Chương TỔNG QUAN 1.1 Mở đầu 1.1.1 Tình hình nghiên cứu nước nước * Hàn MIG-MAG Là quá trình hàn hồ quang điện cực nóng chảy, xung quanh cột hồ quang và kim loại lỏng được bảo vệ mơi trường khí trơ hoặc mơi trường khí hoạt tính; Hàn MIG-MAG có tên gọi khác cùng chung một thiết bị + Hàn MIG là quá trình thực hàn môi trường khí trơ (Ar, He hoặc hỗn hợp Ar + He), được ứng dụng để hàn kim loại màu hoặc thép không rỉ; + Hàn MAG là quá trình thực hàn mơi trường khí hoạt tính (CO2; CO2+ O2; CO2 + Ar), được ứng dụng để hàn kim loại đen, chủ yếu là hàn các kết cấu thép nhà xưởng, ngành công nghệ ô tô - Như đã biết thiết bị và công nghệ hàn MIG-MAG không những được ứng dụng nhiều để thực hàn kết cấu thép ở nước, mà được ứng dụng nhiều để hàn ở một số nước có nền cơng nghiệp phát triển như: Mĩ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc , với nghiên cứu rất đầy đủ về tính cơng nghệ để thực hàn được nhiều loại vật liệu có chiều dày rất đa dạng * Hàn tự động dưới lớp thuốc - Hàn tự động dưới lớp thuốc chủ yếu áp dụng hàn với điện cực nóng chảy (dây hàn) là quá trình hàn hồ quang kín, hồ quang cháy giữa đầu dây của điện cực và vật hàn, vùng kim loại nóng chảy được bảo vệ khỏi xâm nhập của khơng khí xy, ni tơ, nhờ mợt lớp vật liệu hạt (thuốc hàn) bảo vệ Nguyên lý hàn: Dưới tác dụng nhiệt của hồ quang, mép hàn, dây hàn và một phần thuốc hàn sát với hồ quang bị nóng chảy tạo thành vũng hàn, dây hàn được đẩy vào vũng hàn một cấu đặc biệt với tốc độ phù hợp với tốc độ cháy của để ln trì chiều dài hồ quang một khoảng cách nhất định Theo độ dịch chuyển của nguồn nhiệt (hồ quang) mà kim loại vũng hàn nguội và kết tinh tạo thành mối hàn - Khi sử dụng thiết bị hàn tự động dưới lớp thuốc người tiêu dùng nước thường sử dụng thiết bị của một số nước sau: Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc , những thiết bị này thường rất cồng kềnh và chỉ có tính hàn kết cấu theo đường thẳng là chủ yếu Việc sử dụng thiết bị và công nghệ hàn đường thẳng đã được nghiên cứu tương đối đầy đủ và hoàn chỉnh ở nước thế giới 1.1.2 Tính cấp thiết đề tài - Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật Vĩnh Phúc nằm địa bàn thành phố Vĩnh Yên tỉnh Vĩnh Phúc Trên địa bàn tỉnh có khoảng 20 Khu công nghiệp: Khu công nghiệp Kim Hoa, Khu công nghiệp Phúc n, Khu cơng nghiệp Bình Xun, Khu cơng nghiệp Bá Thiện, Khu công nghiệp Khai Quang…) Hàng năm Nhà trường có nhận gia cơng chi tiết dạng ớng với sản lượng lớn khoảng đến 10 nghìn sản phẩm/năm Sản phẩm đa số cần phải hàn nhiều, thường sử dụng thiết bị hàn hồ quang tay và thiết bị hàn MIG-MAG là chủ yếu; - Việc sử dụng máy hàn MIC-MAG để để thực hàn có những khó khăn sau: quá trình hàn khơng ởn định, hình dạng mối hàn không đồng đều và suất không cao Khi hàn chi tiết ớng nói với sản lượng lớn và lại hàn tay thì quá trình hàn không ổn định, hình dạng mối hàn không đồng đều Để có chất lượng mới hàn tớt cần phải có những người thợ tay nghề cao mới đảm nhiệm