Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ HÀN ỐNG 1. Tổng quan về thép ống Thép ống được sử dụng rộng rãi trên nhiều lĩnh vực như: Xăng dầu, thực phẩm, năng lượng, dụng cụ y tế, dược phẩm, hàng không, ống dẫn nhiệt, hàng hải, khí hóa lỏng, chất lỏng, hóa học, công nghệ sinh học, công nghệ hạt nhân, xây dựng, môi trường, vận tải, cơ khí …. Thép ống đợc sản xuất theo tiêu chuẩn ASTM A106-Grade B, ASTM A53-Grade B, API-5L, GOST, JIS, DIN, GB/T… Hình 1.1: Thép ống Trang 4 Luan van Bảng 1. Qui cách thép ống của Công ty TNHH SX VÀ TM THÉP NGUYỄN MINH W (kg/m) OD STT WT (mm) (mm) 0.537 Trang 5 Luan van 9 34 0.287 Ghi chú: OD: Đường kính ngoài W: Khối lượng WT: Chiều dày L: Chiều dài Trang 6 Luan van Bảng 1.2: Qui cách thép ống hàn Công ty Cổ phần Thép Hùng Cường STT OD (mm) WT (mm) L (m) 1 34.0 1 Trang 7 Luan van 1.
Tổng quan về các loại đồ gá hàn quay 1. Đồ gá lăn xoay Loại này chỉ định vị các chi tiết dạng ống, các ống có kích thước khối lượng lớn: Vật hàn được định vị trên các con lăn (vật hàn được đặt nằm trên các con lăn), được dẫn động bằng động cơ điện secvo hoặc biến tần. Momen được truyền vào các con lăn. Khi con lăn quay thi sẽ làm vật hàn quay quanh trục của nó khi đó mỏ hàn ở trên sẽ hàn được hết đường hàn quanh chu vi của vật hàn.
Tốc độ quay nhỏ để phù hợp với tốc độ hàn.2: Đồ gá hàn ống lăn xoay 1. Đồ gá có dạng mâm thẳng đứng hoặc nằm ngang Được sử dụng để hỗ trợ các robot hàn.3: Đồ gá hàn ống một trục quay Trang 8 Luan van Các loại đồ gá trên được dẫn động bằng động cơ điện secvo hoặc biến tần. Chi tiết được gá đặt trên mâm khi mâm quay quanh trục sẽ làm chi tiết quay quanh trục của mâm. Vật được gá đặt trên đồ gá có thể có nhiều hình dạng khác nhau (dạng ống hoặc hình dạng phức tạp hơn) tốc độ quay của trục nhỏ phù hợp với tốc độ hàn.
Đồ gá quay 2 trục Là loại đồ gá có thể quay được quanh 2 trục: Quay quanh trục thẳng đứng hoặc trục nằm ngang. Hai trục được đặt vuông góc với nhau, có thể quay độc lập nhau. Trục thẳng đứng mang chi tiết có thể quay quanh trục của nó. Trục được dẫn động bằng động cơ điện secvo hoặc biến tần qua bộ truyền bánh răng, hộp giảm tốc.
Tốc độ của trục nhỏ từ (20-30 vòng/phút). Trục nằm ngang mang trục thẳng đứng ở trên có thể quay nghiêng góc từ 0 - 180° so với vị tri nằm ngang cũng được dẫn động bằng động cơ điện servo, biến tần qua bộ truyền bánh răng hộp giảm tốc hoặc được dẫn động bằng thủy lực, trục vít. Đồ gá được ứng dụng để hỗ trợ robot hàn giúp tăng năng suất, tăng tính linh động của robot. Vật hàn được gá đặt trên mâm cặp lắp trên trục thẳng đứng có thể quay tròn quanh trục của nó để robot hàn hết đường hàn theo yêu cầu.
Đối với những vật dài hay vị trí hàn mà khi quay robot cũng không thể giúp robot hàn được những vị trí đó thì trục nằm ngang có thể quay nghiêng ra các góc từ 0 – 180° để robot hàn hàn hết đường hàn. Ngoài ra đồ gá còn được ứng dụng để gá đặt trên các máy CNC giúp tăng thêm 2 trục cho máy tăng tính linh động của máy. Đồ gá hàn ống hai trục quay 1. Pandjiris: Các đồ gá dao động từ 500 pound và có thể điều chỉnh và cố định chi tiết, mạnh.
