dathanh_a3
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
PHẦN I
CÔNG NGHỆ HÀN ĐIỆN.
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU VỀ HÀN ĐIỆN
I. Khái quát về hàn điện.
1. Bản chất và đặc điểm hàn:
Về thực chất hàn là phương pháp công nghệ nối hai hay nhiều phần tử thành một liên kết vững không tháo rời. Việc nối này được thực hiện bằng nguồn nhiệt( hay áp lực ) để nung chỗ nối đến trạng thái hàn( trạng thái lỏng hay dẻo). Sau đó kim loại kết tinh( úng với trạng thái lỏng) hay dùng áp lực ép( ứng với trạng thái dẻo) để cacá phần tử liên kết nhau cho ta mối hàn.
2. Đặc điểm
Tiết kiệm kim loại. Với cùng loại kết cấu kim loại, nếu so sánh với các phương pháp ghép nối khác nhau, hàn tiết kiệm được 10-20% khối lượng kim loại.Có thể hàn các kim lọai khác nhau để tiết kiệm các kim lọai quí hay tạo ra các kết cấu đặc biệt.
Mối hàn có độ bền cao và đảm bảo độ kín khít. Thông thường mối hàn kim loại được hợp kim hóa tốt hơn vật liệu hàn.
Hàn cho năng suất cao vì có thể giới hạn được số lượng nguyên công, giảm cường độ lao động, ngoài ra công nghệ hàn dễ dàng tự động hóa, cơ khí hóa.
Nhược điểm của phương pháp hàn là do nguồn nhiệt nung nóng cục bộ nên dễ tạo ra ứng suất dư lớn. Tổ chức kim loại vùng gần mối hàn bị thay đổi theo chiều hướng xấu đilàm giảm khả năng chịu tải trọng động của mối hàn, dễ gây biến dạng các kết cấu hàn.
Người ta phân loại ra hàn nóng chảy và hàn áp lực, dưới đây chúng ta chủ yếu xem xét đến công nghệ hàn điện trong hàn nóng chảy, đây là công nghệ hàn hồ quang đang được áp dụng rộng rãi nhất.
Hàn điện dùng nhiệt do dòng hàn tạo ra nung nóng phần kim loại cơ bản ở chỗ cần nối cùng kim loại phụ ( que hàn, dây hàn. . . ) đến trạng thái nóng chảy cùng kim loại cơ bản để chúng hoà tan vào nhau trong vũng hàn. Mối hàn sẽ hình thành khi kim loại vũng hàn kết tinh.
Công nghệ hàn ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như chế tạo máy, xây lắp công trình công nghiệp và dân dụng, giao thông, hoá chất. . .
II. Phân loại các quá trình hàn điện nóng chảy.
Có 6 cách phân loại sau :
1. Phân loại theo đặc trưng nguồn nhiệt hàn
Theo đặc trưng ngồn nhiệt hàn, có thể chia hàn điện nóng chảy thành : hàn hồ quang, hàn điện xỉ, hàn tia điện tử và hàn tia laser.
Hình 1.1: Phân loại hàn điện nóng chảy theo nguồn nhiệt hàn.
2. Phân loại theo mức độ điều khiển quá trình hàn.
Tuỳ theo cách thức điều khiển quá trình hàn (gây hồ quang, thao tác điện cực, chuyển dịch điện cực theo đường hàn, và cách kết thúc quá trình hàn, v. v. ), có thể chia hàn nóng chảy thành :
Hàn tay là phương pháp hàn mà trong suốt thời gian hàn người thợ hàn dùng tay để thao tác mỏ hàn hay kìm hàn.
Hàn bán tự động là phương pháp hàn mà trong suốt thời gian hàn người thợ hàn thao tác súng hàn bằng tay và thiết bị hàn tự động cấp dây hàn vào súng hàn.
Hàn cơ giới là phương pháp hàn chỉ đòi hỏi dùng tay tác động vào bộ phận điều khiển của thiết bị để điều chỉnh mỏ hàn hay kìm hàn nhằm đáp ứng các thay đổi nhận biết được qua quan sát hàn bằng mắt.
Hàn tự động là phương pháp hàn mà thiết bị hàn sử dụng không đòi hỏi hay chỉ đòi hỏi tối thiểu việc quan sát quá trình hàn và không phải dùng tay điều chỉnh bộ phận điều khiển của thiết bị.
Hàn bằng rôbốt là hàn và điều khiển trong khi hàn bằng thiết bị hàn rôbốt.
Hàn có điều khiển thích nghi là phương pháp hàn có sử dụng một hệ thống điều khiển cho phép xác định các thay đổi về điều kiện hàn một cách tự động và ra lệnh cho thiết bị tiến hành các hoạt động thích hợp.
3. Phân loại theo dòng điện hàn.
Các loại dòng điện hàn được sử dụng là dòng một chiều cực thuận điện cực nối với cực âm của nguồn điện hàn), dòng một chiều cực nghịch và dòng điện xoay chiều.
Tuỳ theo phương pháp hàn mà người ta sử dụng một trong các phương pháp đấu nối đó. Ví dụ, để hàn dưới lớp thuốc hay hàn trong môi trường khí bảo vệ, người ta dùng dòng điện hàn một chiều cực nghịch.
4. Phân loại theo loại hồ quang.
Có các loại hồ quang hàn sau : hồ quang trực tiếp (giữa điện cực và kim loại cơ bản) ; hồ quang gián tiếp (giữa hai điện cực, kim loại cơ bản không tạo thành một phần của mạch điện lực). Hồ quang trực tiếp được sử dụng phổ biến do hiệu suất cao hơn.
5. Phân loại theo tính chất điện cực.
Theo tính chất điện cực có hàn bằng điện cực nóng chảy và không nóng chảy (điện cực graphit, vônfram …). Với hàn bằng điện cực nóng chảy, hồ quang hình thành giữa kim loại cơ bản và điện cực nóng chảy
(dây hàn hay lõi que hàn). Đây là dạng điện cực phổ biến nhất.
6. Phân loại theo môi trường bảo vệ vũng hàn.
Theo môi trường bảo vệ vũng hàn có : hàn không có bảo vệ (rất ít dùng), hàn trong môi trường bảo vệ của xỉ (hàn bằng que hàn vỏ bọc dây, hàn dưới lớp thuốc, hàn điện xỉ), hàn trong môi trường bảo vệ của khí và xỉ (hàn hồ quang tay), hàn trong môi trường của khí bảo vệ và hàn trong môi trường bảo vệ hỗn hợp (môi trường khí và xỉ hàn).
IV. Thiết bị dùng trong hàn điện nóng chảy
Các đặc điểm cơ bản của nguồn điện hàn nóng chảy
Nguồn hàn dùng trong hàn nóng chảy có 6 đặc điểm quan trọng sau :
1. Đặc tuyến nguồn hàn nóng chảy
Hình 1.2: Đặc tuyến của nguồn hàn nóng chảy
1 là đường đặc tuyến dốc.
2 là đường đặc tuyến thoải.
3 là đường đặc tuyến cứng.
4 là đường đặc tuyến tăng.
Đặc tuyến còn gọi là đường đặc tính ngoài hay đường đặc tính tĩnh cho biết mối quan hệ giữa điện áp hàn và cường độ dòng hàn (đường cong V-A) ở những chế độ chịu tải khác nhau.
Thiết bị hàn có đặc tuyến dốc được dùng cho hàn hồ quang tay và dùng cho hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ bằng điện cực không nóng chảy. Chúng cho phép giữ cường độ dòng điện hàn hầu như không đổi cho dù có thay đổi nhỏ về chiều dài hồ quang (tức là điện áp hàn), bảo đảm tính nhất quán cho chất lượng mối hàn. Một đặc điểm nữa là dòng ngắn mạch khi gây hồ quang không lớn hơn 200% giá trị dòng điện hàn, nhằm tránh ảnh hưởng nhiều đến chất lượng mối hàn.
Thiết bị hàn có đặc tuyến thoải hay cứng được dùng cho hàn bán tự động và tự động (trong môi trường khí bảo vệ, dưới lớp thuốc hay bằng điện cực lõi thuốc) có tốc độ cấp dây hàn cố định. Khi hàn cường độ dòng điện hàn tự điều chỉnh theo chiều dài hồ quang.
2. Điện áp không tải.
Điện áp không tải là điện áp giữa các cực thứ cấp của nguồn điện hàn khi nó ở chế độ không tải (không có nguồn điện hàn).
Với nguồn điện hàn có đặc tuyến thoải điện áp không tải không quan trọng nhưng trong trường hợp nguồn điện hàn có đặc tuyến dốc (cả dòng một chiều lẫn xoay chiều), điện áp không tải có vai trò dễ gây hồ quang và ổn định cho hồ quang. Điện áp không tải càng cao thì độ ổn định hồ quang càng cao. Tuy nhiên vì lý do an toàn lao động nó không được vượt quá 80V.
3. Đặc tính động của nguồn hàn.
Đặc tính động của nguồn điện hàn là khoảng thời gian cần thiết để nguồn điện hàn lặp lại điện áp từ giá trị bằng không khi ngắn mạc đến giá trị điện áp khi làm việc. Thời gian này không được vượt quá 0,05 giây
Đặc tính động cũng quan trọng như đặc tính tĩnh của nguồn hàn. Các đặc tuyến động cho biết mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện hàn trong điều kiện chịu tải thay đổi, tức là khi có các biến đổi tức thời về điện áp hồ quang cùng dòng điện hàn trong khoảng thời gian rất ngắn (cỡ phần nghìn giây).
Có thể đánh giá đặc tuyến động của nguồn hàn thông qua hệ số động k= Imax/I0, trong đó Imax là cường độ cao nhất của dòng ngắn mạch, I0 là cường độ ổn định của dòng ngắn mạch. Với nguồn điện hàn hồ quang,
1 < k < 2, 5. Ngoài ra, thời gian phục hồi điện áp hồ quang không được vượt quá 0, 05 giây, đồng thời tốc độ tăng của dòng điện hàn thường nằm trong khoảng 15 ÷ 20 kA/s.
Nguồn điện hàn có đặc tuyến động tốt sẽ cho hồ quang rất ổn định, giảm hiện tượng bắn tóe, tăng chất lượng mối hàn cho dù các hiện tượng chuyển tiếp như thay đổi tức thời của chều dài hồ quang, ngắn mạch. gây và tắt hồ quang (hàn trong dòng xoay chiều) liên tục sau mỗi nửa chu kỳ.
4. Cường độ dòng hàn danh định và chu kì tải.
Nguồn điện hàn được các nhà chế tạo quy định làm việc ở các cường độ dòng hàn danh định và chu kỳ tải (còn gọi là hệ số làm việc liên tục) khác nhau. Chu kỳ tải là là tỷ lệ phần trăm của một khoảng thời gian mà nguồn điện hàn chịu tải tại một cường độ hàn nhất định trong vòng 10 phút (một số nước quy định 5 phút) vận hành liên tục. Ví dụ chu kỳ tải 60% có nghĩa là cứ trong 10 phút máy làm việc thì hồ quang thực sự làm việc trong 6 phút (4 phút còn lại máy ở trong chế độ không tải).
Trong ngành cơ khí chế tạo, chu kỳ tải 60 % được coi là tiêu chuẩn cho hàn hồ quang tay. Ví dụ, nếu máy hàn được đăt chế độ làm việc danh định là 300A với chu kỳ tải là 60%, có nghĩa là có thể vận hành máy đó liền 6 phút trong thời gian 10 phút mà không sợ làm máy nóng quá mức.
Đôi khi ta có thể cho máy chạy ở các dòng hàn khác dòng danh định. Khi
đó, cần tính chu kỳ tải cần thiết tương ứng theo công thức sau :
DDC = RDCx(Id2/Ic2)
Trong công thức trên DDC là chu kỳ tải cần thiết (%), RDC là chu kỳ tải (%) tại cường độ danh định, Id là cường độ hàn danh định (A), Ic là cường độ hàn cần thiết (A). Theo công thức này, một máy hàn có chu kỳ tải 60% ở cường độ danh định 400A có thể dược sử dụng để hàn liên tục (chu kỳ tải 100%) ở 310A. Tương tự như vậy, máy hàn có chu kù tải 60% ở cường độ danh định 300A có thể làm việc được ở 373 A với chu kỳ tải 35% mà không sợ làm hỏng cách điện trong máy hàn.
d. Ảnh hưởng của dòng hàn.
Trường hợp vừa xét liên quan đến dòng một chiều trong thực tế người ta còn sử dụng dòng xoay chiều để hàn. Lúc này các quá trình nhiệt diễn ra trong quá trình hàn sẽ khác dòng xoay chiều tần số 50 Hz làm cho dòng hàn đổi cực tương ứng với tần số đó. Do đó dòng điện cũng được kích thích và tắt 100 lần trong 1 giây. Trong mỗi nửa chu kỳ sự giảm dòng hàn đi kèm với sự giảm nhiệt độ cột hồ quang tức là mức độ ion hoá trong vùng hồ quang cũng giảm. Lúc này hồ quang chỉ được kích thích khi tăng điện áp đường cong điện áp theo thời gian U = f(t) phải có đinh gọi là điện áp mồi.
Hình 1. 5: Đường cong điện áp và dòng điện theo thời gian.
e. Các đặc trưng nhiệt của hồ quang.
Hồ quang là một nguồn nhiệt có mức độ tập trung cao. Phần lớn năng lượng đi qua hồ quang được biến thành nhiệt năng. Theo hướng dọc trục nhiệt được phân bố tương ứng theo mức giảm điện áp trên các vùng hồ quang. Nhiệt sinh ra ở vùng catốt, anốt chủ yếu dùng để nung chảy kim loại một phần để bay hơi kim loại. Nhiệt sinh ra ở vùng cột hồ quang chủ yếu làm nóng chảy kim loại còn lại bức xạ ra xung quanh.
Công suất điện của hồ quang P = U. I [W]
Công suất nhiệt của hồ quang q0 = P nếu bỏ qua sự tổn thất nhiệt và hiệu ứng hoá học.
Công suất nhiệt hiệu dụng của hồ quang là lượng nhiệt của hồ quang truyền vào kim loại phụ thuộc vào quá trình hàn, thuốc hàn, điện cực kim loại và mối hàn q = q0. η với η = 0, 5 ÷ 0, 95.
2. Hàn hồ quang dươí lớp thuốc.
Với phương pháp này hồ quang cháy dưới lớp hạt thuốc hàn.
a. Nguyên lý.
Hàn hồ quang dưới lớp thuốc là một quá trình hàn hồ quang trong đó một hay nhiều hồ quang hình thành giữa một hặc nhiều điện cực (dây hàn) và kim loại cơ bản. Một phần nhiệt sinh ra trong hồ quang làm nóng chảy điện cực, một phần đi vào kim loại cơ bản và tạo thành mối hàn. Phần còn lại nung chảy thuốc hàn tạo thành lớp xỉ và khí bảo vệ hồ quang và kim loại nóng chảy.
b. Đặc điểm.
Ưu điểm:
Quá trình hàn dưới lớp thuốc có thể được thực hện theo tự động hay bán tự động.
Không phát sinh khói hồ quang kín do đó làm giảm thiểu nhu cầu đối với trang phục bảo hộ của thợ hàn, không đòi hỏi kỹ năng cao của người thợ hàn.
Chất lượng kim loại mối hàn cao. Bề mặt mối hàn trơn và đều không có kim loại bắn toé. Tiết kiệm kim loại do sử dụng dây hàn liên tục.
Tốc độ đắp và tốc độ hàn cao có năng suất hàn cao hơn 5 – 10 lần hàn hồ quang tay. Vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ ít biến dạng sau khi hàn. Dễ tự động hoá.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
PHẦN I
CÔNG NGHỆ HÀN ĐIỆN.
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU VỀ HÀN ĐIỆN
I. Khái quát về hàn điện.
1. Bản chất và đặc điểm hàn:
Về thực chất hàn là phương pháp công nghệ nối hai hay nhiều phần tử thành một liên kết vững không tháo rời. Việc nối này được thực hiện bằng nguồn nhiệt( hay áp lực ) để nung chỗ nối đến trạng thái hàn( trạng thái lỏng hay dẻo). Sau đó kim loại kết tinh( úng với trạng thái lỏng) hay dùng áp lực ép( ứng với trạng thái dẻo) để cacá phần tử liên kết nhau cho ta mối hàn.
2. Đặc điểm
Tiết kiệm kim loại. Với cùng loại kết cấu kim loại, nếu so sánh với các phương pháp ghép nối khác nhau, hàn tiết kiệm được 10-20% khối lượng kim loại.Có thể hàn các kim lọai khác nhau để tiết kiệm các kim lọai quí hay tạo ra các kết cấu đặc biệt.
Mối hàn có độ bền cao và đảm bảo độ kín khít. Thông thường mối hàn kim loại được hợp kim hóa tốt hơn vật liệu hàn.
Hàn cho năng suất cao vì có thể giới hạn được số lượng nguyên công, giảm cường độ lao động, ngoài ra công nghệ hàn dễ dàng tự động hóa, cơ khí hóa.
Nhược điểm của phương pháp hàn là do nguồn nhiệt nung nóng cục bộ nên dễ tạo ra ứng suất dư lớn. Tổ chức kim loại vùng gần mối hàn bị thay đổi theo chiều hướng xấu đilàm giảm khả năng chịu tải trọng động của mối hàn, dễ gây biến dạng các kết cấu hàn.
Người ta phân loại ra hàn nóng chảy và hàn áp lực, dưới đây chúng ta chủ yếu xem xét đến công nghệ hàn điện trong hàn nóng chảy, đây là công nghệ hàn hồ quang đang được áp dụng rộng rãi nhất.
Hàn điện dùng nhiệt do dòng hàn tạo ra nung nóng phần kim loại cơ bản ở chỗ cần nối cùng kim loại phụ ( que hàn, dây hàn. . . ) đến trạng thái nóng chảy cùng kim loại cơ bản để chúng hoà tan vào nhau trong vũng hàn. Mối hàn sẽ hình thành khi kim loại vũng hàn kết tinh.
Công nghệ hàn ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như chế tạo máy, xây lắp công trình công nghiệp và dân dụng, giao thông, hoá chất. . .
II. Phân loại các quá trình hàn điện nóng chảy.
Có 6 cách phân loại sau :
1. Phân loại theo đặc trưng nguồn nhiệt hàn
Theo đặc trưng ngồn nhiệt hàn, có thể chia hàn điện nóng chảy thành : hàn hồ quang, hàn điện xỉ, hàn tia điện tử và hàn tia laser.
Hình 1.1: Phân loại hàn điện nóng chảy theo nguồn nhiệt hàn.
2. Phân loại theo mức độ điều khiển quá trình hàn.
Tuỳ theo cách thức điều khiển quá trình hàn (gây hồ quang, thao tác điện cực, chuyển dịch điện cực theo đường hàn, và cách kết thúc quá trình hàn, v. v. ), có thể chia hàn nóng chảy thành :
Hàn tay là phương pháp hàn mà trong suốt thời gian hàn người thợ hàn dùng tay để thao tác mỏ hàn hay kìm hàn.
Hàn bán tự động là phương pháp hàn mà trong suốt thời gian hàn người thợ hàn thao tác súng hàn bằng tay và thiết bị hàn tự động cấp dây hàn vào súng hàn.
Hàn cơ giới là phương pháp hàn chỉ đòi hỏi dùng tay tác động vào bộ phận điều khiển của thiết bị để điều chỉnh mỏ hàn hay kìm hàn nhằm đáp ứng các thay đổi nhận biết được qua quan sát hàn bằng mắt.
Hàn tự động là phương pháp hàn mà thiết bị hàn sử dụng không đòi hỏi hay chỉ đòi hỏi tối thiểu việc quan sát quá trình hàn và không phải dùng tay điều chỉnh bộ phận điều khiển của thiết bị.
Hàn bằng rôbốt là hàn và điều khiển trong khi hàn bằng thiết bị hàn rôbốt.
Hàn có điều khiển thích nghi là phương pháp hàn có sử dụng một hệ thống điều khiển cho phép xác định các thay đổi về điều kiện hàn một cách tự động và ra lệnh cho thiết bị tiến hành các hoạt động thích hợp.
3. Phân loại theo dòng điện hàn.
Các loại dòng điện hàn được sử dụng là dòng một chiều cực thuận điện cực nối với cực âm của nguồn điện hàn), dòng một chiều cực nghịch và dòng điện xoay chiều.
Tuỳ theo phương pháp hàn mà người ta sử dụng một trong các phương pháp đấu nối đó. Ví dụ, để hàn dưới lớp thuốc hay hàn trong môi trường khí bảo vệ, người ta dùng dòng điện hàn một chiều cực nghịch.
4. Phân loại theo loại hồ quang.
Có các loại hồ quang hàn sau : hồ quang trực tiếp (giữa điện cực và kim loại cơ bản) ; hồ quang gián tiếp (giữa hai điện cực, kim loại cơ bản không tạo thành một phần của mạch điện lực). Hồ quang trực tiếp được sử dụng phổ biến do hiệu suất cao hơn.
5. Phân loại theo tính chất điện cực.
Theo tính chất điện cực có hàn bằng điện cực nóng chảy và không nóng chảy (điện cực graphit, vônfram …). Với hàn bằng điện cực nóng chảy, hồ quang hình thành giữa kim loại cơ bản và điện cực nóng chảy
(dây hàn hay lõi que hàn). Đây là dạng điện cực phổ biến nhất.
6. Phân loại theo môi trường bảo vệ vũng hàn.
Theo môi trường bảo vệ vũng hàn có : hàn không có bảo vệ (rất ít dùng), hàn trong môi trường bảo vệ của xỉ (hàn bằng que hàn vỏ bọc dây, hàn dưới lớp thuốc, hàn điện xỉ), hàn trong môi trường bảo vệ của khí và xỉ (hàn hồ quang tay), hàn trong môi trường của khí bảo vệ và hàn trong môi trường bảo vệ hỗn hợp (môi trường khí và xỉ hàn).
IV. Thiết bị dùng trong hàn điện nóng chảy
Các đặc điểm cơ bản của nguồn điện hàn nóng chảy
Nguồn hàn dùng trong hàn nóng chảy có 6 đặc điểm quan trọng sau :
1. Đặc tuyến nguồn hàn nóng chảy
Hình 1.2: Đặc tuyến của nguồn hàn nóng chảy
1 là đường đặc tuyến dốc.
2 là đường đặc tuyến thoải.
3 là đường đặc tuyến cứng.
4 là đường đặc tuyến tăng.
Đặc tuyến còn gọi là đường đặc tính ngoài hay đường đặc tính tĩnh cho biết mối quan hệ giữa điện áp hàn và cường độ dòng hàn (đường cong V-A) ở những chế độ chịu tải khác nhau.
Thiết bị hàn có đặc tuyến dốc được dùng cho hàn hồ quang tay và dùng cho hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ bằng điện cực không nóng chảy. Chúng cho phép giữ cường độ dòng điện hàn hầu như không đổi cho dù có thay đổi nhỏ về chiều dài hồ quang (tức là điện áp hàn), bảo đảm tính nhất quán cho chất lượng mối hàn. Một đặc điểm nữa là dòng ngắn mạch khi gây hồ quang không lớn hơn 200% giá trị dòng điện hàn, nhằm tránh ảnh hưởng nhiều đến chất lượng mối hàn.
Thiết bị hàn có đặc tuyến thoải hay cứng được dùng cho hàn bán tự động và tự động (trong môi trường khí bảo vệ, dưới lớp thuốc hay bằng điện cực lõi thuốc) có tốc độ cấp dây hàn cố định. Khi hàn cường độ dòng điện hàn tự điều chỉnh theo chiều dài hồ quang.
2. Điện áp không tải.
Điện áp không tải là điện áp giữa các cực thứ cấp của nguồn điện hàn khi nó ở chế độ không tải (không có nguồn điện hàn).
Với nguồn điện hàn có đặc tuyến thoải điện áp không tải không quan trọng nhưng trong trường hợp nguồn điện hàn có đặc tuyến dốc (cả dòng một chiều lẫn xoay chiều), điện áp không tải có vai trò dễ gây hồ quang và ổn định cho hồ quang. Điện áp không tải càng cao thì độ ổn định hồ quang càng cao. Tuy nhiên vì lý do an toàn lao động nó không được vượt quá 80V.
3. Đặc tính động của nguồn hàn.
Đặc tính động của nguồn điện hàn là khoảng thời gian cần thiết để nguồn điện hàn lặp lại điện áp từ giá trị bằng không khi ngắn mạc đến giá trị điện áp khi làm việc. Thời gian này không được vượt quá 0,05 giây
Đặc tính động cũng quan trọng như đặc tính tĩnh của nguồn hàn. Các đặc tuyến động cho biết mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện hàn trong điều kiện chịu tải thay đổi, tức là khi có các biến đổi tức thời về điện áp hồ quang cùng dòng điện hàn trong khoảng thời gian rất ngắn (cỡ phần nghìn giây).
Có thể đánh giá đặc tuyến động của nguồn hàn thông qua hệ số động k= Imax/I0, trong đó Imax là cường độ cao nhất của dòng ngắn mạch, I0 là cường độ ổn định của dòng ngắn mạch. Với nguồn điện hàn hồ quang,
1 < k < 2, 5. Ngoài ra, thời gian phục hồi điện áp hồ quang không được vượt quá 0, 05 giây, đồng thời tốc độ tăng của dòng điện hàn thường nằm trong khoảng 15 ÷ 20 kA/s.
Nguồn điện hàn có đặc tuyến động tốt sẽ cho hồ quang rất ổn định, giảm hiện tượng bắn tóe, tăng chất lượng mối hàn cho dù các hiện tượng chuyển tiếp như thay đổi tức thời của chều dài hồ quang, ngắn mạch. gây và tắt hồ quang (hàn trong dòng xoay chiều) liên tục sau mỗi nửa chu kỳ.
4. Cường độ dòng hàn danh định và chu kì tải.
Nguồn điện hàn được các nhà chế tạo quy định làm việc ở các cường độ dòng hàn danh định và chu kỳ tải (còn gọi là hệ số làm việc liên tục) khác nhau. Chu kỳ tải là là tỷ lệ phần trăm của một khoảng thời gian mà nguồn điện hàn chịu tải tại một cường độ hàn nhất định trong vòng 10 phút (một số nước quy định 5 phút) vận hành liên tục. Ví dụ chu kỳ tải 60% có nghĩa là cứ trong 10 phút máy làm việc thì hồ quang thực sự làm việc trong 6 phút (4 phút còn lại máy ở trong chế độ không tải).
Trong ngành cơ khí chế tạo, chu kỳ tải 60 % được coi là tiêu chuẩn cho hàn hồ quang tay. Ví dụ, nếu máy hàn được đăt chế độ làm việc danh định là 300A với chu kỳ tải là 60%, có nghĩa là có thể vận hành máy đó liền 6 phút trong thời gian 10 phút mà không sợ làm máy nóng quá mức.
Đôi khi ta có thể cho máy chạy ở các dòng hàn khác dòng danh định. Khi
đó, cần tính chu kỳ tải cần thiết tương ứng theo công thức sau :
DDC = RDCx(Id2/Ic2)
Trong công thức trên DDC là chu kỳ tải cần thiết (%), RDC là chu kỳ tải (%) tại cường độ danh định, Id là cường độ hàn danh định (A), Ic là cường độ hàn cần thiết (A). Theo công thức này, một máy hàn có chu kỳ tải 60% ở cường độ danh định 400A có thể dược sử dụng để hàn liên tục (chu kỳ tải 100%) ở 310A. Tương tự như vậy, máy hàn có chu kù tải 60% ở cường độ danh định 300A có thể làm việc được ở 373 A với chu kỳ tải 35% mà không sợ làm hỏng cách điện trong máy hàn.
d. Ảnh hưởng của dòng hàn.
Trường hợp vừa xét liên quan đến dòng một chiều trong thực tế người ta còn sử dụng dòng xoay chiều để hàn. Lúc này các quá trình nhiệt diễn ra trong quá trình hàn sẽ khác dòng xoay chiều tần số 50 Hz làm cho dòng hàn đổi cực tương ứng với tần số đó. Do đó dòng điện cũng được kích thích và tắt 100 lần trong 1 giây. Trong mỗi nửa chu kỳ sự giảm dòng hàn đi kèm với sự giảm nhiệt độ cột hồ quang tức là mức độ ion hoá trong vùng hồ quang cũng giảm. Lúc này hồ quang chỉ được kích thích khi tăng điện áp đường cong điện áp theo thời gian U = f(t) phải có đinh gọi là điện áp mồi.
Hình 1. 5: Đường cong điện áp và dòng điện theo thời gian.
e. Các đặc trưng nhiệt của hồ quang.
Hồ quang là một nguồn nhiệt có mức độ tập trung cao. Phần lớn năng lượng đi qua hồ quang được biến thành nhiệt năng. Theo hướng dọc trục nhiệt được phân bố tương ứng theo mức giảm điện áp trên các vùng hồ quang. Nhiệt sinh ra ở vùng catốt, anốt chủ yếu dùng để nung chảy kim loại một phần để bay hơi kim loại. Nhiệt sinh ra ở vùng cột hồ quang chủ yếu làm nóng chảy kim loại còn lại bức xạ ra xung quanh.
Công suất điện của hồ quang P = U. I [W]
Công suất nhiệt của hồ quang q0 = P nếu bỏ qua sự tổn thất nhiệt và hiệu ứng hoá học.
Công suất nhiệt hiệu dụng của hồ quang là lượng nhiệt của hồ quang truyền vào kim loại phụ thuộc vào quá trình hàn, thuốc hàn, điện cực kim loại và mối hàn q = q0. η với η = 0, 5 ÷ 0, 95.
2. Hàn hồ quang dươí lớp thuốc.
Với phương pháp này hồ quang cháy dưới lớp hạt thuốc hàn.
a. Nguyên lý.
Hàn hồ quang dưới lớp thuốc là một quá trình hàn hồ quang trong đó một hay nhiều hồ quang hình thành giữa một hặc nhiều điện cực (dây hàn) và kim loại cơ bản. Một phần nhiệt sinh ra trong hồ quang làm nóng chảy điện cực, một phần đi vào kim loại cơ bản và tạo thành mối hàn. Phần còn lại nung chảy thuốc hàn tạo thành lớp xỉ và khí bảo vệ hồ quang và kim loại nóng chảy.
b. Đặc điểm.
Ưu điểm:
Quá trình hàn dưới lớp thuốc có thể được thực hện theo tự động hay bán tự động.
Không phát sinh khói hồ quang kín do đó làm giảm thiểu nhu cầu đối với trang phục bảo hộ của thợ hàn, không đòi hỏi kỹ năng cao của người thợ hàn.
Chất lượng kim loại mối hàn cao. Bề mặt mối hàn trơn và đều không có kim loại bắn toé. Tiết kiệm kim loại do sử dụng dây hàn liên tục.
Tốc độ đắp và tốc độ hàn cao có năng suất hàn cao hơn 5 – 10 lần hàn hồ quang tay. Vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ ít biến dạng sau khi hàn. Dễ tự động hoá.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links