CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI II GIÁO TRÌNH HÀN ĐẮP NGHỀ HÀN (Ban hành theo quyết định số 397/QĐ-CĐHHII, ngày 4 tháng 8 năm 2021 của Hiệu trưởng Trường Cao Đẳng Hàng Hải II) (Lưu hành nội bộ) TP.HCM, năm 2021 1 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 2 LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, trước sự phát triển ngày càng cao của khoa học và kỹ thuật. Nước ta đang trên đường công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước.
Trong sự phát triển chung của các nghành kinh tế, ngành công nghiệp Cơ khí đang phát triển một cách mạnh mẽ, góp phần rất lớn vào sự phát triển của Việt Nam. Để đáp ứng cho sự phát triển đó, là việc cung cấp đầy đủ đội ngũ công nhân lành nghề. Việc đào tạo đội ngũ công nhân kỹ thuật Hàn lành nghề với kiến thức và tay nghề vững vàng, nhằm nắm bắt được các công nghệ hàn tiên tiến hiện nay của thế giới đang trở nên cấp bách. Chương trình đào tạo nghề hàn hiện nay, phần chuyên môn nghề được kết cấu theo các mô đun đào tạo nghề riêng biệt.
Việc trang bị kiến thức chuyên môn và tay nghề với giáo trình cũ phần nào chưa đáp ứng được đầy đủ các công nghệ hàn tiên tiến hiện nay. Chính vì vậy, Tổng Cục Dạy Nghề đã ban hành chương trình khung đào tạo nghề Hàn theo kết cấu mô đun. Với mục tiêu “Chất lượng đào tạo là mục tiêu hàng đầu”. Nhằm đáp ứng với yêu cầu của thực tế sản xuất.
Dưới sự chỉ đạo của BGH Trường Cao Đẳng Hàng Hải II, Khoa Cơ Khí tiến hành biên soạn giáo trình “HÀN ĐẮP” dùng làm tài liệu giảng dạy và học tập cho hệ Cao Đẳng và Trung Cấp nghề Hàn. Nội dung giáo trình biên soạn được tham khảo từ các tài liệu liên quan đã xuất bản và phát hành trong nước và nước ngoài. Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã nhận đượcnhiều ý kiến đóng góp và hiệu chỉnh của các đồng nghiệp. Mặc dù đã có nhiều cố gắng,nhưng cũng không tránh khỏi những thiếu sót.
Rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp xây dựng của bạn đọc, đặc biệt là các đồng nghiệp để cuốn giáo trình này ngày càng hoàn thiện hơn. Chúng tôi xin chân thành cám ơn! 3 MỤC LỤC TT Nội dung Trang 1 Tuyên bố bản quyền 1 2 Giới thiệu mô đun 2 3 Mục lục 3 4 Bài 1 : Hàn đắp trục bằng công nghệ hàn hồ quang tay. 4 Bài 2 : Hàn đắp mặt phẳng bằng công nghệ hàn hồ quang 5 28 tay 6 Bài 3: Hàn đắp trục bằng máy hàn MIG/MAG 41 7 Bài 4: Hàn đắp mặt phẳng bằng máy hàn MIG/MAG 55 8 Bài 5: Hàn đắp TIG 73 9 Tài liệu tham khảo 90 4 Bài 1: HÀN ĐẮP TRỤC BẰNG CÔNG NGHỆ HÀN ĐIỆN HỒ QUANG TAY GIỚI THIỆU. - Hàn Đắp là quá trình đem phủ lên chi tiết một lớp kim loại bằng các phương pháp hàn.
- Hàn đắp có thể sử dụng để chế tạo chi tiết mới. Dùng đắp để tạo nên một lớp hợp kim với các tính chất đặc biệt hoặc tạo ra một lớp kim loại có khả năng về chịu mài mòn và tăng ma sát. Hàn đắp có thể dùng để phục hồi các chi tiết bị mài mòn do đã qua thời gian làm việc như trục máy, các bề mặt khuôn mẫu. Sử dụng phương pháp hàn đắp để phục hồi các chi tiết máy là phương pháp rẻ tiền mà khả năng làm việc của chi tiết không thua kém chi tiết mới là mấy.
Hàn đắp có thể thực hiện bằng dòng xoay chiều, một chiều và chủ yếu là thực hiện ở tư thế bằng. Vật liệu của hàn đắp có thể là thép các bon, thép chịu mài mòn, thép có tính chất đặc biệt như độ cứng cao, bền nhiệt, chịu axit. *Mục tiêu của bài: Sau khi học xong bài học này người học sẽ có khả năng: - Tính toán vật liệu hàn đắp. - Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ hàn, vật liệu hàn đầy đủ an toàn.
- Chuẩn bị chi tiết đắp đảm bảo sạch, xử lý hết các vết nứt đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. - Chọn điện áp, cường độ dòng điện và tốc độ hàn, phương pháp chuyển động que hàn phù hợp với đường kính chi tiết đắp và tính chất của vật liệu. - Thực hiện hàn đắp các chi tiết trục, bằng phương pháp hàn theo đường sinh hoặc đường tròn đúng kích thước, đảm bảo độ sâu ngấu, đủ lượng dư gia công cơ, ít biến dạng. - Sửa chữa được các sai hỏng về kích thước, hình dáng, rỗ khí, lẫn xỉ, khuyết cạnh đạt yêu cầu kỹ thuật.
- Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng. - Tuân thủ quy định, quy phạm trong quy trình hàn đắp trục bằng hàn hồ quang tay. 5 - Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác. KHÁI NIỆM VỀ HÀN ĐẮP.
- Hàn Đắp là quá trình đem phủ lên chi tiết một lớp kim loại bằng các phương pháp hàn. - Hàn đắp có thể sử dụng để chế tạo chi tiết mới. Dùng đắp để tạo nên một lớp hợp kim với các tính chất đặc biệt hoặc tạo ra một lớp kim loại có khả năng về chịu mài mòn và tăng ma sát. Hàn đắp có thể dùng để phục hồi các chi tiết bị mài mòn do đã qua thời gian làm việc như trục máy, các bề mặt khuôn mẫu.
Sử dụng phương pháp hàn đắp để phục hồi các chi tiết máy là phương pháp rẻ tiền mà khả năng làm việc của chi tiết không thua kém chi tiết mới là mấy. Hàn đắp có thể thực hiện bằng dòng xoay chiều, một chiều và chủ yếu là thực hiện ở tư thế bằng. - Vật liệu của hàn đắp có thể là thép các bon, thép chịu mài mòn, thép có tính chất đặc biệt như độ cứng cao, bền nhiệt, chịu axit. ĐẶC ĐIỂM CHUNG.
- Thông thường người ta sử dụng các phương pháp hàn như hàn hồ quang tay, hàn MIG/MAG, hàn dưới lớp thuốc, hàn khí hay hàn TIG. Công nghệ hàn đơn giản, năng suất cao nhưng vẫn đảm bảo chất lượng song có nhược điểm là dễ gây biến dạng, nứt, ứng suất nhiệt và một số khuyết tật khác. - Đối với thép các bon thấp, hợp kim thấp thì có tính hàn tốt. Thép các bon và thép hợp kim càng cao thì càng khó hàn.
- Đối với các chi tiết hàn đắp Gang, vật liệu hay kim loại nhỏ hơn 3mm thường dùng hàn khí O 2-C2H2 ngọn lửa có dư C2H2 (ngọn lửa các bon hóa) để khử ôxy, dùng cả thuốc hàn Gang. Hàn Gang còn đòi hỏi một số yêu cầu khắt khe hơn so với hàn thép như: phải nung sơ bộ từ (250÷500) 0C hoặc (500÷700)0C trong trường hợp khó hàn phải dùng thuốc hàn Gang, que hàn đồng thau hoặc que hàn hợp kim Niken, có thể vát mép mối hàn và cấy vít bằng thép. Khi hàn có thể nung hoặc hàn nguội tùy theo phương pháp chọn công nghệ hàn và vật liệu hàn. Vật liệu hàn phải làm nguội từ từ cùng lò hoặc vùi trong cát khô.
- Để tăng năng suất và chất lượng cao dùng hàn tự động dưới lớp thuốc hoặc hàn trong môi trường khí bảo vệ ( Ar, CO 2). Hàn trong môi trường thuốc bảo 6 vệ cho phép với dây hàn trần tổn thất nhiệt vài vật liệu hàn ít chất lượng mối hàn tốt. Vật liệu đắp: - Thành phần kim loại đắp phụ thuộc vào điều liện công tác của chi tiết. sư hao mòn có thể gây ra do ma sát , do va đập ở nhiệt độ thường, nhiệt độ cao, trong môi trường ăn mòn ( axit, bazơ).
- Hiện nay trên thi trường có rất nhiều loại que hàn đắp của các hãng khác nhau tùy vào loại vật liệu hàn và công dụng của nó mà người ta chọn loại que hàn phù hợp. Ví dụ: Búa đập trong xi măng chịu va đập lớn. Thông thường người ta dùng que hàn có hàm lượng ~13% Mn để hàn phục hồi. Loại que hàn này có đặc tính tự tôi, tăng cứng trong quá trình va đập, độ cứng khi làm việc có thể đạt từ 40- 47HRC.
Tuy nhiên khi mới hàn độ cứng chỉ khoảng 15-20HRC. Do vậy để đạt hiệu quả tốt nhất, sau khi hàn xong lớp que hàn Mn, người ta hàn phủ thêm 1 lớp que hàn chống mài mòn, độ cứng khoảng 50-60 HRC. Khi lớp bên ngoài vừa mòn thì lớp bên trong cũng đã đáp ứng được yêu cầu làm việc. Hàn que hàn Mn và các vật liệu chứa ~13% Mn cần chú ý, không được để nhiệt độ hàn vượt quá 2000C, vì nếu vượt qua nhiệt độ này, Mn sẽ mất đặc tính tự tôi.
Thông thường người ta hàn phân đoạn cách nhau khoảng 20mm, không để nhiệt tập trung và thậm chí dùng nước làm nguội liên tục để giảm nhiệt độ khu vực hàn. Không sấy que hàn. Có thể hàn nhiều lớp nhưng tốt nhất không quá 20mm. Thành phần kim loại lớp đắp phụ thuộc vào thành phần kim loại đắp.
Người ta phân chia thành phần kim loại đắp thành các nhóm sau đây: A. Thép các bon hay thép hợp kim thấp. Thép hợp kim thấp có thành phần các bon > 0,4%. Thép hợp kim nhóm man gan.
Nhóm thép Crôm Niken (Crôm- Niken). Nhóm thép Crôm. Nhóm Gang Crôm cao. Nhóm thép Crôm – Wonfram chịu nhiệt.
Nhóm Coban+Crôm+ Wonfram chịu nhiệt. Nhóm Niken+ Crôm+ Molipden. Nhóm Niken+ Molipden. Tùy theo loại vật liệu mà ta chọn nhóm vật liệu và công nghệ hàn đắp cho phù hợp.
Bảng 1-1: Một số loại vật liệu đắp Ứng dụng: Hàn đắp được ứng dụng chủ yếu trong phục hồi chi tiết đã qua sử dụng và sửa chữa các chi tiết đúc. 8 Ví dụ : Bánh răng, Gầu xúc, Lưỡi ủi, Bi nghiền, Cổ trục, Bánh xích v.v… a) b) c) 9 d) e) f) Hình 1-1a,b,c,d,e,f: Một số chi tiết đắp điển hình. Chuẩn bị chi tiết hàn đắp: Hầu hết các chi tiết máy đưa phục hồi đều rất bẩn, bề mặt làm việc bị bám dầu mỡ, han rỉ. Nếu hàn đắp lên những chi tiết như vậy mối hàn sẽ không ngấu, 10 rỗ khí và những tạp chất phi kim loại khác.
Bởi vậy trước khi hàn đắp chi tiết hàn cần được làm sạch cẩn thận, sau đó phân loại và xác định phương pháp phục hồi. Phương pháp tẩy sạch chi tiết bằng tia lửa nhiệt hay trong lò nung có hiệu quả và tiện lợi nhất.