Chế tạo phôi hàn

au, ống dẫn khí C2H2 chỉ dùng loại ống thép không hàn nhãn hiệu 10 hoặc 20. Để giảm sự cố nổ khí áp suất làm việc từ 0,1÷0,5at phải hạn chế đường kính trong ống không được quá 50mm. - Ống dẫn bằng cao su: Hình 1.13: Ống dẫn khí Mỏ hàn, mỏ cắt và các thiết bị khác muốn nối liền với bình O2 máy sinh khí hoặc các ống dẫn khí đều phải dùng ống cao su, ống cao su phải mềm, để không ảnh hưởng đến thao tác của thợ hàn đường kính trong ống cao su căn cứ vào lượng khí tiêu thụ mà chọn. Để có đủ sức bền ở áp suất làm việc ống cao su phải có một hoặc nhiều lớp hoặc bọc bằng vải bông hoặc đay, đối với khí C2H2, ống được tính toán để làm việc ở áp suất đến 3at, còn đối với khí O2 thì tính toán để làm việc với áp suất 10at. Chiều dày lớp trong của ống cao su không được mỏng quá 2mm và lớp ngoài không được mỏng quá 1mm. Đường kính trong của ống cao su theo qui định là: 5,5; 9,5; 13; 16 và 19mm, loại ống có đường kính trong 9,5mm và đường kính ngoài 1,5÷22mm được dùng rộng rãi. 3.6. Điều kiện cắt được của kim loại bằng ôxy khí cháy Không phải mọi kim loại hay hợp kim loai đều có thể cắt đuợc bằng O2 mà kim loại cắt đuợc phải thoả mãn các điều kiện sau: Nhiệt độ chảy cần phải cao hơn nhiệt độ cháy với O2. Đối với thép các bon thấp có hàm lượng C (0,7%) nhiệt độ cháy khoảng 13500C, còn nhiệt độ chảy gần 15000C nếu thoả mãn điều kiện này. Đối với thép các bon cao, ví dụ ( từ 1,1÷1.2%) nhiệt độ chảy gần bằng nhiệt độ cháy nên trước khi cắt cần phải đốt nóng từ (300÷6500C). Đối với thép các bon cao và thép kim cao Crôm - Ni ken, gang, kim loại màu muốn cắt phải dùng thuốc cắt. Nhiệt độ cháy của ôxít kim loại phải nhỏ hơn nhiệt độ cháy của kim loại đó .Nếu ngược lại lớp ôxít được tạo ra trên bề mặt kim loại vì không bị chảy ra nên khi có dòng O2 thổi vào lớp ôxít sẽ ngăn cản việc ôxi hoá lớp kim loại phía dưới. Nhiệt lượng sinh ra khi kim loại cháy trong dòng O2 phải đủ để duy trì quá trình cắt liên tục. Khi cắt thép, gần 70% lượng nhiệt sinh ra là do phản ứng cháy của kim loại với ôxy cung cấp, chỉ có 30% lượng nhiệt là do ngọn lửa nung nóng. Tính dẫn nhiệt của kim loại không quá cao, trường hợp quá cao thì nhiệt lượng bị truyền ra xung quanh, làm cho nhiệt độ cắt tại chỗ không đủ hoặc gián đoạn quá trình cắt. Ôxít phải có tính chảy loãng cao để kim loại dễ bị thổi khỏi rãnh cắt, nếu ngược lại sẽ cản trở dòng O2 tức là cản trở quá trình cắt. Kim loại dùng để cắt phải hạn chế bớt nồng độ của một số chất làm cản trở quá trình cắt như: C, Cr, Si, ....và một số chất nâng cao tính sôi của thép như Mo, W.... 4. Chế độ cắt khí. Căn cứ vào chiều dày vật liệu (Plate thickness) để chọn chế độ cắt, chế độ cắt gồm các thông số sau: Bảng1.1- Chế độ cắt trên mỏ gas Bảng 1.2 - Chế độ cắt trên mỏ axetylen 6. Kỹ thuật cắt kim loại bằng ngọn lửa khí 6.1. Quá trình cắt Ngọn lửa hướng vào vùng cắt để đốt nóng kim loại đến nhiệt độ cháy để đốt cháy cạnh tấm kim loại. Khi vật tương đối dày, mỏ cắt bắt đầu nghiêng đi một góc 5¸100 so với mặt vật cắt, nhằm mục đích làm cho mép vật cắt nung nóng tốt trên toàn bộ chiều dày và bắt đầu quá trình cắt dễ dàng. Hình 1.14: Các bước thực hiện cắt thép tấm Khi vật dày dưới 50mm mỏ cắt bắt đầu đặt thẳng góc với vật. Khi cắt bắt đầu từ giữa tấm ra ngoài cần phải gia công trước một lỗ. Với chiều dày vật liệu nhỏ hơn 20mm có thể dùng mỏ cắt để cắt thành lỗ này, nhưng để tránh ngọn lửa tạt trở vào, trước tiên phải nung nóng đến nhiệt độ chảy sau đó mới phun dòng O2. Hình 1.15: Các bước thực hiện cắt lỗ Bắt đầu đốt vật cắt ở mép sau đó dịch mỏ cắt tới vị trí cắt lỗ. Khi chiều dày vật từ 20 mm trở lên dùng máy khoan để gia công lỗ, sau khi gia công lỗ xong ta bắt đầu cắt từ lỗ ra ngoài. Khi cắt vát phôi nghiêng mỏ cắt theo góc vát. Hình 1.16: Các bước thực hiện cắt vát 6.2. Khoảng cách từ mỏ cắt đến bề mặt vật cắt Khoảng cách từ nhân ngọn lửa đến vật cắt tốt nhất là 1,5¸ 2,5mm. Khoảng cách từ đầu mỏ đến mặt kim loại khi cắt tấm thép có chiều dày S < 100mm có thể tính như sau: h = L + 2 (mm) L - Chiều dài nhân ngọn lửa (mm) Để khoảng cách này không đổi trong khi cắt ta có thể gá thêm một cặp bánh xe. Khi cắt những tấm dày hơn 100mm, khoảng cách có thể lớn hơn. Bảng 1.3- Khoảng cách từ mỏ cắt đến bề mặt vật cắt Khoảng cách(mm) 2 3 3 4 3 5 4 6 6 8 Chiều dày tấm cắt 310 1025 2550 50100 200300 6.3. Tốc độ cắt Quá trình cắt ổn định, chất lượng mạch cắt tốt, có thể đạt được nếu tốc độ dịch chuyển của mỏ cắt tương ứng với tốc độ ôxy hoá kim loại theo chiều dày tấm cắt hoặc phôi. Tốc độ cắt nhỏ sẽ làm hỏng mép cắt, tốc độ cắt lớn sẽ làm sót lại nhiều phần vật liệu không cắt hết và phá huỷ quá trình cắt. Tốc độ cắt chọn trên bảng chế độ cắt. Hình 1.17: Hình dáng tia lửa và vết cắt tương ứng tốc độ cắt Độ ổn định và chất lượng của quá trinh cắt phụ thuộc vào tốc độ cắt. Khi cắt tốc độ cắt phải phù hợp với tốc độ cháy của kim loại. Chiều dày vật cắt càng lớn thì mép càng nhám và chiều rông mép cắt càng lớn. Hình 1.18: Bề mặt mép cắt chuẩn Hình 1.19: Các sai hỏng bề mặt mép cắt e) Chiều rộng rãnh cắt. Chiều rộng rãnh cắt phụ thuộc vào phương pháp cắt. Cắt băng máy cho ta mép cắt phẳng hơn và chiều rộng rãnh cắt nhỏ hơn cắt bằng tay. Chiều dày kim loại càng lớn thì chiều rộng rãnh cắt càng lớn. Chiều dày kim loại mm 515 1530 3060 60100 100150 Chiều rộng rãnh cắt mm 22,5 2,53,0 3,03,5 3,54,5 4,55,5 Bảng 1.4 - Chiều rộng rãnh cắt phụ thuộc vào chiều dày kim loại Cắt bằng ngọn lửa ôxy- khí cháy có những đặc điểm sau: Thiết bị đơn giản dễ sử dụng; Có thể cắt được kim loại có chiều dày lớn; Vùng ảnh hưởng nhiệt lớn do vậy sau khi cắt vật cắt dễ bị cong vênh, biến dạng, đặc biệt khi cắt các tấm dài. *Thực hành: - Lắp đặt vận hành hệ thống cắt khí cầm tay. - Kỹ thuật chế tạo phôi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay. BÀI 2: CHẾ TẠO PHÔI HÀN TỪ VẬT LIỆU THÉP TẤM BẰNG MÁY CẮT CON RÙA Mục tiêu của bài: Mô tả cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy cắt khí con rùa. Vận hành thành thạo máy cắt khí con rùa. Chọn chế độ cắt (Chiều cao cắt, tốc độ cắt, công suất ngọn lửa) phù hợp với chiều dày và tính chất của vật liệu. Lấy lửa và điều chỉnh đúng ngọn lửa cắt. Gá phôi chắc chắn. Cắt phôi tấm đúng kích thước bản vẽ, đường cắt thẳng. không có bavia. NỘI DUNG CỦA BÀI: I. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy cắt khí bán tự động Để tự động hoá quá trình cắt để giảm nhẹ lao động và nâng cao hiệu suất cắt người ta đưa vào sử dụng máy cắt khí tự động kiểu xách tay, nhỏ gọn để cơ động trên hiện trường, Máy chuyển động trên thanh ray định hình nhờ động cơ một chiều có tốc độ điều khiển được bằng núm xoay. Bánh dẫn hướng đảm bảo máy luôn bám vào đường ray, còn bánh dẫn động cơ có nhiệm vụ truyền chuyển động từ động cơ (qua hộp giảm tốc). 1. Cấu tạo của máy cắt khí con rùa Hình 2.1: Hình dạng ngoài máy cắt khí con rùa Máy cắt khí con rùa bao gồm các bộ phận chính: Cơ cấu điều chỉnh mỏ cắt để điều chỉnh vị trí, góc độ mỏ cắt. Hệ thống ống dẫn, khóa và mỏ cắt khí. Cơ cấu dịch chuyển bao gồm động cơ điều chỉnh có cấp và ray cắt. Cụ thể máy cắt khí con rùa có có cấu tạo cụ thể như sau: Hình 2.2: Sơ đồ cấu tạo máy cắt khí con rùa 1: Bép cắt 8: Nút lắp ống oxy 2: Nút điều chỉnh khoảng cách mỏ cắt 9: Ren vít 3: Nút van điều chỉnh oxy phản ứng 10: Mô tơ 4: Nút van điều chỉnh dòng oxy thổi 11: Công tắc điều khiển tiến lùi 5: Nút van điều chỉnh gas 12: Bánh xe 6: Núm điều tầm với của mỏ cắt 13: Vỏ máy cắt 7: Nút lắp ống gas 14 Bàn đỡ 2. Vận hành máy cắt khí bán tự động. Lắp đồng hồ ôxy kiểm tra khí trong chai khí ôxy. Lắp đồng hồ khí ga kiểm tra khí ga và đồng hồ. Lắp ống dẫn khí ôxy vào đồng hồ và máy cắt. Lắp ống dẫn khí cháy vào đồng hồ và máy cắt. Ống và đầu dẫn khí ôxy có màu xanh, ống dẫn khí cháy có màu đỏ hoặc nâu. Hai ống này có ren ngược chiều nhau. Khí ôxy có ren phải, khí cháy có ren trái. Đặt ray lên vật cắt, đặt máy lên ray. Yêu cầu ray phải song song với đường cắt và cách đường cắt một khoảng để đầu cắt có thể với tới nhưng không quá gần máy cắt. Kiểm tra và chọn số hiệu bép cắt tuỳ theo chiều dày vật liệu. Mở vít hãm điều chỉnh mỏ cắt về vị trí cắt, điều chỉnh khoảng cách đầu mỏ cắt đến mặt phẳng vật liệu hợp lý tuỳ theo chiều dầy vật liệu hoặc chỉnh góc độ của mỏ. Cắm phích vào ổ cắm điện 220V. Mở núm đóng tự động để cho máy di chuyển tự do, chỉnh rà máy đi lại cho thẳng với đường dấu. Đưa máy về mép ngoài đường dấu Đặt chế độ cắt (tuỳ thuộc chiều dày vật liệu) Đóng núm tự động của máy Điều chỉnh áp suất khí đồng hồ ôxy (áp suất phụ thuộc chiều dày vật liệu) Hình 2.3: Áp kế và chiều tăng giảm áp trên van giảm áp - Điều chỉnh áp suất khí đồng hồ khí cháy (áp suất phụ thuộc chiều dày vật liệu). - Lấy lửa, chỉnh ngọn lửa: Hình 2.4: Ngọn lửa nung + Mở van ôxy trước tương ứng quay núm điều chỉnh lượng ôxy trên mỏ khoảng 1/4 vòng (khoảng 5% lượng ôxy). + Mở van khí cháy ứng quay núm điều chỉnh lượng khí cháy khoảng 1/8 vòng. + Lấy lửa và chỉnh cả hai van để đạt ngọn lửa nung là ngọn lửa thường hóa. Đưa về mép nung, nung cho đến khi kim loại mép cắt đạt đến nhiệt độ cháy (tới màu cà chua sáng có hoa lửa bắn ra) thì xả dòng ôxy cắt đồng thời bật công tắc di chuyển. Bật công tắc cho máy chạy để thực hiện cắt (công tắc này có 3 nấc chỉnh: tiến, lùi và đứng tại chỗ). Hình 2.5: Cắt đường thẳng bằng máy cắt khí con rùa Khi hàn vật liệu dày cần gia công vát mép phôi hàn bằng cách điều chỉnh góc nghiêng mỏ cắt 300¸350. Hình 2.6: Cắt vát mép bằng máy cắt khí con rùa Chú ý: Khi quá trình cắt vật liệu bị cong vênh hoặc vật liệu không phẳng nên theo dõi và chỉnh mỏ cắt lên xuống hoặc tốc độ cắt cho phù hợp. 3. An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. Quần áo bảo hộ lao động giày mũ gọn gàng đúng quy định. Lắp dây tiếp đất cho máy đúng quy định. Bình chứa ôxy phải để cách xa ngọn lửa trần ít nhất 10m. Không được để các chai ôxy ở gần dầu mỡ, các chất cháy và các chai dễ bắt lửa. Khi vận chuyển các chai oxy phải thật nhẹ nhàng tránh va chạm mạnh. Van giảm áp của loại khí nào chỉ được phép dùng riêng cho khí ấy, không được dùng lẫn lộn. Trước khi lắp van giảm áp phải kiểm tra xem ống nhánh trên van khoá của bình ôxy có dầu mỡ và bụi bẩn không. *Thực hành: Vận hành máy cắt khí con rùa. Cắt thép tấm mỏng. Cắt vát mép tấm. BÀI 3: CHẾ TẠO PHÔI HÀN TỪ VẬT LIỆU THÉP ỐNG BẰNG MÁY CẮT KHÍ CHUYÊN DÙNG Mục tiêu: Mô tả cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy cắt khí chuyên dùng. Vận hành thành thạo máy cắt khí chuyên dùng. Cắt phôi tấm đúng kích thước bản vẽ, đường cắt tròn đều. không có ba-via. NỘI DUNG CỦA BÀI I. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy cắt khí chuyên dụng 1. Cấu tạo Máy cắt khí chuyên dụng gồm có các bộ phận sau: Hệ thống gá kẹp ống. Cơ cấu quay. Cơ cấu điều chỉnh tốc độ cắt. Hệ thống mỏ cắt và ống dẫn khí vào mỏ. Cơ cấu điều chỉnh vị trí, chiều cao và góc nghiêng mỏ cắt. 2. Nguyên lý hoạt động Trường hợp 1: Máy cắt khí chuyên dụng ống đứng im máy cắt quay theo ống. Khi thực hiện cắt cơ cấu quay (bằng từ, bằng đai răng hoặc xích) quay quanh ống với tốc độ bằng tốc độ cắt. Điều chỉnh mỏ cắt đúng vị trí cắt, góc nghiêng mỏ cắt sau đó thực hiện cắt. Khi cắt đứt vị trí ống di chuyển máy cắt tới vị trí mới để thực hiện cắt vị trí tiếp theo. Trường hợp 2: Máy cắt khí có cơ cấu quay ống, mỏ cắt đứng im trong quá trình cắt. Gá ống lên mâm cặp và rà độ đồng trục, đồng tâm của ống. Điều chỉnh chiều quay ống và tốc độ quay của ống. Điều chỉnh vị trí mỏ, chiều cao mỏ, góc độ cắt. Điều chỉnh ngọn lửa và thực hiện cắt. Khi cắt đoạn ống tiệp theo cần di chuyển mỏ dọc theo trục ống tới vị trí cần cắt. Hình 3.1: Máy cắt thép ống chuyên dụng quay quanh ống Các thông số: Vận tốc cắt, chế độ cắt xác định tương tự khi cắt bằng máy cắt khí con rùa. * Thực hành: Chế tạo phôi ống không vát mép bằng máy cắt khí chuyên dụng. Chế tạo phôi ống vát mép bằng máy cắt khí chuyên dụng. BÀI 4: CHẾ TẠO PHÔI HÀN TỪ THÉP TẤM BẰNG MÁY CẮT PLASMA MỤC TIÊU CỦA BÀI Giải thích đúng thực chất của phương pháp cắt kim loại bằng tia Plasma. Mô tả đầy đủ các bộ phận của máy cắt Plasma. Sử dụng máy cắt plasma bằng tay thành thạo. Chọn chế độ cắt phù hợp với chiều dày và tính chất của vật liệu. Cắt phôi theo đường thẳng, đường cong, đường tròn đúng kích thước bản vẽ, mặt cắt phẳng, ít bavia. Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. NỘI DUNG CỦA BÀI: 1. Đặc điểm, công dụng, nguyên lý của phương pháp cắt plasma 1.1. Khái niệm về cắt Plasma Plasma là khí dẫn điện bao gồm các, ion, phần tử trung hoà. Plasma cắt kim loại có nhiệt độ từ 5000030.0000C, hình thành do thổi dòng khí tạo plasma qua hồ quang điện trong mỏ cắt. Vùng giữa catod và anod trong hồ quang, mật độ năng lượng lên đến 106 w/cm2. Đây thực chất là dòng hồ quang nén với tốc độ cháy của khí plasma đạt tới tốc độ âm thanh. Từ dòng plasma được sinh ra giữa điện cực và bép cắt. Dòng plasma này có nhiệt độ rất cao được nén, thổi qua lỗ bép dẫn ra ngoài tạo ra hồ quang plasma (hồ quang chính) giữa điện cực và vật liệu cắt. Hồ quang plasma làm nóng chảy vật liệu cắt. Sau đó dùng luồng khí plasma có vận tốc cao thổi kim loại nóng chảy ra khỏi rãnh cắt. Bởi khí nén được sử dụng như khí plasma và khí làm mát thiết bị nên phương pháp này được gọi là cắt plasma khí nén. Hình 4.1: Cắt plasma 1.2. Nguyên lý cắt plasma, khí plasma 1.2.1. Nguyên lý cắt plasma Quá trình cắt plasma vật liệu cắt được nung tới trạng thái chảy bằng nhiệt của dòng plasma sau đó được thổi bay khỏi kim loại cắt hình thành mạch cắt. Trong quá trình cắt plasma chỉ sử dụng khoảng 730% năng lượng của hồ quang. Chất khí tạo plasma được đưa vào buồng hồ quang và thoát ra khỏi vòi cắt dưới dạng cột khí hình trụ. Việc gây hồ quang được thực hiện bằng cách tạo điện áp trong khoảng không gian hồ quang thông qua nguồn điện cắt và cả dưới dạng điện áp cao, tần số cao Catod của mỏ cắt được chế tạo từ kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao và đặc tính bước xạ điện tử tốt. Hình 4.2: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cắt plasma Nói chung tuổi thọ của vòi cắt phụ thuộc vào cường độ dòng cắt, đường kính và chiều dày của vòi, chiều dày thành vòi, lưu lượng và thành phần khí tạo plasma, mức độ làm mát, v.v.. Tuổi thọ trung bình catod bằng vonfram là 3040 giờ. 1.2.2. Khí tạo plasma Các khí tạo plasma hay dùng là nitơ, argon, ôxy, không khí nén. Khí trơ cho bề mặt cắt sạch nhất, thích hợp cho kim loại màu. Khí chứa ôxy có hiệu quả năng lượng cao khi cắt, tạo phản ứng toả nhiệt của ôxy với vật liệu cắt, cho năng suất cao. Khí được sử dụng nhiều nhất là khí nén. Có thể bổ sung nước vào mỏ cắt để cải thiện chất lượng bề mặt cắt thép và tăng tốc độ cắt. Cũng có thể bổ sung khí cháy để tăng tốc độ cắt đồng và hợp kim đồng và cải thiện chất lượng bề mặt cắt. 1.3. Đặc điểm công dụng cắt plasma 1.3.1. Đặc điểm cắt plasma Cắt nhanh gấp 2 lần so với phương pháp cắt bằng khí cháy. Không cần nung nóng sơ bộ và điều chỉnh nhiên liệu cắt. Tia hồ quang plasma nhỏ hẹp làm cho rãnh cắt nhỏ, rãnh cắt sắc cạnh và không làm biến dạng chi tiết. Có các mạch điện an toàn và chức năng bảo vệ. Có thể cắt được nhiều kim loại. Giảm chi phí cắt (như tiền mua khí cháy, ôxy). Giảm được nguyên công làm sạch bề mặt cắt. 1.3.2. Ứng dụng cắt plasma Điểm khác căn bản nhất giữa cắt bằng hồ quang plasma so với cắt bằng ngọn lửa khí là khi cắt bằng hồ quang plasma, kim loại mép cắt được cắt bởi nhiệt lượng của hồ quang plasma có nhiệt độ rất cao, tập trung, do vậy có thể dùng cắt được tất cả các kim loại và hợp kim với vùng ảnh hưởng nhiệt hầu như không có. Tuy nhiên do khả năng xuyên sâu của hồ quang bị hạn chế nên cắt bằng hồ quang plasma thường chỉ dùng để cắt các tấm kim loại và hợp kim có chiều dày nhỏ và trung bình. Hồ quang plasma được sử dụng để cắt các kim loại không thể cắt hoặc khó cắt nếu sử dụng phương pháp cắt khác, như thép hợp kim chống ăn mòn (thép không gỉ ), nhôm, magie, titan, gang và đồng. 2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy cắt plasma 2.1. Cấu tạo hệ thống cắt plasma Hình 4.3: Cấu tạo hệ thống cắt plasma 2.2. Nguyên lý hoạt động Cắt plasma là quy trình sử dụng miệng đầu phun thích hợp để làm thắt lại luồng khí ion hóa có nhiệt độ rất cao sao cho có thể sử dụng để làm nóng chảy và cắt đứt các kim loại dẫn điện. Khí dẫn điện (plasma) được sử dụng để chuyển năng lượng âm cung cấp bởi một nguồn điện từ mỏ plasma đến vật liệu cắt. Mỏ plasma đóng vai trò như là công cụ lắp các phụ tùng tiêu hao và có vai trò cung cấp chất làm mát (khí hoặc nước) cho các phụ tùng này. Đầu phun và điện cực duy trì tia plasma. Hình 4.4: Quá trình tạo khí plasma tại đầu cắt Một tín hiệu khởi động được gửi tới nguồn công suất DC. Khi đó, đồng thời xuất hiện điện áp mạch hở (OCV) và khí phun ra mỏ. Hình 4.5: Sơ đồ nguyên lý thiết bị khi ấn công tắc mỏ cắt plasma Sau khi có luồng khí ổn định, mạch tần số cao (HF) được kích hoạt. HF phóng hồ quang giữa điện cực và đầu phun bên trong mỏ và hồ quang làm cho khí thổi qua đó bị ion hóa. Hình 4.6: Sơ đồ nguyên lý thiết bị khi phóng hồ quang mồi Khí dẫn điện tạo nên dòng điện giữa điện cực và đầu phun và kết quả là hình thành hồ quang mồi (pilot arc). Hình 4.7: Sơ đồ nguyên lý thiết bị khi tạo thành dòng plasma Khi hồ quang mồi tiếp xúc với vật cắt, hồ quang plasma hình thành giữa điện cực và vật cắt. Hồ quang plasma làm nóng chảy kim loại, và luồng khí tốc độ cao thổi đi kim loại nóng chảy. Khi ấn công tắc khởi động, hiệu điện thế giữa cực âm và cực dương được bộ khởi động trong máy tăng lên khoảng 40000V trong 1%s để gây hồ quang. Khi hồ quang đã hình thành, hiệu điện thế giảm xuống còn 70V để duy trì hồ quang. 2.3. Phân loại hồ quang plasma 2.3.1. Cắt luồng plasma hồ quang trực tiếp Khi cắt bằng plasma (hồ quang plasma trực tiếp) thì dưới tác dụng của nhiệt độ cao trong hồ quang nén, khí (2) khi đi qua vùng tích điện hồ quang sẽ bị ion hóa rất mạnh, tạo thành luồng plasma làm nóng chảy kim loại mép cắt. Hồ quang (1) tạo thành giữa kim loại nóng chảy (4) và điện cực volfram không nóng chảy (5) phân bố bên trong đầu cắt (6). Hình 4.8: Cấu tạo và sơ đồ nguyên lý cắt plasma a: Cắt bằng hồ quang plasma trực tiếp b: Cắt bằng hồ quang plasma gián tiếp 2.3.2. Cắt bằng hồ quang plasma gián tiếp Khi cắt bằng hồ quang plasma gián tiếp: Vật cắt không tham gia vào mạch tạo hồ quang. Hồ quang cháy giữa điện cực volfram và thành trong của đầu cắt. Điện cực (4) được nối với cực âm của nguồn điện (3), cực dương nối với đầu cắt (2). 