được chất lượng, suất hàn còn thấp, rất khó khăn thực - Để hàn chi tiết trên, tại chúng sử dụng máy hàn MIGMAG TTC500 và phải hàn tay vậy có rất nhiều hạn chế về chất lượng suất lao động; - Máy hàn MIG-MAG là máy hàn theo điểm Do vậy, sử dụng để thực hàn đường thì phải điều khiển tay Việc điều khiển tay vừa khó khăn, nặng nhọc, chất lượng mối hàn không cao, xuất thấp - Ngoài ra, việc chọn chế độ hàn cho máy chủ yếu là theo kinh nghiệm, vậy sẽ xảy một số ảnh hưởng sau: + Chất lượng mối hàn kém, khó đạt được theo yêu cầu về sản phẩm; + Năng suất tương đối thấp so với một số phương pháp hàn tự đợng; + Tính kinh tế khơng cao Vậy cứ vào điều kiện thiết bị của Nhà trường và tính chất của cơng việc thì tơi có những đề xuất cần thực sau: + Cải tiến thiết bị hàn MIG-MAG TTC500 thành thiết bị hàn tự động dưới lớp thuốc; + Xác định chế độ hàn hợp lý cho thiết bị mới được cải tiến để thực hàn hồ quang dưới lớp thuốc hàn vật liệu thép CT3 với chi tiết dạng ống Trên sở có đề suất thực đề tài: “Xác định chế độ công nghệ hàn hợp lý dùng máy hàn MIG-MAG TTC500 để thực hàn hồ quang tự động lớp thuốc hàn thép CT3 với chi tiết dạng ống ” 1.1.3 Mục tiêu nghiên cứu - Cải tiến thiết bị hàn MIG-MAG TTC500 thành thiết bị hàn tự động dưới lớp thuốc (kết cấu lại một số khâu để người trực tiếp thực quá trình hàn); - Xác định chế độ hàn hợp lý để thực hàn hồ quang tự động dưới lớp thuốc hàn vật liệu thép CT3 với chi tiết dạng ớng có chiều dày 8mm để đảm bảo chất lượng hàn tốt và xuất hàn cao + Chọn dòng điện hàn tối ưu; + Chọn điện áp hàn tối ưu; + Tính toán và chọn tớc đợ hàn; 1.1.4 Phương pháp phương pháp luận Sử dụng phương pháp nghiên cứu định lượng, nghiên cứu thực nghiệm 1.1.5 Nội dung nghiên cứu - Thiết kế và kết cấu lại máy hàn MIC-MAG TTC500 để thực hàn tự động mối hàn đường; - Xác định thông số công nghệ hợp lý để nâng cao chất lượng mối hàn và xuất hàn phương pháp thực nghiệm 1.1.6 Phạm vi nghiên cứu - Giới hạn nghiên cứu là thiết bị hàn MIC-MAG … - Chi tiết hàn là chi tiết dang ụng theo hinh 1-1, võt liu CT3 Đuờng hàn Hình 1-1 Chi tiết hàn dạng ớng 1.2 Lý thuyết công nghệ hàn 1.2.1 Sự tạo thành mối hàn 1.2.2 Tổ chức kim loại mối hàn 1.2.3 Đặc điểm phân loại hàn 1.2.4 Ứng suất biến dạng hàn 1.3 Khái niện chung hàn MIG-MAG - Hàn MIG-MAG là quá trình hàn hồ quang điện cực nóng chảy, xung quanh cợt hồ quang và kim loại lỏng được bảo vệ môi trường khí trơ hoặc mơi trường khí hoạt tính; Hàn MIG-MAG có tên gọi khác cùng chung một thiết bị + Hàn MIG là quá trình thực hàn mơi trường khí trơ (Ar, He hoặc hỗn hợp Ar + He), được ứng dụng để hàn kim loại màu hoặc thép không rỉ; + Hàn MAG là quá trình thực hàn môi trường khí hoạt tính (CO2; CO2+ O2; CO2 + Ar), được ứng dụng để hàn kim loại đen, chủ yếu là hàn các kết cấu thép nhà xưởng, ngành cơng nghệ tơ Hình 1-13 Sơ đờ ngun lý hàn MIG-MAG Ưu điểm: + CO2 là loại khí dễ kiếm, dễ sản xuất giá thành không cao; + Năng suất hàn cao gấp 2.5 lần so với hàn hồ quang