Luận văn thạc sĩ nghiên cứu thiết kế hệ thống Điều khiển và mô phỏng hoạt Động máy hàn ma sát khuấy

Hiện phương pháp hàn ma sát khuấy ở Việt Nam dã có một số công trình nghiền cứu như Nghiên cứu sự ảnh hướng của góc nghiềng đâu dụng cụ đến chất lượng mối hàn ma sat khuấy trên fam nhôm

BO GIAO DUC VA DAO TAO

TRUONG DAL HOC BACH KHOA HA NOL

NGUYEN VAN HAO

NGHIEN CUU THIET KE HE THONG

DIEU KHIEN VA MO PHONG HOAT DONG

MAY HAN MA SAT KHUAY Chuyén nganh : CONG NGHE HAN

LUAN VAN THAC Si KHOA HOC

KỸ THUẬT CƠ KHÍ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1.PGS.TS BÙI VĂN IIẠNII

Hà Nội - 2019

LOICAM BROAN

Tôi xin cam đoan ngoại trừ cáo số liện được trích dẫn từ tài liệu tham khảo

thì nội đung còn lại là công trình nghiên cửu vả tính toản của riêng tôi Các số liệu

tính toán lả trung thực, Nếu sai tôi xin hoàn toàn chju trách nhiệm

Hà Nội, ngày 20 thúng 08 năm 2019

Người cam đoan

Nguyễn Văn Hào

LorcAMON

Tác giả chân thành cám ơn Thầy PGS.TS Bủi Văn Hạnh và Thấy PGS.TS Nguyễn Lhúc Lá đã tận tỉnh hưởng dẫn, tạo điều kiện vẻ tài liệu và động viên tác

giả trong quá trình nghiên cứu và hoàn thảnh bản luận văn này

Tác giả xin trân lrọng cán ơn các Thấy, Cô trang Bộ môn Hàn và Công nghệ

im loại - Viện Cơ Khi — Dại học Bách Khoa ITả Nội đã tạo điều kiện thuận lợi và động viên tác giả trong quá trình học tập và nghiên cửu thực hiện luận văn

Tác giả xin gửi lời câm ơn tới Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cư

khí, Bộ môn Công nghệ giao thông và các Thấy Cô đồng nghiệp đã tạo điều kiện và whiét tinh giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học lập và thực hiện để tài của luận

văn

Táo giả

Nguyễn Văn Hào

cà

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN

LOT CAM ON

MỤC LỤC

DANH MUC CAC KY HIBU VA CHU VIET TAT

DANH MUC CAC BANG BLEU

DANH MỤC CAC HINH VE VA BO THI

PHAN M6 BAU

1 Lý đo chọn để tải

3 Cơ sở khoa học và thực tiễn của dễ tải

3 Mục tiêu của đề tai

4 Phạm vị nghiên cứu

$ Phương pháp nghiên cứu

6 Đồng góp tuới của để tài

7 Tóm tắt oô đọng các luận điểm cơ bản và đóng góp mới của tác giả

1.1 Công nghệ hàn rua sát khuấy

1.1.1 Khải niệm của phương pháp hàn ma sát khuấy:

1.1.2 Đặc điểm cảng nghệ

1.1.3 Phạm vi ủng dụng

1.2 Công nghé han ma sát khuây nhôm

1.3.1 Đặc điểm công nghệ làn ma sát khuấy nhôm

1.3 Thiết bị và đựng cụ hàn ma sái khuây

1.3.1 Tình hình thiết bị hàn ma sát khuấy trong nước và ngoài maớc

1.3.2 Dụng cụ han ma sat khuay

1.4 Céc giai doan oiia qué trinh han ma sal khudy

1.5 Các thông số công nghệ han ma sat khudy

1.8.1 Các thông số công nghệ trong quả trình hàn

1.5.2 Lực và momen trong quá trình hàn

2.1.2 Sơ đề động của máy 43

3.2 Nghiên cửu chọn giải pháp điều khiển 44

2.5.3 Xây dựng thuật toàn kết nối với nnáy tính 55

2.5.4 Xây dung thuat toan diéu khién bằng tay 56

2.6 Viét module phần mềm điều khiển các trục quay vả tịnh tiến 58

2.7 Viết module chính của phần mềm điều khiển él

2.8 Viết phẩn mềm mỏ phỏng hoạt động của thiết bị bằng MIFC phục vụ dào tạo

3.9 Hướng dẫn sử đụng máy 66

2.9.1 Giao diện chính trên mản hình điều khiển 66

2.9.3 Giao điện cải đặt mũi khuấy trên màn hình điêu khiển 68

295

CHUONG 3: THỰC NGHHỀM HÀN MA SÁT KHUẤY LIÊN KỨT HÀN GIÁP

MOI HGP KIM NHOM AA5052 VA XÁC DINH CHE DO HAN HỢP LÝ a

3.8 Tiển hành quan sát cầu trúc tế vi kim loại mới hàn cho các mẫu thi nghiệm 86

4.1 Ảnh hướng của ché dé han dén cầu trúc tế vị của hợp kim nhôm AA5052 89 4.2 Ảnh hưởng của chế độ lứm đến độ bên kéo Hên kết hàn hợp k„n nhôm

