Giáo trình Hàn đắp (Trình độ Trung cấp, Cao đẳng)

“Hàn đắp” được biên soạn theo đề cương chương trình chi tiết đào tạo nghề Hàn do hiệu trưởng trường Cao đẳng Lào Cai ban hành ngày tháng năm 2019. Trong chương trình đào tạo nghề Hàn, mô đun “Hàn đắp ” là mô đun có vai trò quan trọng giúp cho người học các kiến thức cơ bản và trọng tâm về kỹ thuật hàn đắp, hình thành nên kỹ năng nghề nghiệp. Đây cũng là mô đun cơ bản để tiếp thu những kiến thức và kỹ năng của công nghệ hàn tiên tiến và hiện đại. Khi biên soạn giáo trình. Chúng tôi luôn bám sát theo đề cương chương trình chi tiết; nội dung được biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu. Các kiến thức trong toàn bộ giáo trình có mối liên hệ logíc chặt chẽ. Tuy vậy giáo trình cũng chỉ là một phần trong nội dung của chuyên ngành đào tạo, nên người dạy, người học có thể tham khảo thêm các tài liệu có liên quan đối với ngành học để việc sử dụng giáo trình có hiệu quả hơn. Khi biên soạn, chúng tôi đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến mô đun và phù hợp với đối tượng sử dụng cũng như cố gắng gắn những nội dung lý thuyết với thực hành để giáo trình có tính thực tiễn cao. Trong quá trình biên soạn mặc dù đã cố gắng, nhưng chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót do thời gian biên soạn còn ngắn và trình độ còn hạn chế. Rất mong được sự góp ý của người sử dụng để giáo trình được hoàn thiện hơn. Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Hoàng Đức Lượng 5 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Hàn đắp Mã mô đun: Thời gian thực hiện mô đun: 90 giờ; ( Lý thuyết: 8 giờ, Thực hành: 80 giờ; kiểm tra: 2 giờ) I. Vị trí, tính chất của mô đun - Vị trí: Mô đun này được bố trí sau khi học xong các môn học MH12 đến MH15 và các môn học/mô đun chuyên môn nghề MĐ 16. - Tính chất của mô đun: Là mô đun chuyên môn bắt buộc. II. Mục tiêu mô đun * Kiến thức: - Trình bày được phương pháp chọn chế độ hàn của hàn đắp. - Trình bày được kỹ thuật hàn đắp bằng các phương pháp hàn khác nhau. * Kỹ năng - Sửa chữa được các sai hỏng của vật đúc bằng thép các bon, thép hợp kim, gang và hợp kim đồng. - Thực hiện hàn đắp trục, hàn đắp mặt phẳng bằng các thiết bị máy hàn hồ quang tay, máy hàn MIG, MAG đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. * Năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng. - Tuân thủ quy định, quy phạm trong quy trình hàn đắp. - Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của Học sinh. III. Nội dung mô đun 1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian Số TT Tên các bài trong mô đun Thời gian (giờ) Tổng số Lý thuyết Thực hành Kiểm tra 1 Bài 1: Hàn đắp trục bằng máy hàn hồ quang tay 24 2 22 1. Chế độ hàn 0,5 0,5 2. Kỹ thuật hàn 0,5 0,5 3. Trình tự thực hiện 1 1 4. Thực hành hàn 21,5 21,5 6 Số TT Tên các bài trong mô đun Thời gian (giờ) Tổng số Lý thuyết Thực hành Kiểm tra 5. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. 0,5 0,5 2 Bài 2: Hàn đắp mặt phẳng bằng máy hàn hồ quang tay 24 2 20 2 1. Chế độ hàn 0,5 0,5 2. Kỹ thuật hàn 0,5 0,5 3. Trình tự thực hiện 1 1 4. Thực hành hàn 19,5 19,5 5. Kiểm tra 2 2 6. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. 0,5 0,5 3 Bài 3: Hàn đắp trục bằng máy hàn MIG, MAG 24 2 22 1. Chế độ hàn 0,5 0,5 2. Kỹ thuật hàn 0,5 0,5 3. Trình tự thực hiện 1 1 4. Thực hành hàn 21,5 21,5 5. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. 0,5 0,5 4 Bài 4: Hàn đắp mặt phằng bằng máy hàn MAG, MIG 18 2 16 1. Chế độ hàn 0,5 0,5 2. Kỹ thuật hàn 0,5 0,5 3. Trình tự thực hiện 1 1 4. Thực hành hàn 15,5 15,5 5. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. 