Tài liệu Đồ án tốt nghiệp - Công nghệ hàn CO2 pptx

Đồ án tốt nghiệp
Công nghệ hàn CO2




ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________


CHƯƠNG 1-

GIỚI THIỆU VỀ SẢN XUẤT KHUNG XE MÁY BẰNG PHƯƠNG
PHÁP HÀN VÀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ HÀN CO
2
1.1- Giới thiệu chung về sản xuất khung xe máy bằng phương pháp hàn


Ngày nay xe gắn máy là một phương tiện phổ biến với tất cả mọi
người.Từ vài năm trở lại đây xe máy mới được lắp ráp và sản xuất tại Việt
Nam. Nhưng phần máy chúng ta vẫn phải nhập các linh kiện của nước ngoài
về lắp. Sự tồn tại nhiều phương thức sản xuất tại Việt Nam là phổ biến, có 2
phương thức sau:

+ Phương thức sản xuất hiện đại (tự động hoá cao).
+ Phương thức sản xuất bán tự động và thủ công.
Phương thức 1: Là của các hãng lớn như Honda, Suzuki, Yamaha. Sản
phẩm chủ yếu là các loại xe gắn máy chất lượng cao nhưng giá thành cao.
Phương pháp sản xuất khung xe của họ hoàn toàn tự động từ khâu hàn đến
kiểm tra, chính vì thế chất lượng hoàn toàn thoả mãn các yêu cầu của người
tiêu dùng .
Phương thức 2: Là phương thức của các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ, các máy cơ
khí gia công theo yêu cầu của thị trường. Do khó khăn về vốn lẫn chuyên
môn, chính vì thế sản phẩm chất lượng kém hơn nhưng ngược lại giá thành
thấp, thoả mãn một lực lượng đông đảo người tiêu dùng có thu nhập thấp .
Tuy là 2 phương thức sản xuất, nhưng khung xe máy ngày nay chủ yếu
dùng phương pháp hàn vì ưu điểm của nó so với các phương pháp khác như
sau:
+ Hàn được tất cả các vật liệu, các vị trí.
+ Chất lượng mối hàn tốt.
Chính vì thế dẫn đến kết cấu khung xe gọn nhẹ, tiết kiệm vật liệu, tiết
kiệm năng lượng.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________
Các phương pháp hàn chủ yếu là hàn khí bảo vệ, vì nó đạt được yêu cầu
chất lượng mối hàn so với kim loại cơ bản, cộng với kết cấu đa dạng của
khung xe nên chỉ có phương pháp hàn khí bảo vệ là ưu điểm nhất.
1.2 - ứng dụng công nghệ hàn nóng chảy trong môi trường khí bảo
vệ co
2
ở Việt Nam

Công nghệ hàn nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ CO

2
ở nước ta đã
trải qua một quá trình hơn 15 năm, với những đặc điểm riêng liên quan đến
đặc thù nền kinh tế, trình độ sản xuất công nghệ và thời tiết khí hậu Việt
Nam. Thực tế quá trình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ hàn CO
2
chưa
đáp ứng được nhu cầu sản xuất công nghiệp. Nhận thấy tầm quan trọng và ý
nghĩa của phương pháp công nghệ hàn này trong nền sản xuất công nghiệp
từ những năm bảy mươi .Các cơ quan nghiên cứu và các ngành quản lý sản
xuất công nghiệp đã quan tâm đến lĩnh vực công nghệ hàn CO
2
. Tại hội
nghị hàn toàn quốc lần thứ nhất 1979, báo cáo của PGS Nguyễn Tăng Long,
Viện khoa học công nghệ Quốc phòng, cũng như báo cáo của Viện khoa học
Xây dựng đã phân tích, đánh giá vai trò quan trọng của công nghệ hàn CO
2

trong sản xuất công nghiệp và sự cần thiết nghiên cứu ứng dụng lĩnh vực
công nghệ này vào thực tế sản xuất công nghiệp nước ta nói chung. Ở một số
ngành sản xuất công nghiệp, như ngành đường sắt Việt Nam, ngành giao
thông vận tải (GTVT), Xây dựng, quốc phòng nói riêng công nghệ hàn CO
2

đã được quan tâm đến trong nhiều báo cáo, các hội thảo và các dự án phát
triển sản xuất .
Công trình nghiên cứu đầu tiên về lĩnh vực công nghệ hàn CO
2
ở nước ta
được triển khai tại Viện khoa học kỹ thuật xây dựng. Việc nghiên cứu được

tiến hành trên cơ sở trang thiết bị và vật liệu của Thụy Điển. Báo cáo giám

định đề tài này đã khẳng định rõ những ưu điểm, tính hiệu quả kinh tế cao,
và triển vọng to lớn của việc ứng dụng công nghệ hàn CO
2
vào sản xuất cơ
khí của đất nước.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________
Đề tài nghiên cứu khoa học cấp nhà nước của Viện Khoa học kỹ thuật xây
dựng đã giám định. Song, sau đó hơn 10 năm, việc ứng dụng công nghệ hàn
CO
2
vào thực tế sản xuất vẫn chưa được quan tâm đúng mức. Việc ứng dụng
công nghệ hàn CO
2
trong giai đoạn trước năm 1990 vào sản xuất chưa mang
lại hiệu quả thiết thực, có thể có nhiều nguyên nhân chính xuất phát từ hai
khía cạnh. Một là do thực tế sản xuất công nghiệp đang trong cơ chế quản lý
quan liêu bao cấp nhưng chưa có sự cạnh tranh gay gắt về năng suất lao
động và chất lượng sản phẩm. Khả năng thứ 2 có thể căn bản hơn đ
ó là sự
nghiên cứu đầu tư làm chủ công nghệ hàn CO
2
trong sản xuất còn ít, nên có
nhiều khó khăn ách tắc nảy sinh. Đó là sự không ổn định trong quá trình hàn
dẫn đến không ổn định chất lượng, và có thể đây chính là do ảnh hưởng của
các yếu tố môi trường gây ra, nhưng do hạn chế về điều kiện kinh phí nên đã
chưa được giải quyết đúng mức và vì vậy ta vẫn chưa ứng dụng đại trà công

