Giáo trình Hàn tự động dưới lớp thuốc (Nghề: Hàn - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí (năm 2020)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:73

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Hàn tự động dưới lớp thuốc được biên soạn với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bày đúng cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ; Nhận biết đầy đủ các thuốc hàn, que hàn dùng trong hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Hàn tự động dưới lớp thuốc (Nghề: Hàn - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí (năm 2020)

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ QUỐC GIA VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: 196/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 03 năm 2020 của Trường Cao Đẳng Dầu Khí) Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2020 (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 Việt Nam. Để đáp ứng cho sự phát triển đó, là việc cung cấp đầy đủ đội ngũ công nhân lành nghề. Việc 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 Cơ Khí Động Lực tiến hành biên soạn giáo trình “ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC” dùng làm tài liệu giảng dạy và học tập cho hệ Cao đẳng Hàn. Giáo trình bao gồm 4 bài. Nội dung 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 25 tháng 03 năm 2020 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Trần Nam An 2. Nguyễn Công Khai 3. An Đình Quân Trang 3
MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU........................................................................................................................... 3 MỤC LỤC ................................................................................................................................. 4 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .................................................................................................. 5 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN: HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC .............................. 6 NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC (SAW) ...................................................................................................................................... 13 1.1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA PHƯƠNG PHÁP HÀN SAW. . 14 1.2. THỰC CHẤT, ĐẶC ĐIỂM VÀ CÔNG DỤNG CỦA HÀN SAW. ........................... 16 1.3. THIẾT BỊ DỤNG CỤ HÀN SAW. .............................................................................. 21 1.4. CHỌN CHẾ ĐỘ HÀN (SAW). .................................................................................... 30 1.5. CÁC KHUYẾT TẬT THƯỜNG GẶP CỦA HÀN SAW. ........................................... 38 1.6. NHỮNG ẢNH HƯỞNG CỦA NGƯỜI CÔNG NHÂN KHI HÀN SAW. ................. 39 VẬN HÀNH MÁY THIẾT BỊ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC BẢO VỆ 40 2.1. KẾT NỐI THIẾT BỊ: .................................................................................................... 41 2.2. CHỌN CHẾ ĐỘ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC. ........................................... 41 2.3. VẬN HÀNH, SỬ DỤNG MÁY HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC. ................... 42 2.4. CÁC SỰ CỐ THƯỜNG GẶP KHI HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC:.............. 44 2.5. CÔNG TÁC AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG. ..................... 44 HÀN SAW GIÁP MỐI VỊ TRÍ 1G........................................................................... 46 3.1. CHUẨN BỊ THIẾT BỊ DỤNG CỤ. ............................................................................. 