2.4. Các thông số chế độ cắt d: Đường kính điện cực; L: Chiều dài điện cực; I: Cường độ dòng cắt Bảng 5.1- Chế độ cắt plasma Nếu cắt đường cong với bán kính nhỏ tốc độ cắt cần giảm từ 3050%. Khi kết thúc cắt, tốc độ cũng giảm tương tự để có thể cắt hết đoạn cuối ở mép dưới. 2.5. Thiết bị cắt hồ quang plasma khí nén Nguồn cắt. Máy nén khí. Bộ phận lọc và điều chỉnh áp lực khí nén. Máy nén khí yêu cầu phải có lưu lượng khí tối thiểu 165 lít /phút, áp lực khí nén tối thiểu phải đạt 4at. Bộ phận lọc và điểu chỉnh áp lực khí nén có tác dụng ngăn chặn bụi, hơi nước đi vào tay cắt làm hỏng điện cực volfram, đồng thời dùng để điều chỉnh áp lực khí nén đi vào nguồn cắt. Cáp nối đất, cáp nối với vật cắt phải đủ lớn để đảm bảo mật độ dòng điện nằm trong giới hạn cho phép. Khi khởi động máy cắt, dòng điện sẽ được cấp một cách tức thời. Dòng điện phụ thuộc trở kháng của hệ thống cung cấp điện. Tay cắt có hai loại: loại cong dùng cho cắt bằng tay và loại thẳng dùng để lắp trên máy khi cắt tự động. Hình 4.9: Cấu tạo mỏ cắt khí plasma 2.6. Vận hành máy cắt plasma Bật công tắc điện hoặc cầu dao điện. Bật công tắc “CONTROL” Chuyển công tắc “Air” về “CHECK”. Điều chỉnh áp lực ra của thiết bị cấp khí nén ở 0,5 Mpa. Chuyển công tắc “Air” về “CUT”. Kiểm tra vận hành của mạch giảm điện áp không tải. Bóp cò tay cắt. Hồ quang plasma được tạo ra (động tác cắt bắt đầu). Ngừng cắt nhả công tắc tay cắt. Vận hành kết thúc. Ngắt công tắc “ CONTROL.POWER” Ngắt công tắc mạch điện (điện bị ngắt ). 3. Kỹ thuật cắt hồ quang plasma khí nén 3.1. Cắt tiếp xúc bằng tay Khi cắt các tấm có chiều dày nhỏ hơn 912mm có thể cho điện cực tiếp xúc với bề mặt vật cắt. Hình 4.10: Sơ đồ cắt tiếp xúc bằng tay Trình tự thao tác như sau: Ấn công tắc ở tay cắt, hồ quang dẫn được tạo ra sau 1,5 giây Đưa đầu cắt lại gần vị trí cắt với khoảng cách 1¸3mm hồ quang plasma sẽ hình thành; hồ quang dẫn tự động ngắt. Cho đầu cắt tiếp xúc với bề mặt vật cắt, dịch chuyển tay cắt theo đường cắt đã vạch trước. Đến cuối đường cắt, nhấc tay cát lên 1¸3mm, cắt đứt hẳn tấm kim loại cần cắt . Hồ quang plasma ngắt. 3.2. Cắt không tiếp xúc bằng tay Sử dụng khi cắt các tấm có chiều dày trung bình (> 9 mm). Hình 4.11: Sơ đồ cắt không tiếp xúc bằng tay Trình tự thao tác như sau: Ấn công tắc ở tay cắt, hồ quang dẫn được được tạo ra sau 1,5 giây. Đưa đầu cắt lại gần vị trí cắt cách bề mặt vật cắt 24mm hồ quang plasma sẽ hình thành. Giữ khoảng cách giữa đầu cắt và bề mặt vật cắt trong khoảng 2 4mm, di chuyển đầu cắt để cắt. Đến cuối đường cắt cho tốc độ chậm lại để cẳt phần cuối đường cắt. Hồ quang plasma ngắt. 3.3. Cắt tự động Khi cắt tự động thì đầu cắt thẳng được kẹp trên một cơ cấu chuyển động nhờ các động cơ Hình 4.12: Sơ đồ cắt tự động bằng hồ quang plasma Trình tự thao tác như sau: Kẹp đầu cắt vào cơ cấu chuyển động, để đầu cắt vuông goc với tấm cắt Điều chỉnh dòng cắt, độ cao đầu cắt so với bề mặt vật cắt cho phù hợp. Ấn công tắc ở tay cắt, hồ quang mồi sẽ được tạo ra sau 1,5 giây. Cho đầu cắt chạy tự động hướng về đường cắt, khi gặp kim loại cơ bản hồ quang plasma sẽ hình thành, quá trình cắt bắt đầu. Kết thúc đường cắt thì hồ quang plasma ngắt , hồ quang mồi lại được tạo ra ; ấn công tắt ở tay cắt để ngắt hồ quang mồi, quá trình cắt kết thúc. 4. Kỹ thuật an toàn khi cắt plasma Những sự cố trong khi cắt: Trước tiên phải kiểm tra phần nối với bên ngoài và phần vận hành của panen phía trước, kiểm tra các bộ phận của tay cắt đã lắp đúng tiêu chuẩn chưa. Sự cố Nguyên nhân Biện pháp khắc phục Hồ quang thử không phát ra đươc -Áp lực không khí của bộ cấp khí quá cao hoặc quá thấp - Mũ bảo vệ bị hỏng, hoặc có nhiều bụi bám vào đó - Công tắc không khí vặn về phía ‘CHECK’ - Đầu cực và đầu cắt bị mòn - Lỗ của đầu cắt bị biến dạng méo Hãy đặt áp lực khônh khí ở 0,50Mpa Làm sạch hết bụi rồi vặn chặt mũ bảo vệ Hãy đặt về phía ‘’\CUT’ Thay mới điện cưc và đầu cắt Việc chuyển từ hồ quang thử sang hồ quang plasma không được êm - Không khí có nước hoặc dầu. - Kim loại cơ bản tiếp xúc với mặt bên của đầu cắt. - Cáp của kim loại cơ bản bị hỏng, nối chưa chặt - Góc của tay cắt quá lớn. - Khoảng cách giữa đầu cắt và kim loại cơ bản quá lớn Xả qua ống thải của bộ diều chỉnh không khi làm vệ sinh bộ lọc Nếu kim loại cơ bản tiếp xúc với mặt bên của đầu cắt, một hồ quang mạnh sẽ hình thành do lỗ của đầu cắt đã bị méo. Hãy nối cho chặt cáp Hãy để goc tay cắt ở độ lệch ±50 Hãy điều chỉnh khoảng cách này trong phạm vi từ 2 ¸ 4mm Chuyển đổi sang hồ quang plasma có kèm theo tiếng ồn - Có sơn hoặc vật cách điện đã dính vào kim loại cơ bản - Điện cực đã bị mòn - Tốc độ cắt quá thấp - Khoảng cách giữa đầu cắt và kim loại cơ bản quá lớn - Có lẫn chất bẩn trên bề mặt đầu cắt - Lỗ của đầu cắt đã bị biến dạng rất nhiều Làm sạch vật cắt Nếu điện cự đã bị mòn tới trên 1,5mm hãy thay mới điện cực kịp thời Hãt tăng tăng tốc độ cắt Cho đầu cắt sát gần kim loại cơ bản từ 2¸ 4mm Hãy dùng bàn chải cọ sạch bề mặt đầu cắt Thay mới điện cực và đầu cắt Hồ quang plasma bị gián đoạn - Góc của tay cắt quá rộng - Khoảng cách giữa đầu cắt và kim loại cơ bản quá gần - Tốc độ cắt quá cao - Dòng điện cắt quá thấp Hãy thay mới điên cực và đầu cắt Hãy để tay cắt thẳng đứng Hãy để đầu cắt giữa kim loại cơ bản từ 24 mm Giảm tốc độ cắt Tăng dòng cắt Lỗ của đầu cắt dễ bị biến dạng - Khi khởi động cạnh của đầu cắt đã tiếp xúc với kim loại cơ bản - Khi cắt, đầu cắt đã tiếp xúc với tấm đệm - Góc của tay cắt quá rộng - Tốc độ cắt quá cao - Góc của tay cắt quá lớn Nếu góc của tay cắt quá rộng, hồ quang tiếp xúc với đầu cắt làm cho lỗ bị biến dạng. Hãy đặt tay cắt trong phạm vi 900 50 Giảm tốc độ cắt xuống, dưới tốc độ cắt cho phép. Hãy đặt tay cắt trong phạm vi 900 50 Không cắt hoàn toàn tấm cắt, có hiện tượng bọt khí (rỗ) - Dòng cắt quá thấp - Lỗ của đầu cắt đã bị biến dạng quá nhiều - Tấm đệm dẫn điện Tăng dòng cắt Thay mới điện cực và đầu cắt Vậy hãy dùng tấm đệm bằng vật liệu cách điện * Thực hành - Lắp đặt và vận hành máy cắt plasma C70. - Kỹ thuật cắt plasma. BÀI 5: MÀI MÉP HÀN, MÉP CÙN BẰNG MÁY MÀI CẦM TAY Mục tiêu của bài: Giải thích cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy mài cầm tay. Chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, bảo hộ lao động như: kính bảo vệ, kính bảo hộ, thùng nước làm mát, khóa mở đá, cờlê, mỏ lết đầy đủ. Mô tả đúng các bước kiểm tra an toàn trước khi mài. Vận hành sử dụng các loại máy mài cầm tay thành thạo. Mài được phôi hàn có hình dáng, kích thước đảm bảo yêu cầu kỹ thuật theo bản vẽ. Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác trong công việc. NỘI DUNG CỦA BÀI 1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy mài cầm tay 1.1. Cấu tạo 1.1.1.Cấu tạo ngoài Hình 5.1: Cấu tạo của máy mài cầm tay 1.1.2. Sơ đồ nguyên lý cấu tạo: Hình 5.2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy mài cầm tay 1) Động cơ điện; 2) Bộ bánh răng côn; 3) Đá mài; 4) Đai ốc hãm. Ngoài các chi tiết chính như trên máy còn các chi tiết khác như: Thân máy, tay cầm, chắn phoi, cơ cấu hãm để thay đá mài hoặc cắt, công tắc điều khiển, chổi than. 1.2. Nguyên lý hoạt động Động cơ (1) làm việc, bộ bánh răng côn (2) hoạt động truyền chuyển động quay vuông góc trong không gian làm lưỡi cắt (3) quay theo. Để mài, cắt được kim loại ta đưa máy vào vị trí mài cắt sao cho mặt phẳng của đá nghiêng một góc từ 150- 300 so với bề mặt kim loại cần mài cắt. Ưu, nhược điểm: Động cơ của máy có kết cấu gọn, nhẹ, cơ động, mô men khởi động lớn, dễ sử dụng. Nhanh hỏng chổi than, tiếng ồn lớn. Thông số kỹ thuật: TT Tên số hiệu máy Đường kính đá (mm) Số vòng quay v/p Trọng lượng (kg) Ghi chú 1 Makita; 9523NB 100 mm 11,000 1,4 2 Makita; 9524NB 115 mm 11,000 1.4 3 Makita; 9525NB 125 mm 10,000 2,2 4 Makita; 9526NB 180 mm 9,500 3 5 Makita; 9527NB 230 mm 9,000 3,5 6 BOSCH 180 mm 9,500 3 7 BOSCH 230 mm 9,000 3,5 2. Vận hành và mài mép hàn bằng máy mài cầm tay 2.1. Lắp đặt - Lắp chắn phoi Đưa chắn phoi (1) vào vị trí, vặn vít (3) rồi xoay theo hai chiều mà không bị xê dịch là được, cuối cùng vặn chặt đai ốc hãm. Hình 5.3: Lắp đặt tấm chắn phôi - Lắp tay cầm Hình 5.4: Lắp đặt tay cầm Tùy theo người sử dụng thuận tay nào mà lắp tay cầm đúng vị trí phù hợp - Lắp đá, kẹp chặt đá mài, cắt Hình 5.6: Lắp đá mài Đưa định tâm (6) vào trục (7), lắp đá (5) qua trục (7) vào định tâm (6) và vặn đai ốc (4) vào. Xiết chặt đai ốc (4) bằng cách tay trái hãm chốt (9) tay phải vặn dụng cụ chuyên dùng (8) vừa đủ lực tránh làm vỡ đá, sau khi máy chạy đá sẽ được tự hãm. - Thay chổi than Sau một thời gian làm việc chổi than bị mòn, cần thiết phải thay thế ngay trước khi phần còn lại của chổi than cuốn vào trong làm hỏng cổ góp. Mở nắp chổi than, cho chổi than mới vào và đậy nắp, điều chỉnh lực tì của chổi than lên cổ góp. Hình 5.5: Lắp chổi than 2.2. Vận hành máy mài cầm tay Mở máy: Giữ máy bằng tay trái, tác dụng lực F vào công tắc (10) thông qua ngón tay cái của bàn tay phải theo hướng (I) máy hoạt động Với máy có công tắc điều khiển ở phía sau. Để mở máy giữ chắc máy, ngón tay trỏ bàn tay phải bóp cò điều khiển (14) máy sẽ hoạt động, nếu muốn tắt máy thả cò (14). Muốn máy chạy liên tục không bị mỏi ngón tay trỏ thì sau khi bóp cò điều khiển (14) ta ấn chốt (15). Hình 5.6: Công tắc bật tắt máy mài Tắt máy: Nếu muốn tắt máy ta đưa công tắc (10) về vị trí (0). 3. Kỹ thuật mài mép hàn, mép cùn bằng máy mài cầm tay 3.1. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị 3.1.1. Chuẩn bị dụng cụ Dụng cụ bảo hộ lao động: Khi mài do phôi bắn ra theo phương tiếp tuyến rất mạnh nên phải có kính bảo hộ, gang tay Dụng cụ tháo lắp, sửa chữa: Chổi than, vam tháo đá chuyên dùng, mỏ lết và vam để tháo vòng bi. 3.1.2. Chuẩn bị thiết bị Kiểm tra máy trước khi sử dụng Kiểm tra tình trạng chung của máy: Độ chặt của tay nắm, Độ rơ của gối đỡ và bộ truyền bánh răng côn, chổi than, dây, công tắc điện. Cho máy chạy không tải: nghe tiếng máy chạy chuẩn đoán hư hỏng và sử lý nếu có. 3.2. Kỹ thuật mài Hình 5.7: Góc độ đá mài khi mài Gá kẹp phôi chắc chắn trên êtô. Cầm máy mài sao cho đá mài nghiêng so với mặt phẳng kim loại một góc từ 150¸300. Tác dụng một lực F ấn xuống đồng thời di chuyển theo hướng A-B và ngược lại. 4. An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp: Quần áo bảo hộ lao động giày mũ gọn gàng đúng quy định. Khi thao tác mài, cắt nhất thiết phải có kính, găng tay. Không sử dụng đá có đường kính lớn hơn tiêu chuẩn. Phải có bước chạy không tải trước khi mài. Không tỳ đá quá mạnh và đột ngột vào vật mài. Máy mài cầm tay thường được dùng để mài gỉ sét trên bề mặt vật trước khi hàn, mài xỉ trong các khe rãnh hoặc mài các cạnh bavia trong quá trình cắt. Hướng phần phoi về phía không có người, để các chất cháy nổ xa nơi làm việc. *Thực hành: - Lắp đặt và vận hành máy mà- Mài mép hàn, mép cùn bằng máy mài cầm tay GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN GÁ LẮP KẾT CẤU HÀN MÃ SỐ MÔ ĐUN 14 BÀI 1: ĐẤU NỐI VÀ VẬN HÀNH MÁY HÀN I. MỤC TIÊU BÀI HỌC Kết nối thiết bị hàn hồ quang tay như: nối máy với nguồn điện, nối cáp hàn kìm hàn vào máy, nối dây tiếp đất đảm bảo chắc chắn an toàn tiếp xúc tốt. Đóng ngắt điện nguồn, khởi động máy, điều chỉnh cường độ dòng điện hàn thành thạo. Cặp dây mát chắc chắn tiếp xúc tốt. Cặp que hàn vào kìm hàn, thay que hàn nhanh gọn chính xác. Phát hiện và xử lý tốt các hỏng hóc thông thường của máy hàn trong quá trình sử dụng. Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng. Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác trong công việc. II. NỘI DUNG 1. Đấu nối thiết bị hàn 1.1. Đấu máy hàn với nguồn điện Trước khi đấu máy hàn, phải đọc hướng dẫn để biết hiệu điện thế đầu vào của máy hàn để đấu hiệu điện thế phù hợp. Trường hợp máy sử dụng đa nguồn 220/380V phải gạt công tắc hoặc chuyển cầu đấu nối phù hợp. Hình 1.1. Đấu nguồn điện đầu vào 1.2. Đấu cáp hàn với máy Nếu máy hàn một chiều phải xác định xem cần đấu thuận hay đấu nghịch. Hình 1.2. Đấu cáp hàn vào máy hàn một chiều 2. Vận hành, sử dụng thiết bị dụng cụ hàn TT Nội dung các bước công việc Hình vẽ minh họa Hướng dẫn sử dụng 1 Đấu nối thiết bị hàn - Đấu máy với nguồn điện. - Đấu cáp với kìm và bàn hàn. 2 Kiểm tra tình trạng cách điện và điện áp. - Đóng điện cho máy nhưng không bật công tắc cho máy hoạt động. - Dùng bút điện kiểm tra độ cách điện. 3 Điều chỉnh chế độ hàn Điều chỉnh chế độ hàn ở trạng thái không tải. - Điều chỉnh thô. - Điều chỉnh tinh. 4 Cặp que và thay que hàn - Cặp que ở các góc độ khác nhau. - Thay que. - Kiểm tra tình trạng tiếp xúc giữa kìm và cáp hàn. 3. Thực hành bảo dưỡng máy hàn TT Nội dung các bước công việc Hướng dẫn sử dụng 1 Bảo dưỡng các đầu nối dây trên bảng điện, hút bụi bên trong máy Tháo các đầu cốt, dùng giấy nháp mịn đánh sạch lớp oxít trên bề mặt. 2 Bảo dưỡng cuộn dây và hệ thống cơ học - Dùng máy nén khí hoặc máy hút bụi để thổi hết bụi các cuộn dây. - Tra dầu mỡ vào hệ thống vít me để vận hành nhẹ nhàng. - Hút bụi, tra dầu cho hệ thống làm mát. 3 Kiểm tra tình trạng cách điện Dùng đồng hồ ôm kế để kiểm tra tình trạng cách điện giữa vỏ máy và các cuộn dây 4. Các hỏng hóc thông thường của máy hàn và biện pháp khắc phục Sự cố Nguyên nhân Phương pháp xử lý Quạt làm mát của máy hàn 3 pha quay ngược. Mô tơ cảm ứng ba pha đấu sai với lưới điện. Cho thay đổi 2 dây pha nào đó trong 3 dây pha. Sau khi mở máy, tốc độ mô tơ rất chậm. 1. Có 1 trong 3 cầu chì của 3 pha bị cháy. 2. Cuộn dây trong Stato của mô tơ điện bị đứt. 1. Thay cầu chì. 2. Cuốn lại cuộn dây trong. Máy hàn điện một chiều quá nóng. 1. Quá tải. 2. Cuộn dây Rô to của máy phát điện chập mạch. 3. Cổ góp bị chập mạch. 4. Cổ góp điện không sạch. 1. Ngừng máy và giảm dòng điện hàn. 2. Cho sửa chữa lại. 3. Lấy vải lau sạch bề mặt cổ góp. Chỗ nối dây hoặc đầu cốt phát tia lửa hoặc cháy đỏ. Chỗ nối bị lỏng. 1. Nối lại. 2. Vặn chặt chỗ nối. BÀI 2: GÂY HỒ QUANG VÀ DUY TRÌ HỒ QUANG I. MỤC TIÊU BÀI HỌC Chuẩn bị phôi liệu và các loại dụng cụ, thiết bị hàn đầy đủ. Gây hồ quang thành thạo, chính xác và duy trì ổn định hồ quang. Hàn được đường thẳng trên tôn phẳng Khắc phục được các nhược điểm khi gây hồ quang. Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng. Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác trong công việc. II. NỘI DUNG 1. Những kiến thức cơ bản về hồ quang hàn Hàn hồ quang là quá trình hàn nóng chảy, nhiệt lượng do hồ quang điện sinh ra làm nóng chảy mép hàn và kim loại phụ tạo thành bể hàn ở trạng thái lỏng, sau khi kết tinh tạo thành bể hàn. 1.1. Khái niệm Hồ quang hàn là hiện tượng phóng điện mạnh và liên tục giữa hai điện cực trái dấu trong môi trường không khí đã bị ion hóa. Hồ quang hàn sinh ra nhiệt làm nóng chảy vật hàn, kim loại phụ đồng thời sinh ra ánh sáng có cường độ cao. Đấu vào que hàn và vật hàn một nguồn điện, cho que hàn tiếp xúc với vật hàn sinh ra hiện tượng chập mạch, tại chỗ tiếp xúc do có điện trở cao nên điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng làm nóng chảy đàu que hàn, Khi nâng đầu que hàn lên giọt kim loại lỏng bị co thắt và đứt ra khỏi đầu que hàn. Tại vùng không khí giữa đầu que hàn và vật hàn do có nhiệt độ cao các phân tử ở vùng này bị bứt ion ra khỏi phân tử. Khi nâng que hàn lên giữa que hàn và vật liệu hàn có điện thế. Vì vậy, các ion bị hút về các cực trái dấu tạo thành dòng điện. Như vậy, hồ quang điện là dòng chuyển dời có hướng của các ion giữa hai điện cực. Do có sự va đập mạnh của các ion nên nó giải phóng năng lượng ở dạng nhiệt năng và quang năng tạo ra ánh sáng mạnh và nhiệt độ cao. Hình 2.1. Sự chuyển dời có hướng của các electoron 1.2. Cấu tạo Hình 2.2. Cấu tạo cột hồ quang Trong cột hồ quang do dòng điện một chiều tạo ra: Khu vực cực âm có nhiệt độ 32000C, nhiệt lượng tỏa ra là 38% của tổng lượng nhiệt hồ quang. Khu vực cực dương có nhiệt độ 34000C, lượng nhiệt tỏa ra là 42% của tổng lượng nhiệt hồ quang. Cột hồ quang có nhiệt độ lên đến 60000C, nhưng lượng nhiệt tỏa ra là 20% của tổng lượng nhiệt hồ quang. Với dòng điện xoay chiều, nhiệt độ, nhiệt lượng phân bố trên que hàn và vật hàn đều nhau. Điều kiện để hình thành hồ quang điện: + Giữa hai điện cực phải có một hiệu điện thế đủ lớn để tạo thành điện trường hút các ion và electron. + Khoảng không khí giữa hai điện cực phải được ion hóa. Trong cấu trúc của phân tử, bao giờ cũng có điện tử tự do. Nếu ta tăng động năng cho nó đủ lớn thì chúng sẽ bứt ra khỏi sức hút của hạt nhân và sẽ tách ra ngoài, nếu như ở bên kia điện cực có hiệu điện thế đủ lớn thì điện cực bứt ra sẽ chuyển về phía trái dấu. Năng lượng dùng để bứt điện tử ra khỏi sức hút của hạt nhân gọi là công ion hóa, công ion hóa trong hồ quang hàn chính là nhiệt năng. Trong quá trình điện tử chuyển về phía dương cực nó sẽ bắn phá các phần tử khi ở giữa hai điện cực và tạo ra các ion dương mới, hay nói cách khác là sẽ xảy ra hiện tượng ion hóa. Năng lượng dùng để ion hóa khoảng không khí này gọi là điện thế ion hóa và đến một mức nào đó sẽ xuất hiện cột hồ quang. 2. Các phương pháp gây hồ quang, sự cháy của hồ quang 2.1. Các phương pháp gây hồ quang hàn Phương pháp mổ thẳng + Cho que hàn tiếp xúc thẳng, chạm nhẹ vào vật hàn khi xuất hiện hồ quang, nhanh chóng nâng đầu que hàn cách vật hàn từ 2 - 4mm. + Phương pháp này mồi hồ quang chính xác vị trí, mặt hàn không bị bẩn nhưng dễ bị dính que. Trường hợp que hàn bị dính vào vật hàn, chỉ cần lắc nhẹ que hàn sang hai bên và có xu hướng kéo que hàn rời khỏi vật hàn. Nếu que hàn không rời ra ta phải bấm kìm hàn để nhả que hàn ra, sau đó tiến hành làm lại từ đầu. Hình 2.3. Mồi hồ quang mổ thẳng Phương pháp mồi hồ quang ma sát + Cho que hàn tiếp xúc ma sát với vật hàn nên xảy ra hiện tượng chập mạch và xuất hiện hồ quang khi đó lập tức nâng đầu que hàn và giữ khoảng cách từ đầu que hàn đến vật hàn từ 2÷4mm. Ưu điểm của thao tác này là dễ thao tác, phù hợp cho người mới học nhưng nó có nhược điểm là làm bẩn mặt vật hàn. Hình 2.4. Mồi hồ quang ma sát 2.2. Sự cháy của hồ quang Hồ quang hàn do nguồn điện tạo nên, những nguồn này là các máy biến thế, máy phát hàn hoặc các máy chỉnh lưu hàn. Chế độ cháy của hồ quang được đặc trưng bởi cường độ dòng điện hàn (Ih), điện áp hồ quang (Uh) và chiều dài hồ quang (lhq). Hình 2.5. Các đường đặc tính ngoài máy 1. Đặc tính dốc 2. Đặc tính thoải 3. Đặc tính cứng (bằng) 4. Đặc tính tăng Sự ổn định của hồ quang và chế độ hàn phụ thuộc vào điều kiện phóng điện của hồ quang, tính chất và các thông số của nguồn điện hàn và lưới điện. Sự phụ thuộc của điện áp trên hai đầu ra của nguồn điện hàn vào cường độ dòng điện được gọi là đặc tính ngoài của nguồn điện hàn. Người ta phân biệt một số đặc tính ngoài sau đây: đường đặc tính dốc, thoải, cứng và tăng (hình 2.5). Tùy theo các phương pháp hàn mà ta chọn các nguồn có đặc tính ngoài khác nhau. Khi hàn tay, chiều dài hồ quang thường thay đổi nhiều, vì vậy khi hàn hồ quang tay người ta sử dụng các nguồn có đặc tính dốc. Điều này cho phép người thợ hàn thay đổi chiều dài hồ quang tắt hoặc tăng quá mức dòng điện hàn. Khi hàn tự động và bán tự động, dây hàn đi xuống vũng hàn với tốc độ bằng tốc độ nóng chảy của dây. Khi