nghệ hàn CO
2
vào sản xuất được .
Trong một vài năm gần đây, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, cũng đã
nghiên cứu công nghệ hàn CO
2
để hàn thép hợp kim các loại .
Từ năm 1978 trở lại đây, các công trình nghiên cứu về công nghệ hàn
CO
2
trong nước ta nói chung đã có những kết quả phục vụ trước mắt và t-
ương lai. Cho đến khoảng năm 1990 việc ứng dụng công nghệ hàn CO
2
vào
thực tế sản xuất còn gặp nhiều khó khăn.
Như vậy các nghiên cứu trước đây tuy đã tạo được tiền đề cho sự phát
triển công nghệ hàn CO
2
ở Việt Nam. Song việc áp dụng công nghệ hàn này
vào thực tế vẫn chưa được quan tâm đúng mức. Nó đòi hỏi phải giải quyết
một số nội dung khoa học - công nghệ gắn liền với điều kiện thực tế ở Việt

Nam. Và chỉ khi đã nghiên cứu giải quyết những nội dung khoa học kỹ thuật
đó, từng bước chế độ công nghệ, xác
định chế độ công nghệ hàn phù hợp thì
mới có thể áp dụng công nghệ hàn nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ
CO
2
vào thực tế điều kiện Việt Nam ta được.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________
Như đã khảo sát và phân tích ở phần trên, công nghệ hàn CO2 cũng như
các công nghệ khác, nó bao gồm các vấn đề về thiết bị, vật liệu, công nghệ.
Trong mối quan hệ khăng khít với bản chất vật lí của quá trình hàn nóng
chảy trong môi trường khí bảo vệ CO
2
, thiết bị hàn đã được thế giới nghiên
cứu kỹ.
Thực tế ngày nay, trên đất nước ta hiện nay đang tồn tại nhiều thiết bị hàn
dùng cho công nghệ hàn CO
2
. Đặc biệt có nhiều loại thiết bị hiện đại của các
hãng hàng lớn trên thế giới như : Xs 200 đến Xs 600 của hãng DAIHEN; RF
200 đến RF 1000 của hãng Panasonic ; các loại thiết bị mới của các hãng
SAF ; ESAB; LINCON cũng đang được chào bán trên thị trường nước ta.
Vấn đề chế tạo vật liệu liên quan đến nhiều lĩnh vực kỹ thuật, công nghệ
khác nhau: kỹ thuật lò cao , kỹ thuật luyện kim. Hơn n
ữa, dây hàn dùng cho
công nghệ hàn CO
2
đã được tiêu chuẩn hoá và nhiều nước đã sản xuất đại
trà, việc nhập mua cũng rất thuận lợi.
Như vậy còn lại vấn đề công nghệ là cần quan tâm nghiên cứu. Các công
trình nghiên cứu Khoa học - công nghệ trong nước ta trước đây cũng đề cập
đến vấn đề này. Một vấn đề quan tâm nữa là khí bảo vệ CO
2
. Việc mua nhập
khí CO
2

ở nước ngoài là không thực tế, vì giá cả không hợp lý. Như vậy
nghiên cứu sử dụng CO
2
của Việt Nam để dùng cho công nghệ hàn CO
2
sẽ
có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.
Những kết quả nghiên cứu thực nghiệm bước đầu trong nước ta cho thấy:
Yếu tố môi trường khí hậu và khí CO
2
của Việt Nam có ảnh hưởng đáng kể
đến chất lượng của quá trình hàn nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ
CO
2
. Để áp dụng được công nghệ hàn CO
2
vào thực tế sản xuất ở nước ta,
cần
thiết phải nghiên cứu khảo sát một số yếu tố của môi trường khí hậu trong
mối quan hệ với quá trình lý hoá của quá trình luyện kim mối hàn, các quá
trình nhiệt với các yếu tố vật liệu và thiết bị hàn. Trên cơ sở đó, ta có thể tiến
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________
hành xác định điều kiện công nghệ hàn cụ thể đối với nhóm thép, hoặc từng
loại hình kết cấu của yêu cầu sản xuất.
Như vậy các yếu tố môi trường khí hậu, khí bảo vệ CO
2
là các đối tượng
cần quan tâm trong quá trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn CO

2
vào
thực tế sản xuất ở điều kiện Việt Nam.
1.3 -Nhu cầu sản xuất công nghiệp đối với công nghệ hàn trong môi
trường khí bảo vệ co
2


