Đồ án Thiết kế quy trình công nghệ hàn để chế tạo kết cấu bồn chứa khí CO₂ cỡ lớn

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghiệp hóa là mục tiêu đặt ra với nhiều nước đang phát triển, nhằm hướng

tới cơ cấu kinh tế hiện đại. Trong đó, ngành cơ khí đóng một vai trò hết sức quan trọng

trong quá trình phát triển đó. Hệ thống các nghành cơ khí thì, công nghệ hàn là một trong

những công nghệ gia công kim loại được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất

và xây dựng như: Chế tạo máy, xây dựng, lắp giáp công trình, giao thông vận tải, hóa

chất...

Ngày nay, khi con người đang đứng trước sự phát triển như vũ bão của khoa học

công nghệ. Vì vậy để bắt nhịp được với xu hướng phát triển đó, đòi hỏi chúng ta phải có

sự tìm tòi và nghiên cứu một cách cụ thể. Việc ứng dụng những lý thuyết vào thực tế sản

xuất là một trong những khâu rất quan trọng. Chính vì vậy, là một sinh viên chuyên

ngành cơ khí chế tạo máy, sau khi đã được học môn học “ Máy và công nghệ hàn’’ thì

bước vào tiến hành làm “ Đồ án công nghệ hàn” là việc rất quan trọng và cần thiết để từ

đó sinh viên có cơ hội vận dụng kiến thức đã học nhằm giải quyết các vấn đề trong thực

tế sản xuất, thiết kế ra các phương án công nghệ hợp lý, làm thỏa mãn ở chừng mực nào

đó yếu tố kinh tế, yếu tố kỹ thuật…

Với đề tài : “Thiết kế quy trình công nghệ hàn để chế tạo kết cấu bồn chứa khí

CO₂cỡ lớn ’’, bản thân em thấy còn có nhiều điều mới mẻ, bỡ ngỡ và có phần lúng túng.

Tuy vậy, nhờ có sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS.TS Đào Quang Kế, em tự tin

hơn, cơ hội hoàn thành đồ án của mình được tốt hơn.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn “ Công nghệ kim loại’’-

Khoa Cơ điện - HV Nông nghiệp VN , đặc biệt là thầy giáo PGS.TS Đào Quang Kế đã

giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình.

Em xin chân thành cảm ơn !

CHƯƠNG I – TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM CHẾ TẠO

1.1- Khái quát về công nghệ hàn

1.1.- Một số khái niệm cơ bản

- Hàn là quá trình nối tạo ra sự liên kết vật liệu của các chi tiết bằng cách nung

chỗ nối tới nhiệt độ hàn, có sử dụng áp lực hoặc chỉ thông qua sử dụng áp lực, có sử dụng

hoặc không sử dụng kim loại phụ. Hàn được sử dụng để tạo ra các mối hàn.

- Mối hàn là sự liên kết mang tính cục bộ của các kim loại( hoặc phi kim loại)

được tạo ra bằng cách nung chúng tới nhiệt độ hàn, có sử dụng áp lực hoặc chỉ thông qua

sử dụng áp lực, có sử dụng hoặc không sử dụng kim loại phụ.

- Sự liên kết là sự hợp nhất của các vật liệu tại chỗ hàn

- Vật hàn là tổ hợp các bộ phận cấu thành được nối với nhau bằng hàn

- Liên kết là chỗ nối của các phần tử kim loại bao gồm mối hàn và vùng ảnh

hưởng nhiệt.

- Kim loại phụ là kim loại hoặc hợp kim được bổ sung vào mối hàn để tạo ra liên

kết hàn.

- Kim loại cơ bản là kim loại hoặc hợp kim của các phần tử được hàn.

- Kim loại mối hàn là toàn bộ phần kim loại cơ bản và kim loại phụ đã được nung

chảy ( hoăch đã được chuyển sang trạng thái dẻo ) trong quá trình hàn và được giữ lại

trong mối hàn.

