cẩm nang cơ khí tập 2 part 1

Vật liệu pha thêm là dây và thỏi kim loại gần giống về thành phân hóa học của kim loại các chỉ tiết được hàn Chất lượng mối ghép thấp hơn $0 với hàn cung lửa, Hàn ôxi-axêtilen được dù

ye _

a

NHA XUAT BAN HA! PHONG

CẨM NANG CƠ KHÍ

(Nguyên lý thiết kế)

TẬP 2

NHA XUAT BAN HAI PHONG

Gaz chế tạo máy, hàn được sử dụng nhiều nhất để chế tạo các kết cấu bằng

tấm cán (thùng chứa, bunke, vỏ bọc, lớp ốp mặt v.v ), bằng ống và vật cán

định hình (các kết cấu khung, giàn, tháp, trụ v.v )

Gần đây, người ta chế tạo cả những chỉ tiết thân và đế bằng cách hàn, trong số đó

có cả các chỉ tiết rất lớn và chịu lực rất cao (ví dụ bệ máy ép, bệ búa máy) Để đơn giản

hóa việc chế tạo, tốt nhất là chia các sản phẩm đúc và dập phức tạp thành những phần riêng biệt, đơn giản hơn và ghép chúng bằng cách hàn (các kết cấu hàn-dập, hàn tấm) Trong sản xuất đơn chiếc và sản suất nhỏ, các kết cấu hàn được sử dụng thay cho các kết cấu đập nguyên khối, khi mà việc chế tạo các khuôn dập không phù hợp với quy

mô sản xuất, và cũng để hạ giá thành sản xuất các chỉ tiết có hình đáng phức tạp

Các loại thép hàn tốt là: thép thấp cacbon (< 0,25% C), thép hợp kim hóa thấp, có hàm lượng C thấp và thép niken Rất khó hàn thép cacbon cao, thép hợp kim trung bình và cao

Việc hàn hợp kim màu (hợp kim đồng và nhôm) có những khó khăn vì độ dẫn nhiệt của các hợp kim này cáo, dễ bị ôxi hóa (tạo ra các màng ôxít khó nóng chảy) và vì vậy

phải có chất trợ dung (giúp chảy)

Độ bên các mối hàn thấp hơn độ bên vật liệu nguyên vẹn do cấu trúc đúc của mối hàn

với các tính thể đạng nhánh cây và các tỉnh thể dạng trụ đặc trưng cho vật liệu tấm Ở những phần kế cận mối hàn, tại vùng bị ảnh hưởng nhiệt hàn, hình thành cấu trúc tỉnh thể lớn

Độ bên và độ dai vật liệu mối hàn bị giảm xuống do sự lắng xỉ, do sự hình thành các

lỗ xốp và bọt khí, và cũng do sự thay đổi hóa học và sự thay đổi cấu trúc trong vật liệu

mối hàn (cháy các phần tử hợp kim hóa, hình thành cacbua, ôxit, nitrua) Sự bão hòa khí

nitd trong không khí của vật liệu mối hàn, dù chỉ là với một lượng nhỏ cũng làm giảm rõ rệt độ đẻo mối hàn (hình 1) và làm giòn mối hàn

Trong mối hàn và trong vùng gần mối hàn xuất hiện các nội ứng suất (ứng suất bên trong) do vật liệu co ngót khi đông cứng và chính các nội ứng suất đó làm cho sản phẩm

bị cong vênh

Sự giảm độ bên sẽ không lớn trong các sản phẩm

làm bằng thép thấp cacbon (độ dẻo của loại thép này đã “* Seifert MPa

cần trở sự phát sinh các nội ứng suất) và không có tác \

động lớn trong những kết cấu làm việc với tải trọng tinh 25}

và các ứng suất vừa phải, nhưng lại có tác động rõ rệt

trong các kết cấu chịu tải trọng tuần hoàn, đặc biệt trong zø

các kết cấu làm bằng thép bển cao, trong các kết cấu \4 -

nhạy với sự tập trung ứng suất 8

Sự ảnh hưởng các mối hàn đối với độ bền tuần hoàn 4 Na

được đặc trưng bằng đổ thị (hình 2) các thử nghiệm so ”

sánh mẫu hình trụ làm bằng thép hợp kim thấp (đường 1)

vòng đạng chữ v (đường 2) Sự có mặt của mối hàn đã làm

giảm giới hạn mỏi hơn hai lần (từ 200 còn 90 MPa ) Ứng a A05 of GIS Ny, % suất 150 MPa là an toàn đối với vật liệu nguyên vẹn lại Hình 1 Ảnh hưởng của nitơ đối gây ra sự phá vỡ mẫu hàn ngay với 3.10” chụ kỳ đặt tải với cơ tính thép thấp cacbon

Để ngăn ngừa sự thay đổi hóa học trong vật liệu mối hàn việc hàn được tiến hành dưới các chất trợ đung nóng chảy hoặc trong môi trường khí trung hòa và khí khử ôxi

Việc hàn gây ra sự vặn (vênh) sản phẩm, sự vặn

này càng mạnh nếu vùng ảnh hưởng nhiệt càng lớn (hàn khí) và độ choán, tiết điện mối hàn càng lớn: '

Người ta ngăn ngừa sự vặn (vênh) bằng cách hàn các sản phẩm trong các đổ gá cứng, áp dụng các phương pháp đặc biệt đặt mối han (hàn ngắt quãng, hàn nhiều

lớp, hàn nhiều đường, hàn bậc, hàn bậc ngược) Xử lý

ổn nhiệt sau khi hàn (ủ thấp ở 600-650°C) sẽ làm hết vặn Chất lượng cơ khí của các mối ghép hàn phụ thuộc vào công nghệ và chế độ hàn và nếu hàn bằng tay thì

phần nhiễu là do tay nghề người thợ hàn quyết định

Nếu hàn không kỹ và chọn không đúng chế độ hàn sẽ

phát sinh các khuyết tật phá vỡ tính liên tục mối hàn và

Các đường độ mỗi của các mẫu 1.Mẫu nguyên vẹn; có đặc điểm là phân tần các đặc tính bên trong các giới

hạn của mối hàn đó, của một sản phẩm và của một loạt

2 Mẫu có mối han hinh vồng tròn sin phẩm,

Các mối ghép hàn quan trọng được kiểm tra bằng từ ký, X quang và tia gama Nhạy nhất và chính xác nhất là kiểm tra bằng siêu âm

Các loạt sản phẩm hàn lớn được kiểm tra chọn lựa bằng cách cắt các mẫu, thử công

nghệ (chịu kéo, chịu uốn, chịu đập bẹt), nghiên cứu vi cấu trúc và thành phân hóa học

của vật liệu mối hàn Tổng kết các kiểu hàn chính được trình bày trong bảng 1

t / loại nóng chảy lvà kim loại nền (cung lửa phụ thuộc)

(hình a) Để chống ôxi hóa mối hàn, người ta dùng các

điện cực phủ dầy với thuốc bọc khi cháy thoát ra xỉ lỏng

và các khí khử ôxi (CO; H,) Hàn điện cực than bằng cung

đ) 5} lửa phụ thuộc (hình b) hoặc không phụ thuộc (hình €) với

hàn các sản phẩm thành mỏng làm bằng hợp kim màu

° Các điện cực than được sử dụng nhiễu hơn để cắt (đặc

biệt là cắt các thép hợp kim) bằng cung lửa

Hàn cung lửa bằng tay

Hàn cung lửa tự động _- Sử dụng trong sản xuất quy mô lớn để ghép các chi dưới chất trợ dung tiết bằng các mối hàn thẳng và tròn Hàn dưới chất trợ

dung; điện cực là: dây hàn trần-1,Năng suất lớn hơn 5-10 lần so với hàn cung lửa bằng tay: Chất lượng mối hàn cao

Để đi các mối hàn định hình-(đ:bình điện),,các mối hàn

ngắn, các mối hàn phân tán, người:ta sử:dụng các máy

bán tự động kiểu ống mềm cớ.bộ phận nạp dây han theo các ống mềm ¬

SƠ ĐỒ HÀN ĐẶC ĐIỂM

Hàn trong các khắ bảo vệ Hàn bằng các điện cực nóng chẩy (hình a) hoặc

không nóng chảy (điện cực vônfram) (hình b) trong dòng

phun các khắ trợ (acgon, hêli) Phương pháp này được dùng

để ghép các chỉ tiết làm bằng thép hợp kim cao, làm

bằng hợp kim titan, niken, nhôm, mage Để hàn thép

cacbon, người ta sử dung khắ cacbonic rẻ hơn

Han bing 'cung lửa độc lập các điện cực không chảy

trong đòng phủn hiđrô mà sau đó sẽ là chất khử ôxi mạnh,

ngăn chặn hiệu quả sự ôxi hóa

Dùng để gHiép các phôi to lớn (các chỉ tiết thêm

của các máy to lớn, các thùng chứa cao áp) Mối hàn

được hình thành trong khe hở giữa các chắ tiết được ghép,

nhờ các điện cực tấm 1 nóng chảy dưới lớp xỉ tổng hợp Các con trượt làm nguội được hoặc các tấm gốm 2 sẽ ngăn ngừa sự chảy kim loại và xỉ ra khỏi khe hổ

ghép các chỉ tiết có tiết diện nhỗ; Các mật

Hàn giáp mối bằng điện trở (hình a) được dùng để

Khi hàn nống chảy, thoạt dân ếp mấi Efef bằng

một lực nhỏ và đóng điện, nhờ vậy tại mối ghép xuất

hiện các cung lửa tế vị làm nóng chay kim đóai (hình b)

Sau khi nóng chảy, mối ghép được ép bằng" nầy ép thủy

lực (hình c), Hàn nóng chảy được dùng để ghép các chỉ

tiết có tiết điện lớn, cũng như để ghép các chi tiết làm

bằng những vật liệu khác nhau

Khi hàn điểm các mối ghép chồng lên nhau (hình

d), các tấm được đưa qua giữa điện cực bất động I va di

động 2, những điện cực này ép các tấm theo chu kỳ, tạo

ra các mối hàn điểm Đối với các mối ghép chẳng khắt

chắc người ta áp dụng hàn mối bằng các điện cực con

lăn (hình.đ) Dùng hàn nổi để ghép các tấw rỗng vào

các chỉ tiết to lớn Trên tấm có dập hước cđƯ gân hoặc

các nút lổ| (hình e) Các chỉ tiết được.ẾẶ?đỉlla các tấm

điện cực bằng đồng, do đó diễn ra sự ựỏữg Ạhấy và hàn

dắnh phân dập nổi

sop6 HAN

Han 6xi-axétilen

& Ig

ĐẶC ĐIỂM

Hần bằng vòi phun lửa hoàn nguyên Vật liệu pha thêm

là dây và thỏi kim loại gần giống về thành phân hóa học của

kim loại các chỉ tiết được hàn Chất lượng mối ghép thấp hơn

$0 với hàn cung lửa,

Hàn ôxi-axêtilen được dùng chủ yếu để ghép các chỉ tiết làm bằng thép cacbon trong sản xuất quy mô nhỏ, cũng như ở các điều kiện ngoài ngoài trời, Cất bằng ôxi-axêtilen

được sử dụng rộng rãi, do năng suất và lượng cao hơn so với

cắt bằng cung lửa

Hàn hơi ép

Các mép ghép được nung nóng bằng ngọn lửa ôxi-

axêtilen và được ép bằng cơ cấu chổn Phương pháp được dùng rộng rãi để hàn các đường ống trong các điều kiện

ngoài trời cùng với việc nung nóng mối ghép bằng các vòi

Mối ghép đã làm sạch được đưa vào khuôn gốm tháo được

I(hình a) cùng với hỗn hợp nhiệt sẽ được đốt bằng môi lửa phốipho Do diễn ra phần ứng mà hình thành nhôm ôxit nổi lên đưới dạng xỈ và sắt nóng chảy lấp đây khe hở ở mối ghép Kết thúc hàn bằng cách ép mối ghép

‘Phuong pháp hoàn thiện hơn là đốt hỗn hợp nhiệt

trong khuôn riêng biệt 2 và rót sắt nóng chảy vào mối ghép

(hình b)

Để nối các đường truyền không khí, người ta dùng cách hàn nung cách lửa bằng hỗn hợp nhiệt mage Các đầu đường truyền được đưa vào ống múp 1 (hìnhc) và ép bằng

bộ kẹp vít,

Hàn ma sát Hàn bằng nhiệt tỏa ra khi cho một chỉ tiết được hàn (1)

quay so với chỉ tiết kia (2) dưới tác động của lực đọc trục

Phương pháp được dùng để hàn giáp mối các chỉ tiết nhỏ,

chủ yếu dạng hình trụ

bể mặt chỉ tiết cần hàn 1,2 người ta rải một lớp chất nổ 3 (amonit)

và cho nổ bằng kíp nổ Dưới tác động nổ, tấm sẽ liên kết chắc

bằng đồng thanh và chất trợ dung (hình b) Dem nung trong lò điện trong môi trường hoàn nguyên cho tới 1100-1150°C

tẩy dầu mỡ được ép bằng áp lực vượt quá giới hạn chảy của vật

liệu Nhờ các quá trình khuếch tán và tái kết tỉnh diễn ra trong

vùng ép mà các bể mặt nối chắc với nhau

Các mối ghép chồng được hàn bằng cách ép, dùng chày

tiết điện tròn hoặc tiết diện hình chữ nhật (hàn điểm, hình b) hoặc bằng các con lăn cần (hàn lăn, hình c) Các chỉ tiết làm bằng các kim loại màu (tiếp điểm, đế) được hàn dính vào các

chi tiết thép bằng cách ép vào các ổ côn

Khi hàn các ống bằng cung lửa tiếp xúc, các đầu ống

được nung nóng bằng các dòng điện hướng ngược lại nhờ các

bộ cảm ứng 2,3 (hình b) Dưới tác động của các dòng điện,

trên mối ghép hình thành cung lửa hình vòng quay nhanh làm nóng chảy kim loại Hàn cảm ứng được sử dụng nhiều trong việc sẩn xuất ống tự động hóa (hình c) Phôi ống được cho

chạy qua bộ cảm ứng làm nóng mối ghép, và ép các mép ống

Hàn khuếch tán

sys) 7 Mối nối các chỉ tiết cẩn hàn 2,4 được nung nóng bằng

bộ cảm ứng 3 và được ép bằng pittông 1 trong khoang có độ chân không sâu (107-10” mm cột thủy ngân) hoặc trong môi

trường khí trơ (acgon, hêli) Để nối chắc cần phải nung nóng

tới 750-800°C Phương pháp này thích hợp để hàn các hợp

kim khó nóng chảy chịu nhiệt cao, gốm-kimloai, gốm Dé hàn các chỉ tiết mỏng bằng hợp kim đồng, nhôm, niken, người

ta dùng đồng điện đải tần số vô tuyến (50-200 KHz)

SƠ ĐỒ HÀN

Hàn tia điện tử

fs

ĐẶC ĐIỂM

Hàn trong chân khòng bằng dòng tia điện tử phát ra

từ đây xoắn vônfram, đây này được cấp một dòng điện

cao áp (250 KV), các điện tử đi qua anôt hình vòng 2 Dòng điện tử được điều tiêu nhờ các cuộn,dây điện từ 3

Nhiệt độ tại tiêu điểm từ 3000 đến 10000°C; vết nung nóng

từ vài phần trăm milimét đến 2-3mm Bằng phương pháp

này có thể hần các chí tiết đầy từ vài phần mười milimét đến vài micrômét, đặt trong các thể tích kín (bình, vỗ) mà

Gia điện tử lọt qua được

Hàn tia plasma

3 Han bing tia khí trơ (nitơ, hêli, acgon) đã được ion

hóa khi đi qua cung lửa điện cháy giữa điện cực vônfram 1

và vòi đồng làm nguội được 2 Nhiệt độ theo trục tia là 15000-18000°C

Trong các thiết bị hàn plasma, người ta ion hóa khí bằng trường điện từ cao tấn; tạo ra tia plasma bằng các

cuộn dây điện từ, Nhiệt độ tia đạt tới 40000°C

Có thể hàn và cất bằng tia plasma các vật liệu khó

3 Các dao động cao tần làm nóng mối nối và gây ra sự

xâm nhập khuếch tán lẫn nhau các nguyên tử của vật

liệu cân hàn

Trong ngành điện tử vô tuyến, hàn siêu âm được

dùng để nối ghép các chỉ tiết dày vài mierômét

Hàn laze

Hàn bằng tỉa sáng tập trung được tạo bởi laze 1 (tính

thể rubi) Nhiệt độ trục tia đạt 10000°C; vết nung từ vài

micrémiét 4€n vài phần trăm mm

Trong ngành điện tử, hàn laze được dùng để hàn

các chỉ tiết dày vài micromét

10

Các kiểu mối ghép hàn chính (hàn cung lửa và hàn khí) : mối ghép tiếp (giáp mối),

mối ghép góc, mối ghép chồng, mối ghép chữT +

Các mối hàn góc biên dạng tam giác có loại thẳng (hình 3a), loại lỗi (b) và lõm (c)

Thường áp dụng hơn cả là loại mối hàn thẳng Các mối hàn lỗi (được quy ước gọi là các mối hàn có gia cường) có xu hướng hình thành các rãnh cắt (hàn Không thấu trên các đoạn m nối mối hàn với các thành chỉ tiết và có sức bển mỏi thấp Bến nhất là các mối

hàn lõm, nhưng thực hiện khó hơn và năng suất thấp hơn

Hình 4 Các kích thước mối hàn biên dạng tam giác

Đặc điểm kích thước cơ bản của các mối hàn góc là độ cao tính toán K,

Độ cao mối hàn ghép chồng khi hàn các tấm mỏng (nhỏ hơn 4mm) bằng độ dày s

của các tấm (hình 4,a) Đối với vật liệu có độ đầy lớn (4-16mm), độ cao mối hàn được xác

định bằng tỉ số:

K=04s+2mm ` ()

Khi hàn những vật liệu có độ dày khác nhau (hình b,c) độ cao mối hàn được lấy

bằng độ dày s của vật liệu mỏng hơn [nhưng không lớn hơn trị số đã quy định trong tỉ số

(1)] Khi hàn những vật liệu có độ dày khác nhau,nên tạo mối hàn lõm

Trong các mối ghép góc có độ dày thành

như nhau theo hình 4,d, kích thước độ cao mối

các mối ghép góc và mối ghép chữ T (hình đ,e), Xổ was

nơi mà kích thước mối hàn có thể là tùy ý, độ cao

mối hàn được lấy bằng độ đày $s của các vật liệu -ø/Gềs Ress

cần hàn [nhưng không lớn hơn các trì số trong:

số ()) Khi nối ghép kiểu chữ T những vật liệu.cổ ¬ LER te <<»

độ dày khác nhau (hình g) độ cạo mối hàn nên Hình 5

lấy bằng độ dầy s của vật liệu mồng hơn Nên tạo Sơ đồ hoạt động các mối gháp hàn các mối hàn lõm

11

Trong số các kiểu mối ghép tấm, đơn giản nhất và chắc nhất là ghép đối tiếp (giáp

mối) (hình 5,a và b)

Nhược điểm của các mối ghép chồng (hình 5, c, đ) là ở chỗ khi có lực kéo và nén

chúng sẽ chịu tác động của mômen uốn (mômen này gần bằng tích của lực tác động và

tổng các nửa độ dày của các tấm cần hàn) (hình d, e) và bị biến dạng Năng suất, do có hai mối hàn, sẽ thấp hơn, khối lượng các mối ghép chồng lớn hơn các mối ghép đối tiếp Mối ghép có miếng táp có thể gia cường bằng cách hàn thêm các tấm (hình g) Cíic mối ghép tấp hai bên (hình h) không bị uốn, nhưng nặng và không có tính

công nghệ

Biến thể của các mối ghép chỗng là các mối hàn

xẻ (mối hàn nút) được hình thành bằng cách làm nóng RX sữa LAK

chay cde 18 trdn (hinh 6, a) ho&e cdc 18 dai (hinh 6, b) RR MSS

(các mốt ghép này đôi khi được gọi là đỉnh tán điện)

Do khối lượng lao động chế tạo cao, độ bên thấp, mối || Bile

hàn lại không kín nên đây là một trong những kiểu nối

ghép có chất lượng kém Phải sử dụng cáchhànny | || Clle$

bj co}

chỉ khi nào các điều kiện kết cấu không cho phép áp

dụng các biện pháp hàn khác có năng suất cao hơn.Nếu

Rake SSSy

a) d)

độ dày của một trong những số vật liệu cẦn hàn nhỏ Hình 6 Các mối ghép

hơn 6-8mm thì các mối hàn xẻ được thay bằng hàn nóng a, b- x8; ¢, d-néng chay

chảy điểm (hình c) don giản hơn và năng suất cao hơn

hoặc bằng mối hàn nóng chảy (hình đ)

Sửa tỉnh các mép các tấm mỏng cẩn hàn (trung bình < 3mm) trong các mối ghép gidp mối và ghép góc (hình 7, a, ¡)

Các mép tấm dày trung bình < 8mm khi hàn tay và < 20mm khi hàn tự động thì được

tạo thẳng (vuông góc với mặt tấm) Để hàn mặt cắt các chỉ tiết cân hàn được đặt có độ hở

m= 1-2mm (hình 7, b, k) và khi han kim loại léng sẽ lấp đây khe hở đó

Với bể dày lớn, nhất thiết phải sửa tỉnh các mép, thường làm hơn cả là tao mép vat; mục đích-tạo nổi hàn và bảo đảm sự nung chẩy trên toàn bộ mặt cắt của các chỉ tiết Các hình thức sửa tỉnh cơ bản được trình bày trên các hình 7e-h (mối ghép đối tiếp),

In (mối ghép góc) và o-r (mối ghép chữ T) Các mép nhọn được mài cho tù lại, để trên

đó một đai có bể cao h= 2-4mm (hình c)

Tạo các mép tròn bằng cách tiện, các mép thẳng-phay hoặc bào Nếu bể day các

mép vát lớn hơn 15-20mm thì chúng được cắt tự động bằng khí (ga)

Việc sửa tính có góc nghiêng cong (hình 7, 8, h) được áp dụng chủ yếu cho các mối

hàn thẳng và tròn

FEE TA pei 2S & Ụ #) Ụ mj} r)

Hình 7 Sửa tỉnh các mép 12

Các mối hàn có hình dáng phức tạp ở bình diện được sửa tỉnh bằng cách phay chép

hình

CÁC QUY TẮC THIẾT KẾ

Trong bảng 2 trình bày các quy tắc thiết kế các mối ghép hàn và trình bày các ví dụ

thay đổi kết cấu để cải thiện việc chế tạo các cụm chí tiết hàn

NANG CAO DO BEN CAC MOI GHEP HAN

Độ bến các mối ghép hàn được nâng cao bằng các biện pháp kết cấu (bố trí hợp lý các mối hàn so với lực tác động, hình dáng hợp lý của các mối hàn) và bằng các biện pháp công nghệ (chống các tác động xấu khi hàn, xử lý bển hóa bằng cách biến dạng nguội đẻo) Các biện pháp để nâng cao độ bển được trình bày trên hình 8

Trên các hình 1-3 trình bầy sự gia cường cụm hàn đính bích (chịu mômen xoắn)

bằng cách tăng đường kính mối hàn vòng Sức cẩn trượt (tỉ lệ với bình phương đường kính

mối ghép) ở kết cấu 2 (tiết điện mối hàn như nhau) lớn hơn 7 lần, còn ở kết cấu 3 lớn hơn

18 lần so với sức cản trượt ở kết cấu 1

Nếu kết mối hàn đã đúng thì việc gia cố bổ sung [dùng ren (hình 4), lắp ghép có độ

căng (hình 5) và các biện pháp khác là thừa]

Trong các mối ghép định tâm, các chỉ tiết cần hàn được lắp đặt theo các chế độ lắp ghép có độ hở (lắp lỏng) , f8, f9, e9, đ9, đ10 Nếu cẩn phải định tâm chính xác hơn thì áp

2 Các quy tắc thiết kế các mối ghép hàn

Kết cấu ._ Kết cấu

Bảo đảm sự tiếp cận thuận

lợi của điện cực đến mối hàn

có năng suất và đơn giản nhất

hếp lay văn 3'với (hanh 4° -

Hàn đính sơ mĩ vào xilanh

Mối hàn được đưa ra khỏi

Kết cấu Kết cấu

Hàn đính các tấm ngắn nghiêng Hàn đính đĩa vào vành bánh răng

Đặt các tấm ngăn Vành được chế tạo cách xa nhau cớ vòng - đầu nối

Tránh hàn các chí iẾto tốn vớ các chỉiết mông Tạo các tết

Các tỉ lệ giới hạn cho các mối ghép đối tiếp Hàn đính đầu: vào thanh

oa Sis<:3 Đầu được định

tâm trên thanh

: Bich được định tâm và cố định

theo hướng dọc trục trên

Han dinh bich vào ống thành mỏng

Bích được chế tạo có đầu chuyển tiếp hình vòng, thành mồng

yr Ỉ

yr’ Hàn vách ngăn vào ống 1) Tạo bích thành Đế Vách ngăn được cố định mồng cho chốt gd theo hướng dọc trục

Kết cấu Kết cấu

Không đạt | Đã cải tiến Không đạt | Đã cải tiến

Tránh việc sửa mép tốn công Nồi hàn được Phải sửa tỉnh các chỉ tiết thích hợp

hình thành bằng cách xé dich các chí tiết nhất với gia công cơ khí một cách đơn

I >

Mối ghép góc

za a» Loại trừ việc lắp sửa các phôi theo chu tuyến

mối ghép Đơn giản hóa hình dang phối

Hàn đính gân vào thép hình máng

lượn tròn chuyển tiếp

được thay bằng đường cắt thẳng

Hàn đính bản nối À

jd}

d

Puli được chế tạo từ hai chỉ tiết giống nhau

Kết cấu Kết cấu

Không đạt | Đã cải tiến Không đạt | Đã cải tiến

Các ống phần cách 9 được thay bằng các nút lổi

Hai nửa kết được chế tạo như nhau

t 4

Khi hàn vật liệu thành mỏng người ta sử

dụng nhiều kết cấu dập và uốn làm tăng

chảy các mép mỏng ở vùng mối han

Hàn giá

Giá lắp ghép được Loại bổ các mép nhọn đ,ƒ

thay bằng giá uốn

Các gân tăng cứng 7 được m

Kết cấu Không đạt | Đã cải tiển

Đưa các mặt đã gia công ra khỏi vùng hàn

các mặt chính xác được gia công sau khi hàn

1 Mối hàn được đưa ra

khỏi mặt gia công

Không đạt l Đã cải tiến

Khi hàn các chỉ tiết có tiết diện khác nhau

cần dự tính phần độm nhiệt để ngăn ngừa

sự phát sinh các ứng suất nhiệt

Hàn đính sơmi vào xilanh

Phao hàn Tạo trước lỗ q trong phao, sau khi phao đông

et |

me

Ảnh hưởng của việc xử lý nhiệt

và cơ đối với độ bên mỗi (thóp)

19

Trong cụm gia cố nắp vào vỏ thùng chứa chịu áp suất bên trong (hình 10), các mối hần của nắp và vô bị uốn và bị trượt bởi áp lực Trong kết cấu đã cải tiến 11, mối hàn vỗ

đã được cắt tải vì đưa vd vào trong bích còn mối hàn đáy cũng được cắt tải vì được áp giữa

các bích của vỏ và đáy

Các mối hàn tốt nhất chỉ nên chịu trượt và kéo, loại trừ uốn

Kết cấu thanh hàn 12 chịu lực ngang P, là kết cấu không hợp lý Lực P xoay xung quanh điểm o, gây ra các ứng suất kéo lớn trong vùng đối diện với điểm này Ngoài ra

mối hàn còn chịu trượt

Kết cấu 13 tốt hơn chút ít, ở đây thanh được định tâm trong ổ của chí tiết, nhờ vậy

mối hàn không bị trượt nữa Nhưng tiết điện nguy hiểm của thanh bị yếu do có mối hàn

Trong kết cấu 14, sự uốn và cắt bởi lực P được các tiết diện nguyên vẹn của thanh tiếp nhận mà không bị yếu bởi hàn Mối hàn, trên thực tế không bị lực tác động mà chỉ là

để cố định thanh trong chỉ tiết

Mối hàn của thành (hình 15) bị uốn bởi lực P được cắt tải một cách hợp lý bằng cách

thêm gân (hình 16)

Có thể khắc phục sự uốn mối hàn giáp mối (hình 17) bằng cách thêm miếng ốp

(hình 18), các mối hàn miếng ốp này chủ yếu chịu kéo Mối hàn giáp mối trong kết này

chịu nén

Mối ghép đối tiếp các thép góc (hình 19) không đủ chắc Hàn thép góc theo mặt

bản (hình 29) thì hợp lý hơn, kèm gia cường (để hoạt động trong các điều kiện nặng tải)

bằng các bản nối (hình 21)

Không nên hàn bản nối giáp mối (hình 22), mà nên hàn chồng lên (hình 23)

Nên bố trí các gân hàn sao cho không chịu kéo (hình 24) mà chịu nén (hình 25), tức

là trên thực tế đã cắt tải hoàn toàn cho các mối hàn

Trên các hình 26-29 trình bày cách gia cường hợp lý mối ghép tấm chịu kéo bởi lực

P và chịu uốn bởi mômen uốn M Việc so sánh độ bến các kết cấu khác nhau được trình bay trong bang 3

Độ bến mối ghép đối tiếp 26 được lấy làm đơn vị Các tấm hàn, miếng ốp, bản nối có

độ choán lớn và mỏng, hợp lý nhất, là ngoài việc hàn theo đường bao, nên ghép với chỉ tiết

nền bằng cách hàn điểm (hình 30) để tránh tách các tấm khi hệ thống bị biến dạng

Các mối hàn nghiêng của mối ghép chồng (h8, 31) ngoài chịu kéo còn chịu thêm

tải trọng phụ đo sự trượt dọc đường mối hàn Trong mối ghép cân bằng có độ nghiêng hai phía (hình 8, 32) các mối hàn không còn bị trượt

"Trên các hình 8, 33-36 trình bày kết cấu cụm hàn các thép hình chữ U Trong mối

ghép với thép chữ U có các bản bố trí bên trên (dạng 33) các đoạn m bên trên của các

mối hàn đứng chịu ứng suất kéo lớn do tác động của lực P

Trong kết cấu với thép chữ U bản quay xuống đưới (dạng 34), mối hần ngang n có

độ choán lớn sẽ tiếp nhận lực; các đoạn đâu mút yếu của mối hàn đứng sẽ chịu nén

Trong kết cấu ghép mộng thép chữ U, các mối hàn không bị uốn bởi lực P nữa, mômen uốn sẽ được mối hàn hông và mối hàn ngang t (chịu trượt) tiếp nhận Trên hình 8,

36 trình bày mối ghép được gia cường bằng bản nối

Cần tránh đặt lực lệch tâm gây ra sự uốn mối hàn

Các mối hàn gấp mép trong các cụm chịu kéo (hình 8, 37) sẽ bị uốn Kết cấu có mối hàn đối tiếp (h8, 38) hợp lý hơn Trong cụm hàn đính đầy vào thùng chứa hình trụ có gấp

mép (h8, 39) mối hàn sẽ bị uốn bởi áp suất bên trong Mối hàn đối tiếp (h8, 40) chủ yếu

chịu kéo

Cần tránh bố trí mối hàn ở vùng ứng suất cao

Trong các dầm hàn chịu uốn, hợp lý nhất là bố trí các mối hàn ở đường trung hòa của tiết diện (hình 8, 42) nơi các ứng suất pháp tuyến có trị số nhỏ nhất, chứ không phải

ở các bản (h8, 41)

Trong các mối ghép chịu tải động và tuần hoàn nên tránh bố trí mối hàn trên các

đoạn tập trung ứng suất, ví dụ ở các chỗ chuyển tiếp từ tiết diện này sang tiết diện khác (hình 8, 43) Trong những điều kiện như vậy mối hàn sẽ chịu các ứng suất cao Ngoài ra

sự tập trung ứng suất sẽ tăng lên do cấu trúc mối hàn không đồng nhất

Kết cấu đã cải tiến được trình bày trên hình 8, 44

Nếu không thể đưa mối hàn ra khỏi các giới hạn của đoạn tập trung ứng suất thì nên

áp dụng mối hàn lõm (h8, 45) nóng chảy sâu bằng cách hàn cung lửa ngắn

Tùy theo khẩ năng, biên dạng cần phải đối xứng với tác động của các tải trọng

Trong các mối ghép chữ T chịu kéo (h8, 46) nên áp dụng mối hàn hai phía (h8, 47) Các

mối ghép chồng (h8, 48) cần phải được thay bằng mối ghép đối tiếp (h8, 49) tùy theo khả

năng Trong các mối ghép đối tiếp nên áp dụng sửa tính hai phía mép (h8, 51), bởi trong các mối ghép có mối hàn bất đối xứng (h8, 50) sẽ xảy ra sự cong lệch luồng lực, kèm

theo đó là sự tập trung ứng suất

Các mối hàn góc nên được xử lý theo bán kính với chỗ chuyển tiếp hài hòa đến bể mặt các chỉ tiết ghép (h8, 52) Các mối hàn đối tiếp được xử lý ngang mức bể mặt, loại bỏ

được sự chảy tràn cả từ phía mối hàn chính lẫn từ phía hàn thêm (h8, 53)

Để mối ghép hàn hài hòa với các thành sản phẩm, đông thời với việc gia công mối hàn, cẩn phải xén thành (đường gạch trên các h8, 52, 53), để làm điều đó cần dự tính lượng đôi gia công c

21

Trên hình 9 trình bày các đường độ mỗi của mối ghép đối tiếp có phần “gia cường”

(các đường bên dưới) và sau khi loại bổ nó bằng gia công cơ (các đường bên trên) Các đường mảnh-các đường độ mỏi cho mối ghép không xử lý nhiệt, các đường đậm-các đường độ mỏi sau khi xử lý nhiệt ổn định (ủ ở 670°C) Như đã rõ từ đồ thị,việc loại bỏ

phần “gia cường” đã làm tăng độ bển tuân hoàn lên gần gấp đôi, còn xử lý nhiệt làm

CÁC MỐI GHÉP BẰNG CÁCH HÀN TIẾP xÚC

Các chỉ tiết ghép bằng hàn tiếp xúc thường không được định tâm so với nhau (hình

10, a) vì sự cố định tương tác các chỉ tiết được thực hiện trong bộ kẹp của máy hàn và cơ cấu chén Khi định tâm các chỉ tiết (hình 10, b) cần phải bố trí nổi một trong số các chỉ tiết trong các bộ kẹp

Khi hàn các chỉ tiết mỏng với các chỉ tiết to lớn, trên chỉ tiết to lớn nên dự tính các 2

đoạn chuyển tiếp tương ứng hình đáng chỉ tiết mồng hàn vào (hình 10, c-d, e, g)

Nếu cân phải bảo đầm sức bến uốn cao thì áp dụng mối ghép các chỉ tiết trong hốc côn (hình 10, h) Kết cấu này làm giảm rõ rệt lực ép cần thiết cho các chỉ tiết khi hàn,

Khác với hàn cung lửa (hễ quang điện), hàn nối tiếp xúc cho phép hàn các chỉ tiết

có mặt đã gia công cơ (ví dụ, các chỉ tiết có ren) Để ngăn ngừa sự biến dạng và để tránh

sự bắn kim loại long, các mặt chính xác phải được đặt cách mặt phẳng mối ghép một

Các khoảng cách cho phép c của mối hàn so với mép các chí tiết cần hàn và các

thành kế cận được trình bay trên hình 11, b, c (hàn điểm) và d, đ

Độ bên các điểm hàn và các mối hàn lãn có thể được nâng cao đáng kể bằng cách nén

áp lực các điểm và cán áp lực các mối hàn, bằng áp lực vượt quá giới hạn chảy vật liệu chút ít

Ghép đối tiếp bằng hàn tiếp xúc (hình 12, 3) có ưu điểm là độ bên cao, nhưng thực

hiện sẽ khó khăn trong những điều kiện lắp ráp

Ghép bằng mối nối xiên (h12, 4) không có tính công nghệ và không làm tăng độ

chắc (bên ) mối ghép

Để nâng cao độ bên uốn, trên đoạn nối, ống được nong côn (h12, 5), hoặc loe (h12, 6)

Cũng nhằm mục đích đó người ta áp dụng mối ghép có một ống tóp (h12, 7), hoặc

một ống nong (h12, 8) Cách sau tốt hơn vì nong ống dễ hơn tóp ống

Trên hình 12, 9 trình bày mối ghép được gia cường bằng khớp nối ngoài

Các khớp nối trong (h12, 10) làm giảm tiết diện ống do đó không nên sử dụng phương pháp này cho các đường ống; nó được áp dụng chủ yếu cho các kết cấu chịu lực Trong các kết cấu chịu lực người ta áp dụng mối ghép bển và cứng bằng các tấm

chắn (hình 12, 11)

Việc gia cường mối nối bằng gân (h12,12) làm ngoại hình kết cấu bị xấu và độ

bên kém so với các mối ghép khác

23

Mối ghép có các gân xẻ (hình 12, 13) bén hơn nhưng tốn công chế tạo

Trên các hình 12, 14,16 trình bày các phương pháp ghép các ống đường kính khác

nhau, với độ khác biệt đường kính không lớn

Nếu khác biệt đường kính lớn, người ta dùng đoạn ốp ống trung gian (h12, 17)

Các đoạn ống ốp côn (h12, 18) có độ cứng cao và cho phép ghép các ống có độ khác biệt

Trên hình 13 trình bày các phương pháp hàn gắn các bích vào các ống

Nhược điểm của kết cấu 1 là bích không được cố định ở hướng xuyên tâm

Trong các kết cấu 2, 3 bích không được cố định theo hướng đọc trục Bích đặt trên

bể mặt chưa gia công của ống (tất nhiên là với độ hở lớn) sẽ có thể bị cong vênh khi hàn Ngoài ra, trong những kết cấu như vậy mối hàn sẽ thò ra mặt đầu của bích và khi gia công

cơ đối với bích, mối hàn sẽ bị xén một phần

Trong kết cấu 4, bích được cố định theo các hướng xuyên tâm, đọc trục bằng bậc đã

gia công, và không bị vênh vì được chặn vào mặt đầu bậc (trên hình vẽ không thể hiện bậc)

Trên các kết cấu 5-7 trình bày các mối ghép không có sự thò mối hàn ra mặt đầu

3 - 4) 5) 8) 7)

{ a) `8 “ay HT 7?) — ` TH} 79)

Hinh 13 Han gdn cde bich 24

Ghép bằng cách hàn lăn (kết cấu 12) được áp dụng khi đường kính ống cho

phép đưa điện cực lăn vào trong ống

Trên các kết cấu 13, 14 trình bày các phương pháp hàn miệng loe được áp dụng

Trong kết cấu 1, ống lót không được định tâm so với tấm Mặt trong có ren của ống

lót sẽ bị biến dạng khi hàn Nhược điểm thứ nhất được khắc phục trong kết cấu 2 Kết cấu

3 là hợp lý nhất, mối hàn được đưa ra khỏi thân ống lót

Hàn điểm hoặc hàn lăn (h14, 4) được áp dụng với các ống lót đường kính lớn

Han tiếp xúc giáp mối (h14, 5) có ưu điểm là năng suất cao và không làm hồng răng

Các ống mỏng nên gấp mép theo đường viên ống lót (h14, 6)

Trên các kết cấu 7-18 trình bày các phương pháp hàn gắn các ống lót vào thành các

Kết cấu 9 có gia công bể mặt ống lót theo hình trụ với bán kính bằng bán kính về là

không có tính công nghệ và không áp dụng được, nếu đòi hỏi phải định tâm ống lót trong vỏ

Trên các kết cẩu 10-14 trình bày các phương pháp hàn gắn ống lót kèm định tâm ống lót

Trong kết cấu 10, mối hàn sẽ biến đổi theo độ dày

Trong kết cấu 11, nơi mà ống lót được cho vào lỗ của vỏ cần phải đỡ ống khí hàn hoặc kẹp ống trước Ống có thể bi lệch khi lắp đặt

Nếu thành vỏ đủ dày, có thể bảo đảm ghép chính xác bằng cách bạt phẳng (kết cấu 12) hoặc tạo thành cho mặt đầu ống (kết cấu 13, 14)

25

Với các vỏ thành mỏng, có thể tạo được mối hàn chính xác nhờ vào sự biến dạng cục bộ của thành (kết cấu 15-17)

Trên hình 15 trình bày các phương pháp hàn gắn các bích tròn vào vỏ hình trụ

Trong kết cấu 1, mặt ghép của bích được gia công theo mặt trụ Để tránh biến dạng các lỗ ren, chúng được gia công sau khi hàn (kết cấu 2)

Trong kết cấu 3, mối hàn được đưa ra khỏi thân bích bằng gờ đã được chế tạo chung

với bích Những bích như vậy được chế tạo bằng cách dap

Hàn gắn bích bằng cách hàn điểm (kết cấu 4) sẽ gặp khó khăn do sự bố trí không

gian mối hàn Sẽ phức tạp hơn nếu ghép bằng cách hàn lăn

Trên các kết cấu 5, 6 trình bày các phương pháp hàn gắn bích vào các vỏ thành mồng

` H ˆ

HAN GẮN CÁC THANH

Các thanh được hàn gắn vào các chỉ tiết to lớn và các tấm mồng thường theo cách hàn tiếp xúc Phương pháp này thường được dùng để gia cố các chốt vào các chỉ tiết thép

và vào các chỉ tiết làm bằng gang bên cao

Trong sẩn xuất hàng loạt, sự hàn gấn có lợi hơn nhiễu so với phương pháp gia cố

thông thường bằng ren đối với chốt

Để giảm tiêu hao điện năng và giảm bớt sự tạo giọt tóc (bắn), việc hàn được tiến

hành theo chu vi hạn chế hoặc theo các điểm Các đầu thanh được sửa theo hình cầu (hình 16a), hoặc tạo vành (hình 16b) hoặc gờ (hlố,c)

Các thanh đường kính lớn (hơn 8mm) được

hàn có dùng chất trợ dung Trong sản xuất quy mô

lớn, người ta nhét miếng trợ dung cứng vào thanh

2 4) trước khi hàn (h16, đ) Hàn nóng chẩy được áp dụng

để hàn các thanh đường kính tới 25mm Hàn có đùng

mô 4) bị chất trợ dung Lông ống lót gốm (h16 đ ¬g) lên thanh,

ống lốt này sẽ giữ chất trợ dung néng chay, kim loại

) a) và giới hạn đường viễn mối hàn Thanh đã có điện

áp được đưa tới kim loại hàn gắn (hình 16, đ), làm

cháy hồ quang (cung lửa), sau đó lùi ra một khoảng khoảng 0,5-1mm (h16, e) và giữ ở vị thế đó trong

i i Se Ụ y NI ") một khoảng thời gian đủ để nóng chảy kim loại của

thanh và chỉ tiết Sau đó ghìm thanh lại, nhúng vào

= nồi kim loại nóng chảy (h16, 8), nhờ vậy thanh được

7) 3) P hàn gắn với toàn bộ tiết diện (h16, h) Thời gian

Hình 16 Hàn gắn các thanh thực hiện quá trình là 0,1-1s

26

Vòng lôi (kim loại) m hình thành trên ngoại biên thanh được che phủ khi ghép các chỉ tiết bằng cách áp dụng lỗ có đường kính lớn hơn, tạo mép vát cho lỗ hoặc đặt các

miếng đệm dày trên chỗ nối

Khi hàn gắn các thanh vào tấm không đỡ thì độ day tối thiểu cho phép của tấm là s

~ 0,5đ (trong đó d- đường kính thanh); nếu hàn có đỡ thì § = 0,3d

Để tránh sự phân dòng điện, khoảng cách giữa các thanh kể nhau phải không nhỏ

hơn (3-3,5) d

Phương pháp hàn tụ điện có phóng xung không cẩn dùng chất trợ dung và cho phép

ghép các chỉ tiết làm bằng những vật liệu khác nhau

Thanh được lò xo ép vào tấm (hló, ¡) và được cấp xung điện làm nóng chảy kim

loại ở chỗ nối (h16, k)

Nhờ lò xơ mà thanh chìm vào kim loại nóng chdy (h16, 1), tạo ra mối ghép mà

không bị chảy tràn kim loại (h16, m)

Biến thể của quá trình là việc hàn nóng chảy bộ phận đặc biệt (h16, n-r)

Có thể hàn gắn các thanh đường kính tới lŨmm bằng cách hàn tụ điện Bể dày các tấm và khoảng cách giữa các thanh trên thực tế không bị hạn chế

Thời gian thực hiện quá trình hàn được tính bằng mili-giây Các máy hàn tự động có

năng suất tới 100 lần trong một phút

CÁC KHUNG HÀN

Trên hình 17, 1-18 trình bày các phương pháp hàn khung bằng các loại thép góc

Thông dụng nhất là các mối ghép bố trí các bản đứng của thép góc quay ra ngoài,

bảo đảm hình dáng trơn nhấn của khung (kết cấu 1-6)

Thường áp dụng hơn cả là mối ghép đối tiếp góc xiên các mép là 45° (kết cấu 1)

Các mối ghép phức tạp hơn nhiều thì nối góc theo các đường xẻ trong các bản thép góc (kết cấu 2- 4)

Trên kết cấu 5 trình bày phương pháp nối các mép có góc ngoài lượn tròn Mối ghép sẽ chắc hơn nhiều nếu uốn nguyên một bản thép góc, còn bản kia xẻ theo góc 45°

(kết cấu 6)

Việc bố trí các bản đứng của thép góc quay vào bên trong (kết cấu 7-12) sẽ làm xấu ngoại hình khung, nhưng sẽ dễ cho việc gia cố các tấm giằng chéo

Thường áp dụng hơn cả là mối ghép đối tiếp với các bản cất nghiêng một góc 45°

(kết cấu 7), kết hợp với các bản nối gia cường (kết cấu 8)

Trên các kết cấu 9, 10 trình bày các mối ghép đối tiếp với các mép thẳng Mối ghép kết cấu 10 có thể gia cố được bằng bản nối (kết cấu 11) ; còn mối ghép kết cấu 9 thì không thể dùng bản nối

Trên kết cấu 12 trình bày mối ghép có nối các mép

Các phương pháp nối các khung với cách bố trí hỗn hợp thép góc (một thép góc bản

quay vào trong, thép góc khác bản quay ra ngoài) được trình bày trên các kết cấu 13-18

2

SAB GES 4494)

các loại thép hình Các thanh giằng chéo trong các khung mà bản đứng thép góc quay vào trong được 43) 45)

hàn gắn vào các thành thép góc với góc xiên các mép là 90° (kết cấu 19) Có thể gia

cường mối ghép bằng bản nối (kết cấu 20) Tương tự, có thể gia cố bằng ống giằng (kết

cấu 21)

Nếu bố trí các bản đứng của thếp góc quay ra ngoài thì các thanh giằng chéo được gia cố nhờ vào các bản nối (kết cấu 22) Mối ghép đối tiếp với chỗ xẻ mép định hình (kết cấu 23) không có tính công nghệ và ít chắc hơn mối ghép bằng bản nối

Các thanh chéo góc (kết cấu 24) thường thay cho các thanh giằng chéo Tương tự

các thanh giầng chéo, việc hàn gắn chúng sẽ dễ hơn nếu các bản đứng của thép góc quay

vào trong Mối ghép chéo chữ thập các thanh giằng ở tâm khung (kết cấu 25-30) sẽ gặp những khó khăn nhất định, đặc biệt nếu các thanh giăng được làm bằng thép hình không

đối xứng (ví dụ làm bằng thép góc)

28

Mối ghép các thép góc nguyên vẹn, hàn theo các bản (kết cấu 25) là đơn giản và khá chắc, nhưng có nhược điểm là các thép góc chéo phải có bản thấp gấp đôi bản thép

góc chính của khung

Trong kết cấu 26, thép góc f để nguyên, thép góc h được cắt ra Các bản thép góc

hướng đối điện nhau và được hàn gắn vào bản nối nằm giữa các bản, Chiểu cao các thép

góc trong kết cấu này bang chiéu cao các thép góc chính trừ đi bể day bản nối

Trong kết cấu 27, thép góc nguyên m và thép góc xế n có các bản quay về một hướng và được hần gắn với nhau và vào bản nối Các thép góc chéo có thể giống như các

thép góc chính của khung; bản nối nhô ra ngoài mặt khung

Trong kết cấu 28, cạnh thép góc t được xế cho bản thép góc v Về độ bên, mối ghép này thua kém hai mối ghép trước đó Chiểu cao của các thép góc bằng chiều cao của thép góc chính trừ đi bể dày bản Trong kết cấu 29, các thép góc được hàn các bẩn

với nhau Ở đây các thép góc chéo có thể giống như các thép góc chính của khung Có

thể gia cường mối ghép bằng bản nối (hình 17, 30)

Trong các kết cấu 31-33 trình bày các phương pháp nối các khung từ các thép hình chữ U với các bản hướng vào bên trong, trong các kết cấu 34-36-hướng ra ngoài; trong các kết cấu 37-39-bố trí hỗn hợp, trong các kết cấu 40-42-bố trí các bẩn vuông góc với

Trong kết cấu a với đường xẻ hình chữ nhật, khi uốn sẽ tạo thành lỗ tam giác để hàn

hoặc được che kín bằng bản nối

Sự tiếp hợp hoàn toàn các mép do đường cất định hình trong kết cấu b bảo đảm

Đường xẻ cách thành thép góc một khoảng §, lớn hơn bán kính lượn chút ít (giữa các

thành thép góc), điểu đó làm cho dễ xẻ và tăng độ bên mối ghép

Khi nối các khung ống, thường áp dụng hơn cả là mối ghép đối tiếp với góc xiên

các mặt đầu là 45” (hình 19, 1)

Độ cứng các góc được tăng cường bằng cách đập bẹt các mặt đầu ống (kết cấu 2),

hàn gắn bản nối (kết cấu 3) đối tiếp hoặc hàn bằng (phẳng) bản nối (kết cấu 4), các bẩn nối kép (kết cấu 5), các bắn nối uốn dạng chữ U (kết cấu 6), các bản nối định hình (kết cấu 7) gồm hai nửa ôm lấy ống, được hàn theo vành ống và được hàn điểm với nhau

Trên kết cấu 8 trình bày mối ghép chắc, nhưng đắt tiển, nhờ vào thép góc đập có các lỗ

mà các đầu ống cắt vát 45° sẽ được đưa vào Trong kết cấu 9 thép góc được chế tạo

ngõng mà ống sẽ hàn gắn vào

29

Các ống giằng chéo được hàn nối tiếp vào các góc khung (kết cấu 10), có đập dẹp

ống chéo (kết cấu 11), có gia cường bằng bản nối hình chữ U với chỗ xẻ để han ống chéo

(kết cấu 12)

Các mối ghép chữ thập các ống giằng được thực hiện đối tiếp (kết cấu 13) hoặc xế một ống hoặc cả hai ống (kết cấu 14) Các phương pháp khác: chỗn ống trên đoạn ghép

(kết cấu 15); nối bằng khớp trụ (kết cấu 16); nối bằng các tấm ốp định hình (kết cấu 17)

Trên kết cấu 18 trình bày mối ghép các ống uốn có đập đẹp ống ở chỗ mối nối cho phẳng Một phương án khác cất ống cho phẳng ở đoạn nối

CÁC CỤM HÀN CỦA GIÀN

Trong các cụm ghép thép góc nên tránh hàn nối chữ T (hình 20, 1) Mối ghép chỗng (kết cấu 2) hàn theo đường viễn sẽ chắc hơn và cứng hơn Nên bắt chéo các bản thép gốc vuông với mặt phẩng mối ghép Các kết cấu 4,6 cứng hơn các mối ghép 3,5 một

cách đáng kể

Để tránh phát sinh các mômen uốn và mômen xoắn dư, nên ghép các bộ phận của

giàn sao cho các đường tâm uốn các tiết điện cắt nhau tại một điểm (kết cấu 7,8-các kết cấu không hợp lý; 8-10 các kết cấu hợp lý)

Nên làm trùng các đường tâm uốn cả ở mặt ngang Mối ghép có các bản hướng về

một phía (kết cấu 11, 12) hợp lý hơn các mối ghép các bản hướng về những phía khác

nhau (kết cấu 13, 14) Trong trường hợp cuối, do sự xê dịch các đường tâm uốn trong cụm

bởi bị tải trọng tác động nên đã phát sinh mômen xoắn

Mối ghép các bản hướng một phía là mối ghép gọn hơn Trong các kết cấu 11, 12,

bể rộng cụm (ở mặt phẳng vuông với mặt phẳng bản vẽ) nhỏ gần gấp đôi so với các kết cấu 13, 14 Nhưng trong các kết cấu 13, 14 các cụm giàn trở nên cứng hơn; việc đặt mối han sẽ đơn giản hơn, do đó những kết cấu này được sử dụng rộng rãi trong thực tế,

Độ cứng mối ghép được nâng cao bằng các bản nối Mối ghép với các bản nối ốp (kết cấu 16) chắc và cứng hơn nhiều so với mối ghép có các bản nối hàn đối tiếp (kết cấu 15) Trên các kết cấu 17,18 trình bày các ví dụ mối ghép nhiễu ta có các bản nối ốp

Các ưu điểm, nhược điểm so sánh của các mối ghép với các bản hướng về một phía (kết

cấu 17) về những phía khác nhau (kết cấu 18), cũng như đối với các mối ghép không có

bản nối (kết cấu 11-14),

30

Trên các kết cấu 19-22 trình bày các ví dụ ghép các thép góc trong các cụm không gian Trong các giàn ống, mối ghép đơn giản nhất và tin cậy nhất là mối ghép đối tiếp (kết

cấu 23, 24) Nhược điểm của mối ghép này là tính hạn chế số lượng ống mà có thể ghép

được trong một,cụm Việc tạo các cụm không gian chỉ có thể làm được với điều kiện đường

kính ống giữa lớn hơn nhiều so với đường kính các ống ghép vào (kết cấu 25)

Việc đập dẹp các ống ghép (kết cấu 26, 27) cho phép tăng số lượng ghép trong cụm (kết cấu 28) và nâng cao độ cứng mối ghép (chỉ ở mặt phẳng đập dẹp)

Khi nối các ống đường kính khác nhau, ống đường kính nhỏ được nong côn để tăng

độ cứng của cụm (kết cấu 29, 30)

Cũng áp dụng hàn trong các khớp từ những ống nguyên (kết cấu 31-33) hoặc từ những ống hàn (kết cấu 34)

Các mối ghép ống thường được gia cường bằng các bản nối hơn cả Bản nối được

hàn đối tiếp (kết cấu 35, 36); hàn đối tiếp và hàn mạch theo một ống (kết cấu 37, 38); hàn phẳng mạch theo tất cả các ống cần nối (kết cấu 39, 40)

Việc ghép các bản nối hàn phẳng mạch kèm sửa các đầu ống trong trạng thái nóng

“chẳng lên” (kết cấu 41, 42) cho phép ghép vài ống trong một cụm và được áp dụng

trong các cụm nhiều tia Các nhược điểm-độ cứng nhỏ ở mặt phẳng bố trí các bản nối và tốn công sửa ống

Để tăng độ cứng, người ta dùng các bản nối kép (kết cấu 43, 44) Nên chọn khoảng

cách giữa các bản nối (theo hướng vuông góc với mặt phẳng của chúng) sao cho các mép

của các bản kể nhau được hàn bằng một mối hàn m (kết cấu 45, 46)

Cứng nhất và chắc nhất là các bản nối dạng chữ U (kết cấu 47, 48)

- _ Trong các cụm chịu tải nặng, người ta áp dụng ghép trên các miếng ốp dập ôm lấy các ống cẩn ghép (kết cấu 49, 50) Có thể tăng độ cứng mối ghép bằng cách hàn điểm

các bản nối cho các tấm ốp (kết cấu 51, 52)

Trong các mối ghép nhiễu tia, người ta áp dụng hàn các ống vào các miếng đập

hình sao có các hốc (kết cấu 53) hoặc có các ngõng cho ống (kết cấu 54) Cũng có thể ghép các cụm nhiễu tỉa trên các hộp hàn: hình lăng trụ (kết cấu 55, 56), hình trụ (kết cấu

57) hoặc hình cầu (kết cấu 58) Bằng phương pháp cuối có thể ghép các ống theo bất kỳ

góc không gian nào trên thực tế

Trên các kết cấu 59-62 trình bày ví dụ ghép kiểu bản lễ cho các ống hàn trong các

2 CAG MO! GHÉP TÁN ĐINH

Trước kia tán đinh là phương pháp cơ bản ghép các kết cấu làm bằng vật liệu tấm (thùng chứa, nổi v.v ) cũng như các kết cấu khung giàn làm bằng thép cán định hình Hiện nay, trong những kết cấu như vậy, tán đình được thay thế hoàn toàn bằng hàn, bởi

hàn có ưu điểm là năng suất cao và bảo đắm cho các mối ghép một độ bền cao hơn

Hiện nay, các mối ghép đỉnh tán được áp dụng:

— Trong các mối ghép cần loại trừ tác động nhiệt (do han mang lại), thể hiện trong

việc cấu trúc bị xấu đi trong vùng mối hàn, trong việc quá nhiệt các chỉ tiết nằm gần mối hàn và trong việc cong vênh sản phẩm

~ Trong các mối ghép các chỉ tiết làm bằng những kim loại không thích hợp với gia

công hàn, cũng như trong các mối ghép các chỉ tiết làm bằng những kim loại khác nhau

(ví dụ thép - kim loại màu)

~ Trong các mối ghép sản phẩm kim loại với những vật liệu phi kim loại (gỗ, da,

vải, chất dẻo, mà lại cũng không thích hợp với việc gia công bằng cách ép, dan v.v )

Các đỉnh tán cho đến bây giờ vẫn là các chỉ tiết ghép cơ bản trong các kết cấu vỏ

tấm mồng và giần nhẹ làm bằng hợp kim nhẹ (đặc biệt trong ngành chế tạo máy bay) Đó

là do những khó khăn công nghệ của việc hàn các hợp kim nhẹ, do độ bến rung thấp của

các mối hàn, cũng như sự cong vênh không thể tránh được đặc biệt là khi hàn các sẵn

phẩm có độ choán lớn Những đặc tính có sắn của các kết cấu chế tạo máy bay như hình

dáng phức tạp, kích thước quy cách chật hẹp gây khó khăn cho các máy hàn làm việc, khó kiểm tra các mối hàn cũng đóng vai trò không nhỏ trong việc cẩn trổ gia công hàn

TAN ĐINH NÓNG

Tán đỉnh nóng được dùng trong các mối ghép chịu lực và bển chặt với đường kính định tán lớn hơn 8-10mm Các đình tán đường kính nhỏ đa phần để tán nguội

Đinh tấn có mũi tạo hình trước (mũi sẵn) được nung

nóng đến trạng thái đẻo (900-1000°C) và đưa vào lỗ đã

được dập cùng một lúc hoặc đã được khoan trong các chỉ

tiết cần ghép, sau đó đỡ mãi đỉnh, tán đầu đối diện bằng

dụng cụ tán hoạt động theo nguyên tắc va đập hoặc ép nén (hình 21, a) tạo ra mũ tán (hình 21, b) Khi nguội, đính tán co

tăng ấp lực tác động lên các chỉ tiết ghép Cùng với sự giầm nhiệt độ, vật liệu đinh tán từ

từ chắc lại và bắt đầu có sức cần co ngót Lực siết (căng) hoàn tất được quyết định bởi lực

nến đỉnh tần trong giai đoạn nguội lại từ nhiệt độ mà ở đó biến dạng dẻo của vật liệu dinh

tấn được thay bằng biến dạng đàn hổi, đến nhiệt độ nguội hoàn toàn Lực ép đó cũng

quyết định các ứng suất kéo trong thân đỉnh tán

3

Trong quá trình nguội lại, đường kính thân đỉnh giảm bớt do sự giãn đẻo trong giai

đoạn nguội đầu tiên, do sự giãn đàn hồi và sự giảm bớt các kích thước ngang khi nguội hết

LT a) MTT Se, RL amas b)

c) d)

Thể tích đỉnh tán cũng thay đổi do sự biến đổi y — ơ khi nguội lại

Do sự tác động phối hợp của những yếu tố đó, giữa thân đình và thành lỗ (ngay cả

khi định được đưa vào lỗ thoạt đầu không có độ hở, ví dụ do búa đóng vào) sẽ hình thành

độ hở khoảng vài phần mười mm

Hiện nay sơ đồ tính toán các mối ghép được chấp nhận là thân đình tán chịu cắt, sự

ép lún thành lỗ và bể mặt thân do tác động của lực ngang P (hình 22, a) không phù hợp

với các điểu kiện hoạt động thực tế của các mối ghép đinh tán

Các định tần bắt đầu chịu cán chỉ sau khi diễn ra sự trượt các chí tiết ghép trên độ hở

giữa thân đinh và thành lỗ, tức là khi khá năng làm việc của mối ghép đính tán bị phá vỡ

Khi tính các mối ghép tán nóng, xuất phát từ trị số dọc trục N, được phát triển khi đỉnh

co ngót và từ lực ma sát P = Nf trên chỗ nối (hình chiếu b) sẽ chính xác hơn Lực đọc trục:

giãn đàn hồi thân đinh tán

Khó khăn của việc tính toán là ở chỗ các trị số trong phương trình là những trị số

biến đổi Các trị số E và œ phụ thuộc vào nhiệt độ, mà nhiệt độ t lại không xác định được

do tính chịu kéo của giai đoạn chuyển tiếp từ biến dạng dẻo sang biến dang đàn hổi Việc

tính toán gặp rắc rối do sự nung nóng các định tần không như nhau trước khi tán, cũng như

do trường nhiệt không đều theo trục đinh Ví dụ, người ta thường chỉ nung nóng đầu tự do của định tán từ đó hình thành đầu đóng kín (đầu tán), còn đầu sẵn thì để nguội Khi đó lực siét sẽ giảm đáng kể

Sơ đỗ trượt thuần (hình chiếu a, b} trên thực tế ít gặp Phần lớn các trường hợp, các mối ghép chịu các ứng suất bổ sung, ví dụ uốn hoặc kéo (hình chiếu c, đ) xuất hiện do sự biến dạng cụm dưới tác động của ngoại lực,

Tinh toán hiện có không chú ý đến yếu tố quyết định đối với độ bên-sự kéo đin!

tán do co ngót khi nguội lại Ngay cả khi nếu sơ đồ hoạt động của đính chịu cất được chấp

nhận làm cơ sở, thì vẫn cần phải tiến hành tính toán theo trạng thái ứng suất phức tạp

v.v.) Hầu như trong từng lĩnh vực mà trong đó áp dụng các mối ghép tán nóng đều tổn

tại các định mức của mình, những định mức đó đã được kiểm tra trong sử dụng, khai thác

(mặc dù, có thể không phải là hợp lý nhất)

TÂN NGUỘI

Trong tần nguội, sự co ngót đỉnh tán diễn ra chỉ do biến dạng dẻo vật liệu khi tán

Lực dọc trục siết căng các chí tiết ghép trong tán nguội nhỏ hơn lực siết căng trong tán nóng và phụ thuộc vào mức biến dạng dẻo của các định, mức biến dạng đó có thể biến động trong những giới hạn đáng kể và ít nhiều có trị số không đổi chỉ trong việc tán đinh bằng máy, ví dụ như máy thủy lực

Ngược lại với mối ghép tán đinh nóng, độ bển mối ghép tán nguội được quyết định chủ yếu bởi sức bến cất của các đinh tấn Lực ma sát trên chỗ nối có khả năng làm cho

các định tán không bị cắt và ép lún

Nhiệm vụ chính khi thiết kế các mối ghép tán định nguội là bảo đảm cho đỉnh tán

ưu tiên chịu cất bằng cách lắp chặt (không có độ hở) định tán vào lỗ Trong các mối ghép quan trọng nhất thiết phải gia công phối hợp các lỗ đính trong các chỉ tiết ghép Nên lắp

đặt các đình tán trong lỗ với chế độ lắp ghép có độ căng (để thực hiện điểu đó cần phải

gia công chính xác không chỉ các lỗ mà còn cả các thân đinh) Khi bố trí các định tán có các độ hở thì biến dạng đẻo nhất định phải đủ để siết căng các chỉ tiết ghép và bảo đảm

sự dàn phẳng thân đỉnh cho đạt độ hở đã chọn và bảo đầm sự áp khít thân định vào thành

lỗ, đặc biệt ở mặt phẳng nối các chỉ tiết ghép, cho nên không dùng các đỉnh có mũ phẳng, mũ cầu và các mũ tương tự (hình 23, a, b) tì lên bể mặt các chỉ tiết cần tần, mà nên

dùng các định có các mũ chìm vào (hình 23, c-g) mà trong đó lực tán được truyền nhiều

vào thân đỉnh làm cho nó nở ra theo hướng ngang

doa phối hợp trong các chỉ tiết và cố định bằng cách tán từ hai phía,

Các định hợp lý là các định có những chỗ lõm trong mũ (h23, ¡-]) cho các chày dập

đầm chặt phần giữa thân đinh

Các định rỗng nở ra được bằng cách dùng chày chuốt lỗ (h23, m) Sự giảm tiết điện-chịu

cất trong các đỉnh tán rỗng, mặc dù rất nhỏ (nếu đường kính lỗ trong < 0,5 đường kính đỉnh), nhưng cũng có thể khắc phục bằng cách để các chày nén chặt lại trong đỉnh (h23, n, o) Khi tán nóng, các mũ đỉnh có mặt đỡ phẳng hoặc có góc chìm hơn 75° là tốt nhất

(H23, ¡, k) Với các góc nhỏ trong các chỉ tiết ghép trên các đoạn chìm sẽ phát sinh các

ứng suất ép lún và làm đứt cao, lực siết căng cũng bị giảm

35

Khi tán nguội, sự biến cứng nguội đỉnh tán bằng lực tán kèm theo sự làm bén vat

liệu có tác động tốt đến đô bền mối ghép

Trong ngành chế tạo máy chủ yếu áp dụng tán nguội, vì việc tấn nguội loại trừ được tác động nhiệt và tạo được các mối ghép chắc mà không phá vỡ độ chính xác các

kích thước của các chỉ tiết và sự bố trí tương tác của chúng,

Bằng định tần, người ta gia cố, ví dụ các đối trọng vào các má trục khuÿu, các tấm

ốp vào các chỉ tiết to lớn, các tấm đệm ma sát vào các đĩa ly hợp và vào các Bude phanh

Ghép các kết cấu tấm nhẹ bằng đỉnh tán, ví dụ các vòng cách dập của các 6 bi

Do không có tác động nhiệt, lại đơn giản va năng suất cao nên tán nguội trong nhiều trường hợp đã thay thế tán nóng ngay cả khi ghép các tấm và các chỉ tiết có tiết điện lớn

Trong các mối ghếp hoạt động ở nhiệt độ cao, áp dụng tán nguội là không hợp lý vì

nhiệt độ cao sẽ làm mất biến cứng nguội và làm giảm lực siết căng tạo được khi tán

VAT LIEU DINH TAN

Đối với các mối ghép tán nóng công dung tổng quát người ta dùng đỉnh tần làm bằng

thép cacbon 30, 35, 45 Trong các mối ghép đặc biệt, tùy theo điều kiện làm việc, các định

tán được chế tạo bằng thép chống ăn mòn, bằng các hợp kim bển nhiệt và chịu nhiệt Các đình tán cho các mối ghép nguội các chỉ tiết thép được chế tạo bằng thép dẻo

10, 20, còn trong các mối ghép quan trọng-làm bằng thép 15X, 20X, những thép này

ngoài độ dẻo còn có độ bến cao

Để ghép các kim loại màu, cũng như để ghép những vật liệu mềm vào các chí tiết

kim loại người ta ding đỉnh tán làm bằng đồng, đông thau, đẳng thanh, nhôm và hợp kim

nhôm Với các yêu cầu cao đối với độ chống ăn mòn, đình tán được chế tạo bằng thép chống gỉ, hợp kìm mônen, hợp kim tiian và hợp kim niken

Để tán các mối ghép chịu lực làm bằng hợp kim nhôm, người ta dùng đỉnh tấn

nhém dura Bl, B16

Lợi dụng tính hóa già eủa đura, các định tán được đặt vào trạng thái mới tôi (tôi nước từ nhiệt độ 500-520°C) khi đó vật liệu đỉnh tần sẽ giữ được độ dẻo trong 0,5-2 giờ sau khi tôi Sau khi hãm trong 4-6 ngày đêm ở 20C (hóa già tự nhiên) vật liệu đỉnh hóa

già, có độ cứng, độ bền cao Hóa già nhân tạo ( hãm ở 150-170°C) giắm được thời gian

hóa già còn 1-4 giờ

Trong sản xuất quy mô lớn các lô đỉnh tấn được bảo quản trong buồng lạnh có nhiệt

độ gần -50C, giữ được sự hóa già vô thời hạn

Các hợp kim biến dạng được ĐỊP, Đ1§, V65, V95 có độ dẻo đạt yêu cầu sau khi hóa già và thích hợp với việc tấn trong tình trạng đó

Trong các mối ghép tán nguội không nên đùng các kim loại có thế điện hóa khác nhau, tạo ra cặp điện phân và gây ra gỉ Như một quy tắc, định tán được chế tạo bằng vậ:

liệu như vật liệu các chỉ tiết được ghép

Trong các mối ghép có các kim loại khác nhau (ví dụ các đính tán nhôm trong các

chỉ tiết làm bằng hợp kim magê và hợp kim đồng) cẩn phải tạo lớp phủ chống gỉ cho các

đính tấn (phủ cađimi hoặc phủ kẽm),

36

CÁC KIỂU MỐI GHÉP TÁN ĐINH

Mối ghép đỉnh tán chỉ chịu trượt là hợp lý, không nên để các mômen uốn tác động gây ra uốn một phía thân đính Các ứng suất đứt gãy phát sinh khi uốn cộng với các ứng

suất kéo phát sinh khi tần sẽ làm cho thân và mữ đỉnh bị quá tải

Trong các mối ghép trên hình 24, a, b, dưới tác động của các lực kéo, sẽ xuất hiện mômen uốn gần bằng tích lực kéo và bể dày vật liệu (h24, h, ¡) Mômen này, một phần bị

sức cần uốn các tấm khử đi, còn một phần truyền tới đỉnh tán

Trong mối ghép có hai miếng đệm (h24, c) sẽ không có mômen uốn vì các lực được

đặt ở giữa Ngoài ra, đây là mối ghép cắt kép; nhờ số lượng bể mặt ma sát tăng gấp đôi nên sức cẩn trượt ở đây lớn gấp đôi so với trong các kết cấu a, b

Kết cấu d có các mép bẻ là không hợp lý, vì khi kéo đỉnh tán bị uốn

Trong các mối ghép góc (hình 24, đ) có mép bể đôi khi được áp dụng để ghép đáy vào vỏ thùng chứa khí hoặc chất lổng có áp suất, sự biến dạng các thanh thùng chứa sẽ

Người ta áp dụng mối ghép một đãy đình (hình 25, a, d), hai dãy đinh (b, đ) và nhiều

dãy định (c) Trong các mối ghép hai dãy và nhiều đấy, như một quy tắc, các đỉnh được

bố trí theo hình ô bàn cờ nhằm đặt tải đều hơn, đồng thời để dễ lấp đặt các đỉnh

Trên hình 25 trình bày các tính phụ thuộc qua thực nghiệm các trị số bước t và các

khoảng cách e, e, vào đường kính d áp dụng trong các kết cấu chức năng tổng quát

Do tic động làm yếu của các lỗ mà độ bển các mối ghép đỉnh tán nhỏ hơn độ bền

vật liệu nguyên vẹn

Độ bển tương đối của các mối ghép so với vật liệu nguyên (lấy độ bền vật liệu

nguyên làm đơn vị) được thể hiện trong bang

Việc tăng mối ghép lên hơn ba (3) cũng không tăng được độ bền lên bao nhiêu

Mối ghép Kiểu mối ghép

Một đấy đỉnh | Hai day đỉnh | Ba dãy định Ghép chồng (hình 25, b) 0,5-0,6 0,6-0,7 0,7-0,8

Ghép đối tiếp (hình 25, đ) 0,6-0,7 0,75-0,85 0,85-0,9

Theo chifc ning, ngudi ta phan ra gém các mối ghép chắc dùng trong các kết cấu chịu lực và các mối ghép bên chặt bảo đảm độ kín mối ghép cùng với việc tiếp nhận lực

và được áp dụng trong chế tạo các kết cấu kiểu thùng chứa Đối với các mối ghép bền

chặt người ta dùng các đính tán có mũ gia cường thường là có các chân mũ côn bảo đảm

độ kín lấp ghép đỉnh trong lỗ Các đinh tán trong các mối ghép bền chặt hoạt động ở nhiệt

độ cao, được đặt trong trạng thái nóng không phụ thuộc vào độ dày các chỉ tiết cần ghép Các mối ghép thường có hai hoặc ba day dinh

Độ kín mối ghép được bảo đảm bằng các biện pháp bổ sung, ví dụ bằng cách bôi các hợp chất đệm kín lên các mặt chỗ nối trước khi tán (minium pha loãng trong dầu, mỡ gốc nhựa tổng hợp đông cứng) Nhưng cần chú ý rằng mỡ đệm kín sẽ làm giảm hệ số ma sát trên mặt mối ghép, làm giảm độ bền trượt của mối ghép, cho nên, tốt hơn hết là không bôi mỡ lên toàn bộ bể mặt chỗ nối mà chỉ bôi một giải hẹp quanh các lỗ đinh

Trong các mối ghép hoạt động ở nhiệt độ cao người ta dùng men silôcxan với các bột kim loại (Al, Zn) chiu dude t6i 600°C

Một phương pháp đệm kín khác là đặt các dây mảnh làm bằng kim loại mễm lên

chỗ nối, những dây này sẽ det ra khi tan

Việc tạo lớp phủ kim loại dẻo (bằng mạ điện huặc phun bằng lửa khí) trên các mặt

đã làm sạch trước của mối ghép cũng mang lại các kết quả tốt Lớp phủ đồng và niken có

độ chịu nhiệt lớn nhất

Các lớp phủ kim loại làm tăng độ bến mối ghép vì ở nhiệt độ cao và áp suất cao trên mặt mối ghép sẽ diễn ra sự khuếch tán tương hỗ các kim loại của lớp phủ cùng với

sự hình thành lớp kim loại cấu trúc trung gian

Đôi khi người ta xảm các mép mối ghép (hình 26, a) với

Các mối xảm giữ được độ kín trong sử dụng với điểu

kiện mối ghép đủ độ cứng Nếu độ cứng không đủ độ kín mối a

ghép, đặc biệt trong các điều kiện đặt tải tuần hoàn, sẽ nhanh Hình 26

chóng bị phá vỡ do sự biến dạng đều đặn của mối ghép Xdm (a) va han (b) các mép

đù có tiết diện nhỏ vẫn lớn hơn nhiều độ cứng các mối ghép đỉnh tán Do đó mối hàn sẽ tiếp nhận lực tác động lên mối ghép Độ bền mối hàn sẽ quyết định cả độ bền mối ghép Trong những trường hợp như vậy, tốt hơn hết là chuyển toàn bộ mối ghép định tán sang

mối ghép hàn với mối hàn tiết diện chuẩn

CÁC TỈ LỆ KẾT CẤU

Ký hiệu đinh tán gồm số hiệu tiêu chuẩn quốc gia, đường kính thân đỉnh d, độ dài

định lấy từ các độ dài tiêu chuẩn

Đối với các đỉnh tán không chuẩn, cần phải có bản vẽ chế tạo đình và các mối ghép đình

Trên hình 27, a-k trình bày các kiểu đỉnh tần thường dàng nhất cho các mối ghép

bên chặt

Các định có mũ côn ngược cao (hình 27, ¡, k) dùng cho các mối ghép chịu tác động của các khí nóng, dự trù rằng những mũ như vậy sẽ chống ăn mòn lâu hơn và giữ được độ bên ngay cả khi bị cháy đáng kể

Nhưng, hợp lý hơn trong những điều kiện như vậy là sử dụng các mũ chìm có mặt

hơi cầu (h27, c, d) hoặc mặt phẳng (h27, đ, e) và được chế tạo bằng hợp kim chịu nhiệt Trên hình 27, l-o trình bày các đỉnh tán nhỏ làm bằng kim loại màu Không tổn tại

quy tắc duy nhất cho việc lựa chọn đường kính đinh tán Đường kính đỉnh phụ thuộc vào

độ dày vật liệu ghép, vào bước đỉnh tán, vào tải trọng, vào tỉ lệ giữa độ bên và độ cứng

các vật liệu đỉnh tấn và các chi tiết cẩn ghép, cuối cùng, vào công nghệ lắp đặt đỉnh

đoạn yếu) làm cơ sở tính toán, thì đối với trường hợp cụ thể là mối ghép chẳng một dãy

đỉnh (hình 28, a) với độ bến vật liệu đinh và các tấm như nhau, ta có được tỉ lệ sau đây:

d= 2s; t= 2,5d; e= 1,5d (1) Tinh toán này cho các trị số đường kính quá lớn (đặc biệt với các kích thuéc S ién)

đn2 94418)

Trong các công thức này, các kích thước tính bằng mm

Các đình tán có đường kính nhỏ hơn đường kính quy định theo công thức (2) sẽ khó đồng tán và có thể bị cong (uốn) trong lỗ (hình 29, a) Nếu tán các đỉnh đường kính lớn hơn có thể gây ra sự qúa ứng suất (quá căng) vật liệu các chỉ tiết cần ghép,

Khi tán các vật liệu có độ dày khác nhau, người ta căn cứ vào độ dày tổng cộng S

(hình 29, b)

Nếu S = 5-60 mm, đường kính đinh tần được xác định theo công thức

d=(3+35)ڤ

Bước các đinh tán không được quá 6d, nếu không độ khít mối ghép ở đoạn giữa

các đỉnh tán có thể bị phá vỡ (hình 29, c) Nếu t < 3d sẽ gây khó khăn cho việc bế trí các định tán

Độ dài mép e không được quá 2d, nếu không có thể làm tách mép (hình 29, c) Nếu e

< 1,5d tì mép có thể bị hư hổng khi tán Nên dùng các đỉnh tấn tương đối nhỗ và bố trí day,

hơn là dùng đính lớn, bố trí thưa, nghĩa là nên theo các giới hạn thấp trong công thức (3) và (4)

Những tỉ lệ đã trình bày là những tỉ lệ có tính định hướng (gợi ý) Tốt hơn hết là nên

dựa vào kinh nghiệm của các kết cấu đã sử dụng và căn cứ vào các định mức đã được chấp nhận trong một lĩnh vực công nghiệp nhất định, còn nếu thiết kế các kết cấu mới thì

cân tiến hành kiểm tra thực nghiệm

Đối với các đỉnh tán đã xác lập là tán nguội, nên lập luận chịu cắt nhiều hơn Nhưng

ngay cả ở đây cũng tổn tại các yếu tố khó tính toán (ví dụ, lực đặt vào đình tán và mức

biến dạng đẻo quyết định độ khít của định ấp vào thành lã)

Các ứng suất cho phép được chấp nhận bằng giới hạn bên cắt và ép nền của vật liệu đính tán với hệ số an toàn (dự trữ) là 3-4 Ngoài ra, còn tính đến cả hình thức gia công lỗ Các ứng suất cho phép (tính bằng MPAa) đối với các đỉnh tán làm bằng thép 10, 20

được trình bầy trong bảng

LƯỢNG DÔI ĐỀ TÂN MŨ

Cho F-một nửa diện tích mũ trừ đi tiết diện thân đinh nội tiếp trong mũ (diện tích kẻ chéo trên hình 30.a) Theo quy tắc Gulden-Pap, thể tích phẩn này là:

V=End,

trong đó d_— đường kính phân bế trọng tâm diện tích

Độ cao h của lượng dôi cần thiết để làm đẩy thể tích đó được xác định bằng tỉ số

trong lỗ

Đối với các đinh tán được lắp đặt trong lỗ có độ hở, cần phải tính lượng kim loại dồn

vào thể tích hình vành khăn của khe hở giữa lỗ và thân đính, thể tích đó bằng:

dy 2 Hình 30 Sơ đồ xác định lượng dôi các mũ

H=H+h=H+sll ñ] “°| —1

Cần tính dung sai chế tạo lỗ và đinh (đỉnh tán nóng chức năng chung theo cấp độ tỉnh 12-14, tán nguội theo cấp độ 9-11) và cân đưa đường kính cực đại của lỗ và đường

kính cực tiểu của đỉnh vào tính toán

Khi tán nóng cần phải chú ý sự tăng đường kính đinh tấn khi nung nóng:

41