47 3.2. CHUẨN BỊ VẬT LIỆU HÀN. ..................................................................................... 48 3.3. CHUẨN BỊ PHÔI HÀN. .............................................................................................. 48 3.4. HÀN ĐÍNH PHÔI. ....................................................................................................... 49 3.5. CHỌN CHẾ ĐỘ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC. ........................................... 50 3.6. KỸ THUẬT HÀN GIÁP MỐI Ở VỊ TRÍ 1G BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN SAW. . 50 3.7. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN. ................................................ 53 3.8. CÔNG TÁC AN TOÀN VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG. .......................................... 53 HÀN SAW MỐI HÀN GÓC VỊ TRÍ 2F .................................................................. 55 4.1. CHUẨN BỊ THIẾT BỊ DỤNG CỤ. ............................................................................. 56 4.2. CHUẨN BỊ VẬT LIỆU HÀN. ..................................................................................... 57 4.3. CHUẨN BỊ PHÔI HÀN GÓC. ..................................................................................... 57 4.4. GÁ PHÔI HÀN. ............................................................................................................ 58 4.5. CHỌN CHẾ ĐỘ HÀN SAW KHI HÀN GÓC. ........................................................... 59 4.6. KỸ THUẬT HÀN MỐI HÀN GÓC VỊ TRÍ 2F ( SAW). ............................................ 59 4.7. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN. ................................................ 60 4.8. CÔNG TÁC AN TOÀN VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG. .......................................... 61 PHỤ LỤC ................................................................................................................................ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................... 73 Trang 4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1. 1: Sơ đồ kết nối các bộ phận thiết bị hàn hồ quang dưới lớp thuốc. ................15 Hình 1. 2: Sơ đồ nguyên lý hàn tự động dưới lớp thuốc (SAW)...................................15 Hình 1. 3: Bảng cân đối so sánh nhiệt giữa hàn SAW và hàn SMAW. ........................18 Hình 1. 4: Hàn SAW một dây. ......................................................................................19 Hình 1. 5: Hàn SAW hai dây. ........................................................................................20 Hình 1. 6: Hàn SAW ba dây. .........................................................................................20 Hình 1. 7: Năng suất nóng chảy khi hàn SAW. ............................................................20 Hình 1. 8: Sơ đồ các bộ phận của xe hàn SAW. ..........................................................21 Hình 1. 9: Nguồn hàn SAW LINCOLN – DC 1000. ...................................................22 Hình 1. 10: Xe hàn tự động LT-7. ..............................................................................23 Hình 1. 11: Bộ dò đường hàn (đầu dò cơ học và đầu dò lade). .....................................24 Hình 1. 12: Cấu tạo bộ thu hồi thuốc hàn. .....................................................................24 Hình 1. 13: Đồ gá xoay..................................................................................................25 Hình 1. 14: Chất trợ dung đóng gói. ..............................................................................27 Hình 1. 15: Ký hiệu và phân loại dây hàn SAW theo AWS 5.17 .................................29 Hình 1. 16: Dây hàn đóng thành cuộn. ..........................................................................29 Hình 1. 17: Ảnh hưởng của dòng điện đến hình dạng mối hàn.....................................31 Hình 1. 18: Loại dòng điện hàn ảnh hưởng đến độ sâu ngấu. .......................................32 Hình 1. 19: Ảnh hưởng của điện áp đến hình dạng mối hàn. .......................................32 Hình 1. 20: Ảnh hưởng của điện áp đến hình dạng mối hàn. .......................................33 Hình 1. 21: Ảnh hưởng của điện áp hàn tới hình dạng mối hàn và sự thoát xỉ. ............33 Hình 1. 22: Ảnh hưởng của tốc độ hàn..........................................................................34 Hình 1. 23: Ảnh hưởng của đường kính điện cực. ........................................................35 Hình 1. 24: Ảnh hưởng của phần nhô điện cực. ............................................................35 Hình 1. 25: Các kiểu liên kết cho hàn SAW. ................................................................37 Hình 1. 26: Các phương pháp bảo vệ bể hàn.................................................................37 Hinh 3. 1: Bản vẽ chi tiết phôi hàn giáp mối 1G. ..........................................................48 Hinh 3. 2: Hàn đính phôi. ..............................................................................................49 Hinh 3. 3: Kích thước lớp hàn lót (SAW). ....................................................................51 Hinh 3. 4: Kích thước lớp hàn phủ (SAW). ..................................................................51 Hinh 3. 5: Kích thước lớp mặt sau (SAW). ...................................................................51 Hinh 3. 6: Kích thước lớp hàn lót (SMAW) ..................................................................52 Hinh 3. 7: Kích thước lớp hàn đầy (SAW). ...................................................................52 Hinh 3. 8: Kích thước lớp hàn phủ (SAW). ..................................................................53 Hinh 4. 1: Bản vẽ chi tiết phôi hàn góc vị trí góc ngang. ..............................................57 Hinh 4. 2: Chuẩn bị phôi hàn góc chữ T. ......................................................................57 Hinh 4. 3: Đính phôi góc chữ T. ...................................................................................58 Hinh 4. 4: Kích thước và góc độ dây hàn khi hàn góc ngang (SAW). ..........................59 Trang 5
CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN: HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC 1. Tên mô đun: Hàn tự động dưới lớp thuốc 2. Mã mô đun: HAN19MĐ08 3. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học: - 3.1. Vị trí: Hàn tự động dưới lớp thuốc là mô đun chuyên nghành quan trọng của chương trình đào tạo Trung cấp/Cao đẳng của nghề Hàn. Mô đun này được bố trí sau hoặc song song với các môn cơ sở và sau các mô đun: từ HAN19MĐ01 đến HAN19MĐ07. - 3.2. Tính chất: Mô đun này trang bị những kiến thức cơ bản về hàn SAW và kỹ năng vận hành máy hàn để hàn được một số liên kết hàn cơ bản. Là mô đun chuyên ngành bắt buộc. 3.3. Ý nghĩa và vai trò của môn học: Hàn tự động dưới lớp thuốc là mô dun được giảng dạy ngay từ giữa khoá học, hỗ trợ cho học viên học và nắm rõ cách vận hành và hàn thành thạo 4. Mục tiêu của môn học 4.1. Về kiến thức: - Về kiến thức: + Trình bày đúng cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ. + Nhận biết đầy đủ các thuốc hàn, que hàn dùng trong hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ. + Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày, tính chất của vật liệu và kiều liên kết hàn. - Về kỹ năng: + Vận hành, sử dụng máy hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ thành thạo. + Hàn các mối hàn giáp mối, mối hàn góc, đảm bảo độ sâu ngấu, không rỗ khí ngậm xỉ, ít biến dạng. + Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn. - 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. 