UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM o0o GIÁO TRÌNH MÔN HỌCMÔ ĐUN THỰC TẬP CƠ KHÍ CƠ BẢN NGHÀNH NGHỀ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG NGHỀ Ban hành kèm theo Quyết định số QĐ ng.giáo trình học tập, tài liệu cao đẳng đại học, luận văn tiến sỹ, thạc sỹ
Vận hành các loại máy khoan
Đặc điểm của phương pháp khoan
Khoan là biện pháp gia công lỗ từ phôi đặc hoặc nhằm mở rộng lỗ đã có sẵn với đường kính từ 00.25:080 độ chính xác cấp 4:5 độ bóng Rz80:40
Quá trình tạo phoi khi tiện diễn ra giống như quá trình cắt của mũi khoan DCC có nhiều lưỡi cắt phức tạp, gây khó khăn trong chế tạo Lưỡi cắt ngang hoạt động ở tốc độ thấp, trong khi góc Y âm (< 0) tạo ra lực chiều trục lớn, ảnh hưởng đến độ chính xác của gia công Ngoài ra, lưỡi cắt thường tỳ lên trên bề mặt gia công, dẫn đến tốc độ mòn nhanh và giảm tuổi thọ của dụng cụ cắt.
Lưỡi cắt phụ có = 0 và góc p nhỏ, dẫn đến khả năng chịu nhiệt của mũi khoan kém và dễ bị mòn nhanh chóng Trong khi đó, lưỡi cắt chính có góc Y giảm dần từ ngoài vào tâm, gây tăng biến dạng, ma sát và nhiệt sinh ra trong quá trình cắt tạo phoi.
Không gian thoát phoi hạn chế khiến phoi thoát ra khó và chậm, làm giảm khả năng tưới dung dịch trơn nguội vào vùng cắt, từ đó gây ra nhiệt cắt lớn và truyền nhiệt khó, làm chậm tốc độ khoan Ngoài ra, việc khó mài đối xứng hai lưỡi cắt chính dẫn đến lỗ khoan thường bị lỏng hoặc rộng hơn mong muốn, ảnh hưởng đến chất lượng gia công.
Cấu tạo, nguyên lý làm việc của các loại máy khoan
Để tạo các bề mặt chìm bên trong vật liệu như lỗ ren, rãnh then, hoặc các lỗ định hình, bước đầu tiên là cần thiết phải có một lỗ cơ bản Việc này được thực hiện bằng cách sử dụng máy khoan cùng với mũi khoan chuyên dụng, đảm bảo sự chính xác và hiệu quả trong quá trình gia công.
Khoan là phương pháp gia công lỗ tại vị trí xác định của chi tiết gia công bằng dụng cụ gọi là mũi khoan, được chế tạo từ vật liệu đặc biệt Tùy thuộc vào kích thước của chi tiết và đặc tính của công việc, người ta có thể sử dụng các loại máy khoan phù hợp như máy khoan cần, máy khoan đứng, máy khoan bàn, máy khoan cầm tay, khoan quay tay hoặc khoan lắc tay để thực hiện quá trình khoan một cách chính xác và hiệu quả.
Máy khoan cầm tay
Máy khoan cầm tay là thiết bị sử dụng để khoan các vị trí mà không gia công
Máy khoan cầm tay đa dạng về loại như khoan bê tông, khoan gỗ, khoan kim loại hay xoáy vít, thường được sử dụng trong lắp ráp và sửa chữa Chúng có thể hoạt động bằng khí nén hoặc điện, tùy thuộc vào mục đích và hãng sản xuất Nguyên lý hoạt động của máy khoan cầm tay dựa trên động cơ truyền chuyển động quay qua bộ truyền trục vít bánh răng, với bánh răng lớn giúp giảm tốc độ quay Khi vận hành cần chú ý tránh quá tải, như mũi khoan không quay, để tránh gây cháy máy Sau thời gian sử dụng, chổi than của máy bị mòn cần tháo ra để thay chổi mới giúp duy trì hiệu suất hoạt động tối ưu.
Máy khoan bàn
Máy khoan bàn, còn gọi là máy khoan ép tay, cho phép người vận hành cảm nhận được tác động của mũi khoan vào chi tiết Các máy này thường lắp đặt trên bàn hoặc sàn xưởng, phù hợp để khoan các chi tiết có khối lượng đến vài chục kg, với đường kính lỗ và độ dày nhỏ Khả năng công nghệ của máy đánh giá qua đường kính chi tiết có thể khoan, đảm bảo hiệu quả công việc Động cơ truyền chuyển động quay cho trục khoan qua bộ truyền đai bậc, trong khi tay quay điều khiển trục khoan đi xuống để cắt Bàn máy được điều chỉnh lên xuống nhờ tay quay, giúp thao tác dễ dàng và chính xác hơn.
Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý
Hình 1.2 Hình dáng bên ngoài
Hình 1.3 Cấu tạo máy khoan bàn
1 Động cơ ; 2 Trụ đỡ ; 3 Tay quay; 4 Bàn máy; 5 Tay quay nâng bàn máy; 6 Nắp bảo vệ; 7 Đầu trục chính; 8 Đế máy
Máy khoan cần
Máy khoan đứng được thiết kế để gia công các chi tiết nặng lên đến 100kg với đường kính lỗ lớn hơn, phù hợp cho các công việc yêu cầu độ chính xác cao Tốc độ quay và lượng tiến dao có thể điều chỉnh linh hoạt nhờ cơ cấu bánh răng ăn khớp, giúp vận hành liên tục mà không cần dừng máy Máy có hai chế độ làm việc tiện lợi là bằng tay và tự động, đáp ứng nhiều nhu cầu sản xuất khác nhau Bàn máy được nâng hạ dễ dàng qua tay quay kết hợp với bánh răng côn, trong khi đầu máy cố định trên trụ thân đảm bảo độ ổn định trong quá trình gia công Động cơ truyền chuyển động quay qua hộp tốc độ, phối hợp giữa hộp tốc độ và lượng chạy dao, tạo ra sự chính xác và hiệu quả trong quá trình khoan lỗ, với trục quay quay một vòng sẽ giúp trục khoan dịch chuyển xuống một đoạn phù hợp.
Khi gia công các chi tiết lớn trên máy khoan đứng, việc chuyển vị trí lỗ khoan sang vị trí mới yêu cầu phải di chuyển vật trên bàn máy Tuy nhiên, điều này gặp khó khăn khi gia công các chi tiết như vỏ hộp lớn, cồng kềnh Để khắc phục nhược điểm này và nâng cao hiệu quả gia công, người ta sử dụng các loại máy móc đặc biệt phù hợp.
Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý
Hình 1.5 Hình dáng bên ngòai
Máy khoan cần là loại máy khoan đa năng, có khả năng gia công chi tiết nặng đến 1000kg, giúp tiết kiệm thời gian và công sức trong quá trình sản xuất Kích thước của máy được đo bằng đường kính trụ đỡ và chiều dài cần khoan, từ tâm trục quay chính đến cạnh ngoài của trụ đỡ, phù hợp để gia công các chi tiết đúc lớn với chỉ một lần gá Chi tiết được kẹp trên bàn máy, giúp định vị chính xác vị trí khoan thông qua sự phối hợp các chuyển động của máy, trong đó cần khoan và đầu khoan có thể nâng lên, hạ xuống trong trụ đỡ Máy khoan cần được sử dụng để khoan các lỗ có kích thước từ nhỏ đến rất lớn, móc lỗ, doa, phá lỗ côn và lỗ bậc, phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau.
