuùng ñeàu keát hôïp vôùi oxy cuûa khoâng khí vaø cuûa ngoï n löûa haøn ñeå taïo ra caùc oxít coù nhieät ñoä noùng chaûy raát cao, cao hôn chính caû kim loaïi haøn. Ñeå traùnh khoâ ng cho kim loaïi noùng chaûy bò oxy hoùa vaø loaïi boû caùc oâxyt hình thaønh trong khi haøn , ngöôøi ta duøng caùc loaïi boät haøn goïi laø thuoác haøn. - Khi haøn khí thuoác haøn ñöôïc ñöa vaøo vuõng haøn döôùi daïng boät hoaëc döôùi daïng chaát loûng deã boác hôi. Thuoác haøn ñöôïc boâi vaøo caùc meùp cuûa kim loaïi haøn vaø treân que haøn, hoaëc ñöa vaøo vuõng haøn baèng caùch thænh thoaûng laïi nhuùng que haøn vaøo bình chöùa thuoác haøn. - Khi duøng thuoác haøn döôùi daïng hôi thì ngöôøi ta chuyeån boät xuoáng ngoïn löûa haøn moät caùch töï ñoäng vôùi lieàu löôïng chính xaùc baèng duïng cuï ñaëc bieät. - Trong quaù trình haøn, thuoác haøn ñöa vaøo vuõng haøn seõ noùng chaûy ra vaø keát hôïp vôùi caùc oâxyt ñeå taïo ra moät lôùp xæ deã noùng chaûy noåi leân treân beà maët vuõng haøn. Lôùp xæ naøy baûo veä cho moái haøn khoâ ng bò taùc duïng cuûa khoâng khí xung quanh. inh n Chi M - Thuoác haøn duøng trong haøn khí coù nhieàu loaïi, nhöng chuùo g phaûi thoûa maõn caùc yeâu P. H uat T h Ky t caàu sau: am ñoä chaûy cuûa kim loaïi cô baûn vaø que haøn. u ph . Deã chaûy, coù nhieät ñoä chaûy nhoû hôn nhieät DH S g caùu n . Phaûn öùng nhanh vôùi Trcooâxít kim loaïi ñeå quaù trình hoøa tan cuûa caùc oâxít keát thuùc t© igh tröôùc khi vuõng haøn ñoâyr ñaëc. Cop ng . Xæ ñöôïc taïo thaønh ñeå baûo veä toát kim loaïi cuûa vuõng haøn khoûi bò oxy hoùa vaø deã taùch ra khoûi moái haøn sau khi haøn. . Thuoác haøn noùng chaûy khoâng ñöôïc toûa khí ñoäc haïi vaø aûnh höôûng xaáu ñeán moái haøn. . Khoái löôïng rieâng xæ do thuoác haøn taïo neân phaûi nhoû hôn khoái löôï ng rieâng cuûa kim loaïi haøn, muïc ñích ñeå xæ ñöôïc taïo thaønh deã noåi leân treân beà maët cuûa vuõng haøn. . Giöõ ñöôïc caùc tính chaát cuûa thuoác trong quaù trình haøn, reû, deã kieám . - Tuøy theo tính chaát cuûa kim loaïi haøn (caùc oâx yt taïo thaønh trong vuõng haøn) maø duøng thuoác haøn coù tính axít hay bazô. Neáu hình thaønh oxyùt bazô thì phaûi duøng thuoác haøn axít vaø ngöôïc laïi neáu hình thaønh oâ xyùt axít thì duøng thuoác haøn bazô. Trong caû hai tröôøng hôïp phaûn öù ng xaûy ra theo sô ñoà sau: OÂxyùt axít + OÂxyùt bazô = muoái - Ñeå laøm thuoác haøn khí, ngöôøi ta duøng boraéc, axítboric, oâxit vaø muoái bari, kali, natri.... - Thaønh phaàn thuoác haøn ñöôïc xaùc ñònh tuøy theo tính chaát cuûa kim loaïi haøn. Khi haøn theùp, haøn ñoà ng seõ hình thaøn h caùc oâxyùt bazô (FeO, CuO, Zn…) do ñoù ñeå hoøa tan chuùng duøng thuoác haøn axít nhö boraéc Na2B 4O7 . Khi haøn gang, trong vuõng haøn hình thaønh oâxyùt axít SiO2, ñeå hoøa tan noù phaûi ñöa vaøo caùc oâxyùt bazô maïnh: K2O, Na 2O. 241 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  4. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn - Tröôùc khi haøn thuoác haøn caàn ñöôïc nung noùng tröôùc ñeå khi haøn noù khoâng sinh ra caùc loaïi boït khí vaø tieát ra nöôùc laøm giaûm chaát löôïng moái haøn, ñoàng thôøi traùnh hieän töôïng thuoác bò baén ra khoûi vuõn g haøn. 5.2.2 Thieát bò haøn khí. Hình 3-46 Sô ñoà traïm haøn khí. 1. Thuøng ñieàu cheá hay bình chöùa khí C 2H2. 2. Bình O2 . 3.Van giaûm aùp. 4. Khoùa baûo hieåm. 5. OÁ ng daãn khí.6. Moû haøn. 7. Ñoà ngheà khaùc. h Min Chi P. Ho uat T y th am K u ph 1. Bình chöùa. DHnS Trong thöïc teá saûn xuaát, ñeå tieän lôïi cho vieäc vaän g ru n - Bình chöùa duøng ñeå chöùaokhí neù . t©T h y ig chuyeån, ngöôøi ta duøng rbình chöùa coù dung tích khaùc nhau. Ñeå haøn vaø caét khí thöôøng duøng Cop bình chöùa coù dung tích 40 lít, aùp suaát coù theå ñeán 200at. - Bình chöùa cheá taïo baèng theùp hôïp kim hoaëc theùp cacbon baèng caùch daäp hay haøn, beân ngoaøi sôn maøu ñeå phaân bieät caùc loaïi khí. Ví duï: Oxy sôn xanh, C2 H2 sôn traéng, Acgon kyõ thuaät sôn ñen hoaëc traéng, Acgon nguyeân chaát nöûa treân traéng nöûa döôùi ñen, khoâng khí sôn ñen, Hyñroâ vaøng saãm, caùc khí khaùc maøu ñoû. Bình chöùa oâxy coù dung tích 40 lít, aùp suaát 150 atm chöùa 6m3oâxy (ôû 20oC vaø 1 atm). Bình chöùa C 2H2 coù dung tích 40 lít vaø aùp suaát < 19 atm beân trong chöùa chaát boït xoáp baèng than hoaït tính vaø ñöôïc taåm axeâtoân. - Bình chöùa nhaát laø bình chöùa O2 do chòu aùp suaát cao vaø bò aên moøn do söï oxy hoùa saét neân khi söû duïng caàn kieåm tra caån thaän traùnh gaây noå. Tuøy theo tính chaát vaø ñieàu kieän laøm vieäc maø ngöôøi ta quy ñònh thôøi gian vaø phöông phaùp kieåm tra bình chöùa. 