Lớp công nghệ Hàn - được giới thiệu về thực tập tại công ty Cơ khí và Xây dựng Thăng Long trực thuộc Tổng công ty xây dựng Thăng Long
Trang 1LờI NóI ĐầU
Chơng trình thực tập kỹ thuật là một trong những nội dung quan trọng của sinh viên các chuyên ngành kỹ thuật năm thứ 4 Giúp sinh viên tiếp xúc làm quen
và tìm hiểu các vấn đề kỹ thuật, tổ chức sản xuất tại các cơ sở sản xuất thuộc chuyên ngành mình theo học Củng cố lý thuyết đã học, đối chiếu giữa lý thuyết
và thực tiễn công việc Rèn luyện tác phong làm việc, và ý thức tổ chức, kỷ luật sản xuất
Lớp công nghệ Hàn - đợc giới thiệu về thực tập tại công ty Cơ khí và Xây dựng Thăng Long trực thuộc Tổng công ty xây dựng Thăng Long Là một trong những đơn vị đầu ngành trong việc sản xuất các kết cấu thép (chủ yếu là kết kấu hàn) phục vụ các ngành xây dựng, cơ khí công trình, giao thông, thuỷ lợi vv Nơi
đây tập trung nhiều các thiết bị sản xuất hiện đại thuộc lĩnh vực Cơ khí, đặc biệt là các thiết bị thuộc ngành Hàn nói riêng
Trong suốt quá trình thực tập, em đã quan sát tìm hiểu quá trình thiết kế, sản xuất các cụm chi tiết cơ khí nói chung, đặc biệt là các chi tiết sản xuất bằng
ph-ơng pháp hàn Nghiên cứu, đọc, và vẽ các bản vễ kỹ thuật, đồng thời tìm hiểu các thiết bị hàn hiện có của công ty
Thời gian thực tập không nhiều, song đợc sự quan tâm của thầy Thành - trợ
lý thực tập của bộ môn, sự giúp đỡ, tạo điều kiện và sự hớng dẫn nhiệt tình của chú Minh - quản đốc phân xởng kết cấu thép, chú Hoàn - cán bộ phòng tổ chức công ty cùng các cán bộ, công nhân thuộc hai phân xởng kết cấu thép, và dần thép, đã giúp
em hoàn thành tốt công việc thực tập này
Công ty Cơ khí & Xây dựng Thăng Long là một công ty thành viên trực thuộc Tổng công ty Xây đựng Thăng Long một công ty chuyên sản suất các kết cấu thép, phục vụ các ngành xây lắp, thi công cầu đờng, xây dựng, cơ khí công trình thuộc các lĩnh vực xây dựng, giao thông, cơ khí vv Công ty bao gồm 4 phân xởng: Phân xởng kết cấu thép, Phân xởng dầm thép, Phân xởng cơ khí, Phân xởng
1
Trang 2mạ Phân xởng em thực tập là phân xởng Kết cấu thép, và Nhà máy chế tạo dầm thép (hay còn gọi là phân xởng dầm thép)
Trong phân xởng kết kấu thép, là phân xởng chủ yếu chế tạo các loại sản phẩn kết cấu thép, quản đốc phân xởng là chú Minh, các loại dầm thép cỡ vừa, và nhỏ, các vỏ thùng chứa, khuôn đúc cống vv Phân xởng đợc phân ra làm bốn tổ Trong các tổ thực hiện các công việc giống nhau bao gồm: hàn (bao gồm hàn hồ quang tay, hàn bán tự động (hồ quang tay là chủ yếu ), khoan, và cắt (cắt cơ khí, cắt bằng khí gas)
Tổ 1,2: - Làm dầm chính của cầu tạm (cầu Kỳ Lam), của cầu đờng sắt Bắc – Nam, thuộc dự án khôi phục quốc lộ 1B, tuyến đờng Hà nội – TP Hồ Chí Minh
