Page 1
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại LIÊN KẾT LÀ GÌ ? 2 1 Các sản phẩm tạo thành bằng cách ghép nhiều chi tiết lại với nhau Sản phẩm = (1) + (2) 1 1 2 1 2 2
Page 2
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại CÓ NHỮNG LOẠI LIÊN KẾT GÌ ? Khung Ôtô – ôtô có khoảng 15000 chi tiết Máy khoan tay Boeing 747–400, Có khoảng 6 triệu chi tiết Các thiết bị có rất nhiều chi tiết ghép lại với nhau bằng rất nhiều phƣơng pháp liên kết Máy giặt Máy vi tính Xe máy. Có khoảng 8000 chi tiết Cây cầu thép
Page 3
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại MỘT SỐ KIỂU LIÊN KẾT CƠ BẢN TYPES OF JOINTS Bulông Dán (Screwing) (Bonding) Đinh tán Hàn Vảy (Rivetting) (Soldering/Brazing) Hàn nóng chảy (Welding)
Page 5
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại Chƣơng VIII: Hàn & Cắt kim loại I. §Þnh nghÜa, ®Æc ®iÓm, ph©n lo¹i : 1. §Þnh nghÜa: Hμn lμ ph¬ng ph¸p c«ng nghÖ nèi c¸c chi tiÕt l¹i víi nhau b»ng c¸ch nung nãng chç nèi ®Õn tr¹ng th¸i hμn (ch¶y hoÆc dÎo). Sau ®ã kim lo¹i ho¸ r¾n hoÆc kÕt hîp víi lùc Ðp, chç nèi t¹o thμnh mèi liªn kÕt bÒn v÷ng gäi lμ mèi hμn. 2. §Æc ®iÓm: - TiÕt kiÖm kim lo¹i nhiÒu. So víi ph¬ng ph¸p nèi kh¸c nh t¸n rivª, ghÐp bul«ng tiÕt kiÖm tõ 10 25% khèi lîng kim lo¹i; hoÆc so víi ®óc th× hμn tiÕt kiÖm 50% - Hμn cã thÓ nèi ®îc nh÷ng kim lo¹i cã tÝnh chÊt kh¸c nhau víi nhau. VÝ dô: kim lo¹i ®en víi kim lo¹i ®en, kim lo¹i víi vËt liÖu phi kim v.v… - T¹o ®îc c¸c chi tiÕt m¸y, c¸c kÕt cÊu phøc t¹p mμ c¸c ph¬ng ph¸p kh¸c kh«ng lμm ®îc hoÆc gÆp nhiÒu khã kh¨n - §é bÒn mèi hμn cao, mèi hμn kÝn Nhîc ®iÓm: - Sau khi hμn vÉn cßn tån t¹i øng suÊt d, vËt hμn dÔ biÕn d¹ng (cong, vªnh), … - ChÞu t¶i träng va ®Ëp kÐm
Page 6
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 3. Ph©n lo¹i: C¨n cø theo tr¹ng th¸i kim lo¹i mèi hμn khi tiÕn hμnh nung nãng ngêi ta chia c¸c ph¬ng ph¸p hμn lμm hai nhãm sau: - Hμn nãng ch¶y: chç hμn vμ que hμn bæ sung ®îc nung ®Õn tr¹ng th¸i nãng ch¶y - Hμn ¸p lùc: chç nèi cña c¸c chi tiÕt ®îc nung nãng ®Õn tr¹ng th¸i dÎo th× ph¶i dïng ngo¹i lùc Ðp, Ðp l¹i míi cã kh¶ n¨ng t¹o ra mèi hμn bÒn v÷ng Vị trí hàn Nung nóng Kết tinh (hóa rắn) Mối hàn VL phụ & VL nền đều chảy lỏng Cấu trúc của mối hàn NhiÖt (Trạng thái hàn) Nhiệt sinh ra do ma sát Dẻo Kết hợp Lực ép VL phụ chảy lỏng, Lực ép VL nền không chảy Dẻo
Page 7
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại C¨n cø theo d¹ng n¨ng lîng sö dông: Hàn Hàn Hàn Hàn nóng chảy áp lực vảy Nguồn nhiệt Nguồn nhiệt Năng lƣợng Năng lƣợng Phản ứng Phản ứng Điện Cơ năng Điện hóa học hóa học Hàn Khí Hàn Điện trở Hàn nổ Hàn Ma sát Nhiệt nhôm Hồ quang Hàn Siêu âm Chùm tia điện tử Chùm tia Laser
Page 8
