Bài giảng Công nghệ hàn điện nóng chảy - Chương 1: Khái niệm chung về hàn thép

oại theo nhữ ng tiêu chí nào: –Công nghệ hàn điện nóng chả y. Nguyễ n Vă n Tự 1980, Ngô Lê Thông 2005. Lư u ý ảnh hưởng củ a các thay đổi trong công nghệ luyệ n thép đến chất lượng thép. Phân loại: theo IIW, theo AISI, v.v. 1.1 Thép cacbon 1.2 Thép kết cấu hợ p kim thấ p 1.3 Thép hợ p kim thấp 1.4 Thép hợ p kim cao Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 2 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 2 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.1 PHÂN LOẠ I THÉP DÙNG CHO CHẾ T Ạ O K Ế T CẤ U HÀN 1.1.1 Thép cacbon (TCVN 1765 : 1975 Thép cacbon kết cấ u thông thường – Mác thép và yêu cầ u kỹ thuật; TCVN 1766 : 1975 Thép cacbon kết cấ u chất lượng tốt – Mác thép và yêu cầ u kỹ thuật) • Định nghĩa: •Cơ tính củ a thép phụ thuộ c vào: • Thép cacbon thấ p/cự c thấ p: • Thép cacbon thấ p đ ã nhiệt luyệ n: • Thép cacbon – mangan: • Thép cacbon trung bình: • Thép cacbon cao: • Thép cacbon cự c cao: Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 3 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.1 PHÂN LOẠI THÉP DÙNG CHO CHẾ T Ạ O K Ế T CẤ U HÀN • 1.1.2 Thép kết cấu hợp kim thấp (thép hợp kim thấp độ bền cao) • Định nghĩa: •Thép kết cấu bền ăn mòn khí quyển: • Thép cán có kiể m soát (CR): • Thép ít perlit: •Thép hợp kim vi lượng: •Thép ferit hình kim: •Thép 2 pha ferit –mactenzit: Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 4 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.1 PHÂN LOẠI THÉP DÙNG CHO CHẾ TẠO KẾT CẤU HÀN • 1.1.3 Thép hợp kim thấp • Định nghĩa: •Thép tôi vàram nồng độ cacbon thấp: •Thép độ bền cực cao có nồng độ cacbon trung bình: •Thép chịu nhiệt Cr – Mo/ Cr – Mo – V: • Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 5 ĐHBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 5 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.1 PHÂN LOẠ I THÉP DÙNG CHO CHẾ T Ạ O K Ế T CẤ U HÀN • 1.1.4 Thép hợ p kim cao • Định nghĩa: • Thép không gỉ crom (F và M/F-M) • Thép không gỉ austenit (A) • Thép không gỉ duplex (F-A) • Thép không gỉ biến cứ ng kết tủa • Thép maraging: • Thép austenit mangan: Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 6 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 6 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.2 TÍNH HÀN CỦ A THÉP VÀ CÁC CHỈ TIÊU CƠ BẢ N C Ủ A TÍNH HÀN 1.2.1 Một số khái niệm cơ bản 1.2.2 Chu trình nhiệt hàn và tính chất vùng ảnh hưởng nhiệt 1.2.3 Giản đồ phân hủy của austenit vùng ảnh hưởng nhiệt và kim loại mối hàn Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 7 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 7 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.2.1 Một số khái niệm cơ bản về tính hàn • Định nghĩa AWS: •ISO 581:1980: 1. Mối hàn lành lặn, không nứt 2. Cơ tính thích hợp 3. Duy trì tính chất khi vận hành •Các chỉ tiêu đánh giá tính hàn: 1. . (liên quan đến chế độ nhiệt) 2. . (liên quan đến khả năng nứt) 3. Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 8 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 8 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.2.2 Chu trình nhiệt hàn và tính chất vùng ảnh h ưởng nhiệt • Định nghĩa (hình vẽ minh họa): • Ý nghĩa của việc tính toán: •Khi nào cần xác định chu trình nhiệt hàn: 1. Thép (loại nào): Thông số thời gian nguội 800 – 500 o C là gì: Giá trị tiêu biểu cho từng loại quá trình hàn: 2. Hợ p kim titan Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 9 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.2.3 Giả n đồ phân hủ y củ a austenit vùng ảnh h ưởng nhiệt và kim loại mố i hàn •Các loại thép có chuyể n biến pha ở trạng thái rắn •Giả n đồ phân hủ y củ a austenit (tại khu vự c nào của liên k ết hàn) khi hàn có ý nghĩa gì? •Giả n đồ phân hủ y không đẳng nhiệt cho hàn (CCT diagrams). Ý nghĩa. Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 10 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 10 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.3 NỨ T VÀ ĐỘ LÀNH LẶ N CỦ A LIÊN KẾ T HÀN THÉP 1.3.1 Khái niệm, phân loại nứ t: liên quan đến khái niệ m khuyết tật 2 chiề u, 3 chiề u. Chủ y ế u: thép. 1.3.2 Nứt nóng: thời gian và nhiệt độ hình thành. 1.3.3 Nứt nguộ i: thời gian và nhiệt độ hình thành:. 1.3.4 Nứt tầ ng: y ế u tố tính chất và hướng chịu tải. 1.3.5 Nứt do ram mố i hàn: thời gian hình thành. Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 11 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 11 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.3.1 Khái niệm, phân loại nứt • Tính hàn đòi hỏi: liên kết hàn lành lặn, có tính chất đáp ứng yêu cầu vận hành. • Độ lành lặn: đánh giá chủ yếu thông qua khả năng hình thành nứt. •Các loại tính hàn: –Tốt –Bảo đảm –Kém •Phân loại nứt chủ yếu theo dải nhiệt độ xuất hiện (như trang trước). Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 12 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 12 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.3.2 Nứt nóng •Nơ i xuấ t hiệ n •Chỗ xuất hiệ n •Nguyên nhân: • Đặc điểm chung: 1. Dải nhiệt độ: 2. Khả nă ng biế n dạ ng: 3. Dạ ng tồ n tại: •Cơ chế hình thành: Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 13 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 13 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.3.2 Nứt nóng •Các yế u tốảnh hưởng đến nứt nóng •Các dạ ng nứt nóng: 1. Trong kim loại mối hàn: 2. Trong vùng ả nh hưởng nhiệt: • Đ ánh giá khả nă ng nứt nóng: •Biệ n pháp phòng chố ng: Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 14 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.3.3 Nứt nguội •Nơi xuất hiện: •Chỗ xuất hiện: • Nguyên nhân: • Điều kiện hình thành: 1. Lượng hydro khuyếch tán: 2. Tổ chức kim loại nhạy cả m: 3. Sự tồn tại của ứng suất kéo: 4. Nhiệt độ thấp: Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 15 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 15 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.3.3 Nứt nguội • Đ ánh giá khả năng hình thành •Các biện pháp hạn chế: 1. Kiể m soát nồng độ hydro: 2. Kiể m soát tổ chức tế vi: 3. Kiể m soát độ cứng vững: 4. Kiể m soát nhiệt độ: Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 16 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 16 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.3.4 Nứt tầng •Nơi xuất hiện: •Hình dạng: •Nguyên nhân: 1. Tính chất thép theo hướng chiều dày: 2. Công nghệ và chế độ hàn: 3. Kết cấu: Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 17 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 17 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.3.4 Nứt tầng • Đ ánh giá khả năng hình thành: 1. Thử mẫu: 2. Tính toán: •Các biện pháp hạn chế: 1. Chọ n kim loại cơ bản: 2. Hàn đắp lớ p lót: 3. Vật liệu hàn thích hợ p: 4. Kiể m soát nhiệt độ: 5. Biện pháp kết cấu: Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 18 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 18 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.3.5 Nứt do ram mối hàn •Phạ m vi xuất hiệ n (loại kết cấ u, kim loại cơ bả n): •Phân loại và biệ n pháp phòng chố ng: 1. Nứ t trong dải 200 – 300 o C: Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 19 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 19 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.3.5 Nứt do ram mối hàn •Phân loại và biệ n pháp phòng chố ng: 2. Nứ t trong vùng quá nhiệt của vùng ả nh hưởng nhiệt: 3. Nứ t dưới mối hàn đắp: Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 20 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 20 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.4 CHỈ TIÊU LỰ A CHỌ N CÔNG NGHỆ VÀ CHẾ ĐỘ NHIỆ T CHO HÀN THÉP 1.4.1 Thép cán trước khi hàn và không nhiệt luyện sau khi hàn •Chỉ tiêu : – Độ dai va đập tối thiểu cần thiết: tốc độ nguội tối ưu. –Hiệ n tượng hóa già: nồ ng độ O, N, H. –Nứt nóng: nồ ng độ Mn, S. Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 21 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 21 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.4 CHỈ TIÊU LỰ A CHỌ N CÔNG NGHỆ VÀ CHẾ ĐỘ NHIỆ T CHO HÀN THÉP 1.4.2 Thép thường hóa hoặ c thép tôi và ram cao trước khi hàn và nhiệ t luyệ n sau khi hàn •Chỉ tiêu : –Yêu cầ u về độ b ề n và cơ tính –Chế độ hàn: chố ng nứt nguội. Tố c độ nguội cho phép cao nhất. –Chố ng suy giảm độ b ề n tại khu vự c ram cao củ a vùng ả nh h ưởng nhiệt Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 22 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 22 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.4 CHỈ TIÊU LỰ A CHỌ N CÔNG NGHỆ VÀ CHẾ ĐỘ NHIỆ T CHO HÀN THÉP 1.4.3 Thép thường hóa hoặc ram cao trước khi hàn và không nhiệt luyện sau khi hàn •Chỉ tiêu : –Loại kết cấu –Yêu cầu về khả năng chố ng phá hủ y giòn –Chế độ hàn: chố ng nứt nguội khi không ram và tránh tă ng kích thước hạt. Tố c độ nguội trong khoả ng tối ư u. Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 23 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 23 Công nghệ hàn điện nóng chảy HK9. 2005-06 1.4 CHỈ TIÊU LỰ A CHỌ N CÔNG NGHỆ VÀ CHẾ ĐỘ NHIỆ T CHO HÀN THÉP 1.4.4 Thép ủ trước khí hàn và nhiệt luyện sau khi hàn •Chỉ tiêu: –Loại vật liệu cơ bản –Yêu cầu giống như tại 1.4.2 (tốc độ nguội cho phép cao nhất): bảo đảm không nứt nguội trước khi ram vật hàn. Ngô Lê Thông, B/m Hàn CNKL, 24 Đ HBK Hanoi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 24