Giáo trình Quy trình hàn (Nghề: Hàn - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

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 "Quy trình hàn (Nghề: Hàn - Trình độ: Cao đẳng)" được biên soạn với mục đích giúp sinh viên liệt kê đầy đủ thứ tự các bước thực hiện một quy trình hàn; đọc thành thạo các quy trình hàn; phân biệt được các quy trình hàn; thiết lập được quy trình hàn.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Quy trình hàn (Nghề: Hàn - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

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. 1
LỜI NÓI ĐẦU Nhằm đáp ứng nhu cầu của việc giảng dạy và học tập nghề Hàn trong trường đào tạo nghề, Giáo trình Quy trình hàn được biên soạn nhằm mục đích giúp giáo viên thuận tiện trong việc lên lớp, cho người học hiểu rõ mục đích, ý nghĩa của một quy trình hàn, tiếp cận được với quy trình công việc thực tế khi làm việc tại các công ty, nhà máy và xí nghiệp…Giáo trình gồm có các phần kiến thức chung về quy trình hàn, cách đọc quy trình hàn và báo cáo quy trình hàn áp dụng theo hai tiêu chuẩn của Hiệp hội Hàn Mỹ AWS và Hiệp hội kỹ sư cơ khí Mỹ ASME. Giáo trình này có tham khảo một số tài liệu liên quan của một số trường Đại học chuyên ngành kỹ thuật, trường nghề trong nước và Hiệp hội, website của nước ngoài . Trong quá trình biên soạn mặc dù có rất nhiều cố gắng nhưng không tránh được những thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy cô giáo và các bạn học sinh để giáo trình ngày càng hoàn thiện hơn. Xin chân thành cám ơn ! Cần thơ, ngày …..tháng …. năm 2021 Biên soạn 1. Nguyễn Nhật Minh 2. Hồ Anh Sĩ 2
MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ........................................................................................... 1 LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................... 2 MỤC LỤC ...................................................................................................................... 3 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN ....................................................................................... 4 Bài 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ QUY TRÌNH HÀN .............................................. 6 1. Các quy phạm và tiêu chuẩn liên quan. ...................................................................... 6 2. Quy trình hàn ( WPS – Welding Procedure Specification ). ...................................... 6 3. Báo cáo quy trình hàn PQR. (Procedure Qualification Record) ............................... 8 4. Định nghĩa từng mối hàn rảnh và hàn góc ................................................................ 12 5. Các tư thế hàn. .......................................................................................................... 13 6. Một số thuật ngử thường dùng trong qui trình hàn. .................................................. 14 7. Bài tập. ...................................................................................................................... 14 Bài 2. NHẬN DẠNG VẬT LIỆU HÀN ..................................................................... 16 1.Các quy phạm và tiêu chuẩn về dây hàn theo tiêu chuẩn ASME và AWS................ 16 2. Các thông số kỹ thuật về dây hàn, que hàn ............................................................... 18 3. Các nhóm vật liệu theo tiêu chuẩn ASME. ............................................................... 26 4. Bài tập. ...................................................................................................................... 27 Bài 3. HƯỚNG DẪN ĐỌC QUY TRÌNH HÀN (WPS) ........................................... 29 1. Quy trình theo tiêu chuẩn AWS. ............................................................................... 