DANH MUC CAC KY HIEU VA CHU VIET TAT

FSW - Friction Stir Welding - Han ma sat khuay

PLC - Programmable Logic Controller

TD - Tự Động

BT - Binh thwong

Fx [NI Lue tac dụng theo phương ngang

Ty IN] Lue tac dụng theo phương doc trục môi hàn

1z IN] Lực ép của đâu hàn

cNC 3 Computer Numerical Control - điều khiển số bằng,

máy tính

Metal Inert Gas - Hàn hồ quang điện cực nóng

MIG ~ | chay tong môi trường khí trơ bảo vệ

sg - Tungsteng Inert Gas - Hàn hồ quang điện cực

không nóng chảy trong môi trường khí trơ bảo vệ

"THAZ: - Thermal - Mechanic Affect Zone — lùng ảnh hưởng

[Vòng/phút | Tổ độ quay của đầu khuẩn

IT [mm/phiit] [Van toc han 7” 7

"FSW BK-01 - \Masé may han ma sat khuấy

“HOME | ”-” ˆ Điểm gốc cho các trục của máy `

Ì guyy mm - "ly hiệu bắt đầu quá trình hàn khi điều khiển máy |

theo ché độ tự động

DANH MỤC cAc BANG BIKU

Bang 2.1 Các chức năng của hộp điều khiển

Hảng 2.2 Các thiết bị điều khiến

Bảng 3.1 Thành phần hóa học và cơ tính của thép SKD!I

Bang 3.2 Co tinh cita thép SKDII

Bang 3.3 Thanh phan héa hoc cia hop kim nhém AASOS2

Bang 3.4 Tink chit vat lf va co tink ola hop kim nhim AA5SO52

Bang 3.5 Cac khodng gid trj khdo st cian va Vi

Bang 3.6.Mé hinh khdo sat anh huéng ctta cdc thang sd ché dé han

DANH MỤC CÁC TNH VẼ

“Hình 1.1 Công nghệ hàn ma sút khudy

Tinh 1.2 Co chế của phương pháp hàn ma sát khuẩn

Hình 1.8 - a Trước khủ hàn, b Liên kết hàn giáp mi

Hình 1.0 Ủng dụng hàn ma sắt khudy cho tim phẳng,

Linh 1.10 Ứng dựng hàn ma sắt khudy cho vật hàn dang

Hinh 1.11 Tau nhâm sử dụng phương pháp FSW trong kết cấu vỏ tàu

Hình 1.12 Ứng dụng phương pháp han FSW trong chế tạo nắp capo xe 6

1lình 1.13 Ứng dụng phương pháp han SW trong ché tao vành bánh xe ö tô

Hinh 1.14 Ung dụng phương pháp hàn ma sát khuấy cho thiết bị hàng

Hình 1.15 Cáo loại tàu ở Nhật Bản được chế tạo bằng phương pháp FSW

Hình 1.16 Hàn kết cánh tân nhiệt sử đụng phương pháp FSE

1Hình 1.17 Làn một số mỗi ghép cơ khí

Hình 1.18 Hàn kết cầu đạng tim

Hinh 1.19.4 Các vùng mỗi hàn ma sát khuấy, B - Dâi vân giữa các lớp

khuấy, C Dầu hiệu ảnh hướng cơ nhiệt của dòng vật liệu bị khuấy

Hình 1.20 Câu trúc lô vị, sự phân bồ nhiệt của liên kết bàn hop kim nhâm 7U

TOSI

Hinh 1.21 May han ma sát khuấy dạng giường

1Hình 1.32 Máy hàn mã sát khuấy dang CNC

Hình 1.23 Một số hình ảnh chung về máy hàm ma sát khuẩu FSW BK-01

Hình 1,24 Câu tạo chung của dụng cụ hán mã sói khuấy

Linh 1.25 Một số bình dạng cơ bản của đầu khuấy

Hình 1.26 Hình dang dau khudy Skew Stir

Hình 1.27 Một số đầu hàn chế tạo

TRnh 1.28 Sơ để phân tích lực kữu hài

Hinh 1.29 Các giai đoạn chính của một quá trình hàn sa sát khuẩu

Hình 1.30 Các lực va momen trong qua trink hin FSW

Hink 1.31 Khuyết tật lỗ hỗng bên trong mối bài

TRnh 1.32 Khuyết tật lỗ hỗng trong mỗi hàn

Hình 1.33 Khuyết tật mối hàn lệch tâm (không đhng vị n

Hình 1.34 Ba via xuất hiện quả nhiều trên bê mặt mỗi hàn

Hình 1.36 Hiện tượng mỗi bàn không đây

Hồnh 1.37 Liên kết hàn không phẳng sau bàn

Hình 1.38 Vật bàn bị biến dạng ở vị trí dẫu mỗi hài

1lình 1.39 Khuyết tật vết điện cực của mốt hàn

Tồnh 1.40 Đáy mắt hàn bị tường và có biện tượng bong

Tình 1.41 Khuyết tật vết nút của môi hài

Linh 1.42 Méi hàn không điền đây

Hinh 1.43 Ki ‘Gt khong ngdu déy mdi han

Hình 2.1 Sơ đồ động của may han FSW BK 01

Hinh 2.2 So dé dig khién

Hình 2.3 Hập điều khiến và màn hình điều khiễi

Hình 2.4 Bồ trí các mm trên hộp điều khiển

Hinh 2.5 Công tắc hành trình và cảm biên quang hang Hanyoung PU-3

1Äình 2.6 liệ thẳng cám biến hành trình điều khiển máy

Tình 2.7 Hệ thẳng câm biến điểm gỗc bome điều khiển máy

Hình 2.8 Sơ đê bề trí thiết bị trong tú diễu khiên

TRình 2.0 Bồ trí thất bị trong tủ điện điều khi

Hình 2.11 Sơ dỗ thuật toán dừng chế độ hàn tự động

Tinh 2.13 Sơ đồ thuật taán kết nổi với máy tính

Hình 2.14 Sơ đồ thuật loắn điều khiển bằng tay động cơ lên xuống

Hình 2,15 Sơ đồ thuật toán diễu khiển bằng tay dộng cơ sang trái, sang phải,

TRnh 2.16 Sø đỗ thuật toán điều khiển bằng tay động cơ quay đầu hàn

Tình 2.17 Mã phông hoạt động của máy trên phần mẫm MEC

Tình 2.18 Giaa diện chính trên màn hình điều khiến

Tinh 2.19 Giao diện cài đặt thông số chế độ hàn .67 Hinh 2.20 Giao điện cài đặt thông số chế độ quay dau ha

Hình 2.21 Hộp thao tác

Hình 3.1 Phôi hợp kim nhôm AASOS2

Tinh 3.2 Dầu khuẩy theo thiết kế

Hình 3.3 Quy trình nhiệt luyện đầu khudy vat liệu SKDI 1

Hinh 3.4 Hình ảnh đầu khuẩy sau khi chế tạo và thử nghỉ

TRình 3.5 Sơ đồ gá đặt vật bàn rước khi hàm

Hình 3.6 Đã gd hàn ma sái khu

Tình 3.7 Kích thước mẫu thí nghiệm

Hinh 3.9 Han trén may hàn ma sat khudy

Linh 3.8 Cài đặt các thông số kỹ thuật trước khi hài

Hình 3.10 Sơ đồ các giải đoạn của quá trình hàn

Tình 3.11 Hình ảnh mặt trên và mặt diy cia mdi han M1

Hình 3.12 Hình ảnh mặt trên và mặt đáy của mỗi hàn A2

1Hình 3.13 Lình ảnh mặt trên và mặt đáy của mỗi han M3

Tình 3.14 Hình ảnh mặt trên và mặt ñúy của mỗi han M4

Hình 3.15 Hình ảnh mặt trên và mặt đáy của mỗi hàn M5

Linh 3.16 l lình ảnh mặt trên và mặt đáy của mỗi hàn Mó

Tình 3.17 Hình ảnh mặt trên và mặt ñáy của mỗi hàn M7

Tình 3.18 Hình ảnh mặt trên và mặt đúy của mỗi han MB

Hình 3.19 Hình ảnh mặt trên và mặt đáy của mỗi hàn A9

Hình 3.20 Các mẫu tú nghiệm được gia công trên máy cắt day Baa ma DK 7732 theo kích thước nhự hình 3.6