5. Chương trình mô-đun: 5.1. Chương trình khung: Số Thời gian đào tạo (giờ) Mã MH, MĐ Tên môn học, mô đun tín Trong đó chỉ Tổng Lý Thực Kiểm tra Trang 6
số thuyết hành, thí nghiệm, thảo LT TH luận, bài tập Các môn học chung/đại I 21 435 157 255 15 8 cương MHCB19MH02 Giáo dục chính trị 4 75 41 29 5 0 MHCB19MH08 Pháp luật 2 30 18 10 2 0 MHCB19MH06 Giáo dục thể chất 2 60 5 51 4 Giáo dục quốc phòng và An MHCB19MH04 4 75 36 35 2 2 ninh MHCB19MH10 Tin học cơ bản 3 75 15 58 2 TA19MH02 Tiếng anh 6 120 42 72 6 0 Các môn học, mô đun II 77 2065 506 1481 27 52 chuyên môn ngành, nghề II.1 Môn học, mô đun cơ sở 10 165 122 33 10 2 CK19MH05 Dung sai 3 45 42 0 3 1 ATMT19MH01 An toàn – vệ sinh lao động 2 30 23 5 2 0 CK19MH04 Vật liệu cơ khí 3 45 42 0 3 1 CK19MH01 Vẽ kỹ thuật 1 2 45 15 28 2 0 Môn học, mô đun chuyên II.2 môn ngành, 67 1900 384 1448 17 50 nghề HAN19MĐ01 Chế tạo phôi hàn 2 60 10 48 0 2 HAN19MĐ02 Gá lắp kết cấu hàn 2 60 10 48 0 2 HAN19MĐ03 Hàn hồ quang tay cơ bản 6 165 14 145 1 5 HAN19MĐ04 Hàn hồ quang tay nâng cao 5 150 0 145 0 5 HAN19MĐ05 Hàn MIG/MAG cơ bản 4 105 14 87 1 3 HAN19MĐ06 Hàn hồ FCAW cơ bản 3 75 14 58 1 2 HAN19MĐ07 Hàn TIG cơ bản 3 75 14 58 1 2 HAN19MĐ08 Hàn tự động dưới lớp thuốc 2 60 10 48 0 2 HAN19MĐ09 Hàn điện trở 2 60 10 48 0 2 HAN19MĐ10 Hàn MIG/MAG nâng cao 3 90 10 77 0 3 HAN19MĐ11 Hàn FCAW nâng cao 3 90 10 77 0 3 HAN19MĐ12 Hàn TIG nâng cao 3 90 10 77 0 3 Trang 7
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 HAN19MĐ13 Hàn ống 6 165 14 144 1 5 HAN19MH01 Quy trình hàn 4 60 56 0 4 0 Kiểm tra và đánh giá chất HAN19MH02 lượng mối hàn theo tiêu 5 90 56 29 4 1 chuẩn quốc tế HAN19MĐ14 Hàn khí 2 60 10 48 0 2 Hàn kim loại màu và hợp HAN19MĐ15 4 90 28 58 2 2 kim màu HAN19MĐ16 Thực tập sản xuất 5 220 14 201 1 4 HAN19MĐ17 Khóa luận tốt nghiệp 3 135 80 52 1 2 Tổng cộng 98 2500 663 1736 42 60 5.2. Chương trình chi tiết mô đun: Thời gian (Giờ) Thực Số hành, thí Tên các bài trong mô đun Tổng Lý TT nghiệm, Kiểm tra số thuyết thảo luận, bài tập Bài 1: Những kiến thức cơ bản về hàn tự động dưới lớp thuốc (SAW). 1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động pcủa hương pháp hàn SAW 2. Thực chất, đặc điểm và công dụng của hàn SAW 1 3. Thiết bị dụng cụ hàn SAW 8 8 4. Chọn chế độ hàn SAW 5. Các khuyết tật của mối hàn SAW 6. Những ảnh hưởng tới sức khoẻ của người công nhân khi hàn SAW 7. An toàn và vệ sinh phân xưởng khi hàn SAW Bài 2: Vận hành thiết bị hàn tự động dưới 2 lớp thuốc bảo vệ. 4 0 4 1. Kết nối thiết bị hàn tự động Trang 8
Thời gian (Giờ) Thực Số Tổng hành, thí Tên các bài trong mô đun Lý TT nghiệm, Kiểm tra số thuyết thảo luận, bài tập 2. Chọn chế độ hàn tự động 3. Vận hành, sử dụng máy hàn tự động dưới lớp thuốc 4. Các sự cố thường gặp khi hàn tự động dưới lớp thuốc 5. Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. Bài 3: Hàn giáp mối vị trí 1G 1. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ 2. Chuẩn bị vật liệu hàn 3. Chuẩn bị phôi hàn 4. Gá phôi hàn 3 5. Chọn chế độ hàn 24 1 22 1 6. Kỹ thuật hàn mối hàn giáp mối vị trí 1G 7. Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn 8. Công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng. Bài 4: Hàn mối hàn góc vị trí 2F 1. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ 2. Chuẩn bị vật liệu hàn 3. Chuẩn bị phôi hàn góc 4. Gá phôi hàn 4 5. Chọn chế độ hàn 24 1 22 1 6. Kỹ thuật hàn mối hàn góc vị trí hàn 2F 7. Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn 8. Công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng Cộng 60 10 48 2 6. Điều kiện thực hiện môn học Phòng học lý thuyết/thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn 6.2. Trang thiết bị máy móc: Máy tính, máy chiếu, Bảng rộng, thiết bị hàn SAW, thiết bị cắt kim loại bằng ngọc lửa oxy-khí cháy 6.3. Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Giáo trình, giáo án, Phiếu thực hành, phiếu học tập, quy trình thực hành, bàn hàn, mặt nạ hàn, dụng cụ hàn 6.4. Các điều kiện khác: trang bị BHLĐ chuyên ngành hàn. 7. Nội dung và phương pháp đánh giá 7.1. Nội dung: + Về kiến thức: Trang 9
Được đánh giá qua bài kiểm viết, kiểm tra vấn đáp đạt các yêu cầu sau: - Trình bày đúng cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ - Liệt kê đấy đủ các loại thuốc hàn, dây hàn dùng trong hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ - Trình bày rõ kỹ thuật hàn mối hàn giáp mối, hàn góc, hàn đắp mặt phẳng, hàn đắp trục bằng máy hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ. - Giải thích đúng nguyên tắc an toàn, phòng chống cháy nổ và vệ sinh phân xưởng. + Về kỹ năng: Được đánh giá bằng kiểm tra trực tiếp thao tác trên máy, qua quá trình thực hiện, qua chất lượng bài tập, qua tổ chức nơi làm việc đạt các yêu cầu sau: - Nhận biết các loại thuốc hàn que hàn - Chuẩn bị thiết bị, dụng cu, vật liệu đầy đủ an toàn - Chuẩn bị phôi hàn sạch, đúng kích thước, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. - Gá phôi hàn chắc chắn đúng nguyên tắc. - Vận hành sử dụng máy hàn tự động dưới lớp thuốc thành thạo - Hàn các mối hàn giáp mối, hàn góc, hàn đắp đảm bảo độ sâu ngấu, không khuyết tật, đủ lượng dư gia công, ít biến dạng kim loại - Tổ chức nơi làm việc hợp lý khoa học, an toàn. + Về thái độ: Được đánh giá bằng phương pháp quan sát có bảng kiểm, đạt các yêu cầu: - Đảm bảo thời gian học tập. - Có ý thức tự giác, có tính kỷ luật cao, có tinh thần tập thể, có tránh nhiệm với công việc. - Cẩn thận, tỷ mỉ, chính xác, tiết kiệm nguyên vật liệu. 7.2. Phương pháp đánh giá: 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 như sau: 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 đánh Số Thời điểm đánh giá tổ chức kiểm tra giá cột kiểm tra Thường xuyên Viết/ Tự luận/Thực A1, A2, A3, A4,A5 1 Sau 27 giờ. Thuyết trình hành B1, B2, B3 C1, C2 Trang 10
Định kỳ Viết/ Thực hành A3,A4, A5, B2, C2 1 Sau 46 giờ Thuyết trình Kết thúc môn Viết/ Thực hành A3, A4,A5 B1, B2, B3 1 Sau 75 giờ học Thuyết trình C1, C2, 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/trung cấp 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 đọc tài liệu, bài tập tình huống, câu hỏi thảo luận…. * Thực hành: Hướng dẫn thực hiện làm bài tập cá nhân 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, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm. 8.2.2. Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau: - 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 tối thiểu 70% các buổi giảng lý thuyết. Nếu người học vắng >30% số tiết lý thuyết 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 8-10 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về 1 hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân công để phát triển và hoàn thiện tốt nhất toàn bộ chủ đề thảo luận của nhóm. - Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ. Trang 11