2. Thuøng ñieàu cheá khí Axeâtylen. Thuøng ñieàu cheá axeâtylen (coøn goïi laø bình hôi haøn) laø thieát bò trong ñoù duøng nöôùc phaân huyû ñaát ñeøn ñeå laáy axeâtylen. Coâng thöùc phaân huyû nhö sau: CaC2 + 2H20 = C2 H2 + Ca(OH)2 Trong thöïc teá 1kg ñaát ñeøn cho ta khoûang 220 – 300 lít khí C2H2. Moät thuøng ñieàu cheá khí phaûi coù ñaày ñuû caùc boä phaän chính sau ñaây: 242 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  5. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn - Buoàng sinh khí (moät hoaëc nhieàu caùi ). - Thuøng chöùa khí. - Thieát bò kieåm tra vaø an toaøn (nhö aùp keá , naép an toaøn …). - Khoùa baûo hieåm. Caùc boä phaän treâ n coù theå boá trí thaønh moät keát caáu chung hay laép rieâng roài noái vôùi nhau baèng caùc oáng. Theo heä thoáng ñieà u chænh vaø söï taùc duïng giöõa CaC2 vôùi H2O coù caùc loaïi sau: ñaù rôi vaøo nöôùc (hình 3-47a) hoaëc nöôùc rôi vaøo ñaù(hình 3-47b), ñaù tieáp xuùc vôùi nöôùc (hình 3- 47c). h Min Chi P. Ho uat T y th am K u ph HS ng D ruo T ht © yrig b op c a C Hình 3-47. Sô ñoà nguyeâ n lyù thuøng ñieàu cheá C2 H2 . 3. Khoùa baûo hieåm . Khoùa baûo hieåm laø moät thieát bò baûo veä cho thuøng ñieà u cheá C2H2 vaø caùc oáng daãn khoâng bò chaùy noå khi coù ngoïn löûa quaët töø moû haøn hoaëc moû caét truyeàn tôùi. Ngoïn löûa quaët sinh ra khi toác ñoä chaùy cuûa hoãn hôïp khí chaùy (O2 + C2 H2) lôùn hôn toác ñoä Hình 3-48. Sô ñoà nguyeân lyù khí cung caáp. laøm vieäc cuûa khoùa baûo hieåm Toác ñoä chaùy caøng taêng khi: taêng löôïng O2, kieåu hôû. nhieät ñoä khí cao, moâi tröôøng haøn khoâ raùo vaø nhieät ñoä cao vv.. Toác ñoä khí cung caáp caøng giaûm khi taêng ñöôøng kính loã moû haøn, giaûm aùp löïc vaø khí tieâu hao, hoaëc oáng daãn bò taéc v.v… Coù caùc loaïi: khoùa baûo hieåm kieåu hôû, kieåu kín, kieåu khoâ. Khoùa baûo hieåm kieåu hôû (hình 3-48) goàm coù voû 1 vaø 2 oáng daãn (oáng daãn 4 daãn khí C2H2 vaø oáng baûo hieåm 8). OÁng baûo hieåm ngaén hôn oá ng daãn khí, phía treân coù maøng baûo hieåm 6 vaø pheãu 7. Khi môû van 5, khí C 2H2 töø thuøng ñieàu cheá theo oáng 4, qua nöôùc vaø van 3 ñi ra moû haøn (hình 3-48a). Söï cheânh leäch aùp suaát giöõa C2H2 vaø moâi tröôøng ñöôïc bieåu thò 243 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  6. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn baèng coat nöôùc H (hình 3-48b). Khi coù ngoïn löûa quaët, aùp suaát trong voû 1 taêng leân, eùp nöôùc vaøo caû hai oáng 4 vaø 8, möïc nöôùc trong voû 1 haï xuoá ng cho ñeán khi chaân oáng 8 hôû ra. Hoãn hôïp noå laäp töùc theo oáng 8 vaøo pheãu 7 phaù vôõ maøng baûo hieåm 6 ñi ra ngoaøi (hình 3-48c). Sau khi ngoï n löûa quaët bò daäp taét quaù trình haøn trôû laïi bình thöôøng (hình 3-48d). Caàn kieåm tra thöôøng xuyeân löôïng nöôùc caàn thieát trong voû 1 baèng van kieåm tra 2. 4. Van giaûm aùp. Van giaûm aùp duøng ñeå giaûm aùp suaát cao cuûa khí ôû trong bìng chöùa tôùi aùp suaát thaáp phuø hôïp vôùi cheá ñoä haøn vaø ñieà u chænh löôïng tieâu hao khí neùn, giöõ cho aùp suaát cuûa hoãn hôïp khí ôû ñaàu moû haøn oån ñònh khoâng phuï thuoäc vaøo söï thay ñoåi aùp suaát trong bình chöùa. Ví duï aùp suaát cuûa oâxy ôû bình chöùa laø 150atm, ôû moû haøn chæ caàn 35atm. Aùp suaát cuûa C2H2 ôû bình chöùa laø 16atm, ôû moû haøn chæ yeâu caàu 0,30,5atm, nhôø coù van giaûm aùp maø ta duy trì ñöôïc aùp suaát cuûa hoãn hôïp khí ôû ñaàu moû haøn gaàn nhö khoâ ng ñoåi. Theo nguyeân lyù taùc duïng: coù van giaûm aùp taùc duïng thuaän vaø van giaûm aùp taùc duïng h Min Chi Ho nghòch. TP. uatvì noù laø loaïi van ñöôïc aùp duïng y th Sau ñaây giôùi thieäu van giaûm aùp taùc duïng nghòch am K laøm vieäc ñöôïc giôùi thieäu ôû hình 3-49. roäng raõi nhaát trong thöïc teá saûn xuaát. Sô ñoà u ph n lyù DH S nguyeâ g Khi neùn aùp suaát cao ruon t©T töø bình chöùa theo oáng 1 vaøo yrigh g 4 ( buoàn g Cop buoàn cao aùp), aùp suaát trong buoàn g cao aùp ñöôïc ño baèn g ñoàng hoà 2. Nhôø coù khe hôû döôùi naép 5 khí seõ ñi xuoáng buoàng thaáp aùp 8, vôùi aùp suaát ñöôïc xaùc ñònh theo ñoàng ñoàng hoà 7, roài ñi ra moû haøn. Ban ñaàu, ta nhìn vaøo ñoàng hoà 7 ñieàu chænh theå tích buoàng 8 coù aùp suaát yeâu caàu baèng caùch ñieàu chænh