Giáo trình Mô đun 41: Công nghệ hàn kim loại mầu - Nghề Hàn
2
CÔNG NGHỆ HÀN KIM LOẠI MẦU
I.Haøn ñoàng vaø hôïp kim ñoàng.
1> giôùi thieäu chung veà ñoàng
a> Quaëng :
voû traùi ñaát coù khoaûng 0.006 % haøm löôïng ñoàng, ñoàng toàn taïi ôû caùc daïng khaùc
nhau. Caùc quaëng ñoàng quan troïng nhaát laø: hôïp chaát sunfat ñoàng (CuFeS2) vôùi
34% Cu, ñoàng coù aùnh kim (Cu2S) 79% Cu. Khoaùng vaät Malachit ( khoaùng vaät
ñoàng Cu2(OH)2CO3)57%Cu vaø Azurit (men ñoàng Cu3(OH)2[CO3]255%Cu
beân caïnh ñoù ñoàng cuõng toàn taïi nhö moät kim loaïi nguyeân chaát. Khu vöïc moû ñoàng
quan troïng nhaát naèm ôû nam chaâu phi vaø nam myõ (chile, peru). Chaâu aâu khoâng
ñaùng keå.
b> caùc tính chaát cuûa ñoàng so saùng vôùi caùc theùp xaây döïng noùi chung
Tính chaát
Caùc theùp xaây döïng Caùc vaät lieäu ñoàng
noùi chung
Tæ troïng
7.85 g/cm3
8.9 g/cm3
Ñoä beàn keùo
700N/mm2
300 N/mm2
Khaû naêng choáng moøn gæ
Ñieåm noùng chaûy
Khaû naêng ñaãn ñieän
Khaû naêng ñaãn nhieät
Daõn nôû nhieät
Khoâng
1500 0C
Coù
1080 0C
1
1
1
6
8
1.4
c> Caùc phaïm vi öùng duïng cuûa ñoàng vaø hôïp kim ñoàng
3
Ñoàng vaø hôïp kim ñoàng ñöôïc öùng duïng roäng raõi trong coâng nghieäp trong coâng
nghieäp ñieän VD daây daãn ñieän ...cheá taïo thieát bò, cheá taïo ñöôøng oáng, ngaønh xaây
döïng
Caùc nguyeân toá hôïp kim chính cho caùc hôïp kim ñoàng: keõm, niken, thieác, nhoâm...
caùc nguyeân toá aûnh höôûng tôùi: ñoä beàn, khaû naêng beàn hoùa hoïc, khaû naêng bieán ñoåi
hình daïng, tính thích hôïp haøn...
d> Caùc vaät lieäu ñoàng vaø kyù hieäu cuûa noù:
Caùc kyù hieäu vaät lieäu ñoàng ñöôïc xaây döïng theo AWS. sau ñoù kyù hieäu vaät lieäu
naøy ñöôïc boå xung kyù hieäu phuï theo AWS. Töông töï nhö caùc vaät lieäu theùp caùc
vaät lieäu ñoàng ñöôïc kyù hieäu treân heä thoáng soá vaät lieäu theo AWS
caùc ví duï theo kyù hieäu vaén taét:
Kyù hieäu cuõ
EI-Cu58
oxy
môùi
caùch goïi
Cu-ETP
ñieän phaân tinh luyeän ñoàng coù
Cu > 99.9
O 0.005 - 0.04
SW-Cu
SF-Cu
Cu-DLP
ñoàng khöû oxy vôùi giôùi haïn
haøm löôïng phoùt pho coøn laïi thaáp
Cu > 99.9
P 0.005 – 0.014
Cu-DHP
ñoàng khöû oxy vôùi
haøm
löôïng phoùt pho coøn laïi cao
Cu > 99.9
P 0.015 – 0.04
4
Kyù hieäu theo traïng thaùi vaät lieäu
Cu-ETP-D : ñöôïc keùo daõn
Cu-Zn 37- G020 : Kích thöôùc haït
Cu-Zn 37- H150 : ñoä cöùng
Cu-Be 2- R1200 : ñoä beàn keùo
Cu-OF A007 : daõn nôû gaãy
Cu-Zn 30 - Y460 : giôùi haïn giaõn nôû -0.2
Caùc chöõ caùi ñaëc tröng ñöôïc neâu kyù hieäu tính chaát töông öùng vaø trò soá baèng soá laø