Hình 3.21 Cúc mẫu thì nghiệm sau khi gia công trên máy

Linh 3.22 May thi kéo 1114 500KN

Tình 3.28 Miẫu thí nghiệm sau khi thứ kẻ

Hình 3.24 Hình ánh mẫu 1 sau khi thứ kéo

Tĩnh 3.25 Lĩnh ảnh mẫu 2 sau khi thử kẻ

Hinh 3.26 Hình ảnh mẫu 3 sau khi thử kéo

Tình 3.27 Hình ảnh mẫu 4 sau khi thử kế

Hình 3.28 Hình ánh mẫu 5 sau khi thứ kéo

Tĩnh 3.29 Lĩnh ảnh mẫu 6 sau khi thử kéo

Tình 3.30 Hình ảnh mẫu 7 sau khi thử kế,

Hình 3.31 Hình ánh mẫu Ÿ sau khi thứ kéo

Tĩnh 3.32 Linh ảnh mẫu 9 sau khi thử kẻ

Hình 3.33 Mẫu được gia công trên máy cắt đây

Hình 3.34 Mẫu được mài bằng giấu giáp thô và tinh

Tình 3.35 Mẫu được đánh bóng trên máy đánh bóng bằng bột 4l:O: và tẩm thực bằng dung dich 150ml HO, 6ml HCI, 3 mil HNO3 va 6 ml HP 87

Hình 3.36 Quan sài câu trúc tỄ vì trên kính hiển ví

Tầnh 4.2 Vùng số 1

Hình 4.7 Biêu dỗ thể biện mỗi quan hệ theo nhóm giữa tốc độ quay, vận tắc bàn với

Hinh 4.8 Vét dit so voi đường tâm của các mẫu hàn

PHAN M6 DAU

Hiện nay, khoa học công nghệ ngày cùng phái triển, vì vậy việc ứng dung các kỹ thuật tiên tiễn vào sẵn xuất nhằm tạo ra những sẵn phẩm có năng suất, chất

lượng cao, giá thành giảm ngày càng trẻ nên cần thiết, đặc biệt đối với lĩnh vực cor

khi, điện — điện tũ Đóng gúp vào sự phái triển nhanh chóng của khoa học công

nghệ trong thei gian gan day, te dong hod sản xuất có vai trỏ rất quan trọng Tự động hoá quá trình bàn Äã được nghiên cửa và phát triển từ nhiều năm trỗ lại đây Một trong những vẫn dé quyết dịnh của tự động hoá là kỹ thuật diễu khiến và công nghệ trên các máy điểu khiển số

làm ma sót khuẩy là phương pháp hàn khá mới ö' Liệt Nam, biện đã có một

sỐ công trình công bê ray nhiên mới chỉ dừng lại ở phạm ví nghiên cứu ché dé han

ở một số loại vội liệu Trên thể giới đã có một số nước nghiên cứu và đưa phương

pháp hàn ma sát khuẩu vào ứng dung thực lễ trong rất nhiều lĩnh vực chỗ tạo như

chế tạo vô tàu, vô ô tô, chế các thiết bị hàng không, vũ (rụ ĐỀ tài này tập (rung vào vide tim biểu, chế tạo và thiết kế hệ thống điều khiển và mô phông máy hàn mã sat khudy ứng dụng vào học tập, giảng dạy và nghiên cửu

Nội dùng đề tài gầm 4 chương:

WS Bid Van Hank va!

Nguyễn Thúc Hà bộ môn Hân và Cong nghé kim logi dé tin tình tham gia hướng dẫn, dánh giá, nhận xẻ! cha em hoàn thiện luận vẫn

Em xin chân thành cảm ơn!

1 Lý do chọn đề tải

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, công nghệ Hàn đã và đang,

được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của sản xuất và đời sống, khẳng,

dịnh dược vai trò quan trong trong lĩnh vực khoa học công nghệ và nên công, nghiệp của quốc gia

Với nhiều ưu điểm vượt trội sa với các phương pháp chê tạo khác, các cảng, nghệ hản luôn được nghiên gứu, cải tiến và mg dụng thiền bon trong sẵn xuất và

đời sống Các công nghệ hàn mới được nghiên cứu và ra đời giải quyết hiệu quả

các van để trước đó khó hoặc chưa giải quyết được

Trên thế giới dã có rất nhiều phương pháp hàn được sinh ra và đưa vào ứng,

dung tất hiệu quả trong thực tế Miột trong những phương pháp hàn gắn đây và khá

mới tuế ở Việt Nam đó là phương pháp hàn ma sát khuấy Hiện phương pháp hàn

ma sát khuấy ở Việt Nam dã có một số công trình nghiền cứu như Nghiên cứu sự ảnh hướng của góc nghiềng đâu dụng cụ đến chất lượng mối hàn ma sat khuấy trên fam nhôm phẳng |3|, Nghiên của chế tạo đầu hàn ma sát khuấy đổi với hợp kim nhôm [7], Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các yêu tó đến chất lượng mỗi hản ma sat khuấy trên tâm nhỏm phẳng [6] và Nghiền cứu ảnh hưởng của thông số hàn đến sự

phân bố nhiệt độ và cầu trúc môi hẳn ma sát khuấy tắm hợp kim nhôm AA-7075-

'Tó Tuy nhiên, việc chế tạo thiết bị vá ứng dụng vào thực tế ở Việt Nam là chưa cỏ,

chủ yêu các tác giả tiên hành thí nghiệm cho các nghiên cứu trên máy phay do

chuyển động trong quả trinh han ma sal khuấy tương tự chuyển động trong quá trình cắt của máy phay Ngoài ra, trong quả trình hản lye va momen sinh ra va tac

dung lên hệ thống công nghệ khác với quá trình gia công trên máy phay và các yêu

tổ này ảnh hưởng đến chất lượng của quá trình hàn Từ đó, đặt ra yêu cầu cần thiết

kế, chế tạo máy hản ma sát khuây chuyên đụng Nối tiếp quá trình nghiên cứu và chế tạo thiết bị hàn ma sát khuây tác giả được giao đê tài để tài “Wgiuiên cứu thiết

kế hệ thông điều khiển và r6 phông hout ding may han ma sat khudy’’

2 Cơ sơ khoa học và thực tiễn của dễ tải

- Cơ sở khoa học:

