Bài giảng Công nghệ hàn - Vũ Đình Toại
CÔNG NGHỆ HÀN
Mã học phần: ME4244
Giảng viên: TS. Vũ Đình Toại
Bộ môn Hàn và Công nghệ Kim loại - Viện Cơ khí
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Phòng 306 nhà C1, ĐH BKHN
Tel. 04 869 22 04
Email. Toai.vudinh@hust.edu.vn
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
DWE Department of Welding and Metal Technology
LIÊN KẾT ?
1
2
Các sản phẩm tạo thành bằng cách ghép
nhiều chi tiết lại với nhau
1
Sản phẩm =
+
1
2
2
1
1
2
2
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
DWE Department of Welding and Metal Technology
CÓ NHỮNG PHƯƠNG PHÁP LIÊN KẾT GÌ ?
Khung Ô tô – ôtô có khoảng 15000 chi tiết
Má y khoan tay
Boeing 747–400, Có khoảng 6 triệu
chi tiết
Các thiết bị có rất nhiều chi tiết ghép
lại với nhau bằng rất nhiều phương
pháp liên kết
Máy giặt
Xe máy. Có khoảng
8000 chi tiết
Cây cầu thép
Má y vi tí nh
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
DWE Department of Welding and Metal Technology
CHƯƠNG 1: HÀN VÀ CẮT KIM LOẠI
Vị trí hàn
I.
KHÁI NIỆM, ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI
1. Khái niệm.
Nung nó ng
Hàn là phương pháp công nghệ nối các chi tiết
bằng kim loại lại với nhau bằng cách nung nó ng
chỗ nối đến trạng thái hàn (chảy hoặc dẻo). Sau
đó kim loại hóa rắn hoặc kết hợp với lực ép, chỗ
nối tạo thành mối liên kết bền vững gọi là mối
hàn.
Cấu trúc của mối hàn
Kết tinh (hóa rắn)
Mối hàn
Chảy lỏng
Nguồn
nhiệt
(Trạng thái hàn)
Nhiệt sinh ra do
ma sá t
Dẻo
Kết hợp Lực ép
Dẻo
Lực ép
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
DWE Department of Welding and Metal Technology
CHƯƠNG 1: HÀN VÀ CẮT KIM LOẠI
(Tham khảo thêm)
I.
KHÁI NIỆM, ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI
1. Khái niệm.
-------------------------------------------------------------------------
2. Đặc điểm.
+ ưu điểm:
* Tiết kiệm kim loại so với các phương pháp
khá c:
- So với tán rivê, ghép bulông: 10 đến 25 %.
- So với Đúc : ~ 50 %.
* Hàn được nhiều loại vật liệu khác nhau:
- Kim loại đen <-> Kim loại đen,
- Kim loại
<-> Vật liệu phi kim, v.v..
* Chế tạo các kết cấu phức tạp (mà cá c
phương pháp khác không thực hiện được).
* Độ bền mối hàn cao, mối hàn kín.
+ Nhược điểm:
* Tồn tại ứng suất dư, vật hàn dễ bị cong vênh
biến dạng.
* Chịu tải trọng va đập kém. v.v..
Liên kết này không thể thực hiện được bằng các phương pháp khác (gia công áp
lực, đúc, bulông hay đinh tán)
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
DWE Department of Welding and Metal Technology
CHƯƠNG 1: HÀN VÀ CẮT KIM LOẠI
I.
KHÁI NIỆM, ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI
1. Khái niệm.
Hàn
----------------------------------------------------------------------------------
2. Đặc điểm.
---------------------------------------------------------------------------------
3. Phân loại.
+) Căn cứ theo trạng thái kim loại mối hàn (trạng thái hàn)
chia thành hai nhó m hàn chí nh:
Hàn
Hàn
Hàn
nóng chảy
áp lực
Vảy
A. Hàn nóng chảy: Vị trí hàn và vật liệu hàn bổ
sung được nung nóng đến trạng thái nóng chảy.
