CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI II GIÁO TRÌNH HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC NGHỀ HÀN Ban hành kèm theo Quyết định số: 397/QĐ-CĐHHII ngày 04 tháng 08 năm 2021 của Trường Cao đẳng Hàng hải II (Lưu hành nội bộ) TP. HCM, năm 2021 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 nghiêm cấm 1 LỜI GIỚI THIỆU Để đáp ứng tình hình chuyển biến mới trong đào tạo, mở rộng và phát huy tính độc lập trong học tập của sinh viên Khoa Cơ khí và tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên dạy và hướng dẫn thực hành v v.Giáo trình “Hàn tự động dưới lớp thuốc” được biên soạn với nội dung tuân theo chương trình khung của Bộ LĐ – TB & XH đã ban hành kết hợp với điều kiện giảng dạy hiện có, đáp ứng được nhu cầu học tập của sinh viên, mang được tính hiện đại, tính phong phú và cơ bản nhất trong lĩnh vực hàn nói riêng và trong sản xuất cơ khí nói chung. Bố cục của giáo trình được trình bày theo thứ tự các bài trong chương trình khung bao gồm các bài sau: 1.
Những kiến thức cơ bản khi hàn tự động dưới lớp thuốc (SAW). Vận hành thiết bị hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ. Hàn giáp mối vị trí 1G 4. Hàn mối hàn góc vị trí 2F 5.
Kiểm tra mô đun Mặc dù đã rất cố gắng nhưng chắc chắn sẽ không thể tránh khỏi những sai sót, rất mong quý thầy cô, các bạn sinh viên có ý kiến đóng góp để việc biên soạn và bổ sung cho giáo trình được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn. 2 MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG 1. Bài 01: Những kiến thức cơ bản khi hàn tự động ………………….4 dưới lớp thuốc (SAW).
Bài 02: Vận hành máy hàn tự động dưới thuốc……………………. Bài 03: Hàn mối hàn giáp mối vị trí 1G……………………………. Bài 04: Hàn mối hàn giáp mối vị trí 2F……………. Tài liệu tham khảo………….69 3 BÀI 01: NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÀN TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC BẢO VỆ Mục tiêu - Trình bày đúng cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ.
- Nhận biết đúng các núm chức năng điều khiển máy như: điều chỉnh dòng hàn, điện áp hàn, tốc độ đẩy dây hàn. - Trình bày được thực chất, đặc điểm và công dụng của hàn SAW - Trình bày đầy đủ các loại thuốc hàn SAW, các loại dây hàn SAW - Liệt kê các loại dụng cụ thiết bị dùng trong công nghệ hàn SAW - Nhận biết các khuyết tật trong mối hàn khi hàn SAW - Trình bày đầy đủ mọi ảnh hưởng của quá trình hàn SAW tới sức khoẻ công nhân hàn. - Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng - Tuân thủ quy định, quy phạm của nguyên lý hàn SAW. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hương pháp hàn SAW Daâyhaøn Côcaáuñöa daây Beùp Naïptrôïdung Boättrôïdung Xæ Vuønghoà quang Raén Loûng Kimloaïi neàn Kimloaïi moái Kimloaïi loûng haøn Hình 1.
Sơ đồ nguyên lý hàn dưới lớp thuốc SAW Dưới tác dụng nhiệt của hồ quang , mép hàn , dây hàn và một phần thốc hàn sát với hồ quang bị nóng chảy tạo thành vũng hàn , dây hàn được đẩy vào vũng 4 hàn bằng một cơ cấu đặc biệt với tốc độ phù hợp với tốc độ cháy của nó để luôn duy trì chiều dài hồ quang một khoảng cách nhất định. Theo độ dịch chuyển của nguồn nhiệt ( hồ quang ) mà kim loại vũng hàn nguội và kết tinh tạo thành mối hàn. Trên mặt vũng hàn và một phần mối hàn đã đông đặc hình thành lớp xỉ có tác có tác dụng bảo vệ kim loại mối hàn khỏi bị tác dụng ô xy hoá mối hàn , bảo vệ và dữ nhiệt cho mối hàn và sẽ tách khỏi bề mặt mối hàn sau khi hàn. Phần thuốc hàn chưa bị nóng chảy sẽ được sử dụng lại.
Thực chất, đặc điểm và công dụng của hàn SAW a) Thực chất: Hàn tự động và nửa tự động dưới lớp thuốc do Viện sĩ Liên Xô Pa Tôn phát minh. Phương pháp hàn này sau khi ra đời được ứng dụng ngay vào thực tế trong cuộc chiến tranh vĩ đại chống phát xít. Ngày nay hàn dưới thuốc được ứng dụng rộng rãi không những ở Liên- Xô mà còn ở rất nhiều nước khác , hàn tự động và nửa tự động dưới lớp thuốc chủ yếu áp dụng với điện cực chảy (dây hàn) Hàn hồ quang dưới lớp thuốc bảo vệ còn gọi là hàn hồ quang chìm, tiếng Anh viết tắt là SAW (Submerged Arc Welding) là quá trình hàn nóng chảy mà hồ quang cháy giữa dây hàn (điện cực hàn) và vật hàn dưới một lớp thuốc bảo vệ. Mối hàn được bảo vệ khỏi sự xâm nhập của không khí như ô xy , ni tơ , nhờ một lớp vật liệu dạng hạt (thuốc hàn).
b) Đặc điểm: - Tăng năng suất hàn tới 15 – 17 lần so với hàn tay. Điều này đạt được là nhờ. + Sử dụng cường độ và mật độ dòng điện lớn. + Tăng tốc độ chảy của kim loại dây hàn tới 17 – 22g/Ah.
+ Tăng chiều sâu ngấu do đó giảm lượng kim loại dây hàn. + Tăng tốc độ tới 20m/h và hơn. 5 - Nâng cao chất lượng mối hàn. Nhờ kim loại lỏng được bảo vệ khỏi tác dụng của môi trường xung quanh.
Sự đồng nhất thành phần hoá học của mối hàn. - Tăng lượng dây hàn và lượng điện tiêu thụ, giảm sự tăng hụt kim loại do bắn toé. - Cải thiện điều kiện lao động của công nhân hàn. - Giảm thời gian đào tạo thợ hàn.
Khi hàn dưới lớp thuốc có thể ứng dụng dòng điện một chiều cực dương hoặc cực âm hoặc dòng xoay chiều. Hàn với cực dương (ngược cực) cho độ ngấu lớn nhất. Độ ngấu thấp nhất khi hàn với cực âm (thuận cực) và trung bình khi hàn với dòng xoay chiều .Với tốc độ chảy của dây hàn lớn nhất khi hàn dòng một chiều thuận cực và nhỏ nhất khi hàn ngược cực. Chiều rộng của mối hàn khi hàn dòng một chiều thuận cực thay đổi ít hơn khi hàn ngược cực.
Hàn hồ quang kín với dòng xoay chiều thích hợp hơn với sản xuất và kinh tế hơn. Song ứng dụng dòng một chiều ngược cực cho phép nhận mối hàn chất lượng cao hơn. Do vậy để hàn các kết cấu quan trọng từ thép hợp kim thấp và trung bình cần sử dụng dòng một chiều cực dương. Hàn với cực âm ít được ứng dụng, trừ những trường hợp đặc biệt (như hàn trên đệm đồng hoặc đệm đồng - thuốc).
c) Côngdụng: - Hàn các kết cấu thép dạng tấm vỏ kích thước lớn, các dầm thép có khẩu độ và chiều cao, các ống thép có đường kính lớn, các bồn, bể chứa, bình chịu áp lực và trong công nghiệp đóng tàu v. - Chủ yếu được ứng dụng để hàn các mối hàn ở vị trí hàn bằng các mối hàn có chiều dài lớn và có quỹ đạo không phức tạp. - Hàn được các chi tiết có chiều dày từ vài mm cho đến hàng trăm mm. Thiết bị dụng cụ hàn SAW 6 Máy hàn hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ thường được chế tạo chuyên dùng ít tính năng nhưng ngày nay với sự phát trển của khoa học do yêu cầu sản xuất, máy hàn tự động dưới lớp thuốc còn được chế tạo đặc biệt.
Sau đây giới thiệu máy hàn SAW ( Submerged Arc Welding ) DC 400 là máy hàn đa năng có thể sử dụng các phương pháp hàn điều chỉnh chế độ hàn cho : - Hàn tự động dưới lớp thuốc (SAW) - Hàn hồ quang tay (SMAW). - Hàn dây lõi thuốc ( FCAW). - Hàn trong môi trường khí trơ bảo vệ điện cực không chảy (TIG) H.2 Thiết bị máy hàn c DC 400. Máy hàn SAW – DC 400 b.
Đầu hàn LT 7 - SAW – DC 400 c. Đầu hàn LN 25 – Điện cưc chảy với dây lõi thuốc. Mối hàn tự động dưới lớp thuốc ( Submerged Arc Welding). 7 Trong thiết bị hàn tự động.
Tốc độ nạp dây và chiều dài hồ quang, hành trình hồ quang, được điều khiển tự động. - Chi tiết cố định đầu hàn di chuyển dọc theo mối ghép. - Đầu hàn cố định chi tiết hàn dịch chuyển qua điểm hồ quang. Trong thiết bị bán tự động tốc độ nạp dây và chiều dài hồ quang được điều khiển tự động.
Điện cực được nạp qua ống mền đến mỏ hàn, sự điều chỉnh mỏ hàn theo hướng hàn do thợ hàn điều khiển bằng tay. a) Nguồn điện (Hình 1.4 ) Bộ chỉnh lưu điện áp DC không đổi, 600A dùng cho hàn bán tự động, cũng có thể được dùng cho hàn tự động. Nếu cần dùng dòng điện cao hơn 600A có thể mắc song song 2 bộ chỉnh lưu nêu trên, nhưng thường sử dụng bộ chỉnh lưu DC 1200A, với chu kỳ tải 60% khi hàn dòng 1200A và 1000A ở chu kỳ tải 100%, tương tự bộ DC 600A có điện áp hồ quang không đổi dòng điện được xác định bằng tốc độ nạp dây, dòng điện ngắn mạch cao cho phép mồi hồ quang dễ dàng. BIEÅU TÖÔÏNG – CHEÁ BIEÅU TÖÔÏNG – CHEÁ ÑOÄ TAY GAÏT - CHEÁ ÑOÄ ÑOÄ HAØN: SAW HAØN SAÂU NGAÁU HAØN: GTAW / FCAW TAY GAÏT CHUYEÅN ÑOÀNG HOÀ : V/ A ÑOÅI PHÖÔNG PHAÙP HAØN BIEÅU TÖÔÏNG – CHEÁ NUÙM Ñ/ CHÆNH ÑIEÄN ÑOÄ HAØN: SMAW / TIG AÙP / DOØNG HAØN CAÙP ÑIEÀU KHIEÅN NUÙM ÑIEÀU CHÆNH CHEÁ CONTROL - LT7 ÑOÄ Ä HAØN: SMAW / TIG Hình 1.4 : Nguồn điện b) Xe hàn (Hình 1.5 ) 8 Xe có 3 hoặc 4 bánh với động cơ DC và hộp giảm tốc, truyền động các bánh sau bằng ly hợp.
Tốc độ xe hàn được điều khiển tự động, chiều hành trình được điều khiển bằng công tắc đảo chiều .5: Xe hàn c) Bộ đầu hàn.6 ) Bộ này gồm thiết bị làm thẳng dây và nạp dây, được thiết kế để làm thẳng dây khi được tháo ra từ cuộn dây đưa vầo đầu hàn qua ống dẫn. Dây được cung cấp thông qua động cơ DC với bộ truyền động con lăn, hộp giảm tốc, con lăn nạp dây. Tốc độ của con lăn nạp dây được điều khiển bằng trên bộ điều khiển (0. phần dưới của đầu hàn (ống dẫn hướng dây, ngàm kẹp giữ, ngàm kẹp tiếp điểm) có thể xoay 900.
Chất trợ dung được đưa vào phễu chứa qua ống mềm đến bộ phận phân phối. Bộ điều khiển Thanh dẫn hướng Hình 1.