SỞ LAO ĐỘNG TBXH TỈNH HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN THỰCH HÀNH HÀN NGHỀ KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số 234QĐ CĐN ng.GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN THỰCH HÀNH HÀN NGHỀ KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ
NỘI QUY XƯỞNG HÀN VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN HÀN ĐIỆN HỒ QUANG TAY
Nội quy an toàn xưởng thực tập hàn
- Sinh viên phải có mặt tại xưởng đúng giờ:
Sinh viên có mặt trễ sau 15 phút sẽ không được thực tập buổi đó, vắng số buổi học quá quy định sẽ không có điểm thực tập
- Sinh viên phải ăn mặc đúng quy định:
Trang bị bảo hộ nghề hàn đầy đủ, mang giày bảo hộ và để tóc gọn gàng; đối với nữ giới, không để tóc xõa mà buộc tóc thật gọn Sinh viên phải đeo thẻ sinh viên trước ngực áo để nhận diện và tăng cường an toàn tại khu vực làm việc.
- Sinh viên phải ở đúng vị trí thực tập theo thời khoá biểu:
Sinh viên cần tuân thủ nội quy khu thực tập: không được tự tiện đi lại sang các khu vực khác trong xưởng, không hút thuốc lá và không dùng điện thoại di động ở khu vực thực tập.
- Tập vở, sách, cặp phải để ngăn nắp trên kệ
- Sinh viên không được tiếp xúc, vận hành thiết bị khi chưa được hướng dẫn: hoặc cho phép của giáo viên phụ trách
- Sinh viên phải chấp hành nội quy an toàn:
PCCC của xưởng thực tập và nội quy an toàn của từng mô đun
- Sinh viên không làm mất trật tự: đùa giỡn, không chửi thề, nói tục và làm việc khác trong giờ thực tập
- Khi sinh viên có nhu cầu làm gì phải xin phép: và phải được sự đồng ý của giáo viên phụ trách
- Khu vực thực tập phải được giữ gìn ngăn nắp, sạch sẽ:
Sinh viên phải vệ sinh máy, trả dụng cụ sau mỗi buổi thực tập và tổng vệ sinh sau mỗi đợt thực tập
- Sinh viên phải làm báo cáo thực tập: và hoàn thành các bài tập đúng nội dung của đề cương và nộp báo cáo đúng thời hạn
* Sinh viên vi phạm nội quy thực tập trên sẽ được mời ra khỏi xưởng ngay lập tức và sẽ không có điểm thực tập.
Kỹ thuật an toàn hàn điện hồ quang tay
2.1.Những ảnh hưởng của hồ quang hàn tới sức khỏe công nhân:
Khói hàn chứa nhiều chất độc có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của thợ hàn và những người xung quanh Vì vậy, cần tránh hít phải khí độc khi hàn để giảm nguy cơ các bệnh về đường hô hấp, kích ứng da và tổn thương phổi, đồng thời đảm bảo an toàn lao động cho khu vực làm việc.
Phải có hệ thống hút khí cục bộ tại vị trí hàn và hệ thống hút khí chung
Khi hàn phải ngồi xuôi theo chiều gió để tránh hít phải khí độc
Khi hàn các chi tiết trước đó có tiếp xúc với khí độc phải rửa kỹ trước khi hàn
Khi hàn phải tránh hít phải khói hàn và khí bay lên
- Điện giật: ( Hình 1.2) Điện giật sẽ làm cho nạn nhân tử vong vì vậy khi hàn phải:
+ Kiểm tra hở điện của các bộ phận trong máy và vỏ ngoài của máy
+ Đi giầy, ủng cách điện với nơi ẩm ướt phải kê sàn bằng gỗ hoặc cao su để thao tác
+ Thực hiện đúng cảnh báo ghi trên thiết bị
Bỏng hồ quang là nguy hiểm hơn nhiều so với ánh sáng mặt trời, bởi ánh sáng hồ quang có thể gây bỏng da và tổn thương mắt Để phòng ngừa, thợ hàn cần bảo vệ mắt và da bằng đồ bảo hộ đầy đủ và mũ hàn đúng quy định, đồng thời khi làm việc phải có tấm chắn để bảo vệ người xung quanh.
Khi hàn, do nhiệt độ tăng cao làm áp suất tăng có thể làm nổ những vật kín, hoặc bắt lửa các chất dễ cháy vì vậy khi hàn:
+ Không để các chất dễ cháy nổ gần nơi hàn 5 m
+Trước khi hàn phải loại bỏ những chất dễ cháy nổ trên vật hàn
+ Có trang bị chữa cháy tại chỗ hàn
+ Kiểm tra cháy nổ sau khi hàn 30 phút
Nhiệt độ và tiếng ồn:
Tiếng ồn và nhiệt độ cao có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người, có thể gây bệnh thần kinh, điếc và mệt mỏi Vì vậy khi hàn nên sử dụng các phương tiện bảo vệ để hạn chế tiếng ồn tác động lên tai, ví dụ đeo nút tai hoặc đội bao tai, nhằm bảo vệ thính giác và nâng cao sự thoải mái khi làm việc.
