Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ công nghệ hàn tự động dưới thuốc trợ dung đến chất lượng phục hồi chi tiết piston của xe tải hạng nặng ở các mỏ

Luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

LÊ THANH HẢI

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ðỘ CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ðỘNG DƯỚI THUỐC TRỢ DUNG ðẾN CHẤT LƯỢNG PHỤC HỒI CHI TIẾT PISTON CỦA XE TẢI HẠNG NẶNG Ở CÁC MỎ

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Chuyên ngành : Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá

nông, lâm nghiệp

Mã số : 60.52.14

Người hướng dẫn khoa học: TS HOÀNG VĂN CHÂU

HÀ NỘI 2011

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦ i

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập, nghiên cứu và tiến hành làm luận văn tốt nghiệp, tôi ựã ựược sự dạy bảo, hướng dẫn và giúp ựỡ rất tận tình của các thầy

cô, các anh chị ựồng nghiệp, gia ựình và bạn bè

Nhân dịp này tôi xin bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới người hướng dẫn

khoa học TS Hoàng Văn Châu người thầy trực tiếp hướng dẫn và giúp ựỡ

tôi trong hơn một năm thực hiện ựề tài này

Tôi cũng xin cảm ơn các thầy cô giáo trong Bộ môn công nghệ cơ khắ,

các thầy giáo trong khoa Cơ điện Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội đặc biệt là thầy giáo PGS.TS đào Quang Kế ựã giảng dạy, giúp ựỡ tạo ựiều

kiện cho tôi trong quá trình học tập và thực hiện ựề tài

Qua ựây, tôi xin ựược gửi lời cảm ơn tới cán bộ viên chức, công chức và người lao ựộng trong Phòng TN trọng ựiểm Quốc gia công nghệ hàn và xử

lý bề mặt thuộc Bộ Công Thương

Trân Trọng!

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… ii

LỜI CAM ðOAN

Tô xin cam ñoan ñây là ñề tài nghiên cứu của riêng tôi các kết quả, số liệu nêu trong luận văn là trung thực ngoại trừ các kiến thức cơ bản, thông số, bảng biểu, ñồ thị… ñược phép sử dụng trong các tài liệu nghiên cứu và học tập

Nếu sai tôi hoàn toàn chịu mọi trách nhiệm với lời cam ñoan này

Hà Nội, ngày tháng năm 2011

Tác giả

Lê Thanh Hải

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… iii

1.2.2 Ảnh hưởng của các nguyên tố thành phần trong thép C45 ñến cơ tính

1.3 Các dạng hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục piston 19

1.4.1 Công nghệ phục hồi ñã ñược áp dụng ñể phục hồi cụm giảm xóc 20

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… iv

2.4.3 Phương pháp xác ñịnh và xử lý số liệu thực nghiệm 30

CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ðỘNG ðỂ PHỤC

3.3 Giới thiệu chung về công nghệ hồi phục chi tiết máy 36

3.4 Nghiên cứu các yếu tố công nghệ ảnh hưởng ñến chất lượng lớp

3.5 Lựa chọn chế ñộ công nghệ hàn ñắp tự ñộng dưới lớp thuốc ñể

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… v

4.1.3 Quy trình công nghệ phục hồi Piston xe HD320-3 bằng công nghệ hàn

4.5.1 Quy trình hàn phục hồi piston xe HD 320-3 bằng công nghệ hàn tự

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… vi

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… vii

DANH MỤC BẢNG

A.1 Thành phần hoá học của thép Các bon chất lượng C45, % 10

1.1 Ký hiệu và thành phần của mác thép tương ñương với mác thép

3.2 Mối quan hệ giữa cường ñộ dòng ñiện hàn và ñường kính dây hàn 39 3.3 Dây hàn thép cacbon và hợp kim thấp (Hãng ZAZ- Tiệp Khắc) 51 3.4 Dây hàn thép cacbon và hợp kim thấp (Hãng ESAB – Thụy

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… viii

DANH MỤC HÌNH

1.1 Sơ ñồ cấu tạo và bố trí các phần mềm chính của xe ôtô 2

1.3 Sơ ñồ bố trí các bộ phận hệ thống treo trên xe ôtô HD 320 – 3 5

1.8 Ảnh hưởng của hàm lượng Cacbon ñến cơ tính thép ở trạng thái ủ 13 1.9 Công nghệ phục hồi piston Áp dụng cho các dòng xe tự lựa 22

3.2 Sự thay ñổi hình dạng mối hàn theo cường ñộ dòng ñiện hàn 39 3.3 Sự thay ñổi hình dạng mối hàn và mức tiêu thụ thuốc hàn theo

3.5 Sự thay ñổi hình dạng mối hàn theo tiết diện ñiện cực 42 3.6 Ảnh hưởng của tốc ñộ hàn lên sự phân bố lực trong hồ quang a),

hình dạng mối hàn b), và mức ñộ tiêu thụ thuốc hàn c) 44 3.7 Góc nghiêng dây hàn và ảnh hưởng của góc nghiêng về phía

3.8 Hình dáng mối hàn với ñiện cực ñặt nghiêng ngược chiều với

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… ix

3.9.a ðồ thị xác ñịnh cường ñọ dòng diện hàn theo ñường kính chi tiết

4.9 Máy ño ñộ cứng tế vi và ño chiều dày lớp lớp thấm Wilson

4.10 Thiết bị nghiên cứu tổ chức tế vi Nikon Eclipse Model L 150 72

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… x

DANH MỤC ẢNH

4.1 Tổ chức kim loại mẫu hàn ñúng chế ñộ và ñủ thuốc trợ dung N04 75

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 1

MỞ ðẦU

Ở Việt Nam trong những năm gần ñây, việc sử dụng các thiết bị máy móc vận tải ñể cơ giới hoá trong sản xuất nông - lâm nghiệp ngày càng phổ biến Các thiết bị máy ñược nhập khẩu có giá thành rất cao nhưng không hoàn toàn phù hợp với ñiều kiện về kinh tế, ñiều kiện tự nhiên và ñịa hình ở Việt Nam Các nhà khoa học Việt Nam ñã có rất nhiều công trình nghiên cứu, cải tiến, chế tạo, thử nghiệm

