Giáo trình Hàn hồ quang tay nâng cao (Nghề: Hàn - Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Hà Nam

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

Thêm vào BST

Báo xấu

25
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

(NB) Giáo trình Hàn hồ quang tay nâng cao (Nghề: Hàn - Trung cấp) được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên làm tốt các công việc cơ bản của người thợ hàn điện tại các cơ sở sản xuất trong nước và nước ngoài; giải thích đầy đủ các khái niệm cơ bản về hàn hồ quang tay; nhận biết các loại vật liệu dùng để hàn hồ quang tay; trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của các loại máy hàn hồ quang tay; tính toán chế độ hàn hồ quang tay phù hợp chiều dày, tính chất của vật liệu và kiểu liên kết hàn. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Hàn hồ quang tay nâng cao (Nghề: Hàn - Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Hà Nam

SỞ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỈNH HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: HÀN HỒ QUANG TAY NÂNG CAO NGHÀNH/NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: 234/QĐ – CĐN ngày 5 tháng 8 năm 2020 của Trường Cao Đẳng Nghề Hà Nam Hà Nam, năm 2020
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. Dựa theo giáo trình này, có thể sử dụng để giảng dạy cho các trình độ hoặc nghề ngành/ nghề khác của nhà trường. 1
LỜI GIỚI THIỆU Trong những năm gần đây, dạy nghề đã có những bước tiến nhằm nâng cao chất lượng, thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp, đáp ứng nhu cầu xã hội. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, lĩnh vực cơ khí chế tạo nói chung và ngành Hàn ở Việt Nam nói riêng đã có những bước phát triển đáng kể. Chương trình khung quốc gia nghề Hàn đã được xây dựng trên cơ sở phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề được kết cấu theo các môđun. Để tạo điều kiện thuận lợi cho các cơ sở dạy nghề trong quá trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo các môđun là nhiệm vụ cần thiết hiện nay. Mô đun 19: Hàn hồ quang tay nâng cao là mô đun đào tạo nghề được biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành. Trong quá trình thực hiện, nhóm biên soạn đã tham khảo nhiều tài liệu công nghệ hàn trong và ngoài nước, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất. Mặc dầu có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Hà nam, ngày tháng 7 năm 2020 Tham gia biên soạn Bùi Việt Thắng 2
MỤC LỤC Trang LỜI GIỚI THIỆU ............................................................................................... 2 BÀI 1: HÀN GÓC Ở VỊ TRÍ 4F......................................................................... 5 1. Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ và phôi hàn. .......................................................... 5 2. Tính chế độ hàn. ............................................................................................. 6 3. Kỹ thuật hàn 4F. ........................................................................................... 10 4. Cách khắc phục các khuyết tật của mối hàn................................................. 14 5. Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn. ................................................. 18 6. An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp..................................................... 18 BÀI 2: HÀN GIÁP MỐI Ở VỊ TRÍ 4G............................................................ 23 1. Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ và phôi hàn. ........................................................ 23 2. Tính chế độ hàn ............................................................................................ 25 3. Kỹ thuật hàn 4G. .......................................................................................... 28 4. Cách khắc phục các khuyết tật của mối hàn............................................ 33 5. Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn .................................................. 37 6. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. .................................................... 38 BÀI 3: HÀN ỐNG Ở VỊ TRÍ 1G ...................................................................... 43 1. Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ và phôi hàn. ........................................................ 43 2. Tính chế độ hàn. ........................................................................................... 43 3. Kỹ thuật hàn ống xoay 1G............................................................................ 44 4. Cách khắc phục các khuyết tật của mối hàn................................................. 46 5. Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn. ................................................. 50 6. An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp..................................................... 56 BÀI 4: HÀN ỐNG Ở VỊ TRÍ 2G ...................................................................... 61 1. Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ và phôi hàn. ........................................................ 61 2. Tính chế độ hàn. ........................................................................................... 62 3. Kỹ thuật hàn ống ở vị trí 2G......................................................................... 62 4. Cách khắc phục các khuyết tật của mối hàn................................................. 67 5. Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn. ................................................. 71 6. An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp..................................................... 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................. 83 3
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Hàn hồ quang tay nâng cao Mã mô đun: MĐ19 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: Mô đun này được bố trí sau khi học xong hoặc song song với các môn học MH07- MH12 và MĐ13- MĐ15 – MĐ16 – MĐ17 –MĐ -18. - Tính chất của môđun: Là mô đun chuyên ngành bắt buộc. Là mô đun chuyên môn nghề, được bố trí sau khi học xong môđun Hàn hồ quang tay cơ bản. - Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Hàn hồ quang tay nâng cao rèn luyện cho người học kỹ năng hàn được các vị trí khó trong không gian mà thực tế sản xuất thường gặp. Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: + Làm tốt các công việc cơ bản của người thợ hàn điện tại các cơ sở sản xuất trong nước và nước ngoài. + Giải thích đầy đủ các khái niệm cơ bản về hàn hồ quang tay. + Nhận biết các loại vật liệu dùng để hàn hồ quang tay. + Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của các loại máy hàn hồ quang tay. + Tính toán chế độ hàn hồ quang tay phù hợp chiều dày, tính chất của vật liệu và kiểu liên kết hàn. - Về kỹ năng: + Hàn được các mối hàn ở vị trí hàn khó trong không gian đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. + Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Làm việc độc lập hoặc làm việc theo nhóm, thực hiện hàn mối hàn hồ quang tay nâng cao trên các kết cấu hàn thông dụng trong điều kiện làm việc thay đổi. + Hướng dẫn, giám sát những người khác thực hiện mối hàn hồ quang tay nâng cao trên các kết cấu hàn thông dụng; chịu trách nhiệm cá nhân và trách nhiệm đối với nhóm về kết quả thực hiện hàn mối hàn hồ quang tay nâng cao trên các kết cấu hàn thông dụng. + Đánh giá chất lượng sản phẩm hàn hồ quang tay cơ nâng cao của các thành viên trong nhóm. Nội dung của mô đun: 4
BÀI 1: HÀN GÓC Ở VỊ TRÍ 4F Mã bài: MĐ 19 - 01 Giới thiệu Hàn góc ở vị trí 4F là vị trí hàn tương đối khó, nhưng được sử dụng rộng rãi trong hàn kết cấu vì vậy nắm vững được kỹ thuật hàn góc ở vị trí 4F sẽ giúp cho người học có được những kỹ năng cơ bản khi tiếp cận với thực tế Mục tiêu Kiến thức -Chuẩn bị phôi hàn sạch, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. -Trình bày được kỹ thuật hàn góc ở vị trí 4F. Kỹ năng - Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật liệu, với từng lớp hàn. -Hàn được mối hàn góc ở vị trí 4F đúng kích thước và yêu cầu kỹ thuật. -Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn. Năng lực tự chủ và trách nhiệm -Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng. - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác trong công việc. Nội dung chính: 1. Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ và phôi hàn. 1.1. Dụng cụ, trang thiết bị. - Đồ gá hàn. - Búa nắn phôi, búa gõ xỉ hàn, kìm hàn, mặt nạ hàn, kìm rèn, bàn hàn, ke 90 , thước dây, thước lá, clê, mỏ lết. 0 - Máy hàn hồ quang tay: xoay chiều (một chiều). - Găng tay, quần áo bảo hộ lao động và các thiết bị, dụng cụ phòng chống cháy nổ. - Máy chiếu Overhead. 1.2. Chuẩn bị phôi hàn. + Đọc bản vẽ. YCKT: Mối hàn đúng kích thước, không khuyết tật, kim loại bám đều 2 mép 5
2. Tính chế độ hàn. Chế độ hàn gồm các thông số sau: dqh, Ih, Uh, Vh, số lớp hàn, tốc độ hàn và năng lượng đường. 2.1. Đường kính que hàn. Khi hàn mối hàn góc, đường kính que hàn được tính theo công thức: K d= 2 (1.1) 2 Trong đó d - đường kính que hàn (mm); K- cạnh mối hàn (mm) Ngoài việc tính theo công thức (1.1) ra có thể chọn đường kính que hàn theo bảng 1 Bảng 1 Cạnh mối hàn K(mm) 2 3 4 5 6÷8 Đường kính que hàn d(mm) 1,6÷2 2,5÷3 3÷4 4 4÷5 Khi hàn hồ quang tay, sau một lớp hàn, thường cạnh mối hàn nhận được không lớn hơn 8 mm. Do đó, trường hợp yêu cầu cạnh mối hàn K > 8 mm cần phải tiến hành hàn nhiều lớp. Kinh nghiệm cho thấy khi hàn mối hàn góc, diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp có thể tính theo công thức. Fđ = Ky.K2 /2 (1.2) Trong đó Fđ - diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp (mm2) K - cạnh mối hàn (mm) Ky - hệ số kể đến phần lồi của mối hàn và khe hở hàn khi K < 3mm, Ky = 1,1 ÷ 2; còn khi K = 3 ÷ 20, ky được lấy như sau: Cạnh mối hàn K(mm) 3÷4 5÷6 7÷10 12÷2 Hệ số Ky 1,5 1,35 1,25 0 1,15 2.2. Cường độ dòng điện hàn. Cường độ dòng điện hàn là một thông số rất quan trọng của chế độ hàn, vì nó ảnh hưởng nhiều nhất đến hình dạng và kích thước của mối hàn cũng như chất lượng của mối hàn và năng suất của quá trình hàn. Đối với mỗi chế độ hàn, cường độ dòng điện hàn được giới hạn trong một phạm vi nhất định. Do đó khi hàn cần phải đảm bảo trị số của nó nằm trong phạm vi cho phép. Có thể chọn cường độ dòng điện hàn trong các bảng hoặc có thể tính theo một trong các công thức sau đây. Ih = k.d (1.3) I1 = k1 d1,5 (1.4) 6
