Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ hàn đến sự hình thành mối hàn và lượng thuốc hàn nóng chảy khi chế tạo thuốc hàn thiêu kết hệ bazơ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.26 MB, 108 trang )

,,,

..

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

TẠ VĂN NĂM

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ HÀN ĐẾN SỰ
HÌNH THÀNH MỐI HÀN VÀ LƯỢNG THUỐC HÀN NÓNG CHẢY
KHI CHẾ TẠO THUỐC HÀN THIÊU KẾT HỆ BAZƠ

Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

NGƯỜI HƯỚNG DẪN :
TS. VŨ HUY LÂN

Hà Nội – 2013

1

M CL C

TRANG PHỤ BÌA............................... ............................................................... .1
MỤC LỤC .......................................... ................................ ............................... .2

LỜI CAM ĐOAN........................................ ....................................................................6
DANH M C CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT............... ...... ..............................7
DANH M C CÁC BẢNG.............................................. ................ .........................8
DANH M C CÁC HÌNH............................................. ...................................................9
MỞ ĐẦU.................................................................... .. .........................................12
CHƯƠNG 1. T NG QUAN VỀ THU C HÀN THI U KẾT……………………….14
1.1. S

……………………………………… . 14

1.1.1. S

……………………………..14

1.1.2. V

………………………………………...18

1.1.3. P

ế t o…………………………..20

1.2. T

……………………………………….20

1.2.1. N
1.2.2. N
1.3. M

ởV

T ế

…………………………20

N

…………………………...22

…………………………………………………24

2

1.3.1. M

………………………………………………………24

1.3.2. N

………………………………………………………25

CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU VỀ THUỐC HÀN VÀ LỰA CHỌN XỈ HÀN……..26
2.1. C

……………………………………………….26

2.1.1. C

u chung…………………………………………………………26

2.1.2. C

………………………………………………..26

2.1.3. C

………………………27
…………………………………………………...27

2.2. P
2.2.1. C

ế

.....................27

2.2.2. P
2.3. S

……………………………………………29
ề

…………………………………………………………………33

2.3.1. K

ề

……………………………………………………….33

2.3.2. C

…………………………………………………..34

2.3.3. P
2.4. X

hàn……………………………………………………………37

ịnh n i dung

……………………………………………………39

CHƯƠNG 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU………………..43
3.1. Ả

ở

ế

3.1.1. Ả

ởng c

3.1.2. Ả

ởng c

ế

ờ

…………….43
ến s hình thành m i hàn …….43

ến s hình thành m i hàn……………...45

3

3.1.3. Ả

ởng c a v n t

3.1.4. Ảnh

ởng c a các yếu t

3.1.5. S

ến s hình thành m i hàn…………………..47
ến s hình thành m i hàn………………50

kết c u thiết bị hàn t

3.2. P

i l p thu c………………………..52

…………………………………………………………52

3.2.1.

………………………………………...52

3.2.2. X

ị

……………………….64

chế

3.3. M

m ………………………………………………….65

3.3.1. C

ị

ị

………………….65

3.3.2. C

ị

ị

ng x hàn nóng ch y…………………69

CHƯƠNG 4. TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG
CỦA CHẾ ĐỘ HÀN ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH MỐI HÀN…………..73
4.1. T ế

ề

ởng c a thơng s chế

4.1.1. Kế
4.1.2. C

ến s …………...73

ởng c a thông s chế

……...73

c tiến hành thí nghi m …………………………………………..75

4.2. Kết qu th c nghi m ……………………………………………………………..75
4.2.1. M u thử nghi m ………………………………………………………….75
4.2.2. Các s li u th c nghi m ………………………………………………….76
CHƯƠNG 5. XỬ LÝ SỐ LIỆU VÀ XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ HÀN HỢP LÝ…….78
5.1. Kết qu xử lý s li u ……………………………………………………………..78

