Giáo trình Hàn kết cấu thép, nhôm và thép không gỉ (Nghề: Hàn - Cao đẳng) - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

Chia sẻ: Hoatudang09 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:169

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

(NB) Giáo trình Hàn kết cấu thép, nhôm và thép không gỉ cung cấp cho người học những kiến thức như: Hàn kết cấu thép bằng phương pháp hàn hồ quang (SMAW- GMAW/FCAWGTAW); Hàn kết cấu thép không gỉ bằng phương pháp hàn GTAW; Hàn kết cấu nhôm (Alumium) bằng phương pháp hàn GTAW;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Hàn kết cấu thép, nhôm và thép không gỉ (Nghề: Hàn - Cao đẳng) - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI VŨ TRUNG THƯỞNG (Chủ biên) LÊ TRỌNG HÙNG – NGUYỄN VĂN KHANH GIÁO TRÌNH HÀN KẾT CẤU THÉP, NHÔM VÀ THÉP KHÔNG GỈ Nghề: Hàn Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2019
LỜI NÓI ĐẦU 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 về số lượng và chất lượng đóng góp cho sự nghiệp công nghiệp hóa-hiện đại hóa đất nước. Việc biên soạn tài liệu chuyên môn nhằm đáp ứng yêu cầu về tài liệu học tập cho HSSV, tài liệu tham khảo cho giáo viên, tạo tiếng nói chung trong quá trình đào tạo, phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế và đáp ứng yêu cầu sản xuất thực tế là một điều cần thiết. Nhằm đáp ứng nhu cầu về tài liệu học tập và giảng dạy nghề hàn. Căn cứ vào chương trình khung của Tổng cục dạy nghề và điều kiện thực tế giảng dạy của nhà trường. Giáo trình ‘’Môđun: Hàn kết cấu thép, nhôm và thép không gỉ’’ được biên soạn theo hướng tích hợp giữa lý thuyết và thực hành. Giúp cho Học sinh - Sinh viên vận dụng ngay lý thuyết vào thực tiễn, góp phần nâng cao chất lượng đào tạo. Giáo trình được biên soạn trên cơ sở lựa chọn các kiến thức trong các tài liệu chuyên ngành song vẫn đảm bảo tính kế thừa những nội dung đang được giảng dạy ở trường. Nội dung giáo trình gồm những kiến thức cơ bản về hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vê. Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình biên soạn, song chắc chắn không thể tránh được những thiếu sót. Chúng tôi rất mong được sự đóng góp ý kiến của đồng nghiệp, để giáo trình được hoàn chỉnh hơn. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng 09 năm 2019 Chủ biên 1
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ..................................................................................................... 1 MỤC LỤC ............................................................................................................ 2 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN ......................................................................... 4 Bài 1: Hàn kết cấu thép bằng phương pháp hàn hồ quang (SMAW- GMAW/ FCAW-GTAW) ................................................................................... 6 1.1 Kỹ năng hàn que...................................................................................... 6 1.2 Nâng cao kỹ năng hàn MIG/MAG........................................................ 46 1.3 Nâng cao kỹ năng hàn TIG ................................................................... 74 1.1 Chuẩn bị .............................................................................................. 