1 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ SỐ 5 KHOA CƠ KHÍ – ĐỘNG LỰC ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP BÀI GIẢNG Môn học LÝ THUYẾT HÀN (Hệ Sơ Cấp Nghề) Câu 1 Trình bày thực chất, đặc điểm của hàn hồ quang tay ? Vẽ sơ đồ nguyên lý ? Câu[.]
Trang 11
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ SỐ 5
KHOA CƠ KHÍ – ĐỘNG LỰC
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP BÀI GIẢNG Môn học : LÝ THUYẾT HÀN
(Hệ Sơ Cấp Nghề)
Câu 1: Trình bày thực chất, đặc điểm của hàn hồ quang tay ? Vẽ sơ đồ nguyên lý ? Câu 2: Định nghĩa : Hàn , vũng hàn, mối hàn?
Câu 3: Hãy cho biết thực chất, đặc điểm và công dụng của hàn?
Câu 4: Nêu ảnh hưởng của từ trường về sự thổi lệch hồ quang Tác hại và biện pháp khắc
phục ?
Câu 5: Chức năng của que hàn ? Cấu tạo que hàn ?
Giải thích ký hiệu que hàn : N50.6B và E60.13 ?
Câu 6: Hãy cho biết cấu tạo, tác dụng của lớp thuốc bọc và cách bảo quản que hàn hồ
quang tay?
Câu 7: Chế độ hàn là gì ? Tính chọn chế độ hàn ?
Câu 8: Vẽ sơ đồ cấu tạo, nêu nguyên lý làm việc của máy hàn xoay chiều một pha có lõi
sắt di động? Trình bày các ưu nhược điểm khi hàn hồ quang bằng dòng xoay chiều?
Câu 9: Nêu các yêu cầu đối với máy hàn điện hồ quang tay? Phân loại máy hàn điện hồ quang tay và cách nhận biết các loại máy trên?
Câu 10: Em hãy giải thích bản vẽ và tính chế độ hàn cho kết cấu dưới đây?
Trang 22
HÀN GIÁP MỐI KHÔNG VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ HÀN 3G
Yêu cầu kỹ thuật:
- Mối hàn đúng kích thước
- Mối hàn không bị khuyết tật
Trang 33
ĐÁP ÁN ÔN TẬP BÀI GIẢNG Môn học : LÝ THUYẾT HÀN
(Hệ Sơ Cấp Nghề)
Câu 1: Trình bày thực chất, đặc điểm của hàn hồ quang tay ? Vẽ sơ đồ nguyên lý ?
Trả lời :
1.1 Thực chất :
Hàn hồ quang tay là phương pháp hàn nóng chảy dùng năng lượng của hồ quang
điện nung nóng kim loại chổ cần nối và que hàn đến trạng thái nóng chảy; sau khi kim
loại lỏng kết tinh sẽ tạo thành mối hàn nối các chi tiết thành một liên kết bền vững Trong
quá trình hàn, mọi thao tác như : gây hồ quang, dịch chuyển dọc trục que hàn để duy trì
hồ quang, dao động ngang để tạo bề rộng mối hàn và chuyển động dọc để hoàn thành
chiều dài mối hàn… đều do người thợ hàn thực hiện bằng tay Chính vì vậy mà có tên
gọi là hàn hồ quang tay
1.2.Đặc điểm
Hàn hồ quang tay có một số đặc điểm cơ bản sau:
- Sử dụng phổ biến, có tính linh hoạt, tiện lợi và đa năng
- Có thể hàn được các mối hàn ở mọi vị trí không gian khác nhau
- Thiết bị hàn hồ quang tay dễ vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng và mức độ đầu tư thấp
- Năng suất hàn thấp do hạn chế bởi cường độ dòng điện hàn
- Hình dạng và kích thước mối hàn không đều do tốc độ hàn không ổn định
- Thành phần hóa học và tính chất của mối hàn không đều do phần kim loại tham gia vào
sự hình thành mối hàn thay đổi (các phản ứng hóa học xảy ra khi hàn)
- Chiều rộng vùng ảnh hưởng nhiệt tương đối lớn vì nguồn nhiệt có nhiệt độ cao và tốc
độ hàn lại nhỏ
- Điều kiện làm việc của người thợ hàn không tốt do ảnh hưởng của khói, ánh sáng và
nhiệt của hồ quang
Câu 2: Trình bày khái niệm : Hàn , vũng hàn, mối hàn?
Trả lời :
a.Khái niệm hàn
- Hàn là quá trình công nghệ nối hai hoặc nhiều phần tử (chi tiết, bộ phận) thành
một khối thống nhất bằng cách dùng nguồn nhiệt nung nóng chỗ cần nối đến trạng
Hình : Sơ đồ nguyên lý quá trình hàn hồ quang
Trang 44
thái lỏng (hoặc dẻo), sau đó kim loại tự kết tinh (hoặc dùng lực ép) tạo thành mối
hàn
b.Khái niệm vũng hàn
- Vũng hàn là phần kim loại lỏng được tạo ra trong quá trình hàn dưới tác dụng của
nguồn nhiệt hàn Phần kim loại lỏng gồm một phần kim loại cơ bản tại vị trí mép
hàn cùng với kim loại bổ sung từ vật liệu hàn (que hàn, dây hàn,thuốc hàn )
Vũng hàn gồm hai phần :
❖ Phần đầu (A) : Diễn ra quá trình nóng
chảy kim loại cơ bản và kim loại bổ sung
❖ Phần đuôi (B): Diễn ra quá trình kết
tinh và hình thành mối hàn (Hình 2)
Ký hiệu :
A, B: Phần đầu, phần đuôi của vũng hàn
a : Chiều dài vũng hàn
b : Chiều rộng vũng hàn
h : Chiều sâu vũng hàn
s : Chiều dày của chi tiết hàn
- Trong vũng hàn ,kim loại lỏng luôn trong
trạng thái chuyển động và xáo trộn không ngừng:
- Kim loại lỏng ở phần đầu bị đẩy lùi về phía đuôi một cách tuần hoàn dưới tác dụng của
áp suất dòng khí lên bề mặt kim loại vũng hàn
- Vì vậy,bề mặt mối hàn sau khi hình thành không phẳng có dạng vảy cá xếp chồng
c Khái niệm về mối hàn
- Là phần kim loại lỏng được kết tinh trong quá trình hàn
- Hình dạng kích thước vũng hàn phụ thuộc rất nhiều yếu tố như công suất của nguồn
nhiệt, phương pháp, chế độ hàn, loại dòng điện, tính chất cơ lý của vật liệu
- Khi nguồn nhiệt chuyển động dọc theo mép hàn, vũng hàn cũng chuyển động theo, để
lại phần kim loại kết tinh phía sau nó, gọi là mối hàn
Câu 3: Hãy cho biết thực chất, đặc điểm và công dụng của hàn?
TRẢ LỜI:
Câu 1 1.Thực chất
Hàn là quá trình nối hai đầu của một hoặc nhiều chi tiết lại với nhau bằng cách nung nóng chỗ nối đến trạng thái chảy hay dẻo Khi hàn ở trạng thái chảy thì ở chỗ nối của vật hàn chảy ra và sau khi đông đặc ta nhận được mối hàn Khi hàn ở trạng thái dẻo thì chỗ nối được nung đến trạng thái dẻo; khi ấy khả năng chuyển động thẩm
Hình : Sơ đồ vũng hàn
Trang 55
thấu các phần tử của kim loại hàn tăng lên , dưới tác dụng của ngoại lực chúng liên kết với nhau tạo thành mối hàn
2 Đặc điểm
- Tiết kiệm nguyên vật liệu:
+ So với tán đinh ri-vê, hàn tiết kiệm được 10 20% khối lượng kim loại
+ So với đúc, hàn tiết kiệm được 50% trọng lượng
+ Sử dụng hàn trong xây dựng nhà cao tầng, cho phép giảm 15% trọng lượng sườn
vì kèo, đồng thời việc chế tạo và lắp ráp chúng cũng được giảm nhẹ, độ cứng vững kết cấu lại tăng lên
- Hàn giảm được giá thành, năng suất cao, độ bền của kết cấu tăng
- Hàn có thể nối những kim loại có tính chất khác nhau
- Thiết bị đơn giản, dễ chế tạo
- Độ bền của mối hàn cao, mối hàn kín Do kim loại của mối hàn tốt hơn kim loại vật hàn; mối hàn chịu được áp suất cao
- Hàn giảm được tiếng động khi sản xuất
* Tuy nhiên hàn cũng có nhược điểm là sau khi hàn vẫn tồn tại ứng suất dư, tổ chức kim loại gần mối hàn không tốt, làm giảm khả năng chịu tải trọng động của mối hàn; vật hàn bị cong vênh
3 Công dụng của hàn
- Chế tạo: Nói chung các bộ phận máy đều được chế tạo bằng hàn
Ví dụ: Nồi hơi, ống, bình chứa, sườn nhà, cầu, tàu
- Sửa chữa: Những chi tiết bộ phận hỏng hoặc mòn
Trang 66
Ví dụ như: Bánh răng bị mòn, vật đúc bị khuyết tật
Câu 4: Nêu ảnh hưởng của từ trường về sự thổi lệch hồ quang Tác hại và biện pháp khắc
phục ?
Trả lời :
a.Ảnh hưởng của từ trường đến sự thổi lệch hồ
quang hàn :
- Khi hàn, xung quanh cột hồ quang, que hàn, vật hàn,
sẽ sinh ra một từ trường.Từ trường phân bố đối xứng
xung quanh cột hồ quang thì không có hiện tượng thổi
lệch (Hình b)
- Tùy theo vị trí đấu dây ( cực dương : vật hàn, cực âm :
que hàn) từ trường sinh ra phân bố không đều, hồ quang
sẽ bị thổi lệch về vị trí có lực
từ trường yếu hơn.(Hinh a ,c)
b.Tác hại
- Trong quá trình hàn hồ quang tay, nguồn nhiệt nung nóng để hàn là hồ quang
- Yêu cầu của hồ quang phải ổn định, đảm bảo được duy trì trong suốt quá trình hàn
- Nếu trong quá trình hàn hồ quang bị thổi lệch nhiệt hồ quang sẽ không tập trung, nung nóng không hiệu quả gây ra những dạng khuyết tật cho mối hàn:Mối hàn bị rỗ xỉ , rỗ khí, không ngấu …
c Biện pháp khắc phục hồ quang bị thổi lệch
- Thay đổi cách nối dây.Nối ở giữa vật hàn
- Đặt que hàn nghiêng về phía hồ quang thổi lệch
- Thay dòng điện hàn một chiều bằng dòng xoay chiều
- Đặt một cục sắt từ ở cuối vật hàn để giảm bớt sự thổi lệch hồ quang khi hàn cuối đường hàn
Câu 5: Cấu tạo que hàn ? Giải thích ký hiệu que hàn :
N46.3R và E60.13 ?
Trả lời :
trình hóa lý và luyện kim khi hàn để hình thành mối hàn đạt chất lượng mong muốn
a Cấu tạo que hàn :
Hình : Ảnh hưởng của từ trường
Trang 77
Que hàn gồm hai phần chính : 1- Lõi que ; 2- Thuốc bọc
+ Phần lõi : Dây kim loại có chiều dài từ 250mm đến 450mm tương ứng với đường kính
từ 2mm đến 6mm.Theo TCVN3223 – 2000 quy ước đường kính que hàn được gọi theo
đường kính lõi ( d)
+ Phần thuốc bọc : bao gồm hổn hợp các hóa chất, khoáng chất, fero hợp kim và chất
dính kết
b.Giải thích ký hiệu que hàn :
N46.3R
Trong ký hiệu, gồm 4 thành phần như sau :
N 46 - 3 R (1) (2) (3) (4)
(1) : Một chữ cái in hoa chỉ que hàn thép C và thép hợp kim thấp ‘’N’’
(2) : Hai chữ số tiếp theo chỉ giới hạn bền kéo tối thiểu của kim loại lõi thép que hàn (46 KG/mm2, tra bảng tìm được độ dãn dài, giới hạn va đập, góc uốn)
(3) : Một chữ số tiếp theo chỉ loại dòng điện hàn (1,3,5,7 : hàn với dòng xoay chiều hoặc một chiều; 2,4,6,8 : hàn với dòng một chiều)
(4) : Một hoặc hai chữ cái in hoa chỉ loại vỏ thuốc bọc ( R : rutin)
E60.13
- E : ( Electrode) Que hàn
- 60 : Chỉ giới hạn bền kéo tối thiểu của kim loại que hàn tra bảng là : 60Ksi
1Ksi = 0,73KG/mm2
- 1 : Hàn ở mọi vị trí trong không gian
- 13 : Số tổ hợp hai số cuối chỉ loại thuốc bọc và dòng điện sử dụng là : Gồm Kali, Titan Dùng nguồn điện xoay chiều hoặc dòng điện một chiều nối nghịch ( DC+) hoặc nối thuận (DC-)
Hình : Cấu tạo que hàn
Trang 88
Câu 6: Hãy cho biết cấu tạo, tác dụng của lớp thuốc bọc và cách bảo quản que hàn hồ
quang tay?
TRẢ LỜI:
Câu 7
(02 điểm)
1 Cấu tạo:
Gồm 2 phần:
Hình: Cấu tạo que hàn
* Phần lõi thép:
Là những đoạn dây kim loại có chiều dài từ 250 450 mm tương ứng với đường
kính d = 1,6 6,0 mm
* Phần thuốc bọc:
Là phần bọc ngoài lõi thép, đó là hỗn hợp các hóa chất như: chất tạo xỉ, chất tạo
khí, chất khử ôxy, chất hợp kim hóa, chất ổn định hồ quang, các khoáng chất, các fero hợp kim và các chất kết dính
2 Tác dụng của lớp thuốc bọc que hàn:
- Nâng cao tính ổn định của hồ quang
- Bảo vệ kim loại lỏng khỏi tác động của không khí ngoài môi trường
- Bổ sung nguyên tố hợp kim để nâng cao cơ tính mối hàn
L
12
255 15
Trang 99
- Khử ôxy khỏi kim loại mối hàn
- Làm cho quá trình hàn thuận lợi, nâng cao hiệu suất làm việc
3 Cách bảo quản que hàn:
- Que hàn phải để trong kho khô ráo và thông gió tốt Nhiệt độ trong kho không nhỏ quá 180C
- Khi bảo quản các loại que hàn phải kê cao (không thấp quá 300 mm), đồng thời phải
để cách vách tường lớn hơn 300 mm, đề phòng que hàn ẩm mà biến chất
- Kho chứa que hàn phải có thiết bị nung nóng để sấy khô que hàn
- Nếu thấy que hàn bị ẩm thì phải sấy theo chỉ dẫn của nhà sản xuất
- Các loại que hàn bị ẩm sau khi sấy khô đem hàn thử, nếu không phát hiện thấy hiện tượng thuốc bọc rơi ra từng mảng, hoặc trên mối hàn không có lỗ hơi thì chứng tỏ que hàn vẫn đảm bảo chất lượng
- Khi làm việc ở ngoài trời đêm cần phải giữ que hàn cho tốt, đề phòng que hàn bị ẩm
mà biến chất
Câu 7: Chế độ hàn là gì ? Tính chọn chế độ hàn ?
Trả lời :
a.Chế độ hàn là gì ?
Chế độ hàn là tổ hợp các thông số cơ bản của quá trình hàn để đảm bảo nhận được
mối hàn có hình dáng kích thước mong muốn Đặc trưng cho chế độ hàn hồ quang tay là
các thông số chính sau:
b Tính chọn chế độ hàn
Đường kính que hàn
a.Đường kính que hàn cho liên kết hàn giáp mối
Đường kính que hàn là thông số chủ yếu nhất của chế độ hàn, vì nó có tính chất
quyết định đến nhiều thông số khác Khi hàn giáp mối một lớp, đường kính que hàn tính
theo công thức :
Trang 1010
d = 1
2s + (mm) Trong đó : d là đường kính que hàn (mm)
s là chiều dày vật hàn (mm)
b.Đường kính que hàn cho liên kết hàn góc
Công thức tính : 2
2+
= k
Trong đó : k là cạnh mối hàn, thường lấy k s (mm)
Cường độ dòng điện hàn Ih
- Khi hàn, việc nâng cao dòng điện hàn một cách thích đáng, có thể tăng nhanh tốc độ nóng chảy của que hàn, có lợi cho việc nâng cao hiệu suất Dòng điện hàn đối với chất lượng mối hàn có những ảnh hưởng dưới đây:
- Nếu dòng điện hàn lớn quá, dễ làm cho vật hàn hai bên bị khuyết cạnh, thậm chí
bị cháy thủng, đồng thời cấu tạo của kim loại cũng do nóng quá mà bị thay đổi
- Nếu dòng điện hàn nhỏ quá, thì kim loại vật hàn giữ nhiệt không đầy đủ, dễ gây những khuyết tật như: Hàn chưa ngấu và lẫn xỉ, kết quả làm giảm cường độ cơ học của kết cấu hàn
Khi hàn phải căn cứ vào nhiều mặt để quyết định cường độ dòng điện hàn như: Loại que hàn, đường kính que hàn, chiều dày vật hàn, loại đầu mối, vị trí mối hàn, thứ tự lớp hàn, v.v Nhưng điều chủ yếu là đường kính que hàn và vị trí mối hàn Bằng phương pháp tính toán gần đúng, khi hàn thép ở vị trí hàn sấp có thể dùng công thức sau:
I = ( + .d).d (Ampe)
, - Là hệ số thực nghiệm, khi hàn bằng que thép = 20 , = 6
d – Đường kính que hàn (mm)
Có thể tính cường độ dòng điện hàn theo công thức thực nghiệm:
Trong thực tế: I h = (35÷50).d q (A)
I – Cường độ dòng điện hàn (Ampe)
d – Đường kính que hàn (mm)
Chú ý :
- Khi hàn vật mỏng ,hàn các mối hàn ngang,hàn đứng và hàn trần nên lấy giá trị Ih bé
nhất tính theo công thức trên
- Tăng Ih làm tăng chiều sâu ngấu của mối hàn, nhưng cường độ quá lớn sẽ làm que hàn
quá nóng và ảnh hưởng xấu đến chất lượng hàn
- Giảm Ih thì hồ quang sẽ yếu và chiều sâu ngấu rất bé
Chiều dài hồ quangLhq
Là khoảng cách từ đầu mút que hàn đến mặt thoáng của vũng hàn
Qui ước :
+ Hồ quang bình thường lhq = 1,1d (d-ĐK que hàn)
+ Hồ quang ngắn lhq < 1,1d
+ Hồ quang dài lhq > 1,1d
Trang 1111
- Chiều dài hồ quang lớn, quãng đường dich chuyển của giọt kim loại vào vũng hàn dài,
dễ bị tác động xấu của môi trường không khí
- Hồ quang dài, điện áp hồ quang tăng, chiều sâu ngấu giảm, sự mất kim loại do bắn tóe
bay hơi trong quá trình hàn tăng, bề mặt mối hàn gồ ghề và dễ bị khuyết tật lẹm chân
- Hồ quang ngắn, sự cháy không ổn định, dòng điện có hiện tượng đoản mạch thường
xuyên, điện áp hồ quang giảm, chiều rộng mối hàn giảm, bề mặt mối hàn không mịn
Tốc độ hàn Vh
- Là tốc độ dịch chuyển que hàn dọc theo trục mối hàn
Vh quá lớn mối hàn sẽ hẹp, chiều sâu ngấu giảm, không phẳng và có thể bị gián đoạn
Vh quá nhỏ mối hàn sẽ có hiện tượng cháy chân, kim loại cơ bản bị nung quá mức, vùng
ảnh hưởng nhiệt lớn, chiều rộng và chiều sâu ngấu của mối hàn tăng
Câu 8: Vẽ sơ đồ cấu tạo, nêu nguyên lý làm việc của máy hàn xoay chiều một pha
có lõi sắt di động? Trình bày các ưu nhược điểm khi hàn hồ quang bằng dòng xoay
chiều?
TRẢ LỜI:
Câu 6 1 Cấu tạo: Gồm khung từ B, trên khung từ được quấn 2 cuộn dây sơ cấp W1 và cuộn
dây thứ cấp W2.Ở giữa hai cuộn dây đặt lõi từ di động để điều chỉnh kỹ dòng điện
2 Nguyên lý làm việc:
- Thực chất là một biến áp để chuyển điện áp cao (220V hoặc 380V) xuống dưới 80V.Trong máy được ghép thêm một số bộ điều khiển để điều chỉnh cường độ dòng
điện hàn
Trang 1212
3 Ưu nhược điểm khi hàn hồ quang bằng dòng xoay chiều:
* Ưu điêm:
- Thiết bị đơn gian, dễ chế tạo, giá thành rẻ
- Hồ quang ít bị thổi lệch
* Nhược điểm:
- Hồ quang không ổn định
- Không hàn được bằng que hàn một chiều
Câu9: Nêu các yêu cầu đối với máy hàn điện hồ quang tay? Phân loại máy hàn điện hồ quang tay và cách nhận biết các loại máy trên?
TRẢ LỜI:
Câu 7 1 Các yêu cầu đối với máy hàn điện hồ quang tay:
- Điện áp không tải (U0) của máy hàn phải đủ để gây và duy trì hồ quang
cháy ổn định nhưng không được quá cao ( tối đa U0 ≤ 80V) để không gây
0.25 + Đối với nguồn điện hàn xoay chiều:
U0 = (55 ÷ 80)v; Uh= (25 ÷ 45)v
+ Đối với nguồn điện hàn một chiều:
U0 = (30 ÷ 55)v; Uh = (16 ÷ 35)v
0.25
- Máy hàn hồ quang tay có đường đặc tính ngoài là đường cong dốc liên
tục, khi điện áp có sự biến thiên theo sự thay đổi của chiều dài hồ quang thì
cường độ dòng điện hàn thay đổi ít
0.25