29 2. Đọc được quy trình hàn 3G (SMAW) theo tiêu chuẩn AWS D1.1 .......................... 30 3. Đọc quy trình hàn 4G (SMAW+FCAW) .................................................................. 33 Bài 4. HƯỚNG DẪN ĐỌC BÁO CÁO QUY TRÌNH HÀN (PQR) ....................... 36 1. Báo cáo quy trình hàn (PQR) theo tiêu chuẩn (AWS). ............................................. 36 2. Báo cáo quy trình hàn 3G (SMAW). ........................................................................ 38 3. Báo cáo quy trình hàn 6G (STAW + SMAW ). ........................................................ 40 Bài 5 . HƯỚNG DẪN ĐỌC QUY TRÌNH HÀN (WPS) .......................................... 44 1. Đọc được quy trình hàn 4G (SAW) theo tiêu chuẩn ASME..................................... 44 2. Đọc được quy trình hàn SMAW theo tiêu chuẩn ASME......................................... 51 Bài 6. HƯỚNG DẪN ĐỌC BÁO CÁO QUY TRÌNH HÀN(PQR) ........................ 63 1. Một số mã hiệu tiêu chuẩn ASME trong thiết kế đường ống ................................... 63 2. Quy trình hàn 4G (FCAW) ....................................................................................... 64 3. Báo cáo quy trình hàn 6G(GTAW+SMAW). .......................................................... 68 Tài liệu cần tham khảo ............................................................................................... 73 3
CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: QUY TRÌNH HÀN Mã số mô đun: MĐ 24 I .Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học: - Vị trí: Mô đun này được bố trí sau các môn học MH07- MH12 và được bố trí sau hoặc song song với các mô đun MĐ13 – MĐ19 - Tính chất của mô đun: Là môn học chuyên môn nghề. II .Mục tiêu của môn học - Liệt kê đầy đủ thứ tự các bước thực hiện một quy trình hàn. - Đọc thành thạo các quy trình hàn. - Phân biệt được các quy trình hàn. - Thiết lập được quy trình hàn. III .Nội dung của môn học 1 Nội dung tổng quát và phân phối thời gian: Thời gian Số Tổng Lý Thực hành, Kiểm tra Tên chương mục TT số thuyết Bài tập thảo (LT hoặc luận TH) Bài 1. Giới Thiệu chung về quy trình 1 8 4 4 hàn 1. Các quy phạm và tiêu chuẩn liên quan. 0,25 2. Quy trình hàn ( WPS – Welding Procedure Specification ) 0,5 3. Báo cáo quy trình hàn ( PQR ) 4. Một số thuật ngử thường dùng trong 1 qui trình hàn. 1 5. Các tư thế hàn. 6. Định nghĩa các phương pháp hàn 0,25 thường gặp. 1 7. Bài tập. 4 2 Bài 2. Nhận dạng vật liệu hàn 9 3 5 1 1. Các quy phạm và tiêu chuẩn về dây hàn theo tiêu chuẩn ASME và AWS 2. Các thông số kỹ thuật về dây hàn, que hàn 3. Các nhóm vật liệu theo tiêu chuẩn ASME. 4. Bài tập Bài 3. Hướng dẫn đọc quy trình hàn 3 8 2 6 (WPS) theo tiêu chuẩn AWS. 1. Đọc quy trình hàn 3G (SMAW) 2. Đọc quy trình hàn 4G (SMAW+FCAW) 3. Bài tập. Bài 4. Hướng dẫn đọc báo cáo quy 4 6 2 4 trình hàn (PQR) theo tiêu chuẩn AWS 4
1. Đọc báo cáo quy trình hàn 3G (SMAW) 2. Đọc báo cáo quy trình hàn 4G (SMAW+FCAW) 3. Bài tập Bài 5. Hướng dẫn đọc quy trình hàn 5 6 2 4 (WPS) theo tiêu chuẩn ASME 1. Đọc quy trình hàn 4G (FCAW) 2. Đọc quy trình hàn 6G (GTAW+SMAW) 3. Bài tập Bài 6. Hướng dẫn đọc báo cáo quy 6 trình hàn (PQR) theo tiêu chuẩn 8 2 5 1 ASME 1. Đọc báo cáo quy trình hàn 4G (FCAW) 2. Đọc báo cáo quy trình hàn 6G (GTAW+SMAW) 3. Bài tập 7 Kiểm tra kết thúc 8. Cộng 45 15 28 3 5