Han ma sat khuay (Friction Stir Welding - FSW) la céng nghé han 6 trạng thái

rắn được phat minh tai Anh bởi Viên Lân vào năm 1991 Co thé mé t4 qua trinh han

FSW mét cach đơn giãn như sau (hình 1): Dau han gắn trên trục chỉnh của máy

Trang dụng cụ khuấy (đầu khuáy) được thiết kế đặc biệt cho từng ứng đụng cụ thé vừa quay tron, vừa chuyển dộng tĩnh tiến di sẽu vào khu vực cần han dé dat dược

chiều său ngẫu cần thiết cho mỗi hàn Nhiệt lượng được sinh ra đo ma sát giứa đầu

khuấy và mặt dưới (vai) của đầu hàn với phôi hàn có giá Irị rất lớn sẽ làm cho vật liệu bao bọc xung quanh đầu khuấy chuyển sang trang thai chấy dếo Cùng với chuyển động quay trên, đầu hán sẽ thực hiện chuyển động tiên dọc theo trục đường hân, Điều này có tác động làm cho kim loại đang chảy déo bi day đồn từ phia trước đầu khuấy ra phía sau nó và điển đây không gian (lỗ) do đầu khuấy để lại sau khi nó

chuyên dich về phía trước theo hướng hàn Vai của đầu han còn có chức năng ngăn

kim loại chảy dẻo lên phía trên và tạo ra bễ mặt cân thiết cho mỗi hàn

Một số ưu điểm quan trọng của FSW có thẻ ghí nhận là: [lin được tiên hành ở trạng thái rắn, thân thiện với môi trường, mức độ biến dạng do quá trinh hàn tạo ra thấp, mối hẳn ổn định vẻ kích thước vả khả năng lặp lại, không bị thất thoát các

nguyên tổ hợp kim, cơ tính của liên kết hàn tuyệt vời, tố chức kim loại mịn và

không bị nứt kết tĩnh, áp dung rat Lit với những vật liệu như hợp kim uàu và những

vật liệu có tỉnh hàn xảu, khó hán bằng han uéng chiy

Với những đặc điểm đó, hàn ma sát khuây hiện nay được nghiên cửa ứng đựng

để chế tạo nhiêu loại kết cầu từ các loại vật liệu như hợp kim nhôm, hợp kim bilan

và nhiều loại vật liệu khác ph biên trong các lĩnh vực như chế tạo máy bay, toa xe, tên lửa, tàu xuông và nhiều sản phẩm trong công nghiệp hóa chất, thực phẩm, hàng,

không vũ trụ,

Nhìn chung, thiết bị hàn FSW ở các nước khá đa dang vả có mức độ cơ khí

hóa và tự động hóa cao LHện nay đã xuất hiện nhiều loại robot hản ma sát khuây

cũng như nhiều thiết bị chuyên dùng đưa lại nắng suất và hiệu quả kinh tế cao cho

công nghiệp chế tạo Tuy nhiên, giá thánh các loại thiết bị này khả cao, từ vải trăm

ngan cho đến hàng triệu USD Do đó việc nghiên cứu, thiệt kẻ, chế tạo thiết bị hàn

mua sát khuấy tại Việt Nam, tiến tdi thay thé nhập khẩu là hướng đi đúng và cần thiết

- Ÿ nghĩa thực tiễn: Thiết kế hoàn chỉnh hệ thẳng điều khiển va xây đựng được

phân mềm điều khiển tích hợp trong thiết bị hàm ra sát khuấy lân đầu được chế tao

tại Việt Nam

3 Mục tiêu của để tải

- Lam chủ công nghệ hản ma sát khuấy, chế tạo tuáy và thiết kế hệ thông điều khiển cho may han ma sát khuấy (PFSW machine) hoạt động tốt và đáp ứng được các yêu câu để ra của để tài

4 Pham vi nghiên cứu

- Nghiên cửu công nghệ hàn ma sat khuấy

- Nghiên cứu thiết kế, chẻ tạo máy và hệ thống điều khiến

- Xây dựng, thuật toán và phần mềm điều khiển

- Các thiết bị và hệ thông điều khiến máy hàn ma sát khuấy

- Nghiên cửu xác định chế độ hàn hợp lý đối với vật liệu cơ bản là hop kim nhôm AA5052 chéu day 3 mm

5 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cửu lý thuyết: Tùn hiểu các công hình khoa học đã được công bế,

tổng hợp, phân tịch các tải liệu đã có trên thể giới về hướng nghiên cứu của để tài

- Tham gia chế tạo, lắp ráp máy

~ Mê phông hoạt động của máy

- Nghiên cứu thiết kế, xây dựng các thuật toán điều khiển cho máy

- Nghiên cứu thử nghiệm trên thiết bị được chế tạo để xác định chế độ hàn hợp

ý

6 Đóng góp mới của đề tải

- Đã tham gia chế tạo được O1 may han ma sat khuấy và thiết kế hệ thông điều khiển máy đáp ứng dược các yêu cầu, xác định dược chế độ hàn hợp lý trên vật liệu

co bin là hợp kim nhôm tâm AA 5052 với chiêu day 3 mm.

7 Tóm tắt sô đọng các luận điểm cơ bản và đóng góp mới của tác giả

Cáo luận điểm chỉnh và nội dang, đóng, sóp trong bản luận văn:

- Tham gia chế tạo được 01 méy han ma sát khuây

~ Nghiên cửu xây dựng thuật toán, thiết kế dược hệ thông điều khiên máy gồm thuật toàn điều khiển máy han bằng chế độ tự động và bằng tay, thiết kế giao điện của phần mềm với người sử đụng, viết phản mẻm mỏ phỏng hoạt động, của thiết bị bằng OpenGI, phục vụ đào lạo và nghiên cứu khos học

- Thử nghiệm và đưa ra được một số chế độ han hợp lý dam bao chất lượng

mỗi hàn khi hàn trên máy hàn ma sát khuấy FSW BK-01

+ Dong gdp mei cia đề tài: Đã tham gìa chế tạo được Ô1 máy han ma sal

khuẩy và thiết kế ệ thông điều khiến cho máy phục vụ đảo tạo và nghiên cứu

khoa học.

