Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy ( thuyết minh + bản vẽ cad)

Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
MỞ ĐẦU
Hàn điện nóng chảy là một lĩnh vực quan trọng trong các ngành kỹ thuật.
Xuất
hiện hầu hết trong các ngành cơng nghiệp nặng và một phần trong cơng nghiệp
nhẹ. Qua quả trình hình thành và phát triển đến nay cơng nghệ hàn điện nóng
chảy đã đạt được nhiều thành tựu quan trọng giúp ích rất nhiều cho q trình
phát triển kinh tế. Đưa nền khoa học kỹ thuật của thế giới ngày càng phát triển,
phục vụ đặc lực cho nhu cầu của con người đang ngày càng tăng cao. Khi nền
kinh tế phát triển kéo theo nhiều sự phát triển, có tác dụng tương hổ và trong
tương lai cơng nghệ hàn điện nóng còn phát triển hơn nữa. Ngành cơng nghệ chế
tạo máy nói chung cũng đang ngày càng phát triển dựa trên thành tựa của các
ngành cơng nghệ khác, cơng nghệ hàn điện nóng chảy có đóng góp rất quan
trọng vào sự phát triển đó. Ngành cơng nghệ chế tạo máy nơng nghiệp nói riêng
cũng ứng dụng triệt để cơng nghệ hàn điện nóng chảy để phát triển ngành của
mình. Mặc dù nền nơng nghiệp của Việt Nam hiện nay còn chưa phát triển. Với
sự cố gắng của các nhà chế tạo ngành sẽ đưa cơ khí hố nơng nghiệp vào trong
sản xuất và cũng hi vọng nền nơng nghiệp của nước nhà sẽ phát triển trong
tương lai khơng xa.
Sau khi học xong mơn cơng nghệ hàn chúng em đã được cung cấp kiến thức
cơ bản về cơng nghệ hàn, đặc biệt là cơng nghệ hàn điện nóng chảy. Làm đồ án
mơn học này giúp chúng em nắm chắc hơn về kiến thức đã học. Hơn nữa việc
làm đồ án sẽ giúp sinh viên hình dung được q trình ứng dụng của ngành trong
thực tế sản xuất.
Nhóm sinh viên thực hiện
Nhóm V
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
1
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM CHẾ TẠO

Các bình đựng khí nói chung đều có kết cấu hầu như giống nhau. Tuỳ vào mục
đích sử dụng khác nhau mà trong q trình chế tạo ta thay đổi một số thơng số
cấu tạo của bình như: vật liệu, chiều dày, kích thước, kiểu dáng…
Bình dựng khí ngang
Bình đựng khí đứng
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
2
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
Cấu tạo của bình là hình trụ, kết cấu cơ bản của các bình đựng khí. Có chân đứng
để giữ bình.Cấu tạo của bình đựng khí Clo:
Gồm 6 bộ phận:
+ nắp trên
+ nắp dưới
+ thân bình
+ chân bình
+ các van chính và van phụ
+ móc treo bình
Chi tiết được thể hiện qua bản vẽ dưới:
Ngu?i v?
Tr?n Van H?u
Ki?m tra Ðào Quang K?
Tru?ng ÐHNN - Hà N?i
L?p K51_CKCTM
BÌNH Ð? NG KHÍ CLO
1
2
3
4
5
TT

Tên chi ti?t
S.lg
V?t li?u
Ghi chú
1
2
3
4
5
Móc treo bình
N?p trên
Thân bình
N?p du?i
Ð? bình
6
Cu?ng van
1
1
1
1
1
2
6
4
5
°
Bản vẽ chi tiết bình đựng khí Clo
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
3
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V

CHƯƠNG II
PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN VẬT LIỆU CƠ BẢN, LOẠI QUÁ TRÌNH HÀN
VÀ VẬT LIỆU HÀN
2.1. Phân tích, lựa chọn vật liệu cơ bản của các chi tiết hàn
2.1.1. Phân tích lựa chọn vật liệu cơ bản:
Bình chứa khí với áp suất lớn nên phải chọn loại thép có chiều dày tương đối
lớn. Chọn loại thép theo tiêu chuẩn chế tạo bình chứa. Vì kết cấu của bình chứa
có dạng cầu nên chọn vật liệu có độ cứng hợp lý để khi uốn tròn ống được thuận
lợi. Chọn loại thép cơ bản theo tiêu chuẩn của Nga: thép 20K theo tiêu chuẩn
GOST 5520 – 50 (Tính chất cơ học và thành phần hố hcọ một số loại thép
cacbon dùng chế tạo bình chứa) (bảng 13b [1])
2.1.2. Thành phần hố học của vật liệu:
Loại
thép
Thành phần %
20K
C Mn Si
S P
Khơng lớn hơn
0,16 ÷ 0,24 0,15 0,15 ÷ 0,30 0,045 0,045
Bảng thành phần hố học của thép 20K theo tiêu chuẩn GOST 5520 – 50
2.1.3. Cơ tính của vật liệu:
Loại
thép
Giới hạn
Bền
Kg/mm
2
Giới hạn
chảy

