Bài giảng Công nghệ ô tô - Chương 3: Thiết kế QTCN hàn thùng xe

2 CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN 3.2.1 Định nghĩa: Hàn là quá trình nối cứng các phần tử kim loại với nhau bằng cách nung nóng chỗ hàn đến trạng thái hàn là chảy hay dẻo.Sau đó kim loại đông đặc(hàn nóng chảy) hoặc dùng áp lực để ép chúng dính lại với nhau (hàn áp lực) 3.2.2 Đặc điểm: • Tiết kiệm kim loại. • Giảm được thời gian và giá thành chế tạo kết cấu. • Hàn có thể nối được những kim loại có tính chất khác nhau. • Thiết bị hàn tương đối đơn giản và dễ chế tạo. • Chi tiết hàn dùng trong tải trọng tĩnh. • Do nung nhanh và nguội nhanh nên hay tập trung ứng suất trong quá trình hàn nếu có bọt khí thì mối hàn không chất lượng. • Kết cấu tại mối hàn có độ bền rất cao. • Giảm được tiếng động khi sản xuất. CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN HÀN NÓNG CHẢY HÀN ÁP LỰC HÀN ĐIỂM, ĐƯỜNG HÀN ACETYLENE HÀN HỒ QUANG HÀN HỒ QUANG ĐIỆN HÀN MIG HÀN LASER 3.2.3 Phân loại 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN 3.2.7 HÀN HỒ QUANG ĐIỆN 3.2.7.1 Nguyên lý làm việc Quá trình hàn hồ quang điện 3.2.7.5.Yêu cầu của nguồn điện hàn. Dòng xoay chiều:(220v hoặc 380v). V 0 = 60  80v. (lúc không tải.) V h = 25  45v. (lúc hàn.) Dòng một chiều: V 0 = 30  55v. V h = 16  35v. Khi hàn hay xảy ra hiện tượng đoản mạch nên I đoản mạch =(1.3  1.4)I h. 3.2.7.6.Chế độ hàn:  Đường kính que hàn phụ thuộc vào chiều dày vật hàn.  Hàn giáp mối: Trong đó: D q :đường kính que hàn.(m) S:chiều dày của vật hàn.(m) D q =S/2 +1  Hàn góc, mối hàn chữ T: Trong đó: K:cạnh mối hàn.  Cường độ dòng điện hàn phụ thuộc vào đường kính que hàn và vị trí hàn trong không gian. D q = K/2 + 2 + Hàn sấp,que hàn thép: Trong đó: , :hệ số.  =20 ;  =6. + Hàn đứng:I h giảm 10 15% so với hàn sấp. + Hàn ngữa:I h giảm 20 25% so với hàn sấp. I h = ( + d q )d q 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN 3.2.2 Hàn hò quang có khí CO 2 hoặc hỗn hợp 75% Ar và 25% CO 2 bảo vệ (MIG-metal insert gas) 3.2.2.1 Nguyên lý 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN 3.2.2.2 Nguyên liệu hàn Gồm nhiều chất khử oxy như: mangan, silicon .Đường kính dây hàn khoảng 0,8 – 3,2 mm. Ưu điểm lớn nhất của hàn hồ quang có khí bảo vệ (MIG) là có năng suất cao. 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN 3.2.2.2 Chọn chế độ hàn Đường kính dây hàn (mm) 0,9 1,0 1,2 1,6 Giới hạn dòng điện (A) Ngang 502 00 50 200 803 50 2005 50 Đứng 501 40 50 140 501 60 _ Trần 501 20 50 120 501 40 Các mối hàn có khí bảo vệ MIG Tốt Cường độ, Điện thế, Vận tốc thích hợp Xấu Cường độ quá thấp Xấu Cường độ quá cao Xấu Điện thế quá cao Xấu Vận tốc quá cao Xấu Vận tốc quá chậm 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN Một số khuyết tật khi hàn MIG 12 3 4 5 6 P Sơ đồ nguyên lý công nghệ hàn tiếp xúc 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN 3.2.3 Công nghệ hàn tiếp xúc (hàn điểm) 3.2.3.1 Nguyên lý 3.2.3.2 Đặc điểm Sử dụng nhiều trong công nghệ ôtô và thao tác bởi robot Không có kim loại hàn Kết dính bởi nhiệt và áp lực 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN 3.2.3.2 Vật liệu hàn Thép tấm ít Cacbon mạ thiếc hay mạ kẽm, độ dày từ 0,5 đến 2 mm. Việc mạ ảnh hưởng lớn đến quá trình hàn. Vật liệu mạ thiếc hay kẽm, nóng chảy ở nhiệt độ thấp hơn vật liệu nền nên gây ra hiện tượng bắn toé và dính điện cực hàn. Thêm nữa chất lượng mạ kém sẽ gây cho độ bền hàn kém do sự tăng Ôxy hoá kim loại nền qua các lỗ nhỏ của bề mặt tấm kim loại. 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN 3.2.3.3 Điều khiển năng lượng hàn - Nhiệt lượng sinh ra trong quá trình hàn được xác định như sau: Q= i 2 x R x t Các phương pháp điều khiển lực hàn A: khí nén; B: lực lò xo; C: lực từ 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN 3.2.3.4 Các phương pháp điều khiển lực hàn 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN 3.2.3.5 Yêu cầu điện cực Vật liệu điện cực từ các chất khác nhau như hợp kim đồng (Crôm, kẽm) và các chất không có chứa sắt như molybdenum và tungsten.  Giúp tăng áp suất hàn và tập trung dòng điện trên các phần ở thời điểm bắt đầu chu kỳ hàn.  Do thời gian hàn dài và nhiệt độ hàn cao đi qua nên yêu cầu nước làm mát. 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN 3.2.3.6 Yêu cầu Về thiết kế đồ gá hàn - Vật liệu làm đồ gá hàn - Sự ổn định vị trí 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN 3.2.3.7 Thông số chế độ hàn  Khoảng cách giữa các điểm hàn: L min = 3xDmm  Đường kính điểm hàn: D min = 4mm  Dòng điện hàn: I = 9500 – 20000 (A)  Lực hàn: P = 500 + 2000. (N) (với thép cacbon trung bình)  Thời gian hàn 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN 3.2.3.8 Một vài thiết bị hàn Các dạng súng hàn dạng chữ C và chữ X 3.2.3.8 Một vài thiết bị hàn 3.2.3.9 Khuyết tật khi hàn Hàn đường