0,5 0,5 Cộng 90 8 80 2 7 Bài 1: Hàn đắp trục bằng máy hàn hồ quang tay Thời gian: 24 giờ * Mục tiêu của bài - Trình bày được phương pháp chọn chế độ, kỹ thuật và trình tự hàn đắp trục bằng máy hàn hồ quang tay. - Thực hiện hàn đắp các chi tiết trục, bằng phương pháp hàn theo đường sinh hoặc đường tròn đúng trình tự, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. - Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng. * Nội dung bài 1. Chế độ hàn 2. Kỹ thuật hàn 3. Trình tự thực hiện 3.1. Đọc bản vẽ 3.2. Chuẩn bị 3.3. Tiến hành hàn 3.4. Kiểm tra 4. Thực hành hàn 5. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. 1 Chế độ hàn Đường kính que hàn: để nâng cao năng suất đắp thường dùng que hàn có đường kính từ  4 trở lên Cường độ dòng điện hàn: Với que hàn  4 thì Ih = 150  160 ( A ) Tuy nhiên nếu phôi quá nhiệt ( Thường xảy ra khi thực hịên các đường hàn liên tiếp khi đó toàn bộ trục bị nóng đỏ) thì có thể giảm bớt dòng điện từ 10  20 (A) hoặc tạm dừng việc hàn để trục có thời gian nguội tự nhiên trong không khí. Khi nhiệt độ phôi giảm xuống dưới 3000C thì có thể hàn tiếp. - Uhq = 18  21 ( V ) - Vận tốc hàn: Vh =   . . d hd F I d = 0.tI G h d , Gd = .Fd.L 8 L: chiều dài đường hàn ( mm ) Ih: cường độ dòng điện hàn ( A ) Fd: diện tích mặt cắt ngang mối hàn. t0: thời gian hàn. : khối lượng riêng với thép  = 8,75 ( 3cm g ). 2 Kỹ thuật hàn đắp trục bằng máy hàn hồ quang tay 2.1 Đắp theo đường sinh: Về nguyên tắc đắp theo đường sinh tương tự như hàn trên mặt phẳng nhưng khi đắp cần chú ý: + Điều chỉnh que hàn vuông góc với bề mặt vật hàn theo hướng nhìn dọc mối hàn (  = 900) và nghiêng với hướng hàn về phía chưa hàn góc  = 75  800. + Phương pháp dao động: Chọn kiểu dao động răng cưa hoặc bán nguyệt. Di chuyển que hàn sao cho có điểm dừng ở hai bên biên độ. + Chiều dài hồ quang phải nhỏ hơn đường kính que hàn ( mm ). + Đường hàn đắp sau chồng lên đường hàn đắp trước một khoảng bằng b/3. Trong đó b là bề rộng của đường hàn. 9 + Khi hàn đắp từng mối hàn 1, 2, 3, 4, 5, 6 dọc theo đường sinh, sau mỗi lần kết thúc một đường hàn phải ngừng để chuyển sang đường khác do đó biến dạng rất mạnh vì nung nóng không đối xứng.Ngăn ngừa biến dạng bằng cách hàn đắp mối hàn 1 xong chuyển qua mối hàn 2, 3 rồi 4đối xứng qua đường trục chi tiết (ha). Vì có gián đoạn khi thay đổi vị trí mối hàn nên năng suất hàn đắp thấp. Do đó để tăng năng suất hàn đắp nên bố trí trục sao cho nó có thể quay được quanh trục của nó khi hàn xong mỗi đường hàn + Khi đắp nhiều lớp, các lớp đắp sau vẫn đắp theo đường sinh nhưng vị trí các đường đắp sau nằm ở khe lõm do các đường lắp lớp trước tạo nên. Chú ý: - xử lý kỹ thuật đầu, cuối đường hàn và chỗ nối que hàn, đường hàn trước phải làm sạch mới hàn đường hàn tiếp theo. + Ở đường hàn đắp cuối cùng ( Đắp lấp rãnh ) thì phải chồng lên hai đường đắp ở hai bên một khoảng b/3 Chú ý cuối đường hàn cần điền đầy vết lõm của hồ quang để kích thước mặt phẳng phôi không bị thu hẹp dần và tránh hiện tượng nứt bắt đầu xuất hiện tại vết lõm 2.2 Đắp theo chu vi: + Trong trường hợp hàn đắp theo chu vi: tùy thuộc vào chiều dài trục mà có cách bố trí cho hợp lý. Nếu trục ngắn, có thể hàn liên tục từ đầu này tới đầu kia của trục. Nếu trục dài, có thể bố trí hàn đắp thành từng đoạn để giảm ứng suất cục bộ trên toàn bộ chiều dài trục. Hàn đắp theo chu vi được thực hiện tốt nhất khi trục có thể quay được quanh trục của nó, ống sẽ được xoay liên tục khi hàn, vận tốc xoay của ống đúng bằng vận tốc hàn. 10 Góc độ que hàn: tạo với tiếp tuyến của chu vi tại tâm bể hàn về phía chưa hàn góc  = 75 - 800, trục que hàn vuông góc