Công việc hàn điện có thể được bố trí cố định tại các nhà xưởng hoặc ngoài trời, hoặc có thể triển khai tạm thời ngay tại các công trình xây dựng và sửa chữa.
Việc chọn quy trình công nghệ hàn không chỉ đảm bảo an toàn chống điện giật mà còn phải tính đến khả năng phát sinh các yếu tố nguy hiểm và có hại như chấn thương cơ khí, bụi và hơi khí độc, bức xạ nhiệt, tia hồng ngoại, tiếng ồn và rung động, từ đó đòi hỏi phải có các biện pháp an toàn và vệ sinh lao động để loại bỏ chúng.
- Vỏ kim loại của máy hàn phải được nối bảo vệ (nối đất hoặc nối "không") theo TCVN
7447 (IEC 60364) Trong trường hợp TCVN nói trên có sự thay đổi, bổ sung thì thực hiện theo những quy định mới nhất
- Khi tiến hành công việc hàn điện tại những nơi có nguy cơ cháy, nổ phải tuân theo các quy định an toàn phòng chống cháy, nổ
Trong quá trình tiến hành công việc hàn điện trong các buồng, thùng, khoang, bể, phải thực hiện thông gió đầy đủ và cử người theo dõi để giám sát an toàn Đồng thời áp dụng biện pháp an toàn cụ thể, được người có trách nhiệm duyệt và cho phép trước khi bắt đầu.
Cấm hàn ở các hầm, thùng, khoang, bể đang có áp suất hoặc đang chứa chất dễ cháy, nổ
Yêu cầu đối với quá trình công nghệ:
Trong thiết kế quy trình công nghệ hàn, cần đánh giá và dự kiến các phương án cơ khí hóa và tự động hóa để nâng cao hiệu suất và an toàn cho người lao động Đồng thời, phải đề ra các biện pháp hạn chế và phòng chống các yếu tố nguy hiểm, có hại có thể phát sinh trong quá trình làm việc.
Khi tiến hành công việc hàn điện, cần sử dụng đúng loại thuốc hàn, dây hàn và thuốc bọc que hàn sao cho trong quá trình hàn không phát sinh các chất độc hại; nếu có chất độc hại phát sinh thì nồng độ của chúng phải được kiểm soát và không vượt quá giới hạn cho phép.
Việc cấp điện cho hàn hồ quang chỉ được thực hiện từ các nguồn cấp điện chuyên dụng cho hàn như máy phát điện hàn, máy biến áp hàn và máy chỉnh lưu hàn Cấm cấp điện trực tiếp từ lưới điện động lực, lưới điện chiếu sáng hoặc lưới điện xe điện để cấp cho quá trình hàn hồ quang.
Để thiết kế sơ đồ đấu nối cho một hoặc nhiều nguồn điện hàn cấp cho hàn hồ quang, cần đảm bảo sao cho điện áp giữa điện cực và chi tiết khi không tải không vượt quá điện áp không tải của một trong các nguồn hàn Quy định này giúp duy trì ổn định hồ quang và an toàn vận hành, đồng thời giảm thiểu rủi ro quá áp khi ghép nối các nguồn hoặc thay đổi tải Việc kiểm soát điện áp không tải là yếu tố then chốt để bảo vệ nguồn điện, chi tiết hàn và tối ưu hóa hiệu suất quá trình hàn.
Trong hệ thống hàn, các máy hàn độc lập và các cụm máy hàn phải được bảo vệ bằng cầu chảy hoặc aptômat ở phía nguồn; đối với các cụm máy hàn, ngoài bảo vệ ở phía nguồn, còn phải bảo vệ bằng aptômat trên dây dẫn chung của mạch hàn và có cầu chảy trên mỗi dây dẫn tới từng máy hàn.
Cho phép dùng dây dẫn mềm và thanh kim loại có hình dạng mặt cắt bất kỳ, miễn sao đảm bảo đủ tiết diện yêu cầu; các tấm hàn hoặc chính kết cấu được hàn có thể làm dây dẫn ngược nối chi tiết hàn với nguồn điện hàn Cấm sử dụng đường ống không phải đối tượng hàn làm dây dẫn ngược.
Trong công tác xây dựng và vận hành hệ thống điện, cấm sử dụng lưới nối đất, nối "không", các kết cấu xây dựng bằng kim loại và các thiết bị công nghệ không phải là đối tượng hàn làm dây dẫn ngược Việc lạm dụng những thành phần này có thể gây rò rỉ điện, mất an toàn cho người và thiết bị, đồng thời làm giảm hiệu quả hệ thống điện.
- Dây dẫn ngược phải được nối chắc chắn với cực nối của nguồn điện
- Khi di chuyển máy hàn phải cắt nguồn điện cho máy hàn Cấm sửa chữa máy hàn khi đang có điện
Khi ngừng công việc hàn điện, phải ngắt máy hàn khỏi lưới điện Kết thúc công việc hàn điện, ngoài việc cắt nguồn điện của máy hàn, dây dẫn và kìm hàn cũng phải tháo khỏi nguồn và đặt lên giá bằng vật liệu cách điện Với nguồn hàn là máy phát một chiều, trước tiên cần cắt mạch nguồn điện một chiều, sau đó mới cắt mạch nguồn điện xoay chiều cấp cho động cơ máy phát hàn.
Khi hàn hồ quang bằng tay, phải dùng kìm hàn có tay cầm bằng vật liệu cách điện và chịu nhiệt, đồng thời có bộ phận giữ dây để bảo đảm khi hàn dây không bị tuột Khi dòng điện hàn lớn hơn 600A, không được dùng kìm hàn kiểu dây dẫn luồn trong chuôi kìm Trong trường hợp này, các máy hàn phải được trang bị thiết bị khống chế điện áp không tải.
2.2 An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp:
SỬ DỤNG THIẾT BỊ, DỤNG CỤ HÀN ĐIỆN HỒ QUANG TAY
Sử dụng thiết bị hàn điện hồ quang tay
1.1 Yêu cầu đối với máy hàn điện hồ quang tay:
Trong quá trình mồi hồ quang, ta đặt que hàn tiếp xúc với mặt vật hàn để tạo hiện tượng chập mạch và sau đó nhấc que hàn lên ngay để mồi hồ quang trong quá trình hàn Nhờ bước này, điện trở chập mạch bằng 0 khi hồ quang được hình thành, và khi hồ quang đốt cháy, điện trở sẽ có một giá trị nhất định.
Trong quá trình đốt hồ quang bằng tay, chiều dài hồ quang luôn dao động nên hồ quang dài sẽ tăng điện trở và hồ quang ngắn sẽ giảm điện trở Để hồ quang duy trì ở trạng thái hơi dài và đốt cháy ổn định, cần một điện thế hơi cao; ngược lại, với hồ quang ngắn thì điện thế cũng nên thấp Thêm vào đó, que hàn nóng chảy thành giọt vào bể hàn có thể gây chập mạch: mỗi giây que hàn tạo ra trên 20 giọt, khi các giọt lớn rơi xuống sẽ làm hồ quang tắt và để mồi lại hồ quang đòi hỏi một điện thế tương đối cao ngay lúc đó.
Những đặc điểm nêu trên cho thấy nếu sử dụng máy phát điện hay máy biến thế thông thường để cấp nguồn cho hồ quang khi hàn sẽ không thể duy trì được quá trình đốt hồ quang một cách ổn định và thậm chí có thể khiến hồ quang không mồi; đôi khi còn có thể gây cháy máy phát điện hoặc máy biến thế Để đáp ứng các yêu cầu trong quá trình hàn, nguồn điện cấp cho máy hàn phải đảm bảo các tiêu chí nhất định nhằm tăng cường ổn định, an toàn và hiệu quả cho quá trình hàn.
* Điện thế không tải của máy hơi cao hơn điện thế khi hàn, đồng thời không gây nguy hiển khi sử dụng U0 < 80 (V)
- Nguồn điện xoay chiều U0 = 55 ÷ 80 (V), điện thế làm việc của nguồn xoay chiều là Uh = 25 ÷ 45 (V)
- Nguồn điện một chiều U0 = 30 ÷ 55 (V), Điện thế làm việc của dòng điện một chiều là Uh = 16 ÷ 35 (V)
Trong quá trình hàn, hiện tượng ngắn mạch thường xảy ra, khiến cường độ dòng điện tăng lên rất lớn Dòng điện vượt mức an toàn không chỉ làm nóng chảy thanh que hàn và vật hàn mà còn có thể phá hỏng máy hàn Vì vậy, khi hàn cần tránh tuyệt đối hiện tượng ngắn mạch và áp dụng quy tắc Iđ = (1,3 ÷ 1,4) Ih để bảo đảm an toàn và bảo vệ thiết bị.
Chủ yếu là các loại biến áp hàn dùng dòng điện một pha hoặc ba pha Máy hàn dùng dòng điện ba pha có nhiều ưu điểm hơn máy hàn dùng dòng điện một pha, bởi hồ quang hàn ba pha cháy ổn định hơn, mạng điện cấp cho máy chịu tải đồng đều, năng suất cao hơn khoảng 20–40%, và tiết kiệm điện năng lên tới khoảng 10%.
Biến áp hàn hồ quang tay chủ yếu là loại giảm áp, nhận điện áp cao và dòng điện thấp từ lưới điện công nghiệp (một pha hoặc ba pha) rồi chuyển nó thành điện áp thấp và dòng điện cao phù hợp với quá trình hàn Vì vậy, cuộn sơ cấp có số vòng dây lớn hơn cuộn thứ cấp.
