Mô đun bao gồm nội dung chính: - Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn MIG - Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG - Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương pháp hàn khí - Hàn đồ
HÀN NHÔM HỢP KIM NHÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN MIG
Đặc điểm khi hàn nhôm hoặc hợp kim nhôm
Nhôm dễ hình thành oxit khi tiếp xúc với oxy, tạo lớp oxit nhôm ở bề mặt vật hàn Nhiệt độ nóng chảy của oxit nhôm lên tới khoảng 2050°C, trong khi nhôm bản thân có nhiệt độ nóng chảy chỉ khoảng 600–650°C Vì vậy để hàn nhôm, cần làm nóng chảy hoặc phá hủy lớp oxit nhôm trên bề mặt vật hàn thì quá trình hàn mới thực hiện được Oxit nhôm có xu hướng còn lại trong mối hàn, gây rỗ xỉ và ngăn cản quá trình hàn nhôm.
- Ở nhiệt độ cao nhôm lỏng dễ hòa tan H2tạo nên rỗ khí.
Ở nhiệt độ cao, nhôm và hợp kim nhôm có độ bền rất thấp Khi nhiệt độ tiến gần tới nhiệt độ nóng chảy, mối hàn có thể mất khả năng chịu lực và dễ bị phá hỏng, làm giảm tính toàn vẹn của kết cấu.
- Từ trạng thái đặc chuyển sang trạng thái lỏng nhôm không có sự thay đổi màu sắc nhiều nên rất khó quan sát khi hàn.
- Khối lượng riêng của ôxít nhôm lớn hơn của nhôm và hợp kim nhôm nên khó nổi lên khỏi bể hàn.
Chuẩn bị phôi hàn, vật liệu hàn nhôm và hợp kim nhôm
- Thiết bị: Máy hàn MAG (đã kết nối sẵn),
- Dụng cụ: Búa nguội, mặt nạ hàn, bàn chải sắt, thước lá 500mm, đồ gá hàn, thước kiểm tra kích thước mối hàn và găng tay bảo hộ.
- Vật liệu: Dây hàn Φ 0,8(mm); Khí CO2
- Ta tiến hành vạch dấu rồi dùng kéo cắt cần cắt phôi
+ Đối với mối hàn góc phôi có kích thước là: 150x80x4 mm; 150x40x4 mm. + Đối với mối hàn giáp mối phôi có kích thước là: 150x40x4mm;
2.2.2 Làm sạch mép hàn và gá đính phôi
Để hàn nhôm, thợ hàn phải làm sạch bề mặt vật hàn cẩn thận bằng cách đánh sạch lớp oxit nhôm và các chất bẩn như dầu mỡ; lớp oxit nhôm trên bề mặt vật hàn nóng chảy ở nhiệt độ 3,700 F trong khi nhôm của chi tiết hàn có nhiệt độ nóng chảy dưới 1,200 F, vì vậy việc làm sạch oxit giúp hạn chế sự thấu sâu của kim loại điền vào mối hàn Để làm sạch lớp oxit, có thể sử dụng bàn chải bằng thép không gỉ chải theo một hướng với lực nhẹ và đều, không làm bề mặt thô ráp quá để tránh tăng nguy cơ ngậm oxit; không dùng bàn chải đã dùng cho vật hàn bằng thép hoặc thép không gỉ khác Ngoài ra, có thể dùng dung môi và các phương pháp ăn mòn, nhưng cần đảm bảo dung môi ăn mòn được làm sạch khỏi bề mặt chi tiết trước khi hàn Để giảm thiểu nguy cơ hydrocarbon từ dầu mỡ hoặc dung môi xâm nhập vào mối hàn, phải làm sạch chúng bằng chất tẩy và kiểm tra để đảm bảo chất tẩy không chứa thành phần hydrocarbon.
- Tính toán chế độ hàn đính.
+ Với việc chọn quỏ trỡnh đớnh gỏ là hàn : taphải tớnh :
+ Cường độ dũng điện hàn: Ih
+ Chế độ hàn đớnh : Ihànđớnh = (10 15 % ) I h + I h
2.2.3 Nung nóng trước khi hàn
Sau khi làm sạch bề mặt, chi tiết cần hàn trong vòng 3–4 giờ Đối với dây hàn, quá trình làm sạch được thực hiện như sau: rửa bằng dung dịch khử dầu mỡ; nhúng trong dung dịch NaOH 15% ở nhiệt độ 60–70°C; rửa bằng nước, sấy khô và khử khí ở 350°C trong 5–10 giờ, dưới chân không đạt 10^-3 mmHg; cũng có thể thay chân không bằng nung trong không khí ở 300°C trong 10–30 phút.
Khí Argon được chọn phổ biến nhất cho hàn nhôm nhờ tác dụng làm sạch và đặc tính thâm nhập tốt, giúp mối hàn ổn định và chất lượng cao Đối với hàn các hợp kim nhôm 5XXX-series, sự kết hợp giữa argon và helium trong khí bảo vệ (helium lên tới tối đa 75%) sẽ giảm thiểu sự hình thành oxit magiê và cải thiện bề mặt mối hàn.
Để hàn hiệu quả, chọn dây hàn có nhiệt độ nóng chảy tương tự với vật liệu cơ bản, giúp liên kết mối hàn bền và ổn định Thợ hàn càng hạn chế được khu vực nóng chảy của kim loại thì quá trình hàn càng dễ kiểm soát và ít khiếm khuyết Đối với chi tiết mỏng, nên sử dụng dây hàn có đường kính 0.8 mm và áp dụng quy trình hàn xung ở tốc độ hàn thấp, từ 100 đến 300 inch/phút, để tối ưu chất lượng mối hàn.
Kỹ thuật hàn nhôm và hợp kim nhôm
+ Với việc chọn quy trình gá đính
+ Cường độ dòng điện hàn: Ih
+ Chế độ hàn đính : I hànđính = (10 15 % ) I h + Ih
- Phương pháp hàn trái: Mỏ hàn di chuyển từ phái sang trái
- Phương pháp hàn phải: Mỏ hàn di chuyển từ trái sang phải
Giữ mỏ hàn nghiêng ở góc 90 độ so với mặt phẳng của phôi hàn ở hai phía mối hàn, đồng thời nghiêng mỏ hàn ở 70–80 độ so với đường hàn theo hướng ngược lại với chiều hàn để tăng sự tiếp xúc và chất lượng mối hàn.
- Giữ que hàn nghiêng một góc 90 o so với hướng hàn
- Làm nóng chảy que hàn tại điểm đầu đường hàn.
- Nung nóng chảy tới tận gốc của kẽ hàn
- Điều chỉnh góc của nhân ngọn lửa (mỏ hàn) sao cho mối hàn ăn đều và ngấu suốt chiều dài đường hàn.
