Giáo trình hàn TIG cơ bản (nghề hàn trung cấp)

- Trình bày được thực chất, đặc điểm và phạm vi ứng dụng của phương pháp hàn TIG GTAW - Lựa chọn đúng các loại vật liệu sử dụng trong hàn TIG.khí hàn, điện cực - Trình bày được cấu tạo,

0

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH HÀ TĨNH

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH

GIÁO TRÌNH

Mô đun: HÀN TIG CƠ BẢN

Tài li ệu lưu hành nội bộ

Năm 2017

L ỜI GIỚI THIỆU

Trong nh ững năm qua, dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số lượng

và ch ất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, lĩnh

v ực cơ khí chế tạo nói chung và ngành Hàn ở Việt Nam nói riêng đã có những bước phát tri ển đáng kể

Chương trình khung quốc gia nghề hàn đã được xây dựng trên cơ sở phân tích ngh ề, phần kỹ thuật nghề được kết cấu theo các môđun Để tạo điều kiện thuận lợi cho các cơ sở dạy nghề trong quá trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo các môđun đào tạo nghề là cấp thiết hiện nay

Mô đun 18: Hàn TIG cơ bản là mô đun đào tạo nghề được biên soạn theo hình

th ức tích hợp lý thuyết và thực hành Trong quá trình thực hiện, nhóm biên soạn đã tham kh ảo nhiều tài liệu công nghệ hàn trong và ngoài nước, kết hợp với kinh nghiệm trong th ực tế sản xuất

M ặc dầu có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được hoàn thiện hơn Xin chân thành cảm ơn!

M ỤC LỤC

MÔ ĐUN: HÀN TIG CƠ BẢN

Mã số mô đun: MĐ 17

Môđun Hàn TIG cơ bản là mô đun chuyên môn nghề, được bố trí sau khi học

xong các môn học kỹ thuật cơ sở, mô đun MĐ13, MĐ15

Là môđun có vai trò rất quan trọng, người học được trang bị những kiến thức, kỹ năng sử dụng dụng cụ thiết bị và thực hiện những mối hàn TIG cơ bản trên trên vật

liệu thép các bon thấp

- Trình bày được thực chất, đặc điểm và phạm vi ứng dụng của phương pháp hàn TIG (GTAW)

- Lựa chọn đúng các loại vật liệu sử dụng trong hàn TIG.(khí hàn, điện cực)

- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách sử dụng và quy định về an toàn của các thiết bị dùng trong hàn TIG

- Nêu được kỹ thuật hàn TIG ở các vị trí khác nhau

- Chọn được chế độ hàn TIG phù hợp với chiều dày vật hàn, kim loại hàn và vị trí hàn

- Đấu nối, vận hành và sử dụng thành thạo các thiết bị hàn TIG

- Hàn các mối hàn trên vật liệu thép các bon ở vị trí hàn 1G, 1F, 2F, 3F đảm bảo

độ sâu ngấu, đúng kích thước bản vẽ ít bị khuyết tật

- Kiểm tra, đánh giá được ngoại dạng mối hàn theo các tiêu chuẩn hiện hành

- Đảm bảo an toàn cho con người và trang thiết bị

YÊU C ẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HOÀN THÀNH MÔ ĐUN

1 Kiểm tra đánh giá trước khi thực hiện mô đun:

- Kiến thức: Đánh giá qua kết quả của MĐ18, kết hợp với vấn đáp hoặc trắc nghiệm kiến thức đã học có liên quan đến MĐ19

- Kỹ năng: Được đánh giá qua kết quả thực hiện bài tập thực hành của MĐ18

2 Kiểm tra đánh giá trong khi thực hiện mô đun:

Giáo viên hướng dẫn quan sát trong quá trình hướng dẫn thường xuyên về công tác chuẩn bị, thao tác cơ bản, bố trí nơi làm việc Ghi sổ theo dõi để kết hợp đánh giá

kết quả thực hiện môđun về kiến thức, kỹ năng, thái độ

3 Kiểm tra sau khi kết thúc mô đun:

3.1 Về kiến thức:

Căn cứ vào mục tiêu môđun để đánh giá kết quả qua bài kiểm tra viết, kiểm tra vấn đáp, hoặc trắc nghiệm đạt các yêu cầu sau:

- Thực chất, đặc điểm và phạm vi ứng dụng của phương pháp hàn TIG

- Nguyên lý hoạt động, cách sử dụng và quy định về an toàn của các thiết bị dùng trong hàn TIG

- Chế độ hàn TIG

- Kỹ tuật hàn TIG ở các vị trí khác nhau

- Các bước thực hiện mối hàn

Được đánh giá qua quan sát, qua sổ theo dõi đạt các yêu cầu sau:

- Chấp hành quy định bảo hộ lao động;

- Chấp hành nội quy thực tập;

- Tổ chức nơi làm việc hợp lý, khoa học;

- Ý thức tiết kiệm nguyên vật liệu;

- Tinh thần hợp tác làm việc theo tổ, nhóm

Bài 1: NH ỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN KHI HÀN TIG

1 Thực chất và đặc điểm của hàn TIG

1.1 Th ực chất

Hàn TIG là phương pháp hàn nóng chảy sử dụng hồ quang điện, hồ quang được

tạo thành giữa điện cực không nóng chảy và vùng hàn Bể hàn và vùng hồ quang được

tạo thành bảo vệ bằng môi trường khí trơ như Argon hoặc Argon + Heli để ngăn cản

những tác dụng có hại của ôxy và nitơ trong không khí Điện cực không nóng chảy thường dùng là Wonfram nên được gọi là phương pháp hàn TIG (Tungsten Inert Gas) Hình 19.1

Hình 1.1 Quá trình hàn TIG

1.2 Đặc điểm

- Hồ quang tập trung, có nhiệt độ cao (60000C)

- Kim loại mối hàn có thể không cần kim loại phụ khi hàn gấp mép các chi tiết

mỏng

- Mối hàn có chất lượng cao đối với hầu hết kim loại và hợp kim

- Mối hàn không phải làm sạch sau khi hàn

- Hồ quang và vũng hàn có thể quan sát được trong khi hàn

- Không có kim loại bắn toé

- Có thể hàn ở mọi vị trí trong không gian

- Nhiệt tập trung cho phép tăng tốc độ hàn, giảm biến dạng liên kết hàn

1.3 Phạm vi ứng dụng

Được áp dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất đặc biệt rất thích hợp trong hàn thép

hợp kim cao kim loại màu và hợp kim nhưng giá thành mối hàn cao vì năng xuất thấp và

vật liệu đắt

Hình 1.2 M ột số ứng dụng của phương pháp hàn TIG

Bất kỳ loại khí trơ nào cũng có thể dùng để hàn TIG, song Argon và Heli được

ưa chuộng hơn cả vì giá thành tương đối thấp, trữ lượng khí khai thác dồi dào

- Argon là loại khí trơ không màu, mùi, vị và không độc Nó không hình thành

hợp chất hóa học với bất cứ vật chất nào khác ở mọi nhiệt độ hoặc áp suất Ar được trích từ khí quyển bằng phương pháp hóa lỏng không khí và tinh chế đến độ tinh khiết 99,9 %, có tỷ trọng so với không khí là 1,33 Ar được cung cấp trong các bình áp suất cao hoặc ở dạng khí hóa lỏng với nhiệt độ - 184 0C trong các bồn chứa