đột ngột giảm chiều dài hồ quang, dòng điện hàn sẽ tăng và dây hàn sẽ nóng chảy nhanh hơn. Kết quả là chiều dài hồ quang sẽ tăng và trở về với chiều dài ban đầu. Quá trình tương tự sẽ xảy ra khi tăng chiều dài hồ quang. Hiện tượng trên đây gọi là hiện tượng tự điều chỉnh của hồ quang. Đối với hệ tự điều chỉnh, người ta sử dụng nguồn hàn có đặc tính cứng hoặc hơi dốc. Sự làm việc của các máy hàn tự động, bán tự động và các đầu hàn có tốc độ dây không đổi dựa trên nguyên lý tự điều chỉnh. Các nguồn điện hàn hồ quang phải thỏa mãn các yêu cầu sau: Điện áp không tải (điện áp trên hai đầu ra của nguồn khi mạch hàn hở) phải đủ lớn để gây hồ quang, nhưng không vượt quá giá trị an toàn đối với người thợ hàn (không quá 80V). Công suất của nguồn điện hàn cần phải đủ để cung cấp một dòng điện hàn đủ duy trì hồ quang. Nguồn điện hàn phải có cơ cấu điều chỉnh dòng hàn một cách vô cấp trong giới hạn cần thiết. Nguồn hàn cần gọn nhẹ, giá rẻ và dễ sử dụng. 2.3. Các loại hồ quang hàn Hồ quang ngắn: lhq < 1,1.d Hồ quang trung bình: lhq =1,1.d. Hồ quang dài: lhq >1,1.d. 3. Trình tự thực hiện Bước 1: Đọc bản vẽ Đọc được các kích thước cơ bản. Hiểu được yêu cầu kỹ thuật. Bước 2: Kiểm tra phôi, làm sạch bề mặt. Số lượng 01 tấm Phôi phẳng, thẳng không bị bavia. Phôi đúng kích thước. Bước 3: Chọn chế độ gây hồ quang Đánh sạch mặt phôi bằng bàn chải sắt hoặc máy mài tay. Máy hàn một chiều. Dòng điện 100A. Điện áp 22V Dao động đi thẳng. Bước 4: Tiến hành gây hồ quang Lắp que hàn vào kìm Đưa que hàn đến gần vị trí gây hồ quang. Đưa mặt nạ hàn che mặt. Gây hồ quang tại điểm đầu đường vạch dấu. Khi hồ quang hình thành, nâng đầu que hàn lên khoảng 10mm và kiểm tra lại điểm bắt đầu. Sử dụng một trong hai phương pháp gây hồ quang là mổ thẳng, hoặc quẹt diêm. 4. Các dạng sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp khắc phục TT Tên Nguyên nhân Cách khắc phục 1 Hồ quang thổi lệch - Dòng điện hàn nhỏ. - Que hàn bị ẩm, vỡ thuốc - Đấu các cực không đúng vị trí - Tăng Ih. - Kiểm tra que trước khi hàn. - Đấu mát vào đúng tâm của vật hàn 2 Mối hàn lệch trục đường hàn - Góc độ chưa đúng. - Chưa quan sát được mối hàn. - Điều chỉnh đúng góc độ. - Chú ý quan sát sự hình thành bể hàn. 3 Dính que hàn - Dòng điện hàn nhỏ. - Đầu que hàn bị vỡ thuốc bọc. - Que hàn ẩm. Tăng cường độ dòng điện. - Sử dụng que hàn có lớp thuốc bọc. - Sấy que hàn. - Lắc que hàn Bài 3: GÁ LẮP VÀ HÀN ĐÍNH ĐỊNH VỊ CÁC CHI TIẾT HÀN TẤM Ở VỊ TRÍ 1F, 2F, 3F, 4F I. MỤC TIÊU BÀI HỌC Chuẩn bị phôi hàn đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật. Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ dùng để định vị, kẹp chặt, và dụng cụ kiểm tra đầy đủ. Gá phôi và hàn đính định vị chắc chắn, đúng kích thước, đảm bảo độ vuông góc giữa các chi tiết. Kiểm tra được kết cấu hàn bằng các dụng cụ đo kiểm. Chỉnh sửa kết cấu hàn đảm bảo chắc chắn, đúng kích thước. Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp. Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác trong công việc. II. NỘI DUNG 1. Vị trí mối hàn trong không gian: Hình 2.6 . Sơ đồ vị trí mối hàn trong không gian I. Vị trí hàn sấp; II.Vị trí hàn đứng ; III. Vị trí hàn ngửa Hàn sấp là hàn những mối hàn phân bố trên các mặt phẳng nằm trong góc từ 0 ÷ 600 Hàn đứng là hàn những mối hàn phân bố trên các mặt phẳng nằm trong góc từ 600 ÷ 1200 theo phương bất kỳ. Trừ phương song song với mặt phẳng nằm ngang. Hàn ngang là những mối hàn phân bố trên các mặt phẳng nằm trong góc từ 600 ÷ 1200, phương của mối hàn song song với mặt phẳng nằm ngang. Hàn trần là hàn những mối hàn phân bố trên các mặt phẳng nằm trong góc từ 1200÷ 1800. Thông thường khi hàn trần người thợ hàn phải ngửa mặt về phía hồ quang nên gọi là hàn ngửa. Hình 2.6. Vị trí mối hàn theo tiêu chuẩn ISO 2. Gá lắp trước khi hàn Đồ gá lắp ghép hàn phải đảm bảo các yêu cầu sau : Tính dễ tiếp cận các bề mặt cần cố định, cũng như những chổ cần tiến hành đo lường và kiểm tra. Đủ độ bền, đủ độ cứng vững cần thiết, cố định chính xác những chi tiết hàn và ngăn không cho chúng biến dạng trong quá trình hàn, Dễ tháo lắp và an toàn trong sử dụng. Các loại đồ gá hàn. - Đồ gá lắp ghép: Chỉ lắp ghép và được tháo ra sau khi đính phôi. - Đồ gá lắp ghép – hàn: Chỉ được tháo ra sau khi hàn. Hình 2.7. Đồ gá hàn Các yêu cầu khi gá lắp và định vị. Việc chuẩn bị các liên kết trước khi hàn (gá lắp) ảnh hưởng quan trọng đến chất lượng mối hàn. Việc vát mép, bảo đảm hàn ngấu suốt chiều dày tấm kim loại cơ bản khi hàn nhiều lớp mà không cần tăng cường của dòng điện như khi hàn một lượt. Điều này giảm được ứng suất và biến dạng khi hàn. Khe đáy (độ hở chân) phải đảm bảo hàn ngấu lớp hàn lót, mép phải đảm bảo tránh cháy thủng khi hàn lót. Ngoài việc chuẩn bị cạnh hàn chính xác về mặt hình học theo quy định của bản vẽ, việc lắp ghép trong dung sai cần thiết góp phần nâng cao chất lượng mối hàn, làm giảm khả năng phát sinh mối hàn, giảm khả năng tăng ứng suất dư sau khi hàn. Các kích thước lắp ghép và định vị phải được kiểm tra bằng các dụng cụ đo như thước kiểm tra, dưỡng kiểm tra rãnh, dưỡng kiểm tra khe hở, dưỡng kiểm tra góc, dưỡng kiểm tra độ lệch tâm, dưỡng kiểm tra liên kết chữ T, dưỡng kiểm tra khe đáy 3. Kỹ thuật hàn đính Các mối hàn đính được thực hiện để lắp ráp các chi tiết cần hàn, nhằm đảm bảo vị trí tương đối của chúng trong liên kết hàn. Việc hàn đính trong lúc lắp ghép có ảnh hưởng lớn đến chất lượng mối hàn. Nếu hàn đính quá dài hoặc quá cao sẽ làm cho hàn không ngấu và mối hàn lồi lõm không đều. Nếu hàn đính quá nhỏ hoặc khoản cách quá dài, trong quá trình hàn bị nứt vì ứng suất gây nên, dẫn đến công việc hàn không tiến hành bình thường được. Do đó khi hàn đính có mấy yêu cầu sau: - Khoảng cách mối hàn đính bằng 40 ÷ 50 lần bề dày của vật hàn nhưng lớn nhất không được quá 300mm. - Chiều dài của mỗi vết hàn đính bằng 3 ÷ 4 lần bề dày vật hàn nhưng lớn nhất không quá 30mm. - Bề dày của mỗi vết hàn đính bằng khoảng 0,5 ÷ 0,7 lần bề dày vật hàn. a. Cách bố trí mối hàn đính Không nên hàn đính tại những chỗ sau đây của liên kết hàn: các chỗ chuyển tiếp đột ngột của tiết diện, chỗ có góc nhọn, trên vòng tròn nhỏ có bán kính nhỏ tập trung ứng suất. Cũng không nên hàn đính gần lỗ, mép chi tiết ( Khoảng cách tối thiểu la 10mm). Khi