và ñưa vào sử dụng nhiều thiết bị máy và ñã phát huy ñược hiệu quả tốt

Trên ña số các thiết bị máy và các chi tiết trong các thiết bị máy ñã ñược công bố về thiết kế và phục hồi như: Các máy làm ñất, máy thu hoạch…, ñặc biệt là piston của xe tải trọng lớn thì việc ñiều kiện làm việc trong môi trường thời tiết khí hậu cũng như ñộ va ñập khiến nhiều piston của xe tải hạng nặng hiện nay ñang gặp phải hư hỏng nặng như: Mòn, rỗ, vv Việc mua mới là ñiều rất tốn kém, lãng phí

và ñôi khi chủng loại cũng là vấn ñề khó khăn cho các doanh nghiệp

Xuất phát từ vấn ñề ñó việc phục hồi là vấn ñề cần thiết tuy nhiên việc phục hồi ñòi hỏi phải có công nghệ phục hồi hợp lý và có các thiết bị xử lý phù hợp thì với có thể ñảm bảo tính chất và tổ chức của vật liệu giúp cho quá trình phục hồi chi tiết có hiệu quả ñảm bảo ñược khả năng làm việc trong môi trường làm việc tại Việt Nam

Xuất phát từ yêu cầu thực tế, việc nghiên cứu, tính toán và chọn lựa các thông số kỹ thuật và công nghệ của hàn tự ñộng dưới thuốc trợ dung ñể phục hồi piston của xe tải hạng nặng tại Việt Nam là một vấn ñề cấp thiết Trong khuôn khổ luận văn này tác giả ñã tiến hành thực hiện ñề tài “ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ

ðỘ CÔNG NGHỆ HÀN TỰ ðỘNG DƯỚI THUỐC TRỢ DUNG ðẾN CHẤT LƯỢNG PHỤC HỒI CHI TIẾT PISTON CỦA XE TẢI HẠNG NẶNG Ở CÁC

MỎ” Trên cở sở thiết bị và trang thiết bị công nghệ có sẵn tại phòng thí nghiệm

trọng ñiểm với nguyên vật liệu sử dụng trong nước, nghiên cứu lựa chọn vật liệu hàn ñắp tự ñộng dưới lớp thuốc trợ dung phù hợp ñể tăng chất lượng chi tiết sau khi hồi phục

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu tổng quan về piston giảm xóc của xe tải hạng nặng

Ôtô nhìn chung có các bộ phận chủ yếu như ñộng cơ Hệ thống truyền lực Hệ thống treo Hệ thống di truyển Hệ thống ñiều khiển và các thiết bị làm việc khác Hình 1.1

Hình 1.1: Sơ ñồ cấu tạo và bố trí các phần mềm chính của xe ôtô

1 ðộng cơ; 2 Ly hợp; 3 Hộp số; 4 Truyền ñộng các ñăng; 5 Truyền ñộng chính;

6 Cơ cấu vi sai; 7 Bánh xe chủ ñộng; 8 Nhíp sau; 9 Khung hay bệ; 10 Vỏ hay

thân xe; 11 Cơ cấu lái; 12 Lò xo; 13 Bánh xe; 14 Cần số

1.1.1 Giới thiệu về các bộ phận chính

• ðộng cơ

ðộng cơ thường dùng là ñộng cơ xăng hoặc DIEZEN là nguồn ñộng lực của ôtô

có tác dụng biến năng lượng nhiệt do nhiên liệu cháy thành cơ năng

• Hệ thống truyền lực

Hệ thống truyền lực có tác dụng truyền mô men quay từ ñộng cơ cho bánh xe

Hệ thống truyền lực gồm có: Ly hợp và hộp số Truyền ñộng các ñăng, truyền

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 3

ñộng chính, cơ cấu vi sai và truyền ñộng cuối cùng

Hệ thống treo dùng ñể nối ñàn hồi gữa khung và vỏ ôtô với hệ thống di chuyển

và nhiệm vụ chủ yếu là giảm các va ñập sinh ra trong quá trình ôtô chuyển ñộng nghĩa là làm ôtô chuyển ñộng ñược êm dịu khi ñi qua bề mặt ñường gồ ghề không bằng phẳng

Hệ thống treo gồm các bộ phận:

• Bộ phận dẫn hướng: Dùng ñể chuyền lực dọc, lực ngang và mômen từ ñường lên banh xe, ñảm bảo ñộng lực học tính chất di chuyển tương ñối mà bánh xe ñối với khung và vỏ ôtô

• Bộ ñàn hồi: Có tác dụng làm giảm nhẹ các tải trọng ñộng, tác dụng từ bánh

xe lên khung và ñảm bảo ñộ êm dịu cần thiết khi xe truyển ñộng

• Bộ phận giảm xóc: Có nhiệm vụ dập tắt các dao ñộng của khung và vỏ xe sinh ra do ảnh hưởng của mặt ñường không bằng phẳng

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 4

Phân loại

Hình 1.2 Sơ ñồ hệ thống treo của xe ôtô

Hệ thống treo phụ thuộc; b Hệ thống treo ñộc lập

1 Thùng xe; 2 Lò xo; 3 Dầm cầu trước; 4 Tay ñòn

 Theo sơ ñồ bố trí hệ thống dẫn hướng chia ra làm hai loại, loại treo phụ thuộc và loại treo ñộc lập theo hình 2

 Theo phần tử phản hồi chia ra: Loại nhíp, lò xo và loại thuỷ lực và thuỷ khí

 Theo phương pháp dập tắt chấn ñộng chia ra: Loại giảm xóc thuỷ lực (tác dụng một chiều, tác dụng hai chiều) và loại giảm chấn ma sát (ma sát trong

bộ phận ñàn hồi và bộ phận dẫn hướng)

Yêu cầu

 ðảm bảo ñộng học ñúng của các bánh xe dẫn hướng khi dao ñộng trong mặt phẳng ñứng

