L
KHái niệm hàn và công nghệ hàn
I. Khái niện hàn.
Hàn là quá trình công nghệ sn xuất các kết cấu không tháo được từ kim loại, hợp kim và các vật liệu khác...
Bằng sự hàn nóng chy có thể liên kết được hầu hết các kim loại và hợp kim với chiều dày bất kỳ.Có thể hàn các kim loại và hợp kim không đồng nhất.
Nguyên lý của hàn: Khi hàn nóng chy KL ở chỗ hàn đạt tới trạng thái lỏng. Sự nóng chy cụ bộ của KL c bn được thực hiện tại các mép của phần tử ghép. Có thể hàn bằng cách làm chy Kl c bn hoặc làm chy Kl c bn và vật liệu bổ sung. Kl c bn, hoặc kim loại c bn và Kl bổ sung nóng chy tự rót vào bể hàn và tẩm ướt bề mặt rắn của các phần tử ghép. Khi tắt nguồn đốt nóng KL lỏng nguội và đông đặc-kết tinh, sau khi bể hàn kết tinh tạo thành mối hàn nguyên khối với cấu trúc liên kết hai chi tiết làm một.
II. Ưu nhược điểm của hàn.
Ưu điểm:
- Hàn là quá trình công nghệ được ứng dụng rộng rãi để chế tạo và phục hồi các kết cấu và chi tiết. Tính ưu việt bao gồm:
Tiêu tốn ít kim loại , gim chii phí lao động , đn gin thiết bị , rút ngắn thời gian sn xuất
Nhược điểm:
- Trong quá trình hàn xy ra sự bay hi và oxi hoá một số nguyên tố, sự hấp thụ và hoà taấcc chất khí của bể KL cũng như những thay đổi của vùng nh hưởng nhiệt. Kết qu thành phần và cấu trúc của mối hàn khácc với KL c bn. Các biến dạng của kết gây bởi ứng suất dư có thể làm sai lệch kích thước và hình dáng của nóvà nh hưởng tới độ bền của mối ghép.
III. Một số khái niệm.
1 Hồ quang:
- Là sự phóng điện trong các khí áp suất cao. Nó đặc trưng bởi mật độ dòng lớn trong không khí dẫn điện và điện áp thấp giữa các điện điện cực
2 Plasma:
- Trong trạng thái bình thường chất khí cách điện tốt. Khi có nguồn phát sinh làm các chất khí tích điện đó là hiện tượng ion hoá chất khí. Nếu chất khí được đốt nóng tới nhiệt độ cao thì tất c các quà trình ion hoá xy ra đồng thời trong khí. Chất khí ion hoá xy ra dẫn điện như vậy gọi là plasma.
3 Thyritto:
- Dùng để dòng bằng tần số
- Biến đổi dòng xoay chiều thành một chiều
4 Inveter
- Tác dụng giống như thryrito, là đời sau
- Biến đổi dòng dòng bằng tần số
- Biến đổi dòng xoay chiều thành một chiều
- Hàn nhôm : có c 2 chế độ AC, DC
IV. Phân loại:
*. Hàn trong khí bo vệ
- Để nhận đựoc mối hàn chất lượng cao hồ quang hàn và vùng kim loại nóng chy phi được bo vệ chống nh hưởng có hại của không khí, trong hàn hồ quang khí bo vệ, hồ quang và km loại nóng chy được bo vệ bởi khí tr (Ar, He, Ar+He), khôngtác dụng với kim loại lỏnh khi hàn, và khí hoạt(CO2, CO2+O2, CO2+Ar... )có tác dụng với kim loại lỏng.
