Nội dung: -1: Khái niệm vè hàn thép -2: Hàn thép C và thép kết cấu HK thấp -3: Hàn thép HK thấp -4: Hàn thép HK cao -5: Hàn gang -6: Hàn KH màu -7: Hàn KL nặng -8: Hàn KL nhẹ -9: Hàn KL hợp tính -10: Đồ g
Trang 1CHUONG 2: CONG NGHE HAN THEP CACBON VA
THEP KET CAU HỢP KIM THÁP
2.1 Công nghệ hàn thép cacbon thấp và thép kết
câu hợp kim thấp 2.2 Công nghệ hàn thép hợp kim vi lượng
2.3 Công nghệ hàn thép cacbon trung bình và thép
cacbon cao
Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 1
DHBK Hanoi
Trang 22.1 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP CACBON THÁP VÀ
THEP KET CAU HOP KIM THAP
2.1.1 Thanh phan va tinh chat kim loai co ban
2.1.2 Sự hình thành môi hàn và vùng ảnh hưởng
nhiệt
2.1.3 Công nghệ hàn thép cacbon thấp và thép kết
cau hop kim thap
2.1.4 Công nghệ hàn một số loại thép kết câu hợp
kim thâp điên hình
Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 2
Trang 3
2.1 CONG NGHE HAN THEP CACBON THAP VA
THEP KET CAU HOP KIM THAP
2.1.1 Thanh phan va tinh chat kim loai co ban
° Nông độ cacbon trong thép cacbon: 0,06+0,9% (chế tạo máy);
° Thép cacbon kết cầu thông thường: <0,25%
° Thép sôi: max 0,07%S1I Thép lặng min 0,12%S1
1 Thép cacbon kết cầu thông thường (thép thông dụng):
2 _ Thép cacbon kết câu chất lượng tốt (thép chất lượng cao):
3 Thép kết cậu hợp kim thấp (thép hợp kim thấp ít cacbon, thép
hợp kim thâp độ bên cao):
Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 3
ĐHBK Hanoi
Trang 42.1 CONG NGHE HAN THEP CACBON THAP VA
THEP KET CAU HOP KIM THAP
2.1.2 Sự hình thành mỗi hàn và vùng ảnh hưởng
nhiét
Trục tâm mối hà Lear
4 \N 2\ 27
<
a) Tô chức thô đại kim loại cơ bản và kim loại môi hàn b) Một phân tô chức kim loại môi hàn
1 — Vung hat min phat triển theo lớp (bề mặt kết tỉnh phẳng);
2 - Kết tinh dạng hình kim; 3 - Kết tinh dang hinh kim — nhanh cay; 4 — Các hạt
kim loại nóng chảy bị quá nhiệt
Cáu trúc Kim loại môi hàn khi Rkêt tình
Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 4
Trang 5
2.1 CONG NGHE HAN THEP CACBON THAP VA
THEP KET CAU HOP KIM THAP
Kim òimà hàng nà wf 2.1.2 Sự hình
—— “vung nàng chây kăi khẳng hồn tồn ` Ke
al 7) thanh mơi
ơng ng quá nhiệt } h an va
3 rene ~` | nhiét
i mene ee es als
| vúng tối {22} Wong ram i
Trang 6
2.1 CONG NGHE HAN THEP CACBON THAP VA
THEP KET CAU HOP KIM THAP
2.1.3 Céng nghé han thép cacbon thap va thép két cau hop kim thap:
¢ Tinh han tốt
¢ Co tinh lién két han phụ thuộc vào:
— Thành phân hóa học môi hàn
Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 6
DĐHBK Hanoi
Trang 72.1 CONG NGHE HAN THEP CACBON THAP VA
THEP KET CAU HOP KIM THAP
2.1.3 Công nghệ hàn thép cacbon thập và thép kết cầu hợp kim thấp:
° Tính hàn tốt
« Cơ tính liên kết hàn phụ thuộc vào:
— Tô chức kim loại môi hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt
— Chế độ nhiệt khi hàn:
Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 7
ĐHBK Hanoi
Trang 82.1 CONG NGHE HAN THEP CACBON THAP VA
THEP KET CAU HOP KIM THAP
2.1.3 Công nghệ hàn thép cacbon thập và thép kết
cầu hợp kim thấp:
°ồ Đặc điểm công nghệ và kỹ thuật hàn
— Sử dụng đồ gá hàn hoặc hàn đính để gá lắp hàn Xem lại phần
hàn đính (học kỳ trước)
— Làm sạch trước khi hàn
— Sử dụng các loại quá trình hàn nóng chảy: chú ý tỷ lệ tham gia
của kim loại cơ bản vào mối hàn khi hàn thép kết câu hợp kim thấp
Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, §
ĐHBK Hanoi
Trang 92.1 CONG NGHE HAN THEP CACBON THAP VA
THEP KET CAU HOP KIM THAP
2.1.3 Công nghệ hàn thép cacbon thấp và thép kết câu hợp kim thấp:
°„ Công nghệ hàn hỗ quang tay:
— Kết cấu thông thường từ thép cacbon thấp:
—_ Với thép kết cấu hợp kim thấp:
—_ Với kết câu quan trọng từ cả 2 loại thép đó:
Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 9
DHBK Hanoi
Trang 10
2.1 CONG NGHE HAN THEP CACBON THAP VA
THEP KET CAU HOP KIM THAP
2.1.3 Công nghệ hàn thép cacbon thấp và thép kết cấu
hợp kim thâp:
‹ồ Công nghệ hàn hỗ quang tay:
Kim loại cơ bản Mác que hàn - Loại que hàn
Thép cacbon thấp OZS-4 GOST E46 (AWS E6013, ISO E433R25, DIN E4330R3)
OZS-3 GOST E46 (AWS E7024, ISO E432RR16046, DIN E4320RR11160, EN E38ARR74) OZS-4I GOST E46 (AWS E6012, ISO E433AR24, DIN E4330AR7, EN E38AR12)
MkR-3M GOST E46 (AWS E6012, ISO E433AR24, DIN E4330AR7, EN E38ARI12) OZS-12I GOST E46 (AWS E6012, ISO E433AR24, DIN E4330AR7)
OZS-6 GOST E46 (AWS E6020, ISO E430RR12023, DIN E4300RR11120, EN E38ARR32)
Thép két cau hop
kim thap
UONI-13/45 GOST E42A (ISO E434B20, DIN E4340B10,EN E35AB22H10) OZS-33 GOST E50A (AWS E7016, ISO E514B24, DIN E5140B10, EN E38AB12H10)
Thép cacbon thap
cho ket cau quan
trong
MkR-3 GOST E46 (AWS E6013, ISO E433R23, EN E38AR12) OZS-12 GOST E46 (AWS E6013, ISO E432R12, DIN E4330R3, EN E38AR12) UONI-13/55K GOST E46A (ISO E433B20H, DIN E4330B10H, EN E38AB22H10) UONI-13/55 GOST ESO0A (AWS E7015, ISO E514B20, DIN E5140B10, EN E380B22H10)
Thép két cau hop
kim thap cho ket
cau quan trong
UONI-13/55K GOST E46A (ISO E433B20H, DIN E4330B10H, EN E38AB22H10)
UONI-13/55 GOST ESO0A (AWS E7015, ISO E514B20, DIN E5140B10, EN E380B22H10)
Ngo Lé Thong, B/m Han CNKL, 10
DHBK Hanoi
10
Trang 112.1 CONG NGHE HAN THEP CACBON THAP VA
THEP KET CAU HOP KIM THAP
2.1.3 Công nghệ hàn thép cacbon thấp và thép kết cầu hợp kim thấp:
°« Công nghệ hàn hỗ quang dưới lớp thuốc:
— Thép cacbon thấp:
—_ Với thép kết cấu hợp kim thấp:
— Lưu ý chế độ nhiệt hàn đối với các loại thép khác nhau:
Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 11
DHBK Hanoi
11
Trang 122.1 CONG NGHE HAN THEP CACBON THAP VA
THEP KET CAU HOP KIM THAP
2.1.3 Công nghệ hàn thép cacbon thấp và thép kết cau hợp kim thấp:
°Ò Hàn trong môi trường khí bảo vệ:
— Thành phân khí:
— Tạp chất trong CO; ảnh hưởng đáng kế đến tính chất kim loại
môi hàn
—_ Khi hàn bán tự động trong CO;, dây hàn nhỏ (tối đa 1,2 hoặc
1,6 mm) Day han thuong la day thép hop kim CB-08I'C, Cs-
08T2€
— Khi hàn thép hợp kim thấp loại I4XƑEC, I0XCHjJ, ISXCHJ,
cũng như thép cacbon thấp CTI và C72 (thép lặng), có thể dung day hàn CbB-12TIC
— Khi điện áp hồ quang tăng, các nguyên tô hợp kim sẽ bị oxy
hóa nhiêu hơn, làm;gráảmse,stinha mê hàn 12
ĐHBK Hanoi
12
Trang 13
2.1 CONG NGHE HAN THEP CACBON THAP VA
THEP KET CAU HOP KIM THAP
2.1.3 Công nghệ hàn thép cacbon thập va thép kết cau hop kim thâp:
° Hàn điện xi:
Sử dụng rộng rãi cho hàn các kết cau tam dày từ thép cacbon thâp và thép hợp kim thâp
Độ bên mối hàn: thông qua hợp kim hóa từ dây hàn
và kim loại cơ bản
Nhiệt luyện sau khi hàn: giảm ứng suất dư, cải thiện
tô chức kim loại và tính chât liên kêt hàn
Dây hàn và thuốc hàn: chọn theo thành phần và tính chât kim loại CƠxbámiôns Bím Hàn CNKL, 13
13
Trang 142.1 CONG NGHE HAN THEP CACBON THAP VA
THEP KET CAU HOP KIM THAP 2.1.4 Công nghệ hàn thép kết cấu hợp kim thấp điển hình:
° Hàn thép kết câu bên 4n mon khi quyén COR-TEN (thép