4

ề

5.1.1. P

ị

……………………...78
i qui ………………………………………78

5.1.2. Xây d ng các p
5.2. B

ờ

ế

5.2.1. B
5.2.2. C
5.3. X

ị

ờ
ế

…………………………………………...82

………………………………………………………………92
ị các thông s chế

………………………………….98

ịnh các thông s chế

5.3.1. Gi i bài toán t

ã

5.3.2. Ki m tra các thông s chế
5.4. X

…………………………………...82

ử

……………98

ọn ………………………………104
ế

z ………………...106

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………………………………..107
TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………………..108

5

LỜI CAM ĐOAN
Tôi là T Vă Nă
Đ

ọ B

ọ

C

H N

K

ề

ọ C

– Khoá 2011 T ờ

: “Nghiên cứu ảnh hưởng c

chế ộ hàn

ến s h nh thành m i hàn và ư ng thu c hàn n ng chảy hi chế tạo thu c hàn
thiêu ết hệ

z

tư ng ư ng oại

7A P 4 theo AWS A5.17-80) theo AWS

A5.17-80”.
T

Đề

K

KC.02.04/11-15 do TS. Vũ H

ọ và C

Tọ

C

Đề

L

rằng: Ngo i trừ các s li u, các b ng bi
tham kh o thì các s li u, n i dung cịn l
gi và nhóm tác gi

Đề

N

ã

.T

thị …. ã

c trích d n từ tài li u

c cơng b trong Lu n ă

a tác

. Nếu sai tơi xin hồn toàn chịu trách nhi m.
Hà Nội, ngày 24 tháng 9 năm 2013
Học viên

Tạ Văn Năm

6

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ký

AC
AWS

Ý

Ký

ĩ

Ý

Alternating Curent

SAW

Submerged Arc Welding

American Welding Society

WPS

Welding Procedure Specification

ASTM American Society for Testing

WPQR Welding Procedure Qualiffication

of Materials

Recode
ak

Đ

Direct Current

σch

G

DCEN Direct Current Electrode

σk

Đ

ề

δ

Đ

ã

ASME American Society of
Machine Engineers
DC
, DC -

Negative

DCEP, Direct Current Electrode
DC +

Positive

DT

Destructive Testing

Ψmh

H

EN

European Standards

Ψn

H

HAZ

Heat affected zone

IIW

International Institute
Welding

ISO
JIS

International Standard Organi

zation
Japanese Industrial Standards

KLCB K
NDT

ĩ

Nondestructive Testing

PWHT Post Weld Heat Treatment

7

é

DANH MỤC CÁC BẢNG
S

ảng

Tên ảng

B

2.1

B

2.2

B

2.3

B

2.4. T

Trang

Phân lo i và kí hi u thu c hàn theo IIW – 545 –78
Y

ề

C

28

AWS A5.17 – 80

ử

31
ọ

ế

32

AWS A5.17 – 80
B

2.5

C

ọ

38

theo IIW
B

3.1

G

B ng 3.2

Kế

31

ị

ế

ế

.
(

T

ọ

ã

)

59

SM400B (%):

66

EM12K (%):

66

B

3.3

B

3.4

B

3.5

B

4.1

G

B

4.2

Kế

B

4.3

Kế

B

5.1

C

ị

B

5.2. C

ị

B

5.3

C

ị

ế

100

B

5.4

C

ị

ế

101

B

5.5

C

ị

ế

102

B

5.6

K

T

é

ế

58

ọ
C

ị

:
ế

ế

5.7

K

73
2

74
76

ế

99
99

ị

ế

khá cao) cho dây hàn d = 4,0mm:
B

66

ị

ế

hàn d 4,0mm:

8

(

(D)

