Tài liệu CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ HÀN (7) pdf

1
CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ HÀN (7)
Bài 1. Các khái niệm cơ bản về công nghệ hàn (1)
Bài 2. Hàn hồ quang (2)
Bài 3. Hàn khí (2)
Bài 4. Hàn tiếp xúc (2)
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ - CÔNG NGHỆ
TP.HỒ CHÍ MINH
2
3.1. Khái niệm
3.2. Vật liệu hàn khí
3.2.1. Ôxy
3.2.2. Axêtylen
3.2.3. Các loại nhiên liệu khác
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ - CÔNG NGHỆ
TP.HỒ CHÍ MINH
3
3.3. Thiết bị hàn khí
3.3.1. Bình chứa khí
3.3.2. Thiết bị kiểm tra an toàn
3.3.3. Van giảm áp
3.3.4. Mỏ hàn
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ - CÔNG NGHỆ
TP.HỒ CHÍ MINH
4
3.4. Ngọn lửa hàn
3.4.1. Ngọn lửa bình thường
3.4.2. Ngọn lửa ôxy hóa
3.4.3. Ngọn lửa cacbon hóa
3.4.4. Cách sử dụng ngọn lửa hàn
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ - CÔNG NGHỆ

TP.HỒ CHÍ MINH
5
3.5. Kỹ thuật hàn
3.5.1. Các loại mối hàn
3.5.2. Chuẩn bị chi tiết trước khi hàn
3.5.3. Phương pháp hàn
3.5.4. Chế độ hàn khí
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ - CÔNG NGHỆ
TP.HỒ CHÍ MINH
6
3.6. Công nghệ cắt kim loại và hợp kim
3.6.1. Cắt bằng ngọn lửa khí cháy với ôxy
3.6.2. Cắt bằng hồ quang điện
3.6.3. Cắt bằng plasma - khí nén
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ - CÔNG NGHỆ
TP.HỒ CHÍ MINH
7
BÀI 3
CÔNG NGHỆ HÀN KHÍ
MỤC ĐÍCH
1. Kiến thức: Cung cấp các kiến thức
+ Các khái niệm chung về hàn khí.
+ Các thiết bị của hàn khí.
+ Kỹ thuật hàn khí và cắt bằng kim loại.
2. Kỹ năng:
+ Nhận biết bản chất và thiết bị của hàn khí.
+ Tư duy logic và vận dụng linh hoạt các kiến thức
để giải lựa chọn công nghệ hàn cho phù hợp.
8

YÊU CẦU
Sau khi học xong tiết giảng này, sinh viên có khả
năng:
-
Trình bày được bản chất của hàn khí.
-
Trình bày các thiết bị dùng trong hàn khí.
-
Nắm vững kỹ thuật hàn khí và cắt kim loại.
BÀI 3
CÔNG NGHỆ HÀN HỒ QUANG
9

3.1. Khái niệm
Hàn khí là quá trình nung
nóng vật hàn và que hàn đến
trạng thái hàn bằng ngọn lửa
khí cháy (axêtylen – C2H2,
benzen – C6H6, mêtan – CH4
v.v…) với ôxy (O
2
).
10

3.1. Khái niệm
Năng suất và chất lượng hàn khí không cao lắm.
Tuy nhiên, đối với một số thép, kim loại màu, sửa
chữa các chi tiết bằng gang, nối các đường ống nhỏ
và trung bình v.v… hàn khí vẫn đóng vai trò khá
quan trọng.

Hàn khí chủ yếu dùng để hàn các chi tiết mỏng,
sửa chữa khuyết tật của vật đúc, hàn vảy, hàn đắp.
11

3.2. Vật liệu hàn khí
3.2.1. Oxy
Là một chất không màu, không mùi, không độc,
không thể tự cháy, nhưng nó duy trì sự cháy.
Trong công nghiệp, ôxy được điều chế từ không khí
qua ba bước: nén, làm nguội, giãn nở để biến thể khí
thành thể lỏng. Sau đó, được nạp vào các chai bằng
thép có dung tích 40 lít, áp suất 150kG/cm
2
.
12

3.2. Vật liệu hàn khí
3.2.2. Axetylen
Là chất khí không màu, có mùi hơi đặc trưng, nếu
hít phải khí này nhiều sẽ bị chóng mặt, buồn nôn và
có thể bị nhiễm độc.
Axêtylen được điều chế bằng cách dùng nước phân
hủy cacbit canxi (CaC
2
– đất đèn) :
CaC
2
+ 2H
2
O

→
C
2
H
2
+ Ca(OH)
2
+ Q
Khí axêtylen nhẹ hơn không khí, ngọn lửa của nó
khi kết hợp với ôxy nguyên chất có nhiệt độ tới 3150
0
C
13

3.2. Vật liệu hàn khí
3.2.2. Axetylen
Cacbit canxi (đất đèn – CaC
2
)
Là hợp chất của canxi (Ca) với cacbon (C), là một
chất rắn màu xám tro hay màu hạt dẻ, được điều chế
bằng cách nấu chảy vôi sống và than cốc:
CaO + 3C
→
CaC
2
+ CO
Sau đó, được dẫn vào khuôn nó sẽ đông rắn lại, rồi
được đem nghiền vỡ. Rất dễ hút ẩm nên phải bảo
quản trong thùng sắt kín.

14

3.2. Vật liệu hàn khí
3.2.3. Các loại nhiên liệu khác
Đó là các khí thiên nhiên, khí nén hỗn hợp prôpan –
butan (C
3
H
8
– C
4
H
10
). Để 1m
3
prôpan cháy cần có 5m
3

ôxy, với butan là 6,5m
3
ôxy.
Prôpan – butan nặng hơn không khí, nhiệt độ của
ngọn lửa do hỗn hợp khí này cháy là 2500
0

÷
2750
0
C.
15

3.3. Thiết bị hàn khí
3.3.1. Bình chứa khí
Trong sản xuất, hàn và cắt kim loại được dùng nhiều
nhất là loại bình thép có dung tích 40 lít và chịu được
áp suất tới 200at.
Mặt ngoài bình có sơn màu xanh là bình khí ôxy,
sơn màu trắng là bình chứa khí axêtylen, sơn màu
vàng là bình chứa khí hyđrô…
16

3.3. Thiết bị hàn khí
3.3.1. Bình chứa khí
Bình chứa dung tích 40 lít có kích thước như sau:
–
Đường kính ngoài: 219mm.
–
Chiều dài phần vỏ bình: 1390mm.
–
Chiều dày thành bình (đối với loại 200at): 9,3mm.
17

3.3. Thiết bị hàn khí
3.3.2. Thiết bị kiểm tra an toàn
Áp kế (đồng hồ áp suất)
Là dụng cụ để đo áp suất làm việc của máy sinh khí.
18

Van giảm áp có tác dụng làm giảm áp suất của các
chất khí đến áp suất qui định và giữ cho áp suất đó

không thay đổi trong suốt quá trình làm việc.
Có thể sử dụng màng bảo hiểm, lò xo và quả tạ.
Màng bảo hiểm sẽ bị xé vỡ khi áp suất lên quá cao.
3.3. Thiết bị hàn khí
3.3.3. Van giảm áp
19

3.3. Thiết bị hàn khí
3.3.3. Van giảm áp
Van giảm áp cho khí ôxy có thể
điều chỉnh áp suất khí ôxy từ
150at xuống khoảng 1
÷
15at.
Van giảm áp cho khí axêtylen có
thể điều chỉnh áp suất các máy
sinh khí từ 0,1
÷
1,5at, thích
ứng với việc hàn hoặc cắt kim
loại.
20

3.3. Thiết bị hàn khí
3.3.4. Mỏ hàn
Mỏ hàn là một dụng cụ quan trọng khi hàn khí, nó có
nhiệm vụ nhận ôxy và khí cháy từ các bình chứa (hay
bình sinh khí) đến buồng hỗn hợp đưa ra đầu mỏ hàn
tạo thành ngọn lửa hàn.
Mỏ hàn cần phải an toàn trong sử dụng, ổn định

thành phần của ngọn lửa. Phải nhẹ nhàng và thuận
tiện khi sử dụng, dễ điều chỉnh thành phần và công
suất của ngọn lửa khi hàn.
21

3.3. Thiết bị hàn khí
3.3.4. Mỏ hàn
22

3.3. Thiết bị hàn khí
3.3.4. Mỏ hàn
–
Theo nguyên lý truyền khí cháy trong buồng hỗn hợp
có: mỏ kiểu hút và mỏ đẳng áp.
–
Theo kích thước và khối lượng có: loại bình thường,
loại nhẹ.
–
Theo số ngọn lửa có: loại một ngọn lửa, loại nhiều
ngọn lửa.
–
Theo loại khí dùng: axêtylen, benzen, hyđrô v.v…
–
Theo phương pháp sử dụng: bằng tay, bằng máy.
23

3.3. Thiết bị hàn khí
3.3.4. Mỏ hàn
Ôxy dưới áp suất 1
÷

4at theo ống 1 vào miệng phun
2. Vì đầu miệng phun có đường kính rất bé nên dòng
khí ôxy đi ra khỏi miệng 6 với tốc độ lớn tạo nên khu
vực chân không 3.
24
3.3. Thiết bị hàn khí
3.3.4. Mỏ hàn
Mỏ hàn kiểu hút
Acêtylen theo ống 4 bị khoảng chân không hút vào
buồng 3 và ở đó trộn lẫn với ôxy. Hỗn hợp khí này
theo ống 6 ra khỏi đầu mỏ hàn 7 và cháy tạo thành
ngọn lửa hàn.
25
3.3. Thiết bị hàn khí
3.3.4. Mỏ hàn
–
Khi hàn, mở ôxy trước, mở axêtylen sau.
–
Khi thôi hàn, đóng axêtylen trước, ôxy sau.
–
Trong quá trình hàn, lỗ ở đầu mỏ hàn có thể bị nhỏ
hoặc méo làm cho ngọn lửa không bình thường. Lúc
đó có thể tắt và dùng kim bằng đồng đỏ để thông.
–
Khi mỏ hàn bị nóng quá thì tắt ngọn lửa và nhúng
vào nước làm nguội.
–
Khi thay đầu hàn phải vặn chặt để tránh rỗ khí.