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại CÁC PHƢƠNG PHÁP HÀN Hàn vảy General View of Welding Processes HÀN NÓNG CHẢY HÀN ÁP LỰC fusion welding pressure welding Hàn Khí + Áp lực (PGW) Hàn khí Hàn Plasma (WP) Pressure gas welding Gas welding Tungsten plasma welding Hàn Điểm (SPW) Spot welding Hàn Hồ quang tay Hàn Điện xỉ (ESW) (MMA) Electroslag welding Manual arc welding Hàn Đƣờng (SW) Seam welding MIG/MAG Hàn chùm tia điện tử Metal gas shielded arc welding (EBW) Electron beam welding Hàn Đối đầu (FBW) Flash but welding TIG Tungsten inert-gas shielded arc Hàn Ma sát (FW) welding Hàn Laser (LW) Laser welding Friction welding Hàn tự động (SAW) Hàn Đinh (BW) Submerged arc welding Arc stud welding
Page 9
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại Yªu cÇu ®èi víi Hμn nãng ch¶y: + Nguån nhiÖt ph¶i cã c«ng suÊt ®ñ lín ®¶m b¶o nung nãng côc bé phÇn kim lo¹i ë mÐp hμn cña vËt liÖu c¬ b¶n vμ que hμn tíi nhiÖt ®é nãng ch¶y + Ph¶i sö dông thuèc hoÆc khÝ b¶o vÖ mèi hμn khái t¸c ®éng cña kh«ng Yªu cÇu ®èi víi Hμn ¸p lùc:khÝ + Lùc Ðp ph¶i ®ñ lín ®¶m b¶o mèi ghÐp ®îc h×nh thμnh tèt + Kh«ng cÇn sö dông thuèc hoÆc khÝ b¶o vÖ mèi hμn + Kh«ng cÇn sö dông kim lo¹i bæ sung
Page 10
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại II. HÀN KHÍ, HÀN HƠI - GW * Phạm vi ứng dụng GAS welding Hàn được ở mọi vị trí trong không gian, đặc 1. Kh¸i niÖm: lμ PP hμn NC, dïng nhiÖt cña biệt cho hàn ống, lắp giáp, sửa chữa và xử lí bề mặt. ph¶n øng khÝ ch¸y ®Ó nung ch¶y phÇn KL ®îc * Vật liệu hμn Các loại thép thƣờng và thép hợp kim thấp, 2. C¸c lo¹i khÝ dïng trong hμn h¬i: O vμ khÝ Kim loại màu, Gang 2 ch¸y (C2H2, H2, khÝ than ®¸, khÝ tù nhiªn, h¬i * Chiều dày vật hàn x¨ng, benzen, ...) Lên tới 6mm (phụ thuộc vào hình dáng vật hàn) 4 1- Bình ôxy (Oxygen cylinder with pressure redution) 3 5 6 7 2- Bình axêtylen (Acetylene cylinder with pressure redution) 3- Van chống ngọn lửa quặt (Branch-line back- pressure valve). 4- Ống dẫn khí ôxy (Oxygen hose). 5- Ống dẫn khí axêtylen (Oxygen hose) 8 6- Mỏ hàn (Welding torch) 7- Que hàn phụ (Welding rod) 8- Bép hàn (Welding nozzle) 9 9- Vật hàn (Workpiece) VIDE 1 2 10 10- Ngọn lửa hàn (Welding flame) O
Page 11
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 3. C«ng nghÖ Hμn khÝ:3.1. Ph¬ng ph¸p hμn: CN Hàn trái (leftward technique) Với tấm thép có chiều dày < 3mm (Steel less than 3 mm thickness) - N¨ng suÊt cao - TiÕt kiÖm khÝ CN Hàn phải - §é dÎo mh t¨ng (rightward technique) Với tấm thép có chiều dày >= 3mm (Steel from 3 mm thickness)
Page 12
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 3.2. Ngän löa hμn: Hμn thÐp Hμn ®ång Hμn gang 3.3. ChÕ ®é hμn khÝ: 3.3.1. §êng kÝnh que hμn s Khi hμn ph¶i d mm 2 s d 1mm Khi hμn tr¸i 2
