Giáo trình Chế tạo phôi hàn (Nghề: Hàn - Cao đẳng): Phần 2 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

(NB) Giáo trình Chế tạo phôi hàn cung cấp cho người học những kiến thức như: Chế tạo phôi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay; Chế tạo phôi hàn từ vật liệu thép tấm bằng máy cắt khí con rùa; Chế tạo phôi hàn từ vật liệu thép tấm bằng máy cắt plasma; Mài mép hàn, mép cùn bằng máy mài cầm tay. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 2 dưới đây.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Chế tạo phôi hàn (Nghề: Hàn - Cao đẳng): Phần 2 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội Bài 3: Chế tạo phôi hàn từ vật liệu làm bằng máy cát bằng PLASMA A. MỤC TIÊU Kiến thức Giải thích đúng thực chất của phương pháp cắt kim loại bằng tia Plasma. Mô tả đầy đủ các bộ phận của máy cắt Plasma. Sử dụng máy cắt plasma bằng tay thành thạo. Khai triển, tính toán phôi đúng hình dáng và kích thước của chi tiết. Chọn chế độ cắt phù hợp với chiều dày và tính chất của vật liệu. Kỹ năng Cắt phôi theo đường thẳng, đường cong, đường tròn đúng kích thước bản vẽ mặt cắt phẳng, ít bavia. Chỉnh sửa phôi đạt hình dáng, kích thước theo yêu cầu kỹ thuật. Thái độ Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. An toàn -Trang bị đầy đủ bảo hộ lao động. - Không được thử mồi hồ quang trên tay hoặc trên cơ thể con người. - Không tự ý mở hộp nguồn hoặc chỉnh sửa ở các bộ mạch bên trong. - Sử dụng máy cắt đúng trình tự, sau ca làm việc phải vệ sinh sạch các bụi bẩn và các kim loại nhỏ bám dính trên máy. B. NỘI DUNG I. Lý thuyết liên quan 3.1 Đặc điểm, công dụng và nguyên lý cắt của thiết bị cắt Plasma. 3.1.1 Đặc điểm, công dụng - PLASMA là trạng thái thứ tư của vật chất, trong đó các chất bị ion hóa mạnh. Đại bộ phận phân tử hay nguyên tử chỉ còn lại hạt nhân, các electron chuyển động tương đối tự do giữa các hạt nhân. Plasma không phổ biến trên Trái đất. Tuy nhiên trên 99% vật chất trong vũ trụ tồn tại dưới dạng plasma, vì thế trong bốn trạng thái vật chất, plasma được xem như trạng thái đầu tiên. Sự va chạm các điện tử sinh ra nhiệt độ rất cao và tập trung, ứng dụng hiện tượng này để làm nóng chảy kim loại tức thời và thổi ra ngoài tạo thành rãnh cắt. 91 - Plasma là một dạng vật chất thứ tư tồn tại sau thể rắn, thể lỏng và thể khí. Plasma có cấu tạo bên trong gần giống như hồ quang điện, tức là một môi trường ion, plasma gồm các ion được gia tốc lớn lên nó có động năng mạnh. Khi được phun ra khỏi miệng phun nó có năng lượng nhiệt lớn, có thể làm nóng chảy tức thời kim loại trên đường đi của nó. - Cắt hồ quang Plasma sử dụng hồ quang vận tốc cao, tập trung nhiệt và xuyên qua kim loại. Điện áp ở mức 50 Kv được dùng làm nóng chảy kim loại. Sử dụng không khí nén hoặc khí trơ để thổi cắt kim loại nóng chảy ra khỏi rãnh cắt. Do sử dụng hồ quang ngắn và hẹp, đường cắt có chiều rộng rất nhỏ và bề mặt vật cắt rất sạch, sau khi cắt gần như không phải làm sạch. - Quá trình cắt thường sử dụng các loại khí tham gia thổi cắt như: (Ar, Nitơ, ..) .Tuy yêu cầu khí bảo vệ phải không có tính ôxy hóa nhưng ta vẫn có thể dùng không khí nén để thực hiện cắt do giá thành rẻ. Không khí nén có tốc độ cao và áp suất lớn nên khi cắt thường gây tiếng ồn. - Đây là phương pháp cắt được sử dụng rộng rãi từ cuối thập niên 1980. Máy cắt plasma rất dễ vận hành. Việc thay đầu cắt và điện cực cũng không khó thực hiện. Hầu như mọi vật kim loại đều có thể cắt được bằng máy cắt Plasma. - Các phương pháp cắt thông thường (cắt bằng ôxy- khí cháy; cắt bằng hồ quang điện) chỉ cho phép cắt thép cácbon và thép hợp kim thấp. Không cắt được gang, thép hợp kim cao (trên 5% Cr), nhôm, đồng và các hợp kim của chúng. Nhưng cắt Plasma cho chất lượng cao hơn nhiều so với cắt bằng ôxy + axetylen gấp 50 lần. Đặc biệt nó là phương pháp cắt bằng nhiệt duy nhất để cắt: (thép hợp kim cao; thép không gỉ; nhôm; đồng, magiê, titan, niken và các hợp kim của chúng). - Do nhiệt độ hồ quang plasma rất cao có thể cắt được tất cả các kim loại và hợp kim với vùng ảnh hưởng nhiệt không đáng kể. Tuy nhiên cắt hồ quang Plasma thường chỉ dùng để cắt các tấm kim loại và hợp kim có chiều dày nhỏ và trung bình, do khả năng xuyên sâu của hồ quang bị hạn chế. - Tới năm 1955 Hãng Linder (Mỹ) đưa ra được quá trình cắt Heli- Are và khi phương pháp này phổ biến lấy tên “cắt bằng tia Plasma” hoặc “cắt Plasma”. - Ở các nước công nghiệp phát triển người ta đã ứng dụng rất rộng rãi các máy hàn cắt bằng plasma. Phương pháp hàn cắt bằng kỹ thuật plasma có năng suất cao hơn 1,5 đến 2 lần so với kỹ thuật cắt khí, chất lượng đường cắt cao hơn hẳn, sạch sẽ không gây ô nhiễm môi trường, không có nguy cơ gây nổ, đa năng, linh hoạt dễ di chuyển, giảm chi phí vận hành 1,5 đến 3 lần, nhanh hoàn vốn. 92 3.1.2 Nguyên lý cắt Plasma - Dựa trên sự tận dụng nhiệt độ cao và tốc độ dịch chuyển rất lớn của khí nén từ miệng phun của đầu Plasma trên để làm nóng chảy và thổi kim loại khỏi rãnh cắt. Tia Plasma được tạo bởi sự chuyển động của khí hoặc hỗn hợp khí qua hồ quang nén tại miệng phun với đường kính lỗ nhỏ và cháy giữa điện cực không nóng chảy (vonfram tinh hoặc vonfram- tor) và kim loại cắt. - Do nhiệt độ Plasma rất cao (5000 đến 20.000o) nên khi cắt không cần đốt nóng mà sự cắt bắt đầu ngay khi Plasma ở trên vật cắt. - Khí tạo Plasma khi cắt thường dung khí argon, nitơ, hỗn hợp khí argon và nitơ, hiđrô và không khí. 3.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của thiết bị cắt Plasma. 3.2.1 Sơ đồ cấu tạo kết nối. Có rất nhiều kiểu loại máy cắt plasma. Nhưng về cơ bản thiết bị được kết nối bao gồm: Nguồn điện một chiều, máy nén khí, mỏ cắt và các dây dẫn tổng hợp... Hình 3.1: Sơ đồ kết nối thiết bị cắt Plasma Hình 3.2: Hình ảnh thực máy cắt Plasma 93 3.2.2 Cấu tạo, nguyên lý cắt Plasma 3.2.2.1 Cấu tạo Hình 3.3: Nguyên lý hoạt động của máy cắt Plasma 3.2.2.2 Các loại hồ quang Hình 3.4: Quá trình hình thành dòng hồ quang Plasma Có 3 loại Plasma phụ thuộc vào kết cấu nối dây để hình thành hồ quang. Với hồ quang gián tiếp và hồ quang hỗn hợp phải nối thêm cực dương của nguồn với vật cắt. - Khi cắt bằng hồ quang Plasma trực tiế ...