Báo cáo thí nghiệm kĩ thuật chế tạo 1 Xác định biến dạng và tính ứng suất trong hàn hồ quang

CƠ SỞ LÝ THUYẾT: Hàn là một phương pháp công nghệ nhằm đạt được mối liên kết bền, không tháo gỡ được bằng cách dùng nguồn nhiệt nung nóng vật liệu chỗ liên kết đến trạng thái chảy hoặc dẻo, sau đó vật liệu hóa rắn hoặc thông qua có lực ép mối liên kết được hình thành, được gọi là mối hàn. Hàn điện hồ quang là sử dụng năng lượng nhiệt do hồ quang cháy giữa các điện cực để làm nóng chảy chỗ hàn. Hồ quang là hiện tượng phóng điện trong môi trường khí đã bị ion hoá giữa hai điện cực. Hồ quang tạo ra nguồn nhiệt lớn (đạt 6000C) và ánh sáng với các tia hồng ngoại, tử ngoại có hại đến sinh lý con người (mắt, da.....). Hàn điện hồ quang là dùng nhiệt lượng đó để nung cho vật hàn nóng chảy. Đặc trưng của mối hàn hồ quang là: nóng chảy và kết tinh Trong quá trình hàn, do nhiệt độ giữa các vùng kim loại chênh lêch nhau rất cao do vậy thường sinh ra ứng suất và biến dạng các ứng suất và biến dạng này làm cho kết cấu hàn giảm khả năng làm việc hoặc không đủ điều kiện để làm việc. Vì vậy trong quá trình hàn người thợ phải biết được những nguyên nhân sinh ra ứng suất và biến dạng để có thể hạn chế hoặc triệt tiêu chúng. Ứng suất và biến dạng khi hàn: a. Nội ứng suất khi hàn: Là ứng suất tồn tại trong mối hàn sau khi đã kết thúc hàn. b. Phân loại ứng suất: được chia làm 3 nhóm như sau Nhóm 1: Các ứng suất phụ thuộc nguyên nhân sinh ra nó. 2 + Ứng suất nhiệt : Sinh ra do sự nung nóng không đều trên toàn chi tiết + Ứng suất dư : Là ứng suất còn lại trong vật thể sau khi loại bỏ nguyên nhân sinh ra nó. Đây là loại ứng suất thường gặp nhất. + Ứng suất do chuyển biến pha : Do sự biến dạng không đều của chi tiết. Nhóm 2: ứng suất sinh ra do sự cân bằng giữa các kích thước, thể tích khác nhau của các phần tử khi liên kết tạo thành vật thể. Bao gồm 3 loại là tổ chức tế vi, tổ chức thô đại, tổ chức siêu tế vi. Nhóm 3: ứng suất theo các hướng trong không gian, bao gồm các loại là ứng suất một chiều (ứng suất đơn); ứng suất hai chiều (ứng suất mặt); ứng suất 3 chiều (ứng suất khối). c. Các biến dạng khi hàn: Trong quá trình hàn do chi tiết hàn bị nung nóng và làm nguội không đều cho nên sẽ phát sinh các biến dạng là biến dạng co dọc của mối hàn và biến dạng co ngang của mối hàn. - Biến dạng co dọc của mối hàn: Đó là sự thay đổi kích thước chiều dài của mối hàn sau khi hàn. Độ lớn của biến dạng dọc phụ thuộc vào cơ tính của kim loại cơ bản. - Biến dạng co ngang của mối hàn: Đó là sự giảm kích thước của kim loại của mối hàn và vùng lân cận theo phương vuông góc với trục đường hàn, xuất hiện khi hàn các tấm kim loại có chiều rộng lớn. Độ lớn của biến dạng ngang phụ thuộc vào nguồn nhiệt được cung cấp vào chỗ hàn, phương pháp hàn, loại điện cực và kích thước mối hàn (hình dáng và chiều