Căn cứ vào chiều dày vật hàn để xác định số lớp hàn cho phù hợp
- Với vật hàn có chiều dày từ 2 ÷ 6 mm hàn một lớp
Vật hàn có chiều dày từ 6 đến 12 mm cần vát mép theo hình chữ V, vật hàn có chiều dày từ 12 mm trở lên vát mép theo hình chữ X Như vậy căn cứ vào từng loại góc vát để chọn số lớp hàn cho phù hợp với yêu cầu kỹ thuật.
Kỹ thuật sử lý sau khi hàn
Khi đã hoàn thành phần thực hành về hàn MIG, người thợ tiến hành rèn mối hàn để cải thiện bề mặt đường hàn và nâng cao chất lượng của mối hàn Quá trình này được thực hiện thông qua kỹ thuật nhúng mối hàn, nhằm loại bỏ khuyết tật, làm phẳng và mịn đường hàn, từ đó tăng liên kết và độ bền của kết cấu Nhúng mối hàn giúp tối ưu bề mặt, giảm hiện tượng nứt và biến dạng, đồng thời đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật và yêu cầu về chất lượng cho hàn MIG.
Trong hàn MIG, các nếp gợn song song trên mối hàn thường xuất hiện do quá trình nhúng thanh kim loại phụ vào vũng hàn Càng nhúng nhiều thanh kim loại phụ, càng hình thành nhiều nếp gợn Nếu nhúng quá sâu mà không cung cấp đủ nhiệt, mối hàn có thể bị thấu kém Vì vậy, chỉ nên nhúng thanh kim loại phụ vào vũng hàn khi nó di chuyển về phía trước của đường hàn để kiểm soát lượng nhiệt và hạn chế các nếp gợn, từ đó nâng cao độ thấu và chất lượng mối hàn MIG.
Trong hàn nhôm bằng phương pháp MIG, thường xuất hiện lỗ hoặc vết lõm ở cuối đường hàn Để tránh hiện tượng này, thợ hàn nên tiếp tục đẩy mối hàn vào vùng nung nóng cho đến khi nguồn nhiệt được ngắt hoàn toàn Hoặc có thể áp dụng kỹ thuật mồi lại hồ quang ngay sau khi tắt nguồn để nung chảy lại vũng hàn, sau đó điều khiển việc bật tắt nguồn nhiệt cho tới khi vũng hàn nguội đủ để không còn hình thành các vết lõm.
2.4.3 Kiểm tra mối hàn, sửa chữa khuyết tật
- Kiểm tra ngoại dạng mối hàn(Bằng mắt thường, hoặc thiết bị phụ trợ) để xác định:
- Bề mặt và hình dạng vảy mối hàn.
- Điểm bắt đầu, và kết thúc của mối hàn.
- Khuyết tật của mối hàn: Khuyết cạnh, rỗ khí, không ngấu.
Phương pháp kiểm tra mối hàn bằng mắt bắt đầu bằng công tác làm sạch mối hàn Trước khi quan sát, loại bỏ mọi chất bẩn như gỉ, xỉ hàn và dầu mỡ để không ảnh hưởng đến khả năng nhận diện mối hàn Việc làm sạch giúp bề mặt mối hàn sáng, rõ nét, từ đó phát hiện sớm các khuyết tật như vết nứt, rò rỉ hoặc mảng xỉ Đây là bước chuẩn bị quan trọng trong quy trình kiểm tra bằng mắt nhằm đảm bảo kết quả đánh giá chính xác và tin cậy.
*Một số thước kiểm tra mối hàn góc.
- Thước đo mối hàn đơn giản:
Để đo độ dày mối hàn góc từ 3–15 mm, sử dụng thước đo ở phần có hình dạng cong để đảm bảo tiếp xúc 3 điểm giữa chi tiết và mối góc Phương pháp này cho kết quả đo chính xác, ổn định và phù hợp cho kiểm tra chất lượng mối hàn góc trong sản xuất.
- Đo chiều cao mối hàn của các ống giáp mép bằng phần thẳng Loại dưỡng đo này làm bằng nhôm tương đối mềm nên mòn rất nhanh
- Bộ thước đo mối hàn:
- Đo các mối hàn góc dầy từ 3 - 12 mm, từ 3 đến 7 mm cấp độ 0,5 mm Trên đó là 8 mm - 10 mm - 12 mm Thước đo theo nguyên lý đặt trên 3 điểm.
Thước đo mối hàn với du xích:
Đo mối hàn góc và chiều cao của mối hàn giáp mép là những bước cơ bản để đánh giá chất lượng liên kết Cạnh của thước đo được thiết kế để kiểm tra góc mở của các mối hàn chữ V và chữ Y ở các mức 60°, 70° và 80°, giúp phân tích độ mở và độ chính xác của mối hàn so với tiêu chuẩn yêu cầu.
Thước tự chế: Đo được 7 chiều dầy mối hàn góc với góc của mối hàn 90 o
Dưỡng hàn vạn năng (TWI): Gồm có các kỹ thuật đo sau :
+ Chiều cao của mối hàn:
+ Chiều cao của mối hàn:
An toàn lao độ ng và v ệ sinh phân xưở ng
- Năng lượng bức xạ (Ánh sáng hồ quang)
Trong hàn hồ quang, điện năng được chuyển đổi thành nhiệt năng và quang năng; cả hai dạng năng lượng này có thể gây nguy hiểm hoặc ảnh hưởng xấu tới sức khỏe người làm việc nếu không được kiểm soát Nhiệt từ quá trình hàn làm nóng kim loại và khu vực làm việc, trong khi quang năng phát ra tia sáng có thể gây bỏng mắt và các ảnh hưởng khác cho người tiếp xúc Do đó, an toàn lao động và biện pháp bảo hộ phù hợp là cần thiết để giảm thiểu rủi ro liên quan đến hàn hồ quang.
Hồ quang bắn tóe khi hàn có thể gây cháy, nổ các vật liệu dễ bắt lửa trong vùng hàn Do đó cần làm sạch hay cách li các vật liệu dễ cháy nổ ra khỏi vùng hàn Ngoài ra, bắn tóe hồ quang cũng có thể gây ra cháy quần áo, gây bỏng, do đó cần phải trang bị quần áo bảo hộ lao động đầy đủ khi hàn.
Hồ quang hàn bức xạ ra các loại tia như: Tia cực tím, tia hồng ngoại và ánh sáng nhìn thấy được Các bức xạ này đều có khả năng gây hại đến mắt, có thể làm đau mắt, bỏng da,… Do đó khi hàn cần trang bị đầy đủ: Quần áo bảo hộ, giày, mặt nạ hàn, găng tay,… để phòng tránh các nguy hiểm do hồ quang gây ra
Khói hàn được sinh ra trong quá trình hàn và chứa các thành phần từ điện cực hàn, kim loại cơ bản, chất bám dính trên bề mặt kim loại cơ bản và các yếu tố khác có trong không khí; thành phần hóa học của khói quyết định mức độ nguy hại mà nó gây ra, do đó khói hàn có thể gây tác động tức thời lên da và mắt, chóng mặt, buồn nôn và dị ứng, đồng thời có thể ảnh hưởng sức khỏe lâu dài tùy vào mức độ tiếp xúc và thành phần của khói.