maøng cao su 11 nhôø vít 10 thoâ ng qua loø xo 9. Trong quaù trình haøn, neáu aùp suaát ôû buoàng 8 thay ñoåi thì noù seõ töï ñieàu chænh. Ví duï aùp suaát ôû buoàng 8 giaûm thì loø xo 9 seõ naâng maøng cao su 11, thanh 12 vaø naép van 5 leân laøm cho theå tích buoàng 8 thu heïp laïi vaø van 5 môû roäng ra, löôïng khí töø buoàng 4 seõ ñi xuoáng nhieàu hôn do ñoù aùp suaát buoàng 8 laïi taêng leân tôùi möùc Hình 3-49 Van giaûm aùp taùc duïng nghòch. yeâu caàu. Ngöôïc laïi, neáu aùp suaát ôû buoàng 8 vì moät lyù do naøo ñoù taêng leân, luùc ñoù maøng cao su 11 seõ neùn loø xo 9 laïi, keùo thanh 12 vaø naép van 5 xuoáng laøm cho cöûa van 5 thu heïp laïi, khí töø buoàng 4 ñi xuoáng ít hôn vaø aùp suaát trong buoàng 8 laïi ñöôïc giaûm ñeán möùc yeâu caàu. Tröôøng hôïp aùp suaát cuûa khí trong buoà ng 8 taêng leân quaù möùc laøm cho 244 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  7. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn maøng cao su khoâng theå eùp ñöôïc loø xo 9 xuoáng hôn nöõa thì van an toaøn 6 seõ môû vaø khí ñöôïc thoaùt ra ngoaøi. Vì chieàu môû cuûa van 5 ngöôïc chieà u ñi vaøo cuûa doøng khí neân goïi laø van giaûm aùp taùc duïng nghòch. 5. Moû haøn. Moû haøn laø duïng cuï quan troïng nhaát trong trang bò cuûa moät traïm haøn khí. Nhieäm vuï cô baûn cuûa noù laø nhaän khí O2 vaø C2 H2 töø caùc bình chöùa khí ( hoaëc C2H2 töø thuøng ñieàu cheá ) ñeán buoàng hoãn hôïp ñöa ra moû haøn taïo thaønh ngoïn löûa cung caáp nhieät naêng cho quaù trình haøn. Moû haøn phaûi raát an toaøn trong söû duïng, oån ñònh ñöôïc söï chaùy cuûa ngoïn löûa, nheï nhaøng, deã ñieàu chænh thaønh phaàn vaø coâng suaát cuûa quaù trình haøn. Coù 2 loaïi: a. Moû haø n huùt: (hình 3-50). Caáu taïo moû haøn huùt nhö sau : khí oâxy coù aùp suaát 3-4 at theo oá ng daãn 1 qua van ñieàu chænh vaøo mieäng phun 2. Vì ñaàu mieäng phun coù ñöôøn g kính raát beù neân doøng O2 ñi qua coù inh toác ñoä lôùn taïo thaønh vuøng coù aùp suaát thaáp 3 xung quanh mieäng phun. Nhôø vaäy, khí axeâtylen ñöôïc huùt vaøo buoàng hoãn hôïp 5 qua oáng daãn 4 keát hôïp vôùi hixM taïo thaønh hoãn hôïp C oâ y . Ho ñaàu TP khí. Hoãn hôïp khí naøy theo oáng 6 ( thaân moû haøn ) ñi rathuat moû haøn 7 khi bò ñoát seõ chaùy taïo Ky pham thaønh ngoïn löûa haøn. u Ñaëc ñieåm cuûa moû haøn naøy ng DH S g hoãn hôïp khí coù caáu taïo phöùc taïp , tuy yeâu caàu laø buoàn ruo cheá taïo thaáp hôn so vôùirighthaøT ñaúng aùp. moû © n y Cop Hình 3-50. Moû haøn huùt. Theo nguyeân lyù caáu taïo kieåu huùt ta caàn phaûi chuù yù laø khi haøn phaûi môû oâxy tröôùc, môû axeâtylen sau. Vì neáu môû axeâtylen tröôùc thì do aùp löïc thaáp noù seõ khoâng ra ñöôïc. Trong quaù trình haøn do söï baén toeù kim loaïi vaø xæ loûng, loã cuûa ñaàu moû haøn coù theå bò baùm baån laøm cho ngoï n löûa khoâng ñaït ñöôïc hình daïng vaø tính chaát yeâu caàu. Luùc ñoù, neân khoaù caùc ñöôøng daãn khí laïi vaø thoâng loã ñaàu moû haøn. Khi moû haøn noùng quaù, ngoïn löûa chaäp chôøn giaùn ñoaïn hoaëc nghe roõ nhöõ ng tieán g noå töø phía ñaàu moû haøn , thì cuõ ng neân taét ngoïn löûa vaø nhuùng noù vaøo nöôùc ñeå laøm nguoäi sau ñoù môùi tieáp tuïc haøn. b. Moû haøn ñaú ng aùp. (hình 3-51) So vôùi moû haøn huùt moû haøn ñaúng aùp ít söû duïng hôn. Noù chuû yeáu söû duïng khi caàn baûo ñaûm thaønh phaàn hoãn hôïp cuûa ngoïn löûa laø khoâng ñoåi (ví duï khi haøn caùc loaïi hôïp kim maøu, theùp hôïp kim hoaëc trong haøn khí töï ñoäng …) Caáu taïo moû haøn nhö sau: Khí O2 vaø C2H2 theo oáng 4 vaø 5 vaøo buoàn g hoãn hôïp döôùi moät aùp suaát nhö nhau, sau ñoù qua thaân moû haøn 2 ñi qua ñaàu moû haøn 1 ñeå chaùy thaønh ngoïn 245 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  8. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn löûa. Löôïng O2 vaø C2H2 ñöôïc ñieàu chænh baèng caùc khoùa 3 vaø 6. Loaïi moû haøn naøy coù keát caáu ñôn giaûn, deã cheá taïo, ngoï n löûa chaùy oån ñònh, deã haøn song phaûi luoân ñaûm baûo ñöôïc ñieàu kieän oån ñònh aùp suaát khí ñi vaøo moû haøn. Vì theá loaïi naøy chæ söû duïng trong ñieàu kieän caû O2 vaø C2H2 ñöôïc laáy tröïc tieáp töø caùc bình chöùa qua van giaûm aùp (ít duøng trong tröôøng hôï p C2H2 ñöôïc laáy ra tröïc tieáp töø thuøng ñieàu cheá ). Thoâng thöôøng moû haøn khí ñöôïc cheá taïo thaønh boä, goàm moät thaân moû vaø moät soá ñaàu haøn ( 4-7 ñaàu haøn ) ñaùnh soá thöù töï töø nhoû ñeán lôùn. Vì vaäy, khi chuaån bò haøn phaûi caên cöù vaøo coâng suaát cuûa ngoïn löûa caàn thieát ñeå choïn soá hieäu ñaàu haøn cho hôïp lyù. Khi thay ñaàu haøn caàn chuù yù vaën chaët ñeå traùnh roø khí ra ngoaøi. Hình 3-51 Moû haøn ñaúng aùp. h Min Chi P. Ho 5.3 Coâng ngheä haøn khí. uat T y th am K 5.3.1 Ñieàu chænh ngoïn löûa haøn. ph Caên cöù vaøo tyû leä cuûa hoãng hôïH Su D p khí, ruon t©T ngoïn löûa haøn coù theå chiahlaøm 3 loaïi (hình 3- yrig Cop 52): a. Ngoï n löûa bình thöôøng. 