MD15 UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM o0o GIÁO TRÌNH MÔN HỌCMÔ ĐUN HÀN HỒ QUANG TAY CƠ BẢN NGHÀNH NGHỀ HÀN TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP NGHỀ Ban hành kèm theo Quyết định số QĐ ngày thá.giáo trình học tập, tài liệu cao đẳng đại học, luận văn tiến sỹ, thạc sỹ
Những kiến thức cơ bản khi hàn điện hồ quang
Sơ lược về ký hiệ u, quy ước mối hàn
1.1 Ký hiệ u quy ướ c m ối hàn theo tiê u chu ẩn Việt N am (TCVN)
1.1.1 Cách biểu diễn mối hàn trên bản vẽ a Không phụ thuộc vào phương pháp hàn các mối hàn trên bản vẽ được quy ước và biểu diễn như sau:
Mối hàn nhìn thấy được biểu diễn – Nét cơ bản (Hình 15.1.1a,b)
Mối hàn khuất được biểu diễn – Nét đứt (Hình 15.1.1c)
Hình 15.1.1: Biểu diễn mối hàn trên bản vẽ
Các điểm hàn trên bản vẽ được quy ước như sau: Điểm nhìn thấy rõ thể hiện bằng dấu “+”, được biểu thị bằng nét liền cơ bản Để chỉ mối hàn hoặc điểm hàn quy ước, người thiết kế sử dụng một đường dóng có nét gạch ngang song song với đường bằng của bản vẽ, tận cùng có một nửa mũi tên chỉ vào vị trí mối hàn Mối hàn nhiều lớp được biểu diễn bằng các đường viền riêng biệt và chữ số La Mã thể hiện thứ tự lớp hàn Đối với các mối hàn phi tiêu chuẩn do thiết kế quy định, cần chỉ rõ kích thước các phần tử kết cấu chung trên bản vẽ Giới hạn của mối hàn quy ước được thể hiện bằng nét liền cơ bản, còn giới hạn của các phần tử kết cấu của mối hàn biểu thị bằng nét liền mảnh, giúp dễ phân biệt và hiểu rõ các yếu tố trong bản vẽ kỹ thuật.
1.1.2 Quy ước ký hiệu mối hàn trên bản vẽ a Cấu trúc quy ước ký hiệu mối hàn tiêu chuẩn (hình 15.1.4):
Hình 15.1.4 Quy ước ký hiệu mối hàn tiêu chuẩn
Cấu trúc quy định ký hiệu mối hàn phi tiêu chuẩn được thể hiện rõ ràng trong hình 15.1.5, giúp xác định chính xác loại mối hàn cần thực hiện Phương pháp hàn cho mối hàn này phải tuân thủ theo hướng dẫn kỹ thuật được ghi rõ trong bản vẽ kỹ thuật Việc nắm vững các ký hiệu và phương pháp hàn là yếu tố quan trọng đảm bảo chất lượng và độ chính xác của kết cấu.
Hình 15.1.5 Quy ước ký hiệu mối hàn phi tiêu chuẩn c Những quy ước phụ để ký hiệu mối hàn được chỉ dẫn theo bảng sau:
Ký hiệu phụ Ý nghĩa của ký hiệu phụ Vị trí ký hiệu phụ
Phần lồi của mối hàn được cắt đi cho bằng với bề mặt kim loại cơ bản
Mối hàn được gia công để có sự chuyển tiếp đều từ kim loại mối hàn đến kim loại cơ bản Mối hàn được thực hiện khi lắp ráp
Mối hàn gián đoạn phân bố theo kiểu mắt xích
Mối hàn gián đoạn hay các điểm hàn phân bố so le
Mối hàn được thực hiện theo đường kính chu vi kín đường kính của ký hiệu d = 3 ÷ 4 mm
Mối hàn được thực hiện theo đường chu vi hở
Ký hiệu này chỉ dùng đối với mối hàn nhìn thấy
Kích thước của ký hiệu qui định:
Cao của mối hàn dao động từ 3 đến 5 mm, trong khi chiều dài từ 6 đến 10 mm Quy ước ký hiệu mối hàn được thể hiện rõ ràng, với phía chính được ghi ở trên (hình 15.1.6a) và phía phụ ghi ở dưới (hình 15.1.6b) Đường nét gạch ngang của đường dóng chỉ vị trí hàn giúp xác định chính xác điểm hàn cần thi công và thể hiện rõ quy ước trong bản vẽ kỹ thuật để đảm bảo quá trình thi công chính xác và đúng tiêu chuẩn.
Ký hiệu mối hàn được ghi ở phía trên hoặc dưới nét gạch ngang của đường dóng chỉ vị trí hàn để thể hiện thông tin về độ nhẵn bề mặt gia công Độ nhẵn bề mặt của mối hàn có thể được ghi sau ký hiệu mối hàn theo quy ước trong Hình 15.1.6, hoặc cũng có thể được chỉ dẫn trong các điều kiện kỹ thuật trên bản vẽ mà không cần ghi ký hiệu riêng Việc này giúp đảm bảo rõ ràng và chính xác trong quá trình thiết kế và thi công các kết cấu hàn.
Trong quy ước ghi độ nhẵn bề mặt gia công của mối hàn, hình 15.1.7 mô tả ký hiệu biểu thị đặc điểm này Nếu mối hàn yêu cầu kiểm tra độ nhẵn, ký hiệu này sẽ được ghi rõ phía dưới đường dóng chỉ vị trí hàn, như đã minh họa trong hình 15.1.8 Việc ghi chú chính xác các ký hiệu này giúp đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng và dễ dàng kiểm tra trong quá trình thi công và kiểm nghiệm mối hàn.
Trong bản vẽ kỹ thuật, ký hiệu kiểm tra mối hàn được thể hiện rõ ràng để đảm bảo quá trình thi công và kiểm tra chính xác Khi các mối hàn giống nhau xuất hiện trên bản vẽ, chỉ cần ghi rõ số lượng và số hiệu của chúng, giúp tiết kiệm không gian và tăng tính rõ ràng Ký hiệu này thường được ghi ở phía trên nét vạch ngang của đường dóng chỉ vị trí hàn, đặc biệt khi trên phần này có ghi ký hiệu mối hàn, nhằm đảm bảo thông tin về các mối hàn được truyền đạt một cách dễ hiểu và chính xác.
Trong hình 15.1.9, quy ước ghi ký hiệu các mối hàn giống nhau được thể hiện rõ ràng, giúp dễ dàng nhận biết và phân biệt các loại mối hàn Vật liệu dùng để hàn như que hàn, dây hàn, thuốc hàn và thuốc bọc có thể được ghi chú trong bản vẽ kỹ thuật hoặc không cần thiết phải chỉ dẫn nếu không quan trọng Hiện nay, có nhiều phương pháp hàn và dạng hàn khác nhau, tuy nhiên, các quy ước ký hiệu phương pháp hàn, dạng hàn cơ bản cũng như kiểu liên kết hàn phổ biến nhất đều được quy định rõ ràng nhằm đảm bảo chuẩn xác và thống nhất trong thiết kế.
