B GIO DC V O TO TRNG I HC NễNG NGHIP I PHM THNH ễNG ảnh hởng chế độ hàn nổ đến tính chất liên kết hai lớp bimetal thép 35 + thép 15 LUN VN THC S K THUT Chuyờn ngnh: C khớ Mó s: 60.62.01 Ngi hng dn khoa hc: PGS.TS.H MINH HNG H NI, 2007 lời cam đoan Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực cha có sử dụng để bảo vệ đề tài học vị Tôi xin cam đoan rằng, giúp đỡ cho việc thực luận văn đ đợc cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn đ rõ nguồn gốc Ngời thực Phạm Thành Đông Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.1 Lời cảm ơn Với kết thu nhận đợc luận văn xin trân trọng cảm ơn đồng chí l nh đạo quản lý Trờng Đại học Nông nghiệp I; Trung tâm Đào tạo ứng dụng công nghệ Cơ khí Tự động hoá, Viện Nghiên cứu Cơ khí; Tổng cục Công nghiệp quốc phòng Công ty Hoá chất 13- Tổng cục Công nhgiệp quốc phòng; Bộ môn Vật liệu học & Xử lý bề mặt Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội đ tạo điều kiện thuận lợi cho việc học tập làm luận văn tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo hớng dẫn khoa học PGS.TS Hà Minh Hùng, đồng thời Chủ nhiệm đề tài cấp Nhà nớc m số KC 06.13.CN đặc biệt PGS TS Đào Quang Kế, thầy giáo tham gia thực thí nghiệm hàn nổ Công ty Hoá chất 13 (Tổng cục Công nghiệp quốc phòng), đ đạt kết tốt có giá trị cho nghiên cứu luận văn Cho phép gửi lời chúc sức khoẻ thầy giáo đ giảng dạy trình học tập Trờng Đại học Nông nghiệp I Tác giả Luận văn Phạm Thành Đông Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.2 Cng hũa xó hi ch ngha vit nam c lp T Hnh phỳc H Ni ngy thỏng nm 2007 Kớnh gi : - ng B trng B cụng thng - ng Tng cc trng Tng cc cnh sỏt ủiu tra - ng Tng Thanh tra Chớnh ph Kớnh tha cỏc ng Tờn tụi l : Phan Son, ng viờn ,nguyờn Phú giỏm ủc , Phú th ng y Cụng ty c khớ H Ni hin ủó ngh hu khu th Cụng ty c khớ H ni xin vit lỏ th ny trõn trng gi ủn cỏc ủng ý kin tõm huyt ca mt cỏn b ủó 40 nm lm vic ti Cụng ty c khớ H Ni: Thỏng nm 2007 tụi cú vit th gi ủng B trng B Cụng nghip Hong Trung Hi bỏo cỏo tỡnh hỡnh sn xut kinh doanh , nng lc yu kộm ca lónh ủo Cụng ty C khớ H Ni Tụi ủc bit B cụng nghip (nay l B Cụng thng) sau nhn ủc th ca tụi ủó c ủon tra kim tra ti Cụng ty C khớ H Ni on ủó kt thỳc tra v ủó cú bỏo cỏo tra Mc dự tụi khụng ủc B gi bỏo cỏo nhng qua tỡm hiu tụi ủc bit, kt lun tra nộ trỏnh nhng ủ chớnh , nhng ủ khụng th thỡ tra mi ch khụng núi rừ trỏch nhim cỏ nhõn Mc dự vy theo bỏo cỏo ca tra B Cụng nghip tụi cng xin cỏc ủng lm rừ : Ti trc ủu t, vo nhng nm 80-90 Cụng ty c khớ H Ni ủó sn xut hng nm trờn 1000 mỏy cụng c phc tp, theo thi giỏ nm 2007 ti 70-100 t ủng, sau ủu t ch sn xut ủc 50-100 mỏy.Riờng mỏy ca vũng, cng gi l mỏy cụng c, nh giỏ tr rt thp (400USD/mỏy) nht l hm lng c khớ khụng ủỏng k.Kt lun ca tra khụng cú th trng õy Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.3 l kt lun hon ton khụng cú c s , cụng nghip húa hin ủi húa, ủt nc ủang cn nhiu mỏy cụng c hn, v thc t chỳng ta ủang phi nhp khu rt nhiu mỏy cụng c nc mt s cụng ty trc ủõy l nhng ủn v khụng th so sỏnh nng lc vi C khớ H Ni , ủu t khụng ủỏng k nh C khớ ch to Hi phũng, C khớ A74 nhng hin h ủang sn xut v xut khu hng ngn mỏy cụng c /nm ủõy cú phi nng lc yu kộm ca ngi s dng ủu t , Trc ủu t, Cụng ty C khớ H Ni ủó tng ủỳc mi nm ủc 2500-3000 tn thộp ủỳc , 1000-1500 tn gang ủỳc Sau ủu t, dõy chuyn ủỳc ủó hot ủụng ủc nm m sn lng ủỳc ch ủt 1/10 cụng sut ủu t khong 1000 