02 Khí coù tyû leä  11  1,2 , C2H2 Ngoïn löûa naøy chia laøm 3 vuøng (hình 3-52a). - Vuøng nhaân. O2 vaø C2H2 töø moû haøn ra, khí ñoát C2H2 bò Hình 3-52 Caùc loaïi ngoïn löûa haøn. phaân huûy C2 H2 = 2C + H2. a) Ngoïn löûa bình thöôøng. b) Ngoïn löûa caùc bon hoùa. c) Ngoïn löûa oâ xy hoùa. Vì theá vuøng haït nhaân coù maøu saùng 1. Nhaân ngoïn löûa. 2. Vuøn g hoaøn traéng, nhieät ñoä thaáp vaø trong ñoù coù cacbon nguyeân. 3. Vuøng chaùy hoaøn toaøn. neân khoâng duøng ñeå haøn vì deã laøm cho moái haøn thaám cacbon trôû neân doøn. - Vuøng hoaøn nguyeân (chaùy khoân g hoaøn toaøn) C2H2 + O2 = 2 CO + H2 + Q. Vuøng naøy coù maøu saùng xanh, nhieät ñoä cao (hình 3-53), coù CO vaø H2 laø nhöõ ng chaát khí khöû O2 cuûa oâxyùt kim loaïi trong moái haøn, ñoàng thôøi chuùng coøn taùc duïng vôùi oâxy cuûa 246 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  9. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn moâi tröôøng, baûo veä cho moái haøn khoûi bò oâ xy hoùa. Vì vaäy vuøng naøy goïi laø vuøng hoaøn nguyeân hay vuøn g chaùy khoâng hoaøn toaøn vaø ñöôïc duøng ñeå haøn. - Vuøng chaùy hoaøn toaøn (vuøng oâxy hoùa). Saûn phaåm cuûa vuøng treâ n tieáp tuïc chaùy vôùi O2 cuûa khoâng khí. 2CO + H2 + 1 ,502 = 2CO2 + H2 O + Q Vuøng naøy maøu naâu saãm coù khoùi, nhieät ñoä thaáp vì coù hôi nöôùc. Do hôi nöôùc vaø khí CO2 deã bò phaân huûy thaønh O2 vaø ôû nhieät ñoä cao noù seõ oâ xy hoùa kim loaïi haøn neân vuøng naøy khoâng duøng ñeå haøn. Maët khaùc khi cacbon bò chaùy hoaøn toaøn laïi coù khaû naêng oâxy hoùa kim loaïi neân vuøng naøy goïi laø vuøng oâ xy hoùa. h Min Chi b. Ngoïn löûa oâ xy hoùa. P. Ho T huat Ky t 02 Ngoïn löûa naøy coù tyû leä  1, 2 . pham H Su C2 H 2 gD Quaù trình chaùy xaûy ra laøruon T: © ight C2H2 + 1,5 Cop= r CO + H2 + 0,5 O2. O2 y 2 Sau ñoù chaùy tieáp vôùi O2 cuûa khoâng Hình 3-53. Söï phaân boá nhieät ñoä theo khí. chieàu daøi cuûa ngoïn löûa bình thöôøng. 2CO + H2 + 0 ,5 O2 + O2 = 2CO2 + H2O. Do thöøa O2 neân nhaân cuûa ngoïn löûa ngaén laïi, vuøng giöõa vaø vuøng ñuoâi khoâ ng phaân bieät roõ raøng (hình 3-52c). Ngoïn löûa coù maøu saùng traéng, ngoïn löûa naøy duøng ñeå haøn ñoàng thau, nung noùng vaø caét hôùt beà maët kim loaïi. c. Ngoï n löûa cacbon hoù a. 02 Laø ngoïn löûa coù tyû leä  1,1 . Quaù trình chaùy xaûy ra laø: C2 H 2 C2H2 + 0,502 = CO + C + H2. Sau ñoù chaùy vôùi O 2 cuûa khoâng khí. CO + C + H2 + 2O2 = 2CO2 + H2O. Do vuøng giöõa cuûa ngoïn löûa naøy coù moät löôïng cacbon töï do lôùn neân ngoï n löûa mang tính chaát cacbon hoùa. Nhaân cuûa ngoïn löûa keùo daøi ra saùt nhaäp vaøo vuøng giöõa (hình 3-52b). Ngoïn löûa naøy coù nhieät ñoä thaáp vì coù khí CO2 vaø hôi nöôùc. Maët khaùc cacbon töï do deã xaâm nhaäp vaøo kim loaïi haøn neân noù thöôøng ñöôïc duø ng ñeå haøn gang, nhoâm vaø hôïp kim nhoâm, toâi beà maët, haøn hôïp kim cöùng. 5.3.2 Phöông phaùp haø n phaûi vaø haø n traùi. 247 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  10. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Caên cöù vaøo söï dòch chuyeån cuûa moû haøn vaø que haøn ta chia haøn khí ra laøm hai phöông phaùp haøn: 1. Phöông phaùp haø n phaûi: Khi haøn, moû haøn vaø que haøn chuyeån ñoäng töø traùi sang phaûi, moû haøn ñi tröôùc, que haøn ñi sau (hình 3-54). Ñaëc ñieåm cuûa phöông phaùp naøy laø ngoïn löûa luoâ n luoân höôùn g vaøo vuõng haøn, haàu heát nhieät taäp trung vaøo vieäc laøm chaûy kim loaïi haøn. Trong quaù trình haøn do aùp suaát cuûa ngoïn löûa maø kim loaïi loûng cuûa vuõng haøn luoâ n luoân xaùo troän ñeàu, taïo ñieàu kieän cho xæ noåi leân toát hôn. Maët khaùc, do ngoï n löûa bao boïc laáy vuõng h Min Chi P. Ho haøn neân moái haøn ñöôïc baûo veä toát, nguoäi uat T y th chaäm vaø giaûm öùng suaát bieán daïng do quaù am K trình haøn gaây ra. Phöông phaùp naøy ñeåSu ph g DH haøn caùc chi tieát daøy (> © Truon hoaëc 5mm), Hình 3- 54 Phöông