dài mối hàn). Dạng đặc biệt của biến dạng co ngang chính là biến dạng góc nó tạo ra sự cong, vênh của kết cấu hàn, nguyên nhân do sự phân tán nhiệt không đều dọc theo chiều dày của vật hàn khi mà mối hàn không có sự cân xứng. Kết quả là vật hàn sẽ bị quay đi một góc xung quanh trục đường hàn Tính ứng suất và biến dạng khi hàn đắp bằng phương pháp hàn MAG Hàn MAG hay còn gọi là hàn bán tự động bằng điện cực nóng chảy trong môi trường khí hoạt tính bảo vệ là CO2. CO2 khi hàn sẽ bị đốt nóng sẽ tạo ra khí CO không hòa tan trong kim loại (thép kết cấu) lỏng đặc biệt khi ở nhiệt độ cao nó dãn nở và di chuyển với tốc độ cao có tác dụng bảo vệ vũng hàn nóng chảy. Khi hàn MAG, sử dụng dây hàn có đường kính 0,7mm. Loại hàn: Hàn đắp. Phương pháp hàn: 4 + Hàn tự do. + Hàn có lực kẹp. Khi hàn đắp vào bề mặt của tấm thì theo lý luyết hàn, trên mặt cắt ngang của chi tiết hàn do tác động của nhiệt khi hàn sẽ có 2 vùng đó là vùng chịu ảnh hưởng nhiệt và vùng phản kháng. Tại vùng ảnh hưởng nhiệt, dưới tác dụng của nhiệt độ sẽ có sự thay đổi thành phần hóa học, đồng thời thay đổi kích thước hạt. Vì vậy mà trong vùng ảnh hưởng nhiệt chi tiết hàn có xu hướng dãn nở, trong khi đó ở vùng phản kháng (vùng không bị ảnh hưởng bởi nhiệt) có xu hướng chống lại sự dãn nở do nhiệt. Dẫn đến chi tiết hàn bị cong về phía gia nhiệt. Như vậy để biết chi tiết hàn có hay không biến dạng cần tính xác định được mômen uốn Muoán và ứng suất uốn uoán  . Việc xác định 2 đại lượng trên được tính thông qua việc tính độ võng. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM: Bước 1: Nhận 2 mẫu thép tấm (thép lá) với các bề dày khác nhau có chiều dài khoảng 400 mm. Mài sơ để loại bỏ các vết ghỉ sét. Bước 2: Tiến hành cắt mẫu thành 4 mẫu gồm 2 mẫu có chiều dài 200mm, 2 mẫu còn lại có chiều dài 150mm. Đánh dấu chiều dài đường hàn, mẫu 200mm chiều dài đường hàn 150mm cách đều hai đầu của mẫu, mẫu 150mm chiều dài đường hàn 100mm cách đều hai đầu của mẫu. Bước 3: Đo và ghi nhận bề dày và bề rộng của các mẫu. Đo xác nhận chiều dày và chiều cao của mẫu ở 3 vị trí là hai đầu mẫu và giữa mẫu,sau đó lấy giá trị trung bình => bề dày và chiều cao thanh. Thực hiện lần lượt cho tất cả các mẫu. Bước 4: Tiến hành hàn đắp bằng thiết bị hàn, hàn tự do cho 2 mẫu có chiều dài 200mm và mẫu có chiều dài 150mm, hàn với hai đầu được kẹp chặt bằng kẹp C đối với 2 mẫu còn lại có chiều dài 200mm và 150mm. (Lưu ý: hàn đắp → không ngấu. Đối với mẫu kẹp chặt hai đầu, sau khi hàn xong phải đợi mẫu nguội rồi mới tháo ngàm ở hai đầu.) Bước 5: Đợi mẫu nguội (không nhúng nước khi hàn). Vẽ lại biên dạng sau khi hàn, sau đó tiến hành đo chuyển vị f. Đo tối thiểu 3 lần, ghi nhận giá trị, lấy giá trị trung bình. Bước 6: Từ các số liệu thu được, thay vào công thức để tính Muoán , uoán  . Bước 7: Dọn dẹp vệ sinh. Viết báo cáo.

