Bài Giảng Hàn Và Cắt Kim Loại

Ch­¬ng VI

Hµn vµ c¾t kim lo¹i

1


Chương VI: Hàn và cắt kim loại

Bài 1
Giới thiệu chung
I. Thực chất và đặc điểm của quá trỡnh hàn
1. Thực chất
Hàn là phương pháp công nghệ nối các chi tiết
máy bằng kim loại hoặc phi kim loại với nhau
thành với khối không tháo rời được bằng cách
nung nóng chỗ nối đạt trạng thái hàn (chảy hoặc
dẻo), sau đó kim loại hoá rắn hoặc thông qua có
lực ép, chỗ nối tạo thành mối liên kết bền v ng
gọi là mối hàn.
2


Chương VI: Hàn và cắt kim loại

2. ặc điểm
+ Tiết kiệm kim loại:
+ Giảm thời gian làm việc và sức lao động của
công nhân:
+Tính đa dạng về vật liệu hàn:
+ ộ bền mối hàn cao, mối hàn kín:

+ Giảm bớt chi phí về thiết bị:

3


Chương VI: Hàn và cắt kim loại

II. Phân loại các phương pháp hàn
Ngày nay hàn đã có hàng trm phương
pháp khác nhau. Có nhiều cách phân loại với
các chỉ tiêu khác nhau; cn cứ theo trạng thái
kim loại mối hàn khi tiến hành, người ta chia
các phương pháp hàn làm hai nhóm sau

4


Chương VI: Hàn và cắt kim loại
Hàn HQ tay

Hàn HQ tay ĐC
nóng chảy

Hàn HQTĐ và BTĐ dư
ới LTBV

Hàn HQ tay ĐC không
nóng chảy

Hàn HQTĐ dư

ới LKBV

Hàn TMTK Ar

Hàn laze
Hàn HQ Plasma
Hàn chùm tia điện tử
Hàn hồ quang điện
Hàn điện xỉ
Hàn khí

Hàn TMTK He
Hàn TMTK N2

Hàn nhiệt nhôm
Hàn TMTK CO2

5


Chương VI: Hàn và cắt kim loại
Hàn siêu âm
Hàn nổ
Hàn nguội
Hàn điện tiếp xúc
Hàn rèn

Hàn giáp mối

Hàn điểm

Hàn đường
Hàn bằng ĐC giả
Hàn điểm bằng tụ

Hàn ma sát
Hàn khuếch tán trong chân không

Hàn cao tần

6


Ch­¬ng VI: Hµn vµ c¾t kim lo¹i

Bµi 2
Hµn ®iÖn hå quang tay
I. B¶n chÊt cña hå quang hµn
1. CÊu t¹o cña hå quang hµn:
1

2
3

7


Chương VI: Hàn và cắt kim loại
II. Yêu cầu nguồn điện và máy hàn
ể có thể hàn được, nguồn điện và máy hàn
phải thoả mãn một số yêu cầu sau:

+ Có điện áp đủ lớn để gây hồ quang và hồ quang
cháy ổn định, nhưng an toàn cho người sử dụng, tức
là điện thế không tải (Uo) của máy phải cao hơn
điện thế khi hàn (Uh)..
+ Khi hàn hiện tượng ngắn mạch xẩy ra thường
xuyên, lúc này cường độ dòng điện rất lớn, dòng
điện lớn không nhng làm nóng chảy nhanh que hàn
và vật hàn mà còn phá hỏng máy. Thường chỉ cho
phép Ing (1,3 ữ 1,4) Ih .
8


Chương VI: Hàn và cắt kim loại
+ Máy hàn phải điều chỉnh được cường độ dòng
điện thích hợp với nhng đường kính que hàn khác
nhau và vật hàn khác nhau.
+ Máy hàn phải có khối lượng, kích thước nhỏ, hệ
số công suất hu ích cao, giá thành thấp và sử dụng
cũng như sửa cha dễ dàng.
+ ối với máy hàn xoay chiều để cho quá trỡnh
hàn ổn định thỡ gia điện thế và dòng điện hàn yêu
cầu phải lệch pha nhau, tức là lúc điện thế hàn qua
trị số không thỡ dòng điện hàn phải khác không và
ngược lại. Khi điện áp sơ cấp của máy hàn dao
động 10% thỡ biến áp cần đảm bảo hồ quang ổn
định.
9


Ch­¬ng VI: Hµn vµ c¾t kim lo¹i

III ThiÕt bÞ hµn
1- M¸y hµn xoay chiÒu (biÕn thÕ hµn):
a. M¸y hµn xoay chiÒu mét pha cã bé tù c¶m riªng:
∼ 220V

a

I1

W1
U2

Uh

W2
Φo

10


Ch­¬ng VI: Hµn vµ c¾t kim lo¹i
b- M¸y xoay chiÒu mét pha cã lâi di ®éng:
A

B

Φr
U1

W1

Φo
Φ2

W2

11

U2


Ch­¬ng VI: Hµn vµ c¾t kim lo¹i

IV. C«ng nghÖ hµn
1. ChuÈn bÞ kim lo¹i ®Ó hµn vµ l¾p ghÐp
c¸c liªn kÕt Hµn
Gåm ba nguyªn c«ng:- ChuÈn bÞ chi tiÕt
- ChuÈn bÞ mÐp hµn
- Lµm s¹ch

12


Ch­¬ng VI: Hµn vµ c¾t kim lo¹i

13


Ch­¬ng VI: Hµn vµ c¾t kim lo¹i

C¸c vÞ trÝ hµn trong kh«ng gian.