Trong quá trình hàn, có nhiều phương pháp được sử dụng để phù hợp với từng yêu cầu kỹ thuật Hàn hồ quang tay là phương pháp thủ công phổ biến, trong khi hàn tự động dưới thuốc không sử dụng tấm lót đệm thuốc hoặc hàn đính trước giúp tối ưu hóa hiệu quả công việc Sử dụng tấm lót bằng thép hoặc đồng (thuốc liên hợp) trong hàn tự động cải thiện chất lượng mối hàn và độ bền của liên kết Ngoài ra, hàn tự động dùng đệm thuốc, hàn tự động có hàn đính trước, và hàn tự động trong môi trường khí bảo vệ (tăng cường độ sạch và chống oxi hóa) đều là các phương pháp quan trọng, phù hợp với từng mục đích và yêu cầu kỹ thuật khác nhau.
B – Hàn bán tự động dưới thuốc không dùng tấm lót, đệm thuốc hay hàn đính trước
Bt - Hàn bán tự động dưới thuốc dùng tấm lót bằng thép
Bđt - Hàn bán tự động dưới thuốc dùng tấm lót bằng đồng – thuốc liên hợp
Bđ - Hàn bán tự động dưới thuốc dùng đệm thuốc
Bh - Hàn bán tự động dưới thuốc có hàn đính trước
Bbv - Hàn bán tự động trong môi trường khí bảo vệ
Xđ - Hàn điện xỉ bằng điện cực dây
Xt - Hàn điện xỉ bằng điện cực tấm
Xtđ - Hàn điện xỉ bằng điện cực tấm dây liên hợp
Trong kỹ thuật hàn, các ký hiệu bằng chữ cái in thường như m, t, g, c, đ được sử dụng để chỉ các loại liên kết hàn khác nhau Cụ thể, m dùng để chỉ liên kết hàn giáp mối, t là liên kết hàn chữ T, g tượng trưng cho liên kết hàn góc, c thể hiện liên kết hàn chồng, và đ là liên kết hàn tán đinh Các ký hiệu phụ, số và các ký (trừ các chỉ số) trong ký hiệu mối hàn đều có chiều cao khoảng 3 đến 5 mm, và được biểu thị bằng nét liền mảnh để dễ nhận biết.
1.1.3 Một số ví dụ về cách ghi ký hiệu mối hàn trên bản vẽ Đặc tính của liên kết hàn Tiết diện ngang của mối hàn
Ký hiệu qui ước mối hàn trên bản vẽ
Liên kết hàn giáp mối không vát mép hàn cả hai mặt Mối hàn được thực hiện bằng phương pháp hàn hồ quang tay khi lắp ráp
Sau khi hàn xong, gia công mối hàn cho bằng với bề mặt kim loại cơ bản Độ nhẵn bề mặt gia công của mối hàn
Liên kết hàn giáp mối vát mép hai chi tiết ở một mặt, hàn cả hai mặt
Mối hàn được thực hiện bằng phương pháp han hồ quang tay theo đường chu vi kín
Liên kết hàn góc không vát mép, đảm bảo độ bền và chính xác trong kết cấu Quá trình hàn được thực hiện cả hai mặt để tăng cường khả năng chịu lực Mối hàn gián đoạn được thực hiện bằng phương pháp hàn bán tự động, sử dụng thuốc và không cần tấm lót, đệm thuốc, giúp tiết kiệm thời gian và nâng cao chất lượng mối hàn Hàn đính trước là bước chuẩn bị quan trọng, đảm bảo tính chính xác của các bộ phận trước khi thi công chính.
Liên kết hàn chữ T không vát mép, hàn cả hai mặt Mối hàn được thực hiện bằng phương pháp hàn hàn hồ quang tay theo chu vi hở
Liên kết hàn giáp mối vát mép hai chi tiết ở một mặt là phương pháp hàn tự động, sử dụng lớp thuốc hàn và tấm lót bằng thép để đảm bảo độ chắc chắn và chính xác cao Mối hàn này phù hợp với các ứng dụng yêu cầu liên kết bền vững, tiết kiệm thời gian thi công, đồng thời đảm bảo chất lượng mối hàn đạt tiêu chuẩn kỹ thuật Sử dụng phương pháp hàn tự động giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu rủi ro do yếu tố nhân công.
Liên kết hàn chồng không vát mép, được thực hiện bằng phương pháp hàn bán tự động một mặt Mối hàn này không sử dụng tấm lót, đệm thuốc hoặc hàn đính trước, giúp quá trình thi công nhanh chóng và hiệu quả.
Liên kết hàn giáp mối gấp mép cả hai chi tiết ở một mặt Hàn một mặt Mối hàn được thực hiện bàng phương pháp hàn hồ quang tay
1.2 ký hiệu tiêu chuẩn một số nước
Theo tiêu chuẩn này, các tư thế hàn cơ bản khi hàn hồ quang tay được ký hiệu như sau:
Hàn đứng từ dưới lên: Vu
Hàn đứng từ trên xuống: Vd
- Các tư thế khác cũng được qui định như sau:
Mối hàn (1G, 1F) cho tư thế hàn D
Mối hàn (2G, 2F) cho tư thế hàn X
Mối hàn (4G, 4F) cho tư thế hàn O
Mối hàn (3G, 3F) cho tư thế hàn Vu và Vd
Tư thế hàn cơ bản khi hàn hồ quang được ký hiệu như sau:
PB(h) – hàn ngang tư thê sấp
PC(q) – hàn ngang tư thế đứng
PF (s) – hàn đứng từ dưới lên
PG (f) – hàn đứng từ trên xuống
1.2.3 Ký hiệu quy ước mối hàn theo tiêu chuẩn AWS
- Ký hiệu mối hàn: Mối hàn được vẽ bằng nét cơ bản cho cả mối hàn khuất,trong đó có ký hiệu sau:
- Đối tượng bị tham chiếu :
1.2.3.2 Các ký hiệu phụ trong mối hàn
TT Các loại mối hàn Ký hiệu mối hàn (Welding Symbols)
Phía mũi tên Phía bên kia mũi tên Cả hai phía
2 Mối hàn giáp mối không vát cạnh
3 Mối hàn giáp mối vát cạnh chữ V
4 Mối hàn giáp mối vát mép một bên
5 Mối hàn giáp mối vát mép chữ U
6 Mối hàn giáp mối vát mép chữ J
7 Mối hàn giáp mối rãnh chữ V loe
8 Mối hàn giáp mối vát mép loe một bên
9 Mối hàn rãnh hoặc hàn chốt N/A
10 Mối hàn điểm hoặc hàn lồi N/A
12 Mối hàn có đệm lót hoặc tấm đỡ phía sau
13 Mối hàn đắp-Tạo bề mặt N/A N/A
14 Mối hàn mặt bích cạnh N/A
15 Mối hàn mặt bích góc N/A
1.2.3.3 Vị trí và ý nghĩa các thành phần của một ký hiệu mối hàn:
1.2.3.4 Các ký hiệu phụ được sử dụng chung với các ký hiệu mối hàn cơ bản:
Dùng để chỉ hình dáng bề mặt của mối hàn sau khi hoàn thành mối hàn Có 3 loai chu tuyến cơ bản:
* Ký hiệu mối hàn toàn bộ xung quanh còn gọi là ký hiệu mối hàn theo chu vi kín
* Ký hiệu có đệm lót phía sau mối hàn:
* Ký hiệu mối hàn có sử dụng miếng chêm
Chú ý rằng cả hai loại ký hiệu có đệm lót và có miếng chêm đều được sử dụng kết hợp với ký hiệu mối hàn giáp mối để đảm bảo rõ ràng trong việc diễn giải, tránh nhầm lẫn với các mối hàn chốt hoặc mối hàn rãnh Việc sử dụng đúng các ký hiệu này giúp nâng cao tính chính xác trong bản vẽ kỹ thuật và đảm bảo an toàn, chất lượng của công trình.