với đường sinh Phương pháp dao động: răng cưa, bán nguyệt, vòng tròn. + Đường hàn đắp sau chồng lên đường hàn đắp trước một khoảng bằng b/3. Trong đó b là bề rộng của đường hàn. Có một cách khác khi hàn đắp người ta dựng đứng chi tiết hàn đắp theo vòng tròn, mối hàn được thực hiện liên tục theo đường xoáy vít từ dưới lên, nhưng nếu chiều cao lớn thì gây khó khăn cho quá trình hàn và có thể không ngấu đều. Ưu điểm của quá trình này là mối hàn liên tục phân bố nhiệt đều hơn nên ít biến dạng hơn 11 3 Trình tự thực hiện TRÌNH TỰ THỰC HIỆN HÀN ĐẮP TRỤC BẰNG MÁY HÀN HỒ QUANG TAY T T Nội dung công việc Thiết bị Dụng cụ Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt được 1 Đọc bản vẽ - Đọc được các kích thước cơ bản và yêu cầu kỹ thuật. 2 Chuẩn bị : - Phôi - Thiết bị, dụng cụ - Chế độ hàn Máy hàn, máy mài tay. Thước lá, búa gõ xỉ, bàn chải sắt, búa tay thước kiểm tra kích thước mối hàn. - Phôi làm sạch đến có ánh kim - Thiết bị dụng cụ an toàn, chắc chắn. - Chế độ hàn: dq = 4mm, Ih=150A 3 Tiến hành hàn Máy hàn, máy mài tay. Búa gõ xỉ, bàn chải sắt, búa tay. * Đắp theo đường sinh: - Dao động que hàn kiểu răng cưa - Góc độ que hàn hợp lý  = 750  800;  = 900. - Đắp theo thứ tự đối xứng qua tâm. - Đường hàn sau chồng lên đường hàn trước b/3. * Đắp theo chu vi: - Dao động: răng cưa, bán nguyệt, vòng tròn. 12 -  = 75 - 800, trục que hàn vuông góc với đường sinh. - Đường hàn sau chồng lên đường hàn trước b/3. - Hàn hồ quang ngắn 4 Kiểm tra Búa gõ xỉ, bàn chải sắt, thước kiểm tra kích thước mối hàn. - Làm sạch bề mặt đắp - Kiểm tra độ đều bề mặt đắp - Kiểm tra độ biến dạng. - Nếu có sai hỏng cần sửa chữa. 4 thực hành: Hàn đắp trục - bản vẽ kèm theo. - Vị trí hàn: Bằng - Phương pháp hàn: SMAW - 111 - Vật liệu: Thép tròn 30 mm, vật liệu CT3 hoặc tương đương. - Vật liệu hàn: * SMAW: que hàn E7016(LB-52 KOBELCO) hoặc tương đương Ф4 mm - Thời gian: 02 giờ (kể cả thời gian chuẩn bị) Yêu cầu kỹ thuật: - Đúng kích thước bề mặt lớp đắp - Sản phẩm đắp không bị biến dạn. 5 An toàn lao động khi hàn đắp. Trong quá trình luyện tập học sinh phải thực hiện nghiêm túc nội quy xưởng và các an toàn lao động khi sử dụng các thiết bị máy móc, an toàn về điện, về hồ quang hàn, về khói hàn, về phòng chống cháy nổ. 13 Kết thúc mỗi buổi luyện tập học sinh phải thu dọn dụng cụ, làm vệ sinh xưởng, bàn giao thiết bị máy móc, dụng cụ cho giáo viên hướng dẫn. Câu hỏi ôn tập Câu 1: Cách chuẩn bị chi tiết trục để hàn đắp. Câu 2: Kỹ thuật hàn đắp trục theo đường sinh. Câu 3: Kỹ thuật hàn đắp trục theo chu vi Bài 2: Hàn đắp mặt phẳng bằng máy hàn hồ quang tay Thời gian: 24 giờ * Mục tiêu của bài: - Trình bày được phương pháp chọn chế độ, kỹ thuật và trình tự hàn đắp mặt phẳng bằng máy hàn hồ quang tay.. - Thực hiện hàn đắp mặt phẳng bằng phương pháp hàn hồ quang tay đúng trình tự đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. - Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng. * Nội dung bài 1. Chế độ hàn 2. Kỹ thuật hàn 3. Trình tự thực hiện 3.1. Đọc bản vẽ 3.2. Chuẩn bị 3.3. Tiến hành hàn 3.4. Kiểm tra chất lượng mối hàn 4. Thực hành hàn 5. Kiểm tra 6. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. 1. Chế độ hàn đắp Hàn đắp cũng có thể được thực hiện ở các vị trí khác nhau trong không gian. Tuy nhiên nếu điều kiện cho phép nên đưa về vị trí bằng để hàn nhằm nâng cao hiệu suất đắp. 14 Đường kính que hàn: Khi hàn đắp cũng ưu tiên sử dụng các que hàn có đường kính lớn để tăng năng suất, thường sử dụng que hàn có đường kính từ 4 mm trở lên. Chọn dqh = 4 ( mm ). Cường độ dòng điện hàn: Ih = 150  160 ( A ). Tuy nhiên trong quá trình đắp, khi phôi hàn đắp đã nóng đỏ thì có thể giảm dòng điện hàn đắp từ 10  20 A. Điện áp hồ quang: Uhq = 18  21 ( V ). Vận tốc hàn: Tốc độ hàn được xác định theo công thức: Vh =   ..3600 . d hd F I (cm/s) Fd: diện tích tiết diện ngang của mối hàn (cm2). : khối lượng riêng của khối lượng kim loại đắp (g/cm3). d : hệ số đắp (là lượng kim loại đắp tính bằng gam trong thời gian 1h khi có dòng điện 1A chạy qua). d = 7  11 [g/A.h] - Thứ tự hàn đắp: Số lớp đắp phụ thuộc vào độ mòn của chi tiết và lượng dư gia công cơ khí. Lượng dư gia công cơ khí ít nhất bằng 1,5 đến 2 mm về một phía. Việc hàn đắp những chi tiết mòn theo dạng hình côn hoặc lòng máng thường thì các đường hàn thực hiện từ dưới lên. 15 2 Kỹ thuật hàn đắp mặt phẳng bằng máy hàn hồ quang tay Việc hàn đắp được thực hiện theo từng đường theo chiều dọc hoặc ngang bề mặt chi tiết. Để giảm thời gian chờ đợi gõ xỉ, thứ tự cần hàn được chỉ bằng các con số. Xỉ hàn của đường 1 và 2 gõ trong khi hàn đường 4; của đường 3 gõ khi hàn đường 5Khi chiều rộng mặt hàn đắp không rộng lắm thì các đường 1, 2, 3, 4,được thực hiện theo khoảng cách bằng hai hoặc 3 lần bước tiến của mối hàn. Sau khi hàn xong lớp thứ nhất, gõ xỉ rồi hàn tiếp lớp thứ hai. Nếu kìm hàn được trang bị thêm cơ cấu di chuyển ngang thì có thể hàn đắp với mối hàn rộng. Thứ tự hàn đắp mặt phẳng: a) hàn đắp theo từng phần; b) hàn đắp cách đường Chiều sâu ngấu của mối hàn điều chỉnh bằng chế độ hàn đắp. Chế độ hàn đắp phải chọn sao để đảm bảo cho lớp đắp không có vết nứt, rỗ khi hoặc các khuyết tật khác vật hàn ít bị biến dạng, vùng ảnh hưởng nhiệt bé. Muốn nhận lớp đắp rộng và thấp cần đặt nghiêng điện cực so với mặt phẳng ngang một góc 400-500. Trong trường hợp này chiều sâu mối hàn giảm khoảng 2 lần và chiều rộng của nó lớn gấp đôi so với hàn bằng điện cực đặt vuông góc. - Cần ngồi đúng tư thế hàn trong khi hàn sao cho năng suất hàn cao nhất. - Điều chỉnh que hàn vuông góc với bề mặt vật hàn theo hướng nhìn dọc đường hàn (  = 900 ) và nghiêng với hướng hàn góc  = 65  800. a) I II III IV 1 5 9 2 6 3 7 4 8 b) 6 5 4 9 3 8 2 7 1 16 Chú ý ở đường hàn đầu tiên ( đường sát với mép tấm phôi ) cần giảm dòng hàn hợp lý để tránh hiện tượng kim loại bị chảy tràn ra mép phôi. Để đắp các mép của vật hàn được phẳng và đầy đặn cần chắn trước bằng những tấm đồng hoặc thuốc hàn hạt mịn và hàn với mật độ thấp và điện áp thấp so với bỡnh thường. Sau khi hàn xong đường hàn thứ nhất cần gõ sạch xỉ, kim loại bắn toé, để nhiệt độ phôi không lớn hơn 2500C rồi mới hàn tiếp. Chọn kiểu dao động que hàn là răng cưa hoặc bán nguyệt. Di chuyển que hàn sao cho có điểm dừng ở hai bên biên độ. Bề rộng chuyển động ngang que hàn B  3dqh và ổn định trong suốt quá trình hàn, bước dao động p không đổi lhq = 3  4 ( mm ). Đường hàn sau chồng lên đường hàn trước b/3( Với b là bề rộng của đường hàn) 17 Chú ý cuối đường hàn cần điền đầy vết lõm của hồ quang để kích thước mặt phẳng phôi không bị thu hẹp dần Khi hàn đắp nhiều lớp, lớp sau vuông góc với lớp hàn trước. Sau khi hàn xong lớp trước cần gõ sạch xỉ, để phôi nguội hẳn rồi mới hàn lớp sau. Chú ý: - Nếu diện tích bề mặt nung nóng lớn, số lần nung nóng nhiều thì vật đắp dễ bị biến dạng, thậm chí có thể làm cong vênh, nứt vật đắp gây hư hỏng nặng. Do vậy cần phân bố đường hàn đắp theo từng phần để nhiệt độ trên bề mặt vật đắp tương đối đồng đều. Ở đường hàn lấp rãnh thì phải chồng lên hai đường đắp ở hai bên một khoảng b/3 Đối với đường đắp dài nên dùng phương pháp phân đoạn hay phân đoạn ngược, nhảy cóc, nhảy cóc bước ngược, . Để giảm ứng suất, biến dạng cho vật đắp, trước khi đắp cần nung nóng sơ bộ từ 200  3000C và sau khi đắp xong nên giữ ở nhiệt độ 600  7000C trong vài giờ rồi làm nguội chậm. 18 3. Trình tự thực hiện TRÌNH TỰ THỰC HIỆN HÀN ĐẮP THÉP TẤM BẰNG MÁY HÀN HỒ QUANG TAY Ở VỊ TRÍ BẰNG T T Nội dung công việc Thiết bị Dụng cụ Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt được 1 Đọc bản vẽ - Đọc được các kích thước cơ bản và yêu cầu kỹ thuật. 2 Chuẩn bị : - Phôi - Thiết bị, dụng cụ - Chế độ hàn Máy hàn, máy mài tay. Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, bàn chải sắt, thước kiểm tra kích thước mối hàn. - Thiết bị dụng cụ an toàn, chắc chắn. - Phôi phẳng, làm sạch đến có ánh kim - Chế độ hàn: dq = 4mm, Ih=150A 3 Tiến hành hàn Máy hàn, máy mài tay. Búa gõ xỉ, búa tay, bàn chải sắt. - Dao động que hàn kiểu răng cưa. - Góc độ que hàn hợp lý  = 650  800;  = 900. - Đường hàn sau chồng lên đường hàn trước b/3. - Hàn lớp sau có hướng vuông góc với lớp trước - Hàn hồ quang ngắn 19 4 Kiểm tra Thước lá, búa gõ xỉ, bàn chải sắt, thước kiểm tra kích thước mối hàn. - Kiểm tra độ đều bề mặt đắp - Kiểm tra độ biến dạng. - Nếu có sai hỏng cần sửa chữa. 4. Thực hành: Hàn đắp thép tấm - bản vẽ kèm theo. - Vị trí hàn: Bằng - Phương pháp hàn: SMAW - Vật liệu: Thép tấm dày 8 mm, vật liệu CT3 hoặc tương đương. - Vật liệu hàn: * SMAW: que hàn E7016(LB-52 KOBELCO) hoặc tương đương Ф4 mm - Thời gian: 02 giờ (kể cả thời gian chuẩn bị) 20 Yêu cầu kỹ thuật: - Đúng kích thước bề mặt lớp đắp - Sản phẩm đắp không bị biến dạng 5 Kiểm tra - Kiểm tra độ đều bề mặt đắp - Kiểm tra độ biến dạng. - Nếu có sai hỏng cần sửa chữa. 6 An toàn lao động khi hàn đắp. 6.1 An toàn về chống điện giật Khi hàn nóng chảy, nguồn điện hàn sử dụng thường có điện áp không tải U0 =  v8035 (dòng một chiều),  v7555 (dòng xoay chiều). Vì vậy máy hàn phải bao gồm thiết bị tự động ngắt dòng hàn trong thời gian không quá 5,0 giây sau khi ngắt hồ quang. Nếu xét tới điện trở thay đổi của cơ thể người (da khô  200008000 , da ướt 1000400 ), có thể coi điện áp tối đa  v12 là an toàn (loại điện áp ùng cho đèn chiếu sáng xách tay). Nếu thợ hàn làm việc trong không gian chật hẹp, dễ xảy ra khả năng tiếp xúc với bề mặt kim loại, khi đó cần tiến hành các biện pháp sau: - Cách điện một cách tin cậy tất cả các dây dẫn nối tới nguồn hàn và hồ quang hàn. Che kín các thiết bị điện phụ trợ và vật hàn. Việc sửa chữa thiết bị hàn nhất thiết 21 phải do thợ điện có đủ trình độ chuyên môn thực hiện, vì đây không phải là trách nhiệm của thợ hàn. - Sử dụng nguồn điện hàn có gắn bộ phận tự động ngắt điện áp cao (tại thời điểm không tải, nó sẽ ngắt mạch hàn và cho phép điện áp dẫn đến kìm hàn chỉ ở mức  v12 . - Kìm hàn phải được cách điện tốt (tránh tiếp xúc ngẫu nhiên với tay thợ hàn), có đủ độ bền cần thiết và chịu được tối thiểu 8000 lần gây hồ quang. - Ngoài ra để chống điện giật, cấm kéo căng các chỗ đấu dây cáp hàn, cấm mở vỏ máy hàn, tủ điều khiển và biến thế hàn. Không được chạm vào các phần dẫn điện. Sử dụng bảo hộ lao động và găng tay khô, không bị rách, thủng. Vỏ máy và bàn hàn cần được nối tiếp đất. Phải ngắt các công tắc nguồn điện trước khi tiến hành sửa chữa, bảo dưỡng máy hàn. Cần lắp đặt và nối tiếp đất tuân thủ theo sách hướng dẫn sử dụng máy và theo các tiêu chuẩn quy định nghề. Không sử dụng cáp điện bị gãy, đứt, hỏng lớp cách điện, dây nhỏ hơn kích cỡ cho phép. Tiết diện dây nối đất không nhỏ hơn 225mm . Không chạm vào dây hàn và bất cứ phần kim loại nào khi máy hàn có điện. Không được quấn dây cáp điện quanh người. Phải tắt công tắc nguồn khi dừng làm việc. Nếu trời mưa cần dừng công việc hàn. 6.2 An toàn về chống bức xạ hồ quang. Trong quá trình hàn do bức xạ hồ quang có