tay (hàn que) + Dễ quan sát vị trí của điện cực hàn; + Có thể hàn các chi tiết có chiều dày, mỏng khác và hàn mọi vị trí khơng gian Nhược điểm: + Thiết bị đắt, khí bảo vệ có thể bị gió làm ảnh hưởng; + Kim loại bắn toé nhiều bề mặt mối hàn, với lý này mà hàn mơi trường khí bảo vệ CO2 khó cạnh tranh được với hàn dưới lớp th́c bảo vệ; + Để có chất lượng mới hàn tớt đòi hỏi người thợ có tay nghề cao; + Bị gió thởi bạt ảnh hưởng tới chất lượng mối hàn; + Người thợ chịu những ảnh hưởng như: bức xạ nhiệt hồ quang và một sớ khí đợc phát sinh hàn 1.4 Khái niệm chung hàn tự động lớp thuốc Các nguyên công của quá trình công nghệ hàn là: gây hồ quang, dịch chuyển điện cực dọc theo trục mối hàn để hàn hết chiều dài mối hàn Những nguyên công này hàn tự động được thực máy 1.4.1 Nguyên lý hàn tự động lớp th́c Hình 1-14 Ngun lý q trình hàn tự động lớp thuốc Nguyên lý của quá trình hàn dưới lớp thuốc được trình bày hình -1-4 Hàn hồ quang tự động dưới lớp thuốc (gọi tắt là hàn dưới lớp thuốc) là một quá trình hàn hồ quang mợt hoặc nhiều hồ quang hình thành giữa một hoặc nhiều điện cực (dây hàn) và kim loại Một phần lượng nhiệt sinh hồ quang điện làm nóng chảy điện cực, mợt phần vào kim loại và tạo thành mối hàn Phần nhiệt còn lại nung chảy thuốc hàn, tạo thành lớp xỉ và khí bảo vệ hồ quang và kim loại nóng chảy 1.4.2 Đặc điểm q trình hàn hồ quang lớp thuốc Sơ đồ cân nhiệt hàn dưới lớp thuốc So với hàn hồ quang tay, có khác biệt đáng kể, mợt phần nhiệt lượng truyền vào kim loại Một phần thuốc hàn không sử dụng hết sẽ được tái sử dụng thông qua hệ thống thu hồi thuốc hàn 1.5 Vật liệu hàn Với hàn dưới lớp thuốc, vật liệu hàn (bao gồm dây hàn và th́c hàn) có ảnh hưởng qút định đến tính chất kim loại mới hàn Khác với hàn hồ quang tay, có thể phới hợp th́c hàn và dây hàn để có được kim loại mới hàn với thành phần hóa học mong ḿn 1.5.1 Nguyên tắc chọn vật liệu hàn hồ quang lớp thuốc 1.5.2 Ảnh hưởng thuốc hàn đến kim loại mới hàn 1.5.3 Th́c hàn 1.5.4 Dây hàn 1.6 Hình dạng kích thước mối hàn Hình dạng kích thước mối hàn chịu ảnh hưởng của các yếu tố các thông số của chế độ hàn, các yếu tố công nghệ và kết cấu 1.6.1 Ảnh hưởng chế đợ hàn Hình 1-22 Các kích thước đặc trưng mối hàn c Ảnh hưởng tiết diện điện cực Hình 1-25 Sự thay đổi hình dạng mới hàn theo tiết diện điện cực d Ảnh hưởng tốc độ hàn Khi tiếp tục tăng tốc độ hàn thì lượng nhiệt sinh không đủ nung chảy cạnh hàn, làm giảm chiều sâu ngấu Với tốc độ hàn rất lớn, sẽ xảy hàn không ngấu hai bên mối hàn và hồ quang không ổn định 1.6.2 Ảnh hưởng yếu tớ cơng nghệ a Góc nghiêng dây hàn b Góc nghiêng vật hàn c Loại dịng điện hàn d Loại th́c hàn 1.6.3 Ảnh hưởng yếu tố kết cấu 1.7 Xác định chế độ hàn Các thông số của chế độ hàn được xác định dựa các giá trị biết trước về hình dạng mối hàn Các thông số của chế đợ hàn bao gồm: đường kính dây hàn, cường đợ dòng điện hàn, điện áp hồ quang, tốc độ hàn, tốc độ cấp dây 1.7.2 Trường hợp hàn giáp mới nhiều lớp, hàn từ phía Bước 1: Tính chế đợ hàn cho lớp thứ nhất ở phía thứ nhất Theo đường kính dây hàn đã chọn, tính I theo công thức đã biết sau: U = 20 + 50.I.10-3/d0,5 ± và ψn =k’.