Dễ mồi hồ quang do năng lượng ion thấp

Hình 1.3: Khí Argon

- Đặc điểm của khí Argon

+ Nhiệt độ hồ quang thấp hơn

+ Bảo vệ tốt hơn do khối lượng riêng nặng hơn

+ Lưu lượng cần thiết thấp hơn

+ Điện áp hồ quang thấp hơn nên năng lượng hàn thấp hơn Giá thành rẻ

+ Chiều dài hồ quang ngắn, mối hàn hẹp

- Đặc điểm của khí Argon

+ Khó mồi hồ quang do năng lượng ion hóa cao

+ hiệt độ hồ quang cao hơn

+ Bảo vệ kém hơn do nhẹ hơn

+ Lưu lượng sử dụng cao hơn

+ Điện áp hồ quang cao năng lượng hàn lớn hơn

+ Giá thành đắt hơn

+ Chiều dài hồ quang dài, mối hàn rộng

+ Thường dùng hàn các chi tiết dày

- Sự trộn hai khí Ar và He có ý nghĩa thực tiễn rất lớn nó cho phép kiểm soát

chặc chẽ năng lượng hàn cũng như hình dạng của tiết diện mối hàn Khi hàn chi tiết dày, hoặc tản nhiệt nhanh trộn He vào Ar cải thiện đáng kể quá trình hàn

- Nitơ ( N2 ) đôi khi được đưa vào Ar để hàn đồng và hơp kim đồng, Nitơ tinh

khiết đôi khi được dùng để hàn thép không rỉ

- Hổn hợp Ar – H2 việc bổ sung hydro vào argon làm tăng điện áp hồ quang và

các ưu điểm tương tự heli Hỗn hợp với 5% H2 đôi khi làm tăng độ làm sạch của mối hàn TIG bằng tay Hỗn hợp với 15% được sử dụng để hàn cơ khí hóa tốc độ cao cho các mối hàn giáp mí với thép không rỉ dày đến 1,6 mm, ngoài ra còn được dùng để hàn các thùng bia bằng thép không rỉ với mọi chiều dày, với khe hở đáy của đường hàn từ 0,25 – 0,5 mm không nên dùng nhiều H2 , do có thể gây ra rỗ xốp ở mối hàn Việc sử

dụng hỗn hợp này chỉ hạn chế cho các hợp kim Ni, Ni – Cu, thép không rỉ

Hình 1.5: Quan hệ U-I và khí hàn

- Lựa chọn khí bảo vệ Không có một quy tắc nào khống chế sự lựa chọn khí

bảo vệ đối với một công việc cụ thể Ar , He hoặc hổn hợp của chúng đều có thể sử

dụng một cách thành công đối với đa số các công việc hàn, với sự ngoại lệ là khi hàn trên những vật cực mỏng thì phải sử sụng khí Ar Ar thường cung cấp hồ quang êm hơn là He Thêm vào đó, chi phí đơn vị thấp và những yêu cầu về lưu lượng thấp của

Ar đã làm cho Ar được ưa chuộng hơn từ quan điểm kinh tế

2.2 Điện cực hàn TIG

a Đặc điểm của điện cực

+ Tính chịu nhiệt cao (nhiệt độ nóng chảy 34100C)

+ Phát xạ điện tử tương đối tốt

+ Làm Ion hoá hồ quang và duy trì tính ổn định hồ quang

+ Tính chống Ôxi hoá cao

+ Có đường kính từ 0,25-6,4 mm, chiều dài từ 76 - 610 mm

+ Điện cực Wolfram có thêm hàm lượng Thori (Th) có tính phát xạ điện tử, dẫn điện, có tính chống nhiễm bẩn tốt, mồi hồ quang dễ và ổn định hồ quang hơn

+ Có thêm Zircon có các tính chất trung gian so với điện cực W-Th

b.Thành phần hóa học của điện cực

nguyên chất, giá rẻ song có mật độ dòng cho phép thấp, khả năng chống nhiểm

bẩn thấp, dùng khi hàn với dòng Xoay chiều (AC) áp dụng khi hàn nhôm hoặc

hợp kim nhẹ

+ Tungstène Thorium (chứa 1 đến 2 % thorium {ThO2} - đuôi sơn màu đỏ) : có

khả năng bức xạ electron cao do đó dòng hàn cho phép cao hơn và tuổi thọ được nâng cao đáng kể Khi dùng điện cực này hồ quang dễ mồi và cháy ổn định, tính năng chống nhiễm bẩn tốt, dùng với dòng một chiều (DC) áp dụng khi hàn thép

hoặc inox

có đặc tính hồ quang và mật độ dòng hàn định mức trung gian giữa tungsten pure và tungsten thorium, thích hợp với nguồn hàn AC khi hàn nhôm Ưu điểm khác của điện

cực là không có tính phóng xạ như điện cực thorium

Lo ại điện cực Màu nh ận biết

Các chữ số: “1”, “1.5” hoặc “2” đằng sau nguyên tố hợp kim xác định thành

phần % của các hợp chất được thêm vào

Tên điện cực cuối cùng , “EWG”, cho biết đây là loại điện cực chung (General) vì thành phần của nó không thích hợp với các loại khác ở bảng trên Tất nhiên, hai điện

cực cùng mang loại “G” sẽ thực sự khác nhau, vì vậy mà Hiệp hội hàn Hoa Kỳ (AWS) yêu cầu nhà sản xuất phải chỉ rõ thành phần của hợp chất thêm vào trên nhãn sản

phẩm

- Các điện cực được đánh mã màu để dễ dàng nhận biết Trong khi làm việc với các điện cực này cần cẩn thận để màu của chúng không bị bong ra

+ Tính chất – ứng dụng của điện cực Vônphram

- EWP, Vônfram tinh khiết (99.5%W)

- Loại điện cực này không có hợp chất, điện cực W tinh khiết chứa tối thiểu 99.5% Vonfram Chúng cung cấp hồ quang ổn định tốt khi sử dụng dòng điện xoay chiều (AC-Alternating Current) với cả sóng được cân bằng hay không cân bằng và bộ làm ổn định liên tục tần số cao Điện cực W tinh khiết phù hợp hơn với dòng xoay chiều hình sin để hàn Nhôm và Manhê vì nó cho hồ quang ổn định với cả khí bảo vệ là

Ar và He Vì không có khả năng dẫn nhiệt nhiều nên đầu của chúng có dạng hình cầu

- Thường sử dụng để hàn Nhôm, Mn và các kim loại-hợp kim mầu khác

- EWCe-2,Vônphram hợp chất với 2% o xít Cerium:

- Được kết hợp với khoảng 2% Cerium – một kim loại không phóng xạ và có nhiều nhất trong các nguyên tố “đất hiếm” (rare earth), việc thêm vào một lượng phần trăm rất nhỏ oxít Cerium làm tăng khả năng phóng điện của điện cực, cho điện cực có đặc tính khởi động tốt hơn và khả năng chuyển tải dòng điện cao hơn so với điện cực