CHUONG 1: TONG QUAN VE CONG NGHE VA THIET BIHAN MA

Cơ năng chuyển Vật liệu vùng 'Vật liêu tại vùng hàn

thành nhiệt năng, han chảy dẻo khuếch tán vào nhau dưới

tác dụng của lực ép

Hình 1.2 Cơ chế của phương pháp hàn ma sát khuẩy

Co ché han ma sát khuấy được thẻ hiện ngắn gọn qua sơ đồ hình 1.3: Tham

gia trực tiếp vào quá trình hản gồm cỏ vật liêu cơ bản và đầu khuấy Nhờ quay ở tốc

độ cao cơ năng của đầu khuấy chuyên thảnh nhiệt năng nung nong va lam vật liêu

cơ bản đạt đến trạng thải chảy đẻo Dưới tác dụng của chuyển động quay đầu

khuấy, vật liệu của hai vật hản khuếch tán vảo nhau, vật liệu cơ bản sẽ được don về

phia sau dau khay đã di qua va được tạo hình môi hàn bằng bộ phân vai của dau

khuấy

Hình 1.3 - a Trước khi hàn, b Liên kết hàn giáp môi sau khi hàn

1.1.2 Đặc điểm công nghệ

+ Nguồn nhiệt sinh ra hoàn toản do ma sát giữa dau han va vat han

+ Không cần kim loại bỏ sung trong quả trình hản, không cân sử dụng khí bảo

+ Không có quá trình nỏng chảy, không phát sinh khí độc, tia hỗ quang va

năng lượng bức xạ trong quả trình hản

- Uuđiểm:

+ Là quá trình hàn ở trạng thái rắn nên nó được áp dụng cho tat ca các hợp

kim nhôm mà lại tránh được các vẫn đẻ vẻ nứt, nóng, rô khí, phổ biển cho qua trình hàn nhiệt nhôm Mỗi hản ít cỏ khuyết tật như các công nghệ hản khác nên cỏ

khả năng chịu lực cao, tăng giới hạn bên mỏi, ứng suất dư xuất hiện và tỏn tai trong

kết cầu sau khi hàn nhỏ

+ Quá trình hàn như một quả trình cơ học, ít có sự can thiệp bằng tay nên ít

phụ thuộc vào tay nghẻ của người thợ hàn

+ Giảm thiêu sự co ngót km loại so với hàn nóng chảy khi đông đặc và làm

nguội, đo đó giảm được biến dang và một số khuyết tật sau khi hàn

+ Có thẻ hản củng một lúc hai, ba chỉ tiết và có thẻ hản ở mọi vị trí khác nhau nêu sử dụng công nghệ CNC hoặc robot hản

+ Tốc độ hản cao: Trong các mối hản đơn lẻ với vật liệu mỏng hơn (đỏ dày từ

0 đến < Smm) ESW có tốc độ hản có thể lớn hơn các phương pháp hàn nhiệt khác

Trong vật ligu day hon, FSW có thẻ thực hiện trong một lần hản, trong khi các quy trình khác thì phải cân nhiều lân hàn mới thực hiện được Điều nảy dân đền việc

ESW cỏ tỉ lệ hoàn thảnh mồi ghép nói cao hơn mặc đủ tốc độ hàn chậm hơn

~ Nhược điểm, hạn chế: Nhược điểm về công nghệ của phương, pháp này là

khi kết thúc quá trình hàn đề lại một hồ lõm đề lại ở cuỗi đường hàn

Khó ngăn chặn một phân vật liệu trôi lên bê mặt trong quá trình hàn (ba via),

- Biện pháp công nghệ:

Để loại bỏ hỗ lõm đâu và cuối đường han, co the str dung hai tam kim loại

phụ đặt tại hai đâu đường hàn Phần thừa của môi hàn sẽ được cắt đi sau quả trình

a Khả năng công nghệ của hàn ma sát khuấy sẽ

Hàn ma sắt khuấy có thể hản được hẳu hết — [~

các dạng liên kết hàn cơ bản: Liên kết hàn giáp

môi (a), liên kết hàn góc (b, g), liên kết hàn chữ

T (e, Ð, liên kết hản chồng (d, e) Hình 1.6 Hàn giáp mồi FSI.

Hàn ma sát khuây được ứng dụng hản các hai tam phẳng hoặc đường éng, tuy nhiên phương pháp nảy giới hạn mặt cắt chỉ tiết tại mối hản phải đạt chiêu dày

nhất định và bể mặt tại môi hàn của hai chỉ tiết phải nằm trên một mặt phẳng

Hàn ma sát khuây có thẻ hản được các vật liêu củng và khác chủng loại như:

nhôm, đồng, titan và hợp kim của chúng, thép cacbon, thép không rị,

Hình 1.9 Ung dung hàn ma sát khuẩ Hình 1.10 Ứng dụng hàn ma sát

cho tắm phẳng khuấy cho vật hàn dang ông

b Một số lĩnh vực đã và đang ứng dụng công nghệ han ma sat khuay trong chế tạo

~ Ứng dụng trong lĩnh vực biển: Phương pháp hàn ma sát khuấy đã và đang

được ứng dụng trong sản xuất kết câu vỏ tàu nhôm lớn nhất thẻ giới, tàu '“ Ogasawa

* của Nhật ra mắt vào năm 2004, sử dụng rộng rai FSW trong ket cau ctia v6 tàu

Hình 1.11 Tàu nhôm sứ dụng phương pháp FSIV trong kết cấu vỏ tàu

~ Ủng dụng trong sân xuất ô tô:

Thân xe ô tô gồm hai bộ phân chính lả khung xe và vỏ xe Vỏ xe thường

được chẻ tạo từ vật liêu thép dang tâm sau khi đập tạo hình va hản lại với nhau Phương pháp hàn được sử dụng chủ yếu là phương pháp hàn điểm Cỏ rất it môi

hàn thẳng, đài trong sản xuất ô tô, do đó việc áp dụng FSW chủ yếu dành cho các

bộ phận như bộ phận treo, bánh xe, linh kiện chỗ ngỏi, hộp giảm xóc, ở đó một

số công ty sản xuât hàng đầu đã bắt đầu sử dụng FSW

Hinh 1.13 Ung dung phương pháp hàn FSI trong chế tạo vành bánh xe ô tô

~ Ủng dụng trong lĩnh vực hàng không, vũ trụ:

Mỹ là một trong những quốc gia đầu tiên chẻ tạo thùng nhiên liệu tên lửa sử

dung trong khéng gian bằng FSW Bằng cách thay đổi từ phương phap han thông

thường hản TIG sang hản FSW, đã giảm được đảng kể chỉ phí hản Rõ rằng quả

trình nảy mang lại khả năng tuyệt vời và vì thể nên nó được phát triển nhanh chỏng,,

cải thiện các công cụ va tìm kiểm các vật liệu mới trong các ứng dụng của nỏ

22

LO2 Barrel Welds LH2 Barrel 4 (Longhorn Welds)

4 Each 8-toat Long 4 Each 18-feot Long Tapered Thickness ‘Tapered Thickness

LH2 Barrels 2, 3 and 4 Wolds

24 Each 20-feet Long

22 Each Constant Thickness,

2 Each Tapered Thickness,

Các tâm bên vả mái cong cho các đoàn tàu của Luân Đôn, các bảng phụ cho

các chuyển tảu tại Sapa, xe lửa đi lại vả tàu tốc hảnh của Nhật Bản Các tâm sản

FSW sang cho các toa xe lửa hai tằng đã được ửng dụng phương pháp han ma sat

khuấy trong chẻ tạo

Hình 1.15 Các loại tàu ở Nhật Bản được chế tạo bằng phương pháp FSI

~ Ứng dụng khác: Ngoài những ứng dụng phổ biển ở trên, phương pháp FSW đã được ứng dụng trong sản xuất các kết câu dang éng trong co khi thay cho

phương pháp hàn hồ quang tự động hoặc bản tự động dưới lớp thuốc

Hình 1.17 Hàn một số mỗi ghép cơ khí

FSW

FSW

Hình 1.18 Hàn kết cầu dạng tắm

1.2 Công nghệ hàn ma sát khuấy nhôm

1.2.1 Đặc điểm công nghệ hàn ma sát khuấy nhôm

Mỗi hàn ESW thường bao gồm 4 vùng, kháe với các môi han thong thường

chỉ gồm 3 vùng

Hình 1.19.4— Các vùng mối hàn ma sát khuấy, B— Dải vân giữa các lớp vật liệu

khuây, C— Dầu hiệu ảnh hưởng cơ nhiệt của dòng vật liệu bị khuấy

1~— Vùng khuấy, 2— vùng đình mỗi hàn, 3— vùng ảnh hưởng cơ-nhiệt, 4— vùng ảnh

hưởng nhiệt.

TMAZ

DISLOCATION, p=HIGHER

woes 300 ase asorr-sz2'r) —|(sr2F}-——eenr-m)| _| DEFORMED GRAINS

BASE METAL Haz | FRICTIONSTIR WELD

DISLOCATION p = MODEST OVERAGED 20 nm-201nm _ RECRYSTALLIZED FINE

10 rm-20 rmmgzn,PREcIPTATES — UT emecmnares” ORAM NUGGET re anton)

NO SMALL Mane PRECIPITATES:

Hinh 1.20 Cấu trúc tế vi, sự phân bồ nhiệt của liên kết hàn hợp kim nhém 7075-

T651

Sự hình thành các vùng nảy bị ảnh hưởng bởi sự chuyển động của dòng chảy vật

liệu dưới tác động của dụng cụ không tiêu hao Các chuyển đông đỏng chảy chịu

ảnh hưởng lớn bởi các thông số hình học của công cụ FSW vả các thông số quả

trình hân

Ving khudy — Stir zone: ving này kim loại kết tình lại hoàn toản, có câu

trúc hat min, đẳng hưởng do sự biến dạng đẻo mạnh mẽ và sinh nhiệt trong quả

trình ma sát giữa vai dụng cụ vả bề mặt phối Lả vùng gần đầu khuấy nhất trong quả

trình han,

Vùng ảnh hưởng cơ nhiệt - TMAZ vùng này đã có sự biển dạng dẻo vật

liệu nhưng chưa có sự kết tình lại, nhiệt độ trong quá trình hản cũng ảnh hưởng den

vật liệu, ở đây xuất hiện ranh giới rõ giữa vũng kết tình lại vả vùng biển dạng

Vùng ảnh hưỡng nhiệt - HAZ- nằm gần trung tâm môi hàn, vật liêu đã trải qua chu trình nhiệt nên có sự thay đổi cầu trúc tình thể vả đặc tính cơ học, đặc biệt

là đô cứng, tuy thẻ nhưng không có sư biên dạng dẻo xảy ra Nhiệt đô vùng nảy

thấp hơn vùng TMAZ nhưng vẫn có thê gây ảnh hưởng đến mồi hản nếu vùng nay

không ổn định

Vững kim loai co ban — Base metal: 1a ving nam xa tam moi hàn nhất, tại

vùng nảy có nhiệt độ không tăng nhiều so với nhiệt độ vật liệu bình thường nên

26

chưa có sự thay đổi về cầu trúc mạng tỉnh thẻ và cũng không xuất hiện biến dạng

dẻo,

1.3 Thiết bị và dụng cụ hàn ma sát khuấy

1.3.1 Tình hình thiết bị hàn ma sát khuấy trong nước và ngoài nước

Thiết bị hàn ma sát khuây: Ở nước ngoài, thiết bị hàn ma sát khuấy đã và

đang được phát triên từ khả lâu với kích cỡ vả thông sỏ kỹ thuật đa dạng Máy han

ma sát khuây có thể được thiết kế và chế tạo dạng giường hoặc dạng CNC (hinh

1.21 và hình 1.22),

Hình 1.21 Máy hàn ma sát khuẩy dạng giường.

Hình 1.22 Máy hàn ma sát khuấy dạng CNC

Ở Việt Nam: Hiện tại do điều kiện cơ cở vật chất chưa có thiết bị hản chuyên

dụng, vì vậy việc thực hiện các thí nghiệm hản ma sát khuấy thường được thực hiện

trên máy phay vạn năng hoặc máy phay CNC Do máy phay có các chuyển đông và các thông số kỹ thuật đảm bảo đủ điều kiện thí nghiệm cân thiết

Máy hàn ma sắt khuấy BK-01: Máy hàn ma sắt khuấy BK-01 được nhóm tác

giả bộ môn Han và công nghệ kim loại nghiên cứu thiết kế và chẻ tạo với các thông

số kỹ thuật được cho trong bảng 1

Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật của máy hàn ma sát khuấy BK-01

Tên máy FSW BK-01 Bước tiễn trục Y Điều khiên vô cap |

Công suất động cơ 32kW Kich thước ban 500x450 [mm]

1.3.2 Dung cu han ma sat khuấy

Thiết kế dụng cu han rat quan trong trong phương phap FSW Bang cách tôi

tu thông số hình học của dụng cụ đề tạo ra nhiều nhiệt hơn hoặc đạt được hiệu quả

khuấy hơn cung cấp hai lợi ích chính: cải thiện phá vỡ vả pha trộn của lớp oxit, tạo

nhiệt hiệu quả hơn, tạo tốc đô hản cao hơn và tất nhiên sẽ nâng cao chất lượng môi

hân

Dau hàn ma sát khuấy: Chiều dài của đầu hàn ngắn hơn so với chiêu sâu môi

hản yêu cầu và vai dụng cụ cần tiếp xúc tốt với bé mat han

Dung cụ hản gồm các bộ phận sau

Hình 1.24 Cầu tạo chưng của dụng eụ hàn ma sat khuẩy

- Chuéi Phin ding dé lip ghép voi trục chính của máy vả cũng góp phản tạo

niên momen xoắn, tạo lực quán tính giúp cho dụng cụ hàn đi chuyển để dàng hơn

- Vai dung cw: Tieép xtc voi be mat vat han, sinh nhiệt do ma sát giữa hai bê

mặt tiếp xúc, không chẻ di chuyên của vật liệu

-_ Đầu khuấy: Làm nhiệm vụ đâm xuyên vào vật liệu hản, cắt nguồn kim loại

tại mối han va di chuyén vật liệu đó từ trước ra sau dụng cụ khi dung cu di tới,

khuảy vật liệu từ đầu cắt lên phân vai dụng cụ

- Dinh dau khudy: Tao nhiét do ma sat voi phan gan mép dưới của vật hản

Lượng nhiệt này vả lượng nhiệt do ma sát giữ vai dụng cụ với bẻ mặt vật liệu vả

lượng nhiệt trong quá trình biển đang đẻo sẽ làm mềm vật liệu xung quanh đâu khuấy

30

Thiết kế vai và đầu khuây có vai trỏ quan trọng đối với chát lượng của môi han Đầu khuấy của dụng cụ tạo ra nhiệt và khuấy động vật liệu được hản, nhưng vai

dụng cụ rất quan trọng như cung cấp thêm ma sát và chặn nhiên liệu ra khỏi ving

hàn Vật liều đẻo được ép đủn từ tâm cho đến cạnh của dụng cụ, nhưng bị chặn lại

bởi vai dụng cu di chuyên dọc theo môi hàn để tạo ra một bẻ mặt nhãn khi kết thúc

quả trinh han

Hình 1.25 Một số hình dạng cơ bản của đâu khuấy

Để tăng tính trộn trong môi hàn, ta có thẻ sử dụng đầu khuấy xiên so với trục dụng cụ khuay một góc, vi dụ như dau khuay Skew Stir nhu hình cho vùng được khuấy rộng hơn nhiều so với dùng đầu khuây hình dạng thông thường

TT để hàn điện đây lỗ, loặc có thẻ cắt bỏ phần mỗi bàn với lỗ lõm mày đi, hoặc có thể tiến hành han qua tim sang một tắm khác và bỏ tắm sau đi

Fr

Link 1.28 Sơ đồ phân tích lực khi hàn

- F,: Lue doc trụo giứp duy trị vị trí của đụng cụ trên bê mặt vật liệu Một số

máy FSW hoạt déng dười sự kiểm soát quá tải, lực sẽ bự dộng thay dồi trong quá

trình hàn

Đề ngăn ngừa việc gãy đụng cụ và hao mẻn quá múc cho dung cu và máy

móc liên quan thi chu tinh han sẽ cần phải thay đổi các lực tác động lên dụng cụ

càng thấp cảng tốt và tránh những sự thay đổi đột ngột Dễ lựa só được các thông số

Tiên lốt nhất cần có sự kết hợp, tạo điều kiện có lợi để lục thấp (ví dụ : nhiệt đầu vào

cao, tốc dộ đi chuyển châm .), bạn chế việc ảnh hưởng dến nắng suất và chất

tượng môi han

1.4 Các giai đoạn của quá trình hàn ma sát khuấy

Có thể chia quả trình hàn ma sat khuấy thành 4 giai doan sau:

- Giai đoạn 1: Mũi khuây quay đạt tắc độ cần thiết và đi xuống vị trí bắt đầu

cửa môi hàn, đỉnh của taũi khuấy liếp xúc với bê mặt vật hàn

- Giai đoạn 2: Mili khuấy đi xuống và ăn vào vật hàn, lực và momen xoăn của mũi khuây tác đụng vào vật hàn tăng dân, độ lún của vai mũi khuấy so với bê xuặt vật hản khoảng 0,2+0,3mm dam bao toàn bộ điện tích vai của mũi khuấy tiếp xúc với vật hàn và sinh nhiệt Nhiệt được sinh ra vả tăng, dẫn Mỗi khudy quay tai vi

trí lrễ trong rnột [hời gian

- Giai đoạn 3: Nhiệt sinh ra do ma sát giữa vật hản với mũi khuấy lam cho vật liệu xung quanh mũi khuấy nóng lên và đạt trạng thái chảy dẻo Vật hàn chuyên

động tịnh tiễn đọc trục mồi hản tạo nên tốc độ hản Trong giai đoạn nảy lực, momen xoắn và nhiệt ôn định tạo ra môi hàn đều chạy dọc theo trục môi hàn

- Giai đoạn 4 Đến vị trí cuối cùng của môi hàn vật hản dừng lại, lực và

momen xoắn giảm dan va mũi khuấy quay tại vị trí một thời gian trước khi đi lên

Hình 1.29 Các giai đoạn chính của một quá trình hàn ma sát khuấy

1 Đầu khuẩy ẩi xuống; 2 Đầu khuẩy ăn vào vật hàn; 3 Quả trình hàn đọc trục mới

hàn _ 4 Đằu huẩy nhắc lên khỏi vật hàn

1.5 Các thông số công nghệ hàn ma sát khuấy

1.5.1 Các thông số công nghệ trong quá trình hàn

Các nhân tổ ảnh hưởng, đến sự hình thành moi han do 1a vat liệu cơ bản (loại

vật liệu, chiêu dày vật hản), chế độ hản (tốc độ quay mũi khuấy, vận tốc hản), hệ

thống công nghệ (máy hàn, đồ gá hàn vả vật liệu, cơ tính, kết câu của đầu khuây)

Ngoài ra còn cỏ một số yếu tổ như độ lún của vai đầu hản xuống vật hàn, việc

chuẩn bị trước khi hản, góc nghiêng, tỉ lệ giữa đường kinh vai và đường kính dau

khuấy

Tác dụng của các đơn thông số như sau:

- Téc độ quay: Phả vỡ lớp oxit, tạo nhiệt ma sát và khuây trộn vật liệu cơ

ban

33

- Téc độ hàn: Kết hợp với tốc độ quay có tác dụng duy trì nhiệt, đảm bảo

han hét chiéu dai moi han

~_ Lực đọc trục: Tạo điều kiện đầu khuây cỏ thẻ khoan vảo vật liệu cơ bản,

duy trì điều kiên tiếp xúc giữa vai của đầu khuấy và bẻ mặt vật liệu cơ

bản

1.5.2 Lực và momen trong quá trình hàn

Lực và momen giữa đầu khuây và vật liệu cơ bản là hai yêu tô rất quan trọng

sinh ra trong quá trình han, co ảnh hưởng lớn đến quả trình hình thành va chat

lượng của liên kết hàn ma sát khuây

Lucép F,

Momen tác dụng giữa đầu

khuẩy và vật liệu cơ bản Lue doc trực F,

Vai đâu khuẩy

Hinh 1.30 Cac lige va: momen trong qué trinh han FSW

Trong qua trinh han FSW, 6 giai doan 2 khi miii ctia dau khuay tiep xtic va bắt đầu đi xuống, lực ép Fz và momen bắt đầu sinh ra và tăng dan Đầu khuấy tiếp

tục đi xuống, khi vai của đâu khuấy tiếp xúc với vật liêu cơ bản, lực ma sát tăng lên

rất lớn (bán kinh vai đầu khuấy càng lớn thì lực ma sát tăng lên cảng nhiều) Khi

đầu khuấy quay được một thời gian đủ dải, sinh nhiệt làm chảy vật liệu cơ bản, vật hàn bắt đâu di chuyên tạo ra tốc độ hàn Lúc nảy, hai lực dọc trục Fy và Fx xuất hiện

34

và lăng lên Các lực và momien này du dink trong qua trình hàn hết chiều dai mdi bản, giảm din và mất đi khi đầu khuấy hàn hết chiều dải mỗi hàn, dừng lại và rút

- Tôi ưu hóa thiết kế đầu khuấy

- Nâng cao tuổi thọ cho đầu khuấy

- 'Yếi ưu hỏa thiết kế đả gá hàn

~ Tỉnh toán và thiết kế bộ phận kẹp chặt của dé ga han đăm bảo yêu câu

- Nâng cao dược chất lượng cho liên kết hản

- Năng cao độ bên cho liên kết hản

- Luc chon may han phủ hợp

Cáo thông số ảnh hướng đến chất lượng của liên kết hản bao gồm vật liệu co

tản, tốc đệ quay của đâu khuấy và tốc độ tịnh tiên của bàn máy, hình dang và kết

câu của đầu khuấy Chúng làm cho việc điệu khiển các thông số một cách thông

nhất trở nên khó khăn Tuy nhiên, có một sẽ rô hình thực nghiệm và phân tích

được nghiên cứu dé xác định các hực và momen sinh ra trong quá trình hàn ma sát

khuấy Điểu đó cho phép có thể sử dụng để tôi ưu hóa quả trình tnết kế cũng như công nghệ han ma sát khuấy, Mô hình thực nghiệm dựa trên khảo sát thục nghiệm qua việc kiếm soát các hrc va momen trong quá trình bản

1.6 Một số khuyết tật hàn ma sát khuấy

a Lễhỗng

Tả hiện tượng vật liệu không điển day mdi hàn khi đầu khuấy đi qua Đề lại

những lỗ hồng nhỏ bên trong mối hàn

35

Hình 1.32 Khuyết tật lỗ hông trong mối hàn

Nguyên nhân: Chẻ độ hản chưa hợp lý, tốc độ hàn cỏ thể quả nhanh, kim loại không kịp điền đầy môi hàn và để lại những khoảng trồng bên trong mi hàn

Khắc phục: Điều chỉnh chế độ hàn đặc biệt là thông số tốc đỏ hàn

b Mối hàn lệch bị lệch tâm

Là hiện tượng tâm của đầu khuay khéng trùng với mép của hai vật hàn can

hàn, tạ nên môi hàn không đúng vị trí Khuyết tật nảy làm cho môi hàn phân bố

không đều về hai bên (không ngâu đều sang hai vật hàn), làm giảm cơ tính va kha

năng chịu tải của liên kết hản rất nhiêu

e Ba via

Là hiện tượng lớp vật liệu mỏng chỏi lên trong quả trình hản, tạo ba via bên

cạnh mỗi han

Nguyên nhân: Trong quá trình hàn FSW, đề tạo ra lượng nhiệt cản thiết cung

cap cho quả trình hình thành môi hàn, vai của đầu khuấy thường có chiêu cao thấp

hơn so với bề mặt của vật hàn Do đỏ, sau khi mdi hàn hình thành thường để lại ba

via ở hai cạnh bên của mỗi hàn Trong FSW, cổ gắng gá đặt sao cho bavia sinh ra it

nhất có thể

Hình 1.35 Khuyết tật ba via của mồi hàn Khắc phục: Điều chỉnh độ lún của vai đầu khuây nhỏ nhất cỏ thê, đề loại bỏ

hoàn toản thì gia công sau khi han

d Mối hàn không đây

37

Tả hiện tượng hề mat et mdi han sau khi han thap hơn so với bể ruặt của lrai

vật hản

Ifinh 1.36 [én tượng môi hàn không đầu

Nguyên nhãn: Do trong quá trình han yêu cầu vai của đầu khuấy cân lún sâu

vào bể mặt của vật hàn dé tao ma sat va sink nhiệt cung cấp cho quá trình hàn Kết quã để lại hiện tượng bể mặt của mỗi hàn thấp hơn so với bê mặt của vật hản

Khác phục: Điển chỉnh cao độ của đản khuây sao cho d6 lin và bể mặt của

vật hàn it nhal co thé, tuy nhiên vẫn phải đâm bao su sinh nhiệt cung cấp cho vật hân hoặc thay đối kết cấu của đầu khuây

Do lực kẹp chặt hơi vật hàn ở hai bên không dễu nhau

âm tra và điền chỉnh lực kẹp hai vật hàn sao cho cân bằng

Đôi với những vật han có chiên đây nhỏ (mỏng), khí đầu khudy đi xuống vật

Tiên Do táo dụng của lực ép và momen tir dau khuấy, phân dau di han od thé bi biến dạng, Khuyết tật này thường xuất hiện khi hàn vat han méng và có thể khắc 'phục bằng cách hản từ ngoài vào hoặc hàn có tâm kim loại phụ đặt phía trước

38

Hình 1.38 Lật hàn bị biến dạng ở vị trí đầu mỗi hàn

Nguyên nhân có thể: Đỏ gá hản thiết kế, chế tạo chưa chính xác, không có bộ

phân đỡ vật hàn ở bên dưới

Khắc phục: Kiểm tra vả thiết kẻ, chế tao lai d6 ga han

ø Lết điện cực

Là hiện tượng trên bề mặt mối hản sau khi hản đề lại một vết do vị trí của

đầu hản lệch so với tâm của môi hàn

Hinh 1.39 Khuyét tật vết điện cực của mối hàn

Nguyên nhân có thẻ: Do tâm của dau khuay không trủng với tâm của môi

hàn

Khắc phục: Kiểm tra và điều chỉnh lại vị trí tương quan giữa tâm của dau

khuay vả tâm của môi hản

h Đáy mỗi hàn bị bong

Là hiện tượng lớp vật liệu ở đáy môi han bi bong, tróc ra khỏi môi hàn khi lẫy vật hàn ra khỏi đỏ gả sau khi hàn

39