Ô xi là khí không màu và không mùi. Ô xi đựơc sản xuất tại các nhà máy bằng cách hoá lỏng không khí rồi cho bốc hơi ở – 183 0 C và chứa trong chai với áp suất cao tới 150 Kgcm2 . Có nhiều loại chai chứa oxi nhng phổ bến là loại chai dung tích 70lít. Ô xi hàn là loại ô xi công nghiệp với hàm lợng đạt trên 99,98%. 2.2.2. Khí cháy Có thể sử dụng các loại khí than đá, khí Hyđrô nh C2H2, C4H4, C6H6 hay khí xăng dầu. Khí Axetylen là phổ biến là khí không màu, mùi hắc và nhẹ hơn không khí, dễ cháy nổ ở nhiệt độ trên 4000C Axetylen chứa trong bình thép áp suất nhỏ hơn 19 atm. Có thể thu đợc Axetylen từ thiết bị điều chế khi hàn bằng cách cho CaC2 tác dụng với H2O CaC2 + H2O C2H2 + Ca(OH)2 Axetylen cháy cho nhiệt lợng cao chừng 11.470 calm3 và đạt nhiệt độ gần 31500C 2.2.3. Đất đèn ( CaC2)) Sản xuất đất đèn từ đấ vôi và than cốc khi cho chúng kết hợp với nhau ở n
Trang 1Bài học số 3
2.2 Vật liệu hàn khí
2.2.1 Ô xy
Ô xi là khí không màu và không mùi Ô xi đựơc sản xuất tại các nhà máy bằng cách hoá lỏng không khí rồi cho bốc hơi ở – 183 0 C và chứa trong chai với áp suất cao tới 150 Kg/cm2 Có nhiều loại chai chứa oxi nh-ng phổ bến là loại chai dung tích 70lít
Ô xi hàn là loại ô xi công nghiệp với hàm l-ợng đạt trên 99,98%
2.2.2 Khí cháy
Có thể sử dụng các loại khí than đá, khí Hyđrô nh- C2H2, C4H4, C6H6 hay khí xăng dầu Khí Axetylen là phổ biến là khí không màu, mùi hắc và nhẹ hơn không khí,
dễ cháy nổ ở nhiệt độ trên 4000C
Axetylen chứa trong bình thép áp suất nhỏ hơn 19 atm
Có thể thu đ-ợc Axetylen từ thiết bị điều chế khi hàn bằng cách cho CaC2 tác dụng với H2O
CaC2 + H2O C2H2 + Ca(OH)2
Axetylen cháy cho nhiệt l-ợng cao chừng 11.470 cal/m3 và đạt nhiệt độ gần
31500C
2.2.3 Đất đèn ( CaC 2) )
Sản xuất đất đèn từ đấ vôi và than cốc khi cho chúng kết hợp với nhau ở nhiệt độ cao 1900 - 23000C Khi đó ta có phản ứng sau:
CaCO 3 CaO + Co 2
CaO + 3C CaC 2 + Co
Đất đèn trong sản xuất công nghiệp chứa 65 – 80 % CaC2 , 10 - 25 % là CaO còn lại là tạp chất
2.2.4 Que hàn
Que hàn dùng để bổ sung kim loại cho mối hàn, phải đáp ứng đ-ợc các đặc điểm sau đây:
_ Phù hợp với kim loại cơ bản
_ Cố đ-ờng kính t-ơng ứng với chiều dày vật hàn
_ Bề mặt que hàn phải sạch đảm bảo khi hàn không tạo bọt khí và không làm bắn toé kim loại lỏng
2.2.5 Thuốc hàn
Thuốc hàn dùng để tạo xỉ bảo vệ kim loại mối hàn, tránh ô xi hoá kim loại nóng chảy khi hàn Mặt khác thuốc hàn còn dùng để khử ô xi khi hàn, hoàn nguyên và hợp kim hoá mối hàn Thuốc hàn có đặc điểm sau đây:
+ Dễ chảy, nhiệt độ chảy thấp hơn kim loại cơ bản
+ Phản ứng nhanh với các ô xít và hoà tan chúng tr-ớc khi chúng đông đặc + Tạo nên lớp xỉ nhẹ, dễ nổi trên bề mặt mối hàn bảo vệ kim loại mối hàn
Trang 2+ Không gây độc hại, dễ kiếm
Khi hàn thép, đồng, kẽm th-ờng dùng thuốc có tính a xít nh- bo rắc (Na2B4O7) còn khi hàn gang thì th-ờng dùng thuốc hàn có tính bazơ mạnh nh- K2O, Na2O
2.3 Tính hàn của kim loại và hợp kim
a Khái niệm tính hàn của vật liệu: Tính hàn dùng để chỉ mức độ dễ hàn hay khó hàn
đối với một vật liệu cơ bản nào đó, nó là tổ hợp các tính chất của kim loại hay hợp kim cho phép nhận đ-ợc liên kết hàn có chất l-ợng thỏa mãn theo yêu cầu
b Phân loại tính hàn:
- Vật liệu có tính hàn tốt: bao gồm các loại vật liệu cho phép hàn đ-ợc bằng nhiều ph-ơng pháp hàn khác nhau, chế độ hàn điều chỉnh đ-ợc trong phạm vi rộng, không cần
sử dụng các biện pháp công nghệ phức tạp (nh- nung nóng sơ bộ, nhiệt luyện sau khi hàn,…) mà vẫn đảm bảo nhận được mối hàn có chất lượng theo yêu cầu Thép các bon thấp và phần lớn thép hợp kim thấp đều thuộc nhóm này