103

106

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
H

T

Hình 1.1

S

Hình 1.2

M

Hình 1.3

M

Hình 1.4

S

ẽ

Trang
15

ế

ị

15
ề

16
ằ

16

ă
Hình 1.5

H

ằ

ă

Hình 1.6

D

Hình 2.1

S

Hình 2.2

S

Hình 2.3

S

Hình 2.4

S

Hình 3.1

C

Hình 3.2

S

ổ

Hình 3.3

S

ổ

45

Hình 3.4. S

ổ

46

Hình 3.5

S

ổ

47

Hình 3.6

Ả

ở

48

Hình 3.7

Ả

ở

49

Hình 3.8

S

ổ

Hình 3.9

S

ổ

Hình 3.10

M

17

19

– dây hàn AWS A5.17 - 80
ổ

30
35

ổ

40
ề

41
43

ọ

ờ

44

ế

50
50

ở

ế

51

hàn
Hình 3.11 S

ổ

51

9

Hình 3.12 S

ổ

52

Hình 3.13 S

ổ

52

Hình 3.14 M
Hình 3.15

53

M

D

Hình 3.16 P

DZ1000

ị

67

ử

Hình 3.17 T

ọ

ă

70

Hình 3.18 C
Hình 3.19 C
Hình 4.1

M

Hình.5.1

S

69

71
ử (N

B )

ắ

72
ị

ọ

ề

ờ

76
82

hàn
Hình 5.2

S

ề

83

Hình 5.3

S

ề

83

Hình 5.4

S

ề

I

U

84

Hình 5.5

S

ề

I

Vh

84

Hình 5.6

S

ề

U

Hình 5.7

S

ề

ắ

Hình 5.8

S

ề

ắ

86

Hình 5.9

S

ề

ắ

86

Hình 5.10 S

ề

ắ

I

U

87

Hình 5.11 S

ề

ắ

I

Vh

87

Hình 5.12 S

ề

ắ

U

Hình 5.13 S

ề

Vh

85

ờ

85

Vh
ờ

10

88

88

Hình 5.14 S

ề

89

Hình 5.15 S

ề

89

Hình 5.16 S

ề

I

U

90

Hình 5.17 S

ề

I

Vh

90

Hình 5.18 S

ề

U

Vh

Hình 5.19 S

ờ

91
91

Hình 5.20 S

92

Hình 5.21 S

92

Hình 5.22 S

I

Hình 5.23 S

U

n vào I và Vh hàn

Hình 5.24 S

U

Hình 5.25 S

ờ

Vh hàn

93
93
94
94

Hình 5.26 S

95

Hình 5.27 S

95

Hình 5.28 S

I

U

96

Hình 5.29 S

I

Vh hàn

96

Hình 5.30 S

U

Vh hàn

97

Hình 5.31 Ả

ở

ế

104

Hình 5.32 Ả

ở

ế

104

Hình 5.33 Ả

ở

Hình 5.34 Ả

ở

ế
ế

11

105
n

105

MỞ ĐẦU
T

ọ
ũ

ừ

ề ề
.D
ổ

N
ế

.Ở

ế

ừ

ở

C
R

ế
ĩ

é ... T

ắ
T

ế

ã
ế

t

ã
ã

V

ă

V

... ã

ế

Đ

N

ử

AR (Ô

–

). Đ

(
ế

T

ề

z )

ế

ế

ã

.

ề
ế

N

“N

ằ

é

ế
”.

N

ă

: Nghiên cứu ảnh hưởng c

chế ộ

hàn ến s h nh thành m i hàn và ư ng thu c hàn n ng chảy hi chế tạo thu c
hàn thiêu ết hệ

z

tư ng ư ng oại 7A P 4 theo AWS A5.17-80) theo AWS

A5.17-80”.
Có các vấn đề cần giải quyết như sau:
-G

ổ

ế.X
-C

ế

ị

ề
ề

+N

V

N

ề

.

ế:
ở

ế
ị

ế
ế

F7A(P)4.

12

z

+X

ị

ế
ử

ế

z

ế

ằ

F7A(P)4

AWS

A5.17-80.
+X

ử

ế

E

ú

TS. Vũ Huy Lân, B

ã
ă

C

Q

z .