Trong đó Ih - cường độ dòng điện hàn (A) d - đường kính que hàn (mm) k,k1 - các hệ số thực nghiệm (k = 35 ÷ 50; k1 = 20 ÷25) 2.3. Hiệu điện thế hàn. Điện áp hàn phụ thuộc vào chiều dài của cột hồ quang và tính chất của que hàn, nói chung nó thay đổi trong một phạm vi rất hẹp. Do đó khi thiết kế qui trình công nghệ hàn hồ quang tay, có thể chọn điện áp theo Paspo của que hàn hay tính công thức sau: Uh = a b.lhq (1.6) Trong đó Uh - điện áp hàn (v) lhq - Chiều dài cột hồ quang (cm) Ih - Cường độ dòng điện hàn (A) a - Điện áp rơi trên anốt và catốt a = 15 ÷20 (v) b - Điện áp rơi trên một đơn vị chiều dài hồ quang (b = 15,7 v/cm) 2.4. Số lớp hàn. Do đường kính que hàn chỉ cho phép dùng trong một phạm vi nhất định, nên đối với các chi tiết có chiều dày lớn thì phải hàn hai hay nhiều lớp mối hàn mới hoàn thành được. Số lớp hàn hợp lý, tức là lớp hàn tối thiểu cần thiết khi hàn mối hàn nhiều lớp được tính như sau: Fd  F1 n= 1 (1.7) Fn Trong đó n - số lớp hàn. F1 - diện tích tiết diện ngang của lớp hàn thứ nhất Fn - diện tích tiết diện ngang của lớp hàn tiếp theo Fd - diện tích tiết diện ngang của toàn bộ kim loại đắp Để đơn giản cho việc tính toán, có thể coi diện tích tiết diện ngang của lớp hàn thứ hai trở đi đến lớp thứ n là bằng nhau, tức là F2 = F3 ... = Fn Diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp sau một lớp hàn phụ thuộc vào đường kính que hàn. Theo kinh nghiệm, mối quan hệ đó được xác định như sau: F1 = (6  8) d (1.8) Fn = (8 12) d (1.9) Trong đó d - đường kính que hàn (mm) 7
F1 và Fn tính bằng mm2 2.5. Tốc độ hàn. Tốc độ hàn có ảnh hưởng khá lớn đến chất lượng của mối hàn. Nếu như quá khối lượng kim loại đắp và kim loại cơ bản nóng chảy sẽ quá lớn có thể chảy ra phía trước hồ quang phủ lên phần mép hàn chưa được đun nóng chảy, để gây nên hiện tượng hàn không dính. Ngượi lại, nếu lớn quá thì năng lượng đường không đủ, dễ gây nên hiện tượng hàn không ngấu v.v ... Ngoài ra, tốc độ hàn quá lớn thì lớp kim loại không đắp có tiết diện ngang qúa nhỏ sé làm tăng thêm sự tập trung ứng suất và dễ làm cho mối hàn bị nứt nguội. a) b) Hình 1.1. Đồ thị đã xác định diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp. a - mối hàn giáp mối. b - mối hàn góc Tốc độ hàn hợp lý có thể tính theo công thức: d h Vh = (1.10) 3600 Fd Trong đó Vh - Tốc độ hàn (cm/s) d - hệ số đắp (αd = 7 ÷11g/A.h) Ih - cường độ dòng điện hàn (A) - khối lượng riêng của kim loại đắp (g/cm3) Fđ - diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp tính cho một lớp hàn tương ứng (cm2). 8