Vận hành máy khoan bàn
6.1 Điều chỉnh tốc độ máy khoan
Nhược điểm của máy khoan bàn là mỗi lần thay đổi tốc độ, người dùng phải dừng máy để điều chỉnh vị trí dây đai trên bộ truyền đai Quá trình thay đổi tốc độ khoan yêu cầu phải thực hiện các bước chỉnh sửa phức tạp, khiến công việc trở nên chậm chạp và mất nhiều thời gian Việc này làm giảm hiệu quả công việc và gây gián đoạn trong quá trình sử dụng máy khoan.
- Điều chỉnh đòn bẩy căng dây đai để làm trùng dây đai
Di chuyển dây đai đến vị trí rãnh pulỉ phù hợp với tốc độ chuẩn xác để đảm bảo hoạt động trơn tru Khi tháo dây đai, nên bắt đầu bằng dây đai của pulley đường kính lớn để tránh gây tổn hại, còn khi lắp đặt, phải lắp dây đai vào rãnh pulley có đường kính nhỏ trước để đảm bảo sự chắc chắn Cần lưu ý cẩn thận để tránh kẹt tay trong quá trình thao tác nhằm bảo vệ an toàn cá nhân.
- Kéo đòn căng đai, căng dây hết cỡ rồi vặn chặt khóa dòn bẩy căng đai
- Lắp nắp che dây đai lại
Hình 1.6 Cấu tạo máy khoan cần
1 Đầu máy khoan; 2 Cần khoan; 3 Đầu trục chính
4 Bàn máy; 5 Đế máy; 6 Trụ đỡ
6.2 Di chuyển bàn máy và trục chính
Bàn máy khoan bàn có thể di chuyển lên xuống trên thanh răng nhờ tay quay
(2) hoặc sang phải, sang trái nhờ khóa hãm sau máy
Với trục chính của máy, đầu trên của trục được lắp then với puli đai nên trục có thể di chuyển lên xuống nhờ tay quay (5)
6.3 Chế độ khoan kim loại
Chế độ cắt trên máy khoan bao gồm số vòng quay trục chính (n) và lượng chạy dao (s) Để xác định số vòng quay của trục chính, cần xác định trước vận tốc cắt bằng các bảng tra hoặc công thức thực nghiệm trong sổ tay kỹ thuật Tốc độ khoan nên được điều chỉnh phù hợp với loại vật liệu cần khoan và đường kính khoan để đạt hiệu quả tối ưu Sau khi xác định được vận tốc cắt, số vòng quay (n) sẽ được tính theo công thức phù hợp nhằm đảm bảo quá trình gia công chính xác và an toàn.
Trong đó: v - vận tốc cắt (m/phút)
D - đường kính mũi khoan (mm)
Lượng chạy dao s(mm/vòng) là thông số quan trọng được ghi trong các sổ tay cơ khí để đảm bảo quá trình gia công chính xác Đối với các máy có chức năng tự động điều chỉnh lượng chạy dao, người dùng chỉ cần điều chỉnh thông số trên máy một cách dễ dàng để phù hợp với từng yêu cầu gia công cụ thể Việc nắm rõ lượng chạy dao giúp tối ưu hiệu suất gia công và nâng cao độ chính xác của sản phẩm.
Hình 1.7 Điều chỉnh lực căng đai
Hình 1.9 Di chuyển trục chính Hình 1.10 Di chuyển bàn khoan
11 lượng chạy dao bằng tay thì ta chọn chủ yếu theo kinh nghiệm kết hợp quan sát điều kiện làm việc của mũi khoan để tiến nhanh hay chậm
Trong quá trình khoan, việc lựa chọn tốc độ cắt phù hợp và lượng chạy dao tối ưu đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất gia công và kéo dài tuổi thọ của dụng cụ cắt Lượng chạy dao nhỏ thường giúp tăng tuổi bền của mũi khoan, đồng thời cải thiện chất lượng của lỗ gia công.
Bảng 4.1 Bảng tốc độ cắt của mũi khoan thép gió Đường kính khoan
0,35 0,2 Hợp kim đồng có độ cứng ≤ 220 HB ≤ 50 0,05 ≤ 50 0,15 ≤ 50 0,3 6.4 Gá kẹp phôi và mũi khoan
Phôi được gá kẹp trên bàn máy đảm bảo phôi không bị dịch chuyển dưới sự tác động của lực khoan
6.4.2 Gá mũi khoan Để gá kẹp mũi khoan, người ta thường dùng bầu kẹp Bầu kẹp có nhiều loại: loại hai vấu, ba vấu dạng ống kẹp, ba vấu đặt nghiêng
Bầu kẹp có độ chính xác cao nhất là bầu kẹp có vấu nghiêng, giúp quá trình kẹp và tháo mũi khoan trở nên dễ dàng hơn nhờ vào cơ chế quay vỏ cùng đai ốc để làm ba vấu trượt trên mặt côn Áo côn dùng để gá đặt dụng cụ có chuôi côn, có mặt ngoài và mặt trong là mặt côn tiêu chuẩn, giúp đảm bảo độ chính xác trong quá trình lắp đặt Thông thường, lỗ côn trên trục chính và dụng cụ có kích thước khác nhau, do đó cần sử dụng áo côn phù hợp với lỗ côn của trục và chuôi côn của dụng cụ để đảm bảo độ định tâm chính xác và truyền tải mômen xoắn lớn khi cắt Việc lắp ráp qua áo côn không những giúp giữ chắc chắn dụng cụ mà còn dễ tháo lắp, góp phần nâng cao hiệu suất làm việc.
Trước khi khoan, cần kiểm tra tình trạng máy bằng cách lau chùi bàn máy, kiểm tra lỗ trục chính và nắp che các bộ phận chuyển động để đảm bảo hoạt động trơn tru Đồng thời, kiểm tra độ căng của đai và quay di chuyển trục chính nhẹ nhàng để phát hiện các vấn đề có thể xảy ra Việc bôi trơn các bộ phận khi cần thiết cũng rất quan trọng để duy trì hiệu suất máy, và nên chạy thử không tải để đảm bảo không có hiện tượng bất thường nào xảy ra trong quá trình vận hành.
Chọn chế độ khoan phù hợp, đưa mũi khoan chính xác đến vị trí đã đánh dấu rồi bật công tắc, quay tay quay để khoan với lực vừa đủ, đảm bảo khoan hết chiều dày của lỗ Trong quá trình khoan, cần quan sát và cảm nhận lực cản từ cánh tay, nếu mũi khoan bị kẹt hoặc không quay, phải nhấc mũi khoan lên hoặc dừng máy để tháo mũi khoan Khi khoan lỗ lớn, người ta thường tiến hành nhiều lần bằng cách bắt đầu với mũi khoan nhỏ và sau đó tăng dần để tránh gây biến dạng bàn máy hoặc hỏng hóc thiết bị do lực tác động lớn.