Từ năm 1980 nhiều dự án đầu tư sản xuất công nghiệp, tuy đang ở giai
đoạn chuẩn bị, nhưng cũng đã có một số ngành và cơ sở sản xuất mạnh dạn
nhập về hàng loạt các thiết bị hàn trong môi trường khí bảo vệ CO
2
như
ngành đường sắt Việt Nam đã nhập về hàng trăm tổ hợp thiết bị hàn bán tự
động trong môi trường khí bảo vệ CO
2
loại MAGPOL – 400 và MAGPOL -
630. Nhà máy đóng tầu Bạch Đằng, nhà máy cơ khí Cẩm Phả, nhà máy sửa
chữa tầu biển Phà Rừng, Liên hợp đóng tầu Ba Son .... Cũng đã nhập về một
số tổ hợp thiết bị hàn trong môi trường khí bảo vệ CO
2
. Tại một số cuộc hội
thảo chuyên ngành hàn và chuyên đề khoa học khác như hội thảo về " Máy
Công nghệ hàn " tại trường Đại học Bách Khoa Hà Nội (1994); hội nghị
khoa học 30 năm ngày thành lập Viện Khoa học của GS.PTS Phạm Hữu
Phức (Bộ GTVT); PGS.PTS Hoàng Tùng (ĐHBK Hà Nội) cũng đã đề cập
và khẳng định tính cấp bách của việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn
CO
2
vào thực tế sản xuất công nghiệp của đất nước . Tình hình ứng dụng

công nghệ hàn CO
2
trong giai đoạn này chưa có hiệu quả như mong muốn.
Nhiều nhà sản xuất kinh doanh và quản lý rất quan tâm đến vấn đề công
nghệ và thiết bị hàn. Tình hình đó đã làm cho tính cấp thiết của việc nghiên
cứu ứng dụng công nghệ hàn CO
2
tăng lên do cả hai nhân tố: Nhu cầu ứng
dụng phục vụ sản xuất và khai thác nguồn thiết bị hàn đang cần thiết.

Năm 1991, một số cơ sở nghiên cứu, Viện Công nghệ Quốc gia, Viện Hàn
RITST, Trường ĐHBK Hà Nội, Viện Nghiên cứu máy đã quan tâm và đặt
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________
vấn đề nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn CO
2
, có thể nói nổi bật nhất là
Viện Hàn RITST. Sau khi triển khai nghiên cứu đề tài bước một có hiệu quả,
đã đề nghị dùng khí CO
2
do Việt nam sản xuất cho công nghệ hàn CO
2
. Đề
tài cấp bộ đã được đặt ra. Đề cương đã khẳng định rõ nhu cầu sản xuất cơ
khí (trong và ngoài ngành GTVT) đòi hỏi ứng dụng công nghệ hàn CO
2
ở
mức độ ngày càng bức bách. Xuất phát từ nhu cầu trong ngành GTVT, căn
cứ vào kết quả nghiên cứu thăm dò của RITST về phương pháp công nghệ

hàn CO
2
Bộ GTVT đã duyệt kinh phí đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ:
“Nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn CO
2
bằng khí của Việt Nam, phục vụ
sản xuất cơ khí trong và ngoài ngành GTVT”.
Thực trạng sản xuất cơ khí của ngành GTVT nói riêng, của nước ta nói
chung rất đa dạng. Nhu cầu về hàn đối với khu vực sản xuất , phương tiện
vận tải là rất lớn , không những trong lĩnh vực đóng mới mà ngay cả trong
khu vực sửa chữa phục hồi phương tiện cũng có nhu cầu ứ
ng dụng công
nghệ hàn nói chung và công nghệ hàn CO
2
nói riêng là rất lớn. Thực trạng
kết cấu, vật liệu, chi tiết máy . . . đối với dạng phương tiện vận tải khá đa
dạng, có nhiều loại thép khác nhau , đặc biệt là thép hợp kim thấp .
Mấy năm qua, ở nước ta việc ứng dụng công nghệ hàn CO
2
vào sản xuất
gặp nhiều khó khăn và trên thực tế đã không thu được hiệu quả như mong
muốn. Các hiện tượng dẫn đến những tồn tại trong quá trình ứng dụng công
nghệ hàn CO
2
thường là:
- Mối hàn bị rỗ khí các loại
- Bề mặt mối hàn gồ ghề, bị lõm
Hiện tượng bắn toé kim loại lỏng ra ngoài bể hàn ở mức không thể chấp
nhận được. Hiện tượng này vừa làm tăng tổn thất vật liệu hàn, gây lãng phí
lớn, vừa gây tắc dây hàn, làm gián đoạn quá trình hàn. Kết quả làm giảm

năng suất lao động tới mức kém hơn hàn tay, hư
hỏng cả các chi tiết hàn,
giảm chất lượng mối hàn.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________
Cho đến một vài năm gần đây công nghệ hàn CO
2
ở nước ta đã được khắc
phục nhiều và đã được áp dụng rộng rãi trong các cơ sở sản xuất trong nước
và các công ty liên doanh với nước ngoài .
1.4 - Tình hình áp dụng công nghệ hàn trong môi trường khí bảo vệ
CO
2
trên thế giới.
Hàn là một phương pháp công nghệ nhằm đạt được mối hàn không tháo
được bằng cách dùng nguồn nhiệt nung nóng vật liệu chỗ hàn đến trạng thái
chảy hoặc dẻo, sau đó vật hàn đông đặc hoặc nhờ lực ép mối liên kết được
hình thành gọi là mối hàn.
Trong quá trình sản xuất có thể áp dụng các phương pháp công nghệ tiên
tiến như cơ khí hoá, tự động hoá. Điều đó giúp cho năng suất được cao h
ơn
và điều kiện lao động được cải thiện rõ rệt . Liên Xô là một trong những
nước có ngành hàn phát triển sớm nhất và có nhiều thành tựu trong ngành
hàn nhất.Vào năm 1802, Viện sĩ hàn lâm khoa học Nga BERNARDOS đã
phát minh ra hồ quang điện, đây là một phát minh quan trọng về nguồn năng
lượng mới, có công suất lớn có thể áp dụng được cho ngành công nghệ chế
tạo máy. Đặc biệt trong lĩnh vực công nghệ
hàn.
Sau hơn một thế kỷ, công nghệ hàn đã phát triền rất nhanh và đạt được