110 1.2 Bản vẽ.................................................................................................. 111 1.3 Hướng dẫn thực hiện ........................................................................... 114 1.4. Đánh giá kết quả................................................................................. 116 Bài 2: Hàn kết cấu thép không gỉ bằng phương pháp hàn GTAW ........ 127 I Lý thuyết liên quan ................................................................................... 127 2.1 Chế độ hàn........................................................................................... 127 2.2. Kỹ thuật hàn giáp mối, hàn góc. ........................................................ 130 2.3 Trình tự hàn ......................................................................................... 133 2.4 Các khuyết tật mối hàn........................................................................ 137 II. Thực hành ............................................................................................... 139 2.1 Chuẩn bị .............................................................................................. 139 2.2 Bản vẽ.................................................................................................. 139 2.3 Hướng dẫn thực hiện ........................................................................... 142 2.4 Đánh giá kết quả.................................................................................. 144 Bài 3: Hàn kết cấu nhôm bằng phương pháp hàn GTAW ..................... 148 3.1 Nhôm và hợp kim nhôm ..................................................................... 148 3.2 Đồng và hợp kim đồng ........................................................................ 150 2
3.3 Inox...................................................................................................... 151 3.4 Hàn nhôm và hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn MIG, TIG ....... 151 3.5 Các khuyết tật mối hàn thường gặp .................................................... 159 3.1 Chuẩn bị .............................................................................................. 160 3.2 Bản vẽ.................................................................................................. 160 3.3 Hướng dẫn thực hiện ........................................................................... 163 Tài kiệu tham khảo ......................................................................................... 169 3
CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Hàn kết cấu thép – nhôm và thép không gỉ Mã số của mô đun: MĐ 27 Thời gian thực hiện của mô đun:120 giờ; (Lý thuyết: 35 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 77 giờ; Kiểm tra: 8 giờ) I. Vị trí, tính chất mô đun: - Vị trí: Mô đun hàn kết cấu thép – nhôm và thép không gỉ được bố trí sau khi học sinh đã học xong tất cả các môn học: MH07 - MH13hoặc học song song với các mô đun MĐ14 – MĐ26. - Tính chất: Là mô đun chuyên ngành bắt buộc. II. Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: + Làm việc trong các cơ sở sản xuất cơ khí. + Vận hành sử dụng thành thạo các loại máy hàn hồ quang tay (SMAW), hàn GMAW/FCAW, hàn GTAW. + Nhận biết các loại vật liệu dùng để hàn hồ quang tay(SMAW), hàn GMAW/FCAW, hàn GTAW. + Tính toán chế độ hàn,số lớp hàn phù hợp chiều dày, tính chất của vật liệu và kiểu liên kết hàn. - Kỹ năng: + Gá, đính phôi hàn chắc chắn đúng kích thước bản vẽ, đảm bảo vị trí tương quan giữa các chi tiết. + Hàn được các mối hàn kết cấu ở vị trí hàn trong không gian đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. + Phát hiện các khuyết tật của mối hàn, xác định nguyên nhân và cách khắc phục khuyết tật đó. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn. + Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp. + Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của Học sinh. 4
III Nội dung mô đun: 1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian: Số Thời gian (giờ) TT Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành/thực tra Tên các bài trong mô đun tập/thí nghiệm/bài tập/thảo luận Hàn kết cấu thép bằng phương pháp hàn hồ quang 1 45 15 55 1 (SMAW- GMAW/FCAW- GTAW) Hàn kết cấu thép không gỉ 2 bằng phương pháp hàn 35 10 34 1 GTAW Hàn kết cấu nhôm 3 (Alumium) bằng phương 35 10 34 1 pháp hàn GTAW 4 Kiểm tra mô đun 5 5 Cộng 120 35 77 8 2. Nội dung chi tiết: 5
Bài 1: Hàn kết cấu thép bằng phương pháp hàn hồ quang (SMAW- GMAW/ FCAW-GTAW) Mục tiêu của bài - Chuẩn bị mép hàn, phôi hàn sạch, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. - Tính toán chế độ hàn, số lớp hàn phù hợp chiều dày, vị trí hàn, tính chất của vật liệu và kiểu liên kết hàn. - Trình bày được các kỹ thuật hàn ở vị trí 2G, 4F, 4G, hàn ống 1G, hàn ống 2G; - Hàn được mối hàn ở vị trí 2G, 4F, 4G, hàn ống 1G, hàn ống 2G; đúng yêu cầu kỹ thuật; - Gá, đính phôi hàn chắc chắn đúng kích thước bản vẽ, đảm bảo vị trí tương quan giữa các chi tiết. - Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn. - Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. - Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp. I. Kiến thức liên quan 1.1 Kỹ năng hàn que 1.1.1 Hàn 2G 1.1.1.1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ và phôi hàn a) Đọc bản vẽ Hình 1.1. Bản vẽ hàn 6
Yêu cầu kỹ thuật: - Mối hàn đúng kích thước - Mối hàn không bị khuyết tật b) Chuẩn bị thiết bị và dụng cụ Thiết bị: - Máy hàn hồ quang tay nguồn 300A loại dòng AC/DC - Tủ sấy que hàn 50 kg, Max 3500C - Ống sấy que hàn xách tay 5 kg, Max 2400C Dụng cụ: - Dụng cụ phụ trợ dùng trong nghề hàn: bàn chải sắt, găng tay da, búa gõ xỉ, thước lá, kìm rèn, ke vuông, búa nguội… - Thước đo kiểm mối hàn. Phôi hàn: - Thép tấm CT3 hoặc tương đương có kích thước (200x100x6) mm x 2 tấm 1.1.1.2 Tính chế độ hàn a) Đường kính que hàn Áp dụng công thức: S d 1 2 Thay số S = 6 mm ta có d = 4 mm. Vì mối hàn thực hiện ở vị trí hàn ngang trong suốt quá trình hàn kim loại mốihàn chịu tác dụng của trong lực dễ sinh ra khuyết tật để giảm bớt khuyết tật có thể xảy ra chúng ta chọn d = 3,2 mm. b) Cường độ dòng điện hàn: Khi hàn ở vị trí ngang do kim loại lỏng của bể hàn chịu tác dụng của trong lực luôn có xu hướng rơi xuống dưới. Để khắc phục hiện tượng này, ta phải giảm lượng nhiệt của bể hàn xuống giới hạn cho phép. Vì vậy Ih giảm 10 ÷ 15 % so với hàn bằng. Áp dụng công thức : I = ( β + α.d ).d (A) Trong đó: 7