phaùp haøn phaûi. ig t h yrng chaûy cao. nhöõng vaät lieäu coù Copnoù ñoä 2. Phöông phaùp haø n traùi. Khi haøn , moû haøn vaø que haøn chuyeå n ñoäng töø phaûi sang traùi, que haøn ñi tröôùc, moû haøn theo sau (hình 3-55). Phöông phaùp naøy coù ñaëc tính haàu nhö ngöôïc vôùi haøn phaûi. Trong quaù trình haøn, ngoïn löûa khoâng höôùn g tröïc tieáp vaøo vuõng haøn, do ñoù nhieät taäp trung vaøo ñaây ít hôn, vuõng haøn ít ñöôïc xaùo troän ñeàu vaø xæ khoù noåi leân hôn. Ngoaøi Hình 3-55 Phöông phaùp haøn traùi. ra, ñieàu kieän baûo veä moái haøn khoâ ng toát, toác ñoä nguoäi cuûa kim loaïi lôùn, öùng suaát vaø bieán daïn g haøn sinh ra lôùn hôn trong phöông phaùp haøn phaûi. Tuy nhieân, baèng phöông phaùp haøn traùi, ngöôøi thôï haøn deã quan saùt meùp chi tieát taïo khaû naêng nhaän ñöôïc moái haøn ñeàu, ñeïp. Phöông phaùp naøy thöôøng söû duïng ñeå haøn caùc chi tieát moûng (döôùi 5mm), hoaëc nhöõng vaät lieäu coù ñoä noùng chaûy thaáp . 5.3.3 Chuaån bò chi tieát haøn: Tröôùc khi haøn, tuøy theo chieàu daøy cuûa chi tieát coù theå vaùt meùp hoaëc khoâng. 248 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  11. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Laøm saïch meùp caùc chi tieát haøn veà caû hai phía, chieàu roäng moãi phía khoaûng 10  2 0mm. Khi gaù laép neân haøn ñính moät soá ñieåm ñeå giöõ vò trí töông ñoái cuûa caùc chi tieát trong quaù trình haøn. Ñoái vôùi caùc chi tieát haøn moûng, chieàu daøi moái haøn ñính laø 4  5mm vaø caùch nhau moät khoaûn g töø 50 100mm. Ñoái vôùi chi tieát lôùn, daøy thì chieà u daøi moái haøn ñính laø 20  30mm vaø caùch nhau moät khoaûn g töø 300  500mm. 5.3.4 Cheá ñoä haø n khí. Ngoaøi toác ñoä haøn ra, caùc thoâng soá cô baûn cuûa cheá ñoä haøn khí laø: goùc nghieâng cuûa moû haøn, coâng suaát cuûa ngoïn löûa vaø ñöôøng kính que haøn phuï. 1. Goùc nghieâng cuûa moû haøn: Goùc nghieâng cuûa moû haøn so vôùi beà maët caùc chi tieát haøn phuï thuoäc chuû yeáu vaøo chieàu daøy vaø tính chaát nhieät lyù cuûa kim loaïi haøn. Chieàu daøy caøng lôùn, goùc nghieâng phaûi caøng lôùn. Treân hình 3- h Min Chi P. Ho 56 giôùi thieäu söï phuï thuoäc goùc nghieâng moû haøn  T khi haøn theùp C vaø hôïp kim thaáp coù chieàu daøy khaùc y thuat K ham Su p nhau. g DH Goùc nghieân g cuûa moû© haønon theå thay ñoåi ru coù T ht yrig ñaàu ñeå nung noùng kim Cop trong quaù trình haøn. Luùc loaïi ñöôïc toát vaø hình thaønh moái haøn nhanh, goùc nghieâng cuûa moû haøn coù trò soá lôùn nhaát ( 80 - 900). Hình 3-56 Goùc nghieâng moû haøn  Trong quaù trình haøn, goùc nghieâng caàn ñöôïc thay khi haøn theùp C vaø hôï p kim thaáp. ñoåi cho phuø hôïp vôùi chieà u daøy vaø tính chaát cuûa kim loaïi haøn. Luùc gaàn keát thuùc, ñeå moái haøn ñöôïc ñieàn ñaày vaø traùnh söï chaûy kim loaïi, phaûi giaûm goùc nghieâng cuûa moû haøn xuoáng. Luùc ñoù, ngoïn löûa haøn nhö tröôït treân beà maët caùc chi tieát (hình 3-57). Hình 3-57 Vò trí cuûa moû haøn ôû caùc giai ñoaïn khaùc nhau khi haøn theùp coù chieàu daøy trung bình. a) Nung noùng tröôùc khi haøn. b) Giai ñoaïn haøn. c) Keát thuùc haøn. 249 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  12. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn 2. Coâng suaát ngoïn löûa haøn: Coâng suaát naøy ñöôïc tính baèng löôïng khí chaùy tieâu hao trong moät giôø. Noù phuï thuoäc chuû yeáu vaøo chieàu daøy cuûa chi tieát haøn vaø tính chaát nhieät lyù cuûa kim loaïi cô baûn: chieàu daøy caøng lôùn, nhieät ñoä noùng chaûy vaø tính daãn nhieät cuûa kim loaïi cô baûn caøng cao, thì coâng suaát cuûa ngoïn löûa haøn caøng lôùn vaø ngöôïc laïi. Haøn theù p cacbon vaø theùp hôïp kim thaáp, coâng suaát cuûa ngoïn löûa ñöôïc xaùc ñònh theo coâ ng thöùc kinh nghieäm sau ñaây: Ñoái vôùi phöông phaùp haøn phaûi: VC2 H 2 = (120 – 150 ) .S, lít / giôø. Ñoái vôùi phöông phaùp haøn traùi: VC2 H 2 = (100 – 120 ) .S, lít / giôø. Trong ñoù S laø chieàu daøy cuûa chi tieát haøn (mm). h Mn Phaûi caên cöù vaøo coâng suaát cuûa ngoïn löûa ñeå choïn soá hieäu ñaàu imoû haøn moät caùch Chi P. Ho uat T thích hôïp. y th am K 3. Que haøn phuï u ph coù gaá S Khi haøn caùc chi tieát moûng ng DH p meùp thì khoâng caàn söû duïng que haøn phu,ï trong Truo nhöõng tröôøng hôïp khaùcrphaûti ©duøng que haøn phuï ñeå boå sung kim loaïi cho moái haøn . igh y Cop Que haøn phuï duøng ñeå haøn theùp cacbon vaø hôïp kim thaáp phaûi thoaû maõn caùc yeâu caàu nhö: coù ñöôøng kính tyû leä vôùi chieàu daøy chi tieát haøn; beà maët phaûi saïch (khoâng gæ, khoâng dính daàu môõ, vaø caùc chaát baån khaùc); ít gaây ra hieän töôïng baén toeù kim loaïi loûng ra khoûi vuõng haøn; khoâng chöùa caùc chaát phi kim vaø deã taïo thaønh caùc boït khí trong kim loaïi moái haøn. Thoâng thöôøng que haøn phuï coù daïng daây, ñöôøng kính töø 0,3  12mm. Coøn laïi caên cöù vaøo chieàu daøy ta coù coâng thöùc thöïc nghieäm (haøn theùp coù chieàu daøy töø 12  15mm): Ñoái vôùi phöông phaùp haøn traùi: d = S/2 +1 (mm). Ñoái vôùi phöông phaùp haøn phaûi: d = S/2 (mm). Chi tieát coù chieàu daøy hôn 15mm, ñöôøn g kính que haøn phuï laáy 6  8mm. 5.3.5 Chuyeån ñoäng cuûa moû haøn vaø que haøn phuï: Phaûi caên cöù vaøo vò trí cuûa moái haøn trong khoâng gian, chieà u daøy cuûa chi tieát haøn, yeâu caàu veà kích thöôùc cuûa moái haøn ñeå choïn chuyeån ñoäng cuûa moû haøn vaø que haøn cho hôïp lyù. Ñeå thöïc hieän caùc moái haøn saáp baèng phöông phaùp haøn traùi (khoâng vaùt meùp), khi chi tieát coù chieàu daøy nhoû hôn 3mm hoaëc lôùn hôn moät chuùt thì duøng phöông phaùp haøn phaûi, chuyeån ñoä ng thöôø ng duøng nhaát cuûa moû haøn vaø que haøn phuï nhö hình 3-58a. 250 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  13. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Khi thöïc hieä n caùc moái haøn goùc, chuyeån ñoäng cuûa moû haøn vaø que haøn phuï nhö hình 3-58b. Khi caùc chi tieát haøn coù vaùt meùp tì moû haøn naèm saâu trong raõnh haøn (hình 3-58c). Luùc naøy moû haøn chæ coù chuyeån ñoäng doïc, coøn dao ñoäng ngang laø do que haøn phuï thöïc hieän. Haøn khí coù naêng suaát thaáp neân ít khi söû duïng ñeå haøn caùc chi tieát coù chieàu daøy lôùn, neáu caàn thieát thì haøn nhieàu lôùp theo thöù töï nhö hình 3-58d. Nhöõng chi tieát moûng coù uoán meùp, khi haøn khoâng caàn söû duïng que haøn phuï ñeå boå sung kim loaïi cho noù. Chuyeån ñoäng cuûa moû haøn trong tröôø ng hôïp naøy neân thöïc hieän theo hình xoaén oác hay dao ñoäng hình sin nhö hình 3-58e,g. h Min Chi P. Ho uat T y th am K u ph HS ng D uo © Tr ight opyr C Hình 3-58 Caùc chuyeån ñoäng cuûa moû haøn vaø que haøn phuï. 1. Chuyeån ñoä ng cuûa moû haøn. 2. chuyeån ñoäng cuûa que haøn phuï. 5.4 Caét kim loaïi vaø hôïp kim. 5.4.1 Caét kim loaïi baèng ngoïn löûa khí chaùy vôùi oâxy. a. Thöïc chaát, ñaëc ñieåm vaø öùng duï ng: - Caét kim loaïi baèn g ngoïn löûa khí chaùy laø quaù trình duøng nhieät löôïng cuûa ngoïn löûa khí chaùy (C2 H2 hoaëc caùc khí cacbua hydro khaùc) vôùi oâxy ñeå nung noùng choã caét ñeán nhieät ñoä chaùy cuûa kim loaïi, tieáp ñoù duøng luoà ng oâ xy coù löu löôïng lôùn thoåi baït lôùp oâxyùt kim loaïi ñaõ noùng chaûy ñeå loä ra phaàn kim loaïi chöa bò oâxy hoaù; lôùp kim loaïi naøy laäp töùc bò chaùy 251 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  14. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn (oâxy hoaù) taïo thaønh lôùp oâxyùt môùi, roài ñeán löôït lôùp oâxyùt môùi naøy bò noùng chaûy vaø bò luoàng oâxy caét thoåi ñi. Cöù theá cho ñeán khi moû caét ñi heát ñöôøn g caét (hình 3-59). - Ñaëc ñieåm: thieát bò ñôn giaûn, deã vaän haønh. Coù theå caét ñöôïc kim loaïi coù chieàu daøy lôùn, naêng suaát cao nhöng chæ coù theå caét ñöôïc kim loaïi naøo thoûa maõn ñieàu kieän caét, vuøng aûnh höôûng nhieät lôùn neân chi tieát deã bò cong veân h, bieán daïng ñaëc bieät laø chi tieát daøi. - Coâng duïng: Caét baèng ngoïn löûa khí chaùy ñöôïc söû duïng roäng raõi trong ngaønh ñoùng taøu, cheá taïo toa xe , xaây döïng…ñeå caét theùp taám, phoâi troøn, vaø caùc daïng phoâi khaùc. Phöông phaùp naøy ngaøy nay ñaõ ñöôïc töï ñoäng hoùa, töø maùy caét töï ñoäng kieåu con ruøa ñeá n maùy caét khí ñieàu khieån soá hay maùy caét giaøn CNC vôùi nhieàu moû caét cuøng moät luùc, mang laïi naêng suaát vaø hieäu quaû cao. b. Ñieàu kieän caét ñöôïc cuûa kim loaïi: Kim loaïi coù theå caét ñöôïc phaûi thoûa maõn caùc h Min ñieàu kieän sau ñaây: Chi P. Ho 1. Nhieät ñoä noùng chaûy cuûa kim loaïi caàn phaûi uat T y th K cao hôn nhieät ñoä chaùy cuûa noù. ham Su p i phaûi 3 2 2. Nhieät ñoä noùng chaûy cuûa oâxitHkim loaï D g ruon 1 nhoû hôn nhieät ñoä noùng gchaû©yTcuûa kim loaïi ñoù. Neáu 4 t h yri Cop ñieàu kieän naøy khoâ ng thoaû maõn thì oâxit kim loaïi sinh 5 ra treân beà maët do phaûn öùng chaùy vôùi oâxy seõ khoân g noùng chaûy vaø khoâng bò thoåi ñi, laøm caûn trôû söï oâxy hoaù lôùp kim loaïi tieáp theo. Hình 3-59 Sô ñoà quaù trình caét 3. Nhieät löôïng sinh ra trong phaûn öùng chaùy baèng khí. cuûa kim loaïi phaûi ñuû ñeå duy trì quaù trình 1. Doøng oâxy caét. 2. OÁng oâxy. 3. Hoãn hôïp khí chaùy vôùi oâxy. caét lieân tuïc . Khi caét theùp gaàn 70% löôïng 4. Ngoïn löûa haøn. 5. OÂxít bò thoåi nhieät sinh ra laø do phaûn öù ng chaùy cuûa kim ñi do oâxy caét. loaïi vôùi oâxy cung caáp , chæ coù 30% laø do ngoïn löûa nung noùng . 