công nghệ kim loại hàn hồ quang tự động và bán tự động

Quá trình hàn h quang bao g m các b c sau: Gây h quang và duy trì h quang cháy n nh. D ch chuy n que hàn d c m i hàn m b o hàn h t chi u dài m i hàn. B o v h quang và v ng hàn kh i b tác d ng c a môi tr ng không khí xung quanh b ng thu c b o v , khí b o v : CO2, Ar, He. N u các khâu c th c hi n b ng c khí hóa là hàn t ng, còn m t s khâu dùng tay thì g i là hàn bán t ng.

Trang 1

CƠNG NGH KIM LO I

METAL TECHNOLOGY

MMH: METE320126 - S TC: 3 LT+BTL: 3 TN 0 TH 0

B GIÁO D C VÀ ÀO T O

KHOA C KHÍ CH T O MÁY

B GIÁO D C VÀ ÀO T O

KHOA C KHÍ CH T O MÁY

University of Technical Education HCM City

Faculty of Mechanical Engineering

Metal Processing Department

Welding

PHẦN 3: CÔNG NGHỆ HÀN

Chương1 Chương2 Chương3 Chương4 Chương5 Chương7

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CÔNG NGHỆ HÀN HÀN HỒ QUANG TAY

HÀN HỒ QUANG TỰ ĐỘNG VÀ BÁN TỰ ĐỘNG HÀN ĐIỆN TIẾP XÚC

HÀN VÀ CẮT BẰNG KHÍÙ

BI Ế N DẠNG,Ứ NG SUẤ T, KHUYẾ T TẬ T KHI HÀN

Trang 2

CH NG 3

Hàn TIG

Hàn h quang chìm

Hàn MIG/MAG

Khái ni m- c i m- Phân lo i Quá trình hàn h quang bao g m các b c sau:

Gây h quang và duy trì h quang cháy n nh

D ch chuy n que hàn d c m i hàn m b o hàn h t chi u dài m i hàn

B o v h quang và v ng hàn kh i b tác d ng c a môi

tr ng không khí xung quanh b ng thu c b o v , khí

b o v : CO2,Ar, He

N u các khâu c th c hi n b ng c khí hóa là hàn t ng, còn m t s khâu dùng tay thì g i là hàn bán t ng.

Khái ni m c i m Phân lo i

3.1a Khái ni m

N ng su t cao vì s d ng c ng dòng i n r t l n

Hàn t ng d i l p thu c ho c trong môi tr ng khí

b o v b o m c c tính c a m i hàn r t cao

H s p cao, ti t ki m kim lo i dây hàn

Ti t ki m c n ng l ng i n vì s d ng tri t

ngu n nhi t sinh ra c a h quang

N u dùng thu c b o v thì i u ki n lao ng t t, d c

khí hóa, t ng hóa quá trình hàn

Hàn t ng không hàn c nh ng k t c u và v trí

m i hàn ph c t p

Hàn h quang h :Trong quá trình hàn, h quang và m i hàn có th nhìn th y c

Hàn h quang kín (ho c ng m): trong quá trình hàn, h quang và m i hàn c b o v b i m t l p thu c hàn nên không nhìn th y c

3.1b Phân lo i

Trang 3

Hàn h quang i n c c núng ch y trong mụi

tr ng khớ b o v ( G as M etal A rc W elding)

c i m

Là quỏ trỡnh hàn núng

nhi t hàn c cung c p

b i h quang t o ra gi a

i n c c núng ch y (dõy

hàn) và v t hàn.

H quang và kim lo i

kh i tỏc d ng c a ụxy và

nit trong mụi tr ng

xung quanh b i m t lo i

khớ ho c h n h p khớ.

