Đề CƯƠNG CHế TạO PHÔI

Đặc điểm và phạm vi sử dụng phôi đúc rèn dập và hàn 

a,Phôi đúc : khi rót kim loại lỏng vào lòng khuôn ,quá trình kết tinh của kim loại xảy ra ở đây có các đặc điểm sau :Khối l­ợng kim loại trong khuôn là lớn, kim loại đ­ợc làm nguội liên tục bằng cách toả nhiệt ra thành khuôn và môi tr­ờng xung quanh. Do đó trong từng thời điểm của nhiệt độ sự kết tinh sẽ không giống nhau ở những phần thể tích khác nhau 

-Kim loại lỏng th­ờng chứa tạp chất làm ảnh h­ởng đquá trình hình thành các hạt tinh thể cũng nh­ tổ chức cuối cùng của kim loại 

-Trong tuyệt đại đa số tr­ờng hợp kim loại có giảm thể tích khi kết tinh. 

Từ những đặc điểm tổ chức hạt của phôi đúc có những dạng khác nhau , bao gồm :

dạng hạt nhỏ mịn ở sát thành khuôn đúc, dạng kéo dài (nhánh cây)tiếp theo và dạng đều trục ở phía giữa.Mặt khác thành phần tạp chất trong vật đúc không đồng đều xảy và các khuyết tật khác xảy ra 

b,Phôi gia công áp lực :Do bản chất của sự tạo hình phôi ở đây là dùng ngoại lực để làm biến dạng dẻo kim loại(có lợi dụng các nguyên tố ảnh h­ởng khác nh­ nhiệt độ, tốc độ biến dạng ..)cho nên đã dẫn đến sự thay đổi tổ chức kim loại, của vật liệu ban đầu, tạo ra tổ chức định h­ớng về ph­ơng mạng tổ chức siêu hạt hoặc tổ chức thớ (sợi). Đồng thời cũng dẫn đến cả sự thay đổi cả về cơ lý tính của vật liệu 

c, Phôi hàn : khi hàn hồ quang kim loại que hàn, chảy ra rất nhanh và l­ợng kim loại chảy rất nhỏ, nhiệt độ kim loại vùng hàn do tiếp xúc với kim loại vật hàn nên nguội rất nhanh . Mặt khác với nhiệt độ của ngọn lửa hồ quang rất lớn nên vùng kim loại vật hàn quanh mối hàn cũng bị ảnh h­ởng nhiệt lớn ....Những đặc điểm là đã dẫn đến mối nối hàn có tổ chức kim loại rất phức tạp gồm nhiều vùng tổ chức kim loại khác nhau. ở đây có thể chia làm hai khu vực :

-Khu vực vùng hàn (gồm kim loại que hàn và một phần kim loại vật hàn bị nóng chảy ra ).Khu vực này có cấu tạo tổ chức hạt không khác với tổ chức vật đúc 

-Khu vực xung quanh vùng hàn :do ảnh h­ởng mức độ nhiệt khác nhau (càng xa trọng tâm mối hàn ảnh h­ởng nhiệt càng giảm)nên cấu trúc hạt ở mỗi vùng khác nhau 

-Với đặc tr­ng cấu trúc kim loại nh­ vậy cũng dẫn đến có sự thay đổi về cơ tính so với kim loại cơ bản

Nguyên lý thiết kế kết cấu công nghệ vật đúc 

Thiết kế đúc là một khâu quan trọng trong sản xuất phôi đúc. Để thiết kế đúc hợp lý nhằm nâng cao chất l­ợngvà hạ giá thành sản xuất, khâu tr­ớc tiên trong quá trình thiết kế là phân tích chi tiết cần phải đúc 

Dựa vào bản vẽ chi tiết máy, ng­ời thiết kế phải tiến hành phân tích kỹ các yếu tố sau đây:

1, nghiên cứu hình chiếu của bản vẽ để hình dung các bộ phận của dạng tổng quát của chi tiết máy. Đọc kỹ kích th­ớc, độ bóng và sự liên quan giữa chúng để phân biệt tính quan trọng hoặc không quan trọng của từng mặt, từng phần trong chi tiết 

2,phân tích kết cấu của chi tiết là dựa vào hiểu biết kết cấu công nghệ để tìm hiểu tính hợp lý của kết cấu chi tiết. Nếu những bộ phận nào,bề mặt nào ch­a hợp lý thì tiến hành sửa đổi lại. Tuy nhiên ở các chi tiết đó có sẵn việc sửa chữa lại phải đảm bảo khẳ năng làm việc cơ bản của chi tiết đã thiết kế . Việc sửa chữa chi tiết cốt làm thuận lợi cho công nghệ đúc 

3,Nghiên cứu kỹ tính chất chịu lực của chi tiết dựa vào kích th­ớc và dung sai lắp ghép, độ bóng hoặc dựa vào những hiểu biết thực tế nhằm làm cơ sở cho việc thiết kế sau này 

4, Tìm hiểu về khối l­ợng kích th­ớc và số l­ợng chi tiết để định ra ph­ơng pháp đúc hợp lý, từ đó quy định nguyên tắc thiết kế hợp lý 

Nguyên tắc chọn mặt phân khuôn:

Trên bản vẽ đúc, mặt phân khuôn sẽ chia vật đúc ra các phần khác nhau ký hiệu bằng nét gạch màu đỏ 

Khi xác định mặt phân khuôn cần thiết phải hoàn thành 2 nhiệm vụ : 

-tìm đ­ợc mặt phân khuôn hợp lý 

-Xác định vị trí khuôn khi rót kim loại lỏng 

Mỗi một chi tiết máy có thể chọn đ­ợc nhiều mặt phân khuôn, nh­ng phải dựa vào các nguyên tắc sau để chọn ph­ơng án tối ­u 

1,nguyên tắc chọn dựa theo công nghệ rút mẫu ra khỏi khuôn :Chọn mặt phân khuôn phải đảm bảo rút đ­ợc mẫu và rút ra dễ dàng nhất. Để đảm bảo điều đó nên chọn mặt phân khuôn qua tiết diện lớn nhất theo một chiều nào đó 

Cùng với việc rút mẫu dễ cần phải đảm bảo sửa khuôn thuận tiện 

Khi đã xác định vị trí rót thì chọn lòng khuôn nên nông hơn .nh­ vậy sẽ dễ chọn chiều cao hòm khuôn, khuôn nhẹ dễ thao tác khi làm khuôn và lắp ráp

2,nguyên tắc chọn mặt phân khuôn dựa theo yêu cầu về mặt chính xác của vật đúc 

Độ chính xác khi thiết kế công nghệ đúc phụ thuộc vào các yếu tố sau: 

-quá trình làm khuôn, lõi 

-quá trình gia công cơ khí 

-quá trình chế tạo mẫu, hộp lõi 

Vì vậy phải chọn theo các nguyên tắc sau đây:

a, Nếu có nên đặt toàn bộ vật đúc trong một hòm khuôn. Nh­ vậy sẽ tránh đ­ợc sai lệch khi lắp ráp 

Tr­ờng hợp đòi hỏi công nghệ rất cao thì dù công nghệ khuôn có phức tạp hơn vẫn phải tiến hành 

Kinh nghiệm cho thấy đặt toàn bộ xuồng hòm khuôn d­ới ít phải vận chuyển nhất là vòng khuôn đặt trực tiếp trên nền x­ởng 

b, MPK nên chọn đơn giản ít nhất, tránh mặt cong, mặt bậc

c,trên mỗi vật đúc th­ờng có 1 số bề mặt phải gia công cắt gọt . Để đảm bảo gia công chính xác ng­ời ta dựa vào mặt chuẩn ( mặt chuẩn dùng để gá, vạch dấu..)Vì vậy khi chọn mặt phân khuôn phải bố trí mặt chuẩn và các mặt gia công theo chuẩn đó trong cùng một hòm khuôn

Tr­ờng hợp mặt chuẩn là mặt phẳng thì hạn chế việc chọn mặt phân khuôn cắt ngang qua mặt chuẩn bởi vì ba via sẽ cản trở việc gá lắp và đánh dấu 

d,không nên chọn mặt phân khuôn qua các tiết diện thay đổi để tránh hậu quả sai lệch vật đúc do lắp ráp không phát hiện đ­ợc khi kiểm tra 

Tuy nhiên để tránh khuyết tật ba via lộ ra mặt ngoài vật đúc, đôi khi ng­ời ta cũng chọn ngay ở mặt có tiết diện thay đổi đó. Vật đúc đó sẽ đẹp hơn, nhất là trên bề mặt không gia công cắt gọt 

3,Nguyên tắc chọn mặt phân khuôn để đảm bảo chất l­ợng hợp kim đúc 

a,Những bề mặt có gia công cắt gọt phải đặt ở phía d­ới hoặc bên cạnh (Theo h­ớng rót ) để tránh bọt khí, rỗ co ...Trên bề mặt cần cơ tính cao, diện tích bề mặt lớn cũng theo nguyên tắc là để lợi dụng chất l­ợng hợp kim đúc cao hơn

Tuy vậy các vật đúc có dạng hình trụ muốn loại trừ đ­ợc khuyết tật hoặc phần chất l­ợng xấu phân bố rải đều dọc đ­ờng sinh thì cần chọn mặt phân khuôn vuông góc với trục thẳng đứng và tăng l­ợng d­ cho bề mặt trên cùng 

Trên nguyên tắc đó, ng­ời ta đúc chi tiết dạng vành khuyên bằng cách đúc 1 ống dài và bằng gia công cắt gọt sẽ tạo ra nhiều chi tiết. nh­ vậy sẽ đảm bảo chất l­ợng cho toàn bộ hợp kim đúc 

b,Những vật đúc bao gồm những phần dày mỏng khác nhau thì tuỳ theo loại vật liệu hợp kim mà chọn cho thích hợp .Ví dụ phần dày của vật đúc thép phải đặt phía trên hay bên để tiện bổ xung mà đặt d­ới càng có cơ tính cao 

c,MPK cũng cần chọn cho phù hợp với hệ thống rót. Nói cách khác phải sơ bộ chọn hệ thống rót và vị trí chỗ dẫn kim loại lỏng cùng với chọn MPK

Các yêu cầu của hệ thống rót ? Cấu tạo hệ thống rót chuẩn 

HTR là tập hợp 1số các bộ phận để tạo ra đ­ờng dẫn kim loại lỏng vào khuôn đúc 

1/yêu cầu cơ bản của HTR :khi thiết kế hệ thống rót phải căn cứ vào các yêu cầu sau đây :

-không dẫn xỉ, tạp chất, khí vào lòng khuôn làm kém chất l­ợng hợp kim đúc 

-Dòng kim loại chảy liên tục, êm (không va đập,không có thác, chảy xoáy, bắn bọt làm vỡ lở khuôn, lõi)

-Mau chóng điền đầy nhanh đều vào khuôn, không hao phí nhiều nhiệt làm giảm tính chảy loãng của hợp kim đúc 