W tinh khiết

- Đây là loại điện cực “đa mục đích” vì chúng có thể sử dụng tốt với cả dòng AC

và dòng DC nối thuận So với điện cực EWP thì loại điện cực này cho ra hồ quang ổn định hơn Chúng có đặc tính gây hồ quang vượt trội ở dòng hàn nhỏ dùng để hàn các liên kết có quĩ đạo, ống, tấm mỏng và các chi tiết nhỏ

- Nếu được sử dụng ở dòng hàn lớn hơn, oxít Cerium có thể tập trung quá mức vào đầu điện cực Điều kiện làm việc này và sự thay đổi oxit sẽ loại bỏ các lợi ích mà Cerium mang lại Điện cực EWCe-2 sử dụng tốt với dòng điện có sóng vuông

- EWLa-1 (1% Lanthan, màu đen); 1,5 (1,5% Lanthan, màu vàng); 2(2% Lanthan, màu xanh da trời):

EWLa Là loại điện cực hợp chất với o xít Lanthan (đất hiếm)-o xít không phóng xạ, chúng cho khả năng châm hồ quang tốt Việc thêm vào từ 1-2% lanthan làm tăng khả năng chuyển tải dòng điện lên tới 50% (so với điện cực W tinh khiết) khi sử dụng với dòng AC

So sánh với các điện cực chứa Ce hoặc Th, điện cực chứa La có tuổi thọ cao hơn và có

khả năng chống nhiễm bẩn W vào mối hàn tốt hơn Lanthan phân bố đều khắp chiều dài điện cực và duy trì đầu nhọn điện cực tốt, đây là một thuận lợi khi hàn thép thường

và thép không rỉ với dòng DC Điện cực chứa La sử dụng tốt với cả dòng DC và AC

với đầu điện cực được mài nhọn hoặc dạng cầu

- EWTh-1 (vàng chanh); EWTh-2 (đỏ) - Vônphram hợp chất với oxít Thorium:

- Là loại điện cực W hợp chất với 1 hoặc 2% oxít Thorium Đây là 2 loại điện

cực được sử dụng phổ biến vì chúng tạo ra hiệu suất hồ quang cao hơn so với loại điện

cực W tinh khiết (dòng điện DC) Thorium cũng làm tăng “tuổi thọ” của điện cực dài hơn điện cực EWP Tuy nhiên, Thorium là một kim loại phóng xạ (mức thấp) vì vậy khi làm việc cần phải chú ý bảo mang hộ đầy đủ, đặc biệt khi làm việc trong không gian hạn chế cần phải đảm bảo thông gió tốt

- Đầu điện cực EWTh không mài có dạng cầu như khi hàn với điện cực W tinh khiết, EWCe hay EWLa Thay vào đó nó được mài nhọn và sử dụng tốt với loại dòng điện một chiều sóng hình vuông

- Loại điện cực này thường được sử dụng để hàn các loại thép Hay sử dụng nhất

là loại EWTh-2

- EWZr-1, Vônphram hợp chất với 1% oxit Zirconium:

- Loại điện cực này chỉ sử dụng để hàn với dòng điện AC Nó cho mối hàn chất lượng cao và khả năng nhiễm W vào mối hàn rất thấp Hơn nữa, điện cực EWZr-1 còn

tạo ra sự ổn định hồ cực kỳ tốt và chống lại sự phân chia W trong hồ quang hàn Khả năng chuyển tải dòng điện bằng hoặc tốt hơn một chút so với điện cực EWCe, EWLa hay EWTh có cùng kích cỡ

- EWG (unspecified alloy-hợp chất không chỉ định)

Loại điện cực này không chỉ rõ thành phần % của các o xít đất hiếm hoặc các o xít được kết hợp khác Khi được chỉ rõ bởi nhà sản xuất, các chất được thêm vào với mục đích gây ảnh hưởng tới đặc tính tự nhiên của hồ quang Nhà sản xuất cần phải chỉ rõ

chất (hoặc các chất) được thêm vào cũng như số lượng (hoặc tổng số lượng) của

chúng

- Một vài điện cực chứa đất hiếm thuộc loại này và chúng chứa thành phần % khác nhau của 17 kim loại đất hiếm Một hỗn hợp có thể gồm: 98% W; 1,5% o xít lanthan; và 0,5% hỗn hợp của các o xít đất hiếm khác

- Một số loại điện cực trong nhóm này làm việc với dòng DC và AC, tuổi thọ kéo dài hơn và có thể sử dụng dòng điện lớn hơn so với điện cực chứa Thorium

2.3 Que hàn TIG

Phương pháp hàn TIG có thể hàn không dùng que đắp, tùy thuộc vào dạng mối

nối và kim loại hàn Đồng thời khi hàn trên vật liệu mỏng có thể dùng kiểu mối hàn

gấp mép và hàn không que Cũng có thể áp dụng cách hàn này cho các mối hàn kiểu

gấp mép (Edge) hoặc các mối hàn góc ngoài

ER XX S - X

( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 )

( 1 ) ER là ký hiệu que hàn TIG

( 2 ) XX là hai chữ số chỉ giới hạn bền kéo tối thiểu (Ksi )

( 3 ) S : Solid ( lõi đặc )

( 4 ) X Chỉ thành phần khí bảo vệ

- Thành phần của que đắp cần phải phù hợp tốt nhất với thành phần của kim loại hàn để bảo đảm mối hàn đồng nhất , mà không có các cấu trúc bất lợi về mặt luyện kim

- Que đắp được dùng phải là loại đáp ứng được các yêu cầu của phương pháp TIG : Que phải được bọc một lớp vật liệu chống oxýt hóa (Đồng / Nickel …) đủ dày để bảo

vệ que hàn mà không gây ra các tác động bất lợi về mặt luyện kim như rỗ khí , ngậm oxýt / silic

- Kim loại đắp và kim loại hàn hòa tan vào nhau khi hàn , tỉ lệ này thay đổi theo độ

ngấu sâu của vũng chảy vào vật liệu hàn và đôi khi độ ngấu thiếu hoặc thái quá cũng gây ra các cấu trúc bất lợi cho thành phần kim loại của mối hàn Mặt khác phải bảo đảm que hàn được tẩy sạch dầu mỡ và bụi/ rỉ khi hàn để hạn chế rỗ bọt khí

A5.24 Zr vµ hî p kim Zr TIG/MIG

Bảng 1.6 a: Tiªu chuÈn kü thuËt AWS kim lo¹ i hµn TIG

hợp các bộ phận gồm: Máy biến thế hàn, hệ thống điều khiển, hệ thống cung cấp khí,

hệ thống làm nguội… được bố trí lắp đặt như sơ đồ

Hình 1.7: Máy hàn TIG

+ Điều chỉnh nguồn điện vào máy

+ Điều chỉnh dòng điện hàn

+ Điều chỉnh phương pháp hàn TIG hoặc hồ quang tay

- Hiệu chỉnh khí trước:

+ Khi hàn khí bảo vệ phun ra trước khi hồ quang hình thành Khoảng thời gian

từ khi khí phun ra cho tới khi hồ quang hình thành có thể điều chỉnh được từ 0  10 giây

- Độ dốc của dòng hàn chia ra làm hai giai đoạn

+ Giai đoạn dòng hàn trượt lên là giai đoạn bắt đầu mồi hồ quang dòng hàn tăng

dần từ thấp lên cao sau thời gian nhất định dòng hàn đạt giá trị lớn nhất chính là dòng hàn đã chọn Thời gian cài đặt dòng hàn trượt lên từ 0  10 giây Tác dụng của giai đoạn này là bảo vệ điện cực không bị hư hại

+ Giai đoạn dòng hàn trượt xuống là giai đoạn khi kết thúc mối hàn dòng hàn không bị mất ngay mà dần giảm xuống trị số 0 trong khoảng thời gian đã định trước từ

0  10 giây Tác dụng này nhằm tránh hiện tượng khuyết lõm cuối mối hàn

- Hiệu chỉnh khí sau:

Là thời gian cài đặt dòng khí vẫn tiếp tục phun ra sau khi hồ quang đã tắt

thời gian điều chỉnh là từ từ 0  10 giây Tác dụng của khí ra sau để bảo vệ phần cuối đường hàn khi nó chưa hoàn toàn đông cứng

- Lựa chọn kiểu hàn:

+ Khi mũi tên công tắc chỉ vào 2T máy sẽ làm việc theo chu kỳ 2T Kiểu hàn này bóp cò khi hàn và khí bảo vệ ra trước hồ quang hình thành sau trong suốt quá trình hàn người thợ phải giữ cò Khi kết thúc quá trình hàn người thợ nhả cò hồ quang dần tắt sau đó đến khí bảo vệ

+ Khi mũi tên công tắc chỉ vào 4T máy sẽ làm việc theo chu kỳ 4T Kiểu hàn này phải bóp và nhả cò khi hàn và khí bảo vệ ra trước hồ quang hình thành sau trong

suốt quá trình hàn người thợ không phải giữ cò Khi kết thúc quá trình hàn người thợ bóp và nhả cò hồ quang dần tắt sau đó đến khí bảo vệ

4

5A/10V  2700A/21V 380V



1 Cuộn sơ cấp 3 Mạch thứ cấp xoay chiều

2 Cuộn thứ cấp 4 Mạch thứ cấp một chiều

Trong hàn TIG sử dụng nguồn xoay chiều và nguồn một chiều để hàn tùy thuộc vào từng loại vật liệu hàn khác nhau

- Nguồn điện hàn xoay chiều

+ Thích hợp cho hàn Nhôm , Manhê và hợp kim của chúng Khi hàn, nửa chu kỳ dương (của điện cực) có tác dụng bắn phá lớp màng oxít trên bề mặt và làm sạch bề

mặt đó Nửa chu kỳ âm nung nóng kim loại cơ bản

+ Với hàn Nhôm, do có hiện tượng tự chỉnh lưu của hồ quang đặc biệt khi hàn dòng nhỏ nên cần dùng kèm bộ cản thành phần dòng một chiều (mắc nối tiếp bộ ắc qui

có điện dung lớn, bộ tụ điện có điện dung lớn), nhưng công việc này lại có thể gây ra

lẫn W vào mối hàn Nguyên nhân là do khi điện cực ở cực dương để khử màng oxit nhôm thì nó có thể bị nung nóng quá mức nếu bộ cảm kháng bão hòa không được thiết

kế thích hợp để hạn chế biên độ tối đa dòng hàn xoay chiều, làm nó bị xói mòn thành các vụn nhỏ dịch chuyển vào vũng hàn)

Hình 1 8: Chu trình hàn TIG bằng dòng xung

- Lợi thế của dòng xoay chiều

+ Giảm biến dạng do khống chế được công suất nhiệt (giảm sự tích lũy nhiệt) + Không đòi hỏi tay nghề của thợ hàn thật cao

+ Chất lượng mối hàn được cải thiện đáng kể

+ Thích hợp cho cơ khí hóa, tự động hóa quá trình hàn

+ Thích hợp khi hàn các chi tiết quan trọng như đường hàn lót mối hàn ống nhiều

lớp , hàn các chi tiết chiều dày không đồng nhất, hàn các kim loại khác nhau

+ Lực điện từ mạnh của các xung điện cho phép hạn chế rỗ xốp trong các mối hàn và tăng chiều sâu ngấu

+ Một lợi thế nữa là nó có thể duy trì được hồ quang mà không cần tiếp tục sử

dụng bộ ổn định hồ quang tần số cao (chỉ cần để gây hồ quang) vì tần số đổi chiều của dòng điện hàn là cao hơn nhiều so với dòng hàn dạng sóng hình sin

+ Một số máy hàn còn cho phép điều chỉnh được thời gian tác động của từng bán chu kỳ của dạng sóng vuông, do đó có thể làm sạch oxit nhôm hoặc đạt tới chiều sâu

ngấu như mong muốn

+ Ở pha xung, vật liệu bị nóng chảy trong khi ở pha chính lại tiến đến đông đặc

cũng như thu nhỏ bể hàn Bên cạnh tần số và cường độ dòng điện trong pha xung và pha chính thì thời gian và tỉ lệ thực giữa các pha cũng có thể được điều chỉnh

+ Như vậy, việc đưa nhiệt vào vật liệu cơ bản có thể biến đổi Nhưng vì ở xung

phải chú ý điều chỉnh giữa thông số xung và tốc độ hàn, nên phương pháp này chủ yếu được thực hiện cơ khí hóa hoàn toàn

- Nguồn hàn một chiều thường sử dụng để hàn thép các bon và thép hợp kim thấp

- Nhiệm vụ của van giáp áp là giáp áp suất ở trong bình phù hợp với áp suất lựa

chọn để hàn phù hợp với chiều dày vật hàn và chủng loại khí bảo vệ lựa chọn

Hình 1.9 Van giáp áp hàn TIG

Hình 1.10 Cấu tạo mỏ hàn TIG

b Nhiệm vụ của các bộ phần trên mỏ hàn:

1 - Chụp khí: định hướng và nhóm khí vào vũng hàn

2 - Điện cực hàn: dẫn điện và phát xạ hồ quang

3 - Bép hàn: tóp và định vị ống kẹp điện cưc, phân phối khí đến vũng hàn, dẫn điện từ nguồn đến ống côn

4 - Kẹp điện cực: truyền điện đến điện cực hàn, giữ và cố định điện cực trong quá trình hàn

5 - Tay cầm: bộ phận cho người thợ cầm và bấm công tắc trong quá trình hàn

6 - Chuôi: là bộ phận chứa điện cực và làm kín khí

Hình 1.11: Bộ phụ kiện mỏ hàn TIG

4 Chế độ hàn TIG

4.1 Chiều dài hồ quang

- Chiều dài hồ quang là khoảng cách từ mũi điện cực đến bề mặt vũng chảy Đại lượng này thường phụ thuộc vào cường độ hàn và sự ổn định hồ quang, độ chính tâm của điện cực trong mỏ phun cũng có ảnh hưởng đến thông số này Khi hàn ta cố

gắng giữ chiều dài hồ quang không đổi Nếu chiều dài hồ quang quá lớn, vùng hồ quang sẽ trải rộng và công suất nhiệt tăng lên đáng kể (do đặc tính dốc đứng của thiết

bị) còn nếu nhỏ quá, điện cực dễ bị dính và độ ngấu tăng lên Qui tắc là khi hàn ta

chọn chiều dài hồ quang cỡ 0,5 ÷ 3mm

- Khi hàn tôn mỏng dưới 1mm thì Lh = 0,025 in ( khoảng 0,6mm) do vậy không dùng que đắp