S nguyờn lý hàn MIG/MAG

Thi t b

Hỡnh S thi t b hàn MIG MAG

Thi t b

Hỡnh S thi t b hàn MIG MAG

Nguồn hàn DC

Nối đất Cáp điều khiển

dòng điện

Cáp mát Vật liệu cơ bản

Chai khí - CO2 (MAG)

Ar hoặc He, (MIG)

Bộ cấp dây Bộ điều khiển

Cáp dẫn

Súng hàn Cáp hàn

Sụ ủoà nguyeõ n lyự laứ m vieọ c cuỷ a haứ n tửù ủoọ ng 1,2,3:C aự c cuoọ n daõ y kớch tửứ

M H 1

2

M P ẹ 2

3

ẹ 1

Thi t b

nh thỡ hi u s

cu n 1 và cu n 2 kớch thớch mỏy phỏt t o ra I làm quay 2theo

hàn vào v ng hàn

dõy hàn

Trang 4

Hàn h quang i n c c nóng ch y trong môi

tr ng khí b o v ( G as M etal A rc W elding)

Thi t b

Nguyên lý làm vi c:

ng c xoay chi u 3 pha có công su t 1000w.Trong

máy phát có 2 cu n kích t 1-2 luôn t o t thông ng c

chi u nhau

Tr ng thái không t i: t thông c a cu n 1 kích thích

máy phát làm vi c sinh ra 1 chi u cung c p cho ng c

2quay theo chi u y dây hàn i xu ng Khi ch m vào

v t hàn i n th ng c 1 = 0, t thông cu n 2 t ng lên

và kích thích cho máy phát t o ra dòng i n có chi u

h ng kéo dây hàn i lên gây h quang

V t t

Khí b o v là các lo i khí tr (Ar, He ) ho c khí ho t tính (C02, CO, H2)

Hàn TIG (Tungsten Inert Gas): Hàn h quang dùng i n

c c không nóng ch y, b o v b ng khí tr

Hàn MAG (Metal Active Gas): Hàn h quang dùng i n

c c nóng ch y b o v b ng khí ho t tính (CO, CO2, H2 )

V t t

Khí tr nh Ar tinh khi t (~100%) th ng hàn thép

Khí He tinh khi t (~100%) hàn Al, Mg, Cu Hi n nay

dùng r ng rãi khí CO2 ho c h n h p Ar + 20%CO2, Ar +

15%CO2+ 5%O2

Hàn trong môi tr ng khí b o v Ar t ch t l ng

cao nh ng giá thành cao, do v y th ng hàn kim lo i

và h p kim màu, thép h p kim cao.

V t t

Que hàn d i d ng dây hàn (0.8 2.4)mm c cu n

l i thành cu n t (5 80) kg

Các cu n dây hàn c b o qu n, bao gói k ch ng

g và tránh d u m (th ng m ng)

Dây hàn b t: (Hàn h quang lõi tr dung Flux - Cored

Arc Welding)

Dây hàn b t c c u t o b i m t l p v kim lo i b c trong nó là m t h n h p g m b t kim lo i và m t s thành

ph n liên k t khác

Trang 5

V t t

H n h p trong dây

v a làm nhi m v b

sung kim lo i, h p

kim hóa ng th i còn

có tác d ng b o v

kim lo i nóng ch y

kh i tác d ng c a môi

tr ng không khí, có

tác d ng duy trì s

quangv.v

U 1

6 5

4

3 2

Hàn h quang chìm ( S ubmerged A rc W elding)

Khái ni m

Hàn d i l p thu c

ch th c hi n v trí hàn s p Nh ng m i hàn ng n, khó thao tác d c theo m i hàn thì dùng hàn bán t ng

S hàn d i l p thu c

1 Dây hàn; 2 V t hàn;

3 Kho ng tr ng; 4.Thu c hàn;

5 M i hàn; 6 X hàn

Hình.7 S nguyên lý hàn h quang chìm

Thi t b

c i m

- Nhi t l ng h quang r t t p trung và nhi t r t cao, cho phép hàn v i t c l n

- Ch t l ng liên k t hàn cao do b o v t t kim lo i m i

hàn kh i tác d ng c a ôxy và nit Kim lo i m i hàn

ng nh t v thành ph n hóa h c L p thu c và x hàn làm liên k t ngu i ch m nên ít b thiên tích M i hàn có hình d ng t t, u n, ít b các khuy t t t nh không

ng u, r khí, n t và b n tóe

Trang 6

c i m

- Gi m tiêu hao v t li u hàn (dây hàn).