Page 13
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 3.3.2. C«ng suÊt ngän löa A = k.S [lÝt/giê] S - chiÒu dμy vËt hμn k - hÖ sè phô thuéc vËt liÖu hμn, hμn thÐp k=100-120 hμn ®ång k=150-200 3.4. ThiÕt bÞ hμn khÝ 4 3 5 6 7 8 1 2 9 10
Page 14
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại III. Hàn Hồ quang tay- MMA Manual metal arc welding 1. Kh¸i niÖm: lμ PP hμn NC, dïng nhiÖt cña hå quang gi÷a 2 ®iÖn cùc ®Ó nung ch¶y phÇn KL ®îc hμn 2. C¸c ph¬ng ph¸p hμn ®iÖn hå quang tay: * Phạm vi ứng dụng - Hàn được ở mọi vị trí trong không gian, - Xử lí bề mặt. * Vật liệu - Các loại thép thƣờng và thép hợp kim, Gang * Chiều dày vật hàn §iÖn cùc kh«ng nãng ch¶y §iÖn cùc tù nãng ch¶y - Lớn hơn 3mm §iÖn cùc than - §iÖn cùc que hμn cã Graphit vá bäc thuèc hoÆc vonfram C¸c lo¹i hå quang hμn: - Hå quang trùc tiÕp - Hå quang hë - Hå quang gi¸n tiÕp - Hå quang ®îc b¶o vÖ - Hå quang kÝn
Page 15
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 3. ThiÕt bÞ vμ dông cô hμn ®iÖn hå quang tay: Hướng hàn 1 2 3 5 10 11 6 13 14 15 4 7 8 9 12 8 9 16 17 1- Ổ cấp điện (Mains connection) 2- Nguồn điện hàn (Welding current source) 3- Cáp hàn - nối với điện cực hàn (Welding 11- Thuốc bọc (Electrode coating) currenr supply - electrode). 12- Giọt kim loại lỏng (Droplet transfer) 4- Cáp hàn - nối với vật hàn 13- Khí phát sinh bảo vệ vùng hàn (Welding currenr supply - electrode). (Protective gases from coating of electrode). 5- Kìm hàn (Electrode holder) 14- Xỉ lỏng (Liquid slag). 6- Que hàn - Điện cực hàn 15- Xỉ hàn (ở thể rắn) (solid slag) (Rod Electrode) 16- Kim loại mối hàn nóng chảy 7- Kẹp mát (Workpiece clamp) (liquid weld metal) 8- Vật hàn – Chi tiết hàn 17- Kim loại mối hàn đã kết tinh (Workpiece) (Solid weld metal) 9- Hồ quang (Arc) 10- Lõi que hàn (Electrode core)
Page 16
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 3.1. C¸c lo¹i dßng ®iÖn hμn - Dßng ®iÖn xoay chiÒu AC - Dßng ®iÖn 1 chiÒu DC + ¦u ®iÓm cña dßng ®iÖn mét chiÒu lμ hå quang cã tÝnh æn ®Þnh cao vμ cã thÓ ®æi cùc ®Ó ®iÒu chØnh møc ®é ®èt nãng vËt hμn+ u ®iÓm cña dßng ®iÖn xoay chiÒu lμ thiÕt bÞ rÎ h¬n, nhá, nhÑ, c¬ ®éng h¬n, vËn hμnh còng ®¬n gi¶n h¬n, hiÖu suÊt cao h¬n vμ tiªu hao ®iÖn n¨ng Ýt h¬n so víi thiÕt bÞ dßng ®iÖn mét chiÒu 3.2. Yªu cÇu cña nguån ®iÖn hμn MMA: §iÖn thÕ kh«ng t¶i Uo ph¶i ®ñ lín ®Ó g©y hå quang nhng kh«ng g©y nguy hiÓm khi sö dông: Víi dßng xoay chiÒu: Uo = 55 80V Víi dßng mét chiÒu: Uo = 35 55V Víi c¸c gi¸ trÞ ®iÖn thÕ kh«ng t¶i trªn, khi cã t¶i (hå quang ch¸y) ®iÖn thÕ h¹ xuèng t¬ng øng 25 40V víi dßng xoay chiÒu vμ 15 25V víi dßng mét chiÒu
Page 17
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại §êng ®Æc tÝnh tÜnh cña hå quang vμ ®êng ®Æc tÝnh ngoμi cña m¸y hμn 1 - ®êng ®Æc tÝnh tÜnh cña hå quang 2 - ®êng ®Æc tÝnh ngoμi cña m¸y hμn a - ®iÓm g©y hå quang b - ®iÓm hå quang ch¸y æn ®Þnh Cêng ®é dßng ng¾n m¹ch ph¶i nhá nh»m n©ng cao tuæi bÒn cho m¸y hμn: I = (1,3 1,4) I n/m h ë ®©y: Ih - Cêng ®é dßng ®iÖn hμn [A] §iÖn thÕ nguån hμn ph¶i thay ®æi nhanh phï hîp víi sù thay ®æi ®iÖn trë hå quang nh»m æn ®Þnh sù ch¸y cña hå quang. Th«ng thêng nguån hμn cã quan hÖ gi÷a U vμ I (®Æc tÝnh ngoμi) lμ ngîc nhau. NghÜa lμ quan hÖ cã d¹ng ®êng cong dèc liªn tôc Cêng ®é dßng ®iÖn hμn thay ®æi ®ù¬c theo hai kiÓu: v« cÊp vμ ph©n cÊp Nguån xoay chiÒu U vμ I ph¶i lÖch pha nhau, tr¸nh c¶ hai gi¸ trÞ cïng mét lóc ®Òu b»ng kh«ng, ®Ó æn ®Þnh hå quang ThiÕt bÞ hμn b¶o ®¶m gän nhÑ, cÊu t¹o ®¬n gi¶n, dÔ sö dông, gi¸ thμnh rÎ
Page 18
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 3.3. Dông cô hμn MMA: - MÆt n¹ ®Ó b¶o vÖ da vμ m¾t khái t¸c dông cã h¹i cña tia tö ngo¹i (lμm h¹i da) vμ tia hång ngo¹i (lμm h¹i m¾t), ®ång thêi ®Ó ch¾c ch¾n c¸c tia löa tõ que hμn vμ vËt hμn b¾n ra - G¨ng tay vμ ¸o c«ng t¸c lμm b»ng da hoÆc v¶i ami¨ng - TÊm ch¾n mμu ®en ®Ó tr¸nh sù ph¶n x¹ quang tuyÕn ¶nh hëng tíi søc khoÎ cña nh÷ng ngêi ë gÇn n¬i hμn - ThiÕt bÞ th«ng giã - D©y c¸p dÉn ®iÖn hμn - K×m hμn ®Ó cÆp ®iÖn cùc (que hμn) - KÑp m¸t nèi víi vËt hμn ®Ó tiÕp th«ng dßng ®iÖn víi vËt hμn (tiÕp m¸t). - Nh÷ng phô tïng kh¸c nh thïng que hμn, ghÕ hμn, bμn ch¶i s¾t, ®ôc vμ dông cô g¸ l¾p 4. §iÖn cùc vμ que hμn khi hμn ®iÖn hå quang tay:v.v… - §iÖn cùc kh«ng ch¶y gåm cã ®iÖn cùc than, ®iÖn cùc grafit vμ ®iÖn cùc v«nfram. §iÖn cùc than vμ ®iÖn cùc grafit chØ dïng khi hμn víi dßng ®iÖn mét chiÒu. §iÖn cùc vonfram dïng khi hμn víi dßng ®iÖn mét chiÒu hay xoay chiÒu - §iÖn cùc ch¶y (cßn gäi lμ que hμn ®iÖn) tuú theo c«ng dông cña nã vμ thμnh phÇn ho¸ häc cña kim lo¹i ®îc hμn cã thÓ chÕ t¹o b»ng c¸c vËt liÖu kh¸c nhau nh thÐp, gang, ®ång, nh«m v.v…
Page 19
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại Que hμn ®iÖn: - Que vá bäc máng dn 1,2d - Que vá bäc dμy (dn 1,55d) 4. C«ng nghÖ hμn ®iÖn hå quang tay:4.1. C¸c lo¹i liªn kÕt hμn
Page 20
Bộ môn CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Biên soạn: HÀN & CNKL ThS. Vũ Đình Toại 4.2. VÞ trÝ mèi hμn trong kh«ng gian - Hμn sÊp + Hμn ngang - Hμn ®øng + Hμn leo + Hμn xiªn - Hμn trÇn 4.3. ChÕ ®é hμn MMA: - §êng kÝnh que hμn: d [mm] - Cêng ®é dßng hμn: Ih s mèi hμn sÊp lμ thÐp cacbon: d 1(mm) 2 I = (20 + 60) d [ampe] h K d 2(mm) 2
Affichage des 20 premières pages. Téléchargez le document pour le voir en entier.
Commentaires (0)
Aucun commentaire pour le moment. Soyez le premier !