-Khi hàn với điện cực không nóng chy, hồ quang cháy giữa vật và điện cực không nóng chy, điẹn cực không nóng chy trong quá trình hàn và không đi vào mối hàn. Hồ quang di chuyển dịch dọc theo các mép hàn làm nóng chy chúng, khi dịch chuyển hồ quang ra kim loại nóng chy đông đặc tạo thành mối hàn liên kết các mép vật hàn.(Hàn TIC)
- Khi hàn với điện cực nóng chy hồ quang cháy giữa giây điện cực liên tục được cấp và vật hàn. Hồ quang làm nóng chy dây và các mép hàn. Kim loại điện cực chuyển vào vật và tạo thành bể hàn. Khi hồ quang di chuyển đi, bể hàn đông đặc tạo thành mối hàn liên kết các mép vật hàn. Dây điện cực nóng chy có thể đặc, hoặc ống chứa bột hợp kim, thuốc tạo xỉ và khí. Dây hàn loại này gọi là dây hàn lõi thuốc hoặc dây bột (Hàn MIG/MAG)
- Để tiếp kiệm khí bo vệ, sự hàn được thực hiện trong 2 luồng khí tách biệt cung cấp tập trung vào vùng hồ quang.
- Nhiệt độ hồ quang trong hàn điẹn cực nóng chy tưng đối thấp cỡ 5000-6500K. Nhiệt độ hồ quang trong hàn điện cực không nóng chy cao hn nhiều. Nó thấp hn vì thế năng của khí hồ quangkém hiệu qu, một mặt vì cột hồ quang lớn, mặt khác kim loại dây điện cực liên tục chuyển vào bể làm nguội cột hồ quang.
1. Hàn TIC:
- Là công nghệ hàn trong khí bo vệ, sử dụng khí Ar, và điện cực không nóng chy Vonfan.
- Đặc điểm nguyên lý: Đốt nóng chy kim loại c bn tại các mép hàn, khi nguội sẽ đông đặc –kết tinh
2. Hàn MIG/MAG:
- Hàn trong điện cực nóng chy
- Dùng khí bo vệ Ar + CO2,
- sử dụng bộ cấp dây
- Nguyên lý: Được bổ xung thêm bộ cấp dây hàn, để cùng với kim loại c bn nóng chy đông đặc kết tinh tạo mối hàn
3. Hàn CO2:
- Hàn trong điện cực nóng chy
- Dùng khí bo vệ là CO2
- sử dụng bộ cấp dây
ã hàn dây bột
ã Công nghệ hàn plasma
1. Hàn plasma:
- Nhiệt độ hồ quang trong hàn plasma cao lên tới 15000-200000C , không như hồ quang trong hàn tự do có dạng hình côn tri rộng trên chi tiết, hồ quang trong hàn plasma có dạng hình trụ, do đó nó có kh năng xuyên sâu vào bể hàn, nên các mép hàn vật dày không cần vát mép lớn
- Bằng hàn hồ quang plasma có thể kết nối các kim loại đen và mầu khác nhau: Nhôm và hợp kim titan, thép cacbon thấp và thép không gỉ, đồng, đồng thau, niken và các vật liệu không đồng dạng với chúng.
2. Cắt plasma
- Các phưng pháp cắt thông thường(cắt oxy, cắt hồ quang điện) chỉ cho phép cắt thép cacbon thấp và thếp hợp kim thấp không thể cắt dược gang , thép hợp kim cao, nhôm đồng và các hợp kim của chúng.
- Nguyên lý cắt plasma dựa trên sự tận dụng nhiệt độ rất cao và tốc độ truyển động lớn của khí từ miệng phun của đầu plasmatron để làm nóng chy và thổi kim loại khỏi rãnh cắt.
- Thông thường sử dụng hỗn hợp khí 65% Ar + 35%H2; 80%N2+20%H2. Khi ứng dụng chế độ thích hợp mép cắt phẳng không sần sùi, để tạo mép cắt vuông góc cần gim tốc độ cắt.
- Chất lượng cắt pasma phụ thuộc vào cường độ dòng điện , khí sử dụng , tốc độ cắt và khong cách từ vật tới plasmatron.
- Do tốc độ của plasma lớn khó khống chế khá chính xác khong cách cắt nên ít khi dùng tay để cắt plasma. Khi cắt tự động phi gá plasmatron lên xe với tốc độ di chuyển của xe bằng tốc độ cắt plasma
- Nhược điểm của cắt plasma là mối cắt lớn, gía thành của cắt plasma là 85-90% là giá của kim loại bị cháy tại mạch cắt.