- Tham dự thi kết thúc môn học. - Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học. 9. Tài liệu cần tham khảo: [1]. Trương Công Đạt- Kỹ thuật hàn-NXBKHKT-1977. [2]. Nguyễn Văn Thông- Công nghệ hàn thép và hợp kim khó hàn –KHKT- 2005. [3]. Ngô Lê Thông- Công nghệ hàn điện nóng chảy (Tập 1 cơ sở lý thuyết)- NXBGD-2004. [4]. Metal and How to weld them - the James F.Lincoln Arc Welding Foundation (USA) – 1990. [5]. The Procedure Handbook of Arc Welding – the Lincoln Electric Company (USA) by Richart S.Sabo – 1995. [6]. Welding science & Technology – Volume 1 – American Welding Society (AWS) by 2006. [7]. Chương trình đào tạo chuyên gia hàn quốc tế - Trung tâm đào tạo và chuyển giao công nghệ Việt Đức – 2006. [8]. Các trang web: www.aws.org www.asme.org www.lincolnelectric.com Trang 12
NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC (SAW) ❖ GIỚI THIỆU BÀI 1 Bài 1 là bài giới thiệu về phương pháp hàn tự động dưới lớp thuốc ( SAW) và trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy hàn tự động dưới lớp thuốc Qua đó giúp sinh viên hiểu và vận hành được máy hàn. MỤC TIÊU CỦA BÀI 1: Sau khi học xong bài này, người học có khả năng: - Về kiến thức: o Trình bày đúng cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ. o Nhận biết đúng các núm chức năng điều khiển máy như: điều chỉnh dòng hàn, điện áp hàn, tốc độ đẩy dây hàn. o Trình bày được thực chất, đặc điểm và công dụng của hàn SAW o Trình bày đầy đủ các loại thuốc hàn SAW, các loại dây hàn SAW o Liệt kê các loại dụng cụ thiết bị dùng trong công nghệ hàn SAW o Nhận biết các khuyết tật trong mối hàn khi hàn SAW o Trình bày đầy đủ mọi ảnh hưởng của quá trình hàn SAW tới sức khoẻ công nhân hàn. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: o Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng o Tuân thủ quy định, quy phạm của nguyên lý hàn SAW. o Rèn luyện thái độ nghiêm túc, cẩn thận và tự giác trong học tập. ❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1 - Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập bài 1 (cá nhân hoặc nhóm). - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (bài 1) trước buổi học; hoàn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài 1 theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định. ❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1 - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Xưởng hàn - Trang thiết bị máy móc: Máy hàn tự động. - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phiếu học tập. Trang 13
- Các điều kiện khác: Không có ❖ 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 thực hành: không ❖ NỘI DUNG BÀI 1 1.1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA PHƯƠNG PHÁP HÀN SAW. Cấu tạo của thiết bị hàn tự động dưới lớp thuốc dưới lớp thuốc. Máy hàn hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ thường được chế tạo chuyên dùng ít tính năng nhưng ngày nay với sự phát triển của khoa học do yêu cầu sản xuất, máy hàn tự động dưới lớp thuốc còn được chế tạo đặc biệt. Thiết bị hàn đa năng ngày nay có thể sử dụng các phương pháp hàn điều chỉnh chế độ hàn cho: - Hàn tự động dưới lớp thuốc (SAW). - Hàn hồ quang tay (SMAW). - Hàn điện cực nóng chảy trong môi trường có khí bảo vệ ( GMAW). - Hàn trong môi trường khí trơ bảo vệ điện cực không nóng chảy (TIG). Trong hình (1.1) là sơ đồ cấu tạo và kết nối một trạm hàn tự động tiêu biểu. Trang 14