- H quang c bao b c kín b i thu c hàn nên không

làm h i m t, da L ng khói sinh ra r t ít so v i hàn h

quang tay

- D c khí hóa và t ng hóa quá trình hàn

Ph m vi ng d ng:

Ch y u hàn các m i hàn v trí hàn b ng, m i hàn có

chi u dài l n và và chu trình n gi n.

I NH NGH A

- Hàn TIG là ph ng pháp hàn i n h quang v i i n

c c không nóng ch y trong môi tr ng là khí b o v : Ar,

He, Ar + He

TIG = Tungsten Inert Gas

Hàn h quang i n nóng ch y trong môi

tr ng khí b o v ( T ungsten I nert G as)

23

Gas Shield

Arc

Weld Pool

Ceramic

Nozzle

Tungsten

Electrode

Filler Wire

Contact Tube

Welding Torch Current Conductor

Shielding gas

Trang 7

Nguyên lý

H quang cháy gi a i n c c Tungsten khơng nĩng ch y

và chi ti t hàn c b o v b i dịng khí th i qua m

phun, s cung c p nhi t làm nĩng ch y mép chi ti t, sau

ĩ cĩ ho c khơng dùng que p t o nên m i hàn

Kim lo i p (que hàn cĩ ng kính Ø 0,8 mm n Ø

4,0 mm) c b sung vào v ng ch y

V ng ch y c b o v b ng dịng khí tr (l u l ng 5

n 25 lít/phút) Ar ho c Ar + He, khi hàn t ng cĩ th

dùng Ar + H2

Hàn h quang i n nĩng ch y trong mơi

II u i m và Nh c i m

u i m

Cĩ th hàn c kim lo i m ng ho c dày do thơng s hàn

cĩ ph m vi i u ch nh r ng ( t vài A n vài tr m A)

Hàn c h u h t các kim lo i và HK v i ch t l ng cao

M i hàn s ch p, khơng l n x và v ng tĩe

Ki m sốt c ng u và hình d ng v ng hàn d dàng

Nh c i m

N ng su t th p

ịi h i th cĩ tay ngh cao

Giá thành t ng i cao do n ng su t th p, thi t b và nguyên li u t ti n

III c i m và cơng d ng.

c i m

i n c c khơng nĩng ch y

Khơng t o x do khơng cĩ thu c hàn

H quang, v ng ch y quan sát và ki m sốt d dàng

Ngu n nhi t t p trung và cĩ nhi t cao

Cơng d ng

Là ph ng pháp hi u qu khi hàn nhơm, inox và h p kim

Th ng dùng hàn l p ng u trong qui trình hàn ng áp l c

Hàn các kim lo i, h p kim khĩ hàn nh titan, ng

IV TRANG THIẾT BỊ

- Máy hàn

Trang 8

Sizes/types vary depending on current/application TORCH

To deliver correct gas flow (velocity) depending on welding position and joint configuration.

FLOWMETER

(graduated in ltr/min)

Correct type for application.(ar, he, ar/he mixture) Argon/hydrogen for austenitic stainless steel INERT GAS SUPPLY

(Cylinder & regulator)

Note that current actually flows from this lead RETURN LEAD

Flexible may carry current, gas, cooling water.

TORCH HOSE

Transformers for AC aluminium alloys Rectifiers for DC - steels

Transformer/rectifier for AC/DC Inverters for AC/DC more portable - expensive

POWER SOURCE

440v 50Hz 3 phase or 240v

single phase input

TIG power source

Current type influence

+ +

+ + +

+

-Electrode capacity

Current type & polarity Heat balance

Oxide cleaning action Penetration

DCEN AC (balanced) DCEP 70% at work 30%

at electrode

50% at work 50%

at electrode

35% at work 65%

at electrode Deep, narrow Medium Shallow, wide

No Yes - every half cycle Yes Excellent (e.g

3,2 mm/400A)

Good (e.g

3,2 mm/225A)

Poor (e.g

6,4 mm/120A)

Types of current

can be DCEN or DCEP DCEN gives deep penetration

requires special power source low frequency - up to 20 pulses/sec (thermal pulsing)

better weld pool control weld pool partially solidifies between pulses

Type of

welding

current

can be sine or square wave requires a HF current (continuos or periodical)

provide cleaning action

DC

AC

Pulsed current

III TRANG THI T B

2) Khí b o v

Argon là lo i khí tr

không màu, mùi, v và không c.

Ar c trích t khí quy n

b ng ph ng pháp hóa l ng không khí và tinh ch n tinh khi t 99,9 %, có t tr ng

so v i không khí là 1,33 Ar

c cung c p trong các bình

áp su t cao ho c d ng khí hóa l ng v i nhi t -184 0 C trong các b n ch a.

Heli là lo i khí tr không màu,

mùi, v T tr ng so v i không khí

là 0,13 c khai thác t khí thiên nhiên, có nhi t hóa l ng r t th p

272 0 C, th ng c ch a trong các bình áp su t cao

Trang 9

III TRANG THI T B

2) Khí b o v

34

- Khĩ m i h quang do n ng l ng ion hĩa cao

- Nhi t h quang cao h n

- B o v kém h n do nh h n

- L u l ng s d ng cao h n

- i n áp h quang cao h n nên

n ng l ng hàn l n h n

- Giá thành t h n

- Chi u dài h quang dài, m i hàn

r ng

- Th ng dùng hàn các chi ti t dày,

d n nhi t t t

- D m i h quang do n ng

l ng ion th p

- Nhi t h quang th p h n

- B o v t t h n do n ng h n

- L u l ng c n thi t th p h n

- i n áp h quang th p h n nên n ng l ng hàn th p h n

- Giá thành r h n

- Chi u dài h quang ng n,

m i hàn h p

- Cĩ th hàn chi ti t m ng

III TRANG THIẾT BỊ

3) Cần hàn

Làm mát bằng không khí

Làm mát bằng nước

Cần hàn và các bộ phận

Trang 10

i n c c tungsten

Tungsten (Wolfram) c dùng làm i n c c do tính ch u

nhi t cao, nhi t nóng ch y cao (34100C), phát x i n

t t ng i t t, làm ion hóa h quang và duy trì tính n

nh h quang, có tính ch ng oxy hóa r t cao

i n c c tungsten

Tungsten electrodes

The electrode diameter, type and vertex angle are all critical factors considered

as essential variables The vertex angle is as shown

Vetex angle

Note: when welding aluminium with AC current, the tungsten end is chamfered and forms a ball end when welding

DC -ve

Note: too fine an angle will

promote melting of the

electrodes tip

AC

99,5% tungsten nguyên ch t, giá r song có m t dòng cho phép th p, kh n ng ch ng nhi m b n th p, dùng khi hàn v i dòng Xoay chi u (AC) áp d ng khi hàn nhôm

ho c h p kim nh

{ThO2}-uôi s n màu ): có kh n ng b c x electron cao do ó dòng hàn cho phép cao h n và tu i th c nâng cao áng k Khi dùng i n c c này h quang d m i và cháy

n nh, tính n ng ch ng nhi m b n t t, dùng v i dòng

m t chi u (DC) áp d ng khi hàn thép ho c inox

Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	1,37 MB