www.baochico.com

Hướng Dẫn Sử Dụng

Tấm D-Plate™

Tài liệu này cung cấp các thông tin thực tiễn liên quan đến việc cắt, tạo hình và chế tạo tấm chịu mòn D-Plate. Nếu không được mô tả ngược lại, các quy trình trong tài liệu này áp dụng cho các loại tấm đắp nhiều thành phần tiêu chuẩn với vật liệu nền là thép carbon. Các hướng dẫn đặc biệt liên quan đến tấm hai lớp có độ bền cao hay vật liệu nền là hợp kim không gỉ sẽ được cung cấp khi cần.

D-Plate

D-Plate được chế tạo để chống bào mòn, ăn mòn và va đập ở nhiệt độ bình thường hay khi nhiệt độ tăng. Dòng sản phẩm bao gồm các hợp kim đắp cứng khác nhau crôm hay tungsten carbide đắp lên lớp nền là thép không gỉ hay hợp kim.

Phương pháp tối ưu để cắt tấm hai lớp là bằng hồ quang plasma, vì lượng crom và carbon cao trong lớp đắp sẽ ngăn cản việc sử dụng oxy và hầu hết các dụng cụ cơ khí. Các đặc tính đặc biệt của hợp kim đắp cứng này cùng lớp nền bền dẻo cho phép các vật liệu này được chế tạo thành những hình dạng phức tạp, bao gồm các đường cong lồi hay lõm.

www.baochico.com

Các ống lót chịu mòn có thể gắn được vào các kết cấu sử dụng nhiều phương pháp khác nhau bao gồm hàn bít, hàn chốt hay bắt bu lông. Việc chế tạo có thể thực hiện nhờ phương pháp truyền thống là hàn lên lớp nền thép carbon.

CẮT

Lớp đắp hợp kim crom và tungsten carbide có tính năng sử dụng như thép không gì trong suốt quá trình cắt. Điều này hạn chế việc sử dụng phương pháp cắt truyền thống hay cắt oxy.

Có thể sử dụng các quy trình cắt sau:

Plasma hồ quang Carbon hồ quang Cưa mài

www.baochico.com

Video: https://youtu.be/8SjDLaSz11I

Cắt hồ quang plasma

Tấm hai lớp, bao gồm các loại với lớp nền đặc biệt, có thể cắt được dễ dàng với máy cắt tay hay máy có mỏ cắt sử dụng hoặc khí hoặc plasma hồ quang. Các hệ thống điển hình sử dụng nguồn điện tối thiểu 150 amp và nếu sử dụng cường độ dòng điện cao hơn, sẽ đạt được tốc độ cắt cao hơn.

Các tấm hai lớp có thể cắt được ở cả hai mặt, nhưng để tạo được đường cắt tự nhiên, nên cắt từ mặt hợp kim. Nên điều chỉnh tốc độ cắt để giảm thiểu việc tạo bavia ở mặt dưới của tấm.

Cắt carbon hồ quang (thổi)

Cần có máy nén khí và nguồn hàn DC liên tục kiểu truyền thống, với điện thế tối thiểu là 60V (nên để 80V) để thực hiện quy trình cắt carbon hồ quang và thổi. Điện thế hồ quang nên ở trong khoảng 35 – 56 V.

www.baochico.com

Các thông số điển hình cho que thổi bọc đồng:

Đường kính Amperage (DC điện cực nghịch)

Dòng khí tối thiểu

Dòng khí tối ưu

Lên tới 6.3mm 250-400A 3cfm @ 40psi

100 l/min @ 3 Bar

9 cfm @ 80psi 300 l/min @ 6 Bar

9.5mm và cao hơn 350-600A 6cfm @ 90psi

200 l/min @ 6 Bar

15 cfm @ 80psi

500 l/min 6 Bar

Nên tiến hành cắt từ mặt thép carbon của tấm bằng cách đánh dấu trước tiên các đường cắt, sau đó đục lỗ để đảm bảo nó trong tầm mắt liên tục trong suốt quá trình cắt. Sau khi cắt các tấm từ mặt lớp vật liệu nền, toàn bộ bavia cần được loại bỏ bằng cách sử dụng đĩa mài.

Cưa mài

Cũng có thể cắt các đường thẳng giới hạn nhờ sử dụng cưa mài (như sử dụng trong cắt bê tông) khớp với bánh mài carbide silicon.

UỐN NGUỘI

Uốn lồi làm tăng và/hoặc làm rộng các vết rạn giảm ứng suất bên trong bề mặt hợp kim. Kinh nghiệm chỉ ra rằng sẽ không có vấn đề nếu như không vượt quá bán kính tối ưu. Hình trên chỉ ra nguy cơ rạn và nứt lan sang thép carbide / vật liệu nền. Tạo hình lõm giúp bề mặt hợp kim bị nén lại và vật liệu nền căng ra, có hiệu quả trong việc đóng các vết rạn giảm ứng suất trong phạm vi bề mặt hợp kim. Lớp đắp có độ bền nén cao cùng với độ dẻo dai của vật liệu nền cho phép tạo nên những đường kính nhỏ.

Hầu hết các chủng loại tấm D – Plate tiêu chuẩn đều có thể được uốn nguội thành các đoạn có hình nón sử dụng cán hoặc máy dập tôn. D-100 có khả năng uốn giới hạn và chỉ

www.baochico.com

một số chủng loại crom/tungsten và tungsten carbide đặc biết mới có thể sử dụng theo biên dạng phẳng.

Hướng dẫn cán

Dù ở bất cứ đâu, tấm nên được uốn với các mối hàn xếp theo hướng cán (xem hình 1).

Đường kính tối thiểu

Đường kính tối thiểu mà tấm D-Plate có thể uốn phụ thuộc vào độ dầy của tấm, loại vật liệu nền và kiểu uốn lõm (mặt hợp kim hướng vào bên trong) hay lồi (mặt hợp kim hướng ra ngoài). Xem hình 2.

Bảng dưới đây chỉ ra các loại đường kính tối thiểu để uốn nguội tấm T200X.

D-Plate 100 Chiều dày lớp vật

liệu nền danh nghĩa Đường kính tối

thiểu lõm Đường kính tối

thiểu lồi

Lớp đắp đơn đắp dầy từ 3.2 – 6.3 mm

9.5mm 400mm 250mm

Lớp đắp 2 tầng từ 8.0 – 12.5 mm

12.5mm 450mm 400mm

Khi sử dụng trục lăn chóp hay trục lăn kẹp, trục lăn trên cùng cần được bảo vệ bằng một miếng bạc lót giúp tránh làm hỏng lớp đắp. Nên được chế tạo từ thép carbon dày 12 mm (1/2”) và kích thước dài hơn xấp xỉ 50 mm (2”) so với đường kính trục lăn giúp tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp đặt và dỡ bỏ, tránh bị mắc.

Khi sử dụng một máy ép từ ống dẫn đường kính nhỏ, côn hay các chuyển tiếp từ vuông sang tròn, nên dùng máy ép thủy lực để có được kết quả tốt nhất. Có thể uốn bằng khuôn dưới hay khuôn trên, sử dụng dụng cụ được ren trên đầu (tối thiểu 38 cm/ 11/2”) qua một khối “chữ V”.

UỐN NÓNG

Với độ dầy trên 20mm (3/4”), có thể uốn nhờ phương pháp gia nhiệt tại chỗ, sử dụng mỏ oxy-gas ngọn lửa rộng, hoặc thông thường với những tiết diện lớn hơn, uốn trong lò nung.

Để đảm bảo không có biến đổi đáng kể nào lên các đặc tính của tấm, nhiệt độ uốn nóng thông thường không nên vượt quá 650°C (1,200°F), với thời gian gia nhiệt trong lò không vượt quá 1 giờ. Có thể sử dụng nhiệt độ cao hơn trong những trường hợp đặc biệt.

www.baochico.com

Khách hàng có thể liên hệ trực tiếp với Bảo Chi Corp để có thêm thông tin về kỹ thuật uốn từng loại tấm và độ dày tấm riêng biệt.

Nên uốn nóng những điểm cần tạo góc 90 độ khi chế tạo các điểm chuyển tiếp từ vuông sang tròn.

Vật liệu nền đặc biệt: Khi sử dụng lớp vật liệu nền là thép hợp kim có độ bền cao, dù là uốn nóng hay uốn nguội, cần phải có nguồn điện cao hơn để uốn tấm tạo các loại đường kính y hệt với thép nền carbon truyền thống.

CHẾ TẠO

Các biên dạng phẳng và mặt cắt được tạo có thể chế tạo thành các chi tiết lớn hơn hoặc kết cấu hoàn chỉnh sử dụng quy trình hàn truyền thống. Có thể gắn các lớp lót vào kết cấu sẵn có bằng vít bu lông hay các kỹ thuật hàn.

Tất cả các mối hàn cấu trúc phải được gắn lên lớp nền.

Đảm bảo rằng mối hàn không chườm quá lớp đắp bằng cách ngừng tại điểm 3mm (1/16″) dưới bề mặt chuyển tiếp.

Phương pháp gắn – Hàn góc

Phương pháp dễ nhất để gắn tấm D-plate vào một kết cấu sẵn có là hàn góc. Cần thực hiện cẩn thận để đảm bảo mối hàn chỉ được hàn vào lớp vật liệu nền, không chườm sang lớp đắp hay bị hàn xuyên, vì việc này có thể dẫn đến nhiễm bẩn carbon và hóa giòn mối hàn. Tốt nhất là dừng mối hàn góc ở điểm xấp xỉ 3mm (1/8″) phía dưới so với bề mặt chuyển tiếp hợp kim / tấm nền rất dễ nhìn thấy trên mép sàn. Các quy trình hàn phổ biến có thể sử dụng được bao gồm:

Hàn hồ quang kim loại (US – SMAW) / Hàn hồ quang tay (EN – MMA) Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ (GMAW) sử

dụng dây hàn. Hàn hồ quang lõi thuốc (FCAW) sử dụng khí bảo vệ hay dây hàn hồ quang mở.

www.baochico.com

Lựa chọn dây/que hàn

Khi tấm hai thành phần có lớp nền là thép carbon tiêu chuẩn và kết cấu mà trên đó tấm được gắn cũng bao gồm thép carbon hay thép không cần gia nhiệt sơ bộ, có thể sử dụng các loại vật liệu sau đây:

Que bọc : AWS A5.1 – E7016 hoặc E7018 Dây đặc dùng để hàn CO2: AWS A5.18 – ER70S-3 hoặc ER70S-6 Dây hàn lõi thuốc: AWS A5.20 – E70T-1 hoặc E71T-1

Nếu thành phần của kết cấu cần gia nhiệt, do thành phần hóa học của nó, giới hạn chảy hay độ dày, nên lựa chọn loại dây hoặc que hàn tương thích với quy trình thông thường cho loại vật liệu nền này:

Ví dụ: AWS A5.5 – E8018B2

Nếu tấm D-plate có lớp nền là thép không gỉ hay thép hợp kim và kết cấu để hàn lên mà thép măng gan hợp kim cao, thép tôi cứng hay một loại hợp kim không gỉ AISI-410 hay 304, nên sử dụng một loại hợp kim không đồng dạng thích hợp như dây hay que loại không gỉ AWS A5.4 – E309.

Phương pháp gắn – Hàn bít

D-Plate có thể gắn vào một tấm khác hay kết cấu khác nhờ hàn bít qua một số lỗ. Mỗi lỗ có đường kính tối thiểu 25mm (1 inch), thông thường ở khoảng cách 300mm – 600mm.

Nên cắt các lỗ cố định bằng cách thổi carbon – hồ quang hoặc cắt plasma hồ quang từ phía lớp vật liệu nền để tránh nhiễm crom và carbon lên thép carbon. Khi thổi các tấm dầy trên 9.5mm (3/8″), trước hết nên khoan lỗ vào lớp nền nhằm giúp tránh hiện tượng thiếu bề mặt chuyển tiếp hợp kim trước khi bắt đầu quy trình thổi.

Nên loại bỏ toàn bộ phần vảy từ các lỗ bằng cách mài hoặc đẽo/đập.

www.baochico.com

Tấm sau đó được gắn lên kết cấu bằng cách hàn đường kính bên ngoài lỗ qua 360 độ và sau đó phủ lên khoảng trống còn lại, sử dụng kỹ thuật như minh họa hình 4.

Chiều dày của mối hàn nên được quy định sử dụng tiêu chuẩn giống như hàn góc và nên dừng ở điểm 3mm so với lớp hợp kim đắp. Khi mối hàn được đắp đến một mức như mong muốn, có thể bảo vệ mối hàn khỏi bị thổi mòn nhờ chụp lên một hợp kim chịu mòn phù hợp, sử dụng dây hàn Hardcored.

Phương pháp gắn – hàn chốt

Một loại bu lông bằng thép carbon tiêu chuẩn có thể được hàn dễ dàng vào đằng sau tấm D-Plate sử dụng hầu hết các loại thiết bị hàn bu lông. Kích thước bu lông tối thiểu nên là 19mm và số lượng hay khoảng các giữa các bu lông phụ thuộc vào kích cỡ và hình dáng tấm được gắn lên.

Các bu lông với đường kính lớn hơn 12.5mm có thể hàn ay bằng quy trình SMAW (hàn tay với hồ quang kim loại) sử dụng que E7018. Vì chỉ sử dụng hàn góc thay vì hàn xuyên thấu hoàn toàn, cần một số lượng lớn hơn các bu lông để bảo vệ tấm. Xem hình 5.

Phương pháp gắn – Hàn bu lông chìm

www.baochico.com

Các lỗ phù hợp cho bu lông chìm có thể tạo được nhờ cắt hồ quang plasma trực tiếp sử dụng ổ dao quỹ đạo, đột lỗ hay thổi một lỗ thẳng và hàn một chi tiết đệm vào đó, hoặc bằng cách kết hợp khoan trực tiếp và thổi.

Kích cỡ bu lông tối thiểu nên là bu lông đường kính 9.5mm (3/8″), số lượng và khoảng cách yêu cầu sẽ phụ thuộc vào kích cỡ và hình dạng tấm.

Lỗ chìm thành phẩm nên là lỗ cho phép bu lông đầu dẹt đặt xấp xỉ 4mm phía dưới bề mặt tấm.Có thể bảo vệ tránh mòn bằng cách bịt nắp sử dụng dây Hardcored.

Đột lỗ hồ quang plasma trực tiếp

Tạo lỗ chìm thích hợp. Tiến hành từ mặt hàn đắp, lỗ hở nên được cắt trước tiên, sau đó mỏ plasma nghiêng để cắt tiết diện chìm ở một góc phù hợp với bu lông.

Chi tiết đệm được gia công sẵn

Các chi tiết đệm được gia công chính xác có thể sử dụng để cố định các tấm bằng cacsah cắt một lỗ thẳng xuống tấm và hàn chi tiết đệm vào vị trí từ mặt thép carbon.

Nên cắt hồ quang plasma từ mặt hàn đắp của tấm để tạo lỗ được cắt ren một cách tự nhiên, tạo lực đỡ bổ sung cho chi tiết đệm.

www.baochico.com

Mặt cắt ngang của lỗ cố định với chi tiết đệm chìm

Chi tiết đệm nên được gia công bằng một máy cắt ren khoảng 3 độ để vừa với lỗ và chuẩn bị một mối hàn cắt vát vào vật liệu nền. Sau đó nó được hàn từ mặt thép carbon sử dụng que hàn hydro thấp (AWS 5.1 – E7018 hoặc loại 7016).

Thổi

Quy trình này thường được sử dụng tại nhà máy khi không có cắt plasma hồ quang. Nếu cần một số lượng lớn lỗ, nên dùng các chi tiết đệm đã hàn sẵn và sử dụng phương pháp thổi để cắt được lỗ trống.

Một phương pháp khác tạo một hoặc hai lỗ là thổi một lỗ thẳng từ mặt thép carbon (xem phần cắt). Phần chìm sau đó được tạo nên nhờ thổi một đầu vát nhọn từ mặt đắp cứng. Các lỗ có thể được làm sạch nhờ đá mài có hình côn/ ống chốt.

HÀN KẾT CẤU

Có thể chế tạo D-Plate bằng cách hàn lớp nền bằng thép carbon thấp sử dụng thép carbon thấp tiêu chuẩn hoặc que hàn hydro thấp. Các chi tiết sau đây là hướng dẫn tổng quát cho hàn tấm D-Plate.

Cần thận trọng để đảm bảo các mối hàn kết cấu dừng lại dưới lớp hợp kim đắp cứng. Duy nhất việc hàn tiến hành trên mặt hàn đắp của tấm gắn với mũ bịt của các mối nối, giúp tránh mòn, sử dụng dây hàn Hardcored thích hợp.

Hàn góc

Mài cạnh của tấm để loại bỏ bavia và mài sang bên trái từ chỗ cắt (scale left from cutting). Cần cẩn trọng để đảm bảo chỉ hàn vào lớp nền và không chườm lên lớp đắp hoặc vùng bị lún, vì có thể dẫn tới việc nhiễm carbon và hóa giòn mối hàn và khu vực xung quanh. Có thể đạt được điều này bằng cách dừng góc ở xấp xỉ 3mm (1/8″) phía dưới

www.baochico.com

bề mặt chuyển tiếp lớp đắp/ tấm nền, có thể nhìn thấy dễ dàng trên mép sàn. (Xem hình 3).

Hàn đối đầu

Hàn đối đầu xuyên thấu một phần bao gồm cắt vát vào lớp nền thép carbon bằng cách thổi hoặc cắt bằng ngọn lửa (xem hình 6). Nên để lại một khoảng 2mm đến 3mm nhằm tránh đốt cháy xuyên vào lớp hàn đắp khi hàn (xem hình 7). Lắp vào và chốt các phần, sau đó hàn sử dụng kỹ thuật hàn giống như ghép nối truyền thống.

Hàn đối đầu xuyên thấu toàn phần đòi hỏi phần hàn đắp (bao gồm vùng xuyên thấu hợp kim, xem hình 8) phải được loại bỏ hoàn toàn khỏi đoạn ghép nối bằng cách mài/ thổi trở lại ít nhất 6mm qua khu vực hàn. Lắp vào và chốt các bộ phận đã vát mepsm sau đó hàn

sử dụng kỹ thuật hàn như hàn truyền thống.

www.baochico.com

Lựa chọn kỹ thuật hàn và vật liệu

Lớp hàn đầu không được nóng chảy qua khoảng nói trên vào lớp hàn đắp vì việc này sẽ dẫn đến nhiễm carbon và hóa giòn mối hàn.

Nên dùng vật liệu hàn thường được sử dụng để hàn kết cấp thép C-Mn và quy trình/ kỹ thuật hàn truyền thống.

Ví dụ:

AWS 5.1 E7018 (SMAW)

AWS A5.18 E703-6 (GMAW) with 75% Argon 25% CO2

AWS A5.20 E70T-1 (FCAW)

Chú ý: Khi việc chế tạo từ tấm gặp khó khăn trong việc xếp tấm một cách chính xác để đảm bảo không xảy ra nhiễm bẩn trong khi hàn, nên sử dụng que hàn thép không gỉ loại 309.

HƯỚNG DẪN GIA CÔNG D-Plate™

TÓM TẮT QUY TRÌNH

Luôn luôn sử dụng dụng cụ tiện góc lượn khi tạo hình phanh nén. Đảm bảo phần hàn đắp không nhiễm bẩn mối hàn. Nếu không chắc, có thể sử

dụng vật liệu hàn bằng thép không gỉ AWS A5.4 – E309 trong khi chế tạo. Sử dụng vật liệu và quy trình hàn truyền thống trong chế tạo để phù hợp với các

yêu cầu của lớp vật liệu nền. Bịt đầu các mối nối trên mặt hàn đắp bằng dây hàn đắp cứng Hardcored.

www.baochico.com

Ví dụ minh họa về các ứng dụng:

Hàn góc:

Một thanh hoặc một dải có thể sử dụng để tránh bị nhiễm bẩn trong quá trình hàn góc.

Lớp đắp dừng trước mép tấp, hoặc bị cắt bỏ bằng cách thổi, tạo mảng thép carbon thấp.

www.baochico.com

Mối hàn góc có thể được làm cho chắc bền hơn nhờ hàn một góc thép carbon lên mối hàn hoặc bị cắt bỏ chỉ sử dụng đỡ góc.

Vui lòng liên hệ Bao Chi Corp để biết thêm chi tiết.