- Qúa trình hàn là một nhóm các nguyên lý hoạt động cơ bản ( luyện kim, điện,

vật lý…) được sử dụng khi hàn nhằm tạo ra sự liên kết chi tiết hàn.

1.2. Sản phẩm CO2.

- Cacbon dioxit (CO2 ) ở điều kiện thông thường là một loại khí trơ không

màu, không mùi và không dẫn điện, có khối lượng phân tử gấp 1.5 lần so với không khí.

Carbon dioxide khí được hình thành từ sự kết hợp của hai yếu tố: carbon và oxy.

Nó được sản xuất từ việc đốt than hoặc Hydrocacbon, sự lên men của chất lỏng và hơi

thở của con người và động vật.

Nó được tìm thấy trong tỷ lệ nhỏ trong bầu khí quyển và được đồng hóa bởi các nhà máy

do đó sản xuất ra ôxy. Carbon dioxide là một thành phần nhỏ nhưng quan trọng của

không khí.. tập trung điển hình của nó là khoảng 0,036% hoặc ppm 360. Thở không khí

chứa nhiều như lượng khí carbon dioxide 4%.

❖ Các ứng dụng của CO ₂

. Nhà máy sản xuất khí carbon dioxide trong chủ yếu là hai hình thức - chất lỏng

và rắn. Solid CO còn được gọi là "băng khô" và được sử dụng như là chất làm lạnh

2

trong công nghiệp thực phẩm và cho các lô hàng nhỏ. CO ₂được sử dụng rộng rãi trong

việc lưu trữ và vận chuyển của kem và thực phẩm đông lạnh khác. Một số các ứng dụng

CO ₂đang được liệt kê dưới đây:

•

Bình chữa cháy: CO ₂dập tắt đám cháy.

Đồ uống: khí này được sử dụng để làm nước giải khát có ga và nước soda.

. Dung môi: lỏng CO ₂được xem như một chất hòa tan tốt cho nhiều hợp chất

hữu cơ. Ở đây nó có thể được sử dụng để loại bỏ caffein từ cà phê.

. Các nhà máy: Nhà máy cần CO để thực hiện quang hợp, và các nhà kính

•

2

có thể thúc đẩy tăng trưởng thực vật với thêm CO _2.

Bị áp lực khí: Nó được sử dụng như là không cháy khí nén rẻ nhất. Bị áp lực

•

CO là bên trong hộp thiếc trong áo phao. Nén khí CO được sử dụng trong đánh dấu

2

paintball, airguns, cho phình lốp xe đạp.

•

Y học: Trong y học, lên đến 5% CO được thêm vào oxy nguyên chất. Điều

2

này giúp thở gây ra và để ổn định O2/CO ₂cân bằng trong máu.

Laser CO Các laser CO một loại phổ biến của laser khí công nghiệp sử

•

2:

2,

dụng CO như một phương tiện. cũng tìm thấy việc sử dụng nó như là một bầu không

2

khí để hàn.

•

Dầu Wells: Carbon dioxide thường tiêm vào hoặc bên cạnh sản xuất các

giếng dầu để vẽ bị mất dấu vết của dầu thô.

•

Công nghiệp hóa chất: Nó được sử dụng như một nguyên liệu trong ngành

công nghiệp quá trình hóa học, đặc biệt là đối với phân urê và methanol sản xuất.

•

Công nghiệp kim loại: Nó được sử dụng trong sản xuất đúc ảnh hưởng để

tăng cường độ cứng của họ.

•

Xông hơi khử trùng: Được sử dụng như là một fumigent để tăng thời hạn sử

dụng và loại bỏ phá hoại.

1.3. Một số bồn CO2 cỡ lớn.

- Cấu tạo của bồn chứa CO ₂lỏng gồm 2 vỏ:

+ Vỏ trong bằng vật liệu Q235-B.

+ Vỏ ngoài bằng vật liệu Thép CT3.

+ Giữa 2 lớp vỏ được dồn bột cách nhiệt và hút chân không.