 Dập tắt nhanh chóng các dao ñộng của thùng xe và vỏ xe

 Giảm tải trọng ñộng khi xe qua ñường gồ ghề

 Giảm ñộ nghiêng bên thùng xe khi quay vòng

1.1.1.2 Bộ phận giảm xóc

Khái quát về bộ phận giảm xóc

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 5

Hình 1.3: Sơ ñồ bố trí các bộ phận hệ thống treo trên xe ôtô HD 320 – 3

Bộ phận giảm xóc có tá dụng dập tắt nhanh chóng các dao ñộng của xe và lốp xe trong quá trình chuyền ñộng bảo ñảm cho xe ôtô chuyển ñộng êm trên ñường không bằng phẳng, cụm giảm xoc phải ñảm bảo dâp tắt nhanh chóng các dao ñộng

có tần số lớn ñể toa xe khỏi bị lắc khi ñi qua những ñoạn ñường mấp mô, dập tắt trậm các dao ñộng khi xe qua những ñoạn ñường mấp mô ít và phải ñảm bảo hạn chế ñược lực truyền qua giảm xóc lên toa xe Bộ phận giảm xóc có hai loại: Giảm xóc ñòn và giảm xóc ống Cả hai loại này ñều làm việc theo nguyên lý thuỷ lực, tức

là sự chuyển dịch mà chất lỏng từ ngăn này sang ngăn khác, qua các van tiết lưu hay van ñiều chỉnh rất nhỏ Khi chất lỏng ñi qua các van này sẽ sinh ra sức cản lớn, làm dập tắt hay triệt tiêu nhanh các chấn ñộng của xe ôtô Năng lượng dao ñộng ñược tiêu tốn cho quá trình tiết lưu của chất lỏng công tác giữa các khoang trong giảm xóc, khi chúng ñi qua các lỗ tiết lưu rất nhỏ Ma sát giữa chất lỏng và các lỗ tiết lưu rất nhỏ là ma sát chủ yếu ñể dập tắt dao ñộng Hiện nay ñối với các xe ôtô hạng nặng trên thế giới sử dụng theo nguyên lý thuỷ khí ñối với bộ phận giảm xóc

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 6

Nguyên lý làm việc của bộ phận giảm xóc ống

Hình 1.4: Kết cấu giảm xóc ống

1 Tai noi; 2 Nắp; 3,4 Phớt chắn dầu; 5 Van thông qua; 6,12,13,15 Các lỗ tiết lưu;7 Van trả; 8 Lò xo; 9 Van Nạp; 10 Van nén; 11 Lò xo; 14 Pitton;

16 Khoang chứa dầu; 17 Xi lanh; 18 Trục pittong; 19 Lò xo

Bộ phận giảm xóc ống có ưu ñiểm vì tải trọng nhỏ hơn bố trí gọn, áp suất chất lỏng trong giảm xóc nhỏ hơn

Ngoài ra vấn ñề thoát nhiệt của nó tốt hơn vì nó tiếp xúc toàn bộ luồng không khí có tốc ñộ lớn khi ôtô chuyển ñộng Trước kia giảm xóc ống thường dung nhiều trong ôtô du lịch nay nó ñược sử dụng rộng rãi trong cả ôtô tải

Kết cấu và nguyên lý làm việc của giảm xóc ống ñược mô tả trên hình 1.4 - Kết cấu giảm xóc ống ta thấy: Các cụm chủ yếu của giảm xóc ống bao gồm: Xilanh làm việc 17; piston 14; trục 18; van thông 5; van trả 7; van nạp 9; van nén 10; khoang chứa 16; vỏ giảm xóc 19 Van trả 7 là ñĩa ép có xẻ dãnh ñược lò xo 8 ép vào mặt dưới của piston Trong các rãnh vòng trên mặt ñầu của piston có khoan hai dãy lỗ

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 7

Dãy lỗ ngoài 6 ñược ñĩa van thông che kín phía trên Dãy lõ trên 15 ñược ñĩa van trả che kín phía dưới Van nạp cũng có cấu tạo tương tự

Toàn bộ xilanh 17 và một phần khoang 16 chứa ñầy chất lỏng (dầu khoáng hay dầu tổng hợp) có ñộ nhấp nhô và ít thay ñổi theo nhiệt ñộ

Trục piston ñược nối với khung xe, ñầu dưới xilanh 17 ñược nối với ñầu cầu

Ở hành trình nén piston 14 dịch chuyển xuống dưới, còn ở hành trình trả piston dịch chuyển lên phía trên Khi piston dịch chuyển xuống phía dưới hình 1.4c-Kết cấu giảm xóc ống ta thấy chất lỏng từ khoang dưới lên khoang trên qua van thông 5: một phần chất lỏng có dung tích ñúng bằng thể tích chiếm chỗ của cụm 18 sẽ vào khoang 16 qua các khe của van 9 và lỗ 13

Khi xe vào ñường xấu (ñộ nhấp nhô, không bằng phẳng lớn) xẩy ra nén mạnh,

áp lực chất lỏng tăng lên Van 10 mở ra, do ñó ñộ cứng của hệ thống treo không bị tăng lên quá mức cho phép

Khi piston chuyển ñộng lên trên hình 1.4b - Kết cấu giảm xóc ống, ta thấy chất lỏng từ khoang trên chuyển về khoang dưới qua lỗ 15 và các khe vào khoang 7 một phần chất lỏng từ khoang 16 trở lại xilanh qua khoang 9 ñể bù lại thể tích chiếm trỗ của trục 18

Ở hành trình trả mạnh, áp lực chất lỏng trong xilanh tăng lên, van 7 mở ra do ñó tránh ñược hiện tượng bánh xe tách khỏi mặt ñường

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 8

Các thông số kỹ thuật của piston

90 11

6 60

6 55

4

71 4

R6 6

Ø 8

0. 0.

M?

cr oo m

13

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 9

Hình 1.5 Một số piston giảm xóc trước dòng xe HD

- ðầu piston: Có diện tích chịu nhiệt là nhỏ nhất, kết cấu ñơn giản dễ chế tạo ñược dùng trong ñộng cơ Là kết cấu nối khung của ñộng cơ và bộ phận thủy lực

- Thân piston: Là bộ phận chịu lực và làm nhiệm vụ giảm chấn nhờ dầu ñược bơm

từ bơm thủy lực

Nguyên lý

Hình 1.6 Sơ ñồ cầu trước xe HD 320 - 3

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 10

Khi ôtô ñang di chuyển trên ñường, gặp phải ñường gồ ghề (vật cản) lốp xe ñược nâng lên, piston giảm xóc bị nén vào xi lanh khí nitơ trong bình ñựng dầu bị nén lại và chuyển dầu từ bình ñựng dầu xuống thông qua van tiết lưu và ñi vào khoang chứa dầu ñã ñược ñưa vào cụm xi lanh giảm xóc một lượng trước khi làm việc

1.2 Vật liệu chế tạo piston

Vật liệu chế tạo piston thường là thép C45 và ñược mạ Crôm ñể tăng ñộ bóng của bề mặt Thép C45 có thành phần hóa học như sau:

1.2.1 Thành phần hóa học của thép C45:

- Theo TCVN thành phần của thép C45 (ngoài Fe) bao gồm :

Bảng A.1- Thành phần hoá học của thép Các bon chất lượng C45, %

Mác

Thành phần khác

Ủ hoặc rấm nhiệt ñộ cao

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 11

và tính chống mài mòn tương ñối cao và sau khi tôi bề mặt, thỏa mãn ñược các yêu cầu trên Nếu dùng lượng cacbon khác ñi sẽ không ñạt ñược cơ tính tổng hợp tốt như vậy (tuy rằng dùng lượng cacbon cao hơn sẽ ñạt ñược ñộ cứng bề mặt và tính chống mài mòn cao hơn nhưng lại giảm ñộ dẻo, ñộ dai)

+) Thép cacbon là nhóm thép thông dụng, dễ kiếm, giá thành tương ñối rẻ so với các loại thép khác (như thép hợp kim), khi sử dụng vẫn ñảm bảo ñược các chỉ tiêu yêu cầu

Hình 1.7 Giản ñồ Fe-C

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 12

Bảng 1.1: Ký hiệu và thành phần của mác thép tương ñương với mác thép

trên theo các tiêu chuẩn các nước:

Tiêu chuẩn

Mác thé

p

Nguyên tố khác max

- Tiêu chuẩn JIS quy ñịnh khống chế hàm lượng P và S ở mức thấp nhất Còn theo ҐOCT quy ñịnh khống chế hàm lượng P có thấp hơn và hàm lượng S cao hơn các tiêu chuẩn khác một chút (0,005%), ñồng thời cũng quy ñịnh hàm lượng Si ≤ 0,15%

1.2.2 Ảnh hưởng của các nguyên tố thành phần trong thép C45 ñến cơ tính và công nghệ nhiệt luyện.:

• Tổ chức tế vi và các pha thành phần:

-Thép C45 có hàm lượng cacbon là 0,45% thuộc nhóm thép trước cùng tích (

%C = 0,10÷0,70 ) có tổ chức Ferit + Peclit ở nhiệt ñộ thường (≤7270C):

+) Ferit là dung dịch rắn xen kẽ của cacbon trong Feα với mạng lập phương

tâm khối (a = 0,286 ÷ 0,291mm) song do lượng hòa tan quá nhỏ (lớn nhất là 0,02%C ở 7270C còn ở nhiệt ñộ thường thấp nhất chỉ còn 0,006%C) nên có thể coi

là Feα Trên giản ñồ nó tồn tại trong vùng GPQ (tiếp giáp vói Feα trên trục sắt)

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 13

Do gần như không chứa cacbon nên cơ tính của ferit chính là của sắt nguyên chất : dẻo, dai, mềm và kém bền Trong thực tế ferit có thể hòa tan Si, Mn, P, Cr… nên sẽ cứng và bền hơn song cũng kém dẻo dai ñi Ferit là một trong hai pha tồn tại ở nhiệt

ñộ thường khi sử dụng (<7270C), có tỷ lệ cao nhất nên nó ñóng góp một tỷ lệ quan trọng trong cơ tính của thép Tổ chức tế vi của ferit có dạng các hạt sáng, ña cạnh

+) Peclit (P,[Feα+Fe3C]) là hỗn hợp cùng tích của ferit và xêmentit ñược tạo

thành từ austenit (γ) với 0,80%C và ở 7270C theo phản ứng:

γs→[αP + Fe3C] +) Trong Peclit có 88% ferit và 12% xêmentit phân bố ñều trong nhau; nhờ kết hợp giữa lượng lớn pha dẻo vơi lượng nhất ñịnh pha cứng, peclit là tổ chức khá bền, cứng nhưng cũng ñủ dẻo, dai ñáp ứng rất tốt các yêu cầu của vật liệu Peclit và các biến thể của nó (xoocbit, troxtit, bainit) có mặt trong hầu hết các hợp kim Fe-C

Hình 1.8: Ảnh hưởng của hàm lượng Cacbon ñến cơ tính thép ở trạng thái ủ

• Ảnh hưởng của hàm lượng cacbon ñến cơ tính và công nghệ nhiệt luyện:

Từ giản ñồ pha Fe-C ta thấy khi hàm lượng cacbon tăng lên tỷ lệ Xêmentit

là pha giòn trong tổ chức cũng tăng lên tương ứng (cứ thêm 0,10%C sẽ tăng thêm

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 14

1,50% xêmentit) do ñó làm thay ñổi tổ chức tế vi ở trạng thái cân bằng (ủ) Tức là hàm lượng cacbon càng cao thép càng cứng, càng kém dẻo dai và càng giòn Thép C45 thuộc nhóm thép có hàm lượng cacbon trung bình (0,30÷0,50%C) có ñộ bền, ñộ cứng,

ñộ dẻo, ñộ dai ñều khá cao (tuy chưa phải cao nhất), có hiệu quả tôi + ram tốt

• Ảnh hưởng của các nguyên tố tạp chất :

Trong thép cacbon thông thường ngoài cacbon ra còn có chứa một số nguyên tố với hàm lượng giới hạn là các nguyên tố tạp chất (vì không phải cố ý ñưa vào) Trong số các tạp chất có một số có lợi và một số có hại

+) Tạp chất có lợi: mangan và silic

Mangan và silic ñi vào thành phần của thép là từ quặng sắt và do quá trình công nghệ (khi luyện thép phải dung fero mangan và fero silic ñể khử ôxy trong ôxit sắt, phần không tác dụng hết với ôxy sẽ ñi vào thành phần của thép)

Mangan, silic có ảnh hưởng tốt ñến cơ tính, khi hòa tan vào ferit nó làm tăng cao

ñộ bền và ñộ cứng của pha này, do vậy làm tăng cơ tính của thép, song lượng trong thép C45 hàm lượng mangan chỉ là khoảng 0,70% và silic khoảng 0,20÷0,40% nên ảnh hưởng này không lớn Ngoài ra mangan còn có tác dụng làm giảm tác hại của lưu huỳnh

Silic không tạo cacbit và có xu hướng làm thoát cacbon trong thép Silic có tác dụng làm tăng ñộ thấm tôi ở mức ñộ trung bình với hệ số tăng ñộ thấm tôi là 1,7 Silic có tác dụng làm tăng tính ổn ñịnh ram, chống ôxy hoá cho thép ở nhiệt ñộ cao

và tăng ñộ bền chống dão cho thép crôm Si còn có tác dụng tăng tính ñàn hồi cho thép (cho nên Si thường có mặt trong các mác thép ñàn hồi )