-điều hoà đ­ợc những hiện t­ợng lý nhiệt trong khuôn để giảm ứng suất trong vật đúc. Đồng thời bảo đảm h­ớng đông đặc có lợi nhất, phát huy tác dụng của đậu ngót 

-Không hao phí kim loại cho hệ thống rót

-dễ chế tạo

2/Cấu tạo hệ thống rót chuẩn :một hệ thống rót đầy đủ bao gồm 

-cốc rót 1, ống rót 2, rãnh lọc xỉ 3 và rãnh dẫn 4

Hình Vẽ

*Tác dụng của từng bộ phận của hệ thống rót khác nhau tuỳ theo từng kiểu 

a/cốc rót :là phần trên cùng của hệ thống .Nó có tác dụng chứa phần kim loại lỏng khi chảy tiếp vào bộ phận d­ới nhằm loại bỏ một phần tạp chất, xỉ nổi trên mặt.Cốc rót chỉ phát huy tác dụng khi nó luôn chứa đầy kim loại lỏng 

b/ống rót :là phần nối tiếp cốc rót xuống d­ới, để dẫn dòng kim loại lỏng chảy xuống sâu trong khuôn.

c,Ránh lọc xỉ là một phần của hệ thống rót nằm d­ới chân ống rót, ở khuôn trên và sát mặt phân khuôn ,nó có tác dụng gạn sạch xỉ khi cho kim loại lỏng vào khuôn, đồng thời phân bố kim loại theo chiều ngang để tiện dẫn vào các chỗ khác nhau của rãnh dẫn 

d,Rãnh dẫn :Kim loại sau khi chảy qua rãnh lọc xỉ sẽ vào các rãnh dẫn để vào lòng khuôn. điều bắt buộc là rãnh dẫn phải nằm phía mặt d­ới của rãnh lọc xỉ, để hứng kim loại sạch. Do đó nằm sát mặt phân khuôn d­ới. Để đạt yêu cầu điều hoà nhiệt, có thể bố trí nhiều rãnh dẫn đồng thời tuỳ theo cấu tạo của lòng khuôn và khối l­ợng vật đúc. Vị trí của rãnh dẫn kông đặt d­ới ống rót hoặc đầu cuối của rãnh lọc xỉ

Ph­ơng pháp tính toán hệ thống rót

Dòng chảy của kim loại lỏng vào lòng khuôn chịu ảnh h­ởng của nhiều yếu tố. Vì vậy việc xác định một ph­ơng pháp tính toán đúng, hợp lý rất khó khăn. Ta có thể dựa vào một số cách xác định kích th­ớc hệ thống rót sau :

a/Theo bảng tra trong sổ tay đúc. Bảng tra cho ta biết tiết diện của rãnh dẫn phụ thuộc vào trọng l­ợng vật đúc, chiều dày thành trung bình ...Từ diện tích tiết diện đó suy ra tiết diện Rlx, ống rót theo tỉ lệ nhất định 

b/Theo đồ thị hoặc tuyến đồ để xác định tổng tiết diện rãnh dẫn sau đó cùng suy ra tiết diện Rlx và ống rót

c/ph­ơng pháp tính của O.Dan-đi-tơ: Dựa vào lý thuyết của thuỷ lực học xác định một cách gần đúng tổng tiết diện rãnh dẫn theo công thức sau đây :

ồFrd=G/g.t.v (cm3) (1)

Trong đó : ồFrd :tổng diện tích tiết diện của rãnh dẫn sát lòng khuôn (cm3)

g:trọng l­ợng riêng của kim loại lỏng (g/cm3)

v: vận tốc của dòng chảy, chảy qua hệ thống rót (cm/s)

t: thời gian rót (s)

G:trọng l­ợng vật đúc kể cả phần hệ thống rót (kg)

Để xác định hai thông số t và v 

-Vận tốc của dòng chảy v đ­ợc tính theo thuỷ lực học 

V= trong đó m=m1+m2 

m1:hệ số trong hệ thống rót tính đến tổn hao ma sát, sự đổi dòng...lấy trong khoảng (0,75á0,85)

m2:hệ số cản trong lòng khuôn, phụ thuộc dạng vật đúc. Th­ờng đ­ợc chọn trong khoảng(0,3á0,8)

g: gia tốc trọng tr­ờng (cm/s2)

Hp : áp suất tĩnh cột kim loại lỏng (cm) tính theo công thức :

Hp=(2HC-P2)/2C=H-P2/2c

Trong đó

H:là chiều cao phần rót tính từ chỗ dẫn kim loại vào lòng khuôn đến mặt thoáng kim loại cốc rót (cm)

P:chiều cao phần lòng khuôn, tính từ chỗ dẫn trở lên (cm).Khi rót trực tiếp vào chỗ cao nhất P=0

C:chiều cao vật đúc theo h­ớng vuông góc với mặt phân khuôn (cm). Tr­ờng hợp chỗ dẫn kim loại lỏng vào ở mặt đối xứng (P=1/2C) thì Hp=H-C/8

Nếu rót trực tiếp thì do P=0 nên Hp=H.

Tr­ờng hợp rót xi phông do P=C nên Hp=H-C/2

*Công thức để tính thời gian chọn tuỳ thuộc vào loại vật đúc 

-Đối với vật đúc bằng gang và thép thành mỏng có trọng l­ợng <450Kg

G:là trọng l­ợng vật đúc kể cả hệ thống rót (Kg)

s: hệ số phụ thuộc chiều dày thành vật đúc 

-Đối với vật đúc bằng gang lớn (<10.000Kg)

-đối với vật đúc thép còn dùng công thức 

S: hệ số phụ thuộc vào đúc lấy từ (1,3á1,8)

Sau khi tính đ­ợc t và v ta thay vào công thức (1) và có dạng tổng quát 

d,Tính rãnh lọc xỉ và ống rót 

Thông th­ờng khi chế tạo hệ thống rót ng­ời ta chọn tiết diện nhỏ dần, nghĩa là chúng tuân theo tỉ lệ sau đây :

Đối với vật đúc nhỏ, thành mỏng 

ồFrd:Frlx:Fr=1:1,06:1,11

-Đối với vật đúc trung bình :1:1,1:1,15

-đối với vật đúc lớn :1:1,2:1,4

-sau khi tính đ­ợc Frlx sẽ suy ra kích th­ớc tiết diện ngang. Rlx hay dùng hơn cả là loại tiết diện hình thang

Hình vẽ

Tiết diện Rlx th­ờng chọn:

h=(0,8á0,9)a, hoặc có khi lấy (1á1,5),chiều rộng b=(0,7á0,8)a 

-ng­ợc lại với tiết diện Rlx, tiết diện rãnh dẫn là hình thang ng­ợc :

Có các loại rãnh dẫn sau:

Hình vẽ

Đối với ống rót từ đó Fôr suy ra đ­ờng kính chân ống 

d. Độ côn của ống xác định theo kinh nghiệm

Tính đúc và các chỉ tiêu đánh giá tính đúc của hợp kim:

Hợp kim có nhiều loại khác nhau. Thành phần và tính chất cũng rất khác biệt. Vì vậy việc hình thành vật đúc từ thể lỏng sang thể đặc trong lòng khuôn chảy ra khác nhau ở nhiều điểm. Để đánh giá chúng là dễ, thuận tiện hoặc khó, khi đúc ng­ời ta đ­a ra khái niệm về tính công nghệ đúc hay gọi tắt là tính đúc. Tính đúc gồm nhiều yếu tố , ng­ời ta xét những yếu tố cơ bản sau :

1/ tính chảy loãng : là khả năng của hợp kim điền đầy vào lòng khuôn đúc bảo đảm chính xác và rõ nét đồng thời tạo ra vật đúc có chất l­ợng tốt.

Mỗi loại hợp kim đúc có tính chảy loãng khác nhau phụ thuộc vào thành phần hoá học, độ nhớt, sức căng bề mặt, đặc tr­ng kết tinh.Tính chảy loãng phụ thuộc vào khuôn đúc; vật liệu làm khuôn; độ bóng bề mặt lòng khuôn; tính dẫn nhiệt; tính thấm ­ớt ..Ngoài ra còn phụ thuộc vào điều kiện rót; áp suất kim loại; cấu trúc hệ thống rót; ph­ơng pháp rót ..

2/ tính co:co là đặc tính rõ nét nhất của kim loại khi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái đặc. Hợp kim đúc khi đông đặc bị co thể tích và chiều dài, xác định l­ợng co đó theo công thức sau 

Co V : ev=(Vlk-Vvđ ).100%/Vvđ 

Co chiều dài: eL=(Llk-Lvđ ).100%/Lvđ 

trong đó : Vlk ,Llk :thể tích và chiều dài lòng khuôn 

Vvđ ,Lvđ :thể tích và chiều dài vật đúc 

Để xác định độ co ng­ời ta còn dùng công thức biểu thị sự phụ thuộc của sự thay đổi thể tích khi nhiệt độ thay đổi t00 đt01

V1=V0[1-av(t0 đt1)]

trong đó V1:thể tích của vật ở nhiệt độ t1

Vo:thể tích của vật ở nhiệt độ t0

av:hệ số nén nhiệt đặc tr­ng cho sự thay đổi thể tích của vật khi nguội đi 10C trong khoảng t0 từ t0 át1 

*Co của vật đúc xảy ra có 3 giai đoạn 

-Co ở trạng thái lỏng 

-Co ở trạng thái 2 pha :lỏng và đặc tức là giai đoạn đông đặc vật đúc từ t0 đ­ờng lỏng đ đ­ờng đặc 

-Co ở trạng thái đặc :lúc đó vật đúc có sự chuyển pha. Ta có tổng độ co thể tích nh­ sau :

evtổng =ev lỏng ± evkt + ev fa

3/tính thiên tích :là sự không đồng đều về thành phần hoá học trong từng vùng hoặc nội bộ hạt tinh thể 

HK đúc th­ờng có một số nguyên tố HK có khối l­ợng riêng khác nhau. Khi hình thành các tổ chức (dung dịch đặc, hỗn hợp cơ học , hợp chất hoá học ) chúng cũng có đặc tính riêng về thông số hoá lý khác nhau. Do thời điểm hạ t0 để bắt đầu đ­ờng đông đặc cho đến kết thúc chuyển biến pha chúng sẽ có điều kiện phân bố 1 cách tự nhiên để hình thành sự không đồng đều đó 

-Thiên tích vùng xảy ra do khối l­ợng riêng của các pha đặc hình thành hoặc do các nguyên tố hợp kim đông đặc khác nhau di chuyển theo hai yếu tố :

-Yếu tố trọng l­ợng bản thân :nặng thì xu h­ớng chìm xuống d­ới đáy, nhẹ thì bị nổi lên

-Yếu tố áp lực :do áp lực trong lòng khuôn không đều nhau tác dụng lên từng chất điểm với lực khác nhau nên dẫn đến hiện t­ợng thiên tích vùng

+Thiên tích hạt : khi kết tinh th­ờng những nguyên tố có cùng dạng mang thông số mạng thì liên kết với nhau dễ dàng hơn. Mặt khác những phần tử nằm trong h­ nhánh cây. Ngoài ra ph­ơng pháp đúc cũng ảnh h­ởng đ tính thiên tích ớng tản nhiệt có điều kiện kết tinh sớm hơn tạo nên hạt tinh thể. Nhất là dạng

4/ tính hoà tan khí :đa số các kim loại và hợp kim khi nấu chảy cũng nh­ khi rót vào khuôn đều tác dụng mãnh liệt với các loại khí của môi tr­ờng xung quanh. quá trình đó phụ thuộc vào loại hợp kim, loại khí và điều kiện nhiệt độ,áp suất. Những khí có sẵn trong môi tr­ờng nh­ O2H2,N2,CO2, hơi n­ớc ...

-Khí O2 có không hoà tan ở trạng thái lỏng và đặc tr­ng nhóm kim loại nh­ Al,Mg có thể hoà tan trong trạng thái lỏng với l­ợng lớn kim loại nh­:Fe,Cu,Ni...tạo nên HK đồng nhất

-Khí H2 có thể hoà tan để tạo nên dung dịch với Al,Fe.. 

-Khí N2 : các nguyên tố HK nh­ Ti,Cr,Mn,Fe hoà tan N2 ở trạng thái lỏng và tạo thành dung dịch đặc và nitrit 

Khí hoà tan khi đó tạo nên dạng bong bóng để thoát ra khỏi vật đúc trong giai đoạn kết tinh. Tuy nhiên nếu việc thoát khí kém thì 1 phần bóng khí bị giữ lại và tạo nên rỗ khí 

Câu 9: So sánh tính đúc của gang và thép và đặc điểm khi thiết kế đúc cho các loại vật liệu đó 

+đặc điểm đúc khi thép 

So với gang xám, thép có tính đúc kém hơn vì lẽ nhiệt độ nóng chảy cao, độ quá nhiệt lớn, chảy loãng kém, dễ thiên tích, dễ hoà tan khí, độ co lớn hơn gang(co chiều dài 1,5á3% ; co thể tích gấp 2 hoặc 3 lần so với gang ).Vì vậy khi đúc thép cần l­u ý :

-Kết cấu vật đúc càng đơn giản càng tốt, cố gắng thiết kế thành vật đúc đều đặn, độ dày thích hợp

-Hệ thống rót, đậu hơi , đậu ngót bố trí hợp lý 

-Khuôn đúc : nói chung thép có thể đúc bằng tất cả các loại khuôn.Khuôn phải đảm bảo tính bền nhiệt, tính thông khí và lún tốt vì vậy th­ờng đ­ợc đúc trong khuôn cát và khuôn đúc vĩnh cửu.Những thép hợp kim có nhiệt độ nóng chảy cao th­ờng đúc trong khuôn mẫu chảy hoặc khuôn mỏng

+Đặc điểm khi đúc gang 

a/Đúc gang xám

-gang xám đ­ợc sử dụng nhiều vì có tính đúc rất tốt thể hiện ở các mặt sau

-tính chảy loãng cao vì vậy đúc đ­ợc các vật đúc thành mỏng, phức tạp

-Khối l­ợng riêng của gang lớn , chảy loãng cao nên ít lẫn các tạp chất, xỉ và hạt khí 

-Độ co của gang nhỏ nên hạn chế đ­ợc lõm co, rỗ co

-Để tăng độ chảy loãng của gang, ng­ời ta tăng hàm l­ợng Si,P.để giảm l­ợng co ngót phải hạn chế nhiệt độ rót, dùng khuôn khô. Để giảm độ hoà tan khí ta tăng độ quá nhiệt ,sấy và làm sạch nguyên vật liệu..

+Gang cầu 

-là loại gang có độ bền cao do Graphit trong gang ở dạng cầu. Trong công nghiệp, gang này sử dụng ngày càng nhiều và có xu h­ớng thay thế thép, gang xám nhiều C, Si, ít S quá nhiệt cao rồi biến tính bằng Mg(0,04%) sau đó biến tính thêm Pheôsilic để tránh gang bị hoá trắng sau đó rót vào khuôn ta sẽ đ­ợc Graphit dạng cầu 

-Tính chất của gang cầu phụ thuộc vào thành phần gang xám, chủ yếu phụ thuộc vào nền kim loại cơ bản. Nhiệt luyện và hợp kim hoá bằng Ni,Mn,Cr,Co..sẽ nâng cao cơ tính của gang do thay đổi nền của nó 

-Khi dùng Mg để biến tính th­ờng dùng khoảng 0,03á0,07%

+Đặc điểm khi đúc gang cầu 

Độ chảy loãng tăng khi hàm l­ợng C ,Si thích hợp, Mg có ảnh h­ởng tốt đến tính chảy loãng 

-Gang cầu dễ tạo nên rỗ co và xốp co. Nếu l­ợng gang trắng hình thành trong đó tăng thì thể tích co ngót tăng

-Nh­ng gang cầu th­ờng có khuyết tật 

-Vết đen đây là dạng khuyết tật phổ biến đặc tr­ng cho gang cầu biến tính bằng Mg và rất ít khi trừ bỏ. Xem tổ chức tế vi ta sẽ thấy những vệt đen trong đó chứa nhiều S,Mg ngoài ra còn có Mn,Si..Những vệt đen này làm xấu cơ tính của gang 

-Graphít không cầu làm giảm chất l­ợng gang , có thể đo l­ợng Mg không đủ 

C/đúc gang trắng 

+tính đúc của gang trắng và gang biến trắng 

-So với gang xám, tính đúc của loại gang này kém hơn nhiều . Có thể nói là xấu, bởi vì l­ợng C,Si trong gang thấp, yêu cầu khống chế thành phẩm chặt chẽ, nhiệt độ chảy của gang cao do đó nấu luyện cũng phức tạp hơn 

-độ co ngót của gang này lớn nên dễ sinh ra rỗ co, xốp co, lõm co hoặc nứt 

-Tốt nhất nên nấu trong lò điện hoặc lò lửa (đảm bảo nhiệt độ cao, khống chế thành phần dễ dàng)

-Lò đứng chỉ dùng nấu gang có hàm l­ợng C cao 

d/ đúc gang dẻo

Đặc điểm khi đúc gang dẻo

-Gang lỏng dùng trong chế tạo gang dẻo phải đảm bảo hai yêu cầu cơ bản :

-Nhiệt độ quá nhiệt cao

-Thành phần ổn định, ít C

+Nói chung tính đúng của gang dẻo xấu vì độ chảy loãng kém , co lớn để sinh rỗ co, xốp co (do khoảng đôn lớn )

-Công nghệ chế tạo gang dẻo dài, phức tạp đặc biệt là quá trình ủ 

-Khi phôi liệu chú ý không dùng sắt thép vụn có chứa nguyến tố hợp kim, đặc biệt là Cr, tráng dùng gang thỏi số nhỏ (Ví dụ GDO) có Graphít thô, to dễ để lại ảnh h­ởng xấu đối với Graphít khi ủ gang dẻo. Không nên dùng Perô hợp kim hàm l­ợng cao vì có thể gây ra thiên tích thành phần.Nhiệt độ gang lỏng khi ra lò có thể từ 1380á14000C

-Quá trình ủ gang dẻo đ­ợc biểu diễn trên sơ đồ d­ới

Sơ đồ 

Quá trình ủ gang dẻo đ­ợc chia làm 5 b­ớc:

B­ớc 1:Nung vật đến độ ủ (800á10000C)trong khoảng thời gian t1 

B­ớc 2: Giữ nhiệt độ trong thời gian t2 để phân hoá xementít thành Graphít, Cgr lớn lên 

Fe3Cđg+Cgr

B­ớc 3:giai đoạn làm nguội, ở đây Cgr đ­ợc tiết ra còn Cgr tiếp tục lớn lên

gđít C+Cgr

B­ớc 4 : Làm nguội từ từ xuống d­ới nhiệt độ cùng tích một ít để phân hoá xementít cùng tích (ủ Phéit)

gđ +Cgr

Nếu muốn tạo ra gang dẻo Péclit thì bỏ qua giai đoạn này hoặc chỉ ủ thời gian ngắn để nhằm cầu hoá xementít

B­ớc 5 : Làm nguội

Câu 11: Công nghệ lắp khuôn ?lực đẩy khuôn và biện pháp xử lý 

Lắp ráp các phần khuôn, lõi để tạo ra khuôn đúc là khâu cuối cùng của công nghệ làm khuôn. Những yêu cầu khi lắp khuôn 

-các nửa khuôn và lõi đã đ­ợc sấy khô không có độ ẩm v­ợt quá quy định và đã đ­ợc kiểm tra kĩ càng 

-việc định vị lõi (nếu có )phải đảm bảo chắc chẵn và có độ chính xác yêu cầu. Có hệ thống thoát khí cho lõi

-Bảo đảm độ kín khít ở mặt phân khuôn 

1/Lắp ráp lõi 

-Lõi sau khi sấy khô có độ bền cao nên có thể vận chuyển bằng tay đối với loại nhỏ, vận chuyển bằng cần trục với lõi lớn 

-Lõi đ­ợc lắp vào khuôn nhờ gối lõi do tai mẫu tạo ra.Tuy vậy cũng phải căn đo hoặc bằng th­ớc bằng đ­ờng để dịch chỉnh kích th­ớc , sau đó cố định nó với khuôn d­ới để đảm bảo khi lắp khuôn trên vào không bị xê dịch 

-Tr­ờng hợp bằng cát có độ dài thân lõi lớn, lõi lắp công xôn phải đ­ợc gia cố thêm bằng con mã 

-Con mã là một kết cấu bằng kim loại t­ơng ứng với hợp kim đúc. Chúng có kết cấu tuỳ theo dạng vật đúc. Con mã có tác dụng chống lại mọi biến dạng của lõi hoặc do trọng l­ợng bản thân lõi, hoặc do tác dụng của kim loại lỏng. do đó xác định vị trí đặt con mã phải thích hợp để phát huy tác dụng của nó. 