BÀI 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ QUY TRÌNH HÀN Mã bài: MĐ 24 - 01 Giới thiệu. Các dự án , các công trình LILAMA quản lý chất lượng phải được thực hiện công việc hàn đạt chất lượng cao và đáp ứng được các yêu cầu đặt ra, điều này được thực hiện bằng cách lập các quy trình hàn ( WPS ) và báo cáo quy trình hàn (PQR) theo các hướng dẫn của chủ đầu tư và của khách hàng và quy phạm tiêu chuẩn nhằm thỏa mãn các yêu cầu của khách hàng. Nội dung kỹ thuật của đặc tính và các thông số kỹ thuật của quy trình hàn và báo cáo quy trình hàn ( WPS/ PQR ). Mục tiêu. - Hiểu được khái niệm về quy trình hàn - Biết được các ý nghĩa của quy trình hàn. - Trình bày được các thông số kỹ thuật về quy trình hàn (WPS) - Hiểu biết được các bước trong một quy trình hàn. - Tuân thủ các quy định, quy phạm trong một quy trình trình hàn. Nội dung chính 1. Các quy phạm và tiêu chuẩn liên quan. Tài liệu này lập ra quy trình quản lý chất lượng hàn ở các dự án: Lập quy trình hàn ( Welding Procedure Specification Test ) Lập báo cáo các quy trình hàn ( Procedure Qualification Record _ PQR ) . Quy trình này xác định các tiêu chuẩn chung về yêu cầu kỹ thuật Sự chấp nhận của các quy trình hàn ( WPS ) Các báo cáo quy trình hàn ( PQR)  ASME section II, Part C .  ASME section VIII, Div.1  ASME section VIII, Div.2  ASME section I  ASME B 31.1  ASME B 31.3  ASME B 31.4  ASME section IX  API 650  API 1104  BS 5500  AWS  AWS D 1.1  ISO 2. Quy trình hàn ( WPS – Welding Procedure Specification ). - Quy trình hàn được lập ra bởi kỹ sư hàn sau khi nghiên cứu các tiêu chuẩn quy phạm, các yêu cầu kỹ thuật của dự án. - Quy trình hàn ( WPS ) phải cung cấp chi tiết, các thông số kỹ thuật cơ bản để thực hiện một nguyên công hàn và phải bao gồm tất cả các thông tin thích hợp về công việc hàn. 2.1. Các thông tin chung  Tên công ty  Mã số của quy trình hàn ( WPS No )  Lần sửa đổi ( Revision No. ) 6
 Báo cáo quy trình hàn ( Supporting PQR No. )  Phương pháp công nghệ hàn( Welding Process ) : SMAW/ GMAW/ GTAW/ SAW  Phương pháp hàn: Tay, cơ khí, tự động, bán tự động (Type: Manual, Mechanical, Automatic, Semi – Auto ) .  Ngày tháng năm lập quy trình hàn  Người lập  Quy phạm áp dụng ( Applicable code: ASME section IX, AWS D 1.1, API 1104, ISO) 2.2. Mối ghép ( Joint )  Thiết kế mối ghép : Hàn gấp mép / Hàn góc  Có đệm lót hay không?  Vật liệu đệm lót là gì ?  Chi tiết của mối ghép : Góc vát mép, chiều dày của mép sang phanh, khoảng cách khe hở.  Chi tiết của mối hàn : Số lớp hàn, chiều cao mối hàn, số đường hàn ở lớp hàn phủ bề mặt, hàn một bên hay hàn hai bên. 2.3. Kim loại cơ bản ( kim loại gốc )  Tiêu chuẩn theo AWS ( SFA No )  Loại theo AWS No  Số F . No theo AWS hoặc theo ASME section II Part C ( F No )  Số A . No  Kích cỡ của kim loại hàn  Kim loại điền đầy  Phạm vi chiều dày của kim loại hàn  Mối hàn giáp mối  Mối hàn góc  Phân loại thuốc hàn  Các thông tin khác 2.4. Vị trí hàn  Vị trí với mối hàn giáp mép  Hướng hàn : hàn từ trên xuống hay hàn từ dưới lên  Vị trí với mối hàn góc 2.5. Gia nhiệt sơ bộ  Nhiệt độ gia nhiệt  Nhiệt độ giữa các lớp hàn  Duy trì sự gia nhiệt 2.6. Nhiệt luyện sau khi hàn  Phạm vi nhiệt luyện  Thời gian nhiệt luyện  Các thông tin khác 2.7. Khí bảo vệ  Khí bảo vệ  Hàm lượng của khí bảo vệ  Lưu lượng cung cấp khí ( Lít / Phút )  Đệm khí phía đối diện 2.8. Các thông số chế độ dòng điện hàn  Dòng điện hàn AC hay DC  Kiểu đấu điện cực : Đấu cực thuận hay cực nghịch 7
 Phạm vi điện áp hàn  Phạm vi điện thế hàn  Điện cực Vonfram: Kích cỡ và loại  Phương pháp di chuyển điện cực khi hàn GMAW  Tốc độ cấp dây hàn 2.9. Các điều kiện kỹ thuật  Dịch chuyển điện cực hàn : Di chuyển ngang hay di chuyển dọc  Kích cỡ của chụp phân phối khí  Phương pháp làm sạch mối ghép và làm sạch giữa các lớp hàn  Biện pháp dĩu phía đối diện  Khoảng cách từ đầu bét hàn đến vật hàn  Hàn một lớp hay nhiều lớp cho mỗi phía  Số điện cực kim loại hàn , que hàn  Tốc độ hàn  Các thông số khác Bảng 1. Các thông số của quy trình hàn Vật liệu/ Dòng điện Hiệu Tốc độ Nhiệt Phương đường kính (Current ) điện thế ( Travel lượng Lớp hàn pháp hàn ( Filler Metal ) Volts Speed ( Heat ( Weld layer ( Welding (V) (cm/mi) input No.) Proces ) (KJ/m) Clas Dia.