Lỗ khi khoan có nhiều dạng khác nhau:lỗ thông, lỗ không thông, lỗ bậc, lỗ tạo ren
Khi khoan các lỗ không thông cần xác định chiều sâu khoan bằng vạch chia trên tay quay, bằng thước đo ngoài hay bằng bạc chặn
Để cải thiện quá trình khoan lỗ sâu và nâng cao chất lượng bề mặt, cần thực hiện quy trình khoan gồm các bước quan trọng như khoan một đoạn, sau đó rút khoan ra khỏi lỗ để thoát phoi và tưới dung dịch làm nguội trước khi tiếp tục khoan Việc này giúp giảm nhiệt độ, hạn chế biến dạng và đảm bảo độ chính xác của lỗ khoan Áp dụng đúng quy trình sẽ nâng cao hiệu quả công việc và độ bền của dụng cụ khoan, đồng thời tối ưu hóa chất lượng sản phẩm cuối cùng.
Trong quá trình khoan, nguyên nhân gây ra phế phẩm hoặc gãy mũi khoan bao gồm máy không chính xác, độ đảo trục chính cao, dụng cụ kẹp không đảm bảo, mũi khoan mài chưa đạt tiêu chuẩn, công nhân làm ẩu hoặc không tuân thủ đúng quy trình đã đề ra Để giảm thiểu các lỗi này, cần chú ý đến các điểm quan trọng sau khi khoan để đảm bảo chất lượng và an toàn cho quá trình sản xuất.
Hình 1.11 Bầu kẹp dạng ống kẹp
Hình 1.12 Bầu kẹp vấu nghiêng
1 Vỏ; 2 Đai ốc; 3 Vấu kẹp
- Kiểm tra các bộ phận của máy khoan trước khi khoan, để máy chạy không tải khoảng 3 ÷ 5p, máy chạy bình thường mới tiến hành khoan
- Chi tiết khoan cần gá lắp chính xác, chắc chắn
- Khi khoan lỗ thông cần chú ý tránh khoan vào bàn máy
- Khi khoan lỗ không dùng găng tay thao tác, phải dùng chổi quét phoi và làm mát bằng nước nếu cần.
An toàn khi khoan
Máy khoan cần phải được nối mass trước khi sử dụng để đảm bảo an toàn vận hành Các bộ phận chuyển động như bộ truyền đai và bộ truyền bánh răng phải được che chắn cẩn thận để tránh bụi bẩn xâm nhập, từ đó giảm thiểu rủi ro hư hỏng và đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
Trước khi khoan, chi tiết cần được kẹp chắc chắn trên bàn máy hoặc trên đồ gá phù hợp để đảm bảo an toàn và chính xác Với các chi tiết nhỏ, có thể sử dụng eto để kẹp cố định, tránh giữ bằng tay nhằm hạn chế nguy hiểm Không được giữ chi tiết bằng tay trong quá trình khoan trừ khi không thể gá kẹp được, nhằm đảm bảo an toàn lao động Ngoài ra, việc gỡ bỏ hoặc thay đổi dụng cụ phải thực hiện khi máy đã dừng hoạt động để tránh tai nạn.
- Không thổi phoi trên bàn hoặc trong lỗ, cầm phoi bằng tay vì có thể gặp xây xát, phải dùng bàn chải, móc để dọn phoi
- Khi khoan phải ăn mặc gọn gang, cài cúc áo, tay áo xắn cao, tóc dài phải buộc gọn gang, đội mũ bảo hộ
- Khi khoan vật liệu giòn như gang cần đeo kính bảo hộ tránh phoi vụn bắn vào mắt
Vận hành máy hàn điện hồ quang tay thông dụng
Một số vấn đề lý thuyết cơ bản về máy hàn điện
1.1 Máy hàn điện một chiều
Theo cấu tạo và nguyên lý tác dụng, máy hàn một chiều được chia thành 4 kiểu chính:
- Máy hàn một chiều có cuộn kích thích độc lập
- Máy hàn một chiều có cuộn kích thích mắc song song và khử từ nối tiếp
- Máy hàn một chiều có các cực từ lắp rời
- Máy hàn một chiều với từ trường ngang
Hiện nay, Liên Xô và Trung Quốc phổ biến sử dụng các loại máy hàn một chiều with cực từ tháo rời như CMГ, CГ.300, CГ.300M và AT.320, giúp nâng cao hiệu quả và độ chính xác trong quá trình hàn Các dòng máy này được ưa chuộng nhờ tính linh hoạt và dễ sử dụng, phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau Các model máy hàn này còn nổi bật với khả năng hoạt động ổn định và độ bền cao, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật khắt khe của thị trường quốc tế.
Hình 2.1 Hình dạng bên ngoài của máy hàn một chiều có các cực từ lắp rời
1 Thân máy phát điện 4 Chổi điện
Máy phát điện một chiều kiểu các cực từ lắp rời dùng để hàn gồm 4 cực từ, trong đó hai cực cùng tên được nối song song để đảm bảo hiệu quả cấp điện ổn định Trên mỗi cực từ có 3 tổ chổi than, trong đó hai tổ chính A và B cung cấp điện cho hồ quang hàn, còn tổ chổi than phụ C nằm ở trung tâm, cung cấp điện cho cuộn kích từ của máy phát điện Việc điều chỉnh dòng điện của cuộn dây kích từ có thể thực hiện dễ dàng thông qua bộ biến trở lắp trên máy hàn hoặc bằng cách di chuyển tay nắm để thay đổi vị trí của chổi điện than, giúp kiểm soát quá trình hàn chính xác hơn.
Hình 2.2 Máy hàn một chiều với các cực từ lắp rời a Hình cấu tạo b Hình nguyên lý
1 Bộ biến trở 2 Cuộn dây kích từ 3 Tay nắm
4 Chổi điện than 5 Cực từ 6 Rô to Theo nguyên lý điện từ khi có dòng điện thông qua rôto của máy phát điện sẽ sinh ra từ thông, từ thông do rôto sinh ra tác dụng làm yếu từ trường sẵn có hiện tượng này gọi là phản ứng rôto
Khi không tải, trong rôto của máy phát điện không có dòng điện hàn chạy qua và không sinh ra phản ứng rôto, khiến điện thế không tải của máy phát điện hơi cao và dễ gây hồ quang Ngược lại, khi hàn, dòng điện hàn chạy qua rôto tạo phản ứng rôto làm giảm từ thông của máy phát điện, dẫn đến giảm điện thế của máy xuống mức phù hợp.
Điện thế dùng để đốt cháy hồ quang ổn định phụ thuộc vào chiều dài của hồ quang, vì quá trình này ảnh hưởng trực tiếp đến phản ứng rôto và điện áp công tác của máy phát điện Khi chiều dài hồ quang tăng lên, điện thế công tác cũng tăng theo, giúp đáp ứng tốt hơn các yêu cầu của quá trình hàn.
Trong quá trình quá trình chập mạch, phản ứng của rôto trở nên rất lớn, gây giảm đáng kể điện áp của máy phát điện xuống gần bằng không Hiện tượng này giúp hạn chế dòng chảy của dòng điện chập mạch, bảo vệ hệ thống điện khỏi những tổn thất nguy hiểm.
- Điều chỉnh dòng điện hàn:
Có hai phương pháp diều chỉnh dòng điện, điều chỉnh sơ và điều chỉnh kỹ
Điều chỉnh sơ trong quá trình hàn liên quan đến việc thay đổi dòng điện hàn lớn thông qua việc di chuyển vị trí chổi điện than Khi di chuyển chổi điện than theo chiều quay của rôto, phản ứng của rôto sẽ được tăng cường, từ đó giúp điều chỉnh điện thế của máy hàn một cách hiệu quả Việc này đảm bảo quá trình hàn được ổn định và đạt chất lượng cao nhờ sự điều chỉnh chính xác của dòng điện và điện thế.
16 điện giảm xuống, dòng điện hàn cũng sẽ giảm xuống ngược lại nếu di chuyển chổi than ngược với chiều xoay của rôto thì dòng điện sẽ tăng lên
Điều chỉnh kỹ dòng điện là nhiệm vụ chính giúp duy trì dòng điện hàn sau điều chỉnh một cách đều đặn Sử dụng bộ biến trở để thay đổi dòng điện của cuộn dây kích từ, từ đó tăng hoặc giảm từ thông của máy phát điện, nhằm điều chỉnh điện thế của máy hàn điện phù hợp Việc này giúp đảm bảo quá trình hàn đạt hiệu quả cao và ổn định hơn.
Cạnh máy hàn một chiều có các cọc nối dây Căn cứ theo nhu cầu ta có thể thay đổi cách đấu dây để thay đổi cực tính hàn
* Đặc điểm và thông số kỹ thuật của một số máy hàn điện hồ quang tay một chiều:
- Chức năng ARC FORCE cho phép chọn được đường đặc tính động tốt nhất của hồ quang hàn
- Chức năng HOT START cho phép dễ dàng gây hồ quang với những điện cực khác nhau
- Mồi hồ quang bằng tiếp xúc hoặc không tiếp xúc
- Tự động bù điện áp lưới 10%
- Thổi đường hàn bằng điện cực cacbon
Thông số kỹ thuật ARCTRONIC 426 ARCTRONIC 626 Điện áp vào V 230/400 230/400
Cầu chì trễ A 50/32 80/45 Điện áp mạch hở V 64 64
17 Đường kính que hàn ỉ mm 1.6 ữ 8.0 1.6 ữ 8.0
- Sử dụng công nghệ sun từ để điều khiển dòng hàn
- Thích hợp để hàn với bất kì loại que hàn khác nhau
- Hàn được cả hai phương pháp : MMA và TIG
- Đặc tính hồ quang tốt và ổn định
- Thích hợp để bảo dưỡng, sản xuất, công nghiệp đóng tàu và kết cấu thép + Thông số kỹ thuật:
Thông số kỹ thuật TRIARC
Cầu chì trễ A 40/25 50/32 63/40 Điện áp mạch hở V 65 75 75
500 Đường kính que hàn ỉ mm 1.6 ữ 5.0 2.0 ữ 8.0 2.5 ữ 8.0
- Sử dụng công nghệ sun từ để điều khiển dòng hàn
- Thích hợp để hàn với bất kì loại que hàn khác nhau
- Hàn được cả hai phương pháp : MMA và TIG
- Đặc tính hồ quang tốt và ổn định
- Thích hợp để bảo dưỡng, sản xuất, công nghiệp đóng tàu và kết cấu thép + Thông số kỹ thuật:
Thông số kỹ thuật ARC
ARC 403 ARC 503 Điện áp vào V 230/400 230/400 230/400 230/400
Cầu chì trễ A 32/20 40/25 50/32 63/35 Điện áp mạch hở V 65 65 71 75
400 Đường kính que hàn ỉ mm 2.0 ữ 5.0 2.0 ữ 5.0 2.0 ữ 6.0 2.5 ữ 8.0
1.2 Máy hàn điện xoay chiều
Máy hàn xoay chiều được phân thành hai nhóm chính dựa trên đặc điểm từ thông: nhóm có từ thông tán bình thường và nhóm có từ thông tán cao Mỗi nhóm này lại bao gồm hai kiểu máy hàn khác nhau, phù hợp với các ứng dụng và yêu cầu kỹ thuật đa dạng Việc hiểu rõ đặc điểm của từng loại giúp lựa chọn máy hàn phù hợp, tối ưu hóa hiệu quả công việc và đảm bảo chất lượng mối hàn.
19 a Máy hàn xoay chiều với bộ tự cảm riêng
Máy giảm điện thế mạng từ 220V hoặc 380V xuống còn 75-60V không tải để đảm bảo an toàn khi làm việc Máy kiểu CTЄ là ví dụ tiêu biểu của nhóm máy biến áp giảm điện áp này, giúp bảo vệ người vận hành khỏi khả năng điện giật nguy hiểm.
Bộ tự cảm riêng mắc nối tiếp với cuộn dây thứ cấp của máy giúp tạo ra sự lệch pha của dòng điện và điện thế, từ đó hình thành đường đặc tính dốc liên tục Công dụng của bộ tự cảm này là điều chỉnh cường độ dòng điện hàn một cách chính xác, đảm bảo quá trình hàn đạt hiệu quả cao và ổn định Việc sử dụng bộ tự cảm phù hợp giúp tối ưu hóa quá trình hàn điện, nâng cao chất lượng mối hàn và đảm bảo an toàn cho thiết bị.
- Nguyên lý làm việc của máy như sau:
Máy chạy không tải có điện thế U1 trên cuộn sơ cấp W1, bằng điện thế của mạng điện lưới Trong cuộn sơ cấp này, có dòng điện sơ cấp I1 chạy qua và tạo ra từ thông Ф0 bên trong lõi của máy Từ thông Ф0 gây cảm ứng trên cuộn thứ cấp W2, giúp truyền chuyển đổi điện năng giữa các cuộn dây Trước khi máy hoạt động, điện thế U1 tại cuộn sơ cấp vẫn duy trì ở mức phù hợp để chuẩn bị cho quá trình làm việc.
Ih = 0 ; Ih – Dòng điện hàn (Ampe)
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)
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)
Hệ số tự cảm của bộ tự cảm quan trọng trong việc xác định đặc tính mạch Khi điện trở Rtc nhỏ hơn Xtc, không tính đến Rtc, ta có thể kết luận rằng dòng điện hàn càng lớn, thì trở kháng của bộ tự cảm và điện thế trong bộ tự cảm càng tăng cao Điều này giúp tối ưu hóa quá trình hàn và đảm bảo hiệu quả làm việc của hệ thống tự cảm.
20 điện thế hàn lúc điện thứ cấp không đổi càng giảm
Hành trình ngắn mạch: (Lúc điện thế hàn giảm xuống bằng không)
Ih Tăng lên bằng Id
Id Có thể tính theo công thức sau:
Trong đó: f - Tần số dòng xoay chiều (Hz)
Rt - Từ trở của bộ tự cảm
Wtc - Số vòng cuấn trong cuộn tự cảm
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 giá trị của bộ tự cảm Rt được thực hiện bằng cách điều chỉnh khe hở không khí trong bộ tự cảm Khi tăng khe hở (a), giá trị Rt cũng tăng lên, đồng thời điện cảm cảm ứng (L) giảm xuống, ảnh hưởng đến độ cảm xuyến (Xtc) Việc điều chỉnh khe hở không khí giúp kiểm soát chính xác các đặc tính điện từ của bộ tự cảm, phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật của hệ thống.
Giảm Utc dẫn đến tăng cường độ dòng điện hàn, trong khi giảm khe hở làm tăng Xtc và Utc khiến 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 thực hiện từng cấp một, nên ít được sử dụng Các phương pháp điều chỉnh dòng điện hàn phổ biến bao gồm thay đổi khe hở không khí trong bộ tự cảm, giúp điều chỉnh từng cấp dòng điện một cách dễ dàng và thuận tiện hơn Máy hàn sử dụng bộ tự cảm kết hợp (CTH) là một giải pháp hiệu quả trong việc kiểm soát dòng điện hàn.
Về nguyên tắc tương tự như máy CTЄ , chỉ khác về phần kết cấu Nguồn cung ứng có lõi sắt chung cho cả biến thế và điều chỉnh
Thực hành vận hành, sử dụng thiết bị dụng cụ hàn
2.1 Nối máy hàn với nguồn điện
Khi lắp đặt máy hàn cần đảm bảo các nguyên tắc an toàn về điện:
- Vỏ máy và bàn hàn cần được nối tiếp đất
- Phải ngắt nguồn điện trước khi tiến hành tháo đặt máy hoặc tháo lắp các bộ
28 phận của máy, bảo dưỡng máy
- Máy hàn cần được đặt nơi khô thoáng, đủ ánh sáng
- Máy hàn cần được đặt cách xa các nguồn dễ gây cháy, nổ
- Cần đảm bảo khoảng cách an toàn giữa các máy hàn với nhau và khoảng cách với các máy khác
- Trước khi nối máy với nguồn điện ta cần đảm bảo:
Để đảm bảo an toàn và hiệu quả khi sử dụng máy hàn, bạn cần đọc kỹ hướng dẫn để xác định hiệu điện thế đầu vào phù hợp Trong trường hợp máy hàn có đa nguồn 220V/380V, hãy chọn công tắc hoặc chuyển cầu đổi nối phù hợp để điều chỉnh điện thế đúng chuẩn, tránh gây hư hại cho thiết bị và đảm bảo quá trình làm việc diễn ra suôn sẻ.
+ Kiểm tra công tắc nguồn điện ở vị trí OFF
+ Sau đó tiến hành nối máy với nguồn điện, kiểm tra tiếp xúc tại các chỗ nối và siết chặt các bu lông
- Đóng điện cho máy nhưng không bật công tắc cho máy hoạt động
- Dùng bút điện kiểm tra độ cách điện
- Đóng điện và quan sát thông số trên đồng hồ đo điện trên máy
2.2 Nối cáp hàn, kìm hàn với máy hàn
Trước khi nối cáp hàn với máy hàn, cần kiểm tra độ an toàn của dây cáp và đảm bảo dây cáp được nối chắc chắn, không móp méo hay hư hỏng Đảm bảo kìm hàn được cắm vào nguồn điện của máy hàn đúng vị trí lấy điện, nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình hàn Việc kiểm tra kỹ lưỡng trước khi thực hiện giúp tránh những rủi ro về điện và đảm bảo chất lượng kết nối của hệ thống hàn.
Hình 2.6 Nối cáp hàn vào máy hàn
- Nối cáp hàn với kìm hàn:
+ Tiến hành nối dây cáp hàn vào máy, kiểm tra tiếp xúc tại các chỗ nối và siết chặt các bu lông, lắp kìm hàn vao cáp hàn
+ Nối dây mát với bàn hàn
+ Nếu máy hàn một chiều phải xác định xem cần đấu thuận hay đấu nghịch Sau khi nối máy xong cần thu xếp gọn gàng nơi bàn hàn
Hình 2.7 Bố trí sắp xếp khu vực làm việc
Cuối cùng ta kiểm tra dây nối đất của máy
Hình 2.8 Cách đấu dây máy hàn 2.4 Điều chỉnh chế độ hàn
- Khi máy đã đảm bảo cách điện và các thông số ổn định thì tiến hành điều chỉnh chế độ hàn ở trạng thái không tải
Hình 2.9 Điều chỉnh dòng điện hàn
- Điều chỉnh thông qua các núm điều chỉnh hoặc các nấc điều chỉnh
- Điều chỉnh thông qua ampe kế và vôn kế
2.5 Lắp que hàn và thay que hàn
- Cặp que ở các góc độ khác nhau đảm bảo chắc chắn, tiếp xúc tốt
- Thay que: cần kiểm tra tình trạng tiếp xúc giữa kìm và cáp hàn, giữa que hàn và kìm hàn
Hinh 2.10 cặp que hàn vào kìm hàn
Sau khi kết nối máy hàn với nguồn điện và đảm bảo kết nối an toàn giữa máy hàn, kìm hàn, bàn hàn qua cáp hàn, tiến hành vận hành máy hàn một cách chính xác để đảm bảo hiệu quả công việc.
Bật cầu dao điện lấy điện nguồn vào máy
Bật công tắc (ON) trên máy hàn để lấy điện từ máy hàn ra cáp hàn, kìm hàn, bàn hàn
Hàn giáp mối không vát mép ở vị trí bằng
Một số vấn đề lý thuyết cơ bản về hàn giáp mối không vát mép
Hàn là phương pháp nối hai hay nhiều chi tiết kim loại thành một vật thể duy nhất bằng cách nung nóng vùng tiếp xúc đến trạng thái nóng chảy, tạo liên kết vững chắc và không thể tháo rời Quá trình hàn nóng chảy bao gồm việc làm nóng kim loại đến mức độ chảy rồi kết tinh lại hoàn toàn, hình thành mối hàn chắc chắn và bền vững trong các ứng dụng công nghiệp và xây dựng.
Hàn hồ quang là phương pháp hàn nóng chảy sử dụng nhiệt từ ngọn lửa hồ quang sinh ra giữa các điện cực hàn Quá trình này dựa trên dòng chuyển động của các điện tử và ion về hai điện cực, tạo ra nhiệt lượng lớn và ánh sáng rực rỡ Công nghệ hàn hồ quang được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp nhờ khả năng tạo nhiệt cao và hiệu quả kết nối các kim loại, giúp đảm bảo độ bền và chất lượng của sản phẩm.
Là những mối hàn giáp mối phân bố trên mọi mặt phẳng
Hàn 1G là phương pháp hàn phổ biến nhất trong tất cả các vị trí hàn, được xem là kỹ thuật hàn căn bản mà mọi thợ hàn đều cần phải thành thạo.
Tùy vào bề dày vận hàn mà sẽ chọn que hàn và thiết lập dòng hàn khác nhau, ví dụ nếu hàn que 3.2mm nên để dòng 120 – 140A
Trong quá trình hàn cần lưu ý di chuyển chiều dài hồ quang ổn định, dao động đều tay, không quá nhanh ở các vị trí biên
Bạn có thể chọn phương pháp hàn theo hình đường thẳng hoặc răng cưa, phù hợp với yêu cầu của từng công việc Khi hàn theo đường thẳng, hồ quang tập trung vào giữa mối hàn giúp đảm bảo độ ngấu tốt và chất lượng mối hàn Trong khi đó, hàn hình răng cưa đòi hỏi chú ý đến tốc độ hàn để kiểm soát bề rộng mối hàn và cần phải có điểm dừng tại điểm đầu và điểm cuối để đảm bảo độ ngấu đều ở các cạnh mối hàn.
1G là vị trí hàn mà liên kết hàn giáp mối (G) được đặt ở vị trí bằng (1), có nghĩa là mặt phẳng hàn tạo với mặt phẳng ngang một góc từ 0 đến 60 độ Thường thì trong thực tế, vị trí 1G đặc biệt phù hợp cho các tấm thép hàn đặt trên mặt phẳng nằm ngang, khi người thợ cần cúi xuống để thao tác hàn Vị trí 1G thích hợp để thực hiện các kỹ thuật hàn cơ bản và đảm bảo chất lượng mối hàn tối ưu.
Hình 3.1 trình bày tư thế hàn giả mối ở vị trí bằng, một trong những tư thế hàn thường gặp trong thực tế Hàn giả mối ở vị trí 1G được ưu tiên nhờ năng suất cao, phù hợp để nối chi tiết tấm theo chiều dài trên cùng một mặt phẳng Đây là phương pháp phổ biến do tốc độ hàn nhanh và độ ổn định cao trong quá trình thi công.
1.3 Quy cách mối hàn đính
Chiều dài mối hàn đính vào khoảng 3-4 lần độ dày vật hàn và không được vượt quá 30mm
Cường độ dòng điện hàn đính phải lớn hơn cường độ dòng điện hàn chính 10- 15%
Sau khi hàn đính cần nắn sửa lại vật hàn vì vật hàn có thể bị biến dạng khi hàn đính
1.4 Tính toán chọn chế độ hàn
- Đường kính que hàn khi hàn giáp mối được tính theo công thức dq = S/2 +1 [mm]
Chọn que hàn có đường kính 3,2 hoặc 4
- Cường độ dòng điện hàn: Ih = ( + .d) d
- Điện áp hàn phù hợp với cường độ dòng điện hàn và thay đổi theo chiều dài hồ quang
1.5 Các khuyết tật của mối hàn thường gặp - Nguyên nhân - Biện pháp đề phòng, khắc phục
Khuyết cạnh là hiện tượng kim loại cơ bản bị lõm xuống thành rãnh không đều dọc theo mép đường hàn, làm giảm tiết diện vật hàn tại vị trí đó và ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn.
33 suất tập trung và là nguyên nhân gây nên phá hỏng liên kết hàn trong quá trình làm việc
Hình 3.2 Hình ảnh về cháy chân mối hàn Nguyên nhân:
- Dòng điện hàn lớn, hồ quang quá dài
- Góc độ que hàn và cách dao động que hàn không hợp lý
- Chọn chế độ hàn hợp lý
- Điều chỉnh góc độ và cách dao động que hàn thích hợp
- Rút ngắn chiều dài hồ quang
Khái niệm: là dạng mối hàn bị cháy làm xuất hiện những lỗ thủng xuyên qua mối hàn khi nhiệt lượng quá lớn
Hình 3.3 Hình ảnh về cháy thủng mối hàn Nguyên nhân:
- Khe hở giữa các chi tiết hàn quá lớn
- Dòng điện hàn hoặc công suất ngọn lửa hàn quá lớn
- Tốc độ hàn nhỏ hoặch đệm công nghệ không sát với cạnh hàn
Cách phòng ngừa Khắc phục tất cả các nguyên nhân gây ra Khi bị cháy thủng phải làm sạch chỗ đó rồi hàn lại
1.5.3 Thiếu hụt kim loại ở cuối đường hàn
Thiếu hụt kim loại ở cuối đường hàn xuất hiện khi kết thúc đường hàn
Khuyết tật này làm giảm tiết diện chịu lực của mối hàn và là nguyên nhân phát sinh vết nứt của liên kết hàn trong quá trình làm việc
Hình 3.4 Hình ảnh về chảy loang trên bề mặt mối hàn
- Nguyên nhân: do ngắt hồ quang đột ngột hoặc do hồ quang bị thổi lệch
- Khắc phục: chấm ngắt hồ quang hoặc quay ngược góc nghiêng que hàn 1.5.4 Lẫn xỉ
Khái niệm về tạp chất phi kim loại trong hàn đề cập đến các chất không kim loại không kịp nổi lên bề mặt mối hàn khi quá trình đông đặc diễn ra Những tạp chất này có thể tồn tại bên trong, trên bề mặt hoặc giữa các lớp hàn, ảnh hưởng đến chất lượng và độ bền của mối hàn Hiểu rõ về tạp chất phi kim loại giúp nâng cao kỹ thuật hàn và đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn cao nhất.
Hình 3.5 Hình ảnh về lẫn xỉ mối hàn Nguyên nhân
- Dòng điện hàn quá nhỏ nên không đủ nhiệt lượng làm cho tính lưu động của bể hàn bị hạn chế
- Bề mặt vật hàn chưa được làm sạch triệt để
- Làm nguội mối hàn quá nhanh
- Tốc độ hàn quá lớn
- Góc độ que hàn và sự dịch chuyển không phù hợp
- Tăng dòng điện hàn và thời gian dừng của hồ quang cho thích hợp
- Làm sạch bề mặt vật hàn trước khi hàn
- Hạn chế tốc độ nguội của mối hàn
- Điều chỉnh vận tốc hàn thích hợp, tránh để xỉ hàn trộn lẫn vào trong vũng hàn hoặc chảy về phía trước vùng nóng chảy
- Điều chỉnh góc nghiêng điện cực và chuyển động điện cực thích hợp
- Đi que hàn không đều do tư thế ngồi không đúng
- Bắt đầu và kết thúc mối hàn chưa đúng kỹ thuật
Biện pháp phòng ngừa: Chú ý quan sát, Luyện tập nhiều
1.5.6 Kích thước bề rộng mối hàn không đều
Nguyên nhân: Cường độ dòng điện lớn, Góc độ và cách đưa que hàn không đúng
Biện pháp phòng ngừa: Điều chỉnh góc độ que hàn, Giảm cường độ dòng điện
Thực hành hàn mối hàn giáp mối không vát mép ở vị trí hàn bằng
Hàn tấm 1G - bản vẽ kèm theo
- Vật liệu: Thép tấm dày 5 mm, vật liệu CT3 hoặc tương đương
- Vật liệu hàn: * SMAW: que hàn E7016(LB-52 KOBELCO)
- Phôi được cố định trong suốt quá trình hàn
- Đọc được các kích thước cơ bản và yêu cầu kỹ thuật
- Mối hàn đúng kích thước
- Mối hàn không bị khuyết tật
2.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi hàn
Máy hàn, máy mài tay, thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt, thước kiểm tra kích thước mối hàn
- Thiết bị dụng cụ an toàn, chắc chắn
- Phôi phẳng, thẳng không bị bavia, đúng kích thước
Dụng cụ, thiết bị: Máy hàn, máy mài tay Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt
- Mối đính nhỏ gọn, đủ bền, đúng vị trí
- Liên kết sau khi hàn đính phẳng, khe hở đều
- Tạo biến dạng ngược với góc 20
2.4 Điều chỉnh chế độ hàn
Căn cứ vào chiều dày vật hàn S = 5, vị trí hàn trong không gian để trọn I h , d q
- dq = S/2 +1 = 3 chọn đường kính que hàn dq = 3.2mm
- Cường độ dòng điện hàn đính: Ihđ = Ih+ Ih15% = 125,4 +15x125.4% 144,2A
Dụng cụ, thiết bị: Máy hàn, máy mài tay Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, bàn chải sắt
- Dao động que hàn kiểu răng cưa hoặc bán nguyệt
- Góc độ que hàn hợp lý = 600 800 ; = 900
2.6 Kiểm tra sau khi hàn
2.6.1 Kiểm tra bằng mắt thường hoặc qua kính núp
Góc và khoảng cách quan sát ngoại dạng mối hàn phải thỏa mãn
Kiểm tra ngoại dạng của mối hàn(bằng mắt thường) để xác định:
Chiều cao mối hàn Điểm bắt đầu và kết thúc mối hàn
Dụng cụ, thiết bị: Thước lá, búa gõ xỉ, bàn chải sắt, thước kiểm tra kích thước mối hàn
- Kiểm tra độ phẳng, đều bề mặt mối hàn, kích thước mối hàn
- Nếu có khuyết tật cần sửa chữa
Hàn lắp góc không vát mép ở vị trí hàn bằng
Một số vấn đề lý thuyết cơ bản về hàn lấp góc không vát mép
Hàn là kỹ thuật nối hai hoặc nhiều chi tiết kim loại thành một khối thống nhất mà không thể tháo rời nhờ vào quá trình nung nóng vùng tiếp xúc đến trạng thái nóng chảy Quá trình hàn nóng chảy giúp kim loại bị nung chảy hoàn toàn, sau đó kết tinh và tạo thành mối nối chắc chắn, đảm bảo độ bền và ổn định của các chi tiết kim loại trong các ứng dụng công nghiệp và xây dựng.
Hàn hồ quang là phương pháp hàn nóng chảy sử dụng nhiệt từ ngọn lửa hồ quang sinh ra giữa các điện cực hàn, giúp nối các kim loại một cách chắc chắn và hiệu quả Quá trình hồ quang hàn tạo ra dòng chuyển động của các điện tử và ion về hai điện cực, phát ra lượng nhiệt lớn và ánh sáng mạnh, đảm bảo chất lượng mối hàn Đây là phương pháp hàn được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp nhờ khả năng tạo nhiệt cao và độ bám dính tốt của các kim loại.
Là những mối hàn góc phân bố trên mọi mặt phẳng thuộc góc từ 0 – 60 0
Vị trí hàn 1F là vị trí đặt liên kết hàn góc (F) ở vị trí bằng (1), nơi mặt phẳng hàn tạo với mặt phẳng ngang góc từ 0 đến 60 độ Đây là vị trí yêu cầu người thợ phải cúi xuống để thao tác chính xác Thường, vị trí 1F được đặt ở các vị trí đặc biệt nhằm đảm bảo hiệu quả và đúng kỹ thuật hàn.
Hình 4.1 Hàn 1F ở vị trí hàn bằng Hàn bằng là vị trí hàn thuận lợi nhất do:
- Dễ thao tác vì tác dụng của trọng lực luôn đẩy kim loại nóng chảy của que hàn vào bể hàn
- Việc hình thành mối hàn tốt, chất lượng mối hàn được đảm bảo do xỉ và khí dễ nổi lên
- Năng suất hàn cao vì có thể thực hiện với que có đường kính lớn và cường độ dòng điện hàn lớn
- Dễ quan sát tình hình nóng chảy của bể hàn, que hàn, sự cháy của hồ quang
Do vậy trong quá trình hàn nên đưa về vị trí hàn bằng để hàn nếu điều kiện cho phép 1.3 Qui cách mối hàn đính
Gá phôi trên bàn gá đạt độ vuông góc và song song
Chiều dài mối hàn đính vào khoảng 3-4 lần độ dày vật hàn và không được vượt quá 30mm
Cường độ dòng điện hàn đính phải lớn hơn cường độ dòng điện hàn chính 10- 15%
Sau khi hàn đính cần nắn sửa lại vật hàn vì vật hàn có thể bị biến dạng khi hàn đính
Hồ quang khi hàn phải giữ ngắn tối đa
Sau khi hàn đính cần làm sạch xỉ
Nếu mối đính bị hỏng, nứt cần đặt một mối đính khác cạnh nó và đục mối bị hỏng đi
Mối đính ngấu và chắc chắn.Liên kết không biến dạng cong vênh
1.4 Tính toán chọn chế độ hàn
Với hàn góc, hàn chữ T: dq = K/2 +2 (mm)
Với thép tấm có chiều dày bằng nhau thì K1 =K2=K Chọn que hàn có đường kính 3,2 hoặc 4
1.4.2 Cường độ dòng điện hàn
- Cường độ dòng điện hàn khi hàn góc thường tăng thêm 10 – 15% so với dòng điện khi hàn giáp mối
- Công thức tính cường độ dòng điện khi hàn giáp mối không vát mép:
Ih = ( + .dq ) dq Với , = 6, dq =3,2 Vậy Ih= (20 + 6 3,2).3,2 = 125 (A)
- Vậy khi hàn góc chọn Ih = 137 A
- Điện áp hàn phù hợp với cường độ dòng điện hàn và thay đổi theo chiều dài hồ quang
Điện thế hồ quang (U) phụ thuộc vào chiều dài hồ quang, cụ thể là hồ quang dài sẽ có điện thế cao hơn và ngược lại Chiều dài hồ quang bình thường được xác định bởi công thức Lhp = 1,1d, trong đó d là đường kính của que hàn Hiểu rõ mối liên hệ này giúp kiểm soát quá trình hàn và đảm bảo chất lượng mối hàn.
Tốc độ hàn phụ thuộc vào diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp, ảnh hưởng đến chất lượng của mối hàn Nếu tốc độ hàn quá cao, mối hàn có thể không đảm bảo độ ngấu, gây ra các lỗi kết nối Ngược lại, tốc độ hàn quá chậm khiến lượng kim loại chảy ra quá nhiều, có thể phủ lên mép hàn chưa được nung nóng, gây ra hiện tượng không kết dính chắc chắn Trong quá trình hàn, cần điều chỉnh tốc độ phù hợp dựa trên tình hình cụ thể để đảm bảo mối hàn có độ cao, thấp, rộng, hẹp đều đạt tiêu chuẩn.
1.4.4 Vận tốc hàn Tốc độ hàn được xác định bởi chiều dài mối hàn trong một đơn vị thơì gian Vh= L/tm (cm/s)
L - Chiều dài mối hàn (cm) tm - thời gian hàn (giây)
1.5 Kỹ thuật hàn lấp góc ở vị trí hàn bằng
Góc nghiêng mỏ hàn: = 70 0 85 0 ; = 45 0 ổn định trong quá trình hàn
Hình 4.2 mô tả góc độ que hàn khi thực hiện hàn 1F Để đảm bảo kỹ thuật hàn chính xác và dễ thao tác, người thợ nên kẹp que hàn vuông góc với kìm hàn Việc duy trì góc hàn đúng giúp tạo mối hàn đều, chắc chắn, nâng cao chất lượng công trình.
Hình 4.3 Cách kẹp que hàn khi hàn 1F
Khi hàn hai tấm phôi có chiều dày khác nhau, hãy chú ý hướng hồ quang về phía tấm thép dày hơn để đảm bảo nhiệt độ đều nhau trên cả hai mảnh kim loại Điều này giúp tăng chất lượng mối hàn và giảm thiểu rủi ro biến dạng do nhiệt Trong quá trình hàn góc, góc β không nên bằng 45 độ để tối ưu hóa quá trình hàn và đảm bảo độ bền của mối hàn.
Hình 4.4 cho thấy góc nghiêng que hàn phù hợp với chiều dày vật hàn để đảm bảo chất lượng mối hàn Mối hàn liên kết chữ T không vát mép có thể hàn bằng nhiều lớp, nhiều đường que hoặc kết hợp giữa các phương pháp này Khi hàn nhiều lớp hoặc nhiều đường que, không cần lắc ngang que hàn nhưng cần duy trì tốc độ hàn đều đặn và biên độ dao động ổn định Góc độ que hàn (góc ) thay đổi theo từng vị trí của đường hàn trên mỗi lớp để đảm bảo mối hàn chắc chắn và chất lượng cao.
Dao động ngang que hàn theo kiểu đường thẳng hoặc răng cưa có biên độ dao động nhỏ giúp tập trung nhiệt vào phần chính giữa của mối hàn Phương pháp này làm tăng tính ngấu của mối hàn, đảm bảo liên kết chắc chắn và độ bền cao Việc sử dụng dao động ngang này tối ưu hóa quá trình hàn, nâng cao chất lượng và độ bền của các kết cấu kim loại.
Hàn với chiều dài hồ quang Lhq = 2 3 (mm)
1.5.4 Bắt đầu, nối và kết thúc mối hàn Khi mới bắt đầu hàn nhiệt độ vật hàn thấp dễ gây ra khuyết tật lẫn xỉ hoặc không ngấu Để giảm bớt hiện tượng này, sau khi mồi hồ quang phải kéo dài hồ quang ra tiến hành dư nhiệt vật hàn, sau đó rút ngắn chiều dài hồ quang ra cho thích hợp, điều chỉnh góc độ que hàn hợp lý rồi mới tiến hành hàn bình thường
Khi kết thúc mối hàn, ngắt hồ quang ngay lập tức có thể gây ra vết lõm và tập trung ứng suất, dẫn đến nguy cơ nứt mối hàn Để đảm bảo mối hàn có độ bền cao, cần lấp đầy rãnh hồ quang bằng cách dừng que hàn tại chỗ hoặc chấm ngắt để điền đầy vết lõm, sau đó mới tiến hành ngắt hồ quang Điều này giúp giảm thiểu ứng suất tập trung và đảm bảo chất lượng của mối hàn.
- Khi nối que hàn để đảm bảo chiều dài đường hàn cần làm sạch ở chỗ nối, áp dụng các kiểu nối que hàn như khi hàn đường thẳng
1.6 Các khuyết tật của mối hàn thường gặp - Nguyên nhân - Biện pháp đề phòng, khắc phục
Khuyết tật không liên tục trong hàn là các điểm bất liên tục xuất hiện do thiếu liên kết cấu trúc tại giao diện giữa kim loại cơ bản và kim loại mối hàn hoặc giữa các lớp hàn, gây ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng làm việc của kết cấu Đây là một trong những dạng khuyết tật nguy hiểm nhất của mối hàn vì nó làm giảm đáng kể độ bền và độ tin cậy của kết cấu hàn Hiểu rõ về khuyết tật này giúp nâng cao chất lượng và an toàn của các kết cấu kim loại hàn trong các ngành công nghiệp.
Hàn không ngấu là khuyết tật xuất hiện giữa kim loại mối hàn và kim loại cơ bản không khuếch tán vào nhau hoặc ở chỗ giữa các lớp hàn
Hình 4.5 Hình ảnh hàn không ngấu Nguyên nhân
- Khe hở đầu nối và góc mép quá nhỏ nên kim loại cơ bản khó nóng chảy
- Nhiệt lượng hồ quang không đủ
- Góc độ que hàn hoặc cách dao động que hàn không hợp lý
- Hồ quang hàn quá dài
- Làm sạch cạnh hàn chưa triệt để
- Lắp ráp liên kết hàn đóng kỹ thuật
- Tăng cường độ dòng điện hàn và giảm chiều dài hồ quang
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Hình 4.6 Hình ảnh về vón cục mối hàn Nguyên nhân:
- Dòng điện hàn lớn và hồ quang hàn dài
- Điện cực nóng chảy quá nhanh
- Hồ quang bị thổi lệch
- Điều chỉnh tốc độ hàn cho phù hợp
- Chọn đóng chế độ hàn và hàn với hồ quang ngắn
- Điều chỉnh góc độ điện cực và chuyển động điện cực cho thích hợp
- Khi hàn bằng dòng 1 chiều phải chọn phương pháp đấu dây thích hợp
1.6.3 Chảy loang trên bề mặt Là hiện tượng kim loại lỏng trong vũng hàn chảy tràn ra bề mặt kim loại cơ bản
Hình 4.7 Hình ảnh về chảy loang mối hàn Nguyên nhân là do dòng điện hàn quá lớn, góc nghiêng que hàn không hợp lý 1.6.4 Nứt
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Hình 4.8 Hình ảnh nứt mối hàn Vết nứt mối hàn có thể xuất hiện
+ Trên bề mặt mối hàn
+ Khu vực ảnh hưởng nhiệt
* Theo vị trí phát sinh vứt nứt: nứt trong, nứt ngoài
* Theo bản chất: nứt nóng, nứt nguội, nứt do mỏi:
- Nứt nóng: xuất hiện khi kim loại lỏng vũng hàn kết tinh
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Hình 4.9 Hình ảnh nứt mối hàn trên mặt cắt ngang
- Nứt do mỏi: xuất hiện khi kết cấu hàn làm việc trong điều kiện tải trọng động
- Hàm lượng P, S trong kim loại vật hàn hoặc trong kim loại que hàn cao
- Co ngót và sự biến đổi tổ chức hay thay đổi thể tích khi kim loại chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn
- Nhiệt độ phân bố không đều khi nung nóng và làm nguội vật hàn
- Dòng điện hàn lớn, tốc độ nguội nhanh
Trình tự thực hiện
Hàn góc 1F - bản vẽ kèm theo
- Vật liệu: Thép tấm dày 5 mm, vật liệu CT3 hoặc tương đương
- Vật liệu hàn: * SMAW: que hàn E7016(LB-52 KOBELCO) hoặc tương đương Ф3.2 mm
Yêu cầu: Giải thích đúng các kích thước, ký hiệu trên bản vẽ
2.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi hàn
Dụng cụ, thiết bị: Máy hàn, máy mài tay Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, bàn chải sắt, thước kiểm tra kích thước mối hàn
Phôi phẳng, thẳng không bị bavia, đúng kính thước
Thiết bị dụng cụ làm việc an toàn, chắc chắn
Dụng cụ, thiết bị: Máy hàn, máy mài tay Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt
2.4 Điều chỉnh chế độ hàn Với chiều dày K =5mm
Với hàn góc, hàn chữ T: dq = K/2 +2 (mm), chọn dq = 4mm
- Công thức tính cường độ dòng điện khi hàn giáp mối không vát mép:
Dụng cụ, thiết bị: Máy hàn, máy mài tay Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị
- Dao động que hàn kiểu răng cưa, bán nguyệt
- Chiều dài hồ quang từ 2 – 3mm
2.6 Kiểm tra sau khi hàn
Dụng cụ, thiết bị: Thước lá, búa gõ xỉ, bàn chải sắt, thước kiểm tra kích thước mối hàn
- Kiểm tra ngoại dạng mối hàn
- Kiểm tra kích thước cạnh mối hàn
- Nếu có khuyết tật cần sửa chữa