Giáo trình Hàn FCAW cơ bản (Nghề: Hàn - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí (năm 2020)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:70

Thêm vào BST

Báo xấu

16
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Hàn FCAW cơ bản được biên soạn với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bày được nguyên lý làm việc của thiết bị hàn FCAW; Giải thích được đặc điểm, công dụng của phương pháp hàn FCAW; Nhận biết đúng các loại vật liệu dùng trong công nghệ hàn FCAW. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Hàn FCAW cơ bản (Nghề: Hàn - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí (năm 2020)

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ QUỐC GIA VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: HÀN FCAW CƠ BẢN NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: 196/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 03 năm 2020 của Trường Cao Đẳng Dầu Khí) Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2020 (Lưu hành nội bộ)
LỜI NÓI ĐẦU Hàn là một trong những lĩnh vực công nghệ có liên quan đến nhiều ngành công nghiệp khác nhau như: Công nghiệp chế tạo Cơ khí, Công nghiệp lắp đặt các Công trình Điện, Lọc Hóa dầu, Đóng tàu, Chế tạo Kết cấu… Để đảm bảo các sản phẩm có chất lượng cao yêu cầu phải có một đội ngũ lao động kỹ thuật hàn và giám sát hàn trình độ cao; Một mặt thông hiểu kiến thức tiêu chuẩn, qui trình công nghệ hàn; Mặt khác phải có kỹ năng hàn đạt các tiêu chuẩn đánh giá và cấp bằng quốc tế như: AWS, IIW, ABS, LR, DNV, BV… Trường Cao đẳng Dầu Khí là cái nôi đào tạo nghề hàn đạt chất lượng tay nghề cao cung cấp lao động cho ngành Dầu Khí nói riêng và một phần nhân lực cho ngành công nghiệp, xây dựng toàn xã hội. Để góp phần vào việc nâng cao chất lượng đào tạo cao đẳng, nghề hàn, Trường Cao đẳng Dầu Khí giao cho Tổ bộ môn hàn biên soạn “Giáo trình Hàn hồ quang dây lõi thuốc cơ bản (FCAW)” dùng làm tài liệu giảng dạy và học tập cho đào tạo hệ Cao Đẳng và trung cấp Hàn Giáo trình này được biên soạn dựa và CTĐT nghề Hàn do Trường CĐ Dầu khí ban hành năm 2020. Giáo trình bao gồm 5 bài: Bài 1: Những kiến thức cơ bản khí hàn FCAW Bài 2: Vận hành máy hàn FCAW Bài 3: Hàn giáp mối thép các bon thấp - Vị trí hàn (1G) Bài 4: Hàn liên kết góc thép các bon thấp – vị trí hàn (2F) Bài 5: Hàn liên kết góc thép các bon thấp – vị trí hàn (3F) Giáo trình trang bị cho sinh viên những kiến thức và kỹ năng nâng cao công nghệ hàn trong môi trường khí bảo vệ điện cực chảy (FCAW). Người biên soạn xin cám ơn các đồng nghiệp trong Tổ Bộ Môn Hàn và các chuyên gia trong và ngoài nước là đối tác của nhà trường về lĩnh vực hàn, đã quan tâm góp ý cho nội dung giáo trình này. Hàn là lĩnh vực công nghệ phức tạp do vậy việc biên soạn giáo trình này không tránh khỏi các thiếu sót. Rất mong quý bạn đọc và đồng nghiệp góp ý để tái bản lần sau được hoàn thiện hơn. BRVT, ngày 25 tháng 03 năm 2020 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: An Đình Quân 2. Trần Nam An 3. Nguyễn Công Khai Trang 2
MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................................2 MỤC LỤC .......................................................................................................................3 DANH MỤC HÌNH ẢNH ...............................................................................................5 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN ................................................................................................7 NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÀN HỒ QUANG DÂY LÕI THUỐC (FCAW) .........................................................................................................................14 1.1 NGUYÊN LÝ, PHẠM VI ỨNG DUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP HÀN FCAW: ........ 15 1.2 VẬT LIỆU HÀN FCAW. ............................................................................................. 19 1.3 THIẾT BỊ, DỤNG CỤ HÀN FCAW. .......................................................................... 24 1.4 ĐẶC ĐIỂM, CÔNG DỤNG HÀN FCAW................................................................... 29 1.5 CÁC KHUYẾT TẬT CỦA MỐI HÀN. ....................................................................... 