Nghiên cứu lựa chọn công nghệ hàn đắp và công nghệ làm bền bề mặt để hồi phục các cổ trục bị hao mòn

học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 2 - - Lời cam đoan - Tôi cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và ch−a hề sử dụng để bảo vệ một học vị nào. - Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đ−ợc cảm ơn và thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã đ−ợc chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả Phạm Giang Nam Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 3 - - Lời cảm ơn Trong quá trình học tập và nghiên cứu tại lớp cao học khoá 12 chuyên ngành cơ khí nông nghiệp tr−ờng ĐHNN I-Hà Nội, tôi đã nhận đ−ợc sự giúp đỡ, giảng dạy nhiệt tình của các thầy, cô giáo trong nhà tr−ờng. Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới tập thể, các thầy giáo, cô giáo trong nhà tr−ờng, các cán bộ Phòng thí nghiệm VIện Nghiên cứu cơ khí – Hà Nội, trung tâm nghiên cứu kỹ thuật chính xác tr−ờng Đại Học Bách khoa - Hà Nội, đặc biệt là các thầy trong Bộ môn Công nghệ Cơ khí - Khoa cơ điện, tr−ờng Dại học nông nghiệp I-Hà Nội. Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn đặc biệt sâu sắc tới PGS- TS Hoàng Đình Hiếu ng−ời đã tận tình h−ớng dẫn, tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu này. Xin cảm ơn các bạn đồng nghiệp và những ng−ời thân đã động viên giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài. Quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong tiếp tục nhận đ−ợc sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp đối với đề tài nghiên cứu của tôi, để đề tài đ−ợc hoàn thiện hơn. Tác giả Phạm Giang Nam Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 4 - - Mục lục Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Các bảng biểu, hình vẽ, ảnh vii Mở đầu 1 Ch−ơng 1 Tổng quan về các công nghệ hồi phục cổ trục khi bị hao mòn 3 1.1. Khái quát về sự hao mòn của các cổ trục 3 1.1.1. Điều kiện làm việc 3 1.1.2. Dạng hỏng và ph−ơng pháp hồi phục các cổ trục 4 1.2. Khái quát các công nghệ hồi phục cổ trục bị hao mòn 6 1.2.1. ý nghĩa của việc hồi phục 6 1.2.2. Các ph−ơng pháp phục hồi cổ trục bị hao mòn 7 1.2.2.1. Hồi phục cổ trục hao mòn bằng ph−ơng pháp hàn 7 1.2.2.2. Hồi phục cổ trục hao mòn bằng ph−ơng pháp phun kim loại 9 1.2.2.3. Hồi phục các cổ trục hao mòn bằng ph−ơng pháp mạ 10 1.2.3. Lựa chọn công nghệ hàn đắp để hồi phục cổ trục hao mòn 11 1.2.3.1. Một số ph−ơng pháp hàn đắp 11 1.2.3.2. Hồi phục cổ trục bằng hàn đắp trong môi tr−ờng khí bảo vệ 13 1.3. Công nghệ làm bền và nâng cao cơ tính bề mặt cổ trục 14 1.3.1. Các công nghệ làm bền bề mặt 14 1.3.2. Lựa chọn công nghệ làm bền 16 1.4. Công tác sửa chữa, phục hồi tại tr−ờng trung học công nghiệp Việt Đức - Thái Nguyên 17 1.5. Kết luận ch−ơng 1 19 Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 5 - - Ch−ơng 2 Đối t−ợng và ph−ơng pháp nghiên cứu 21 2.1. Chọn đối t−ợng nghiên cứu 21 2.2. Giới hạn nghiên cứu 21 2.3. Ph−ơng pháp nghiên cứu 22 2.3.1. Nghiên cứu lý thuyết 22 2.3.2. Khảo sát thực nghiệm 22 2.2.3. Ph−ơng pháp xác định và xử lý các số liệu thực nghiệm 23 2.2.4. Các chỉ tiêu cần kiểm tra đánh giá 24 Ch−ơng 3 Nghiên cứu lý thuyết 25 3.1. Nghiên cứu vật liệu và yêu cầu cơ tính của các cổ trục 25 3.1.1. Vật liệu chế tạo cổ trục 25 3.1.2. Yêu cầu cơ tính của các cổ trục 26 3. 2. Nghiên cứu công nghệ hàn đắp trong môi tr−ờng khí bảo vệ để hồi phục các cổ trục bị hao mòn 28 3.2.1. Vật liệu hàn trong môi tr−ờng khí bảo vệ 28 3.2.1.1. Khí bảo vệ 28 3.2.1.2. Dây hàn (Điện cực nóng chảy) 31 3.2.2. Chế độ và kỹ thuật hàn 32 3.2.2.1. Tốc độ hàn - tốc độ đắp 32 3.2.2.2. C−ờng độ dòng điện hàn, tốc độ cấp dây 33 3.2.2.3. Điện áp hồ quang 34 3.2.2.4. Tầm với điện cực 36 3.3. Nghiên cứu các yếu tố công nghệ ảnh h−ởng tới chất l−ợng lớp đắp 36 3.3.1. ảnh h−ởng của chế độ hàn 37 3.3.2. ảnh h−ởng của tầm với điện cực 44 3.3.3. ảnh h−ởng của h−ớng hàn 45 Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 6 - - 3.3.4. ảnh h−ởng của vật liệu hàn 46 3.4. Nhiệt luyện nâng cao cơ tính bề mặt các cổ trục sau khi hàn hồi phục 53 3.4.1. Các ph−ơng pháp nhiệt luyện 53 3.4.1.1. Tôi 53 3.4.1.2. Ram 55 3.4.2. Nhiệt luyện bằng ph−ơng pháp tôi cao tần 56 3.4.2.1. Nguyên lý chung 56 3.4.2.2. Tính toán chế độ khi tôi cao tần 58 Ch−ơng 4 Nghiên cứu thực nghiệm 63 4.1. Nghiên cứu các yếu tố ảnh h−ởng chất l−ợng lớp hàn đắp trong môi tr−ờng khí bảo vệ 63 4.1.1. Mục đích 63 4.1.2. Chuẩn bị mẫu hàn đắp và chọn chế độ hàn 63 4.13. Mục tiêu kiểm tra và thiết bị kiểm tra 65 4.1.3.1. Kiểm tra khuyết tật trên lớp đắp 65 4.1.3.2. Kiểm tra phân tích thành phần kim loại 65 4.1.3.3. Chụp ảnh kim t−ơng đánh giá tổ chức tế vi của biên giới giữa lớp hàn và nền của nền 65 4.1.3.4. Đánh giá độ xốp của lớp hàn đắp 66 4.1.3.5. Kiểm tra độ cứng lớp hàn đắp 66 4.1.3.6. Kiểm tra độ bền kéo lớp hàn đắp 66 4.1.4. Ph−ơng pháp xử lý các số liệu thực nghiệm 67 4.1.5. Kết quả thực nghiệm 68 4.1.5.1. Mức độ xuất hiện khuyết tật trên lớp đắp khi thay đổi chế độ hàn 68 4.1.5.2. Kiểm tra thành phần kim loại lớp hàn đắp và thành phần kim loại lớp nền 69 Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 7 - - 4.1.5.3. Tổ chức kim t−ơng các mẫu khi thực hiện các chế độ hàn đắp 71 4.1.5.4. Độ cứng lớp kim loại hàn đắp phụ thuộc vào chế độ hàn 73 4.1.5.5. Độ xốp lớp kim loại hàn phụ thuộc vào chế độ hàn 74 4.1.5.6. Độ bền kéo lớp kim loại hàn phụ thuộc vào chế độ hàn 75 4.2. Nghiên cứu công nghệ nhiệt luyện làm bền bề mặt cổ trục sau khi hàn hồi phục 77 4.2.1. Mục đích 77 4.2.2. Chọn mẫu đắp và ph−ơng pháp nhiệt luyện 77 4.2.3. Kết quả đạt đ−ợc sau khi nhiệt luyện 79 4.2.3.1. Phân tích tổ chức kim loại lớp bề mặt 79 4.2.3.2. Kiểm tra độ cứng lớp hàn đắp sau nhiệt luyện 80 4.2.3.3. Kiểm tra độ thấm tôi lớp hàn đắp 81 4.2.3.4. Đánh giá khả năng chống mài mòn của lớp đắp sau khi nhiệt luyện 82 Kết luận và đề nghị 84 Tài liệu tham khảo 86 Phụ lục 88 Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 8 - - Danh mục Các bảng biểu, hình vẽ, ảnh Các bảng biểu: Bảng 3.1. Thành phần hoá học (%) của một số mác thép dùng làm cổ trục (theo TCVN 1766-75 và ΓOCT 1414-75) Bảng 3.2. Cơ tích của mác thép (theo TCVN 1766-75) Bảng 3.3. Các loại khí bảo vệ Bảng 3.4. Dây hàn thép cacbon và hợp kim thấp (H^ng ESAB-Thụy Điển) Bảng 3.5. Dải tốc độ cấp dây Bảng 3.6. Chọn điện áp hàn Bảng 3.7. Quan hệ giữa c−ờng độ dòng điện với đ−ờng kính dây hàn. Bảng 3.8. Quan hệ giữa điện áp hồ quang với c−ờng độ dòng điện Bảng 3.9. Tầm với điện cực phụ thuộc đ−ờng kính dây hàn. Bảng 3.10. ảnh h−ởng của h−ớng hàn Bảng 3.11. Phạm vi ứng dụng của khí bảo vệ Bảng 3.12. ảnh h−ởng của thành phần khí bảo vệ Bảng 3.13. Dây hàn lõi bột sử dụng cho thép C và hợp kim thấp Bảng 3.14. Dây hàn đặc sử dụng cho hàn đắp thép C và hợp kim thấp Bảng 3.15. Nhiệt độ nung nóng khi tôi cao tần với một số mác thép Bảng 3.16. Chiều sâu lớp tôi phụ thuộc vào nhiệt độ và tốc độ nung Bảng 3.17. Tốc độ làm nguội trung bình trong các tiết diện trục nung nóng đến nhiệt độ tôi Bảng 3.18. Tốc độ làm nguội trung bình để đạt độ cứng 50 HRC Bảng 3.19. Tốc độ làm nguội thép trong các môi tr−ờng khác nhau Bảng 4.1. Điều kiện thực nghiệm đối với các mẫu hàn đắp Bảng 4.2. Kết quả kiểm tra khuyết tật hàn trên lớp đắp Bảng 4.3.a. Mẫu cơ bản N01 (Thép 45) Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 9 - - Bảng 4.3.b. Mẫu đắp đúng chế độ hàn (N08) trên vật liệu thép C45 Bảng 4.4. Trị số độ cứng lớp kim loại hàn đắp Bảng 4.5. Kết quả khảo sát độ xốp các mẫu hàn đắp Bảng 4.6. Độ bền bám dính các mẫu hàn đắp Bảng 4.7. Điều kiện thực nghiệm nhiệt luyện với các mẫu Bảng 4.8. Trị số độ cứng lớp kim loại hàn đắp Bảng 4.9. Trị số độ thấm tôi sau khi nhiệt luyện Bảng 4.10. Giá trị trung bình độ mài mòn các mẫu hàn đắp Các hình vẽ: Hình 1.1. Quá trình hao mòn của cặp lắp ghép Hình 3.1. Quan hệ điện áp và c−ờng độ dòng điện Hình 3.2. Hình dạng mối hàn khi tăng c−ờng độ dòng điện Hình 3.3. Hình dạng mối hàn khi tăng điện áp hồ quang Hình 3.4. Hình dạng mối hàn phụ thuộc vào điện áp hồ quang Hình 3.5. Hình dạng mối hàn phụ thuộc vào điện áp hồ quang Hình 3.6. Hình dạng mối hàn khi tăng vận tốc đắp Hình 3.7. Hình dạng mối hàn phụ thuộc vào tốc độ hàn Hình 3.8. Khoảng cách thích hợp giữa kim loại cơ bản và miệng phun. Hình 3.9. Giản đồ chuyển biến đẳng nhiệt của ostenit Hình 3.10. Giản đồ chuyển biến đẳng nhiệt ostenit của thép C Hình 3.11. Sơ đồ tôi cao tần liên tục - liên tiếp Hình 3.12. Bảng màu xác định nhiệt độ nung Hình 3.13. Sơ đồ nguyên lý thiết bị máy phát cao tần Hình 4.1.a. Biểu diễn thành phần hoá học của kim loại nền (N01) Hình 4.1.b. Biểu diễn thành phần hoá học của kim loại hàn đắp (N08) Hình 4.2. Biểu đồ độ cứng lớp kim loại hàn đắp Hình 4.3. Biểu đồ độ xốp lớp kim loại hàn đắp Hình 4.4. Biểu đồ độ cứng lớp kim loại hàn đắp sau khi tôi Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 10 - - Hình 4.5. Biểu đồ độ thấm tôi Hình 4.6. Biểu đồ l−ợng mài mòn Các ảnh: ảnh 4.1. Tổ chức Peclit (mẫu cơ bản N01)- 200X ảnh 4.2. Tổ chức Peclit + Bainit lớp kim loại đắp (mẫu N08) - 100X. Thực hiện hàn theo chế độ tính toán, khí bảo vệ: CO2 ảnh 4.3. Tổ chức Peclit + Bainit (mẫu N08)- 100X. Thực hiện hàn theo chế độ tính toán, khí bảo vệ: CO2 ảnh 4.4. Tổ chức Bai nit + Peclit (mẫu N09) - 100X. thực hiện hàn theo chế độ tính toán, khí bảo vệ: 20%Ar+100%CO2. ảnh 4.5. Tổ chức Bainit + Mactenxit (mẫu N01)-200X nhiệt luyện ở nhiệt độ 8500C ảnh 4.6. Tổ chức Bainit + Mactenxit (mẫu N08) -200X nhiệt luyện ở nhiệt độ 8300C Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 11 - - Mở đầu Trong những năm gần đây, khi nền kinh tế đất n−ớc chuyển sang nền kinh tế thị tr−ờng, sản xuất công nghiệp nói chung cũng nh− nghành chế tạo máy nói riêng ở n−ớc ta đ^ phát triển mạnh. Cùng với sự phát triển về công nghệ chế tạo, nhu cầu về vật liệu (chủ yếu là vật liệu kim loại) ngày một tăng về cả số l−ợng và chất l−ợng. ở Việt Nam, các sản phẩm kim loại cũng nh− vật liệu khác còn phụ thuộc vào nguồn nhập khẩu. Để đáp ứng với sự phát triển kinh tế của đất n−ớc, chúng ta phải nhập khẩu nguyên vật liệu trong đó có kim loại phục vụ cho công nghệ chế tạo. Tuy nhiên trong t−ơng lai n−ớc ta cần phải từng b−ớc sản xuất vật liệu kim loại, đây chính là mục tiêu của công nghiệp luyện kim. Để sử dụng tiết kiệm và hữu hiệu nguyên vật liệu, trong kỹ thuật có nhiều biện pháp công nghệ, trong đó biện pháp hữu hiệu nhất là ứng dụng các công nghệ hồi phục các chi tiết máy bị hao mòn. Hồi phục chi tiết máy là biện pháp tích cực để sử dụng các chi tiết máy đ^ bị hỏng và mất chính xác. Nguyên vật liệu dùng cho phục hồi các chi tiết máy chỉ cần một khối l−ợng rất nhỏ so với khối l−ợng toàn bộ chi tiết mới, ngoài ra chi phí cho phục hồi cũng thấp so với sản xuất chi tiết mới. Xử lý bề mặt và phục hồi các loại cổ trục hao mòn bằng ph−ơng pháp hàn đắp nhằm đáp ứng đ−ợc yêu cầu trên. Việc phục hồi các loại cổ trục không chỉ đòi hỏi khôi phục lại kích th−ớc hình học và các tính năng làm việc của chi tiết trục mà còn phải đảm bảo chất l−ợng và tuổi thọ của chi tiết sau khi hồi phục. Thực tế có nhiều cổ trục máy sau khi hồi phục có chất l−ợng bề mặt tốt hơn chi tiết mới. Song để đạt đ−ợc điều đó thì trong quá trình hàn hồi phục cần nghiên cứu một cách kỹ l−ỡng, có hệ thống các yếu tố ảnh h−ởng và quyết định đến chất l−ợng phục hồi nh− chọn ph−ơng pháp Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 12 - - hàn, vật liệu hàn, các điều kiện bảo vệ kim loại hàn, xử lý nhiệt trong quá trình hàn và khống chế khả năng phát sinh, tồn tại ứng suất khi hàn. Việc xử lý nhiệt và nhiệt luyện sau hàn đắp hồi phục các cổ trục là một trong những biện pháp công nghệ phổ biến đ−ợc áp dụng để khắc phục ứng suất d− của kim loại lớp hàn đắp và kim loại cơ bản (có thể khử ứng suất d− từ 70% - 90%), có tác dụng ổn định tổ chức kim loại mối hàn, tăng độ cứng và độ bền bề mặt chi tiết, nâng cao chất l−ợng bề mặt lớp hàn đắp. Đây cũng chính là yếu tố ảnh h−ởng quyết định đến chất l−ợng và tuổi thọ của lớp kim loại đắp trong quá trình làm việc lâu dài, nâng cao chất l−ợng của sản phẩm. Đề tài “Nghiên cứu lựa chọn công nghệ hàn đắp và công nghệ làm bền bề mặt để hồi phục các cổ trục bị hao mòn sẽ” giải quyết một số yếu tố kỹ thuật để hồi phục chi tiết nhằm nâng cao chất l−ợng chi tiết sau khi hồi phục. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 13 - - Ch−ơng 1 Tổng quan về các công nghệ hồi phục cổ trục khi bị hao mòn 1.1. Khái quát về sự hao mòn của các cổ trục 1.1.1. Điều kiện làm việc Trong các thiết bị máy móc, chi tiết trục chiếm một vai trò quan trọng, đ−ợc dùng để đỡ các chi tiết quay hoặc truyền chuyển động nh− bánh răng, bánh đai, bánh xích... và truyền mô men xoắn dọc theo đ−ờng trục từ các chi tiết lắp trên nó đến các chi tiết khác, hoặc làm cả hai nhiệm vụ trên. Do đó chi tiết trục có thể chịu lực tác dụng của lực ngang, lực dọc trục và mô men uốn, và mô men xoắn. Khi làm việc trục th−ờng bị hỏng nh−: hỏng các lỗ ren, mòn hoặc biến dạng các r^nh then, trục bị xoắn, bị cong vênh, nứt vỡ thậm chí bị gẫy... tuy nhiên dạng hỏng th−ờng gặp nhất là trục bị hao mòn quá kích th−ớc giới hạn tại các cổ trục. Gối đỡ các chi tiết trục th−ờng dùng là ổ tr−ợt và ổ lăn. Thông th−ờng trong kết cấu máy, ổ lăn đ−ợc sử dụng rộng r^i hơn vì lý do - Giá thành ổ lăn rẻ và chất l−ợng đảm bảo. - Chọn ổ lăn thay thế dễ dàng do ổ lăn chế tạo theo tiêu chuẩn. Nh−ng trong điều kiện trục làm việc với vận tốc lớn, đ−ờng kính trục lớn thì dùng ổ tr−ợt sẽ làm hạ giá thành. Mặt khác ổ tr−ợt có −u điểm là chịu tải trọng chấn động, làm việc êm, khi làm việc trong môi tr−ờng ma sát −ớt thì mất mát do ma sát và mòn trong ổ tr−ợt nhỏ hơn ổ lăn, ngoài ra ổ tr−ợt có thể làm việc tốt hơn trong điều kiện môi tr−ờng có nhiệt độ thay đổi lớn. Tuy nhiên khi dùng gối trục bằng ổ tr−ợt, với điều kiện làm việc tải trọng lớn, thay đổi và chế độ bôi trơn không hợp lý, chi tiết trục th−ờng bị hao mòn nhanh, mòn không đều tại các cổ trục. Việc phục hồi các cổ trục Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 14 - - bị hao mòn có ý nghĩa quan trọng với những chi tiết trục có đ−ờng kính lớn, hoặc làm việc trong những máy móc quan trọng do giảm đáng kể chi phí cho vật liệu và những chi phí liên quan tới chế tạo phôi. Vì vậy cần đ−ợc nghiên cứu cẩn thận công nghệ sửa chữa phục hồi để cải thiện đ−ợc chất l−ợng và nâng cao tuổi thọ của các chi tiết trục [5]. 1.1.2. Dạng hỏng và ph−ơng pháp hồi phục các cổ trục Các cổ trục th−ờng gặp một số hỏng cơ bản sau: - Mệt mỏi vật liệu do trục chịu lực tác dụng lớn, với chu kỳ nhất định và lâu dài sinh ra. Các cổ trục do mệt mỏi nên sinh ra các vết nứt, tróc rỗ bề mặt... ngoài ra, tải trọng chấn động khi làm việc, dầu nhờn có cặn bẩn, bề mặt cổ trục không nhẵn phẳng cũng là những nguyên nhân gây nên hiện t−ợng mỏi của cổ trục, hiện t−ợng mỏi vật liệu tại các cổ trục nếu không phát hiện và có biện pháp xử lý kịp thời sẽ dẫn đến hao mòn và hỏng nhanh tại các cổ trục [5]. - Hao mòn cổ trục (hình 1.1.) do bề mặt của cổ trục và ổ tr−ợt có sự chuyển động t−ơng đối làm cho các cổ trục bị thay đổi về hình dáng, kích th−ớc và chất l−ợng bề mặt. Sự hao mòn làm quan hệ các cặp lắp ghép và vị trí t−ơng đối giữa chúng đều thay đổi, do đó hao mòn là một trong những nguyên nhân rất cơ bản của hỏng. Tốc độ hao mòn có ảnh h−ởng trực tiếp đến thời gian sử dụng của chi tiết. Hao mòn là do ma sát gây nên, do đó trong quá trình nghiên cứu cần hiểu rõ bản chất của ma sát và ảnh h−ởng của nó đến hiện t−ợng hao mòn từ đó xác định giới hạn của hao mòn, đồng thời đ−a ra công nghệ hồi phục hợp lý [12]. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 15 - - * Các cổ trục khi bị hao mòn th−ờng đ−ợc hồi phục theo trình tự sau - Tháo trục ra khỏi vị trí làm việc, lắp trục lên máy đánh bóng, dùng giấy giáp làm sạch các vết bẩn, dầu mỡ, cạnh sắc tại các cổ trục. - Xác định giới hạn hao mòn kiểm tra kích th−ớc thực của cổ trục, xác định giới hạn hao mòn của các cổ trục và kích th−ớc cần hồi phục (kể cả l−ợng d− gia công). - Gia công cơ khí sửa chữa những sai lệch về hình dáng, kích th−ớc Lắp trục lên máy tiện, tiến hành tiện bóc một lớp kim loại trên cổ trục (l−ợng kim loại bóc phụ thuộc vào l−ợng hao mòn và đ−ờng kính của các cổ trục). - Đắp kim loại lên cổ trục xác định kích th−ớc cần hồi phục (kể cả l−ợng d− gia công), đắp lên bề mặt cổ trục một lớp kim loại có cơ tính và vật liệu t−ơng đ−ơng với chi tiết trục. Trong đó: τ: Thời gian chi tiết làm việc bình th−ờng Smax: Khe hở giới hạn lớn nhất Smin: Khe hở giới hạn nhỏ nhất SBĐ: Khe hở lắp ráp ban đầu α: Biểu thị tốc độ tăng khe hở Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 16 - - - Gia công cơ khí đạt kích th−ớc danh nghĩa lắp trục lên máy tiện và tiến hành tiện cổ trục đạt kích th−ớc ban đầu (cộng thêm l−ợng d− để mài chính xác). - Nhiệt luyện tăng cơ tính lớp kim loại hồi phục đ−a cổ trục đi nhiệt luyện để làm bền bề mặt, sau đó đem ram để khử ứng suất d− và đem cổ trục mài bóng đạt kích th−ớc [13] * Nhận xét: Quá trình hồi phục các cổ trục hao mòn chủ yếu là hồi phục lại cơ lý tính và kích th−ớc ban đầu của cổ trục. Có nhiều công nghệ ứng dụng để tạo lớp kim loại đắp, để nâng cao hiệu quả hồi phục và độ tin cậy của các cổ trục cần thiết phải nghiên cứu công nghệ và các yếu tố ảnh h−ởng tới chất l−ợng lớp kim loại hồi phục. 1.2. Khái quát các công nghệ hồi phục cổ trục bị hao mòn 1.2.1. ý nghĩa của việc hồi phục Các cổ trục làm việc trong các máy nông nghiệp, máy công cụ, máy thi công cơ giới và các ph−ơng tiện vận tải ...qua quá trình làm việc bị hao mòn, mỏi vật liệu, các hỏng cơ học dẫn đến mất khả năng làm việc. Có hai xu thế đó là thay mới và sửa chữa phục hồi, ph−ơng án thay mới chỉ áp dụng các loại trục t−ơng đối phổ biến, dễ tìm, dễ mua và đ−ợc tiêu chuẩn hoá. Điều kiện nền kinh tế trong n−ớc và tốc độ phát truyển nhanh của khoa học kỹ thuật hiện đại, đặc biệt là sự phát triển của công nghệ vật liệu cho phép sử dụng lại chi tiết thông qua công nghệ phục hồi với chi phí chấp nhận đ−ợc [11]. Hồi phục chi tiết bằng các ph−ơng pháp khác nhau có độ tin cậy và độ bền lâu bằng, hoặc thậm chí v−ợt độ tin cậy và độ bền lâu của các chi tiết mới. Chi phí hồi phục phụ thuộc vào đặc điểm công nghệ và mức độ hao mòn, nh−ng nhìn chung chỉ chiếm khoảng 35% - 60% giá mua chi tiết mới. Các chi tiết càng phức tạp thì hiệu quả của việc hồi phục càng cao . Khi phục hồi chi tiết nhất là các cổ trục bị hao mòn không cần gia Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 17 - - công tất cả các bề mặt mà chỉ cần gia công một số bề mặt (tại những bề mặt hỏng) vì vậy sẽ giảm đáng kể chi phí vật liệu và chi phí gia công cơ khí, loại trừ hoàn toàn các chi phí chế tạo phôi . Phục hồi cổ trục hao mòn còn có ý nghĩa đặt biệt quan trọng trong các tr−ờng hợp chi tiết trục hỏng thuộc các máy móc, thiết bị ngoại nhập nh−ng lại không phổ biến và ch−a có phụ tùng thay thế trong n−ớc. 1.2.2. Các ph−ơng pháp phục hồi cổ trục bị hao mòn Có nhiều công nghệ phục hồi, hiệu quả và chất l−ợng phục hồi phụ thuộc đáng kể vào ph−ơng pháp công nghệ đ−ợc sử dụng. Chọn đúng công nghệ phục hồi cho phép không chỉ hoàn trả các tính chất ban đầu của chi tiết mà còn có thể cải thiện đ−ợc một số tính chất khác của bản thân chi tiết. Việc lựa chọn công nghệ phục hồi phụ thuộc vào đặc điểm kết cấu, giá trị hao mòn và điều kiện làm việc của các cổ trục. * Đặc điểm kết cấu công nghệ của cổ trục đ−ợc xác định bởi đặc điểm cấu tạo về hình dánh hình học và kích th−ớc, vật liệu và xử lý nhiệt, độ cứng bề mặt, độ chính xác chế tạo, độ bóng bề mặt, chế độ lắp ghép ... * Điều kiện làm việc phụ thuộc vào đặc tính chịu tải trọng, loại và dạng ma sát, giá trị hao mòn sau thời gian sử dụng... Khi chế tạo, nguyên vật liệu để làm chi tiết là phôi trong khi phục hồi thì chi tiết phục hồi chính là phôi. Vì vậy, quá trình phục hồi là quá trình khôi phục khả năng đ^ bị mất của các cổ trục, với ph−ơng pháp hồi phục hợp lý để đảm bảo tuổi thọ và giá thành hợp lý của các chi tiết [10]. 1.2.2.1. Hồi phục cổ trục hao mòn bằng ph−ơng pháp hàn Hàn là một công nghệ đ−ợc ứng dụng rộng r^i để khôi phục các chi tiết máy bị hao mòn, hỏng. Bằng ph−ơng pháp hàn có thể khôi phục lại hình dáng, kích th−ớc của các chi tiết máy. Thực tế ở nhiều n−ớc trên thế giới, chi tiết hỏng đ−ợc khôi phục bằng ph−ơng pháp hàn chiếm một tỷ lệ rất lớn (khoảng 60% - 70%). ở n−ớc ta hiện nay, công nghệ hàn cũng đ−ợc ứng Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 18 - - dụng rộng r^i, sự phát truyển mạnh của công nghệ vật liệu cho phép phục hồi các chi tiết quan trọng bị hao mòn, hỏng trong quá trình sử dụng với chất l−ợng tốt và đem lại hiệu quả kinh tế cao. * Đặc điểm phục hồi chi tiết bằng hàn đ−ợc ứng dụng rộng r^i trong sửa chữa hồi phục bởi nó có thể khôi phục đ−ợc nhiều loại hao mòn, hỏng (nứt, g^y, vỡ, hao mòn kích th−ớc lớn). Thiết bị hàn đơn giản, có khả năng vận chuyển khá dễ dàng. Trong hàn đắp lớp kim loại có độ bám dính tốt. Có khả năng khống chế đ−ợc độ bền và độ cứng lớp hàn. Lớp kim loại đắp lớn, tạo thuận lợi cho việc gia công cơ khí sau khi hàn. * Hàn hồi phục các cổ trục bị hao mòn có thể sử dụng các ph−ơng pháp hàn hơi, hàn điện hồ quang, hàn trong môi tr−ờng khí bảo vệ... Yêu cầu cơ bản nhất của lớp hàn đắp là đảm bảo đ−ợc khả năng bám chắc vào lớp kim loại cơ bản, độ bền, khả năng chịu mài mòn và các yêu cầu cơ tính khác của các cổ trục. Khi hàn cần đặc biệt chú ý một số vấn đề - Vật liệu que hàn phải t−ơng đ−ơng với vật liệu chế tạo cổ trục. Khi chọn que hàn cần nắm vững đ−ợc đặc điểm thay đổi về mặt hoá học của nó so với vật liệu cổ trục. - Đảm bảo chất l−ợng chuẩn bị bề mặt chi tiết tr−ớc khi hàn, cần tẩy sạch hết dầu, gỉ sắt, các vết rạn nứt. Với các chi tiết đ^ qua nhiệt luyện cần ủ tr−ớc khi hàn đắp. - Tr−ờng hợp lớp hàn đắp có bề dày lớn nên chia ra thành nhiều lớp để hàn đắp. Để tiết kiệm kim loại quý các lớp d−ới cùng có thể hàn bằng que hàn có tỷ lệ cacbon thấp. - Cần chú ý chế độ nung nóng chi tiết tr−ớc khi hàn. Ngoài việc giảm bớt ứng suất trong, việc nung nóng tr−ớc còn cho khả năng nóng chảy tốt ở vị trí hàn, quá trình hàn sẽ nhanh hơn đạt năng suất cao hơn [4]. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 19 - - 1.2.2.2. Hồi phục cổ trục hao mòn bằng ph−ơng pháp phun kim loại Phun kim loại là một trong những ph−ơng pháp hồi phục tiên tiến nhất đ−ợc dùng mấy chục năm trở lại đây ở nhiều n−ớc trên thế giới. ở n−ớc ta phun kim loại đ^ đ−ợc thí điểm ứng dụng ở một số cơ sở sửa chữa và đ^ thu đ−ợc một số kết quả b−ớc đầu *Có 3 ph−ơng pháp phun kim loại là phun kim loại dùng dòng điện, phun kim loại dùng hơi và phun kim loại dùng dòng điện cao tần. Nguyên lý chung của phun kim loại là dùng kim loại nóng chảy, d−ới tác dụng của luồng không khí nén phun tơi thành hạt bụi nhỏ (kích th−ớc hạt khoảng 0,001mm - 0,05mm) đắp lên bề mặt cổ trục cần hồi phục * Đặc điểm phục hồi cổ trục bằng phun kim loại là cổ trục đ−ợc phun phủ một lớp kim loại có chiều dày lớn (có thể từ 0,2mm ữ 10mm). Khi phun kim loại, các cổ trục không bị nung nóng quá, tránh đ−ợc những thay đổi về tổ chức kim t−ơng, biến dạng, có thể phun kim loại lên các cổ trục có vật liệu và đ−ờng kính bất kỳ. Do đó công nghệ phun kim loại đ−ợc ứng dụng phục hồi các cổ trục bị hao mòn lớn, khắc phục các khuyết tật do chế tạo, phun phủ chống han gỉ, trang trí hay các yêu cầu đặc biệt khác. * Nh−ợc điểm ph−ơng pháp phun đòi hỏi kỹ thuật tiên tiến và thiết bị phức tạp, đắt tiền. L−ợng kim loại khi phun phủ hao tổn lớn (theo các kết quả nghiên cứu, l−ợng hao phí chiếm khoảng 30% tổng số kim loại dùng phun, với các cổ trục có kích th−ớc nhỏ hao phí có thể tăng đến 78%). Kim loại đắp th−ờng có nhiều lỗ rỗ và chứa một l−ợng lớn các oxit. Các phần tử bị va đập bởi vận tốc phun lớn nên tạo khả năng biến cứng bề mặt, giảm tính gia công cơ khí sau phục hồi. Khả năng chống mài mòn của kim loại đắp khi làm việc trong điều kiện có bôi trơn rất tốt nh−ng lại rất kém trong điều kiện ma sát khô. Thành phần hoá học của lớp phun phủ khác đáng kể so với thành phần hoá học của kim loại nền do bị thoát một l−ợng C, Si, Mn đáng kể, làm giảm cơ tính của lớp kim loại đắp [5]. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 20 - - Để cải thiện chất l−ợng lớp kim loại sau khi phun, ta cần chú ý một số vấn đề sau * Tăng độ liên kết giữa hạt kim loại và độ bền của lớp kim loại phun Căn cứ vào sự biến dạng của kim loại có thể áp dụng các ph−ơng pháp lăn hoặc nén để tăng độ liên kết, ngoài ra có thể cho các chất dẻo hữu cơ vào tổ chức kim loại sau khi sấy khô nhằm tăng độ bền lớp kim loại đắp. * Nâng cao độ bám cho lớp kim loại phun đắp nhất thiết phải giảm tỷ lệ lớp ôxy hoá trong tổ chức kim loại. Hiện nay chủ yếu dùng cách xử lý trong chất có khả năng tách lớp ôxy hoá đồng thời đặt chi tiết trong môi tr−ờng khí hyđrô, sau khi xử lý trong nhiệt độ khoảng 880 - 9000C, giữ nhiệt từ 2 - 3 giờ, độ bám dính có thể tăng nên đến 14 lần. Nâng cao tính chống mài mòn ngâm chi tiết sau khi phun vào dầu công nghiệp với nhiệt độ 80 - 1000C làm cho tăng khả năng gia công, giảm ứng suất d− và độ chống mài mòn có thể tăng lên từ 1 - 1,5 lần [22]. 1.2.2.3. Hồi phục các cổ trục hao mòn bằng ph−ơng pháp mạ * Đặc điểm phục hồi chi tiết bằng mạ đ−ợc sử dụng rộng r^i để hồi phục các cổ trục có l−ợng hao mòn không lớn. Trong quá trình mạ, cổ trục không bị đốt nóng nhiều, không làm thay đổi cấu trúc và tính chất của kim loại cổ trục, l−ợng d− cho gia công rất nhỏ so với ph−ơng pháp hàn. Độ cứng của lớp mạ phụ thuộc vào chế độ và kim loại mạ. Trong hồi phục chi tiết ng−ời ta sử dụng phổ biến là mạ Crôm, mạ thép, ngoài ra còn sử dụng mạ đồng, mạ Niken và mạ kẽm. Chất l−ợng lớp mạ đ−ợc đặc tr−ng bằng độ cứng, độ bền bám, độ chịu mài mòn, ứng suất bên trong và độ bền mỏi. Độ chống mòn của lớp mạ phụ thuộc vào bản chất và cấu trúc của kim loại, đồng thời phụ thuộc độ hạt và phân bố đều đặn của cấu trúc cũng nh− định h−ớng của các hạt [5]. Ph−ơng pháp mạ thông th−ờng (dùng bể mạ) chỉ phù hợp với việc hồi phục các chi tiết có kích th−ớc vừa và nhỏ. Khi hồi phục các cổ trục có kích th−ớc lớn nh− trục khuỷu, xy lanh ôtô, trục động cơ máy kéo, máy búa, Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 21 - - máy đột dập... ng−ời ta sử dụng ph−ơng pháp mạ không dùng thùng mạ. Có ba ph−ơng pháp mạ không dùng thùng mạ, đó là: phun thành tia điện dịch (mạ phun), sử dụng dòng chảy (mạ dòng chảy) và mạ quét (mạ tiếp xúc). 1.2.3. Lựa chọn công nghệ hàn đắp để hồi phục cổ trục hao mòn Có nhiều ph−ơng pháp hàn khác nhau để phục hồi chi tiết nh−: Hàn hơi, hàn hồ quang điện, hàn tự động, bán tự động d−ới lớp thuốc, hàn trong môi tr−ờng khí bảo vệ... 1.2.3.1. Một số ph−ơng pháp hàn đắp * Hàn hồ quang điện là ph−ơng pháp phổ biến đ−ợc sử dụng cho nhiều công việc phục hồi. Thiết bị phục vụ cho hàn đắp hồ quang đơn giản, dễ vận hành, mất ít thời gian cho công tác chuẩn bị, thao tác hàn rất linh động nên có thể phù hợp với tất cả chủng loại chi tiết, đặc biệt là các chi tiết có bề mặt phức tạp. Từ tr−ớc đến nay, ph−ơng pháp hàn đắp hồ quang điện đ−ợc áp dụng rộng r^i để hàn đắp các bề mặt chịu mài mòn, yêu cầu độ cứng cao, chịu va đập. Điều quan trọng là phải chọn đúng chủng loại que hàn bởi có rất nhiều loại que hàn đặc biệt đ^ đ−ợc chế tạo để hàn phục hồi chi tiết nh− que hàn cho thép có c−ờng độ cao, thép chống ăn mòn của môi tr−ờng, thép dùng cho các chi tiết làm việc ở nhiệt độ thấp, thép làm việc ở nhiệt độ cao. * Hàn đắp tự động và nửa tự động d−ới lớp thuốc bảo vệ sử dụng ph−ơng pháp này làm tăng năng suất hàn đắp, điều kiện lao động và chất l−ợng hàn đắp đ−ợc cải thiện, tiêu hao điện năng và vật liệu hàn ít, phù hợp với các chi tiết hồi phục dạng trục. So với hàn hồ quang tay, hàn đắp tự động và nửa tự động có thể hợp kim hoá kim loại mối hàn dễ dàng, do đó làm tăng cơ tính của mối hàn đắp, tăng khả năng chịu mài mòn, va đập của chi tiết sau hồi phục. Có thể hợp kim hoá mối hàn bằng ba cách: dùng dây hợp kim, dùng dây lõi thuốc hoặc dùng thuốc hàn gốm. Việc lựa chọn ph−ơng án hợp kim hoá nào phụ thuộc vào yêu cầu hợp kim hoá của mối hàn, nguyên tố hợp kim, điều kiện vật liệu, điều kiện thao tác hàn. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 22 - - * Hàn đắp hồ quang trong môi tr−ờng khí._. bảo vệ có nhiều ph−ơng pháp hàn đắp trong môi tr−ờng khí bảo vệ nh− hàn bằng điện cực nóng chảy và không nóng chảy, hàn một hồ quang và hàn nhiều hồ quang. Trong đó ph−ơng pháp hàn đắp bán tự động và tự động dùng điện cực nóng chảy đ−ợc sử dụng rộng r^i nhất. Hàn đắp trong môi tr−ờng khí bảo vệ cho phép cơ khí hoá và tự động hoá quá trình hàn trong bất kỳ vị trí không gian nào phù hợp với các bề mặt chi tiết hàn đắp. Chúng ta cũng có thể cơ khí hoá cả việc hàn đắp trên những chi tiết nhỏ, điều đó làm tăng năng suất lao động lên từ 3 ữ 5 lần so với các ph−ơng pháp hàn thông th−ờng. * Hàn điện xỉ th−ờng đ−ợc áp dụng cho các chi tiết có chiều dày lớn với năng suất cao và chất l−ợng mối hàn tốt. Trong công nghiệp, ph−ơng pháp hàn điện xỉ dùng để hàn nối các loại thép cacbon, thép hợp kim, nhôm và các kim loại khác có chiều dày lớn. Trong lĩnh vực phục hồi hàn điện xỉ đ−ợc áp dụng để hàn đắp mặt phẳng, mặt trụ và mặt côn với chiều dày của lớp đắp lớn. Trong hàn điện xỉ mức tiêu hao thuốc hàn do bay hơi và tạo lớp xỉ lỏng chiếm không quá 5% khối l−ợng kim loại đắp. So với hàn d−ới lớp thuốc khối l−ợng đó giảm 15 ữ 20 lần. Tiêu thụ điện năng cũng giảm do giảm đ−ợc năng l−ợng làm nóng chảy thuốc hàn. Bể hàn với chiều sâu lớn và tồn tại lâu tạo điều kiện cho khí và tạp chất thoát ra, giảm đ−ợc việc hình thành các khuyết tật nh− rỗ khí hoặc nứt. Việc nung nóng và làm nguội chậm vùng ảnh h−ởng nhiệt loại trừ đ−ợc hiện t−ợng tôi nh−ng kích th−ớc hạt và chiều rộng vùng ảnh h−ởng nhiệt lớn hơn nhiều lần so với các ph−ơng pháp khác. *Hàn đắp bằng Plasma là ph−ơng pháp hàn tiên tiến, có rất nhiều −u điểm nh− nhiệt độ cao, tập trung nhiệt nên có thể hàn nối các chi tiết với lớp hàn có chiều dày rất mỏng (khoảng 0,1 mm). Mặt khác, hàn bằng Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 23 - - Plasma có thể thực hiện tốt việc đắp các lớp đồng chì, đồng đỏ, đồng thau trên thép với l−ợng sắt không v−ợt quá 0,5%. Hàn Plasma có hai ph−ơng pháp hàn chính: - Hàn đắp Plasma với vật liệu hàn ở dạng bột có thể điều chỉnh thành phần kim loại lớp hàn dễ dàng, đáp ứng đ−ợc yêu cầu làm việc của chi tiết. Đ−ợc ứng dụng để đắp các cổ trục chịu mài mòn với bột kim loại hợp kim cứng đặc biệt. Lớp đắp nhận đ−ợc chủ yếu là kim loại bổ xung, kim loại cơ bản hầu nh− không tham gia vào việc hình thành mối hàn. - Hàn đắp Plasma với vật liệu là dây kim loại đặc sử dụng với thiết bị hàn tự động, nó có nhiệm vụ cấp dây tự động vào bể hàn. Ng−ời ta cũng có thể cho thêm vật liệu bổ xung vào vùng ngoài dây hàn, do đó tăng năng suất đồng thời giải quyết đ−ợc vấn đề hợp kim hoá mối hàn [20]. 1.2.3.2. Hồi phục cổ trục bằng hàn đắp trong môi tr−ờng khí bảo vệ Trong kỹ thuật hiện đại, hàn đắp trong môi tr−ờng khí bảo vệ chiếm vị trí rất quan trọng. Nó không những có thể hàn đắp các loại thép thông th−ờng mà còn có thể hàn các loại thép không gỉ, chịu lửa, bền nóng, các loại hợp kim đặc biệt, các hợp kim có tính hoá học mạnh và kim loại hiếm nh− titan, môlipđen... Khí bảo vệ đ−ợc cấp liên tục vào vùng cháy hồ quang, tạo xung quanh nó một lớp bảo vệ vững chắc kim loại hàn đắp khỏi tác dụng của không khí, tránh đ−ợc các khuyết tật. Đồng thời cản trở việc thoát C và các nguyên tố hợp kim khác, do đó nâng cao cơ tính và chất l−ợng lớp kim loại đắp [20] [21] [25] Tuy nhiên, hàn đắp trong môi tr−ờng khí bảo vệ cũng có một số nh−ợc điểm nhất định nh− yêu cầu kỹ thuật cao, nhiệt độ trong khi hàn cao làm cho kim loại cơ bản (kim loại chi tiết) thay đổi kết cấu, phát sinh ứng suất, từ đó có thể gây ra biến dạng, nứt, vỡ chi tiết. Mặt khác, chất l−ợng mối hàn phụ thuộc rất nhiều yếu tố, khó khống chế và kiểm tra đánh giá. Khi ứng dụng công nghệ hàn trong môi tr−ờng khí bảo vệ, đối t−ợng chủ yếu là các cổ trục hao mòn, hỏng đ^ qua quá trình làm việc. Do vậy, Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 24 - - trong hàn hồi phục cần tính toán đầy đủ đến các mặt sau: * Quản lý chất l−ợng hàn bao gồm việc lựa chọn ph−ơng pháp hàn, thiết bị hàn, các biện pháp chống biến dạng khi hàn. Chọn số liệu, điều kiện kỹ thuật, chọn dây hàn, khí bảo vệ và các điều kiện khác... ngoài ra cần hiểu rõ đặc điểm yêu cầu làm việc, cơ tính kim loại các cổ trục. * Xử lý nhiệt sau khi hàn quá trình hàn th−ờng phát sinh ứng suất và biến dạng do các cổ trục bị nung nóng không đồng đều. Xử lý nhiệt sau hàn là một biện pháp công nghệ phổ biến đ−ợc áp dụng để khắc phục ứng suất d− của kim loại lớp đắp và kim loại cơ bản. Đồng thời có tác dụng ổn định tổ chức kim loại, nâng cao cơ tính và độ bền bề mặt cổ trục. * Gia công cơ khí sau khi hàn các cổ trục sau đắp hồi phục đ−ợc gia công cơ khí để đảm bảo hình dáng, kích th−ớc và độ nhẵn bóng cần thiết. Khi quyết định phục hồi cổ trục bằng ph−ơng pháp hàn cần chú ý đến vấn đề này, nếu không sau khi hàn việc gia công khó thực hiện đ−ợc. 1.3. Công nghệ làm bền và nâng cao cơ tính bề mặt cổ trục 1.3.1. Các công nghệ làm bền bề mặt * Làm bền bề mặt bằng nhiệt là hình thức gia công dùng nhiệt để thay đổi cấu trúc, tổ chức bên trong của kim loại, tăng cao độ lệch mạng do đó làm thay đổi tổ chức của kim loại và hợp kim, làm cho nó có độ cứng, độ bền cao, độ chống mài mòn tốt. Để đạt đ−ợc điều đó ta phải nung nóng kim loại, hợp kim lên đến nhiệt độ tôi Đối với thép tr−ớc cùng tích: t0tôi = Ac3 + (30 ữ 50) 0C Đối với thép sau cùng tích : t0tôi = Ac1 + (30 ữ 50) 0C giữ nhiệt trong một thời gian cần thiết để peclit chuyển biến sang ôstenit, sau đó làm nguội nhanh hơn vận tốc nguội tới hạn để pha ôstenit chuyển biến thành mactenxit có độ cứng, độ bền cao. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 25 - - * Làm bền bề mặt bằng hoá nhiệt luyện là d−ới tác dụng của nhiệt độ để thấm một hay một số chất (nh− C, Ni, l−u huỳnh, xianua...) vào lớp bề mặt của chi tiết để thay đổi tổ chức thành phần hoá học và cấu trúc lớp bề mặt, sau đó tiến hành tôi để thay đổi tổ chức và cơ tính theo yêu cầu làm việc nh− khả năng chịu nhiệt, tính chống ăn mòn, chống mài mòn, nâng cao độ cứng, độ bền và giới hạn mỏi. Th−ờng sau khi tôi, chi tiết đ−ợc ram để giảm ứng suất d−, tăng thêm độ cứng, độ bền và tính trơ mòn. Trong quá trình thấm có 3 quá trình xảy ra cùng một lúc, đó là quá trình phân hoá, hấp thụ và khuyếch tán. Quá trình phân hoá là quá trình chất hoà tan bị phân hoá ra dạng nguyên tử tự do có hoạt tính cao, dễ hoà tan vào mạng tinh thể của dung môi (chất hoà tan là chất thấm, còn dung môi là vật liệu làm chi tiết). Quá trình hấp thụ là quá trình nguyên tử tự do của chất hoà tan xâm nhập vào mạng tinh thể của bề mặt chi tiết bằng cách tạo thành dung dịch đặc thay thế hoặc xen kẽ. Quá trình khuyếch tán là quá trình chất hoà tan khuyếch tán sâu vào lớp bề mặt chi tiết để san bằng nồng độ của hệ thống. * Làm bền bề mặt bằng cơ học là dạng gia công áp lực có tác dụng nâng cao độ cứng, độ bền. Làm cho cấu trúc kim loại chặt trẽ và nhỏ mịn, tạo ra tổ chức dạng thớ (chức kim loại bị biến dạng kéo dài theo h−ớng xác định), các vết nứt nhỏ, rỗ khí đ−ợc ép chặt lại, độ bóng bề mặt đ−ợc nâng cao. Bản chất của quá trình là d−ới tác dụng của ngoại lực, mạng tinh thể bị biến dạng đàn hồi, rồi biến dạng dẻo, khi không có ngoại lực tác dụng mạng tinh thể bị biến dạng d−. Quá trình trên làm tính chất kim loại thay đổi, độ cứng độ bền tăng nên, độ dẻo dai giảm xuống. Việc “chảy tổ chức" (tạo thớ trong kim loại) có tác dụng tăng bền khi giảm ứng suất cắt vuông góc theo chiều dọc thớ, ứng suất kéo ngang thớ. * Làm bền bề mặt bằng nhiệt - cơ có lợi thế là kết hợp đ−ợc những −u điểm của ph−ơng pháp tôi bề mặt và biến dạng dẻo. Bề mặt kim loại vừa đ−ợc nung lên đến nhiệt độ tôi vừa đ−ợc biến dạng dẻo, mạng tinh thể bị xô lệch, cấu trúc hạt nhỏ và định h−ớng. Vì vậy sau khi tôi tổ chức kim loại ở Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 26 - - lớp bề mặt là mactenxit nhỏ mịn có tính dị h−ớng, mật độ lệch mạng tăng hai lần so với tôi bề mặt thuần túy. Độ bền và độ cứng bề mặt tăng cao, còn bên trong vẫn là kim loại ban đầu có độ dẻo dai cao [9]. * Làm bền bề mặt bằng La de (tôi bằng tia lade) là ph−ơng pháp dựa trên cơ sở những thay đổi về vật lý trong lớp kim loại bề mặt bị chiếu xạ la de. Về bản chất tia la de là một loại tia có b−ớc sóng ngắn, đi thẳng, không chịu ảng h−ởng của điện tr−ờng, từ tr−ờng, dùng hệ thống quang học có thể điề chỉnh h−ớng đi và hội tụ. Khi chùm tia la de đ^ đ−ợc thấu kính hội tụ lên bề mặt kim loại, ta thấy năng l−ợng của tia la de đ−ợc hấp thụ, hệ số hấp thụ cao hay thấp phụ thuộc và bản chất tia la de, tình trạng bề mặt và bản chất lớp đắp bề mặt. Việc xác định tr−ờng nhiệt độ trong kim loại đ−ợc chiếu xạ la de cho phép tìm ra các thông số quan trọng nh− nhiệt độ nung, tốc độ nung, tốc độ nguội...các thông số thích hợp của trang bị la de và chế độ làm việc hợp lý. Với thép có hàm l−ợng ít C không làm bền đ−ợc bằng các ph−ơng pháp truyền thống khác nh−ng làm bền bằng tia la de độ cứng có thể tăng gấp 3 lần, giảm độ biến dạng của chi tiết đến mức tối thiểu và có thể làm bền tại các vị trí mà các ph−ơng pháp khác không làm đ−ợc [10]. 1.3.2. Lựa chọn công nghệ làm bền Để nâng cao cơ tính và độ bền tổng hợp, tăng độ tin cậy và giảm chi phí giá thành sau hồi phục, các loại cổ trục sau khi đắp phục hồi cần đ−ợc xử lý nhiệt nhằm khắc phục ứng suất d− của kim loại lớp đắp. Nhiệt luyện chính là biện pháp ảnh h−ởng quyết định đến chất l−ợng và tuổi thọ của các cổ trục trong quá trình làm việc lâu dài. Nhiệt luyện sau khi hàn đảm bảo khử ứng suất d− tới 70%ữ90%, đồng thời còn có tác dụng ổn định tổ chức lớp kim loại đắp, nâng cao khả năng chống lại sự mài mòn. Tổ chức, cấu trúc kim loại sau khi nhiệt luyện phân bố một cách hợp lý theo lớp từ tâm ra ngoài bề mặt Nhiệt luyện là một công nghệ dùng nhiệt để thay đổi tổ chức, ứng suất bên trong kim loại, hợp kim để nâng cao độ bền, các chuyển hoá bên Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 27 - - trong do nhiệt gây ra không chỉ là yếu tố nhiệt độ mà còn phụ thuộc nhiều yếu tố nh− tốc độ nung nóng, tốc độ làm nguội, các yếu tố môi tr−ờng... Làm bền bề mặt bằng tôi cao tần là dạng dùng nhiệt làm bền lớp bề mặt các cổ trục có hiệu quả và phổ biến nhất hiện nay. Nguyên lý của nó là mật độ dòng điện xoay chiều phân bố không đều theo tiết diện ngang của dây dẫn, càng vào tâm càng giảm. Dòng điện có tần số cao, sự phân bố càng không đồng đều. Để nhiệt luyện bề mặt trục và những chi tiết máy t−ơng tự, ng−ời ta ứng dụng rộng r^i là tôi bằng dòng điện có tần số cao. Khi nhiệt luyện bề mặt cổ trục bằng dòng cảm ứng tần số cao làm tăng thêm độ cứng từ 6 ữ 8 HRC (so với tôi chi tiết trên lò th−ờng). Độ cứng bề mặt đạt nh− vây không chỉ do chuyển biến pha đặc biệt khi nung bằng dòng cảm ứng, mà còn do làm nguội thép trong vùng chuyển biến mactenxit với tốc độ rất lớn, do đó ngăn ngừa quá trình ram mactenxit trong quá trình tôi và cố định lại hàm l−ợng C trong dung dịch đặc. Mactenxit tạo thành hạt nhỏ, do đó làm tăng cơ tính lớp tôi bề mặt [6] [7]. 1.4. Công tác sửa chữa, phục hồi tại tr−ờng trung học công nghiệp Việt Đức - Thái Nguyên Tr−ờng trung học công nghiệp Việt Đức là một tr−ờng đào tạo công nhân lành nghề bậc 3/7 và kỹ thuật viên trung cấp. Hiện tr−ờng là một cơ sở đào tạo nghề duy nhất tại tỉnh Thái Nguyên có hai trung tâm dịch vụ sửa chữa ô tô, máy nông nghiệp đ−ợc đầu t− theo dự án "Đào tạo nghề tại Việt Nam" của n−ớc cộng hoà liên bang Đức. Các trang thiết bị, máy móc trong tr−ờng rất đa dạng, phong phú về chủng loại cũng nh− nguồn gốc. Bên cạnh những thiết bị mới và hiện đại, nhà tr−ờng còn rất nhiều thiết bị tuy đ^ cũ nh−ng rất cần cho việc thực tập của học sinh. Do sử dụng lâu nên sự hỏng của các chi tiết của máy cần đến công tác sửa chữa hồi phục. Trong những năm qua, nhà tr−ờng đ^ chủ động tổ chức sửa chữa các thiết bị hiện có trong tr−ờng để duy trì sự hoạt động của máy móc thiết bị. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 28 - - Ngoài ra, nhà tr−ờng còn th−ờng xuyên nhận bảo d−ỡng, sửa chữa các thiết bị máy móc, các loại ô tô máy kéo ở ngoài tr−ờng. Việc sửa chữa, phục hồi chi tiết trục và cổ trục th−ờng chiếm từ 20% ữ 30% khối l−ợng công việc, hao mòn tại các cổ trục là nguyên nhân cơ bản và phổ biến của các trục bị hỏng. Trong công tác sửa chữa, nhà tr−ờng có thuận lợi rất lớn - Có chuyên ngành đào tạo về công nghệ sửa chữa. - Có các thiết bị gia công cơ khí, kể cả các thiết bị chuyên dùng và thiết bị gia công tự động, đảm bảo độ chính xác cao. - Có một số thiết bị kiểm tra, kiểm định chất l−ợng. Tuy nhiên, do các thiết bị máy móc, các loại ô tô, máy kéo cần sửa chữa có nguồn gốc rất khác nhau nên công tác sửa chữa gặp những khó khăn nhất định. Đặc biệt, việc thay thế các chi tiết bị hao mòn, hỏng th−ờng không có sẵn mà phải tự chế tạo hoặc phục hồi từ các chi tiết cũ. Trong công tác sửa chữa phục hồi, nhà tr−ờng đ^ có sự kết hợp chặt chẽ với các công ty doanh nghiệp trong khu công nghiệp Sông Công, các Viện nghiên cứu, chế tạo máy công cụ. Ngoài ra nhà tr−ờng còn đ−ợc nhận sự t− vấn kỹ thuật công nghệ của các chuyên gia cộng hoà liên bang Đức, các giảng viên của hai tr−ờng Đại học công nghiệp Thái Nguyên và tr−ờng Đại học nông nghiệp I - Hà Nội. Từ sự hợp tác chặt chẽ về kỹ thuật và t− vấn về công nghệ đó đ^ duy trì đ−ợc hoạt động khá ổn định của các thiết bị máy móc, góp phần tích cực trong việc đảm bảo chất l−ợng đào tạo trong nhà tr−ờng, đồng thời đ^ đáp ứng đ−ợc nhu cầu sửa chữa phục hồi chi tiết của các cơ sở sản xuất kinh doanh ngoài nhà tr−ờng. Đánh giá về công tác sửa chữa hồi phục của nhà tr−ờng trong những năm qua, bên cạnh những kết quả đạt đ−ợc còn một số vấn đề nổi cộm là: - Tuổi bền của các chi tiết máy hoặc cụm chi tiết sau sửa chữa, phục hồi th−ờng không cao do ch−a có biện pháp hữu hiệu để nâng cao chất l−ợng và hiệu quả việc sửa chữa, phục hồi chi tiết. - Các chi tiết sau sửa chữa phục hồi th−ờng ít đ−ợc kiểm tra đánh giá Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 29 - - chất l−ợng, không kiểm tra về độ cứng, tổ chức vật liệu, khả năng bền hoá ... dẫn đến hiệu quả phục hồi ch−a cao. - Một số chi tiết trục khi các cổ trục bị hao mòn hỏng vẫn có khả năng phục hồi trong tr−ờng bằng các trang thiết bị máy móc và với đội ngũ cán bộ kỹ thuật sẵn có nh−ng không tổ chức thực hiện đ−ợc mà còn phải lệ thuộc bên ngoài. - Ch−a đầu t− nhiều trong công tác nghiên cứu về công nghệ phục hồi chi tiết máy trong điều kiện thực tế của tr−ờng. Từ những vấn đề thực tế trên, cùng với sự tăng c−ờng khá đồng bộ và hiện đại về trang thiết bị, từ các thiết bị về hàn, gia công cơ khí, tới các thiết bị kiểm tra. Tất cả đều đảm bảo thuận lợi cho công tác nghiên cứu và triển khai việc sửa chữa phục hồi chi tiết máy. Đặc biệt các thiết bị hàn đ−ợc nhà tr−ờng tập trung đầu t−, công nghệ hàn phục hồi trong môi tr−ờng khí bảo vệ đ^ thay thế dần công nghệ hàn hồ quang bình th−ờng, với các thiết bị đo, kiểm tra sẽ phục vụ tốt cho công tác sửa chữa phục hồi tại chỗ. Nhiệm vụ đặt ra cho nhà tr−ờng là cần khai thác triệt để các điều kiện sẵn có để phục vụ tốt hơn cho việc sửa chữa hồi phục các thiết bị của mình nhằm đáp ứng yêu cầu ngày càng cao trong đào tạo công nhân và kỹ thuật viên, đồng thời đáp ứng đ−ợc nhu cầu sửa chữa phục hồi của các cơ sở sản xuất kinh doanh ngoài tr−ờng. 1.5. Kết luận ch−ơng 1 (1) Các chi tiết trục làm việc trong điều kiện chịu tải trọng lớn, có hình dạng phức tạp, độ chính xác cao hay các chi tiết trục đặc chủng (không thông dụng) khi hao mòn các cổ trục đều chọn ph−ơng án sửa chữa phục hồi mà ít thay thế. (2) Việc lựa chọn ph−ơng pháp phục hồi phụ thuộc vào đặc điểm kết cấu - công nghệ và điều kiện làm việc của chi tiết trục, giá trị hao mòn, các đặc điểm của công nghệ hồi phục có ảnh h−ởng quyết định đến tuổi thọ các Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 30 - - cổ trục và giá thành hồi phục. (3) Có rất nhiều cổ trục bị hao mòn trong quá trình làm việc đ^ đ−ợc phục hồi bằng ph−ơng pháp hàn để lấy lại kích th−ớc (kể cả l−ợng d− gia công), sau khi qua gia công cơ khí đ−ợc nhiệt luyện làm bền bề mặt đều có khả năng làm việc rất tốt, thậm chí về cơ tính không thua cơ tính ban đầu. (4) Hàn đắp phục hồi cổ trục bằng các ph−ơng pháp hàn thông th−ờng, chất l−ợng lớp hàn đắp không cao, làm giảm tuổi thọ và độ tin cậy của các cổ trục sau khi phục hồi. (5) Việc nghiên cứu lựa chọn một số công nghệ phục hồi cổ trục bị hao mòn, trong đó ph−ơng pháp hàn đắp mới nh− hàn trong môi tr−ờng khí bảo vệ để nâng cao chất l−ợng lớp hàn đắp khi phục hồi cổ trục hao mòn là vấn đề cần thiết. Về bản chất ph−ơng pháp hàn có khả năng phục hồi rất tốt, tuy nhiên ph−ơng pháp hàn lại là ph−ơng pháp khó kiểm tra chất l−ợng bởi vì chất l−ợng mối hàn phụ thuộc nhiều yếu tố và rất khó kiểm tra, vì vậy cần tập trung nghiên cứu, giải quyết. Nhiệt luyện tăng cơ lý tính tổng hợp và nâng cao độ bền bề mặt các cổ trục nhằm đảm bảo chất l−ợng và độ tin cậy sau khi hồi phục là cần thiết, điều đó hết sức có ý nghĩa đối với các cổ trục làm việc trong điều kiện chịu tải trọng thay đổi, chế độ bôi trơn hở. Thực tế, hồi phục bằng ph−ơng pháp hàn sau đó nhiệt luyện tăng cơ tính và kiểm tra chất l−ợng sau hồi phục đ^ đ−ợc nghiên cứu và thực hiện khá phổ biến trên thế giới và ngay cả trong n−ớc. Song trong một điều kiện rất cụ thể với những thiết bị mới có nh− ở tr−ờng Trung học công nghiệp Việt Đức thì việc nghiên cứu công nghệ mới, khai thác có hiệu quả các thiết bị mới là cần thiết và tập trung giải quyết. Vì vậy, là một cán bộ của tr−ờng tôi chọn nghiên cứu luận văn cao học của bản thân là: Nghiên cứu công nghệ hàn đắp và công nghệ làm bền bề mặt thích hợp để hồi phục các cổ trục bị hao mòn. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 31 - - Ch−ơng 2 Đối t−ợng và Ph−ơng pháp nghiên cứu Để giải quyết nhiệm vụ đặt ra cho đề tài luận văn là nghiên cứu công nghệ hàn đắp và công nghệ làm bền bề mặt thích hợp để hồi phục các cổ trục bị hao mòn, cần thiết phải khảo sát các yếu tố công nghệ cơ bản ảnh h−ởng tới chất l−ợng hồi phục, từ đó đ−a ra giải pháp công nghệ nhằm nâng cao chất l−ợng và tuổi thọ của các cổ trục sau khi hồi phục; ph−ơng pháp luận nghiên cứu đ−ợc lựa chọn dựa trên cơ sở các nội dung sau: 2.1. Chọn đối t−ợng nghiên cứu Để nâng cao chất l−ợng và hạ giá thành khi nghiên cứu ứng dụng công nghệ mới trong sửa chữa hồi phục các cổ trục bị hao mòn, ta chọn đối t−ợng không phải là một chi tiết trục cụ thể mà là mô hình hoá chi tiết trục. Trong các cổ trục bị hao mòn, th−ờng gặp nhất là các cổ trục có đ−ờng kính từ Φ50 ữ Φ80mm, do đó mô hình đ−ợc chọn nghiên cứu là dạng trục với đ−ờng kính Φ50 ữ Φ80mm và đ−ợc thực hiện trên bề mặt trụ ngoài. Vật liệu đ−ợc chọn nghiên cứu là thép cacbon và thép hợp kim thấp. Địa điểm phối hợp nghiên cứu là hai trung tâm Sửa chữa máy công cụ và Sửa chữa ô tô của tr−ờng Trung học công nghiệp Việt Đức, Công ty chế tạo Phụ Tùng số 1, Công ty Điêzel Sông Công, khoa Cơ - Điện tr−ờng Đại học nông nghiệp 1 và kiểm tra tại Trung tâm nghiên cứu kỹ thuật cơ khí - tr−ờng Đại học Bách khoa và Viện nghiên cứu Cơ khí Hà Nội. 2.2. Giới hạn nghiên cứu Công nghệ hàn có rất nhiều ph−ơng pháp hàn đắp khác nhau, chất l−ợng lớp kim loại hàn đắp phụ thuộc rất nhiều vào ph−ơng pháp hàn đắp và các yếu tố ảnh h−ởng. Do đó, trong phạm vi của đề tài chỉ giới hạn nghiên cứu chất l−ợng lớp hàn đắp và một số yếu tố công nghệ cơ bản ảnh h−ởng tới chất l−ợng lớp đắp bằng ph−ơng pháp hàn trong môi tr−ờng khí bảo vệ với điện cực nóng chảy, đ−ợc thực hiện d−ới các hình thức Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 32 - - - Hàn điện cực không nóng chảy với khí bảo vệ là khí trơ TIG (Tungsten Inert Gas) - Hàn điện cực nóng chảy dạng dây hàn với khí bảo vệ là khí trơ MIG (Metal Innert Gas), hoặc khí hoạt tính bảo vệ MAG (Metal Active Gas) Để nâng cao chất l−ợng lớp hàn đắp, tiến hành đem đi làm bền bề mặt bằng nhiệt luyện với ph−ơng pháp tôi cao tần, kiểm tra đánh giá tổ chức kim loại và độ cứng của mô hình sau hồi phục so với chi tiết nguyên. 2.3. Ph−ơng pháp nghiên cứu 2.3.1. Nghiên cứu lý thuyết Nghiên cứu vật liệu chế tạo trục, yêu cầu cơ tính và thành phần hoá học của các cổ trục, khả năng chịu tải trọng và mài mòn. Nghiên cứu các yếu tố công nghệ ảnh h−ởng tới chất l−ợng lớp kim loại đắp khi ứng dụng công nghệ hàn trong môi tr−ờng khí bảo vệ để hồi phục kích th−ớc cổ trục. Qua kết quả nghiên cứu tìm ra các yếu tố công nghệ cơ bản trực tiếp ảnh h−ởng tới chất l−ợng lớp đắp, từ đó tìm ra giải pháp công nghệ nhằm nâng cao chất l−ợng lớp đắp khi hàn phục hồi. Nghiên cứu chế độ nhiệt luyện thích hợp để cổ trục hồi phục có chất l−ợng và cơ tính t−ơng đ−ơng với cổ trục nguyên. 2.3.2. Khảo sát thực nghiệm Bằng thực nghiệm khảo sát từng yếu tố đầu vào ảnh h−ởng tới các thông số ra theo nguyên tắc là: Thay đổi một số yếu tố cần khảo sát đồng thời cố định các yếu tố đầu vào còn lại, để xác định ảnh h−ởng tới các thông số mục tiêu (chất l−ợng lớp đắp), thăm dò mức độ ảnh h−ởng của các thông số đó làm cơ sở nghiên cứu cho thực nghiệm đa yếu tố. Các thông số cần thăm dò khi hàn: Điện áp hàn, c−ờng độ dòng điện hàn, l−ợng khí bảo vệ ... Các chỉ tiêu xem xét: Khuyết tật hàn, thành phần hoá học và tổ chức kim loại, độ cứng, độ bền kéo... Nghiên cứu công nghệ nhiệt luyện làm bền bề mặt cổ trục với các chế độ tôi cao tần. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 33 - - 2.2.3. Ph−ơng pháp xác định và xử lý các số liệu thực nghiệm Chất l−ợng lớp kim loại đắp phải thoả m^n các yêu cầu kỹ thuật nhất định và phải đảm bảo cơ lý tính, độ tin cậy. Ph−ơng pháp hàn đắp phục hồi kích th−ớc là kết quả tổng hợp của thiết kế hàn, thao tác hàn, lựa chọn vật liệu và kỹ thuật hàn. Chất l−ợng lớp đắp chỉ thoả m^n các yêu cầu khi các điều kiện hàn đ−ợc tính đến đầy đủ trong quá trình thiết kế và thi công. Tuy nhiên, ngay cả khi những điều kiện này đ−ợc thực hiện cẩn thận cũng ch−a đủ để đảm bảo chất l−ợng do quá trình hàn luôn xảy ra những biến đổi luyện kim, biến dạng, ứng suất d− ... do vậy thử nghiệm và kiểm tra là cần thiết sau khi hàn để đảm bảo chắc chắn lớp kim loại đắp đạt yêu cầu. Trong các kiểm tra, mẫu thử đ−ợc kiểm tra theo qui trình đ−ợc chuyên biệt và kết quả kiểm tra th−ờng đ−ợc trình bày bằng văn bản theo mẫu chuẩn. Quá trình kiểm tra và thể nghiệm đ−ợc thực hiện tuỳ thuộc vào đặc tính kỹ thuật, yêu cầu khảo sát, kiểu kết cấu và các yếu tố môi tr−ờng kể cả về nhiệt độ, ăn mòn hoá học và mài mòn [19]. Trong nghiên cứu thực nghiệm, các kết quả đo đ−ợc th−ờng là các đại l−ợng ngẫu nhiên, có độ sai lệch nhất định do ảnh h−ởng của nhiễu. Vì vây để đảm bảo độ tin cậy các thí nhiệm cần lặp lại để đảm bảo xác xuất tin cậy của dụng cụ đo, thiết bị đo. Để xử lý các số liệu đo, kiểm tra áp dụng các quy tắc của xác xuất thống kê toán học. Các thí nhiệm sau khi đ^ lặp lại n lần đ−ợc giá trị Xi (i=1..n). + Giá trị trung bình của các lần đo: + Sai số bình ph−ơng trung bình: + Sai số trung bình: n tb δδ = ∑ = = n i iX n X 1 1 ( ) 1 2 − − = ∑ n XX iδ Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 34 - - Giá trị tin cậy đ−ợc tính theo chuẩn Student với mức ý nghĩa α = 0,05 bậc tự do f = α -1, độ tin cậy tbtX σα .± . Với các số liệu nghi ngờ kiểm tra bằng quy luật phân bố chuẩn (quy luật 3σ). Với X >3σ thì loại bỏ. 2.2.4. Các chỉ tiêu cần kiểm tra đánh giá + Kiểm tra khuyết tật trong lớp đắp. + Kiểm tra thành phần hóa học của lớp đắp. + Kiểm tra cấu trúc kim t−ơng và chụp ảnh kim t−ơng. + Kiểm tra độ bám dính của kim loại hàn trên kim loại cơ bản + Kiểm tra độ cứng của lớp hàn đắp. + Kiểm tra cấu trúc kim t−ơng lớp đắp sau khi nhiệt luyện. + Kiểm tra độ cứng của lớp đắp sau khi nhiệt luyện. + Kiểm tra độ thấm tôi sau nhiệt luyện + Kiểm tra khả năng chống mài mòn của lớp đắp sau khi nhiệt luyện. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 35 - - Ch−ơng 3 Nghiên cứu lý thuyết 3.1. Nghiên cứu vật liệu và yêu cầu cơ tính của các cổ trục Để nâng cao chất l−ợng và hiệu quả hồi phục, đảm bảo yêu cầu làm việc của các cổ trục, lớp kim loại đắp phải có thành phần hoá học và cơ lý tính t−ơng đ−ơng với các cổ trục nguyên. Do đó tr−ớc khi hồi phục ta phải nghiên cứu cẩn thận vật liệu và yêu cầu cơ tính của các cổ trục. 3.1.1. Vật liệu chế tạo cổ trục Vật liệu chế tạo trục và cổ trục th−ờng là các loại thép kết cấu C40, C45 hoặc thép hợp kim 40Cr. Trong tr−ờng hợp đặc biệt quan trọng để truyền tải trọng lớn có thể dùng thép crôm - mangan nh− 35 CrMnV, 40CrMnTiBo và thép crôm - niken 40CrNi; 45CrNi, 30 CrNi3A đ−ợc tôi cải thiện và tôi bằng dòng điện tần số cao tại các bề mặt cổ trục và các bề mặt làm việc chịu mài mòn. Đối với trục làm việc với vận tốc cao, lắp với ổ tr−ợt và yêu cầu có độ cứng bề mặt của trục cao, có thể dùng các loại thép 20Cr, 18CrMn, 12CrNi2, 12CrNi3A đ−ợc thấm cacbon và tôi. Bảng 3.1 giới thiệu thành phần hoá học của một số mác thép th−ờng dùng để chế tạo chi tiết trục và cổ trục [8]. Bảng 3.1. Thành phần hoá học (%) của một số mác thép dùng làm cổ trục (theo TCVN 1766-75 và ΓOCT 1414-75) Mác thép C(%) Mn(%) Si(%) P(%) S(%) Cr(%) Ni(%) C35 0,32-0,40 0,50-0,80 0,17-0,37 0,040 ≤0,040 0,25 0,25 C45 0,042-0,50 0,50-0,80 0,17-0,37 ≤0,040 0,17-0,37 ≤0,25 ≤0,25 20X 0,17 0,50 ≤0,17 ≤0,035 ≤0,040 0,7-1,1 ≤0,30 40X 0,36 0,50 ≤0,17 ≤0.035 0,17-0,37 0,8-1,1 ≤0,30 Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 36 - - 3.1.2. Yêu cầu cơ tính của các cổ trục * Chống mài mòn là yêu cầu quan trọng của các cổ trục. Nh− chúng ta đ^ biết, yếu tố quan trọng ảnh h−ởng đến tính chống mài mòn đó là độ cứng. Độ cứng của lớp đắp có ý nghĩa quan trọng và là yêu cầu cơ bản nhất về cơ tính của các cổ trục. Độ cứng chỉ biểu thị khả năng chống lại biến dạng dẻo của bề mặt chứ không phải toàn sản phẩm, nếu vật liệu có cấu trúc không đồng nhất (giữa bề mặt trục và lõi), độ cứng thể hiện khả năng chống mài mòn của vật liệu, độ cứng càng cao tính chống mài mòn càng tốt, độ cứng có quan hệ nhất định với giới hạn bền kéo và khả năng gia công [3]. Đối với các cổ trục làm việc trong các ổ tr−ợt th−ờng sử dụng độ cứng HRC (mũi kim c−ơng và P = 150 kG), yêu cầu trị số độ cứng của các cổ trục nằm trong khoảng 40 ữ 67 HRC. * Độ dẻo dai đối với các cổ trục, trong các chỉ tiêu về độ bền cần quan tâm đến giới hạn chảy vì trong các hệ lắp ghép chính xác không cho phép cổ trục bị biến dạng dẻo. Nhiều cổ trục còn làm việc trong điều kiện tải trọng lớn, thay đổi nên cổ trục cũng phải đảm bảo độ dẻo, độ dai nhất định. * Nhiệt độ các cổ trục lắp trong các ổ tr−ợt th−ờng làm việc trong môi tr−ờng có nhiệt độ thay đổi lớn vì vậy lớp kim loại đắp hồi phục phải đáp ứng đ−ợc yêu cầu này. Để đạt đ−ợc các yêu cầu cơ tính tổng hợp cao nh− vậy, lớp kim loại sau khi đắp hồi phục cần đ−ợc nhiệt luyện. Bảng 3.2. giới thiệu cơ tính của của một số mác thép dùng chế tạo cổ trục [16] Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 37 - - Bảng 3.2. Cơ tính của mác thép (theo TCVN 1766-75) Giới hạn bền kéo Giới hạn chảy Giới hạn mỏi Đội dai va đập Mác thép Ph−ơng pháp nhiệt luyện Độ cứng HB kG/mm2 kG/cm2 C35 - Th−ờng hoá - Tôi cải thiện - Tôi và ram đạt độ cứng 33 ữ 43 HRC 178 321ữ375 52ữ65 68ữ72 90ữ95 28 48ữ50 75ữ85 17 23 7 C45 - ủ - Th−ờng hoá - Tôi cải thiện - Tôi và ram đạt độ cứng 38 ữ 48 HRC 149ữ187 197ữ207 357ữ430 53ữ58 60ữ75 75ữ82 90ữ103 28-30 32 50ữ52 70ữ80 24 30 40 5 20X - Th−ờng hoá - Tôi cải thiện - Thấm than, tôi và ram đạt độ cứng 56 ữ 62 HRC 143ữ179 217ữ235 46ữ60 70 95 30ữ40 50 80 24 30 42 40X - ủ - Tôi cải thiện - Tôi và ram đạt độ cứng 46 ữ 50 HRC 187ữ217 230ữ260 62ữ75 85ữ95 130ữ150 40 65ữ73 120ữ135 30 40 68 Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 38 - - 3. 2. Nghiên cứu công nghệ hàn đắp trong môi tr−ờng khí bảo vệ để hồi phục các cổ trục bị hao mòn 3.2.1. Vật liệu hàn trong môi tr−ờng khí bảo vệ 3.2.1.1. Khí bảo vệ Khí bảo vệ th−ờng là khí trơ nh− Ar, He hoặc khí hoạt tính nh− CO2. Ngoài ra cũng có thể sử dụng hỗn hợp khí. Nói chung khí bảo vệ có chức năng ngăn không cho không khí tiếp xúc với vùng hàn, đồng thời gây ảnh h−ởng lên các đặc tr−ng của hồ quang, dạng dịch chuyển kim loại điện cực vào vùng hàn, các thông số hình học của mối hàn, tốc độ hàn, xu h−ớng cháy lõm mép hàn và hiệu ứng bắn phá lớp oxit bề mặt [21]. * Khí Argon (Ar) Argon là khí trơ, phân tử chỉ chứa một nguyên tử đ−ợc trích từ khí quyển bằng ph−ơng pháp hoá lỏng không khí và tinh chế độ tinh khiết 99,9%. Khí đ−ợc cung cấp trong các bình áp suất cao h._. h−ởng lớn đến chiều sâu lớp cần tôi, khi nhiệt độ tăng thì chiều sâu lớp thấm tôi tăng và tôi thấu, nếu tốc độ nung tăng thì chiều sâu Hình 3.12. Bảng màu xác định nhiệt độ nung Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 70 - - lớp thấm tôi giảm. Bảng 3.16. giới thiệu chiều sâu thấm tôi phụ thuộc vào nhiệt độ và tốc độ nung nóng chi tiết khi tôi bằng dòng điện cảm ứng. Bảng 3.16. Chiều sâu lớp tôi phụ thuộc vào nhiệt độ và tốc độ nung Chiều sâu của lớp đ−ợc tôi (mm) khi tốc độ nung khác nhau,0/s 50 100 200 400 600 Nhiệt độ tôi, 0C 45 40X 45 40X 45 40X 45 40X 45 40X 800 2,2 tt 1,8 tt 0,8 1,0 0,6 0,7 0,4 0,5 850 3,4 tt 2,6 tt 1,4 2,7 1,0 1,8 0,7 0,9 900 tt tt 3,0 tt 2,o tt 1,3 3,3 1,0 1,5 950 tt tt tt tt 2,5 tt 1,6 tt 1,3 2,4 1000 tt tt tt tt 3,1 tt 2,1 tt 1,6 4,0 * Môi tr−ờng tôi và tốc độ làm nguội Khi lớp bề mặt ngoài đạt nhiệt độ tôi, ta tiến hành làm nguội nhanh để tôi. Lớp kim loại bên trong (lõi) không đ−ợc tôi do ch−a đ−ợc nung nóng đến nhiệt độ tôi. Do tốc độ nung rất lớn làm tăng nhiệt độ tôi và mở rộng phạm vi nhiệt độ tôi khá lớn, sau khi tôi nhận đ−ợc tổ chức mactenxit hình kim nhỏ mịn và độ cứng cao (cao hơn so với các ph−ơng pháp tôi khác từ 2 ữ 6 HRC). Tốc độ làm nguội của một số mác thép tham khảo theo bảng 3.17. và bảng 3.18. Bảng 3.17. Tốc độ làm nguội trung bình trong các tiết diện trục nung nóng đến nhiệt độ tôi Tốc độ làm nguội từ 7000C, 0/s Đ−ờng kính mẫu mm Môi tr−ờng làm nguội Trên bề mặt Trên khoảng cách từ bề mặt đến giữa bán kính ở trung tâm 50 N−ớc Dầu 305 82 25 13 18 10 75 N−ớc Dầu 222 17 15 6,5 8 5 100 N−ớc Dầu 8 5,5 7,5 3,5 4,5 3 Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 71 - - Bảng 3.18. Tốc độ làm nguội trung bình để đạt độ cứng 50 HRC Mác thép Tốc độ làm nguội từ 7000C, 0/s Khoảng cách (mm) từ đầu mút làm nguội của mẫu C45 50 4,5 35X 20 10,5 40X 16 12 Môi tr−ờng tôi phải thoả m^n điều kiện là làm nguội mạnh trong vùng ôstenit kém ổn định nhất và làm nguội chậm trong vùng chuyển biến mactenxit d−ới 3000C. Khả năng làm nguội của một số môi tr−ờng khác nhau theo bảng 3.19. Bảng 3.19. Tốc độ làm nguội thép trong các môi tr−ờng khác nhau [16] Tốc độ nguội (0/s) ở nhiệt độ, 0C. Môi tr−ờng làm nguội ∼ 500 300 ữ 200 N−ớc tuần hoàn ở 200C 360 790 N−ớc tuần hoàn ở 400C 200 740 N−ớc tuần hoàn ở 500C 60 620 N−ớc tuần hoàn ở 600C 50 150 ữ 350 N−ớc tuần hoàn ở 800C 40 50 ữ 150 Dung dịch 10% muối ăn trong n−ớc 2350 1600 ữ 600 Muối ăn nồng độ 15% 2700 1800 ữ 800 Dung dịch xút 10% trong n−ớc 800 270 Dầu xy lanh 24 170 230 Nhũ t−ơng dầu trong n−ớc 70 200 Dầu gai và dầu h−ớng d−ơng 260 ữ 280 80 ữ 20 Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 72 - - * Trang bị để tôi cao tần bao gồm - Nguồn cao tần: Máy phát cao tần hay đèn điện tử - Máy hạ thế để an toàn cho ng−ời sử dụng - Tụ điện để giữ cho tần số không đổi và tăng hệ số cosϕ của máy - Vòng cảm ứng để tạo ra dòng điện có tần số cao trên bề mặt chi tiết cần tôi [17] * Trong đó 1. Công tắc; 2. Động cơ điện (50 Hz); 3. Máy phát điện tần số cao; 4. Công tắc; 5. Động cơ điện; 6. Máy kích thích dòng điện; 7. Biến trở; 8. Bộ tụ điện; 9. Cuộn sơ cấp máy biến thế dòng điện tần số cao; 10. Cuộn thứ cấp máy biến thế dòng điện tần số cao; 11. Vòng cảm ứng; 12. Chi tiết cần nung; Hình 3.13. Sơ đồ nguyên lý thiết bị máy phát cao tần Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 73 - - Ch−ơng 4 Nghiên cứu thực nghiệm 4.1. Nghiên cứu các yếu tố ảnh h−ởng chất l−ợng lớp hàn đắp trong môi tr−ờng khí bảo vệ 4.1.1. Mục đích Khảo sát các mẫu trục hàn đắp ở một số chế độ hàn khác nhau trong môi tr−ờng khí bảo vệ để đánh giá đ−ợc ảnh h−ởng của một số thông số công nghệ chủ yếu đến chất l−ợng mối hàn, thông qua các quan hệ a - Mức độ xuất hiện khuyết tật trên lớp đắp khi thay đổi chế độ hàn. b - Thành phần hoá học kim loại hàn so với thành phần hoá học của kim loại nền. c - Tổ chức tế vi của lớp biên giới giữa hàn - nền và của nền. d - Độ xốp lớp kim loại hàn phụ thuộc vào chế độ hàn. e - Kiểm tra độ bền bám dính của vật liệu hàn. f - Độ cứng lớp kim loại hàn đắp phụ thuộc vào chế độ hàn. 4.1.2. Chuẩn bị mẫu hàn đắp và chọn chế độ hàn Để khảo sát chất l−ợng lớp hàn đắp bằng ph−ơng pháp thực nghiệm, chọn mẫu đắp hình trụ. Thực hiện hàn đắp trên bề mặt trụ ngoài. Vật liệu chế tạo mẫu: - Thép C45, đ−ờng kính mẫu: Φ62mm. - Ph−ơng pháp hàn đắp: Hàn trong môi tr−ờng khí bảo vệ với điện cực nóng chảy (MIG, MAG). - Khí bảo vệ: Khí CO2 và hỗn hợp khí 80%Ar + 20%CO2. - Vật liệu hàn: Vật liệu mẫu là thép C45 ta chọn dây hàn SG2 theo tiêu chuẩn DIN 8557 - với đ−ờng kính dây là 1,2mm. - C−ờng độ dòng điện hàn : Ih = 140 (A) - Điện áp hàn : Uhàn = 19 (V) Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 74 - - - Tốc độ hàn : 2 (m/ph) - L−u l−ợng khí : 11 (lít/ph) Sau khi chuẩn bị mẫu và tính toán chế độ hàn, tiến hành thực nghiệm các mẫu theo bảng 4.1. trên nguyên tắc thay đổi một thông số và giữ nguyên các thông số khác [19] [25]. Bảng 4.1. Điều kiện thực nghiệm đối với các mẫu hàn đắp TT Ký hiệu mẫu Chế độ hàn thực nghiệm Ghi chú 01 N01 Mẫu thép nền Thép C45 02 N03 Mẫu hàn đắp có dòng điện hàn thấp (Ihàn thấp) 03 N04 Mẫu hàn đắp có dòng điện hàn cao (Ihàn cao) 04 N05 Mẫu hàn ở chế độ thiếu khí bảo vệ 05 N06 Mẫu hàn ở chế độ thừa khí bảo vệ 06 N07 Mẫu hàn đắp có điện áp hàn cao và dòng điện hàn cao. 07 N08 Mẫu hàn đắp đúng chế độ tính toán 08 N09 Mẫu hàn đắp với hỗn hợp khí (80%Ar+ 20%CO2) 09 N10 Mẫu đắp với khí 100%Ar 10 N11 Mẫu hàn đắp có điện áp hàn thấp (Uhàn thấp) 11 N12 Mẫu hàn đắp có điện hàn cao (Uhàncao) 12 N02 Mẫu hàn đắp có điện áp hàn và dòng điện hàn quá cao Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 75 - - 4.13. Mục tiêu kiểm tra và thiết bị kiểm tra 4.1.3.1. Kiểm tra khuyết tật trên lớp đắp - Thiết bị kiểm tra: Máy kiểm tra siêu âm EPOCH III model 2300 - Mẫu kiểm tra: các mẫu hàn đắp trục theo các thông số chế độ hàn khác nhau. - Tiêu chuẩn/Qui trình áp dụng: ANSI/AWS D1.1 - Qui trình quét: + Sử dụng đầu dò thẳng quét từ bề mặt lớp hàn đắp theo chiều h−ớng kính nhằm kiểm tra các khuyết tật tại lớp tiếp giáp gữa kim loại nền và kim loại đắp. + Sử dụng đầu dò góc 600 và 700 quét từ bề mặt ngoài theo hai h−ớng dọc trục và h−ớng vòng để kiểm tra các vết nứt và khuyết tật trong vùng kim loại hàn đắp. 4.1.3.2. Kiểm tra phân tích thành phần kim loại - Thiết bị kiểm tra : Máy phân tích kim loại SPECTROPORT- GERMANY. - Dạng mẫu thử: mẫu vật liệu cơ bản(N01) và mẫu hàn đắp trên trục theo chế độ tính toán (N08). - Qui trình áp dụng: ASTM E 415-95 - Ch−ơng trình phân tích : FE 02-MM 4.1.3.3. Chụp ảnh kim t−ơng đánh giá tổ chức tế vi của biên giới giữa lớp hàn và nền của nền - Thiết bị kiểm tra: Kính hiển vi kim t−ơng CARLZEISS - GERMANY. - Dạng mẫu thử: mẫu hàn đắp trên trục đ−ợc cắt nhỏ, mài bóng, tẩm thực bề mặt. - Tiêu chuẩn/Qui trình áp dụng : ASM Handbook Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 76 - - 4.1.3.4. Đánh giá độ xốp của lớp hàn đắp - Thiết bị kiểm tra: Kính hiển vi kim loại học AXYOVERT 100 (ZEISS - Đức). - Mẫu kiểm tra: các mẫu hàn đắp trục theo các thông số chế độ hàn khác nhau. 4.1.3.5. Kiểm tra độ cứng lớp hàn đắp - Thiết bị kiểm tra: Máy kiểm tra độ cứng ARK 650 (MITUTOYO - Nhật Bản. - Mẫu kiểm tra: các mẫu hàn đắp trục theo các thông số chế độ hàn khác nhau. - Tiêu chuẩn thử : TCVN 257 - 67 - Tải trọng thử : 150 kG 4.1.3.6. Kiểm tra độ bền kéo lớp hàn đắp - Thiết bị kiểm tra: Máy thử kéo YMM -50 (RUSSIAN). - Mẫu kiểm tra: các mẫu hàn đắp trục theo các thông số chế độ hàn khác nhau. - Tiêu chuẩn thử : TCVN 197-85 - Tải trọng thử tối đa : 50T (500.000 N). Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 77 - - 4.1.4. Ph−ơng pháp xử lý các số liệu thực nghiệm Trong nghiên cứu thực nghiệm máy, các kết quả đo đạc th−ờng là các đại l−ợng ngẫu nhiên, có độ sai lệch nhất định do ảnh h−ởng của nhiễu. Vì vậy để đảm bảo độ tin cậy các thí nghiệm cần lặp lại để đảm bảo xác xuất tin cậy của dụng cụ, thiết bị đo. Để xử lý số liệu đo, kiểm ra chúng tôi áp dụng các quy tắc của xác xuất thống kê toán học. Các thí nghiệm sau khi đ^ lặp lại n lần đ−ợc các giá trị xy (i=1..n). + Giá trị trung bình của các lần đo: + Sai số bình ph−ơng trung bình: + Sai số trung bình: Giá trị tin cậy đ−ợc tính theo chuẩn Student với mức ý nghĩa α = 0,05 bậc tự do f = α -1, độ tin cậy tbtX σα .± . Với các số liệu nghi ngờ kiểm tra bằng quy luật phân bố chuẩn (quy luật 3σ). Với X >3σ thì loại bỏ. n tb δδ = ∑ = = n i iX n X 1 1 ( ) 1 2 − − = ∑ n XX iδ Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 78 - - 4.1.5. Kết quả thực nghiệm 4.1.5.1. Mức độ xuất hiện khuyết tật trên lớp đắp khi thay đổi chế độ hàn Kiểm tra các mẫu hàn đắp tại Viện nghiên cứu cơ khí - Hà Nội bằng thiết bị kiểm tra là máy kiểm tra siêu âm EPOCH III model 2300, kết quả đánh giá chất l−ợng lớp kim loại hàn đắp cụ thể tại bảng 4.2. Bảng 4.2. Kết quả kiểm tra khuyết tật hàn trên lớp đắp Số TT Ký hiệu mẫu Chiều dày kim loại đắp (mm) Khuyết tật phát hiện Đánh giá 01 N03 5 Mối hàn không ngấu Sửa và điều chỉnh 02 N04 5 Nứt Sửa và điều chỉnh 03 N05 5 Rỗ khí Sửa và điều chỉnh 04 N06 5 Rỗ khí Sửa và điều chỉnh 05 N07 5 Nứt Sửa và điều chỉnh 06 N08 5 Không có khuyết tật đáng kể Chấp nhận 07 N09 5 Không có khuyết tật đáng kể Chấp nhận 08 N10 5 Rỗ khí Sửa và điều chỉnh 09 N11 5 Mối hàn không ngấu Sửa và điều chỉnh 10 N12 5 Rỗ khí Sửa và điều chỉnh 11 N02 5 Nứt Sửa và điều chỉnh Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 79 - - 4.1.5.2. Kiểm tra thành phần kim loại lớp hàn đắp và thành phần kim loại lớp nền Thành phần hoá học của lớp kim loại nền (bảng 4.3.a. - mẫu N01) và lớp kim loại hàn đắp (bảng 4.3.b. - mẫu N08). Kiểm tra các mẫu hàn đắp tại Viện nghiên cứu cơ khí - Hà Nội bằng máy phân tích kim loại di động SPECTROPORT Bảng 4.3.a. Mẫu cơ bản N01 (Thép 45) C Si Mn P S Cr Mo Ni Al 0,46 0,30 0,72 0,035 0,035 0,10 0,009 0,09 0,11 Co Cu Nb Ti V W Pb Fe 0,043 0,028 0,0007 0,07 0,04 0,012 0,008 97,9393 Bảng 4.3.b. Mẫu đắp đúng chế độ hàn (N08) trên vật liệu thép C45 C Si Mn P S Cr Mo Ni Al 0,395 0,41 0,48 0,035 0,035 0,080 0,009 0,14 0,10 Co Cu Nb Ti V W Pb Fe 0,040 0,036 0,0007 0,065 0,045 0,010 0,008 98,1203 Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 80 - - Hình 4.1.a. Biểu diễn thành phần hoá học của kim loại nền (N01) Hình 4.1.b. Biểu diễn thành phần hoá học của kim loại hàn đắp (N08) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 C Si Mn P S Cr Mo Ni Al Co Cu Np Ti V W Pb 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 C Si Mn P S Cr Mo Ni Al Co Cu Nb Ti V W Pb Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 81 - - ảnh 4.1. Tổ chức Peclit (mẫu cơ bản N01)- 200X ảnh 4.2. Tổ chức Peclit+ Bainit lớp kim loại đắp (mẫu N08) - 100X. Thực hiện hàn theo chế độ tính toán, khí bảo vệ: CO2 4.1.5.3. Tổ chức kim t−ơng các mẫu khi thực hiện các chế độ hàn đắp Tổ chức kim t−ơng các mẫu hàn đ−ợc chụp bằng kính hiển vi kim t−ơng OLYMPUS (TOKYO) - [ảnh chụp tại phòng thí nhiệm tr−ờng Đại học Bách khoa - Hà nội]. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 82 - - Kim loại hàn đắp Biên giới kim loại hàn đắp và nền Kim loại nền ảnh 4.4. Tổ chức Bai nit + Peclit (mẫu N09) - 100X Thực hiện hàn theo chế độ tính toán, khí bảo vệ: 20%Ar+100%CO2. Kim loại hàn đắp Kim loại nền ảnh 4.3. Tổ chức Peclit+ Bainit (mẫu N08)- 100X. Thực hiện hàn theo chế độ tính toán, khí bảo vệ: CO2 Biên giới kim loại hàn đắp và nền Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 83 - - 4.1.5.4. Độ cứng lớp kim loại hàn đắp phụ thuộc vào chế độ hàn (bảng 4.4. và biểu đồ 4.2.) Bảng 4.4. Trị số độ cứng lớp kim loại hàn đắp Giá trị độ cứng STT Ký hiệu mẫu HB HRC Ghi chú 01 Mẫu 01 168 6 02 Mẫu 03 160 5 Dòng điện hàn thấp Mẫu 04 212 16 Dòng điện hàn cao 03 Mẫu 08 185 10 Đúng chế độ hàn 04 Mẫu 09 161 5 80% Ar + 20% C02 05 Mẫu 11 198 10.5 Điện áp hàn thấp 06 Mẫu 12 209 13 Điện áp hàn cao 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 N01 N03 N04 N08 N09 N11 N12 Độ cứng (HRC) Hình 4.2. Biểu đồ độ cứng lớp kim loại hàn đắp Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 84 - - 4.1.5.5. Độ xốp lớp kim loại hàn phụ thuộc vào chế độ hàn ( bảng 4.5. và biểu đồ 4.3.) Bảng 4.5. Kết quả khảo sát độ xốp các mẫu hàn đắp STT Tên mẫu Độ xốp,% (Giá trị TB sau 3 lần đo) Ghi chú 1 Mẫu 03 0.098 2 Mẫu 04 0.082 3 Mẫu 08 0.068 4 Mẫu 09 0.072 5 Mẫu 11 0,097 6 Mẫu 12 0.078 Hình 4.3. Biểu đồ độ xốp lớp kim loại hàn đắp Độ xốp, % 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 N03 N04 N08 N09 N11 N12 Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 85 - - 4.1.5.6. Độ bền kéo lớp kim loại hàn phụ thuộc vào chế độ hàn (bảng 4.6.) Bảng 4.6. Độ bền kéo các mẫu hàn đắp Số TT Tên mẫu Lần thử Kích th−ớc tiết diện (mm) Lực chảy F(kG) ứng suất chảy Re (kG/mm2) Lực bền (kG) ứng suất bền Rm (kG/mm2) Độ dãn dài t−ơng đối (%) 1 φ10 3770 48 4475 57 32 2 φ10 3690 47 4555 58 30 3 φ10 3850 49 4398 56 31 1 N08 TB 3770 48 4475 57 31 1 φ10 3142 40 3927 50 28 2 φ10 3063 39 3848 49 29 3 φ10 3220 41 4005 51 27 2 N11 TB 3142 40 3927 50 28 1 φ10 2984 38 3770 48 29 2 φ10 3063 39 3927 50 27 3 φ10 3142 40 3848 49 28 3 N12 TB 3063 39 3848 49 28 1 φ10 3848 49 4241 54 26 2 φ10 4005 51 4319 55 28 3 φ10 3927 50 4241 54 27 4 N04 TB 3927 50 4265 54.3 27 1 φ10 3063 39 4005 51 28 2 φ10 3298 42 3848 49 27 3 φ10 3220 41 3927 50 29 5 N03 TB 3243 41.3 3927 50 28 Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 86 - - * Nhận xét: Tất cả các số liệu thực nghiệm thu đ−ợc đều cơ bản phù hợp với lý thuyết đ^ trình bày, cụ thể là khi hàn đắp không đúng chế độ sẽ sinh ra các khuyết tật trong lớp đắp - C−ờng độ dòng điện hàn không đúng sẽ sinh hiện t−ợng rỗ khí cho mối hàn. Khi Ihàn thấp sự nung nóng kim loại điện cực chậm hơn và truyền vào bể hàn thấp hơn, mối hàn có bề rộng hẹp, chiều sâu ngấu nhỏ do bể hàn đ−ợc gia nhiệt kém mối hàn bị lỗi đóng cục hình thành sự không thấu đáy ở lớp đắp (Mẫu thực nghiệm N03). Khi c−ờng độ dòng điện hàn cao (Ihàncao) làm tăng nhiệt độ toả ra ở hồ quang làm sự nóng chảy kim loại ở điện cực nhanh hơn nhiều, nhiệt độ biến đổi với tốc độ lớn tạo hiện t−ợng nứt tại lớp hàn (Mẫu thử nghiệm N04) - Điện áp hàn cao gây bắn té kim loại tạo điều kiện cho khí thâm nhập vào bể hàn, ng−ợc lại điện áp hàn thấp giảm đ−ợc bắn té kim loại nh−ng gây xoáy cuộn khí bảo vệ làm khí có hại xâm nhập vào bể hàn cũng tạo rỗ khí. Ngoài ra, nếu điện áp hàn quá nhỏ (nhỏ hơn 20 vôn) tạo hồ quang ngắn, loại hồ quang này chỉ có trong trạng thái đoản mạch, giọt chuyển tiếp thô, cơ tính lớp hàn kèm. - Khi thực hiện đúng chế độ hàn, lớp hàn không có khuyết tật thể hiện thông qua chất l−ợng các mẫu N08, N09. Đồng thời thực hiện đúng chế độ hàn, độ xốp nhỏ và tăng khả năng chịu kéo, do đó độ bền của lớp kim loại đắp cũng cao nhất (Thể hiện thông qua độ xốp và độ bền kéo) - Khi kiểm tra độ cứng ta nhận thấy trong các chế độ hàn (kể cả đúng chế độ hàn), độ cứng vẫn không đ−ợc đảm bảo yêu cầu làm việc của các cổ trục. Nhiệt luyện làm bền và tăng cơ tính tại bề mặt cổ trục sẽ đảm bảo cổ trục có chất l−ợng và cơ lý tính t−ơng đ−ơng với các cổ trục nguyên, kéo dài tuổi thọ các cổ trục, giảm giá thành sửa chữa và nâng cao chất l−ợng hồi phục các cổ trục. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 87 - - 4.2. Nghiên cứu công nghệ nhiệt luyện làm bền bề mặt cổ trục sau khi hàn hồi phục 4.2.1. Mục đích Nhiệt luyện các mẫu trục hàn đắp đúng chế độ hàn bằng ph−ơng pháp tôi cao tần để nâng cao cơ tính và chất l−ợng bề mặt cổ trục sau hàn đắp thông qua các chỉ tiêu đánh giá sau: a - Tổ chức tế vi kim loại lớp tôi b - Độ cứng bề mặt lớp kim loại. c - Độ thấm tôi bề mặt d- Khả năng chống mài mòn của lớp kim loại tôi 4.2.2. Chọn mẫu đắp và ph−ơng pháp nhiệt luyện Thông qua kết quả kiểm định chất l−ợng lớp hàn đắp các mẫu thực nghiệm từ N03 - N12, ta thấy mẫu N08 và N09 cho kết quả ổn định và tốt nhất. Do đó để khảo sát chất l−ợng tôi bề mặt bằng ph−ơng pháp thực nghiệm, tiến hành hàn đắp các mẫu: N13, N14, N15, N16, N17, N18 theo chế độ hàn khi thực hiện hàn mẫu N08. *Nhiệt độ nung nung nóng mẫu lên đến nhiệt độ trong khoảng 8000C - 8500C với tốc độ nung 380 ữ 400 (0/s). *Tốc độ làm nguội khi lớp bề mặt ngoài đạt nhiệt độ tôi, ta tiến hành làm nguội nhanh với tốc độ 3600/s trong môi tr−ờng n−ớc để tôi. Lớp kim loại bên trong (lõi) không đ−ợc tôi do ch−a đ−ợc nung nóng đến nhiệt độ tôi. *Môi tr−ờng tôi làm nguội nhanh trong môi tr−ờng n−ớc với nhiệt độ n−ớc là 200C. *Nguyên công ram nung cổ trục ở nhiệt độ 1500C ữ 2000C và giữ nhiệt ở nhiệt độ này ( thời gian giữ nhiệt tuỳ theo kích th−ớc và vật liệu cổ trục) sau đó làm nguội trong môi tr−ờng không khí. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 88 - - Bảng 4.7. Điều kiện thực nghiệm nhiệt luyện với các mẫu STT Ký hiệu mẫu Ph−ơng pháp Nhiệt luyện Nhiệt độ nung Ghi chú 01 Mẫu N01 Tôi cao tần + ram 8500C Thép C45 02 Mẫu N08 “ 8000C ữ8300C 03 Mẫu N13 “ 8000Cữ8300C 04 Mẫu N14 “ 8000Cữ8300C 05 Mẫu N15 Tôi (không ram) 8000Cữ8300C 06 Mẫu N16 Thấm C Nhiệt độ thấm: 8700C Thời gian thấm: 3 giờ 07 Mẫu N17 Thấm C +tôi +ram 8300Cữ8500C 08 Mẫu N18 “ 8300Cữ8500C * Ghi chú: - Các mẫu N13, N14, N15, N16, N17, N18 đ−ợc hàn đắp theo chế độ hàn khi thực hiện hàn mẫu N08. - Với mẫu N01 là mẫu vật liệu cơ bản (C45), khi thực hiện tôi bằng dòng điện tần số cao, để đạt đ−ợc độ cứng ≈ 45HRC theo yêu cầu làm việc của các cổ trục. Nhiệt độ tôi theo tính toán lý thuyết là 8500C. - Các mẫu N13, N14, N15 do có l−ợng %C và các nguyên tố hợp kim t−ơng đ−ơng với vật liệu cơ bản nên nhiệt độ tôi chọn thấp hơn nhiệt độ tôi của vật liệu cơ bản. - Các mẫu N16, N17, N18 sau khi thấm Cacbon, l−ợng %C trong lớp kim loại hàn đắp tăng, do đó nhiệt độ tôi chọn t−ơng đ−ơng với nhiệt độ tôi vật liệu cơ bản. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 89 - - 4.2.3. Kết quả đạt đ−ợc sau khi nhiệt luyện 4.2.3.1. Phân tích tổ chức kim loại lớp bề mặt Thiết bị kiểm tra: Kính hiển vi kim t−ơng OLYMPUS - TOKYO (Nhật Bản). ảnh 4.5. Tổ chức Bainit+ Mactenxit (mẫu N01)-200X nhiệt luyện ở nhiệt độ 8500C ảnh 4.6. Tổ chức Bainit+ Mactenxit (mẫu N08) -200X nhiệt luyện ở nhiệt độ 8300C Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 90 - - 4.2.3.2. Kiểm tra độ cứng lớp hàn đắp sau nhiệt luyện Thiết bị kiểm tra: Máy kiểm tra độ cứng ARK 650 (MITUTOYO- Nhật Bản. - Dạng mẫu thử: Mẫu trục hàn đắp sau khi nhiệt luyện - Kích th−ớc mẫu thử: Φ62mm. Bảng 4.8. Trị số độ cứng lớp kim loại hàn đắp STT Ký hiệu mẫu Giá trị độ cứng Ghi chú 01 Mẫu N01 45 HRC Tôi cao tần 02 Mẫu N08 43HRC “ 03 Mẫu N13 40 HRC “ 04 Mẫu N14 44 HRC “ 05 Mẫu N15 46 HRC “ 06 Mẫu N16 28 HRC Thấm C 07 Mẫu N17 56 HRC Thấm C+Tôi+Ram 08 Mẫu N18 55 HRC “ Độ cứng HRC 0 10 20 30 40 50 60 CB N08 N13 N14 N15 N17 N18 N16 Hình 4.4. Biểu đồ độ cứng lớp kim loại hàn đắp sau khi tôi Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 91 - - 4.2.3.3. Kiểm tra độ thấm tôi lớp hàn đắp Thiết bị kiểm tra: Kính hiển vi kim loại học AXYOVERT 100A (ZEISS - Đức). - Dạng mẫu thử: Mẫu hàn đắp trục sau khi nhiệt luyện. - Số l−ợng mẫu: 08. Bảng 4.9. Trị số độ thấm tôi sau khi nhiệt luyện STT Ký hiệu mẫu Độ thấm tôi, àm Ghi chú 01 Mẫu N01 3100 02 Mẫu N08 2680 03 Mẫu N13 2300 04 Mẫu N14 3200 05 Mẫu N15 3350 06 Mẫu N16 3960 07 Mẫu N17 4270 08 Mẫu N18 4100 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 N01 N08 N13 N14 N15 N17 N18 Hình 4.5. Biểu đồ độ thấm tôi Độ thấm tôi (mm) Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 92 - - 4.2.3.4. Đánh giá khả năng chống mài mòn của lớp đắp sau khi nhiệt luyện Thiết bị kiểm tra máy thử mài mòn Appect (Anh Quốc), tiến hành kiểm tra tại phòng thí nhiệm tr−ờng Đại học Bách khoa để đánh giá khả năng chống mài mòn kim loại của các mẫu, khảo sát trong điều kiện mài mòn nhanh thông qua các mẫu thử, kết quả cụ thể tại bảng 4.9. Bảng 4.10. Giá trị trung bình độ mài mòn các mẫu hàn đắp STT Ký hiệu mẫu L−ợng mài mòn U, (10-3g/cm2h) L−ơng mài mòn chênh lệch so với kim loại cơ bản 01 Mẫu N01 2,325 02 Mẫu N08 2,489 0.164 03 Mẫu N14 2,256 - 0.069 04 Mẫu N16 1,768 - 0.557 05 Mẫu N17 1,018 -1.307 06 Mẫu N18 1,142 -1.183 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 CB N08 N14 N16 N17 N18 Hình 4.6. Biểu đồ l−ợng mài mòn L−ợng mài mòn (10-3g/cm2h) Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 93 - - *Nhận xét Các số liệu thu đ−ợc sau nhiệt luyện nhằm nâng cao độ bền bề mặt của các cổ trục đều phù hợp với tính toán lý thuyết, kết quả sau khi nhiệt luyện cho ta thấy rõ cơ tính của lớp hàn đắp đ−ợc nâng cao, cụ thể là : - Về tổ chức kim t−ơng là Bainit + Máctenxít hình kim nhỏ mịn, tổ chức kim loại lớp hàn đắp có cấu trúc t−ơng đ−ơng với cấu trúc của kim loại nền. So với lớp kim loại hàn đắp ch−a nhiệt luyện, độ hạt lớp kim loại đ−ợc nhiệt luyện nhỏ mịn và xếp dần đều vào phần trong lõi. - Về độ cứng lớp kim loại hàn đắp đ−ợc nhiệt luyện tăng lên hơn so với độ cứng của lớp kim loại ch−a qua nhiệt luyện. Nhiệt độ nung có ảnh h−ởng lớn đến độ thấm tôi của các mẫu, khi tôi bằng dòng cảm ứng tốc độ nung chậm và nhiệt độ nung lớn sẽ cho độ cứng và chiều sâu lớp thấm tôi lớn hơn. Việc ứng dụng công nghệ hoá nhiệt luyện với công nghệ thấm C đ^ cải thiện rõ rệt cơ lý tính của lớp hàn đắp, làm tăng độ cứng và khả năng chống mài mòn của lớp kim loại hàn đắp. - Các mẫu hàn đắp sau khi nhiệt luyện tôi cao tần (N08, N13, N14, N15) có độ cứng, độ thấm tôi và khả năng chống mài mòn (thực nghiệm bằng ph−ơng pháp hao mòn nhanh) đều t−ơng đ−ơng với vật liệu cơ bản đ−ợc dùng để chế tạo cổ trục (N01). - Với các mẫu đ−ợc thấm Cacbon và tôi (N16, N17) cho độ cứng cac, độ thấm tôi lớn do đó khả năng chống mài mòn tốt hơn vật liệu cơ bản (mẫu N01). Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 94 - - Kết luận và đề nghị 1. Kết luận (1) Nghiên cứu tổng quan cho thấy, các cổ trục có đ−ờng kính lớn, các chi tiết trục có hình dạng phức tạp, độ chính xác cao hay các trục đặc chủng (không thông dụng) bị hao mòn cổ trục trong quá trình làm việc th−ờng chọn ph−ơng án sửa chữa phục hồi mà ít khi thay thế. (2) Trong giai đoạn hiện nay, với sự phát triển mạnh mẽ của ngành hàn cả về thiết bị, công nghệ, với điều kiện cơ sở vật chất hiện có tại cơ sở thì việc lựa chọn công nghệ hồi phục bằng hàn đắp trong môi tr−ờng khí bảo vệ để phục hồi các cổ trục bị hao mòn là thích hợp. (3) Các yếu tố công nghệ cơ bản nh− c−ờng độ dòng điện, điện áp hàn và l−ợng khí bảo vệ ảnh h−ởng trực tiếp tới chất l−ợng lớp đắp. Qua kết quả thực nghiệm, lựa chọn vật liệu hàn và chế độ hàn thích hợp sẽ tạo đ−ợc lớp đắp ít khuyết tật, có tổ chức kim loại giống với tổ chức của kim loại cơ bản và cho độ hạt nhỏ mịn đảm bảo chất l−ợng (mẫu N08, N09). (4) Nhiệt luyện lớp kim loại hàn đắp ở nhiệt độ 8000Cữ 8300C sau khi hàn hồi phục bằng tôi cao tần, độ cứng đạt từ 40HRC ữ 44HRC, khả năng chống mài mòn của lớp kim loại đắp t−ơng đ−ơng với vật liệu làm cổ trục, làm tăng độ bền và nâng cao chất l−ợng bề mặt sau khi phục hồi. (5) Tuỳ theo yêu cầu làm việc cụ thể của các loại cổ trục có thể ứng dụng công nghệ thấm Cacbon sau khi hàn hồi phục. Theo kết quả thực nghiệm, khi ứng dụng công nghệ thấm Cacbon làm bền bề mặt, chất l−ợng lớp đắp có cơ lý tính t−ơng đ−ơng, thậm chí còn tốt hơn vật liệu cơ bản. (6) Trong điều kiện thực tế của tr−ờng Trung học công nghiệp Việt Đức, việc áp dụng công nghệ hồi phục các cổ trục bị hao mòn bằng hàn trong môi tr−ờng khí bảo vệ và làm bền bằng ph−ơng pháp tôi cao tần sau hàn hoàn toàn hiện thực và có thể áp dụng trong sửa chữa của nhà tr−ờng. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 95 - - 2. Đề nghị (1) Do điều kiện thời gian và tài chính hạn chế nên luận văn ch−a thể áp dụng đ−ợc toán qui hoạch đa yếu tố, thực nghiệm hàn đắp trên nhiều loại vật liệu khác nhau, vì vậy cần tiếp tục đi sâu nghiên cứu đề tài trên bằng bài toán qui hoạch thực nghiệm đa yếu tố để tìm ra kết quả khả quan hơn và xây dựng một quy trình cụ thể cho từng loại vật liệu và với thiết bị hiện đại hơn. (2) Với kết quả nghiên cứu vật liệu thép C45, đề nghị tr−ờng Trung học công nghiệp Việt Đức ứng dụng công nghệ hàn đắp phục hồi và công nghệ làm bền bằng tôi cao tần để sửa chữa hồi phục các cổ trục động cơ máy đột đập 63 tấn, máy búa và một số cổ trục của các máy tiện, phay, bào, trục động cơ ô tô, máy kéo ...có đ−ờng kính và vật liệu t−ơng đ−ơng. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 96 - - Tài liệu tham khảo *Tài liệu tiếng Việt 1. Nguyễn Phú ấp (1995), Triển khai công nghệ thấm phủ đa nguyên tố để tăng tuổi thọ chi tiết, Viện Công nghệ - Bộ Công nghiệp, Hà nội. 2. Nguyễn Phú ấp (1994), Công nghệ hoá nhiệt luyện trong chế tạo máy, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà nội. 3. B.N ARZNAMAXOV (2001), Vật liệu học, NXB Giáo dục, Hà Nội. 4. Đoàn Văn Bảy (1976), Công nghệ hồi phục các chi tiết máy bằng ph−ơng pháp hàn và đắp, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà nội. 5. Nguyễn Bình, Nguyễn Mạnh Hồng, Nguyễn Văn Hoá, Nguyễn Văn Bào (1996), Kỹ thuật sửa chữa máy kéo ô tô, NXB Nông thôn, Hà Nội. 6. Nguyễn Văn Hoá, Hoàng Đình Hiếu (1976), Giáo trình kim loại học và nhiệt luyện, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 7. Nghiêm Hùng (1993), Kim loại học và nhiệt luyện, NXB Giáo dục, Hà Nội. 8. Nghiêm Hùng (1993), Sách tra cứu thép, gang thông dụng, Tr−ờng Đại học Bách Khoa, Hà Nội. 9. Đào Quang Kế, Hoàng Đình Hiếu (2004), Vật liệu mới và công nghệ mới trong sản xuất cơ khí, Tập bài giảng cho Cao học cơ khí, Đại học NNI, Hà Nội. 10. Đào Quang Kế và cộng sự (2004), Nghiên cứu một số công nghệ nâng cao tính chống mòn của các chi tiết máy nông - lâm nghiệp, Đề tài cấp bộ, m^ số B20132 - 07. 11. B.I. Koxtetxki (Nguyễn Hữu Dũng dịch), Ma sát, bôi trơn và hao mòn trong máy móc, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 12. Tr−ởng Ngọc Liên (2004), Ăn mòn và bảo vệ kim loại, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. 13. Nguyễn Nông, Nguyễn Đại Thành (1999), Sửa chữa ôtô máy kéo, NXB Giáo dục, Hà Nội. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 97 - - 14. Phạm Thị Minh Ph−ơng, Tạ Văn Tuất (2000), Công nghệ nhiệt luyện, NXB Giáo dục, Hà Nội. 15. Nguyễn Văn Siêm (1993), Lý thuyết hàn, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. 16. A.A. Sm−cova (1973), Sách tra cứu về nhiệt luyện, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. 17. Hoàng Đình Thanh (1982), Hỏi đáp về thiết bị nhiệt luyện, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà nội. 18. Tạ Văn Thất, Nguyễn Huy Sáu (1990), Công nghệ và thiết bị nhiệt luyện, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà nội. 19. Tạ Văn Thất (1974), Tài liệu h−ớng dẫn thí nhiệm, Tr−ờng Đại học Bách khoa, Hà Nội. 20. Nguyễn Văn Thông (1984), Các ph−ơng pháp hàn và hàn đắp phục hồi chi tiết máy, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. 21. Nguyễn Văn Thông (2000), Vật liệu và công nghệ hàn, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. 22. Nguyễn Văn T− (1999), Xử lý bề mặt, Tr−ờng Đại học Bách khoa, Hà Nội. 23. Hoàng Tùng, Nguyễn Thúc Hà, Ngô Lê Thông, Chu Văn Khang (2004), Cẩm nang hàn, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. 24. Trần Hữu T−ờng, Nguyễn Thúc Hà, Nguyễn Nh− Tự (1985), Hàn thép và gang, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. 25. Phạm Văn Tỳ (2004), Công nghệ hàn kim loại, Nhà xuất bản Hải Phòng. *Tài liệu tiếng Anh 26. Leonard P.Connor (1999), Welding Handbook, Vol.1,2,3. Americal Weldinh Society, Miami. 27. S.V Nadkarni (1998), Modem ARC Welding Technogy, Oxford and IBH Publishing Co.Pvt. Ltd, New Delhi - Calcuta. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật ----------- ----------------------------------- 98 - - Phụ lục Phụ lục 1: Các mẫu thực nghiệm Phụ lục 2: ảnh kim t−ơng Phụ lục 3: Một số phiếu báo kết quả kiểm tra ._.