* Yêu cầu nguồn nhiệt phải có công suất đủ lớn.
* Phải bảo vệ vùng hàn khỏi sự thâm nhập của
không khí xung quanh (bằng thuốc hàn, khí bảo vệ,
..)
Nguồn nhiệt
Phản ứng
hóa học
Nguồn nhiệt
Năng lượng
Năng lượng
Điện
Phản ứng
hóa học
Điện
Cơ năng
B. Hàn Áp lực: Nung nóng chỗ nối tới trạng thái
dẻo đồng thời kết hợp với lực ép.
* Phạm vi tác động của nguồn nhiệt lớn, kim
loại cơ bản được nung nóng tới nhiệt độ bắt đầu nóng
chảy hoặc chỉ đến trạng thái dẻo.
Hàn Khí
Hàn Điện trở
Hàn nổ
Hàn Ma sá t
Nhiệt nhôm
Hồ quang
Hàn Siêu â m
* Không sử dụng kim loại bổ xung.
Chùm tia điện tử
Chùm tia Laser
* Không sử dụng khí hay thuốc hàn bảo vệ.
+) Căn cứ theo dạng năng lượng sử dụng.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
DWE Department of Welding and Metal Technology
HÀN KHÍ
1- Bì nh ô xy (Oxygen cylinder with pressure redution)
GAS welding
2- Bì nh axêtylen (Acetylene cylinder with pressure
redution)
3- Van chống ngọn lửa quặt (Branch-line back-
4
pressure valve).
Fusion Welding
4- Ống dẫn khí ôxy (Oxygen hose).
5- Ống dẫn khí axêtylen (Oxygen hose)
6- Mỏ hàn (Welding torch)
7
6
3
5
7- Que hàn phụ (Welding rod)
8- Bé p hàn (Welding nozzle)
9- Vật hàn (Workpiece)
8
10- Ngọn lửa hàn (Welding flame)
10
9
1
2
* Phạm vi ứng dụng
Hàn được ở mọi vị trí trong không gian, đặc
biệt cho hàn ống, lắp giáp, sửa chữa và xử lý
bề mặt.
CN Hàn trá i (leftward technique)
Với tấm thép có chiều dày < 3mm
(Steel less than 3 mm thickness)
Pressure Welding
* Vật liệu
Các loại thép thường và thép hợp kim thấp,
Kim loại màu, Gang
* Chiều dày vật hàn
Lên tới 6mm (phụ thuộc vào hình dáng vật
hàn)
CN Hàn phải (rightward technique)
Với tấm thép có chiều dày >= 3mm
(Steel frm 3 mm thickness)
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
DWE Department of Welding and Metal Technology
Hướng hàn
HÀN HỒ QUANG TAY
Manual arc welding
10
11
1
2
3
5
8
Fusion Welding
13
14
15
6
9
12
4
7
1- Ổ cấp điện (Mains connection)
2- Nguồn điện hàn (Welding current source)
16
17
9
8
3- Cá p hàn - nối với điện cực hàn (Welding
currenr supply - electrode).
Pressure Welding
11- Thuốc bọc (Electrode coating)
4- Cá p hàn - nối với vật hàn
(Welding currenr supply - electrode).
5- Kì m hàn (Electrode holder)
6- Que hàn - Điện cực hàn
(Rod Electrode)
* Phạm vi ứng dụng
- Hàn được ở mọi vị trí trong
khô ng gian,
12- Giọt kim loại lỏng (Droplet transfer)
13- Khí phát sinh bảo vệ vùng hàn
(Protective gases from coating of electrode).
- Xử lí bề mặt.
14- Xỉ lỏng (Liquid slag).