2.6. Năng lượng đường Năng lượng đường là một thông số quan trọng của chế độ hàn, vì nó cho phép đánh giá được hiệu quả nung nóng của nguồn điện hàn đối với kim loại cơ bản và kim loại đắp tốt hay xấu, mức độ biến dạng của liên kết (hay kết cấu) hàn lớn hay nhỏ, đồng thời nó còn là đại lượng cần thiết để tính toán các kích thước cơ bản của mối hàn. Năng lượng đường được tính như sau: q 0, 24U hVh q=  (1.11) Vh Vh Thay giá trị của Vh từ công thức (1.10) vào (1.11) ta có:  U h Fd q = 0,24.3600 (1.12) d Trong đó qđ - năng lượng đường (cal/cm) q - công suất hiệu dụng của hồ quang hàn (cal/s) vh - tốc độ hàn (cm/s) Uh - điện áp hàn (v) Ih - cường độ dòng điện hàn (A) Fđ - điện tích tiết diện ngang kim loại đắp của lớp hàn tương ứng (cm2) αđ - hệ số đắp (g/A.h) - khối lượng riêng của kim loại đắp (g/cm3) - hệ số hữu ích của hồ quang hàn (= 0,60 ÷ 0,80) Mặc dù mối hàn nhãn hiệu que hàn khác nhau, trị số αđ và Uh tương ứng không giống nhau, song thực tế chứng tỏ chứng tỏ nó thay đổi trong một h phạm vi rất nhỏ và có thể xem gần đúng tỷ số const. Đối với que hàn bằng d thép thường lấy = 7,8 g/cm3 và = 0,70. Do đó, nên ký hiệu tất cả các hằng số trong công thức (1.12) bằng một hằng số M thì ta có: qđ = M . Fđ Thực nghiệm cho thấy rằng, tất cả các loại que hàn bằng thép có thể lấy trị số trung bình của hàm số M = 14500, do đó: qđ = 14500 Fđ (1.13) Tuy kích thước cơ bản của mối hàn (trong đó chủ yếu là chiều sâu chảy) ảnh hưởng khá lớn đến chất lượng của mối hàn; do chế độ hàn hồ quang tay tương đối thấp, nên ảnh hưởng của nó đến hình dạng và kích thước của mối hàn không lớn lắm. Vì vậy khi hàn các liên kết có vát mép thường không yêu cầu phải tính toán các kích thước cơ bản của mối hàn. Chỉ có trường hợp hàn các liên kết không vát mép hoặc các liên kết có vát mép sử dụng chế độ hàn trong 9
một phạm vi rộng thì mới cần phải tính toán chiều sâu chảy (chiều sầu ngấu). 2.7. Thời gian hàn Thời gian hoàn thành một mối hàn (gọi tắt là thời gian hàn) bao gồm thời gian cơ bản (thời gian cháy), và thời gian phụ (thời gian chuẩn bị chỗ làm việc, mở, đóng máy, thay que hàn, tháo lắp vật hàn v.v ...) được tính như sau: Th = T0 ph Do việc xác định thời gian phức tạp, vì nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố, cho nên để giản đơn cho việc tính toán, trong kỹ thuật hàn người ta thường xác định thời gian hàn theo công thức: T0 Th = (1.14) m Trong đó Th - thời gian hàn (h/ph) T0 - thời gian cơ bản (h/ ph) m - hệ số kể đến sự tổ chức làm việc, đôi với hàn quang tay, thường lấy m = 0,3 ÷0,5. 3. Kỹ thuật hàn 4F. 3.1. Chuẩn bị mép hàn. - Sự chuẩn bị và kích thước của mối hàn chữ T không vát cạnh Hình 1.2 Bảng 1.1 .Các thông số kỹ thuật .  2 -3 4 -6 7 -9 10 -12 14 -18 18 -22 23 -30 K(nhỏ nhất ) 2 3 4 5 6 8 10 - Sự chuẩn bị và kích thước của mối hàn chữ T vát một cạnh Hình 1.3 Bảng 1.2. Các thông số kỹ thuật . 10
- Sự chuẩn bị và kích thước của mối hàn chữ T vát hai cạnh Hình1.4 Bảng 1.3. Các thông số kỹ thuật . 2 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 b 6 6 8 8 10 12 14 16 18 20 22 24 h 5 3.2. Kỹ thuật hàn. Thao tác hàn trần là thực hiện hàn mối hàn ở vị trí mà trục đường hàn nằm ở mặt phẳng hình chiéu bằng và nằm ở phía trên tay của người thợ trong quá trình hàn. Do thao tác hàn ở vị trí như trên mà nó có một số đặc điểm sau : Đây là vị trí hàn khó hàn nhất trong tất cả các vị trí. Kim loại lỏng hàn có xu hướng chảy xuống phía dưới do trọng lực nên việc hình thành mối hàn rất khó khăn. Sự vận chuyển kim loại lỏng từ que hàn đến bể hàn ngược chiều với trọng lực nên để đưa được giọt kim loại từ que hàn vào bể hàn rất khó khăn phụ thuộc vào áp lực của hồ quang và chỉ thực hiện được khi hồ quang cháy ở chế độ ngắn Lhq ngắn. Do kim loại lỏng ở bể hàn không bị rơi xuống phía dưới là do sức căng bề mặt của kim loại lỏng và áp lực khí ở mặt đầu que hàn song nó luôn có xu hươngs bị trọng lực kéo xuống làm cho mối hàn hình thành khó và dễ gây ra chảy xệ và đóng cục. Mặt khác các mối hàn trần thao tác khó khăn, vị trí không gian chứa mặt phẳng nhỏ hẹp ở những vị trí không thuận lợi. Cho thao tác thực hiện nên cường độ lao động lớn dễ gây ra tai nạn lao động như cháy bỏng. Do khi hàn phải chọn các thông số của chế độ hàn nhỏ nên năng xuất lao động thấp. Cho 11