- Tuy vậy, Mn cũng ñặc ñiểm công nghệ cần chú ý là làm lớn hạt trong quá trình nhiệt luyện làm vật liệu bị giòn, vi vậy khi nung phải chú ý ñến tốc ñộ và nhiệt ñộ cho phù hợp

+) Tạp chất có hại: photpho và lưu huỳnh

Photpho (P) là nguyên tố có khả năng hòa tan vào ferit (tới 1,20% ở hợp kim thuần Fe-C, còn trong thép giới hạn này giảm ñi mạnh) và làm xô lệch rất mạnh mạng tinh thểpha này làm tăng mạnh tính giòn; khi lượng photpho vượt quá giới

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 15

hạn hòa tan nó sẽ tạo nên Fe3P cứng và giòn Do ñó photpho là nguyên tố gây giòn

nguội hay bở nguội (ở nhiệt ñộ thường) Chỉ cần có 0,10% P hòa tan, ferit ñã trở

nên giòn Song photpho là nguyên tố thiên tích (phân bố không ñều) rất mạnh nên

ñể tránh giòn lượng photpho trong thép phải ít hơn 0,050% (ñể nơi tập trung cao nhất lượng photpho cũng không vượt quá 0,10% là giới hạn gây ra giòn)

Lưu huỳnh (S), khác với photpho lưu huỳnh hoàn toàn không hòa tan trong Fe (cả Feα lẫn Feγ) mà tạo nên hợp chất FeS Cùng tinh (Fe + FeS) tạo thành ở nhiệt

ñộ thấp (9880C), kết tinh sau cùng do ñó nằm ở biên giới hạt; khi nung nóng lên ñể cán, kéo (thường ở 11000C÷12000C) biên giới hạt bị chảy ra làm thép dễ bị ñứt gãy như là thép rất giòn Hiện tượng này ñược gọi là giòn nóng hay bở nóng

Tuy vậy photpho và lưu huỳnh cũng có mặt lợi, ñó là làm tăng khả năng gia công cắt cho vật liệu vì tổ chức của thép ñể dễ cắt là phải tạo ra các pha có tính giòn nhất ñịnh làm cho phoi dễ gãy và cũng nhờ ñó mà bề mặt gia công nhẵn, bóng hơn Muốn vậy ta cho hàm lượng P trong khoảng 0,08÷0,15%, còn lưu huỳnh trong khoảng 0,15÷0,35%.Song ñể tránh ảnh hưởng có hại của lưu huỳnh, lượng

Mn trong thép phải ở giới hạn trên, 0.80÷1,00% Khi ñưa Mn vào, do ái lực với lưu huỳnh mạnh hơn Fe nên thay vì tạo FeS mà tạo nên MnS Pha này kết tinh ở nhiệt ñộ cao (16200C), dứới dạng các hạt nhỏ rời rạc và ở nhiệt ñộ cao có tính dẻo nhất ñịnh nên không bị chảy hoặc ñứt, gãy MnS có lợi cho gia công cắt vì pha này tương ñối dẻo khi nung nóng và bị kéo dài ra theo phương biến dạng khi cán, nhờ

ñó làm giảm tính liên tục và ñộ bền theo phương vuông góc với thớ, làm phoi dễ bị gãy vụn Còn P hòa tan vào ferit nâng cao ñộ giòn của pha này nhờ ñó dễ tách và làm vụn phoi Cả Mn S lẫn dung dịch rắn của P trong ferit ñều tránh ñược hiện tượng dính kim loại lên dao cắt, nhờ ñó tạo bề mặt nhẵn bóng Sự tạo phôi như vậy

sẽ làm giảm ma sát nâng cao tuổi bền của dụng cụ Thép dễ cắt thường có chứa P,S

có tính gia công cắt cao gấp ñôi so với thép cac bon cùng loại hay tương ñương Tóm lại, hai nguyên tố P và S vừa cải thiện tính gia công cắt vừa làm xấu chất lượng thép: giảm ñộ dai, dộ dẻo, ñộ bền theo phương ngang thớ cũng như tình chống ăn mòncủa thép

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦ 16

Do vậy, cần rất quan tâm ựến hàm lượng của hai nguyên tố này nhằm ựạt ựược

cơ tắnh cũng như tắnh cắt gọt tốt nhất

+) Tạp chất ngẫu nhiên:

Các tạp chất này ựi vào thép qua con ựường tái chế sắt thép, gang, hợp kimphế liệu mà trong ựó có một phần là loại chứa các nguyên tố có lợi (nguyên tố hợp kim) Do vậy ngay trong thép cacbon luyện ra cũng có thể chứa hàm lượng thấp các nguyên tố sau:

- Crôm, niken, ựồng ≤ 0,30% cho mỗi nguyên tố song tổng lượng của chúng không vượt quá 0,50%

- Vonfram, môlipựen, titan ≤ 0,05% cho mỗi nguyên tố

đáng chú ý là xu hướng này ngày một mạnh lên nên hàm lượng của các nguyên tố trên cũng tăng lên Song dù vậy chúng vẫn chỉ ựuợc coi là tạp chất vì:

- Không cố ý ựưa vào

- Với lượng ắt như vậy, chúng không có ảnh hưởng ựáng kể ựến tổ chức và cơ tắnh của thép

+) Tạp chất ẩn:

đó là các tạp chất khắ : H2, O2, N2,Ầ Chúng hòa tan vào trong thép lỏng từ

khắ quyển của lò luyện Chúng ựặc biệt có hại vì làm thép không ựồng nhất vềtổ chức ( gây tập trung ứng suất ) và giòn song do có mặt trong thép với lượng chứa rất nhỏ ( vắ dụ như 0,006ọ0,008% ựối với ôxy ) nên rất khó phân tắch

Ớ Xác ựịnh nhiệt ựộ chảy hoàn toàn và các nhiệt ựộ quan trọng ựối với thép:

(nhiệt ựộ ủ, thường hóa, tôi

Khảo sát sự chuyển biến của C45 từ nhiệt ựộ thường ựến nhiệt ựộ hóa lỏng hoàn toàn:

+ Ở nhiệt ựộ thường (<7270C), tổ chức của thép là ferit + peclit (Feα + P) + Ở nhiệt ựộ 7270C bắt ựầu có sự hòa tan ferit (Feα) vào austenit (γ)

+) Ở nhiệt ựộ ≥ 7270C tiếp tục sự hòa tan cho ựến 8050C thì quá trình hòa tan kết thúc

+) Ở nhiệt ựộ ≥ 8050C: chỉ còn lại một dung dịch rắn duy nhất là austenit (γ)

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 17

Tiếp tục tăng nhiệt ñộ ñến 14300C dung dịch rắn bắt ñầu hòa tan

+) Ở nhiệt ñộ từ 1430÷15160C tổ chức là pha lỏng + austenit (L+γ)

+) Ở ≥15160C, thép hóa lỏng hoàn toàn

Trên giản ñồ Fe-C, nhiệt ñộ chảy hoàn toàn của thép C45 là tung ñộ (trên trục nhiệt ñộ) của giao ñiểm của ñường thẳng %C = 0,45 với ñường lỏng, ta xác ñịnh ñược Tcht = 15160C

 Xác ñịnh nhiệt ñộ TAc3 ñược tính gần ñúng dựa vào tam giác MNP và MQR:

0 , 56

80 , 0

45 , 0

; 727 912

• Mục ñích của ủ hoàn toàn là:

+) Làm nhỏ hạt: nếu chỉ nung nóng quá AC3 khoảng 20÷300C thì hạt austenit thu ñược vẫn nhỏ, nên khi làm nguội tiếp theo tổ chức ferit + peclit nhận ñược cũng có hạt nhỏ

+) Làm giảm ñộ cứng và tăng ñộ dẻo ñể dễ cắt gọt và dập nguội với ñộ cứng ñạt ñược là HB = 160÷200

+) Khi nung nóng ñể ủ hoàn toàn ta ñược austenit ñồng nhất nên khi làm nguội

sẽ phân hóa ra tổ chức ferit + peclit, trong ñó peclit ở dạng tấm

Nhiệt ñộ tôi của thép C45 ñược xác ñịnh như sau:

Tt0 = AC3 + (30÷50)0C = (835 ÷ 855)0C

Với quá trình tôi ở nhiệt ñộ như trên sẽ làm xuất hiện austenit, sau ñó làm nguội nhanh ñể ñạt ñược tổ chức mactenxit hay các tổ chức không ổn ñịnh khác có ñộ cứng cao Sau ñó là nguyên công ram (cao) với nhiệt ñộ khoảng 500÷6500C ñể

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 18

giảm giòn thép và giảm ứng suất dư bên trong nhằm ñạt ñược tổ chức mactenxit ram (tuy ñộ cứng có bị giảm ñi song lại ñạt ñược sự kết hợp tốt của các chỉ tiêu cơ tính): ñộ bền, ñộ dẻo, ñộ dai…

 Thường hóa thép C45 ở trên nhiệt ñộ 8050C (khoảng 835÷8550C) ñể ñảm bảo tổ chức hoàn toàn là austenit, sau ñó làm nguội trong không khí Tuy nhiên, quá trình này làm mềm thép

• Xét quá trình nguội từ 1500 0 C ñến nhiệt ñộ thường:

+) Nguội từ 15000C (ñường lỏng) ñến 14300C một phần pha lỏng chuyển biến thành austenit (γ), ta ñược hai pha L+ γ

+) Từ 14300C ñến 8050C : chỉ có một pha duy nhất là austenit Austenit (ký hiệu

γ, A, Feγ (C)) là dung dịch rắn xen kẽ của cacbon trong Feγ với mạng lập phương tâm mặt (a = 0,364nm) với lượng ñáng kể cacbon (cao nhất tới 2,14% - tại ñiểm E trên giản ñồ Fe-C) Austenit chỉ tồn tại ở nhiệt ñộ cao (>7270C) trong vùng NJESG (tiếp giáp với Feγ trên trục sắt) nên có vai trò quyết ñịnh trong biến dạng nóng và nhiệt luyện Tổ chức tế vi của austenit có các hạt sáng, có thể với màu ñậm nhạt khác nhau ñôi chút ( do ñịnh hướng khi tẩm thực) và các ñường song tinh (song song) cắt ngang hạt (thể hiện tính dẻo cao) Với tính dẻo rất cao (là ñặc ñiểm của mạng A1) và rất mềm ở nhiệt ñộ cao nên biến dạng nóng (dạng chủ yếu ñể tạo phôi

và bán thành phẩm) thép bao giờ cũng thực ñược hiện ở trạng thái austenit ñồng nhất (thường ở trên dưới 10000C) Làm nguội austenit với tốc ñộ khác nhau sẽ nhận ñược hỗn hợp ferit+xêmentit với ñộ nhỏ mịn khác nhau hoặc cũng có thể ñạt ñược mactenxit với cơ tính cao và ña dạng, ñáp ứng rộng rãi các yêu cầu sử dụng và gia công

+) Từ 8050C ñến 7270C : một phần austenit chuyển thành ferit nên hỗn hợp thu ñược gồm hai pha ferit + austenit ( α+γ ) Như ñã nói ở trên tổ chức tế vi của ferit có dạng các hạt sáng ña cạnh Cơ tính của ferit chính là của sắt nguyên chất : dẻo, dai, mềm và kém bền Như vậy tổ chức nhận ñược gồm hai pha ñều dẻo và mền.Tỷ lệ % của hai pha ferit và austenit tại ñiểm tới hạn (nằm trên ñường A1) ñược tính theo quy tắc cánh tay ñòn (trên giản ñồ Fe-C) :

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 19

428 , 0

35 , 0 22 , 0 45 , 0

45 , 0 80 , 0

Suy ra :

% 0 , 45

% 100 428 , 0 35 , 0

35 , 0 )

Tỷ lệ % của hai pha ferit và xêmentit là:

428 , 0

22 , 6 006 , 0 45 , 0

45 , 0 67 , 6

22 , 6

)

Như vậy tổ chức nhận ñược gồm có 93,6 %ferit và 6,4 %Xe nên ñặc tính chung của hỗn hợp là ñặc tính của ferit (chiếm tỷ lệ rất cao) : dẻo, dai, mềm, kém bền