30 30 1.6 . NHỮNG ẢNH HƯỞNG TỚI SỨC KHỎE CỦA NGƯỜI CÔNG NHÂN KHI HÀN FCAW: .......................................................................................................................... 33 1.7 . AN TOÀN VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG KHI HÀN FCAW. ................................ 33 VẬN HÀNH MÁY HÀN FCAW .....................................................................35 2.1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY HÀN FCAW. .................. 36 2.2 VẬN HÀNH, SỬ DỤNG VÀ BẢO QUẢN MÁY HÀN FCAW. ............................... 37 2.3 . TƯ THẾ VÀ THAO TÁC HÀN. ..................................................................................... 39 2.4 . CHẾ ĐỘ HÀN FCAW. .............................................................................................. 39 2.5 GÓC NGHIÊNG MỎ HÀN, TẦM VỚI DÂY HÀN. .................................................. 41 2.6 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN ĐỘNG MỎ HÀN .................................................. 43 2.7 PHƯƠNG PHÁP GÂY VÀ DUY TRÌ HỒ QUANG HÀN, KẾT THÚC HỒ QUANG.45 2.8 AN TOÀN VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG KHI HÀN FCAW. .................................. 45 BÀI 3: HÀN GIÁP MỐI THÉP CÁC BON THẤP – VỊ TRÍ HÀN (1G) ....................47 4.1 CHUẨN BỊ PHÔI HÀN, THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, VẬT LIỆU HÀN. ......................... 48 4.2. GÁ PHÔI HÀN. ............................................................................................................ 49 4.3. CHỌN CHẾ ĐỘ HÀN FCAW MỐI HÀN 1G. ............................................................ 49 4.4. KỸ THUẬT HÀN GIÁP MỐI VỊ TRÍ 1G: .................................................................. 49 4.5. KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN...................................................................... 52 4.6. AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG. ........................................... 53 BÀI 4: HÀN LIÊN KẾT GÓC THÉP CÁC BON THẤP VỊ TRÍ HÀN (2F)..............55 4.1. CHUẨN BỊ PHÔI HÀN, VẬT LIỆU HÀN. .................................................................... 56 4.2. CHUẨN BỊ THIẾT BỊ, DỤNG CỤ HÀN. ...................................................................... 56 4.3. GÁ PHÔI HÀN. ............................................................................................................ 57 4.4. CHỌN CHẾ ĐỘ HÀN GÓC. ....................................................................................... 58 4.5. KỸ THUẬT HÀN GÓC VỊ TRÍ 2F. ............................................................................ 58 4.6. KIỂM TRA, SỬA CHỮA CÁC KHUYẾT TẬT MỐI HÀN. ........................................... 59 4.7. AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG. ........................................... 61 Trang 3
BÀI 5: HÀN LIÊN KẾT GÓC THÉP CÁC BON THẤP VỊ TRÍ HÀN (3F)...............62 5.1. CHUẨN BỊ PHÔI HÀN, VẬT LIỆU HÀN. ................................................................ 63 5.2. CHUẨN BỊ THIẾT BỊ, DỤNG CỤ HÀN. ...................................................................... 63 5.3. GÁ PHÔI HÀN. ............................................................................................................ 64 5.4. CHỌN CHẾ ĐỘ HÀN GÓC. ....................................................................................... 64 5.5. KỸ THUẬT HÀN GÓC KHÔNG VÁT MÉP VỊ TRÍ 3F: ............................................... 65 5.6. KIỂM TRA, SỬA CHỮA CÁC KHUYẾT TẬT MỐI HÀN. ........................................... 66 5.7. AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG. ............................................... 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................70 Trang 4
DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang Hình 1. 1: Sơ đồ nguyên lý quá trình hàn FCAW. ........................................................16 Hình 1. 2: Nguyên lý hàn FCAW sử dụng khí bảo vệ: ..................................................17 Hình 1. 3: Nguyên lý hàn FCAW sử dụng dây hàn tự bảo vệ: ......................................18 Hình 1. 4: Cấu tạo dây hàn. ..........................................................................................20 Hình 1. 5: Các bước chế tạo dây hàn. ...........................................................................21 Hình 1. 6: So sánh chiều sâu ngấu chảy của các loại khí bảo vệ. ................................22 Hình 1. 7: Sơ đồ thiết bị. ...............................................................................................25 Hình 1. 8: Bộ phận đẩy dây. ..........................................................................................25 Hình 1. 9: Mỏ hàn. ........................................................................................................26 Hình 1. 10: Cấu tạo mỏ hàn. .........................................................................................26 Hình 1. 11: Van giảm áp. ..............................................................................................28 Hình 1. 12: Mối hàn bị nứt. ...........................................................................................30 Hình 1. 13: Mối hàn bị rỗ khí. .......................................................................................31 Hình 1. 14: Mối hàn bị lẫn xỉ. .......................................................................................32 Hình 1. 15: Mối hàn không ngấu...................................................................................33 Hình 2. 1: Sơ đồ cấu tạo máy hàn. ................................................................................36 Hình 2. 2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy hàn FCAW. .........................................37 Hình 2. 3: Tầm với điện cực. .........................................................................................41 Hình 2. 4: Góc nghiêng mỏ hàn khi hàn góc. ................................................................41 Hình 2. 5: Góc nghiêng mỏ hàn khi hàn sấp. ................................................................42 Hình 2. 6: Góc nghiêng mỏ hàn khi hàn đứng...............................................................42 Hình 2. 7: Phương pháp dao động mỏ hàn hình đường thẳng. ......................................43 Hình 2. 8: Phương pháp dao động mỏ hàn hình răng cưa. ...........................................43 Hình 2. 9: Phương pháp dao động mỏ hàn hình bán nguyệt. ..........................................44 Hình 2. 10: Phương pháp dao động mỏ hàn theo hình tròn. .........................................45 Hình 4. 1: Chuẩn bị phôi hàn. .......................................................................................48 Hình 4. 2: Đính phôi hàn. .............................................................................................49 Hình 4. 3: Góc độ mỏ hàn khi hàn bằng. .......................................................................50 Hình 4. 4: Phương pháp dao động mỏ hàn. ...................................................................50 Hình 4. 5: Mặt cắt mài nối que. .....................................................................................50 Hình 4. 6: Lỗ thâm nhập hồ quang. ...............................................................................51 Hình 4. 7: Kích thước lớp hàn lót. .................................................................................51 Hình 4. 8: Kích thước lớp hàn đầy. ...............................................................................51 Hình 4. 9: Kích thước lớp hàn phủ. ...............................................................................52 Hình 4. 10: Dụng cụ kiểm tra mối hàn. .........................................................................53 Hình 5. 1: Chuẩn bị phôi hàn. .......................................................................................56 Hình 5. 2: Đính phôi góc chữ T. ...................................................................................57 Hình 5. 3: Góc độ mỏ hàn khi hàn góc ngang. ..............................................................58 Hình 5. 4: Phương pháp dao động mỏ hàn. ...................................................................58 Hình 5. 5: Kích thước mối hàn góc. ..............................................................................59 Hình 5. 6: Dụng cụ đo kiểm mối hàn góc. .....................................................................59 Hình 5. 7: Mối hàn bị rỗ khí. .........................................................................................60 Hình 5. 8: Mối hàn không ngấu. ....................................................................................60 Trang 5