- Vật liệu có tính hàn thỏa mãn: gồm các loại vật liệu chỉ thích hợp với một số ph-ơng pháp hàn nhất định, các thông số của chế độ hàn chỉ có thể dao động trong phạm
vi hẹp, yêu cầu về vật liệu hàn chặt chẽ hơn Khi hàn có thể phải sử dụng một số biện pháp công nghệ như : nung nóng sơ bộ, xử lý nhiệt sau khi hàn,.v.v… để nâng cao chất l-ợng mối hàn Một số mác thép hợp kim thấp, thép các bon và hợp kim trung bình thuộc nhóm này
- Vật liệu có tính hàn hạn chế: Yêu cầu về công nghệ và vật liệu hàn chặt chẽ hơn Phải sử dụng các biện pháp xử lý nhiệt, hàn trong môi tr-ờng khí bảo vệ đặc biệt (khí trơ, chân không,…), chế độ hàn nằm trong phạm vi rất hẹp Liên kết hàn có khuynh h-ớng bị nứt và dễ xuất hiện các loại khuyết tật làm giảm chất l-ợng kết cấu hàn Thép các bon cao và thép hợp kim cao thuộc nhóm này
- Vật liệu có tính hàn xấu: phải hàn bằng các công nghệ phức tạp, tốn kém Tổ chức kim loại mối hàn xấu, dễ bị nứt nóng và nứt nguội, do đó cơ tính và khả năng làm việc thấp hơn kim loại cơ bản Phần lớn các loại gang và hợp kim đặc biệt thuộc nhóm này
c Đánh giá tính hàn của kim loại và hợp kim:
Các chỉ tiêu đánh giá:
- Hàm l-ợng cácbon t-ơng đ-ơng CE : đặc tr-ng cho tính chất của vật liệu, biểu hiện tính hàn của nó Đối với thép cácbon thấp và thép hợp kim thấp:
2 13 15 4 5 5 6
P Cu Ni Mo V Cr Mn
C
Trong đó C, Mn, Cr,.v v… là hàm lượng các nguyên tố hợp kim trong thép (%) Trong công thức trên, Cu và P chỉ tính khi Cu > 0,5% và P > 0,05%
Nếu CE < 0,45%: thép không cần nung nóng sơ bộ tr-ớc khi hàn
Nếu CE 0,45%: phải nung nóng sơ bộ tr-ớc khi hàn Hàm l-ợng CE càng lớn thì nhiệt độ nung nóng sơ bộ càng cao Với thép có chiều dầy S = (6-8)mm thì chỉ cần nung nóng sơ bộ tr-ớc khi CE > 0,55%
Trang 3- Thông số đánh giá nứt nóng Hcs: với thép cácbon trung bình và hợp kim trung bình có thể xác định bằng công thức :
V Mo Cr Mn
Ni Si S P
C
Hcs
3
10 100 25
3
Trong đó: C, S, P, … là thành phần hóa học của các nguyên tố có trong thép Khi Hcs 4, thép có khuynh h-ớng tạo nứt nóng
- Thông số đánh giá nứt nguội PL: là thông số biểu thị sự ảnh h-ởng của các nguyên tố hợp kim tới sự hình thành nứt nguội, công thức tính :
% 10 40
K S
H
P
CM
PCM là thông số biểu thị sự biến dòn của vùng ảnh h-ởng nhiệt
Đối với thép hợp kim thấp :
15
5 10 60 20
30
Mo B V Ni Cu Cr Mn Si
Trong đó K: hệ số
HD : hàm l-ợng hiđrô có trong kim loại (ml/100g)
Khi PL 0,286 thì thép có khuynh h-ớng tạo nứt nguội
- Xác định nhiệt độ nung nóng sơ bộ TP : Khi thép phải nung nóng sơ bộ, có thể tính nhiệt độ nung nóng sơ bộ theo hàm l-ợng các bon t-ơng đ-ơng toàn phần :
P X
X
C : đ-ơng l-ợng hóa học cácbon
P
C : đ-ơng l-ợng có thứ nguyên của cácbon
25 , 0
350
).
005 , 0 1 (
005 , 0
28 20
40 40
360 360
E P
X E
X P
X
C T
S C
C
C S C
Mo Ni
Cr Mn
C C
Câu hỏi ôn tập
Câu 1: Nêu cấu tạo que hàn điện hồ quang và yêu cầu của lõi que hàn, thuốc bọc que hàn điện hồ quang?
Câu 2: Nêu các phân loại que hàn và ph-ơng pháp lựa chọn que hàn điện hồ quang? Câu 3: Trình bày các loại vật liệu khi hàn tự động và bán tự đông?Nêu các ví dụ trong thực tế?
Câu 4: Trình bày vật liệu sử dụng trong hàn khí? Nêu ph-ơng pháp sản xuất CaC 2 trong công nghiệp ?
Câu 5: Tính hàn của vật liệu và các chỉ tiêu đánh giá tính hàn của vật liệu?
Trang 4Chú ý: Tài liệu đang trong quá trình hình thành và phát triển đề nghị các em tham gia thảo luận đầy đủ trên zoom chát để dược trả lời các câu hỏi