ỡ
V

Đ

…

!
Hà Nội, ngày 24 tháng 9 năm 2013
Học viên

Tạ Văn Năm

13

Chư ng 1
TỔNG QUAN VỀ THUỐC HÀN THIÊU KẾT
1.1. S

ư c về hàn t

1.1.1. S

ộng dưới ớp thu c hàn

nguyên

hàn t

ộng dưới ớp thu c

 Khái niệm hàn h qu ng dưới ớp thu c:
H
ọ
)

ế

A

ế ắ

SAW (S

ù
ă

A

(
W

)

ừ

)

ữ

(

.M
ũ

ế

.P

(
ũ

ỏ

)

ù

ở

ờ

.
 Nguyên lý của hàn hồ quàng dưới lớp thuốc:
D

é
ị

(

ũ

ằ
ỏ

ũ

ũ

.D

ù
ổ

m

)

ũ

ị

.K

ẽ

ế

.T

ế
ữ
.P

ẽ

ị

ử

C
ờ

ỏ
.
ờ

. Tù
.

S
trên hình 1.1.

14

Hình 1.1. Sơ đồ nguyên lý quá trình hàn tự động dưới lớp thuốc

Hình 1.2. Một số thiết bị hàn hồ quang tự động dưới lớp thuốc

15

Hình 1.3. Một số hình ảnh về hàn hồ quang tự động dưới lớp thuốc

Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý hàn hồ quang dưới lớp thuốc bằng điện cực băng

16

Hình 1.5. Hàn hồ quang dưới lớp thuốc bằng điện cực băng
 Đặc điểm hàn hồ quang dưới lớp thuốc:
-H

ù

ũ

ờ

ỏ

.

-N

(
TIG MIG/MAG ..)
ữ

ế

é

ề

é

ế

.
-C

ù

ỏ

(

ũ
.K

17

)

ề

ọ .L

ị

.

-M
ỗ

ẹ

ị

ế

ỗ

.
-G

ổ

ề

(

)

ọ

ở

ắ

ắ

.
- Nă

.

-H
.L

(

ắ

)

quang tay.
-D

hàn.

 Phạm vi ứng dụng của hàn hồ quang dưới lớp thuốc:
-H

ế

ề

é
é

ỏ

é

ờ

ị
ế

ắ

...
-C

ế

ở

ế

ế

ằ

(

)

ề
.

- H

ế

1.1.2. V i tr , công d ng c

ề

ừ

ế

ă

thu c hàn

 Khái niệm: T

ỗ

ề

ị

0 25 ÷ 4 mm.

18

ế

ở

.

Hình 1.6. Dạng thuốc hàn
 Vai trị, cơng dụng của thuốc hàn:
- T
ù

ũ
ờ

-

T

.

ờ
ổ

quang
-

ỏ

ị .

Gú
ề

-

K ử

-

C

ừ

ù

ở

(S P)

.

.
ổ

.
-

B

ỏ

ề

.
-

N ờ
ị ắ

19

é

ổ

ă

.

G

-

ế

: ỗ

...

ề

.
C

-

:

sinh ra

trong quá trình hàn.
1.1.3. Phân oại thu c hàn theo phư ng pháp chế tạo
H

ề
Q

: ISO (Tổ

ế) AWS (H

M ) BS (A

) DIN (Đ

), GOST (Nga),...

ế
ọ

ắ
ế

ọ

... S

ờ

[6; 8; 13; 14; 17]:

 Theo phương pháp chế tạo:
T

ế

( ữ

ế ắ)

:
 F (f
 B(

):

;
):

ế

ế

:
+T

:

+T

≤ 500°C;
ế:

 M(

ế > 500°C (

):

ỗ

f

).

ọ .

1.2. T nh h nh nghiên cứu và sản xuất thu c hàn
1.2.1. Nghiên cứu và sản xuất thu c hàn trên Thế giới
T
ọ

ế

ế

é

ằ