* Vật liệu
15- Xỉ hàn (ở thể rắn) (solid slag)
16- Kim loại mối hàn nóng chảy
(liquid weld metal)
7- Kẹp mát (Workpiece clamp)
8- Vật hàn – Chi tiết hàn
(Workpiece)
- Các loại thép thường và thé p
hợp kim, Gang
* Chiều dày vật hàn
- Lớn hơn 3mm
17- Kim loại mối hàn đã kết tinh
(Solid weld metal)
9- Hồ quang (Arc)
10- Lõ i que hàn (Electrode core)
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
DWE Department of Welding and Metal Technology
* Phạm vi ứng dụng
- Hàn được ở mọi vị trí trong
khô ng gian,
MIG/MAG Metal Gas Shielded Arc Welding
- Xử lí bề mặt.
6
9
3
4
7
1
8
•Vật liệu
- Các loại thép thường và thé p
hợp kim (Dùng CO2 hoặc hỗn
hợp khí chứa CO2, O2)
Fusion Welding
7
- Kim loại màu sử dụng Ar, He
hoặc (Ar + He)
19
* Chiều dày vật hàn
- Lớn hơn 1 mm
5
10
11
12
15
2
Hướng hàn
1- Ổ cấp điện (Mains connection)
2- Nguồn điện hàn
9- Mỏ hàn
(Welding Torch)
10- Kẹp mát
11- Vật hàn
12- Cáp nối mát
13- Bép dẫn điện
(Current contact nozzle)
14
13
(Welding current source)
Pressure Welding
3- Cuộn dây hàn
7
(Wire electrode coil).
4- Bộ phận đẩy dây hàn
(Wire feed unit).
19
17
16
14- Chụp khí bảo vệ
5- Bình khí bảo vệ
(Shielding gas)
6- Nguồn điện hàn
(Shielding gas nozzle)
15- Hồ quang
16- Giọt kim loại lỏng
15
7- Dâ y hàn
17- Kim loại mối hàn nóng chảy
18
11
(Wire electrode)
18- Kim loại mối hàn đã kết tinh
19- Khí bảo vệ vùng hàn
8- Ống dẫn khí bảo vệ
(Shielding gas hose)
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
DWE Department of Welding and Metal Technology
TIG Tungsten inert-gas shielded arc welding
* Phạm vi ứng dụng
- Hàn được ở mọi vị trí trong
khô ng gian,
* Vật liệu
11
2
3
8
9
6
1
7
- Các loại thép thường và
Fusion Welding
thép hợp kim (hợp kim cao)
- Kim loại màu sử dụng Ar, He
hoặc (Ar + He)
* Chiều dày vật hàn
- 0,5 đến 4 mm
13 16
10
4
5
Hướng hàn
11
12
13
9
1- Ổ cấp điện
9- Que hàn phụ (Welding rod)
10- Vật hàn
2- Nguồn điện hàn
Pressure Welding
14
15
3- Cáp dẫn điện (cho điện
cực hàn)
11- Điện cực Wolfram
(Tungsten electrode)
12- Bép kẹp và dẫn điện cho điện
cực
16
4- Cáp nối mát
5- Kẹp mát
13- Hồ quang
6- Nguồn điện hàn
7- Ống cấp khí
8- Mỏ hàn
14- Kim loại mối hàn nóng chảy
15- Kim loại mối hàn kết tinh
16- Khí bảo vệ vùng hàn
Hồ quang
tỏa rộng
Dạng vát mép
Mối hàn
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
DWE Department of Welding and Metal Technology
HÀN HỒ QUANG TỰ ĐỘNG DƯỚI LỚP THUỐC
* Phạm vi ứng dụng
- Hàn những mối hàn có chiều dài
lớn, đặc biệt ở vị trí hàn sấp hoặc
hàn ngang.