(19 – 0,01.I).d.(U/I) Tìm v = A/I Xác định h, b, c và H của mới hàn thứ nhất (có thể khe đáy a = 0) Hình 1-30 Kích thước mới hàn giáp mới Cần thỏa mãn điều kiện: h + h’ = p + k Bước 2: Tính chế đợ hàn cho lớp thứ nhất ở phía còn lại Bước 3: Tính chế độ hàn cho các lớp còn lại ở phía, coi diện tích tiết diện ngang các lớp hàn nhau: F2 = F3 = Fn Fx = Fd = Fd1 Fx – là diện tích tiết diện ngang kim loại đắp của toàn bộ các lớp hàn từ thứ hai trở ở phía đó; Fd – là tởng diện tích tiết diện ngang kim loại đắp ở phía đó; Fd1 – là diện tích tiết diện ngang kim loại đắp của lớp thứ nhất Do số lớp hàn tiếp theo là n = Fx/ Fn 1.8 Chuẩn bị kích thước hàn Các bước chuẩn bị trước hàn bao gồm: Làm sạch bề mặt Gá lắp 1.9 Kỹ thuật hàn 1.9.1 Kỹ thuật bắt đầu gây kết thúc hồ quang 1.9.2 Kỹ thuật hàn tự động phẳng Hàn giáp mối từ mợt phía Hàn giáp mới từ hai phía Nếu chỉ hàn mợt lớp từ phía, chiều sâu chảy lớp thứ hai gần 2/3 chiều dày tấm 1.9.3 Hàn góc Hình 1-33 Góc nghiêng điện cực hàn mới hàn góc 1.9.4 Các loại khuyết tật mối hàn Khuyết tật làm giảm chất lượng mối hàn và tăng nguy phá hủy kết cấu hàn quá trình vận hành Các khuyết tật có thể là bên ngoài (nhìn thấy mắt thường), hoặc bên (có thể phát các phương pháp kiểm tra khơng phá hủy) Rỗ khí Rỗ khí thường dính dầu mở, bẩn, ẩm bề mặt vật hàn (hoặc dây hàn) gây nên Nứt Các liên kết hàn từ thép cacbon thơng thường có chiều dày từ 10 mm trở x́ng bị nứt hàn 1.10 Kết luận chương - Cơ sở lý thuyết về công nghệ hàn đã được hệ thống cụ thể từ đưa những khái niệm chung về nguyên lý hàn dưới lớp th́c sở đã cải tiến thiết bị hàn MIG-MAG TTC500 hàn môi trường khí bảo vệ thành thiết bị thiết bị hàn tự động dưới lớp thuốc; - Với thiết bị đã cải tiến tác giả đã tìm hiểu về vật việu dùng tương ứng dùng cho thiết bị hàn tự động, ngoài còn nghiên cứu về kích thước mới hàn và xác định chế độ hàn 10 hàn tự động lớp thuốc Bảng 2-2 Thông số máy sau cải tiến Đặc tính Tớc đợ dịch chủn xe hàn Điện áp hàn không tải Max Dòng hàn Max Kích thước xe hàn Kích thước nguồn hàn Trọng lượng xe hàn Trọng lượng nguồn hàn Đặc điểm 0,2 ÷1,0 m/phút 60V 500A 600x450x650mm 950x650x600mm 30kg 180kg Kết luận chương Sau quá trình nghiên cứu và chế tạo thì việc cải tiến thiết bị hàn MIG-MAG TTC500 đã trở thành thiết bị hàn tự động dưới lớp thuốc Vì là thiết bị cải tiến nên khơng có tài liệu hướng dẫn chọn chế độ hàn hợp lý, mà việc chọn chế độ chủ yếu theo kinh nghiệm Vậy để có chất lượng mới hàn tớt thì việc nghiên cứu tìm chế độ hàn hợp lý được giải quyết nghiên cứu thực nghiệm được trình bày ở chương Chương TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 3.1 Các thiết bị vật liệu thí nghiệm 3.1.1 Máy hàn - Máy hàn MIG-MAG TTC500 của Trường Cao đẳng kinh tế - kỹ thuật Vĩnh Phúc sau cải tiến 17 Hình 3-1 Máy hàn MIG-MAG TTC500 chưa qua cải tiến Hình 3-2 Máy hàn MIG-MAG TTC500 sau cải tiến 3.1.2 Vật liệu thí nghim a Chi tit hn Đuờng hàn Hỡnh 3-3 Chi tiết hàn Chi tiết hàn dạng ống là thép CT3 có chiều dày 8mm, có chiều dài đường hàn dọc theo đường trục, theo phân tích dạng liên kết hàn thì mối hàn này được đưa về dạng liên kết giáp mối Để thực việc nghiên cứu chọn chế độ hàn cho chi tiết dạng ống trên, ta chuyển thành chi tiết sang dạng tấm có cùng chiều dày và cùng liên kết giáp mối để tiện cho việc đánh giá chất lượng mới hàn Mẫu hàn có kích thước: 250x100x8 18 Hình 3-4 Hình ảnh mẫu phơi hàn b Dây hàn - Dây hàn: GM-70S Good Mag Welding solid wires Tiêu chuẩn Mỹ: AWS ER 70S-6 Quy chuẩn Đăng kiểm: QCVN 21:2010/BGTVT- SW53 3.1.3 Máy cắt dây Sử dụng máy cắt dây để gia công các mẫu thử đem phá hủy Hình ảnh cắt mẫu hàn đem phá hủy Hình 3-6 Ảnh mẫu hàn sau gia cơng máy cắt dây 3.1.4 Máy thử kéo, nén vật liệu Hình 3-7 Ảnh máy thử kéo, nén vật liệu thí nghiệm 19 3.2 Hệ thống thí nghiệm 3.2.1 Các giới hạn thiết kế thí nghiệm - Trong luận văn này tác giả không sâu vào phân tích ảnh hưởng của các thơng sớ cơng nghệ khác như: Th́c hàn, đường kính dây hàn, vật liệu phơi hàn, tốc độ hàn ; - Trong quá trình xác đinh chế độ công nghệ hàn hợp lý thì tác giả chỉ nghiên cứu hai ́u tớ là dịng điện điện áp hàn; 3.3 Q trình thí nghiệm chọn thông số công nghệ hàn 3.3.1 Chọn theo sổ tay công nghệ Bảng 3-4 Bảng chế độ hàn cho mẫu Mẫu hàn Ih(A) 480 500 560 Chế độ hàn Uh (V) 20 30 40 Ghi Vh (m/h) 11 11 11 không thực a Hàn mẫu thử b Thử kéo mẫu Đem hai mẫu hàn thử kéo cho ta kết là đều đứt ở mối hàn mẫu chịu được lực tốt - Thử kéo mẫu1 với Ih=480 ; Uh=20 ; Vh=11 20 Hình 3-9 Biểu đờ thử kéo mẫu Bảng 3-5 Kết việc thử mẫu Tên mẫu Mẫu Tiết diện (mm2) 88.675 Giới hạn chảy (MPa) 321.796 Giới hạn bền (MPa) 374.410 Vị trí đứt Mới hàn Căn cứ kết mẫu thử ta có: Đới với mấy hàn cải tiến thì không áp dụng sổ tay công nghệ hoặc công thức để chọn chế độ hàn 3.3.2 Không theo quy hoạch thực nghiệm Căn cứ vào kinh nghiệm hàn ta chọn 18 mẫu hàn a Phơi hàn Hình 3-10 Ảnh mẫu hàn Quá trình thí nghiệm hàn được mơ tả hình 3-10 21 Bảng 3-6 Trình tự thực hàn mẫu lần Tên mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu 10 Mẫu 11 Mẫu 12 Mẫu 13 Mẫu 14 Mẫu 15 Mẫu 16 Mẫu 17 Mẫu 18 Ih (A) 160 180 160 190 200 210 160 180 180 200 210 220 240 260 270 280 290 300 Chế độ hàn Uh (V) Vh (dm/h) 25 200 25 200 25 200 25 200 25 200 25 200 23 200 23 200 30 200 35 200 37.5 200 40 200 37.5 200 37.5 200 35 200 40 200 35 200 30 200 Ghi Kết kiểm tra ngoại dạng từ mẫu 17 đến mẫu 18 cho ta thấy: quá trình hàn không ổn định mẫu 16, mối hàn ngấu, bề mặt đường hàn không được bóng mà có những vết lõm tròn, cho thấy những biểu mới hàn bị quá nhiệt có xu hướng gia tăng b Thực hàn mẫu lần Trên sở thí nghiệm hàn lần 1, loại trừ số mẫu hàn bị khuyết tật và tiến hành thực hàn các mẫu lần với số mẫu giảm c Thử kéo mẫu Bảng 3-14 Kết tổng hợp Tiết Mẫu diện (mm2) 88,973 