Tổ 3,4: - Chế tạo dầm thép hộp (dầm phụ của máy đúc cầu hẫng), đế kích của dầm nén tĩnh 1500 tấn Thuộc lô hàng máy đúc cầu hẫng, dùng trong thi công cầu xi – măng
Trong nhà máy chế tạo dầm thép, nhà máy chủ yếu sản suất kết cấu dầm thép các loại, nơi đây tập trung các dây chuyền, thiết bị máy móc hiện đại (các loại máy hàn tự động, bán tự động, máy cắt điều khiển theo chơng trình, các loại máy dập, máy ca, khoan v.v., (vay vốn ODA của chính phủ Pháp), Nhà máy gồm 7 tổ, bao gồm 1 tổ hạ liệu và 5 tổ sắt và tổ phục vụ (lấy vật t , bốc vác, giọn dẹp, vệ sinh nhà xởng) Sản xuất theo dây chuyền khép kín, chia thành 4 phần:
- Hạ liệu
- Hàn, Sử lý nhiệt
- Cơ khí
- Hoàn thiện
Nhà máy đang chế tạo các kết cấu chính của cầu đờng sắt (cầu Kỳ Nam – thuộc tuyến đờng sắt Bắc – Nam), thuộc dự án khôi phục quốc lộ 1B
A Một số máy móc, thiết bị, dây chuyền thuộc công ty
Là một công ty chuyên sản xuất các sản phẩm kết cấu thép Với đặc thù công việc nơi đay tập trung nhiều các máy móc thiết bị về hàn (dây chuyền hàn dầm chữ I, đồ gá dầm hộp, máy hàn tự động, bán tự động), các loại máy cắt, và các thiết bị cơ khí khác Trong quá trình thực tập em đã tìm hiểu các thiết bị máy móc sau:
Trang 31 Máy hàn xoay chiều SAFEX M450 (Điều khiển bằng sun từ) do hãng SAF sản xuất :
(U = 220 380 V)
V 2, 36
A
450 V 6, 22
A 65
U1 = 220 V
I1(A) 78,4 60,7 52,9
f = 50Hz; f = 60Hz;
2 Máy hàn hồ quang tay PANA – ARC 300AA1 (Do hãng Panasonic sản xuất)
(U = 220 380 V)
V 32
A
300 V 4, 22
A 60
U1 = 220 V I1(A) 64 55 49
U1 = 380 V S1(kVa) 24,5 21 19,5
f = 50/60Hz;
3 Máy hàn bán tự động dới lớp thuốc DV –21 (Hãng SAF – Cộng hoà Pháp sản xuất); Hàn với U = 45V; I = 350A Dây hàn H-14 (Sub Arc Wire), do HUYNDAI sản xuất, đờng kính d =1,6 mm, khối lợng 20kg/cuộn
4 Xe hàn tự động (loại nhỏ – Nhật Bản) KOIKE – WELD – HANDY MULT Dùng đầu hàn tự động lắp lên máy ( thực chất là một cơ cấu điều khiển vận tốc cấp dây và vận tốc hàn của đầu hàn bán tự động Dùng hàn tự
động các mối hàn ở các vị trí không gian nhỏ hẹp mà không dùng đợc các máy hàn tự động cỡ lớn Thích hợp với hàn lòng máng chữ T, và dầm hộp) Tại nhà máy dầm thép nó đợc sử dụng cùng máy hàn bán tự động DV –21
5 Máy hàn tự động dới lớp thuốc di chuyển trên thanh ray A6 (ESAB – Thuỵ
Điển)
3
U
0 = 75 V
U
0 = 80 V
Trang 46 Máy hàn tự động hai đầu hàn STARMATIC 1000DC – máy hàn cỡ lớn và hiện đại của hãng SAF Dùng hàn các mối hàn song song trên dầm có chiều dài lớn – Chủ yếu là các dầm chữ I và các dầm hộp Vận tốc xuống dây phụ thuộc vào cờng độ dòng điện Sử dung đặc tính cứng Tốc độ dòng hàn tăng thì vận tốc xuống dây tăng, (khi đó Vd thay đổi để thay đổi Uh Ih
