Khái quát chung về hàn – P1

Lịch sử phát triển nghề hàn. Thực chất đặc điểm và công dụng của hàn. a) Thực chất :Hàn là quá trình công nghệ nối hai hoặc nhiều phần tử (chi tiết, bộ phận) thành một khối thống nhất bằng cách dùng nguồn nhiệt nung nóng chỗ cần nối đến trạng thái lỏng (hoặc dẻo), sau đó kim loại tự kết tinh (hoặc dùng lực ép) tạo thành mối hàn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khái quát chung về hàn – P1 Khái quát chung về hàn – Phần 1 Lịch sử phát triển nghề hàn. Thực chất đặc điểm và công dụng của hàn. a) Thực chất : Hàn là quá trình công nghệ nối hai hoặc nhiều phần tử (chi tiết, bộ phận)thành một khối thống nhất bằng cách dùng nguồn nhiệt nung nóng chỗ cần nối đếntrạng thái lỏng (hoặc dẻo), sau đó kim loại tự kết tinh (hoặc d ùng lực ép) tạo thànhmối hàn. b) Đặc điểm và ứng dụng: + Liên kết hàn là một liên kết ‘’cứng’’ không tháo rời được. + So với đinh tán tiết kiệm (10  20)% khối lượng kim loại, so với đúc tiếtkiệm khoảng 50%. + Hàn chế tạo được các chi tiết có hình dáng phức tạp, liên kết các kim loạicó cùng tính chất hoặc khác tính chất với nhau. + Mối hàn có độ bền và độ kín cao, đáp ứng yêu cầu làm việc quan trọngcủa các kết cấu quan trọng (vỏ tàu, bồn chứa, nồi hơi,..v.v…). + Có thể cơ khí hóa và tự động hóa quá trình hàn. + Giá thành chế tạo kết cấu rẻ. Tuy vậy, hàn còn có một số nhược điểm : sau khi hàn tồn tại ứng suất vàbiến dạng dư, xuất hiện vùng ảnh hưởng nhiệt làm giảm khả năng chịu lực của kếtcấu.1.1.3 Phân loại các phương pháp hàn. a) Căn cứ dạng năng lượng sử dụng, hàn được phân ra các phươngpháp hàn sau * Các phương pháp hàn điện : dùng điện năng biến thành nhiệt năng (hànđiện hồ quang, hàn điện tiếp xúc,..v.v…). * Các phương pháp hàn cơ học : sử dụng cơ năng làm biến dạng kim loạitại khu vực hàn (hàn nguội, hàn ma sát, hàn siêu âm,..v.v…). * Các phương pháp hàn hóa học : sử dụng năng lượng do các phản ứng hóahọc tạo ra để nung nóng kim loại mối hàn (hàn khí, hàn hóa nhiệt,..v.v…). * Các phương pháp hàn kết hợp : sử dụng kết hợp các dạng năng lượng nêutrên (hàn các vật liệu có tính hàn khó). b) Căn cứ vào trạng thái kim loại mối hàn tại thời điểm hàn. * Hàn nóng chảy : bao gồm các phương pháp hàn : hàn khí, hàn điện xỉ,hàn hồ quang,..v.v… Kim loại mối hàn ở trạng thái lỏng trong quá trình hàn. * Hàn áp lực : bao gồm các phương pháp hàn : hàn siêu âm, hàn nổ, hànkhuếch tán, hàn điện trở tiếp xúc,..v.v… trong quá trình hàn, kim loại mối hàn ởtrạng thái chảy dẻo.1.2 Sự tạo thành mối hàn và tổ chức kim loại mối hàn .Các yếu tố ảnh hưởng tới sự chuyển dịch KL lỏng từ điện cực vào vũnghàn1 Tác dụng của trọng lực giọt kim loại lỏng. Kim loại lỏng dưới tác dụng của trọng lực luôn có xu hướng đi về vũng hàn(có tác dụng lớn đối với hàn bằng).2 Sức căng bề mặt . Sức căng bề mặt được tạo nên do tác dụng của lực phân tử. Lực phân tửluôn có xu hướng làm cho bề mặt chất lỏng thu nhỏ lại, tạo cho bề mặt kim loạilỏng có một năng lượng tự do bé nhất. Sức căng bề mặt làm cho các giọt kim loại lỏng có dạng hình cầu và giữ ởtrạng thái này trên suốt đoạn đường chuyển vào vũng hàn, khi vào vũng hàn sẽ bịsức căng bề mặt kéo vào để tạo thành một khối thống nhất (có tác dụng lớn đối vớimối hàn trong không gian).3 Lực từ trường. Lực từ trường sinh ra xung quanh điện cực khi có dòng điện chạy qua quehàn và vật hàn. Lực này tác dụng lên kim loại lỏng điện cực làm giảm tiết diệnngang, trong khi đó Ih = const, nên tại chỗ thắt mật độ dòng điện J tăng lên nhanhchóng làm kim loại lỏng đạt đến nhiệt độ sôi, cắt đứt phần kim loại lỏng khỏi điệncực. Mặt khác, vì diện tích vũng hàn lớn nên cường độ từ trường trên bề mặt vũnghàn rất nhỏ và mật độ dòng điện J nhỏ, do đó kim loại lỏng luôn có xu hướng đi vềvũng hàn với mọi vị trí hàn.4 Áp lực khí. Do nhiệt độ hồ quang cao, các phản ứng hóa học xảy ra rất mạnh, thuốc bọcque hàn (thuốc hàn) nóng chảy sẽ sinh ra nhiều khí tạo nên áp lực đẩy kim loạilỏng từ điện cực vào vũng hàn (có tác dụng lớn đối với mối hàn trong không gian).1.7 Quá trình luyện kim khi hàn điện nóng chảy.1.7.1 Khái niệm về vũng hàn, mối hàn và liên kết hàn. a) Khái niệm vũng hàn. Vũng hàn là phần kim loại lỏng được tạo ra trong quá tr ình hàn dưới tácdụng của nguồn nhiệt hàn. Vũng hàn gồm hai phần : + Phần đầu (A) : xảy ra quá trình nóng chảy kim loại cơ bản và kim loại bổsung. + Phần đuôi (B): xảy ra quá trình kết tinh và hình thành mối hàn (hình vẽ). Hình dạng và kích thước vũng hàn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suấtcủa nguồn nhiệt, ph ương pháp và chế độ hàn, tính chất lý nhiệt của kim loại vậthàn,.v.v...b) Mối hàn : Là phần kim loại lỏng được kết tinh trong quá trình hàn, nó ở trạng tháilỏng.Theo tiết diện ngang, mối hàn phân thành hai loại : mối hàn giáp mối và mốihàn góc. Hình dạng mối hàn giáp mối được coi là hợp lý khi hệ số ngấu của mối hàn b b  (0,8  4)  (7  10) .nằm trong khoảng : n = và n/c = ...