Hình 6. 1: Chuẩn bị phôi hàn. .......................................................................................63 Hình 6. 2: Đính phôi góc chữ T. ....................................................................................64 Hình 6. 3: Góc độ mỏ hàn khi hàn góc đứng. ................................................................65 Hình 6. 4: Kích thước mối hàn góc. ..............................................................................66 Hình 6. 5: Dụng cụ đo kiểm mối hàn góc. .....................................................................66 Hình 6. 6: Mối hàn bị rỗ khí. .........................................................................................67 Hình 6. 7: Mối hàn bắn tóe. ...........................................................................................67 Hình 6. 8: Mối hàn không ngấu. ....................................................................................68 Trang 6
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Hàn FCAW cơ bản 2. Mã số mô đun: HAN19MĐ06 3. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: 3.1. Vị trí: Là môn đun được bố trí cho sinh viên sau khi đã học xong các môn học chung theo quy định và học xong các môn học bắt buộc của đào tạo chuyên môn nghề từ môn học HAN19MĐ01 đến HAN19MĐ05. 3.2. Tính chất: Là mô đun chuyên ngành bắt buộc. 3.3. Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Hàn FCAW cơ bản là mô đun bắt buộc trong CTĐT hàn hệ Cao Đẳng và trung cấp. Là mô đun quan trọng nhất trong CTĐT, cung cấp cho sinh viên những kiến thức và kỹ năng về hàn hồ quang dây lõi thuốc. 4. Mục tiêu của mô đun: 4.1. Về kiến thức: A1. Trình bày được nguyên lý làm việc của thiết bị hàn FCAW. A2. Giải thích được đặc điểm, công dụng của phương pháp hàn FCAW. A3. Nhận biết đúng các loại vật liệu dùng trong công nghệ hàn FCAW. A4. Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày và tính chất của vật liệu. 4.2. Về kỹ năng: B1. Vận hành, sử dụng thành thạo các loại thiết bị, dụng cụ hàn FCAW. B2. Hàn các mối hàn cơ bản ở vị trí hàn 1G, 2F, 3F đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. B3. Kiểm tra đánh giá được chất lượng của mối hàn. 4.3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: C1. Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp. C2. Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của sinh viên. C3. Có ý thức tự giác, có tính kỷ luật cao, có tinh thần tập thể, có tránh nhiệm với công việc. 5. Nội dung của mô đun 5.1. Chương trình khung Thời gian đào tạo (giờ) Trong đó Số Thực Kiểm tra Mã MH, MĐ Tên môn học, mô đun tín hành, thí chỉ Tổng Lý nghiệm, số thuyết thảo LT TH luận, bài tập I Các môn học chung/đại 21 435 157 255 15 8 Trang 7
Thời gian đào tạo (giờ) Trong đó Số Thực Kiểm tra Mã MH, MĐ Tên môn học, mô đun tín hành, thí chỉ Tổng Lý nghiệm, số thuyết thảo LT TH luận, bài tập cương MHCB19MH02 Giáo dục chính trị 4 75 41 29 5 0 MHCB19MH08 Pháp luật 2 30 18 10 2 0 MHCB19MH06 Giáo dục thể chất 2 60 5 51 4 Giáo dục quốc phòng và An MHCB19MH04 4 75 36 35 2 2 ninh MHCB19MH10 Tin học cơ bản 3 75 15 58 2 TA19MH02 Tiếng anh 6 120 42 72 6 0 Các môn học, mô đun II 77 2065 506 1481 27 52 chuyên môn ngành, nghề II.1 Môn học, mô đun cơ sở 10 165 122 33 10 2 CK19MH05 Dung sai 3 45 42 0 3 1 ATMT19MH01 An toàn – vệ sinh lao động 2 30 23 5 2 0 CK19MH04 Vật liệu cơ khí 3 45 42 0 3 1 CK19MH01 Vẽ kỹ thuật 1 2 45 15 28 2 0 Môn học, mô đun chuyên II.2 môn ngành, 67 1900 384 1448 17 50 nghề HAN19MĐ01 Chế tạo phôi hàn 2 60 10 48 0 2 HAN19MĐ02 Gá lắp kết cấu hàn 2 60 10 48 0 2 HAN19MĐ03 Hàn hồ quang tay cơ bản 6 165 14 145 1 5 HAN19MĐ04 Hàn hồ quang tay nâng cao 5 150 0 145 0 5 HAN19MĐ05 Hàn MIG/MAG cơ bản 4 105 14 87 1 3 HAN19MĐ06 Hàn hồ FCAW cơ bản 3 75 14 58 1 2 HAN19MĐ07 Hàn TIG cơ bản 3 75 14 58 1 2 HAN19MĐ08 Hàn tự động dưới lớp thuốc 2 60 10 48 0 2 HAN19MĐ09 Hàn điện trở 2 60 10 48 0 2 HAN19MĐ10 Hàn MIG/MAG nâng cao 3 90 10 77 0 3 HAN19MĐ11 Hàn FCAW nâng cao 3 90 10 77 0 3 Trang 8