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN THIẾT BỊ VÀ CNVL CƠ KHÍ

-oOo -

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM KĨ THUẬT CHẾ TẠO 1

GV LÝ THUYẾT : Phạm Qang Trung

NHÓM HỌC LÝ THUYẾT : Chiều thứ 3, tiết 7-9 NGÀY THỰC HÀNH : Chiều thứ 6, tiết 8-12

TP HỒ CHÍ MINH, ngày 4 tháng 12 năm 2019

Trang 2

BÀI 3: XÁC ĐỊNH BIẾN DẠNG VÀ TÍNH ỨNG SUẤT

TRONG HÀN HỒ QUANG

1 MỤC ĐÍCH:

- Đo độ biến dạng, tìm ứng suất trong hàn

- Biết cách sử dụng thiết bị hàn,…

- Cách thí nghiệm, thu thập số liệu và tính toán bài toán thực tế

- Đề ra các biện pháp giảm ứng suất và biến dạng khi hàn

2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT:

Hàn là một phương pháp công nghệ nhằm đạt được mối liên kết bền, không tháo gỡ được bằng cách dùng nguồn nhiệt nung nóng vật liệu chỗ liên kết đến trạng thái chảy hoặc dẻo, sau đó vật liệu hóa rắn hoặc thông qua có lực ép mối liên kết được hình thành, được gọi là mối hàn

Hàn điện hồ quang là sử dụng năng lượng nhiệt do hồ quang cháy giữa các điện cực để làm nóng chảy chỗ hàn

Hồ quang là hiện tượng phóng điện trong môi trường khí đã bị ion hoá giữa hai điện cực Hồ quang tạo ra nguồn nhiệt lớn (đạt 6000C) và ánh sáng với các tia hồng ngoại, tử ngoại có hại đến sinh lý con người (mắt, da ) Hàn điện hồ quang

là dùng nhiệt lượng đó để nung cho vật hàn nóng chảy

Đặc trưng của mối hàn hồ quang là: nóng chảy và kết tinh

Trong quá trình hàn, do nhiệt độ giữa các vùng kim loại chênh lêch nhau rất cao do vậy thường sinh ra ứng suất và biến dạng các ứng suất và biến dạng này làm cho kết cấu hàn giảm khả năng làm việc hoặc không đủ điều kiện để làm việc Vì vậy trong quá trình hàn người thợ phải biết được những nguyên nhân sinh ra ứng suất và biến dạng để có thể hạn chế hoặc triệt tiêu chúng

2.1 Ứng suất và biến dạng khi hàn:

a Nội ứng suất khi hàn: Là ứng suất tồn tại trong mối hàn sau khi đã kết thúc hàn

b Phân loại ứng suất: được chia làm 3 nhóm như sau

Nhóm 1: Các ứng suất phụ thuộc nguyên nhân sinh ra nó

Trang 3

+ Ứng suất nhiệt : Sinh ra do sự nung nóng không đều trên toàn chi tiết

+ Ứng suất dư : Là ứng suất còn lại trong vật thể sau khi loại bỏ nguyên nhân sinh ra nó Đây là loại ứng suất thường gặp nhất

+ Ứng suất do chuyển biến pha : Do sự biến dạng không đều của chi tiết

Nhóm 2: ứng suất sinh ra do sự cân bằng giữa các kích thước, thể tích khác nhau của các phần tử khi liên kết tạo thành vật thể Bao gồm 3 loại là tổ chức

tế vi, tổ chức thô đại, tổ chức siêu tế vi

Nhóm 3: ứng suất theo các hướng trong không gian, bao gồm các loại là ứng suất một chiều (ứng suất đơn); ứng suất hai chiều (ứng suất mặt); ứng suất 3 chiều (ứng suất khối)

c Các biến dạng khi hàn:

Trong quá trình hàn do chi tiết hàn bị nung nóng và làm nguội không đều cho nên sẽ phát sinh các biến dạng là biến dạng co dọc của mối hàn và biến dạng

co ngang của mối hàn

- Biến dạng co dọc của mối hàn: Đó là sự thay đổi kích thước chiều dài của mối hàn sau khi hàn Độ lớn của biến dạng dọc phụ thuộc vào cơ tính của kim loại

cơ bản

- Biến dạng co ngang của mối hàn: Đó là sự giảm kích thước của kim loại của mối hàn và vùng lân cận theo phương vuông góc với trục đường hàn, xuất hiện khi hàn các tấm kim loại có chiều rộng lớn Độ lớn của biến dạng ngang phụ thuộc vào nguồn nhiệt được cung cấp vào chỗ hàn, phương pháp hàn, loại điện cực và kích thước mối hàn (hình dáng và chiều dài mối hàn) Dạng đặc biệt của biến dạng co ngang chính là biến dạng góc nó tạo ra sự cong, vênh của kết cấu hàn, nguyên nhân do sự phân tán nhiệt không đều dọc theo chiều dày của vật hàn khi mà mối hàn không có sự cân xứng Kết quả là vật hàn sẽ bị quay

đi một góc xung quanh trục đường hàn

Trang 4

Hình 2.1: Độ lớn của biến dạng ngang tỉ lệ thuận với chiều rộng mối hàn

(chiều dày vật hàn)

Hình 2.2: Độ lớn của biến dạng góc khi hàn

a) Mối hàn giáp mối b) Mối hàn góc 2.2 Tính ứng suất và biến dạng khi hàn đắp bằng phương pháp hàn MAG

Hàn MAG hay còn gọi là hàn bán tự động bằng điện cực nóng chảy trong

môi trường khí hoạt tính bảo vệ là CO2 CO2 khi hàn sẽ bị đốt nóng sẽ tạo ra khí CO không hòa tan trong kim loại (thép kết cấu) lỏng đặc biệt khi ở nhiệt

độ cao nó dãn nở và di chuyển với tốc độ cao có tác dụng bảo vệ vũng hàn nóng chảy

Khi hàn MAG, sử dụng dây hàn có đường kính 0,7mm

Loại hàn: Hàn đắp

Phương pháp hàn:

Trang 5

+ Hàn tự do

+ Hàn có lực kẹp

Khi hàn đắp vào bề mặt của tấm thì theo lý luyết hàn, trên mặt cắt ngang của chi tiết hàn do tác động của nhiệt khi hàn sẽ có 2 vùng đó là vùng chịu ảnh hưởng nhiệt và vùng phản kháng Tại vùng ảnh hưởng nhiệt, dưới tác dụng của nhiệt độ sẽ có sự thay đổi thành phần hóa học, đồng thời thay đổi kích thước hạt Vì vậy mà trong vùng ảnh hưởng nhiệt chi tiết hàn có xu hướng dãn nở, trong khi đó ở vùng phản kháng (vùng không bị ảnh hưởng bởi nhiệt) có xu hướng chống lại sự dãn nở do nhiệt Dẫn đến chi tiết hàn bị cong về phía gia nhiệt Như vậy để biết chi tiết hàn có hay không biến dạng cần tính xác định được mômen uốnM uoánvà ứng suất uốn uoán Việc xác định 2 đại lượng trên được tính thông qua việc tính độ võng

Độ võng:

2 max

.

8uoán y

M l f

EJ



Trong đó:

l: chiều dài tấm hàn

5

2,1.10

E MPa: môđun đan hồi của vật liệu bằng thép

3

12

y

hb

J  : Mômen quan tính của mặt cắt hình chữ nhật đối với trục trung tâm

y, trong đó b,h lần lượt là chiều rộng và chiều cao của mặt cắt ngang hình chữ nhật

Khi đó mômen uốn được tính như sau:

max 2

.8

(1)

y uoán

M

l

 Xác định ứng suất uốn bằng công thức sau:

(2)

uoán uoán

choánguoán

M W

  Trong đó:

2

6

choánguoán

hb

W  là mômen chống uốn

Trang 6

M là mômen uốn được xác định ở công thức (1)

3 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM:

Bước 1: Nhận 2 mẫu thép tấm (thép lá) với các bề dày khác nhau có chiều dài khoảng 400 mm Mài sơ để loại bỏ các vết ghỉ sét