thay đổi)
Máy hàn có hai chế độ điều chỉnh:
i Điều chỉnh bằng tay
ii Điều chỉnh tự động
Các thông số của máy:
U0 = 67 V
f = 50Hz; cos(150A) =0,46; cos(Max) =0,83;
7 Xe hàn tự động di chuyển trên thanh ray ME GASAF 4 (Sử dụng bộ đổi xoay chiều 1 chiều STARMATIC 1000DC)
8 Máy hàn một chiều Buffalo – 500DC (Hãng SAF sản xuất)
9 Máy hàn MIG : SAFMIG 500BLS
16 V 500 A 39 41 V 15
A 40
U1 = 400 V
I1(A)
f = 50/60Hz;
10 Máy cắt 4 vòi: Oxytome 5 (Sản xuất tại Canada) - Điều khiển theo chơng chình (DNC) Kí hiệu máy: HLB2A
Các thông số: U~ =230V; I = 5A; f = 50Hz;
(1000A/44V) (200A/24V)
U
0=14,5V
Trang 5Máy đợc sử dụng để cắt các loại chi tiết, hình dạng bất kì ,kích thuớc lớn, và chiều dày cắt lớn
11 Máy cắt hai vòi: DAESUNG (Hàn Quốc)
U~ 200V/220V/240V
Speed 0 100 m/s
Có thể cắt ở các t thế sau:
12 Máy cắt một vòi PYROTOME SE (SAF): U~ = 24V; I =200A
Có thể cắt tại các vị trí:
13 Máy hàn đinh: STUD WELDING SYSTEMS ARC 2500 DC CONSTANT CURREN SUPPLY (Trung Quốc sản xuất)
5
Hai đ ờng
H ớng cắt đứng
Mỏ cắt
Mỏ cắt
H ớng cắt ngang
Lớp sứ bảo vệ mối hàn
Mối hàn
Trang 6B Vật liệu sử dụng trong chế tạo kết cấu dầm thép Trong sản xuất chế tạo dầm thép thờng sử dụng các mác thép cơ bản sau đây: CT3; CT5 (Việt nam); Các mác thép hợp kim thấp: 10ХСНД; 15 ХСНД; 20Г (Nga),16M2Nga),16M2),16M2; Q345C (Trung Quốc), SMA400AP; SM400A; SM400B;
SM400BP; SS400 (Đài Loan – sản xuất theo JIS) Hiện nay chủ yếu sử dụng các mác thép của Việt Nam, Trung Quốc, Nhật Bản; Đài Loan và Hàn Quốc Chiều dày tiêu chuẩn của một số loại thép cán tấm (theo tiêu chuẩn GB):
20x2000x10000
20x1850x1150
38x1800x7000
12x1800x6000
Trong đó phổ biến nhất là loại có kích thớc 1800x7000, bởi vì nó dễ trong việc cán tấm, độ cong vênh hạn chế và dễ vận chuyển
Một số loại vật liệu hàn: Tại công ty vật liệu hàn chủ yếu là: que hàn, thuốc hàn, dây hàn Que hàn thờng sử dụng là que hàn của các hãng Hải Đăng (HD), Việt Đức, Trung Quốc(J42), Que Hàn Huydai (S-7018-LP, S-7014-LP) đờng kính lõi que là = 4mm
Sử dụng các loại dây hàn : có đờng kính 1,6 mm, 4mm, Kí hiệu: H-14 (HUYNDAI).Thuốc hàn dùng trong hàn bán tự động, tự động (Silic-Mangan): S-777MXH (HUYNDAI)
C Công nghệ chế tạo một số loạI dầm thép
Dầm thép là một trong những sản phẩn chủ yếu của công ty nói chung và nhà máy dầm thép nói riêng Tại đây tập trung những công nghệ hiện đại trong việc chế tạo dầm thép Công trình cầu Kỳ Nam – một cây cầu đờng sắt thuộc tuyến đờng sắt Bắc – Nam (thuộc dự án cải tạo Quốc lộ 1B) đuợc nhà máy chế tạo theo đặt hàng của nhà thầu Nhật Bản Trong quá trình thực tập
em quan sát một quy trình chế tạo của một số loại kết cấu dầm sau:
I Thanh chéo sp –T12(Xem bản vẽ số 1):
a) Vật liệu: Thép cán tấm: SM400 (Đài loan)
Các khổ: 11x2000x10000; 13x2000x10000
Trang 7Đợc cắt thành các bản có kích thớc theo yêu cầu bản vẽ Quá trình cắt đợc thực hiện bởi máy cắt tự động 4 vòi (Oxytome 5), điều khiển theo chơng trình
b) Chuẩn bị hàn: - Quá trình gá đặt và kẹp chặt đợc thực hiện trên đồ gá thuỷ lực – khí nén ( Xem bản vẽ số 5) Hàn đính bằng hàn hồ quang tay (que hàn S –7016H, kích thớc: 3,2 x 350mm (HUYNDAI), với khoảng cách giữa các mối hàn khoảng 400 600mm Sau khi hàn đính song bỏ lực kẹp chặt và tiến hành hàn
c) Hàn: Thực hiện bằng phơng pháp hàn tự động dới lớp thuốc
Thiết bị: Sử dụng máy STAMATIC 1000DC (2 đầu hàn)
Vật liệu: - Thuốc hàn S – 777MXH (HUYNDAI)
- Dây hàn H –14 (HUYNDAI), đờng kính 4mm
Chế độ hàn: Ih = 750A(nối nghịch); Uh = 30V; vh = 28(in./min) = 71,12 cm/ph Góc lệch điện cực so với phơng ngang là: 500
Sử lý nhiệt sau khi hàn: Đối với những vị trí cong vênh dùng ngọn lửa gas-ôxy để giảm biến dạng, cong vênh (Xem thêm trong phần D)
d) Hoàn thiện: Với các lỗ 24,5mm đợc thực hiện trên máy khoan cần BR40
II Dầm hộp sp – h07(Xem bản vẽ số 2):
Đặc tính công nghệ: Xuất phát từ yêu cầu làm việc của dầm hộp Tại hai đầu dầm, tải trọng tác dụng là lớn nhất Do vậy ta cần thiết kế ở hai đầu là các tấm 19 và ở giữa là các bản 9, các tấp này đựơc hàn nối với nhau (điều này đẩm bảo yều cầu kỹ thuật và hiệu quả kinh tế), và ở tấm dày 19mm cần vát đầu, để diện tích bằng diện mặt đầu của tấm dày 9mm (làm hạn chế sự tập trung ứng suất) Và các mối nối này
cần phải cách xa vị trí “gãy khúc” tối
rhiểu là 100 300mm Đồng thời, tại các
tiết diện bên trong hộp có các tấm tăng
cứng
a) Vật liệu: Thép cán tấm: SMA400AP
(Đài loan)
Kích thớc: 9x2000x10000;
19x2000x10000
p
Hình lốc tấm bản bụng (Máy lốc thuỷ lực - khí nén)
Trang 8Đợc cắt thành các bản có kích thớc theo yêu cầu bản vẽ Quá trình cắt đợc thực hiện bởi máy cắt tự động 4 vòi (Oxytome 5), điều khiển theo chơng trình Đối với hai tấm bản nắp cần đa qua máy nốc để có hình dáng theo yêu cầu
b) Chuẩn bị hàn: - Quá trình gá đặt và kẹp chặt đợc thực hiện trên đồ gá Điện
từ (Xem bản vẽ số 6) Hàn đính bằng hàn hồ quang tay (que hàn S – 7016H, kích thớc: 3,2 x 350mm (HUYNDAI), với khoảng cách giữa các mối hàn khoảng 400 600mm Các gân tăng cứng cũng đợc hàn trong giai đoạn này Sau khi hàn đính song bỏ lực kẹp chặt và tiến hành hàn (Trong quá trình gá nắp, hàn đính nếu xuất hiện cong vênh có thể xử lý bằng ngọn lửa gas – oxy (Xem chi tiết ở mục D) Với chú ý bản nắp dới
đợc hàn cuối cùng
c) Hàn:
+ Hàn mặt cắt B- B Thực hiện bằng phơng pháp hàn tự động dới lớp thuốc
Thiết bị: Sử dụng máy STAMATIC 1000DC (2 đầu hàn)