Các phụ tùng kèm theo: đồng hồ đo mức, đồng hô đo áp suất, đồng hồ đo chân

không, van an toàn và các van công nghệ và dàn bốc hơi tăng áp.

- Các thông số chính của sản phẩm.

Nội dung

Model item

Lớp vỏ trong

CLF 100/2,2

2,2 MPa

Lớp vỏ ngoài

CLF 100/2,2

Áp suất làm việc

Dung tích

Áp suất chân không

100 m³

Nhiệt độ

-40^oC

Nhiệt độ ngoài trời

Hạt Perlic

Chất lỏng chứa

Áp suất thử

Liquid carbon dioxide

3 MPa

Áp suất mở van

Tốc độ bay hơi

Hệ số bền mối hàn

Vật liệu

2,3 MPa

< 0,65

1

Q235-B

Thép CT3

Bảng 1. Các thông số chính của sản phẩm bồn CO2

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN VẬT CƠ BẢN, LOẠI QUÁ TRÌNH HÀN

VÀ VẬT LIỆU HÀN

2.1. Phân tích, lựa chọn vật liệu cơ bản của các chi tiết hàn.

2.1.1. Phân tích lựa chọn vật liệu cơ bản:

• Lớp vỏ ngoài là thép CT3 (Theo tiêu chuẩn của Nga GOST 380-88).

• Lớp vỏ trong là thép Q235-B (theo tiêu chuẩn Trung Quốc GB700-88).

2.1.2. Thành phần hóa học của các vật liệu đã chọn.

Vật liệu

Thành phần hóa học

C%

Si%

Mn%

P%

S%

Cr%

Ni%

Cu%

CT3

0,12-0,23 0,05-0,17 0,45-0,65

0,045

0,3

≤

0,045

Q235-B 0,12-0,2

0,3

0,3-0,7

0,045

0,3

≤

0,045

Bảng 2. Thành phần hóa học của vật liệu hàn.

2.1.3. Cơ tính của vật liệu cơ bản.

Vật liệu

CT3

Cấp bền

(MPa)

%

휎_b

휎_c

훿

3,6

362-461

375-406

216-235

225-235

24-27

21-26

Q235-B

Bảng 3. Cơ tính của vật liệu đã chọn.

2.1.4. Các chú ý khi hàn chủng loại đã chọn.

❖

Thông số nhạy cảm với nứt nóng HCS dùng để đánh giá nứt nóng thiên tích ở

vùng ảnh hưởng nhiệt của thép cacbon và thép hợp kim thấp. Do thép của ta là thép

cacbon nên theo trang 54 – tập 2[1] ta có:

Si Ni

S  P 



25 100

3Mn  Cr  Mo V

H_cs=1000C.

• Đối với thép CT3: H_cs= 10,61 > 4.  thép có thiên hướng tạo nứt nóng.

• Đối với thép Q235-B: H_cs= 8,916 > 4.  thép có thiên hướng tạo nứt nóng.

❖ Hàm lượng cacbon tương đương C_E: Biểu hiện tính hàn của vật liệu, được xác định

bằng công thức sau:

푀푛 퐶푟 + 푀표 + 푉

+

푁푖 + 퐶푢

C_E= C +

+

6

5

15

- Nếu C_E> C_Eththì thép có tính hàn.

C_Eth= 0,45 khi chiều dày tấm hàn h < 25mm.

C_Eth= 0,4 khi chiều dày tấm hàn h < 35mm.

• Đối với thép CT3 : C_E= 0,508 > C_Eth thép không có tính hàn.

• Đối với thép Q235-B : : C_E= 0,476 > C_Eth thép không có tính hàn.

