Giáo trình hàn tàu, chương số 3

Yêu cầu chính đối với nguồn nhiệt để hàn Như trên đã biết, phần lớn công việc hàn chỉ tiến hành đốt nóng cục bộ các chi tiết hàn đến một nhiệt độ xác định tùy thuộc kim loại vật hàn và phương pháp hàn. Với các phương pháp hàn chảy thì nhiệt độ đốt nóng chỗ định hàn Th phải lớn nhiệt độ chảy Tc. Khi hàn áp lực thì nhiệt độ hàn phải lớn hơn nhiệt độ tối thiểu T1 nào đó để có thể hàn và thỏa mãn được các yêu cầu kỹ thuật. Th và T1...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình hàn tàu, chương số 3 Ch-¬ng 3 BiÕn d¹ng vµ øng suÊt khi hµn 3.1. Nguån nhiÖt vµ ¶nh h-ëng cña nã ®Õn kim lo¹i vËt hµn3.1.1. Yªu cÇu chÝnh ®èi víi nguån nhiÖt ®Ó hµn Nh- trªn ®· biÕt, phÇn lín c«ng viÖc hµn chØ tiÕn hµnh ®èt nãng côc béc¸c chi tiÕt hµn ®Õn mét nhiÖt ®é x¸c ®Þnh tïy thuéc kim lo¹i vËt hµn vµ ph-¬ngph¸p hµn. Víi c¸c ph-¬ng ph¸p hµn ch¶y th× nhiÖt ®é ®èt nãng chç ®Þnh hµn Thph¶i lín nhiÖt ®é ch¶y Tc. Khi hµn ¸p lùc th× nhiÖt ®é hµn ph¶i lín h¬n nhiÖt ®étèi thiÓu T1 nµo ®ã ®Ó cã thÓ hµn vµ tháa m·n ®-îc c¸c yªu cÇu kü thuËt. Th vµ T1phô thuéc vËt liÖu hµn. Muèn sö dông mét c¸ch cã lîi nhÊt nguån nhiÖt hµn th× ph¶i triÖt ®Ó tËptrung nhiÖt ®Ó vËt hµn chØ bÞ ®èt nãng khèi l-îng tèi thiÓu cÇn thiÕt. Khi hµn ®ètnãng b»ng ngän löa, thùc tÕ n¨ng l-îng ngän löa kh«ng thÓ sö dông toµn bé®-îc. HiÖu suÊt cña ngän löa ®-îc tÝnh nh- sau: QC = Q tc Qc: Lµ n¨ng l-îng sö dông h÷u Ých Qtc: Lµ toµn bé n¨ng l-îng ngän löa s¶n ra. HiÖu suÊt cµng lín cµng tèt. C¸c ph-¬ng ph¸p hµn cã kh¶ n¨ng gi÷ nhiÖttrong qu¸ tr×nh hµn kh¸c nhau th× hiÖu suÊt còng kh¸c nhau: hµn b»ng ®iÖn cùckh«ng nãng ch¶y,  = 0,45  0,6; hµn ®iÖn cùc nãng ch¶y cã thuèc bäc;0,75; hµn tù ®éng d-íi líp thuèc,  = 0,75 0,9.2. ¶nh h-ëng cña nguån nhiÖt hµn ®Õn kim lo¹i vËt hµn Khi hµn, nhiÖt sinh ra tõ nguån nhiÖt hµn sÏ nung nãng ch¶y mét khèil-îng nhá kim lo¹i t¹i vÞ trÝ hµn vµ truyÒn ra c¸c vïng l©n cËn. Trong mét thêigian rÊt ng¾n, nhiÖt ®é kim lo¹i ë chç hµn biÕn ®æi tõ nhiÖt ®é b×nh th-êng (nhiÖt®é cña m«i tr-êng) ®Õn nhiÖt ®é cao h¬n nhiÖt ®é ch¶y (kho¶ng 2000  30000C®èi víi hµn khÝ vµ kho¶ng 4.0000C ®èi víi hµn hå quang tay), sau ®ã l¹i nguéidÇn v× kh«ng ®-îc nung tiÕp (nguån nhiÖt di chuyÓn qua chç kh¸c vµ do sù t¶nnhiÖt). Nh-ng v× nhiÖt ®é tèi ®a cña c¸c vïng vËt thÓ kh¸c nhau nªn tèc ®é nguéi 42sau khi hµn ë mçi vïng còng kh«ng gièng nhau, nh÷ng vïng cµng ë gÇn trôc hµnth× nhiÖt ®é cµng cao nªn khi nguéi tèc ®é nguéi cµng lín cßn nh÷ng vïng ë xatrôc hµn th× tèc ®é nguéi sÏ gi¶m dÇn. 4 108 1) m« ®un ®µn håi (1) (2) 2) øng suÊt bÒn6 3) øng suÊt ch¶y4 (3) 4)hÖ sè gi·n në nhiÖt. (4) 5) ®é gi·n dµI t-¬ng2 (5) ®èi 00 t 20 100 200 300 400 500 600 H×nh 3.1. C¬ tÝnh cña thÐp phô thuéc vµo nhiÖt ®é Nh- vËy ë vïng hµn sÏ cã nh÷ng ph¶n øng hãa lý cña qu¸ tr×nh luyÖn kimcßn kim lo¹i ë c¸c vïng l©n cËn vµ kim lo¹i ë mèi hµn ®· ®«ng ®Æc th× x¶y raqu¸ tr×nh thay ®æi vÒ tæ chøc vµ thay ®æi c¶ vÒ thÓ tÝch, lµm cho c¬ lý tÝnh cñakim lo¹i vËt hµn còng bÞ thay ®æi. C¬ tÝnh cña kim lo¹i thay ®æi chñ yÕu phôthuéc vµo tr¹ng th¸i nhiÖt ®é cña nã. HiÖn nay ng-êi ta ch-a nghiªn cøu ®Çy ®ñ c¬ tÝnh cña kim lo¹i ë nhiÖt ®écao, míi chØ nghiªn cøu t-¬ng ®èi tû mû vÒ c¬ tÝnh cña kim lo¹i trong vïng ®µnhåi. H×nh 2.1 biÓu hiÖn sù thay ®æi c¬ tÝnh cña thÐp phô thuéc vµo nhiÖt ®é khinung nãng ®Õn 500  6000C. M«®uyn ®µn håi E khi ®èt nãng sÏ gi¶m tõ tõ, cßnhÖ sè gi·n në nhiÖt  sÏ t¨ng lªn: Trong vïng ®µn håi cña thÐp tÝch sè: . E = 12 . 10-6. 2.1 . 107  250 N/cm2 0C coi nh- kh«ng ®æi. Giíi h¹n bÒn b thay ®æi kh«ng ®¸ng kÓ khi nhiÖt ®é t¨ng ®Õn 1000C, sau®ã tiÕp tôc nung nãng ®Õn 200  3000C th× giíi h¹n bÒn cña thÐp th-êng gi¶m tõtõ; khi nhiÖt ®é v-ît qu¸ 5000C ®é bÒn cña thÐp sÏ gi¶m mét c¸ch m·nh liÖt.TÝnh dÎo cña thÐp biÓu thÞ b»ng ®é gi·n dµi t-¬ng ®èi %. Trong kho¶ng tõ 150 3000C th× tÝnh dÎo cña thÐp gi¶m mét Ýt, cßn khi nhiÖt ®é v-ît qu¸ 3000C, th× 43tÝnh dÎo sÏ t¨ng. Khi t¨ng nhiÖt ®é ®Õn 5000C th× giíi h¹n ch¶y ch sÏ gi¶m m¹nhcho ®Õn b»ng kh«ng khi nhiÖt ®é trªn 6000C. 3.2. sù t¹o thµnh øng suÊt khi hµn vµ biÕn d¹ng hµn3.2.1. Kh¸i niÖm chung vÒ øng suÊt khi hµn Khi hµn ta tiÕn hµnh nung nãng côc bé vµ trong mét thêi gian ng¾n ®¹t®Õn nhiÖt ®é rÊt cao. Do nguån nhiÖt lu«n di ®éng lªn phÝa tr-íc nªn nh÷ng khèikim lo¹i míi ®-îc nung nãng cßn nh÷ng phÇn kim lo¹i ®»ng sau dÇn dÇn ®ång®Òu vÒ nhiÖt ®é. Sù ph©n bè nhiÖt ®é theo ph-¬ng th¼ng gã ...