Đồ Án Máy hàn TIG sử dụng công nghệ biến tần

PHẦN I

CÔNG NGHỆ HÀN ĐIỆN.

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC


CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU VỀ HÀN ĐIỆN

I. Khái quát về hàn điện.

1. Bản chất và đặc điểm hàn:

Về thực chất hàn là phương pháp công nghệ nối hai hay nhiều phần tử thành một liên kết vững không tháo rời. Việc nối này được thực hiện bằng nguồn nhiệt( hoặc áp lực ) để nung chỗ nối đến trạng thái hàn( trạng thái lỏng hoặc dẻo). Sau đó kim loại kết tinh( úng với trạng thái lỏng) hoặc dùng áp lực ép( ứng với trạng thái dẻo) để cacá phần tử liên kết nhau cho ta mối hàn.

2. Đặc điểm

Tiết kiệm kim loại. Với cùng loại kết cấu kim loại, nếu so sánh với các phương pháp ghép nối khác nhau, hàn tiết kiệm được 10-20% khối lượng kim loại.Có thể hàn các kim lọai khác nhau để tiết kiệm các kim lọai quí hoặc tạo ra các kết cấu đặc biệt.

Mối hàn có độ bền cao và đảm bảo độ kín khít. Thông thường mối hàn kim loại được hợp kim hóa tốt hơn vật liệu hàn.

Hàn cho năng suất cao vì có thể giới hạn được số lượng nguyên công, giảm cường độ lao động, ngoài ra công nghệ hàn dễ dàng tự động hóa, cơ khí hóa.

Nhược điểm của phương pháp hàn là do nguồn nhiệt nung nóng cục bộ nên dễ tạo ra ứng suất dư lớn. Tổ chức kim loại vùng gần mối hàn bị thay đổi theo chiều hướng xấu đilàm giảm khả năng chịu tải trọng động của mối hàn, dễ gây biến dạng các kết cấu hàn.

Người ta phân loại ra hàn nóng chảy và hàn áp lực, dưới đây chúng ta chủ yếu xem xét đến công nghệ hàn điện trong hàn nóng chảy, đây là công nghệ hàn hồ quang đang được áp dụng rộng rãi nhất.

Hàn điện dùng nhiệt do dòng hàn tạo ra nung nóng phần kim loại cơ bản ở chỗ cần nối cùng kim loại phụ ( que hàn, dây hàn . ) đến trạng thái nóng chảy cùng kim loại cơ bản để chúng hoà tan vào nhau trong vũng hàn. Mối hàn sẽ hình thành khi kim loại vũng hàn kết tinh.

Công nghệ hàn ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như chế tạo máy, xây lắp công trình công nghiệp và dân dụng, giao thông, hoá chất .

II. Phân loại các quá trình hàn điện nóng chảy.

Có 6 cách phân loại sau :

1. Phân loại theo đặc trưng nguồn nhiệt hàn

Theo đặc trưng ngồn nhiệt hàn, có thể chia hàn điện nóng chảy thành : hàn hồ quang, hàn điện xỉ, hàn tia điện tử và hàn tia laser.




Hình 1.1: Phân loại hàn điện nóng chảy theo nguồn nhiệt hàn.



2. Phân loại theo mức độ điều khiển quá trình hàn.

Tuỳ theo cách thức điều khiển quá trình hàn (gây hồ quang, thao tác điện cực, chuyển dịch điện cực theo đường hàn, và cách kết thúc quá trình hàn, v. v. ), có thể chia hàn nóng chảy thành :

Hàn tay là phương pháp hàn mà trong suốt thời gian hàn người thợ hàn dùng tay để thao tác mỏ hàn hoặc kìm hàn.

Hàn bán tự động là phương pháp hàn mà trong suốt thời gian hàn người thợ hàn thao tác súng hàn bằng tay và thiết bị hàn tự động cấp dây hàn vào súng hàn.

Hàn cơ giới là phương pháp hàn chỉ đòi hỏi dùng tay tác động vào bộ phận điều khiển của thiết bị để điều chỉnh mỏ hàn hoặc kìm hàn nhằm đáp ứng các thay đổi nhận biết được qua quan sát hàn bằng mắt.

Hàn tự động là phương pháp hàn mà thiết bị hàn sử dụng không đòi hỏi hoặc chỉ đòi hỏi tối thiểu việc quan sát quá trình hàn và không phải dùng tay điều chỉnh bộ phận điều khiển của thiết bị.

Hàn bằng rôbốt là hàn và điều khiển trong khi hàn bằng thiết bị hàn rôbốt.

Hàn có điều khiển thích nghi là phương pháp hàn có sử dụng một hệ thống điều khiển cho phép xác định các thay đổi về điều kiện hàn một cách tự động và ra lệnh cho thiết bị tiến hành các hoạt động thích hợp.

3. Phân loại theo dòng điện hàn.

Các loại dòng điện hàn được sử dụng là dòng một chiều cực thuận điện cực nối với cực âm của nguồn điện hàn), dòng một chiều cực nghịch và dòng điện xoay chiều.

Tuỳ theo phương pháp hàn mà người ta sử dụng một trong các phương pháp đấu nối đó. Ví dụ, để hàn dưới lớp thuốc hoặc hàn trong môi trường khí bảo vệ, người ta dùng dòng điện hàn một chiều cực nghịch.

4. Phân loại theo loại hồ quang.

Có các loại hồ quang hàn sau : hồ quang trực tiếp (giữa điện cực và kim loại cơ bản) ; hồ quang gián tiếp (giữa hai điện cực, kim loại cơ bản không tạo thành một phần của mạch điện lực). Hồ quang trực tiếp được sử dụng phổ biến do hiệu suất cao hơn.

5. Phân loại theo tính chất điện cực.

Theo tính chất điện cực có hàn bằng điện cực nóng chảy và không nóng chảy (điện cực graphit, vônfram ). Với hàn bằng điện cực nóng chảy, hồ quang hình thành giữa kim loại cơ bản và điện cực nóng chảy

(dây hàn hoặc lõi que hàn). Đây là dạng điện cực phổ biến nhất.

6. Phân loại theo môi trường bảo vệ vũng hàn.

Theo môi trường bảo vệ vũng hàn có : hàn không có bảo vệ (rất ít dùng), hàn trong môi trường bảo vệ của xỉ (hàn bằng que hàn vỏ bọc dây, hàn dưới lớp thuốc, hàn điện xỉ), hàn trong môi trường bảo vệ của khí và xỉ (hàn hồ quang tay), hàn trong môi trường của khí bảo vệ và hàn trong môi trường bảo vệ hỗn hợp (môi trường khí và xỉ hàn).