❖ Thông số nhạy cảm với nứt tầng P_L, đối với thép cacbon và thép

hợp kim thấp, theo trang 64 và 59 tập [2] ta có:

H_D

• P_L= P_CM

+

+ 6S

60

• Trong đó: + P_CMlà hệ số đặc trưng cho sự giòn vùng ảnh hưởng nhiệt do chuyển

biến pha:

Si

Mn  Cr  Cu

Ni

V

Mo

• P_CM= C +

+

30

20

60

10

15

+ H_Dlà lượng hydro khuyếch tán tính bằng ml/100g kim loại đắp:

• H_D= 0,78.H_IIW– 1,4

• Theo bảng 1-6 trang 57 tập 2 [1] ta có H_IIW= 2÷7 chọn H_IIW= 5

• H_D= 0,78.5 – 1,4 = 3,9

- Đối với thép CT3: P_L= 0,6325 > 0,286  thép có thiên hướng nứt nguội.

- Đối với thép Q235-B: P_L= 0,64 > 0,286  thép có thiên hướng nứt nguội.

❖ Xác định nhiệt độ nung nóng sơ bộ (T_p).

- Theo trang 140 [2], ta có:

(^oC).

CE ― 0,25

T_p= 350.

o

0,508 ― 0,25

+ Đối với thép CT3: T_p= 350.

= 177,8 ( C).

o

0,476 ― 0,25

+ Đối với thép Q235-B: T_p= 350.

= 166,4 ( C).

2.2. Phân tích lựa chọn các loại quá trình hàn sẽ sử dụng.

Ta thấy các đường hàn của chi tiết là các đường hàn dài, rộng, tư thế hàn khó, thép có

tính hàn kém, yêu cầu chất lượng lại cao nên ta chọn phương pháp hàn bán tự động

bằng điện cực nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ là CO2 sử dụng dòng điện hàn

một chiều cực nghịch.

2.2.2. Các thông số hàn chính của các quá trình hàn đã chọn.

Theo bảng 186[6], ta chọn được:

Dòng Mật độ Tốc độ

điện hàn dòng điện cấp dây

Điện áp

Tốc độ Đường Số lớp Khe hở Tầm

U (V)

hàn V

kính hàn (n).

dây

hàn

với

điện

cực.

I (A)

hàn J

V

(m/phút)

(mm).

(m/phút)

hàn d

(mm)

450-600

3,8 – 7,5

27-30

18-35

4-6

2-3

1,8-3

Bảng 4. Các thông số hàn chính của quá trình hàn.

2.2.3. Các thông số kỹ thuật bổ sung của các quá trình hàn đã chọn.

Số lớp hàn

Tiêu hao khí

lít/phút

Góc vát mép

Độ

54^o

2 - 4

18÷23



6^o

2.2.4. Kỹ thuật hàn các quá trình hàn đã chọn.

• Chuẩn bị trước khi hàn: công tác chuẩn bị ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng mối

hàn. Ta tiến hành vát mép theo yêu cầu.

• Chọn dạng lót đáy mối hàn: ta không cần tấm lót đáy vì bên trong bình rất khó

dùng chọn a = 0.

• Kiểm tra thiết bị trước khi hàn bao gồm:

- Kiểm tra độ kín của mọi mối nối đường dẫn khí bảo vệ,

- Kiểm tra dòng điện hàn và lưu lượng khí bảo vệ đã đặt trước,

- Chọn cỡ chụp khí bảo vệ và đường kính điện cực thích hợp,

- Kiểm tra lưu lượng nước làm mát mỏ hàn

- Kiểm tra việc đấu dây của vật hàn.

• Chế độ hàn

- Cường độ dòng điện hàn cho tư thế hàn đã chọn,

- Thời gian tăng dòng điện hàn lên đến giá trị đã chọn,

Thời gian giảm cường độ dòng điện hàn khi tắt hồ quang( để điền đầy miệng hàn),

- Đường kính điện cực,

- Tốc độ hàn,

- Lưu lượng khí bảo vệ và cỡ chụp khí ( đường kính miệng phun của khí chụp ),

- Thời gian tác dụng của khí bảo vệ trước và sau khi hồ quang hoạt động.

• Kỹ thuật hàn.

- Dịch chuyển ngắn mạch: góc nghiêng điện cực đối với hàn sấp nên từ 15 –

20⁰, đối với hàn đứng từ dưới lên nên từ 0 – 5⁰, đối với hàn đứng từ trên

xuống nên từ 15 – 20⁰. Tầm với điện cực B được chọn thông qua độ nhô E

của ống kẹp điện cực B = 6 – 13 mm, E = 0 – 32 mm.

