Giáo trình hàn ống chất lượng cao (nghề hàn cao đẳng)

Phương pháp dao động que hàn Chọn phương pháp hàn trái, que hàn đi trước mỏ hàn Mỏ hàndao động nhằm cung cấp nhiệt độ giúp kim loại bổ sung dễ dàng thấm vào vị trí tiếp giáp giữa chi ti

(Ban hành kèm theo quy ết định số: … /QĐ … ngày … tháng … năm …

c ủa Hiệu trưởng)

Qu ảng Ninh, năm 2021

1

2

L ỜI GIỚI THIỆU

Giáo trình được biên soạn theo đề cương môn học/mô đun Nội dung biên soạn theo tinh thần ngắn gọn, dễ hiểu, các kiến thức trong chương trình có mối liên

hệ chặt chẽ Khi biên soạn giáo trình tác giả đã cố gắng cập nhật những kiến thức

mới, phù hợp với đối tượng học sinh cũng như cố gắng, gắn những nội dung lý thuyết

với những vấn đề thực tế thường gặp trong sản xuất, đời sống để giáo trình có tính

thực tiễn Giáo trình được thiết kế theo môn học thuộc hệ thống môn học mô đun cơ

sở của chương trình đào tạo nghề Hàn trình độ Trung cấp, trình độ Cao đẳng và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo Ngoài ra giáo trình cũng có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo để đào tạo ngắn hạn hoặc cho các công nhân kỹ thuật các nhà quản lý và người sử dụng nhân lực

Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo, đề cương chương trình nhưng do biên soạn lần đầu, thiếu sót là khó tránh Tác giả rất

nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hoàn thiện hơn

Qu ảng Ninh, ngày … tháng … năm 20…

Nhóm biên so ạn

Ch ủ biên:

Giáo viên khoa cơ khí xây dựng

3

M ỤC LỤC

BÀI 1: HÀN ỐNG DẪN KHÍ, DẪN DẦU BẰNG VẢY THIẾC 5

2.1 Chu ẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu, phôi hàn 5

2.2 K ỹ thuật hàn 7

BÀI 2: HÀN ỐNG DẪN KHÍ, DẪN DẦU BẰNG VẢY ĐỒNG 9

2.1 Chu ẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu, phôi hàn 9

2.2 K ỹ thuật hàn 10

BÀI 3: HÀN ỐNG BẰNG THIẾT BỊ HÀN KHÍ (ÔXY, KHÍ CHÁY) 12

2.1 Chu ẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu, phôi hàn 12

2.2 K ỹ thuật hàn 15

BÀI 4: HÀN ỐNG BẰNG THIẾT BỊ HÀN TIG 20

2.1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu, phôi hàn 20

2.2 Kỹ thuật hàn 23

BÀI 5: HÀN ỐNG BẰNG THIẾT BỊ HÀN MAG, MIG 27

2.1 Chu ẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu, phôi hàn 27

2.2 K ỹ thuật hàn ống bằng phương pháp hàn MAG, MIG 31

4

GIÁO TRÌNH MÔN H ỌC Tên mô đun: Hàn ống chất lượng cao

Mã số mô đun: MĐ24

Thời gian thực hiện mô đun: 60 giờ; (Lý thuyết: 15giờ; Thực hành: 41giờ; Kiểm tra : 04 giờ)

I Vị trí tính chất của mô đun:

- Vị trí: Mô đun Hàn ống chất lượng cao được bố trí giảng dạy sau các mô đun Hàn điện hồ quang, Hàn MIG, MAG, Hàn TIG, Hàn khí

- Tính chất của mô đun: Là mô đun chuyên môn của nghề

II Mục tiêu mô đun:

+ Chọn được chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật liệu, kiểu liên kết

+ Hàn được các loại ống dẫn dầu dẫn khí, ống chịu áp lực cao, bằng các loại vật liệu khác nhau như: ống đồng , ống thép, ống hợp kim, hàn phục hồi sửa chữa các loại ống dẫn khí dẫn dầu, bằng các loại thiết bị hàn khác nhau như: hàn khí, hàn vảy, hàn

hồ quang tay, hàn TIG, MIG, MAG đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:

Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong công việc, có tinh thần hợp tác giúp đỡ lẫn nhau, tính cẩn thận tỷ mỉ, ý thức tiết kiệm vật liệu khi thực tập Biết sắp xếp bố trí nơi làm việc gọn gàng, khoa học Làm việc tại các nhà máy, các cơ sở sản xuất cơ khí

III N ội dung của môn học:

S ố

TT Tên các bài trong mô đun

Th ời gian (giờ)

2.1 Chu ẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu, phôi hàn

2.1.1 Chu ẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu nghề hàn

6

Vảy hàn tràn đều giữa 2 bề mặt tiếp xúc

L = 100mm L1, L2 = 500 mm D: 210 mm

d: 200 mm

Chu ẩn bị:

Sử dụng máy mài, máy ráp làm sạch và tạo nhám vị trí mặt ngoài chi tiết ống

từ mép ống về mỗi phía một khoảng 50-70 mm Làm sạch và tạo nhám mặt trong

của chi tiết măng sông

2.1.3 Gá đính phôi

- Đặt phôi lên khối U

- Điều chỉnh khe hở giữa 2 ống khoảng 0,5 ÷ 1 mm

7

- Tiến hàn hàn đính 3 điểm, cách đều nhau

- Sau khi hàn đính xong, cần kiểm tra lại kích thước khe hở, độ đồng trục của hai ống và hai ống không bị vênh nhau

2.2 K ỹ thuật hàn

2.2.1 Ch ọn chế độ hàn

- Dùng bép hàn số 1 để hàn công suất ngọn lửa hàn 250lit/h

- Chọn que hàn có đường kính d=2mm

- Tốc độ hàn khi hàn đắp cần đảm bảo trong khoảng từ 0,25-0,15m/ph không nên

nhỏ hơn 0,15m/ph dễ gây rỗ trong mối hàn

Chọn ngọn lửa trung tính để hàn

Tỷ lệ: 𝑂𝑂2

𝐶𝐶2𝐻𝐻2

= 1,1-1,2

2.2.2 Góc độ mỏ hàn

2.2.3 Phương pháp dao động que hàn

Chọn phương pháp hàn trái, que hàn đi trước mỏ hàn

Mỏ hàndao động nhằm cung cấp nhiệt độ giúp kim loại bổ sung dễ dàng thấm vào

vị trí tiếp giáp giữa chi tiết và ống măng sông

8

2.2.4 Kh ởi đầu- Nối liền và kết thúc mối hàn

Chi tiết đắp được đốt nóng đến nhiệt độ từ 9000- 9500 bằng ngọn lửa hàn, cho

mỏ hàn bắt thiếc bằng cách cho mỏ hàn cắt vào thanh thiếc, thiếc sẽ chảy lỏng và bám vào mỏ hàn

Đưa mỏ hàn đã bắt thiếc vào vị trí mối hàn, tốt nhất là ở vị trí lòng thuyền chuyển động mỏ hàn chậm cho mỏ hàn vừa đốt nóng vật hàn đến nhiệt độ hàn, vừa làm cho thiếc chảy lỏng bám vào vật hàn, người thợ phải quan sát thiếc chảy thật

lỏng lúc đó mới dịch chuyển mỏ hàn, khi hết thiếc trên mỏ hàn cũng là lúc mỏ hàn nguội, ta lại nung tiếp và tiếp tục hàn cho hết đường hàn

- Quan sát qua kính hàn thấy vẩy bạc chảy tràn láng tốt, điền đầy khe hở đường hàn là được

Tư thế hàn thường sử dụng là tư thế hàn ngang để đảm bảo kim loại trung gian được khuếch tán đều giữa chi tiết và ống măng sông