ASTM A374/375), I0XCHJI, ISXCHH, SM490A, Fe 355W
(TCVN 6521: 1999)
— Độ bên tối thiểu 480 MPa, Cr và Cu (Ni): chồng ăn mòn cao trong khí quyên Nhà cao tâng và câu Thành phân %% tiêu biêu: max 0,12C;
0,25+0,75Si; max 0,60Mn; max 0,05S; 0,07+0,15P; 0,30=1,25Cr;
0,25+0,55Cu; max 0,65N1
— Chon vat liéu han:
° Thép cacbon thấp chịu lạnh, thép chịu lạnh chứa 2,25%;3,5%;
5%; 9% NI; thép côt bê tông (TCVN 3104:1979 và TCXD 2227:1999)
Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 14
ĐHBK Hanoi
14
Trang 152.2 CONG NGHE HAN THEP HOP KIM VI LUONG
2.2.1 Thanh phan và tính chất kim loại cơ ban
— AISI: gọi là thép HSLA
— Thực chất chỉ là thép cacbon thấp chứa một lượng nhỏ Nb, Ti, V,
Al, Ta, va Zr (dang cacbit, nitrit hoac cacbonitrit)
TCVN 6259-7: 1997 gọi là thép cacbon thâp cường độ cao
— Tổng lượng các nguyên tố hợp kim vi lượng không vượt quá 0,15% (chúng làm tăng tính dẻo và giảm nhiệt độ chuyên tiệp của thép)
— Không có quy định chặt chẽ đối với thành phần hóa học của chúng
— Tiêu biểu: C tối đa 0,22%; Mn 1,0+1,5%; Sĩ khoảng 0,3%; S, P tối
đa 0,04% từng nguyên tô
Loại thép Độ bên Giới hạn chảy Độ dãn dài tương Đặc điểm hợp kim hóa
[MPa] [MPa] đôi mn., 5d [%]
Class 36 540-636 353 22 Al, hoac V, Nb, Zr, T1 Class 40 540-687 392 20 Al, Nb, V, Ti
Class 45 569+736 44] 20 Al, Nb, V, Ti
Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 15
ĐHBK Hanoi
15
Trang 16
2.2 CONG NGHE HAN THEP HOP KIM VI LUONG
2.2.1 Thành phần và tính chất kim loại cơ bản
Cacbon: tăng tỷ lệ peclit và độ bên; làm giảm độ dai va đập Max 0,20% Mn làm mịn hạt perclit nhưng cũng có giới hạn trên nhất định
Ferit được bên hóa bằng dung dich ran:
Ferit được bên hóa bang pha phân tán:
Bên hóa thép thông qua làm mịn hạt (cán có kiểm soát hoặc thường hóa):
Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 16
16
Trang 172.2 CONG NGHE HAN THEP HOP KIM VI
2.2.2 Tính hàn của thép hợp kim vi lượng
- Khó hàn hơn so với thép cacbon thấp:
C„=C + _ + 3.Nb với thép hợp kim vi lugng Nb
c ac 4 4 }3.N với thép hợp kim vi lượng V-N
Ww
Cw = 0,35+0.45, can c6 qy < 35 kJ/cm khi han dudi lép thuéc va
hàn trong môi trường CÔO
© Khi Cw > 0,45, chi nén hàn bằng quá trình hàn hồ quang tay
bằng các que hàn có độ bên và độ dai va đập tương đương với
kim loại cơ bản
Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 17
Trang 18
2.2 CONG NGHE HAN THEP HOP KIM VI LUONG
2.2.3 Cong nghé han thép hop kim vi lugng
° Không cần nung nóng sơ bộ khi chiều dày nhỏ
° Sử dụng mọi loại quá trình hàn hồ quang
Vật liệu tấm ASTM A572, cấp thép Loại que hàn theo AWS
Gr 42, 45 E 7016, E 7018
Gr 50, 55 E 7016, E 7018
Gr 60, 65 E 8016-C3, E 8018-C3
SAW: day hàn nông độ Mn trung binh
FCAW: day han E 70T-1, E 70T-4
GMAW: day han E 70S-3 và E 70S-IB
Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 18
ĐHBK Hanoi
18
Trang 192.3 CONG NGHE HAN THEP CACBON TRUNG
BINH VA THEP CACBON CAO
2.3.1 Công nghệ hàn thép cacbon trung bình
° Vai trò của cacbon đôi với nứt khi hàn:
Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 19
ĐHBK Hanoi
19
Trang 202.3 CONG NGHE HAN THEP CACBON TRUNG
BINH VA THEP CACBON CAO
2.3.2 Cong nghé han thép cacbon cao
¢ Khéng nên hàn Tuy nhiên có thể hàn sửa chữa:
1 Ty ya Tip 200+315 °C, ngudi cham sau khi hàn
2 Cac qua trinh han it hydro
3 Các biện pháp giảm lượng kim loại cơ bản hòa tan
vào môi hàn
cân được nhiệt luyện giảm ứng suât dư
Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 20
20