- Dịch chuyển tia dọc trục: cần sử dụng tầm với điện cực và độ lùi của đầu

ống kẹp điện cực như sau: E = 32 mm, B = 19,25 mm. Góc nghiêng súng

hàn vào khoảng 0 – 5⁰, bề mặt kim loại phải sạch.

• Cần chú ý đến chế độ nhiệt khi hàn: khi thép cacbon có chiều dày lớn, tính hàn

kém thì nên nung nóng sơ bộ trước.

2.3. Phân tích, lựa chọn các loại vật liệu hàn.

2.3.1. Phân tích, lựa chọn các loại vật liệu hàn.

Vật liệu hàn bao gồm khí bảo vệ, điện cực và dây hàn phụ

Do ở phần 2.1.4 mối hàn của ta bị nứt nóng, một trong các biện pháp khắc phục là

biện pháp luyện kim như chọn thành phần hóa học kim loại mối hàn và vật liệu hàn thích

hợp.

• Dây hàn phụ: được sử dụng để bổ sung kim loại vào mối hàn. Phải đáp ứng các

yêu cầu sau:

-Thành phần hóa học phải chứa các nguyên tố khử ôxi như Si, Mn, Ti.

-Phải đảm bảo độ bền, tính dẻo, độ dai va đập.

 chọn dây hàn ER 70S-5 theo tiêu chuẩn AWS A5.18-79. (Theo trang 94,95

tập 2 [1]).

• Khí bảo vệ: chọn là khí CO2.

• Điện cực: theo dây hàn, nên chọn loại có tính chất hóa học gần giống với vật liệu

hàn.

2.3.2. Thành phần hóa học của vật liệu hàn.

Dây hàn ER 70S-5 theo tiêu chuẩn AWS A5.18-79.

Vật liệu

Thành phần hóa học

C%

Si%

Mn%

P%

S%

0,035

AL%

Cu%

0,5

ER70S-5 0,07-0,19 0,05-0,17

0,3-0,6

0,025

0,5-0,9

Bảng 5. Thành phần hóa học của dây hàn ER70S-5.

2.3.3. Cơ tính của vật liệu đã chọn.

Dây hàn ER70S-5.

Độ bền kéo Giới hạn chảy Độ dãn dài

Dòng hàn

Khí bảo vệ

tối thiểu

MPa

tối thiểu

MPa

tương đối

(cực hàn)

%

CO2

+

500

416

22

Bảng 6. Cơ tính của dây hàn ER70S-5.

CHƯƠNG 3. CHẾ TẠO PHÔI HÀN.

3.1. Xác định hình dáng kích thước của tất cả các chi tiết hàn.

Hình 1. Bản vẽ chi tiết vật hàn.

Từ hình vẽ ta thấy bồn CO2 gồm các bộ phận chính là: thân bồn (1), hai đáy

(2), hai chân đế (3).

- Thân bồn: chọn phôi tấm vì chiều dài và đường kính khá lớn.

- Đáy bồn: được chế tạo từ phôi tấm sau đó tiến hàn rèn dập theo biên dạng

yêu cầu.

- Chân đế: chế tạo theo phương pháp đúc vì không yêu cầu về khả năng chịu

áp suất, hình dạng khá phức tạp.

• Thân bồn: L = 9340 mm, D = 3550 mm.

Hình 2. Kích thước thân bồn.

• Đáy bồn: h = 215 mm, h’ = 502 mm.

Hình 3. Kích thước đáy bồn.

• Chân đế:

Hình 4. Kích thước chân đế.

TT

1

Tên chi tiết hàn

Thân bình

Đáy bình

Số lượng

Loại phôi sẽ chọn

1

2

Phôi tấm, chiều dày 20 mm

Phôi đúc

2

3

Chân đế

Bảng 7. Thống kê số lượng các chi tiết của một sản phẩm hoàn chỉnh.

3.2. Khai triển phôi cho các chi tiết hàn.

Ta sử dụng phương pháp diện tích để khai triển.

- Chi tiết thân bồn. Hình khai triển là hình chữ nhật AxB.

Hình 5. Hình khai triển thân bồn.

Có: A = L = 9340 mm.

Cân bằng diện tích 2 hình ta có:

S₁ S₂ D₁L  AB

 B  D₁ 3,14(3550)  9896(mm)

Vậy để chế tạo phôi hàn trên ta chọn phôi tấm cuộn có B.S = 9896.20

Với s = 20 mm tra bảng 4 tr.19 [3] ta có trị số mạch nối a = 7 mm.

- Chi tiết đáy bồn : Hình khai triển là hình tròn đường kính D’.

Hình 6. Hình khai triển đáy bồn.

Có: D = 3550; R = 1750.

h = 215; h’ = 502.

+ Hình khai triển là tấm tròn có đường kính: D’

S' S trong đó:

S = П.D.h + 2 П.R.h’

S” = П.D’²/4

→ Dh + 2Rh’ = D’²/4

4(Dh  2Rh')

(3550.215 2.1750.502)

= 3760 mm

→ D’ =

= 2

Để chế tạo phôi ta chọn trị số mạch nối phôi tấm cuộn kích thước như phôi chế tạo

chi tiết thân bình. Xếp hình sản phẩm theo kiểu song song như hình vẽ sau:

- Chi tiết chân đế: Ta chế tạo bằng phương pháp đúc nên không cần khai

triển phôi hàn.

3.3. Lựa chọn phôi, kiểm tra và nắn cắt phôi.

3.3.1. Lựa chọn nhập phôi.

- Chọn thép có kích thước đã chọn ở các phần trên.

3.3.2. Yêu cầu về chất lượng và phương pháp kiểm tra phôi.

- Yêu cầu chất lượng phôi: Phải đảm bảo về mặt cơ tính, đảm bảo về độ

thẳng, độ phẳng, độ không song song,…

- Ta sử dụng các công cụ như : thước thẳng chia độ, thước dây, thước cuộn,

thước kiểm tra độ thẳng, độ không vuông góc, thước cặp, đồng hồ đo có

mặt số,…

3.3.3. Nắn phôi trước khi cắt.

Sau khi kiểm tra phôi nếu không đạt yêu cầu thì ta tiến hành uốn, nắn , chỉnh

phôi sao cho phù hợp.

3.4. Lấy dấu và đánh dấu phôi.

TÊm thÐp sau khi ®-îc n¾n xong, tiÕn hµnh xÐp ph«i lªn ®ã ®Ó chän lÊy

ph-¬ng ¸n tèi -u. Khi ®· chän ph-¬ng ¸n tèi -u råi, tiÕn hµnh lÊy dÊu vµ ®¸nh dÊu ph«i.

LÊy dÊu dï lµ vi viÖc cÇn thiÕt v× kh«ng nh÷ng ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c kÝch th-íc vµ h×nh

d¹ng cña ph«i khi c¾t mµ cßn t¹o ®iÒu kiÖn dÔ dµng cho qu¸ tr×nh c¾t. Khi lÊy dÊu cÇn chó

ý mét ®iÓm c¬ b¶n lµ ph¶i tÝnh ®Õn l-îng gia c«ng c¬ tiÕp theo vµ ®é co cña kim lo¹i sau

khi hµn.

