Giáo trình Hàn MIG/MAG cơ bản (Nghề: Hàn - Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí

(NB) Giáo trình Hàn MIG/MAG cơ bản (Nghề: Hàn - Cao đẳng) được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Những kiến thức cơ bản khi hàn MIG, MAG; Vận hành máy hàn MIG, MAG; Hàn giáp mối thép các bon thấp - Vị trí hàn (1F); Hàn giáp mối thép các bon thấp - Vị trí hàn (1G); Hàn liên kết góc thép các bon thấp – vị trí hàn (2F); Hàn liên kết góc thép các bon thấp – vị trí hàn (3F). Mời các bạn cùng tham khảo!

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ QUỐC GIA VIỆT NAM

TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ

(Ban hành theo Quyết định số 214/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022

của Trường Cao đẳng Dầu khí)

Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2022

(Lưu hành nội bộ)

LỜI NÓI ĐẦU

Hàn là một trong những lĩnh vực công nghệ có liên quan đến nhiều ngành công nghiệp khác nhau như: Công nghiệp chế tạo Cơ khí, Công nghiệp lắp đặt các Công trình Điện, Lọc Hóa dầu, Đóng tàu, Chế tạo Kết cấu… Để đảm bảo các sản phẩm có chất lượng cao yêu cầu phải có một đội ngũ lao động kỹ thuật hàn và giám sát hàn trình độ cao; Một mặt thông hiểu kiến thức tiêu chuẩn, qui trình công nghệ hàn; Mặt khác phải có kỹ năng hàn đạt các tiêu chuẩn đánh giá và cấp bằng quốc tế như: AWS, IIW, ABS, LR, DNV, BV…

Trường Cao đẳng Dầu Khí là cái nôi đào tạo nghề hàn đạt chất lượng tay nghề cao cung cấp lao động cho ngành Dầu Khí nói riêng và một phần nhân lực cho ngành công nghiệp, xây dựng toàn xã hội Để góp phần vào việc nâng cao chất lượng đào tạo cao đẳng, nghề hàn, Trường Cao đẳng Dầu Khí giao cho Tổ bộ môn hàn biên soạn

“Giáo trình Hàn MIG/MAG cơ bản” dùng làm tài liệu giảng dạy và học tập cho đào

tạo hệ Cao Đẳng và trung cấp Hàn

Giáo trình này được biên soạn dựa và CTĐT nghề Hàn do Trường CĐ Dầu khí ban hành năm 2021 Giáo trình bao gồm 6 bài:

Bài 1: Những kiến thức cơ bản khi hàn MIG, MAG

Bài 2: Vận hành máy hàn MIG, MAG

Bài 3: Hàn giáp mối thép các bon thấp - Vị trí hàn (1F)

Bài 4: Hàn giáp mối thép các bon thấp - Vị trí hàn (1G)

Bài 5: Hàn liên kết góc thép các bon thấp – vị trí hàn (2F)

Bài 6: Hàn liên kết góc thép các bon thấp – vị trí hàn (3F)

Giáo trình trang bị cho sinh viên những kiến thức và kỹ năng nâng cao công nghệ hàn trong môi trường khí bảo vệ điện cực chảy (FCAW)

Người biên soạn xin cám ơn các đồng nghiệp trong Tổ Bộ Môn Hàn và các chuyên gia trong và ngoài nước là đối tác của nhà trường về lĩnh vực hàn, đã quan tâm góp ý cho nội dung giáo trình này

Hàn là lĩnh vực công nghệ phức tạp do vậy việc biên soạn giáo trình này không tránh khỏi các thiếu sót Rất mong quý bạn đọc và đồng nghiệp góp ý để tái bản lần sau được hoàn thiện hơn