* Ký hiệu nóng chảy hoàn toàn
Ký hiệu nóng chảy hoàn toàn thể hiện rằng quá trình hàn đã thâm nhập toàn bộ liên kết từ phía sau của phần củng cố chân, đặc biệt trong các ứng dụng hàn từ một phía Việc sử dụng ký hiệu này giúp đảm bảo chất lượng và độ bền của mối hàn, đồng thời dễ dàng nhận biết trạng thái thâm nhập trong quá trình kiểm tra kỹ thuật Áp dụng ký hiệu nóng chảy hoàn toàn là một tiêu chuẩn quan trọng trong thiết kế và kiểm soát chất lượng các mối hàn hệ thống, tăng tính an toàn và độ tin cậy cho các kết cấu.
Hai hoặc nhiều đường tham chiếu có thể sử dụng chung một mũi tên duy nhất để chỉ một trình tự thao tác
Ví dụ: Ký hiệu đường tham chiếu kép: Mối hàn giáp mối vát mép chữ V kép
* Ký hiệu hàn thực hiện theo thực tế tại hiện trường
Mối hàn được thực hiện tại nơi lắp ráp,không phải trong phân xưởng hoặc tại nơi xây dựng ban đầu
* Ký hiệu ngấu hoàn toàn(Complete Penetration)
* Ký hiệu hàn góc chữ T kiểu so le
* Ký hiệu mối hàn đắp, hàn tạo bề mặt
* Ký hiệu mối hàn giáp mối rãnh vát chữ V đơn
* Ký hiệu mối hàn tiếp xúc điểm
* Ký hiệu mối hàn giáp mối hàn hai phía vát một bên
1.3 Ký hiệu một số phương pháp hàn theo tiêu chuẩn quốc tế
Tên phương pháp hàn bằng tiếng Việt
Ký hiệu phương pháp hàn theo tiêu chuẩn ISO
Ký hiệu phương pháp hàn theo tiêu chuẩn AWS
Hàn hồ quang tay 111 SMAW
Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy trong môi trường khí trơ
GMAW Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy trong môi trường khí hoạt tính
Hàn hồ quang dây kim loại lõi thuốc không có khí bảo vệ
Hàn hồ quang dây kim loại lõi thuốc trong khí hoạt tính
Hàn hồ quang dây kim loại lõi thuốc trong khí trơ
Hàn hồ quang bằng điện cực không nóng chảy trong môi trường khí trơ
Hàn hồ quang dưới lớp thuốc 12 SAW
Hàn hồ quang plasma 15 PAW
Hàn hơi với ngọn lửa ôxy – khí cháy 31 OFW
Hàn hơi với ngọn lửa ôxy – axetylen 311 OAW
Hàn bằng tia laser 751 LBW
Hàn bằng chùm tia điện tử 76 EBW
Các loại máy hàn đ iện hồ q uang tay và d ụng cụ cầ m tay
2.1 Máy hàn điệ n hồ quang tay :
2.1.1 Yêu cầu đối với máy hàn điện hồ quang tay
Hồ quang dùng để hàn và điện thường dùng có sự khác nhau rất lớn
Trong quá trình sử dụng đèn điện, điện trở của nó thường cố định, mang lại sự ổn định cho hệ thống Tuy nhiên, hồ quang dùng để hàn lại có những biến đổi phức tạp, ảnh hưởng lớn đến quá trình và hiệu quả công việc Hiểu rõ sự khác biệt này giúp tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo an toàn trong các ứng dụng công nghiệp.
Khi mồi hồ quang, cần cho que hàn tiếp xúc với bề mặt vật hàn để tạo hiện tượng chập mạch, sau đó nhấc que hàn lên để bắt đầu hồ quang Quá trình này giúp điện trở chập mạch bằng 0 trước khi hồ quang tự duy trì, và sau khi đốt cháy, điện trở ổn định ở mức nhất định, đảm bảo quá trình hàn diễn ra hiệu quả.
Trong quá trình đốt cháy hồ quang, chiều dài của hồ quang luôn thay đổi do thao tác thủ công, ảnh hưởng đến điện trở của hồ quang; hồ quang dài có điện trở lớn hơn, trong khi hồ quang ngắn có điện trở nhỏ hơn Để duy trì đốt hồ quang ổn định, cần cung cấp điện thế đủ cao cho hồ quang dài, còn nếu hồ quang ngắn, điện thế cần thấp hơn Ngoài ra, nhiệt độ của que hàn cũng ảnh hưởng đến quá trình, khi que nóng chảy nhỏ giọt vào bể hàn, trung bình mỗi giây có hơn 20 giọt nhỏ giọt, góp phần vào chất lượng và hiệu quả của quá trình hàn.
Khi những giọt nước lớn rơi xuống, chúng gây ra hiện tượng chập mạch và làm tắt hồ quang điện Để tái tạo lại hồ quang, cần phải cung cấp một điện thế cao tương đối trong thời điểm đó Hiện tượng này thường gặp trong các hệ thống điện có liên quan đến hồ quang, đòi hỏi thiết bị phải có khả năng chịu được điện áp cao để đảm bảo hoạt động liên tục.
Việc sử dụng các máy điện phát hoặc máy biến thế thông thường để cấp điện cho hồ quang hàn sẽ gặp khó khăn trong việc duy trì quá trình đốt cháy hồ quang ổn định, đôi khi còn gây cháy máy phát hoặc máy biến thế Vì vậy, để đảm bảo hiệu quả và an toàn trong quá trình hàn, máy hàn điện cần đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật đặc biệt phù hợp với đặc điểm của hồ quang điện.
* 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 dẫn đến dòng điện cực lớn gây nóng chảy que hàn và vật hàn, đồng thời có thể làm hỏng máy hàn Chính vì vậy, cần kiểm soát dòng điện không cho phép vượt quá mức Iđ = (1,3 ÷ 1,4).Ih để đảm bảo an toàn và chất lượng mối hàn.
Điện thế công tác của máy hàn điện cần điều chỉnh nhanh chóng để phù hợp với sự thay đổi chiều dài hồ quang Khi chiều dài hồ quang tăng, điện thế công tác cũng tăng theo để duy trì quá trình hàn ổn định, còn khi chiều dài hồ quang giảm, điện thế cần giảm tương ứng nhằm đảm bảo chất lượng mối hàn và hiệu quả làm việc.
Quan hệ giữa điện thế và dòng điện của máy hàn gọi là đường đặc tính ngoài của máy, có dạng đường cong dốc liên tục Đường đặc tính ngoài càng dốc thì máy hàn đáp ứng tốt hơn, khi dòng điện tăng thì điện thế giảm và ngược lại, giúp giảm sự thay đổi của dòng điện khi chiều dài hồ quang thay đổi Sự phối hợp giữa đường đặc tính tĩnh của hồ quang và đường đặc tính ngoài của máy xác định các điểm cắt nhau, như điểm A và B, trong đó điểm A là điểm gây hồ quang.