1.2.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc một số máy hàn điện xoay chiều: a Máy hàn xoay chiều với bộ tự cảm riêng:
Máy được dùng để giảm điện áp từ mạng điện 220 V hoặc 380 V xuống điện áp không tải từ 60 đến 75 V, nhằm tăng an toàn khi làm việc với nguồn điện Máy kiểu CTЄ là đại diện điển hình cho nhóm máy hạ áp này, mang lại giải pháp hiệu quả cho cả hệ thống dân dụng và công nghiệp Nhờ đó, thiết bị giúp người vận hành làm việc ở mức điện áp an toàn và ổn định hơn, giảm thiểu rủi ro quá áp và chập điện trong quá trình vận hành.
Trong hệ thống hàn, bộ tự cảm riêng mắc nối tiếp với cuộn dây thứ cấp của máy hàn nhằm tạo sự lệch pha giữa dòng điện và điện áp Nhờ sự lệch pha này, đường đặc tính dốc liên tục được hình thành và cường độ dòng điện hàn được điều chỉnh một cách chính xác, giúp tối ưu hóa quá trình hàn và nâng cao chất lượng mối hàn.
- Nguyên lý làm việc của máy như sau:
Máy chạy không tải có điện thế U1 ở cuộn sơ cấp W1 bằng điện thế của mạng điện; trong cuộn sơ cấp có dòng điện I1 chạy qua và tạo ra từ thông Ф0 chạy trong lõi máy, từ thông Ф0 gây cảm ứng lên cuộn thứ cấp W2 Lúc chưa làm việc, Ih = 0; Ih là dòng điện hàn (A).
Cấu tạo và nguyên lý làm việc một số máy hàn điện xoay chiều: b Máy hàn xoay chiều với bộ tự cảm riêng:
Máy này dùng để giảm điện thế mạng điện từ 220 Vôn hoặc 380 Vôn xuống điện thế không tải từ 75 đến 60 Vôn để đảm bảo an toàn khi làm việc Máy kiểu
CTЄ là đại diện cho nhóm máy này
Bộ tự cảm riêng mắc nối tiếp với cuộn dây thứ cấp của máy hàn để tạo lệch pha giữa dòng điện và điện áp, hình thành đường đặc tính dốc liên tục và cho phép điều chỉnh cường độ dòng điện hàn, từ đó ổn định hồ quang và cải thiện chất lượng mối hàn.
- Nguyên lý làm việc của máy như sau:
Trong chế độ làm việc không tải của máy biến áp, điện áp U1 trên cuộn sơ cấp W1 bằng điện áp của mạng điện Trong cuộn sơ cấp này có dòng điện sơ cấp I1 chạy qua và tạo ra từ thông Ф0 chạy xuyên trong lõi của máy biến áp Từ thông Ф0 này liên kết với cuộn thứ cấp và gây ra điện áp cảm ứng trên cuộn thứ cấp, giúp máy biến áp truyền năng lượng từ sơ cấp sang thứ cấp một cách hiệu quả.
W2 Lúc chưa làm việc: Ih = 0 ; Ih – Dòng điện hàn (A)
Ukt = U2 ; Ukt - Điện thế không tải (V); U2 - Điện điện thế trên hai đầu dây của cuộn thứ cấp (V)
Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý của máy hàn xoay chiều kiểu CTЄ
+ Máy chạy có tải (là lúc máy làm việc): Ih 0
U2 = Uh +Utc: Uh - điện thế hàn, Utc - Điện thế trong bộ tự cảm Điện thế bộ tự cảm: Utc = Ih(Rtc + Xtc)
Rtc – Điện trở thuận của bộ tự cảm
Xtc – Trở kháng của bộ tự cảm
Xtc = 2π L f - Tần số dòng điện xoay chiều (Hz)
L - Hệ số tự cảm của bộ tự cảm Điện trở Rtc nhỏ hơn Xtc, nếu không tính đến Rtc thì có thể kết luận rằng:
Dòng điện hàn càng lớn thì trở kháng của bộ tự cảm và điện thế bên trong bộ tự cảm càng tăng; tuy nhiên, khi điện thế ở điện thứ cấp được giữ không đổi thì điện thế hàn càng giảm Đây là mối quan hệ quan trọng trong thiết kế hệ thống hàn có bộ tự cảm, cho thấy tăng dòng hàn làm tăng trở kháng và điện thế trong tự cảm, nhưng với điện áp thứ cấp cố định, điện thế hàn sẽ giảm.
Hành trình ngắn mạch: (Lúc điện thế hàn giảm xuống bằng không):
Ih Tăng lên bằng Id
Từ đây ta có thể điều chỉnh được dòng điện ngắn mạch cũng như dòng điện hàn bằng hai cách:
* Thay đổi số vòng quấn trong cuộn tự cảm Wtc
Thay đổi từ trở Rt trong bộ tự cảm được thực hiện bằng cách điều chỉnh khe hở không khí trong bộ tự cảm Khi tăng khe hở không khí (a), Rt tăng và L giảm, dẫn đến sự thay đổi của Xtc và các đặc tính liên quan đến đáp ứng mạch Việc kiểm soát khe hở không khí cho phép tối ưu hóa hiệu suất và đặc tính làm việc của bộ tự cảm trong các ứng dụng điện từ.
Utc giảm xuống khiến cường độ dòng điện hàn tăng; khi khe hở được giảm, Xtc và Utc tăng nên cường độ dòng điện hàn giảm xuống Việc điều chỉnh cường độ dòng điện bằng cách thay đổi số vòng quấn Wtc của bộ tự cảm chỉ có thể điều chỉnh từng cấp một nên ít được dùng Vì vậy, phương pháp hiệu quả để điều chỉnh dòng điện hàn là thay đổi khe hở không khí.
Sử dụng dụng cụ hàn điện hồ quang tay
2.1 Kìm kẹp que hàn: kiểu ren, kiểu kẹp, kiểu cút
Hình 2.19: Các loại kìm kẹp que hàn
- Tác dụng của kìm hàn:
Dẫn điện và cặp chặt que hàn, cấu tạo của kìm hàn tốt xấu sẽ ảnh hưởng rất lớn tới việc hàn
Kìm hàn được chia làm 2 loại 300A và 500A
- Yêu cầu của kìm hàn:
Kìm hàn có tính dẫn điện tốt, trọng lượng nhẹ và thay que hàn dễ dàng Bộ phận dẫn điện của kìm hàn làm bằng đồng, với tiết diện được quyết định bởi dòng điện hàn nhằm tối ưu hiệu suất và độ bền của thiết bị.
Tay cầm làm bằng chất cách điện, dựa vào lò xo cặp chặt các loại que hàn có đường kính khác nhau theo các chiều khác nhau
Hình 2.20: Cấu tạo kìm kẹp que hàn kiểu kẹp
- Dụng cụ phụ trợ gồm: búa đầu nhọn (búa gõ xỉ hàn), bàn chải thép, hộp đựng que hàn, búa đầu tròn, đục
Hình 2.21: Các thiết bị, dụng cụ sử dung trong nghề hàn
2.3 Dụng cụ bảo hộ lao động trong hàn hồ quang tay:
Hình 2.22: Các thiết bị, dụng cụ bảo hộ trong nghề hàn a Mặt nạ:
Mặt nạ hàn là một loại dụng cụ bảo hộ đầu và mắt cho thợ hàn, có tác dụng ngăn kim loại nóng chảy bắn vào và cản sự ảnh hưởng của những tia hồ quang điện lên mắt và da Mặt nạ gồm hai loại chính: loại đội lên đầu và loại cầm tay Chúng thường rất nhẹ và chắc chắn, được làm bằng bìa các tông hoặc nhựa phíp, màu đen hoặc màu nâu Đằng trước có khung kính để lắp kính bảo hộ mắt, bên trong có lẫy lò xo để giữ miếng kính bảo hộ mắt Cũng có các loại miếng kính màu khác nhau để phù hợp với từng công việc và điều kiện ánh sáng.
Kính bảo hộ khi hàn có tác dụng giảm cường độ ánh sáng hồ quang và lọc tia hồng ngoại, tia tử ngoại, từ đó bảo vệ mắt và tăng khả năng quan sát vùng nóng chảy Thợ hàn thông qua kính bảo hộ có thể quan sát quá trình hàn một cách chính xác và nắm vững các bước để đảm bảo chất lượng mối hàn (Hình 2.23)
Chọn kính bảo hộ tham khảo bảng sau:
6 ~ 7 Hàn và cắt bằng khí với mức nhiệt trung bình, hàn và cắt bằng hồ quang với dòng điện không vượt quá 30A
8 ~ 9 Hàn và cắt bằng khí với mức nhiệt cao Hàn và cắt bằng hồ quang với dòng điện từ 30A~100A
10 ~ 12 Hàn và cắt bằng hồ quang với dòng điện từ 100A~300A
13 ~ 14 Hàn và cắt bằng hồ quang với dòng điện lớn hơn 300A
Để ngăn các hạt kim loại nóng chảy bắn vào kính bảo hộ lao động và làm hỏng mắt kính, ta lồng các miếng kính trắng lên trên miếng kính màu Việc bổ sung lớp kính trắng này tạo thành một lớp chắn bổ sung, tăng khả năng bảo vệ mắt trước tia lửa và hạt kim loại nóng.
Các dụng cụ bảo hộ lao động khác gồm quần áo bảo hộ bằng vải bạt, găng tay da, miếng áp chân làm bằng vải dạ, giày cách điện và kính trắng thường Những thiết bị này bổ sung cho công tác bảo vệ cá nhân bằng cách che chắn da và bàn chân, tăng độ bám và sự thoải mái khi làm việc, đồng thời hỗ trợ an toàn điện và bảo vệ mắt trước các rủi ro thông thường.
* Các bước và cách thực hiện công việc:
THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, VẬT TƯ:
(Tính cho một ca thực hành gồm 20HSSV)
TT Loại trang thiết bị Số lượng
1 Máy hàn hồ quang tay loại xoay chiều 2 máy
2 Máy hàn hồ quang tay loại một chiều 2 máy
3 Dụng cụ nghề hàn 10 bộ
5 Tranh ảnh, bản vẽ, catalog của các loại máy hàn khác 1 bộ
6 Dây nguồn, bút điện, kìm điện, kéo, tuốc nơ vít, 5 bộ
Tên các bước công việc
Thiết bị, dụng cụ, vật tư
Tiêu chuẩn thực hiện công việc
Lỗi thường gặp, cách khắc phục
Phân biệt máy hàn điện xoay chiều và
- Máy hàn điện hồ quang tay xoay chiều có lõi dy động
- Vẽ được sơ đồ nguyên lý và cấu tạo thực tế của máy
- Tháo vỏ máy để quan sát : Tìm hiểu kỹ vị trí của
Nhận biết và sử dụng dụng cụ nghề hàn
- Máy hàn điện hồ quang tay một chiều loại chỉnh lưu
- So sánh những điểm giống và khác nhau giữa hai loại
- Nhận biết được tính năng từng loại dụng cụ
- Cách sử dụng an toàn các loại dụng cụ các vít trước khi tháo
- Lắp ráp sau khi đã quan sát: Đánh dấu vị trí của tấm bao che, các vít quan trọng
Vận hành an toàn máy hàn điện hồ quang tay
- Máy hàn điện hồ quang tay xoay chiều có lõi dy động
- Máy hàn điện hồ quang tay một chiều loại chỉnh lưu
- Thực hiện các bước kiểm tra an toàn trước khi vận hành
- Thứ tự thao tác đóng công tắc máy
- Bật máy và hàn thử
- Các điện cực chạm nhau phát sinh tia lửa:
Kiểm tra an toàn vị trí điện cực trước khi hàn
Nộp tài liệu thu thập, ghi chép được cho GVHD
Giấy, bút, máy tính, bản vẽ, tài liệu ghi chép được
- Nộp bản vẽ sơ đồ nguyên lý và cấu tạo của máy hàn
- Các nhóm sinh viên không ghi chép tài liệu, hoặc ghi không đầy đủ
5 Đóng máy, thực hiện vệ sinh công nghiệp
- Máy hàn và dụng cụ
- Đưa máy về trạng thái an toàn
- Lau chùi máy và vệ sinh nhà xưởng
Để phân biệt máy hàn điện xoay chiều và một chiều, bài viết trình bày các bước cơ bản: tháo vỏ máy để quan sát cấu tạo và các thành phần như biến áp, mạch chỉnh lưu; vẽ sơ đồ nguyên lý và cấu tạo nhằm hình dung đường đi của dòng hàn và cách nguồn cấp hoạt động; sau đó so sánh điểm giống và khác nhau giữa hai loại máy dựa trên đặc tính dòng hàn, cách kiểm soát hồ quang và độ ổn định; cuối cùng rút ra nhận xét về ưu nhược điểm của từng loại máy hàn, khi máy hàn điện xoay chiều có thiết kế đơn giản, chi phí thấp và phù hợp với một số vật liệu nhất định nhưng kiểm soát hồ quang còn hạn chế, còn máy hàn điện một chiều cho hồ quang ổn định và kiểm soát tốt hơn, cho mối hàn đẹp trong nhiều điều kiện, tuy nhiên phức tạp và giá thành cao hơn.
Nhận biết và sử dụng dụng cụ nghề hàn bắt đầu bằng việc sắp xếp dụng cụ trên mặt bàn một cách có hệ thống để thao tác nhanh chóng và an toàn: để riêng những dụng cụ có thể gây bỏng hoặc tia lửa như que hàn và mỏ hàn ở khu vực dễ tiếp cận, và bố trí các công cụ đo đạc, kìm, kẹp ở khu vực bên kia cùng với dây nguồn được quấn gọn Mỗi loại dụng cụ hàn có tính năng riêng đáng chú ý: máy hàn điều chỉnh công suất, nhiệt độ và chu kỳ hồ quang; mỏ hàn và que hàn đảm nhận việc dẫn nhiệt và hình thành mối hàn; kìm, kẹp và phụ kiện khác giúp giữ chặt và gia công vật liệu một cách chính xác Giải thích cấu tạo phù hợp với tính năng giúp người thợ lựa chọn và dùng đúng mục đích: ví dụ mỏ hàn có đầu kim, cổ dẫn nhiệt và tay cầm cách nhiệt để định vị hồ quang và thao tác lâu dài; máy hàn có mạch nguồn và quạt làm mát để đảm bảo ổn định và an toàn; các phụ kiện như que hàn, kẹp và dụng cụ làm mát phải phù hợp với loại kim loại và quy trình hàn Nhờ nắm được tính năng và cấu tạo của từng dụng cụ, người thợ có thể nhận biết nhanh các dụng cụ cần thiết và sử dụng chúng hiệu quả, an toàn và đúng kỹ thuật trong nghề hàn.
Vận hành an toàn máy hàn điện hồ quang tay a Kiểm tra mạch điện đầu vào
- Kiểm tra công tắc nguồn điện vào máy ở vị trí OFF
- Kiểm tra cầu dao điện của mạng điện dẫn vào
- Kiểm tra dây tiếp đất của máy
- Siết chặt các vít, bu lông của dây dẫn vào máy b Kiểm tra mạch điện đầu ra
- Kiểm tra đầu nối của cáp hàn
- Nối dây mát với bàn hàn
- Lắp que hàn vào kìm hàn c Kiểm tra kính hàn
- Tháo kính hàn ra khỏi mặt nạ hàn
- Lắp kính vào mặt nạ hàn d Chuẩn bị Ampe kế
- Chỉnh nút Ampe kế ở vị trí phù hợp
- Đo cường độ dòng điện e Điều chỉnh cường độ dòng điện hàn
- Đóng cầu dao điện vào máy
- Bật công tắc điện trên máy ( ON )
- Xoay tay quay để điều chỉnh dòng điện theo vạch số chỉ trên máy hàn
- Cho đầu que hàn tiếp xúc với vật hàn ( mang kính bảo vệ mắt khi thử )
- Kiểm tra chỉ số chỉ dòng điện hàn trên máy
Nộp tài liệu thu thập, ghi chép được cho giáo viên hướng dẫn Đóng máy, thực hiện vệ sinh công nghiệp
Câu 1: Phân tích những yêu cầu đối với máy hàn điện hồ quang tay?
Câu 2: Nêu cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy hàn xoay chiều:
Câu 3: Nêu cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy hàn chỉnh lưu một chiều?
Câu 4: Nêu cấu tạo, tác dụng và cách bảo quản dụng cụ hàn điện hồ quang tay?
GÂY VÀ DUY TRÌ HỒ QUANG
Khái niệm hồ quang hàn
Hàn hồ quang là quá trình hàn nóng chảy sử dụng điện cực ở dạng que hàn (thường có vỏ bọc) và không dùng khí bảo vệ Trong suốt quá trình, mọi thao tác như gây hồ quang, di chuyển que hàn và thay que hàn đều được thực hiện bằng tay bởi người thợ hàn.
Hình 3.8: Nguyên lý hàn hồ quang tay
Trong hàn hồ quang tay, phần kim loại cơ bản tham gia vào mối hàn từ 15–35% của kim loại tổng thể, và khi tỷ lệ này bị phá vỡ (ví dụ do tăng tốc độ chảy của que hàn) thì sự hình thành mối hàn có thể bị ảnh hưởng Do đó tỷ lệ giữa lượng kim loại nóng chảy với lượng kim loại đắp thường góp phần quyết định giá trị cường độ dòng điện hàn Kích thước mối hàn phụ thuộc vào chế độ hàn và thường nằm trong các khoảng sau: h – chiều sâu ngấu (chiều sâu chảy), h = 2 ÷ 6 mm; b – chiều rộng mối hàn, b = 2 ÷ 2,5 mm; c – chiều cao đắp (độ lồi) của mối hàn, c = 2 ÷ 5 mm.
Các tỷ lệ b/c và b/h là các đạc trưng quan trọng của mối hàn (thông thường b/h = 5 ÷ 7)
Các thông số chủ yếu của chế độ hàn gồm cường độ dòng điện hàn, điện áp hàn và tốc độ hàn; những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến phạm vi, ổn định và chất lượng của mối hàn Đối với hàn hồ quang tay, các đặc điểm cơ bản có thể được tóm tắt dựa trên việc điều chỉnh các tham số trên để đạt hiệu quả và an toàn trong quá trình hàn.
- Hàn được mọi tư thế trong không gian
- Năng suất thấp do cường độ dòng điện hàn bị hạn chế
Khi tốc độ hàn dao động, hình dạng và kích thước của mối hàn trở nên không đồng nhất và thành phần hóa học của mối hàn cũng bị thay đổi do sự tham gia khác nhau của kim loại cơ bản.
- Chiều rộng vùng ảnh hưởng nhiệt tương đối lớn do tốc độ hàn nhỏ
- Điều kiện làm việc của người thợ hàn mang tính độc hại (bức xạ, khí độc )
Ở các liên kết có độ dày nhỏ và trung bình, quá trình hàn này vẫn là phương pháp phổ biến nhất và được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất Đây cũng là phương pháp hàn chủ yếu để thực hiện hàn ở các tư thế không gian khác nhau, mang lại tính linh hoạt và hiệu quả cao trên nhiều vị trí hàn.
Sự phân bố về nhiệt độ và nhiệt lượng của hồ quang hàn có ba vùng cơ bản:
Hình 3.9: Cấu tạo của hồ quang p p p p
Trong hồ quang cacbon dòng một chiều (DC), vùng cực âm (cathode) có nhiệt độ lên đến 2500–3200°C và nhiệt lượng phóng ra chiếm 38% tổng nhiệt của hồ quang; vùng cực dương (anode) có nhiệt độ từ 2500–4000°C và nhiệt lượng phóng ra chiếm 42% tổng nhiệt lượng hồ quang; còn cột hồ quang nằm giữa hai vùng, nhiệt độ đạt 6000–7000°C, nhưng quanh cột hồ quang nhiệt độ lại rất thấp và nhiệt lượng phóng ra chỉ bằng khoảng 20% tổng nhiệt lượng hồ quang.
Hồ quang cực kim loại không nhất thiết phải như vậy, bởi vì quá trình hàn phụ thuộc vào đặc tính của que hàn, cường độ dòng điện và nhiều yếu tố khác quyết định kết quả hàn Trong quá trình hàn bằng hồ quang xoay chiều, nhiệt độ và lượng nhiệt phân bố trên que hàn và vật hàn tương đối giống nhau, cho thấy sự đồng nhất trong quá trình nung nóng hai vật liệu.
1.2 Sự tạo thành bể hàn
Kim loại que hàn chuyển vào bể hàn ở dạng những giọt nhỏ; bất kể vị trí hay tư thế hàn, kim loại từ que hàn luôn chảy vào bể hàn trong quá trình hàn hồ quang Điều này được giải thích bởi các yếu tố sau: điện trường giữa que hàn và bể hàn tác động lên kim loại ở đầu que, nhiệt độ cao của hồ quang làm nóng chảy và phun giọt kim loại, và áp suất cùng điều kiện khí bảo vệ ảnh hưởng đến hình thành và di chuyển của các giọt kim loại vào bể hàn.
- Trọng lực của các giọt kim loại lỏng
Trong quá trình hàn, những giọt kim loại hình thành trên mặt đầu que hàn di chuyển theo phương thẳng đứng từ trên xuống dưới Lực này đẩy giọt kim loại vào vị trí hàn khi hàn ở tư thế sấp và có tác dụng ngược lại khi hàn ở tư thế trần (ngửa) Trong hàn đứng, một phần kim loại cũng di chuyển từ trên xuống dưới.
Sức căng bề mặt xuất phát từ tác dụng của lực phân tử, luôn định hướng để bề mặt chất lỏng đạt được năng lượng tối thiểu Vì thế, sức căng bề mặt khiến các giọt kim loại lỏng có dạng hình cầu, tối ưu hóa diện tích bề mặt Những giọt này chỉ mất đi khi chúng rơi vào bể hàn và bị sức căng kéo thành dạng chung của bể hàn.
Sức căng bề mặt giữ cho kim loại lỏng của bể hàn khi hàn trần không bị rơi và tạo thành mối hàn
Khi dòng điện chạy qua que hàn, nó sinh ra một điện trường bao quanh que hàn và ép lên que hàn, làm giảm mặt cắt ngang của que hàn đến gần bằng không Lực điện trường này tác động lên kim loại ở đầu que hàn, khiến nó nóng chảy và tách ra thành những giọt kim loại nhỏ.
Ở ranh giới nóng chảy của que hàn, cường độ điện trường tăng do mặt cắt ngang thắt lại, khiến mật độ dòng điện cao và nhiệt sinh ra lớn bởi điện trở cao Nhiệt này làm kim loại lỏng đạt tới trạng thái sôi, tạo ra áp lực đẩy giọt kim loại vào bể hàn Lực điện trường có khả năng chuyển dịch kim loại lỏng từ que hàn sang bể hàn ở mọi vị trí hàn Tuy nhiên, cường độ điện trường trên bề mặt bể hàn không lớn vì mật độ dòng điện ở đây khá nhỏ; mật độ dòng điện giảm dần từ que hàn đến vật hàn nên không có hiện tượng kim loại lỏng từ vật hàn được rút vào que hàn.
Hình II-4 Tác dụng nén của điện trường lên que hàn nóng chảy
Kim loại lỏng ở đầu que hàn bị quá nhiệt rất mạnh, khiến nhiều phản ứng hóa học xảy ra và sinh ra khí Ví dụ, phản ứng hoàn nguyên oxit sắt có thể sinh ra khí CO Ở nhiệt độ cao, thể tích các chất khí tăng lên tạo áp lực mạnh, đẩy giọt kim loại lỏng tách khỏi que hàn.
Quá trình các giọt kim loại lỏng chảy vào bể hàn vẫn tiếp diễn, khiến các giọt lớn bị phân chia thành giọt nhỏ và chịu áp lực đẩy vào bên trong bể hàn.
1.3 Phương pháp gây và duy trì hồ quang
1.3.1 Phương pháp ma sát (quẹt diêm)
Trong phương pháp hàn que tiếp xúc ma sát, khi que hàn tiếp xúc với vật hàn sẽ xảy ra hiện tượng chập mạch và xuất hiện hồ quang; lúc đó cần lập tức nâng đầu que hàn và giữ khoảng cách giữa đầu que hàn và vật hàn ở 2–4 mm Ưu điểm của phương pháp này là dễ thao tác và phù hợp với người mới học nghề, tuy nhiên nó có thể làm bẩn bề mặt vật hàn.
Trình tự tiến hành
2.1 Gây hồ quang hàn theo phương pháp mổ thẳng
2.2 Gây hồ quang hàn theo phương pháp ma sát
2.3 Duy trì hồ quang hàn.