Hàn là một quá trình trong đó hai hoặc nhiều loại vật liệu giống nhau hoặc khác nhau được nối với nhau bằng liên kết và khuếch tán giữa các nguyên tử hoặc phân tử
Phương pháp thúc đẩy sự liên kết và khuếch tán giữa các nguyên tử và phân tử là đốt nóng hoặc ép, hoặc đốt nóng và ép đồng thời
Phân loại hàn
Hàn kim loại có thể được chia thành hàn nóng chảy, hàn áp lực và hàn cứng theo đặc điểm của quá trình hàn
Trong quá trình hàn nhiệt hạch, nếu khí quyển tiếp xúc trực tiếp với bể nóng chảy ở nhiệt độ cao, oxy trong khí quyển sẽ oxy hóa kim loại và các nguyên tố hợp kim khác nhau.Nitơ và hơi nước trong khí quyển sẽ đi vào bể nóng chảy và các khuyết tật như lỗ chân lông, xỉ và vết nứt sẽ hình thành trong mối hàn trong quá trình làm mát tiếp theo, điều này sẽ làm giảm chất lượng và hiệu suất của mối hàn.
Để cải thiện chất lượng hàn, các phương pháp bảo vệ khác nhau đã được phát triển.Ví dụ, hàn hồ quang được bảo vệ bằng khí là cách ly khí quyển với argon, carbon dioxide và các loại khí khác để bảo vệ hồ quang và tốc độ hồ quang trong quá trình hàn;Ví dụ, khi hàn thép, thêm bột ferrotitanium có ái lực oxy cao vào lớp phủ điện cực để khử oxy có thể bảo vệ các nguyên tố có lợi như mangan và silicon trong điện cực khỏi bị oxy hóa và xâm nhập vào bể nóng chảy, đồng thời thu được mối hàn chất lượng cao sau khi làm mát.
Máy hàn nguội loại để bàn
Đặc điểm chung của các phương pháp hàn áp lực khác nhau là tạo áp lực trong quá trình hàn mà không cần đắp vật liệu.Hầu hết các phương pháp hàn áp lực, chẳng hạn như hàn khuếch tán, hàn tần số cao và hàn áp suất lạnh, không có quá trình nóng chảy, do đó không xảy ra các vấn đề như hàn nóng chảy, chẳng hạn như đốt cháy các nguyên tố hợp kim có lợi và xâm nhập các nguyên tố có hại vào mối hàn. đơn giản hóa quá trình hàn và cải thiện các điều kiện an toàn và sức khỏe của hàn.Đồng thời, do nhiệt độ gia nhiệt thấp hơn so với hàn nhiệt hạch và thời gian gia nhiệt ngắn hơn nên vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ.Nhiều vật liệu khó hàn bằng hàn nóng chảy thường có thể được hàn áp lực vào các mối nối chất lượng cao có cùng độ bền như kim loại cơ bản.
Mối nối được hình thành trong quá trình hàn và nối hai vật thể được kết nối được gọi là mối hàn.Trong quá trình hàn, cả hai mặt của mối hàn sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiệt hàn, và cấu trúc và tính chất sẽ thay đổi.Khu vực này được gọi là khu vực ảnh hưởng nhiệt.Trong quá trình hàn, vật liệu phôi, vật liệu hàn và dòng điện hàn là khác nhau.Để giảm khả năng hàn, cần phải điều chỉnh các điều kiện hàn.Làm nóng sơ bộ, bảo quản nhiệt trong quá trình hàn và xử lý nhiệt sau hàn tại giao diện của mối hàn trước khi hàn có thể cải thiện chất lượng hàn của mối hàn.
Ngoài ra, hàn là một quá trình làm nóng và làm mát nhanh cục bộ.Khu vực hàn không thể mở rộng và co lại tự do do sự hạn chế của thân phôi xung quanh.Sau khi làm mát, ứng suất hàn và biến dạng sẽ xảy ra trong mối hàn.Các sản phẩm quan trọng cần loại bỏ ứng suất hàn và khắc phục biến dạng hàn sau khi hàn.
Công nghệ hàn hiện đại đã có thể tạo ra các mối hàn không có khuyết tật bên trong và bên ngoài và các tính chất cơ học bằng hoặc thậm chí cao hơn so với cơ thể được kết nối.Vị trí lẫn nhau của cơ thể hàn trong không gian được gọi là mối hàn.Độ bền của mối nối không chỉ bị ảnh hưởng bởi chất lượng của mối hàn mà còn liên quan đến hình dạng, kích thước, ứng suất và điều kiện làm việc của nó.Các dạng khớp cơ bản bao gồm khớp mông, khớp đùi, khớp chữ T (khớp dương) và khớp góc.
