CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ GIẢI PHÁP CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CHẾ TẠO MÔ HÌNH CHƯƠNG 6: GIA CÔNG CHẾ TẠO CHI TIẾT CHƯƠNG 7: THỬ NGHIỆM CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN 5 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2.1 Đặc điểm và ứng dụng hàn Tig hiện nay 2. Giới thiệu Khái niệm Hàn tig hay còn gọi là hàn hồ quang bằng điện cực không nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ.1 Hàn Tig Đặc điểm • Điện cực không nóng chảy. • Không tạo xỉ do không có thuốc hàn. • Hồ quang, vũng chảy được quan sát và kiểm soát dễ dàng.
• Nguồn điện tập trung có nhiệt độ cao. • Có thể hàn được kim loại mỏng hoặc dày do thông số hàn có phạm vi điều chỉnh rộng (từ vài ampe đến vài trăm ampe). • Hàn được hầu hết các kim loại và hợp kim với chất lượng cao. Mối hàn sạch đẹp, không lẫn xỉ và văng tóe.
Kiểm soát được độ ngấu và hình dạng vũng hàn dễ dàng. • Hàn được các vật liệu dày lên đến 7 mm và mối hàn có độ mỏng dưới 1,5 mm. • Độ biến dạng ít đáng kể, tạo dáng tốt cho hàn kết cấu mỏng.2 Mối hàn Tig 2.2 Phân loại Hiện nay trên thị trường, các máy hàn tig khác nhau về thương hiệu và kiểu dáng nhưng đều giống nhau về nguyên lí và cấu tạo chung. Tuy nhiên, dựa vào cơ chế làm mát, ta có thể phân thành hai loại: • Mỏ hàn tig làm mát bằng khí Hình 2.3 Mỏ hàn Tig làm mát bằng khí 7 • Mỏ hàn tig làm mát bằng nước Hình 2.4 Mỏ hàn Tig làm mát bằng nước 2.3 Nguyên lý hoạt động Trong hàn tig, phôi kim loại được hợp nhất với nhau bằng cách nung nóng chúng bằng một dòng điện được thiết lập giữa điện cực và phôi.
Một que kim loại phụ (thường gọi là que bù) có thể được sử dụng tùy thuộc vào kích thước và khoảng cách mối hàn. Kim loại nóng chảy, điện cực và vùng hàn được bảo vệ khỏi khí quyển (không khí xung quanh nó) bằng một dòng khí trơ qua mỏ hàn. Các khí trơ thường là argon, heli, hoặc hỗn hợp helium và argon. Các mối hàn kết quả có tính toàn vẹn hóa học giống như kim loại cơ bản ban đầu.5 Nguyên lý hoạt động 8 2.4 Cấu tạo bộ hàn Tig Bộ hàn Tig Kết nối các thiết bị hàn, phụ kiện hàn theo sơ đồ sau.6 Bộ hàn Tig Bao gồm: • Nguồn hàn: Cung cấp dòng hàn (một chiều hoặc xoay chiều), biến áp, chỉnh lưu.
• Chai khí: Chứa khí trơ (thường là argon, heli, hoặc hỗn hợp helium và argon). • Van điều áp: Điều chỉnh áp suất đi từ chai khí trơ, qua đó điều chỉnh được lưu lượng khí. • Thiết bị làm mát: Tản nhiệt nguồn hàn bằng nước hoặc khí. • Kẹp mát: Là đầu dương của nguồn hàn, kẹp trực tiếp vào phôi hàn hoặc kẹp gián tiếp thông qua đồ gá phôi.
• Mỏ hàn: Là đầu âm của nguồn hàn, kích hàn từ thiết bị này. • Cáp mát: Dây dẫn điện nối từ nguồn hàn tới kẹp mát. • Dây hàn: Dây dẫn khí và điện nối từ nguồn hàn tới mỏ hàn. • Ống dẫn áp: Ống dẫn khí trơ đi từ bình khí tới nguồn hàn.
• Ống dẫn chất làm mát: Dẫn khí hoặc nước để làm mát nguồn hàn. 9 Mỏ hàn Tig Hình 2.7 Cấu tạo mỏ hàn Tig Cấu tạo: • Cap (1): Chuôi hàn TIG chống thoát khí bảo vệ và cố định kim hàn. • Collet (2): Kẹp kim cấu tạo bằng đồng, giữ điện cực khớp theo cỡ của điện cực vonfram, khi vặn chặt chuôi hàn sẽ cố định kẹp kim, giúp giữ chặt điện cực. • Gas orifice (3): Đường dẫn khí cho phép thoát khí ra ngoài và cố định collet.
• Gas nozzle (4): Chụp khí định hướng dòng khí lên vũng hàn phân thành hai loại tùy theo cường độ hàn một loại cấu tạo bằng sứ cho việc hàn TIG cường độ nhỏ làm mát bằng khí, một loại cấu tạo bằng đồng có làm mát bằng nước khi thực hiện hàn TIG với cường độ cao dòng lớn. • Hoses (5): Các ống chất dẻo kết nối với tay cầm súng hàn cung cấp khí, nước, và chứa cáp điện nối với mỏ súng hàn. • Tungsten electrode (6): Điện cực vonfram, dẫn điện áp từ houses tới phôi kim loại. • Teflon ring (7): Vòng teflon được vặn chặt vs houses nhằm định hướng gas orifice.5 Ứng dụng Việc sử dụng hàn TIG phổ biến trong ngành công nghiệp sản xuất và đặc biệt hiệu quả khi hàn thép hợp kim cao, kim loại màu và hợp kim của chúng.
Thường được sử dụng trong sản xuất tàu vũ trụ trong ngành hàng không vũ trụ. Hai giai đoạn dịch chuyển hồ quang và cung cấp dây phụ trợ có thể được tự động hóa bằng kỹ thuật hàn này, thường được vận hành bằng tay. 10 thường xuyên được áp dụng trong quá trình phục hồi và sửa chữa các bộ phận bị hư hỏng, đặc biệt là những bộ phận làm bằng nhôm và magiê, được sử dụng trong ngành công nghiệp xe đạp để hàn các tấm mỏng và ống thành mỏng. Hàn TIG đặc biệt được sử dụng cho các bộ phận khó hàn và có yêu cầu mối hàn cao, chẳng hạn như các góc nhỏ trong các bộ phận máy, vỏ máy photocopy, máy điều hòa không khí và thiết bị y tế như máy X.
- Máy chiếu, quang học. Có rất nhiều ứng dụng cho công nghệ hàn tàu, bao gồm hàn đường ống tàu, hàn đường ống dẫn khí và dầu,.8 Hàn Tig trong bồn nước lắp ghép 2.6 Ưu nhược điểm Ưu điểm: • Có thể hàn kim loại mỏng hoặc dày do thông số điều chỉnh rộng, thường từ 5 - 600 A, điện áp 10 - 35 V. • Hàn được với tất cả các kim loại và hợp kim với chất lượng cao. • Mối hàn sạch đẹp không văng tóe.
• Kiểm soát được độ ngấu và hình dạng vũng hàn dễ dàng. Nhược điểm: • Năng suất thấp. • Đòi hỏi thợ có tay nghề cao. • Thiết bị và nguyên liệu đắt tiền.2 Thực trạng sử dụng hàn Tig để hàn ống 2.1 Hiện trạng sử dụng hàn Tig để hàn ống Trong các ngành công nghiệp nặng như dầu khí, nhiệt điện, đóng tàu,.
các kết cấu hàn giữa các chi tiết dạng ống nói chung ngày càng được sử dụng nhiều. Phần lớn các quy trình hàn hiện tại cho các kết nối dạng ống đều tuân thủ các tiêu chuẩn của Mỹ như AWS, ASTM, 11 API hoặc ASME. Các quy trình sau đây thường được bao gồm trong quy trình hàn cầu: lắp các bộ phận hàn, định vị hoặc nối các bộ phận, hàn các lớp lót, sau đó là hàn các bộ phận. Bước kiểm tra chất lượng mối hàn.
Các yêu cầu về chất lượng mối hàn trong công đoạn hàn hiện nay thường được kiểm định khá khắt khe và nhìn chung tuân theo các tiêu chuẩn đã đề cập ở trên. Các ví dụ bao gồm độ bền, độ kín và vùng ảnh hưởng nhiệt. Tuy nhiên, biến dạng của các chi tiết sau khi hàn chưa được quan tâm nhiều với các công trình quan trọng. Đặc biệt với các liên kết đòi hỏi độ chính xác cực cao.
Tuy nhiên, các khóa học như vậy chỉ bao gồm các chuyển động hàn cơ bản như đường thẳng và đường tròn, chưa nói đến các quỹ đạo phức tạp hơn như hình elip, sóng, v. Hàn ống vuông góc với quỹ đạo hàn hồ quang sóng chưa được thảo luận nhiều, chỉ dừng lại ở tiếp thu công nghệ, nhập khẩu thiết bị hàn từ nước ngoài và hầu hết các thiết bị này đều sử dụng cánh tay robot linh hoạt rất hiện đại nhưng giá thành, chi phí thương mại và bảo trì cao. Nước ta hiện đang là một nước đang phát triền về công nghiệp hóa. Song song với giai đoạn công nghiệp hóa, hoạt động sản xuất ngày càng phát triển với sự gia tăng của các loại máy móc hiện đại, dây chuyền sản xuất tự động hóa.
Điều cần thiết cho sự tồn tại của doanh nghiệp cơ khí là phải có những máy móc, thiết bị hiện đại có độ chính xác cao. Hàn là một quá trình tiêu tốn rất nhiều thời gian, năng lượng và chi phí khi tạo ra một thiết bị cơ khí, và đáng kể hơn, độ bền và cấu trúc của mối hàn bị ảnh hưởng rất nhiều bởi chất lượng của nó và độ chính xác. Mặc dù chúng ta biết rằng giai đoạn này bao gồm rất nhiều công việc và chất lượng tuyệt vời, nhưng chúng tôi đã thực hiện thủ công và sẽ tiếp tục thực hiện nếu chúng ta không thể đưa ra một giải pháp và hành động hiệu quả. hiệu quả hơn khi ngày càng có ít công nhân được đào tạo.
Để thiết kế, sản xuất thiết bị hàn ống bán tự động phục vụ cho quá trình tạo nối ống trong công nghiệp, bài viết này sẽ đưa ra giải pháp và thiết kế. Máy sẽ hoạt động dễ dàng trên dòng điện 220V và có thể thay đổi tốc độ bằng biến tần, tuy nhiên máy chỉ có thể xử lý một mẻ hàn cứ sau mười giây để tránh bị cháy. Với chế độ điều khiển thủ công và tự động, thao tác rất đơn giản. Công nhân không cần thiết bị an toàn chuyên dụng và bảo trì đơn giản.2 Ưu điểm so với các loại hàn khác để hàn ống Chất lượng mối hàn Tig sẽ đẹp hơn mối hàn Mig, Mag, hàn que; không lẫn xỉ hàn và không văng tóe, dễ dàng kiểm soát độ ngấu và hình dạng vũng hàn.
Máy hàn Tig thì chuyên sử dụng để thực hiện hàn các kim loại mỏng, đặt biệt là hàn inox, vì không làm thủng mối hàn, cho kết quả mối hàn sáng bóng, ít phải gia công lại. Máy hàn que không hàn được các kim loại đặc biệt khác như nhôm, đồng, Titan,. Nếu như máy hàn que chỉ chuyên sử dụng trong ngành gia công đồ sắt thì máy hàn Tig lại phù hợp để thực hiện hàn nhôm, inox, đồng và những kim loại vừa nêu trên.3 Nhược điểm so với các loại hàn khác để hàn ống So với các loại hàn khác (hàn Mig, hàn Mag, hàn que) kỹ thuật hàn Tig không đơn giản, đòi hỏi phải có tay nghề cao. Khi bóp cò súng hàn Tig sẽ ra lửa hàn, ta sử dụng que bù để tạo nên mối hàn, bởi vậy khi bù que hàn vào mối hàn phải thực hiện cho đồng đều, cần có kỹ thuật cao, mới mang đến kết quả hàn đẹp.
Tốc độ hàn Tig rất chậm, dẫn đến năng suất làm việc thấp, trong khí đó tốc độ máy hàn Mig, Mag thì rất nhanh, không yêu cầu độ chính xác cao. Khí CO2 dùng cho máy hàn Mig, Mag rất dễ sản xuất, dễ mua với chi phí rẻ.