nên tăng sản xuất cần hạn chế các mối hàn ở vị trí hàn trần nếu được ta đua chúng về vị trí hàn bằng Vì vậy khi hàn phải giữ chiều dài hồ quang thật ngắn và giảm bớt cường độ dòng điện hàn xuống 15 ÷ 20% so với hàn bằng để giảm bớt thể tích vũng hàn. Que hàn thường dùng loại có đường kính d
Góc độ que hàn được xác định tuỳ thuộc vào vị trí của nó trong mối hàn Thứ tự bố trí đường hàn trong mối hàn Trình tự thực hiện mối hàn 4F không vát cạnh TT Nội dung Dụng cụ Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt công việc Thiết bị được Đọc bản vẽ - Nắm được các kích thước cơ bản YCKT: Mối hàn đúng kích thước, không khuyết tật, kim loại bám đều 2 mép - Kiểm Búa, - Phôi phẳng, tra phôi, máy thẳng không chuẩn bị mài, bị pavia, đúng mép hàn máy kích thước. -Gá đính hàn hồ - Góc lắp ghép quang 900 tay - Mối đính nhỏ gọn, đủ bền, đúng vị trí - Chọn chế độ hàn từng lớp hợp lý Tiến Máy - Đảm bảo an hành hàn hồ toàn cho hàn quang người và thiết tay bị - Dao động và góc độ que hàn từng lớp phải hợp lý - Các lớp hàn ngược chiều nhau 13
Kiểm Phát hiện tra được các khuyết tật của 50 mối hàn 4. Cách khắc phục các khuyết tật của mối hàn. 4.1. Những khuyết tật thường gặp và biện pháp phòng ngừa TT Tên Hình vẽ minh họa Nguyên nhân Biện pháp phòng ngừa Cháy Dòng điện hàn Giảm cường cạnh lớn độ dòng điện Hồ quang dài Sử dụng hồ Không dừng ở quang ngắn 2 chân mối Dừng ở 2 hàn chân mối hàn Lẫn Dòng điện hàn Vệ sinh sạch xỉ nhỏ sẽ mép hàn Vệ sinh mép Tăng Ih hàn không đạt yêu cầu Mối - Góc độ que - Giữ góc độ hàn hàn không que hàn đúng bám đúng kỹ thuật lệch 4.2. Cách khắc phục những khuyết tật thường gặp: a. Khái niệm Trong kết cấu hàn khuyết tật có thể xuất hiện do việc lập kế hoạch sản xuất chưa đúng; trong quá trình thao tác gây ra quá tải hoặc chịu tải trọng động (nếu quy định thiết kế kết cấu tải trọng động không có). Hàn sửa chữa được chia nhỏ ra: (i) Hàn hoàn thiện khi đang sản xuất (ii) Sửa đúng các mối hàn không thích hợp (iii)Hàn sửa khi kết cấu đang thao tác, vận hành Sửa các quá trình hàn điều khiển bằng tay là dễ nhất, đặc biệt là sửa cục bộ hoặc một chỗ. Tuy nhiên hàn sửa luôn luôn làm ứng suất dư cao và tăng biến dạng so với hàn lần đầu. Với thép manganese và thép hợp kim trung bình khi sửa luôn cần xử lý nhiệt trước và sau khi hàn. 14
Có một số yếu tố quan trọng cần phải cân nhắc trước khi quyết định bất cứ hàn sửa bất kỳ mối hàn nào. Tính toàn vẹn kết cấu có được hoàn thiện không nếu sửa chỗ nào đó? Còn hàn gì tiếp theo không? Nguyên nhân gây ra khuyết tật có thể xảy ra sau khi sửa không? Loại bỏ khuyết tật ra sao và hàn lại theo quá trình nào? Phương pháp KTKPH nào được dùng để khẳng định khuyết tật đã được loại bỏ hoàn toàn? Quy trình hàn sửa có cần được phê chuẩn mới hoặc phê chuẩn lại không? Ảnh hưởng của ứng suất dư và biến dạng hàn sẽ ra sao? Có yêu cầu xử lý nhiệt không? Phương pháp KTKPH nào được dùng và mức chấp nhận của hàn sửa được thể hiện như thế nào? Hàn sửa có cần được phê chuẩn không? - nếu có thì do ai