I. Khái niện hàn.
Hàn là quá trình công nghệ sn xuất các kết cấu không tháo được từ kim loại, hợp kim và các vật liệu khác...
Bằng sự hàn nóng chy có thể liên kết được hầu hết các kim loại và hợp kim với chiều dày bất kỳ.Có thể hàn các kim loại và hợp kim không đồng nhất.
Nguyên lý của hàn: Khi hàn nóng chy KL ở chỗ hàn đạt tới trạng thái lỏng. Sự nóng chy cụ bộ của KL c bn được thực hiện tại các mép của phần tử ghép. Có thể hàn bằng cách làm chy Kl c bn hoặc làm chy Kl c bn và vật liệu bổ sung. Kl c bn, hoặc kim loại c bn và Kl bổ sung nóng chy tự rót vào bể hàn và tẩm ướt bề mặt rắn của các phần tử ghép. Khi tắt nguồn đốt nóng KL lỏng nguội và đông đặc-kết tinh, sau khi bể hàn kết tinh tạo thành mối hàn nguyên khối với cấu trúc liên kết hai chi tiết làm một.
II. Ưu nhược điểm của hàn.
Ưu điểm:
- Hàn là quá trình công nghệ được ứng dụng rộng rãi để chế tạo và phục hồi các kết cấu và chi tiết. Tính ưu việt bao gồm:
Tiêu tốn ít kim loại , gim chii phí lao động , đn gin thiết bị , rút ngắn thời gian sn xuất
Nhược điểm:
- Trong quá trình hàn xy ra sự bay hi và oxi hoá một số nguyên tố, sự hấp thụ và hoà taấcc chất khí của bể KL cũng như những thay đổi của vùng nh hưởng nhiệt. Kết qu thành phần và cấu trúc của mối hàn khácc với KL c bn. Các biến dạng của kết gây bởi ứng suất dư có thể làm sai lệch kích thước và hình dáng của nóvà nh hưởng tới độ bền của mối ghép.
III. Một số khái niệm.
1 Hồ quang:
- Là sự phóng điện trong các khí áp suất cao. Nó đặc trưng bởi mật độ dòng lớn trong không khí dẫn điện và điện áp thấp giữa các điện điện cực
2 Plasma:
- Trong trạng thái bình thường chất khí cách điện tốt. Khi có nguồn phát sinh làm các chất khí tích điện đó là hiện tượng ion hoá chất khí. Nếu chất khí được đốt nóng tới nhiệt độ cao thì tất c các quà trình ion hoá xy ra đồng thời trong khí. Chất khí ion hoá xy ra dẫn điện như vậy gọi là plasma.
3 Thyritto:
- Dùng để dòng bằng tần số
- Biến đổi dòng xoay chiều thành một chiều
4 Inveter
- Tác dụng giống như thryrito, là đời sau
- Biến đổi dòng dòng bằng tần số
- Biến đổi dòng xoay chiều thành một chiều
- Hàn nhôm : có c 2 chế độ AC, DC
IV. Phân loại:
*. Hàn trong khí bo vệ
- Để nhận đựoc mối hàn chất lượng cao hồ quang hàn và vùng kim loại nóng chy phi được bo vệ chống nh hưởng có hại của không khí, trong hàn hồ quang khí bo vệ, hồ quang và km loại nóng chy được bo vệ bởi khí tr (Ar, He, Ar+He), khôngtác dụng với kim loại lỏnh khi hàn, và khí hoạt(CO2, CO2+O2, CO2+Ar... )có tác dụng với kim loại lỏng.