14


Chương VI: Hàn và cắt kim loại

* Tính chế độ công nghệ hàn hồ quang tay.
a- ường kính que hàn (dq):
Chọn phụ thuộc vào chiều dày tấm hàn,
hỡnh dạng mối hàn, vị trí đường hàn trong
không gian,
S
d
=
+1
-Với hàn giáp mối.
2
K
d
=
-Với hàn góc và ch T. q 2 + 2
q

15


Ch­¬ng VI: Hµn vµ c¾t kim lo¹i

S

S

dq - ®­êng kÝnh que hµn (mm)
S - chiÒu dµy chi tiÕt hµn (mm)
K - c¹nh cña mèi hµn
(mm)

16


Ch­¬ng VI: Hµn vµ c¾t kim lo¹i

K

K

17


Chương VI: Hàn và cắt kim loại

Chú ý.
-ường kính que hàn lấy theo tiêu chuẩn.
dq: 2; 2,5; 3; 3,2; 4; 5; 6; 8; 10; 12.
- Khi hàn vị trí hàn đứng dq < 5 mm;
- Khi hàn vị trí hàn trần dq < 4 mm

18

Chương VI: Hàn và cắt kim loại

b- Cường độ dòng điện hàn (Ih)
Chọn cường độ dòng điện hàn phụ thuộc
vào chiều dày vật hàn, dq, kim loại vật hàn,
vị trí hàn trong không gian
Ih = ( + .dq).dq
Trong đó
- là hệ số phụ thuộc vật liệu hàn. Với thép
cácbon thỡ = 20.
- là hệ số phụ thuộc dạng que hàn. Với
que thép cácbon có thuốc bọc dày thỡ = 6
19


Chương VI: Hàn và cắt kim loại

Chú ý.
- Khi hàn vị trí hàn đứng Ih giảm từ 10 - 15%

- Khi hàn vị trí hàn trần Ih giảm từ 15 - 20%

20


Ch­¬ng VI: Hµn vµ c¾t kim lo¹i

c - §iÖn thÕ hµn (Uh):
§Ó tÝnh to¸n chiÒu dµi hå quang theo

c«ng thøc kinh nghiÖm.
dq + 2
l=
mm
2
dq - ®­êng kÝnh que hµn (mm)
§iÖn thÕ hå quang: Uh = a + b . l
a = (10 ÷ 16) v - ®iÖn thÕ r¬i trªn an«t
vµ kat«t ®èi víi ®iÖn cùc kim lo¹i.
b = (2 ÷ 3 ) v/mm - ®iÖn thÕ r¬i trªn
1 mm hå quang trong kh«ng khÝ.
21


Chương VI: Hàn và cắt kim loại

d- Tốc độ hàn (Vh) :
Có thể tính theo công thức:
d .I h
Vh =
cm/h
kl .Fd

đ - hệ số hoà tan kim loại que hàn vào
vùng hàn, g/A.h
Ih - cường độ dòng điện hàn (A)
Fd - diện tích tiết diện mối hàn (cm2)
kl - Tỉ trọng kim loại lỏng, g/cm3 .
22

Ch­¬ng VI: Hµn vµ c¾t kim lo¹i

e- Thêi gian hµn (Th) :
γ kl .Fd .L
th =
α d .I h .K cb

L - ChiÒu dµi mèi hµn , (cm)
F® - TiÕt diÖn ngang cña mèi hµn, (cm2)
® - hÖ sè hoµ tan kim lo¹i que hµn vµo vïng
hµn, g/A.h
Kcb - hÖ sè chuÈn bÞ.
23


Chương VI: Hàn và cắt kim loại

f - Tính số lượt cần phải hàn (n):
Số lượt hàn được tính bằng công thức:
n=

Fd Fo
+1
Fn

n - số lượt hàn
Fđ - Tiết diện ngang của mối hàn
Fo - diện tích tiết diện ngang của lượt hàn
thứ nhất thường Fo = (6ữ8).dq (mm2)

Fn - diện tích tiết diện ngang của mỗi lượt
hàn tiếp theo (thứ 2, thứ 3, v.v...)
thường tính : Fn = (8 ữ 10).dq (mm2 ) 24


Chương VI: Hàn và cắt kim loại

- Diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp
khi hàn mối hàn góc, chữ T tính bằng công
thức:
K2
Fd =

2

.K y

K - kích thước cạnh mối hàn (mm)
ky - hệ số tính đến khe hở và phần lồi
của mối hàn. Trị số ky phụ thuộc vào cạnh
mối hàn và tra bảng.

25