và như thế nào? Mặc dù hàn sửa là nguyên công khá “chuẩn”, trong nhiều trường hợp cũng không dễ dàng và cần phải có sự rèn luyện kỹ thuật để đạt được kết quả tốt. Trong thực tế sản xuất Phòng Kiểm tra Chất lượng (QC) thực hiện việc phân tích các kiểu khuyết tật đang xảy ra để tìm nguyên nhân gây ra chúng. b. Hàn hoàn thiện khi đang sản xuất Hàn hoàn thiện thuộc về giai đoạn sản xuất, đó là hàn sửa các chi tiết, phôi đúc bị rỗ, lõm co, hoặc trong trường hợp thiếu hụt kích thước danh nghĩa. Cần phải quan tâm rằng năng lượng đường bổ sung và ứng suất dư có thể gây ra các điều kiện về vật liệu không cho phép hàn. Khi đó phải áp dụng các biện pháp xử lý nhiệt. Những trường hợp này, đôi khi khách hàng yêu cầu những quy trình đặc biệt. c. Sửa đúng các mối hàn không phù hợp Thông thường, chất lượng mối hàn và dung sai các phần tử hàn phải đạt yêu cầu được chỉ rõ theo tiêu chuẩn áp dụng hoặc theo hợp đồng. Nếu mức chất lượng đang hàn hoặc cấp dung sai không đáp ứng được yêu cầu đã nêu theo EN 25817 (ISO 5817), EN 30042 (ISO 10042) hoặc EN ISO 13920 thì phải thực hiện hàn sửa đúng các chỗ không phù hợp theo EN 1011 hoặc EN 729 (ISO 3834). Khi thực hiện sửa các kết cấu thì mối hàn và các phần tử phải được thanh tra lại, kiểm tra, xem xét theo các yêu cầu ban đầu. Các biện pháp sửa đúng phải chắc chắn rằng chất lượng không đạt yêu cầu của kết cấu hàn phải được nhận biết rõ và sẵn sàng hành động ngay một cách chính xác. Khi mối hàn không phù hợp trước khi tiến hành sửa cần phải “hội chẩn”, các bước cần tiến hành: * Phân tích Vì khuyết tật phá huỷ bề mặt và xảy ra tại chỗ nóng chảy nên vấn đề là nứt 15
hay không ngấu giao diện. Nếu khuyết tật là nứt có thể do liên kết với vật liệu hoặc quy trình hàn, tuy nhiên nếu do không ngấu giao diện thì có thể là kỹ năng thợ hàn tại từng chỗ. * Đánh giá Trong trường hợp riêng nếu khuyết tật thông lên bề mặt thì có thể dùng phương pháp thấm mao dẫn hoặc bột từ để xác định chiều dài và siêu âm để xác định chiều sâu khuyết tật (h II. ) . Hình 4.1. Khuyết tật điển hình * Dũi bằng điện cực carbon Hình 4.2. Dũi bằng điện cực carbon Phương pháp đào khuyết tật thường được thực hiện bằng cách dũi hồ quang khí. Phương pháp này thường được yêu cầu phải phê chuẩn quy trình hàn, vì nhiệt được sinh ra có thể ảnh hưởng đến cấu trúc luyện kim hình thành nứt trong mối hàn và trong kim loại cơ bản. Để chống nứt cần phải gia nhiệt sơ bộ. Quan hệ giữa chiều rộng rãnh đào w với chiều sâu h thường là w/h = 1 – 1,5 (h. II. ) Hình 4.3. Dũi bề mặt và dũi toàn bộ * Làm sạch sau khi dũi bằng điện cực carbon Sau khi dũi xong cần phải mài sạch vì carbon có thể thấm vào kim loại cơ 16
bản và vũng hàn. Chiều sâu mài khoảng 3 mm. * Khẳng định Ở giai đoạn này dùng các phương pháp KTKPH để xác định chắc chắn rằng mọi khuyết tật đã được đào khỏi mối hàn. *Hàn lại vùng đã dũi Trước khi hàn lại vùng đã dũi cần phải phê chuẩn kỹ lưỡng quy trình hàn sửa mới (h.II. .). Hình 4.4. Tiết diện đã sửa điển hình * Kiểm tra lại (tái kiểm) Hàn sửa sau khi dũi cũng phải được kiểm tra theo đúng các phương pháp KTKPH mà đã thực hiện trước đó nhằm khẳng định không còn khuyết tật sau khi hàn sửa. KTKPH cũng cần được dùng sau mỗi lần xử lý nhiệt. d. Hàn sửa trong khi thao tác, vận hành Nếu phần tử hoặc kết cấu hỏng hóc trong khi thao tác vận hành, hoặc khuyết tật (trong mối hàn hay trong kim loại cơ bản) được phát hiện