Chế tạo phôi hàn

Lập quy trình công nghệ hàn.. I> Chọn ph ơng án hàn : Việc chọn phơng pháp hàn hợp lý phụ thuộc vào vật liệu cơ bản, chiều dày vật hàn, dạng sản xuất, yêu cầu chất lợng của mối hàn và vị

Phần thuyết minh

A Lập quy trình công nghệ hàn.

I> Chọn ph ơng án hàn :

Việc chọn phơng pháp hàn hợp lý phụ thuộc vào vật liệu cơ bản, chiều dày vật hàn, dạng sản xuất, yêu cầu chất lợng của mối hàn và vị trí của mối hàn trong không gian

Trong bài tập này ta sử dụng phơng pháp hàn hồ quang tay

II> Chọn vật liệu:

ở đây ta chọn vật liệu hàn có tính hàn tốt là thép C20 là thép các bon thấp Vật liệu này cho phép hàn ở điều kiện bình thờng, không phải sử dụng các biện pháp công nghệ đặc biệt

Bây giờ ta đánh giá tính hàn của vật liệu

Vật liệu hàn là thép C20%

Có hàm lợng các nguyên tố là:

C = 0,20%; Si = 0,05 – 0,15%; Pmax = 0.04%

Mn = 0,65%; Smax = 0,05%

Còn lại là Fe

+ Hàm lợng các bon tơng đơng:

CE = C +

15

4 3

6

C Ni V Mo Cr

Mn+ + + + +

= 0.02 + 0

6

65

0 + = 0.31<0.4 = Eth

Với Smax = 20mm < 25 mm=[S]

Vậy thép C20 thoả mãn điều kiện hàn hồ quang tay

+ Thông số đánh giá nứt nóng:

HCS =

6 10 3

10 100 25

3

= +

+

−

ì











 + + +

ì

V Mo Cr Mn

Ni Si S P C

Suy ra HCS = 10,6 < 40 = [HCS]

Vậy vật liệu hàn không có xu hớng nứt nóng

+ Thông số đánh giá nứt nguội

PL = Pcm + 6 5

60 +

Pd

Pcm = C +

15

5 10 60 20

4 30

Mo B V Ni C Cr Mn Si

+ + + + + + +

= 0,20 +

30

15 0

+

20

65 0

= 0,2375

Hd = 0

P L= 0,2375 + 6,5 = 6,7375 < 40 = [PL]

Vậy vật liệu hàn của ta không có khả năng nứt nguội

Từ phân tích trên ta thấy kết cấu của ta thoả mãn đầy đủ điều kiện hàn Đồng thời các kết cấu hình học khác của các bộ phận hàn phù hợp với phơng pháp hàn điện hồ quang tay

III> Quy trình hàn.

+ Hàn chi tiết số 2 và chi tiết số 9: hàn sấp, kiểu chữ T, không vát mép hàn + Hàn chi tiết số 6 và chi tiết số 7: hàn sấp, kiểu chữ T, không vát mép hàn + Hàn chi tiết số 4 và chi tiết 3: hàn sấp, kiểu chữ T,không vát mép hàn

+ Hàn chi tiết 2 và chi tiết 10 : hàn sấp, kiểu chữ T, không vát mép hàn + Hàn chi tiết số 2 và chi tiết 1 : hàn sấp, kiểu chữ T, không vát mép hàn + Hàn chi tiết 3 và chi tiết 8 : hàn sấp, kiểu chữ T, không vát mép hàn

B.Tính toán cho mỗi mối hàn

I Hàn chi tiết số 3 và chi tiết số 4 :

Hàn sấp, kiểu chữ T, không vát mép hàn

1> Đ ờng kính que hàn :

Độ dày mối hàn S = 6(mm)

Độ dài mối hàn L = 480(mm)

Đờng kính que hàn

dq = K/2 +2

Vì đây là mối hàn góc, hình chữ T nên ta lấy K = 6(mm)(a=0)

=> dq =

2

K

+ 2 = 5(mm)

2> Cờng độ dòng điện hàn

dq = 5(mm)

Ih = 112 235

4

25 14 3 4

2

=

ì

ì

=

ìJ d

Tra bảng 5 ta đợc J = 12

Hàn chữ T nên ta tăng cờng độ dòng điện hàn thêm 15%

I h = 235x1,15 = 150(A)

3> Điện áp hàn :

U h= a + bx lhq

a = 20(V); b = 15,7(V/cm)

l hq=(0,5 ữ 1,2)dq = 2,5 ữ 6,0(mm)

l hq =4(mm) = 0,4(cm)

=> Uh= 20+15,7x0,4 = 26(V)

4> Số lớp hàn:

Tính Fđ:

Fđ = F1 + F3

F1 =

2

2

K =

2

36

= 18 (mm2) F3 =

3

2

xbxc =

3

2

x 2x6x2 = 11,31(mm2) Fđ = 29,3(mm2)

Fl = 6xd = 6x5 = 30

Fn = 8xd = 40

n+1+ − = 1

Fn

Fl Fd

5> Tốc độ hàn:

293 0 8 7 3600

150 10

ì

ì

ì

=

ì

ì

ì

Fd

Ih d

γ

α

(cm) Trong đó:

αd : là hệ số đắp ; πd = 10(g/A.h)

γ là khối lợng riêng của kim loại đắp γ = 7,8(g/cm3)

6> Thời gian hàn:

T = tm + tp

tm: là thời gian máy

tp : là thời gian phụ

tm =

Vh

L

=

3 3

480

= 145 (s)

tp =

K

t m

k= 0,4 khi tổ chức sản xuất bình thờng

tp =

4 0

145

= 362 (s)

T = 145 +362 = 507 (s) = 8,45 (phút)

II Hàn chi tiết số 2 và chi tiết số 9:

Hàn sấp, kiểu chữ T, không vát mép hàn

1> Đ ờng kính que hàn :

Độ dày mối hàn S = 6(mm)

Độ dài mối hàn L =πxD = 3,14x100 = 314(mm)

Đờng kính que hàn

dq

2

K

+2 Vì đây là mối hàn góc, hình chữ T nên ta lấy K = 6(mm)(a=0)

=> dq = 2K + 2 = 5 (mm

2> C ờng độ dòng điện hàn :

dq = 5(mm)

4

25 14 3 4

2

=

ì

ì

=

ìJ d

Tra bản 5 ta đợc J = 12

Hàn chữ T nên ta tăng cờng độ dòng điện hàn thêm 15%

I h = 235x1,15 = 270(A)

3> Điện áp hàn :

U h = a + bx l hq

a = 20(V) ; b = 15,7 (V/cm)

l hq=(0,5 ữ 1,2)dq = 2,5 ữ 6,0 (mm)

l hq =4 (mm) = 0,4 (cm)

=> Uh= 20 + 15,7x0,4 = 26 (V)

4> Số lớp hàn :

Tính Fđ:

Fđ = F1 + F3

F1 =

2

2

K =

2

36

= 18 (mm2) F3 =

3

2

xbxc =

3

2

x 2x6x2 = 11,31 (mm2) Fđ = 29,3 (mm2)

Fl = 6xd =6x5 = 30

Fn = 8xd = 40

n = 1 + − = 1

Fn

Fl Fd

5> Tốc độ hàn :

ì

ì

ì

=

ì

ì

ì

293 0 8 7 3600

270 10

I

d h

γ

α

0.33 (A) Trong đó

αd : là hệ số đắp; αd= 10(g/A.h)

γ là khối lợng riêng của kim loại đắp γ = 7,8(g/cm3)

6> Thời gian hàn :

T = tm + tp

tm :là thời gian máy

tp : là thời gian phụ

tm =

Vh

L

=

3 3

314

= 95 (s)

tp =

K

t m

k= 0,4 khi tổ chức sản xuất bình thờng

tp =

4 0

95

= 237 (s)

T = 95 +237 = 332(s) = 5,53(phút)

III Hàn 7 chi tiết số 6 lại :

Hàn sấp, kiểu giáp mối, có vát mép hàn

1>Đ ờng kính que hàn :

Độ dày mối hàn S = 6 (mm)

Độ dài mối hàn L = 2700 (mm)

Đờng kính que hàn

dq =

2

S

+1 => dq =

2

6

+ 1 = 4 (mm) 2> C ờng độ dòng điện hàn :

dq =4(mm)

Tra bảng 5 ta đợc J = 13

Ih =

4

16 14 3 4

J d

3> Điện áp hàn :

U h = a + bx lhq

a = 20 (V) ; b = 15,7 (V/cm)

l hq=(0,5 ữ 1,2)dq = 2,0 ữ 4,8 (mm)

l hq =3 (mm) = 0,3 (cm)

=> Uh= 20 + 15,7x0,3 = 25 (V)

4> Số lớp hàn :

Tính Fđ:

Fđ =2xF1 + F2 + F3

F1 = 1/2x2.tg(α/2) = 1/2x42tg300 = 4,62(mm2)

F2 = axS = 2x6 = 12(mm2)

2

2 3

2 ìCì xì f ìtgα +a+

= 2(2 4 30 2 6)

3

2 ì ì ìtg 0 + + = 16.8 ( mm2) Fđ = 2x4,62 + 12 +16,8 = 38 (mm2)

Fl= 6xd = 6x4 = 24 (mm2)

Fn = 8xd = 32 (mm2)

n = 1 +

32

24 38

1+ −

=

−

Fn

Fl Fd

= 1.4375 chọn n =2

5> Tốc độ hàn :

Vh =

38 0 8 7 3600

163 10

ì

=

ì

ì

ì

Fd

I

d h

γ

α

= 0.153 (cm/s) Trong đó

α d là hệ số đắp ; α d = 10 (g/A.h)

γ là khối lợng riêng của kim loại đắp γ = 7,8 (g/cm3)

6> Thời gian hàn :

T = tm + tp

tm: là thời gian máy

tp : là thời gian phụ

tm =

h

V

L

=

53 1

270

= 1764 (s)

tp =

K

t m

k = 0,4 khi tổ chức sản xuất bình thờng

tp =

4 0

1764

= 4410 (s)

T = 1764 +4410 = 6174 (s) = 102 (phút)

IV Hàn chi tiết 3 và chi tiết 4 :

Hàn sấp, kiểu chữ T, không vát mép hàn

Nhận thấy tính toán và kết quả của bớc công nghệ này hoàn toàn giống phần trên

Có thể xem trên mục II để lấy kết quả cho bớc hàn này

Điều khác biệt duy nhất là do ở đây ta phải thực hiện 2 mối hàn giống nhau nên tổng thời gian thực hiện mối hàn là:

T =2x5,53 = 11,06(s)

V Hàn chi tiết số 2 và chi tiết 10 :

2

480 2

500+ − =

=

⇒không thực hiện đợc vớ K = 6 mm

Vì vậy em xin đề nghị đợc sửa lại kích thớc là 488x380

Hàn sấp, kiểu chữ T, không vát mép hàn

1> Đ ờng kính que hàn

Độ dày mối hàn S = 6 (mm)

Độ dài mối hàn L = 380 (mm)

Đờng kính que hàn

dq =

2

S

+2 Vì đây là mối hàn góc, hình chữ T nên ta lấy K = 6 (mm) (a=1mm)

=> dq =

2

K

+ 2 = 5 (mm)

2> C ờng độ dòng điện hàn :

dq =5(mm)

4

25 14 3 4

2

ì

ì

=

ìJ d

Tra bảng 5 ta đợc J = 12

Hàn chữ T nên ta tăng cờng độ dòng điện hàn thêm 15%

I h = 235x1,15 =270 (A)

3> Điện áp hàn :

U h = a + bx lhq

a = 20 (V) ; b = 15,7 (V/cm)

l hq= (0,5 ữ 1,2)dq = 2,5 ữ 6,0 (mm)

l hq = 4 (mm) = 0,4 (cm)

=> Uh= 20 + 15,7x0,4 = 26 (V)

4> Số lớp hàn :

Tính Fđ:

Fđ = F1 + F2 + F3

F1 =

2

2

K =

2

36

= 18 (mm2) F2 =

3

2

xbxc =

3

2

x 2x6x2 = 11,31 (mm2) F3 = ìSìa

2

1

= 0,5x6x1 = 3 (mm2) Fđ = 32,3 (mm2)

Fl = 6xd =6x5 = 30

Fn = 8xd = 40

n = 1 +

Fn

Fl

Fd − = 1

5> Tốc độ hàn :

Vh =

323 0 8 7 3600

270 10

ì

=

ì

ì

ì

d

h

F

I d

γ

α

= 0.30 (cm/s) Trong đó

α d : là hệ số đắp; α d = 10 (g/A.h)

γ : là khối lợng riêng của kim loại đắp γ = 7,8(g/cm3)

6> Thời gian hàn :

T = tm + tp

tm : là thời gian máy

tp : là thời gian phụ

tm =

h

V

L

=

3

380

= 127 (s)

tp =

K

t m

k= 0,4 khi tổ chức sản xuất bình thờng

tp =

4 0

127

= 317 (s)

T = 127 + 317 = 444 (s) = 7,4 (phút)

Tổng thời gian cho thực hiện cả mối hàn lắp chi tiết 2 và 10

∑T = 4x7,4 = 29,6 (phút)

V Hàn chi tiết số 2 và chi tiết 1 :

2

480 2

500 + −

= α

Hàn sấp, kiểu chữ T, không vát mép hàn, hàn hai phía

F

1> Đ ờng kính que hàn :

Độ dày mối hàn S = 6(mm)

Độ dài mối hàn L = 530(mm)

Đờng kính que hàn

dq =

2

K

+2 Vì đây là mối hàn góc, hình chữ T nên ta lấy K = 6 (mm)

