mở đầu - Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học nhớ các khâu chuẩn bị. - Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học Điều kiện thực hiện bài học - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học chuyên môn - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan. - Các điều kiện khác: Không có Kiểm tra và đánh giá bài học - Nội dung: Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng. Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp: Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng) Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có Kiểm tra định kỳ thực hành: không có Nội dung chính: 1. Bản chất và đặc điểm của hàn hồ quang điện: 14 2.
Thực chất của hồ quang hàn: 3. Sự cháy của hồ quang: 4. Tác dụng của điện trường đối với hồ quang hàn: 15 5. Tác dụng nhiệt của hồ quang: 16 17 2.
Dụng cụ phương tiện, thiết bị vật liệu trong hàn hồ quang điện Các quy trình hàn hồ quang đòi hỏi nguồn điện áp tương đối thấp và cường độ dòng điện cao để tạo ra và duy trì hồ quang ổn định cần thiết cho đường hàn chất lượng cao. Các máy được thiết kế để cung cấp nguồn điện này được gọi là máy điện hàn hồ quang. Hiện nay nhiều kiểu máy hàn khả dụng thích hợp với các quá trình hàn hồ quang và có thể được phân loại thành nhiều cách. Sự phân loại đơn giản dựa trên thiết kế, công suất và ứng dụng ví dụ máy hàn điện có thể là loại biến áp, chỉnh lưu tĩnh có sự điều khiển dòng điện kiểu lõi bão hòa và đặc tuyến dòng điện không đổi điện ra AC/DC với khoảng dòng điện 10 ÷400 A.
Các máy hàn đặc biệt. Ngày nay nhiều loại máy hàn được đưa ra để đáp ứng cac yêu cầu về tự động hóa, với độ chính xác và tính đáp ứng trong quy trình hàn các máy này thường gọn nhẹ ví dụ: 1. Kiểu đa năng cung cấp điện AC/DC với dòng điện và điện áp không đổi. Kiểu điện AC hoặc DC với nhiều thợ hàn cùng làm việc 3.
Máy điện điều khiển bằng điện tử 4. Máy hàn đặc biệt để hàn plasma, TIG. Máy hàn đặc biệt để hàn MIG/MAG, … 2. Yêu cầu đối với máy hàn.
Điện thế không tải của máy hơi cao hơn điện thế khi hàn , đồng thời không gây nguy hiển khi sử dụng (Uo 80 vôn ). Ví dụ , đối với dòng điện xoay chiều Uo = 55 80 vôn còn nguồn một chiều Uo = 3055 vôn ; Điện thế làm việc (khi hàn ) của nguồn xoay chiều là Uh = 2545 vôn , của dòng điện một chiều là Uh = 16 35 vôn. Khi hàn thường xẩy ra hiện tượng ngắn mạch , lúc này cường độ dòng điện rất lớn dòng điện lớn không những làm nóng chảy thanh que hàn và vật hàn mà còn phá hỏng máy do đó trong quá trình hàn không cho phép dòng điện ngắn mạch Iđ = (1,3 1,4) I h. Tùy thuộc vào sự thay đổi chiều dài hồ quang , điện thế công tác của máy hàn điện phải có sự thay đổi nhanh chóng cho thích ứng.
Khi chiều dài của hồ quang tăng thì điện thế công tác tăng , khi chiều dài hồ quang giảm thì điện thế công tác cũng giảm. Quan hệ giữa điện thế và dòng điện của máy hàn gọi là đường đặc tính ngoài của máy. III – 7 Đường đặc tính ngoài của máy hàn. Đường đặc tính ngoài để hàn hồ quang tay yêu cầu phải là đường cong dốc liên tục (Hình III-7).
Tức là dòng điện trong mạch tăng lên thì đien thế của máy giảm xuống và ngược lại Đường đặc tính ngoài càng dốc thì càng thỏa mãn những yêu cầu ở trên và càng tốt, vì khi chiều dài hồ quang thay đổi dòng điện hàn thay đổi ít (Hình III-7 a,b). Phối hợp giữa đường đặc tính tĩnh của hồ quang 2 và đường đặc tính ngoài của máy hàn 1 ( Hình III-8 ) ta thấy chúng cắt nhau tại hai điêm B và A. Điểm B là điểm gây hồ quang, ở đây có điện thế lớn để tạo điều kiện gây hồ quang, nhưng vì cường độ nhỏ nên không thể duy trì sư cháy ổn định của hồ quang, mà điểm A mới là điểm hồ quang cháy ổn định.phải điều chỉnh đường cường độ dòng điện để thích ứng với những yêu cầu hàn khác nhau v. Đường đặc tính của hồ quang 2 và đường tính ngoài của máy 1: 19 2.
Máy hàn xoay chiều. Máy hàn xoay chiều được chia thành hai nhóm chính : nhóm có từ thông tán bình thường và nhóm có từ thông tán cao. Theo thứ tự mỗi nhóm đó lại gồm hai kiểu. Máy hàn xoay chiều với bộ tự cảm riêng.
Máy này dùng để giảm điện thế mạng điện từ 220 vôn hoặc 380 vôn xuống điện thế không tải từ 75 đến 60 vôn để đảm bảo an toàn khi làm việc. Máy kiểu CT là đại diện cho nhóm máy này. Bộ tự cảm riêng mắc nối tiếp với cuộn dây thứ cấp của máy để tạo ra sự lệch pha của dòng điện và điện thế, tạo ra đường đặc tính dốc liên tục và đieu chỉnh cường độ dòng điện hàn Hình III-9 giới thiệu hình dáng bên ngoài của máy và hình III-10 , giới thiệu sơ đồ nguyên lý của máy Hình III – 9 : Hình dáng bên ngoài của máy CTý Nguyên lý làm việc của máy như sau: Máy chạy không tải (là lúc máy chưa làm việc). Điện thế U1 trong cuộn dây sơ cấp W1, bang điện thế của mạng điện, trong cuộn dây sơ cấp này có dòng điện sơ cấp I1, chạy qua và tạo ra từ thông 0 chạy trong lõi của máy, từ thông 0 gây ra trên cuộn dây thư cấp W2.
Lúc chưa làm việc: Ih = 0 ; Ih – Dòng điện hàn (Ampe). Ukt = U2 ; Ukt - Điện thế không tải ( vôn); U2 – Hiệu điện thế trên hai đầu dây của cuộn thứ cấp (vôn). Sơ đồ nguyên lý của máy hàn xoay chiều kiểu CTý Máy chạy có tải ( là lúc máy làm việc ) Ih 0. U2 = Uh +Utc : Uh –điện thế hàn , Utc – Điện thế trong bộ tự cảm(vôn) Điện thế bộ tự cảm bằng: Utc = Ih(Rtc + Xtc) Rtc – Điện trở thuận của bộ tự cảm (ôm).
Xtc – Trở kháng của bộ tự cảm (ôm). Xtc = 2L - Tần số dòng điện xoay chiều (Hz). L – Hệ số tự cảm của bộ tự cảm. Điện trở Rtc nhỏ hơn Xtc , nếu không tính đến Rtc thì có thể kết luận rằng: Dòng điện hàn càng lớn , trở kháng của bộ tự cảm và điện thế trong bộ tự cảm càng lớn thì điện thế hàn lúc điện thứ cấp không đổi càng giảm.
Hành trình ngắn mạch: (Lúc điện thế hàn giảm xuống bằng không). Ih Tăng lên bằng Id U2 Rt 0,8 f. W tc Id Có thể tính theo 8 công 2 thức sau: f – Tần số dòng xoay chiều (Hz). Rt –Từ trở của bộ tự cảm.
tc –Số vòng cuấn trong cuộn tự cảm. Từ đây ta có thể điều chỉnh được dòng điện ngắn mạch cũng như dòng điện hàn bằng hai cách: a) Thay đổi số vòng quấn trong cuộn tự cảm tc. b) Thay đổi từ trở trong bộ tự cảm Rt. Muốn thay đổi Rt ta chỉ việc thay đổi khe hở không khí (a) trong bộ tự cảm.
Tăng khe hở (a) thì R t tăng, L giảm nên Xtc và Utc giảm xuống, do đó cường độ dòng điện hàn tăng. Giảm khe hở thì X tc và Utc tăng nên cường độ dòng điện hàn giảm xuống. Điều chỉnh cường độ dòng điện bằng hai phương pháp, thay đổi số vòng quấn wtc của bộ tự cảm thì chỉ có khả năng điều chỉnh từng cấp một do đó ít dùng. 21 Điều chỉnh dòng điện hàn bằng phương pháp thay đổi khe hở không khí a trong bộ tự cảm thì có thể điều chỉnh được từng cấp dòng điện hàn.
Mặt khác điều chỉnh dòng điện hàn theo phương pháp này dễ dàng và thuận lợi hơn. Máy hàn kiểu CT cồng kềnh vì có hai bộ phận riêng lẻ do đó đến năm 1925 viện sĩ Ni ki tin đã cải tiến thành máy hàn kiểu CTH. Máy hàn với bộ tự cảm kết hợp (CTH). Về nguyên tắc tương tự như máy CT , chỉ khác về phần kết cấu.
Nguồn cung ứng có lõi sắt chung cho cả biến thế và điều chỉnh. Trên phần lõi chính (phần dưới) đặt cuộn sơ cấp và phần chính của cuộn thứ cấp, ở phần trên của lõi đặt phần còn lại của cuộn thứ cấp và gọi là cuộn dây phản (cuộn kháng). Ở đây biến thế (phần dưới) và điều chỉnh (phần trên) có liên quan cả về điện và từ, nhưng mối liên quan về từ không lớn do có khe hở ( a ) ở lõi phụ. Như vậy ta có thể coi cuộn dây phản như cuộn tự cảm riêng mắc vào mạch hàn nối tiếp với hồ quang.
Cuộn tự cảm có thể mắc cùng chiều hay ngược chiều với cuộn thứ cấp. Hình III - 11 Hình dáng bên ngoài của máy hàn xoay chiều kiểu CTH 22 Hình III –12 Sơ đồ nguyên ly của máy hàn xoay chiều kiểu CTH 3. Máy hàn xoay chiều có lõi di động: Đây là loại máy hàn xoay chiều có từ thông tán cao. Nguyên lý giới thiệu trên hình III – 13 ; giữa khoảng hai cuộn dây sơ cấp và thứ cấp đặt một lõi di động A để tạo ra sự phân nhánh từ thông o sinh ra trong lõi của máy.
Hình III – 13 : Sơ đồ nguyên lý của máy hàn xoay chiều có lõi di động. Từ thông rẽ 2 thay đổi và phụ thuộc vào vị trí của lõi A. Nếu lõi A nằm trong mặt phẳng gông từ B thì trị số từ thông rẽ càng lớn, phần từ thông 2 đi qua lõi của cuộn dây thứ cấp giảm, sức điện động sinh ra trong cuộn thứ cấp nhỏ và dòng điện hàn sinh ra trong mạch nhỏ.