ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ ******************* LỄ BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ HÀN ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN THUỐC HÀN ĐẾN TÍNH CÔNG NGHỆ HÀN CỦA THUÔC HÀN THIÊU KẾT” Học viên: NGUYỄN THÀH HƯNG Người HDKH: TS VŨ HUY LÂN Hà Nội: 30/12/2011 Lý chọn đề tài: - Hiện nhu cầu thuốc hàn thiêu để hàn tự động kết cấu thép cacbon có chất lượng cao nước lớn (khoảng 10.000 – số liệu năm 2010) - Tuy nhiên, Việt Nam việc sản xuất loại thuốc hàn chủ yếu giai đoạn thử nghiệm nguyên liệu phải nhập phần lớn từ nước ngoại Nhiệm vụ: - Phân tích, lựa chọn tạo xỉ chất đưa vào thành phần thuốc hàn với số bazơ hợp lý sử dụng tối đa nguồn nguyên vật liệu nước - Nghiên cứu ảnh hưởng chất tạo xỉ chủ yếu thành phần thuốc hàn đến tính công ghệ hàn thuốc hàn thiêu kết hệ bazơ trung bình F7A(P)4 theo tiêu chuẩn AWS A5.17 – 80 - Xác định hàm lượng chất tạo xỉ chủ yếu thành phần thuốc hàn đảm bảo tiêu công nghệ hàn chế tạo thuốc hàn thiêu kết hệ bazơ F7A(P4) theo tiêu chuẩn AWS A5.17-80 KẾT CẤU CỦA LUẬN VĂN Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục, danh mục tài liệu tham khảo danh mục bảng biểu luận văn gồm có chương 16 tiết Hàn tự động lớp thuốc Hàn tự động lớp thuốc Thuốc hàn tự động lớp thuốc Nền tạo xỉ hàn  MnO – SiO2 – CaO – (MgO) Nền tạo xỉ có MnO tạo nhiều khói gây ô nhiễm đến môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe người công nhân  MnO – SiO2 – FeO Nền tạo xỉ làm giảm chất lượng kim loại mối hàn, % O2 lại kim loại mối hàn (dạng hòa tan FeO) lớn  CaO – CaF2 – TiO2 Nền tạo xỉ thích hợp cho hàn thép không gỉ, thép cacbon kết cấu độ bền cao  CaO – CaF2 – Al2O-3 Nền tạo xỉ dùng để hàn đắp thép hợp kim trung bình hợp kim cao MgO Al2O3 CaF2 TiO2 X5 Lhq b c h Dmh iter 0.2912 0.1737 0.1169 0.2182 0.2 18.1838 17.2629 2.3887 5.0651 7.1959 33 log(D) -2.1969 0.2917 0.1663 0.1249 0.2171 0.2 18.0844 17.1683 2.3901 5.1102 7.1515 0.2462 0.2329 0.1027 0.2182 0.2 17.8086 17.8399 2.6565 5.3249 6.757 2.6645 -0.8989 0.227 0.25 0.1999 0.1231 0.2 19.1787 17.532 0.27 0.2 0.11 0.22 0.2 18.1446 17.4458 2.4938 5.2404 7.0076 30 -2.5822 0.21 0.25 0.2 0.14 0.2 18.4839 16.8577 2.4845 6.0986 6.8029 -0.9707 0.3 0.18 0.1 0.22 0.2 18.4124 17.5543 2.3538 4.7995 7.4079 -1.5156 0.3 0.15 0.13 0.22 0.2 17.8218 17.3114 2.352 -1.9099 Thuôc hàn F7A4-BK 23 2.5608 6.2417 6.9096 108 4.9652 7.3075 -0.7212 Hàm lượng chất mẻ liệu thuốc hàn, % MgO Al2O3 29 17 CaF2 Rutil 13 21 CaCO3 Trường thạch Cao Fe-Mn Fe-Si lanh Các phương trình hồi quy: lhq = Y1 = 18.8243 + 0.6644X1 + 0.0557X2 - 0.0622X3 - 0.9544X4 0.2041X12 - 0.0689X22 + 0.0785X32 - 0.3253X42 + 0.1451X1X2 + 0.0117X1X3 - 0.4019X1X4 - 0.1307X2X3 + 0.0739X2 X4 - 0.0085X3X4 Hệ số tương quan R2 = 0,733 b = Y2 = 16.0474 + 0.0445X1 - 0.0538X2 - 0.1166X3 + 0.1063X4 + 0.1034X12 + 0.0976X22 + 0.1589X32 + 0.5024X42 - 0.0470X1X2 + 0.1236X1X3 - 0.3533X1X4 - 0.0534X2X3 - 0.1114X2 X4 - 0.4054X3 X4 Hệ số tương quan R2 = 0,629 c = Y3 = 2.5616 + 0.0091X1 + 0.0049X2 + 0.0226X3 - 0.0395X4 + 0.0202X12 + 0.0021X22 + 0.0084X32 + 0.0443X42 - 0.0019X1X2 + 0.0319X1X3 - 0.0846X1X4 - 0.0422X2X3 + 0.0364X2 X4 - 0.0116X3 X4 Hệ số tương quan R2 = 0,729 h = Y4 = 5.9203 - 0.10650X1 + 0.0278X2 + 0.2473X3 - 0.1074X4 + 0.0250X12 - 0.0708X22 - 0.0865X32 + 0.0900X42 + 0.0542X1X2 + 0.0522X1X3 - 0.1823X1X4 + 0.0466X2X3 + 0.0449X2 X4 + 0.0299X3 X4 Hệ số tương quan R2 = 0,568 Ψmh (Dmh) = Y5 = 6.3268 + 0.0050X1 - 0.0289X2 - 0.0883X3 + 0.1074X4 - 0.0084X12 + 0.0317X22 + 0.0410X32 + 0.0594X42 0.0345X1X2 - 0.0273X1X3 + 0.0893X1X4 + 0.0862X2X3 - 0.1037X2 X4 - 0.1367X3 X4 Hệ số tương quan R2 = 0,414 19.00 18.90 18.50 18.80 18.00 Lhq Lhq Biểu diễn các đường đặc trưng và các kết luận khoa học 18.70 17.50 18.60 17.00 18.50 16.50 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 0.260 0.270 0.280 0.290 0.150 0.300 0.160 0.170 0.180 0.190 0.200 0.210 0.220 0.230 0.180 0.190 0.200 0.240 0.250 A l2 O MgO 19.50 19.30 19.00 19.20 Lhq Lhq 18.50 19.10 18.00 17.50 19.00 17.00 0.100 0.110 0.120 0.130 0.140 0.150 CaF2 0.160 0.170 0.180 0.190 0.200 0.120 0.130 0.140 0.150 0.160 0.170 T iO 0.210 0.220 Sự phụ thuộc chiều dài hồ quang vào hàm lượng MgO, Al 2O3, CaF2 với TiO2 =17% mẻ liệu thuốc hàn 16.70 16.60 16.60 16.50 b b 16.50 16.40 16.40 16.30 16.30 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 0.260 0.270 0.280 0.290 0.300 0.150 0.160 0.170 0.180 0.190 0.200 M gO 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 A l2 O 16.90 18.00 16.80 16.70 17.50 b b 16.60 17.00 16.50 16.40 16.50 16.30 0.100 0.110 0.120 0.130 0.140 0.150 CaF2 0.160 0.170 0.180 0.190 0.200 0.120 0.130 0.140 0.150 0.160 0.170 T iO 0.180 0.190 0.200 0.210 0.220 Sự phụ thuộc bề rộng mối hàn vào hàm lượng MgO, Al 2O3, CaF2 với TiO2 =17% mẻ liệu thuốc hàn 2.5750 2.5740 2.640 2.5730 2.5720 2.5710 c c 2.620 2.5700 2.600 2.5690 2.5680 2.580 2.5670 2.560 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 0.260 0.270 0.280 0.290 0.150 0.300 0.160 0.170 0.180 0.190 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 0.180 0.190 0.200 0.210 0.220 A l2 O M gO 2.620 2.80 c c 2.600 2.580 2.70 2.560 2.60 2.540 0.100 0.110 0.120 0.130 0.140 0.150 CaF2 0.160 0.170 0.180 0.190 0.200 0.120 0.130 0.140 0.150 0.160 0.170 T iO Sự phụ thuộc chiều cao mối hàn vào hàm lượng MgO, Al2O 3, CaF2 với TiO2 =17% mẻ liệu thuốc hàn 5.90 6.20 5.80 h h 6.10 6.00 5.70 5.90 5.60 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 0.260 0.270 0.280 0.290 0.300 0.150 0.160 0.170 0.180 0.190 M gO 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 A l2 O 6.50 6.00 6.40 5.80 5.60 h h 6.30 6.20 6.10 5.40 6.00 5.20 5.90 0.100 0.110 0.120 0.130 0.140 0.150 CaF2 0.160 0.170 0.180 0.190 0.200 0.120 0.130 0.140 0.150 0.160 0.170 T iO 0.180 0.190 0.200 0.210 0.220 Sự phụ thuộc chiều sâu ngấu mối hàn vào hàm lượng MgO, Al 2O3 ,CaF2 với TiO2 =17% mẻ liệu thuốc hàn 6.320 6.310 6.310 6.300 6.300 Dmh Dmh 6.320 6.290 6.290 6.280 6.280 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 0.250 0.260 0.270 0.280 0.290 0.300 0.200 0.210 0.220 0.230 0.240 MgO 0.250 0.260 0.270 0.280 0.290 0.300 0.180 0.190 0.200 0.210 0.220 MgO 6.60 6.60 6.50 Dmh Dmh 6.50 6.40 6.40 6.30 6.30 0.100 0.110 0.120 0.130 0.140 0.150 CaF2 0.160 0.170 0.180 0.190 0.200 0.120 0.130 0.140 0.150 0.160 0.170 T iO Sự phụ thuộc hệ số hình dạng mối hàn vào hàm lượng MgO, Al 2O3, CaF2 với TiO2 =17% mẻ liệu thuốc hàn KẾT LUẬN - Xác định hàm lượng chất chủ yếu thành phần mẻ liệu thuốc hàn thuộc nhóm đảm bảo tính công nghệ thuốc - Ứng dụng quy hoạch thực nghiệm, xây dựng phương trình toán học mô tả ảnh hưởng chất chủ yếu thành phần mẻ liệu thuốc hàn hàn tự động đến tính ổn định hồ quang, chiều rộng mối hàn, chiều cao mối hàn, chiều sâu ngấu, hệ số hình dạng mối hàn - Sự mô tả dạng 2D 3D quan hệ toán học nghiên cứu phản ánh trực quan kết nghiên cứu cho thấy phù hợp với lý thuyết - Kết nghiên cứu đề tài sở để thiết kế hoàn chỉnh thành phần mẻ liệu thuốc hàn cần nghiên cứu - Các kết tìm dùng để chế tạo thử nghiệm thuốc hàn F7A4-BK cho hồ quang cháy ổn định, hình thành mối hàn tốt, bề mặt sáng, vẩy hàn đều, xỉ hàn dễ bong, khuyết tật hàn phạm vi cho phép - Các kết phương pháp nghiên cứu đề tài có ý nghĩa quan trọng lý thuyết thực tiễn lĩnh vực nghiên cứu sản xuất vật liệu hàn KIẾN NGHỊ Các kết nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng chất tạo xỉ chủ yếu mẻ liệu thuốc hàn đến tiêu tính công nghệ hàn Để thiết kế hoàn chỉnh mẻ liệu thuốc hàn cần tiếp tục nghiên cứu chất ảnh hưởng đến tiêu tính, thành phần hóa học kim loại mối hàn hàm lượng hiđrô mối hàn