2/ Lắp khuôn

-Lắp khuôn là b­ớc cuối tạo ra lòng khuôn đúc hoàn chỉnh nên yêu cầu thật cẩn thận 

-Các nửa khuôn ghép vào nhau dùng vị trí chốt định vị để tránh lệch lòng khuôn 

-Đối với khuôn cát, để bảo đảm độ kín khít, giữa các mặt ráp phải có lớp dính bằng đất sét để hạn chế ba via hay rò kim loại lỏng 

-Kẹp chặt hoặc đè khuôn để chống lực đẩy của kim loại lỏng

-Kiểm tra vị trí và độ ngang bằng của cốc rót và đậu ngót 

-Khuôn lắp xong không nên để lâu mới rót vì đối với khuôn cát có thể hút ẩm từ môi tr­ờng xung quanh;các loại khuôn khác cũng có thể thay đổi các yếu tố nh­ nhiệt độ hoặc làm bẩn lòng khuôn 

3/Lực đè khuôn 

-Kim loại lỏng khi đã điền đầy lòng khuôn, sẽ tác dụng lên lõi và khuôn một lực đẩy làm khuôn trên xê dịch, thậm chí nổi khuôn trên.Điều đó sẽ gây ra rò kim loại lỏng, sai lệch lòng khuôn.Để hạn chế nó, ng­ời ta phải đè khuôn hay kẹp khuôn 

*Ph­ơng pháp đơn giản hơn cả là áp dụng định luật ACSIMET nh­ sau 

-Nếu xét một thể tích chất lỏng có khối l­ợng riêng g với mặt thoáng xác định, một diện tích dF nghiêng so với mặt thoáng góc a có độ cao từ đó lên mặt thoáng là h. Lực đẩy tác dụng lên dF theo ph­ơng vuông góc sẽ bằng

dP=h.g.dF

Thành phần thẳng đứng của dP sẽ bằng 

dPđ=dPcosa=h. g.dF.cosa=h. g.dF '

Nh­ vậy có thể tính lực đẩy của kim loại lỏng lên bề mặt lòng khuôn hoặc lõi 

-ở đâyV đ­ợc coi là thể tích khối kim loại t­ơng đ­ơng. Nói cách khác V là thể tích phần khuôn hạn chế phần lõi chịu lực đẩy của chất lỏng

Hình vẽ

Pđẩy =Pđẩy lõi+Pđẩy khuôn

Do hòm khuôn trên (khuôn và hỗn hợp )có khối l­ợng là GKT nên ta tính lực đè khuôn Q nh­ sau :

Q=( Pđẩy + GKT).n

n:Hệ số tính đến dòng chảy động của kim loại trong khuôn. Th­ờng chọn n=1,3á1,4

-Nếu các nửa khuôn đ­ợc kẹp chặt bằng bu lông, lực tác dụng lên mỗi bu lông sẽ là

P=Q.1,25/N (N)

N-số l­ợng bu lông

Từ đó suy ra đ­ờng kính bu lông

(cm)

Câu 12:Những nhân tố ảnh h­ởng đến tính dẻo và biến dạng dẻo

ảnh h­ởng của ứng suất chính

1/Các dạng ứng suất chính và điều kiện biến dạng dẻo

-ứng suất chính là ứng suất pháp tuyến (s) sinh ra bên trong vật thể khi có ngoại lực tác dụng. Có 3 dạng ứng suất chính :ứng suất mặt,đ­ờng, khối

ứng suất chính làm cho vật thể hoặc biến dạng đàn hồi hoặc biến dạng phá huỷ và ảnh h­ởng quyết định đến ứng suất tiếp tuyến (t) 

- ứng suất tiếp tuyến (t) sẽ gây ra sự tr­ợt song tính làm cho vật thể biến dạng dẻo. ứng suất tiếp càng lớn thì biến dạng dẻo càng nhiều .

-Điều kiện để kim loại có thể biến dạng đ­ợc theo convenan ( pháp-1872) là:

tmax=ss/2

s2-là giới hạn chảy.

Nh­ vậy điều kiện biến dạng dẻo đối với các tr­ờng hợp trạngthái ứng suất khác nhau sẽ là: 

Trạng thái ứng suất đ­ờng: 

tmax =s1/2=ss/2 

Trạng thái ứng suất mặt:

tmax = (s1 - s2 )/2=ss/2 

Trạngthái ứng suất khối:

tmax = (s1 - s3 )/2=ss/2 

2. ảnh h­ởng của trạng thái ứng suấtchínhđối với tính dẻo và biến dạng của kim loại.

Tác dụng ứng suất kéo càng ít, nén càng nhiều thì tính dẻo kim loại càng cao, trạng thái ứng suất kéokhối làm kim loạikém dẻo hơn kéo mặt và đ­ờng. Trạng thái ứng suất nén khối làm kim loại có tính dẻo cao hơn nén mặtphẳng và đ­ờng thẳng sơ đồ ảnh h­ởng của trạng thái ứng suất đến tính dẻo và biến dạng dẻo của kim loại xếp theo thứ tự tính dẻo tăng dần đ­ợc biểu diễn trênhình11-10.

II. ảnh h­ởng của ứng suất d­.

sự tồn tại ứng suất d­ bên trong vật thể biến dạng sẽ làm cho tính dẻo của vật kém đi: ứng suất d­ lớn có thể làm cho vật biến dạng hoặc bị phá huỷ.

- ở vùng có ứng suất d­ kéo thì: 

s=s0+ss

-ở vùng có ứng suất d­ nén thì:

s=s0-ss 

do ứng suất phân bố không đều nh­ vậy nên làm cho các vùng của vật thể sẽ biến dạng không đều, khả năng biến dạng sẽ kém đi và chất l­ợng gia công không đồng đều.

Do tồn tại ứng suất d­ nên khả năng chịu lực của vật sẽ giảm đi, làm cho vật thể chóng đạt tới giới hạn bềncho phép hơn .

Nh­ vậy ứng suất d­ làmgiảm tính dẻo, độ bên, độ dai va chạm và giảm khả năng chịu đựng của vật thể.

III. ảnh h­ởng của thành phần hoá học và tổ chức kim loại.

1. ảnh h­ởng của thành phần hoá học.

thành phần hóa học ảnh h­ởng tới tính dẻo và biến dạng của kim loại và hợp kim quyết định bởi nguyên tố hợp kim và tạp chất.

2. ảnh h­ởng của tổ chức kim loại.

Tổ chức kim loại có ảnh h­ởng lớn tới tính dẻo của kim loại.

IV.ảnh h­ởng của nhiệt độ .

1, thực chất.

khi nung nóng kim loại các ngyên tử bị dao động nhiệt. Dao động nhiệt làm suy giảm lực liên kết, do đó làm tăng tính dẻo của kim loại, đồng thời dao động nhiệt có khả năng đ­a các nguyên tử từ trạng thái mất cân bằng về trạng thái cân bằng, do đó giảm sự xô lệch mạng, khử biến cứng và làm tăng tính dẻo của kim loại. Khi nung, dao động nhiệtcòn có khả năng tạô nhiễmên sự khuyếch tán làm đồng đều thành phần và đồng đều các hạt cũng làm tính dẻo tăng. Khi nung nóng, kim loại có khả năng chuyển từ pha này sang pha khác có tính dẻo cao hơn . Ví dụ: Fea là pha có tính dẻo thấp, khi nung nung lên trên 7230c nó chuyển thành Fea có tính dẻo cao hơn .

Các quá trình chuyển biến trong kim loại khinung nóng:

a) quá trình hồi phục:

b) quá trình kết tính lại:

2, các hình thức gia công kim loại ằng áp lực.

căn cứ vào nhiệt độ ng­ời ta chia ra 2 hình thức gia công sau:

a) Gia công nóng: gia công nóng là hình thức gia công áp lực thực hiện ở nhiệt độ lớn hơn ở nhiệt độ kết tinh lại.

thực tế nhiệt độ gia công nóng là: 

Tg.c nóng= (0,7-0,9)Tchảy

b) Gia công nguội.

gia công nguội là hình thức gia công áp lực ở nhịêt độ mà tạiđó không xảy ra quá trình kết tinh lại. 

nhiệt độ gia công nguội xác định theo biểu thức: 

Tgc nguội < Tkết tinh lại

V, ảnh h­ởng của tốc độbd .

Tốc độ biến dạng dãn dài t­ơng đối (v) là l­ợngbd dài t­ơng đối (dl) trong một đơn vị thời gian doanh thu.

V=dl/ldt

tốc độ biến dạng thể tích t­ơng đối (w) là l­ợng biến dạng của một đn vj thể tích dvt trong một đơn vị thời gian dt

w=dv/vdt

ảnh h­ởng của tốc độ biến dạng tới tính dẻo của kim loại có thể tóm tắt nh­ sau:

1.Tăng tốc độ biến dạng sẽ làm giảm tính dẻo của kim loại.

nếu tốc độ quá trình biến cứng khi biến dạng lớn hơn tốc độ quá trình khử biến cứng 

Nếu tốc độ biến dạng tăng làm nhiệt sinh ra nhiều, hiệu cứng nhiệt làm cho kim loại đạt đến nhiệt độ có tính dẻo thấp .

2, tăng tốc độ biến dạng sẽ làm tăng tính dẻo kim loại :

nếu tốc độ khử quá trình biến cứng khi biến dạng lớn hơn tốc độ biến cứng

- nếu do hiệu quả nhiệtmà nhiệt độ của kim loại tăng lên làm cho kim loại chuyển từ vùng giòn sang vùng dẻo.

VI. ảnh h­ởng của ma sát ngoài.

ma sát ngoài ảnh h­ởng lớn đến tính dẻo và biến dạng dẻo của kim loại . ảnh h­ởng của ma sát ngoài bao gồm :

1,Ma sát ngoài làm thay đổi hình thức tác dụng lực do đó làm thay đổi trạng thái ứng suất chinhhs của các phần tử vật thể.

2, Ma sát ngoài cản trở sự biến dạng tự do đó làm cho vật biến dạng không đều ,tăng lực và công biến dạng .

3, Ma sát làm mòn dụng cụ, giámức bền vật gia công nhất là khi bề mặt vật gia công có lớp vảy ôxyt .

để khử hiện t­ợng này giảm ảnh h­ởng của ma sát ,khi gia công ng­ời ta th­ờng dùng các chất bôi trơn bề mặt gia công .

4, ma sát làm cản trở sự di chuyển của kịm loại trong khuôn khi rèn và dập thể tích do đó giảm khả năng điền đầy khuôn nhất là các khuôn phức tạp.

Câu 14 Xác định khoảng nhiệt độ gia công nóng cho thép 

-Khoảng nhiệt độ gia công áp lực cho thép cacbon căn cứ vào giản đồ trạng thái xác định nh­ sau :

+Nhiệt độ bắt đầu gia công (t0bd) : t0bd=tđ0 -(150 á200) ,tđ0:là nhiệt độ bắt đầu chảy 

+Nhiệt độ kết thúc gia công (t0kt)

Thép tr­ớc cùng tích : t0kt=t0A r3 + (20á400C) 

Thép sau cùng tích : t0kt=t0A r1 + (40á500C) 

t0A r3:là nhiệt độ thép tr­ớc cùng tích chuyển hoàn toàn ostenit.

t0A r1: là nhiệt độ Peclit chuyển thành ostenit 

-Phạm vi nhiệt độ gia công áp lực của thép cacbon đ­ợc biểu diễn trên hình vẽ trong đó đ­ờng1 nhiệt dộ bắt đầu gia công và đ­ờng 2 nhiệt độ kết thúc gia công 

*Nhiệt dộ nung lý thuyết 

-Đối với thép tr­ớc cùng tích cần kết thúc gia công trên đ­ờng A3 vì ở nhiệt độ đó kim loại ở trạng thái 1 pha là ostenit có tính dẻo .Nếu kết thúc d­ới đ­ờng A3 thì kim loại ở trạng thái 2 pha là pherit và ostenit ,pherit cũng có tính dẻo cao nên không ảnh h­ởng đến chất l­ợng sản phẩm 

-Đối với thép sau cùng tích kết thúc gia công d­ới đ­ờng Am và trên đ­ờng A1.Vì nếu kết thúc gia công trên đ­ờng Am mặc dầu kim loại ở trạng tháu 1 pha có tính dẻo cao nh­ng khi nguôi từ ostenit tiết ra xêmentit ở dạng l­ới làm giảm độ bền và tính dẻo của sản phẩm . Còn nếu kết thúc gia công d­ới đ­ờng Am thì lúc gia công xementit bị vỡ vun ra ở dạng hạt do đó cho ta sản phẩm ở có độ bền cao .

* Nhiệt độ nung thực tế :

-Trong sản xuất ng­ời ta xác định nhiệt độ nung theo bảng và trông màu sắc vật nung mà đoán nhiệt 

VD : nhiệt độ bắt đầu gia công thép có mầu vàng rơm , gần đến nhiệt độ cháy thép có mầu sáng trắng , nhiệt độ thôi gia công thép có mầu tím hoa cà 

-Nếu chi tiết sau khi rèn cần nhiệt luyện ở t01nào đó thì ta nên thôi rèn ở nhiệt độ t02>t10 một chút để khi mang chi tiết đến môi tr­ờng tôi thì nhiệt độ vừa đạt đến t01 do đó nâng cao năng suất .

-Những chi tiết sau khi rèn cần gia công cơ cần phải ủ do đó cần thôi rèn ở nhiệt độ ủ .Nếu không cần ủ mà cần có độ bền thì có thể hạ thấp nhiệt độ thôi rèn xuống một chút để tạo cho sản phẩm có hạt nhỏ 

-Nếu lực máy không đủ điều kiện sản xuất thiếu khuôn và dụng cụ gia công thì có thể nâng cao giới hạn d­ới của nhiệt độ gia công để tiết kiệm thiết bị dụng cụ

Câu 15 thực chất của 2 nguyên công : chồn ,vuốt ? kĩ thuật khi thực hiện hai nguyêncông đó ?

1.Vuốt :

-Vuốt là nguyên công nhằm giảm tiết diện ngang và tăng chiều dài phôi 

*Kỹ thuật vuốt 

Cách chuyển phôi :có 3ph­ơng pháp chuyển phôi khi vuốt 

-Lật phôi qua lại :sau nhát dập búa thứ nhất phôi đ­ợc quay tròn một góc 900để dập nhát thứ 2 rồi quay trở lại 900 để dập nhát thứ 3 và cứ thế vừa quay vừa chuyển phôi 

+ph­ơng phát này có đặc điểm thuận tay rễ thao tác nh­ng phôi nguội không đều ,do biến dạng không đều phôi rễ cong vênh và chất l­ợng không tốt 

-Lật phôi theo đ­ờng xoắn vít (lật quay tròn )

+Theo ph­ơng pháp này cứ sau mỗi nhát dập lại quay phôi đi một góc 900và cứ sau 4lần lật phôi lại chuyển phôi đi một b­ớc theo chièu dọc trục 

+cách lật phôi này không thuận tay ,nh­ng phôi nguội đều do đó biến dạng đều ,không bị cong vênh giảm ứng suất d­ 

-Vuốt theo chiều dài theo ph­ơng pháp này thì vuốt một mạch suốt cả chiều dài cần vuôt sau đó lât phôi đi 900 và tiếp tục vuốt nh­ vậy cho đến hết 

+ph­ơng pháp này trở lực theo chiều dài giảm phôi dễ dãn dài hơn nên năng suất lao động cao nh­ng do phôi nguội nhanh dẫn đén biến dạng ít nên phôi dễ cong vênh 

-khi vuốt phôi đúc cần vuốt từ giữa ra đầu để dồn khuyết tật rỗ khí ,rỗ co ra ngoài đầu làm tăng chất l­ợng vật rèn 

-khi vuốt thép cán cần vuốt từ ngoài đầu vào trong vì ở ngoài đầu nguội nhanh hơn khó biến dạng hơn phải vuốt tr­ớc

-Để khắc phục hiện t­ợng nứt ở lõi phôi khi vuốt phôi tròn từ tiết diện lớn đến tiết diện bé ng­ời ta phải theo trình tự sau :vuốt phôi từ tiết diện tròn thành tiết diệnvuông có cạnh nội tiếp với hình tròn rồi lại vuốt từ vuông ra tròn có đ­ờng kính bằng cạnh hình vuông 

2 Chồn :

-Chồn là nguyên công làm giàm chiều cao và tăng tiết diẹn ngang phôi 

-Mục đích nguyên công chồn là tạo phôi có đ­ờng kính lớn từ phôi có đ­ờng kính nhỏ , giảm chiều sâu ở những phôi cóđột lỗ để giàm khó khăn cho nguyên công đột lỗ 

*kỹ thuật chồn 

-chồn cục bộ :là nguyên công tạo ra chi tiết có tiết diện ngang thay đổi ,chồn cục bộ tến hành bằng cách nung nóng cục bộ chỗ cần chồn một đoạn dài bằng 2,5 lần đ­ờng kính phôi làm nguội phần còn lại rồi đặt vào vòng đệm hoặc kẹp trên máy và tiến hành chồn 

-chồn trong vòng đệm :khi vật chồn có dạng đĩa 2 mặt đầu có chuôi hoặc mặt bích ng­ời ta có thể rèn bằngcáhc chồn trong vòng đệm ,chồn trong vòng đệmcó sử dịng đe ,búa ở dạng vòng đệm .Khi tác dụng lực phôi kim loại biến dạng một phần đ­ợc chảy theo h­ớng kính còn phần chảy vào lỗ ở vòng đệm để tạo chuôi 

-Chồn bằng đầu búa lõm

+Khi cần cần chuẩn bị phôi cho những nguyên công vuốt tiếp theo,cần cóđộ biến dạng lớn để cải tạo cấu trúc kim loại ng­ời ta th­ờng chồn bằng các đầu búa lõm .khi chồn bằng đầu búa lõm áp lực truyền xuống phôi là Pcó 2 thành phần Pngang và Pdọcsẽ cộng thêm với lực ma sát làm tăng tính chất khối của trạng thái ứng suất trong phôi làm tính dẻo phôi tăng kim loại dễ điền đầy khuôn hơn 

Câu 16 Nguyên lí làm việc của máy búa hơi ? Những đặc điểm kĩ thuật và khả năng của máy 

*Nguyên tắc làm việc của búa : máy làm việc theo 4 hành trình 

-Không tải : Khi ấy truyền động từ động cơ làm cho trục khuỷ quay thông qua tay biên làm cho pittong ép lên xuống .Khi pittong ép đi lên khí ép từ buồng trên xy lanh qua van trên qua buồng chứa khí rồi qua van 1 chiều thoát ra ngoài .khi pittong đi xuống khí ép từ buuồng d­ới xy lanh ép qua van d­ới buồng chứa khí rồi thoát ra ngoài .

-Búa treo: cần điều khiển đ­ợc gạt đến vị trí sao cho van ở vị trí nh­ hình vẽ .Khi ấy pittong ép đi lên ,khí ép từ buồng trên xy lanh vẫn đ­ợc thoát ra ngoài nh­ khi không tải .Còn khi pittong ép đi xuống thì khí ép từ buồng d­ới xy lanh épua van d­ới sang buồng d­ới xy lanh nâng dần đầu búa lên ở trạng thái treo để chuẩn bị dập .Khí ép thừa từ buồng trên xylanh búa đ­ợc dẫn đến buồng chứa khí và thoát ra ngoài .

-Búa dập liên tục :Khi đạp vào cần điều khiển thì van trên và d­ới ở vị trí nh­ hình vẽ .Khi pittong ép đi lên ,khí ép đ­ợc dồn từ buồng trên xylanh ép qua van trên sang buồng trên xylanh búa đẩy búa đi xuống đập .khi pittong ép đi xuống khí ép từ buôngd d­ới xylanh qua van d­ới ang xylanh đầu búa đẩy búa đi leen ,cứ thế búa đ­ợc đập liên tục .Nếu ấn vào cần đạp càng mạnh thì van mở càng nhiều l­ợng khí càng lớn búa đập càng mạnh,chu kì đập bằng chu kì chuyển động của pittong ép .

-Búa ép : van ở vị trí nh­ hình vẽ .khi pittông ép đi lên ,truyền khí ép qua xylanh đầu búa đẩy búa xuống ép vào vật gia công ,hành trình này gọi là hành trình treo.

*Đặc điểm của búa hơi:

-Búa hơi có chu kì đập lớn th­ờng từ 95-210 lần /phút ,tốc độ đập cao nên tốc độ biến dạng lớn ,điều chỉnh lực đập dễ dàng ,điều khiển tiện lợi .Khối l­ợng bệ đè th­ờng bằng 8á30lần khối l­ợng phần rơi .tuy nhiên máy búa hơi có kích th­ớc lớn ,độ cứng vững không cao nên hạn chế việc nâng cao khối l­ợng phần rơi. Khi đập gây chấn động lớn vì thế ngày nay ng­ời ta th­ờng máy búa hơi có khối l­ợng <1000 kg 

-Máy búa hơi đ­ợc sử dụng khá phổ biến và rộng rãi để rèn tự do các chi tiết nhỏ và trung bình 

Câu 17 Nguyên lý thiết kế vật dập thể tích 

* Xác định kế cấu hợp lý của vật dập thể tích :

-Căn cứ vào bản vẽ chi tiết ng­ời ta phân tích và sửa đổi kết cấu của chi tiết sao cho hợp lý nhất để có thể dập thể tích trên máy búa .Khi phân tích để chọn kết cấu hợp lý ng­ời ta chú ý những nguyên tắc sau :

+Những chi tiết có hình dáng giống nhau nên dùng một loại điển hình 

+những chi tiết có kết cấu phức tạp có thể chai nhỏ thành nhiều chi tiết đơn giản dễ gia công sau đó dùng các ph­ơng pháp khác nh­ :hàn , tán rivê... để nối ghép chúng lại với nhau 

+Tổ hợp hai hoặc nhiều chi tiết đơn giản thành một chi tiết để tiện cho việc gia công ,sau khi gia công xong có thể tách ra thành những chi tiết riêng biệt 

+Tận dụng phôi thép cán định hình có dạng gần giống vật gia công để giảm khó khăn cho việc dập thể tích 

*Xác định vị trí mặt phân khuôn :

-Mặt phân khuôn chia khuôn dập ra 2 nửa khuôn : nửa khuôn trên và nửa khuôn d­ới. Mặt phân khuôn có nhiệm vụ tạo cho ta dễ đặt phôi vào khuôn và dễ lấy vật ra khỏi khuôn ,vị trí mặt phân khuôn phụ thuộc chủ yếu vào hình dáng kết cấu vật dập có ảnh h­ởng lớn tới quá trình công nghệ dập thể tích 

-Khi xác định vỉtí mặt phân khuôn ng­ời ta dựa vào những nguyên tắc sau 

+Mặt phân khuôn phải đảm bảo tháo đ­ợc vật gia công ra khỏi khuôn dễ dàng muốn vậy thành bên của vật dập yêu cầu khoong có phần lồi lõm 

+Mặt phânkhuôn phải sao cho lòng khuôn rộng và nông nhất để kim loại dễ điền đầy lòng khuôn .Tuy nhiên nếu chọn chu vi lớn nhất của vật dập làm mặt phân khuôn thì lại tốn kim loai vào bavia,lực máy cần phải lớn hơn mới đảm bảo áp lực riêng .Vì vậy khi gặp vật phức tạp cần phải chọn mặt phân khuôn tối ­u nhất 

+Mặt phân khuôn phải sao cho thớ kim loại phận bố hợp lý nhất đảm bảo cho vật gia công có cơ tính cao nhất 

+Mặt phân khuôn phải sao cho dễ phát hiện sự sai lệch giữa hai nửa khuôn khi ráp khuôn với mục đích này không nên chọn mặt phân khuôn ở những vị trí vật dập thay đổi tiết diện đột ngột 

+Mặt phân khuôn tốt nhất là mặt phẳng không nên chọn mặt bậc và mặt cong phức tạp 

+Phần phức tạp của vật dập ,gân mỏng ,thành 

mỏng, nên bố trí ở nửa khuôn trên vì ở đó kim

loại dễ điền đầy hơn do biến dạng tr­ớc và 

nguội sau 

*Thành lập bản vẽ vật dập thể tích :

-Sau khi xác định đ­ợc các yếu tố nh­ mặt phân khuôn ,l­ợng d­,dung sai ,bán kính l­ợn ta tiến hành vẽ vật dập thể tích 

-Bản vẽ vật dập thể tích quy ­ớc vẽ bằng nét đậm chi tiết đ­ợc vẽ bằng nét đứt ,kích th­ớc vật dập thể tích bằng kích th­ớc chi tiết có thêm l­ợng d­ ,dung sai ,bán kính l­ợn kích th­ớc chi tiết đặt d­ới kích th­ớc vật dập và đẻ rong ngoặc 

-Trên bản vẽ vật dập thể tích cần ghi rõ các yêu cầu kỹ thuật nh­ : l­ợng bavia cho phép , ph­ơng pháp làm sạch bề mặt ,ph­ơng pháp nhiệt luyện ,độ cứng ,những sai lệch cho phép về hình dáng (lệch khuôn , cong ...),nơi đánhdấu khi thử ,nơi cắt thử ,chuẩn cho nguyên công đầu tiên. 

Câu 18 :Nguyên lý làm việc của máy dập trục khuỷu ?

-Máy ép trục khuỷu có lực ép từ 200 tấn đến 10000 tấn 

-Nguyên lí làm việc :truyền động từ động cơ 1 qua bộ truyền động đai 2 làm quay cặp bánh răng 3và 4 .Bánh răng 4 lồng không trên trục đồng thời là bánh đà của máy .Khi ấn cần đạp hay nút điều khiển thì li hợp ma sát 5 gắn với 4 sẽ đóng lại chuyển động quay từ bánh răng 4 đ­ợc truyền cho trục khuỷu 10 nhờ tay biên 6 làm cho đầu búa 7 tr­ợt xuống theo rãnh dẫn h­ớng tạo nên chuyển động ép .Muốn dừng máy ta tác dụng vào cần đạp hay nút điều khiển để li hợp 5 nhả ra ngắt chuyển động và phanh 9 hãm không cho trục 10 quay nữa 

Câu 19 Nguyên tắc làm việc của máy ép ma sát trục vít ?

-Máy ép ma sát trục vít có lực ép từ 40 đến 630 tấn 

-Nguyên tắc làm việc :truyền động từ động cơ qua hệ thông đai đ­ợc truyền đến puli 1 làm trục chính của máy mang hai đĩa ma sát 2và 3 quay . Trục chính có thể chuyển động tịnh tiến làm cho một trong hai đĩa ma sát 12 truyền động quay trong trục vít 10 , khi muốn đầu búa 9 đi xuống ép ta ấn vào cần 8 thông qua hệ thống đòn 4 làm trục chính mang hai đĩa ma sát 2,3 chuyển động từ trai qua phải đỉa 2 tiếp xúc với bánh 12 làm cho trục vít 10 quay theo chiều dãn đến búa 9 đi xuống ép .Đầu máy xuống vị trí d­ới cùng thì vấu 6 đập vào vấu 7 làm cho cần 4 đi xuống chuyển động của trục chính và trục vít theo h­ớng nguợc lại nhấc đầu con tr­ợt đi lên . 

Câu 20: Các ph­ơng pháp cắt tách phôi mạch hở ?

1Cắt phôi có l­ỡi dao song song :

-máy cắt Loại nàycó l­ỡi dao song song với nhau , l­ỡi dao d­ới cố định l­ỡi dao trên tịnh tiến lên xuống tạo nên chuyển động cắt 

-Đặc điểm của cắt trên máy có l­ỡi dao song song 

+cùng một lúc cắt trên cảchiều dài l­ỡi dao nên đ­ờng cắt thẳng đẹp không bị nham nhở 

+Hành trìng l­ỡi dao nhỏ , lực cắt lớn 

+Có thể cắt đ­ợc các tấm rộng đến 3200 mm chiều dày 60mm 

+chỉ cắt đ­ợc các đ­ờng thẳng không cắt đ­ợc các đ­ờng cong và chu vi kín 

-Tính lực cắt : P1=K B S tcắt

K: hệ số kể đến ảnh h­ởng của dao mềm ,vật liệu khó cắt ,khe hở lớn 

B: chiều rặng cắt 

S: chiều dày phôi 

tcắt =(0,8á0,86)sb sb giới hạn bền vật liệu 

2 Cắt phôi trên máy có l­ỡi dao nghiêng :

-Máy cắt loại này có l­ỡi dao d­ới nằm ngang ,l­ỡi dao trên nghiêng với l­ỡi dao d­ới một góc j=2á60

-Đặc điểm cắt trên máy có l­ỡi dao nghiêng (cũng giống nh­ cắt trên máy có l­ỡi dao song song ) 

+có thể cắt đ­ợc chiều dài bất kì ,cắt đ­ợc đ­ờng thẳng và đ­ờng cong phức tạp ,hành trình l­ỡi dao lớn 

+Đ­ờng cắt không thẳng và nhẵn nh­ ph­ơng pháp trên 

-Xác định lực cắt 

Pnghiêng=K.l S2tcắt /tgj

K hệ số điều kiện cắt khi dao mềm ,khe hở lớn tình trạng vật liệu khó cắt thì K=2,3

l:hệ số vật kiệu 

3 Cắt trên máy có dao hình đĩa :

-Máy cắt dao hình đĩa gồm 2 dao đĩa tròn quay ng­ợc chiều nhau , trục đĩa song song nhau 

+khi phôi tiếp xúc với l­ỡi dao đĩa sẽ tác dụng vào phôi một lực P ,lực này đ­ợc phân ra 2 thành phần

P1=P sin a 

P=P cos a a là góc ăn (a=1,4)

+lực cắt P=K.S2.tcắt/(2.tga) 

K:hệ số phụ thuộc vật liệu 

Khi S>10mm K=1,2

S<3mm K=1,8

Câu 21 :các ph­ơng pháp cắt tách phôi mách kín :

-Dập cắt và đột lỗ là những ph­ơng pháp cắt về bản chất giống nhau trong đó sử dụng một bộ khuôn cắt gồm chày và cối 

-Khi gia công nếu lấy miếng cắt thì gọi là dập cắt còn nếu lấy lỗ trên phôi thì gọi là đột lỗ 

-Bản chất quá trình dập cắt và đột lỗ :

+Khi cắt chày ép sát vào vật liệu , vật liệu sẽ biến dạng đàn hồi rồ biến dạng dẻo ,tiết cắt ngày càng giảm và tập trung ứng suất tại mép chày và cối ngày càng cao kết quả là tại vùng cắt phát sinh những vết nứt 

-Đặc điểm :

+Cùng một lúc cắt theo toàn bộ chu vi cắt nên đ­ờng cắt thẳng đẹp không bị cong vênh ,hành trình cắt nhỏ ,có thể cắt chu vi phức tạp tuy nhiên lực cắt lớn 

+Chất l­ợng cắt phụ thuộc rất nhiều vào khe hở giữa chày và cối 

+ khe hở Z giữa chày và cối nếu thích hợp thì những vết nứt từ hai phía của phôi sẽ gặp nhau tao nên mặt cắt phẳng ,nếu không gặp nhau thì mặt cắt nham nhở 

Z= (DC-dch)/2

DC:đ­ờng kính cối 

Dch: đ­ờng kính chày 

-Trị số khe hở Z tuỳ thuộc vào chiều dày vật liệu và chọn theo kinh nghiệm 

S=0,3á1 mm Z=0,02 á0,08mm

S=1á3mm Z=0,08á0,3mm

S=3á10 mm Z=0,3á1,8mm 

-Ngoài ra Z còn phụ thuộc tính chất vật liệu vật liệu càng cứng thì Z càng lớn 

-Lực cắt thực tế P1=K L S tcắt (kg)

K:hệ số điều kiện cắt kể dến tình trạng chày cối ,chiều dày vật liệu không đều bề mặt vật liệu không tốt th­ờng K=1,1á1,3

L: chiều dài đ­ờng cắt (mm)

S: chiều dày vật liệu(mm)

t: ứng suất cắt cho phép 

-Khi dập cắt ng­ời ta lấy miếng cắt do đo kích th­ớc sản phẩm do cối quyết định cho nên kích th­ớc cối làm chuẩn 

Dcối=(dct -D)+dcối 

dct :đ­ờng kính chi tiết 

D :dung sai chi tiết 

d :dung sai chế tạo phôi 

-Chày : dch =Dcối- 2Z

-Khi đột lỗ ng­ời ta lấy lỗ nên kích th­ớc sản phẩm do chày quyết định do đó lấy kích th­ớc chày làm chuẩn 

dch=(dlỗ+D)-d chày 

dlỗ :đ­ờng kính lỗ cần đột 

D:dung sai lỗ 

dchày: dung sai chế tạo chày 

-Cối : DC=dch+2Z

-Để dánh gia mức sử dụng vật liệu ta dùng hệ số sử dụng nguyên vật liệu 

h=F0.100% / F

F0 là diện tích nguyên vật liệu sử dụng 

F là tổng diện tích vật liệu

Câu 23:Đặc tr­ng của vùng hàn nóng chảy?Vùng ảnh h­ởng nhiệt?

Å Đặc tr­ng vùng hàn nóng chảy.

-Thể tích của vùng nóng chảy rất nhỏ,nóng chay nhanh & nguội cũng nhanh,nhiệt độ rất cao(khí:3000;HQ:1500);môi tr­ờng hở(có tác dụng xấu)=>Hệ quả của vùng hàn gồm:Khí + kim loại lỏng + Xỉ lỏng.

1.Pha khí:O2;H2,N,CO,CO2,H2O ,D­ới tác dụng của to cao các phân tử khí xung quanh vùng hàn bị phân li.

-O2 là chất nguy hiểm nhất vì nó là khí gây ôxi hoá mạnh ở to cao: VD:Me+O2->MeO -Chất thứ hai là H2 :ở nhiệt độ cao bị phân huỷ thành các nguyên tử hiđro có hoạt tính cao hoà tan mạnh vào thép tạo bọt khí,rỗ.

-Chất thứ 3 là:N tạo nitrit làm giảm độ dãn dài và độ dai va chạm.

2.Pha xỉ:Là yếu tố khá quan trọng trong quá trình hàn nó là hợp chất của cá oxit & các muối # nhau có g nhỏ hơn kim loại nóng chảy nên chủ yếu nổi lên bề mặt chất lỏng,nó có vai trò: Bảo vệ mối hàn khỏi oxi hoá;Duy trì quá trình luyện kim khi hàn gồm:chất khử tạp chất,hợp kim hoá mối hàn,khử oxi ;ổn định sự cháy của hồ quang.

Độ chua của xỉ ”n”: n = ồ M% oxit axit

ồ M% oxit bazơ

n>1:Hệ xỉ axit ; n<1: Hệ xỉ bazơ :để dùng xỉ hàn cho các loại mối hàn # nhau.Đại bộ phận dùng que hàn có hhệ xỉ axit.

3.Pha lỏng:

-Oxit kim loại :đóng vai trò là tạp chất ->xỉ ;Đóng vai trò làm chất khử(phản ứng trao đổi hoặc hoàn nguyên.

-Chất có ái lực với oxi mạnh(Mn,S..) xảy ra các phản ứng:

Mn + O2(.FeO)->MnO.

Mn + FeS -> MnS +Fe (Phản ứng hoàn nguyên).

FeO + CO - CO2 + Fe (Phản ứng khử).

Å Vùng ảnh h­ởng nhiệt: chỉ xảy ra với hàn nóng chảy.(Có hình vẽ)

-Phụ thuộc vào Vh;khoảng cách mối hàn.Vùng ảnh h­ởng nhiệt có t0 cao là ở mép hàn.Do nhiệt độ thay đổi # nhau mà tổ chức kim loại cũng # nhau:

Vùng 1: là vùng nóng chả k0 hoàn toàn(vùng quá độ);Vùng 2: vùng quá nhiệt ;Vùng 3:vùng th­ờng hoá; Vùng 4: vùng kết tinh lại K0 hoàn toàn; Vùng 5: vùng kết tinh lại hoàn toàn;Vùng 6:vùng giòn xanh. Trong đó vùng đáng quan tâm nhất là vùng quá nhiệt là vùng có độ hạt lớn do vậy tình dẻo và độ dai va chạm giảm nhiều. Vùng 6 tồn tại ứng suất d­ do đó làm giảm cơ tính của mối hàn khi chịu tải trọng.

(đ­ờng đặc tính động) của máy hàn. Khi hàn ta phải cấu tạo máy sao cho mối Mối quan hệ giữa điện thế & dòng điện của máy hàn gọi là đ­ờng dặc tính ngoài quan hệ giữ U&I(khi hàn HQ tay) phải là đ­ờng cong dốc liên tục,tức là khi dòng điện trong mạch tăng lên thì điện thế của máy giảm xuống & ng­ợc lại. 

Câu 24:Quan hệ giữa đ­ờng đặc tính tĩnh& động của máy hàn & hồ quang:

Đ­ờng đặc tính càng dốc cang thoả mãn những yêu cầu trên. Mối quan hệ giữa đ­ờng đặc tính động của máy và đặc tính tĩnh của hồ quang thể hiện trên hình vẽ.Điểm B là điểm gây hồ quang có U lớn tạo điều kiện gây hồ quang nh­ng không thể gữ hồ quang ổn định vì I nhỏ.Điểm C là điểm hồquang cháy ổn định.Nếu vì 1 lí do nào đó làm cho điểm C dịch chuyển thì với đ­ờng đặc tính dốc của máy , hồ quang sẽ tự khôi phục lại sự cháy ổn định của nó tại điểm C. Điểm A là biểu thị khi không tải. Điểm D là khi ngắn mạch.

Câu 25:Những yêu cầu đố với nguồn điện hàn hồ quang tay:

-Nguồn điện để cung cấp hồ quang gồm có nguồn điện xoay chiều và một chiều Nguồn xoay chiều khó gây hồ quang & tính ổn định kém song thiết bị đơn giản rễ chế tạo,rẻ.Nguồn một chiều có ­u điểm hơn là rễ gây hồ quang và ổn định nên chất l­ợng mối hàn cao song nó tổn hao năng l­ợng nhiều hơn,kết cấu phức tạp hơn,đắt tiền nhiều hơn so với máy xoay chiều,vì vây ở phần lớn các công tr­ờng,nhà máy đều dùng máy xoay chiều.

Để hàn đ­ợc ng­ời ta phải cho điện l­ới qua 1 thiết bị nhằm đảm bảo các yêu cầu sau

+Muốn gây đ­ợc hồ quang ,dòng điện phải đủ lớn song đồng thời phải đảm bảo an toàn khi sử dụng,nó luôn có giá trị lớn hơn lúc hồ quang ổn định,có nghĩa là điện thế không tải củo máy phải lớn hơn điện thế khi hàn.Đối với nguồn xoay chiều

U0=(50-80)v và U khi hàn Uh=(25-45)v ; Với nguồn một chiều U0=(30-55)&Uh=16-25

+Khi hàn,hiện t­ợng ngắn mạch th­ờng xuyên xảy ra,khi đó I sẽ rất lớn,nó không những làm nóng chảy nhanh que hàn mà còn có thể làm hỏng máy hàn,mạng điện.

Do đó th­ờng chỉ cho phép Iđ=(1,3-1,6)Ih.Để khắc phục hiện t­ợng này ta thì máy hàn phải tạo ra đ­ợc mối quan hệ giữa U & I gọi là đ­ờng đặc tính ngoài(đặc tính động) tức là tức là khi dòng điện trong mạch tăng lên thì điện thế của máy giảm xuống & ng­ợc lại.

+Trong quá trình hàn,kim loại nóng chảy tạo ra những giọt nhỏ chuyểnvào vùng hàn

thì R,U,I trong cột hồ quang thay đổi làm cho hồ quang cháy không ổn định.Để ổn định hồ quang &kim loại K0 bắn tung toé thì Un phải thay đổi nhanh phù hợp với sự thay đổi của R tức là phụ thuộc vào chiều dài hồ quang.

+Máy hàn phải điều chỉnh đ­ợc những I phù hợp khi hàn những vật dày mỏng khác nhau&que hàn có đ­ờng kính khác nhau.

+Máy hàn phải có kích th­ớc nhỏ gọn,rễ thao tác ,sửa chữa,hệ số hữu ích cao..

+Đối với máy xoay chiều để cho quá trình hàn ổn định thì U&I phải lệch pha nhau.

Câu 26:Nguyên lý làm việc của máy hàn xoay chiều:

-Thực chất đây là một máy hạ áp và một cuộn cảm.Biến áp giảm điện áp của mạng(220-380) xuống điện thế không tải 60-75v đủ để gây hồ quang dễ dàng,đảm bảo an toàn.Cuộn cảm làm cho U,I lệch pha nhau và tạo ra đ­ờng đặc tính ngoài của máy dốc liên tục.Cuộn cảm th­ờng có phần rời có thể di chuyển để điều chỉnh khe hở không khí,do vậy thay đổi đ­ợc cảm kháng ,do vậy thay đổi đ­ợc Ih.

+Nguyên lý làm việc: -Khi có nguồn điện ,biến thế sinh ra từ thong F do vậy sinh ra điện thế đầu ra của cuộn thứ cấp U2~60-80 v.

-Khi khong tải(ch­a hàn) hồ quang ch­a hình thành, Ih=0 -> U không tải U0=U2.

-Khi hàn ( có tải) hồ quang hình thành h#0 thì Uh= U2 -| Utc | =25-45 v.trong đó Utc là úinh ra khi có dòng điện chạy qua cuộn cảm Utc=Itc.Xtc (Xtc là khe hở ->điều chỉnh vô cấp).

-khi tăng khe hở tự cảm a -> tăng U làm cho dòng điện hàn tăng và ng­ợc lại.

(Có hình vẽ)

Câu 28+29: Nguyên tắc điều chỉnh chiều dài ngọn lửa hồ quang khi hàn tự động. Nguyên lý làm việc của máy A ð C-1000-2 vẽ sơ đồ.

Dựa trên nguyên lý các dịch chuyển tự động làm sao cho đẩm bảo chièu dài hồ quang bằng hằng số.

Å Giữ cho vận tốc đ­a dây không đổi -> điều chỉnh bằng chế độ hồ quang Q=kI2RT.

Tức là khi chiều dài hồ quang thay đổi->I thay đổi->l­ợng nhiệt sinh ra cũng thay đổi theo mà vận tốc dây không đổi đây chính là nguyên lý làm việc của máy A ð C-1000-2

(hình vẽ)

Å Cho vận tốc đ­a dây thay đổi->Vận tốc nóng chảy dây thay đổi-> tự điều chỉnh sao cho hồ quang tăng thì vận tốc dây tăng và ng­ợc lại.

ÅHình vẽ đ­ờng đặc tính hồ quang (hình1) 

ÅTự động điều chỉnh động cơ: vận tốc dây là 1 giá trị thay đổi: giả sử Lhồ quang nhỏ->khe hở nhỏ-> U hồ quang sẽ giảm -> phản ảnh lại cho động cơ 1chiều có đặc tính: số n vòng dây thay đổi theo chiều giảm-> truyền qua hộp giảm tốc làm cho vận tốc dây giảm & ng­ợc lại.

-Đ­ờng đặc tính ngoài càng thoải với l (1,2,3) thì khoảng cách giữa các giá trị ngọn lửa hồ quang càng xa nhau -> không đảm bảo chất l­ợng hàn.

Câu 30: Các bộ phận của 1 trạm hàn khí .Nguyên lý hoạt động của : Van giảm áp kiểu nghịch; Khoá bảo hiểm kiểu hở.

-Các bộ phận của 1 trạm hàn khí là: bình chứa O2 ,thùng điều chế Axetylen hoặc bình chứa, Khoá bảo hiểm, Van giảm áp ,ống dẫn khí ,mỏ hàn.

Trong đó:+ Bình chứa khí (O2,C2H2) là loại bình có hình gần giống chai và làm bằng thép (có thể là thép HK thấp or kết cấu) có van & vòi mở đóng đi cùng ,thông th­ờng bình có dng=219;S=5,2-9,3mm,H=1390 mm; Màu sơn O2 xanh, C2H2 trắng áp suất P=100-200 at.

+Van giảm áp làm giảm áp suất khí ra của mỏ hàn 3-3,4 at: O2;<1,5 at:C2H2.

+Khoá bảo hiểm chống lại sự cháy quặt vào các ống dẫn và vào thùng điều chế axetilen

ÅNguyên lý hoạt động của van giảm áp kiểu nghịch : (Có hình vẽ)

Ta có: V1/V2 = P2/P1=>P2= (Nn - f.p1)/Fm 

+Đầu tiên ta điều chỉnh bằng tay thông qua vít điều chỉnh thể tích buồng 8 bằng cách chỉnh màng cao su 11 nhờ vít 10 thông qua lò so 9. 

+Sau đó điều chỉnh tự động theo nguyên lý:Khí nén có áp suất cao qua ống 1 đ­ợc đo bằng đồng hồ 2 vào buồng áp suất cao 3,xuống bình áp suất thấp 8 đ­ợc đo bằng đồng hồ 7 rồi đi ra mỏ hàn. Nếu vì 1 lí do nào đấy áp suất ở buồng 8 thay đổi thì nó sẽ tự điều chỉnh lấy.

+Trong tr­ờng hợp đặc biệt : áp suất buồng 8 tăng lên quá mức,màng cao su 11 ép lò so 9 xuống hết mức rồi phá vỡ màng cao su đi ra ngoài trời.

ÅNguyên lý làm việc của khoá bảo hiểm kiểu hở: Gồm có vỏ và hai ống là :ống dẫn C2H2 qua n­ớc 4 & ống bảo hiểm 5(ngắn hơn) phía trên có phễu 7& màng bảo hiểm 6.Khi mở van 5, C2H2 từ thùng điều chế qua n­ớc rồi qua khoá 3 ra mỏ hàn.Khi có ngọn lửa quặt vào làm cho áp suất trong vỏ tăng lên, n­ớc trong hai ống tăng lên không cho khí vào cho đến khi hở chân ống 8 thì hỗn hợp cháy thoát ra ngoài. Khi cháy song n­ớc trong ống tụt xuống và đổ n­ớc vào phễu (kiểm tra bằng van 2).

Câu 31:Ph­ơng pháp xác định chế độ hàn hồ quang tay & tự động.

Å Chế độ hàn hồ quang tay:

a)Chọn đ­ờng kính que hàn dq:Phụ thuộc vào chiều dày vật hàn

Với hàn giáp nối : dq=S/ 2 +1 (mm);với gó & chữ T :dq=K/ 2 +2.

b)C­ờng độ dòng điẹn Ih: phụ thuộc vào dq & Vật liệu hàn.

Ih=K.dq trong đó K là hệ số phụ thuộc vào vật liệu cơ bản(tra bảng th­ờng k=40-60).

Khi hàn thép cácbon thấp & hàn sấp Ih=(a +bdq )dq ; ( a =20;b=6).

Nếu vật hàn S Ê 3 Ih giảm; S >3 Ih tăng.

Khi hán góc và chữ Ih tăng 10-15 %;khi hàn đứng,trần Ih giảm 10-15 %.

c)Số lớp hàn: Fđ=F1 + 2F2 + F3 ; F3=4/3F2; F1= (6-8).dq (< 4mm); F­1=(8-10).dq (dq>5mm) ; n = (Fđ- F1)/Fn + 1;

d)Vận tốc hàn: Vh=L/Tm = L.Fđ/Tm=V.g/ g.Tm.Fđ =G/g.Tm.Fđ.

Với: G:khối l­ợng mối hàn;V:thể tích;g :klr ;G=ađ.Ih.Tm.

ađ:hệ số đắp; Ih; Tm: thời gian hồ quang cháy.

vậy Vh= (ađ.Ih)/(g.Fđ.3600) cm/s.

vận tốc hàn này có thể tính 1lần cho hàn 1 lớp;hàn nhiều lần thì tính Vh1 cho lần 1, Vhtb cho phần còn lại.

e)Thời gian hàn: Ttổng = Tm + Tfụ => Tm=G/ađ.Ih

Vậy Tm=(3600.Fđ.g )/ađ.Ih

Với Tfụ là c­n cứ vào: lắp ráp; căn chỉnh; thay que hàn(do tổ chức sx mà có).

(+)Chế độ hàn hồ quang Tự động:

-Dây hàn (0,2-0,3 mm) mật độ dòng điện càng lớn khi dây càng bé => độ ngấu sâu càng tăng.

-C­ờng độ hàn Ih=hs/k;với hs:chiều sâu ngấu; K;Hệ Số=mm/100A=1,1-1,75

Chú ý:+chỉ hàn một lớp;+Điện thế hàn :ảnh h­ởng tới hai yếu tố:chiều sâu ngấu & hình dáng hình học của phần nhô

Uh: càng lớn thì hs càng tăng,chiều rộng b càng tăng,chiều cao c càng giảm vì vậy ng­ời ta phải chọn Uh nh­ thế nào để hs,b,c đạt yêu cầu.

+Vận tố hàn:có một quan hệ mật thiết đền Ih&Uh,ngoài ra Uh còn là điểm mấu chốt của vấu.để tăng năng suất thì còn fải liên quan đến dq.Ng­ời ta dùng quan hệ Ih.Vh=hằng số,Vh tăng thì Ih giảm Ih=2.104--3.104 Am/h phụ thuộc dq.

Dq=1,13 sqrt(Ih/J) ;J:mật độ dòng điện.

+Khí bảo vệ:yêu cầu rất sạch.

+Dây hàn nóng chảy:Rất quan trọng để bảo vệ mối hàn(bọc đồng). 

Câu 32: Cấu tạo ngọn lửa hàn khí O2-C2H2:

1.Sự tao thành ngọn lửa trung hoà: khi a=O2/C2H2 =1,1-1,2.Ngọn lửa trung hoà có 3 vùng cho t0 ~ 3200 0C.

Vùng I: là vùng hạt nhân có màu sáng trắng,tạo C (t0 ~ 1100 0C).

Vùng II: hoàn nguyên-màu sáng xanh :CO,H2 (~ 32000 C)

Vùng III:Vùng Oxi hoá:màu Nâu sẫm:CO2,H2O(~12000C).

Vùng I &III không dùng đẻhàn vì vùng I Mối hàn rễ bị thấm C nên giòn;Vùng III rẽ bị Oxi hoá mối hàn.

2.Các loại ngọn lửa khác: 

a)Ngọn lửa cacbon hoá: khi a <1,1:có nhiều C nên vùng I phát triển mạnh làm mất vùng II: Dùng để hàn đồng đỏ,tôi bề mặt.

b)Ngọn lửa Oxi hoá: Khi a >1,2 :CO2 & H2O nhiều,vùng III phát triển mạnh làm mất vùng II :Dùng hàn đồng thau,làm sạch bề mặt kim loại.

Câu 33:Trình bày ph­ơng pháp hàn khí và ứng dụng:

-Hàn khí đ­ợc sử dụng rộng rãi trong các xí nghiệp,nhà máy vì thiết bị đơn giản,rẻ,rễ chế tạo,hàn đ­ợc nhiều loại vật liệu # nhau,với những vật liệu có to chảy thấp,thành mỏng.

1.Các loại mối hàn:góc ,giáp mối ,chồng ,chữ T.Khi hàn có thể vát hay không vát mép tuỳ thuộc vào kết cấu hàn.Tr­ớc khi hàn cần phải làm sạch mép hàn(cơ học ,hoá học).

Khicần thiết cần phải có gá lắp,gá hàn.

2.Kỹ thuật hàn:

+Ph­ơng pháp hàn phải:Khi ngọn lửa trên mối hàn,quá trình hàn dịch từ trái qua phải,mỏ hàn đi tr­ớc que hàn,dùng cho vật hàn mỏng <3mm.

+Ph­ơng pháp hàn Trái:Khi ngọn lửa về phía ch­a hàn,quá trình hàn dịch từ phải qua trái,mỏ hàn đi sau que hàn,dùng cho vật hàn dày³3mm.

+Vị trí mối hàn trong không gian: 0-600: Hàn sấp;60-1200:hàn ngang;120-1800 hàn ngửa(hàn trần).

3.Chọn chế độ hàn:

Å chọn góc nghiêng của mỏ hàn:phụ thuộc vào chiều dầy và tính chất nhiệt lý của kim loại(chiều dày & t0 chảy càng cao góc nghiêng càng lớn).

ÅChọn công suất ngọn lửa:Biểu thị bằng l­ợng tiêu thụnkhí trong 1đơn vị thyời gian, nó phụ thuộc vào:Chiều dày vật hàn;Bản chất kim loại vật hàn;Ph­ơng pháp hàn.

-Khi hàn phải: Vc2H2=(120-150)S (l/ h); S:chiều dày vật hàn.

-Khi hàn trái: Vc2H2=(100-120)S (l/ h); 

-Bản chất vật hàn: khi hàn đồng thau,nhôm,công suất nh­ thép.Khi hàn đồng đỏ thi :

Vc2H2=(150-200)S (l/ h);

Å Dây hàn khí:Chọn sổ tay các mác dây hàn phù hợp or lấy vật liệu hàn làm dây hàn.

+d dây hàn phụ thuộc vào ph­ơng pháp hàn: Hàn phải:d=S/2 (mm);Hàn trái:d=S/2 +1

dqmax=6-8 mm. 

Câu34: Sự # nhau giữa 3 ph­ơng pháp hàn điện tiếp xúc: Hàn điểm,đ­ờng,giáp nối.

-Hàn giáp nối là 1 dạng hàn áp lực mà trong đó mối hàn đ­ợc thực hiện trên toàn bộ bề mặt tiếp xúc của vật hàn còn hàn điểm thì chỉ đ­ợc thực hiện từng điểm,hàn đ­ờng thì th­ờng chỉ trên 1 đ­ờng thẳng.Hàn giáp nối yêu cầu tính công nghệ cao hơn 2 ph­ơng pháp kia.Hàn điểm hàn đ­ợc những chi tiết có kết cấu phức tạp hơn,hàn đ­ờng kín và chắc nhất.