MỤC LỤC

Trang

LỜI NÓI ĐẦU 2

MỤC LỤC 3

DANH MỤC HÌNH ẢNH 5

GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN 7

NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÀN MIG/MAG 14

1.1 NGUYÊN LÝ VÀ PHẠM VI ỨNG DUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP HÀN MIG/MAG 15

1.2 VẬT LIỆU HÀN MIG/MAG 17

1.3 THIẾT BỊ, DỤNG CỤ HÀN MIG/MAG 26

1.4 ĐẶC ĐIỂM VÀ CÔNG DỤNG CỦA HÀN MIG, MAG 31

1.5 CÁC KHUYẾT TẬT CỦA HÀN MIG/MAG 34

1.6 NHỮNG ẢNH HƯỞNG TỚI SỨC KHỎE CỦA NGƯỜI CÔNG NHÂN HÀN MIG, MAG 39

1.7 AN TOÀN VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG KHI HÀN MIG/MAG. 39

VẬN HÀNH MÁY HÀN MIG/MAG 41

2.1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY HÀN MIG,MAG: 42

2.2 VẬN HÀNH, SỬ DỤNG VÀ BẢO QUẢN MÁY HÀN MIG/MAG. 43

2.3 TƯ THẾ THAO TÁC HÀN. 44

2.4 CHỌN CHẾ ĐỘ HÀN. 44

2.5 GÓC NGHIÊNG MỎ HÀN, PHẦN NHÔ ĐIỆN CỰC. 45

2.6 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN ĐỘNG MỎ HÀN. 47

2.7 PHƯƠNG PHÁP GÂY VÀ DUY TRÌ HỒ QUANG, KẾT THÚC HỒ QUANG KHI HÀN MIG/MAG. 49

2.8 AN TOÀN VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG KHI HÀN MIG/MAG 49

HÀN LIÊN KẾT GÓC THÉP CÁC BON THẤP VỊ TRÍ HÀN (1F) 51

3.1 CHUẨN BỊ PHÔI HÀN, VẬT LIỆU HÀN. 52

3.2 CHUẨN BỊ THIẾT BỊ, DỤNG CỤ HÀN. 53

3.3 GÁ PHÔI HÀN: 53

3.4 CHỌN CHẾ ĐỘ HÀN GÓC VỊ TRÍ 1F. 54

3.5 KỸ THUẬT HÀN GÓC VỊ TRÍ 1F: 54

3.6 KIỂM TRA, SỬA CHỮA CÁC KHUYẾT TẬT MỐI HÀN 55

3.7 AN TOÀN VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG KHI HÀN MIG/MAG 58

HÀN GIÁP MỐI THÉP CÁC BON THẤP VỊ TRÍ HÀN (1G) 60

4.1 CHUẢN BỊ PHÔI HÀN, VẬT LIỆU HÀN, THIẾT BỊ, DỤNG CỤ HÀN. 61

4.2 CHUẨN BỊ THIẾT BỊ, DỤNG CỤ HÀN. 62

4.3. GÁ PHÔI HÀN 62

4.4 CHỌN CHẾ ĐỘ HÀN MIG/MAG VỊ TRÍ 1G 63

4.5 KỸ THUẬT HÀN GIÁP MỐI CÓ VÁT MÉP Ở VỊ RÍ 1G. 64

4.6 KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN 66

4.7 AN TOÀN VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG KHI HÀN MIG/MAG 67

HÀN GÓC THÉP CÁC BON THẤP Ở VỊ TRÍ HÀN (2F) 68

5.1. CHUẨN BỊ PHÔI HÀN, VẬT LIỆU HÀN 69

5.2. CHUẨN BỊ THIẾT BỊ, DỤNG CỤ HÀN. 70

5.3 GÁ PHÔI HÀN: 70

5.4. CHỌN CHẾ ĐỘ HÀN MIG/MAG VỊ TRÍ 2F 71

5.5 KỸ THUẬT HÀN GÓC NGANG VỊ TRÍ 2F. 71

5.6 KIỂM TRA, SỬA CHỮA CÁC KHUYẾT TẬT MỐI HÀN. 72

5.7 AN TOÀN VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG KHI HÀN MIG/MAG 75

HÀN GÓC THÉP CACBON THẤP Ở VỊ TRÍ HÀN (3F) 77

6.1 CHUẨN BỊ PHÔI HÀN, VẬT LIỆU HÀN 78

6.2 CHUẨN BỊ THIẾT BỊ, DỤNG CỤ HÀN. 79

6.3 GÁ PHÔI HÀN: 79

6.4 CHỌN CHẾ ĐỘ HÀN GÓC (3F): 80

6.5 KỸ THUẬT HÀN GÓC Ở VỊ TRÍ 3F 80

6.6 KIỂM TRA, SỬA CHỮA CÁC KHUYẾT TẬT MỐI HÀN. 81

6.7 AN TOÀN VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG KHI HÀN MIG/MAG 84

TÀI LIỆU THAM KHẢO 86

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Trang

Hình 1 1: Sơ đồ nguyên lý quá trình hàn MIG/MAG 16

Hình 1 2: Ký hiệu dây hàn GMAW theo AWS 18

Hình 1 3: ảnh hưởng của khí bảo vệ tới hình dạng của mối hàn 24

Hình 1 4: Sơ đồ thiết bị hàn GMAW cơ bản 27

Hình 1 5: Nguồn hàn có đặc tính CV (Constant Voltage) 28

Hình 1 6: Kiểu mỏ hàn MIG/MAG dùng khí làm mát 28

Hình 1 7: Mỏ hàn MIG/MAG 29

Hình 1 8: Van giảm áp 29

Hình 1 9: Bộ cấp dây hàn (Loại sử dụng 2 con lăn) 30

Hình 1 10: Bộ cấp dây hàn (Loại sử dụng 4 con lăn) 30

Hình 1 11: Hiệu ứng Pinch khi dịch chuyển ngắn mạch 31

Hình 1 12: Đặc điểm giọt kim loại khi dịch chuyển giọt lớn 32

Hình 1 13: Đặc điểm giọt kim loại khi dịch chuyển tia dọc trục 33

Hình 1 14: Xung ngắn mạch và Xung tia dọc trục 33

Hình 1 15: Tổng hợp các dạng dịch chuyển giọt kim loại lỏng 34

Hình 1 16: Mối hàn bị nứt 35

Hình 1 17: Các dạng nứt 35

Hình 1 18: Mối hàn bị rỗ khí 36

Hình 1 19: Mối hàn không ngấu 37

Hình 1 20: Mối hàn cháy chân 38

Hình 2 1: Sơ đồ lắp đặt thiết bị hàn MIG/MAG 42

Hình 2 2: Sơ đồ nguyên lý của hàn MIG/MAG 43

Hình 2 3: Góc nghiêng mỏ hàn khi hàn góc 45

Hình 2 4: Góc nghiêng mỏ hàn khi hàn sấp 46

Hình 2 5: Góc nghiêng mỏ hàn khi hàn đứng 46

Hình 2 6: Phần nhô điện cực 47

Hình 2 7: Phương pháp đưa mỏ hàn hình đường thẳng 47

Hình 2 8: đưa mỏ hàn hình răng cưa 48

Hình 2 9: Đưa mỏ hàn hình bán nguyệt 48

Hình 2 10: Cách đưa mỏ hàn hình tròn 49

Hình 3 1: Bản vẽ chi tiết phôi hàn góc chữ T không vát mép vị trí 1F 52

Hình 3 2: Chuẩn bị phôi hàn 52

Hình 3 3: Đính phôi góc chữ T 54

Hình 3 4: Góc độ mỏ hàn khi hàn góc bằng 1F 55

Hình 3 5: Phương pháp dao động mỏ hàn 55

Hình 3 6: Kích thước mối hàn góc 1F 55

Hình 3 7: Dụng cụ đo kiểm mối hàn góc 56

Hình 3 8: Mối hàn bị rỗ khí 56

Hình 3 9: Mối hàn không ngấu 57

Hình 3 10: Mối hàn cháy chân 57

Hình 4 1: Bản vẽ chi tiết phôi hàn giáp có vát mép 61

Hình 4 2: Chuẩn bị phôi hàn 62

Hình 4 3: Đính phôi 63

Hình 4 4: Góc độ mỏ hàn khi hàn bằng 64

Hình 4 5: Phương pháp dao động mỏ hàn 64

Hình 4 6: Lỗ thâm nhập hồ quang 65

Hình 4 7: Kích thước lớp hàn lót 65

Hình 4 8: Kích thước lớp hàn đầy 65

Hình 4 9: Kích thước lớp hàn phủ 66

Hình 4 10: Dụng cụ đo, kiểm mối hàn 66

Hình 5 1: Bản vẽ chi tiết phôi hàn góc chữ T không vát mép 69

Hình 5 2: Chuẩn bị phôi hàn 70

Hình 5 3: Đính phôi góc chữ T 71

Hình 5 4: Góc độ mỏ hàn khi hàn góc ngang 72

Hình 5 5: Phương pháp dao động mỏ hàn 72

Hình 5 6: Kích thước mối hàn góc 72

Hình 5 7: Dụng cụ đo kiểm mối hàn góc 73

Hình 5 8: Mối hàn bị rỗ khí 73

Hình 5 9: Mối hàn không ngấu 74

Hình 5 10: Mối hàn cháy chân 74

Hình 6 1: Bản vẽ chi tiết phôi hàn góc chữ T không vát mép 78

Hình 6 2: Chuẩn bị phôi hàn 78

Hình 6 3: Gá phôi góc chữ T 80

Hình 6 4: Góc độ mỏ hàn khi hàn góc đứng 81

Hình 6 5: Kích thước mối hàn góc 81

Hình 6 6: Dụng cụ đo kiểm mối hàn góc 82

Hình 6 7: Mối hàn bị rỗ khí 82

Hình 6 8: Mối hàn không ngấu 83

Hình 6 9: Mối hàn cháy chân 83

GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN

Tên mô đun: Hàn MIG/MAG cơ bản

2 Mã số mô đun: MECW53166

3 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:

3.1 Vị trí: Là môn đun được bố trí cho sinh viên sau khi đã học xong các môn học

chung theo quy định và học xong các môn học bắt buộc của đào tạo chuyên môn nghề

từ môn học MECW52162 đến MECW52165

3.2 Tính chất: Là mô đun chuyên ngành bắt buộc

3.3 Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Hàn MIG/MAG cơ bản là mô đun bắt buộc trong CTĐT hàn hệ Cao Đẳng và trung cấp Là mô đun quan trọng nhất trong CTĐT hàn, cung cấp cho sinh viên những kiến thức và kỹ năng về hàn hồ quang MIG/MAG

4 Mục tiêu của mô đun:

4.1 Về kiến thức:

A1 Trình bày được nguyên lý làm việc của thiết bị hàn MIG/MAG

A2 Giải thích được đặc điểm, công dụng của phương pháp hàn FCAW

A3 Nhận biết đúng các loại vật liệu dùng trong công nghệ hàn FCAW

A4 Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày và tính chất của vật liệu

4.2 Về kỹ năng:

B1 Vận hành, sử dụng thành thạo các loại thiết bị, dụng cụ hàn MIG/MAG

B2 Hàn các mối hàn cơ bản ở vị trí hàn 1F,1G, 2F, 3F đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

B3 Kiểm tra đánh giá được chất lượng của mối hàn

4.3 Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:

C1 Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp

C2 Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của sinh viên

C3 Có ý thức tự giác, có tính kỷ luật cao, có tinh thần tập thể, có tránh nhiệm với công việc

5 Nội dung của mô đun

5.1 Chương trình khung

Mã MH, MĐ Tên môn học, mô đun

Số tín chỉ

Thời gian đào tạo (giờ)

Trong đó

Tổng

số

Lý thuyết

Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập

Kiểm tra

LT TH

Mã MH, MĐ Tên môn học, mô đun

Số tín chỉ

Thời gian đào tạo (giờ)

Trong đó

Tổng

số

Lý thuyết

Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập

SAEN52001 An toàn vệ sinh lao động 2 30 23 5 2 0

II Các môn học, mô đun

chuyên môn ngành, nghề 77 2040 518 1444 27 50

II.2 Môn học, mô đun chuyên

MECW52169 Hàn tự động dưới lớp thuốc 2 60 10 48 0 2

Mã MH, MĐ Tên môn học, mô đun

Số tín chỉ

Thời gian đào tạo (giờ)

Trong đó

Tổng

số

Lý thuyết

Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập

TT Tên các bài trong mô đun

Thời gian (Giờ)

Tổng

số

Lý thuyết

Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập

Kiểm tra

1

Bài 1: Những kiến thức cơ bản khi hàn MIG,

MAG

1 Nguyên lý và phạm vi ứng dụng của

phương pháp hàn MIG, MAG

2 Vật liệu hàn MIG, MAG

3 Thiết bị dụng cụ hàn MIG, MAG

4 Đặc điểm công dụng của hàn MIG,

MAG

5 Các khuyết tật của mối hàn

6 Những ảnh hưởng tới sức khoẻ của người

công nhân khi hàn MIG, MAG

7 An toàn và vệ sinh phân xưởng khi hàn

MIG, MAG

2 Bài 2: Vận hành máy hàn MIG, MAG

1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy 4 1 3

Số

TT Tên các bài trong mô đun

Thời gian (Giờ)

Tổng

số

Lý thuyết

Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập

Kiểm tra

8 An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng

khi hàn MIG, MAG

5 Kiểm tra chất lượng mối hàn

6 An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng

Số

TT Tên các bài trong mô đun

Thời gian (Giờ)

Tổng

số

Lý thuyết

Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập

Kiểm tra

1 Chuẩn bị phôi hàn, vật liệu hàn

6 Điều kiện thực hiện môn học:

6.1 Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Phòng học lý thuyết và Xưởng thực hành hàn 6.2 Trang thiết bị dạy học: Projector, máy vi tính, bảng, phấn Máy hàn MIG/MAG,

máy mài , máy cắt phôi hàn

6.3 Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: Giáo trình, Giáo án, phiếu học tập,

quy trình thực hành , bàn hàn, mặt nạ hàn, khí hàn và các dụng cụ nghề hàn,…

6.4 Các điều kiện khác: Người học được giáo viên giảng dạy cung cấp tài liệu, kiến

thức, kỹ năng tay nghề hàn thông qua hướng dẫn thường xuyên

7 Nội dung và phương pháp đánh giá:

7.1 Nội dung:

- Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức

- Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:

+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp

+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học

+ Nghiêm túc trong quá trình học tập

7.2 Phương pháp:

7.2.1 Cách đánh giá

- Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư

số 09/2017/TT-LĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh

và Xã hội

- Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Dầu Khí Thành phố Vũng Tàu như sau:

Điểm đánh giá Trọng số

+ Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40%

+ Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2)

+ Điểm thi kết thúc môn học 60%

Chuẩn đầu ra đánh giá

Số cột

Thời điểm kiểm tra

nhóm và từng học viên

B1, B2.B3 C1, C2

nhóm và từng học viên

8 Hướng dẫn thực hiện môn học

8.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Cao đẳng và trung nghề hàn

8.2 Phương pháp giảng dạy, học tập môn học

8.2.1 Đối với người dạy

* Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: thuyết trình ngắn, nêu

vấn đề, hướng dẫn thường xuyên, câu hỏi thảo luận…

* Bài tập: Phân chia nhóm nhỏ và cá nhân thực hiện bài tập theo nội dung đề ra

* Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra

* Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân công các thành viên trong nhóm

tìm hiểu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thay nhau làm bài thực hành, theo dõi, ghi chép, rút kinh nghiệm và thực tập

8.2.2 Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau:

- Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp Các tài liệu tham khảo sẽ được

cung cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu )

- Tham dự 100% các buổi thực hành Nếu người học vắng >1% số tiết thực hành phải học lại môn học mới được tham dự kì thi lần sau

- tham dự tối thiểu 70% thời lượng lý thuyết, nếu vắng >31% thời lượng lý thuyết thì phải học lại môn học

- Tự học và thảo luận nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm và làm việc cá nhân Một nhóm gồm 2 người học sẽ được cung cấp 01 máy hàn thực hành Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm bài tập của mình và hoàn thiện tốt nhất các kỹ năng đã được hướng dẫn của giáo viên

- Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ

- Tham dự thi kết thúc môn học

- Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học

9 Tài liệu tham khảo:

[1] Nguyễn Thúc Hà, Bùi Văn Hạnh- Giáo trình công nghệ hàn- NXBGD-

2002

[2] Ngô Lê Thông- Công nghệ hàn điện nóng chảy (tập1- cơ sở lý thuyết)

NXBGD- 2004

[3] Trung tâm đào tạo và chuyển giao công nghệ Việt – Đức, “Chương trình đào tạo

Chuyên gia hàn quốc tế”, 2006

[4] Metal and How to weld them - the James F.Lincoln Arc Welding Foundation

[8] AWS D1.1, “Welding Structure Steel”, American Welding Society, 2008

[9] The Welding Institute (TWI), “Welding Inspection”, Training and

Examination Services

[10].Các trang web: www.aws.org, www.asme.org, www.lincolnelectric.com

NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÀN MIG/MAG

❖ GIỚI THIỆU BÀI 1

Bài 1 trình bày những kiến thức cơ bản về hàn hồ quang dây lõi thuốc cơ bản

❖ MỤC TIÊU BÀI 1

Sau khi học xong chương này, người học có khả năng:

➢ Về kiến thức:

- Giải thích được nguyên lý, công dụng của phương pháp hàn MIG/MAG

- Trình bày đầy đủ các loại khí bảo vệ, các loại dây hàn

- Liệt kê các loại dụng cụ, thiết bị dùng trong công nghệ hàn MIG/MAG

- Nhận biết được nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa các khuyết tật thường gặp trong mối hàn khi hàn MIG/MAG

- Trình bày được sự ảnh hưởng của quá trình hàn hồ quang tới sức khoẻ công nhân hàn

➢ Về kỹ năng:

- Vận dụng tốt các kiến thức vào thực tế MĐ

➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:

- Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp

- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của sinh viên

- Có ý thức tự giác, có tính kỷ luật cao, có tinh thần tập thể, có tránh nhiệm với công việc

❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1

- Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, làm mẫu, hướng dẫn thường xuyên, theo dõi, rút kinh nghiệm cho người học); yêu cầu người học thực hiện theo giáo viên hướng dẫn (cá nhân hoặc nhóm)

- Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (bài 1) trước buổi học; theo dõi giáo viên làm mẫu, làm theo, rút kinh nghiệm đề thực tập lần sau đạt được

kỹ năng tay nghề theo yêu cầu kỹ thuật bài 1 đúng thời gian quy định

❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1

❖ Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Xưởng hàn, phòng học LT

❖ Trang thiết bị máy móc: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn Máy hàn

MIG/MAG, máy mài và máy cắt phôi,

❖ Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu

tham khảo, giáo án, phiếu học tập, quy trình thực hành, mũ hàn, búa gõ xỉ, bàn chải sắt và phôi hàn thép ống khí CO2, dây hàn

❖ Các điều kiện khác: Ánh sáng, thông thoáng

❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1

✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:

+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp

+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học

+ Nghiêm túc trong quá trình học tập

- Phương pháp:

✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: 01

✓ Kiểm tra định kỳ: 00

❖ NỘI DUNG BÀI 1

1.1 NGUYÊN LÝ VÀ PHẠM VI ỨNG DUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP HÀN MIG/MAG

Nguyên lý

Hàn MIG/MAG là phương pháp hàn hồ quang nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ, là quá trình hàn nóng chảy trong đó nguồn nhiệt hàn được cung cấp bởi hồ quang tạo ra giữa điện cực nóng chảy (dây hàn) và vật hàn Hồ quang và kim loại nóng chảy được bảo vệ khỏi tác dụng của oxi trong môi trường xung quanh bởi một loại khí hoặc một hỗn hợp khí

Tiếng anh phương pháp này gọi là GMAW (Gas Metal Arc Welding)

Khí bảo vệ có thể là khí trơ (Ar, He hoặc hỗn hợp Ar + He) không tác dụng với kim loại lỏng trong khi hàn hoặc là các loại khí hoạt tính (CO2; CO2 + O2; CO2 + Ar,…) có tác dụng chiếm chỗ đẩy không khí ra khỏi vùng hàn và hạn chế tác dụng xấu của nó

Khi điện cực hàn hay dây hàn được cấp tự động vào vùng hồ quang thông qua

cơ cấu cấp dây, còn sự dịch chuyển hồ quang dọc theo mối hàn được thao tác bằng tay thì gọi là hàn hồ quang bán tự động trong môi trường khí bảo vệ Nếu tất cả chuyển động cơ bản cơ khí hoá thì gọi là hàn hồ quang tự động trong môi trường khí bảo vệ

Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy trong môi trường khí trơ (Ar, He tiếng anh gọi là phương pháp hàn MIG (Metal Inert Gas) Vì các loại khí trơ có giá thành cao nên không được ứng dụng rộng rãi, chỉ dùng để hàn hợp kim màu và thép không

Hình 1 1: Sơ đồ nguyên lý quá trình hàn MIG/MAG

4- Bộ phận đẩy dây hàn 14- Chụp khí bảo vệ

8- Ống dẫn khí bảo vệ 18- Kim loại mối hàn đã kết tinh

11- Vật hàn

Phạm vi ứng dụng của phương pháp hàn MIG/MAG

Trong nền công nghiệp hiện đại, hàn hồ quang nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ chiếm một vị trí rất quan trọng Nó không những có thể hàn các loại thép kết cấu thông thường mà còn có thể hàn các loại thép không gỉ, thép chịu nhiệt, thép bền

nóng, các hợp kim đặc biệt, các hợp kim nhôm, magie, niken, đồng, các hợp kim có ái lực hoá học mạnh với ôxi

Phương pháp hàn này có thể sử dụng được ở mọi vị trí trong không gian Tùy theo chiều dày vật liệu để quyết định không vát mép, vát mép một phía và vát mép hai phía

Phương pháp này có thể ứng dụng để hàn: Thép cacbon, silic, thép hợp kim thấp, thép không gỉ, hàn nhôm, magan, đồng, niken, titan, và các hợp kim của chúng Dùng cho hàn thép dụng cụ hoặc hàn khuôn Hàn MIG/MAG được ứng dụng rộng rãi

và phổ biến trong công nghiệp như: Công nghiệp vũ trụ, máy bay, ôtô, bình áp lực, và trong công nghiệp đóng tàu

Dây hàn (Điện cực hàn)

Khi hàn trong môi trường khí bảo vệ, sự hợp kim hóa kim loại mối hàn nhằm đảm bảo các tính chất yêu cầu của mối hàn được thực hiện chủ yếu thông qua dây hàn

Do vậy, những đặc tính của quá trình công nghệ hàn phụ thuộc rất nhiều vào tình trạng

và chất lượng dây hàn Khi hàn MAG thường sử dụng dây hàn có đường kính từ (0,8

÷2,4) mm

Sự ổn định của quá trình hàn cũng như chất lượng của liên kết hàn phụ thuộc rất nhiều vào tình trạng bề mặt dây hàn Cần chú ý đến phương pháp bảo quản, cất giữ và biện pháp làm sạch nếu dây bị rỉ hoặc bẩn Một trong những cách để giải quyết là sử dụng dây có lớp mạ đồng Dây mạ đồng sẽ nâng cao chất lượng bề mặt và khả năng chống rỉ, đồng thời nâng cao tính ổn định của quá trình hàn

Dây hàn MIG/MAG có đường kính từ (0.8÷2.4)mm thường dây được mạ đồng Khi hàn sử dụng nguồn DC nối nghịch, nguồn AC sử dụng cho phương pháp này là không thích hợp Đặc tính ngoài của nguồn điện hàn thông thường là đặc tính cứng (điện áp không đổi) Khi hàn MIG lựa chọn dây hàn, khí hàn và các kết cấu chịu áp lực dựa theo tiêu chuẩn ASME section IV tuy nhiên nguyên tắc cơ bản của sự lựa chọn là kim loại điền đầy có thành phần cơ lý tính giống như kim loại cơ bản

b Ký hiệu dây hàn theo AWS

Theo hệ thống tiêu chuẩn AWS, ký hiệu dây hàn thông dụng như sau:

Hình 1 2: Ký hiệu dây hàn GMAW theo AWS

Giới thiệu các loại dây hàn cho hàn phương pháp hàn GMAW

Đường kính dây hàn

Giới hạn dòng điện (A) Loại vật liệu Ký hiệu dây hàn in mm

0

0.8 1.2

50-175 90-250

Đường kính dây hàn

Giới hạn dòng điện (A) Loại vật liệu Ký hiệu dây hàn in mm

3/64 1/16 3/32 1/8

1.6 2.4 3.2

160-350 225-400 350-475

ERAZ61A, ERAZ92A ERAZ61A, ERAZ92A ERAZ61A, ERAZ92A

ERAZ92A ERAZ92A

ERAZ33A ERAZ33A

A5.19

0.04

0 3/64 1/16 3/32 1/8

1.0 1.2 1.6 2.4 3.2

or A3 ERCuSn-A

A5.7

0.03

5 0.04

5 1/16 3/32

0.9 1.2 1.6 2.4

150-300 200-400 250-450 350-550

A5.14

0.02

0 0.03

0 0.03

5 0.04

5 1/16

0.5 0.8 0.9 1.2 1.6

-

- 100-160 150-260 100-400

-

-

Đường kính dây hàn

Giới hạn dòng điện (A) Loại vật liệu Ký hiệu dây hàn in mm

Ti - 0.15 Pd

Ti - 5Al - 2.5Sn

hoặc 2 cấp độ thấp

ERTi-0.2Pd ERTi-5Al-2.5Sn hoặc nguyên chất

0.03

5 0.04

0.02

0 0.02

5 0.03

0 0.03

5 0.04

5 1/16 5/64 3/32 7/64 1/8

0.5 0.6 0.8 0.9 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2

-

- 75-150 10-160 140-310 280-450

4 ER70S-5, ER70S-

6

A5.18

0.02

0 0.02

5 0.03

0 0.03

5 0.04

5 0.05

2 1/16 5/64 3/32 1/8

0.5 0.6 0.8 0.9 1.2 1.3 1.6 2.0 2.4 3.2

-

- 40-220 60-280 125-380 260-460 275-450

0.03

5 0.04

5 1/16

0.9 1.2 1.6 2.0 2.4

60-280 125-380 275-450

-

-

Đường kính dây hàn

Giới hạn dòng điện (A) Loại vật liệu Ký hiệu dây hàn in mm

5/64 3/32 1/8 5/32

3.2 4.0

-

-

Thành phần hoá học của một số loại dây hàn

Khí bảo vệ

- Nhiệm vụ của khí bảo vệ:

Khí bảo vệ có tác dụng bảo vệ kim loại khỏi tác hại của không khí, nó tác động với các quá trình xẩy ra trong hồ quang, quá trình tạo giọt và hình dạng mối hàn

Các loại khí trơ bảo vệ không mùi, không vị Chúng không độc nhưng có thể chiếm chỗ của không khí

Việc lựa chọn khí bảo vệ và điện cực hàn phụ thuộc vào các yếu tố sau:

▪ Kim loại cơ bản

▪ Yêu cầu về cơ tính của kim loại mối hàn

▪ Điều kiện làm sạch mối hàn

▪ Dạng dịch chuyển kim loại lỏng vào vũng hàn

Các yêu cầu của khí CO2 dùng cho hàn:

- Độ tinh khiết khí CO2 không dưới 99,5%

- Ở trạng thái tự do không chứa nước

- Lượng hơi nước không quá 0,18g/1m3 khí

Khí CO2 là khí 3 nguyên tử Nó được sử dụng trong công nghiệp dưới 3 dạng: Rắn, lỏng và khí Tuỳ theo công nghệ và quy mô sản xuất, giá cả khí CO2 thay đổi trong phạm vi rộng (3 ÷ 4)lần Khí CO2 không màu, mùi nhẹ, có khối lượng nặng hơn không khí 1,524 lần và khối lượng riêng 1,97686 g/lít Dung tích tới hạn 2,16 lít/kg, nhiệt độ đông đặc -56,60C

Để hàn phần lớn sử dụng khí CO2 thực phẩm chứa trong bình ở trạng thái lỏng Khí CO2 lỏng không màu, khối lượng riêng thay đổi nhanh với nhiệt độ Khi bay hơi 1kg khí lỏng ở 00C và 760 mm Hg tạo 506,8 lít khí Mỗi bình tiêu chuẩn dung tích 40 lít chứa được 25 kg nước chiếm 67,5% khối lượng bình và tạo 12,67 m3 khí CO2 bay hơi

Chất tạp chính của khí CO2 có hại tới quá trình hàn và tính chất mối hàn là không khí và nước

➢ Khí Argon:

- Là khí được sử dụng phổ biến nhất trong hàn MIG

- Có năng lượng ion hóa là 15,7 ev

- Dễ gây hồ quang

- Có khả năng dẫn nhiệt thấp

- Thường sử dụng trong dạng dịch chuyển tia dọc trục

- Sử dụng cho hàn các kim loại màu: Ni,Cu,Al,Ti,Mg với 100%Ar (làm tăng số giọt kim loại dịch chuyển vào vũng hàn)

➢ Khí Helium:

Có độ tinh khiết (~100%) thường được dùng để hàn các liên kết có kích thước lớn với các vật liệu có tính dẫn nhiệt cao như nhôm, Mg, Đồng,…Khi dùng khí He tinh khiết bề rộng mối hàn sẽ lớn so với dùng loại khía khác Vì vậy có thể dùng hỗn hợp khí Ar + (50 ÷ 80)% He Do khí He có trọng lượng riêng nhỏ hơn khí Ar nên lưu lượng khí He cần dùng cao hơn 2 đến 3 lần so với khí Ar Khi hàn các hợp kim chứa

Fe có thể bổ sung thêm CO2 hoặc O2 vào Ar để khắc phục các khuyết tật như lõm khuyết, bắn tóe và hình dạng mối hàn không đồng đều

Helium là một trong những loại khí hiếm trong khí quyển, hiện diện tập trung chỉ 5 phần triệu Helium là nguyên tố thứ hai nhẹ nhất, sau hydro Helium là loại khí

có tính trơ Khí helium không màu, không mùi, không vị Độ sôi của helium là 452.1o

F, và chỉ là chất duy nhất mà ở dạng lỏng ở nhiệt độ 0oc làm nó trở thành loại khí hóa lỏng lạnh nhất Khí helium là là khí có tính dẫn nhiệt cao và không mang tính phóng

xạ Helium được dùng như là một loại khí bảo vệ cho hàn GMAW (MIG) và GTAW (TIG)

➢ Khí trộn nhị nguyên: ( Ar+He, Ar+CO2 , Ar+O2)

• Ar+He:

- Dùng cho hàn Al, Ni và HK Ni

- Dạng dịch chuyển: dùng dạng tia dọc trục hoặc xung tia dọc trục

- Tác dụng của việc thêm He: nhằm dễ tạo vũng nóng chảy và cải thiện bề mặt mối hàn, tăng tốc độ hàn và giảm hiện tượng rỗ do H2 gây ra trong mối hàn

- Khi hàn MIG nhôm với Ar nguyên chất: cho chiều sâu ngấu lớn, bề rộng mối hàn nhỏ (finger-like projection) Ar giúp cho hồ quang rất ổn định, và cải thiện việc làm sạch sau khi hàn

- Tỷ lệ trộn hay dùng:

✓ 75%Ar+25%He: nhằm tăng chiều sâu ngấu khi hàn Al, Cu, và Ni

✓ 75%He+25%Ar: nhiều He làm tăng khả năng dẫn nhiệt và tạo vũng kim loại nóng chảy, vùng kim loại mối hàn rộng ra và khả năng ngấu ở vùng viền chảy tốt

• Ar+CO2 :

- Dùng cho hàn thép Cacbon

- Dạng dịch chuyển: có thể dùng với các dạng dịch chuyển

- Khi hàn thép không gỉ: thường sử dụng dịch chuyển dạng xung với max 4%CO2

- Khi dùng dịch chuyển dạng tia dọc trục: yêu cầu %CO2 < 18% Hỗn hợp khí với 18% CO2 thì dùng dạng dịch chuyển xung tia

- Tăng hàm lượng CO2: có thể dẫn đến tăng năng lượng đường và dẫn đến cháy thủng

- Dạng dịch chuyển ngắn mạch có năng lượng đường thấp nhất: nên %CO2 tốt nhất là ≥ 20%

- Tỷ lệ trộn hay dùng với dịch chuyển ngắn mạch:

✓ 75%Ar+25%CO2: giảm bắn tóe, cải thiện hình dáng mối hàn khi hàn thép Cacbon

✓ 80%He+20%CO2: một cách trộn khác cho ứng dụng hàn thép cacbon

- Tỷ lệ trộn hay dùng với dịch chuyển xung tia dọc trục:

✓ 98%Ar+2%CO2: dùng cho dịch chuyển tia dọc trục hoặc xung tia khi hàn thép cacbon và thép không gỉ Cho phép hàn với vận tốc lớn

✓ 95%He+5%CO2: dùng cho dịch chuyển tia dọc trục khi hàn thép cacbon

✓ 92%Ar+8%CO2: dùng cho cả dịch chuyển tia dọc trục và xung tia khi hàn thép cacbon Giúp tạo vũng nóng chảy dễ dàng

✓ 90%He+10%CO2: dùng cho dịch chuyển tia dọc trục khi hàn thép

- Kích thước giọt kim loại nhỏ hơn, vũng hàn dễ chảy lỏng hơn

Hình 1 3: ảnh hưởng của khí bảo vệ tới hình dạng của mối hàn

Khí hàn: khí hàn có thể là CO2, Argon, Helium hoặc khí trộn có độ tinh khiết 99.99% Tuy nhiên hiện nay thường sử dụng trong hàn MIG/MAG là khí CO2, lưu lượng khí trong khi hàn thường là từ (10÷25) lít/phút

Khí bảo vệ và hỗn hợp khí dùng cho phương pháp hàn GMAW

Khí bảo vệ Tác động Phạm vi ứng dụng

có nhiệt lượng lớn và mức độ rỗ khí nhỏ

có nhiệt lượng lớn và mức độ rỗ khí nhỏ (ảnh hưởng của hồ quang tốt hơn Helium 100%)

(ảnh hưởng của hồ quang tốt hơn N2

100%)

độ nhỏ

Thép trắng và thép hợp kim, một vài tính khử đối với hợp kim đồng

CO2 + 20% O2 Oxy hóa Các loại thép có tính chất khác nhau 90% He+ 7.5% Ar

+ 2.5% CO2

Oxy hóa mức

độ nhỏ

Các loại thép có tính chống ăn mòn, dùng cho kiểu chuyển dịch ngắn mạch

(60 ÷ 70%) He+ (25 ÷ 35%)

Ar+ (4÷5%) CO 2

cho kiểu chuyển dịch ngắn mạch Lựa chọn khí bảo vệ cho hàn GMAW cùng với chuyển dịch dạng phun

Chiều dày (25÷76mm) có nhiệt lượng cao hơn Ar nguyên chất, làm cho sự nóng chảy tốt hơn với loại 5xxx hợp kim nhôm mangan

25 % argon + 75 % helium

Chiều dày hơn 76mm Nhiệt lượng rất cao

Giảm tối thiểu rỗ khí

Argon + 3÷10%

CO2

Hình dáng mối hàn đẹp, giảm thiểu sự bắn tóe, giảm bớt kah3 năng tách lớp khi lạnh, không thể hàn được ở tất cả các vị trí

Tạo sự ổn định của hồ quang tốt hơn, độ lien kết

và tốc độ hàn lớn hơn với hỗn hợp 1% O2 đối với các loại vật liệu pha thép không gỉ

Titanium Argon

Hồ quang ổn định tốt, tạp chất trong mối hàn là nhỏ nhất, yêu cầu có sự hỗ trợ của khí trơ ngăn ngừa gió làm ảnh hưởng ở phái sau của khu vực mối hàn

Lựa chọn khí cho hàn GMAW với kiểu chuyển dịch ngắn mạch

- Van giảm áp và điều chỉnh lưu lượng khí

- Bộ cấp dây điện cực

- Cáp điện và các đường dẫn khí bảo vệ

Hình 1 4: Sơ đồ thiết bị hàn GMAW cơ bản

a Nguồn hàn:

* Đặc điểm:

▪ Có đặc tính cứng hoặc thoải Thường dùng đặc tính cứng (CV)

▪ Có điện áp mở máy OCV lớn và có khả năng điều chỉnh dòng ngắn mạch

▪ Có thể dùng cả máy hàn một chiều (DC) và xoay chiều (AC):

- Nguồn một chiều cực nghịch: hồ quang ổn định, dịch chuyển kim loại êm, ít

bắn tóe trên toàn bộ dải cường độ dòng điện hàn

- Nguồn một chiều cực thuận: hầu như không dùng do hồ quang không ổn

định và bắn tóe nhiều

- Nguồn xoay chiều (loại cũ): ít dùng do hồ quang không ổn định

- Nguồn xoay chiều (loại mới): có sử dụng chế độ xung: hồ quang ổn định, ít

bắn tóe

Hình 1 5: Nguồn hàn có đặc tính CV (Constant Voltage)

7 Kim loại hàn đông đặc

có phao 2 bằng êbômít, hoặc nhôm, có thể dịch chuyển tự do trong ống Khi khí đi từ dưới lên, khí sẽ đẩy phao 2 đi lên và thành trong ống một đảm bảo áp lực khí tác dụng lên phao bằng với trọng lượng phao Lưu lượng khí ra càng lớn phao càng được nâng lên cao

Hình 1 8: Van giảm áp

d Bộ cấp dây hàn:

Thường là loại có tốc độ không đổi điều chỉnh vô cấp Bộ cấp dây tốc độ không đổi được trang bị mạch điện tử để điều khiển quá trình mồi hồ quang, tự động điều chỉnh khi có sự thay đổi điện áp nguồn, tự hiệu chỉnh khi xảy ra hiện tượng kẹt dây Kết quả là hồ quang mồi và cháy ổn định hơn, hạn chế đáng kể lượng văng toé Bộ cấp dây có trang bị hệ thống hãm tự động cho phép dừng dây tức thời mỗi khi nhả công tắc điều khiển

Hình 1 9: Bộ cấp dây hàn (Loại sử dụng 2 con lăn)

Hình 1 10: Bộ cấp dây hàn (Loại sử dụng 4 con lăn)

1.4 ĐẶC ĐIỂM VÀ CÔNG DỤNG CỦA HÀN MIG, MAG

Đặc điểm

Có nhiều dạng chuyển dịch hồ quang trong hàn MIG/MAG

a Chuyển dịch ngắn mạch (short circuit metal transfer)

▪ Thực hiện được ở mọi tư thế hàn (F,H,V,OH)

▪ Năng lượng đường nhỏ (ít biến dạng)

▪ Hiệu suất sử dụng điện cực cao ( >93%)

▪ Dễ vận hành, dễ sử dụng

▪ Dùng trong các mối hàn lót đáy ống

- Hạn chế:

▪ Dải chiều dày ứng dụng hạn chế

▪ Có thể gây ra khuyết tật không ngấu và không thấu

▪ Gây bắn tóe mạnh

Hình 1 11: Hiệu ứng Pinch khi dịch chuyển ngắn mạch

b Chuyển dịch cầu – Giọt lớn (Globular Transfer)

- Đặc điểm:

▪ Giọt kim loại lỏng dịch chuyển vào vũng hàn thiếu trật tự, với tần suất không đều và đường kính giọt khác nhau

▪ Là dạng dịch chuyển đặc trưng trong CO2 (và He) thuần túy

▪ Dòng điện và điện áp lớn hơn so với khi dịch chuyển ngắn mạch

Hình 1 12: Đặc điểm giọt kim loại khi dịch chuyển giọt lớn

▪ Chỉ hàn được ở tư thế hàn sấp và hàn ngang (mối hàn góc)

▪ Bắn tóe lớn, dẫn đến chi phí nhiều cho làm sạch bề mặt

▪ Giảm khả năng vận hành

▪ Dễ bị khuyết tật lẫn tạp chất giữa các đường hàn và hiện tượng hàn không thấu, không ngấu (tốn kém chi phí hàn sửa chữa)

▪ Mối hàn bị lồi và thường dễ bị hút ẩm ở phía chân mối hàn

▪ Hiệu suất sử dụng que giảm xuống còn 87-93%

c Chuyển dịch tia dọc trục - phun (Spray Transfer)

▪ Chỉ hàn được ở tư thế hàn sấp và hàn ngang (mối hàn góc)

▪ Bức xạ nhiệt lớn, nên yêu cầu bảo vệ cho công nhân cao hơn

▪ Khó thực hiện ngoài trời nếu không được che chắn khỏi gió lùa

Hình 1 13: Đặc điểm giọt kim loại khi dịch chuyển tia dọc trục

d Chuyển dịch dòng xung (Pulsed Spray Transfer)

- Phân loại:

➢ Có hai loại chính:

+ Xung ngắn mạch (hồ quang ngắn)

+ Xung tia dọc trục (hồ quang dài)

Hình 1 14: Xung ngắn mạch và Xung tia dọc trục

- Ưu điểm:

▪ Hàn được ở mọi tư thế, và hàn được các loại vật liệu từ mỏng tới dày

▪ Hầu như không có bắn tóe ngay cả khi hàn ở dòng nhỏ

▪ Có thể dùng dây cỡ lớn hơn, rẻ hơn và dễ đẩy dây hơn

▪ Hàn sấp với nguồn có công suất hồ quang nhỏ

- Nhược điểm:

▪ Thiết bị đắt tiền hơn

▪ Cài đặt dữ liệu hàn phức tạp, khó khăn hơn

▪ Chỉ trộn được Ar với tối đa 18% CO2

e Dịch chuyển hồ quang xoáy (xoắn):

➢ Đặc điểm:

+ U > 40V , I > 400A ; Vd (1,2) ~ 20…40m/min;

+ Phần nhô điện cực: min 25 mm;

+ Ứng dụng hạn chế, hàn được các loại vật liệu dày

Hình 1 15: Tổng hợp các dạng dịch chuyển giọt kim loại lỏng

Công dụng của hàn MIG, MAG

Trong nền công nghiệp hiện đại, hàn hồ quang nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ chiếm một vị trí rất quan trọng Nó không những có thể hàn các loại thép kết cấu thông thường mà còn có thể hàn các loại thép không gỉ, thép chịu nhiệt, thép bền nóng, các hợp kim đặc biệt, các hợp kim nhôm, magie, niken, đồng, các hợp kim có ái lực hoá học mạnh với ôxi

Phương pháp hàn này có thể sử dụng được ở mọi vị trí trong không gian Tùy theo chiều dày vật liệu để quyết định không vát mép, vát mép một phía và vát mép hai phía

Phương pháp này có thể ứng dụng để hàn: Thép cacbon, silic, thép hợp kim thấp, thép không gỉ, hàn nhôm, magan, đồng, niken, titan, và các hợp kim của chúng Dùng cho hàn thép dụng cụ hoặc hàn khuôn Hàn MIG/MAG được ứng dụng rộng rãi

và phổ biến trong công nghiệp như: Công nghiệp vũ trụ, máy bay, ôtô, bình áp lực, và trong công nghiệp đóng tàu

1.5 CÁC KHUYẾT TẬT CỦA HÀN MIG/MAG

Nứt

Là một trong những khuyết tật nghiêm trọng nhất của liên kết hàn, nứt có thể

xuất hiện trên bề mặt mối hàn, trong mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt

- Nứt nóng: Xuất hiện trong quá trình kết tinh của liên kết hàn khi nhiệt độ trên

10000C

- Nứt nguội: Xuất hiện sau khi kết thúc quá trình hàn và ở nhiệt độ dưới

10000C, nứt nguội có thể xuất hiện sau vài giờ hoặc sau vài ngày khi kết thúc công việc hàn

Vết nứt có các kích thước khác nhau, có thể là nứt tế vi hay nứt thô đại Các vết nứt thô có thể gây phá huỷ kết cấu ngay khi làm việc Các vết nứt tế vi, trong quá trình làm việc của kết cấu sẽ phát triển rộng dần ra tạo thành các vết nứt thô đại

Hình 1 16: Mối hàn bị nứt

Có thể phát hiện các vết nứt bằng mắt thường hoặc với kính lúp đối với các vết nứt thô đại và nằm ở bề mặt của liên kết hàn Đối với các vết nứt tế vi và nằm bên trong mối hàn chỉ có thể phát hiện được khi dùng các phương pháp kiểm tra như siêu

âm, kiểm tra từ tính, chụp ảnh phóng xạ

- Các dạng nứt:

crack)

3 Nứt vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ

crack)

10 Nứt ngang (Transverse Crack)

crack)

7 Nứt mặt ngấu

Hình 1 17: Các dạng nứt

- Nguyên nhân và biện pháp khắc phục:

Dạng

Nứt dọc

- Sử dụng vật liệu hàn chưa đúng

- Tồn tại sức căng lớn trong liên kết hàn

- Gia nhiệt trước khi hàn, giữ nhiệt cho liên kết hàn để giảm tốc

độ nguội của vật hàn

- Bố trí so le các lớp hàn

- Sử dụng liên kết hàn hợp lý, vát mép, giảm khe hở…

- Hồ quang không được bảo vệ

- Sử dụng thiết bị hàn hợp lý, có chế độ riêng cho từng vị trí cụ thể

-.Sử dụng các tấm dẫn hướng ở vị trí bắt đầu và kết thúc mối hàn

Nứt

ngang

- Sử dụng vật liệu hàn chưa đúng

Sự tồn tại của rỗ khí trong mối hàn sẽ làm giảm tiết diện làm việc, giảm cường

độ chịu lực và độ kín của liên kết hàn

Hình 1 18: Mối hàn bị rỗ khí

- Nguyên nhân:

- Vật liệu hàn bị ẩm, bề mặt chi tiết hàn bị bẩn, dính dầu mỡ, gỉ, hơi nước…

- Chiều dài hồ quang lớn, tốc độ hàn quá cao

- Biện pháp khắc phục:

- Trước khi hàn vật liệu hàn phải được sấy khô, bề mặt phải được làm sạch

- Giữ chiều dài cột hồ quang ngắn, giảm tốc độ hàn

- Sử dụng khí bảo vệ phù hợp, có độ tinh khiết cao, lưu lượng khí cấp cho mối hàn khi hàn phải đủ

Không ngấu:

Là khuyết tật nghiêm trọng trong liên kết hàn, nó có thể dẫn đến nứt Hàn

không ngấu sinh ra ở góc mối hàn, mép hàn hoặc giữa các lớp hàn Phần lớn kết cấu bị phá huỷ đều do hàn không ngấu

- Nguyên nhân:

- Mép hàn chuẩn bị chưa hợp lý, góc vát quá nhỏ

- Dòng điện hàn quá nhỏ hoặc tốc độ hàn quá nhanh

- Góc độ mỏ hàn chưa hợp lý và cách đưa điện cực không hợp lý

- Chiều dài cột hồ quang quá lớn

- Biện pháp khắc phục:

- Làm sạch liên kết trước khi hàn

- Tăng góc vát và khe hở hàn

- Tăng dòng điện hàn và giảm tốc độ hàn…

Hình 1 19: Mối hàn không ngấu

- Sử dụng chưa đúng kích thước điện cực hàn

- Mối hàn quá rộng do lắc que

- Tốc độ hàn quá nhanh thiếu dừng ở các biên mối hàn

- Biện pháp khắc phục:

- Khi dao động mỏ hàn hai bên mối hàn có thời gian dừng để cho kim loại phụ điền đầy vào hai bên

- Đảm bảo đúng góc độ chuyển động của mỏ hàn

- Điều chỉnh lại chế độ dòng điện, điện áp

- Điều chỉnh chiều dài hồ quang hợp lý

- Điều chỉnh lại vận tốc hàn, và góc độ m ỏ hàncho phù hợp

- Hạn chế sự thổi tạt hồ quang bằng cách che chắn gió

Hình 1 20: Mối hàn cháy chân

Hiện tượng bắn toé

Khuyết tật này là hiện tượng bắn toé kim loại lên vật hàn, do hàn với dòng điện quá lớn, thiếu khí bảo vệ hoặc sử dụng không đúng loại khí, gây mất thẩm mỹ liên kết hàn

- Nguyên nhân:

- Chiều dài cột hồ quang quá cao

- Bề mặt mối hàn bị bẩn hoặc dầu mỡ

- Dòng hàn quá lớn

- Hồ quang bị thổi tạt

- Góc nghiêng mỏ hàn quá nhỏ

- Biện pháp khắc phục:

- Điều chỉnh lại khoảng cách cột hồ quang cho thích hợp

- Vệ sinh bề mặt mối hàn cho sạch sẽ trước khi hàn

- Điều chỉnh chiều dài hồ quang,dòng điện hàn phù hợp

- Chỉnh lại góc độ mỏ hàn cho phù hợp, thường từ 70 ÷800 so với hướng hàn

và vuông góc với hai bên

1.6 NHỮNG ẢNH HƯỞNG TỚI SỨC KHỎE CỦA NGƯỜI CÔNG NHÂN HÀN MIG, MAG

- Trong quá trình hàn, hồ quang sinh ra tia tử ngoại, tia hồng ngoại và những tia sáng thông thường rất mạnh Tất cả những tia sáng đó, tuy mức độ ảnh hưởng có khác nhau, nhưng đều có hại cho sức khoẻ con người Đồng thời những hạt kim loại bắn ra, những vật hàn nóng bỏng, đều có thể làm cho người thợ hàn bị bỏng hoặc xẩy ra những

vụ cháy lớn

- Có thể bị trúng độc do khi hàn dùng loại khí CO2 bảo vệ không đốt cháy hết bay hơi

ra làm cho người thợ hít phải

- Do điện giật vì dây nguồn điện vào máy hàn hoặc máy hàn không có dây tiếp đất tốt

Do đó trong khi thao tác, cần có những biện pháp an toàn sau đây:

1.7 AN TOÀN VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG KHI HÀN MIG/MAG

An toàn khi hàn MIG/MAG

Trong qua trình học tập lý thuyết và thực hành phải tuyệt đối tuân thủ các quy định về an toàn của giáo viên hướng dẫn

Sử dụng thiết bị giảm áp suất thích hợp khi sử dụng khí từ những bình chứa

Khi thao tác, tránh đề đầu hướng về luồng khói, sử dụng đủ các thiết bị thông gió, hút khói tại khu vực hồ quang Tránh không để phạm vi thở vào vùng khói và khí hàn

Vệ sinh phân xưởng:

Khi hàn xong phải tắt máy, khóa khí bảo vệ, tắt nước làm nguội, thu gọn

dụng cụ và vệ sinh khu vực hàn sạch sẽ Sắp xếp lại chỗ làm việc trật tự gọn gàng Đối với các loại máy sử dụng nguồn điện cao thế thì phải ngắt nguồn điện

Phải tắt hệ thống gió cục bộ (nếu có)

❖ TÓM TẮT BÀI 1:

1 Nguyên lý và phạm vi ứng dụng của phương pháp hàn MIG/MAG

2 Vật liệu hàn MIG/MAG

3 Thiết bị, dụng cụ hàn MIG/MAG

4 Đặc điểm, công dụng của hàn MIG/MAG

5 Các khuyết tật của mối hàn

6 Những ảnh hưởng tới sức khoẻ của người công nhân khi hàn MIG/MAG

7 An toàn và vệ sinh phân xưởng khi hàn MIG/MAG

❖ CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN BÀI 1:

1 Nêu nguyên lý của phương pháp hàn MIG/MAG?

2 Liệt kê các loại vật liệu dùng trong MIG/MAG?

3 Nêu Các khuyết tật cơ bản của mối hàn MIG/MAG?