Hình 1. 1: Sơ đồ kết nối các bộ phận thiết bị hàn hồ quang dưới lớp thuốc. Khi hàn dưới lớp thuốc có thể ứng dụng dòng điện một chiều cực dương hoặc cực âm hoặc dòng xoay chiều. Hàn với cực tính DC+ (Đấu nghịch) cho độ ngấu lớn nhất. Độ ngấu thấp nhất khi hàn với cực tính DC- (Đấu thuận) và trung bình khi hàn với dòng xoay chiều (AC). Với tốc độ chảy của dây hàn nhỏ nhất khi hàn dòng một chiều DC- và lớn nhất khi hàn DC+. - Chiều rộng của mối hàn khi hàn dòng một chiều DC+ thay đổi ít hơn khi hàn DC- - Hàn hồ quang kín với dòng xoay chiều thích hợp hơn với sản xuất và kinh tế hơn. Song ứng dụng dòng một chiều DC+ cho phép nhận mối hàn chất lượng cao hơn. Do vậy để hàn các kết cấu quan trọng từ thép hợp kim thấp và trung bình cần sử dụng dòng một chiều cực dương DC+. Hàn với cực âm ít được ứng dụng, trừ những trường hợp đặc biệt (như hàn trên đệm đồng). Nguyên lý. Hình 1. 2: Sơ đồ nguyên lý hàn tự động dưới lớp thuốc (SAW). Trang 15
Là quá trình hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy. Hồ quang và vũng hàn được bao phủ bằng lớp thuốc hàn dạng hạt. Vũng hàn là hỗn hợp bao gồm kim loại cơ bản + Kim loại đắp (dây hàn) + thuốc hàn nóng chảy (có vai trò bổ sung các thành phần cần thiết cho kim loại mối hàn). Phần thuốc hàn không bị nóng chảy có vai trò bảo vệ vũng hàn khỏi sự thâm nhập của không khí bên ngoài. Dây hàn được cấp liên tục vào vùng hàn với tốc độ bằng tốc độ cháy cụt dây hàn thông qua cơ cấu đẩy dây. Thông thường, động cơ cấp dây được điều khiển bằng điện áp nhằm bảo đảm chiều dài hồ quang ổn định trong suốt quá trình hàn. Thuốc hàn được cung cấp từ thùng đựng thuốc gắn cố định phía trước mỏ hàn (tính theo hướng hàn). Phần thuốc không bị nóng chảy để lại phía sau được thu hồi qua bộ phận hút đưa trở lại thùng đựng thuốc. Phương pháp hàn SAW chỉ thích hợp cho vị trí hàn bằng (mối hàn giáp mối, mối hàn góc) và hàn ngang (mối hàn góc). Trong một số trường hợp, dòng DC nối thuận chỉ được dùng với mục đích giảm chiều sâu ngấu/thấu và lượng kim loại đắp. Dòng điện AC thích hợp khi hàn với cường độ dòng điện cao hơn hoặc khi hàn bằng nhiều điện cực – với mục đích hạn chế hiện tượng thổi lệch hồ quang. Phương pháp hàn SAW được ứng dụng rộng rãi trong ngành đóng tàu, bình áp lực, đường ống, … kết cấu có đường hàn dài, thẳng hoặc quỹ đạo đơn giản. Phương pháp hàn SAW thích hợp cho hàn chi tiết có chiều dày > 6.4 mm. 1.2. THỰC CHẤT, ĐẶC ĐIỂM VÀ CÔNG DỤNG CỦA HÀN SAW. Thực chất của hàn tự động dưới lớp thuốc. Hàn hồ quang dưới lớp thuốc bảo vệ còn gọi là hàn hồ quang chìm, tiếng Anh viết tắt là SAW (Submerged Arc Welding), là quá trình hàn nóng chảy mà hồ quang cháy giữa dây hàn (điện cực hàn) và vật hàn dưới một lớp thuốc bảo vệ. Sau khi kết tinh sẽ hình thành mối hàn. Dưới tác dụng nhiệt của hồ quang, mép hàn, dây hàn và một phần thuốc hàn bị nóng chảy tạo thành vũng hàn. Dây hàn được đẩy vào vũng hàn bằng một cơ cấu đặc biệt với tốc độ phù hợp với tốc độ cháy của nó. Theo độ chuyển dịch của nguồn nhiệt (hồ quang) mà kim loại vũng hàn sẽ nguội và kết tinh tạo thành mối hàn. Trên mặt vũng hàn và phần mối hàn đã đông đặc hình thành một lớp xỉ có tác dụng tham gia vào các quá trình luyện kim khi hàn, bảo vệ và giữ nhiệt cho mối hàn, và sẽ tách khỏi mối hàn sau khi hàn. Phần thuốc hàn chưa bị nóng chảy có thể sử dụng lại. Hàn hồ quang dưới lớp thuốc bảo vệ có thể được tự động cả hai khâu cấp dây vào vùng hồ quang và chuyển động hồ quang theo trục mối hàn. Trường hợp này được gọi là “hàn hồ quang tự động dưới lớp thuốc bảo vệ”. Nếu chỉ tự động hoá khâu Trang 16
cấp dây hàn vào vùng hồ quang còn khâu chuyển động hồ quang dọc theo trục mối hàn được thao tác bằng tay thì gọi là “hàn hồ quang bán tự động dưới lớp thuốc bảo vệ”. Hàn SAW được ứng dụng chủ yếu để hàn liên kết thép không hợp kim, thép hợp kim thấp ở các vị trí hàn bằng, hàn góc bằng với độ dày lớn hơn 5mm. Hàn SAW là một quá trình hàn được cơ khí hoá hoàn toàn, ưu điểm nổi trội của phương phán này là hàn với công suất cao. Ưu điểm của phương pháp hàn tự động dưới lớp thuốc: a. Tăng năng suất hàn tới 7 ÷ 10 lần so với hàn hồ quang tay, điều này đạt được là nhờ: - Sử dụng cường độ và mật độ dòng điện lớn. - Tăng tốc độ chảy của kim loại dây hàn tới (17÷22)g/Ah. - Tăng chiều sâu ngấu. - Tăng tốc độ tới 20m/h và hơn. - Nhiệt lượng hồ quang rất tập trung và nhiệt độ rất cao, cho phép hàn tốc độ lớn. Vì vậy phương pháp hàn này có thể hàn những chi tiết có chiều dày lớn mà không cần phải vát mép. b. Nâng cao chất lượng mối hàn: Nhờ kim loại lỏng được bảo vệ khỏi tác dụng của môi trường xung quanh. Sự đồng nhất thành phần hoá học của mối hàn, nên chất lượng mối hàn là rất cao. c. Tăng lượng dây hàn và lượng điện tiêu thụ, giảm sự tăng hụt kim loại do bắn toé. d. Cải thiện điều kiện lao động của công nhân hàn: Hồ quang được bao bọc kín bởi thuốc hàn nên không làm hại mắt và da của thợ hàn. Lượng khói (khí độc) sinh ra trong qúa trình hàn rất ít so với hàn hồ quang tay nên sự ảnh hưởng tới người thợ và những người xung quanh là rất ít. e. Giảm thời gian đào tạo thợ hàn: Quá trình hàn đã được tự động hóa nên không yêu cầu trình độ tay nghề của thợ hàn phải cao như các phương pháp hàn khác nên thời gian đào tạo thợ ngắn. f. Vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ, ít biến dạng sau khi hàn. g. Dễ cơ khí hoá và tự động hoá quá trình hàn. Trang 17
a) SAW b)SMAW Hình 1. 3: Bảng cân đối so sánh nhiệt giữa hàn SAW và hàn SMAW. Những nhược điểm của hàn hồ quang dưới lớp thuốc: - Đòi hỏi kim loại cơ bản và vật liệu hàn phải sạch hơn so với hàn hồ quang tay, do vậy chuẩn bị trước khi hàn công phu hơn. - Không thể quan sát trực tiếp vũng hàn vì hồ quang bị chìm dưới lớp thuốc. - Chỉ hàn được ở tư thế hàn bằng với liên kết hàn giáp mối, và ở tư thế bằng và ngang cho liên kết hàn góc. - Thiết bị có giá thành cao. - Do năng lượng đường lớn: Nên SAW chủ yếu phù hợp cho hàn thép có chiều dày lớn hơn 6,4 mm (1/4 in). Phạm vi ứng dụng: Hàn hồ quang dưới lớp thuốc bảo vệ có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực cơ khí chế tạo, như trong sản xuất: các kết cấu thép dạng tấm và kích thước lớn, các dầm thép có khẩu độ và chiều cao, các ống thép có đường kính lớn, các bồn, bể chứa, bình chịu áp lực và trong công nghiệp đóng tàu... Trang 18
Tuy nhiên, phương pháp này chủ yếu được ứng dụng để hàn các mối hàn ở vị trí hàn bằng, các mối hàn có chiều dài lớn và có quỹ đạo không phức tạp. Phương pháp hàn hồ quang dưới lớp thuốc bảo vệ có thể hàn được các chi tiết có chiều dày từ vài mm cho đến hàng trăm mm. a. Loại vật liệu ứng dụng. - SAW thường sử dụng cho hàn thép cacbon. - SAW có thể dùng để hàn thép hợp kim và thép tôi nếu sử dụng năng lượng đường thấp (tránh làm thô tổ chức hạt và nứt ở vùng ảnh hưởng nhiệt - HAZ) - SAW có thể dùng để hàn thép không gỉ với một số hợp kim màu. - SAW có thể sử dụng để hàn đắp lớp thép không gỉ, hợp kim màu lên bề mặt của kim loại cơ bản. b. Liên kết hàn, vị trí hàn được ứng dụng: - Hàn tự động dưới lớp thuốc được ứng dụng cho hàn giáp mối ở vị trí bằng, hàn góc ở vị bằng và ngang. - Hàn đắp bề mặt. c. Ứng dụng trong công nghiệp. Ngày nay phương pháp hàn tự động dưới lớp thuốc đã được ứng dụng nhiều trong sản xuất hàn như: Công nghiệp đóng tàu, chế tạo dàn khoan, chế tạo đường ống, bồn bể, bình chịu áp lực và các loại kết cấu thép khác. Các phương án cho quá trình hàn SAW. Với mục đích là nâng cao năng suất và mở rộng khả năng sử dụng hàn SAW. Các phương án dưới đây được sử dụng: - Hàn một dây. - Hàn hai dây: Sử dụng 2 điện cực dây cùng chung một nguồn điện và một bộ điều khiển. - Hàn nhiều dây: Sử dụng từ 3 đến 5 điện cực dây, mỗi điện cực một nguồn điện và một bộ điều khiển. Hình 1. 4: Hàn SAW một dây. Trang 19
Hình 1. 5: Hàn SAW hai dây. Hình 1. 6: Hàn SAW ba dây. Hình 1. 7: Năng suất nóng chảy khi hàn SAW. Trang 20