hàn đính từ hai phía của tấm thì nên bố trí so le các mối hàn đính . Với các chi tiết dày 8mm thì cũng không nên hàn đính khi hàn hồ quang tay vì khi nối sẽ hình thành các chuyển vị của chi tiết, các mối hàn đính sẽ ngăn cản chuyển động có thể gây nứt. b. Trình tự đặt các mối hàn đính Nguyên tắc là phải làm cho độ biến dạng của chi tiết là nhỏ nhất. Với các liên kết giáp mối có chiều dài lớn, các mối hàn đính thứ nhất được đặt ở hai đầu , sau đó ở giữa, mối hàn đính còn lại được đặt giữa chúng. Các liên kết chữ T dài được hàn đính trước hết tại chính giữa. Mối hàn đính tiếp theo được đặt giữa mối hàn đính thứ nhất và một đầu của liên kết. Mối hàn đính thứ 3 được đặt đối xứng với mối hàn đính thứ 2 c. Kỹ thuật hàn đính Cường độ dòng hàn đính nên chọn 20 – 30% lớn hơn so với dòng hàn bình thường cho đường kính que hàn đó. Que hàn dùng cho hàn đính nên chọn loại có thuốc bọc dày, có đường kính nhỏ hơn khi hàn nối. Hồ quang được giữ ngắn (tối đa bằng đường kính que hàn) và liên tục, xỉ phải được làm sạch khỏi mối hàn đính. Nếu hai tấm cần hàn có chiều dày khác nhau thì khi hàn đính phải hướng hồ quang về phía tấm dày hơn. Nếu mối hàn đính bị nứt thì đặt thêm một mối khác bên cạnh và mài bỏ mối nứt đi. Mối hàn góc chữ T Dùng khá phổ biến trong khi thiết kế. Mối hàn loại này có độ bền cao, đặc biệt là lúc chịu tải trọng tĩnh nên phần lớn dùng trong kết cấu làm vịêc chịu uốn. Có thể hànmột hoặc hai bên tùy tình trạng chịu lực của mối hàn. + Sự chuẩn bị và kích thước của mối hàn chữ T không vát cạnh như hình 2.7 và bảng 1.1 Hình 2.8. Kết cấu chữ T không vát cạnh Bảng 1.1 Các thông số kỹ thuật + Sự chuẩn bị và kích thước của mối hàn chữ T không vát cạnh như hình 2.8 và bảng 1.2 Hình 2.9. Kết cấu chữ T vát cạnh Bảng 1.2 Các thông số kỹ thuật Thực hành: Bài 4: GÁ LẮP VÀ HÀN ĐÍNH ĐỊNH VỊ CÁC CHI TIẾT HÀN TẤM Ở VỊ TRÍ 1G, 2G, 3G, 4G I. MỤC TIÊU BÀI HỌC Chuẩn bị phôi hàn đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật. Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ dùng để định vị, kẹp chặt, và dụng cụ kiểm tra đầy đủ. Gá phôi và hàn đính định vị chắc chắn, đúng kích thước, đảm bảo độ phẳng giữa các chi tiết. Kiểm tra được kết cấu hàn bằng các dụng cụ đo kiểm. Chỉnh sửa kết cấu hàn đảm bảo chắc chắn, đúng kích thước. Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp. Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác trong công việc. II. NỘI DUNG 1. Các liên kết giáp mối - Sự chuẩn bị và kích thước mối hàn giáp mối không vát cạnh như hình 2.9 và bảng 1.3 Hình 2.10. Hàn giáp mối không vát cạnh Bảng 1.4 Các thông số kỹ thuật Sự chuẩn bị và kích thước mối hàn giáp mối có vát cạnh như hình 2.10 và bảng 1.5 Hình 2.11. Hàn giáp mối không vát cạnh Bảng 1.5 Các thông số kỹ thuật 2. Trình tự thực hiện a, Mối đính không vát mép - Trình tự thực hiện gá đính mối hàn giáp mối Bước 1.Đọc bản vẽ Yêu cầu kỹ thuật: - Kim loại mối hàn đính bám đều hai cạnh. - Mối hàn đính đúng kích thước. - Phôi sau khi đính phải thẳng, phẳng và đảm bảo đúng kích thước. Bước 2. Kiểm tra phôi, chuẩn bị mép hàn - Phôi phẳng, thẳng, đúng kích thước không có pa via, mép hàn sạch. Bước 3. Chọn thông số hàn, gá đính Chọn thông số hàn phù hợp; Mối đính đạt yêu cầu kỹ thuật; An toàn khi gá lắp phôi. b, Mối đính có vát mép Khi thực hiện mối đính có vát mép, ta thực hiện như sau Đặt phôi xuống mặt phẳng (quay chiều vát xuống dưới), chỉnh khe hở giữa hai tấm phôi là a = 2,5 ÷ 3 mm Điều chỉnh dòng điện hàn đính 110A Dùng que hàn có đường kính d = 3,2 mm để hàn đính hai điểm ở hai đầu (phíakhông vát), mối đính đảm bảo chắc chắn Gõ sạch xỉ mối đính, nắn, sửa hiệu chỉnh phôi Hình 2.12. Đính phôi hàn giáp mối có vát cạnh Sau khi đính xong, ta gá phôi hàn vào các vị trí 1G, 2G, 3G, 4G tương tự như phôi hàn không vát *Thực hành: Bài 5: GÁ LẮP VÀ HÀN ĐÍNH ĐỊNH VỊ CÁC CHI TIẾT HÀN ỐNG Ở VỊ TRÍ 1G, 2G, 5G, 6G I. MỤC TIÊU BÀI HỌC Chuẩn bị phôi hàn đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật. Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ dùng để định vị, kẹp chặt, và dụng cụ kiểm tra đầy đủ. Gá phôi và hàn đính định vị chắc chắn, đúng kích thước, đảm bảo độ đồng tâm giữa các chi tiết. Kiểm tra được kết cấu hàn bằng các dụng cụ đo kiểm. Chỉnh sửa kết cấu hàn đảm bảo chắc chắn, đúng kích thước. Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp. Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác trong công việc. II. Nội dung 1. Khái niệm và phân loại Ống được lắp đặt trong các công trình để dẫn chất lỏng, chất khí, chất rắn có tiết diện tròn và được nối với nhau ở vị trí hàn bằng hoặc hàn đứng căn cứ vào đường kính của ống chia thành 3 loại: - Loại nhỏ có đường kính nhỏ hơn 200mm. - Loại trung bình có đường kính từ 200 đến 500mm . - Loại lớn có đường kính lớn hơn 500mm. Khi gá đính phôi ống, ta đặt phôi lên khối V hoặc U để định vị ống, có thể đính 3 hoặc 4 mối đính, tùy theo đường kính ống. Phôi sau khi đính phải đảm bảo thẳng và đồng tâm. 2. Trình tự thực hiện a, Gá đính ống không vát Khi gá đính ống không vát có đường kính nhỏ ta sử dụng thép hình để định vị và gá đính thép hình có thể là khối U hoặc V Trong các trường hợp có thể ta nên đưa về vị trí bằng để đính sau đó gá phôi theo từng vị trí hàn Đính phôi Chi tiết ống sau khi làm sạch, đặt ống lên khối V hoặc U, điều chỉnh độ thẳng, độ đồng tâm. Dùng que hàn có đường kính nhỏ (d=2.5) để gá đính. Chọn dòng điện đính Iđ = 80A. Đính xong làm sạch xỉ, phôi sau khi đính đản bảo chắc chắn, thẳng và đồng tâm Hình 2.13. Gá đính ống Gá phôi Sau khi đính phôi xong ta tiến hành gá phôi lên các vị trí 1G, 2G, 5G, 6G Hình 2.14. Gá phôi ống ở vị trí 1G, 5G Hình 2.15. Gá phôi ống ở vị trí 2G, 6G b, Gá đính ống có vát - Trình tự thực hiện gá đính mối hàn nối ống TT NỘI DUNG CÔNG VIỆC HÌNH VẼ MINH HỌA YÊU CẦU ĐẠT ĐƯỢC 1 Đọc bản vẽ Yêu cầu kỹ thuật: - Kim loại mối hàn đính bám đều hai cạnh. - Phôi sau khi đính phải thẳng, phẳng, đồng tâm và đảm bảo đúng kích thước. Đọc được bản vẽ. - Hiểu được yêu cầu kỹ thuật. 2 Kiểm tra phôi, chuẩn bị mép hàn. - Miệng ống phải tròn, phôi đúng kích thước, mép vát đúng góc độ không bavia. 3 Chọn thông số hàn, gá đính - Chọn thông số hàn phù hợp. - Mối đính đạt yêu cầu kỹ thuật. - An toàn khi gá lắp phôi. MỤC LỤC