tia cực tím gây ra bỏng mắt và da. Để bảo vệ mắt có hiệu quả cần sử dụng kính hàn. Nơi làm việc phải có tấm che để tránh hồ quang ảnh h ưởng đến những người xung quanh. Theo tiêu chuẩn DIN (Đức) qui định chọn độ tối phù hợp của kính lọc sắc với dòng điện hàn như sau: 22 Dòng điện hàn Độ tối 20  39 9 40  79 10 80  174 11 175  299 12 300  499 13 500  560 14 Phía trước kính lọc còn có 1 tấm kính trắng trong suốt để bảo vệ. Gần đây xuất hiên kính tự động đổi màu. Tuy nhiên giá thành của chúng rất cao nên chưa dùng phổ biến. Trường hợp thợ hàn và các công nhân khác cùng làm việc trên các độ cao khác nhau cần phải có phương tiện che chắn hoa lửa và các thứ khác rơi từ trên cao xuống những công nhân làm việc ở bên dưới. Xung quanh nơi làm việc phải có tấm che để tránh hồ quang ảnh hưởng đến những người xung quanh. Biện pháp sơ cứu phải sẵn sàng cho người ảnh hưởng trực tiếp của hồ quang. 6.3 An toàn về chống kim loại và xỉ lỏng bắn tóe. Khi hàn hồ quang, các giọt kim loại nóng chảy bắn tóe có thể có nhiệt độ lên đến C01800 , làm cháy thủng quần áo từ bất kỳ loại sợi nào. Để chống lại các giọt kim loại bắn tóe như vậy cần sử dụng quần áo dài bằng vải bạt dày, đeo găng tay da, tạp dề da, đi giày da. Khi làm việc ở trên cao phải đặt tấm thép ở dưới vật hàn để tránh kim loại lỏng bắn xuống gây bỏng cho người hoặc gây hỏa hoạn. Và chỉ được dùng các giàn giáo, quang treo chắc chắn, an toàn. Trường hợp không bố trí được an toàn phải trang bị thêm thắt lưng bảo hiểm. 6.4 An toàn về chống nhiễm độc do khí và bụi hàn. Nhiệt độ cao của hồ quang khiến một phần dây hàn, vỏ bọc que hàn và thuốc hàn chuyển sang trạng thái hơi. Các hơi này, khi vào không khí sẽ ngưng tụ và biến 23 thành bụi, ảnh hưởng đến hô hấp của người thợ hàn. Đây chính là mối nguy hiểm chủ yếu về an toàn lao động đối với nghề thợ hàn. Vì vậy phải có hệ thống thông gió, tốt nhất là sử dụng các buồng hàn có hút gió từ phía trên. Khi hàn ở các giếng, bể sâu và các nơi không thuận lợi, thì ở trên miệng, các giếng bể... phải có phụ hàn theo dõi an toàn cho thợ hàn. Thợ hàn làm việc ở các nơi này cần có đèn xách tay di động, thắt lưng bảo hiểm với dây cáp cấp cứu, đầu cáp cấp cứu do thợ hàn phụ cầm. Ở những nơi có khả năng tập trung và tạo ra khí độc phải có hệ thống quạt hoặc hút gió, còn công nhân hàn được trang bị mặt nạ phòng độc. 6.5 An toàn về chống cháy nổ Nguy cơ xuất hiện cháy nổ thường liên quan đến việc vận chuyển, bảo quản và sử dụng sai quy định các chai chứa khí, khi hàn trong các bể chứa mà thiếu kiểm tra việc làm sạch các chất dễ cháy nổ còn dư. Vì vậy không được hàn điện ở gần nơi hàn hơi (hồ quang hàn phải cách các chai khí ít nhất là 10m). Nghiêm cấm thợ hàn điện và thợ hàn hơi làm việc chung ở cơ kết cấu tấm khép kín. Nguy cơ cháy do kim loại và xỉ lỏng xuất hiện cùng với việc sử dụng gỗ hoặc các chất cách nhiệt dễ cháy, hàn trên giàn giáo tre gỗ, gần các chất dễ cháy. Vì vậy chỗ hàn phải cách xa các vật liệu dễ cháy nổ ít nhất 10m Vệ sinh phân xưởng - Vệ sinh máy móc thiết bị dụng cụ. - Vệ sinh nền xưởng - Kiểm tra an toàn của các thiết bị máy móc và thực hiện tốt công tác bàn giao. 24 Bài 3: Hàn đắp trục bằng máy hàn MIG, MAG Thời gian: 24 giờ * Mục tiêu của bài - Trình bày được phương pháp chọn chế độ, kỹ thuật và trình tự hàn đắp trục bằng máy hàn MIG,MAG. - Thực hiện hàn đắp các chi tiết trục, bằng phương pháp hàn theo đường sinh hoặc đường tròn đúng trình tự đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. - Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng. * Nội dung bài 1. Chế độ hàn 2. Kỹ thuật hàn đắp trục 3. Trình tự thực hiện 3.1. Đọc bản vẽ 3.2. Chuẩn bị 3.3. Tiến hành hàn 3.4. Kiểm tra chất lượng mối hàn 4. Thực hành hàn 5. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. 1 Chế độ hàn đắp. Chế độ hàn đắp với các thông số được xác định bằng cách tra bảng trong các tài liệu kỹ thuật. Theo thực tế, với trục bằng thép Các bon thấp có thể chọn chế độ hàn như sau: Đường kính dây hàn:  0,9 hoặc 1,0 Dòng điện hàn Ih =100  120 (A) Điện áp hàn Uh = 20  22 (V) Lưu lượng khí bảo vệ VCO2 =10  15 (lít/phút) Tốc độ cấp dây: 12 – 15 m/phút Tầm với điện cực: l = 10  15 mm Công tắc lấp rãnh hồ quang ON OFF Dòng điện lấp rãnh hồ quang 70  90 (A) Điện áp lấp rãnh hồ quang 17  19 (V) 25 2 Kỹ thuật hàn đắp trục. 2.1 Đắp theo đường sinh: Khi hàn đắp từng mối hàn 1, 2, 3, 4, 5, 6 liên tục dọc theo đường sinh, sau mỗi lần kết thúc một đường hàn phải ngừng để chuyển sang đường khác do đó biến dạng rất mạnh vì nung nóng không đối xứng. Ngăn ngừa biến dạng bằng cách hàn đắp mối hàn 1 xong chuyển qua mối hàn 2, 3 rồi 4đối xứng qua đường trục chi tiết (ha). Vì có gián đoạn khi thay đổi vị trí mối hàn nên năng suất hàn đắp thấp. Do đó để tăng năng suất hàn đắp nên bố trí trục sao cho nó có thể quay được quanh trục của nó sau khi hàn xong mỗi đường hàn. Phương pháp dao động mỏ hàn: trục của mỏ hàn tạo với trục đường hàn về phía chưa hàn góc  = 70 - 800, và trục mỏ hàn vuông góc với tiếp tuyến của chu vi tại tâm bể hàn góc  = 900. Chọn kiểu dao động mỏ hàn là răng cưa hoặc bán nguyệt. Di chuyển mỏ hàn sao cho có điểm dừng ở hai bên biên độ. Bề rộng chuyển động ngang mỏ hàn B =10 và ổn định trong suốt quá trình hàn, bước dao động p không đổi: p = 3 – 4 mm. 1 0 3 -4 26 Đường hàn sau chồng lên đường hàn trước b/3 ( Với b là bề rộng của đường hàn), duy trì tầm với điện cực 10 – 15 mm. Chú ý cuối đường hàn cần điền đầy vết lõm của hồ quang để kích thước mặt phẳng phôi không bị thu hẹp dần và tránh hiện tượng nứt bắt đầu xuất hiện tại vết lõm. Khi đắp nhiều lớp, các lớp đắp sau vẫn đắp theo đường sinh nhưng vị trí các đường đắp sau nằm ở khe lõm do các đường lắp lớp trước tạo nên và ngược với hướng hàn của lớp đắp trước. Chú ý: - xử lý kỹ thuật đầu, cuối đường hàn và chỗ nối que hàn, đường hàn trước phải làm sạch mới hàn đường hàn tiếp theo. Ở đường hàn đắp cuối cùng ( Đắp lấp rãnh ) thì phải chồng lên hai đường đắp ở hai bên một khoảng b/3 2.2 Đắp theo chu vi: Trong trường hợp hàn đắp theo chu vi: tùy thuộc vào chiều dài trục mà có cách bố trí cho hợp lý. Nếu trục ngắn, có thể hàn liên tục từ đầu này tới đầu kia của trục. Nếu trục dài, có thể bố trí hàn đắp thành từng đoạn để giảm ứng suất cục bộ trên toàn bộ chiều dài trục. Hàn đắp theo chu vi được thực hiện tốt nhất khi trục có thể quay được quanh trục của nó, ống sẽ được xoay liên tục khi hàn 3 - 4 1 0 27 Góc độ que hàn: tạo với tiếp tuyến của chu vi tại tâm bể hàn về phía chưa hàn góc  = 75 - 800 Phương pháp dao động: răng cưa, bán nguyệt, vòng tròn. + Đường hàn đắp sau chồng lên đường hàn đắp trước một khoảng bằng b/3. Trong đó b là bề rộng của đường hàn. Có một cách khác khi hàn đắp người ta dựng đứng chi tiết hàn đắp theo vòng tròn, mối hàn được thực hiện liên tục theo đường xoáy vít từ dưới lên, nhưng nếu chiều cao lớn thì gây khó khăn cho quá trình hàn và có thể không ngấu đều. Ưu điểm của quá trình này là mối hàn liên tục phân bố nhiệt đều hơn nên ít biến dạng hơn 3. Trình tự thực hiện TRÌNH TỰ THỰC HIỆN HÀN ĐẮP TRỤC BẰNG MÁY HÀN MAG 28 T T Nội dung công việc Thiết bị Dụng cụ Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt được 1 Đọc bản vẽ - Đọc được các kích thước cơ bản và yêu cầu kỹ thuật. 