4. Xæ taïo thaønh khi caét phaûi coù tính chaûy loaõng cao ñeå coù theå deã daøng bò thoåi khoûi raõnh caét. 5. Tính daãn nhieät cuûa kim vaø hôïp kim khoâng ñöôïc cao quaù . Bôûi vì neáu cao quaù nhieät seõ bò truyeàn nhanh khoûi choã caét laøm cho quaù trình caét khoâng oån ñònh vaø coù theå bò ngaét baát cöù luùc naøo. c. Thieát bò caét. - Moû caét baèng tay: Moû caét coù taùc duïng troän hoãn hôïp khí chaùy vôùi oâxy taïo thaønh ngoïn löûa nung noùng vaø daãn luoàng oâxy caét vaøo meùp caét. 252 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  15. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Sô ñoà nguyeâ n lyù moû caét kieåu phun (hình 3-60 ): Hình 3-60. Khí chaùy theo oáng daãn 6 ñi vaøo buoàng hoãn hôï p 12 qua van ñieàu chænh 9, coøn oâx y theo oáng daãn 5 qua van 4 ñi vaøo buoàng hoãn hôïp. Luoàng oâ xy caét thì ñi qua van 3 ñeå ñeán tröïc tieáp ñaàu caét maø khoâng qua buoàng hoãn hôïp. inh Vieäc choïn soá hieäu ñaàu caét, aùp löïc oâxy caét vaø ñieàu chænhChinM suaát ngoïn löûa tuøy coâ g P. Ho uat T trình caét ñaït naêng suaát cao thuoäc vaøo chieàu daøy kim loaïi ñöôïc caét, laøm sao ñaûm h o quaù yt baû am K u ph nhaát. DH S - Maùy caét: Maùy theå coùruongcoù moät hoaëc nhieàu moû caét vaø goàm caùc heä thoáng ñeå theå ©T ight t theo tuyeán caét. chuyeån ñoä ng vaø höôùngrmoû caé y Cop Maùy caét chia ra hai loaïi vaïn naêng vaø chuyeân duøng. Maùy vaïn naêng duøng ñeå caét theùp taám vaø theùp ñònh hình. Maùy chuyeân duøng duøng ñeå caét nhöõng chi tieát nhaát ñònh nhö caét oáng, khoeùt loã, vaùt meùp haøn… Maùy caét töï ñoäng xaùch tay (maùy caét con ruøa): Ñeå töï ñoäng hoaù quaù trình caét, laøm giaûm nheï lao ñoäng vaø naâng cao hieäu suaát caét ngöôøi ta ñaõ ñöa vaøo söû duïng maùy caét khí töï ñoäng kieåu xaùch tay, nhoû goïn ñeå deã cô ñoäng treân hieän tröôø ng. Hình 3-61 giôùi thieäu maùy caét khí töï ñoäng xaùch tay cuûa Nhaät. Maùy chuyeån ñoäng treân thanh ray ñònh hình nhôø ñoäng cô moät chieàu coù toác ñoä ñieàu khieån ñöôïc baèng nuùm xoay. Baùnh daãn höôùng ñaûm baûo maùy luoân baùm theo ñöôøng ray, coøn baùnh daãn ñoäng coù nhieäm vuï truyeàn chuyeån ñoäng töø ñoäng cô (qua hoäp giaûm toác). Maùy coù khoái löôïng 9,8 kg, ray caét Hình 3-61. Maùy caét IK-12 Hunter. daøi 1800mm, chieàu daøy caét max: 100mm, toác ñoä caét 100 – 1000 mm/phuùt. 253 Hình 3-62 Vò trí cuûa moû Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn caét khi caét theùp taám. a) Baét ñaàu caét. b) Trong quaù trình caét.
  16. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn d. Kyõ thuaät caét. 1. Baét ñaàu caét: - Caét taám daøy, khi baét ñaàu caét moû caét ñeå nghieâng vôùi goùc 5o , coøn trong quaù trình caét thì ñeå 25o (hình 3-62). - Caét taám moûng (S
  17. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn - Aùp löïc khí oâxi caét: phuï thuoäc vaøo chieàu daøy kim loaïi, kích thöôùc loã thoåi oâxi caét vaø ñoä tinh khieát cuûa khí oâxi. Khi taêng aùp löïc oâxy caét seõ laøm cho löôïng khí oâxy caét bò tieâu hao nhieàu hôn. Aùp löïc khí oâxy caét phuï thuoäc vaøo chieà u daøy kim loaïi. Chieàu daøy kim loaïi, 5 - 20 20 – 40 40 – 60 60 – 100 mm Aùp löïc oâxy, atm 3-4 4-5 5-6 7-9 Toác ñoä caét (toác ñoä dòch chuyeån cuûa ñaàu caét): caàn phaûi phuø hôïp vôùi toác ñoä chaùy cuûa kim loaïi. Ñoä oån ñònh vaø chaát löôïng cuûa quaù trình caét phuï thuoäc vaøo toác ñoä caét. Toác ñoä caét beù laøm cho meùp caét bò chaùy hoûng, coøn neáu toác ñoä caét lôùn thì khoâng caét ñöùt ñöôïc chi tieát, nhaát laø ôû cuoái ñöôøng caét. h Min Chi P. Ho Toác ñoä caét cuûa moät soá loaïi moû caét thöôøng uat T y th duøng khoaûng 75 – 556mm/phuùt. am K Treân hình 3-64 ñöa ra phöôngHphaùp hchoïn Su p gD n r on toác ñoä caét hôïp lyù theo hình daïTguveát caét. ht © Hình 3-64 Toác ñoä caét. yrig Cop a) Khoâng ñuû. b) Toái öu. c) Cao. 5.4.2 Caét baèng hoà quang PLASMA khí neùn. a. Ñaëc ñieåm vaø öùng duïng. Caét plasma döïa treân ñaëc ñieåm cuûa hoà quang neùn coù khaû naêng xuyeân saâu vaøo kim loaïi vaø laøm noùng chaûy noù theo meùp caét (hình 3-65). Khi caét baèng hoà quang plasma tröïc tieáp thì döôùi taùc duïng cuûa nhieät ñoä cao trong hoà quang neùn, khí 2 khi ñi qua vuøng tích ñieän hoà quang seõ bò ion hoùa Hình 3-65 Sô ñoà nguyeân lyù caét plasma. raát maïnh, taïo thaønh luoàng plasma laøm a) Caét baèng hoà quang plasma tröïc tieáp. noùng chaûy kim loaïi meùp caét. Hoà quang b) Caét baèng hoà quang plasma giaùn tieáp. 