Giáo trình công nghệ tạo phôi nâng cao - Chương 2

Chia sẻ: Nguyễn NHi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

122
lượt xem 37
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hàn Gang, đồng, nhôm 2.1. hàn gang 2.1.1. Đặc điểm của hàn gang Gang là hợp chất Fe-C mà C 2%, ngoài ra còn Mn, Si, S, P...gang hợp kim có thêm Cr, Ni, Al, Ti, Mo, Cu và các nguyên tố khác. L-u huỳnh S dể tạo thành cácbít, do đó dể sinh nứt khi hàn. Gang có tính dẻo kém, độ cứng, dòn cao nên khi hàn dể nứt. Khi hàn gang th-ờng sinh ra sự biến đổi cục bộ grafit thành xêmentit nên càng tăng độ dòn và cứng của gang. Trong quá trình hàn C bị cháy và...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình công nghệ tạo phôi nâng cao - Chương 2

23 Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ t¹o ph«i n©ng cao NÕu thÊy vòng hµn cã xu h−íng sôt, cÇn ®iÒu chØnh tèc ®é dÞch chuyÓn vµ dao ®éng cña má hµn. Còng cã thÓ ®iÒu chØnh b»ng c¸ch cho thªm kim lo¹i phô (d©y hµn phô) vµo vòng hµn ®Ó lµm nguéi bít vòng hµn. Trong mét sè tr−êng hîp, ®Ó tr¸nh ®Çu má hµn m¾c kÑt vµo r·nh hµn, cÇn sö dông chôp khÝ cã v¸t trßn ®Çu (h×nh 3.31). * Hµn èng nhiÒu líp: - Hµn líp ®¸y (líp 1): khèng chÕ chiÒu s©u ch¶y lµ yÕu tè quyÕt ®Þnh thµnh c«ng trong líp hµn ®¸y. ChØ cã thÓ ®¹t ®−îc ®iÒu ®ã qua thùc hµnh ®Ó tÝch luü kinh nghiÖm vµ t¹o thãi quen. + Hµn ®Ýnh vµ ®Æt liªn kÕt vµo vÞ trÝ cÇn hµn. + G©y hå quang t¹i mét bªn mÐp vµ ®−a hå quang xuèng ®¸y liªn kÕt. + Khi vòng hµn nèi hai bªn ®¸y th× ®−a d©y hµn phô vµo. C¸ch nhËn biÕt mèi hµn ®¸y ®· ngÊu hoµn toµn hay ch−a: Sau khi vòng hµn nèi hai bªn cña liªn kÕt, hå quang ®−îc gi÷ mét l¸t phÝa trªn vòng hµn. Sau ®ã, vòng hµn sÏ dÑt ra vµ cã d¹ng c¸i nªm (phÝa tr−íc th¼ng víi c¸c gãc trßn phÝa sau). §ã lµ mèi hµn ®¸y ®· ngÊu hoµn toµn. - Hµn c¸c líp ®iÒn ®Çy (líp thø 2 ®Õn líp thø n-1): + Dao ®éng ngang má hµn khi hµn thÐp C vµ thÐp hîp kim thÊp c¸c èng ngang ë t− thÕ cè ®Þnh (5G) hoÆc xoay (1G) sÏ tèn Ýt thêi gian hµn. + Kh«ng dao ®éng ngang má hµn khi hµn thÐp hîp kim cao (®Ó tr¸nh t¹o cacbit