trò soá toái thieåu trong kích thöôùc ño töông öùng ví duï tính theo % hoaëc N/mm2
Caùc ví duï kyù hieäu theo soá vaät lieäu:
Kyù hieäu vaén taét
Cu-DHP
soá vaät lieäu
CW024A
CW023A
CW004A
CW350H
CW508Z
Cu-DLP
Cu-ETP
Cu-Ni25
Cu-Zn 37
CAÙC SOÁ VAÄT LIEÄU ÑÖÔÏC TAÏO THAØNH
- Töø kyù hieäu
C = vaät lieäu ñoàng
W= vaät lieäu deûo
F = phuï gia haøn
- Loaïi vaät lieäu
C = cheá taïo ñuùc
S = pheá phaåm
- 3 soá lieân tuïc
- Caùc nhoùm hôïp kim
5
Ví duï A hoaëc B cho ñoàng
G cho hôïp kim Cu-Al
H cho hôïp kim Cu-Ni
L hoaëc M cho hôïp kim Cu-Zn
e> Nung noùng tröôùc
Nhieät ñoä nung noùng tröôùc khi haøn caùc vaät lieäu ñoàng phuï thuoäc vaøo:
- Chieàu daøy chi tieát
- Daïng moái haøn
- Cöôøng ñoä doøng haøn
- Khí baûo veä
Nhieät ñoä
nung noùng
tröôùc
Chieàu daøy chi tieát
Hình nhieät ñoä nung noùng phuï thuoäc vaøo chieàu daøy chi tieát vaø khí baûo veä
f> Chæ soá cho löïa choïn cöôøng ñoä doøng ñieän haøn
söû duïng doøng moät chieàu, cöïa aâm ôû ñieän cöïc, moái haøn giaùp meùp
Chieàu daøy toân Daïng gheùp
mm noái
Soá lôùp
Que haøn
Cöôøng ñoä
doøng haøn
6
1.5
3.0
5
II
II
V
V
1
1.6
3.2
4.0
4.0
90-100
1
150-200
180-300
400-475
2
16
4...5
g> Löïa choïn caùc vaät lieäu phuï gia haøn
Caùc vaät lieäu ñoàng ñöôïc haøn cuøng loaïi vôùi ñoàng hoaëc caùc hôïp kim ñoàng cuõng nhö
vôùi caùc vaät lieäu phuï gia ñöôïc ñöa ra trong baûng
Phuï gia haøn ñöôïc tieâu chuaån
Vaät lieäu cô
baûn 1
SF-Cu
CuSn8
CuZn35Ni CuAl9Ni3Fe CuNi10Fe1M
2
2
n
Vaäy lieäu cô
baûn 2
CuNi10FeM S-
S-
S-CuSn12 S-CuSn12
S-CuNi10Fe
n
CuNi10F CuSn12
S-
S-CuNi30Fe S-CuNi30Fe
e
S-
CuNi30Fe
S-
CuNi30F
CuNi30F e
e
CuAl9Ni3Fe S-
CuSn12
S-
S-CuSn12 S-CuAl8Ni2
CuSn12
S-CuSn8
S-CuAl8Ni6
-
-
S-CuSn6 S-CuSn6
S-
CuAl11Ni6
-
CuZn35Ni2 S-CuSn
S-CuSn
S-
7
S-
S-
CuZn39Ag
CuSn12
S-
CuSn12
S-
CuZn39Sn
CuNi30F
e
CuSn8
SF-Cu
S-CuSn
S-
S-CuSn
S-
CuSn12
S-CuSn
S-CuAg
CuSn12
h> Caùc tính chaát ñoä beàn trong khu vöïc moái haøn:
Moái haøn vaø vuøng aûnh höôûng nhieät seõ ñöôïc nung noùng ñaùng keå thoâng qua nhieät
haøn. Trong caùc phaïm vi naøy noùi chung ñoä beàn cuûa vaät lieäu hoùa cöùng bò giaûm bôùt
Ví duï vaät lieäu: toân daøy 6 mm töø SF-Cu F36
Traïng thaùi cuoái cuøng:
ñoä beàn keùo 290...360 N/mm2
Ñoä cöùng Brinell 85...105
Moái haøn
8
Ñoä
beàn
keùo
Ñoä
cöùng
HB
Khoaûng caùch töø taâm moái haøn
k> Caùc quy taéc laøm vieäc chung ñoái vôùi haøn noùng chaûy caùc vaät lieäu ñoàng
baûo quaûn vaø gia coâng caùc vaät lieäu ñoàng ñöôïc taùch rôøi caùc kim loaïi khaùc vì
nguy cô aên moøn
baûo quaûn taùch rôøi caû caùc duïng cuï ñoàng vaø caùc vaät lieäu theùp
Söôøn meùp gheùp noái vaø vuøng laân caän (khoaûng 50 mm caû hai phía cuûa moái
haøn)phaûi saïch seõ khoâng môõ vaø khoâ, neáu khoâng seõ taïo boït trong moái haøn
Vì daãn thoaùt nhieät nhanh neân phaûi nung noùng tröôùc, haøn vôùi cöôøng ñoä
doøng ñieän cao hoaëc ñoàng thôøi hai phía
Vì giaõn nôû nhieät cao neân nguy cô cong veânh, cho nneân chuaån bò gheùp noái
ñaëc bieät vaø caàn thieát phaûi coù quy trình haøn
Söû duïng chaát chaûy trong haøn wonfram khí trô ñeå loại boû oxít vaø ngaên caûn
söï taïo môùi cuûa chuùng
Khi hô noùng caùc vaät lieäu ñoàng haàu nhö khoâng xuaát hieän caùc maøu nung coù
theå nhìn thaáy. Böôùc chuyeån tieáp raén loûng dieãn ra ñoät ngoät do ñoù söï taïo
hình cuûa beå chaûy laø khoù khaên
9
i> Phaân chia caùc vaät lieäu ñoàng
Loaïi hôïp kim
Ví duï
Thích hôïp haøn
Phaïm vi öùng duïng
G
MIG
0
WIP
Ñoàng ñöôïc khöû
oxi
SE-Cu
SW-Cu
SF-CU
+
Cheá taïo maùy
+
0
Cheá taïo oáng daãn
Laép ñaët loø söôûi
+
+
0
+
+
-
Ñoàng – nhoâm
(Nhoâm ñoàng
thieác)
CuAl9Ni3Fe2
CuAl11Ni6Fe5
CuAl5As
+
Thieát bò khöû muoái
+
-
+
+
-
Ñoàng - niken
CuNiFe1Mn
+
Ñoåi nhieät
CuNI30Mn1Fe
+
-
Daãn nöôùc bieån
+
+
-
Ñoàng – keõm
CuZn2Al2
CuZn35Ni2
CuZn37
+
Nhaïc cuï
(ñoàng thau)
0
+
+
10
0
Ñoàng –(ñoàng
thieác)
CuSn6
CuSn8
0
+
0
+
0
-
+
+
+
+
Oáng oå tröôït
Beå chöùa
thieác
Ñoàng – niken –
CuNi12Zn24
CuNi18Zn20
Cheá taïo thieát bò
vaø oáng daãn
keõm
0
-
+ : thích hôïp haøn toát
0 : thích hôïp haøn coù ñieàu kieän
- : khoâng thích hôïp haøn
2> Kyõ thuaät haøn ñoàng vaø hôïp kim ñoàng
a. Ñaëc ñieåm.
Ñoàng vaø hôïp kim ñoàng coù ñoä daãn nhieät vaø daãn ñieän cao do ñoá caàn coù
nguoàn nhieät lôùn ñeå taoï leân beå haøn. Vuøng aûnh höôûng nhieät lôùn laøm giaûm cô tính
cuûa vaät haøn, gaây bieán daïng lôùn khi nung noùng vaø laøm nguoäi
ÔÛ nhieät ñoä cao ñoä beàn moái haøn giaûm do ñoù öùng suaát nhieät sinh ra khi haøn
deã taïo neân nöùt. deã bò oâ xy hoùa taïo neân CuO, Cu2O, khi nguoäi caùc oâxyùt naøy laøm
cho lim loaïi gioøn. Vì theá khi haøn phaûi söû duïng bieän phaùp coâng ngheä nhö thuoác
haøn, que haøn chöùa chaát khöû O2 (P, Si).Nhieät ñoä chaûy thaáp neân deã quaù nhieät khi
haøn taám moûng.Khi haøn ñoàng thau, keõm deã bò chaùy laøm thay ñoåi thaønh phaàn kim
loaïi moái haøn so vôùi vaät haøn.
b. Haøn ñoàng .
11
Haøn khí. Vaät haøn tröôùc khi haøn phaûi ñöôïc chuaån bò toát. Vaät moûng S =
1.5 – 2 mm, duøng kieåu uoán meùp, nhoû hôn 30 mm khoâng caàn vaùt meùp, 10mm vaùt
450 lôùn hôn 10 mm vaùt 900.
Ngoïn löûa haøn : Ngoïn löûa haøn bình thöôøng.
Coâng suaát ngoïn löûa haøn. W = (190 – 225)S (l/h).
Neáu vaät haøn ñaõ ñöôïc nung noùng sô boä (400 – 5000C) .
W = (125 – 150)S (l/h) .
Neáu nung noùng sô boä thöïc hieän baèng caùch duøng ngoïn löûa phuï thì coâng
suaát moãi ngoïn löûa chon nhö sau.
W = (100 – 150)S (l/h).
W. Laø coâng suaát ngoïn löûa bieåu thò baèng löôïng tieâu hao khí axetylen.
S. Chieàu daøy vaät haøn (mm).
c. Haøn ñoàng thau.
Haøn khí. Thaønh phaàn ngoïn löûa haøn coù aûnh höôûng lôùn ñeán chaát löôïng moái
haøn, neáu thöøa nhieàu oâxy thì taêng löôïng ZnO vaø giaûm chaát hôïp kim trong moùi
haøn. Toát nhaát duøng ngoïn löûa hôi thöøa oâxy ñeå taïo leân lôùp oâxit keõm treân beà maët
beå haøn ngaên caûn söï boác hôi cuûa keõm.
Coâng suaát ngoïn löûa : W = (100 – 150)S (l/h)
Thuoác haøn Boraéc hoaëc axit borich
d. Haøn ñoàng thanh.
Haøn khí. Khi haøn ñoàng thanh neân duøng ngoïn löûa bình thöôøng. Khi haøn
ñoàng thanh Si thöôøng duøng ngoïn löûa thöøa oâxy (tyû leä O2 / C2H2 = 1.15 – 1.25.
Khi haøn ñoàng thanh nhoâm caàn nung noùng sô boä (350 – 4500C) - O2 / C2H2 = 1.2 –
1.3.
12
Coâng suaát ngoïn löûa nhö sau.
Khi khoâng nung noùng sô boä W = (125 – 175)S (l/h).
Khi nung noùng sô boä W = (100 – 150)S (l/h).
Thuoác haøn khi haøn ñoàng thanh thieác hoaëc ñoàng thanh Si thöôøng buøng Bo. Khi
haøn ñoàng thanh Al duøng thuoác haøn Al.
II. Haøn nhoâm vaø hôïp kim nhoâm.
1> Giôùi thieäu chung veà nhoâm vaø hôïp kim nhoâm
a> Toång quaùt
Nhoâm ñöôïc öùng duïng roäng raõi trong taát caû caùc ngaønh coâng nghieäp. Trong ngaønh
cheá taïo oâtoâ (xe con vaø xe taûi nhoû) nhoâm ñoùng goùp moät phaàn chính. Caùc saûn
phaåm nhoâm ñaëc bieät caøng yù nghóa hôn trong nhöng naêm gaàn nay
Nhoâm ñaëc tröng bôûi caùc tính chaát sau: noù nheï vôùi ñoä bean töông ñoái cao, tieáp
theo laø beàn aên moøn maø khoâng coù baûo veä beà maët. Trong caùc phöông phaùp khaùc
nhau coù theå saûn xuaát vaø ñaëc bieät coù theå neùn cuoän ña daïng
Baûng so saùnh caùc tính chaát cuûa nhoâm nguyeân chaát vaø saét
Tính chaát
Nguyeân töû löôïng
Maïng tinh theå
Tyû troïng
Ñôn vò
g/mol
Al
Fe
26.98
kfz
55.84
krz
g/cm3
Mpa
l/k
2.70
67.103
24.10-6
10
7.87
E-modul
210.103
12.10-6
100
Heä soá giaõn nôû
Rl
Mpa
Mpa
Rm
50
200
13
890
Nhieät löôïng rieâng
Nhieät noùng chaûy
Nhieät ñoä noùng chaûy
Khaû naêng daãn nhieät
Khaû naêng daãn ñieän
Oxy hoùa
J/kg.K
J/g
0C
460
390
660
235
38
272
1536
W/m.K
m/s.mm2
75
10
Al2O3
2050
FeO/Fe2O3/Fe3O4
1400/1455/1600
Nhieät ñoä noùng chaûy
b> Caùc hôïp kim nhoâm
0C
Hôïp kim troän vaø hôïp kim ñuùc laø khaùc nhau. Caùc vaät lieäu töø hôïp kim troän phaûi
ñöôïc thay ñoåi hình daïng ôû tình traïng nguoäi vaø noùng. Caùc saûn phaåm ñaàu ra laø caùc
thoûi ñuùc ñöôïc gia coâng tieáp hoaëc laø baèng caùn, neùn thaønh baùn thaønh phaåm töông
öùng nhö toân nhoâm ñònh hình
Tieáp theo caùc hôïp kim naøy ñöôïc phaân chia thaønh hôïp kim khoâng theå toâi cöùng vaø
coù theå toâi cöùng
14
Caùc hôïp kim deûo
AlMg
AlCu
(Mn)
(Mn, SiMn)
AlMgSi
AlMn
(Mg)
AlZnMg
(Cu)
Khoâng
theå toâi
cöùng
Coù
theå
toâi
cöùng
AL
G-AlCu
(Ti, Mg)
G-AlSi
(Cu)
G-AlSiMg
(MgSi)
G - AlMg
G-AlZnMg
Caùc hôïp kim ñuùc
Phaân loaïi hôïp kim
Kyù hieäu hôïp kim
Caùc vaät lieäu ñöôïc kyù hieäu theo caùc soá hoaëc theo bieåu töôïng chöõ soá
(6)
Soá
Chöõ soá
EN AW – 5456A
EN AW – AlMg5Mn1(A)
(1)
(2)
(3) (4)
(1)
(2)
(5)
(7)
(4)
Heä thoáng soá bao goàm 4 chöõ soá vaø töông öùng vôùi kyù hieäu ñaêng kyù bôûi hoäi nhoâm
USA
15
(1) tieâu chuaån vieát taét
(2) kim loaïi cô baûn + daïng cung caáp
(3) soá thöù nhaát : kyù hieäu sery
Soá thöù hai : söï bieán ñoåi hôïp kim
(4) Phöông caùch
(5) Thaønh phaàn hôïp kim chính
(6) Haøm löôïng ñaëc tröng
(7) Nguyeân toá hôïp kim tieáp theo
c> Söï thích hôïp haøn cuûa caùc vaät lieäu nhoâm
So vôùi saét nhoâm cho thaáy caùc ñaëc tính sau nay lieân quan tôùi haøn:
o
o
o
Noù coù aùi löïc oxy cao, coù keát quaû taïo thaønh lôùp oxít roõ neùt nhieàu hoaëc ít
cuõng nhö coù theå daãn tôùi söï boïc phuû
Noù coù khaû naêng daãn nhieät cao hôn vaø giaõn nôû nhieät, bieåu hieän öùng suaát
co keùo cao, khoaûng thôøi gian noùng chaûy lôùn ñöa ra tuøy theo hôïp kim
Noù coù khaû naêng hoøa tan nitô cao trong chaát loûng, chuùng giaûm bôùt söï thaát
thöôøng khi ñoâng ñaëc
o
o
Quy trình haøn coù caùc aûnh höôûng cuûa vaät lieäu nhö sau:
Thoâng qua noùng chaûy vaät lieäu phuï gia coù theå ñöôïc hôïp kim troäi hôn
cuõng nhö laø caùc nguyeân toá hôïp kim bò chaùy ñi
o
Thoâng qua haøn, nhieät ñöôïc ñöa ñeán tuøy theo vaät lieäu vaø möùc ñoä naêng
löôïng coù nghóa laø khoaûng caùch vuøng noùng chaûy tôùi loaïi nung hoøa tan, taùi
keát tinh, thay ñoåi caáu truùc hoaëc hoài phuïc. Töø ñoù lieân keát ñöôïc ñoä beàn töông
öùng cuûa vaät lieäu
16
o
o
Töø quan ñieåm vaät lieäu hoïc, ñöa ra caùc yeâu caàu sau ñoái vôùi cheá taïo moät
lieân keát haøn:
Vaät lieäu phaûi thích hôïp haøn, coù nghóa laø noù khoâng ñöôïc pheùp coù xu
höôùng taïo nöùt. Ngoaøi ra chuùng phaûi ñaït ñöôïc ñoä beàn caàn thieát, ñaït ñöôïc khaû
naêng bieán ñoåi hình daïng caàn thieát vaø ñöa ra khaû naêng choáng moøn gæ ñaày ñuû
cuõng nhö thoáng nhaát ñöôïc söï theå hieän maøu töông öùng trong ñieän phaân anoát
ñoái vôùi vaät lieäu cô baûn. Chæ cho pheùp xuaát hieän roã boït hoaëc boïc phuû trong
phaïm vi giôùi haïn tuøy yeâu caàu
d> Söï thích hôïp haøn
Ñöôïc phaân bieät giöõa hai loaïi nöùt, nöùt noùng chaûy vaø nöùt ñoâng ñaëc. Loaïi thöù nhaát
xuaát hieän trorng chaát haøn vaø laø tính chaát ñaëc tröng ñoâng ñaëc coù nghóa laø phuï
thuoäc vaøo thaønh phaàn hoãn hôïp hoùa hoïc cuûa vaät lieäu.
Nhoâm nguyeân chaát: khoâng coù khoaûng nhieät ñoä tôùi haïn, tinh theå nhoâm raén chaéc
ñöôïc lieân keát chaéc chaén sau khi ñoâng ñaëc nhöng coù xu höôùng roã boït
Theå ít cuøng tích: khoaûng nhieät ñoä tôùi haïn, xu höôùng nöùt noùng vì khoái löôïng cöùng
chaéc nhöng khoâng ñöôïc lieân keát
Ñuû theå cuøng tích: khoâng coù khoaûng nhieät ñoä tôùi haïn, khoâng coù xu höôùng nöùt vì
caùc tinh theå nhoâm cöùng chaéc bôi trong theå cuøng tích nhöng nguy cô taïo co roã
bieân giôùi haïn
e> Ñoä beàn :
Ôû caùc vaät lieäu khoâng theå toâi cöùng vaø bieán daïng nguoäi, qua vieäc ñöa nhieät
haøn vaøo , xuaát hieän caùc khöû beàn ôû nhieàu caáp baäc khaùc nhau thoâng qua keát tinh
laïi vaø phuïc hoài. Ngoaøi ra coù theå hình thaønh haït thoâ.
Traïng thaùi meàm laø traïng thaùi coù theå bò aûnh höôûng ít nhaát bôûi haøn
17
Caùc hôïp kim coù theå toâi cöùng bò maát ñoä beàn cuûa mình chuû yeáu do phaùt trieån hoaëc
hoøa tan laïi caùc keát tuûa pha
Ngoaøi ra ñoä nhaïy laøm nguoäi cuûa vaät lieäu raát coù yù nghóa ñoái vôùi möùc ñoä
hao huït ñoä beàn. Sau khi haøn ôû phaàn lôùn vaät lieäu coù theå khoâng ñaït ñöôïc toác ñoä
laøm nguoäi caàn thieát cho söï taùch lôùp töông öùng, sao cho ñoä beàn cuûa vaät lieäu chính
khoâng bò aûnh höôûng nöõa
f> Taùc ñoäng cuûa nhieät haøn ñoái vôùi vaät lieäu cô baûn:
Thoâng qua nhieät haøn, khu vöïc moái haøn vaø vuøng laân caän seõ ñöôïc nung
noùng cao. Chieàu roäng vuøng aûnh höôûng nhieät töï ñieàu chænh theo nhieät ñöôïc ñöa
vaøo, ngöïôc laïi chuùng phuï thuoäc vaøo phöông phaùp haøn ( maät ñoä taäp trung nhieät,
toác ñoä haøn, chieàu daøy caùc lôùp) vaø caùc kích thöôùc cuûa chi tieát, chuùng ñöôïc xaùc
ñònh cho söï taûn nhieät. Trong vuøng aûnh höôûng nhieät naøy deã caûm nhaän chung ñöôïc
ñoä beàn vaø giôùi haïn 0.2 hoùa cöùng nguoäi hoaëc caùc vaät lieäu ñöôïc toâi cöùng bò giaûm
bôùt khi söï giaõn nôû taêng leân töông öùng ôû cöïc ñaïi cho ñeán trò soá cuûa traïng thaùi
“meàm”
Vaät lieäu
Traïng thaùi
cuoái cuøng
Ñoä beàn cuûa
vuøng aûnh
Khaû naêng
taêng ñoä beàn
cuûa vuøng aûnh
höôûng nhieät
Khoâng coù
höôûng nhieät
Khoâng toâi
cöùng ñöôïc
Al99.5
AlMn
Meàm weich
(caáu truùc taùi
keát tinh)
Khoâng thay
ñoåi
AlMgMn
AlMg3
Nöûa cöùng,
Khöû beàn kim Khoâng coù
18
AlMg4.5Mn
cöùng
loaïi (phuïc hoài
tinh theå , taùi
keát tinh)
Toâi cöùng ñöôïc ALMgSi
Ñöôïc toâi cöùng Khöû beàn (keát a) nung hoøa
nguoäi, ñöôïc tuûa, phaân huûy tan môùi, nguoäi
toâi cöùng nhieät tinh theå)
(caáu truùc toâi
nhanh, thay
ñoåi caáu truùc
b) chæ thay ñoåi
caáu truùc nhieät
a) töï laøm toâi
cöùng)
AlZnMg
Ñöôïc toâi cöùng Khöû beàn
nguoäi
(nung hoøa tan cöùng laïi ôû
Ñöôïc toâi cöùng vaø hieäu öùng
nhieät ñoä
nhieät
nguoäi nhanh, phoøng
(caáu truùc toâi
cöùng)
taïo tinh theå
hoãn hôïp)
b) hoaëc khi
nhieät ñoä taêng
cao
Nguyeân taéc xöû lyù nhieät coù theå ñöôïc thöïc hieän ñeå ñieàu chænh ñoä beàn cuoái
cuøng ôû chi tieát sau khi haøn. Coù nghóa laø vaät lieäu coù theå gia coâng trong traïng thaùi
thay ñoåi cô caáu nguoäi vaø cuoái cuøng ñöôïc thay ñoåi cô caáu noùng hoaëc thaäm chí
ñöôïc nung hoøa tan môùi.
Tuy nhieân ñieàu naøy chæ quy ñònh ñoái vôùi thieát bò thích hôïp, ñoái vôùi thieát bò
khaùc phaûi roõ raøng sao cho chuùng seõ daãn ñeán caùc vaán ñeà töông öùng sau khi nung
hoøa tan trong tröôøng hôïp yeâu caàu laøm nguoäi nhanh cuûa chi tieát, nhö vaäy khaû
naêng ñieàu chænh ñoä beàn naøy ñöôïc söû duïng giôùi haïn trong thöïc teá
19
Gioáng nhö ôû söï thích hôïp haøn, ñoä beàn cuûa moái haøn cuõng bò aûnh höôûng
thoâng qua vaät lieäu phuï gia. Trong thöôøng xu höôùng nöùt vaø ñoä beàn dieãn ra traùi
ngöôïc
g> Ñoä beàn aên moøn
Trong caùc lieân keát haøn ôû nhoâm nguyeân chaát vaø caùc hôïp kim khoâng theå toâi
cöùng ñoä beàn aên moøn gæ haàu nhö khoâng bò giaûm ñi. Tuy nhieân caàn chuù yù ôû caùc vaät
lieäu coù haøm löôïng Mg cao (>3.5% Mg), sao cho khoâng xuaát hieän söï thay ñoåi caáu
truùc laøm giaûm ñoä beàn aên moøn do nhieät haøn. Nhö vaäy ôû phaïm vi nhieät ñoä 100-
230 0C coù theå keát tuûa cöïc anoát treân bieân giôùi haït chuùng seõ caûn trôû ñoä beàn nöùt
öùng suaát cuõng nhö aên moøn xuyeân tinh theå. Söï thay ñoåi kieåu naøy khoâng neân xuaát
hieän cho caùc quy trình haøn thoâng thöôøng
h> Ñoä xoáp roãng moái haøn
Nguyeân nhaân ñoái vôùi roã xoáp coù theå lieân quan ñeán dieãn bieán ñoâng ñaëc cuûa caùc
vaät lieäu nhoâm ñöôïc haøn hoaëc coù theå veà boïc khí xaûy ra trong phaàn lôùn caùc tröôøng
hôïp
Roã boït xoáp kim loaïi xuaát hieän chuõ yeáu cuûa nhoâm nguyeân chaát, dieãn ra raát maïnh
ôû söï chuyeån tieáp raén , loûng .
Boïc ngaäm khí hình thaønh do caùc khoâng khí khoâng theå boác hôi ñöôïc tröôùc khi
chaát chaûy ñoâng ñaëc. Ví duï caùc khí naøy coù theå baét nguoàn töø khí baûo veä vaø khoâng
khí vaø bò xoaùy loác töông öùng chuyeån ñoäng trong beå noùng chaûy
Tuy nhieân Nitô bò hoøa tan trong chaát chaûy ñöôïc moâ taû laø nguyeân nhaân chính.
Nöôùc ñang coù seõ bò giaûm nguyeân do aùi löïc oxy cao cuûa kim loaïi vaø nitô ñöôïc
giaûi phoùng trong chaát chaûy. Vì hoøa tan hydro cuûa nhoâm giaûm cuøng vôùi nhieät ñoä
20
vaø noù haïn cheá söï thaát thöôøng khi ñoâng ñaëc neân coù theå hình thaønh roã boït ñöôïc
phaân boá ñoàng ñeàu.
Do ñoù vaät lieäu cô baûn vaø vaät lieäu phuï gia khoâng coù nitô. Khí baûo veä phaûi saïch seõ
vaø phuø hôïp. Phaûi taùch môõ vaø lôùp oxít tröôùc khi haøn vaø theo nguyeân taéc traùnh xa
aåm öôùt
Ñoái vôùi vieäc chuaån bò moái haøn:
Ñoái vôùi vieäc chuaån bò moái haøn cho haøn MIG vaø TIG, caùc hình daïng gheùp noái
ñöôïc tieâu chuaån theo AWS. Beà maët vaùt cuûa moái haøn vaø phaïm vi ñöôïc giôùi haïn
phaûi khoâng môõ vaø khoâ. Ngoaøi ra phaûi loaïi boû lôùp oxit ngay tröôùc khi haøn, thöïc teá
noù taïo laïi ngay laäp töùc moät lôùp oxit môùi, tuy nhieân töông ñoái moûng vaø ñoàng ñeàu.
i> Hô noùng tröôùc :
hô noùng tröôùc chæ caàn thieát neáu treân cô sôû khaû naêng daãn nhieät cao cuûa nhoâm
khoâng ñaït ñöôïc ñuû ngaáu. Caàn phaûi chuù yù raêng khoâng dieãn rta söï taêng chieåu daøy
maïnh cuûa lôùp oxít daøy ôû maët vaùt meùp moái haøn do thôøi gian nung noùng quaù laâu
hoaëc thöøa oxy trong khi ñoát. Chuù yù tieáp theo laø aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä hô noùng
vaø thôøi gian ñoái vôùi tính chaát vaät lieäu, ñaëc bieät ôû caùc hôïp kim coù theå toâi cöùng vaø
caùc vaät lieäu thay ñoåi hình daïng nguoäi cuõng nhö chöùa Mg cao.
Baûng chæ soá ñoái vôùi nhieät ñoä hô noùng vaø thôùi gian nung noùng ñeå haøn vaät lieäu
deûo-nhoâm
Nhieät ñoä hô
Phaïm vi chieàu daøy toân (mm) noùng tröôùc toái noùng tröôùc toái
ña ña
Thôøi gian hô
Vaät lieäu
Tải về để xem bản đầy đủ
29 trang
10/01/2024
4440
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Mô đun 41: Công nghệ hàn kim loại mầu - Nghề Hàn", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_mo_dun_41_cong_nghe_han_kim_loai_mau_nghe_han.pdf