Có nhiều loại khác nhau và các loại có thể được tùy vào yêu cầu sản xuất để phù hợp Trang 9 Luan van với hầu hết các yêu cầu khác nhau của chi tiết. Đồ gá này thường được kết hợp với một tay máy để sản xuất nhằm năng cao chất lượng, hiệu quả, ứng dụng hàn tự động. Đồ gá có thể nghiêng các góc từ 0 - 90° hoặc 0 - 135° túy theo chủng loại.5: Đồ gá hàn ống Pandjiris 1. Robotic innovations Hình 1.
Robot hàn ống Tính năng Đây là đồ gá định vị 2 trục cho hàn hồ quang dẫn động bằng động cơ servo. Trục định vị có khả năng chịu tải trọng tối đa 500kg. Cáp hàn và đường ống hệ thống dây điện được tích hợp vào ổ rỗng trong đồ gá định vị. ROBOGUIDE được sử dụng để nhập dữ liệu CAD và tạo ra các chương trình phố hợp với chuyển động của robot.
Đồ gá định vị có thể được đặt trên sàn nhà, lộn ngược hoặc nghiêng ở góc độ nào. Trang 10 Luan van CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP HÀN HỒ QUANG TAY VÀ PHƯƠNG PHÁP HÀN MIG/MAG 2. Phương pháp hàn hồ quang tay: 2. Khái niệm Hồ quang là sự phóng điện giữa 2 điện cực có điện áp ở trong môi trường khí hoặc hơi.
Hồ quang điện được ứng dụng để hàn gọi là hồ quang hàn. K×m hµn Que hµn vá bäc D©y c¸p hµn Hå quang M¹ch M¹ch SØ Kim lo¹i Nguån s¬ cÊp thø cÊp c¬ b¶n hµn Kim lo¹i D©y c¸p m¸t mèi hµn BÓ hµn Hình 2. Sơ đồ nguyên lý hàn hồ quang điện Hàn hồ quang tay que hàn có vỏ bọc (SMAW) là “phương pháp hàn hồ quang sử dụng nhiệt của hồ quang giữa que hàn có vỏ bọc và bể hàn. Phương pháp thường dùng cùng với sự bảo vệ từ việc phân huỷ của vỏ bọc que hàn khi bị đốt cháy trong quá trình hàn, trong phương pháp này không sử dụng áp lực, và kim loại điền đầy thu được từ que hàn”.
Các yếu tố cơ bản của quá trình hoạt động. Phương pháp hàn hồ quang que hàn có vỏ bọc, được trình bày trong (hình 2) gồm có hồ quang giữa que hàn có thuốc bọc và kim loại nền. Hồ quang được hình thành bởi sự điều khiển điện cực rất nhanh tới vật hàn. Nhiệt của hồ quang nấu chảy bề mặt của kim loại cơ bản tạo thành vũng nóng chảy.
Kim loại được nấu chảy từ điện cực chuyển dịch ngang qua cột hồ quang vào trong vũng hàn. Khi nó hoá cứng trở thành chất kết lắng kim loại mối hàn. Vũng nóng chảy, trước đây còn được gọi là vũng hàn (bể hàn), phải có sự kiểm soát một cách đúng đắn mới cho kết quả ứng dụng của phương pháp hàn SMAW. Kích Trang 11 Luan van thước của vũng hàn và chiều sâu ngấu chảy quyết định khối lượng của kim loại nóng chảy dưới sự điều khiển của người thợ hàn.
Nếu dòng điện quá cao, chiều sâu ngấu chảy sẽ quá mức và khối lượng kim loại hàn nóng chảy sẽ trở nên không kiểm soát được. Tốc độ di chuyển cao làm giảm bớt kích thước của vũng hàn nóng chảy. Khi các mối hàn không được thiết kế trong vị trí bằng, kim loại nóng chảy có thể chảy ra ngoài vũng hàn và gây nên khó sử lý và kiểm soát. Điều chỉnh các thay đổi hàn và thao tác bằng tay hồ quang sẽ cho phép người thợ hàn kiểm soát vũng kim loại nóng chảy một cách đúng đắn.
Kim loại mối hàn đông đặc được bao phủ một lớp xỉ từ vỏ bọc que hàn. Hồ quang trong vùng hồ quang trực tiếp được bao bọc khỏi không khí của khí bảo vệ là kết quả của sự phân huỷ thuốc bọc que hàn. Phần lớn lõi que hàn chuyển dịch ngang qua cột hồ quang, tuy nhiên có một lượng nhỏ thoát ra từ khu vực mối hoặc vũng hàn (hiện tượng bắn toé). Ưu điểm và lĩnh vực sử dụng.
Phương pháp hàn hồ quang SMAW là một trong những phương pháp hàn được ưa chuộng nhất. Nó có tối đa tính linh hoạt và có thể hàn với nhiều loại kim loại trong tất cả các vị trí hàn từ chiều dày nhỏ nhất cho tới những chiều dày lớn nhất. Sự đầu tư về thiết bị tương đối rẻ tiền. Phương pháp này được sử dụng trong chế tạo và trong công việc khai thác cho xây dựng và bảo dưỡng.
Khả năng hàn trong các vị trí Đây là phương pháp có khả năng hàn trong tất cả các vị trí (hình 3). Hàn trong các vị trí ngang, đứng và vị trí trần phụ thuộc vào loại vỏ bọc que hàn và kích thước của que hàn. Dòng điện hàn và kỹ năng thao tác của người thợ hàn.5 Vật liệu hàn Hàn hồ quang que hàn có vỏ bọc là phương pháp có thể được dùng để hàn với nhiều loại thép và một vài kim loại không có chất sắt. Nó chủ yếu được sử dụng cho các mối ghép là thép, bao gồm carbon thấp hoặc thép mềm(ít carbon), thép hợp kim thấp, thép cường độ cao, thép nguội và tôi, thép hợp kim cao, thép không gỉ, thép chịu ăn mòn, cho hàn gang và thép rèn.
Nó được dùng cho hàn niken và hợp kim niken, số lượng ít cho hàn đồng và hợp kim đồng. Nó có thể dùng, nhưng ít khi được sử dụng cho hàn nhôm. Trang 12 Luan van SMAW không được sử dụng cho hàn mangan, các kim loại quý, hoặc kim loại chịu nhiệt.1 trình bày các kim loại cơ bản có thể hàn được. Phương pháp hàn SMAW cũng được dùng cho hàn phủ cứng bề mặt.1 - Tính chất hàn được của kim loại cho hàn SMAW STT Kim loại cơ bản Tính chất hàn 1 Nhôm Có thể hàn được nhưng không phổ biến 2 Đồng thiếc Có thể hàn được 3 Đồng đỏ Có thể hàn được nhưng không phổ biến 4 Đồng niken Có thể chấp nhận 5 Gang Có thể hàn được 6 Sắt rèn Có thể hàn được 7 Niken Có thể hàn được 8 Thép carbon thấp Có thể hàn được 9 Thép carbon trung bình và cao Có thể hàn được 10 Thép hợp kim Có thể hàn được 11 Thép không gỉ Có thể hàn được Que hàn có vỏ bọc Que hàn có vỏ bọc là hạng mục duy nhất của vật liệu hàn thông thường được yêu cầu.
Việc lựa chọn que hàn thuốc bọc cho đặc trưng của từng công việc dựa trên que hàn thích hợp cho việc sử dụng, thành phần hoá học và đặc tính của độ lắng kim loại mối hàn. Trong từng bước lựa chọn điện cực hợp lý, điều cần thiết là tầm quan trọng của chức năng vỏ bọc que hàn, là cơ sở ghi rõ các nhân tố tiện lợi và các tính chất kết lắng của kim loại mối hàn. Vỏ bọc của que hàn cung cấp - Khí từ sự phân huỷ của thành phần nào đó trong thuốc bọc để bảo vệ hồ quang khỏi không khí. - Chất khử oxi đẩy khí và làm thanh khiết kim loại mối hàn kết lắng.
- Xỉ từ sự cháy của vỏ bọc làm nhiệm vụ bảo vệ kim loại mối hàn kết lắng tránh khỏi sự oxi hoá của không khí.