§Ó tr¸nh sù nhÇm lÉn trong c¸c nguyªn c«ng tiÕp theo ®Æc biÖt lµ nguyªn c«ng l¾p

ghÐp - hµn vµ ®Ó dÔ kiÓm tra khi mÊt m¸t, sau khi lÊy dÊu xong cÇn ph¶i ®¸nh dÊu c¸c

ph«i. Tuy nhiª, viÖc nµy chØ cÇn thiÕt ®èi víi tr-êng hîp s¶n xuÊt ®¬n chiÕc hay lo¹i nhá

mµ th«i, cßn ®èi víi d¹ng s¶n xuÊt hµng lo¹t lín hµng khèi cã thÓ kh«ng cÇn thiÕt, bëi v×

trong tr-¬ng hîp nµy, khi chuyÓn sang tõ nguyªn c«ng tõ nguyªn c«ng nµy sang nguyªn

c«ng kh¸c, C¸c ph«i th-êng ®-îc chøa trong c¸c thïng riªng, do dã Ýt x¶y ra hiÖn t-îng

3.5. Cắt phôi.

3.5.1. Phân tích lựa chọn phương pháp cắt phôi.

Ta sử dụng phương pháp cắt bằng laser. Vì lượng phôi lớn, kích thước lớn, cần

độ chính xác cao, cắt bằng laser cho năng suất cao.

3.5.2. Xác định các thông số chế độ cắt phôi.

Theo tài liệu [4], ta có:

- Bề rộng cắt: 1mm.

- Tốc độ cắt : 22,4 m/phút.

3.6. Tạo hình phôi.

3.6.1. Phân tích, lựa chọn phương pháp chế tạo phôi.

- Phần thân bồn chọn phương pháp uốn lốc tạo hình trụ.

- Đáy bồn thực hiện trên máy ép thủy lực và khuân dập cắt.

- Một số thiết bị tạo hình:

Hình 7. Máy tạo hình phôi.

3.7. Tạo mép hàn (vát mép hàn).

3.7.1. Yêu cầu về hình dáng, kích thước và chất lượng mép hàn của các mối hàn.

- Theo trang 13, [5], ta chọn liên kết hàn giáp mối vát mép hai chi tiết hàn ở một

mặt vát thep kiểu chữ V.

Hình 8. Bản vẽ kích thước mép hàn.

Để ngăn ngừa nứt tầng giảm ứng suất tập trung, hơn nữa bình chứa oxi chịu áp lực lớn

phải làm đều hệ số tác động lực vào các mối hàn

Lưu ý chất lượng mép hàn phải thẳng đủ kích thước

- Nếu thiếu kích thước thì không đủ lượng mối hàn làm giảm sức chịu lực

- Nếu thừa làm cho khả năng chịu lực của kim loại đó giảm đi

3.7.2. Lựa chọn phương pháp và thiết bị tạo mép hàn.

Ta sử dụng thiết bị vát mép chuyên dùng Bevel.

Hình 9. Máy tạo mép hàn.

3.7.3. Cắt, sửa lại phôi/mép hàn sau khi tạo hình.

- Các yêu cầu về chất lượng phôi hàn:

+ Dung sai với kích thước dài:

D = 3150

6 (mm).

±

L = 9340

10 (mm).

±

+ Dung sai độ phẳng, độ thẳng, độ song song là:

D = 3150 là t = 6mm.

L = 9340 là t = 10mm.

- Tiến hành kiểm tra nếu không đạt yêu cầu thì chỉnh sửa lại.

CHƯƠNG 4. GÁ LẮP VÀ HÀN ĐÍNH KẾT CẤU HÀN.

4.1. Phân tích, lựa chọn, thiết kế mới đồ gá hàn.

4.1.1. Lựa chọn, thiết kế mới đồ gá hàn.

- Ta sử dụng hai loại đồ gá là :

+ Đồ gá lăn xoay điều chỉnh được để hàn nối thân bồn.

+ Đồ gá tròn xoay trục (mặt bích) dùng để hàn nối đáy với thân bồn.

• Đồ gá lăn xoay điều chỉnh được.

Hình 10. Đồ gá lăn xoay điều chỉnh được.