=> dq =

2

K

+ 2 = 5 (mm)

2> Cờng độ dòng điện hàn :

dq =5 (mm)

Ih = 12

4

25 14 3 4

2

ì

ì

=

ìJ d

Tra bảng 5 ta đợc J = 12

Hàn chữ T nên ta tăng cờng độ dòng điện hàn thêm 15%

I h = 235x1,15 =270 (A)

3> Điện áp hàn :

U h = a + bx lhq

a = 20 (V) ; b = 15,7 (V/cm)

l hq= (0,5 ữ 1,2)dq = 2,5 ữ 6,0 (mm)

l hq = 4(mm) = 0,4 (cm)

=> Uh= 20 + 15,7x0,4 = 26 (V)

4> Số lớp hàn :

Tính Fđ:

Fđ = F1 + F2 + F3

F1 =

2

2

K =

2

36

= 18 (mm2) F2 =

3

2

xbxc =

3

2

x 2x6x2 = 11,31 (mm2) F3 =

2

1

xS xa = 0,5x6x1 = 3 (mm2) Fđ = 32,3(mm2)

Fl = 6xd =6x5 = 30

Fn = 8xd = 40

n = 1 + − = 1

n

l d

F

F F

5> Tốc độ hàn :

Vh = 3600ìì ì =360010ì7ì.8270ì0.323

d

h

F

I d

γ

α

= 0.30 (cm/s) Trong đó

α d :là hệ số đắp; α d = 10 (g/A.h)

γ : là khối lợng riêng của kim loại đắp γ = 7,8 (g/cm3)

6> Thời gian hàn :

T = tm + tp

tm :là thời gian máy

tp :là thời gian phụ

tm =

Vh

L

=

3

530

= 176 (s)

tp =

K

t m

k= 0,4 khi tổ chức sản xuất bình thờng

tp =

4 0

176

= 440 (s)

T = 176 + 440 = 616 (s) = 10,3 (phút)

Tổng thời gian cho thực hiện cả mối hàn lắp chi tiết 2 và 1

∑T = 4x10,3 = 42,2(phút)

VII Hàn chi tiết 3 và chi tiết 8

Hàn sấp, kiểu chữ T, không vát mép hàn, hàn một phía

1> Đờng kính que hàn

Độ dày mối hàn S = 6(mm)

Độ dài mối hàn L = 2x30 + 2x50 + 830 – 2x6 = 978(mm)

Đờng kính que hàn

dq =

2

K

Vì đây là mối hàn góc, hình chữ T nên ta lấy K = 6(mm)(a=1mm)

=> dq =

2

K

+ 2 = 5 (mm)

2> C ờng độ dòng điện hàn :

dq =5 (mm)

4

25 14 3 4

2

=

ì

ì

=

ìJ d

Tra bảng 5 ta đợc J = 12

Hàn chữ T nên ta tăng cờng độ dòng điện hàn thêm 15%

Ih = 235x1,15 =270(A)

3> Điện áp hàn :

U h = a + bx lhq

a = 20 (V) ; b = 15,7 (V/cm)

l hq= (0,5 ữ 1,2)dq = 2,5 ữ 6,0 (mm)

l hq = 4 (mm) = 0,4(cm)

=> Uh= 20 + 15,7x0,4 = 26 (V)

4> Số lớp hàn :

Tính Fđ:

Fđ = F1 + F2 + F3

F1 =

2

2

K =

2

36

= 18(mm2) F2 =

3

2

xbxc =

3

2

x 2x6x2 = 11,31 (mm2) F3 = S ìa = 6x1 = 6 (mm2)

Fđ = 35,3 (mm2)

Fl = 6xd =6x5 = 30

Fn = 8xd = 40

n = 1 + − = 1

Fn

Fl Fd

5> Tốc độ hàn :

Vh = 3600ìì ì = 360010ì7ì.820ì0.353

d

h

F

I d

γ

α

= 0.27 (cm/s) Trong đó

α d : là hệ số đắp; αd = 10(g/A.h)

γ : là khối lợng riêng của kim loại đắp γ = 7,8(g/cm3)

6> Thời gian hàn :

T = tm + tp

tm : là thời gian máy

tp : là thời gian phụ

tm =

h

V

L

=

7 2

978

= 362 (s)

tp =

K

t m

k= 0,4 khi tổ chức sản xuất bình thờng

tp =

4 0

362

= 905 (s)

T = 362 + 905 = 1267(s) = 21,1 (phút)

Tổng thời gian cho thực hiện cả mối hàn lắp chi tiết 3 vào 8

∑T = 2x21,1 = 42,2 (phút)

hµn