87,200 88,576 Giới hạn chảy (MPa) Gới hạn bền (MPa) Vị trí đứt 0.000 0.000 320.796 313,826 313,280 373,410 Mối hàn Mối hàn Mối hàn 22 Lực kéo (N) 27922,041 27318,016 33075,164 Ih (A) 240 240 250 250 Uh (V) 30 35 30 40 Vh (m/h) 20 20 20 20 90,400 88,62 88,312 353.982 402,600 351.030 462,987 351.030 463,611 Mối hàn Vật liệu Mối hàn 36395,040 270 40 20 41030,834 280 40 20 40942,415 300 35 20 Kết cho thấy mẫu đạt yêu cầu về chất lượng mối hàn 3.3.3 Xác định quy hoạch thực nghiệm Hình 3-25 Hợp thoại thiết kế thí nghiệm RSM Trước tiếp tục với thiết kế, cần hiểu được sơ đồ thí nghiệm CCD sau Nếu biến thí nghiệm có hai mức, sau mợt khới lập phương được thành lập với bớn điểm góc Việc thiết kế có thể chứa một điểm tâm và các điểm trục Khoảng cách từ điểm tâm của thiết kế đến một điểm trục được ký hiệu là α Hình 3-28 Thiết lập mức cho biến thí nghiệm CCD Ma trận của thí nghiệm sau: 23  300 − 200  250 ±      40 − 25  32,5 ±     Hình 3-30 Ma trận thí nghiệm CCD Bảng 3-15 Kết tổng hợp mẫu thử Tiết Gới hạn diện bền (mm2) (MPa) 88,682 314,855 88,973 202,454 87,200 211,731 88,576 127,224 90,400 308.904 88,622 315,158 88,312 442,759 88,586 138,114 87,982 147,098 10 88.234 476,346 11 12 13 89,123 88,787 88.653 426,668 314,437 315,104 Mẫu Vị trí đứt Lực kéo Q(N) Dịng điện (A) Điện áp (V) Vận tốc (m/h) Mới hàn Mối hàn Mối hàn Mối hàn Mối hàn Mối hàn Mối hàn Mối hàn Mối hàn Vật liệu Mối hàn Mối hàn Mối hàn 36639,1 33010,7 33206,6 24570,5 36852,3 36861,2 39034,2 27109,2 27180,1 250,000 200,000 300,000 200,000 250,000 250,000 320,711 179,289 250,000 32,5000 40,0000 25,0000 25,0000 32,5000 32,5000 32,5000 32,5000 21,8934 20 20 20 20 20 20 20 20 20 41630,4 300,000 40,0000 20 39140,8 36639,1 36638,5 250,000 250,000 250,000 43,1066 32,5000 32,5000 20 20 20 Bước 2: Thu thập nhập liệu vào bảng tính Tiến hành thí nghiệm theo thứ tự RunOrder của ma trận thí nghiệm Rồi nhập dữ liệu phá hủy các mẫu hàn vào bảng tính, thu được kết lực của các mẫu thử sau: 36639,1; 33010,7; 33206,6; 24570,5; 36852,3; 36861,2; 39034,2; 27109,2; 27180,1; 41630,4; 39140,8; 36639,1; 36638,5 24 Hình 3-31: Kết thí nghiệm CCD Hình 3-32 Hợp thoại phân tích thí nghiệm CCD Hình 3-33 Lựa chọn mơ hình phân tích thí nghiệm CCD Quan sát bảng Response Surface Regression, thấy hệ số p-value của Dòng điện*Điện áp là 0.940>α nên có thể loại bỏ ảnh hưởng tương tác này 25 hay nói cách khác hệ sớ phương trình hồi quy có thể Hình 3-34 Kết phân tích hời quy thí nghiệm CCD - Đồ thị mô hình hồi quy phụ thuộc điện áp Hình 3-36 Đờ thị mơ hình hời quy Căn cứ kết phân tích Minitab hình 3-36; 3-37 đem tởng hợp có kết phân tích hồi quy bậc hai sau: Q = -18831,5+ 202,35Ih + 1175,5Uh - 0,31954Ih2 - 13,75Uh2 (N) 26 Hình 3-38 Kiểm tra mức đợ phù hợp mơ hình thí nghiệm CCD Để đặt tên cho biểu đồ này làm tương tự biểu đồ Contour, bề mặt chỉ tiêu xuất sau: Hình 3-43 Bề mặt tiêu thí nghiệm CCD Quan sát bề mặt chỉ tiêu dễ dàng nhận thấy vùng tối ưu hoá của lực kéo Q