(SAW) Submerged arc welding
5
- Hàn đắp
Fusion Welding
1
3
2
7
6
* Vật liệu
14
- Các loại thép thường và thé p
hợp kim (hợp kim cao)
* Chiều dày vật hàn
- Lớn hơn 5 mm
13
10
11
12
4
15
8
9
Hướng hàn
Pressure Welding
9- Vật hàn
1- Ổ cấp điện
10- Thuốc hàn (bột)
11-Xỉ lỏng
2- Nguồn điện hàn
15
16
3- Cáp dẫn điện (cho điện
cực hàn)
7
12- Xỉ đặc (kết tinh)
17
14
4- Cáp nối mát
5- Cuộn dây hàn
6- Bộ phận đẩy dây
7- Bép dẫn điện
8- Kẹp mát
13- Thu hồi thuốc hàn thừa
14- Dâ y hàn (điện cực hàn)
15- Hồ quang
16- Kim loại lỏng
17- Kim loại mối hàn đã kết tinh
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
DWE Department of Welding and Metal Technology
* Phạm vi ứng dụng
- Hàn ở MỌI VỊ TRÍ trong khô ng
gian.
HÀN PLASMA ĐIỆN CỰC WOLFRAM
(WP) Tungsten Plasma Welding
- Hàn đắp
* Vật liệu
1
Fusion Welding
- Các loại thép thường và thé p
11
10
3
2
hợp kim (hợp kim cao)
9 8
- Kim loại mầu
* Chiều dày vật hàn
- Micro-Plasma > 0,1–2,0 mm
- Macro-Plasma >lớn hơn 2 mm
17
12
5
6
4
7
Hướng hàn
1- Ổ cấp điện
9- Ống dẫn khí Plasma
10- Mỏ hàn
Pressure Welding
13
11
2- Nguồn điện hàn
3- Cáp dẫn điện (cho điện
cực hàn)
15
14
11- Que hàn phụ
12- Vật hàn
4- Cáp nối mát
13- Điện cực Wolfram
14- Khí bảo vệ
5- Kẹp mát
6- Bình khí bảo vệ
7- Bì nh khí Plasma
8- Ống dẫn khí bảo vệ
15- Khí Plasma
16- Kim loại mối hàn
17- Hồ quang Plasma
12
16
17
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
DWE Department of Welding and Metal Technology
HÀN ĐIỆN XỈ (RES) Electroslag Welding
Fusion Welding
9- Nước vào
1- Ổ cấp điện
10- Nước ra
Pressure Welding
2- Nguồn điện hàn
11- Vật hàn
3- Cáp dẫn điện (cho điện
cực hàn)
* Phạm vi ứng dụng
- Hàn Giáp mối vật DÀY theo
hướng thẳng đứng
12- Tấm đệm chân mối hàn
13- Tấm đệm trên
4- Cáp nối mát
5- Cuộn dây hàn
6- Bộ phận đẩy dây
7- Đầu tiếp điện
8- Tấm đồng
* Vật liệu
14- Dây hàn (điện cực hàn)
15- Xỉ lỏng
- Các loại thép thường và thé p
hợp kim
16- Chuyển dịch kim loại lỏng
17- Kim loại lỏng mối hàn
18- Kim loại mối hàn đã kết tinh
* Chiều dày vật hàn
- Lớn hơn 10 mm
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
DWE Department of Welding and Metal Technology
HÀN CHÙM TIA ĐIỆN TỬ (EB) Electron Beam Welding
Fusion Welding
1- Ổ cấp điện
2- Nguồn điện áp cao
3- Cáp dẫn điện áp cao
4- Bộ phận điều khiển chùm
Pressure Welding
tia
12- Ống ngắm
5- Cáp điều khiển
* Phạm vi ứng dụng
13- Buồng chân không
6- Cathode
- Hàn giáp mối ở mọi vị trí
14- Má y hút châ n khô ng
7- Phát điện tử
* Vật liệu
- Hầu hết các loại vật liệu
15- Vật hàn
8- Anode
16- Đồ gá vật hàn
9- Khuếch đại từ trường
17- Bộ phận điều khiển chuyển
* Chiều dày vật hàn
- 0,1 đến 100 mm
10- Chùm tia điện tử
động của vật hàn
11- Ligthing installation
18- Vùng kim loại nóng chảy
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
DWE Department of Welding and Metal Technology
Tải về để xem bản đầy đủ
28 trang
20741
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Công nghệ hàn - Vũ Đình Toại", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_cong_nghe_han_vu_dinh_toai.pdf