1.2.3 Yêu cầu cơ tính của piston

ðể xinh lanh chống chịu ñược với khắc nghiệt của môi trường làm việc như chịu nhiệt ñộ, chịu ẩm, bụi (ñặc biệt trong hầm mỏ), cường ñộ làm việc liên tục…Các bộ phận của bằng thép của piston ñược xử lý chống mài mòn và ăn mòn như mạ Crom Trong một số trường hợp ñặc biệt piston ñược chế tạo từ thép không

rỉ hoặc có những phương pháp ñặc biệt như mạ phủ gốm kim loại

1.3 Các dạng hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục piston

Trong quá trình làm việc cụm giảm xóc qua kiểm tra thực tế thường xuất hiện

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦ 20

- Thân bị cào xước xuất hiện vết xước dọc ngang

- đế bị cào xước một vết gờ vai lắp bạc nhắp

- đáy bị lõm trên mặt phẳng tiếp xúc

- Các viên bi giữa thân và ựế piston bị mất, mòn

1.3.2 Nguyên nhân dẫn ựến hư hỏng

- đường xấu

- Xe làm việc liên tục

- Chế ựộ bảo dưỡng và bảo quản dầu mỡ chưa ựúng yêu cầu

- Bụi bẩn bám vào cụm giảm xóc

- Tải trọng trên thung xe phân bố không ựều

- độ ựồng tâm giữa piston và xilanh

1.4 Phân tắch và lựa chọn công nghệ phục hồi

1.4.1 Công nghệ phục hồi ựã ựược áp dụng ựể phục hồi cụm giảm xóc

Phục hồi cụm giảm xóc chủ yếu phục hồi xi lanh và pinston còn lại các chi tiết khác ựược thay thế như bạc phắ, gioăng nhựa trắng, phớt cao su Ầ là chi tiết nhập ngoại trong nước chưa chế tạo ựược

Phục hồi xi lanh và piston trước ựang và hiện nay ựược một số nhà máy ở Quảng ninh như nhà máy cơ khắ trung tâm Nhà máy cơ khắ Hòn Gai, nhà máy cơ khắ cẩm phá, nhà máy ựại tu ôtô Cẩm Phả Ầvv Thường ựược tiến hành theo hai

công nghệ chủ yếu sau: Của liên xô cũ với xe Bellaz 540A, 7522, 548Ầ theo hình

1.9.Công nghệ phục hồi piston áp dụng cho các dòng xe tự lựa

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 21

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 22

Hình 1.9 Công nghệ phục hồi piston Áp dụng cho các dòng xe tự lựa

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 23

• Công nghệ thứ nhất (áp dụng khi ñộ mài mòn theo ñường kính của piston

và xilanh dao ñộng trong phạm vi kích thước Φ−−00,,0812mm)

Công nghệ phục hồi xilanh và piston theo công nghệ 1 là công nghệ cổ ñiển ñược sử dụng trong thời gian ñầu những năm 90 Là thời ñiểm các mỏ than lộ thiên như mỏ Cọc sáu, mỏ Hà Tu … mới nhập loại xe mới của Nhật Bản HD320-3, trước ñây là việc vận tải than và ñất ñá chủ yếu là xe Bellaz của Liên Xô

Do xử dụng các loại xe mới nên chế ñộ sửa chữa như bảo dưỡng, tiểu tu ðược tiến hành nghêm ngặt và chặt chẽ ðối với cụm giảm sóc trong quá trình vận hành piston và xilanh bị mài mòn ít, trên thân có vết xước nhỏ, mật ñộ ít, phân tán nên áp dụng công nghệ thứ nhất hợp lý hơn cả

Trước ñây do công nghệ này ñã ñược áp dụng ñối với piston và xilanh giảm sóc của xe Bellaz, cho nên khi áp dụng ñối với xe Nhật vẫn ñảm bảo các yêu cầu kỹ thuật thời gian bảo hành ñối với sản phẩm này ñạt từ 800-1000 giờ hoạt ñông

Công nghệ thứ nhất có ưu ,nhược ñiểm như sau:

Ưu ñiểm : ðơn giản, dễ thực hiện, chỉ phải mài khôn xi lanh, mạ crôm piston

Do sản lượng than hang năm tăng, xe ôtô vận tải than phải hoạt ñộng nhiều trên ñường mỏ cho nên các cụm chi tiết hư hỏng nặng, cấp sửa chữa ôtô từ bảo dưỡng, tiểu tu phải chuyển sang trung tu, cụm giảm xóc xe ôtô HD320-3 cũng

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 24

không nằm ngoài tình trạng trên

Hư hỏng chủ yếu của cụm giảm sóc là xi lanh và piston bị mài mòn nhiều, trên thân có vết sước lớn, mật ñộ nhiều (ñộ dài mòn theo ñường kính của piston và xi lanh 0 , 3

Do vậy phải thực hiện theo công nghệ thứ hai Công nghệ này sử dụng thêm nguyên công mạ thép cho phép tăng chiều dày lớp mạ theo ñường kính từ 0.8 ÷ 0.12mm Chỉ áp dụng ñối với piston Còn xilanh mài khôn lại tăng kích thước piston theo xilanh bằng phương pháp lắp chọn Sau khi mạ thép, tiến hành mạ Crôm trên nền mạ thép

Công nghệ thứ hai có ưu, nhược ñiểm:

▪ Ưu ñiểm: Tăng ñược chiều dày lớp mạ do nguyên công mạ thép

+ Tuổi thọ, thời gian làm việc của cụm giảm xóc chỉ ñạt từ 300÷400 giờ Thời gian áp dụng công nghệ này: Từ giữa năm 90 ñến nay, do thời gian làm việc thấp nên các mỏ không ñặt các nhà máy trên phục hồi các chi tiết trên của cụm giảm xóc

1.4.2 Lựa chọn công nghệ mới:

Do sản lượng khai thác than của Tổng công ty than Việt Nam ngày càng tăng Các thiết bị khai thác và vận chuyển ñối với các mỏ hoạt ñộng nhiều nhất là

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 25

ñối với các mỏ Cọc sáu, Hà tu … dàn xe vận tải chủ lực lại là ôtô Nhật Việc phải khai thác sâu, cùng ñộ vận chuyển dài, ñường xá xấu nên các cụm chi tiết ở phần gầm bị hỏng nặng trong ñó cụm giảm xóc không nằm ngoài tính chất trên phải phục hôi nhiều lần, số lượng ngày một tăng cả piston và xilanh