Thời gian đào tạo (giờ) Trong đó Số Thực Kiểm tra Mã MH, MĐ Tên môn học, mô đun tín hành, thí chỉ Tổng Lý nghiệm, số thuyết thảo LT TH luận, bài tập HAN19MĐ12 Hàn TIG nâng cao 3 90 10 77 0 3 HAN19MĐ13 Hàn ống 6 165 14 144 1 5 HAN19MH01 Quy trình hàn 4 60 56 0 4 0 Kiểm tra và đánh giá chất HAN19MH02 lượng mối hàn theo tiêu 5 90 56 29 4 1 chuẩn quốc tế HAN19MĐ14 Hàn khí 2 60 10 48 0 2 Hàn kim loại màu và hợp HAN19MĐ15 4 90 28 58 2 2 kim màu HAN19MĐ16 Thực tập sản xuất 5 220 14 201 1 4 HAN19MĐ17 Khóa luận tốt nghiệp 3 135 80 52 1 2 Tổng cộng 98 2500 663 1736 42 60 5.2. Chương trình chi tiết môn học Thời gian (Giờ) Thực Số hành, thí Tổng Lý Kiểm TT Tên các bài trong mô đun nghiệm, số thuyết tra thảo luận, bài tập Bài 1: Những kiến thức cơ bản khi hàn 12 11 1 FCAW 1. Nguyên lý và phạm vi ứng dụng của phương pháp hàn FCAW. 2. Vật liệu hàn FCAW. 3. Thiết bị, dụng cụ hàn FCAW. 1 4. Đặc điểm, công dụng của hàn FCAW. 5. Các khuyết tật của mối hàn. 6. Những ảnh hưởng tới sức khoẻ của người công nhân khi hàn FCAW 7. An toàn và vệ sinh phân xưởng khi hàn FCAW. Bài 2: Vận hành máy hàn FCAW 3 1 2 1. Vận hành, sử dụng và bảo quản máy hàn 2 FCAW. 2. Tư thế thao tác hàn. Trang 9
Thời gian (Giờ) Thực Số hành, thí Tổng Lý Kiểm TT Tên các bài trong mô đun nghiệm, số thuyết tra thảo luận, bài tập 3. Chọn chế độ hàn. 4. Góc nghiêng mỏ hàn, tầm với dây hàn. 5. Phương pháp gây và duy trì hồ quang hàn, kết thúc hồ quang. 6. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng khi hàn FCAW Bài 3: Hàn giáp mối thép các bon thấp - Vị 20 1 19 trí hàn (1G) 1. Chuẩn bị phôi hàn, thiết bị dụng cụ, vật liệu hàn. 2. Gá phôi hàn. 3 3. Chọn chế độ hàn FCAW. 4. Kỹ thuật hàn mối hàn giáp mối vị trí hàn 1G 5. Kiểm tra chất lượng mối hàn. 6. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng Bài 4: Hàn liên kết góc thép các bon thấp – 20 1 18 1 vị trí hàn (2F) 1. Chuẩn bị phôi hàn, vật liệu hàn. 2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn. 3. Gá phôi hàn. 4 4. Chọn chế độ hàn góc. 5. Kỹ thuật hàn góc ở vị trí 2F. 6. Kiểm tra sửa chữa các khuyết tật mối hàn. 7. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng Bài 5: Hàn liên kết góc thép các bon thấp – 20 1 18 1 vị trí hàn (3F) 1. Chuẩn bị phôi hàn, vật liệu hàn. 2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn. 3. Gá phôi hàn. 5 4. Chọn chế độ hàn góc. 5. Kỹ thuật hàn góc ở vị trí 3F. 6. Kiểm tra sửa chữa các khuyết tật mối hàn. 7. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng Cộng 75 14 57 3 6. Điều kiện thực hiện môn học: 6.1. Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Phòng học lý thuyết và Xưởng thực hành hàn Trang 10
6.2. Trang thiết bị dạy học: Projector, máy vi tính, bảng, phấn. Máy hàn MIG/MAG, máy mài , máy cắt phôi hàn. 6.3. Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: Giáo trình, Giáo án, phiếu học tập, quy trình thực hành , bàn hàn, mặt nạ hàn, khí hàn và các dụng cụ nghề hàn,… 6.4. Các điều kiện khác: Người học được giáo viên giảng dạy cung cấp tài liệu, kiến thức, kỹ năng tay nghề hàn thông qua hướng dẫn thường xuyên . 7. Nội dung và phương pháp đánh giá: 7.1. Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp. + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. 7.2. Phương pháp: 7.2.1. Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-LĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội. - Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Dầu Khí Thành phố Vũng Tàu như sau: Điểm đánh giá Trọng số + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40% + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học 60% 7.2.2. Phương pháp đánh giá Phương pháp Phương pháp Hình thức Chuẩn đầu ra Số Thời điểm đánh giá tổ chức kiểm tra đánh giá cột kiểm tra Thường xuyên Tập trung, Thực hành A1, A2, A3, 1 Sau 35 giờ. nhóm và từng B1, B2.B3 học viên C1, C2 Định kỳ Tập trung, Thực hành A4, B1, C3 1 Sau 145 nhóm và từng giờ học viên Kết thúc môn Tập trung Thực hành A1, A2, A3, A4 1 Sau 75 giờ học B1, B2.B3 Trang 11