đạt giá trị khoảng 41514N với điện áp 43V và dòng điện 320A 27 Hình 3-46 Hợp thoại Response Optimizer - Options Qua hình 3-47, có thể xác lập tối ưu cho lực kéo lớn nhất với dòng điện hàn 307,8532A; điện áp hàn là 41,3942V Khi đó, lực kéo sẽ là 41702,7N Hình 3-47 Kết tới ưu hóa thí nghiệm CCD 3.3.4 Đánh giá kết Từ mục "3.3.2 Không theo quy hoạch thực nghiệm" đã tìm kết chế độ hàn hợp lý với Ih=280 (A); Uh=40 (V); Q=41030,8 (N) Đem kết tìm được đối chiếu với BIỂU ĐỒ CONTOUR quy hoạch thực nghiệm Minitab hình 3-48 thì cho thấy kết tìm được Ih=280,248 (A); Uh=40,07 (V); Q=41079,3 (N) nằm vùng xanh đậm mà có chứa kết tới ưu 28 Hình 3-48 Đới chiếu kết Trên phương án tìm chế độ hàn không theo quy hoạch thực nghiệm tìm được chế độ hàn hợp lý khơng tìm được chế đợ hàn tới ưu Để có được chế độ hàn tối ưu thì bắt buộc phải thực theo quy hoạch thực nghiệm Vậy kết tối ưu đã tìm cho chế độ hàn là: 307,8532A; điện áp hàn là 41,3942V và tốc độ hàn khơng đởi 20m/giờ Khi đó, lực kéo đứt mẫu hàn là 41702,7N 3.4 Kết luận chương Quy hoạch hóa thực nghiệm đã tìm chế độ công nghệ hàn tối ưu để hàn liên kết giáp mối máy hàn MIG-MAG cải tiến; Là máy cải tiến lên hướng dẫn bất kỳ của sách nào về chọn chế độ hàn mà chủ yếu là chọn theo công nhân thực theo kinh nghiệm nên chất lượng mối hàn kém và phế phẩm nhiều, sở đã chọn được chế độ công nghệ hàn tối ưu KẾT LUẬN VÀ ĐẾ XUẤT HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Các kết đạt được Đề tài này đã giải quyết được vấn đề được đặt là: - Cải tiến được thiết bị hàn MIG - MAG TTC500 (hàn mơi trường khí bảo vệ, hàn tay) thành Thiết bị hàn tự động lớp thuốc; - Xác định được chế độ công nghệ hàn hợp lý hàn liên kết giáp 29 mối chi tiết dạng ớng vật liệu thép CT3 có chiều dày mm; - Kết đã được áp dụng vào Nhà trường để giảng dạy và gia công chi tiết cho kết tăng và phế phẩm Đề xuất nghiên cứu - Nghiên cứu ảnh hưởng của đường kính điện cực dây hàn tới chất lượng mối hàn; - Nghiên cứu ảnh hưởng của vận tốc hàn tới chất lượng mối hàn TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiêu chuẩn hàn hiệp hội hàn Mỹ AWS D1.1 Đăng kiểm Việt Nam (VR) Phần 6: HÀN Quy phạm phân cấp đóng tàu vỏ thép 2003 Ngơ Lê Thơng 30 CƠNG NGHỆ HÀN ĐIỆN NÓNG CHẢY (tập 1) Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật 2004 Nguyễn Văn Thông VẬT LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ HÀN Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật 2000 Trần Văn Mạnh GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT HÀN (tập 1) Nhà xuất Lao Động – Xã Hội 2006 Hoàng Tùng – Nguyễn Thúc Hà – Ngô Lê Thông – Chu Văn CẨM NANG HÀN Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật 2006 Nguyễn Văn Siêm CÔNG NGHỆ HÀN Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật 1983 Tài liệu từ Internet Nguyễn Văn Dự-Nguyễn Đăng Bình (2011), QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM TRONG KỸ THẬT Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật 31