Kg/mm
2
Độ dãn dài %
Độ dai
va đập
Hgh/cm
2
Vói độ
bền
Kg/mm
2
10
δ
5
δ
Khơng nhỏ hơn
20K 41 - 50 25 41 - 42 22 26 7
Bảng cơ tính củab thép 20K theo tiêu chuẩn GOST 5520 – 50
2.1.4. Các chú ý khi hàn trên vật liệu thép 20K:
Để đánh giá khẳ năng xuất hiện nứt nóng khi hàn, người ta tiến hành kiểm tra
mẫu thử hoặc tính tốn. Trong phạm vi của đồ án ta dùng phương pháp tính tốn
để xác định các thơng số đó để lảm cơ sở cho q trình hàn.
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
4
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
Thơng số độ nhạy cảm với nứt nóng HCS (hot cracking susceptibility) dùng để
đánh giá nứt nón thiên tích ở vùng ảnh hưởng nhiệt của thép cacbon và thép hợp
kim thấp:
VMoCrMn
NiSi

PS
CHCS
+++
+++
=
.3
10025
1000
(CT Trang 54 [2])
Dựa vào bảng thành phần hóa học ở phần trên ta có
55.43
00015.0.3
100
0
25
2.0
045.0045.0
.2.0.1000 =
+++
+++
=HCS
Nhận thấy HCS lớn hơn rất mhiều so với 4 nên thép rất dễ bị nứt nóng
Để phòng chống nứt nóng, ngồi các biện pháp luyện kim như chọn thành phần
hố học kim loại mối hàn và loại vật liệu hàn thích hợp, còn có thể dùng các biên
pháp kết cấu và chế độ hàn thuận lợi để tạo điều kiện kết tinh tốt nhất cho kim
loại mối hàn.
- Tính tốn các thơng số nhạy cảm với nứt nguội:
Có thể dùng thử mẫu hoặc tính tốn để đánh giá mức độ nhạy cảm của thép với
nứt nguội. Cách đánh giá đơn giản nhất là thơng qua đương lượng cacbon theo
cách tính của Viện Hàn Quốc tế IIW

+ Tính đương lượng cacbon tương đương:
255.0
15
)00(
5
)0015.0(
6
15.0
2,0
15
)(
5
)(
6
=
+
+
++
++=
+
+
++
++=
CuNiVMoMnMn
CC
E
CT Trang 59 [2]
C
E
= 0,255 < 0,45 nên thép khơng bị nứt nguội.

- Tính tốn thơng số nhạy cảm với nứt tầng:
P
L
= P
CM
+
4
10.40
60
K
H
D
+
CT trang 64 [2]
Trong đó:
- P
CM
là hệ số đặc trưng cho sự giòn vùng ảnh hưởng nhiệt do
chuyển biến pha: CT (Tr.59) [2]
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
5
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
214,0
20
)0015,0(
30
2,0
2,05
15106020
)(

30
=
++
++=++++
++
++= B
MoVNiCuCrMnSi
CP
CM
- H
D
là lượng hydro khuyếch tán tính bằng ml/100g kim loại
đắp:
4,1.78,0 −=
IIWD
HH
CT (Tr.59) [3]
H
D
= 2 ÷ 12 ml/ 100g kim loại đắp mẫu theo taken
Chọn H
D
= 9 ml/ 100g
K = rt ( r = 690, t < 150 mm)
⇒
K = 690 .100 = 69.10
3
Theo CT (Tr 60) [2].
Vậy ta có thơng số nhạy cảm với nứt tầng:
P

L
= P
CM
+
4
10.40
60
K
H
D
+
= 0,214 +
4
3
10.40
10.69
60
9
+
= 0,45
- H
IIW
là lượng hydro khuyếch tán tính bằng ml/100g kim loại đắp, đo theo
phương pháp sử dụng thuỷ ngân của Viện Hàn Quốc tế
Phương pháp phòng ngừa nứt tầng:
Có thể khắc phục thơng qua các biện pháp sau:
 Chọn thép có tính dẻo tốt theo hướng chiều dày
 Hàn đắp một lớp sơ bộ lên bề mặt đã vát mép (hàn lớp đệm) trước khi hàn
nối.
 Sử dụng vật liệu hàn có chứa ít hydro và có độ bền thấp

 Giữ nhiệt độ nung nóng sơ bộ và nhiệt độ giữa các đường hàn ít nhất ở
mức
90
0
C; nung bổ sung sau khi hàn.
 Thay đổi về mặt kết cấu (vị trí và dạng rãnh hàn) của kết cấu hàn, nhằm
giảm
thiểu biến dạng theo chiều dày tấm, chủ yếu cho các kết cấu hàn góc, liên
kết chữ T và mối hàn góc
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
6
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
- Tính tốn độ nhạy cảm của thép đối với nứt do ram tại vùng q nhiệt và
vùng ảnh hưởng nhiệt theo tác giả Nakamura:
- ΔG = 10.C + Cr + 3,3.Mo + 8,1.V – 2 = 10.0,2 – 2 = 0 CT (Tr 66) [2]
ΔG = 0 < 2 nên thép khơng nứt do ram
2.2 Phân tích, lựa chọn các loại q trình hàn sử dụng để chế tạo kêt cấu.
2.2.1. Phân tích lựa chọn các loại q trình hàn sẽ sử dụng
Vật liệu cơ bản chọn ở trên là thép 20K theo tiêu chuẩn GOST 5520 – 20 của
Nga. Là thép cacbon thấp C = 0,2%, nên tính hàn của thép này tốt nhưng
khơng thật thích hợp cho hàn tốc độ cao. Chiều dày mối hàn < 50 mm nên
khơng cần nung nóng sơ bộ trước khi hàn. Thép cacbon thấp cần được hàn
bằng các q trình ít hydro nếu nhiệt độ bên ngồi thấp hơn 10
0
.
Đường hàn dài và rộng, tư thế hàn dễ, chất lượng mối hàn trung bình (do
khơng phải chịu lực lớn). Q trình sản xuất là sản xuất loạt lớn nên chọn
q trình hàn là hàn bán tự động dưới lớp thuốc.
2.2.2. Các thơng số chế độ hàn chính của các q trình hàn đã chọn
Chiều sâu chảy lớp thứ nhất với phía hàn thứ nhất:

H
1
= s/2 + 3 = 14/2 + 3 = 10
Cường độ dòng điện hàn:
I = 90.H
1
= 90.10 = 900 (A)
Đường kính dây hàn:
J
13,1
h
I
d =
Trong đó J là mật độ dòng điện trong dây hàn.
Theo bảng 9 [2] có J = 45 ÷ 90 (A/mm
2
). Chọn J = 50 A/mm
→
7,4
50
900
13,1
J
13,1 ===
h
I
d
(mm)
Vậy ta chọn đường kính dây hàn d =5 mm
Tính tốc độ hàn:

GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
7
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
v = A/I = 20.10
3
/900 = 22 (m/h)
Tính điện áp hàn:
451900
3
10.50
201
10.50
20
5,0
3
5,0
3
≈÷+=÷+=
−−
hh
I
d
U
(V)
Tính năng lượng đường:
Từ cơng thức h =
n
d
q
A

ϕ
.
 q
d
=
A
h
n
ϕ
=
0764,0
10
1119
= 12802 (J/m)
Với:
n
ϕ
là hệ số ngấu

n
ϕ
= k’.(19 – 0.01.I).d.(U/I) = 1.(19 – 0,01.900).5.(20146/900) = 1119
Trong đó: k’ = 1 (hàn bằng dòng điện 1 chiều)
d (mm) I
h
(A) U
h
(A) V
h
(m/h) V

d
q
d
5 900 45 ± 1 22 12802
2.2.3. Các thơng số kỹ thuật bổ sung của các q trình hàn đã chọn
2.2.4. Kỹ thuật hàn của các q trình hàn đã chọn
Trước khi hàn, thợ hàn đổ thuốc hàn vào phểu trên súng hàn, cho đầu dây hàn
tiếp xúc với vật hàn, mở màng che trên phểu để thuốc hàn chảy xuống vùng cần
hàn.
Bật cơng tắc để đóng dòng hàn và đẩy dòng hàn xuống đồng thời thực hiện trượt
nhẹ dọc mối hàn (sẽ bắt đầu xuất hiện hồ quang và bắt đầu q trình hàn). Tốc
độ hàn là 22 (m/h). Chuyển động súng hàn từ trái sang phải. Sử dùng đệm lót
như q trình hàn tự động.
2.3. Phân tích, lựa chọn các loại vật liệu sẽ sử dụng để chế tạo kết cấu
2.3.1. Phân tích, lựa chọn các loại vật liệu sẽ sử dụng
Vật liệu cơ bản được chọn trong mối hàn là thép 20K là thép cacbon thấp và dựa
vào các phân tích ở mục 2.14 ta chọn dây hàn C
B
8 có hàm lượng cacbon thấp.
Thuốc hàn dùng trong mối hàn là AH – 348A
2.3.2. Thành phần hóa học của các vật liệu hàn đã chọn
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
8
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
Thành phần hố học của thuốc hàn: AH – 348A có đặc tính axít chứa:
SiO
2
MnO CaO MgO Al
2
O

3
KF
2
Fe
2
O
3
S P
41
÷44%
34
÷38%
, 6,5% 5 ÷
7,5%
4,5% 4 ÷
5,5%
2% 0,15% 0,15%
CHƯƠNG III
CHẾ TẠO PHÔI HÀN
3.1. Xác định hình dáng, kích thước của tất cả các chi tiết hàn
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
9
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
Qua phần tổng quan về sản phẩm chế tạo đã phân tích về sản phẩm. Từ đó ta vẽ
được bản vẽ tách các chi tiết hàn
Chân d? bình
(T? l? 1 : 10)
Ngu?i v?
Tr?n Van H?u
Ki?m tra

Ðào Quang K?
Tru?ng ÐHNN - Hà N?i
L?p K51_CKCTM
B? N V? TÁCH CHI TI?T
Ø150
Ø135
Ø1220
R80
R12,7
Ø1220
Ø
1
1
9
2
Ø1070
Ø
1
0
5
0
Ø115
Ø110
Ø110
Ø130
Ø160
N? P TRÊN
Ð? BÌNH
Ø1192
Ø115

-N?p trên và n?p du?i có hình dáng và kích
thu?c gi?ng nhau
?ng cu?ng van
(T? l? 1: 10)
Móc treo
(T? l? 1:10)
250
500
4R76
THÂN BÌNH
Ø100
Ø80
Ø50
Ø115
460 850
Ø50
1940
2950
460
250
150
1626
Vành trên van
(T? l? 1:10)
1 : 20
355
76
76
76
Ø14

10
Bản vẽ tách chi tiết hàn
- Thân bình: do đặc điểm của sản phẩm là dạng hình trụ và kích thước đường
kính lớn nên khơng có các ống dạng tiêu chuẩn để chọn, mà phải tự chế tạo bằng
phương pháp hàn. Để tạo được thân bình thì lấy từ phơi tấm cắt theo kích thước
đã tính tốn sẵn. Sau đó đưa lên máy lốc để lốc thành hình ống, tiếp theo là vát
mép để hàn.
- Đế bình: cũng là dạng hình trụ nên ta làm tương tự như đối với thân bình
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
10
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
- Nắp bình: nắp bình cũng chế tạo từ phơi tấm qua q trình dập tấm. Dùng các
loại máy dập thuỷ lực để dập ra nắp trên và nắp dưới của bình
- Chân đế bình: cắt ra từ thép chữ V
- Móc treo bình: chế tạo từ thép tròn đặc Ф10. Cắt ra theo chiều dài đã tính tốn
sau đó uốn thành nữa hình tròn
Ta có bảng thống kê các chi tiết cho sản phẩm hồn chỉnh:
TT Tên chi tiết hàn Số lượng Loại phơi sẽ chọn
1 Thân bình 1 Phơi tấm, chiều dày 14 mm
2 Đáy bình 1 Phơi tấm, chiều dày 14 mm
3 Nắp bình 1 Phơi tấm, chiều dày 14 mm
Đế bình 1 Phơi tấm, chiều dày 10 mm
5 Chân đế bình 4 Phơi thanh, tiết diên chữ V
6 Móc treo bình 1 Phơi thanh, tiết diên tròn Ф10
7 Cuống van 2 Thép ống tròn Ф 115
3.2. Khai triển phơi cho các chi tiết hàn
- Trong sản phẩm có các chi tiết được chế tạo từ phơi tấm là: nắp trên, nắp dưới,
thân bình và đế bình nên ta sẽ khai triển các chi tiết đó thành dạng tấm phẳng.
Còn chi tiết móc treo bình thì duỗi thẳng chi tiết ra.
- Lựa chọn phương pháp khai triển phơi theo phương pháp diện tích: diện tích

của phơi bằng diện tích của chi tiết.
Khai triển thân bình⃰
Diện tích của chi tiết S
1
= h . C = 2950 . П . D = 2950 . 3,14 . 1220 = 11300860
mm
2
. Diện tích chi tiết bằng diện tích phơi khai triển nên phơi có dạng hình chữ
nhật với kích thước 2950 x 3838,8
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
11
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
3820 ± 1
2950 ± 0.2
Khai triển đế bình:⃰
Cũng tương tự như với thân bình, phơi đế bình có dạng hình chữ nhật với kích
thước 3360 x 500
3360 ± 1
500 ± 0.1
Khai triển móc treo bình:⃰
Móc treo bình được chế tạo từ phơi thanh tròn có đường kính Ф 10 nên chỉ cần
duỗi thẳng chi tiết ra ta được hình khai triển phơi hàn. Móc treo có dạng nữa
hình tròn nên chiều dài của phơi bằng một nữa chu vi đường tròn trung bình của
đường trong ngồi và đường tròn. Vậy ta có: l =
7.22314,3.
2.2
135150
=
+
mm

223.7 ± 1.5
Ø 10
Khai triển nắp trên và nắp dưới của bình:⃰
Khai triển theo phương pháp diện tích:
S
phơi
= П.R
2
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
12
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
S
nắp
= 2.П.R.h
 R =
355.14,3.2
800.14,3
2
2
=
h
S
phơi
π
= 901,4 mm
Ø
1
8
0
2

3.3.Lựa chọn phơi, kiểm tra và nắn phơi cắt
3.3.1. Lựa chọn phơi nhập
- Đối với thân bình:
Chọn phơi dải 20K dày 14 mm. Bề rộng dải 2950 mm
2950
14
- Đối với đáy bình:
Chọn phơi dải chiều dày 14mm
2950
14
- Đối với đế bình:
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
13
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
Chọn dãi phơi 500 mm, chiều dày phơi là 14 mm
500
14
.
3.3.2. u cầu về chất lượng và phương pháp kiểm tra phơi nhập
Phơi nhập là phơi phẳng dạng tấm đảm bảo kích thước
Đúng loại vật liệu phơi là thép 20K
Khơng bị nứt, rỗ, rạn hay bị khuyết tật
Độ dày phơi phải đồng đều
3.3.3. Nắn phơi trước khi lấy dấu và cắt
- Phơi dùng sản xuất là thép 20K và là phơi dải dài trong q trình sản xuất, vận
chuyển phơi bị cong vênh. Vì vậy phải nắn phơi, ta thường chọn phương pháp
nắn phơi sao cho thảo mãn các u cầu sau:
+ Nắn phơi phải phẳng và thẳng
+ Khơng làm sai lệch kích thước phơi
+ Độ đồng đều của dải phơi khơng thay đổi so với trước khi nắn

+ Khơng làm phá vỡ cấu trúc bề mặt phơi
- Lựa chọn phương pháp nắn phơi: Dùng hai trục cán
3.4. Lấy dấu và đánh dấu phơi
3.4.1. Lấy và gạch dấu trên tấm phơi để cắt
+ Phơi đáy bình
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
14
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
- Hệ số sử dụng vật liệu: CT 2-35(Tr.77) [8]
)./(. LBfnKs ==
η

Trong đó:
f : diện tích tấm phơi của chi tiết
n: số tấm phơi được cắt trên phơi tấm
B và L: là chiều rộng và chiều dài của phơi tấm
+ Hệ số sử dụng vât liệu chế tạo thân bình
5.1
12264.1384
4820.70.12
=== Ks
η
+ Hệ số sử dụng vât liệu chế tạo đáy bình
9.2
12264.2310
1152.20
2
=== Ks
η
3.4.2. Đánh mã số cho chi tiêt phơi /chi tiết hàn

TT Tên chi tiết Mã số Ghi chú
1 Thân bình CTM.BC.001 Chế tạo máy.Bình chứa. Miếng số 1
2 Đáy bình CTM.BC.002 Chế tạo máy.Bình chứa. Miếng số 2
3 Đế bình CTM.BC.001 Chế tạo máy.Bình chứa. Chân số 1
3.5. Cắt phơi
3.5.1.Phân tích, lựa chọn phương pháp cắt phơi
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
15
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
Vật liệu hàn là thép cacbon thấp 20K và với chiều dày là 14 mm nên chọn
phương pháp cắt phơi bằng plasma. Phương pháp này cắt phơi với tốc độ vừa
phải, cắt được các phơi có chiều dày lớn. Độ chính xác đạt được là trung bình.
3.5.2. Xác định các thơng số chế độ cắt phơi
Các thơng số của chế độ cắt phơi bằng phương pháp plasma được xác định như
sau:
+ Chiều sâu cắt: 14 mm
+ Chế độ làm việc (chu kỳ 10 phút): 30%
+ Áp suất khí: 5 atm
+ Khí tiêu thụ: 110 lit/phút
3.5.3. Lựa chọn máy ( thiết bị) cắt phơi phù hợp
Dựa vào độ dày, cơ tính và chiều dài cần cắt của vật liệu ta chọn máy cắt như
sau:
- Dùng máy plasma: SHF(Pháp)_ NERTAZIP 215
- Có các thơng số:
+ Điện áp lưới: 235 V
+ Dòng điện vào 16/14 A
+ Điện áp cắt: 125 V
+ Chế độ làm việc (chu kỳ 10 phút): 30%
+ Chiều sâu cắt: 15 mm
+ Cắt thép cacbon: 20 mm

+ Mỏ cắt: CP40R
+ Khí tiêu thụ: 110 lít/phút
+ Áp suất khí: 5 atm
+ Trọng lượng: 74 kg
3.6. Tạo hình phơi
3.6.1. Phân tích, lựa chọn phương pháp tạo hình phơi
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
16
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
- Trong sản phẩm có các chi tiết được chế tạo từ phơi tấm thì phải dùng các thiết
bị tạo hình:
+ Thân bình, đế bình dùng máy lốc để lốc thành hình trụ cho ngun cơng hàn
tiếp theo.
+ Nắp trên và nắp dưới dùng phương pháp dập tạo hình tấm (dùng các máy dập
thuỷ lực có cơng suất hợp lý)
+ Móc treo bình: dùng thiết bị uốn tạo hình
+ Riêng với đế bình thêm ngun cơng đột tạo 4 lỗ: Ф 152
+ Vành trên van có cấu tạo bậc nếu dùng phương pháp tiện thì lượng dư gia cơng
lớn, thời gian để tạo 1 sản phẩm cũng lớn nên khơng áp dụng phương pháp này.
Chọn phương pháp dập tạo hình khối trên máy ép thuỷ lực để chế tạo chi tiết
3.6.3. Lựa chọn máy ( thiết bị) tạo hình phơi:
- Với thân bình chọn máy uốn nắn loại quay có 4 trục, chiều rộng làm việc 4000
(mm)
- Nắp bình dùng máy ép thuỷ lực 1600 tấn: K8542 (Liên Xơ cũ)
+ Lực của máy: 1600 tấn
+ Hành trình đầu trượt 300 mm
+ Chiều cao kín của khn 660 mm
+ Số hình trình đầu trượct trong 1 phút. 80
- Móc treo bình dùng máy uốn:
3.7 Tạo mép hàn

3.7.1 u cầu về hình dáng, kích thước và chất lượng mép hàn của các mối
hàn
Mỗi mối hàn có đặc điểm khác nhau nên cần chọn cách cát mép khác nhau để
mối hàn sau khi hàn có chất lượng tốt nhất.
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
17
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
- Với mối hàn thân bình: do được kết cấu từ phơi phẳng uốn thành hình trụ
nên kiểu hàn là hàn giáp mối. Với chiều dày giữa hai mép hàn bằng nhau
nên phỉa vát mép chữ V với kích thước được xác định như hình vẽ ở dưới:
60°
14
3
2
Mối hàn ở thân bình
+ Góc vát mép α = 30
0
+ Khe hở giữa hai mép hàn: b = 2 mm
+ Khoảng cách mép khơng vát: c = 3 mm
+ Chiều dày thân bình: t = 14 mm
( các chỉ số trên tra ở bảng trang 149 [2])
- Mối hàn thân bình với nắp trên và nắp dưới bình: vì đặc điểm cảu mối hàn
này cũng giống với mối hàn thân bình nên chọn kich thước và dạng vát
mứp giống như trên.
- Mối hàn móc treo bình với bình: là mối hàn góc có đường kính của moc
treo bình nhỏ hơn chiều dày của thành bình:
3
0
°
14

1
2
10
Mối hàn móc treo với thành bình
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
18
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
- Mối hàn đế bình: đặc điểm giống với hàn thân bình nhưng do chiều dày của
đế bình nhỏ hơn nên các thơng số khi vát mép cũng khác hơn. Thể hiện ở bản
vẽ dưới:
60°
2
2
10
10
Mối hàn đế bình
- Mối hàn chân đế vào đế bình: đế bình có dạng hình trụ và chân đế chỗ hàn
có dạng phẳng nên khi hàn vẫn hàn theo mối hàn chữ T. Kích thước vát mép
được thể hiện ở hình vẽ dưới:
4
5
°
4
5
°
4
4
76
10
10

Mối hàn chân đế vào đế bình
- Mối hàn cuống van vào thân bình: cuống van có dạng hình trụ nên vát
mép ở thành bình:
cu?ng van
thân bình
14
4
5
°
1
3
Mối hàn cuống van với thân bình
- Mối hàn cuống van với vành trên của van: hàn giữa ống trụ và mặt phẳng
là mối hàn chữ T. Cuống van có chiều dày nhỏ hơn vành van:
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
19
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
2
5
26
Mối hàn cuống van với vành van
- Mối hàn chân bình vơi thân bình: là mối hàn góc, chân bình đặt nghiêng
1 góc 51
0
so với nắp bình dưới nên vát mép nứa chữ V của đế bình:
5
1
°
3
0

°
13
1
1
0
Mối hàn đế bình với bình
Để đảm bảo độ phẳng và độ thẳng của vát mép ta dùng dưỡng kiểm để kiểm
tra. Nếu khơng đảm bảo thì tiến hành sữa chữa ngay để đảm bảo khi hàn đạt
chất lượng tốt.
3.7.2. Lựa chọn phương pháp và thiết bị tạo mép hàn
- Vì sản xuất theo loạt lớn nên chọn phương pháp xén mép hàn đối với
thân bình và đế bình. Tiến hành xén mép hàn trước khi uốn thành hình thân bình
và đáy bình.
- Với các mối hàn: móc treo với bình, cuống van với vành trên van, nắp
bình với thân bình, cuống van với thân bình khi vát mép dùng phương pháp mài
vì đặc điểm của các mối hàn này khơng dùng các phương pháp vát mép khác
được.
3.7.3. Cắt/sửa lại phơi/mép hàn sau khi tạo hình
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
20
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
- Để đẩm bảo độ chính xác của phơi hàn và các mép hàn thì sau thì sau khi
tạo hình xong thường tiên hành kiểm tra lại, nếu các kích thước chưa đảm bảo thì
phải sữa chữa. Với u cầu làm việc của bình đựng khí Clo khơng u cầu cao
như các chi tiết máy nên sau khi tạo hình xong các phơi hàn được kiểm tra bằng
các dụng cụ kiểm tra thơng thường và chun dụng: các thước lá, thước kẹp,
luyvơ, thước đo hình cầu.
- Với chi tiết là nắp trên và nắp dưới của bình thực hiện bằng phương pháp
dập tấm tạo hình, nên lỗi phát sinh trong q trình chế tạo thường là bị rách,
nhăn. Đối với lỗi này thì khơng sữa chữa được, phải huỷ và chế tạo bằng phơi

mới.
- Với thân bình và đế bình cắt phơi bằng phương pháp plasma nên sau khi
cắt cần kiểm tra bằng dưỡng kiểm nếu sai số q nhiều thì tiến hành cắt lại còn
nếu ít thì dùng phương pháp mài để khắc phục
- Các phơi hàn: cuống van, móc treo bình cắt bằng máy mài nên những sai
số của chúng cũng được khắc phụn bằng phương pháp hàn
- Với vành trên van chế tạo bằng phương pháp dập khối. Các lỗi có thể
khắc phục được cũng khắc phục bằng phương pháp mài.
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
21
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
CHƯƠNG IV
GÁ LẮP VÀ HÀN ĐÍNH CHI TIẾT HÀN
4.1. Phân tích, lựa chọn đồ gá hàn
Chọn đồ gá hàn là một khâu quan trọng khi thiết kế chế tạo các loại kết cấu hàn
vì đồ gá:
- Làm giảm biến dạng cục bộ do nung nóng và co ngót của kim loại nóng
chảy kết tinh.
- Đảm bảo kích thước bản vẽ
- Đơn giản hóa các thao tác hàn
- Xác định vị trí chi tiết, để tránh sai lệch khi hàn
Tùy thuộc vào hình dạng chi tiết hàn mà ta lựa chọn đồ gá cho phù hợp với
phương pháp hàn. Khi chọn được đồ gá, chỉ cần đưa phơi vào những vị trí đã xác
định trước rồi tiến hành kẹp chặt là có thể hàn được. Đồ gá tốt, đảm bảo u cầu
sẽ cho sản phẩm hàn chính xác, chất lượng cao và năng suất tăng.
- u cầu của đồ gá:
+ Đảm bảo độ cứng vững chống biến dạng
+ Gá lắp thuận tiện nhanh chóng
+ Thao tác đơn giản, khơng ảnh hưởng tới động tác khi hàn
+ Kiểm tra đồ gá định kỳ để đảm bảo kích thước, xác định độ mòn độ biến

dạng của đồ gá
4.1.1. Lựa chọn đồ gá hàn
Theo hình dáng, kích thước của kết cấu thì q trình hàn bình chứa oxi gồm các
ngun cơng sau:
• Hàn thân bình
• Hàn gắn đáy bình hình chỏm cầu lên thân bình
• Hàn hai chân van
• Hàn chân đế
Ta có bảng trình tự các ngun cơng gá lắp phơi hàn lên đồ gá
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
22
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
TT Tên ngun cơng Cơng việc thực
hiện
Hình minh họa
1 Lắp thân bình sau khi đã tạo
hình lên để hàn thân bình
Đặt thân bình
nằm ngang lên
khối chữ V
2 Lắp các chỏm cầu lên thân
bình
Đặt các chỏm
cầu lên thân bình
và hàn
3 Lắp các chân van vào các
chỏm cầu
Đặt các chân van
vào chỏm cầu và
hàn

4 Lắp các chân đế lên Đặt các chân đế
và thân bình và
han
Tuy nhiên, để đi sâu tìm hiểu, nghiên cứu chi tiết hơn, ta sẽ chọn một ngun
cơng điển hình để thực hiện. Đó là ngun cơng hàn thân bình. Để hàn được thân
bình trước tiên ta chọn đồ gá cho q trình hàn. Đồ gá được chọn có sơ đồ
ngun lý cấu tạo như sau:
4.1.2. Ngun lý hoạt động của đồ gá
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
23
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
Khối chữ V và 2 thanh kẹp làm nhiệm vụ giữ cố định chi tiết hàn bằng cách: khi
muốn kẹp chặt chi tiết ta vặn tay vặn 5 ngược chiều kim đồng hồ, do thanh kẹp
được lắp cố định trên hai tay đòn ở 2 đầu đồng thời 2 tay đòn quay quanh chốt 6.
Nên 2 thanh kẹp tiến vào kẹp chi tiết ép vào khối chữ V. Sau đó ta tiến hành các
thao tác hàn và khi muốn tháo chi tiết chỉ cần xoay tay vặn theo chiều ngược lại,
thì 2 thanh kẹp sẽ chuyển động về hai phía và nới lỏng chi tiết ra.
4.2. Kỹ thuật gá lắp,định vị và cố định phơi trên đồ gá
Ở đây ta chỉ cần xét tới ngun cơng hàn thân bình oxi nên su khi dùng máy
uốn lốc và tạo hình thân bình, ta sẽ thực hiện gá lắp để chuẩn bị cho cơng việc
hàn tiếp theo
Dùng thước đo chiều dài để xác định trung điểm chiều dài thân bình. Khi đặt
thân bình lên đồ gá và đặt lên khối chữ V sao cho cân bằng và 2 thanh kẹp tại
trung điểm đã xác định.
4.3. Chế độ và kỹ thuật hàn đính
4.3.1. Phân tích, lựa chọn loại q trình hàn đính
Theo mục 2.2: phân tích, lựa chọn các q trình hàn bán tự động trong mơi
trường khí CO
2
và là kỹ thuật hàn MAG với chế độ hàn là

(Tr. 202)[1]
Chiều dài
tầm(mm)
Đường kính
dây(mm)
I
h
(A) U
h
(V) B
h
(m/h)
14 5 280 ÷ 450 27 ÷ 35 16 ÷ 30
4.3.2. Kỹ thuật hàn đính
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
24
Đồ án công nghệ hàn điện nóng chảy    Nhóm V
Thân bình với chiều dài L = 2950 mm và chiều dày a = 14 mm
Ta chọn kỹ thuật hàn đính dạng điểm với khoảng cách như sau: Hàn đính 10
điểm cách đều nhau một một khoảng là: 2950/10 = 295 mm
Với khoảng cách 295 mm đủ đảm bảo định vị được hai mép hàn
4.4. Q trình xử lý trước khi hàn
Theo mục 2.1.4 ta đã tính tốn được các thơng số nhạy cảm với nứt nóng, nứt
nguội…của vật liệu cơ bản là thép 20K. Từ đó đưa ra những đặc điểm cơ bản khi
thực hiện q trình hàn. Cho nên trước khi hàn vật liệu thép 20K với chiều dày
14 mm thì khơng cần nung nóng sơ bộ.
- Xử lý cơ hóa trước khi hàn
Để đảm bảo đạt được mối hàn có chất lượng cần thiết, cần chọn dùng các thơng
số của chế độ hàn, điều kiện hàn và trình tự của phương pháp hàn
- Sản phẩm hàn là bình chứa khí CLO, chịu áp suất lớn do đó chất lượng mối

hàn phải tốt. Để đạt được điều đó thì mép hàn cần phải làm sạch tốt bằng bàn
chải sắt trong phạm vi 30 mm như hình vẽ sau:
GVHD: PGS.TS Đào Quang Kế
25