C1, C2, C3, 7.2.3. Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc môn học được chấm theo thang điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân. - Điểm môn học là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của môn học nhân với trọng số tương ứng. Điểm môn học theo thang điểm 10 làm tròn đến một chữ số thập phân, sau đó được quy đổi sang điểm chữ và điểm số theo thang điểm 4 theo quy định của Bộ Lao động Thương binh và Xã hội về đào tạo theo tín chỉ. 8. Hướng dẫn thực hiện môn học 8.1. Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Cao đẳng và trung nghề hàn 8.2. Phương pháp giảng dạy, học tập môn học 8.2.1. Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn thường xuyên, câu hỏi thảo luận…. * Bài tập: Phân chia nhóm nhỏ và cá nhân thực hiện bài tập theo nội dung đề ra. * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra. * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân công các thành viên trong nhóm tìm hiểu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thay nhau làm bài thực hành, theo dõi, ghi chép, rút kinh nghiệm và thực tập. 8.2.2. Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau: - Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được cung cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu...) - Tham dự 100% các buổi thực hành. Nếu người học vắng >1% số tiết thực hành phải học lại môn học mới được tham dự kì thi lần sau. - tham dự tối thiểu 70% thời lượng lý thuyết, nếu vắng >31% thời lượng lý thuyết thì phải học lại môn học. - Tự học và thảo luận nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 2 người học sẽ được cung cấp 01 máy hàn thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm bài tập của mình và hoàn thiện tốt nhất các kỹ năng đã được hướng dẫn của giáo viên. - Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ. - Tham dự thi kết thúc môn học. - Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học. 9. Tài liệu tham khảo: [1]. Nguyễn Thúc Hà, Bùi Văn Hạnh- Giáo trình công nghệ hàn- NXBGD- 2002 [2]. Ngô Lê Thông- Công nghệ hàn điện nóng chảy (tập1- cơ sở lý thuyết) NXBGD- 2004. [3]. Trung tâm đào tạo và chuyển giao công nghệ Việt – Đức, “Chương trình đào tạo Chuyên gia hàn quốc tế”, 2006. [4]. Metal and How to weld them - the James F.Lincoln Arc Welding Foundation (USA) – 1990. Trang 12
[5]. The Procedure Handbook of Arc Welding – the Lincoln Electric Company (USA) by Richart S.Sabo – 1995. [6]. Welding science & Technology – Volume 1 – American Welding Society (AWS) by 2006. [7]. ASME Section IX, “Welding and Brazing Qualifications”, American Societyt mechanical Engineer”, 2007. [8]. AWS D1.1, “Welding Structure Steel”, American Welding Society, 2008 [9]. The Welding Institute (TWI), “Welding Inspection”, Training and Examination Services. [10].Các trang web: www.aws.org, www.asme.org, www.lincolnelectric.com Trang 13
NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÀN HỒ QUANG DÂY LÕI THUỐC (FCAW) ❖ GIỚI THIỆU BÀI 1 Bài 1 trình bày những kiến thức cơ bản về hàn hồ quang dây lõi thuốc cơ bản. ❖ MỤC TIÊU BÀI 1 Sau khi học xong chương này, người học có khả năng: ➢ Về kiến thức: - Giải thích được nguyên lý, công dụng của phương pháp hàn FCAW. - Trình bày đầy đủ các loại khí bảo vệ, các loại dây hàn. - Liệt kê các loại dụng cụ, thiết bị dùng trong công nghệ hàn FCAW. - Nhận biết được nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa các khuyết tật thường gặp trong mối hàn khi hàn FCAW. - Trình bày được sự ảnh hưởng của quá trình hàn hồ quang tới sức khoẻ công nhân hàn. ➢ Về kỹ năng: - Vận dụng tốt các kiến thức vào thực tế MĐ ➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp. - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của sinh viên. - Có ý thức tự giác, có tính kỷ luật cao, có tinh thần tập thể, có tránh nhiệm với công việc. ❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1 - Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, làm mẫu, hướng dẫn thường xuyên, theo dõi, rút kinh nghiệm cho người học); yêu cầu người học thực hiện theo giáo viên hướng dẫn (cá nhân hoặc nhóm). - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (bài 1) trước buổi học; theo dõi giáo viên làm mẫu, làm theo, rút kinh nghiệm đề thực tập lần sau đạt được kỹ năng tay nghề theo yêu cầu kỹ thuật bài 1 đúng thời gian quy định. ❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1 ❖ Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Xưởng hàn, phòng học LT ❖ Trang thiết bị máy móc: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn. Máy hàn MIG/MAG, máy mài và máy cắt phôi, ❖ Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phiếu học tập, quy trình thực hành, mũ hàn, búa gõ xỉ, bàn chải sắt và phôi hàn thép ống khí CO2, dây hàn. ❖ Các điều kiện khác: Ánh sáng, thông thoáng ❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1 - Nội dung: Trang 14
✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức ✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng. ✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp: ✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: 01 ✓ Kiểm tra định kỳ: 00 ❖ NỘI DUNG BÀI 1 1.1 NGUYÊN LÝ, PHẠM VI ỨNG DUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP HÀN FCAW: Hàn hồ quang lõi trợ dung FCAW (Flux- Cored Arc Welding) là sự cải tiến của quy trình hàn MAG/CO2. Trong đó dây điện cực nguyên khối được thay bằng dây điện cực lõi có chất trợ dung, chất trợ dung này về cơ bản có tác dụng như thuốc bọc que hàn hồ quang tay. Trong chương này sẽ trình bày hai công nghệ: • Công nghệ hàn dây lõi thuốc có khí bảo vệ (Khi đòi hỏi chất luợng mối hàn cao). • Công nghệ hàn dây lõi thuốc không có khí bảo vệ (tự bảo vệ). Chúng có tác dụng. - Cung cấp khí bảo vệ thông qua các phản ứng hóa học, tuy nhiên vẫn có thể sử dụng khí bảo vệ bên ngoài để đảm bảo chất lượng mối hàn tối ưu. - Cung cấp chất khử ôxy bảo đảm mối hàn không bị lẫn các tạp chất. - Tạo thành xỉ nổi lên trên bề mặt mối hàn để bảo vệ mối hàn trong quá trình kết tinh. - Cung cấp các chất để hồ quang cháy ổn định giảm sự bắn tóe. - Bổ sung các nguyên tố hợp kim cho mối hàn để tăng cơ tính mối hàn. * Ưu điểm của hàn FCAW trong môi trường khí bảo vệ CO2. - Có khả năng giảm dòn vì nóng cao hơn so với hồ quang ngầm, hồ quang khí trơ bảo vệ. - Cải thiện tính dẻo, tính dai của kim loại mối hàn. - Tăng độ ngấu sâu của mối hàn. Trang 15
Nói chung hàn lõi trợ dung với khí bảo vệ CO2 có chất lượng ngấu sâu cao hơn so với các điện cực bột sắt chứa ít H2 nhưng không bằng quy trình hàn trong môi trường khí CO2 với điện cực nguyên khối khi có cùng khoảng dòng điện hàn. Khi thay CO2 bằng hỗn hợp Ar-CO2 độ ngấu không cao trong trường hợp các dây điện cực sử dụng 100% CO2, hàm lượng Mn, Si trong mối hàn sẽ tăng lên do khả năng ôxy hóa của không khí hồ quang bị giảm. Kim loại mối hàn với hỗn hợp Ar-CO2 chất lượng mối hàn thường có độ độ bền kéo và giới hạn chảy cao hơn so với mối hàn sử dụng 100% CO2. Hỗn hợp này chủ yếu để hàn các loại thép hợp kim thấp. Một số dây điện cực được chế tạo để sử dụng 80% Ar và 20% CO 2 số khác có thể sử dụng hỗn hợp này và sử dụng 100% CO2. Hàn hồ quang lõi trợ dung khắc phục mọi nhược điểm của hàn hồ quang kim loại bằng tay, chẳng hạn do chiều dài que hàn thuốc bọc có hạn nên có nhiều điểm nối que, tốc độ lắng đọng chậm, chất lượng mối hàn thấp và các yếu tố liên quan đến công nhân. Thiết bị FCAW có cơ cấu đưa dây được cơ khí hóa còn công nhân chỉ đưa mỏ hàn theo hướng hàn. Sự văng tóe kim loại giảm rõ rệt, chất lượng bề mặt mối hàn được tăng rõ rệt do tác dụng của các chất ổn định hồ quang và tạo thành xỉ có trong chất trợ dung của lõi dây hàn (lớp xỉ mỏng trên bề mặt mối hàn có thể loại bỏ dễ dàng) mối hàn ít bị rỗ khí, sự tiêu thụ khí bảo vệ cũng ít hơn… Hàn trong môi trường khí bảo vệ các bonic điện cực khối lượng tiêu thụ khí CO2 với lưu lượng khí nhiều (17 lít/phút). Còn hàn bằng lõi trợ dung (nếu cần khí bảo vệ) thí lượng khí bảo vệ từ (8÷12) lít/phút. 1.1.1. Nguyên lý: Hình 1. 1: Sơ đồ nguyên lý quá trình hàn FCAW. 1- Ổ cấp điện (Mains connection). 10- Kẹp mát. 2- Nguồn điện hà (Welding current source). 11- Vật hàn. Trang 16
3- Cuộn dây hàn (Wire electrode coil). 12- Cáp nối mát. 4- Bộ phận đẩy dây hàn (Wire feed unit). 13- Bép dẫn điện. 5- Bình khí bảo vệ (Shielding gas). 14- Chụp khí bảo vệ. 6- Nguồn điện hàn. 15- Hồ quang. 7- Dây hàn (Wire electrode). 16- Giọt kim loại lỏng. 8- Ống dẫn khí bảo vệ (Shielding gas hose). 17- Kim loại mối hàn nóng chảy. 9- Mỏ hàn (Welding Torch). 18- Kim loại mối hàn đã kết tinh. 19- Khí bảo vệ vùng hàn. • Có hai dạng của quá trình hàn FCAW đó là: Hình 1. 2: Nguyên lý hàn FCAW sử dụng khí bảo vệ: - Đặc điểm: • Khí bảo vệ thường là CO2 hoặc hỗn hợp CO2 với Ar. Ni tơ bị loại trừ hoàn toàn, do đó không cần khử ni tơ. Tuy nhiên cần khử oxi (sản phẩm phân ly CO2) bằng các chất khử oxi có trong điện cực. • Khác với hàn bằng dây tự bảo vệ, phương pháp này cho mối hàn hẹp và sâu. • Tầm với điện cực nhỏ (lớn quá thì hiệu quả bảo vệ của khí giảm), dòng hàn cao, cho mọi cỡ dây hàn. Trang 17