nhiều thành quả về khoa học, công nghiệp và hiệu quả kinh tế trong mọi
ngành công nghệ. Sau thế kỷ 20, việc dùng phương pháp hàn hồ quang đã
lan sang các nước khác như : Đức, Mỹ , Nhật, Pháp, Thuỵ Điển . . . và nhiều
nước khác. Từ đó tới nay, ngành hàn càng phát triển rộng rãi và có rất nhiều
các trung tâm nghiên cứu , các viện nghiên cứu
đi sâu vào nghiên cứu công
nghệ hàn và đã phát minh ra nhiều phương pháp hàn hiện đại như : Hàn điện
tử , hàn plasma .... đã cho năng suất cao đồng thời nâng cao được chất lượng
mối hàn lên rất nhiều lần.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________
Đi đôi với việc tự động hoá trong công nghiệp cơ khí trên thế giới, ngành
hàn ngày càng được tự động hoá để đáp ứng được kịp thời nhu cầu đòi hỏi
của các ngành công nghiệp nói chung và ngành hàn nói riêng. Trên cơ sở tự
động hoá, hàn được phát triển trên 2 lĩnh vực: hàn tự động và hàn bán tự
động. Hàn tự động và bán tự động dưới lớp thuốc. Hàn tự động và bán tự
động trong môi tr
ường khí bảo vệ. Trong hầu hết các phương pháp hàn, kim
loại đều được nung nóng lên đến nhiệt độ rất cao mà tại đó các lực hoá học
của kim loại với ôxy và các khí khác (hyđro, Ni tơ) là rất mạnh.
Vấn đề cần phải giải quyết là bảo vệ hiệu quả kim loại vùng hàn và vùng
ảnh hưởng nhiệt. Có phương pháp hàn trong môi trường khí bảo vệ bằng
CO
2
, CO
2
+ Ar và He + Ar bằng điện cực nóng chảy được sử dụng rộng rãi
nhất hầu như ở tất cả các nước công nghiệp phát triển như : Nga, Anh, Pháp,
Mỹ, Nhật, Thụy Điển, Tiệp Khắc.

Vì các lí do sau : Phương pháp hàn tự động và bán tự động trong môi
trường khí bảo vệ là một phương pháp có tính năng động nhất. Đối với hàn
bán tự động thì có thể hàn đứng, hàn sấ
p , hàn trần . . . tốc độ hàn so với các
phương pháp khác là rất nhanh và cho mối hàn đảm bảo. Hàn trong môi
trường khí bảo vệ có hai phương pháp đó là hàn tự động và hàn bán tự động.
Hai phương pháp hàn trên đều cho hiệu quả và chất lượng mối hàn như
nhau, song phương pháp hàn tự động lại cho năng suất cao hơn , nhưng
trong hàn bán tự động thì lại hàn được ở nhiều tư thế hơn.
Khí bảo vệ hàn có tính năng h
ơn hẳn các chất liệu bảo vệ mối hàn như:
thuốc hàn, phương pháp hàn này khi hàn xong thì người thợ không cần có
nguyên công gõ xỉ, như vậy đã làm tăng năng suất lao động mà mối hàn vẫn
đạt được chất lượng như yêu cầu.Khí bảo vệ vùng hàn có hai loại cơ bản sau
: khí hoạt tính CO
2
và hỗn hợp của chúng CO
2
+ Ar .
Khí trơ bao gồm các khí như heli và Ar, các khí trơ là loại khí đắt tiền vì lí
do khó chế tạo nên chỉ được dùng trong mối hàn quan trọng mang tính chất
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________
quyết định trong một kết cấu hàn cụ thể, nhưng trong thực tế sản xuất thì hầu
hết các mối hàn không đòi hỏi mức độ cao, Ví dụ hàn các khung thép trong
xây dựng, các loại thép dụng cụ, thép các bon trung bình. Do đó việc sử
dụng khí trơ đại trà là một việc làm không kinh tế và việc sử dụng các loại
khí hoạt tính đặc biệt là CO
2

là cần thiết vì có hai lí do sau:
* Tính kinh tế :
So với các khí bảo vệ khác như He, Ar thì khí CO
2
có tính kinh tế cao và
sẵn có. Có thể lấy khí CO
2
từ khí thải lò cao, từ quá trình lên men cồn rượu ,
bia .... trong công nghệ hoá học , từ quá trình chế biến dầu mỏ. Nói chung
khí CO
2
là khí sẵn có và rẻ tiền hơn các khí khác dùng làm khí bảo vệ cũng
như thuốc hàn khi hàn dưới lớp thuốc. Năng suất của phương pháp này khá
cao .
* Tính kỹ thuật :
So với hàn hồ quang tay thì hàn trong môi trường khí bảo vệ CO
2
có đặc
điểm là vùng hàn nhỏ, tốc độ nguội lớn do tác dụng làm nguội của khí CO
2

và lớp xỉ rất mỏng . Các mối hàn do vậy không cần phải gõ xỉ sau khi hàn.
Chất lượng của mối hàn ổn định, tốt hơn nhiều so với hàn hồ quang tay và
gần bằng với mối hàn tự động dưới lớp thuốc hàn. Mối hàn sau khi hàn xong
không bị rò rỉ, vùng hàn nhỏ, mối hàn hình thành tốt ở mọi vị trí không gian.
Đối với các mối hàn đứng, hàn trần hoặc các đường hàn ngắn, cong
nghiêng thì phương pháp hàn trong môi tr
ường khí bảo vệ CO
2
thể hiện rõ -

ưu


điểm của mình do vận tốc nguội lớn và vùng hàn nhỏ nên vùng ảnh hưởng
nhiệt của mối hàn trong môi trường khí bảo vệ CO
2
nhỏ hơn 3 - 4 lần so với
khí hàn bằng ngọn lửa khí O
2
- C
2
H
2
. Vì vậy ứng suất và biến dạng cũng
giảm đáng kể. Khối lượng riêng của CO
2
lớn hơn không khí 1,5 lần cũng tạo
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________
điều kiện tốt cho việc bảo vệ kim loại lỏng khỏi tác động của không khí bên
ngoài. Chính vì vậy hàn trong môi trờng khí bảo vệ CO
2
bằng điện cực nóng
chảy được áp dụng rộng rãi trên thế giới.


Bảng 1.1
SO SÁNH NĂNG SUẤT HÀN
Phương pháp hàn

Cường độ
dòng điện
(A)
Hệ số nóng
chảy
(g/Ah)
Hệ số sử
dụng
máy (%)
Năng
suất
(Kg/h)
Hàn bán tự động
trong CO
2
- Dây φ 1,2
- Dây φ 2,0


180 - 250
300 - 350


12,0
16,0


60
60

1,58
3,14
Hàn bán tự động dưới
lớp thuốc
- Dây φ 2,0


300 - 350


18


50


4
Hàn tự động trong
CO
2
- Dây φ 5


800 - 850


16

50


6,8
Hàn tự động dưới lớp
thuốc
- Dây φ 5


800 - 850


16


50


6,6
Hàn hồ quang tay que
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________




Bảng 1.2
LƯỢNG ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ
Phương pháp hàn

Điện năng tiêu thụ
(KWh)
Điện áp hồ quang
(V)
Hàn bán tự động
trong CO
2
- Dây φ 1,2
- Dây φ 2,0


2,5
4,0


26
34 – 36
Hàn tự động trong CO
2
- Dây φ 5


5,5


38 - 40
Hàn tự động dưới lớp
thuốc
- Dây φ 5

3,5


40 - 42
Hàn hồ quang tay
que YOHU 13/45 φ 4

6,8

40 - 42




YOHU 13/45 φ 4
160 - 180 8 7 0,96
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________




Bảng 1.3
LƯỢNG VẬT LIỆU CẦN ĐỂ TẠO RA 1 KG
KIM LOẠI NÓNG CHẢY


Phương pháp hàn Dây hàn

(kg)
Que hàn
(kg)
Khí hàn
(m
3
)
Thuốc
(kg)
Hàn bán tự động trong
CO
2
- Dây φ 1,2
- Dây φ 2,0


1,10
1,15


-
-


0,06
0,12


-
-

Hàn tự động trong CO
2
- Dây φ 2


1,2


-


0,15


-
Hàn bán tự động dưới
lớp thuốc
- Dây φ 2,0


1,03


-


-


1,0

Hàn tự động dưới lớp
thuốc
- Dây φ 5


1,01


-


-


0,8
Hàn hồ quang tay que
YOHU 13/45 φ 4

-

1,65

-

-
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________

CHƯƠNG 2- PHÂN TÍCH KẾT CẤU XE MÁY WAVE 110 CC
2.1- Phân tích kiểu dáng xe.
Khung xe Wave 110 CC được thiết kế bởi hãng HONDA Nhật Bản và
được sản xuất từ nhiều năm trước đây tại các nhà máy ở các nước thứ ba như
Thái Lan, Indonexia. So với các loại xe máy xuất hiện trước nó như
DREAM, ASTREA, SUPERCUP kết cấu của khung xe đã được cải tiến đi
rất nhiều,nhằm tăng tính năng sử dụng của xe và tuổi thọ nên so với các loại
xe trước khung xe có những
đặc điểm sau:
+ Kết cấu đơn giản
+ Khả năng chịu lực tốt
+ Gia công dễ dàng
+ Thời gian gia công nhanh
+ Khối lượng của khung , phần nhựa của xe giảm nhiều nên giảm khối
lượng của xe. Với hình dáng nhỏ gọn có khả năng di chuyển linh hoạt.
+ Kết cấu của khung thanh mảnh dẫn tới dáng xe Wave thon thả kiểu
dáng thanh lịch do đ
ó được nhiều người ưa chuộng nhất là giới thanh niên.
Vị trí tương quan giữa các bộ phận của xe như sau:
Hình 2.1- Vị trí tương quan

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________


Phôi hàn của khung xe Wave 110 cc có những đặc điểm sau đây:
+ Vật liệu: Do không đòi hỏi đặc biệt nào về các tính chất khi làm việc
như độ mài mòn, ăn mòn điện hoá học cho nên hầu hết chúng được làm bằng

loại thép các bon thấp và thép các bon trung bình, do đó vật liệu làm khung
xe Wave 110 cc có tính hàn tốt và giá thành khá rẻ.
+ Hình dáng được cấu thành từ 50 chi tiết khác nhau. Do hình dáng của
lừng loại phôi rất khác nhau nên chúng ta có thể chia chúng thành 4 loại cơ
b
ản sau:
- Loại 1 : là loại chi tiết có hình dạng cơ bản là dạng tấm phẳng đơn giản
(Ví dụ KW110-04-12, KW110-04-25, KW110-05-21, KW110-03-09,
KW110-03-04, KW110-01-40 v.v)
- Loại 2: là loại chi tiết có hình dạng phẳng được uốn cong
(Ví dụ KW110-01-28, , KW110-03-31, KW110-03-30, KW110-03-03, v.v.).
- Loại 3: là loại trục đỡ (KW110-02-22,KW110-01-37,KW110-01 -36,
v.v.)
- Loại 4: là loại chi tiết có hình dạng ống tiết diện tròn hoặc chữ nhật
(KW110-03-07,KW110-03-02,KW110-05-18,KW110-04-26,KW110-04-24,
v.v.).
+ Về mặt cơ tính do chủ yếu làm bằng thép các bon thấp và trung bình
cho nên cơ
tính của thép có những đặc điểm nổi trội như độ cứng, độ chịu
nén tốt độ dẻo, độ bền độ dai,va đập tốt. Những tính chất này hoàn toàn phù
hợp với những điều kiện làm việc của xe (xem bảng 2.2)
+ Sản xuất các chi tiết này được tiến hành tại một phân xưởng cơ khí khác
bằng phương pháp đột, dập, lốc, theo đúng các kích thước vậ
t liệu theo bản
vẽ chi tiết.
+ 50 chi tiết được tạo thành khung có kích thước, hình dáng hoàn toàn
khác nhau dó đó độ dày chi tiết khác nhau.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________

Chiều dày max của chi tiết = 4 mm (KW110-03-02).

Chiều dày min của chi tiết = 2 mm (KW110-01-12).
Các chi tiết có các mối hàn dày trung bình từ 2 mm - 3,5 mm.
Qua bản vẽ tách các chi tiết (Phần 2) ta thấy những dạng ống như
KW110-03- 02, được chế tạo bằng các loại thép sôi ( 08KΠ) các loại trục
chế tạo từ thép các bon có hàm lượng cao.
Bảng 2.1-Thành phần hoá học của các loại thép chế tạo khung xe .
Loại
thép
C% Si% Mn% P% S%
Các thành
phần khác %
CT2
0,09÷0,15 ≤ 0,07 0,25
÷0,5 ≤ 0,045 ≤ 0,045
-
CT3
0,14÷0,22 ≤ 0,07 0,3
÷0,6 ≤ 0,045 ≤ 0,045
-
CT4
0,18÷0,27 ≤ 0,07 0,4
÷0,7 ≤ 0,045 ≤ 0,045
-
CT5
0,28÷0,37 ≤ 0,07 0,5
÷0,8 ≤ 0,045 ≤ 0,045
-
CT6

0,38÷0,46 ≤ 0,07 0,6
÷0,9 ≤ 0,045 ≤ 0,045
-
C10
0,09÷0,12 ≤ 0,07 0,25
÷0,5 ≤ 0,05 ≤ 0,05
-
C20 0,2
≤ 0,07 0,5
÷0,8 ≤ 0,05 ≤ 0,05
-
C35 0,35
≤ 0,07 0,6
÷0,8 ≤ 0,05 ≤ 0,05
-
C45 0,45
≤ 0,07 0,8
÷1,0 ≤ 0,05 ≤ 0,05
-
15X
0,15÷0,18 0,17
÷0,37 0,4÷0,7 ≤ 0,05 ≤ 0,05
Bo 0,003
20X
0,17÷0,23 0,17
÷0,37 0,5÷0,8 ≤ 0,05 ≤ 0,05 Cr 0,7÷1,0
30XT
C
0,18÷0,24 0,17÷0,37 0,8÷1,0 ≤ 0,05 ≤ 0,05
Cr 1,0

÷1,3
Ti 0,06÷0,12
08KΠ 0,05÷0,1 ≤ 0,03 0,25÷0,5
0,025 0,03 Cr 0,25



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________


2.2- Đặc điểm của kết cấu hàn khung xe Wave110cc

Qua bản vẽ cấu tạo khung xe Wave 110 cc và thực tế quan sát bằng mắt
thường ta thấy kết cấu hàn của khung xe có những đặc điểm sau đây:
+ Mối hàn có kích thước hình dạng rất khác nhau do được hình thành nên
từ các chi tiết khác nhau.
+ Đường hàn đa dạng phong phú có những đường hàn rất dài như giữa
KW110-03-02 với KW110-03-07 có mối hàn chỉ như hàn điểm (KW110-04-
33 và KW110-04-24).
Mối hàn có nhiều loại từ đường cong kín nh
ư giữa KW110-01-13 với
KW110-01-36 đường cong hở như giữa KW110-04-35 với KW- 04-09.
+ Vật liệu: Các chi tiết rời không được chế tạo từ một loại vật liệu đồng
nhất mà từ nhiều loại vật liệu khác nhau nhưng chúng đều nằm trong giới
hạn của thép hợp kim các bon thấp và trung bình .
+ Liên kết hàn có nhiều loại khác nhau như cho liên kết hàn chữ T, hàn
góc, hàn chồng.
+ Qua phân tích sự làm việc củ

a khung xe ta thấy mối hàn của khung xe
chia ra làm hai loại chính sau đây:
- Mối hàn quan trọng
- Mối hàn không quan trọng
Loại mối hàn quan trọng là loại mối hàn liên kết giữa các chi tiết chịu lực
chính như mối hàn giữa các chi tiết chịu lực chính (như mối hàn giữa
KW110-03-02 với KW110-03-31, KW110-04-34 với KW110-04-10.v.v.) nó
ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu lực cũng như độ bền và tuổi thọ của
khung xe. Khi tính toán chế
độ hàn cho nguyên công nào đó thì ta tính toán
chế độ hàn cho mối hàn quan trọng và các mối hàn khác trong cùng một
nguyên công là như nhau.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________

+ Loại mối hàn không quan trọng: là các loại mối hàn chỉ góp phần tham
gia để gá lắp các chi tiết phụ, để lắp ráp các bộ phận bằng nhựa hoặc chi tiết
không chịu lực, ví dụ liên kết giữa KW110-04-24 với KW110-04-25.
Bảng 2.2 -Cơ tính một số loại vật liệu dùng để chế tạo khung xe Wave



Ký
hiệu
thép
Giới hạn chảy
(N/mm
2

)
Giới hạn bền
(N/mm
2
)
Độ dãn dài δ
(%)
Độ cứng với
ống dây
trên1,5mm
Cán
kéo
nóng
Cán
kéo
nguội
Cán
kéo
nóng
Cán
kéo
nguội
Cán
kéo
nóng
Cán
kéo
nguội
Cán
kéo

nóng
Cán
kéo
nguội
CT2 210 - 340 340 29 - - -
CT3 230 - 380 380 21 - - -
CT4 250 - 420 420 17 - - -
CT5 270 - 500 500 14 - - -
CT6 300 - 600 600 21 - - -
C10 210 210 340 340 19 24 137 137
C20 250 250 420 420 17 21 156 156
C35 300 300 520 520 19 17 187 187
C45 330 330 600 600 18 19 207 207
10T2 270 270 480 480 29 21 197 197
15X 260 260 420 420 - 19 190 190
20X 290 290 490 490 - 17 269 269
30XTC 470 470 670 670 - 14 229 229
08KII 300 300 350 350 - 19 157 157
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________
Các loại mối hàn này nằm trong nguyên công nào thì phải tuân theo chế
độ hàn của loại mối hàn quan trọng chứa trong nguyên công đó.
2.3-Yêu cầu kỹ thuật của khung xe chế tạo bằng phương pháp hàn.
- Vật liệu phải đúng qui cách, đúng ký hiệu như bản vẽ chế tạo, chất
lượng vật liệu đồng đều không khuyết tật.
- Mối hàn phải có hình dáng đồng đều không đứt quãng, không làm ảnh
hưởng đến khu vực lân cận của mối hàn.
- Các mối hàn đảm bảo độ ngấu đồng đều mối hàn trong cùng một nguyên
công.

- Sau khi hàn xong phải đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuậ
t, cân đối thoả mãn
các sai số theo bản vẽ thiết kế.
- Phải kiểm tra khung bằng phương pháp thử tải trước khi xuất xưởng.
- Kiểm tra khuyết tật bằng phương pháp siêu âm,bằng mắt(kinh
nghiệm),nhuộm màu trước khi xuấtxưởng .
- Kiểm tra độ chính xác kích thước bằng gá chuyên dùng.
- Nếu xuất hiện khuyết tật và sai lệch kích thước thì sản phẩm không được
xuất xưởng phải sửa lạ
i hoặc bỏ đi.









CHƯƠNG 3 – LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ HÀN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________
3.1- Thiết kế quy trình công nghệ hàn khung xe Wave 110cc
Đặc điểm của việc hàn khung xe: Do khung xe gồm nhiều chi tiết rời (50
chi tiết) do đó công việc hàn không thể tiến hành trong một nguyên công
được mà phải chia chúng thành nhiều nguyên công để hàn các cụm chi tiết
với nhau sau đó mới tiến hành hàn thành tổng thể chung.
Để tránh cho các động tác không trùng nhau ta bố trí dây chuyền công
nghệ theo các nguyên công, nguyên công sau lấy sản phẩm của nguyên công

trước làm phôi liệu.
- Tính toán công việc và công nhân sao cho thời gian thực hiện trên mỗi
nguyên công là bằng nhau vì sản xuất theo dây chuyề
n (phương pháp trùng
nguyên công) để không xảy ra tình trạng ùn tắc dây chuyền.
- Sau mỗi nguyên công đều phải có một bước kiểm tra sản phẩm chặt chẽ
bằng mắt thường hoặc bằng các loại hoặc đồ gá kiểm tra các kích thước
định sẵn chính xác theo tiêu chuẩn để tránh tình trạng sai lệch kích thước hệ
thống.
- Qua khảo sát thực tế tại nhà máy và các tài liệu tham khảo ta thấy rằng
dây chuyền công nghệ sản xuất khung xe g
ắn máy Wave110cc qua các
nguyên công sau đây:



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________



Hình 3.1-kết cấu khung xe máy wave110cc



KW110-01-13
KW110-02-16TP
KW110-03-01 KW110-04-14
KW110-05-17

KW110-03-15
KW110-03-11
KW110-03-10TP
KW110-03-09TP KW110-04-12
KW110-03-08 KW110-04-34
KW110-01-40 KW110-03-07 KW110-04-33
KW110-01-39TP KW110-03-06 KW110-04-32
KW110-01-38 KW110-02-41
KW110-03-05
KW110-04-27
KW110-05-21
KW110-01-37 KW110-02-23 KW110-03-04
KW110-04-26 KW110-05-20TP
KW110-01-36
KW110-02-22TP KW110-03-03
KW110-04-25 KW110-05-19
KW110-01-28TP KW110-02-18 KW110-03-02 KW110-04-24
KW110-05-18
KW110-03-29
KW110-01-00 KW110-02-00 KW110-03-00 KW110-04-00
KW110-05-00
KW110-00-00
KW110-03-35
KW110-03-31
KW110-03-30
kÕt cÊu khung xe wave 110 cc
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________
+Nguyên công 1- Hàn cụm gá động cơ tại bàn hàn số 1 các chi tiết tại đây

gồm có:
KW110cc-01-13, KW110-01-28TP, KW110-01-36, KW110-01-37, KW110-
01-38, KW110-01-40, KW110-01-39TP
+Nguyên công 2- Hàn cụm gá yên các chi tiết tại bàn gá số 2 gồm có:
KW110-02-16TP, KW110-02-18, KW110-02-22TP, KW110-02-23,
KW110-02-41
+Nguyên công 3- Hàn cụm đầu cổ phuốc và khung chính tại bàn gá số 3
gồm có các chi tiết:
KW110-03-01,KW110-03-02,KW110-03-03, KW110-03-04, KW110-03-05,
KW110-03-06,KW110-03-07,KW110-03-08,KW110-03-09TP,
KW110-03-10TP,KW110-03-11,KW110-03-15,KW110-03-29,
KW110cc-03-30,KW110-03-31,KW110cc-03-35, và cụm gá động cơ ở
nguyên công 1.
+Nguyên công 4- Hàn hai càng sau tại bàn gá số 4 gồm có các chi tiết:
KW110-04-14, W110-04-24, KW110-04-25, KW110-04-26, KW110-04-27,
KW110-04-32, KW110-04-33, KW110-04-34, KW110-04-12 và cụm ở
nguyên công 2,nguyên công 3.
+Nguyên công 5- Hàn cụ
m đuôi tại bàn gá số 4 gồm có các chi tiết:
KW110-05-17, KW110-05-19, KW110-05-20TP, KW110-05-21 và cụm ở
nguyên công 4.
+Nguyên công 6 -kiểm tra

Có thể mô tả khái quát quy trình công nghệ hàn khung xe Wawe 110cc bằng
sơ đồ sau:




Hàn cụm lắp máy sauHàn cụm lắp máy sau

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________

























Hình 3.2- Quy trình công nghệ khái quát hàn khung xe máy wave110cc

- Từ đó chúng ta có thể đưa ra quy trình công nghệ sản xuất khung xe máy
kiểu Wave110cc được tiến hành qua các nguyên công sau đây.
KiÓm tra
Nguyªn c«ng 6
Hμn côm ®u«i
Nguyªn c«ng 5
Hμn hai cμng sau
Nguyªn c«ng 4
Hμn côm ®Ç u cæ phuèc
Nguyªn c«ng 3
Hμn côm l¾p ®Ìn sau vμ côm l¾p gi¶m sãc
Nguyªn c«ng 2
Hμn côm l¾p m¸y sau
Nguyªn c«ng 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________
3.1.1- Nguyên công 1: Hàn cụm lắp máy sau (đồ gá l)
Trình tự nguyên công
Bước 1: Thực hiện các công việc kiểm tra
*Máy hàn :
- Kiểm tra dòng hàn (I
h
=120A)
- Kiểm tra hiệu điện thế hàn (U
h
=20v)
- Kiểm tra dây hàn (d=0,9-1 mm)
- Kiểm tra đầu bép hàn (thử hàn)

- Điều chỉnh tốc độ xuống dây (0,6 m/ph)
*Bình khí CO
2
.
- Kiểm tra áp suất khí trong bình (p=4 kg/cm
2
)
- Kiểm tra xem van khí có bị hở không
- Kiểm tra lưu lượng khí khi hàn (Q=0,5 l/ph)
*Đồ gá
- Kiểm tra các chốt trên đồ gá (kiểm tra độ dơ)
*Kiểm tra các dụng cụ :
- Kiểm tra các dụng cụ như búa, kìm
*Kiểm tra các phôi :
- Kiểm tra xem các phôi có đúng với thiết kế chưa
- Kiểm tra hàn các bước,nguyên công trước.
Bước 2: Hàn cụm treo máy sau KW110-01-28 với trục bắt càng sau
KW110-01-36 .
Động tác 1 : Hàn đính KW110-01-28 với KW110-01-36
Động tác 2 : Hàn kín phần giao KW110-01-28 và KW110-01-36
Bước 3: Hàn tăng c
ứng trục KW110-01-39 với KW110-01-36
Động tác 1 : Hàn đính KW110-01-39 với KW110-01-36
Động tác 2 : Hàn kín phần giao KW110-01-39 và KW110-01-36
Bước 4: Hàn trục tai bô KW110-01-37 với KW110-01-28P
Động tác 1 : Hàn đính KW110-01-37 với KW110-01-28P
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

___________________________________________________________
Động tác 2 : Hàn kín phần giao KW110-01-37 và KW110-01-28P

Bước 5: Hàn trục tai bô KW110-01-37 với KW110-01-28 T
Động tác 1 : Hàn đính KW110-01-37 với KW110-01-28T
Động tác 2 : Hàn kín phần giao KW110-01-37 và KW110-01-28T
Bước 6:tai lắp để chân sau KW110-01-13 với KW110-01-28P
Động tác 1: Hàn đính KW110-01-13 với KW110-01-28P
Động tác 2: Hàn kín phần giao KW110-01-13 với KW110-01-28P
*Đồ gá
+Dùng đồ gá chuyên dùng
*Thợ hàn
+ Số thợ hàn : 1 người.
+ Bậc thợ : 7/7
*Thời gian hàn tại nguyên công 1:10 phút
*Các yêu cầu kỹ thuật
+ Hàn xong phải để ngu
ội từ (l-2ph) rồi mới được tháo ra .
+ Các mối hàn phải điền đầy các góc hàn. .
+ Đảm bảo độ đồng tâm giữa các lỗ trên cụm chi tiết KW110- 01-28
3.1.2-Nguyên công 2: Hàn cụm lắp đèn sau và cụm lắp giảm sóc(đồ gá 2)
Trình tự nguyên công
Bước 1: Thực hiện các công việc kiểm tra
*Máy hàn:
- Kiểm tra dòng hàn (I
h
=120A)
- Kiểm tra hiệu điện thế hàn (Uh=20v)
- Kiểm tra dây hàn (d=0,9-1mm)
- Kiểm tra đầu bép hàn (thử hàn)
- Điều chỉnh tốc độ xuống dây (O,6 m/ph)
*Bình khí CO
2

.
- Kiểm tra áp suất khí trong bình (p=4 kg/cm
2
)
- Kiểm tra xem van khí có bị hở không