Khí hàn được sinh ra trong quá trình hàn hồ quang và được xem là yếu tố gây hại cho sức khỏe con người Khi khói hàn kết hợp với một số chất tẩy nhờn có thể phân hủy ra khí độc do nhiệt và bức xạ cực tím; khí độc này có thể kết hợp với ozone hoặc oxit nitơ, gây nhức đầu, chóng mặt, tức ngực, chói mắt và ngứa cổ, ngứa mũi.
Vì vậy, để giảm tác hại gây ra do khói độc và khí hàn, ta cần phải chú ý:
+ Hạn chế tiếp xúc trực tiếp mặt với khói hàn và khí hàn
+ Xử dụng các trang thiết bị thông khí trong xưởng hàn.
+ Trang bị vòi hút khí cục bộ tại vị trí hàn.
+ Nhận diện các tác hại bằng cách đọc các thông tin an toàn đi kèm với loại vật liệu hàn sử dụng.
Khi hàn chi tiết đã qua sử dụng, cần quan tâm đến lớp sơn phủ và các hóa chất còn bám lại trên bề mặt, vì những thành phần này có thể gây khói độc khi hàn Do đó, cần đánh giá và xử lý trước để đảm bảo an toàn cho người thợ hàn và hiệu quả làm việc.
Đề phòng điện giật Điện giật ảnh hưởng trực tiếp tới tính mạng của con người trong quá trình hàn; khi bất cẩn, người công nhân chạm vào vật kim loại mang điện có thể gây tử vong hoặc thương tật nghiêm trọng Điện áp sơ cấp nguy hiểm hơn nhiều so với điện áp thứ cấp và có thể gây điện giật khi tay hay bất cứ phần nào trên cơ thể tiếp xúc với đầu nối hoặc dây dẫn từ lưới điện vào máy hàn; cũng có nguy cơ khi tiếp xúc với vỏ máy hoặc dây nối mát do dò điện hoặc dây nối mát không làm việc Điện áp thứ cấp cũng có khả năng gây giật khi hai phần trên cơ thể cùng tiếp xúc với hai cực điện đầu ra của máy hàn (điện cực và dây nối mát).
- An toàn khi sử dụng thiết bị: Tất cả các thiết bị sử dụng trong quá trình phải được kiểm định an toàn.
Ngắt nguồn điện vào nguồn điện ở hộp cầu chì trước khi tiến hành sửa chữa Thiết bị hàn phải được tiếp đất theo hướng dẫn của nhà sản xuất
HÀN NHÔM HỢP KIM NHÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG 14 2.1 Chuẩn bị phôi hàn, vật liệu, thiết bị dùng hàn nhôm và hợp kim nhôm
Kỹ thuật hàn nhôm và hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG
- Kim loại phụ là các thanh hợp kim nhôm tương tự kim loại mối hàn và có đường kính khoảng 3,2mm
- Mỏ hàn phải có đường kính 9.5mm.
- Tầm với của điện cực khoảng 3,2mm tính từ miệng mỏ hàn.
- Máy hàn phải đặt ở chế độ dòng AC có bổ sung cao tần với cường độ dòng điện là 120A.
Dòng điện hàn lớn hay nhỏ phụ thuộc vào chiều dày vật hàn, tính chất vật liệu và kiểu liên kết hàn, cũng như vị trí mối hàn trong không gian Đối với ống (mm), cần xem xét dạng mép (Dạng mép), Dd (mm) và dqh (mm) để xác định dòng điện hàn phù hợp Ih (A) Việc chọn dòng Ih đúng sẽ đảm bảo chất lượng và độ bền của mối hàn, đồng thời tối ưu hoá quy trình hàn và an toàn cho cấu kiện.
Bảng chế độ hàn khi hàn nhôm và hợp kim nhôm
Căn cứ vào chiều dày vật hàn, kiểu mối hàn và vị trí mối hàn trong gian để xác định số lớp hàn cho phù hợp
- Với vật hàn có chiều dày từ 2 ÷ 6 mm hàn một lớp
Vật hàn có độ dày từ 6 đến 12 mm được vát mép theo hình chữ V, trong khi vật hàn có độ dày từ 12 mm trở lên được vát mép theo hình chữ X Tùy thuộc loại góc vát chữ V hoặc chữ X mà ta chọn số lớp hàn phù hợp để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật.
Để hàn nhôm, điều chỉnh thiết bị như khi hàn trên tấm nhôm sao cho mỏ hàn thẳng đứng trên vũng hàn và vẫn quan sát được vũng hàn; nghiêng mỏ hàn khoảng 15 độ để cải thiện quá trình thấm ướt và làm sạch lớp oxit hồ quang Nếu nghiêng quá 15 độ, khí bảo vệ sẽ không đủ nên mối hàn sẽ kém chất lượng Khi hồ quang đã hình thành, di chuyển dọc theo đường hàn với các thao tác lặp đi lặp lại: nung chảy vũng hàn, dịch chuyển điện cực ra phía sau và nhúng que hàn vào vũng kim loại nóng chảy Khi kết thúc mối hàn, ngắt hồ quang theo phương pháp đã trình bày.
Mối hàn giáp mối không vát mép có độ ngấu tốt khi chiều dày mối hàn nhỏ hơn 3,2 mm Độ ngấu vượt quá chiều dày kim loại cơ bản được gọi là quá ngấu Chân mối hàn phải nhẵn, không có kim loại chảy thành cục Mối hàn ở tư thế hàn sấp được xem là tốt khi chiều dày từ chân tới đỉnh mối hàn bằng 2 lần chiều dày kim loại cơ bản.
Các mối hàn có chiều dày kim loại cơ bản dưới 3,2 mm chỉ hàn một phía; với chiều dày từ 2 mm trở lên cần để khe hở hàn Nhôm có thể hàn với chiều dày từ 4,8 mm–6,4 mm mà không cần đệm lót, có thể không vát mép hoặc vát mép chữ V đơn Khi hàn các tấm có chiều dày khác nhau, phải tuân thủ các quy định kỹ thuật của nhà sản xuất.
2.2.4 Góc nghiêng mỏ hàn và que hàn
+ Góc nghiêng của mỏ hàn so với trục đường hàn ngược với hướng hàn:
+ Góc nghiêng của mỏ hàn so với tấm thành và tấm cánh: 45 0
+ Góc nghiêng của que hàn so với trục đường hàn theo hướng hàn: 15 c
Hình 2.2 Góc độ que hàn
Để thực hiện hàn hồ quang, nung điểm bắt đầu hàn bằng cách cho mỏ hàn xoay tròn cho đến khi xuất hiện vũng hàn, đồng thời giữ mỏ hàn ở một góc nhất định Đầu điện cực nên giữ ở khoảng cách khoảng 3 mm so với vũng hàn để đảm bảo ổn định và chất lượng mối hàn Khi quan sát thấy vũng hàn sáng và đang ở trạng thái lỏng, dịch chuyển mỏ hàn đều theo hướng hàn và tra que hàn phụ vào vũng hàn để bổ sung kim loại, tạo mối hàn chắc và đẹp.