Hình dạng mặt cắt ngang của mối hàn đối đầu phụ thuộc vào chiều dày của vật hàn trước khi hàn và dạng rãnh của hai mép nối.Khi hàn các tấm thép dày hơn, các rãnh có hình dạng khác nhau phải được cắt ở các cạnh để xuyên, để có thể dễ dàng đưa que hàn hoặc dây hàn vào. Các dạng rãnh bao gồm rãnh hàn một mặt và rãnh hàn hai mặt.Khi lựa chọn dạng rãnh, ngoài việc đảm bảo độ ngấu hoàn toàn, các yếu tố như hàn thuận tiện, ít kim loại phụ, biến dạng hàn nhỏ và chi phí xử lý rãnh thấp cũng cần được xem xét.
Khi hai tấm thép có độ dày khác nhau được húc, để tránh sự tập trung ứng suất nghiêm trọng do thay đổi đột ngột trong mặt cắt ngang, mép tấm dày hơn thường được làm mỏng dần để đạt được độ dày bằng nhau ở hai mép khớp.Độ bền tĩnh và độ bền mỏi của khớp mông cao hơn so với các khớp khác.Mối hàn giáp mép thường được ưu tiên để kết nối dưới tải trọng xen kẽ và tác động hoặc trong các bình có nhiệt độ thấp và áp suất cao.
Khớp nối dễ chuẩn bị trước khi hàn, dễ lắp ráp và biến dạng hàn và ứng suất dư nhỏ.Do đó, nó thường được sử dụng trong các khớp lắp đặt tại chỗ và các cấu trúc không quan trọng.Nói chung, khớp nối không phù hợp để làm việc dưới tải trọng xen kẽ, môi trường ăn mòn, nhiệt độ cao hoặc nhiệt độ thấp.
Việc sử dụng khớp chữ T và khớp góc thường là do nhu cầu kết cấu.Các đặc điểm làm việc của các mối hàn góc không hoàn chỉnh trên các mối nối chữ T tương tự như các mối hàn chồng.Khi mối hàn vuông góc với hướng của lực bên ngoài, nó sẽ trở thành mối hàn góc phía trước và hình dạng bề mặt của mối hàn sẽ gây ra sự tập trung ứng suất ở các mức độ khác nhau;Ứng suất của mối hàn góc ngấu hoàn toàn tương tự như ứng suất của mối hàn giáp mép.
Khả năng chịu lực của khớp góc thấp và thường không được sử dụng một mình.Nó chỉ có thể được cải thiện khi có sự ngấu hoàn toàn hoặc khi có các mối hàn góc bên trong và bên ngoài.Nó chủ yếu được sử dụng ở góc của cấu trúc khép kín.
Các sản phẩm hàn nhẹ hơn các bộ phận tán đinh, đúc và rèn, có thể giảm trọng lượng chết và tiết kiệm năng lượng cho các phương tiện vận chuyển.Hàn có đặc tính niêm phong tốt và phù hợp để sản xuất các loại thùng chứa khác nhau.Sự phát triển của công nghệ xử lý chung, kết hợp hàn với rèn và đúc, có thể tạo ra các cấu trúc đúc và hàn quy mô lớn, tiết kiệm và hợp lý cũng như các cấu trúc rèn và hàn, mang lại lợi ích kinh tế cao.Quá trình hàn có thể sử dụng hiệu quả các vật liệu, và cấu trúc hàn có thể sử dụng các vật liệu có đặc tính khác nhau ở các bộ phận khác nhau, để phát huy hết ưu điểm của các loại vật liệu khác nhau, đạt được tính kinh tế và chất lượng cao.Hàn đã trở thành một phương pháp xử lý không thể thiếu và ngày càng quan trọng trong ngành công nghiệp hiện đại.
Trong gia công kim loại hiện đại, hàn phát triển muộn hơn đúc và rèn, nhưng nó phát triển nhanh chóng.Trọng lượng của các kết cấu hàn chiếm khoảng 45% sản lượng thép và tỷ lệ các kết cấu hàn bằng nhôm và hợp kim nhôm cũng đang tăng lên.
Đối với quy trình hàn trong tương lai, một mặt, cần phát triển các phương pháp hàn, thiết bị hàn và vật liệu hàn mới để nâng cao hơn nữa chất lượng hàn, độ an toàn và độ tin cậy, chẳng hạn như cải thiện các nguồn năng lượng hàn hiện có như hồ quang, hồ quang plasma, điện tử. chùm tia và tia laze;Sử dụng công nghệ điện tử và công nghệ điều khiển, cải thiện hiệu suất quá trình của hồ quang và phát triển phương pháp theo dõi hồ quang nhẹ và đáng tin cậy.
Mặt khác, chúng ta nên nâng cao trình độ cơ giới hóa và tự động hóa hàn, chẳng hạn như thực hiện điều khiển chương trình và điều khiển kỹ thuật số của máy hàn;Phát triển máy hàn chuyên dụng tự động hóa toàn bộ từ khâu chuẩn bị, hàn đến giám sát chất lượng;Trong dây chuyền sản xuất hàn tự động, việc thúc đẩy và mở rộng rô bốt hàn và rô bốt hàn điều khiển số có thể cải thiện mức độ sản xuất hàn và cải thiện các điều kiện an toàn và sức khỏe của hàn
Thời gian đăng: 02-09-2022