trong khi đang thanh tra đúng thủ tục thì phải ngừng lại để xác định nguyên nhân sinh ra khuyết tật hoặc hỏng hóc và kết luận xem có sửa được không? Nếu sửa được thì thực hiện các bước sau trước khi bắt đầu công việc sửa chữa: - Xác định vật liệu cơ bản và vật liệu hàn thực tế có gì không - Kiểm tra các tiêu chuẩn áp dụng và các khía cạnh cụ thể trong hợp đồng, quy định về hàn sửa - Trình bày các kế hoạch sửa (cả quy trình sửa) Nói chung hàn sửa kết cấu bị hỏng khi đang làm việc đều rất phức tạp vì phải tiến hành hàn trong điều kiện khó khăn hơn khi đang sản xuất. Quy trình hàn sửa có thể rất khác với quy trình hàn khi sản xuất vì các thành phần đã thay đổi. e. Xác định nguyên nhân sinh ra khuyết tật hoặc hỏng hóc khi kết cấu làm việc Nguyên nhân của khuyết tật trong hàn phải được xác định (bằng việc xem xét về kim tương) trước khi bắt đầu biện pháp sửa chữa. Có thể là: thay đổi thiết kế (kích thước hàn); kim loại cơ bản hoặc vật liệu hàn; trình tự hàn; trong khi đang chế tạo (chuẩn bị hàn, lắp ráp, kỹ thuật hàn, gia công cơ thêm, xử lý nhiệt) Các kiểu phá hủy xảy ra có thể do dẻo, giòn, mỏi hay nứt tách lớp… Chỉ khi biết được nguyên nhân gây ra khuyết tật hoặc nguyên nhân phá hủy thì mới có thể tránh được các khuyết tật hoặc các phá hủy tương tự sau 17
khi sửa chữa. 5. Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn. 5.1. Đo cháy chân - Đo từ 0 ÷ 5 (mm). - Xoay lá cho tới khi mũi tỳ chạm vào đáy rãnh. 5.2. Đo kích thước mối hàn - Đo được kích thước đến 20 mm. - Đặt mép ở trên tấm và quay cho tới khi mũi tỳ chạm vào phần nhô của kim loại mối hàn (hoặc phần lồi đáy) ở điểm cao nhất của nó. 6. An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. - Chỉ được hàn khi có đầy đủ trang bị bảo hộ lao động dành cho thợ hàn. - Nối đầy đủ dây tiếp đất cho các thiết bị. - Thực hiện đầy đủ các biện pháp an toàn khi hàn hồ quang tay. - Không thay tháo que, điều chỉnh chế độ hàn khi trời mưa. - Dừng thực tập khi nền xưởng bị ẩm ướt hoặc bị dột do mưa. - Khi phát hiện sự cố phải ngắt điện kịp thời và báo cho người có trách nhiệm xử lý. - Thực hiện đầy đủ các biện pháp phòng cháy chữa cháy. Bài tập và sản phẩm thực hành Kiến thức Câu 1: Trình bày công tác chuẩn bị, tính toán chế độ hàn cho mối hàn góc chữ T vị trí ngửa 4F với chiều dày phôi là 6 mm. Câu 2: Hãy nêu kỹ thuật hàn góc chữ T không vát cạnh vị trí hàn bằng 4F. Kỹ năng Bài tập ứng dụng Tính toán, khai triển phôi và thực hiện các mối hàn bản vẽ kèm theo. 18
- Vị trí hàn: 4F - Phương pháp hàn: SMAW - Vật liệu: Thép tấm dày 6 mm, vật liệu CT3 hoặc tương đương. 6 - Vật liệu hàn: * SMAW: que hàn Ф2.6, Ф3.2 mm E7016 (LB-52 KOBELCO) hoặc tương đương. - Thời gian: 04 giờ (kể cả thời gian chuẩn bị và gá đính) Yêu cầu kỹ thuật - Khai triển phôi đúng kích thước - Mối hàn đúng kích thước - Mối hàn không bị khuyết tật CHỈ DẪN ĐỐI VỚI HỌC SINH THỰC HIỆN BÀI TẬP ỨNG DỤNG 1. Bài tập ứng dụng phải thực hiện đúng phương pháp, đúng vị trí hàn theo qui định. Nếu học sinh lựa chọn sai phương pháp, sai vị trí hàn bài đó sẽ bị loại và không được tính điểm. 2. Có thể sử dụng bàn chải sắt để làm sạch bề mặt mối hàn. 3. Phôi thi phải được cố định trên giá hàn trong suốt quá trình hàn. 4. Hàn đính - Các mối hàn đính có chiều dài không quá 15 mm. 5. Phương pháp hàn. - Hàn hồ quang tay: SMAW - MMA - 111. 6. Thời gian cho phép chỉnh máy và thử trước khi hàn là 10 phút. 19