β, α là hệ số thực nghiệm, khi hàn bằng que hàn thép (β =20, α = 6) d là đường kính que hàn (mm) Thay số ta có I = 125 (A). Chọn Ih = 110 (A). 1.1.1.3 Điện áp hàn: Áp dụng công thức: Uh = a + b.Lhq Trong đó : a là tổng điện áp rơi trên anôt và catôt, a = (15 ÷ 20) V. b là tổng điện áp rơi trên một đơn vị chiều dài cột hồ quang, b = 15,7 V/cm. Lhq là chiều dài cột hồ quang, Lhq = 0,32 (cm) Thay số ta được : Uh = (20 ÷ 25) V. Khi hàn giáp mối vị trí ngang chọn hồ quang ngắn nên ta chọn Uh = 21 V. 1.1.1.4 Kỹ thuật hàn 2G a) Kỹ thuật hàn giáp mối không vát cạnh vị trí 2G - Khi hàn ngang, do tác dụng của trọng lực kim loại lỏng ở bể hàn có xu thế chảy xuống dưới gây nên hiện tượng chảy xệ và cháy cạnh. Hình 1.2. Khuyết tật điển hình của mối hàn 2G Vì vậy khi hàn phải rút ngắn khảng cách của hồ quang, sử dụng que hàn có đường kính nhỏ và giảm dòng điện hàn từ 15 ÷ 20% so với hàn bằng cùng chiều dày. Khi chiều dày vật hàn 3 ÷ 5mm không vát cạnh, khi hàn mối hàn loại này thường phải hàn hai mặt. Khi hàn mặt chính nên dùng que hàn Ф3 ÷ 4mm góc độ giữa que hàn (hướng xuống dưới) với tấm thép ở dưới hình thành một góc 75 ÷ 850. Đồng thời với hướng hàn phải duy trì một góc 70 ÷ 850. 8
Hình 1.3. Góc độ que hàn Khi vật hàn tương đối mỏng cách dao động que hàn kiểu đường thẳng đi lại, nếu vật hàn tương đối dày cách dao động que hàn kiểu đường thẳng hoặc đường tròn lệch nhỏ. Để đạt được độ sâu nóng chảy thích hợp, tốc độ hàn phải hơi nhanh và đều, tránh để kim loại que hàn nhỏ quá nhiều vào vùng nóng chảy dẫn đến nhiệt độ cao, kim loại chảy xuống hình thành đóng cục đồng thời mối hàn sẽ bị khuyết cạnh làm ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn. Khi hàn mặt trái chọn đường kính que hàn nhỏ nhưng dòng điện hàn hơi lớn. Cách dao động que hàn theo kiểu đường thẳng. Để hạn chế hiện tượng chảy xệ có thể hàn 2 ÷ 3 đường. 75° 85° 75° 85° Hình 1.4. Hàn 2 đường b) Kỹ thuật hàn giáp mối có vát cạnh vị trí ngang Để thuận lợi cho việc hình thành mối hàn ở vị trí ngang tấm dưới không mở góc vát hoặc vát nhỏ hơn góc vát tấm trên. Hình 1.5. Vát mép 9
Hàn ngang giáp mối vát cạnh có thể hàn kiểu nhiều lớp: Khi que hàn lớp thứ nhất phải chọn que hàn đường kính nhỏ, cách dao động que hàn căn cứ vào đầu nối cho phù hợp. Tốc độ hàn phải đều đặn để tránh tình trạng kim loại nóng chảy nhỏ giọt, sinh ra khuyết cạnh. Độ lệch của mỗi vòng tròn lệch với trung tâm mối hàn không được lớn hơn 450. Khi đầu que hàn đưa tới mặt trên của vòng tròn lệch, đòi hỏi hồ quang hàn phải ngắn, đồng thời phải ngừng một lát để cho kim loại nóng chảy được đưa đều vào mối hàn, sau đó mới kéo dần hồ quang xuống phía dưới của mối hàn tức là chỗ trước ta đã ngừng hồ quang , như vậy hồ quang cứ tuần tự đi lại nhiều lần, như vậy mối hàn mới tránh được các khuyết tật và đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật. Hình1.6. Chuyển động que hàn Hàn ngang các tấm dày thường phải hàn nhiều lớp và nhiều đường tránh kim loại nhỏ xuống thì cách đưa que hàn theo kiểu đường thẳng nhưng phải căn cứ tình hình cụ thể của đường hàn, để duy trì từ đầu đến cuối. Dùng hồ quang ngắn để hàn, góc độ que hàn điều chỉnh theo vị trí các đường hàn cho thích hợp Hình1.7. Góc độ que hàn theo các lớp hàn Chú ý dừng lại thời gian ngắn ở hai mép cạnh đề phòng khuyết cạnh. Ngoài ra còn phải chú ý mỗi lớp hàn không nên quá dày. Để tránh biến dạng vật hàn, chiều hàn giữa các lớp phải ngược nhau và các đầu nối của mối hàn phải so le. 10