Bước 2: Tiến hành cắt mẫu thành 4 mẫu gồm 2 mẫu có chiều dài 200mm, 2 mẫu còn lại có chiều dài 150mm Đánh dấu chiều dài đường hàn, mẫu 200mm

chiều dài đường hàn 150mm cách đều hai đầu của mẫu, mẫu 150mm chiều dài

đường hàn 100mm cách đều hai đầu của mẫu

Bước 3: Đo và ghi nhận bề dày và bề rộng của các mẫu Đo xác nhận chiều dày và chiều cao của mẫu ở 3 vị trí là hai đầu mẫu và giữa mẫu, sau đó lấy giá trị

trung bình => bề dày và chiều cao thanh Thực hiện lần lượt cho tất cả các mẫu

Bước 4: Tiến hành hàn đắp bằng thiết bị hàn, hàn tự do cho 2 mẫu có chiều dài 200mm và mẫu có chiều dài 150mm, hàn với hai đầu được kẹp chặt bằng kẹp

C đối với 2 mẫu còn lại có chiều dài 200mm và 150mm

(Lưu ý: hàn đắp → không ngấu Đối với mẫu kẹp chặt hai đầu, sau khi hàn xong phải đợi mẫu nguội rồi mới tháo ngàm ở hai đầu.)

Bước 5: Đợi mẫu nguội (không nhúng nước khi hàn) Vẽ lại biên dạng sau khi hàn, sau đó tiến hành đo chuyển vị f Đo tối thiểu 3 lần, ghi nhận giá trị, lấy

giá trị trung bình

Bước 6: Từ các số liệu thu được, thay vào công thức để tính M uoán, uoán. Bước 7: Dọn dẹp vệ sinh Viết báo cáo

4 XỬ LÝ SỐ LIỆU:

4.1 Bề dày và bề rộng trung bình của các mẫu:

Hình 4.1: Vị trí các lần đo chiều dài các mẫu

Trang 7

Mẫu 200mm Chiều dày h (mm) Chiều rộng b (mm)

Mẫu để

hàn tự do

Mẫu để

hàn kẹp

chặt

Bảng 4.1: Chiều dày và chiêu rộng của mẫu 200mm

Mẫu 150mm Chiều dày h (mm) Chiều rộng b (mm)

Mẫu để

hàn tự do

Mẫu để

hàn kẹp

chặt

Bảng 4.2: Chiều dày và chiêu rộng của mẫu 150mm

4.2 Vẽ lại biên dạng và xác định chuyển vị lớn nhất (fmax)

a Chuyển vị fmax của mẫu 200mm được hàn tự do:

Trang 8

Vị trí 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

f i

Lần1 0 1 2 3 4 4,5 5 5,25 5,5 5,75 5,5 5,5 5,25 5 4,5 4 3,5 2,5 1,5 0 0

Lần2 0 1 2 3 4 4,5 5 5 5,75 6 6 5,25 5,25 5 4,5 3,5 3 2 1,5 0 0

Lần3 0 1 2 3 4 4,5 5 5 5,5 6 5,5 5,5 5 4,5 4 3,5 3 2,5 1,5 1 0

Bảng 4.3: Giá trị fi (mm) của mẫu 200mm đo được khi hàn tự do

Hình 4.2: Biên dạng của mẫu 200mm sau khi hàn tự do được vẽ lần 1

Từ các hình 4.2,4.3,4.4 ta tính được:

Chuyển vị trung bình của mẫu 200mm hàn tự do là:

max1 max2 max3

b Chuyển vị fmax của mẫu 200mm được hàn kẹp chặt hai đầu:

Trang 9

Vị trí 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

f i

Lần1 0,5 1 1,5 1,5 1,5 1 0,5 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0,5 0 0 0 0

Lần2 0 0,5 1 1,5 1,5 1 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0,5 0,5 0,5 0 0 0 0

Lần3 0 0 0,5 1 1,5 1,5 1 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0,5 0,5 0,5 0 0 0

Bảng 4.4: Giá trị fi (mm) của mẫu 200mm đo được khi hàn kẹp chặt hai đầu

Hình 4.5: Biên dạng của mẫu 200mm sau khi hàn kẹp chặt được vẽ lần 1

Chuyển vị trung bình của mẫu 200mm hàn kẹp chặt là:

max1 max2 max3

c Chuyển vị fmax của mẫu 150mm được hàn tự do:

Trang 10

Vị trí 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

f i

Lần1 0 0,5 1,5 2 2,5 2,5 3 3,5 3,5 3,5 3 2,5 2 1 0,5 0

Lần2 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3 3,5 3,5 3 2,5 2 1 0,5 0

Lần3 0 0,5 1 1,5 2 2,5 2,5 3 3,5 3 3 2,5 2 1 0,5 0

Bảng 4.5: Giá trị fi (mm) của mẫu 150mm đo được khi hàn tự do

Chuyển vị trung bình của mẫu 150mm hàn tự do là:

Trang 11

max1 max2 max3

d Chuyển vị fmax của mẫu 150mm được hàn kẹp chặt hai đầu:

Vị trí 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

f i

Lần1 0 0 0 0 0 0,5 0,75 0,73 1 0,75 0,5 0,5 0 0 0 0

Lần2 0 0 0 0 0 0,5 0,75 0,75 1 1 0,73 0,5 0 0 0 0

Lần3 0 0 0 0 0 0 0 0 0,5 0,75 0,5 0 0 0 0 0

Bảng 4.6: Giá trị fi (mm) của mẫu 150mm đo được khi hàn kẹp chặt hai đầu

Trang 12

Chuyển vị trung bình của mẫu 150mm hàn kẹp chặt là:

max1 max2 max3

Mẫu 200mm

Hàn tự do fmax1(mm) 5,943 Hàn kẹp chặt fmax2(mm) 1,58 Mẫu

150mm

Hàn tự do fmax3(mm) 3,54 Hàn kẹp chặt fmax4(mm) 0,94 Bảng 4.7: Kết quả tính toán chuyển vị lớn nhất của các thanh mẫu

4.3 Tính toán mômen uốn và ứng suất uốn:

Từ bảng 4.1, 4.2, 4.7 ta tính toán được mômen uốn và ứng suất uốn theo công thức (1) và (2), kết quả được trình bày ở bảng sau:

Mẫu 200mm

Hàn tự do

fmax1 (mm) Jy1 (mm

4) l (mm) Wchống uốn1

(mm3)

Muốn1 (Nmm)

1

uoán

 (N/mm2) 5,943 2646,45 200 214,37 660569,8 3081,4

Hàn kẹp

chặt 2 đầu

fmax1 (mm) Jy2 (mm

(mm3)

Muốn2 (Nmm)

2

uoán

 (N/mm2) 1,58 2508,70 200 205,88 166477,3 808,6 Bảng 4.8: Kết quả tính toán mômen uốn và ứng suất uốn cho mẫu 200mm

Trang 13

Mẫu 150mm

Hàn tự do

fmax3 (mm) Jy3 (mm

(mm3)

Muốn3 (Nmm)

3

uoán

 (N/mm2) 3,54 1666,54 150 157,00 440499,9 2860,39

Hàn kẹp

chặt 2 đầu

fmax4 (mm) Jy4 (mm

(mm3)

Muốn4 (Nmm)

4

uoán

 (N/mm2) 0,94 1610,65 150 153,47 113046,15 736,60 Bảng 4.9: Kết quả tính toán mômen uốn và ứng suất uốn cho mẫu 150mm

5 NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN

Từ kết quả tính toán được ở bảng 4.8 và 4.9 ta thấy đối với mẫu 200mm và mẫu 150mm đều có mômen uốn khi hàn kẹp chặt hai đầu nhỏ hơn nhiều so với khi hàn tự do cụ thể: Muốn2 < Muốn1 (166477,3Nmm < 660569,8Nmm), Muốn4 <