Cr) ë mäi t− thÕ vµ khi hµn èng ®øng cè ®Þnh (2G) thÐp C vµ thÐp hîp kim thÊp. - Hµn líp hoµn thiÖn (líp thø n trªn cïng) + Líp hµn cÇn réng h¬n liªn kÕt 3 mm vµ ®Òu vÒ hai bªn. + PhÇn nh« cña mèi hµn cÇn cao h¬n bÒ mÆt èng kho¶ng 1,6 mm. + ChuyÓn ®éng dao ®éng ngang cña má hµn: nh− víi c¸c líp ®iÒn ®Çy. Ch−¬ng 2 Hµn Gang, ®ång, nh«m 2.1. hµn gang 2.1.1. §Æc ®iÓm cña hµn gang Gang lµ hîp chÊt Fe-C mµ C > 2%, ngoµi ra cßn Mn, Si, S, P...gang hîp kim cã thªm Cr, Ni, Al, Ti, Mo, Cu vµ c¸c nguyªn tè kh¸c. L−u huúnh S dÓ t¹o thµnh c¸cbÝt, do ®ã dÓ sinh nøt khi hµn. Gang cã tÝnh dÎo kÐm, ®é cøng, dßn cao nªn khi hµn dÓ nøt. Khi hµn gang th−êng sinh ra sù biÕn ®æi côc bé grafit thµnh xªmentit nªn cµng t¨ng ®é dßn vµ cøng cña gang. Trong qu¸ tr×nh hµn C bÞ ch¸y vµ t¹o ra khÝ CO g©y cho mèi hµn rç khÝ, cßn Si bÞ ch¸y t¹o thµnh SiO2 khã nãng ch¶y. Tr−êng ®¹i häc B¸ch khoa - §¹i häc §µ n½ng
24 Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ t¹o ph«i n©ng cao NhiÖt ®é ch¶y cña gang kh«ng cao vµ ®é ch¶y lo·ng lín nªn khi hµn mèi hµn ®øng, hµn trÇn hoÆc mèi hµn ngang rÊt khã. 2.1.2. C¸c ph−¬ng ph¸p hµn gang a/ Hµn nguéi Hµn nguéi cã mét sè yÕu tè kü thuËt nh− sau: - Tr−íc hÕt v¸t mÐp hµn råi khoan c¸c lç vµ tar« ren sau ®ã c¾m c¸c chèt thÐp cã d = (5÷13)mm (nh− h×nh vÏ) v× ®é liªn kÕt gi÷a thÐp vµ gang kh«ng tèt l¾m. - Dïng que hµn thÐp c¸cbon C 08 cã bäc H×nh 2.1. Hµn nguéi gang mét líp thuèc dµy 0,3 mm hµn «m xung quanh phÇn nh« ra cña chèt cho dÝnh chÆt víi gang sau ®ã hµn ®¾p cho ®Çy mèi hµn. - NÕu hµn c¸c vÕt nøt th× tr−íc hÕt ph¶i khoan c¸c lç nhá ë 2 ®Çu vÕt nøt ®Ó vÕt nøt kh«ng cßn ph¸t triÓn. ¦u ®iÓm dïng que hµn thÐp lµ cho phÐp söa chöa c¸c chi tiÕt nhá mµ kh«ng cÇn th¸o rêi ra khái kÕt cÊu. Ngoµi ra cßn cã thÓ dïng que hµn m«nen: 30%Cu, 65%Ni, 1,5%Mn, 3%Fe cßn thµnh phÇn thuèc bäc: 45% grafit, 15% tinh qu¼ng cao lanh, 20% ®Êt sÐt, 10% than gæ vôn vµ 10% xót dïng ®Ó hµn c¸c kÕt cÊu kh«ng chÞu bÒn cao. b/ Hµn nãng Hµn nãng lµ ph−¬ng ph¸p hµn cã nung nãng s¬ bé 500÷6000C: - ChuÈn bÞ hµn: v¸t mÐp, lµm s¹ch, khoan lç ë 2 ®Çu vÕt nøt. - ChÕ t¹o khu«n b»ng vËt liÖu: bét grafit, c¸t r©y nhµo trçn víi thuû tinh láng cã khi trçn víi ®Êt sÐt. - L¾p khu«n lªn vÞ trÝ hµn ®Ó kh«ng cho gang láng ch¶y ra ngoµi. SÊy khu«n vµ nung s¬ bé chæ mèi hµn ®Õn 500÷6000C b»ng ngän löa khÝ H.6.2. Hµn b¸nh xe gang b»ng hµn nãng ch¸y. - Dïng que hµn gang cã d = (6÷20) mm; Ih= 300÷1000 A. Khi mèi hµn ë tr¹ng th¸i láng cho bor¾c (Na2B4O7) vµo vòng hµn ®Ó t¹o xØ. Ngoµi ra cßn bá vµo vòng hµn fªr« silic ®Ó t¨ng nång ®é Si cho gang, do ®ã gang x¸m sau khi hµn xong ph¶i lµm nguéi chËm ®Ó chèng nøt. Chó ý: • Cã thÓ hµn gang b»ng ph−¬ng ph¸p hµn khÝ b»ng c¸ch dïng ngän löa c¸cbon ho¸. TÊt c¶ c¸c tr−êng hîp hµn gang b»ng ngän löa hµn khÝ ®Òu hµn nãng. • Thuèc hµn gang: bor¾c vµ mét sè chÊt: Na, bic¸cb«nat, «xyt silic. • Còng cã thÓ sö dông c¸c lo¹i que hµn ®ång vµ mét sè que hµn chÕ t¹o b»ng kim Tr−êng ®¹i häc B¸ch khoa - §¹i häc §µ n½ng
25 Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ t¹o ph«i n©ng cao lo¹i kh¸c ®Ó hµn gang. • Ph−¬ng ph¸p hµn nãng tèt h¬n hµn nguéi. 2.2. hµn ®ång vµ hîp kim ®ång 2.2.1. §Æc ®iÓm chung §ång vµ hîp kim ®ång cã ®é dÉn ®iÖn vµ dÉn nhiÖt cao (gÊp 6 lÇn Fe), do ®ã ®Ó t¹o nªn vòng hµn yªu cÇu nguån nhiÖt lín. Vïng ¶nh h−ëng nhiÖt lín lµm gi¶m c¬ tÝnh cña vËt hµn, g©y biÕn d¹ng lín khi nung nãng vµ lµm nguéi. ë nhiÖt ®é cao ®é bÒn mèi hµn gi¶m, do ®ã øng nhiÖt sinh ra khi hµn dÓ t¹o nªn nøt nÎ trong mèi hµn. Cu dÓ bÞ «xy ho¸ t¹o nªn CuO hoÆc Cu2O khi nguéi lµm cho mèi hµn dßn. NhiÖt ®é ch¶y thÊp nªn dÔ qu¸ nhiÖt, khi hµn trÇn, hµn ®øng kim lo¹i dÓ bÞ ch¶y ra ngoµi. Khi hµn ®ång thau, kÏm dÔ bÞ ch¸y lµm thay ®æi thµnh phÇn kim lo¹i mèi hµn so víi vËt hµn. ë nhiÖt ®é cao H2 vµ CO khuyÕt t¸n vµo kim lo¹i vµ t¸c dông víi «xy trong kim lo¹i t¹o thµnh H2O vµ CO2 kh«ng hoµ tan trong kim lo¹i mµ sÏ bay ra ngoµi víi ¸p suÊt lín. Khi mèi hµn nguéi l¹nh ¸p suÊt nµy g©y nøt nÎ cho mèi hµn. 2.2.2. Hµn ®ång ®á a/ Hµn ®ång ®á b»ng khÝ hµn VËt hµn ph¶i chuÈn bÞ tèt, lµm s¹ch mèi hµn, vËt hµn máng S = (1,5÷2)mm th× dïng kiÓu uèn mÐp, S = (3÷10)mm v¸t mÐp 450, S > 10mm v¸t mÐp 900. Dïng ngän löa b×nh th−êng, cã thÓ nung s¬ bé (400 - 5000C). Dïng que hµn ®ång cã thµnh phÇn nh− vËt hµn hoÆc cã thªm c¸c chÊt khö «xy nh− P, Si nh−ng nhiÖt ®é ch¶y cña que nµy ph¶i thÊp h¬n ®ång. Trong qu¸ tr×nh hµn ph¶i dïng thuèc hµn ®Ó b¶o vÖ mèi hµn khái bÞ «xy ho¸ vµ khö «xy cña «xýt ®ång. Th−êng hay dïng nhÊt lµ bor¾c Na2B4O7 vµ axits borÝc H3BO3. b/ Hµn ®ång ®á b»ng hå quang ®iÖn Cã thÓ dïng ®iÖn cùc than hoÆc ®iÖn cùc kim lo¹i. C¸c que hµn ®−îc bäc thuèc hµn nh− hµn khÝ. Que hµn lµ hîp kim ®ång cã chÊt khö «xy lµ Phètpho P víi dq = (1,5÷10) mm, Ih = (35÷65)dq. 2.2.3. Hµn ®ång thau a/ Hµn ®ång thau b»ng khÝ hµn §Æc ®iÓm cÇn chó ý lµ sù bèc h¬i cña kÏm (9050C) gÇn b»ng nhiÖt ®é ch¶y cña ®ång thau (
26 Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ t¹o ph«i n©ng cao Dïng ngän löa cã thµnh phÇn O2/C2H2= 1,25 -1,4 lµn ngän löa cã thõa «xy ®Ó t¹o thµnh líp ZnO trªn mÆt mèi hµn ®Ó ng¨n c¹n sù bèc h¬i cña kÏm vµ «xy ho¸ cña m«i tr−êng. Que hµn cã thÓ dïng lo¹i LCuZn32 vµ pha thªm c¸c chÊt khö «xy nh− Al, Si, Ni, Mn v.v... Thuèc hµn th−êng dïng bor¾c hoÆc axÝt borÝc. b/ Hµn ®ång thau b»ng hå quang ®iÖn Dïng que hµn cã lâi: LCuSi3Zn17; BCuSi3Mn; LCuMnFeZn39 thµnh phÇn thuèc bäc tuú theo thµnh phÇn vËt hµn vµ lâi que hµn. §−êng kÝnh que hµn: nÕu S 8 th× d = S-1 (mm). Ih= (27÷40)d (A). 2.2.4. Hµn ®ång thanh a/ Hµn ®ång thanh b»ng khÝ hµn Khi hµn ®ång thanh ®Ó gi¶m sù ch¸y cña thiÕc vµ kÏm th× nªn dïng ngän löa b×nh th−êng. Thuèc hµn khi hµn ®ång thanh thiÕc hoÆc ®ång thanh silic th−êng dïng bor¾c, cßn khi hµn ®ång thanh nh«m th× dïng lo¹i: 45% KCl + 20%BaCl +20%NaCl +15%NaF. b/ Hµn ®ång thanh b»ng hå quang ®iÖn: TiÕn hµnh nh− hµn ®ång thau. 2.3. Hµn nh«m vµ hîp kim nh«m 2.3.1. §Æc ®iÓm chung Nh«m cã ¸i lùc m¹nh víi «xy ®Ó t¹o thµnh «xyt nh«m Al2O3, «xyt nµy cã Tch= 2050 C rÊt cao so víi nh«m vµ hîp kim cña chóng Tch= 600 - 6500C. «xyt nµy ë trong 0 mèi hµn g©y rç xØ vµ ng¨n c¶n qu¸ tr×nh hµn. ë nhiÖt ®é cao nh«m vµ hîp kim nh«m cã ®é bÒn rÊt thÊp nªn chi tiÕt hµn cã thÓ bÞ ph¸ ho¹i do khèi l−îng b¶n th©n nã. Khèi l−îng riªng cña «xyt nh«m lín h¬n nh«m vµ hîp kim nh«m nªn khã næi lªn vòng hµn. ë nhiÖt ®é cao dÓ hoµ tan khÝ H2 t¹o nªn rç khÝ. 2.3.2. Hµn nh«m b»ng khÝ hµn Chi tiÕt tr−íc khi hµn ph¶i lµm s¹ch «xyt nh«m c¸ch mÐp hµn (30 - 35)mm. NÕu S ≤ 1,5mm th× ph¶i uèn mÐp, nÕu S > 4mm th× cÇn v¸t mÐp. Th−êng sö dông ngän löa hµn b×nh th−êng ®Ó hµn v× nÕu thõa çy th× dÓ t¹o Tr−êng ®¹i häc B¸ch khoa - §¹i häc §µ n½ng
27 Gi¸o tr×nh: C«ng nghÖ t¹o ph«i n©ng cao thµnh «xyt nh«m, cßn thõa axªtylen th× dÓ t¹o thµnh rç khÝ. C«ng suÊt ngän löa lÊy lín h¬n khi hµn thÐp mét Ýt W = 150.S (l/giê). Que hµn cã thµnh phÇn nh− vËt hµn, khi hµn nh«m cã thÓ dïng que AK (cã 5% Si) th× mèi hµn tèt h¬n. Thuèc hµn chñ yÕu lµ c¸c muèi clo vµ flo (NaCl, KCl, NaF, CaF2, ...). Sau khi hµn xong ph¶i röa s¹ch mèi hµn ®Ó tr¸ch ¨n mßn do thuèc hµn cßn thõa trªn mèi hµn. 2.3.3. Hµn nh«m b»ng hå quang ®iÖn Khi hµn ®iÖn cùc than hoÆc vonfram, nªn dïng lo¹i cã dq = 12, 15, 20 mm víi dßng mét chiÒu hoÆc xoay chiÒu Ih= (200 - 500)A. Thuèc hµn nh− hµn khÝ. Hµn b»ng ®iÖn cùc nãng ch¶y th−êng dïng nhÊt lµ hµn tù ®éng trong m«i tr−êng b¶o vÖ (thuèc hµn hoÆc khÝ). Thuèc hµn gåm muèi clo vµ flo. VÝ dô: 20%KCl + 24%LiCl + 39%KF +17%NaF ®Ó hµn nh«m-magiª. §−êng kÝnh que hµn phô thuéc vµo chiÒu dµy vËt hµn S. nÕu S = (5 ÷ 7) mm th× dq = S +1; S = (8 ÷ 10) mm th× dq = S/2 + 2; S = (11 ÷ 15) mm th× dq = S/2 + 3. C−êng ®é dßng ®iÖn tÝnh theo c«ng thøc: Ih= B.dq (A) B - mËt ®é dßng ®iÖn, lÊy B = (32 - 35)A/mm ®−êng kÝnh ®iÖn cùc. dq - ®−êng kÝnh que hµn (mm). Dïng dßng ®iÖn mét chiÒu nèi nghÞch lµ tèt nhÊt. Hµn hå quang tù ®éng d−íi líp thuèc lµ ph−¬ng ph¸p cã n¨ng suÊt cao vµ chÊt l−îng mèi hµn tèt, que hµn lµ d©y nh«m nguyªn chÊt hoÆc hîp kim AK. Ih K Tèc ®é d©y hµn Vd = (m/h). Q Q - khèi l−îng mét mÐt d©y hµn (g/m). K - hÖ sè ch¶y, K = 8 - 8,3 (g/A.h). Ph−¬ng ph¸p hµn nh«m tù ®éng còng ®−îc dïng phæ biÕn víi khÝ b¶o vÖ (H2, Ar, CO2 v.v...), chÕ ®é hµn nh− hµn tù ®éng d−íi líp thuèc. Tr−êng ®¹i häc B¸ch khoa - §¹i häc §µ n½ng