-Khi hàn với điện cực không nóng chy, hồ quang cháy giữa vật và điện cực không nóng chy, điẹn cực không nóng chy trong quá trình hàn và không đi vào mối hàn. Hồ quang di chuyển dịch dọc theo các mép hàn làm nóng chy chúng, khi dịch chuyển hồ quang ra kim loại nóng chy đông đặc tạo thành mối hàn liên kết các mép vật hàn.(Hàn TIC)
- Khi hàn với điện cực nóng chy hồ quang cháy giữa giây điện cực liên tục được cấp và vật hàn. Hồ quang làm nóng chy dây và các mép hàn. Kim loại điện cực chuyển vào vật và tạo thành bể hàn. Khi hồ quang di chuyển đi, bể hàn đông đặc tạo thành mối hàn liên kết các mép vật hàn. Dây điện cực nóng chy có thể đặc, hoặc ống chứa bột hợp kim, thuốc tạo xỉ và khí. Dây hàn loại này gọi là dây hàn lõi thuốc hoặc dây bột (Hàn MIG/MAG)
- Để tiếp kiệm khí bo vệ, sự hàn được thực hiện trong 2 luồng khí tách biệt cung cấp tập trung vào vùng hồ quang.
- Nhiệt độ hồ quang trong hàn điẹn cực nóng chy tưng đối thấp cỡ 5000-6500K. Nhiệt độ hồ quang trong hàn điện cực không nóng chy cao hn nhiều. Nó thấp hn vì thế năng của khí hồ quangkém hiệu qu, một mặt vì cột hồ quang lớn, mặt khác kim loại dây điện cực liên tục chuyển vào bể làm nguội cột hồ quang.
1. Hàn TIC:
- Là công nghệ hàn trong khí bo vệ, sử dụng khí Ar, và điện cực không nóng chy Vonfan.
- Đặc điểm nguyên lý: Đốt nóng chy kim loại c bn tại các mép hàn, khi nguội sẽ đông đặc –kết tinh
2. Hàn MIG/MAG:
- Hàn trong điện cực nóng chy
- Dùng khí bo vệ Ar + CO2,
- sử dụng bộ cấp dây
- Nguyên lý: Được bổ xung thêm bộ cấp dây hàn, để cùng với kim loại c bn nóng chy đông đặc kết tinh tạo mối hàn
3. Hàn CO2:
- Hàn trong điện cực nóng chy
- Dùng khí bo vệ là CO2
- sử dụng bộ cấp dây
ã hàn dây bột
ã Công nghệ hàn plasma
1. Hàn plasma:
- Nhiệt độ hồ quang trong hàn plasma cao lên tới 15000-200000C , không như hồ quang trong hàn tự do có dạng hình côn tri rộng trên chi tiết, hồ quang trong hàn plasma có dạng hình trụ, do đó nó có kh năng xuyên sâu vào bể hàn, nên các mép hàn vật dày không cần vát mép lớn
- Bằng hàn hồ quang plasma có thể kết nối các kim loại đen và mầu khác nhau: Nhôm và hợp kim titan, thép cacbon thấp và thép không gỉ, đồng, đồng thau, niken và các vật liệu không đồng dạng với chúng.
2. Cắt plasma
- Các phưng pháp cắt thông thường(cắt oxy, cắt hồ quang điện) chỉ cho phép cắt thép cacbon thấp và thếp hợp kim thấp không thể cắt dược gang , thép hợp kim cao, nhôm đồng và các hợp kim của chúng.
- Nguyên lý cắt plasma dựa trên sự tận dụng nhiệt độ rất cao và tốc độ truyển động lớn của khí từ miệng phun của đầu plasmatron để làm nóng chy và thổi kim loại khỏi rãnh cắt.
- Thông thường sử dụng hỗn hợp khí 65% Ar + 35%H2; 80%N2+20%H2. Khi ứng dụng chế độ thích hợp mép cắt phẳng không sần sùi, để tạo mép cắt vuông góc cần gim tốc độ cắt.
- Chất lượng cắt pasma phụ thuộc vào cường độ dòng điện , khí sử dụng , tốc độ cắt và khong cách từ vật tới plasmatron.
- Do tốc độ của plasma lớn khó khống chế khá chính xác khong cách cắt nên ít khi dùng tay để cắt plasma. Khi cắt tự động phi gá plasmatron lên xe với tốc độ di chuyển của xe bằng tốc độ cắt plasma
- Nhược điểm của cắt plasma là mối cắt lớn, gía thành của cắt plasma là 85-90% là giá của kim loại bị cháy tại mạch cắt.