Trước yêu cầu trên, nếu tiếp tục sử dụng hai công nghệ như ñã nêu sẽ không ñáp ứng yêu cầu sửa chữa trùng tu xe ôtô vì thời gian hoạt ñộng của thiết bị ngày càng tăng, thời gian làm việc của cụm giảm xóc ngày càng giảm ñi dưới 300 giờ dẫn tới số lượng cụm giảm xóc phải phục hồi ngày càng nhiều mới ñảm bảo ñược yêu cầu sửa chữa của các ñội xe

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 26

Hình 1.10 Công nghệ mới phục hồi piston các xe mỏ

Qua việc nghiên cứu, phân tích ñánh giá ñiều kiện làm việc của cụm giảm xóc, ứng dụng một số thiết bị phòng thí nghiệm trọng ñiểm hàn và phun phủ bề mặt Quốc gia - Viện cơ khí Việt Nam thuộc Bộ công thương về việc xác ñịnh thành phần các nguyên tố hóa học trong các chi tiết của piston, ño ñộ cứng, ñộ bán dính của lớp hàn, chiều dày lớp mạ…Chủ ñề tài mạnh dạn lựa chọn công nghệ mới ñể phục hồi các chi tiết trên Vấn ñề cơ bản mà công nghệ mới vẫn áp dụng ưu ñiểm của hai công nghệ trên, chỉ thay nguyên công mạ thép bằng việc hàn bán tự ñộng

CÔNG NGHỆ MỚI PHỤC HỒI PISTON GIẢM XÓC

Công nghệ thứ hai

Nguội

Kiểm tra phân loại Hàn piston Doa piston

Hàn tự ñộng dưới thuốc bảo vệ Tiện Mài

Mạ Crôm

Mạ Crôm xốp

Lắp chọn

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 27

dưới lớp thuốc bảo vệ theo Hình 1.10 Công nghệ mới phục hồi piston các xe mỏ Công nghệ mới có những ưu, nhược ñiểm sau:

- Thực hiện phương pháp hàn tự ñộng không phức tạp lắm, tỷ lệ hỏng sản phẩm rất ít

- Thực tế khi áp dụng phương pháp này ñã mở rộng thêm một số piston giảm sóc các xe HD325-6 HD465-5, xe CAT, xe Belaz ñều ñảm bảo yêu cầu kỹ thuật và thời gian sử dụng Các chi tiết này có kích thước lớn hơn từ 1,2 ñến 1,8 lần so với xilanh và piston giảm xóc xe HD 320-3

• Nhược ñiểm :

- Giá thành sản phẩm phục hồi cao hơn so với hai công nghệ trên do ñầu tư thiết bị, vật tư phục hồi nhiều hơn nhưng cũng chỉ băng 1/25 lần giá tiền so với mua mới của hãng sản xuất xe ôtô KOMATSU - Nhật Bản

1.5 Kết luận chương I

Các chi tiết làm trong ñiều kiện chịu tải lớn như piston, yêu cầu về ñộ chính xác cao Khi bị hao mòn ñều chọn phương án thay thế Việc lựa chọn phục hồi phụ thuộc vào ñặc ñiểm kết cấu công nghệ và ñiều kiện làm việc của chi tiết, giá trị hao mòn, các ñặc ñiểm của việc lựa chọn hồi phục có ảnh hưởng ñến tuổi thọ các piston

và giá thành hồi phục

Việc nghiên cứu lựa chọn vật liệu ñể phục hồi piston bị hao mòn trong ñó phương pháp hàn ñắp mới như trong môi trường thuốc trợ dung ñể nâng cao chất lượng lớp ñắp là vấn ñề cần thiết Về cơ bản phương pháp hàn ñắp có khả năng

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 28

phục hồi tốt, tuy nhiên phương pháp hàn là phương pháp khó kiểm tra chất lượng bởi vì mối hàn phụ thuộc vào nhiều yếu tố và khó kiểm tra chính vì thế cần tập trung giải quyết vấn ñề này Hơn nữa, sử dụng phương pháp hàn ñắp phục hồi chi tiết máy là phương pháp rẻ tiền mà khả năng làm việc của chi tiết sau khi phục hồi không thua kém chi tiết mới là mấy

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ……… 29

CHƯƠNG 2 ðỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Với mục ñích giải quyết nhiệm vụ ñặt ra cho ñề tài là nghiên cứu ảnh hưởng của chế ñộ công nghệ hàn tự ñộng dưới thuốc trợ dung ñến chất lượng piston hao mòn do vận hành sử dụng Từ ñó ñưa ra giải pháp công nghệ nhằm nâng cao chất lượng và tuổi thọ của piston sau khi hồi phục

2.1 Lựa chọn ñối tượng nghiên cứu

Nhằm nâng cao chất lượng và hạ giá thành khi nghiên cứu ứng dụng công nghệ mới trong sửa chữa phục hồi piston, chi tiết ñược chọn ở ñây không phải là một chi tiết dạng trục cụ thể mà nó mô hình hóa cho các chi tiết dạng trục khác

2.2 Phạm vi nghiên cứu

Ngày nay công nghệ hàn có rất nhiều phương pháp hàn khác nhau, chất lượng lớp kim loại ñắp phụ thuộc rất nhiều vào phương pháp ñắp và các yếu tố ảnh hưởng Vì vậy, trong phạm vi của ñề tài chỉ nghiên cứu chất lượng của lớp hàn ñắp

và một số yếu tố công nghệ cơ bản ảnh hưởng tới chất lượng lớp ñắp bằng phương pháp hàn tự ñộng dưới thuốc trợ dung

2.3 ðịa ñiểm và thời gian nghiên cứu

ðịa ñiểm: Viện nghiên cứu Cơ khí Hà Nội Số 4 ñường Phạm Văn ðồng, Q Cầu Giấy, TP Hà Nội

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Nghiên cứu lý thuyết

Nghiên cứu vật liệu chế tạo piston, yêu cầu cơ tính và thành phần hóa học của các piston, khả năng chịu tải, mài mòn, va ñập, khả năng bám dính của kim loại ñắp…

Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng ñến chất lượng lớp kim loại ñắp khi áp dụng công nghệ hàn tự ñộng dưới thuốc trợ dung ñể hồi phục lại hình dáng và kích thước của piston Thông qua kết quả nghiên cứu tìm ra các yếu tố công nghệ cơ bản ảnh hưởng trực tiếp ảnh hưởng tới chất lượng lớp ñắp, từ ñó tìm ra giải pháp công