Công việc làm sạch mỗi lớp hàn rất quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mối hàn do đó sau khi hàn xong mỗi lớp ta phải làm sạch xỉ hàn và những hạt kim loại nhỏ bắn ra, sau đó tiếp tục làm sạch lớp khác. Mối hàn bịt đáy của vát cạnh hình chữ V giống mối hàn không vát cạnh. Khi hàn vát cạnh chữ X để tránh biến dạng, trình tự hàn của mỗi lớp khác nhau với vát cạnh của chữ V, các thao tác khác giống hàn vát mép chữ V. Bảng 1.1. Trình tự thực hiện mối hàn giáp mối không vát cạnh vị trí ngang TT Nội dung Dụng cụ Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt được công việc Thiết bị Chuẩn bị - Nắm được các - Đọc kích thước cơ bản bản vẽ - Hiểu được yêu cầu kỹ thuật Yêu cầu kỹ thuật: - Mối hàn đúng kích thước - Mối hàn không bị khuyết tật 1 - Kiểm Thước lá, - Phôi phẳng, thẳng tra phôi, búa tay, không bị pavia chuẩn bị máy mài - Phôi đúng kích mép hàn cầm tay, thước bàn trải thép - Gá đính Thiết bị - Mối đính nhỏ gọn, hàn hồ đủ bền, đúng vị trí quang tay - Chọn chế độ hàn từng lớp hợp lý 11
2 Tiến Thiết bị - Đảm bảo an toàn hành hàn hàn hồ cho người và thiết bị quang tay - Ngồi đúng tư thế, 75° 85° que hàn đúng góc độ - Bắt đầu và kết thúc 75° 85° đường hàn đúng kỹ thuật 3 Kiểm tra Thước - Phát hiện được các 15 kiểm tra khuyết tật của mối 1/2 20 15 10 MM5 mối hàn hàn 0 1 MM 3/4 1/2 60 IN 50 1/4 40 IN MM 0 Bảng 1.2 . Trình tự thực hiện mối hàn giáp mối có vát cạnh vị trí ngang TT Nội dung Dụng cụ Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt công việc Thiết bị được Chuẩn bị - Nắm được các - Đọc kích thước cơ bản bản vẽ - Hiểu được yêu cầu kỹ thuật Yêu cầu kỹ thuật: - Mối hàn đúng kích thước - Mối hàn không bị khuyết tật 1 - Kiểm Thước lá, - Phôi phẳng, tra phôi, búa tay, thẳng không bị chuẩn bị máy mài pavia mép hàn cầm tay, - Phôi đúng kích bàn trải thước thép 12
- Gá đính Thiết bị - Mối đính nhỏ hàn hồ gọn, đủ bền, đúng quang tay vị trí 15 - Chọn chế độ hàn từng lớp hợp lý 2 Tiến Thiết bị Đúng thao tác hành hàn hàn hồ và an toàn khi quang tay hàn: 650 ÷ 850 - Lớp thứ nhất: Mối hàn ngấu, bề 0 0 75 ÷ 85 mặt mối hàn phẳng - Lớp phủ: Đảm bảo mối hàn đạt đúng kích thước và không có khuyết tật. 3 Kiểm tra Thước - Phát hiện được 15 1/2 kiểm tra các khuyết tật của 20 15 10 MM5 mối hàn mối hàn 0 1 MM 3/4 1/2 60 IN 50 1/4 40 IN MM 0 1.1.1.5 Cách khắc phục các khuyết tật của mối hàn Bảng 1.3. Các dạng khuyết tật mối hàn-nguyên nhân-cách khắc phục TT Tên Hình vẽ minh họa Nguyên nhân Cách khắc phục 1 Cháy - Dòng điện - Giảm cường độ cạnh hàn lớn dòng điện - Hồ quang dài - Dùng hồ quang - Dao động que ngắn để hàn, dao không hợp lý động que đúng kỹ thuật 13
2 Chảy - Dòng điện - Giảm Ih xệ hàn lớn - Dao động đúng - Góc độ que kỹ thuật hàn không phù hợp 3 Lẫn xỉ - Mép hàn - Làm sạch mép không được vật hàn khỏi các làm sạch các vết dầu mỡ, sơn vết dầu mỡ, ,gỉ sét... sơn, gỉ sét... - Tăng dòng điện - Dòng điện hàn điều chỉnh hàn nhỏ, tốc độ tốc độ hàn, điều hàn lớn góc chỉnh góc nghiêng và nghiêng que hàn chuyển động và phương pháp que hàn chưa dao động phù hợp lý. hợp. 1.1.1.6 Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn Kiểm tra ngoại dạng mối hàn (bằng mắt thường hoặc qua kính lúp) để xác định: - Bề mặt mối hàn. - Chiều rộng mối hàn. - Chiều cao mối hàn. - Điểm bắt đầu, và kết thúc của mối hàn. - Đo độ lệch - Đo cháy chân - Đo chiều cao mối hàn 1.1.1.7 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. 14
- Thực hiện đầy đủ các biện pháp an toàn khi hàn hồ quang tay. - Dừng thực tập khi nền xưởng bị ẩm ướt. - 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. 1.1.2 Hàn 4F 1.1.2.1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ và phôi hàn a) 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 900, thước dây, thước lá, clê, mỏ lết. - 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. - Các thiết bị kiểm tra mối hàn b) Chuẩn bị phôi hàn Đọc bản vẽ. 100 02 01 SMAW 50 200 6 Hình 1.8. Bản vẽ hàn 4F YCKT: Mối hàn đúng kích thước, không khuyết tật, kim loại bám đều 2 mép Yêu cầu đạt được: - Nắm được các kích thước cơ bản - Hiểu được yêu cầu kỹ thuật 15
1.1.2.2 Tính chế độ hàn Chế độ hàn gồm các thông số sau: Uh, Ih, Vh, dqh, số lớp hàn, tốc độ hàn và năng lượng đường. a) 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  b1hq (1-1) Trong đó: Uh - điện áp hàn (v) 1hq - 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 đơn vị chiều dài hồ quang (b = 15,7 v/cm) Thay các giá trị vào ta có Uh =22V b) 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 (1-2) Ih = k1d1,5 (1-3) Ih = ( + αd) d (1-4) Trong các công thức trên: Ih - cường độ dòng điện hàn (A) d - đường kính que hàn (mm) 16
k,k1,α và  - các hệ số thực nghiệm (k = 35 - 50; k1 = 20 - 25;  = 20; α=6) Chú ý: các công thức tính cường độ dòng điện hàn ở trên đều dùng cho trường hợp hàn các mối hàn ở vị trí hàn bằng. Do đó, để giảm bớt khối lượng kim loại nóng chảy hoặc để điều chỉnh cho phù hợp với chiều dày của chi tiết hàn và vị trí của mối hàn khác, tạo điều kiện tốt cho sự hình thành mối hàn thì sau khi tính toán xong, cần phải hiệu chỉnh lại như sau: 1/ Khi hàn ở vị trí hàn đứng thì Ih giảm xuống 10÷15%. 2/ Khi hàn ở vị trí hàn ngang thì Ih giảm xuống 5÷10%. 3/ Khi hàn ở vị trí hàn trần thì Ih giảm xuống 15÷20%. c) Đường kính que hàn. Khi hàn mối hàn góc, đường kính que hàn được tính theo công thức: k d=  2( mm ) (1-5) 2 Trong đó: d - đường kính que hàn (mm); k- cạnh mối hàn (mm) Ngoài việc tính theo công thức (1-5) ra có thể chọn đường kính que hàn theo bảng 1.3 Bảng 1.3. Chọn đường kính que hàn 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 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 (1-6) ở đây: Fđ - điện tích tiết diện ngang của kim loại đắp (mm2) K - cạnh mối hàn (mm) 17
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 bảng sau: Bảng 9.4. Chọn hệ số Ky Cạnh mối hàn K(mm) 3÷4 5÷6 7÷10 12÷20 Hệ số Ky 1.5 1.35 1.25 1.15 d) 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) ở đây: d - đường kính que hàn (mm) F1 và Fn tính bằng mm2 1.1.2.3 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 nung 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 18
hàn quá lớn thì lớp kim loại không đắp có tiết diện ngang quá nhỏ sẽ làm tăng thêm sự tập trung ứng suất và dễ làm cho mối hàn bị nứt nguội. +a) b) Hình 1.9. Đồ thị 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: dI h Vh  (1-10) 3600Fd Trong đó: Vh - Tốc độ hàn (cm/s) αđ - hệ số đắp (αđ= 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). e) 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 0,24.U h .I h . qd   Vh Vh (1-11) Thay giá trị của Vh từ công thức (1-10) vào (1-11) ta có: .U h .Fd . qd  0,24.3600 d (1-12) Trong công thức (1-11) và (1-12) qđ - năng lượng đường (cal/cm) q - công suất hiệu dụng của hồ quang hàn (cal/s) vh - tốc độ hàn (cm/s) 19