- Phương pháp chuyển động của mỏ hàn và que hàn phụ
- Dao động của mỏ hàn theo kiểu răng cưa hoặc bán nguyệt, kiểu đường thẳng
Kỹ thuật sử lý sau khi hàn
Sau khi hoàn thành phần thực hành hàn TIG, người thợ cần nắm vững cách cải thiện bề mặt đường hàn để đạt chất lượng và thẩm mỹ mong muốn Quá trình này được thực hiện bằng cách nhúng thanh kim loại phụ vào mối hàn theo một chu trình kiểm soát, giúp cân bằng nhiệt, tăng độ liên kết và làm giảm các khuyết tật như sần, xỉ và vảy Các bước gồm chọn loại thanh phụ phù hợp với vật liệu và đường kính mối hàn, điều chỉnh thông số hàn (tốc độ, điện áp, dòng), tiến hành nhúng thanh phụ một cách nhịp nhàng khi mối hàn đang ở trạng thái ổn định, sau đó làm mát và kiểm tra bề mặt để loại bỏ tạp chất và hoàn thiện bề mặt.
Hình 2.3 Phương pháp dao động que hàn
Trong hàn TIG, các nếp gợn song trên mối hàn thường xuất hiện do quá trình nhúng thanh kim loại phụ vào vũng hàn Càng nhúng nhiều thanh kim loại phụ vào vũng hàn thì càng xuất hiện nhiều nếp gợn song Nếu nhúng nhiều mà không cung cấp đủ nhiệt có thể dẫn tới độ thấu kém Vì vậy, chỉ được nhúng thanh kim loại phụ vào vũng hàn khi nó di chuyển về phía trước của đường hàn để đảm bảo nhiệt được phân bổ đều và giảm thiểu nếp gợn.
Trong hàn nhôm bằng phương pháp TIG, cuối đường hàn thường hình thành các lỗ và vết lõm do sự tích tụ nhiệt và thoát kim loại không đều Để ngăn ngừa hiện tượng này, thợ hàn thường giữ và kéo từ từ thanh kim loại phụ ra khỏi vùng nung nóng cho đến khi máy hàn tắt hoàn toàn Cũng có thể áp dụng phương pháp mồi lại hồ quang ngay sau khi tắt để nung chảy lại vũng hàn, sau đó điều khiển nguồn nhiệt mở–tắt cho đến khi vũng hàn nguội đủ để không hình thành vết lõm.
Điểm khởi đầu để tạo vũng hàn giống hệt như khi hàn không có giây hàn phụ Khi vũng hàn sáng lên và lỏng, nó dịch chuyển về phía sau vũng hàn đồng thời bổ sung kim loại dây hàn phụ bằng cách chạm nhanh đầu dây hàn vào mép trước của vũng hàn để kim loại dây hàn nóng chảy, sau đó rút ngay dây hàn phụ và đưa hồ quang về mép trước vũng hàn Khi vũng hàn trở lại trạng thái sáng lỏng thì chu kỳ lại được lặp lại như cũ Đầu dây hàn phụ luôn nằm trong vùng khí bảo vệ và sẵn sàng tiếp cận mép trước vũng hàn để kim loại phụ nóng chảy được bổ sung.
2.3.3 Kiểm tra mối hàn, sửa chữa khuyết tật a Phương pháp kiể m tra m ố i hàn
Kiểm tra ngoại dạng mối hàn (Bằng mắt thường, hoặc thiết bị phụ trợ) để xác định:
- Bề mặt và hình dạng vảy mối hàn.
- Điểm bắt đầu, và kết thúc của mối hàn
- Khuyết tật của mối hàn: Khuyết cạnh, rỗ khí, không ngấu.
Phương pháp kiểm tra mối hàn bằng mắt đòi hỏi sự chuẩn bị kỹ lưỡng để quan sát các khuyết tật và chất lượng liên kết Trước khi tiến hành quan sát, cần làm sạch mối hàn khỏi các chất bẩn như gỉ sét, xỉ hàn và dầu mỡ để không làm ảnh hưởng đến việc nhận diện và đánh giá mối hàn Việc làm sạch bề mặt giúp tăng độ chính xác của kiểm tra bằng mắt, từ đó đánh giá được bề mặt mối hàn, độ liền mạch và các yếu tố ảnh hưởng đến liên kết.
+ Một số thước kiểm tra mối hàn góc.
Thước đo mối hàn đơn giản:
Để đo độ dày mối hàn góc từ 3 đến 15 mm, sử dụng một thước đo có phần đầu cong ở vùng mối góc Thiết kế cong của thước cho phép tiếp xúc 3 điểm giữa chi tiết và mối hàn góc, từ đó xác định chính xác độ dày mối hàn và cung cấp dữ liệu đo tin cậy cho quá trình kiểm tra chất lượng.
- Đo chiều cao mối hàn của các ống giáp mép bằng phần thẳng Loại dưỡng đo này làm bằng nhôm tương đối mềm nên mòn rất nhanh.
Bộ thước đo mối hàn:
- Đo các mối hàn góc dầy từ 3 - 12 mm, từ 3 đến 7 mm cấp độ 0,5 mm Trên đó là 8 mm - 10 mm - 12 mm Thước đo theo nguyên lý đặt trên 3 điểm
Thước đo mối hàn với du xích:
Đo mối hàn góc và chiều cao của mối hàn giáp mép là bước quan trọng để đánh giá chất lượng liên kết Cạnh của thước đo được gia công để có thể kiểm tra chính xác góc mở của các mối hàn chữ V và chữ Y ở các mức 60°, 70° và 80°, từ đó đảm bảo độ kín và độ bền của mối hàn.
Thước tự chế: Đo được 7 chiều dầy mối hàn góc với góc của mối hàn 90 o
Dưỡng hàn vạn năng (TWI): Gồm có các kỹ thuật đo sau :
+ Chiều cao của mối hàn:
+ Chiều cao của mối hàn: b S ử a ch ữ a khuy ế t t ậ t a Cháy cạnh
Dao động mỏ hàn không phù hợp + Biện pháp khắc phục:
Chọn dòng điện hàn hợp lý.
Sử dụng hồ quang ngắn để hàn. Điều chỉnh góc độ mỏ hàn hợp lý. b Rỗ khí.
Sử dụng khí có độ tinh khiết (99,99%)
Vệ sinh sạch mép hàn.
Tăng lưu lượng khí bảo vệ mối hàn c Không ngấu
Góc độ mỏ hàn không phù hợp.