Trong quá trình tạo hồ quang, Quang 25 có điện thế lớn giúp kích hoạt hồ quang, tuy nhiên do cường độ nhỏ nên hồ quang không duy trì được sự cháy ổn định Điều này khiến điểm B trở thành vị trí có hồ quang cháy ổn định nhất, đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống.
* Máy hàn phải điều chỉnh đường cường độ dòng điện để thích ứng với những yêu cầu hàn khác nhau v.v
Máy hàn xoay chiều được phân thành hai nhóm chính dựa trên đặc điểm từ thông tán: nhóm có từ thông tán bình thường và nhóm có từ thông tán cao Mỗi nhóm lại gồm hai kiểu máy cụ thể, trong đó một kiểu phổ biến là máy hàn xoay chiều với bộ tự cảm riêng, giúp nâng cao hiệu suất và ổn định quá trình hàn.
Máy giảm điện thế mạng điện từ 220V hoặc 380V xuống điện thế không tải từ 75 đến 60V, nhằm đảm bảo an toàn trong quá trình làm việc Máy kiểu CET Ê là đại diện tiêu biểu của nhóm máy giảm điện áp này, giúp bảo vệ người vận hành và các thiết bị điện khỏi rủi ro về điện áp quá mức.
Bộ tự cảm riêng mắc nối tiếp với cuộn dây thứ cấp của máy giúp tạo ra sự lệch pha giữa dòng điện và điện thế, từ đó hình thành đường đặc tính dốc liên tục Nhờ đó, quá trình điều chỉnh cường độ dòng điện hàn trở nên dễ dàng và chính xác hơn, đảm bảo chất lượng mối hàn và hiệu quả làm việc của máy hàn.
- Nguyên lý làm việc của máy như sau:
Máy chạy không tải có điện thế U1 trong cuộn sơ cấp W1 bằng điện thế của mạng điện, tạo ra dòng điện sơ cấp I1 chạy qua và sinh ra từ thông Ф0 trong lõi máy Từ thông Ф0 này gây cảm ứng tại cuộn thứ cấp W2, góp phần vào quá trình vận hành của máy biến áp Trước khi làm việc, máy chưa có dòng điện chạy qua, đảm bảo các linh kiện nằm ở trạng thái an toàn, sẵn sàng cho hoạt động chính thức.
Ih = 0 ; Ih – Dòng điện hàn (Ampe)
Ukt = U2 ; Ukt - Điện thế không tải (V);
U2 - Điện điện thế trên hai đầu dây của cuộn thứ cấp (V)
Hình 15.1.1 Sơ đồ nguyên lý của máy hàn xoay chiều kiểu CTЄ
+ Máy chạy có tải (là lúc máy làm việc) Ih 0
U h - điện thế hàn , Utc - Điện thế trong bộ tự cảm Điện thế bộ tự cảm: Utc = I h (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 (L) ảnh hưởng đến dòng điện hàn và điện áp trong quá trình hàn Khi điện trở Rtc nhỏ hơn Xtc và không tính đến Rtc, có thể kết luận rằng: Dòng điện hàn càng lớn, trở kháng của bộ tự cảm và điện thế trong bộ tự cảm càng tăng, dẫn đến việc điện thế hàn lúc điện thứ cấp không đổi sẽ 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 từ trở trong bộ tự cảm Rt giúp điều chỉnh cường độ dòng điện hàn một cách dễ dàng và linh hoạt hơn so với cách thay đổi số vòng quấn Wtc Việc tăng khe hở không khí trong bộ tự cảm (a) làm tăng Rt, giảm Xtc và Utc, từ đó tăng cường độ dòng điện hàn; ngược lại, giảm khe hở thì Xtc và Utc tăng, làm giảm dòng điện hàn Điều chỉnh dòng điện bằng cách thay đổi khe hở khí trong bộ tự cảm cho phép điều chỉnh từng cấp dòng điện một cách chính xác và thuận tiện hơn Ngoài ra, máy hàn có bộ tự cảm kết hợp (CTH) mang lại hiệu quả cao trong việc kiểm soát và điều chỉnh dòng điện hàn phù hợp với yêu cầu công việc.
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
Trên phần lõi chính (phần dưới) đặt cuộn sơ cấp và phần chính của cuộn thứ
Các loại que h àn th ép các bo n thấp
Gồm 02 phần lõi thép và thuốc bọc que hàn Theo tiêu chuẩn việt nam TCVN
3734 – 89 Quy ước đường kính que hàn được gọi theo đường kính của lõi thép que hàn 3.2 Phân loại q ue hàn
3.2.1 Phân loại theo công dụng
Que hàn được chia thành các nhóm sau:
- Que hàn để hàn để hàn thép các bon và thép hợp kim kết cấu
- Que hàn để hàn thép hợp kim chịu nhiệt
- Que hàn để hàn thép thép hợp kim cao và có tính chất đặc biệt
- Que hàn kim loại màu …
3.2.2 Phân loại theo chiều dày lớp thuốc bọc
Chiều dày lớp thuốc bọc thay đổi tùy thuộc vào loại điện cực, được thể hiện qua hệ số lớp thuốc bọc Hệ số này chính là tỷ số giữa đường kính toàn phần của điện cực và đường kính của lõi thép, gọi là tỷ số D/d Việc điều chỉnh chiều dày lớp thuốc bọc giúp tối ưu hóa hiệu suất hàn và đảm bảo chất lượng mối hàn.
- Nếu D/d = 1.2 đến 1.35 điện cực có lớp thuốc bọc mỏng
- Nếu D/d = 1.4 đến 1.7 điện cực có lớp thuốc bọc trung bình
- Nếu D/d = 1.8 đến 2.2 điện cực có lớp thuốc bọc dày
3.2.3 Phân loại theo tính chất chủ yếu của vỏ thuốc bọc que hàn a Que hàn loại vỏ thuốc hệ axít (ký hiệu chữ A)
Thuốc bọc hàn này được chế tạo từ các loại oxít như oxít sắt, oxít mangan và oxít silic, giúp đảm bảo chất lượng mối hàn Que hàn sử dụng loại thuốc bọc này có khả năng chảy lớn, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình hàn Ngoài ra, loại que hàn này phù hợp để hàn bằng cả hai dòng điện AC và DC, mang lại sự linh hoạt trong các ứng dụng hàn khác nhau.
DC và hàn được các vị trí hàn trong không gian
Que hàn vỏ thuốc hệ bazơ (ký hiệu chữ B) có nhược điểm dễ bị nứt nóng, do đó ít được sử dụng để hàn các loại thép có hàm lượng lưu huỳnh và cacbon cao, hạn chế ứng dụng trong những trường hợp yêu cầu tính đàn hồi cao.
Trong vỏ thuốc chủ yếu là các thành phần như canxi cacbonat, magiê cacbonat, huỳnh thạch, ferômangan, silic, titan … Khi hàn sẽ tạo ra các khí bảo vệ
CO và CO2 là sản phẩm phản ứng phân ly của cacbonat, ảnh hưởng đến quá trình hàn Que hàn hệ bazơ thường chỉ sử dụng với dòng điện hàn một chiều nối nghịch để đạt hiệu quả tốt nhất Mối hàn bằng loại que này ít bị nứt kết tinh, tuy nhiên dễ bị rỗ khí, cần lưu ý khi thao tác Loại que hàn hệ bazơ phù hợp để hàn các loại thép có độ bền cao cũng như các kết cấu hàn quan trọng đòi hỏi độ bền và độ chính xác cao.
45 c Que hàn loại vỏ thuốc hệ hữu cơ (ký hiệu chữ O hay C)
Que hàn này chứa nhiều loại tinh bột và xenlulô, tạo ra môi trường khí bảo vệ hiệu quả cho quá trình hàn Đặc điểm nổi bật của loại que hàn này là tốc độ đông đặc nhanh, phù hợp để hàn leo, hàn ngang và hàn trần trên nhiều vị trí Loại que hàn sử dụng dòng hàn AC hoặc DC mang lại sự linh hoạt trong mỗi công việc Ngoài ra, que hàn còn có vỏ thuốc hệ rutin (ký hiệu chữ R) hoặc vỏ bọc dày RR, giúp tăng độ bền và hiệu quả của quá trình hàn.
Thuốc bọc hàn chứa các thành phần chính như oxit titan, grafit, mica, trường thạch, canxi, magiê cacbonat và ferô hợp kim, giúp tạo ra chất lượng mối hàn cao Que hàn này hoạt động ổn định trong quá trình hàn hồ quang, ít bắn tóe, tạo ra mối hàn chắc chắn và đẹp Loại que hàn phù hợp với dòng hàn AC và DC, tuy nhiên dễ gặp hiện tượng rỗ khí và nứt kết tinh trong mối hàn nếu không kiểm soát tốt quá trình hàn.
3.2.4 Phân loại theo độ bền kéo:
Dựa trên độ bền kéo tối thiểu của kim loại que hàn, các loại que hàn được phân loại theo tiêu chuẩn khác nhau Theo tiêu chuẩn Việt Nam, các loại que hàn như N38, N46 thể hiện đặc điểm về độ bền kéo phù hợp Trong khi đó, theo tiêu chuẩn ISO, các loại que hàn được ký hiệu là E60, E70, E80, phản ánh các tiêu chuẩn quốc tế về độ bền kéo và khả năng chịu lực của sản phẩm.
3.3 Tác dụ ng của thuố c bọc que hàn:
* Về vỏ thuốc, que hàn phải thoả mãn các yêu cầu sau đây:
Để đảm bảo hồ quang ổn định và dễ gây hồ quang cháy, cần tạo ra môi trường ion hóa tốt, thường sử dụng các nguyên tố thuộc nhóm kim loại kiềm Việc này giúp cải thiện hiệu suất và độ bền của quá trình hồ quang trong các ứng dụng công nghiệp và điện tử.
Để tạo ra môi trường khí bảo vệ vùng hàn, không cho nó tiếp xúc với ôxy và nitơ của môi trường xung quanh, các chất hữu cơ như tinh bột và xenlulo thường được sử dụng, cùng với các chất khoáng như mahezit và đá cẩm thạch, nhằm duy trì điều kiện bảo vệ tối ưu cho quá trình hàn.
Lớp xỉ lỏng phủ đều lên bề mặt kim loại mối hàn nhằm bảo vệ chống lại sự xâm nhập của không khí, giúp mối hàn nguội chậm và tăng độ bền Lớp xỉ này phải dễ bong ra sau khi mối hàn nguội để đảm bảo quá trình làm việc hiệu quả Các loại xỉ thường dùng gồm TiO2, CaF2, MnO, SiO2, giúp cải thiện chất lượng và tính ổn định của mối hàn.
Fero hợp kim có khả năng khử oxi và hợp chất kim loại trong mối hàn, giúp nâng cao hoặc cải thiện thành phần hóa học và cơ tính của kim loại mối hàn Trong vỏ thuốc, các hợp kim Fero thường được đưa vào nhằm thực hiện chức năng khử oxi, đảm bảo chất lượng và độ bền của kết cấu hàn.
- Đảm bảo độ bám chắc của vỏ thuốc lên lõi que, bảo vệ lõi que không bị oxi hoá Thường dùng nước thuỷ tinh, dextrin,…
Nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp vỏ thuốc phải cao hơn nhiệt độ nóng chảy của lõi que để đảm bảo quá trình hàn tạo ra hình phễu hướng kim loại nóng chảy vào vũng hàn một cách thuận lợi Vỏ thuốc cần cháy đều và không rơi thành cục, giúp duy trì quá trình hàn liên tục và đạt hiệu quả cao.
* Về tổng thể, que hàn phải đạt được những yêu cầu chính sau đây:
- Đảm bảo được yêu cầu về cơ tính của kim loại mối hàn
- Đảm bảo thành phần hoá học cần thiết cho kim loại mối hàn
- Có tính công nghệ tốt, thể hiện được các chỉ tiêu:
+ Dễ gây hồ quang, hồ quang cháy ổn định khi hàn với dòng điện và chế độ
46 hàn quy định trên nhãn mác
+ Nóng chảy đều, không vón cục gây khó khăn cho công việc hàn
+ Có khả năng hàn được mối hàn ở nhiều vị trí trong không gian
+ Kim loại mối hàn ít bị khuyết tật: Nứt, rỗ, xỉ,…
+ Xỉ hàn dễ nỗi, phủ đều dễ tách khỏi mối hàn sau khi nguội
+ Trong quá trình hàn kim loại lỏng ít bị bắn toé ra xung quanh
+ Có năng suất hàn cao
+ Không tạo ra các kim loại độc ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người
- Giá thành sản phẩm thấp
3.3.1 Nâng cao tính ổn định hồ quang
- Khi hàn bằng dòng một chiều que hàn trần không thuốc bọc vẫn có thể duy trì hồ quang cháy được, nhưng không ổn định
- Nếu hàn bằng dòng xoay chiều không thể hàn được
Que hàn có thuốc bọc không những nâng cao tính ổn định của hồ quang, mà tiến hành hàn bình thường đối với dòng xoay chiều
3.3.2 Bảo vệ kim loại nóng chảy khỏi tác động có hại của không khí
- Khi hàn, thuốc bọc chảy sinh ra thể khí phủ lên hồ quang làm cho kim loại chảy cách ly với không khí bảo vệ kim loại chảy
Sau khi chảy thuốc, lớp xỉ phủ lên mặt mối hàn giúp bảo vệ kim loại tránh ôxy hóa và nhiễm tạp chất, góp phần cải thiện chất lượng mối hàn Xỉ hàn còn giúp kim loại nguội dần, thúc đẩy quá trình thoát khí để giảm thiểu hình thành lỗ hơi, nâng cao độ bền của mối hàn.
3.3.3 Đẩy oxy thoát khỏi kim loại mối hàn tốt hơn
Thuốc bọc tuy có khả năng tạo ra lớp khí bảo vệ giúp cách ly kim loại chảy, nhưng không đạt hiệu quả cách ly tuyệt đối Một lượng không khí nhỏ vẫn có thể xâm nhập vào vùng nóng chảy, đồng thời oxy còn có thể vào do các nguyên nhân khác nhau Do đó, dù sử dụng thuốc bọc, rủi ro ôxy tiếp xúc với kim loại nóng vẫn còn tồn tại, ảnh hưởng đến quá trình và chất lượng của sản phẩm.
Oxy tác dụng với kim loại sẽ tạo thành oxit, gây ra hiện tượng ôxy hóa kim loại và làm cho các yếu tố kim loại bị hỏng hóc Quá trình này làm giảm chất lượng của mối hàn, ảnh hưởng tiêu cực đến độ bền và độ chắc của kết cấu hàn Chính vì vậy, kiểm soát lượng oxy trong quá trình hàn là yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Do đó trong thuốc bọc còn có thêm một ít chất hoàn nguyên để đẩy ôxy trong ôxít ra, mới đảm bảo chất lượng mối hàn
3.3.4 Bổ sung nguyên tố hợp kim để nâng cao cơ tính mối hàn
Nguyên lý của hàn hồ quang
Hàn hồ quang tay là phương pháp hàn nóng chảy sử dụng năng lượng của hồ quang điện để nung nóng vùng kim loại cần hàn đến trạng thái nung chảy, sau đó kết tinh tạo thành mối hàn vững chắc Quá trình này đảm bảo các chi tiết được liên kết bền chặt và ổn định, như đã trình bày trong sơ đồ nguyên lý của hình 15.1.10.
Trong quá trình hàn hồ quang tay, người thợ thực hiện các thao tác thủ công như gây hồ quang, dịch chuyển que hàn để duy trì chiều dài hồ quang và dao động để tạo chiều rộng cần thiết Phương pháp này đòi hỏi kỹ năng và sự chính xác của người hàn để đảm bảo chất lượng mối hàn Chính vì vậy, nó được gọi đơn giản là hàn hồ quang tay, phản ánh tính chất thủ công và truyền thống của kỹ thuật hàn này.
Hình 15.1.10 Nguyên lý hàn hồ quang tay
1 Nguồn điện hàn; 2 Cáp hàn; 3 Kìm hàn; 4 Que hàn; 5 Chi tiết hàn;
6 Hồ quang hàn; 7 Môi trường khí; 8 Vũng hàn; 9 Giọt kim loại lỏng b Đặc điểm: Cho đến nay hàn hồ quang tay vẫn được sử dụng rất phổ biến ở tất cả các nước kể cả những nước có nền công nghiệp phát triển bởi tính linh động, tiện lợi và đa năng của nó Phương pháp này cho phép thực hiện các mối hàn ở mọi vị trí trong không gian Thiết bị hàn hồ quang tay dễ vận hành, sữa chữa, bảo dưỡng và mức độ đầu tư thấp Tuy nhiên, do mọi chuyển động cơ bản đều thực hiện bằng tay, nên chất lượng và năng suất hàn hoàn toàn phụ thuộc vào trình độ tay nghề và kinh nghiệm của người thợ hàn Nếu trong quá trình thao tác người thợ thực hiện các chuyển động không hợp lý, góc nghiêng que hàn và chiều dài hồ quang thay đổi… thì thành phần hoá hoạc, kích thước và hình dạng mối hàn sẽ không đồng đều, khả năng xuất hiện các khuyết tật hàn tăng lên làm
Việc giảm chất lượng của sản phẩm là một vấn đề đáng chú ý trong quá trình hàn hồ quang tay Năng suất hàn còn tương đối thấp do yêu cầu sử dụng dòng hàn hạn chế, ảnh hưởng đến hiệu quả công việc Ngoài ra, điều kiện làm việc của thợ hàn thường không tốt khi họ phải tiếp xúc trực tiếp với môi trường chứa khói, ánh sáng và nhiệt độ cao của hồ quang, gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe và năng suất lao động.
Các liên kết hàn cơ bản
Liên kết hàn là một bộ phận quan trọng trong kết cấu, được tạo thành bằng quá trình nối các chi tiết kim loại bằng phương pháp hàn Mối hàn, vùng ảnh hưởng nhiệt và kim loại cơ bản là các thành phần chính của liên kết hàn, góp phần đảm bảo độ bền và độ cứng của kết cấu Hiểu rõ về cấu trúc liên kết hàn giúp nâng cao hiệu quả thi công và tuổi thọ của các công trình kỹ thuật.
- Liên kết hàn giáp mối (hình 15.1.11a)
Tùy thuộc vào chiều dày của chi tiết hàn, các phương pháp gia công cạnh phù hợp như gấp mép (khi chiều dày S ≤ 3 mm) hoặc vát cạnh (khi S ≥ 4 mm) sẽ được áp dụng Liên kết hàn này là dạng liên kết đơn giản, dễ chế tạo, giúp tiết kiệm kim loại và chi phí sản xuất Chính vì những ưu điểm đó, liên kết hàn này được sử dụng phổ biến trong thực tế công nghiệp.
- Liên kết hàn góc (hình 15.1.11b)
Loại liên kết này được sử dụng phổ biến trong thiết kế các kết cấu mới, mang lại độ bền và chắc chắn cho công trình Tùy thuộc vào chiều dày của chi tiết hàn, bạn có thể chọn vát cạnh hoặc không vát cạnh để tối ưu hóa chất lượng liên kết Việc lựa chọn phương pháp phù hợp giúp nâng cao hiệu quả thi công và đảm bảo tính an toàn của kết cấu.
Hình 15.1.11 Các dạng liên kết hàn cơ bản
Liên kết có độ bền cao, đặc biệt phù hợp cho các cấu kiện chịu tải trọng tĩnh, khiến loại liên kết này được sử dụng phổ biến trong thực tế Việc chọn loại liên kết phù hợp còn phụ thuộc vào chiều dày của các chi tiết kết cấu để đảm bảo độ ổn định và an toàn của công trình.
61 có thể vát cạnh hoặc không vát cạnh thành đứng
- Liên kết hàn chồng (hình 15.1.11d)
Tùy thuộc vào yêu cầu về độ bền của kết cấu, có thể không cần sử dụng tấm đệm hoặc chỉ dùng tấm đệm ở một phía hoặc cả hai phía Liên kết này thường có độ bền thấp và tiêu tốn nhiều kim loại, do đó ít được sử dụng trong thiết kế các kết cấu mới Thay vào đó, nó chủ yếu được áp dụng trong quá trình sửa chữa các kết cấu cũ để đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm chi phí.
Các khuyết tật của mối hàn
Khuyết tật trong mối hàn ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu lực của cấu kiện, gây ra các lỗi dẫn đến phế phẩm hoặc hỏng hóc thiết bị Nếu không phát hiện sớm và xử lý kịp thời, những khiếm khuyết này có thể gây thiệt hại lớn về kinh tế và nguy hiểm đến tính mạng con người Nguyên nhân dẫn đến khuyết tật mối hàn rất đa dạng, bao gồm yếu tố khách quan như trang thiết bị, môi trường, chế độ hàn, và yếu tố chủ quan như kỹ năng của người thợ, tuân thủ quy trình công nghệ chính xác Chính vì vậy, người thợ hàn cần lựa chọn quy phạm hàn phù hợp và chấp hành nghiêm ngặt quy trình kỹ thuật để giảm thiểu các lỗi mối hàn, đặc biệt trong quá trình hàn hồ quang tay nơi thường xuất hiện các dạng khuyết tật phổ biến.
Nứt trong mối hàn là một trong những khuyết tật nghiêm trọng có thể gây hỏng cấu kiện Khi vết nứt xuất hiện trong quá trình sử dụng, nó sẽ ngày càng rộng ra làm yếu đi kết cấu và dẫn đến thất bại của mối hàn Vết nứt có thể được phân thành hai loại dựa trên vị trí: nứt trong và nứt ngoài, với khả năng xuất hiện ngay trong khu vực chịu ảnh hưởng nhiệt của đầu hàn.
Nứt vùng ảnh hưởng nhiệt Nứt trong
+ Hàm lượng lưu huỳnh và phốt pho trong kim loại vật hàn hoặc que hàn quá nhiều
+ Dòng điện hàn quá lớn, rãnh hồ quang của đầu mối hàn không đắp đầy, sau khi để nguội co ngót trong rãnh hồ quang xuất hiện đường nứt
+ Độ cứng vật hàn lớn, cộng thêm ứng suất trong sinh ra khi hàn lớn khi làm nguội hoặc nung nóng quá nhanh sẽ làm nứt mối hàn
+ Chọn vật liệu thép có hàm lượng lưu huỳnh và phốt pho thấp, đồng thời chọn que hàn có tính chống nứt tốt
+ Chọn trình tự hàn chính xác
+ Giảm tốc độ làm nguội vật hàn, khi cần thiết phải áp dụng phương pháp nung nóng và làm nguội chậm
+ Chọn dòng điện hàn thích hợp, có thể dùng cách hàn nhiều lớp và chú ý đắp đầy rãnh hồ quang
Trong kim loại nóng chảy, có nhiều thể hơi hòa trộn cùng với chất lỏng Tuy nhiên, thể hơi này không thoát ra khỏi kim loại trước khi vùng nóng chảy đông đặc, dẫn đến hiện tượng tạo thành lỗ hơi trong sản phẩm kim loại Hiểu rõ quá trình hình thành lỗ hơi giúp cải thiện chất lượng và độ bền của sản phẩm kim loại đúc.
+ Hàm lượng các bon trong kim loại vật hàn hoặc trong lõi thép que hàn quá cao, năng lực đẩy ôxy của que hàn quá kém
+ Dùng que hàn bị ẩm, trên mặt đầu nối có nước Dầu bẩn, gỉ sắt
Do sự tồn tại lõ hơi, làm giảm bớt mặt công tác của mối hàn do đó làm giảm bớt cường độ và tính chặt chẽ của mối hàn
Để đạt chất lượng hàn tốt, cần sử dụng loại que hàn có hàm lượng carbon thấp và khả năng đẩy oxy mạnh Trước khi bắt đầu hàn, que hàn cần được sấy khô kỹ càng, đồng thời bề mặt vật liệu hàn phải được lau sạch và khô ráo nhằm đảm bảo mối hàn chắc chắn và an toàn.
+Khoảng cách hồ quang ngắn, không vượt quá 4mm
+Sau khi hàn không vội gõ xỉ hàn ngay, phải kéo dài thời gian giữ nhiệt cho kim loại mối hàn
Là tạp chất kẹp trong mối hàn, tạp chất này có thể tồn tại trong mối hàn, cũng có thể nằm trên mặt mối hàn
+ Dòng điện hàn quá nhỏ, không đủ nhiệt lượng để cung cấp cho kim loại nóng chảy và xỉ chảy đi, làm cho tính lưu động bị giảm bớt
+ Mép hàn của đầu nối có vết bẩn hoặc khi hàn đính hay khi hàn nhiều lớp chưa làm sạch triệt để chỗ hàn
Khi hàn góc, việc điều chỉnh độ góc và chuyển động của que hàn không phù hợp với tình hình vùng nóng chảy có thể gây ra hiện tượng kim loại chảy ra và trộn lẫn với xỉ hàn, ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn.
+ Làm nguội mối hàn quá nhanh, xỉ hàn chưa thoát ra được đầy đủ
Lẫn xỉ hàn ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng của mối hàn, tương tự như lỗ hơi Nó làm giảm cường độ của mối hàn và làm giảm tính chặt chẽ của kết nối, gây ảnh hưởng lớn đến độ bền và độ an toàn của cấu kiện hàn.
Để tối ưu quá trình hàn, cần tăng dòng điện hàn phù hợp, giúp hồ quang hoạt động hiệu quả hơn Khi hàn, nên rút ngắn chiều dài hồ quang và kéo dài thời gian dừng của hồ quang để kim loại nóng chảy và xỉ hàn có khả năng hấp thụ nhiệt đầy đủ Việc điều chỉnh các yếu tố này sẽ đảm bảo chất lượng mối hàn và giảm thiểu lỗi kỹ thuật.
+ Triệt để chấp hành công tác làm sạch chỗ hàn
Kịp thời nắm vững tình hình vùng nóng chảy là yếu tố quan trọng để điều chỉnh đúng góc độ que hàn và phương pháp đưa que hàn, nhằm tránh xỉ hàn chảy trộn lẫn vào kim loại nóng chảy Việc kiểm soát này giúp đảm bảo chất lượng mối hàn, hạn chế sai sót và bảo vệ tính toàn diện của kết cấu hàn.
Hàn không ngấu là khuyết tật nghiêm trọng nhất trong quá trình mối hàn, gây ra nứt và làm hỏng cấu kiện Thực tế cho thấy phần lớn các cấu kiện bị hư hỏng đều xuất phát từ việc hàn không đảm bảo chất lượng, đặc biệt là do quá trình hàn không ngấu Do đó, đảm bảo kỹ thuật hàn ngấu là yếu tố then chốt để nâng cao độ bền và độ bền vững của các kết cấu.
+ Khe hở, góc vát hoặc đầu nối không phù hợp với quy phạm
+ Dòng điện hàn quá nhỏ hoặc tốc độ hàn nhanh
+ Góc độ que hàn hoặc cách đưa que hàn không hợp lý
+ Chiều dài hồ quang lớn
Trong quá trình hàn, cần đảm bảo không xảy ra các hiện tượng không mong muốn bằng cách tránh các thiếu sót như khe hở quá lớn hoặc nhỏ Khi cần thiết, nên tăng thêm khe hở đầu nối để đảm bảo chất lượng mối hàn Đồng thời, đưa tấm đệm xuống phía dưới của đầu nối để bảo vệ và nâng cao hiệu quả của quá trình hàn, từ đó đảm bảo mối hàn chắc chắn và bền bỉ.
6.5 Khuyết cạnh Ở chỗ giao nhau giữa kim loại vật hàn với mối hàn có rãnh dọc, rãnh đó gọi là khuyết cạnh
+ Dòng điện hàn lớn, hồ quang dài
+ Góc độ que hàn và cách đưa que hàn không chính xác
Khuyết cạnh là một trong những thiếu sót nguy hiểm của mối hàn, gây giảm đáng kể bề dày vật hàn Khi cấu kiện hàn chịu tải động, khe khuyết cạnh có thể dẫn đến hình thành vết nứt, ảnh hưởng đến độ bền và an toàn của kết cấu Việc phát hiện và khắc phục khuyết cạnh trong quá trình hàn là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ bền của các công trình kỹ thuật.
- Biện pháp phòng ngừa: Chọn dòng điện hàn chính xác, nắm vững cách đưa que hàn và chiều dài hồ quang khi hàn
Trên tấm mép hàn có những kim loại thừa ra nhưng không trộn với kim loại vật hàn gọi là đóng cục
+ Tốc độ que hàn nóng chảy quá nhanh,
+ Chọn chế độ hàn chính xác nhất là cực tính của dòng điện
+ Khi hàn gần hết que hàn tốc độ chảy nhanh phải rút ngắn khoảng cách hồ quang và tăng tốc độ hàn
6.7 Sai lệch hình dáng hình học
+ Do lắp ghép chi tiết trước khi hàn không đúng yêu cầu
+ Do biến dạng nhiệt trong quá trình hàn
+ Lắp ghép đúng vị trí, kiểm tra kích thước và hình dạng trước khi hàn
+ Có biện pháp chống biến dạng trước và trong khi hàn
Những ảnh hưở ng của hồ q uang hàn tới sức khỏe công nhân hàn
Khói hàn chứa nhiều chất độc hại, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của thợ hàn và người xung quanh Do đó, việc tránh hít phải khí độc khi thực hiện công việc hàn là rất cần thiết để bảo vệ sức khỏe của bản thân và mọi người.
- 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
7.2 Điện giật 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
Ánh sáng của hồ quang có thể gây bỏng, cháy da hoặc mắt và nguy hiểm hơn nhiều so với ánh sáng mặt trời, do đó, thợ hàn cần phải bảo vệ mắt và da bằng cách mặc đồ bảo hộ phù hợp và đeo mũ hàn đúng quy định Khi làm việc nhóm, cần sử dụng tấm chắn để đảm bảo an toàn cho người xung quanh, ngăn ngừa các rủi ro do tia hồ quang phát ra.
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
7.5 Nhiệt độ và tiếng ồn
Tiếng ồn và nhiệt độ cao ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, có thể gây ra các bệnh thần kinh, điếc và mệt mỏi Để bảo vệ sức khỏe an toàn khi hàn, cần sử dụng các phương tiện giảm tiếng ồn như nút tai hoặc bao tai nhằm hạn chế tác động của tiếng ồn đến tai.
Máy hàn có lõi từ di động hoạt động dựa trên nguyên lý tạo ra hồ quang điện trong quá trình nung nóng kim loại để liên kết các chi tiết Cấu tạo của máy gồm các thành phần chính như lõi từ di động, bộ nguồn điện, hệ thống điều chỉnh dòng điện và thiết bị kiểm soát nhiệt độ, giúp đảm bảo quá trình hàn diễn ra chính xác và hiệu quả Cấu tạo của que hàn thép các bon thấp gồm phần lõi kim loại chính và lớp vỏ bảo vệ, giúp chống oxy hóa và tăng khả năng hàn Các loại que hàn thép các bon thấp được phân loại dựa trên hàm lượng carbon và các hợp kim phụ như que hàn thiêu kết, que hàn mạ oxit, phù hợp với từng yêu cầu kỹ thuật và điều kiện hàn khác nhau.
Câu 3: Trình bày các khuyết tật của mối hàn nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa
Câu 4: Giải thích các ký hiệu có trên bản vẽ sau: Đánh giá kết quả học tập:
TT Tiêu chí đánh giá Cách thức và phương pháp đánh giá Điểm tối đa
Kết quả thực hiện của người học
1 Ký hiệu, quy ước của mối hàn
Vấn đáp, đối chiếu với nội dung bài học
1.1 Nêu ký hiệu mối hàn đúng 0,5
1.2 Nêu quy ước mối hàn chính xác 0,5
2 Các loại máy hàn điện hồ quang tay và dụng cụ cầm tay
Làm bài tự luận, đối chiếu với nội dung bài học
2.1 Trình bày đúng cấu tạo, nguyên lý làm việc và điều chỉnh dòng điện hàn của các loại máy hàn 1
2.2 Nêu tác dụng của các dụng cụ cầm tay đúng 1
3 Các loại que hàn thép các bon thấp
Làm bài tự luận và trắc nghiệm, đối chiếu với nội dung bài học
3.1 Trình bày cách phân loại que hàn đúng 0,5
3.2 Nêu tác dụng của thuốc bọc que hàn đúng 0.5
3.3 Nêu đầy đủ sự ảnh hưởng của các nguyên tố trong lõi thép que hàn
3.4 Trình bày đúng cách ký hiệu của que hàn
4 Nêu chính xác nguyên lý của quá trình hàn hồ quang
Làm bài tự luận, đối chiếu với nội dung bài học 1
5 Nêu đúng các liên kết hàn cơ bản
Vấn đáp, đối chiếu với nội dung bài học 1
6 Các khuyết tật của mối hàn Làm bài tự luận, đối chiếu với nội dung bài học
6.1 Nêu đúng nguyên nhân sinh ra các loại khuyết tật của mối hàn 1
6.2 Nêu đầy đủ biện pháp phòng ngừa các loại khuyết tật của mối hàn 1
7 Trình bày những ảnh hưởng của hồ quang hàn tới sức khoẻ công nhân hàn đúng
Làm bài tự luận, đối chiếu với nội dung bài học 1
Các loại máy hàn điện hồ quang tay gồm có máy hàn xoay chiều với bộ tự cảm riêng, máy hàn sử dụng bộ tự cảm kết hợp (CTH), máy hàn xoay chiều có lõi di động, máy hàn một chiều và máy hàn bằng dòng điện chỉnh lưu Việc nhận biết các loại máy hàn này giúp lựa chọn thiết bị phù hợp với yêu cầu công việc, đảm bảo hiệu quả và độ bền của mối hàn Các dòng máy hàn khác nhau có đặc điểm kỹ thuật riêng, phù hợp với từng ứng dụng và điều kiện hoạt động.
Quan sát hình ảnh, vật thật và ký hiệu các loại máy hàn, đối chiếu với nội dung bài học để nhận biết
Các loại dụng cụ cầm tay và dụng cụ phụ trợ là thiết yếu trong quá trình hàn và sửa chữa, bao gồm kìm hàn giúp giữ chặt và cắt dây, búa đầu nhọn hay búa gõ xỉ hàn dùng để loại bỏ xỉ và điều chỉnh chi tiết, bàn chải thép làm sạch bề mặt trước khi hàn, hộp đựng que hàn bảo quản dụng cụ an toàn, cùng với búa đầu tròn và đục hỗ trợ trong việc chế tác và sửa chữa các chi tiết kim loại.
Quan sát hình ảnh, vật thật và ký hiệu các loại dụng cụ cầm tay, đối chiếu với nội dung bài học để nhận biết
3 Phân biệt các loại que hàn thép các bon thấp
Quan sát ký hiệu các loại que hàn thép các bon thấp, đối chiếu với nội dung bài học để nhận biết
1 Tác phong công nghiệp Theo dõi việc thực hiện, đối chiếu với nội quy của trường
1.1 Đi học đầy đủ, đúng giờ 1,5
1.2 Không vi phạm nội quy lớp học 1,5
1.3 Tính cẩn thận, tỉ mỉ Quan sát việc thực hiện bài tập
2 Đảm bảo thời gian thực hiện bài tập
Theo dõi thời gian thực hiện bài tập, đối chiếu với thời gian quy định
3 Đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp
Theo dõi việc thực hiện, đối chiếu với quy định về an toàn và vệ sinh công nghiệp
3.1 Tuân thủ quy định về an toàn 1,5
3.2 Đầy đủ bảo hộ lao động( quần áo bảo hộ, giày, thẻ học sinh,…) 1,5
3.3 Vệ sinh xưởng thực tập đúng quy định 1
KẾT QUẢ HỌC TẬP Tiêu chí đánh giá Kết quả thực hiện Hệ số Kết qủa học tập