Muốn3 (113046,15Nmm < 440499,9Nmm), điều này có nghĩa là chi tiết sau khi hàn đắp nhìn chung là có biến dạng ở cả hai phương pháp hàn, tuy nhiên đối với chi tiết hàn khi dùng lực kẹp hai đầu ít bị biến dạng hơn so với chi tiết hàn khi hàn

tự do Có thể thấy rõ qua các đồ thị hình 4.2 – 4.7 (mẫu 200mm), hình 4.8 – 4.13 (mẫu 150mm) Vì vậy mà để hạn chế hay loại trừ khả năng biến dạng của chi tiết sau khi hàn có thể lợi dụng đồ gá có đủ độ cứng vững để kẹp chặt chi tiết khi hàn, lưu ý sau khi hàn xong, phải chờ cho chi tiết nguội hoàn toàn mới được tháo dỡ

đồ gá

Đối với những chi tiết có chiều dài mối hàn càng lớn thì độ chuyển vị của chi tiết càng khó kiểm soát bằng các phương pháp kẹp chăt Có thể thấy hiện tượng trên qua thí nghiệm trên như sau:ở mẫu dài 200mm có chiều dài mối hàn là 150mm

có độ võng biến dạng lớn hơn so với mẫu dài 150mm có chiều dài mỗi hàn là 100mm

Nguyên nhân sinh ra biến dạng khi hàn:

+ Do nung nóng và làm nguội không đều kim loại và vật hàn

+ Do sự co ngót của kim loại lỏng trong vũng hàn khi kết tinh

+ Do sự biến đổi tổ chức của kim loại của mối hàn và vùng lân cận mối hàn

Một số biện pháp hạn chế và chống biến dạng hàn:

+ Trước khi hàn trên chi tiết chính để tạo ra sản phẩm cuối cùng, thì ta nên hàn

Trang 14

trên chi tiết tương tự mà không có bất kỳ phương pháp hạn chế biến dạng nào, mục đích của phương pháp thử này là để biết chi tiết hàn sẽ biến dạng theo hướng nào, vị trí nào bị cong vênh nhiều nhất từ đó đưa ra các phương pháp hạn chế biến dạng thích hợp khi chính thức hàn ra sản phẩm cuối cùng

+ Kẹp chặt chi tiết khi hàn: Chi tiết kẹp chặt bằng các loại đồ gá có đủ độ cứng vững để trong quá trình hàn biến dạng sinh ra sẽ bị khống chế cưỡng bức, sử dụng phương pháp này trong quá trình gia công cần tính đến sự gia tăng nội ứng suất Chú ý sau khi hàn xong, phải chờ cho chi tiết nguội hoàn toàn mới được tháo dỡ

đồ gá

+ Tạo biến dạng ban đầu có chiều ngược với chiều biến dạng khi hàn để triệt tiêu biến dạng sau khi hàn

+ Hàn chấm: hàn từng đoạn nhỏ có khoảng 3mm điều này giúp hạn chế ảnh hưởng nhiệt đối với các phần còn lại của tấm, giúp chi tiết ít bị biến dạng hơn + Thực hiện quy trình hàn hợp lý Hạn chế thấp nhất nhiệt lượng tác dụng vào vật

+ Phương pháp tạo lực ép lên mối hàn: Đây là phương pháp mà sau khi hàn xong người ta dùng các biên pháp tác dụng lên mối hàn các lực ép dủ lớn để triệt tiêu các ứng suất tồn tại trong mối hàn, cũng có thể thực hiện bằng cách dùng máy cán để cán mối hàn sau khi đã hàn

+ Nung sau khi hàn: Đây là phương pháp loại bỏ ứng suất tồn tại trong mối hàn sau khi hàn có thể dùng các phương pháp ram thấp ở nhiệt độ khoảng 600-650oC sau đó giữ nhiệt trong khoảng thời gian từ 2-3 phút cho 1mm chiều dày chi tiết hàn Phương pháp này chỉ ứng dụng cho các chi tiết có kích thước nhỏ

+ Nắn, sửa kết cấu sau khi hàn Qúa trình này có thể thực hiện được ở các trạng thái nóng hoặc nguội

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	645,44 KB