Tăng cường độ dòng điện. Điều chỉnh góc nghiêng của mỏ hàn hợp lý.
HÀN ĐỒNG HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN KHÍ
Đặc điểm khi hàn đồng, hợp kim đồng
Nói chung đồng và hợp kim của đồng là vật liệu có tính hàn xấu vì chúng có những đặc điểm sau đây:
Đồng có tính dẫn nhiệt và dẫn điện tốt, nên khi hàn cần nguồn nhiệt tập trung mạnh và chế độ hàn ở mức cao; ở nhiệt độ cao hạt đồng có xu hướng tăng kích thước, đặc biệt khi mối hàn nhiều lớp, làm giảm độ bền của đồng Để đảm bảo độ bền của mối hàn, nên sau mỗi lớp hàn tiến hành rèn ở nhiệt độ 550–800 °C.
Đồng dễ bị oxy hóa ở nhiệt độ cao, hình thành oxit đồng Những oxit này kết hợp với đồng tạo thành các pha lỏng tích tụ tại vùng ranh giới hạt, từ đó làm giảm tính dẻo và dễ gây nứt nóng trong mối hàn.
Trong quá trình hàn đồng thau chứa kẽm, kẽm dễ bay hơi do hình thành oxit kẽm ZnO, vì kẽm có nhiệt độ sôi khoảng 907°C Sự bay hơi của kẽm không chỉ làm thay đổi thành phần kim loại của mối hàn mà còn gây ra hiện tượng rỗ khí trong mối hàn và có thể gây độc hại cho người thợ hàn.
Đồng có hệ số giãn nở dài tương đối lớn, gấp 1,5 lần thép, nên khi hàn dễ bị biến dạng như cong vênh và nứt Vì thế cần chú ý gá lắp các chi tiết hàn sao cho không hạn chế sự giãn nở khi nung nóng và sự co của chúng khi nguội Đồng thời cần nung nóng sơ bộ các chi tiết trước khi hàn ở một nhiệt độ nhất định để kiểm soát quá trình hàn và giảm thiểu biến dạng.
Đồng và hợp kim của đồng ở trạng thái lỏng hòa tan nhiều khí, đặc biệt là ôxy và hydro; khi nguội mà các khí này không kịp thoát ra khỏi vũng hàn sẽ gây nên hiện tượng rỗ khí và nứt ở mối hàn Bên cạnh sự hòa tan vào kim loại lỏng trong vũng hàn, trong quá trình hàn hydro còn khuếch tán vào các vùng ảnh hưởng nhiệt và tác dụng với oxit đồng nằm ở vùng tinh giới, tạo thành các sản phẩm liên quan tại khu vực này.
Trong quá trình hàn, hơi nước có thể thoát ra khi nguội và gây nên hiện tượng nứt tế vi ở vùng hàn dù nó không hoà tan vào kim loại; để ngăn ngừa hiện tượng này, cần áp dụng các biện pháp công nghệ đơn giản và thích hợp nhằm hạn chế tối đa lượng hydro xâm nhập vào vùng hàn Các biện pháp hiệu quả bao gồm sấy khô cẩn thận vật liệu trước khi hàn, làm sạch mép hàn và dây hàn, đồng thời nung nóng sơ bộ chi tiết trước khi hàn, từ đó giảm nguy cơ hình thành nứt do hydro và nâng cao chất lượng mối hàn.
Độ chảy loãng của đồng và hợp kim đồng cao, đặc biệt đồng thanh, gây khó khăn trong quá trình hàn vì kim loại lỏng chảy qua khe hở sang phía đối diện và ảnh hưởng đến sự hình thành mối hàn ở phía kia Để khắc phục hiện tượng này, khi hàn ở vị trí hàn sấp nên hàn trên tấm đệm, còn hàn ở vị trí hàn đứng nên dùng que hàn có thuốc bọc dày và hàn với chế độ thấp.
Chuẩn bị vật liệu, thiết bị dùng hàn đồng và hợp kim đồng
Những chi tiết có chiều dày S = 1,5 ÷2mm nên gấp mép để hàn, chiều cao phần gấp mép bằng chiều dày của chi tiết.(hình 2a)
Những chi tiết có chiều dày S ≤ 3mm không cần vát mép nhưng yêu cầu khe hở a = 1,5 ÷ 2mm.(hình 2b)
Những chi tiết có chiều dày S ≤ 8mm hàn cả hai phía không cần vát mép và phải có khe hở a = 3mm.(hình 2c)
Hình 3.1 mô tả các phương pháp chuẩn bị mép hàn và hàn liên kết gồm: a Hàn gấp mép; b Hàn giáp mối không vát; c Hàn giáp mối có vát chữ V; d Hàn giáp mối vát mép chữ X Đối với chi tiết có chiều dày S từ 3–10 mm, nếu vát mép chữ V thì góc α bằng 0 độ, phần chiều dày không vát mép có P = 2 mm và khe hở hàn a = 2–3 mm Đối với chi tiết có S > 10 mm, nếu vát mép chữ X thì góc α bằng 90 độ, phần chiều dày không vát mép P ≤ 2 mm Khi hàn liên kết này nên phân bố vị trí hàn ở vị trí hàn đứng và tiến hành hàn đồng thời hai phía bằng hai mỏ hàn.
2.2.2 Làm sạch vật liệu cơ bản
Trước khi hàn, cần làm sạch dầu mỡ, oxit và các chất bẩn ở hai bên mép hàn một cách kỹ lưỡng Chiều rộng làm sạch hai phía tối thiểu phải đạt 30 mm để đảm bảo liên kết hàn chất lượng và ổn định Việc chuẩn bị mép hàn còn phụ thuộc vào độ dày của chi tiết, nhằm chọn phương án gia công mép phù hợp và đảm bảo mối hàn đạt yêu cầu kỹ thuật.
Có thể dùng hoá chất để khử ôxit trong dung dịch 1 lít nước: 50 g NaOH, 45 g NaF Sau đó xối nước từ 1 ÷ 2 phút và trung hoà bằng dung dịch axit nitric 30 ÷
35 % với hợp kim Al-Mn hoặc dung dịch axit khác Sau đó xối lại bằng nước và sấy khô bằng không khí nóng 80 ÷ 90 0 C
Sau khi làm sạch bề mặt, chi tiết phải được hàn trong vòng 3 ÷ 4 giờ
2.2.3 Nung nóng sơ bộ vật liệu cơ bản
Vật hàn trước khi hàn phải được chuẩn bị kỹ Với vật mỏng có độ dày 1.5–2 mm, nên dùng kiểu uốn mép Những chi tiết có chiều dài dưới 30 mm không cần vát mép; với các trường hợp cần vát mép, vát 10 mm ở góc 45°, còn đối với vật có bề dày lớn hơn 10 mm thì vát mép ở góc 90°.
Ngọn lửa hàn: ngọn lửa hàn bình thường.
Công suất ngọn lửa hàn W = (190 ÷ 225) S (l/h).
Nếu vật hàn đã được nung nóng sơ bộ (400 ÷ 500 0 c)
Nếu nung nóng sơ bộ thực hiện bằng cách dùng ngọn lửa phụ thì công suất mỗi ngọn lửa chon như sau
W là công suất ngọn lửa biểu thị bằng lượng tiêu hao khí axetylen.
S là chiều dày vật hàn (mm).
Kỹ thuật hàn đồng và hợp kim đồng bằng phương pháp hàn khí
2.3.1 Chế độ hàn Đường kính que hàn: Khi hàn đồng bằng phương pháp hàn khí có thể chọn đường kính que hàn theo chiều dày vật hàn:
D = S + 1mm d: đường kính của que hàn, mm S: chiều dày vật hàn, mm.
Cần chú ý không dùng que hàn có đường kính d>9mm vì gây nhiều ảnh hưởng xấu đến quá trình hàn và chất lượng mối hàn.
Công suất của mỏ hàn có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng mối hàn khi hàn bằng ngọn lửa khí oxy – axetylen Với công suất quá lớn, kim loại dễ bị quá nhiệt, hình thành lỗ trên mối hàn, và kẽm bay hơi quá nhiều gây biến dạng vật hàn đồng thời có thể gây độc cho người thợ hàn Ngược lại, chọn ngọn lửa hàn có công suất thích hợp giúp kiểm soát nhiệt lượng, giảm thiểu biến dạng và hạn chế sự bay hơi của kẽm, từ đó mối hàn được liên kết chắc chắn và an toàn hơn.
26 có công suất quá bé thì chẳng những làm giảm năng suất mà còn làm giảm chất lượng mối hàn
Công suất của mỏ hàn có thể xác định theo công thức sau:
W = (100-150)S W: công suất của mỏ- lượng khí a-xê-ty-len tiêu hao, l/h S: chiều dày vật liệu hàn, mm
Trong công thức trên giới hạn dưới dùng cho khi hàn đồng thau có S12mm.
Trong thực tế hàn đồng thau, việc giảm bay hơi kẽm là yếu tố quan trọng để đạt mối hàn bền và chất lượng Vì vậy nên dùng ngọn lửa oxy hóa để hàn, tức là điều chỉnh ngọn lửa sao cho tỷ số oxy-axetylen ở mức phù hợp Ngọn lửa oxy hóa với tỷ số đúng giúp kiểm soát nhiệt độ, hạn chế thất thoát kẽm và cho mối hàn đồng thau có kết cấu vững chắc cùng bề mặt mịn.
Trong quá trình hàn, cần luôn giữ góc nghiêng của que hàn từ 15° đến 30° và góc của mỏ hàn từ 70° đến 80° so với mặt phẳng nằm ngang hoặc bề mặt vật hàn, như hình vẽ Việc duy trì đúng hai góc này giúp đường hàn ổn định và mối hàn có chất lượng tốt.
Hình 3.2 Góc độ mỏ hàn và que hàn phụ
2.3.1.2 Chọn số hiệu đầu hàn (Bép hàn)
Khi hàn khí việc chọn số hiệu đầu hàn lớn hay nhỏ tùy thuộc vào chiều dày vật hàn
- Nếu chiều dày vật hàn lớn nên chọn số hiệu đầu hàn cỡ lớn
- Nếu chiều dày vật hàn nhỏ nên chọn số hiệu đầu hàn cỡ nhỏ
- Số hiệu đầu hàn được ghi ngay trên đầu bép hàn
Công suất của ngọn lửa hàn đóng vai trò đáng kể đến chất lượng mối hàn khi hàn bằng ngọn lửa khí oxy–axetylen Nếu chọn mỏ hàn có công suất quá lớn, kim loại dễ bị quá nhiệt, gây lỗ trong mối hàn và khiến kẽm bay hơi nhiều, làm vật hàn biến dạng và có thể tạo ra độc hại cho người thợ hàn Ngược lại, công suất quá nhỏ không những làm giảm năng suất mà còn làm giảm chất lượng mối hàn Công suất của mỏ hàn có thể xác định theo công thức sau:
W=(100-150)S W: công suất của mỏ- lượng khí a-xê-ty-len tiêu hao, l/h S: chiều dày vật liệu hàn, mm
Trong công thức trên giới hạn dưới dùng cho khi hàn đồng thau có S12mm
- Sử dụng que hàn thành phần giống với thành phần kim loại vật hàn.
- Đường kính que hàn lớn hay nhỏ phụ thuộc vào chiều dày vật hàn:
+ Nếu vật hàn lớn nên chọn que hàn phụ có đường kính lớn
+ Nếu chiều dày vật hàn nhỏ thì chọn que hàn có đường kính nhỏ
Que hàn sử dụng là đồng kỹ thuật Đường kính que hàn được tính theo công thức kinh nghiệm: dqh = (0,5 ÷ 0,75) S (mm)
2.3.1.5 Chuyển động của mỏ hàn và que hàn
Khi hàn đồng, nên điều chỉnh dao động của mỏ hàn và que hàn phụ theo đường thẳng và tuyệt đối không có dao động ngang, vì dao động ngang sẽ tạo điều kiện cho kẽm bay hơi mạnh hơn Vì vậy nên chọn cách dao động mỏ hàn và que hàn phụ theo đường thẳng để ổn định mối hàn và giảm sự bay hơi kim loại, nâng cao chất lượng hàn.
Do tính dẫn nhiệt của đồng thau nhỏ hơn đồng nên khi hàn các chi tiết có chiều dày nhỏ và trung bình không cần nung nóng sơ bộ trước (ví dụ bài tập thực hành với chiều dày 8 mm trong hình 9 không cần nung nóng sơ bộ) Tuy nhiên, với các chi tiết có chiều dày lớn hoặc khi hàn các vết nứt và vết rỗ của vật đúc thì việc nung nóng sơ bộ là bắt buộc Quá trình hàn nên được tiến hành với tốc độ hàn lớn nhất cho phép; đối với các chi tiết có chiều dày trung bình, tốc độ hàn nên ở khoảng 0,15–0,25 m/phút, vì nếu nhỏ hơn 0,15 m/phút sẽ dễ gây ra hiện tượng rỗ trong mối hàn Khi hàn các vật dày mà mối hàn được hoàn thành sau một lớp, nên đặt nghiêng chi tiết ở khoảng 10–15 độ so với mặt phẳng nằm ngang và tiến hành hàn từ dưới lên để mối hàn hình thành dễ và khí thoát ra được thuận lợi.
28 khỏi vũng hàn tốt hơn Đối với các mối hàn dài cũng dùng phương pháp phân đoạn nghịch như hàn đồng
Trong quá trình hàn liên kết chữ T và chồng, nếu có thể nên đưa về vị trí hàn ở trạng thái sấp để đảm bảo mối hàn chất lượng; đối với sửa chữa các vật đúc và vị trí hàn nằm trên mặt phẳng nghiêng, nên tiến hành hàn trong khuôn bằng vật liệu chịu nhiệt để ngăn kim loại lỏng chảy ra khỏi vũng hàn; trong khi hàn cần luôn giữ góc nghiêng của que hàn từ 15°–30° và góc mỏ hàn từ 70°–80° so với mặt phẳng nằm ngang hoặc mặt phẳng vật hàn.
Kỹ thuật xử lý sau khi hàn
Để nâng cao độ bền mối hàn, sau khi hàn cần rèn nhẹ lên bề mặt mối hàn Phụ thuộc vào hàm lượng đồng có trong vật liệu kim loại hàn mà quá trình rèn có thể thực hiện ở trạng thái nóng hoặc nguội Với mối hàn có hàm lượng đồng dưới 60%, nên rèn ở trạng thái nóng từ 200–300°C; còn với mối hàn có hàm lượng đồng vượt quá 60%, có thể rèn ở trạng thái nguội.
2.4.2 Ram mối hàn Để nâng cao cơ tính của mối hàn sau khi rèn xong đem ramvật hàn ở nhiệt độ từ
T 0 = (150 ÷ 200) 0 C và làm nguội chậm để mối hàn không bị giòn.
Không được ram mối hàn ở nhiệt độ 500 độ C, vì ở nhiệt độ đó độ bền của đồng thấp dễ gây rạn nứt.
Kiểm tra mối hàn, sửa chữa khuyết tật
a Phương pháp kiể m tra m ố i hàn
Kiểm tra ngoại dạng mối hàn (Bằng mắt thường, hoặc thiết bị phụ trợ) để xác định:
- Bề mặt và hình dạng vảy mối hàn.
- Điểm bắt đầu, và kết thúc của mối hàn.
- Khuyết tật của mối hàn: Khuyết cạnh, rỗ khí, không ngấu
Phương pháp kiểm tra bằng mắt cho mối hàn đòi hỏi bước chuẩn bị kỹ lưỡng: trước khi kiểm tra mối hàn bằng mắt, phải làm sạch mối hàn khỏi các chất bẩn như gỉ, xỉ hàn và dầu mỡ để đảm bảo việc quan sát mối hàn không bị ảnh hưởng.
+ Một số thước kiểm tra mối hàn góc.
Thước đo mối hàn đơn giản:
Để đo mối hàn góc có độ dày từ 3 đến 15 mm, sử dụng thước đo ở phần có hình dạng cong của chi tiết để đảm bảo tiếp xúc 3 điểm giữa chi tiết và mối góc Việc đặt thước tại các điểm tiếp xúc này cho phép xác định chính xác độ dày mối hàn góc và có thể lặp lại kết quả đo trên các mẫu khác nhau Đo mối hàn góc đúng chuẩn giúp kiểm tra chất lượng và tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật, đồng thời giảm thiểu rủi ro về yếu tố an toàn cấu kiện Trong quá trình đo, cần căn chỉnh thước và điều chỉnh áp lực sao cho tiếp xúc ổn định mà không làm biến dạng chi tiết.
- Đo chiều cao mối hàn của các ống giáp mép bằng phần thẳng Loại dưỡng đo này làm bằng nhôm tương đối mềm nên mòn rất nhanh.
- Đo các mối hàn góc dầy từ 3 - 12 mm, từ 3 đến 7 mm cấp độ 0,5 mm Trên đó là 8 mm - 10 mm - 12 mm Thước đo theo nguyên lý đặt trên 3 điểm.
Đo các mối hàn góc và chiều cao của mối hàn giáp mép là bước quan trọng trong kiểm tra chất lượng hàn Cạnh của thước đo được thiết kế đặc biệt để có thể kiểm tra góc mở của các mối hàn chữ V và chữ Y ở mức 60° Việc đo chính xác các tham số này giúp đảm bảo độ bền và an toàn cho kết cấu, đồng thời đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của quá trình hàn.
70 0 80 0 Đo được 7 chiều dầy mối hàngóc với góc của mối hàn 90 o
Dưỡng hàn vạn năng (TWI): Gồm có các kỹ thuật đo sau :
+ Chiều cao của mối hàn:
Hình 3.5 Thước đo mối hàn b S ử a ch ữ a khuy ế t t ậ t
Dao động mỏ hàn không phù hợp
Chọn dũng điện hàn hợp lý.
Sử dụng hồ quang ngắn để hàn. Điều chỉnh góc độ mỏ hàn hợp lý.
Sử dụng khí có độ tinh khiết (99,99%)
Vệ sinh sạch mép hàn.
Tăng lưu lượng khí bảo vệ mối hàn
Hình 3.6 Mối hàn cháy cạnh
Góc độ mỏ hàn không phù hợp.
+ Biện pháp khắc phục:Tăng cường độ dòng điện Điều chỉnh góc nghiêng của mỏ hàn hợp lý.
HÀN ĐỒNG, HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG 32 2.1 Chuẩn bị phôi hàn, vật liệu, thiết bị dùng trong hàn đồng và hợp kim đồng
Kỹ thuật hàn đồng và hợp kim đồng bằng phương pháp hàn TIG
Việc chọn chế độ hàn đồng phụ thuộc vào chiều dày của vật hàn và khí bảo vệ Khi hàn bằng điện cực vonfram hoặc điện cực nóng chảy, tốt nhất là dùng dòng một chiều đấu thuận Do năng suất hàn bằng điện cực nóng chảy cao hơn khoảng 2–3 lần so với hàn bằng điện cực không nóng chảy, nên hiện nay trong công nghệ hàn dùng điện cực nóng chảy nhiều hơn và các chế độ hàn đồng được nêu trong bảng sau.
Bảng chế độ hàn đồng và hợp kim đồng bằng phương pháp hàn TIG
Chiều dày vật hàn (mm) Đường kính điện cực Vonfram (mm)
Cường độ dòng điện hàn ( A) Điện áp hàn (V) Tốc độ hàn (m/h)
Sau khi gây hồ quang giữ mỏ hàn Nung điểm bắt đầu hàn bằng cách cho mỏ hàn xoay tròn cho đến khi thấy xuất hiện vũng hàn, đầu của điện cực cần giữ một khoảng cách tầm 3 mm so với vũng hàn Khi quan sát thấy vũng hàn sáng và lỏng thì dịch chuyển đều theo hướng hàn và tra que hàn phụ vào vũng hàn (cũng có trường hợp mối hàn không cần que hàn phụ).
Trước hết Nung điểm khởi đầu (a) để tạo vũng hàn giống như khi hàn không có dây hàn phụ Khi vũng hàn sáng lên và lỏng dịch chuyển về phía sau vũng hàn (b) và đồng thời bổ sung kim loại dây hàn phụ bằng cách chạm nhanh đầu dây hàn vào mép trước của vũng hàn (c) để kim loại dây hàn nóng chảy sau đó rút ngay dây hàn phụ lại và đưa hồ quang về mép trước vũng hàn (e) Khi vũng hàn trở lại sáng lỏng thì chu kỳ lại được lặp lại như cũ Chú ý đầu dây hàn phụ luôn nằm trong vùng khí bảo vệ và sẵn sàng tiếp cận mép trước vũng hàn cho kim loại phụ nóngchảy
Hình 4.4 Dao động mỏ hàn và que hàn phụ
2.2.3 Góc nghiêng mỏ hàn và dây hàn phụ
Trong quá trình hàn có dây hàn phụ, dây hàn được nghiêng 15 độ so với bề mặt vật hàn Dây hàn hợp với đầu điện cực ở góc 90 độ và cách điểm bắt đầu hàn khoảng 25 mm.
Hình 4.5 Góc độ mỏ hàn và dây hàn phụ
Kỹ thuật xử lý sau khi hàn
Để nâng cao độ bền mối hàn, nên rèn nhẹ lên bề mặt mối hàn sau khi hàn nhằm tăng cường liên kết và độ bền của khớp hàn Phụ thuộc vào hàm lượng đồng có trong kim loại vật hàn, quá trình rèn có thể được thực hiện ở trạng thái nóng hoặc trạng thái nguội để đạt hiệu quả tối ưu.
- Rèn ở trạng thái nóng (200 ÷ 300) 0 C Khi vật hàn có hàm lượng đồng nhỏ hơn 60% Nếu vật hàn có hàm lượng đồng lớn hơn 60% thì có thể hàn ở trạng thái nguội
2.3.2 Ram mối hàn Để nâng cao cơ tính của mối hàn sau khi rèn xong đem ram mối hàn ở nhiệt độ từ t 0 = (150 ÷ 200) 0 C và làm nguội chậm để mối hàn không bị giòn
Không được ram mối hàn ở nhiệt độ 500 độ C, vì ở nhiệt độ đó độ bền của đồng thấp dễ gây rạn nứt.
2.3.3 Kiểm tra mối hàn, sữa chữa khuyết tật mối hàn a Kiểm tra mối hàn
Kiểm tra ngoại dạng mối hàn (Bằng mắt thường, hoặc thiết bị phụ trợ) để xác định:
- Bề mặt và hình dạng vảy mối hàn.
- Điểm bắt đầu, và kết thúc của mối hàn.
- Khuyết tật của mối hàn: Khuyết cạnh, rỗ khí, không ngấu.
Phương pháp kiểm tra bằng mắt cho mối hàn bắt đầu bằng việc làm sạch mối hàn khỏi các chất bẩn như gỉ, xỉ hàn và dầu mỡ để đảm bảo việc quan sát không bị che khuất và nhận diện chính xác mọi khuyết tật Khi bề mặt mối hàn đã sạch, người kiểm tra sẽ đánh giá sự đồng đều và chất lượng của mối hàn, từ đó phát hiện các khuyết tật mối hàn như thiếu liên kết, nứt, lỗ hoặc bất thường về hình dạng Việc ghi nhận các khuyết tật bằng mắt là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và chất lượng của kết cấu.
Là khuyết tật nghiêm trọng nhất của liên kết hàn Nứt có thể xuất hiện: Trên bề mặt mối hàn; trong mối hàn; vùng ảnh hưởng nhiệt
- Nứt có thể xuất hiện ở các nhiệt độ khác nhau:
+ Nứt nóng : Xuất hiện trong quá trình kết tinh của liên kết hàn khi nhiệt độ khá cao (trên 1000 0 C)
+ Nứt nguội: Xuất hiện khi kết thúc quá trình hàn ở nhiệt độ dưới
1000 0 C, có thể xuất hiện sau vài giờ, vài ngày sau khi hàn
- Vết nứt có kích thước khác nhau:
+ Nứt tế vi: phát triển trong quá trình làm việc, phát triển thành nứt thô đại
+ Nứt thô đại: Phá huỷ kết cấu ngay khi làm việc
- Các vết nứt thô đại có thể phát hiện bằng mắt thường hoặc kính lúp (trên bề mặt)
- Vết nứt tế vi nằm trong mối hàn có thể dùng phương pháp kiểm tra siêu âm, chụp X quang để phát hiện
Mối hàn rỗ khí: Sinh ra do hiện tượng khí trong kim loại lỏng mối hàn không kịp thoát ra ngoài khi kim loại vũng hàn đông đặc
- Rỗ khí có thể sinh ra:Ở bên trong (1) hoặc bề mặt mối hàn (2)
+ Nằm ở phần ranh giới giữa kim loại cơ bản và kim loại đắp
+ Có thể phân bố, tập trung (4) hoặc nằm rời rạc trong mối hàn
- Mối hàn tồn tại rỗ khí sẽ giảm tác dụng làm việc, giảm độ kín
- Nguyên nhân: + Hàm lượng C trong kim loại cơ bản và trong vật liệu hàn quá cao + Vật liệu hàn bị ẩm, bề mặt hàn bị bẩn
+ Chiều dài hồ quang lớn, vận tốc hàn quá cao
Hình 4.7 Mối hàn rỗ khí
- Khắc phục: Hàn đủ khí, khoảng cách chụp khí và vật hàn đảm bảo
- Là khuyết tật nghiêm trọng trong liên kết hàn → dẫn đến nứt làm hỏng liên kết
+ Mép hàn chuẩn bị chưa hợp lý
+ Dòng điện hàn quá nhỏ hoặc Vh quá nhanh
+ Góc độ điện cực (que hàn) và cách đưa điện cực chưa hợp lý
+ Chiều dài cột hồ quang quá lớn
+ Điện cực hàn chuyển động không đúng theo trục hàn
Trình tự thực hiện hàn giáp mối
TT Nội dung công việc
Dụng cụ, thiết bị Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt được
1 Đọc bản vẽ Bản vẽ chi tiết - Biết đọc các kích thước trên bản vẽ
2 Chuẩn bị phôi hàn Máy cắt, máy mài, Dụng cụ nghề hàn
Mỗi học sinh 2 tấm phôi
Phôi hàn phẳng, thẳng không pa via đúng kích thước
- Phôi hàn thẳng, phẳng đảm bảo khe hở
- Đúng góc độ mỏ hàn
- Mối hàn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật
5 Kiểm tra chất lượng mối hàn
- Phát hiện đước các khuyết tật của mối hàn
Bài tâp và sản phẩm thực hành
Câu 1: Trình bày kỹ thuật hàn kim loại và hợp kim đồng bằng phương pháp hàn TIG?
Câu 2: Thực hiện mối hàn TIG Đồng giáp mối vị trí 1G? Kích thước như sau: (250 x 120 x 4) x 2
Câu 3: Kiểm tra và phát hiện các khuyết tật trên sản phẩm?