Vật liệu: - Thuốc hàn S – 777MXH (HUYNDAI)
- Dây hàn H –14 (HUYNDAI), đờng kính 4mm
Chế độ hàn: Ih = 850A(nối thuận); Uh = 28V; vh = 31(in./min) Góc nghiêng điện cực = 500
+ Tại các tiết diện A – A và B – B: Thực hiện bằng phơng pháp hàn bán tự
động dới lớp thuốc Hàn cả phía ngoài và phía trong, trên cả chu vi tấm tăn cứng
Thiết bị: Sử dụng máy DV - 21
Vật liệu: - Thuốc hàn S – 777MXH (HUYNDAI)
- Dây hàn H –14 (HUYNDAI), đờng kính 1,6mm
Chế độ hàn: Ih = 350A; Uh = 28V; vh = 25 – 28(in./min) Góc nghiêng điện cực = 500
+ Sử lý nhiệt sau khi hàn: Đối với những vị trí cong vênh dùng ngọn lửa gas-ôxy để giảm biến dạng, cong vênh (Xem thêm trong phần D)
d) Hoàn thiện: Với các lỗ 24,5mm đợc thực hiện trên máy khoan cần BR40
Trang 9III Dầm hộp sp – h04(Xem bản vẽ số 3):
a) Vật liệu: Thép cán tấm: SMA400AP (Đài loan)
Loại tấm: 9x2000x10000; 19x2000x10000
Đợc cắt thành các bản có kích thớc theo yêu cầu bản vẽ Quá trình cắt đợc thực hiện bởi máy cắt tự động 4 vòi (Oxytome 5), điều khiển theo chơng trình Đối với hai tấm bản nắp cần đa qua máy nốc để có hình dáng theo yêu cầu
b) Chuẩn bị hàn: - Quá trình gá đặt và kẹp chặt đợc thực hiện bằng tay (Cơ cấu kẹp bằng tay - Xem bản vẽ số 6) Hàn đính bằng hàn hồ quang tay (que hàn
S –7016H, kích thớc: 3,2 x 350mm (HUYNDAI), với khoảng cách giữa các mối hàn khoảng 400 600mm Các gân tăng cứng cũng đợc hàn trong giai đoạn này Sau khi hàn đính song bỏ lực kẹp chặt và tiến hành hàn (Trong quá trình gá nắp, hàn đính nếu xuất hiện cong vênh có thể xử lý bằng ngọn lửa gas – oxy (Xem chi tiết ở mục D) Với chú ý bản nắp dới
đ-ợc hàn cuối cùng
c) Hàn:
+ Hàn mặt cắt B- B Thực hiện bằng phơng pháp hàn tự động dới lớp thuốc
Thiết bị: Sử dụng máy STAMATIC 1000DC (2 đầu hàn)
Vật liệu: - Thuốc hàn S – 777MXH (HUYNDAI)
- Dây hàn H –14 (HUYNDAI), đờng kính 4mm
Chế độ hàn: Ih = 850A(nối thuận); Uh = 28V; vh = 31(in./min) Góc nghiêng điện cực = 500
+ Tại các tiết diện A – A và B – B: Thực hiện bằng phơng pháp hàn bán tự
động dới lớp thuốc Hàn cả phía ngoài và phía trong, trên cả chu vi tấm tăn cứng
Thiết bị: Sử dụng máy DV - 21
Vật liệu: - Thuốc hàn S – 777MXH (HUYNDAI)
- Dây hàn H –14 (HUYNDAI), đờng kính 1,6mm
Chế độ hàn: Ih = 350A; Uh = 28V; vh = 25 – 28(in./min) Góc nghiêng điện cực = 500
9
Trang 10+ Sử lý nhiệt sau khi hàn: Đối với những vị trí cong vênh dùng ngọn lửa gas-ôxy để giảm biến dạng, cong vênh (Xem thêm trong phần D)
d) Hoàn thiện: Với các lỗ 24,5mm đợc thực hiện trên máy khoan cần BR40
IV DầM CHữ i, SP – i05(Xem bản vẽ số 4):
a) Vật liệu: Thép cán tấm: SM400 (Đài loan)
Các khổ: 11x2000x10000; 13x2000x10000