Cấu tạo gồm một bộ phận quay lực xung động, một thiết bị ngừng quay, một

hộp điều khiển điện và hộp điều khiển từ xa. Bộ quay xung động sở hữu hai bộ bánh xe

lăn di chuyển và đế. Đế có cấu trúc hộp để bảo vệ trục vít ở trong và cũng có thể nối hai

bộ phận quay lực xung động. Bằng cách xoay vít hai bộ bánh xe cùng một lúc có thể

đồng thời di chuyển về phía trước hoặc phía sau. Bộ quay được nối với động cơ điện

thông qua một bộ giảm tốc trục răng cưa. Bộ quay lực xung động có thể cung cấp điện

luôn phiên ổn định để đảm bảo hiệu quả hoạt động và hộp điều khiển được trang bị một

màn hình kỹ thuật số hiển thị tốc độ quay chính xác của bộ quay.

• Đồ gá tròn xoay trục (mặt bích).

Hình 11. Đồ gá mặt bích.

Chuyên dùng hàn các loại mặt bích trong mối nối ống hoặc các loại đường ống

ngắn đặt nghiêng từ 00- 900. Chi tiết gá lên bàn quay bằng các vấu kẹp hoặc măm cặp.

Tốc độ quay mâm gá điều chỉnh vô cấp phù hợp với tốc độ hàn bằng biến tấn Kết cấu

chắc chắn được thiết kế chống rung , lắc khi hàn.

4.2. Kỹ thuật gá lắp định vị và cố định phôi trên đồ gá.

4.2.1. Chuẩn gá kẹp và định vị phôi trên đồ gá hàn.

- Chọn chuẩn là bề mặt ngoài của phôi sau khi đã tạo hình vừa làm nhiệm vụ

tỳ vừa làm nhiệm vụ định vị.

- Cách định vị: Do trọng lượng phôi lớn nên không cần kẹp chặt, tiến hành

đặt lên đồ gá và di chuyển đồ gá.

4.2.2. Trình tự các nguyên công và các bước gá lắp phôi lên đồ gá.

❖ Sơ đồ nguyên công.

- Nguyên công 1: Hàn tạo các phần của thân bồn.

- Nguyên công 2: Hàn hai đáy vào một phần của thân bồn.

- Nguyên công 3: Hàn các đường chu vi để nối thân bồn.

- Nguyên công 4: Lồng hai lớp vỏ trong và vỏ ngoài với nhau.

- Nguyên công 5: Hàn hai chân đế.

• Nguyên công 1. Hàn tạo các phần của thân bồn.

- Bước 1: Đặt phôi hình trụ đã tạo hình lên đồ gá lăn xoay sao cho đường hàn nằm

ở vị trị cao nhất.

- Bước 2: Tiến hành hàn đính theo chế độ sẽ chọn.

• Nguyên công 2. Hàn hai đáy vào một phần của thân bồn.

- Bước 1: Đặt một phần của thân bồn lên đồ gá mặt bích.

- Bước 2: Đặt đáy lên trên phần thân bồn.

- Bước 3: Tiến hành hàn đính.

• Nguyên công 3. Hàn các đường chu vi để nối thân bồn.

- Bước 1: Đặt các phần thân bồn đã hàn ở nguyên công 1 lên đồ gá lăn xoay.

- Bước 2: Điều chỉnh đồ gá sao cho các phần lại sát nhau và các đường hàn ở

nguyên công 1 của các phần không thẳng hàng nhau.

- Bước 3: Tiến hành hàn đính.

Chú ý: Chỉ hàn kín một lớp vỏ trong, lớp vỏ ngoài chưa hàn kín hết mà để lại một

đường hàn để tiến hành thực hiện nguyên công 4.

• Nguyên công 4. Lồng hai lớp vỏ vào với nhau.

- Bước 1: Đặt lớp vỏ trong đã hàn ở nguyên công 4 lên đồ gá lăn xoay.

- Bước 2: Tiến hành hàn tạo các gờ trên lớp vỏ trong (chiều dài gờ là 30mm).

- Bước 3: Tiến hành lồng lớp vỏ ngoài vào.

- Bước 4: Tiến hành hàn đính.

• Nguyên công 5. Hàn hai chân đế vào bồn.

- Bước 1: Đặt bồn lên hai chân đế.

- Bước 2: Tiến hành hàn (không cần hàn đính).

4.2.3. Cách kiểm tra phôi trên đồ gá.