Hình 1. 3: Nguyên lý hàn FCAW sử dụng dây hàn tự bảo vệ: - Đặc điểm: • Các chất tạo xỉ bị bốc hơi, cùng với xỉ có chức năng đẩy không khí ra khỏi vùng hồ quang và bọc bên ngoài các giọt kim loại nóng chảy, nhằm bảo vệ vũng hàn khi hàn. • So với hàn có khí bảo vệ, phương pháp này chống gió lùa tốt hơn vì các chất tạo khí (CO2), chất khử oxi có trong dây hàn làm nhiệm vụ bảo vệ bề mặt vũng hàn. Vì vậy phương pháp này rất thích hợp cho hàn ngoài hiện trường. • Tầm với điện cực khá lớn: Từ 19 đến 95 mm, tùy ứng dụng. Ở giáo trình này chỉ đề cập, áp dụng cho chương trình và điều kiện đào tạo thực tế để đưa ra chế độ hàn khi hàn (Chọn tầm với điện cực khi hàn dây có khí bảo vệ là (10÷25)mm, khi hàn dây tự bảo vệ là (15÷30)mm. • Tầm với điện cực dài có tác dụng nung dây hàn và giảm độ sụt điện áp hồ quang, giảm cường độ dòng hàn; do đó đưa ít nhiệt vào kim loại cơ bản. Vậy thích hợp cho hàn tấm mỏng và khắc phục lắp ráp khe đáy kém. Mối hàn thường rộng và nông. • Một số dây hàn tự bảo vệ cần hàn bằng dòng cực thuận, cho chiều sâu ngấu nhỏ, thích hợp cho tấm mỏng, tấm thép tráng kẽm, tráng nhôm (hàn ô tô), thường là dây 0,8; 0,9; 1,2 mm. 1.1.2. Phạm vi ứng dụng của hàn FCAW: Được ứng dụng trên 40 năm nay trong nhiều lĩnh vực chế tạo: • Hàn kết cấu giàn khoan ngoài khơi, đường ống dẫn dầu, bể chứa khí hóa lỏng. • Lắp ráp kết cấu thép nhà cao tầng (114, dây hàn tự bảo vệ). • Chế tạo dầm chữ I, dàn trao đổi nhiệt nhà máy nhiệt điện. • Chế tạo các kết cấu nặng: khung xe ủi, gàu xúc, hộp giảm tốc, cầu trục, gầm toa xe lửa v.v. • Hàn đắp khối lượng lớn (114, dây tự bảo vệ): Chuông nạp liệu lò cao, má nghiền, con lăn nghiền, v.v Trang 18
Kết cấu cầu cảng (dây tự bảo vệ) Kết cấu chịu lực tàu chở hóa chất Thiết bị công nghiệp 1.2 VẬT LIỆU HÀN FCAW. Dây hàn là một ống rỗng có chứa thuốc bột bên trong. Cấu tạo tiết diện dây hàn lõi thuốc gồm nhiều dạng cấu hình khác nhau tùy giá thành và mục đích sử dụng. Dây hàn compsite lõi dây có thể có các phần làm bằng kim loại khác nhau hoặc các phần chứa kim loại bột để phân tán các nguyên tố hợp kim, tạo cấu trúc matrix để tăng cường cơ tính. Dây hàn lõi thuốc thường chế tạo với các cỡ dây 1,2 – 1,6 – 2,0 – 2,4 – 3,2 cỡ 1,4 cũng có song ít phổ biến. Đánh thành cuộn (15 ÷ 25) Kg, không có lớp đồng hoặc nikel bảo vệ chống rỉ. Do phương pháp hàn dây thuốc hàn ở mật độ dòng hàn cao và năng suất tương đối cao nên hầu hết được áp dụng ở tư thế phẳng và ngang. Khi hàn ở các tư thế nghịch Trang 19
(đứng, khỏi đầu), chọn cỡ dây nhỏ hơn 1.4mm, nhóm dây có năng suất đắp phù hợp và thiết kế mối nối ngấu một phần hoặc có tấm lót 3, chọn thành phần khí thích hợp để có tính năng hàn tốt nhất. - Điện cực: Trước kia phân thành 3 loại. + Dây tự bảo vệ (cho 114). + Dây lõi thuốc dùng với khí bảo vệ (cho 137, 136). + Dây lõi kim loại (hiện nay thuộc nhóm dây hàn của quá trình hàn 131, 135). - Đường kính dây hàn xuống đến 0,9 mm. - Khí bảo vệ: + Khí trơ: Argon. + Khí hoạt tính: CO2, hoặc hỗn hợp khí. 1.2.1 Lựa chọn dây hàn: Hình 1. 4: Cấu tạo dây hàn. Dây hàn (điện cực) lõi thuốc: Vỏ là thép cacbon thấp, lõi chứa hỗn hợp thuốc hàn và bột vật liệu hợp kim, dùng cho hàn thép cacbon thấp, thép có độ bền trung bình và thép hợp kim thấp, và một số ứng dụng hàn đắp. • Ba dạng trên cùng: Thông dụng nhất, chứa (75÷85%) thép trong tổng khối lượng và khoảng 75% tiết diện ngang của dây. Chúng được chế tạo bằng cách cho băng thép cacbon thấp đi qua bộ khuôn tạo hình dạng chữ U, sau đó được điền đầy bằng thành phần lõi thuốc. Sau đó, băng đã được uốn này đi qua bộ phận ép chặt và cuộn kín vỏ dây. Bước tiếp theo là công đoạn kéo dây này xuống đường kính nhỏ hơn. Dây thành phẩm được cuộn thành các cuộn có kích thước cần thiết. Nhược điểm của dây hàn loại này là đường nối dọc vỏ dây hàn không hoàn toàn kín và trong điều kiện bảo quản lâu dài, hơi ẩm từ không khí có thể thâm nhập vào phần lõi dây. • Oerlikon: Dây hàn lõi thuốc có vỏ kín hoàn toàn (dạng ống kín) với đường kính ngoài xuống đến 1mm, khắc phục được hiện tượng hút ẩm nêu trên. Chúng còn có ưu điểm nữa là có thể chịu uốn theo mọi hướng và không bị xoắn (không có xu hướng bị mở theo hướng đường sinh, không bị bẹp khi bị uốn). • Theo thành phần lõi có thể phân biệt: Trang 20