MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN …………………………………………………………………………………………..ii
LỜI CẢM ƠN …………………………………………………………………………………………….. iii
MỤC LỤC …………………………………………………………………………………………………… iv
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT …………………………………………. vii
BẢNG CÁC KÝ HIỆU ĐƯỢC SỬ DỤNG ………………………………………………………. ix
DANH MỤC CÁC BẢNG ……………………………………………………………………………… x
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ …………………………………………………… xii
MỞ ĐẦU ……………………………………………………………………………………………………… 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ………………………………………………………………………………. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án …………………………………………………………………… 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án …………………………………………………. 2
4. Phương pháp nghiên cứu ……………………………………………………………………………… 3
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ……………………………………………………… 3
6. Các điểm mới của luận án ……………………………………………………………………………. 4
7. Kết cấu của luận án …………………………………………………………………………………….. 4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ HÀN PHỤC HỒI CHI TIẾT MÁY
DẠNG TRỤC ……………………………………………………………………………………………….. 5
1.1. Đặc điểm và các phương pháp phục hồi chi tiết máy dạng trục ……………………….. 5
1.1.1. Vật liệu chế tạo trục …………………………………………………………………………. 5
1.1.2. Điều kiện làm việc của trục ………………………………………………………………. 5
1.1.3. Các dạng hỏng cơ bản của trục ………………………………………………………….. 6
1.1.4. Tính chất hoạt động của các chi tiết máy được phục hồi ………………………… 6
1.1.5. Các phương pháp phục hồi chi tiết máy dạng trục…………………………………. 7
1.2. Tình hình nghiên cứu và sử dụng hàn phục hồi chi tiết trục trên thế giới và ở Việt
Nam …………………………………………………………………………………………………………….. 9
1.2.1. Tình hình nghiên cứu và sử dụng hàn phục hồi chi tiết trục trên thế giới ….. 9
1.2.2. Tình hình nghiên cứu và sử dụng hàn phục hồi chi tiết trục ở Việt Nam …. 14
Kết luận chương 1………………………………………………………………………………………… 22
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CÔNG NGHỆ HÀN LĂN TIẾP XÚC PHỤC
HỒI CHI TIẾT DẠNG TRỤC ……………………………………………………………………….. 23
2.1. Cơ sở lý thuyết hàn điện tiếp xúc đường ……………………………………………………. 23
2.1.1. Khái niệm, đặc điểm và ứng dụng của hàn điện tiếp xúc ………………………. 23
2.1.2. Hàn điện tiếp xúc đường …………………………………………………………………. 23
2.1.3. Cơ sở lý thuyết quá trình hàn điện tiếp xúc ………………………………………… 24
2.2. Các phương pháp hàn điện tiếp xúc phục hồi chi tiết trục ……………………………… 28
2.2.1. Hàn lăn tiếp xúc phục hồi chi tiết trục vật liệu phụ dải thép ………………….. 28
2.2.2. Hàn lăn tiếp xúc phục hồi chi tiết trục vật liệu phụ bột kim loại …………….. 30
2.2.3. Hàn lăn tiếp xúc phục hồi chi tiết trục vật liệu phụ dây thép …………………. 33
2.3. Cơ sở lý thuyết quá trình hàn lăn tiếp xúc phục hồi chi tiết trục vật liệu phụ dây
thép ……………………………………………………………………………………………………………. 36
2.3.1. Nguyên lý hàn lăn tiếp xúc phục hồi chi tiết trục vật liệu phụ dây thép …… 36
2.3.2. Bản chất vật lý của quá trình liên kết kim loại ……………………………………. 36
2.3.3. Quá trình cân bằng nhiệt khi hình thành vùng hàn ………………………………. 39
2.3.4. Mối liên hệ giữa khả năng biến dạng dẻo của dây phụ đến độ bền liên kết
hàn ………………………………………………………………………………………………………. 40
2.3.5. Diện tích tiếp xúc và diện tích mối hàn ……………………………………………… 43
2.3.6. Động học hình thành liên kết hàn …………………………………………………….. 47
2.3.7. Đặc điểm hình thành mối hàn khi hàn lăn tiếp xúc dây thép hợp kim ……… 48
2.4. Ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến chất lượng lớp hàn đắp ………………. 49
2.4.1. Ảnh hưởng của cường độ dòng điện hàn (Ih) ………………………………………. 49
2.4.2. Thời gian xung điện (ti, tn) ………………………………………………………………. 51
2.4.3. Ảnh hưởng của lực ép điện cực con lăn (F)………………………………………… 51
2.4.4. Ảnh hưởng của tốc độ hàn (Vh) ……………………………………………………….. 52
2.4.5. Ảnh hưởng của bước tiến hàn (St) …………………………………………………….. 53
2.4.6. Ảnh hưởng của lưu lượng nước làm mát (Qn) …………………………………….. 53
Kết luận chương 2………………………………………………………………………………………… 54
CHƯƠNG 3. VẬT LIỆU, THIẾT BỊ, PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM VÀ KIỂM
TRA ĐÁNH GIÁ…………………………………………………………………………………………. 55
3.1. Mô hình thí nghiệm. ……………………………………………………………………………….. 55
3.2. Thiết bị, vật liệu thực nghiệm…………………………………………………………………… 55
3.2.1. Thiết bị thực nghiệm………………………………………………………………………. 55
3.2.2. Vật liệu thực nghiệm ……………………………………………………………………… 60
3.3. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm………………………………………………………… 67
3.3.1. Phương pháp thiết kế thực nghiệm Taguchi ……………………………………….. 68
3.3.2. Phân tích phương sai ANOVA ………………………………………………………… 69
3.3.3. Tối ưu đa mục tiêu dựa trên sự kết hợp phân tích quan hệ Grey và Taguchi
……………………………………………………………………………………………………………. 71
3.4. Phương pháp kiểm tra đánh giá chất lượng hàn …………………………………………… 73
3.4.1. Nghiên cứu thành phần cấu trúc lớp hàn ……………………………………………. 73
3.4.2. Phương pháp kiểm tra cơ tính lớp hàn đắp …………………………………………. 74
3.5. Quá trình thực nghiệm thăm dò ………………………………………………………………… 79
3.5.1. Lựa chọn thông số chế độ công nghệ ………………………………………………… 79
3.5.2. Một số kết quả thí nghiệm thăm dò …………………………………………………… 80
3.6. Các bước tiến hành hàn mẫu thực nghiệm ………………………………………………….. 83
Kết luận chương 3………………………………………………………………………………………… 85
CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG
SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA LỚP BỀ MẶT PHỤC HỒI…………… 86
4.1. Kết quả nghiên cứu cấu trúc lớp hàn …………………………………………………………. 86
4.1.1. Tổ chức thô đại mối hàn …………………………………………………………………. 86
4.1.2. Tổ chức tế vi liên kết hàn………………………………………………………………… 88
4.1.3. Phân tích thành phần hóa học mối hàn ………………………………………………. 93
4.2. Kết quả nghiên cứu cơ tính mối hàn ………………………………………………………….. 93
4.2.1. Độ bền liên kết lớp hàn đắp với nền trục cơ bản …………………………………. 93
4.2.2. Độ cứng kim loại mối hàn ………………………………………………………………. 96
4.2.3. Độ bền mòn kim loại mối hàn ………………………………………………………….. 98
4.3. Đánh giá độ bền mòn trục hàn phục hồi với trục chế tạo mới làm từ thép C45 tôi
cải thiện ……………………………………………………………………………………………………… 99
4.4. Xác định ảnh hưởng và mức phù hợp của các thông số công nghệ đến cơ tính của
mối hàn …………………………………………………………………………………………………….. 101
4.4.1. Ảnh hưởng và mức phù hợp của các thông số công nghệ (Ih, F, Vh) tới độ
bền liên kết lớp hàn đắp với nền ……………………………………………………………… 101
4.4.2. Ảnh hưởng và mức phù hợp của các thông số công nghệ (Ih, F, Vh) tới độ
cứng kim loại mối hàn …………………………………………………………………………… 107
4.4.3. Ảnh hưởng và mức phù hợp của các thông số công nghệ (Ih, F, Vh) tới độ
mài mòn kim loại mối hàn ……………………………………………………………………… 113
4.5. Đánh giá ảnh hưởng của thông số công nghệ Ih, F, Vh theo bài toán tối ưu đa mục
tiêu ………………………………………………………………………………………………………….. 117
Kết luận chương 4………………………………………………………………………………………. 123
KẾT LUẬN CHUNG CỦA LUẬN ÁN …………………………………………………………. 124
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………………………. 125
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ …………………………………………. 136
PHỤ LỤC …………………………………………………………………………………………………. 137