2.2.5 Ki ểm tra, sửa chữa các khuyết tật của mối hàn ống

a Làm s ạch kiểm tra chất lượng mối hàn:

- Hàn xong chờ cho phôi hàn nguội, gõ sạch xỉ, dùng bàn chải sắt đánh sạch trên bề mặt phôi

- Dùng nước sạch hoặc dung dịch xút 5% rửa sạch chi tiết hàn

- Kiểm tra độ điền đầy của vẩy thiếc vào khe hở đường hàn

- Kiểm tra chất lượng chảy láng và chất lượng bề mặt của mối hàn , kiểm tra các khuyết tật của mối hàn

b Các d ạng sai hỏng nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa:

Nguyên nhân: Đốt nóng chưa đến nhiệt độ hàn(bề mặt kim loại cơ bản chưa

chảy lỏng) đã cho vẩy hàn vào

Biện pháp phòng ngừa: Nung mép hàn đúng nhiệt độ quy định, luôn luôn quan sát tình hình nóng chảy của vẩy hàn, vũng hàn

Nguyên nhân: do quét thuốc hàn vào đường hàn có bề rộng quá lớn hoặc quá

bé làm cho thiếc hàn bám vào đường hàn với kích thước quá lớn hoặc quá nhỏ

Biện pháp phòng ngừa:

Khống chế chiều rộng khi quét thuốc hàn lên đường hàn

2.1 Chu ẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu, phôi hàn

2.1.1 Chu ẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu nghề hàn

- Vẩy hàn bạc 72 (gồm 72% Ag + 28% Cu) có nhiệt độ nóng chảy 7790c

- Thuốc hàn hàn the Na2B4O7 hoặc H2BO3

2.1.2 Chu ẩn bị phôi hàn

Bản vẽ:

- Tốc độ hàn khi hàn đắp cần đảm bảo trong khoảng từ 0,25-0,15m/ph không nên

nhỏ hơn 0,15m/ph dễ gây rỗ trong mối hàn

Chọn ngọn lửa ô- xy hoá để hàn

Tỷ lệ: 1 , 2

2 2

2 >

H C O

2.2.2 Góc độ mỏ hàn

- Chọn góc nghiêng mỏ hàn = 200-700

11

2.2.3 Phương pháp dao động que hàn

Chọn phương pháp hàn trái, que hàn đi trước mỏ hàn

2.2.4 Kh ởi đầu- Nối liền và kết thúc mối hàn

- Chi tiết đắp được đốt nóng đến nhiệt độ từ 9000- 9500 bằng ngọn lửa hàn, sau đó đốt nóng que hàn, cho que hàn bắt thuốc hàn, rồi cho que hàn vào vị trí hàn, đầu que hàn được nhúng vào bể kim loại lỏng, hoặc cũng có thể sau khi đốt nóng

vật hàn thì rải thuốc hàn lên đường hàn

- Quan sát qua kính hàn thấy vẩy bạc chảy tràn láng tốt, điền đầy khe hở đường hàn là được

2.2.5 Ki ểm tra, sửa chữa các khuyết tật của mối hàn ống

a Làm s ạch kiểm tra chất lượng mối hàn:

- Hàn xong chờ cho phôi hàn nguội, gõ sạch xỉ, dùng bàn chải sắt đánh sạch trên bề mặt phôi

- Dùng nước sạch hoặc dung dịch xút 5% rửa sạch chi tiết hàn

- Kiểm tra độ điền đầy của vẩy bạc vào khe hở đường hàn

- Kiểm tra chất lượng chảy láng và chất lượng bề mặt của mối hàn , kiểm tra các khuyết tật của mối hàn

b Các d ạng sai hỏng nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa:

Nguyên nhân: Đốt nóng chưa đến nhiệt độ hàn(bề mặt kim loại cơ bản chưa

chảy lỏng) đã cho vẩy hàn vào

Biện pháp phòng ngừa: Nung mép hàn đúng nhiệt độ quy định, luôn luôn quan sát tình hình nóng chảy của vẩy hàn, vũng hàn

- Rèn luyện tính cẩn thận, làm việc độc lập, tư duy sáng tạo, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

2 N ội dung

2.1 Chu ẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu, phôi hàn

2.1.1 Chu ẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu nghề hàn

Thi ết bị:

- Máy sinh khí a-xê-ty-len (hoặc chai khí a-xê-ty-len), chai ô-xy, ống

mềm dẫn khí, van giảm áp, mỏ hàn khí, bàn ghế hàn, đồ gá hàn, kính hàn hơi, búa nguội, giũa, bàn chải sắt, thước lá, dưỡng kiểm tra mối hàn

13

D ụng cụ phụ trợ dùng trong nghề hàn: bàn chải sắt, búa gõ xỉ, thước lá, kìm rèn,

ke vuông, búa nguội

Điều kiện an toàn:

- Mặt bằng thực tập bố trí gọn gàng, nơi làm việc có đủ ánh sáng, hệ thống thông gió, hút bụi hoạt động tốt

- Nền xưởng khô ráo, thiết bị hàn khí đảm bảo độ kín

- Bảo hộ lao động đầy đủKính hàn đội đầu, găng tay da, kính hàn, trang phục

bảo hộ

14

Thi ết bị dụng cụ đo, kiểm tra:

Thước đo chiều rộng, chiều cao mối hàn; dưỡng, thước lá,

Thép ống CT3 hoặc tương đương, có đường kính ngoài 40 mm, chiều dài

100 mm, chiều dày 5 mm, số lượng 4 ống/sinh viên/ca

- Hàn đính chắc chắn, mối hàn đính không vượt quá 15mm Độ lệch giữa

hai mép ống không vượt quá 1,6 mm Hàn đính xong tiến hành mài mỏng 2 đầu mối hàn đính để thuận lợi khi nối và kết thúc mỗi đoạn hàn

-Căn chỉnh khe hở Vị trí các mối đính

16

2.2.2 Góc nghiêng m ỏ hàn

Góc làm việc của mỏ hàn và dây hàn phụ luôn nằm trong mặt phẳng chứa trục đường hàn Góc di chuyển của mỏ hàn và dây hàn phụ chủ yếu phụ thuộc vào chiều dày vật liệu

Chiều dày vật liệu (mm) Góc nghiêng mỏ hàn so với tiếp tuyến tại điểm hàn

M ỏ hàn dao động hình bán nguyệt M ỏ hàn dao động hình vòng tròn

Chu vi của ống tương ứng với các vị trí của mặt đồng hồ Tiến hành nung nóng sơ bộ từ vị trí 1h30’ đến vị trí 12h và tiến hành hàn Quan sát thấy kim loại

cơ bản nóng chảy thì bón dây hàn phụ vào, khi hình thành bể hàn giữa hai mép phôi thì tiến hành dao động mỏ hàn và dây hàn phụ Bón dần từng giọt kim loại dây hàn vào bể hàn Khi hàn đến vị trí 12h thì dừng lại và xoay ống và thực hiện hàn tương tự

Khi hàn cần giữ và duy trì đúng góc độ của mỏ hàn và dây hàn phụ Thực hiện các chuyển động của mỏ hàn và dây hàn phụ hợp lý ở từng thời điểm

18

Th ực hiện hàn từ điểm 1h30’

Khi hàn xong lớp lót ta tiến hành làm sạch, kiểm tra lớp hàn lót bằng mắt thường và các dụng cụ đo như thước cặp, thước lá,…nếu thấy có khuyết tật thì tiến hành sửa chữa ngay, làm sạch rồi tiến hành hàn lớp trung gian, lớp phủ

Nối que hàn: ta xác định đoạn hàn tiếp sau đó để nung nóng sơ bộ, nung cho

bể hàn cuối đạt đến trạng thái chảy và cho dây hàn phụ vào

Khi hàn nếu thấy hiện tượng bể hàn loang rộng, chảy xệ thì ta kéo cho mỏ hàn ra xa bể hàn

2.2.4 Ki ểm tra, sửa chữa các khuyết tật của mối hàn ống

Cho phép tồn tại những khuyết tật trong mối hàn như sau:

- Rỗ khí đơn, đường kính không lớn hơn 10% chiều dày vật liệu nhưng không vượt quá 3mm

- Rổ khí dải dọc mối hàn tổng chiều dài không quá 200mm trên 1m đường hàn

- Rỗ khí chùm, không quá 5 điểm trên 1 đường hàn, đường kính của một khuyết tật không quá 1,5mm

19

Các khuy ết tật thường gặp, nguyên nhân và biện pháp khắc phục

- Góc độ mỏ hàn quá lớn

- Điều chỉnh lại công suất ngọn lửa

- Tăng tốc độ hàn

- Giảm góc di chuyển của mỏ hàn

- Mỏ hàn cách

xa bể hàn quá

- Góc di chuyển của mỏ

hàn nhỏ

- Tăng công suất

ngọn lửa

- Giảm tốc độ hàn

- Điều chỉnh khoảng cách từ nhân ngọn lửa tói

bể hàn

- Tăng góc di chuyển của mỏ hàn

lớn

- Đầu dây hàn phụ không bón ở trong lòng ống

- Điều chỉnh tăng tốc độ hàn

- Dao động mỏ hàn xung quanh khe hở lắp ghép

- Bón que hàn vào trong lòng ống

- Nêu được quy trình chuẩn bị phôi hàn, kỹ thuật hàn ống bằng máy hàn TIG

- Chuẩn bị mép hàn sạch hết các vết dầu mỡ, vết bẩn, lớp ô-xy hoá, đúng kích thước, đúng kiểu liên kết

- Gá phôi hàn chắc chắn đúng kích thước, đảm bảo vị trí tương quan của các chi tiết

- Hàn nối các loại ống thép bằng phương pháp hàn TIG đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và định mức thời gian

- Rèn luyện tính cẩn thận, làm việc độc lập, tư duy sáng tạo, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

2 N ội dung

2.1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu, phôi hàn

2.1.1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu nghề hàn

Thi ết bị: Máy hàn TIG, máy mài, bàn gá phôi,

Bộ phụ kiện hàn TIG

D ụng cụ: Máy mài cầm tay, kìm cắt dây, búa gõ xỉ, bàn chải sắt

21

Đồ bảo hộ: Kính hàn đội đầu, găng tay da, quàn áo, giày bảo hộ

Thi ết bị dụng cụ đo, kiểm tra: Thước đo chiều rộng, chiều cao mối hàn; dưỡng,

22

Trên hình là bản vẽ liên kết hàn nối ống có vát mép ở vị trí nằm ngang cố định (5g) gồm hai chi tiết ống có đường kính ngoài 110 mm, chiều dày 8 mm, hàn theo chu vi ống kích thước mối hàn:

- Mặt ngấu có kích thước: bề rộng 4 ÷ 7 mm, chiều cao từ 0 ÷ 2,5 mm

- Mặt ngoài có kích thước: bề rộng 10 ÷ 12 mm, chiều cao từ 0 ÷ 2,5 mm

b Phôi hàn

Thép ống CT31 hoặc tương đương, có đường kính ngoài 110 mm, chiều dài

100 mm, chiều dày 8 mm, góc vát 300, số lượng 4 ống/sinh viên/ca

Gá, k ẹp chặt phôi V ị trí các mối đính

Đường kính dây hàn phụ (mm)

Cường độ dòng điện (A)

Lưu lượng khí bảo vệ (lít/phút)

Cỡ chụp

Mỏ hàn dao động quanh mặt phẳng chứa trục đường hàn và hợp với tiếp tuyến

tại điểm hàn về phía sau hướng hàn một góc từ 350-550

Dây hàn phụ nằm trong mặt phẳng chứa trục đường hàn và hợp với tiếp tuyến tại điểm hàn về phía hướng hàn một góc từ 100-150

Trong quá trình hàn đầu dây hàn phụ luôn luôn nhúng vào bể hàn để lợi dụng

sức căng bề mặt của chất lỏng Phía dưới đáy ống ta dùng đầu dây hàn phụ nhúng vào bể hàn để kéo kim loại lỏng lên trên (lồi vào trong ống), phía trên đỉnh ta nhúng đầu dây hàn phụ vào bể hàn để kéo kim loại lỏng lên trên tránh cho mối hàn lót lồi vào trong nhiều…

b.Hàn l ớp trung gian, lớp phủ

- Gử dụng hồ quang ngắn: lhq = 1 ÷ 2 mm

25

- Gây hồ quang tại vị trí cách điểm thấp nhất một khoảng từ 10 ÷ 15 mm, khi

thấy bề mặt lớp hàn lót chảy ra, đưa dây hàn phụ vào và thấy kim loại dây hàn phụ

chảy ra hòa trộn vào kim loại lớp hàn trước thì tiến hàn dao động

- Mỏ hàn và dây hàn phụ dao động tương tự như ở lớp hàn lót nhưng bước dao động và biên độ dao động lớn hơn

- Lớp trung gian và lớp phủ khi hàn cần chú ý đến vết loang ở phía trước để phát hiện xem kim loại bồi vào có hòa trộn được vào kim loại lớp hàn trước

- Góc nghiêng của mỏ hàn và dây hàn phụ tương tự như ở lớp hàn lót

- Nối que hàn: gây hồ quang cách điểm kết thúc đoạn hàn trước đó một khoảng từ 10 ÷ 15 mm, dao động tiến đến vị trí nối que Trong quá trình dao động

ta đưa đầu que đến vị trí nối, khi kim loại que hàn chảy ra hòa trộn vào kim loại của đoạn hàn trước và kim loại lớp hàn trước thì thực hiện hàn vượt qua điểm cao nhất

Cho phép tồn tại những khuyết tật trong mối hàn như sau:

- Dạng rỗ khí đơn, đường kính không lớn hơn 10% chiều dày vật liệu nhưng không vượt quá 3mm

- Dạng rỗ khí dải dọc mối hàn tổng chiều dài không quá 200mm trên 1m đường hàn

- Dạng rỗ khí chùm, không quá 5 điểm trên 1 đường hàn, đường kính của một khuyết tật không quá 1,5mm

c Các khuyết tật thường gặp

- Chiều dài cột

hồ quang quá lớn

- Bề mặt phôi chưa được làm

sạch

- Hồ quang không tập trung

- Điều chỉnh lại dòng điện hàn

- Sử dụng hồ quang ngắn

- Mài sạch bề

m ặt phôi hàn

- Mài lại điện cực để hồ quang tập trung

2 Rỗ khí

- Sử dụng lưu lượng khí quá ít

hoặc quá nhiều

- Khu vực hàn

có gió thổi vào

- Phôi không được làm sạch

- Lớp trung gian và lớp phủ

sử dụng chụp sứ quá nhỏ

- Điều chỉnh

lại lưu lượng khí

- Che chắn không cho gió

thổi vào khu vực hàn

- Mài sạch phôi

- Sử dụng sứ

cỡ 6, 7 cho lớp trung gian, lớp

tốc độ hàn quá nhanh

- Không có điểm dừng chân

ở lớp lót

- Khe hở lắp ghép nhỏ

- Giảm lượng dư gia công

- Điều chỉnh lại

chế độ hàn

- Khi hàn chú ý

dừng ở 2 chân và quan sát khi ngấu

hết mép hàn thì

mới dao động

- Điều chỉnh cho khe hở lắp ghép

lớn hơn