tn cho c gang v thộp (sn lng ủu t l 12000 tn gang , thộp /nm).Nh vy rừ rang ủu t dõy chuyn cụng ngh ủỳc ủõy ủang cú ủ ln , khụng th cú kh nng thu hi nh nc Ai l ngi chu trỏch nhim vi hng trm t ủng ủu t Kt lun tra mc dự phi xỏc nhn sn lng thc t nhng cng cho rng th trng l hon ton c tỡnh nộ trỏnh Vic chi tin ngõn sỏch Nh nc tựy tin(tin ngõn sỏch ch khụng phi tin hot ủng sn xut -kinh doanh cu Cụng ty) tht thoỏt trờn c t ủng(nh bỏo cỏo ca tra B Cụng nghip), ch yu chi cho cỏ nhõn hoc cụng ty ngoi Quc doanh ti tra li ch kin ngh thu hi Nu khụng cú tra thỡ thc cht s tin ủú ủó vo tỳi cỏ nhõn ủõy ủó cú bng chng ca tham nhng v vi phm lut hỡnh s rừ rang Vic ký hp ủng vi mt cụng ty trc cụng tynayf thnh lp hn nm vi giỏ tr trờn 125 triu ủng ti tra li kt lun l hp lý húa chng t Thc cht ủõy l c ý lm trỏi , ủ rỳt tin ngõn sỏch v tham nhng Vic s dng ủt ủai cú ủỳng mc ủớch khụng, cho thuờ ủt ủó ht hn hp ủng thuờ ủt ca Thnh ph, Tin cho thuờ sõn búng lp qu riờng, khụng cú s k toỏn ca cụng ty,ủ chi tiờu ch yu cho cỏ nhõn vi s Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.4 tin ln l vi phm lut phỏp, ti ch l quy ch qun lý ti chớnh ca cụng ty ln xn ủ ngh xõy dng hon thin li Cụng ty Vinashiroki gii th, cụng ngh khuụn mu khụng phỏt trin C khớ H Ni l s tht, tụi mun ủ cp ủn tm ca nhng ngi ủang xin ủu t nhng hng sn phm, ngnh ngh cú kh nng phỏt trin cao cho c khớ ch to thỡ khụng quan tõm.Trong thc t hin cụng nghip ch to khuụn mu ủang phỏt trin mnh vi hm lng c khớ v hiu qu kinh t cao nht Ti li khụng cú c s v khụng thuc phm vi C khớ H Ni .Nh vy thỡ bao gi mi cú th trng ủ phỏt huy ủu t? ú cú phi l nng lc yu kộm ca giỏm ủc cụng ty C khớ H Ni? on tra hon ton cha kim tra vic hot ủng sn xut kinh doanh m theo d lun cũn rt nhiu sai phm nghiờm trng v ti chớnh , thc t ủõy mi l lnh vc cn phi tra nht B cụng thng cũn tip tc kim tra khụng ? Tha cỏc ủng Cụng ty C khớ H Ni tng l chim ủu ủn, l nim t ho ca ngnh c khớ ch to Vit Nam Ni ủõy ủó tng sn xut hng mỏy cụng c,hng ngn tn sn phm thộp ủỳc hp kim cho cỏc ngnh kinh t , quc phũng õy cng l ni ủo to rt nhiu cỏn b cao cp cho ng v Nh nc, ti nn kinh t ủt nc phỏt trin, ủc ng v Nh nc quan tõm to ủiu kin, u ủói song thc t nng lc ,trỡnh ủ c khớ ch to ngy cng gim sỳt Tụi cho rng nng lc ca giỏm ủc cụng ty,s nỳp búng da th ca ngi bao che ủ vi phm phỏp lut Ti cp trờn ca cụng ty li ủ mt giỏm ủc quỏ yu nng lc chuyờn mụm, nng lc lónh ủo v thiu ủo ủc ủ dn ủn tỡnh trng ny Kớnh mong cỏc ủng ca lónh ủo cú thm quyn lm rừ ủỏp ng mong mi ca ngi lao ủng Cụng ty Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.5 Mục lục Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Bảng ký hiệu chữ viết tắt iv Danh mục hình vẽ v Danh mục bảng biểu vi Mở đầu 1 Chơng Tổng quan 1.1 Các thông số công nghệ hàn nổ 1.2 Các thông số động học trình hàn nổ 1.3 Các thông số vật lý trình hàn nổ 13 1.4 Nghiên cứu định luật kích nổ thuốc nổ 16 1.5 Sự hình thành liên kết kim loại hàn nổ 19 1.6 Nghiên cứu ảnh hởng thông số hàn nổ đến chất lợng mối hàn 24 1.7 Nghiên cứu tính chất hàn nổ bề mặt cong 38 Kết luận chơng 44 Chơng sở lý thuyết quy hoạch thực nghiệm 45 xử lý số liệu thống kê toán học 2.1 Khái quát đại lợng ngẫu nhiên, phơng sai, phơng pháp chọn 45 2.2 Xử lý số liệu thực nghiệm phơng pháp bình phơng nhỏ 51 2.3 Giới thiệu phơng pháp lập quy hoạch thực nghiệm 52 2.4 Phơng pháp đánh gia tính chất vật liệu Bimetal hàn nổ xử lý số liệu 59 thực nghiệm Kết luận chơng Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.6 62 Chơng Vật liệu, thiết bị, phơng pháp thí nghiệm 63 3.1 Vật liệu thí nghiệm 63 3.2 Thiết bị thí nghiệm 64 3.3 Phơng pháp nghiên cứu 68 Kết luận chơng 72 Chơng Kết nghiên cứu thực nghiệm 73 4.1 Hàn nổ điều kiện Việt Nam 73 4.2 Kết hàn nổ tạo phôi Bimetal thép 08K - đồng M1 75 4.3 Kết khảo sát cấu trúc tế vi biên giới hai lớp Bimetal thép 08K - 79 đồng M1 sau hàn nổ biến dạng dẻo 4.4 Thảo luận khoa học 86 4.5 Mô số hàm mục tiêu độ bền bám dính hai lớp phần mềm 88 STATISTICA Kết luận chơng 90 Kết luận chung luận văn 91 Tài liệu tham khảo 92 Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.7 Bảng ký hiệu chữ viết tắt ý nghĩa đầy đủ Ký hiệu viết tắt CO Tốc độ truyền sóng âm vật liệu kim loại D, H Tốc độ nổ chiều dày lớp thuốc nổ tơng ứng k Hệ số gi n nở nhiệt khí nổ thuốc nổ bị kích nổ tạo VK Tốc độ di chuyển điểm tiếp xúc (va đập) hai kim loại hàn nổ VO Tốc độ quét mặt phân cách nổ hàn nổ VP Tốc độ va đập kim loại hàn với kim loại hO Thông số khe hở ban đầu (lớp) kim loại hàn nổ r Thông số tỷ lệ khối lợng thuốc nổ khối lợng (ống) kim loại hàn r Bán kính tới hạn chất nổ dkp Đờng kính tới hạn chất nổ O, O Chiều dày mật độ chất nổ 1, Chiều dày mật độ kim loại hàn (tấm lớp phủ) 2, Chiều dày mật độ kim loại (tấm dới) Góc uốn động điểm va đập kim loại hàn với kim loại Góc nghiêng ban đầu hai kim loại trớc hàn nổ Góc va đập pK áp suất điểm va đập hàn nổ hai kim loại , a Thông số bớc sóng biên độ sóng âm liên kết kim loại hàn nổ Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.8 Chiều dày trung bình tạp chất biên giới liên kết lớp kim loại hàn nổ KD Độ bền bám dính lớp kim loại hàn nổ kéo dứt b Trở kháng biến dạng tức thời kim loại hàn àm Micrômét - đơn vị đo độ lớn, chiều dài hạt kim loại MPa Megapascal - Đơn vị đo áp lực Hà Đơn vị đo độ cứng tế vi kim loại HV Đơn vị đo độ cứng kim loại theo Vícker HB Đơn vị đo độ cứng kim loại theo Brinen QHTN Quy hoạch thực nghiệm Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.9 Hình 4.4 Mẫu khảo sát cấu trúc biên giới lớp cắt từ phôi bimetal thép 35 + thép 15 sau hàn nổ (QHTN 1) Hình 4.5 Mẫu khảo sát cấu trúc biên giới lớp cắt từ phôi bimetal thép 35+thép 15 sau hàn nổ (QHTN 2- có hiệu chỉnh công nghệ) Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.81 Kết khảo sát cấu trúc tế vi vùng liên kết lớp hàn với lớp hai loạt mẫu thí nghiệm bimetal thép 35 + thép 15 sau hàn nổ chế độ Quy hoạch thực nghiệm thăm dò công nghệ (QHTN 1) đợc thể Hình 4.6 ữ 4.10 cho thấy biên giới liên kết hai lớp kim loại hàn cha thật tốt có vài khuyết tật nh: lớp màng mỏng ngậm chất bẩn, ôxit với chiều dày khác tuỳ thuộc vào chế độ hàn nổ Tuy nhiên, đ có nhiều mẫu đạt đợc liên kết kim loại không ngậm khuyết tật bẩn mối hàn, đảm bảo chất lợng bám dính cao (Hình 4.6; 4.7; 4.9; 4.10); Trên Hình 4.12 ữ 4.15 ảnh chụp biên giới liên kết hai lớp bimetal thép 35 + thép 15 sau hàn nổ số điểm nút QHTN có hiệu chỉnh công nghệ, tợng ngậm khuyết tật bẩn, đảm bảo độ bền bám dính hai lớp tốt (Hình 4.13; 4.14; 4.15), nhiên có mẫu có khuyết tật ngậm bẩn (Hình 4.11; 4.12) Lớp thép 15 Biên giới lớp Lớp thép 35 Hình 4.6 ảnh chụp cấu trúc tế vi vùng lân cận biên giới lớp bimetal thép 35 + thép 15 (x 200, Mẫu số 1.1 QHTN1): Chế độhàn mềm: màng tạp chất đặc trng hàn nổ lớn mà nguyên nhân chủ yếu làm giảm độ bền bám dính lớp đáng kể Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.82 Lớp thép 15 Biên giới lớp Lớp thép 35 Hình 4.7 ảnh chụp cấu trúc tế vi vùng lân cận biên giới lớp bimetal thép 35 + thép 15 (x 200, Mẫu số 2.2 QHTN1): Chế độ cận hàn mềm: màng tạp chất đặc trng hàn nổ lớn, nguyên nhân chủ yếu làm giảm độ bền bám dính lớp đáng kể Lớp thép 15 Biên giới lớp Lớp thép 35 Hình 4.8 ảnh chụp cấu trúc tế vi vùng lân cận biên giới lớp bimetal thép 35 + thép 15 (x 500, Mẫu số 3.1 QHTN1): Chế độ hàn trung bình: đ có liên kết kim loại đặc trng hàn nổ với biên độ sóng liên kết nhỏ, ngậm tạp chất bẩn Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.83 Lớp thép 15 Biên giới lớp Lớp thép 35 Hình 4.9 ảnh chụp cấu trúc tế vi vùng lân cận biên giới lớp bimetal thép 35 + thép 15 (x 500, Mẫu số 4.1 QHTN1): Chế độ hàn trung bình ( mức O r h): có liên kết kim loại lớp cục bộ, ngậm tạp chất bẩn Lớp thép 15 Biên giới lớp Lớp thép 35 Hình 4.10 ảnh chụp cấu trúc tế vi vùng lân cận biên giới bimetal thép 35 + thép 15 (x 200, Mẫu số 5.1 QHTN1): Chế độ hàn cứng (với hai mức +1 thông số r h): liên kết kim loại lớp có dạng đặc trng: bớc biên độ sóng lớn, ngậm bẩn nhiều Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.84 Lớp thép 15 Biên giới lớp Lớp thép 35 Hình 4.11 ảnh chụp cấu trúc tế vi vùng lân cận biên giới lớp bimetal thép 35 + thép 15 (x 200, Mẫu số 1.2 QHTN 2): Chế độhàn mềm: màng tạp chất giảm đáng kể so với chế độ hàn mềm theo QHTN Lớp thép 15 Biên giới lớp Lớp thép 35 Hình 4.12 ảnh chụp cấu trúc tế vi vùng lân cận biên giới lớp bimetal thép 35 + thép 15 (x 200, Mẫu số 5.2 QHTN 2): Chế độ cận hàn mềm (với mức +1 thông số h mức thông số r): liên kết kim loại lớp gần với QHTN 1, ngậm bẩn tạp chất tơng đối Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.85 Lớp thép 15 Biên giới lớp Lớp thép 35 Hình 4.13 ảnh chụp cấu trúc tế vi vùng lân cận biên giới lớp bimetal thép 35 + thép 15 (x 200, Mẫu số 6.2 QHTN 2): Chế độ hàn trung bình (với hai mức O thông số r h): liên kết kim loại lớp tốt, không ngậm bẩn tạp chất Lớp thép 15 Biên giới lớp Lớp thép 35 Hình 4.14 ảnh chụp cấu trúc tế vi vùng lân cận biên giới lớp bimetal thép 35 + thép 15 (x 200, Mẫu số 7.2 QHTN 2): Chế độ hàn trung bình ( mức O thông số h mức +1 thông số r): liên kết kim loại lớp tốt, không ngậm khuyết tật bẩn Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.86 Lớp thép 15 Biên giới lớp Lớp thép 35 Hình 4.15 ảnh chụp cấu trúc tế vi vùng lân cận biên giới lớp bimetal thép 35 + thép 15 (x 200, Mẫu số 8.2 QHTN 2): Chế độ hàn cứng (với hai mức +1 thông số r h): liên kết kim loại lớp tốt, với bớc sóng biên độ sóng liên kết lớn Lớp thép 15 Biên giới lớp Lớp thép 35 Hình 4.16 ảnh chụp cấu trúc tế vi vùng lân cận biên giới lớp bimetal thép 35 + thép 15 (x 200, Mẫu số 7.2 QHTN 2): Chế độ hàn trung bình (với hai mức thông số r h): liên kết lớp kim loại tốt, với bớc sóng biên độ sóng liên kết trung bình Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.87 4.4 Thảo luận khoa học 4.4.1 Kết thí nghiệm thăm dò công nghệ (QHTN 1): Phân tích kết quan sát trạng mẫu sau hàn nổ theo QHTN thăm dò công nghệ ảnh chụp cấu trúc tế vi cho thấy: 1) Trên số ảnh chụp cấu trúc vùng liên kết hai lớp cho Hình 4.6 ữ 4.15 cho thấy: chế độ hàn nổ thấp (cận dới hàn mềm thấy rõ liên kết kim loại hai lớp xuất lớp màng mỏng ngậm tạp chất đặc trng mối hàn nổ bimetal nói chung làm giảm độ bền bám dính (Hình 4.5 ữ 4.7; 4.10) 2) chế độ hàn cao mức trung bình, đặc biệt trờng hợp chế độ hàn cao (cận hàn cứng) liên kết kim loại có nhiều khuyết tật bị phá huỷ cục (Hình 4.9; 4.10) Điều phù hợp với nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm nhiều tác giả nớc bimetal thép + thép (hợp kim đồng) [2- 5]; 4.4.2 Kết thí nghiệm sau hiệu chỉnh công nghệ (QHTN 2): Các khuyết tật cấu trúc hàn với tạp chất màng mỏng nh Hình 4.6 ữ 4.12 mẫu bimetal thép 35 + thép 15 thí nghiệm theo QHTN QHTN mang đặc tính tơng tự nh số loại bimetal thép + thép, bimetal thép bon + đồng hợp kim đồng Tuy nhiên, mức độ khuyết tật đạt đợc mức thấp Điều cho thấy khả tạo liên kết kim loại hai lớp vật liệu thép 35 ống thép 15 phụ thuộc rõ nét vào thông số khối lợng thuốc nổ khe hở chúng trớc hàn nổ: 1) Chất lợng bám dính hai lớp bimetal thép 35 + thép 15 đợc đánh giá cao, nh thể ảnh chụp cấu trúc tế vi vùng lân cận biên giới liên kết lớp phủ ống thép 15 với lõi thép 35 (Hình 4.13; 4.14; 4.15) cho thấy đờng phân cách hai lớp sạch, không ngậm xỉ khuyết tật cấu trúc khác tơng Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.88 tự nh biên giới hàn nổ [2] Chất lợng đánh giá theo tính tổ hợp bimetal thép 35 + thép 15 sau hàn nổ sau hiệu chỉnh công nghệ tốt, nhiều mẫu ta nhận thấy rõ biên giới liên kết kim loại hai lớp hoàn toàn khuyết tật (Hình 4.14; 4.15) Các chế độ hàn nổ phạm vi chấp nhận đợc; 2) Trên Hình 4.16 ảnh chụp cấu trúc tế vi lớp thép 35 có vết ấn đo độ cứng tế vi vùng gần biên giới liên kết, phóng đại mức x200 Phân tích ảnh cấu trúc cho thấy kim loại phần lõi thép hầu nh không bị biến dạng dẻo Điều đợc giải thích chịu tác động nhiều biến dạng lợng nổ, với chế độ nổ phạm vi tạo liên kết hai lớp, chủ yếu lớp kim loại vỏ ống thép 15 bị biến dạng theo hớng kính hàn chặt với lõi thép 35 Tại vùng lân cận với biên giới tiếp xúc hai lớp có biến dạng dẻo va đập điểm tiếp xúc chuyển động tịnh tiến theo hớng nổ có biến dạng dẻo hai lớp kim loại hàn (điều kiện tạo liên kết kim loại hai lớp đó) 3) Các chế độ hàn nổ sau hiệu chỉnh công nghệ nhìn chung đáp ứng đợc mức chất lợng liên kết kim loại hai lớp tơng đối tốt Tuy nhiên thời gian kinh phí thực hạn hẹp nên vấn đề mở cho học viên khác tiếp tục nghiên cứu phát triển theo hớng công nghệ 4.5 Mô số hàm mục tiêu độ bền bám dính hai lớp phần mềm STATISTICA: Trên Hình 4.17 thể ảnh đồ mô độ bền bám dính lớp thép 35 với lớp phủ ống thép 15 nhận đợc phần mềm STATISTICA, nhóm nghiên cứu thực Viện Nghiên cứu Cơ khí Các mẫu thử bám dính đợc cắt từ phôi bimetal hàn nổ tơng ứng với mẫu khảo sát cấu trúc tế vi biên giới lớp kim loại Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.89 Trong phạm vi Luận văn cao học này, tác giả đặt trọng tâm vào việc khảo sát cấu trúc biên giới nh đ trình bày phần Đợc đồng ý PGS.TS Hà Minh Hùng, tác giả Luận văn đợc sử dụng số liệu thí nghiệm phá huỷ lô mẫu thí nghiệm bimetal thép 35 + thép 15 hàn nổ để tính toán mô phụ thuộc hàm mục tiêu chất lợng độ bền bám dính lớp kim loại (thép 35) kim loại hàn (thép 15) Từ Hình 4.17 nhận thấy: độ bền bám dính lớp bimetal tăng tăng thông số hàn nổ r h từ cận dới đến giá trị vợt qua nút Quy hoạch điểm trung bình, sau tiếp tục tăng r h độ bền bám dính lại giảm Điều đợc giải thích tạp chất có vùng biên giới liên kết lớp kim loại hàn nổ nh kết khảo sát cấu trúc phần đ làm giảm đáng kể độ bám dính lớp Hình 4.17 ảnh đồ độ bền bám dính lớp bimetal hàn nổ thép 35 + thép 15 Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.90 Kết luận Chơng 4: Phân tích kết ảnh đồ mô tính, cấu trúc tế vi nhận đợc cho thấy: 1) Kết thực nghiệm thu nhận đợc góp phần hoàn thiện công nghệ hàn lợng nổ loại vật liệu bimetal thép 35 + thép 15 (dạng ống) làm tiền đề cho nghiên cứu sâu ảnh hởng tổ hợp thông số hàn nổ đến tính chất chúng; 2) Chất lợng bám dính hai lớp kim loại hàn nổ bimetal thép 35 + thép 15 có xu hớng tăng tăng thông số r = mTN/mKLH, h = hO/O Nếu tiếp tục tăng chế độ hàn phạm vi cận hàn cứng chất lợng bám dính hai lớp kim loại hàn giảm đáng kể có nhiều tạp chất bị phá huỷ hoàn toàn; 3) Có thể định vùng chế độ hàn hợp lý đảm bảo cho chất lợng bám dính hai lớp bimetal thép 35 + thép 15 là: D = 5.000 m/s ; r = 1,5 0,1; h = 0,2 0,01 Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.91 Kết luận Chung Luận văn Đề tài Luận văn đ hoàn thành đợc nội dung bám sát mục tiêu đề ban đầu 1) Đ trình bày Tổng quan sở lý thuyết công nghệ hàn nổ, phơng pháp đánh giá tính chất mối hàn hai lớp kim loại hàn, phơng pháp tiếp cận lý thuyết mô hình hoá trình công nghệ phơng pháp chọn thông số ngẫu nhiên, xử lý số liệu thống kê thực nghiệm thực nghiên cứu thực nghiệm theo Quy hoạch thực nghiệm; 2) Đ trình bày vật liệu, thiết bị thí nghiệm có Việt Nam, phơng pháp luận tiến hành nghiên cứu khảo sát mẫu thí nghiệm hàn nổ tổng kết kết thực nghiệm thu nhận đợc trình tham gia số đề tài NCKH tác giả Luận văn với nhóm nghiên cứu công nghệ hàn nổ PGS.TS Hà Minh Hùng l nh đạo; 3) Đ phân tích thảo luận kết nghiên cứu thực nghiệm thu nhận đợc hai loại bimetal hàn nổ thép 35 + thép thép 15 Từ rút kết luận khoa học giới hạn vùng hàn nổ phù hợp đảm bảo chất lợng mối hàn kim loại hai lớp chúng tốt nhất, hạn chế khuyết tật đặc trng công nghệ hàn nổ gây ảnh hởng xấu đến khả sử dụng chi tiết máy trình sử dụng Chế độ hàn nổ thích hợp bimetal nói đợc khuyến cáo phần kết luận Chơng 4; 4) Đ xây dựng đợc ảnh đồ mô độ bền bám dính hai lớp bimetal hàn nổ thép 35 + thép 15 minh chứng luận khoa học mục thảo luận phù hợp với sở lý thuyết hàn nổ nói chung đ đợc tác giả Luận văn trình bày Chơng 1; 5) Vì thời gian hạn chế, đề tài Luận văn có nhiều khiếm khuyết, tác giả xin đợc chân thành cảm ơn ý kién đóng góp Hội đồng để hoàn thiện trình nghiên cứu sau Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.92 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt: [1] Hà Minh Hùng tác giả (1999), Một số công nghệ tiên tiến tạo vật liệu hợp kim nhiều lớp làm bạc trợt đ đợc nghiên cứu áp dụng thử Việt Nam, Tạp chí Công nghiệp Việt Nam, số 13/1999, trang 3134; [2] Hà Minh Hùng tác giả (2002), Nghiên cứu ảnh hởng biến dạng dẻo đến tính chất Bimetal thép + hợp kim đồng thiêu kết, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 68/11-2002, trang 32-35; [3] Hà Minh Hùng, Phạm Văn Quế, Lê Thuỵ Anh (2002), Tóm lợc sáng chế hàn nổ hợp kim nhiều lớp, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 66/10-2002, trang 24-26; [4] Hà Minh Hùng, Phạm Văn Quế, (2002), Nghiên cứu lý thuyết hàn ống kim loại lợng nổ, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số: 56+57 tháng 1+2/2002, trang 33-34 [5] Hà Minh Hùng, (2003), Hàn lợng nổ, NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội; [6] Hà Minh Hùng tác giả (2003), Nghiên cứu đặc tính biến dạng liên kết thép + hợp kim đồng Bimetal hàn nổ trình cán, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 72/2003, trang 29-31; [7] Hà Minh Hùng, Phạm Văn Quế, Nguyễn Hữu Bính (2005), Phơng pháp đánh giá tính chất vật liệu bimetal hàn nổ sử dụng chế tạo máy theo đặc tính cấu trúc tạp chất rắn, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số103/10-2005, trang 45-48; [8] Hà Minh Hùng (2006), Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật đề tài cấp Nhà nớc m số KC06.13.CN, Viện Nghiên cứu Cơ khí, Hà Nội, 300 trang; [9] Hà Minh Hùng, Phạm Văn Quế, Nguyễn Hữu Bính (2007), Đánh giá tính chất vật liệu bimetal hàn nổ theo trạng thái ứng suất, độ bền cục kiểm tra không phá huỷ, Kỷ yếu 45 năm thành lập Viện Nghiên cứu Cơ khí, Hà Nội; [10] Trần Văn Địch (2004), Nghiên cứu độ xác gia công thực nghiệm NXB Khoa học kỹ thuật; Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.93 Tiếng Nga: [11] Hà Minh Hùng (1991), Luận án TSKT: Thành lập ứng dụng công nghệ hàn nổ tạo vật liệu compozít chịu mòn thép hợp kim đồng nhiều lớp làm bạc trợt, Trờng Đại học Thép Hợp kim Matxcơva, Matxcơva, 287 trang; [12] Ju A Kônôn Svarka Vzrvom (1987), Svarka Vzrvom, NXB Chiôrnajia Metallurgia, Matxcơva; [13] Solonhin I C (1960) Matiematicheskaja Statistica v Technology Machinostroenhia, NXB Gos Nauchno-Technichoe Izdatelstvo Machinostroitelnoi Literatur, Matxcơva Sverlovsk; Tiếng Anh: [14] G.W Rowe, C.E.N Sturgess, P.Hartley, I Pilinger, Finite -Element Plasticity and Metalforming Analysis, Cambridge University Press [15] Luisa Costa Sousa & Jose Cesar de Sa (1992), Finite element modeling of thermo-mechanical forming processes using a mixed method, Procedings 4th International Coference on Numerical Methods in Industrial Forming Processes; [16] B.Avitzur (1986), Metalforming Processes and Analys, Mc GRAWHILL Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.94 Phụ lục luận văn Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun thc s K thut.95 [...]... với thuốc nổ có tốc độ nổ tơng đối nhỏ thờng dùng trong hàn nổ thì k < 3 Thông số của thuốc nổ xác định tính chất của nó và đợc sử dụng để tính toán chế độ hàn nổ chính là tốc độ nổ và nó phụ thuộc vào nhiệt lợng của sự chuyển biến nổ Q: D= 2 (k 2 1).Q (1.24) Các đặc tính vật lý của thuốc nổ gây ảnh hởng đến tốc độ nổ nh: chiều dày của chất nổ, mật độ, trạng thái kết tụ, kích thớc hạt, độ ẩm, vỏ bọc... đổi tính chất và cấu trúc kim loại vật liệu hai lớp phụ thuộc chế độ hàn nổ, đề cập đến các vấn đề sau: 1) Tổng quan về công nghệ hàn nổ và khái quát về QHTN; 2) Vật liệu, thiết bị sử dụng để thí nghiệm, phơng pháp nghiên cứu; 3) Kết quả thực nghiệm tạo phôi bimetal thép 35 + thép 15; 4) Nghiên cứu khảo sát cấu trúc kim loại tại biên giới hai lớp và xác định độ bền bám dính hai lớp của bimetal thép 35. .. hoàn toàn đến tốc độ hàn và 15 góc va đập 1.3 Các thông số thuốc nổ sử dụng để hàn nổ 18 1.4 Tiêu hao khối lợng khi hàn nổ mẫu khác nhau 21 1.5 ảnh hởng của lớp dầu trên bề mặt tiếp xúc đến chất lợng mối hàn sau 36 hàn nổ theo công trình [12] 1.6 ảnh hởng của gỉ sắt trên bề mặt tiếp xúc đến chất lợng mối hàn khi 38 hàn nổ theo công trình [12] 2.1 Các thí nghiệm để kiểm tra tính đồng nhất của thí nghiệm... khi tốc độ nổ D tăng (nếu tốc độ nổ tăng từ 200 m/s lên 4.000 m/s thì 2 tăng lên 25 lần) Nh vậy, trong các điều kiện của các chế độ hàn nổ thờng dùng đối với thép (D 3.000 m/s) sự hình thành tia kim loại cục bộ ổn định không xảy ra Sự xuất hiện của nó xảy ra khi chuyển sang chế độ hàn nổ ở tốc độ nổ cao hơn Điều đó gây ảnh hởng xấu đến chất lợng mối hàn do ở chế độ đó có sự tăng rõ rệt các tạp chất đúc... pháp hàn nổ đợc thực hiện trên trờng nổ ngoài trời, còn xử lý kết quả thí nghiệm - tại Trung tâm Đào tạo và ứng dụng Công nghệ Cơ khí-Tự động hoá, Viện Nghiên cứu Cơ khí (Bộ CôngThơng) và Bộ môn Vật liệu học và Xử lý bề mặt, Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội Mục tiêu, nhiệm vụ của Luận văn: Đề tài Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật ảnh hởng của chế độ hàn nổ đến tính chất liên kết hai lớp bimetal thép 35 + thép. .. Sơ đồ ý hàn nổ dới góc nghiêng và hàn nổ song song 05 1.2 Hình dạng liên kết kim loại giữa hai lớp hàn nổ 06 1.3 Sơ đồ hình học tấm kim loại hàn khi bay tại một thời điểm khi hàn nổ 08 1.4 Các điều kiện biên đảm bảo có liên kết kim loại khi hàn nổ 26 1.5 ảnh đồ ảnh hởng của góc va đập , tốc độ dịch chuyển tơng đối của 28 điểm tiếp xúc VK/CO và giá trị khối lợng đơn vị trung bình của các tấm hàn m trên... trình hàn nổ, đều có thể làm cản trở sự hình thành liên kết kim loại Khi tiến hành hàn nổ ở điều kiện va đập theo sơ đồ hàn nghiêng thì sự tự làm sạch bề mặt tiếp xúc các tấm kim loại hàn xảy ra đầu tiên là do kết quả của việc tạo ra tia kim loại cục bộ tại điểm va đập Thí nghiệm hàn cục bộ một phần mẫu thép 22K với lớp hợp kim niken (78%Ni + 15,3%Cr + 1,86%Mn + 1,88Nb) ở chế độ hàn cứng với tốc độ nổ. .. đợc các phôi bimetal từ những kim loại và hợp kim có cơ lý tính khác xa nhau mà bằng phơng pháp thông thờng khó nhận đợc: bimetal thép các bon + thép dụng cụ, thép các bon + thép hợp kim thép các bon + thép chịu nhiệt, thép các bon + thép không gỉ, thép + Titan, thép + đồng và hợp kim đồng sử dụng trong các ngành công nghiệp chế tạo máy Trong số các ứng dụng tại Liên Xô cũ, nhóm hàn nổ do PGS.TS Solovjev... thì tốc độ nổ đạt đợc giá trị cực tiểu Do vậy, chiều dày lớp thuốc nổ dùng khi hàn nổ cần phải lớn hơn đáng kể so với giá trị tới hạn của nó để cho quá trình nổ đợc ổn định (kể cả khi bị kích nổ và trong cả quá trình nổ) với tốc độ nổ không đổi Thông số quan trọng khác ảnh hởng tới tốc độ nổ của thuốc nổ là tỷ trọng của nó Trong các loại thuốc nổ đồng nhất khi d > dK thì tốc độ nổ tăng tuyến tính theo... tạo thành một trạng thái của chất khí nổ có tốc độ bằng tốc độ âm thanh Các thông số của sóng nổ đối với các điều kiện Chempen-Dzug có thể đợc tính toán từ các phơng trình cơ bản của khí động học sau đây: p = D2 / (k + 1) (1.20) u = D / (k + 1) (1.21) = O (k + 1) / k (1.22) trong đó: p - áp suất; D - tốc độ nổ; u - tốc độ khối lợng; 0 - mật độ chất nổ; - mật độ khí; k - chỉ số đờng đoạn nhiệt của ... thuật ảnh hởng chế độ hàn nổ đến tính chất liên kết hai lớp bimetal thép 35 + thép 15 giải toán nghiên cứu thay đổi tính chất cấu trúc kim loại vật liệu hai lớp phụ thuộc chế độ hàn nổ, đề cập đến. .. chia hai lớp kim loại đợc hàn nổ Độ cứng mẫu hàn không qua nhiệt luyện cao nhiều so với độ cứng kim loại kim loại hàn Chế độ hàn nổ gây ảnh hởng lớn đến đặc tính phân bố độ cứng Sự tăng độ cứng... lệ, thuốc nổ có tốc độ nổ tơng đối nhỏ thờng dùng hàn nổ k < Thông số thuốc nổ xác định tính chất đợc sử dụng để tính toán chế độ hàn nổ tốc độ nổ phụ thuộc vào nhiệt lợng chuyển biến nổ Q: D=