- Khi hàn tôn dày (nhỏ hơn 4mm) hoặc hàn ngấu thì Lh = 0,082 in ( khoảng 2mm)

- Tốc độ hàn là tốc độ di chuyển điện cực phụ thuộc vào tốc độ điền đầy vũng

chảy và bề dày chi tiết hàn Tốc độ thường từ 100 đến 250mm/ phút

tốc độ hàn như thế và khi giảm tốc độ hàn thì ta phải giảm dòng điện tương ứng Ví

dụ: để hàn với tốc độ 100mm/ phút thì nên chọn cường độ Ih = 40x100/250 = 16A/mm

bề dày

- Khi hàn cường độ dòng điện được xác định trên cơ sở bề dày và chủng loại

vật liệu hàn đường kính điện cực , và đường kính que hàn được chọn phù hợp với

Bảng 1.9: Bảng chế độ hàn thép các bon và thép hợp kim thấp

4.4 Lưu lượng khí:

Là lượng khí tiêu hao để bảo vệ vũng hàn trong quá trình hàn Lưu lượng khí được chọn dựa vào chiều dày vật liệu, vị trí hàn, kiểu liên kết mối hàn (hay nói cách khác phụ thuộc vào cường độ dòng điện hàn), thông thường được chọn từ 8 ÷ 20 lít/phút

Hình 1.12: Đường đặc tính làm việc của máy hàn TIG với dòng DC

- Giải thích đường đặc tính làm việc:

1: là khoảng thời gian khí bảo vệ ra trước trước khi hồ quang sinh ra, nhằm đẩy

hết không khí xung quanh vùng hàn khi bắt đầu hàn

2: là khoảng thời gian gia tăng dòng hàn đến dòng định mức mà ta đã chọn 3: là khoảng thời gian dòng ổn định trong quá trình hàn (dòng định mức)

4: là khoảng thời gian giảm dòng hàn trước khi hồ quang tắt, mục đích tránh vết lõm cuối đường hàn

5: là khoảng thời gian khí bảo vệ tắt sau trước khi hồ quang tắt, nhằm mục đích

bảo vệ vùng kim loại (vũng hàn và đường hàn) còn nóng chảy chưa kết tinh hết sau khi

tắt hồ quang

4.6 Chế độ hàn xung vuông AC :

Hình 1.12 : Đường đặc tính làm việc của xung vuông AC

- Dựa vào đồ thị biểu diễn đặc tính làm việc của xung vuông AC ta thấy dòng điện luôn đảo chiều liên tục theo chu kỳ và tần số của nó

- Khi mỏ hàn có điện áp dương (+), chi tiết hàn có điện áp âm (-) thì dòng điện tử phát xạ từ điện cực phóng xuống chi tiết hàn, ngược lại khi mỏ hàn có điện áp âm (-), chi tiết hàn có điện áp dương (+) thì dòng điện tử phát xạ được phóng từ chi tiết hàn lên Chu kỳ này được lặp đi lặp lại như vậy trong suốt quá trình hàn

- Chu kỳ (tần số) và biện độ có thể thay đổi được nhờ các nút điều chỉnh trên máy hàn

- Khi hàn những vật liệu kim loại có lớp oxít với nhiệt độ nóng chảy cao hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại đó (như Al) bằng phương pháp hàn TIG thì người thợ

phải chuyển sang chế độ xung AC

- Để hàn được những kim loại có đặc tính như trên thì trước hết phải phá vở lớp ôxit vì Al có nhiệt độ nóng chảy không quá 6000C trong khi đó Al2O3 có nhiệt độ nóng

chảy trên 20000C

- Vì dòng AC đổi chiều liên tục theo chu kỳ và tần số của nó (50/60Hz) nên lúc thì mỏ hàn cực (+) vật hàn hàn cực (-) và ngược lại

- Khi hồ quang hình thành nó sẽ tạo ra nhiệt lượng làm nóng chảy kim loại (Al)

tạo thành vũng hàn lỏng phía dưới lớp ôxit Kết hợp sự thay đổi cực tính của nguồn hàn, khi mỏ hàn cực (+) thì điện tử phát xạ từ điện cực xuống vật hàn làm nén lớp ôxit (Al2O3) mỏng (vài µm) xuống và ngược lại khi mỏ hàn cực (-) thì điện tử lại có chiều hướng từ vật hàn đi lên mỏ hàn làm chơ lớp ôxit Al2O3 kéo lên, chu kỳ này cứ lặp đi

lặp lại 100 lần/giây (50Hz), kết quả là lớp ôxit Al2O3 bị phá hỏng

Hình 1.13 : Nguyên lý phá vỡ oxit nhôm khi hàn bằng xung vuông AC

5.1 Chuẩn bị mép hàn

- Các loại mối hàn đều có thể thực hiện bằng phương pháp hàn TIG Các đặc trưng của mối hàn được xác lập theo các yêu cầu kỹ thuật các mối hàn cơ bản gồm : giáp mối (butt), chồng mí (lap), hàn góc (corner), mối hàn gấp mép (edge), mối hàn

chữ T (tee)

Hình 1 14: Chuẩn bị mép hàn

- Mối hàn TIG chất lượng có các đặc trưng sau:

+Tiết diện ngang mối hàn hơi lồi + Bề mặt Chắc và mịn đẹp;

+ Vảy hàn phẳng đều ; + Biên hàn nóng chảy tốt và không bị khuyết

- Muốn được như vậy, chi tiết hàn cần phải tẩy sạch bằng bàn chải thích hợp ,

hoặc bằng phấn thạch hoặc dung dịch tẩy thích hợp

- Sử dụng các vật liệu hàn phù hợp với kim loại hàn

- Điện cực phải chuẩn bị , chọn chủng loại , kích cở phù hợp với ứng dụng:

Để hàn với dòng một chiều (DCEN) đầu điện cực phải mài đúng qui cách dạng côn góc côn từ 30 đến 60°

- Để hàn vớI dòng xoay chiều (AC) hoặc một chiều (DCEP) đầu điện cực được định hình có dạng bán cầu

- Chiều dài từ đầu contact tip đến mũi điện cực tốt nhất nên để mũi điện cực nhô

ra khỏi mỏ phun khoảng 1 lần đường kính điện cực Trong trường hợp hàn góc cho phép nhô ra nhiều hơn để bảo đảm hồ quang quét qua được cạnh đáy của góc hàn (tất nhiên khi đó phải chọn điện cực có cỡ lớn hơn để tránh điện cực quá nóng

- Bảo vệ vùng hàn phải bảo đảm vùng hàn được bảo vệ tốt bằng dòng khí bằng

cách chọn cở mỏ phun và lưu lượng khí hợp lý Mỏ có đường kính lớn phun khí nhiều , bảo vệ tốt hơn song khó quan sát và đưa vũng chảy sâu vào rãnh hàn nếu không kéo dài phần nhô ra ra của điện cực Trong trường hợp như thế điện cực sẽ quá nóng và dễ

hỏng Trường hợp dùng cở mỏ phun bé cần hiệu chỉnh lưu lượng phun khí thích ứng không tạo nên dòng chảy rối khiến cho việc bảo vệ vũng chảy kém hiệu quả và điện

cực dễ bị oxýt hóa làm cho hỏng

- Khi hàn trên các loại thép và vật liệu nhạy cảm với oxy , hydro cần bố trí khí

bảo vệ phía lưng mối hàn và trong nhiều trường hợp bảo vệ cả mối hàn trong quá trình đông rắn và nguội lại Biện pháp này đặc biệt quan trọng khi hàn ống

- Khi hàn các tấm mỏng với mối hàn đâu mí , ngấu hoàn toàn trên các vật liệu

nhạy cảm chúng ta có thể dùng các bộ gá chuyên dụng

- Khi hàn Inox, có thể dùng các tấm gá bằng đồng và dùng khí Argon bảo vệ mặt sau mối hàn sẽ cho chất lượng hàn cao hơn

- Khi hàn ống đường kính nhỏ cần thiết phải thổi khí bảo vệ mặt trong của ống

- Khi hàn các ống đường kính lớn thì chế tạo các nút chặn , có cơ cấu nạp và thoát khí để bảo vệ Có thể dùng các băng dán chuyên dụng để bảo vệ mặt lưng mối

- Khi gây hồ quang không tiếp xúc thì bật dòng điện hàn giữ mỏ hàn ở tư thế nằm ngang cách bề mặt vật hàn khoảng 5mm sau đó quay nhanh đầu điện cực trên mỏ hàn về phía vật hàn cho tới khoảng cách chừng 3mm tạo thành góc 750 khi đó hồ quang sẽ tự hình thành do độ hoạt động gây hồ quang tần số và điện áp cao có sẵn trong máy

- Khi hồ quang tiếp xúc được sử dụng trong trường hợp hàn bằng dòng xoay chiều, đặc biệt khi hàn trong khu vực mà tần số cao dễ gây nhiều cho các thiết bị điện tử nhạy

cảm thì có thể gây hồ quang bằng cách cho điện cực tiếp xúc trực tiếp nhanh với bề mặt

vật hàn hoặc mồi hồ quang Bộ phận điều khiển tự động trong thiết bị hàn sẽ tăng dần dòng điện từ lúc bắt đầu có hồ quang lên giá trị dòng điện hàn đã chọn

- Kết thúc hồ quang: Giữ nguyên tư thế, nhấn nút để tắt hồ quang Sau khi hồ quang đã tắt không được nhấc mỏ hàn ra ngay mà phải chờ từ 3 đến 5 giây để khí tiếp

tục phun ra bảo vệ vũng hàn

Mối hàn giáp mối không vát có thể áp dụng cho vật liệu dày dưới 2mm Khi hàn mối hàn cần ngấu toàn phần thì phải hàn với kim loại đắp Mối ghép được hàn đính để có khe hở đều và có kích thước xác định Khi hàn trên kim loại mỏng thường

gấp mép và thổi chảy chứ không dùng que đắp Khi hàn các tấm dày hơn 3mm phải

vát mép, thông thường chọn kiểu vát V hoặc J Kiểu V đôi hoặc J đôi được dùng khi

bề dày lớn hơn 25mm Khi mối hàn có thể hàn từ hai phía thì nên chọn kiểu vát đôi để

giảm lượng đắp và có hiệu quả kinh tế hơn

Thực tế khi hàn trên tấm dày, chỉ có lớp lót là thực hiện bằng phương pháp hàn TIG còn các lớp phủ sẽ được thực hiện bằng phương pháp hàn que hoặc phương pháp hàn MIG-MAG Yếu tố quan trọng bậc nhất để chọn kiểu vát và phương pháp hàn là

chất lượng yêu cầu của mối hàn và vật liệu hàn Khi hàn trên thép carbon thường và thép hợp kim thấp thì phương pháp hàn que và phương pháp hàn MIG-MAG hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu về chất lượng mối hàn Khi hàn trên thép inox và các

hợp kim nicken thì phương pháp hàn TIG lại phù hợp và hiệu quả hơn

Hình 1 15: Góc độ mỏ hàn khi hàn giáp mối

Mối hàn chồng mí có ưu điểm là không cần chuẩn bị mối hàn, đặc khi hàn trên

tấm mỏng yếu tố quan trọng nhất khi chuẩn bị mối hàn chồng phải bảo đảm sự tiếp xúc giữa hai mép trên toàn bộ mối hàn Các mồi trên tấm có bề dày nhỏ hơn 3mm thường được hàn chảy không đắp Cần phải hiệu chỉnh các thông số hàn sao cho bảo

đảm nóng chảy không thủng và làm cháy mặt bên kia của mối ghép Mối hàn chông mí

có bề đến 6mm sẽ phải đắp thêm que hàn và hàn với 1 hoặc nhiều lớp hàn

hiện cẩn thận, bảo đảm các cạnh vát đều đặn và khe hở được định vị chắc chắn Mối hàn này thường được thực hiện tối thiểu hai lớp, lớp ngấu và lớp phủ Bề dày chân (rood face) mối hàn cần xác định sao cho hàn không thủng vẫn bảo đảm ngấu đều

Hình 1 17: Góc độ mỏ hàn khi hàn giáp góc ngoài

6 An toàn trong hàn TIG

- Khi hàn TIG, tất cả các bộ phận bằng kim loại trong mỏ hàn và mạch điện của máy đều có điện và rất nguy hiểm Do đó, để đảm bảo an toàn về điện cần thực hiện đúng các yêu cầu sau:

- Không được chạm vào các phần dấn điện, Không chạm vào điện cực và bất cử

phần kim loại nào khi công tắc POWER bật ON, không được quấn dây cáp điện quanh người

- Sử dụng bảo hộ lao động và găng tay khô, không bị rách, thủng

- Vỏ máy và bàn hàn cần được nối tiếp đất, không sử dụng cáp điện bị gãy, đứt,

hỏng lớp cách điện, dây nhỏ hơn kích cớ cho phép, máy phải có đầy đủ các bảo hiểm

và vỏ máy

- Phải ngắt các công tắc nguồn điện trước khi tiến hành tháo lắp các bộ phận

của mỏ hàn và khi sữa chữa, bảo dưỡng máy hàn

- Cần lắp đặt máy và nối tiếp đất tuân thủ theo sách hướng dẫn sử dụng máy và theo các tiêu chuẩn quy định của nghề

- Phải tắt công tắc POWER khi ngừng làm việc

6.2 An toàn đối với tia hồ quang, kim loại bắn toé và tiếng ồn

xạ có thể gây hại cho mắt và da người Tiếng ồn trong quá trình làm việc có thể gây

hại cho tai Do đó, để đảm bảo an toàn đối với tia hồ quang, kim loại bắn toé và tiếng

òn cần thực hiện đúng các yêu cầu sau:

- Đeo mặt nạ hoắc đội mũ hàn có kính hàn lọc ánh sáng để tránh gây hại cho da

mặt và mắt người khi hàn hoặc khi quan sát, đeo kính bảo hộ theo đúng chủng loại quy định và nên được che hai bên mắt Sáng hồ quang cho những người xung quanh khi nhìn váo hồ quang

- Quần áo bảo hộ, Giày bảo hộ và găng tay phải làm từ vật liệu bền chống cháy,

mặc quần áo bảo hộ lao động phải kín để bảo vệ da người, sử dụng nút bịt tai hoặc

hoặc giảm thanh nếu tiếng ồn quá lớn Khi đục, mài, có thể làm cho các mạt, phoi kim

loại văng ra bắn vào người hoặc khi mối hàn nguội, xỉ hàn có thể bong và bắn vào người

6.3 An toàn về chảy nổ

- Trong khi hàn tia lửa điện kim loại lỏng bắn toé sinh ra khi hàn hồ quang Tia

lửa điện, kim loại lỏng bắn toé, vật hàn nóng và thiết bị nóng là nguyên nhân gây cháy

nổ Sự tiếp xúc giữa điện cực hoặc dây hàn với bề mặt vật hàn gây ra tia lửa điện, nhiệt cao hoặc lửa Do đó, để đảm bảo an về cháy nổ cần thực hiện đúng các yêu cầu sau:

- Tránh các tia lửa điện hoặc kim loại bắn toé vào người và các vật dụng khác

- Không được hàn ở những nơi tia lửa điện có thể bắn vào các vật liệu dễ cháy

- Phải di chuyển các vật liệu dễ cháy tránh xa nơi hàn TIG ít nhất 10m Nếu không được cần phải che phủ chúng thật chắc chẵn, bằng các vật liệu phù hợp

- Cần cảnh giác với tia lửa điện và kim loại nóng cỏ thể dễ dàng lọt qua các khe

nhỏ và lan rộng ra các vùng xung quanh

- Cần chủ ý về hoả hoạn có thể xảy ra, luôn luôn phải có bình cứu hoả ở nơi làm việc

- Cần nhận thức được sự nguy hiểm khi hàn ở trên trần, sàn nhà, vách ngăn có

thể bốc cháy do lửa cháy ngầm

- Không được hàn ở trong những hộp kín như, trong téc, bình chứa,

- Khi ra khỏi vị trí làm việc tắt điện, kiểm tra an toàn trước khi ra về

Câu 1: Trình bày cấu tạo và phân loại mỏ hàn TIG?

Câu 2: Cho biết kỹ thuật hàn TIG ở các vị trí?

Câu 3: Nêu các yếu tố trong chế độ hàn TIG?

Bài 2: V ẬN HÀNH THIẾT BỊ HÀN TIG

- Thực chất TIG (Tungsten Inert Gas) là một thuật ngữ tiếng Anh dùng để chỉ phương pháp hàn hồ quang điện cực không nóng chảy trong môi trường khí trơ bảo vệ Theo tiêu chuẩn của Hoa Kỳ phương pháp này được viết là GTAW (Gas Tungsten Arc Welding), theo tiêu chuẩn của Đức có tên là WIG (Vônphram Inert gasscheweizen) Trong các bản vẽ kỹ thuật theo tiêu chuẩn ISO, phương pháp hàn TIG được viết dưới dạng ký hiệu số là 141

Hàn TIG thuộc nhóm hàn nóng chảy, trong đó nguồn nhiệt điện cung cấp bởi hồ quang được tạo thành giữa điện cực không nóng chảy (Wolfram) và vũng hàn Vùng ảnh hưởng nhiệt,vùng kim loại nóng chảy và điện cực W được bảo vệ bởi môi trường khí trơ (Ar, He hoặc Ar + He) để ngăn cản những tác động có hại của Oxi và Nitơ trong không khí

Hình 2.1: Sơ đồ kết nối thiết bị hàn TIG

1.2 Nguyên lý hàn TIG

- Nguồn nhiệt là hồ quang cháy ở giữa điện cực wolfram không nóng chảy và vật

liệu cơ bản trong môi trường khí bảo vệ khí trơ Tuỳ theo nhiệm vụ hàn sẽ được hàn

với vật liệu phụ gia Vật liệu phụ gia yêu cầu trong nhiều trường hợp hàn tay là que hàn, trong trường hợp cơ khí hoàn toàn qua thiết bị đẩy dây thông thường là dây lạnh (không điện)hoặc dây nóng (qua nguồn điện bổ sung nóng điện trở )

- Vì trong mỗi trường hợp, việc đưa phụ gia vào được tách khỏi nguồn nhiệt(hồ quang)cho phép thực hiện một số ảnh hưởng rõ ràng tới độ lớn và dạng bể hàn

Phương pháp thực hiện với cả hàn liên kết và hàn đắp ở tất cả thể loại hàn với tất cả

vật liệu thích hợp khi hàn Khí trơ được sử dụng chủ yếu làm khí bảo vệ, trước hơn cả

là khí argon nhưng cũng cả heli hoặc hỗn hợp khí trộn từ hai loại khí này Trong một

số ít trường hợp khí trộn argon và một phần ít khí hydro (< 10 %) cũng được sử dụng

Hình 2.2: Nguyên lý hàn h ồ quang bằng điện cực không nóng chảy

- Khi hàn, khí bảo vệ chảy liên tục từ thân mỏ hàn và chụp khí vào vùng

hồquang Nhiệt của hồ quang làm nóng chảy kim loại cơ bản và dây hàn phụ (Nếu có) Kim loại nóng chảy tại vùng hàn kết tinh tạo thành mối hàn Khí bảo vệ có thể là argon, helium, hoặc hỗn hợp khí (Ar + He, Ar + CO2) Khí bảo vệ có thể được đưa vào vùng hàn từ một phía bên điện cực hoặc từ xung quanh nó

- Đặc điểm nổi bật của phương pháp tạo ra liên kết hàn chất lượng giá trị cao, không bắn toé Nhược điểm đặc biệt là công suất nóng chảy thấp và tốc độ hàn thấp

Hình 2.3: Phương pháp hàn TIG

1.3 Cấu tạo, chức năng và phân loại mỏ hàn TIG

Hình 2.4: M ỏ hàn TIG

- Cấu tạo mỏ hàn TIG Cấu tạo cơ bản của mỏ hàn TIG gồm có : Công tắc mỏ hàn, tay cầm, điện cực Wolfram, ty Argon, ống lót, thân mỏ, ống kẹp điện cực, nắp mỏ hàn

+ Công tắc mỏ hàn có thể được bố trí trên tay cầm hoặc có thể tách riêng và được làm ở dạng dùng chân đạp

+ Điện cực Vonfram được lựa chọn dựa vào màu sắc, vật liệu hàn, loại dòng điện …… Ngoài ra, cần phải chú ý đến góc độ đầu điện cực Đầu điện cực được mài

nhọn thường cho mối hàn hẹp nhưng độ ngấu sâu tốt Ngược lại, đầu điện cực được mài tròn cho mối hàn rộng nhưng chiều sâu ngấu kém

+ Ty Argon phần lớn được bằng gốm , còn được gọi là chụp sứ Nó được sản

xuất theo nhiều kích cỡ ( đường kính đầu chụp) khác nhau để có thể thay thế và sử

dụng phù với điều kiện làm việc (khe hở rộng/hẹp)

+ Ống kẹp điện cực được khía rãnh ở phần đầu giúp cho việc điều chỉnh điện

cực được dễ dàng

+ Chuôi mỏ hàn có thể thay đổi (dài hoặc ngắn) để sử dụng cho các trường hợp hàn khác nhau, đặc biệt khi hàn ở những vị trí hẹp, khó chuyển động …… thì cần phải

dùng đến dạng mỏ ngắn

- Chức năng - Phân loại

+ Chức năng của mỏ hàn TIG là dẫn dòng điện và khí trơ vào vùng hàn

+ Điện cực Vonframdẫn điện được giữ chắc chắn trong mỏ hàn bằng đai giữ với các vít lắp bên trong thân mỏ hàn Các đai này có kích thước phù hợp với đường kính điện cực

+ Khí được cung cấp vào vùng hàn qua chụp khí Chụp khí có ren được lắp vào đầu mỏ hàn để hướng và phân phối dòng khí bảo vệ

+ Mỏ hàn có các kích thước và hình dáng khác nhau phù hợp với từng công việc hàn cụ thể

+ Mỏ hàn TIG được chia làm hai loại theo cơ cấu làm mát :

* Mỏ hàn làm mát bằng khí : Dùng với dòng điện hàn nhỏhơn 120A

* Mỏ hàn làm mát bằng nước : Dùng với dòng điện hàn lớn hơn 120A

Hình 2.6: Một số loại máy hàn TIG thông dụng

2 Công tác kiểm tra

2.2 Kiểm tra cáp vào và dây nối đất

- Kiểm tra toàn bộ phần cáp vào và dây nối đất đảm bảo chúng ở trong điều kiện làm việc tốt

Hình 2 7 : Kiểm tra đấu nối đầu dây của máy hàn TIG

- Kiểm tra mức độ ổn định của đồng hồ áp lực lắp trên chai khí và bình chứa khí

Ar, kiểm tra các đầu nối của dây dẫn khí với đồng hồ và máy hàn

Hình 2.8 : Ki ểm tra bình chứa khí và ống dấn khí

- Kiểm tra toàn bộ đầu nối của ống dấn khí, cáp công tắc lắp trên mỏ hàn, cáp

hộp điều khiển từ xa nối với máy hàn

- Kiểm tra sự kết nối xem đã đúng chưa(Cực âm (-) nối với mỏ hàn, cực dương (+) nối với bàn hàn)

Hình 2.9 Kiểm tra cáp mỏ hàn, cáp điểu khiển

- Kiểm tra thân ống kẹp điện cực xem có phù hợp với kích thước với điện cực sử

dụng không(Ø2, 4), rồi lắp vào trong thân mỏ hàn

Hình 2.10: Kiểm tra vị trí đấu nối trên mỏ hàn

3 Kỹ thuật mài điện cực

- Điện cực được mài bằng các thiết bị chuyên dùng hoặc được mài trên máy mài hao đá có độ mịn cao

- Khi mài thì phải mài dọc theo trục của điện cực không được mài ngang mục đích là để ngọn hồ quang được tập trung, vì khi mài ngang thì các vết căt sẽ nằm

ngang ảnh hưởng đến việc hình thành cũng như sự ổn định của hồ quang

- Chiều dài phần mài thường bằng từ 2 – 3 lần đường kính của điện cực

- Điện cực khi hàn bằng dòng DC cụ thể là khi hàn thép các bon và thép hợp kim

thấp phải được mài côn và nhọn Khi mài xong thì tiến hành làm tù đi một tí đừng để quá nhọn, vì khi hàn bằng dòng điện lớn sẽ nhanh chóng làm hỏng điện cực

Hình 2.12: Đấu nối nguồn điện

- Đấu nguồn cho máy hàn, trước khi đấu phải xem hướng dẫn về nguồn sử dụng

hiệu điện thế nào

- Sau khi đấu bật công tắc và quan sát đèn xem điện đã vào máy hay chưa

- Nối bộ điều khiển xa

- Nối mỏ hàn

4.2 Đấu nối hệ thống cấp khí và mở khóa chai khí

- Nối ống dẫn với van GA, nối van giảm áp với chai khí

- Nối ống dẫn với máy

- Điều chỉnh thông số lưu lượng khí

- Mở van ở chai khí, quan sát đồng hồ áp lực để biết có còn khí không, dùng nước xà phòng để kiểm tra sự rò rỉ ở các chỗ nối

Hình 2.13: Đấu nối hệ thống cấp khí

4.3 L ắp điện cực

- Lắp điện cực vào thân mỏ hàn rồi lắp đuôi kẹp điện cực, bình thường đầu điện

cực nhô ra khỏi miệng phun khoảng 5mm, khi hàn góc thì để nhô ra nhiêu hơn(khoảng 10mm)

Hình 2.14: L ắp điện cực váo mỏ hàn

các hệ thống đèn báo hiệu trên máy để đảm bảo thiết bị máy hàn còn đang trong tình

trạng hoạt động tốt

Hình 2.15: B ật công tắc nguồn trên máy

4.5 Điều chỉnh chế độ hàn

Hình 2.16: Bảng điều khiển

- Tùy thuộc vào từng loại mày hàn TIG của từng nước và từng hãng sản xuất khác nhau, dựa vào bảng điều khiển của máy hàn tiến hành điều chỉnh các chế độ hàn

- Mỗi loại máy hàn của các nước khác nhau có từng thiết kế khác nhau nhưng đều

có chung các núm điều chỉnh cơ bản nhất

+ Điều chỉnh Ih

+ Điều chỉnh loại dòng điện DC, AC hay xung

+ Điều chỉnh thời gian phun khí trước và sau khi hàn

4.6 Điều chỉnh lưu lượng khí

- Bật công tắc “CHECK - WELD” về vị trí “CHECK” mở van điều chỉnh lưu lượng khí và điều chỉnh lưu lượng khí phù hợp với chiều dày tính toán

Hình 2.17 Điều chỉnh lưu lượng khí

- Sau khi điều chỉnh lưu lượng khí, bật công tắc về vị trí “WELD” để chuẩn bị hàn

4.7 Mồi hồ quang

- Mồi hồ quang trên tấm thép bằng cách ấn công tác trên mỏ hàn về vị trí “ON” khi mồi hồ quang cần chú ý : Tỳ chụp khí lên tấm kim loại hàn để cố định mỏ hàn, để đầu điện cực cách bề mặt vật hàn khoảng 0.5mm(không để đầu điện cực chạm vào bề

mặt hàn)

Hình 2.18 M ồi thử hồ quang

6 An toàn trong hàn TIG

- Khi hàn TIG, tất cả các bộ phận bằng kim loại trong mỏ hàn và mạch điện của máy đều có điện và rất nguy hiểm Do đó, để đảm bảo an toàn về điện cần thực hiện đúng các yêu cầu sau: