Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ hàn MIG đến cơ tính và tổ chức liên kết hàn hợp kim nhôm 5083

VŨ VĂN ĐẠT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

VŨ VĂN ĐẠT

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦ A CHẾ ĐỘ HÀ N MIG ĐẾN CƠ

KỸ THUẬT CƠ KHÍ

TÍ NH VÀ TỞ CHỨC LIÊN KẾT HÀ N HỢP KIM NHÔM 5083

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT CƠ KHÍ

2015-2017
Hà Nội – Năm 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------VŨ VĂN ĐẠT

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦ A CHẾ ĐỘ HÀ N MIG ĐẾN CƠ TÍ NH
VÀ TỔ CHỨC LIÊN KẾT HÀ N HỢP KIM NHÔM 5083

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT CƠ KHÍ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS. TS Nguyễn Thúc Hà
Hà Nội – Năm 2017


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan ngoại trừ các số liệu đƣợc trích dẫn từ tài liệu tham khảo
thì nội dung cịn lại là cơng trình nghiên cứu và tính tốn của riêng tơi, các số liệu
tính tốn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu
trách nhiệm.

Hà Nội, ngày 20 tháng 3 năm 2017
Người cam đoan

Vũ Văn Đạt

HVTH: Vũ Văn Đạt

i

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................i
MỤC LỤC ...................................................................................................................ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................. v
DANH MỤC CÁC BẢNG......................................................................................... vi
DANH MỤC CÁC H NH ẢNH, Đ TH ................................................................vii
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài.................................................................................................1
2. Lịch sử nghiên cứu ..............................................................................................1
3. Mục đ ch nghi n cứu...........................................................................................2
4. Nội ung nghi n cứu ...........................................................................................2
5. Phƣơng pháp nghi n cứu ....................................................................................2
6. Lời cảm ơn ..........................................................................................................3
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ HÀN NHƠM VÀ HỢP KIM
NHƠM ......................................................................................................................... 4
1.1 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc và nƣớcngồi ...............................................4
1.1.1 Tình hình nghiên cứu ở nƣớc ngồi .......................................................... 4
1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc .............................................................. 6
1.2 Tổng quan về vật liệu nhôm và hợp kim nhôm ................................................7
1.2.1 Đặc điểm công nghệ của nhôm và hợp kim nhôm, phạm vi ứng dụng của
chúng .................................................................................................................. 7
1.2.2 Tính hàn của nhơm và hợp kim nhơm ....................................................... 9
1.3 Các phƣơng pháp hàn nhôm và hợp kim nhôm ..............................................10
1.3.1 Hàn hồ quang qu hàn thuốc ọc SMAW .............................99
1,999
0
0
0

5,42
7,70
4,50
6,57
4,20
8,30
8,15
5,10
8,06
7,92
8,04

Sau khi tiến hành hàn thực nghiệm theo ma trân thực nghiệm tr n ta thu đƣợc
11 mẫu thực nghiệm. Bƣớc tiếp theo tiến hành cắt l y mẫu và đo độ ng u của mối
hàn () bằng thƣớc k p có độ chính xác 0,05 mm. Kết quả độ ng u của mối hàn
đƣợc thể hiện trong B ng 4.8.
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Ih
145
165
145
165
145-1,414
165+1,414
155
155
155
155
155

Vh
37
37
47
47
42
42
37-1,414
47+1,414
42
42
42


5,42
7,70
4,50

6,57
4,20
8,30
8,15
5,10
8,06
7,92
8,04

Ghi chú
4 thực nghiệm
gốc

4 thực nghiệm
ở các điểm sao

3 thực nghiệm
ở tâm

Dựa vào các kết quả thực nghiệm nhƣ b ng 4.8 sẽ xác định đƣợc các hệ số
của phƣơng tr nh hồi quy (b0, b1, b2,

) bằng cách lập công thức tính hệ số phƣơng

trình hồi quy trên bảng t nh Exc ta xác định đƣợc các hệ số hồi quy nhƣ sau:

HVTH: Vũ Văn Đạt

II

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Hệ số aj

b0

b1

b2

b11

b12

b22

y

6.415

1.274

-0.783

0.336

-0.028

-0.548

* Kiểm định sự có nghĩa của các hệ số hồi quy bj
Kiểm định sự có nghĩa của các hệ số aj đƣợc kiểm định theo chuẩn Student.
Lập công thức t nh phƣơng sai tái hiện trên bảng tính Excel;
0.052

0.01035

0.006467

0.006467

0.01293

0.00744

0.00744

Lập bảng tính ttt để đánh giá sự có nghĩa của các hệ số hồi quy theo tiêu
chuẩn student. Chọn mức p = 0.05 và f = 2 tra bảng phân vị Student ta có
tp (fth) = 2,920; so sánh tj > tp (fth) = 2,920 thì hệ số hồi quy tƣơng ứng có nghĩa.
t0
476.8389

t1
158.605

t2

t12

97.4891

2.2358

t11
14.600

t22
13.69457

So sánh ta th y t12 nh hơn tp (fth) vì vậy hệ số b12 hơng có nghĩa, oại b12 ra
kh i phƣơng tr nh ta thu đƣợc phƣơng tr nh hồi quy

Y  6.415  1.274x1  0.783x2  0.336x12  0.548x22

(4.2)

* Kiểm định sự có nghĩa của phƣơng tr nh hồi quy với chuẩn Fisher
Lập công thức kiểm định sự tƣơng th ch của PTHQ với thực nghiệm theo
chuẩn Fisher (E) và các ràng buộc theo cơng thức

Ftinh 

2
S phuhop

S02

< Fbảng (P,fph,f0)

Lập bảng tính S2ph ta đƣợc đƣợc kết quả: Ftt=16.841
Tra bảng F1-p(f1,f2); với p=0.05; f1=7; f2=2 tra bảng F0.95(7, 2)=19.247
Ta có Ftt < F0.95(7, 2); vì vậy phƣơng tr nh hồi quy t m đƣợc mô tả đúng với
thực nghiệm.
Áp dụng công thức tính tốn chuyển phƣơng tr nh hồi quy theo biến mã hóa
(x1, x2) về phƣơng tr nh th o iến thực (Ih, Vh ta đƣợc phƣơng tr nh hồi quy mô tả
mối quan hệ giữa các thông số chế độ hàn MIG với độ ng u của mối hàn giáp mối
một phía hợp kim nhơm 5083 nhƣ sau:

  35.3  0.914I h  1.684Vh  0.00336I h2  0.0219Vh2

HVTH: Vũ Văn Đạt

III

(4.3)

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

2. Bản quy trình hàn – Welding Procedure Specification (WPS)

Quy tr nh hàn số: 01

LUANVAN2017

LOẠI: Bán tự động
Bằng tay 
Kiểu i n ết hàn: Giáp mối



Tự động 

PHƢƠNG PHÁP HÀN
TIG 

Đệm ph a sau: Không
Kh hở ắp gh p: ≤ 2,0 mm



SAW
MIG



Góc vát: 700 (+5o; - 5o)

V TR HÀN

Bán kính (U-J): N/A

Vị tr hàn: 1G

Kho t đáy: hông
VẬT LIỆU CƠ BẢN

ĐẶC T NH DÕNG ĐIỆN:

Vật iệu th o ti u chuẩn: ASTM
Loại: A5083

Dịng điện: AC 
Xung



DCEP

Khơng 

Có 

Chiều ày: 6 mm
KIM LOẠI BỔ SUNG

THAO TÁC KỸ THUẬT
Góc độ m hàn:  = 80o

Ti u chuẩn: AWS A5.10
K hiệu: ER-5356

Đƣờng

Kiểu ao động đầu hàn:

nh:  1,2 mm

R ng cƣa  Bán nguyệt  Đi th ng 

KH BẢO VỆ

Hàn: 1 ƣợt 

Ti u chuẩn:

1 phía 

K hiệu: Ar 99,98
Lƣu ƣợng: 15 ÷ 20

 = 90o

nhiều ƣợt 
2 phía



Tầm với điện cực: 12 mm
t/phút

Làm sạch đƣờng hàn: Bàn chải inox

Trang thiết ị hác: Máy mài tay

NUNG NÓNG SƠ B

NHIỆT LUYỆN SAU HÀN

Nhiệt độ nung nóng, m/min: N/A

Nhiệt độ: N/A

Nhiệt độ giữa các đƣờng hàn min/max:

Thời gian: N/A

N/A

HVTH: Vũ Văn Đạt

IV

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

KIỂM TRA SAU HÀN:

VẼ PHÁC LIÊN KẾT

Kiểm tra hông phá hủy: ằng mắt
thƣờng
Kiểm tra phá hủy: thử

o

Kiểm tra tổ chức tế vi
Tiêu chuẩn: ISO 9692-3:2000(E)
Đƣờng

Q

Kim oại ổ sung

hàn

trình

K hiệu

hàn

Chế độ hàn

Đƣờng

Loại

Dịng

Lƣu

Tốc độ

kính

ịng

hàn (A)

ƣợng h

hàn

(mm)

điện

ảo vệ

cm/phút

t/phút
1

MIG

HVTH: Vũ Văn Đạt

ER-5356

 1,2

V

DC

145÷165

15 ÷ 20

37 ÷ 47

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà