Đang tải... (xem toàn văn)
LỜI NÓI ĐẦU Trong nghành công nghiệp hiện nay có nhiều phương pháp chế tạo một sản phẩm như: đúc, cán kéo, dập, hàn… .Trong đó hàn có một vai trò quan trọng trong việc hành thành nên một sản phẩm.Tại các nước công nghiệp phát triển, tỷ trọng các sản phẩm gia công từ hàn chiểm một tỷ lệ lớn 30 – 35 % tổng sản phẩm cơ khí và xu hướng phát càng tăng. Máy móc thiết bị phục vụ cho ngành gia công hàn không ngừng được cải tiến, hoàn thiện hơn và ngày càng đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc chế tạo sản phẩm cơ khí nói chung, góp phần lớn trong công hóa hiện đại hóa đất nước. Với sự áp dụng ngày càng nhiều thành tựu khoa học kỹ thuật, công nghệ thông tin mới hiện đại, công nghệ hàn đang từng bước khẳng định vị thế của mình trong nghành công nghiệp hiện nay. Vì vậy việc nghiên cứu, tìm hiểu về công nghệ hàn là một việc làm vô cùng quan trọng, nhằm cung cấp những kiến thức bổ ích, góp phần nâng cao chất lượng hàn trong ngành công nghiệp hiện nay. Là sinh viên trong quá trình học tập chúng em đã được tiếp thu những kiến thức cơ bản về công nghệ han qua các giáo trình, tài liệu và từ giáo viên giảng dạy. Tuy nhiên để tìm hiểu một cách cụ thể và có cái nhìn tổng thể về công nghệ hàn hiện nay chúng em đã trực tiếp làm một số đề tài về công nghệ hàn, điển hình nhất có đồ án: Công nghệ hàn điện nống chảy. Để hoàn thành đồ an môn học này, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của PGS.TS: ĐÀO QUAN KẾ cùng các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ cơ khí trường ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI. Do hạn chế về mặt kiến thức cũng như thời gian nên bài đồ án của em không thể tránh khỏi sai sót. Kính mong thầy thông cảm và chỉ dạy cho em.
Đồ án: Công Nghệ Hàn Điện Nóng Chảy Hướng dẫn: PGS.TS:ĐÀO QUANG KẾ Trêng ®¹i häc NÔNG NGHIỆP hµ néi KHOA CƠ ĐIỆN Bộ môn Công nghệ Cơ Khí o0o ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ HÀN ĐIỆN NÓNG CHẢY §Ò tµi: “Thiết kế quy trình công nghệ hàn để chế tạo kết cấu dầm gối đỡ cầu trục” Thực hiện : Đinh Công Lịch Bạch Sỹ Thành Lê Văn Trúc Lớp : K51CKCTM Hướng dẫn : PGS.TS.Đào Quang Kế Sinh viên : Nhóm VII Lớp : CKCTM – K51 1 Đồ án: Công Nghệ Hàn Điện Nóng Chảy Hướng dẫn: PGS.TS:ĐÀO QUANG KẾ Hà nội, 2010 LỜI NÓI ĐẦU Trong nghành công nghiệp hiện nay có nhiều phương pháp chế tạo một sản phẩm như: đúc, cán kéo, dập, hàn… .Trong đó hàn có một vai trò quan trọng trong việc hành thành nên một sản phẩm.Tại các nước công nghiệp phát triển, tỷ trọng các sản phẩm gia công từ hàn chiểm một tỷ lệ lớn 30 – 35 % tổng sản phẩm cơ khí và xu hướng phát càng tăng. Máy móc thiết bị phục vụ cho ngành gia công hàn không ngừng được cải tiến, hoàn thiện hơn và ngày càng đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc chế tạo sản phẩm cơ khí nói chung, góp phần lớn trong công hóa hiện đại hóa đất nước. Với sự áp dụng ngày càng nhiều thành tựu khoa học kỹ thuật, công nghệ thông tin mới hiện đại, công nghệ hàn đang từng bước khẳng định vị thế của mình trong nghành công nghiệp hiện nay. Vì vậy việc nghiên cứu, tìm hiểu về công nghệ hàn là một việc làm vô cùng quan trọng, nhằm cung cấp những kiến thức bổ ích, góp phần nâng cao chất lượng hàn trong ngành công nghiệp hiện nay. Là sinh viên trong quá trình học tập chúng em đã được tiếp thu những kiến thức cơ bản về công nghệ han qua các giáo trình, tài liệu và từ giáo viên giảng dạy. Tuy nhiên để tìm hiểu một cách cụ thể và có cái nhìn tổng thể về công nghệ hàn hiện nay chúng em đã trực tiếp làm một số đề tài về công nghệ hàn, điển hình nhất có đồ án: Công nghệ hàn điện nống chảy. Để hoàn thành đồ an môn học này, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của PGS.TS: ĐÀO QUAN KẾ cùng các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ cơ khí trường ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI. Do hạn chế về mặt kiến thức cũng như thời gian nên bài đồ án của em không thể tránh khỏi sai sót. Kính mong thầy thông cảm và chỉ dạy cho em. Hà Nội, ngày 26 tháng 12 năm 2010 Nhóm sinh viên Sinh viên : Nhóm VII Lớp : CKCTM – K51 2 Đồ án: Công Nghệ Hàn Điện Nóng Chảy Hướng dẫn: PGS.TS:ĐÀO QUANG KẾ Lê văn Trúc Bạch Sỹ Thành Đinh Công Lịch MỤC LỤC Chi tiết sản phẩm 8 Tài liệu tham khảo……………………………………………44 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM CHẾ TẠO 2.1. Giới thiệu về cầu trục 2.1.1. Công dụng Cầu trục được dùng chủ yếu trong các phân xưởng, nhà kho để nâng hạ vận chuyển hàng hóa với lưu lượng lớn, cầu trục là kết cấu dầm hộp hoặc dàn, trên đó đặt xe con với cơ cấu nâng. Dầm cầu có thể chạy trên các đường ray đặt trên cao dọc các nhà xưởng còn xe con có thể đặt dọc theo các dầm cầu. Vì vậy mà cầu trục có thể nâng hạ và vận chuyển hàng theo yêu cầu tại bất cứ điểm nào trong không gian nhà xưởng. Cầu trục được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân với các thiết bị mang tải rất đa dạng như móc treo, thiết bị cặp tải, nam châm điện, gầu ngoạm…Đặc biệt, cầu trục được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp chế tạo máy và luyện kim với các thiết bị mang tải chuyên dùng. Cầu trục được chế tạo với sức nâng từ 1-500 tấn, khẩu độ dầm cầu đến 32m, chiều cao nâng đến 16m, tốc độ nâng vật từ 240m/ph, tốc độ di chuyển xe con đến 60m/ph và tốc độ di chuyển cầu trục đến 125m/ph. 2.2.2. Cấu tạo Cầu trục được cấu tạo bởi 2 bộ phận chính: Cơ cấu di chuyển và xe con của cầu trục. - Cơ cấu di chuyển: cơ cấu di chuyển có thể thực hiện theo 2 phương án là dẫn động chung và dẫn động riêng.Trong phương án dẫn động chung, động cơ dẫn động thường đặt ở giữa dầm cầu và truyền chuyển động tới các bánh xe chủ động ở 2 bên ray nhờ các trục truyền có thể quay chậm, quay nhanh và quay trung bình. Sinh viên : Nhóm VII Lớp : CKCTM – K51 3 Đồ án: Công Nghệ Hàn Điện Nóng Chảy Hướng dẫn: PGS.TS:ĐÀO QUANG KẾ Ở phương án dẫn động riêng mỗi bánh xe hoặc cụm bánh xe chủ động được trang bị 1 cơ cấu dẫn động. - Xe con của cầu trục: Xe con cầu trục thực hiện di chuyển trên dầm cầu để móc và nâng hàng. Trên xe con của cầu trục có các cơ cấu nâng vật và cơ cấu di chuyển xe con. Xe con có thể liên kết với bộ phận mang tải bằng móc treo hay gầu ngoạm. Sinh viên : Nhóm VII Lớp : CKCTM – K51 4 Đồ án: Công Nghệ Hàn Điện Nóng Chảy Hướng dẫn: PGS.TS:ĐÀO QUANG KẾ 2.2.3. Các dạng kết cấu gối đỡ dầm cầu trục - Gối đỡ dầm cầu trục có tiết diện ngang hình chữ I, và có kết cấu hàn. Sinh viên : Nhóm VII Lớp : CKCTM – K51 5 Đồ án: Công Nghệ Hàn Điện Nóng Chảy Hướng dẫn: PGS.TS:ĐÀO QUANG KẾ - Cánh nối ghép giữa các thanh ray với nhau: 2.2. Tính toán thiết kế gối tựa dầm cầu trục Lựa chọn kích thước đường ray: Sinh viên : Nhóm VII Lớp : CKCTM – K51 6 Đồ án: Công Nghệ Hàn Điện Nóng Chảy Hướng dẫn: PGS.TS:ĐÀO QUANG KẾ Hình vẽ: hệ thống cơ cấu gối đỡ dầm cầu trục trong thực tế . Khẩu độ dầm : l = 10 m Tải trong nâng móc chính : 30 tấn Tải trọng nâng móc phụ : 5 tấn Tầm vói: 35 m Tốc độ nâng chính : 0 – 6 m Tóc độ nâng phụ : 0 – 8 m Tốc độ di chuyển xe con : 0 – 20 m/p Tốc độ di chuyển xe cầu : 0 – 20 m/p Sinh viên : Nhóm VII Lớp : CKCTM – K51 7 Đồ án: Công Nghệ Hàn Điện Nóng Chảy Hướng dẫn: PGS.TS:ĐÀO QUANG KẾ Hình vẽ : kích thước ba chiều của dầm chữ I Chi tiết sản phẩm Tiêu chuẩn : GOST, JIS, Q, BS, KS, TCVN Chiều cao thân : 100 - 900mm Chiều rộng cánh : 50 - 400mm Chiều dài : 6000 - 18000mm Bảng vẽ kỹ thuật Sinh viên : Nhóm VII Lớp : CKCTM – K51 8 Đồ án: Công Nghệ Hàn Điện Nóng Chảy Hướng dẫn: PGS.TS:ĐÀO QUANG KẾ Từ bảng số liệu chộn kích thước ba chiều của dầm như sau: H = 160 mm ; B = 81 mm ; t 1 =5 mm; t 2 =7.8 mm; chọn chiều dài dâm L = 10 m. Sinh viên : Nhóm VII Lớp : CKCTM – K51 9 Đồ án: Công Nghệ Hàn Điện Nóng Chảy Hướng dẫn: PGS.TS:ĐÀO QUANG KẾ CHƯƠNG II – PHÂN TÍCH LỰA CHỌN VẬT LIỆU CƠ BẢN, LOẠI QUÁ TRÌNH HÀN 2.1. Chọn vật liệu làm dầm 2.1.1. Phân tích lựa chọn vật liệu cơ bản Gối tựa dầm cầu trục làm việc trong môi trương chịu ma sát và độ mài mòn lớn, tải trọng tác động lớn. Vì vậy vật liệu chế tạo chi tiết này phải đảm bảo cơ tính làm việc của nó. Từ những đặc điểm trên ta chọn vật liệu chế tạo gối tựa dầm cầu trục là thép cacbon CT3 Theo TCVN 1695 – 75 (Tr. 62;65 ) [1] 2.1.2. Thành phần hóa học của vật liệu cơ bản Bảng 2.1-Thành phần hóa học của vật liệu: Mác thép Thành phần % C Mn Si S P CT 3 0.14 ÷ 0.22 0.3 ÷ 0.65 < 0.07 ≤ 0.045 ≤ 0.045 2.1.3. Cơ tính của vật liệu cơ bản Bảng 2.2-Cơ tính vật liệu cơ bản: Mác thép Giới hạn chảy ch σ Giới hạn bền b σ Độ giãn dài (%) s δ CT 3 230 380 21 2.1.4. Các chú ý khi hàn chủng loại vật liệu CT3 - Tính toán các thong số nhạy cảm với nứt nóng HCS hoặc ƯCS để đánh giá khả năng xuất hiện nứt nóng khi hàn ở vùng ảnh hưởng nhiệt của vật liệu. HCS = 1000 C 5,0.3 25 05.0 04.004.0 2,0.1000 3 10025 ++ = +++ +++ VMoCrMn NiSi PS HCS = 10.9 Theo (Tr. 54) [3] Kết luận thép dễ bị nứt nóng Sinh viên : Nhóm VII Lớp : CKCTM – K51 10 [...]... II W CE = C + Mn Mn + Mo + V Ni + Cu + + 6 5 15 CE = 0.2 + 0.5 0.5 + = 0.38 < 0.45 6 5 Theo CT (Tr 59) [3] kt lun thộp ớt b nt ngui - Tớnh toỏn cỏc thụng s vi nt tng PCM = C + Si Mn + Cr + Cu Ni V Mo + + + + + 5 B CT (Tr.59) [3] 30 20 60 10 15 PCM = 0.2 + 0.07 0.5 + = 0.22 30 20 HD = 0.78 HIIW 1.4 CT (Tr.59) [3] HD = 2 ữ 12 ml/ 100g kim loi p mu theo taken chn HD = 10 ml/ 100g K = rt ( r = 690, t... 2.3-Cỏc thụng s hn (ngun in mt chiu) trong mụi trng CO2 (theo Tr 201) [1] ng kớnh dõy Dũng hn (A) hn(mm) 2 200 ữ 600 in ỏp h Tm vi in quang (V) 23 ữ 48 cc (mm) 15 ữ 60 Ch hn gúc, bỏn t ng trong mụi trng khớ bo v CO2 ( Tr.202) [1] Chiu dy ng chi tit kớnh dõy (mm) 10 (mm) 2 Cnh mi Dũng in in th Tc hn (mm) hn (A) hn (V) hn (m/h) 9 ữ 11 320 ữ 380 30 ữ 38 24 ữ 28 - Ch hn bỏn t ng mi hn giỏp mi ( Tr.202)[1]... 700A 4 4 Theo công thức (6 -5) tr.44[4], điện áp hàn bằng: 50.10 3 50.10 3 I h = 20 + 0,5 7000 35V Uh = 20 + d 0,5 5 Trên hình 2 tr.4[4], chúng ta tìm đợc hệ thống ngấu n = 2,0 Trên hình 22 tr.36[4], tìm đợc hệ số đắp đ = 15 g/A.h Theo công thức (4 -10) tr.27[4], tốc độ hàn là: Vh = 15.700 27cm / h = 0,75cm / s 7,8.50.10 2 Công suất rộng của mối hàn là: b = 2,9 7,3 = 21,1 mm Theo công thức (5 -25)tr.39[4],... Tc hn tm (mm) 10 dõy (mm) 2,5 hn (A) 280 ữ 450 (V) 27 ữ 35 (m/h) 16 ữ 30 - Mt s tớnh cht ca khớ CO2 bo v trong hn ( Tr 167) [2] Khớ in ỏp kớch in th ion Nng Nhit H s dón thớch s cp húa Ui (eV) lng dung n nhit (J/mol) (J/mol.0C) 6000 (eV) Sinh viờn : Nhúm VII 13 Lp : CKCTM K51 ỏn: Cụng Ngh Hn in Núng Chy K Hng dn: PGS.TS:O QUANG CO2 6,2 14,1 2.2.3 Cỏc thụng s b sung cho quỏ trỡnh hn K(W/m.0C) 0,067... của mối hàn là: b = 2,9 7,3 = 21,1 mm Theo công thức (5 -25)tr.39[4], chiều cao của mối hàn là: C= Fd 50 = 3,2 mm = 0,73b 0,73.21,1 Theo công thức (5 -26)tr.39[4], chiều cao toàn bộ mối hàn là: H = h + a =7,3 + 3,2 = 10,5 mm Theo công thức (6 -14) tr.61[4], chiều cao của mối hàn là: C = Fd = 50 7,1 mm Theo công thức (6 -13) tr.61[61], chiều sâu chảy của phần không vát mép là: Sinh viờn : Nhúm VII 29 Lp... 100g K = rt ( r = 690, t < 150 mm) K = 690 100 = 69.103 Theo CT (Tr 60) [3] Vy thụng s nhy cm vi nt tng l: PL = PCM + HD K 10 69.10 3 + + = 0.22 + 60 40.10 4 60 40.10 4 PL = 0.55 - Hin nt do ram mi hn: Xỏc nh nhy cm ca thộp i vi nt do ram ti vựng quỏ nhit ca vựng nh hng nhit theo tỏc gi NaKamura G = 10C + Cr + 3.3 Mo +8 .1 V 2 CT (Tr 66) [3] G = 10 0,2 -2 = 0 Thộp ớt b nt do ram T nhng thụng... hn 5.1.1 Tớnh toỏn cỏc thụng s ch hn chớnh (d, Ih,Uh, Vh, Vd, qd) - Cỏc thụng s hn chớnh: + Ch hn bỏn t ng(ch hn mt gúc hn) Chn cnh gúc hn K=10 Theo công thức (6 -10) tr.59[4], diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp là: K 2 10 2 = = 50 mm 2 2 2 Chọn dây hàn có đờng kính d = 5 mm, trong bảng 14 tr59[4], lấy mật độ dòng điện J = 35A/mm2 Theo công thức (6 -11) tr.60[4], cờng độ dòng điện là: Fđ =... 3,4 mm Hng dn: PGS.TS:O QUANG Theo công thức (6 -15) tr.61[4], chiều sâu chảy trên thành đứng là: S0 =(0 ,8 ữ1) h0= (0 ,8 ữ1)3.,4 = (2 ,7 ữ 3,4) mm Hệ số ngấu của mối hàn góc là: n = b 21,1 = = 2 (nằm trong giới hạn cho phép) H 10,5 5.1.2 Cỏc bng tng hp cỏc thụng s ch cụng ngh hn y cho tng mi hn - Lp cỏc bng thng kờ y cỏc thụng s v giỏ tr ch hn s dựng cho tng mi hn (cỏc thụng s ó t yờu cu sau khi ó... Ngh Hn in Núng Chy K Hng dn: PGS.TS:O QUANG Trờn õy l bn quy trỡnh hn s b - pWPS, sau khi kim tra phờ chun quy trỡnh hn s b, bn ny t yờu cu cht lng ta c bn quy trỡnh hn chớnh thc (bn quy trỡnh hn ó c phờ chun bn quy trỡnh hn c phộp ỏp dng trong sn xut) WPS Bng mụ t quy lut ghi mó s nhn dng cho cỏc bn quy trỡnh hn phn ph lc: Mó nhn dng ca cỏc bn quy trỡnh hn s b TT Mi hn 1 Mó nhn dng N0.001 2 N0.002... l (Tr 202)[1] Chiu di ng kớnh Sinh viờn : Nhúm VII Ih(A) Uh(V) 27 Bh(m/h) Lp : CKCTM K51 ỏn: Cụng Ngh Hn in Núng Chy K tm(mm) 10 dõy(mm) 5 Hng dn: PGS.TS:O QUANG 280 ữ 450 27 ữ 35 16 ữ 30 4.3.2 K thut hn ớnh Tit din thộp ch I vi chiu di L = 10000 mm v chiu dy a = 7.8 mm Ta chn k thut hn ớnh dng cỏc mi hn ớnh thng ngn, cú chiu di t 20 ữ 120 mm khong cỏch gia cỏc mi hn ớnh trong khong 200 ữ 1200 mm( . tiết diện ngang hình chữ I, và có kết cấu hàn. Sinh viên : Nhóm VII Lớp : CKCTM – K51 5 Đồ án: Công Nghệ Hàn Điện Nóng Chảy Hướng dẫn: PGS.TS:ĐÀO QUANG KẾ - Cánh nối ghép giữa các thanh ray với. trục truyền có thể quay chậm, quay nhanh và quay trung bình. Sinh viên : Nhóm VII Lớp : CKCTM – K51 3 Đồ án: Công Nghệ Hàn Điện Nóng Chảy Hướng dẫn: PGS.TS:ĐÀO QUANG KẾ Ở phương án dẫn động riêng. hoàn thành đồ an môn học này, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của PGS.TS: ĐÀO QUAN KẾ cùng các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ cơ khí trường ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI. Do hạn chế về