(m) Polarity Ampe (A) 1st 2nd 3rd nth + Phương pháp công nghệ hàn được định nghĩa trong ISO 857 và mã số tra cứu của chúng khi biểu thị ký hiệu được cho trong ISO 4063 , hoặc trong AWS . - 111. Hàn hồ quang tay que hàn có thuốc bọc - 121. Hàn hồ quang điện cực kim loại dưới lớp thuốc – SAW - 131. Hàn hồ quang điện cực kim loại trong môi trường khí trơ – MIG - 135. Hàn hồ điện cực kim loại trong môi trường khí hoạt tính – MAG - 136. Hàn hồ quang dây kim lọai có lõi thuốc - FCAW - 141. Hàn hồ quang điệ cực Vonfram trong môi trường khí trơ - TIG 3. Báo cáo quy trình hàn PQR. (Procedure Qualification Record) - Báo cáo quy trình hàn là một bản ghi các dữ kiện hàn đã dùng để hàn một mẫu thử nghiệm quy trình. PQR là một bản ghi chép các tham biến đã được ghi lại trong quá trình hàn các mẫu thử. PQR cũng bao gồm các các kết quả thử nghiệm của các mẫu thử, các tham biến ghi lại thường rơi vào một khoảng nhỏ các tham biến hiện hành sẽ sử dụng trong hàn sản xuất . - Nội dung của WPS/ PQR hoàn chỉnh sẽ cung cấp tài liệu về tất cả các tham biến thiết yếu và khi cần. 3.1. Các thông tin chung 8
- Tên công ty - Mã số quy trình hàn ( WPS No ) - Lần sửa đổi - Báo cáo quy trình hàn ( Supporting PQR No ) - Phương pháp công nghệ hàn: SMAW/GMAW/GTAW/SAW (Welding Process ) - Phương pháp hàn : Tay, cơ khí, tự động, bán tự động (Type: Manual, Mechanical, Automatic, Semi – Auto ). - Ngày tháng năm lập quy trình hàn - Người lập - Quy phạm áp dụng( Applicable code: ASME section IX, AWS D 1.1, APT 1104, ISO ) 3.2. Mối ghép ( Joint ) - Thiết kế mối ghép : Hàn gấp mép / Hàn góc - Có đệm lót hay không - Vật liệu đêm lót là gì ? - Chi tiết của mối ghép: Góc vát mếp, chiều dày của mép sang phanh, khoảng khe hở . - Chi tiết của mối hàn: số lớp hàn, chiều cao mối hàn, số đường hàn ở lớp hàn phủ bề mặt, hàn một bên hay hàn hai bên. - Các thông tin khác 3.3. Kim loại cơ bản ( kim loại gốc ) 3.4. Kim loại hàn - Tiêu chuẩn theo AWS ( SFA No ) - Loại theo AWS No - Số F . No theo AWS hoặc theo ASME section II Part C ( F No ) - Số A . No - Kích cỡ của kim loại hàn - Kim loại điền đầy - Phạm vi chiều dày của kim loại hàn - Mối hàn giáp mối - Mối hàn góc - Phân loại thuốc hàn - Các thông tin khác 3.5. Vị trí hàn - Vị trí với mối hàn giáp mép - Hướng hàn: hàn từ trên xuống hay hàn từ dưới lên - Vị trí với mối hàn góc 3.6. Gia nhiệt sơ bộ - Nhiệt độ gia nhiệt - Nhiệt độ giữa các lớp hàn - Duy trì sự gia nhiệt 3.7. Nhiệt luyện sau khi hàn - Phạm vi nhiệt luyện - Thời gian nhiệt luyện - Các thông tin khác 3.8. Khí bảo vệ - Khí bảo vệ - Hàm lượng của khí bảo vệ - Lưu lượng cung cấp khí ( Lít / Phút ) 9
- Đêm khí phía đối diện 3.9. Các thông số chế độ dòng điện hàn - Dòng điện hàn AC hay DC - Kiểu đấu điện cực : Đấu cực thuận hay cực nghịch - Phạm vi điện áp hàn - Phạm vi điện thế hàn - Điện cực Vonfram : Kích cỡ và loại - Phương pháp di chuyển điện cực khi hàn GMAW - Tốc độ cấp dây hàn 3.10. Các điều kiện kỹ thuật - Dịch chuyển điện cực hàn : Di chuyển ngang hay di chuyển dọc - Kích cỡ của chụp phân phối khí - Phương pháp làm sạch mối ghép và làm sạch giữa các lớp hàn - Biện pháp làm sạch phía đối diện - Khoảng cách từ đầu bét hàn đến vật hàn - Hàn một lớp hay nhiều lớp cho mỗi phía - Số điện cực kim loại hàn, que hàn - Tốc độ hàn - Các thông số khác 3.11. Bảng các thông số của quy trình hàn: + Báo cáo kết quả thử nghiệm - Thử nghiệm kéo - Thử uốn : Thử uốn chân , uốn mặt hoặc uốn cạnh - Thử độ dai va đập - Các thử nghiệm khác - Các thông tin - Họ và tên của người thợ hàn quy trình , mã số của thợ hàn - Họ và tên của người giám sát kết quả thử nghiệm cơ tính - Số báo cáo của phòng thí nghiệm - Tiêu chuẩn áp dụng các thử nghiệm của mẫu thử quy trình hàn - Tên công ty - Ngày tháng năm - Người lập báo cáo - Người phê duyệt - Cơ quan chứng kiến và phê duyệt 3.12. Liên kết hàn: Bảng 2. Các minh họa liên kết mối hàn Liên kết đấu đầu (Butt joint) Liên kết góc (corner joint) Các mối hàn có thể ứng dụng Các mối hàn có thể ứng dụng - Rãnh vuông - Mối hàn góc - Rãnh chữ V - Rãnh vuông - Rãnh vát xiên - Rãnh chữ V 10
- Rãnh chữ U - Rãnh chữ J - Hàn điện trở đối đầu - Rãnh -V- loe - Rãnh chữ J - Rãnh chữ U - Rãnh -V- loe - Hàn điểm - Hàn nóng chảy đối đầu - Hàn điện cực giả - Hàn đường liền Liên kết chồng (Lap joint) Liên kết chử T (Tee joint) Các mối hàn có thể ứng dụng Các mối hàn có thể ứng dụng - Hàn góc - Hàn góc - Hàn nút - Hàn nút - Hàn khe hẹp - Hàn khe hẹp - Rãnh vuông - Rãnh vát xiên - Hàn điện cực giả - Rãnh chữ J - Hàn điểm - Rãnh chữ J - Hàn điện cực giả - Rãnh vát xiên loe - Hàn đường liền - Rãnh vát xiên - Hàn điểm 3.13. Các minh họa mối hàn 11
4. Định nghĩa từng mối hàn rảnh và hàn góc a) Mối hàn rảnh 1. GROOVE ANGLE ( Góc mở mép hàn). - Là toàn bộ góc của rãnh giữa các phần đã được ghép mối tạo rãnh hàn 2. BEVEL ANGLE ( Góc vát của mép hàn). - Là góc được tạo giữa việc sử lý mép của một chi tiết và mặt phẳng vuồng góc với bề mặt của chi tiết đó. 3. PLATE THICKNESS ( Chiều dày vật liệu). - Chiều dày của vật liệu được hàn. 4. ROOT FACE ( Độ tầy mép hàn (Mép cùn). - Là mặt rãnh liền kề tới chân của mối ghép. 5.ROOT OPENING ( Khe hở h). - Là sự tách ra giữa các chi tiết đã được ghép mối cạnh chân của mối ghép. 6. GROOVE FACE: ( Bề mặt rãnh). - Bao gồm bề mặt của chi tiết trong rãnh. 7. SIZE OF WELD( Kích thước mối hàn). - Độ ngấu của mối nối (chiều sâu của góc xiên cộng với độ ngấu chân theo lý thuyết). Kích thước của mối hàn rãnh và rãnh có hiệu lực chính là một. b) Mối hàn góc 1. LEG OF A FILLET WE LD ( Cạnh của mối hàn góc). - Là khoảng cách từ gốc của mối liên kết tới chân của mối hàn góc. 2. ACTUAL THROAT OF A FILLET WELD( Khoảng cách thực tế của một mối hàn góc). - Là khoảng cách ngắn nhất từ gốc của mối hàn góc tới bề mặt của nó. 12
3. FACE OF WELD ( Bề mặt của mối hàn). - Là bề mặt phơi ra của mối hàn trên mặt phẳng từ bất kỳ mối hàn nào đã hoàn thiện. 4. SIZE OF WELD ( Kích thước của mối hàn). - Độ dài chân của mối hàn góc. 5. ROOT OF A WELD ( Gốc của mối hàn). - Bất kỳ các điểm mặt sau của mối hàn phân cách với bề mặt kim loại cơ bản. 6. DEPTH OF FUSION ( Chiều sâu ngấu chảy). - Là khoảng cách ngấu chảy mở rộng vào trong kim loại cơ bản hoặc xuyên qua từ bề mặt kim loại nấu chảy trong thời gian hàn. 7. TOE OF A WELD ( Chân của mối hàn). - Là sự nối liền giữa bề mặt của mối hàn và kim loại cơ bản 5. Các tư thế hàn. 13
6. Một số thuật ngử thường dùng trong qui trình hàn. AWS : American Welding Society. Hiệp hội hàn Mỹ. ASME : American Society Mechanical Engineers. Hiệp hội kỹ sư cơ khí Mỹ. ASTM : American Society for Testing and Meterials. Hiệp hội Mỹ về vấn đề kiểm tra và vật liệu. API : American Petrolium Institute. Quốc gia Viện dầu mỏ Mỹ. . KS : Korean Industrial Standard Tiêu chuẩn công nghiệp Nam Triều Tiên. JIS : Japanese Industrial Standard Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản. ANSI : American National Standard Institute. Viện tiêu chuẩn quốc gia Mỹ. DIN : Deutschs Institute for Normung Quy phạm của viện quốc gia Đức Ghi chú. Các phương pháp công nghệ hàn . Phương pháp công nghệ hàn được định nghĩa trong ISO 857 và mã số tra cứu của chúng khi biểu thị ký hiệu được cho trong ISO 4063 , hoặc trong AWS . - 111- Hàn hồ quang tay que hàn có thuốc bọc - 121- Hàn hồ quang điện cực kim loại dưới lớp thuốc – SAW - 131- Hàn hồ quang điện cực kim loại trong môi trường khí trơ – MIG - 135- Hàn hồ điện cực kim loại trong môi trường khí hoạt tính – MAG - 136- Hàn hồ quang dây kim lọai có lõi thuốc - FCAW - 141- Hàn hồ quang điệ cực Vonfram trong môi trường khí trơ – TIG 7. Bài tập. - Trong công nghiệp hàn, thuật ngử “ đặc điễm kỹ thuật qui trình hàn ( Welding Procedure Specification)’’ hoặc WPS được sử dụng để biểu hiện sự kết hợp của các biến để tạo ra một mối hàn nhất định, thuật ngữ qui trình hàn ( welding proceduce ) hoặc đơn giản qui trình ( proceduce ) có thể được sử dụng ở mức tối thiểu bao gồm những gì ? Hướng dẫn bài tập. - Qui trình hàn là sự phối hợp các biến số, nó vạch ra các bước cần thiết để tạo ra một mối hàn chất lượng theo điều kiện cụ thể sau: 14
+ Quá trình. Ví dụ như SMAW (Shielded metal arc welding), MAG (Metal active gas welding), TIG (Tungsten inert gas) ….. + Phân loại điện cực, ví dụ như E 7018, E 71T -1 ….. + Đường kính điện cực Φ 2.4 mm, Φ 3.6 mm, Φ 1.2 mm ….. + Đặc tính về điện ( AC, DC+ , DC- ) + Đặc điểm kỹ thuật kim loại cơ bản, ví dụ A36, A572, Gr50 …. + Nhiệt độ nung nóng trước tối thiểu và nhiệt độ lớp giữa + Dòng điện hàn / tốc độ cấp dây. + Điện áp hồ quang. + Tốc độ dịch chuyển hay tốc độ hàn. + Vị trí hàn. + Xử lý nhiệt sau khi hàn ( PWHT ) + Loại khí bảo vệ và lưu lượng khí. + Chi tiết thiết kế liên kết. Trọng tâm cần chú ý trong bài 1. Thông số kỹ thuật qui trình hàn “Welding Procedure Specification ( WPS )” là công cụ chủ yếu sử dụng để thông tin cho thợ hàn, giám sát, thanh tra về các yêu cầu kỹ thuật đề ra trong quá trình hàn, vì vây sự phù hợp với các giá tri của WPS là điều cần thiết nhằm đảm bảo kết cấu được thực hiện đạt yêu cầu về chất lượng và hiệu quả kính tế. Câu hỏi ôn tập bài 1 Câu 1. Định nghĩa về qui trình hàn? Các khâu trong 1 qui trình hàn ? Câu 2. Thế nào là hàn góc và hàn giáp mối? Nêu các tư thế hàn để thực hiện 2 loại hàn trên ? Câu 3. Nêu một số thuật ngử thường dùng trong qui trình hàn ? YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP BÀI 1 1.Nội dung. + Về kiến thức. - Hiểu được khái niệm về quy trình hàn - Biết được các ý nghĩa của quy trình hàn. - Trình bày được các thông số kỹ thuật về quy trình hàn (WPS) - Hiểu biết được các bước trong một quy trình hàn. - Tuân thủ các quy định, quy phạm trong một quy trình trình hàn. + Về kỹ năng. - Thực hiện thành thạo các bước trong một quy trình hàn. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: 2.Phương pháp đánh giá. + Về kiến thức: - Được đánh giá bằng hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm. + Về kỹ năng: Đánh giá thông qua các bài tập cá nhân và bài tập nhóm. Người học có thể sử dụng phương pháp thuyết trình hoặc phân tích giải quyết vấn đề trước tập thể lớp. + Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác trong công việc. 15
Bài 2. NHẬN DẠNG VẬT LIỆU HÀN Mã bài: MĐ 24 - 02 Giới thiệu. - Hiện nay hàng loạt các quốc gia đang tiếp cận dần với các tiêu chuẩn của ISO và đưa vào danh mục que hàn, phương pháp ký hiệu không chỉ phổ biến trong nội bộ một số nước sản xuất que hàn mà cả những nước có quan hệ với họ. Sự liên kết chặt chẽ giữa các nước Châu âu ( CEN ) và là thành viên của ISO, chính vì vậy muốn giải mã được các ký hiệu của que hàn đang thịnh hành tại Việt Nam thì cần hiểu được một số tiêu chuẩn que hàn của tổ chức Quốc tế (ISO) và của hiệp hội hàn Hoa Kỳ (AWS)... là kiến thức bổ ích cho sinh viên đang theo học nghề hàn. Mục tiêu. - Giài thích đúng các quy phạm và tiêu chuẩn về dây hàn, que hàn như: ASME, AWS, ISO, EN, ... được áp dụng trong quy trình hàn. - Trình bày được các thông số kỹ thuật về dây hàn, Que hàn - Nhận dạng được vật liệu hàn của các phương pháp hàn: SMAW, GTAW, GMAW, FCAW, SAW… - Trình bày được các nhóm vật liệu thường dùng theo tiêu chuẩn ASME. Nội dung chính. 1. Các quy phạm và tiêu chuẩn về dây hàn theo tiêu chuẩn ASME và AWS AWS ASME Type Of Electrodes(Loại Điện Cực Hàn) Spec. Spec. A5.1 SFA 5.1 - Điện cực hàn thép Cacbon cho phương pháp hàn SMAW. - Que hàn phụ dùng để hàn thép Cacbon, thép hợp kim cho các A5.2 SFA 5.2 phương pháp hàn bằng nhiên liệu khí. - Điện cực hàn Nhôm và hợp kim Nhôm cho phương pháp hàn A5.3 SFA 5.3 SMAW. A5.4 SFA 5.4 - Điện cực hàn thép không rỉ cho phương pháp hàn SMAW. - Điện cực hàn thép hợp kim thấp cho phương pháp hàn A5.5 SFA 5.5 SMAW. - Điện cực hàn đồng và hợp kim đồng cho phương pháp hàn A5.6 SFA 5.6 SMAW. - Điện cực hàn đồng và hợp kim đồng cho phương pháp hàn A5.7 SFA 5.7 GMAW, GTAW, PAW… A5.8 SFA 5.8 - Kim loại điền đầy sử dụng cho phương pháp hàn đồng. - Điện cực hàn thép không rỉ cho phương pháp hàn GMAW, A5.9 SFA 5.9 GTAW, PAW... - Điện cực hàn nhôm và hợp kim nhôm cho phương pháp hàn A5.10 SFA 5.10 GMAW, GTAW, PAW… - Điện cực hàn Nikel và hợp kim Nikel cho phương pháp hàn A5.11 SFA 5.11 SMAW. - Điện cực Volfram sử dụng cho các phương pháp hàn hồ quang A5.12 SFA 5.12 và cắt. - Điện cực hàn Nikel và hợp kim Nikel cho phương pháp hàn A5.14 SFA 5.14 GMAW, GTAW, PAW… A5.15 SFA 5.15 - Điện cực hàn Gang. A5.16 SFA 5.16 - Điện cực hàn Titan và hợp kim Titan cho phương pháp hàn 16
GMAW, GTAW, PAW… - Điện cực và chất trợ dung hàn thép Cacbon sử dụng cho A5.17 SFA 5.17 phương pháp hàn SAW. - Điện cực hàn thép Cacbon cho phương pháp hàn GTAW, A5.18 SFA 5.18 GMAW, PAW…. A5.20 SFA 5.20 - Điện cực hàn thép Cacbon cho phương pháp hàn FCAW. - Điện cực lõi thuốc hàn thép không rỉ sử dụng cho phương pháp A5.22 SFA 5.22 hàn FCAW và GTAW. - Điện cực và chất trợ dung hàn thép hợp kim thấp sử dụng cho A5.23 SFA 5.23 phương pháp hàn SAW. - Điện cực hàn Zr và hợp kim Zr cho phương pháp hàn GMAW, A5.24 SFA 5.24 GTAW, PAW… - Điện cực hàn thép Cacbon và thép hợp kim sử dụng cho A5.25 SFA 5.25 phương pháp hàn điện xỉ. - Điện cực hàn thép Cacbon và thép hợp kim sử dụng cho A5.26 SFA 5.26 phương pháp hàn điện khí. - Điện cực hàn thép hợp kim thấp cho phương pháp hàn A5.28 SFA 5.28 GMAW, GTAW, PAW… A5.29 SFA 5.29 - Điện cực hàn thép hợp kim thấp cho phương pháp hàn FCAW. AWS ASME - Type Of Electrodes(Loại Điện Cực Hàn) Spec. Spec. A5.1 SFA 5.1 - Điện cực hàn thép Cacbon cho phương pháp hàn SMAW. - Que hàn phụ dùng để hàn thép Cacbon, thép hợp kim cho các A5.2 SFA 5.2 phương pháp hàn bằng nhiên liệu khí. - Điện cực hàn Nhôm và hợp kim Nhôm cho phương pháp hàn A5.3 SFA 5.3 SMAW. A5.4 SFA 5.4 - Điện cực hàn thép không rỉ cho phương pháp hàn SMAW. - Điện cực hàn thép hợp kim thấp cho phương pháp hàn A5.5 SFA 5.5 SMAW. - Điện cực hàn đồng và hợp kim đồng cho phương pháp hàn A5.6 SFA 5.6 SMAW. - Điện cực hàn đồng và hợp kim đồng cho phương pháp hàn A5.7 SFA 5.7 GMAW, GTAW, PAW… A5.8 SFA 5.8 - Kim loại điền đầy sử dụng cho phương pháp hàn đồng. - Điện cực hàn thép không rỉ cho phương pháp hàn GMAW, A5.9 SFA 5.9 GTAW, PAW... - Điện cực hàn nhôm và hợp kim nhôm cho phương pháp hàn A5.10 SFA 5.10 GMAW, GTAW, PAW… - Điện cực hàn Nikel và hợp kim Nikel cho phương pháp hàn A5.11 SFA 5.11 SMAW. - Điện cực Volfram sử dụng cho các phương pháp hàn hồ quang A5.12 SFA 5.12 và cắt. - Điện cực hàn Nikel và hợp kim Nikel cho phương pháp hàn A5.14 SFA 5.14 GMAW, GTAW, PAW… A5.15 SFA 5.15 - Điện cực hàn Gang. - Điện cực hàn Titan và hợp kim Titan cho phương pháp hàn A5.16 SFA 5.16 GMAW, GTAW, PAW… 17
- Điện cực và chất trợ dung hàn thép Cacbon sử dụng cho A5.17 SFA 5.17 phương pháp hàn SAW. - Điện cực hàn thép Cacbon cho phương pháp hàn GTAW, A5.18 SFA 5.18 GMAW, PAW…. A5.20 SFA 5.20 - Điện cực hàn thép Cacbon cho phương pháp hàn FCAW. - Điện cực lõi thuốc hàn thép không rỉ sử dụng cho phương pháp A5.22 SFA 5.22 hàn FCAW và GTAW. - Điện cực và chất trợ dung hàn thép hợp kim thấp sử dụng cho A5.23 SFA 5.23 phương pháp hàn SAW. - Điện cực hàn Zr và hợp kim Zr cho phương pháp hàn GMAW, A5.24 SFA 5.24 GTAW, PAW… - Điện cực hàn thép Cacbon và thép hợp kim sử dụng cho A5.25 SFA 5.25 phương pháp hàn điện xỉ. - Điện cực hàn thép Cacbon và thép hợp kim sử dụng cho A5.26 SFA 5.26 phương pháp hàn điện khí. - Điện cực hàn thép hợp kim thấp cho phương pháp hàn A5.28 SFA 5.28 GMAW, GTAW, PAW… A5.29 SFA 5.29 - Điện cực hàn thép hợp kim thấp cho phương pháp hàn FCAW. 2. Các thông số kỹ thuật về dây hàn, que hàn 2.1 Ký hiệu que hàn thép cacbon cho phương pháp hàn SMAW Cấu trúc ký hiệu que hàn như sau : AWS A5.1 E XX X XX ( 1) (2) (3) ( 4) - E : (Electrode) Chỉ điện cực ( Que hàn ). - (2) : Có hai chữ số ( 60 ) hoặc (70 ) là chỉ gới hạn bền kéo tối thiểu của kim loại que hàn ( kim loại đắp ). Đây là đơn vị đo ứng suất dùng phổ biến ở Mỹ có thể quy đổi sang hệ khác như sau : 1 Ksi = 6,9.106 Pa = 6.9 MPa = 0.73 KG/ mm2. - (3) : Có một chữ số ( chỉvị trí mối hàn trong không gian ) Số 1 : Hàn ở mọi vị trí trong không gian. Số 2 : Hàn bằng và hàn ngang. Số 4 : Hàn ở mọi vị trí, hàn đứng từ trên xuống. - (4) : Dùng để chỉ loại vỏ bọc que hàn, loại dòng điện, cực tính, hiệu suất đắp … 0 Cellulose cao DC+ 1 K- Cellulose cao AC or DC+ or DC- 2 Hàm lượng Na và Ti cao AC or DC- 3 Hàm lượng Ti và K cao AC or DC+ 4 Bột sắt và TiO2 AC or DC- or DC+ 5 Na và h2 thấp DC+ 6 K và H2 thấp AC or DC+ 7 Bột sắt vào oxit Sắt AC or DC+ or DC- 8 H2 thấp và bộ Fe AC or DC+ 18
2.2 Ký hiệu que hàn thép hợp kim thấp cho phương pháp hàn SMAW Cách ký hiệu que hàn theo tiêu chuẩn AWS A5.5 cũng tương tự như ở tiêu chuẩn AWS.5.1 Bắt đầu bằng chữ E để chỉ đây là que hàn hồ quang tay , hai số tiếp theo trong dãy 4 chữ số ( hoặc 3 số tiếp theo trong dãy 5 chữ số ) biểu thị giới hạn bền kéo tối thiểu cụa kim loại mối hàn ( đơn vị cũng là ksi ); chữ số thứ 3 trong dãy 4 chữ số ( hoặc chữ số thứ 4 trong dãy 5 chữ số ) dùng để chỉ các vị trí hàn cho phép. Tổ hợp 2 chữ số cuối trong ký hiệu ( các chữ số thứ 3 và thứ 4 trong dãy 4 chữ số, hoặc chữ số thứ 4 và thứ 5 trong dãy 5 chữ số ) là yêu cầu về loại dòng điện, cực tính, loại vỏ thuốc … So với AWS A5.1, trong tiêu chuẩn này ở phần cuối cùng có thể có các ký tự A1,…B1, biểu thị hàm lượng trung bình của các nguyên tố hợp kim có trong kim loại đắp . Cấu trúc ký hiệu que hàn như sau : AWS A5.5 E XXX XX XXX ( 1) (2) (3) ( 4) E: (Electrode) Chỉ điện cực ( Que hàn ). (2): Chỉ gới hạn bền kéo tối thiểu của kim loại que hàn (3): Chỉ vị trí hàn và cực tính, loại thuốc bọc.... (4): một hoặc nhiều chữ cái, chỉ % tối thiểu của các nguyên tố hợp kim trong que hàn (xem bảng) Bảng 1. Nguyên tố hợp kim trong que hàn ký hiệu C Mn Si Ni Cr Mo A1 - - - - - 0,5 B1 - - - - 0,5 0,5 B2L 0,05 - - - 1,25 0,5 B2 - - - - 1,25 0,5 B3L 0,05 - - - 2,25 1 B3 - - - - 2,25 1 B4L 0,05 - - - 2 0,5 B5 - - - - 0,5 1 C1 - - - 2,5 - - C2 - - - 3,25 - - C3 - - - 1 0,15 0,35 D1 - 1,25 – 1,75 - - - 0,25 – 0,45 D2 - 1,65 – 2 - - - 0,25 – 0,45 G(**) - 1 0,8 0,5 0,3 0,2 2.3 Ký hiệu que hàn thép không gỉ cho phương pháp hàn SMAW. AWS A 5.4 E XXX XX - XXX (1) (2) (3) Trong đó : E (Electrode) : Điện cực. (1) – Gồm 3 chữ số : Chỉ thị thành phàn hoá học kim loại hàn kết tinh (2) – Một hoặc nhiều chữ cái chỉ thị sự thay đổi thành phần hoá học cơ bản L : Hàm lượng corban thấp Lb : Thêm vào nguyên tố Coban, giảm hàm lượng Carbon M0 : Thêm vào nguyên tố Molyden, giảm hàm lượng Carbon (3) Số chỉ thị vị trí hàn, loại thuốc bọc và dòng điện hàn 15 : Thuốc bọc có chứa đá vôi 19
16 : Thuốc có chứa đá vôi hoặc Titan, dòng AC hoặc DCEN ( DC - ) hoặc DCEP (DC +) Bảng 2. Yêu cầu cơ tính của kim loại mối hàn theo AWS A5.4. Phân loại Gới hạn bền kéo Độ giãn dài % Nhiệt luyện ( min ) Ksi MPa E 209 100 690 15 Không E 219 90 620 15 Không E 240 100 690 15 Không E 307 85 590 30 Không E 308 80 550 35 Không E 308 H 80 550 35 Không E 308 L 75 520 35 Không E 308 Mo 80 550 35 Không E 308 MoL 75 520 35 Không E 309 80 550 30 Không E 309 L 75 520 30 Không E 309 Cb 80 550 30 Không E 309 Mo 80 550 30 Không E 310 80 550 30 Không E 310 H 90 620 10 Không E 310 Cb 80 550 25 Không E 310 Mo 80 550 30 Không E 312 95 660 22 Không E 316 75 520 30 Không E 316 H 75 520 30 Không E 316 L 70 490 30 Không E 317 80 550 30 Không E 317 L 75 520 30 Không E 318 80 550 25 Không E 320 80 550 30 Không E 320 LR 75 520 30 Không E 330 75 520 25 Không E 330 H 90 620 10 Không E 347 75 520 30 Không E 349 100 690 25 Không E 410 65 450 20 a E410NiMo 110 760 15 b E 430 65 450 20 c E 502 60 420 20 a 20