2 Chuẩn bị : - Phôi - Thiết bị, dụng cụ - Chế độ hàn Máy hàn, máy mài tay. Thước lá, búa tay, bàn chải sắt, thước kiểm tra kích thước mối hàn. - Phôi làm sạch đến có ánh kim - Thiết bị dụng cụ an toàn, chắc chắn. Đường kính dây hàn:  0,9 Dòng điện hàn Ih =100 (A) Điện áp hàn Uh = 20  22 (V) VCO2 =10  15 (lít/phút) - Tầm với điện cực: l = 10  15 mm 3 Tiến hành hàn Máy hàn, máy mài tay. Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, bàn chải sắt. * Đắp theo đường sinh: - Dao động mỏ hàn kiểu răng cưa, bán nguyệt. - Góc độ mỏ hàn : = 70- 800;  = 900. - Đường hàn sau chồng lên đường hàn trước b/3. * Đắp theo chu vi: - Dao động kiểu răng cưa, vòng tròn. -  = 75 - 800 - Hàn hồ quang ngắn 29 4 Kiểm tra Thước lá, búa gõ xỉ, bàn chải sắt. - Làm sạch bề mặt đắp - Kiểm tra độ đều bề mặt đắp - Kiểm tra độ biến dạng. - Nếu có sai hỏng cần sửa chữa. 4 Thực hành: Hàn đắp trục - xem bản vẽ kèm theo. - Vị trí hàn: Bằng - Phương pháp hàn: GMAW - Vật liệu: Thép tròn Ф30, vật liệu CT3 hoặc tương đương. - Vật liệu hàn: * Dây hàn ER 70S-G hoặc tương đương Ф 0.9, Ф1.0mm - Khí bảo vệ: CO2 - Thời gian: 02 giờ (kể cả thời gian chuẩn bị) Yêu cầu kỹ thuật: - Đúng kích thước bề mặt lớp đắp - Sản phẩm đắp không bị biến dạng 30 5 An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng Trong quá trình luyện tập học sinh phải thực hiện nghiêm túc nội quy xưởng và các an toàn lao động khi sử dụng các thiết bị máy móc, an toàn về điện, về hồ quang hàn, về khói hàn, về phòng chống cháy nổ. Kết thúc mỗi buổi luyện tập học sinh phải thu dọn dụng cụ, làm vệ sinh xưởng, bàn giao thiết bị máy móc, dụng cụ cho giáo viên hướng dẫn. Bài 4: Hàn đắp mặt phẳng bằng máy hàn MIG, MAG Thời gian: 18giờ * Mục tiêu của bài - Trình bày được phương pháp chọn chế độ, kỹ thuật và trình tự hàn đắp mặt phẳng bằng máy hànMIG,MAG. - Thực hiện hàn đắp mặt phẳng, bằng thiết bị hàn MIG, MAG đúng trình tự đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh xưởng. * Nội dung 1. Chế độ hàn 2 Kỹ thuật hàn đắp mặt phẳng 3. Trình tự thực hiện 3.1. Đọc bản vẽ 3.2. Chuẩn bị 3.3. Tiến hành hàn 3.4. Kiểm tra 4. Thực hành hàn 5. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. 1 Chế độ hàn đắp Ở lớp đắp đầu tiên, nếu tấm mỏng thì chọn dây có đường kính nhỏ hơn. Do đó dòng điện hàn, lượng khí thấp hơn. Ta có bảng chế độ hàn phụ thuộc đường kính điện cực như sau: 31 Thông số hàn Đường kính dây hàn(mm) 0,5 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 2,0 2,5 Dòng hàn(A) 30-100 50-150 60-180 90-140 100-500 120-550 200-600 250-700 Điện áp hồ quang (V) 18-20 18-22 18-24 18-42 18-45 19-46 23-40 24-42 Tầm với điện cực (mm) 6-10 8-12 8-14 10-40 10-45 15-50 15-60 17-75 Theo thực tế, với thép các bon thấp có thể chọn chế độ hàn như sau: - Đường kính dây hàn:  0,9 hoặc 1,0 - Dòng điện hàn Ih =100  120 (A) - Điện áp hàn Uh = 20  22 (V) - Lưu lượng khí bảo vệ VCO2 =10  15 (lít/phút) - Tốc độ cấp dây: 12 – 15 m/phút - Tầm với điện cực: l = 10  15 mm - Công tắc lấp rãnh hồ quang ON OFF - Dòng điện lấp rãnh hồ quang 70  90 (A) 32 - Điện áp lấp rãnh hồ quang 17  19 (V) - Thứ tự hàn đắp: Số lớp đắp phụ thuộc vào độ mòn của chi tiết và lượng dư gia công cơ khí. Lượng dư gia công cơ khí ít nhất bằng 1,5 đến 2 mm về một phía. Việc hàn đắp những chi tiết mòn theo dạng hình côn hoặc lòng máng thường thì các đường hàn thực hiện từ dưới lên. 2 Kỹ thuật hàn đắp mặt phẳng. Kỹ thuật chung: Việc hàn đắp được thực hiện theo từng đường theo chiều dọc hoặc ngang bề mặt chi tiết. Để giảm thời gian chờ đợi gõ xỉ, thứ tự cần hàn được chỉ bằng các con số. Xỉ hàn của đường 1 và 2 gõ trong khi hàn đường 4; của đường 3 gõ khi hàn