Đợc cắt thành các bản có kích thớc theo yêu cầu bản vẽ Quá trình cắt đợc thực hiện bởi máy cắt tự động 4 vòi (Oxytome 5), điều khiển theo chơng trình Đối với hai tấm bản cánh 3 cần đa qua máy nốc để có hình dáng theo yêu cầu
b) Chuẩn bị hàn: - Quá trình gá đặt và kẹp chặt đợc thực hiện trên đồ gá thuỷ lực – khí nén ( Xem bản vẽ số 5) Hàn đính bằng hàn hồ quang tay (que hàn S – 7016H, kích thớc: 3,2 x 350mm (HUYNDAI), với khoảng cách giữa các mối hàn khoảng 400 600mm Sau khi hàn đính song bỏ lực kẹp chặt và tiến hành hàn
c) Hàn:
+ Mặt B –B, thực hiện bằng phơng pháp hàn tự động dới lớp thuốc
Thiết bị: Sử dụng máy STAMATIC 1000DC (2 đầu hàn)
Vật liệu: - Thuốc hàn S – 777MXH (HUYNDAI)
- Dây hàn H –14 (HUYNDAI), đờng kính 4mm
Chế độ hàn: Ih = 750A(nối nghịch); Uh = 30V; vh = 28(in./min) = 71,12 cm/ph Góc lệch điện cực so với phơng ngang là: 500
+ Mặt A – A, thực hiện bằng phơng pháp hàn bán tự động
Thiết bị: Sử dụng máy DV - 21
Vật liệu: - Thuốc hàn S – 777MXH (HUYNDAI)
- Dây hàn H –14 (HUYNDAI), đờng kính 1,6mm
Chế độ hàn: Ih = 350A; Uh = 28V; vh = 25 – 28(in./min) Góc nghiêng
điện cực = 500
+ Sử lý nhiệt sau khi hàn: Đối với những vị trí cong vênh dùng ngọn lửa gas- ôxy để giảm biến dạng, cong vênh (Xem thêm trong phần D)
d) Hoàn thiện: Với các lỗ 24,5mm đợc thực hiện trên máy khoan cần BR40
Trang 11D Các biện pháp giảm ứng suất và biến dạng.
1) Mục đích: Do quá trình hàn là quá trình nung nóng cục bộ và bị hạn chế dãn nở của các phần tử hàn, sự co ngót kim loại mối hàn đông đặc Dẫn đến các kết cấu bị biến dạng, thay đổi ứng suất Chúng ta thấy rằng biến dạng và ứng suất
là hai quá trình ngợc nhau, hạn chế ứng suất thì làm tăng biến dạng và ngợc lại
Có rất nhiều biện pháp để sử lý ứng suất và biến dạng nh: Chọn quy trình công nghệ hàn hợp lý (thứ tự thực hiện các mối hàn, hớng hàn ), Tạo biến dạng
ng-ợc, kẹp chặt các chi tiết hàn, Kẹp chặt chi tiết hàn, Phơng pháp giảm ứng suât (Nung nóng sơ bộ), Nắn sau khi hàn v.v
Thực tế sản suất tại công ty, ngời ta thờng sử dụng các biện pháp công nghệ sau: Chọn công nghệ hàn nói chung và quy trình công nghệ nói riêng, Sử lý nhiệt sau khi hàn
2) Chọn công nghê, quy trình công nghệ hàn hợp lý:
Quá trình thiết kế các mối hàn cần giảm tới mức tối đa lợng kim loại nóng chảy, không cho phép có nhiều mối hàn cắt nhau, phân bố mối hàn đối xứng nhau
Khi nắp ghép kết cấu, phải tránh có những mối hàn đính gây nên mối ghép cứng Sử dụng các đồ gá sao cho trong khi hàn mối hàn có thể co dãn tơng đối
tự do
Đặc biệt phải chú ý tới thứ thự các mối hàn Trong hàn dầm chữ I thứ tự các mối hàn đợc thực hiện nh hình vẽ:
Khi hàn nhiều lớp, thì các lớp hàn sau
phải hàn ngợc chiều với các lớp hàn
trớc
11
4
1
2 5