1 taïo thaønh giöõa kim loaïi noùng chaûy 4 vaø ñieän cöïc volfram khoâng noùng chaûy 5 phaân boá beân trong ñaàu caét 6 (hình 3-65a). Khí taïo plasma khi caét baèng hoà quang plasma phaûi ñaûm baûo taïo ñöôïc plasma vaø baûo veä ñöôïc ñieän cöïc volfram khoûi bò oâxy hoùa. Coù theå duøng khí Ar, N, hoãn hôïp Ar +N, H2 vaø khoâng khí. Ñieåm khaùc caên baûn nhaát so vôùi caét baèn g khí laø khi caét baèn g plasma kim loaïi meùp caét ñöôïc nung chaûy bôûi nhieät löôïng cuûa hoà quang plasma coù nhieät ñoä raát cao (5000 255 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  18. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn 20000oC), taäp trung, do vaäy coù theå caét ñöôïc taát caû kim loaïi vaø hôïp kim vôùi vuøng aûnh höôûng nhieät haàu nhö khoâ ng coù. Tuy nhieân do khaû naêng xuyeân saâu cuûa hoà quang bò haïn cheá neân chæ duøng caét caùc taám kim loaïi vaø hôïp kim coù chieàu daøy nhoû vaø trung bình. Thöôøng ñeå caét theùp khoâng gæ, nhoâm, manheâ, titan, gang vaø ñoàng. Caét baèng hoà quang plasma giaùn tieáp thì vaät caét khoâng tham gia vaøo maïch taïo hoà quang. Khí taïo plasma chuû yeáu duøng Ar vaø hoãn hôïp Ar+N. Thöôøng duøng ñeå caét taám kim loaïi coù chieàu daøy beù vaø vaät lieäu phi kim loaïi. b. Thieát bò caét plasma. Goàm nguoàn caét 1, maùy neùn khí 2, boä phaän loïc vaø ñieàu chænh aùp löïc khí neùn 3 vaø tay caét 4 (hình 3-66). Maùy neùn khí yeâu caàu phaûi coù löu löôïng toái thieåu 165 lít/phuùt, aùp löïc khí neùn toái thieåu phaûi ñaït 4atm. Boä phaän loïc vaø ñieàu chænh aùp löïc khí neùn coù taùc duïng ngaên chaën buïi, hôi nöôùc ñi vaøo moû caét laøm hoûng ñieän cöïc volfram, ñoàng thôøi duøng ñeå ñieàu chænh aùp löïc khí neùn ñi vaøo nguoàn caét. Tay caét coù 2 loaïi: loaïi cong duøng cho caét baèng tay h Min (hình 3-67) vaø loaïi thaúng duøng ñeå laép treân maùy khi caét töï ñoäng.o Chi P. H uat T y th am K u ph DH S g ruon t©T h yrig Cop Hình 3-66. Sô ñoà heä thoáng thieát bò caét hoà quang plasma khí neùn. Hình 3-67. Moû caét plasma baèng tay. c. Kyõ thuaät caét. 256 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  19. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn 1. Caét tieáp xuùc baèng tay: Khi caét caùc taám coù chieàu daøy < 9  12mm coù theå cho ñieän cöïc tieáp xuùc vôùi beà maët vaät caét (hình 3-67). Trình töï thao taùc nhö sau: - AÁn coâng taéc ôû tay caét, hoà quang daãn ñöôïc taïo ra sau 1,5 giaây. - Ñöa ñaàu caét laïi gaàn vò trí caét, vôùi khoaûng caùch 1  3mm, hoà quang plasma seõ hình thaønh. - Cho ñaàu caét tieáp xuùc vôùi beà maët vaät caét, dòch chuyeån tay caét theo ñöôøng caét ñaõ vaïch tröôùc. - Ñeán cuoái ñöôøng caét, nhaác tay caét leân 1  3 mm, caét ñöùt haún taám kim loaïi caàn caét. - Hoà quang plasma ngaét. h Min Chi P. Ho uat T y th am K u ph HS ng D uo © Tr ight opyr C Hình 3-68.Sô ñoà caét tieáp xuùc baèng tay. 2. Caét khoâng tieáp xuùc baèng tay. Söû duïng khi caét taám caét coù chieàu daøy trung bình (> 9mm). Trình töï thao taùc nhö sau: (hình 3-69) Hình 3-69. Sô ñoà caét khoâng tieáp xuùc baèng tay. - AÁn coâng taéc ôû tay caét, hoà quang daãn ñöôïc taïo ra sau 1,5 giaây. - Ñöa ñaàu caét laïi gaàn vò trí caét caùch beà maët vaät caét 2  4 mm, hoà quang plasma seõ hình thaønh. 257 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  20. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn - Giöõ khoaûn g caùch giöõa ñaàu caét vaø beà maët vaät caét trong khoaûng 2  4 mm, di chuyeå n ñaàu caét ñeå caét. - Ñeán cuoái ñöôøng caét cho toác ñoä chaäm laïi moät chuùt ñeå caét rôøi phaàn cuoái ñöôøng caét. - Hoà quang plasma ngaét. Toác ñoä caét töø 60  120 cm/phuùt (theù p C thaáp, theùp khoân g gæ daøy 3,2  6mm). h Min Chi P. Ho uat T y th am K u ph HS ng D uo © Tr ight opyr C 258 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản