Vật liệu hàn TIG
Khí trơ, đặc biệt là Argon (Ar) và Heli (He), được ưa chuộng trong hàn TIG nhờ giá thành thấp và trữ lượng dồi dào Argon là khí không màu, không mùi, không vị và không độc, không tạo hợp chất hóa học với bất kỳ vật chất nào ở mọi nhiệt độ và áp suất.
Argon (Ar) được chiết xuất từ khí quyển thông qua phương pháp hóa lỏng không khí và được tinh chế đạt độ tinh khiết 99,9% Với tỷ trọng 1,33 so với không khí, argon được cung cấp trong các bình áp suất cao hoặc dưới dạng khí hóa lỏng ở nhiệt độ -184 °C trong các bồn chứa.
Trong công nghiệp hiện nay sản xuất ba loại Ar có độ tinh khiết khác nhau:
Loại A: Dùng để hàn kim loại có hoạt tính hoá học mạnh như: Titan, Zircon, Niobi và hợp kim của chúng
Loại B: Dùng để hàn kim loại nhôm, magiê và hợp kim của chúng
Loại C được sử dụng để hàn thép không gỉ và thép đặc biệt Khí Heli (He) là một loại khí trơ, không màu, không mùi và không vị, có tỷ trọng so với không khí là 0,13 Heli được khai thác từ khí thiên nhiên và có nhiệt độ hóa lỏng rất thấp, khoảng -272 độ C, thường được chứa trong các bình áp suất cao.
Bảng 1 So sánh hai loại khí Ar và He
Dễ mồi hồ quang do năng lượng ion Khó mồi hồ quang do năng lượng ion hóa
Lưu lượng cần thiết thấp hơn lưu lượng sử dụng, dẫn đến điện áp hồ quang thấp hơn và năng lượng hàn giảm Ngược lại, khi điện áp hồ quang cao hơn, năng lượng hàn sẽ lớn hơn.
Giá thành rẻ hơn Giá thành đắt hơn
Chiều dài hồ quang ngắn, mối hàn hẹp Chiều dài hồ quang dài, mối hàn rộng
Có thể hàn chi tiết mỏng Thường dùng hàn chi tiết dày, dẫn điện tốt
Sự pha trộn khí Argon (Ar) và Helium (He) có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát năng lượng hàn và hình dạng mối hàn, đặc biệt khi hàn các chi tiết dày hoặc có tốc độ tản nhiệt nhanh Hỗn hợp Ar và H2 giúp tăng điện áp hồ quang và cải thiện độ sạch của mối hàn, với 5% H2 có thể nâng cao chất lượng mối hàn bằng tay Hỗn hợp 15% H2 được sử dụng cho hàn cơ khí hóa tốc độ cao trên thép không gỉ dày đến 1,6mm và cho hàn thùng bia bằng thép không gỉ với khe hở đáy từ 0,25 - 0,5mm Tuy nhiên, cần hạn chế sử dụng H2 để tránh hiện tượng rỗ xốp ở mối hàn, và hỗn hợp này chỉ nên áp dụng cho các hợp kim Ni, Ni-Cu và thép không gỉ.
* Lựa chọn khí bảo vệ:
Hồ quang và kim loại nóng chảy được bảo vệ trong khí trơ như Ar hoặc He, với Ar được ưa chuộng hơn do tính kinh tế, dễ chế tạo và khả năng bảo vệ tốt nhờ trọng lượng nặng hơn He Khi trộn He vào Ar, hỗn hợp này tăng nhiệt lượng hồ quang mà không thay đổi dòng điện và chiều dài hồ quang, làm cho nó lý tưởng cho việc hàn các vật dày Tuy nhiên, khi hàn trên vật cực mỏng, khí Ar là lựa chọn tối ưu Ar cung cấp hồ quang êm hơn và có chi phí thấp hơn, cùng với yêu cầu lưu lượng thấp, khiến nó trở thành lựa chọn phổ biến trong ngành hàn.
Bảng 2 Lựa chọn khí bảo vệ phụ thuộc vào vật liệu
Vật liệu Khí bảo vệ Khí bảo vệ chân
Thép hợp kim và hợp kim thấp Argon 100% Argon 100%
Nhôm và hợp kim Nhôm,Đồng và hợp kim Đồng, Niken và hợp kim Niken
Vật liệu nhạy cảm khí như Titan, tantal
Tungsten (Wolfram) được sử dụng làm điện cực nhờ vào khả năng chịu nhiệt tốt, với nhiệt độ nóng chảy cao lên đến 3410 °C Nó có khả năng phát xạ điện tử tương đối hiệu quả, giúp ion hóa hồ quang và duy trì tính ổn định của hồ quang, đồng thời có tính oxy hóa rất cao.
Tungsten nguyên chất (EWP) có chứa 99,5% tungsten nguyên chất, giá thành thấp nhưng có mật độ dòng cho phép thấp và khả năng chống nhiễm bẩn không cao Loại tungsten này thường được sử dụng khi hàn với dòng xoay chiều (AC), đặc biệt là trong hàn nhôm hoặc hợp kim nhẹ.
Tungsten thorium (EWTh) có khả năng bức xạ electron cao, giúp tăng cường dòng hàn và kéo dài tuổi thọ của điện cực Việc sử dụng điện cực này cho phép hồ quang dễ dàng được mồi và duy trì ổn định, đồng thời có tính năng chống nhiễm bẩn tốt EWTh thích hợp cho hàn thép hoặc inox khi sử dụng với dòng một chiều.
Tungsten zirconium (EWZr) có đặc tính hồ quang và mật độ dòng hàn trung bình, nằm giữa tungsten nguyên chất và tungsten thorium, rất phù hợp cho việc hàn AC khi hàn nhôm.
- Tungsten cerium (EWCe): nó không có tính phóng xạ, hồ quang dễ mồi và ổn định, có tuổi bền cao hơn, dùng tốt với dòng DC hoặc AC
- Tungsten Lathanum (EWLa) có tính năng tương tự tungsten cerium
Các điện cực tungsten thường được cung cấp với đường kính 0.25 – 6.35 mm, dài từ 70 – 610 mm, có bề mặt đã được làm sạch hoặc được mài
Bảng 3 Phân loại và thành phần điện cực theo tiêu chuẩn AWS A5.12
Bảng 4 Bảng mã màu điện cực tungsten
EWP Xanh lá cây (green)
Bảng 5 Chọn dòng điện ứng với kích thước điện cực Đường kính điện cực (mm) Đường kính mỏ phun (mm)
Cường độ dòng điện (A) DCEN DCEP Xung không đối xứng
EWLa-1 EWTh-2 EWTh-1 EWZr-1 0.25 6.4 Đến 15 (2) Đến 15 Đến 15 Đến 15 Đến 15 0.5 6.4 5 – 20 (2) 5 - 15 5 – 20 10 – 20 5 - 20
4 12.7 400-500 40-55 200-275 300-400 160-240 200-320 4.8 16.9 500-750 55-80 250-350 400-500 190-300 290-390 6.4 19 750-1000 80-125 325-450 500-630 250-400 340-525 b Một số yêu cầu khi sử dụng điện cực W:
Khi lựa chọn dòng điện, cần đảm bảo phù hợp với kích cỡ của điện cực Dòng điện quá cao có thể làm hỏng đầu điện cực, trong khi dòng quá thấp sẽ dẫn đến sự ăn mòn, nhiệt độ không đủ và hồ quang không ổn định.
- Đầu điện cực phải được mài hợp lý theo các hướng dẫn kèm theo điện cực
- Điện cực phải sử dụng và bảo quản cẩn thận tránh nhiễm bẩn
- Dòng khí bảo vệ phải được duy trì không chỉ trước và trong khi hàn mà cả sau khi ngắt hồ quang cho đến khi điện cực nguội
Phần nhô ra của điện cực ở mỏ hàn cần được giữ ngắn nhất có thể, tùy thuộc vào ứng dụng và thiết bị, nhằm đảm bảo được bảo vệ hiệu quả bằng dòng khí trơ.
- Cần tránh sự nhiễm bẩn điện cực, sự tiếp xúc giữa điện cực nóng với kim loại mối hàn
Để đảm bảo hiệu quả trong quá trình hàn, thiết bị chụp khí cần được bảo vệ và làm sạch thường xuyên Đầu chụp khí bẩn có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến khí bảo vệ, từ đó làm giảm chất lượng của hồ quang hàn.
Que hàn phụ có kích thước tiêu chuẩn theo ISO/R564, với chiều dài từ 500mm đến 1000mm và đường kính từ 1,2mm đến 3,2mm Các loại que hàn này bao gồm đồng, hợp kim đồng, thép không gỉ Cr cao và Cr-Ni, nhôm, hợp kim nhôm, thép cacbon thấp và thép hợp kim thấp.
Thiết bị dụng cụ hàn TIG
Trang thiết bị sử dụng trong hàn TIG bao gồm:
- Bộ nguồn điện hàn: Một chiều (DC) hoặc xoay chiều (AC), nhất thiết phải là
AC khi hàn nhôm Bộ giải nhiệt dùng nước được làm lạnh (chu trình kín) áp dụng khi hàn với dòng hàn lớn
- Bộ phận cung cấp khí chai chứa khí bảo vệ gắn van giảm áp và lưu lượng kế và ống dẫn khí
- Mỏ hàn (có hoặc không có hệ thống làm nguội dùng nước) với dây cáp hàn bắt sẵn
- Kẹp mass và dây dẫn
- Bộ phận điều khiển (nằm trên máy và điều khiển từ xa)
Hình 1.4 Thiết bị hàn TIG
Hình 1.5 Thiết bị hàn TIG làm mát bằng nước a Mỏ hàn và chụp khí : Mỏ hàn có ba nhiệm vụ chính:
- Cung cấp khí bảo vệ vào làm nguội điện cực
- Bảo đảm dòng điện hàn liên tục và ổn định
Hình 1.6 Cấu tạo mỏ hàn
Hàn TIG tạo ra nhiệt độ cao, do đó dây dẫn có đường kính nhỏ chỉ chịu được mật độ dòng thấp, necessitating việc làm nguội dây dẫn khi hàn với dòng cao và chu kỳ hàn lớn Các mỏ hàn khô thường được thiết kế để khí lưu thông xung quanh dây dẫn, giúp làm nguội dây và nung nóng khí Khi hàn với dòng lớn từ 150 đến 500A, việc sử dụng mỏ hàn giải nhiệt bằng nước là cần thiết.
Bảng 6 Đặc tính kỹ thuật của mỏ hàn
Dòng điện định mức (A) Đường kính điện cực (mm)
Chiều dài điện cực (mm)
AC, chu kì tải DC, chu kì tải 60% 100% 60% 100%
Bảng 7 Các loại mỏ hàn
Mỏ hàn làm mát bằng khí
Mỏ hàn làm mát bằng nước
Mỏ hàn sử dụng ống hội tụ để giảm sự cuộn xoáy của dòng khí bảo vệ
Chụp khí có ba loại:
- Loại bằng gốm ceramic (màu hồng hoặc nâu sáng)
- Loại bằng oxit nhôm (màu hồng)
- Loại bằng oxit silic (màu trắng) Đường kính trong của chụp khí đồng thời là chỉ số và lưu lượng khí cần hiệu chỉnh
Bảng 8 Chọn mỏ phun theo dòng hàn Dòng hàn, A Đường kính trong của mỏ phun, mm
Thấp hơn 70A Từ 5 đến 9 mm
Từ 70A đến 150A Từ 9 đến 11mm
Từ 15A đến 200A Từ 11 đến 13mm
Từ 200A đến 250A Từ 13 đến 15mm
Từ 250A đến 350A Từ 15 đến 19mm b Van giảm áp và lưu lượng kế
Khí trơ được đóng chai và cung cấp tới mỏ hàn thông qua hệ thống van giảm áp, lưu lượng kế và ống dẫn
Khi lưu lượng khí tăng, viên bi chỉ thị trong đồng hồ sẽ được đẩy lên cao hơn trên thang đo, cho phép xác định lưu lượng khí qua đồng hồ tính bằng L/min Đồng thời, một chiếc đồng hồ khác cũng được sử dụng để đo lượng khí còn lại trong chai, tương tự như trong hàn khí.
Hình 1.7 Van giảm áp dùng vật nổi
1 Đồng hồ đo áp suất chai
- Loại dùng đồng hồ áp suất c Nguồn điện hàn
Nguồn điện hàn TIG đóng vai trò quan trọng trong việc biến đổi điện áp, nắn dòng và tạo xung Nó có thể cung cấp dòng hàn một chiều, xoay chiều hoặc cả hai, tùy thuộc vào ứng dụng Để đảm bảo hiệu suất, nguồn điện hàn cần có đường đặc tính ngoài dốc và điện áp không tải khoảng 70 – 80V để tăng tốc độ ổn định hồ quang Bộ phận điều khiển thường được tích hợp với nguồn điện hàn, bao gồm các thiết bị như contacto ngắt dòng, bộ gây hồ quang tần số cao, và hệ thống làm mát với cánh tản nhiệt và quạt.
- Nguồn điện xoay chiều (AC):
Hàn nhôm, magie và hợp kim của chúng yêu cầu kỹ thuật đặc biệt Trong quá trình hàn, nửa chu kỳ dương của điện cực giúp loại bỏ lớp màng oxit trên bề mặt, trong khi nửa chu kỳ âm làm nóng kim loại cơ bản Hiện nay, có hai loại nguồn xoay chiều chính được sử dụng cho hàn bằng điện cực không nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ.
Loại có dòng hàn dạng sóng sin, điều khiển dòng hàn bằng cảm kháng bão hòa
Hồ quang cháy êm là một trong những ưu điểm nổi bật của phương pháp hàn này Tuy nhiên, nhược điểm lớn là người thợ hàn phải thường xuyên gián đoạn công việc để điều chỉnh cường độ dòng hàn, đặc biệt khi cần giảm dòng hàn xuống mức tối thiểu.
Van giảm áp kết hợp với đồng hồ áp suất được sử dụng để duy trì vũng hàn kết tinh chậm trong quá trình hàn, đặc biệt là khi hàn nhôm Do hiện tượng tự chỉnh lưu của hồ quang khi hàn dòng nhỏ, cần thiết phải sử dụng bộ cản thành phần dòng một chiều, như acquy có điện dung lớn hoặc tụ điện lớn, để tránh hiện tượng lẫn W vào mối hàn Khi điện cực ở cực dương để khử màng oxit nhôm, nếu bộ cảm kháng bão hòa không được thiết kế đúng, có thể dẫn đến việc nung nóng quá mức và xói mòn thành các vụn nhỏ vào vũng hàn Để tạo ra hồ quang không tiếp xúc và ổn định trong suốt quá trình hàn, cần sử dụng bộ cao tần với công suất nhỏ (250 – 300W), điện áp 2 – 3kV và tần số 250 – 1000kHz, đảm bảo an toàn cho thợ hàn.
Dòng hàn dạng sóng vuông giúp giảm biên độ tối đa của dòng hàn khoảng 30% so với dạng sóng sin cùng công suất nhiệt, từ đó giảm khả năng lẫn W vào mối hàn Một số máy hàn cho phép điều chỉnh thời gian tác động của từng bán chu kỳ, giúp làm sạch oxit nhôm hoặc đạt chiều sâu chảy mong muốn Ngoài ra, dòng hàn dạng sóng vuông duy trì được hồ quang mà không cần bộ ổn định hồ quang tần số cao, nhờ tần số đổi chiều của dòng điện hàn cao hơn nhiều so với dòng hàn dạng sóng sin.
- Nguồn điện một chiều (DC):
Khi hàn bằng dòng một chiều, cần lưu ý rằng không gây lẫn W vào mối hàn hay hiện tượng tự nắn dòng Việc tạo hồ quang và khả năng cho dòng hàn sẽ tối thiểu, với 2/3 lượng nhiệt của hồ quang đi vào vật hàn Điện cực W tinh khiết ít được sử dụng trong hàn một chiều cực thuận do khó gây hồ quang, thay vào đó, nên dùng điện cực W + 1,5 đến 2% ThO2, ZrO2 hoặc oxit đất hiếm LaO Nếu sử dụng dòng một chiều nối nghịch, dòng điện tử sẽ bắn phá mạnh điện cực, có khả năng làm nóng chảy đầu điện cực, do đó đường kính điện cực cần lớn hơn so với hàn bằng dòng một chiều.
Dòng hàn dạng sóng sin và sóng vuông có những đặc điểm khác nhau Khi sử dụng dòng một chiều nối thuận với kích thước 6,4mm so với 1,6mm tại dòng điện I = 125A, mối hàn sẽ có độ sâu và chiều rộng nhất định Ngược lại, dòng một chiều nối nghịch tạo ra mối hàn nông và rộng hơn so với nối thuận.
Nối nghịch chủ yếu được sử dụng để làm tròn đầu cho hàn bằng máy hàn xoay chiều Hồ quang được tạo ra bằng bộ cao tần tương tự như máy xoay chiều, và khi hồ quang hình thành, chế độ tần số cao sẽ tự động ngừng hoạt động vì không còn cần thiết.
Bảng 9 So sánh các loại dòng hàn
Loại dòng điện DCEN DCEP AC
Hướng đi của các electron và ion Đặc tính vũng hàn
Tác dụng làm sạch oxit Không Có Có ở nửa chu kỳ
Cân bằng nhiệt 70% chi tiết
Vùng ngấu Hẹp và sâu Rộng và nông Trung bình
Bảo vệ điện cực Rất tốt Kém Tốt
Giới hạn điện cực 3.2 mm– 400A 6.4 mm– 120A 3.2 mm– 225A DCEN : dòng một chiều nối thuận
DCEP : dòng một chiều nối nghịch
Chế độ hàn TIG
Chiều dài hồ quang là khoảng cách từ mũi điện cực đến bề mặt vũng chảy, phụ thuộc vào cường độ hàn và sự ổn định hồ quang Độ chính tâm của điện cực trong mỏ phun cũng ảnh hưởng đến thông số này Khi hàn, cần giữ chiều dài hồ quang không đổi; nếu quá lớn, vùng hồ quang sẽ trải rộng và công suất nhiệt tăng lên, trong khi nếu quá nhỏ, điện cực dễ bị dính và độ ngấu tăng Quy tắc là chọn chiều dài hồ quang từ 0,5 đến 3mm.
Hình 1.11 Ảnh hưởng của cách đấu dây đến hình dạng mối hàn
Hình 2.4 Chiều dài hồ quang
- 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 = 0,082in (khoảng 2mm)
Tốc độ hàn là yếu tố quan trọng, ảnh hưởng đến quá trình hàn, được xác định bởi tốc độ di chuyển của điện cực, tốc độ điền đầy vũng chảy và bề dày của chi tiết hàn Thông thường, tốc độ hàn dao động từ 100 đến 250 mm/phút.
Tốc độ hàn là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn, trong đó trình độ tay nghề của thợ hàn đóng vai trò quyết định Tốc độ hàn quá cao sẽ làm giảm độ sâu ngấu và tăng chiều cao mối hàn, trong khi tốc độ hàn quá thấp có thể dẫn đến bể nóng chảy lớn và nguy cơ bể hàn chạy trước hồ quang, gây ra ngấu ít và lỗi liên kết.
Dòng điện hàn bị ảnh hưởng bởi loại vật liệu, bề dày chi tiết hàn, tốc độ hàn và thành phần khí bảo vệ, điều này rất quan trọng trong việc chọn cường độ hàn phù hợp Thực nghiệm cho thấy cường độ hàn tối ưu là 1A cho 0,0001 in bề dày (khoảng 40A/mm) với tốc độ hàn 250mm/phút Tuy nhiên, trong hàn thủ công, việc đạt được tốc độ này thường rất khó khăn, do đó khi giảm tốc độ hàn, cần giảm dòng điện tương ứng Ví dụ, để hàn với tốc độ 100mm/phút, cường độ hàn nên được điều chỉnh xuống còn 16A/mm bề dày.
Khi hàn, cường độ dòng điện được xác định dựa trên bề dày và loại vật liệu hàn, cùng với đường kính điện cực và que hàn, nhằm đảm bảo phù hợp với phạm vi dòng điện và ứng dụng cụ thể.
Khi dòng hàn nhỏ và điện cực lớn, điện cực sẽ bị "quá nguội", dẫn đến độ bức xạ electron kém và làm cho hồ quang khó ổn định Ngược lại, kích cỡ vũng chảy tăng lên do kích thước điện cực và chiều dài hồ quang, làm giảm mật độ nhiệt Điều này khiến độ ngấu giảm và tốc độ nguội của vũng chảy tăng cao, gây ra các chuyển biến bất lợi.
Cỡ que đắp rất quan trọng; que quá nhỏ có thể làm tăng tốc độ cấp que, dẫn đến hiện tượng cấp que thiếu, gây ra mối hàn lõm và thiếu kích thước, đồng thời làm cho mối hàn "quá nóng" Ngược lại, que quá lớn sẽ gây khó khăn trong việc cấp que, dễ chạm vào điện cực và làm cho mối hàn "quá nguội".
Bảng 10 Các thông số cơ bản khi hàn trên thép cácbon
Bề dày(mm) 1,6 2,4 3,2 4,8 6,4 12,7 Đường kính điện cực (mm)
0 Điện áp hàn(V) 12 12 12 12 12 12 Đường kính dây hàn(mm)
Tốc độ hàn (mm/min) 250 250 250 200 200 200
Dường kính mỏ phun(mm)
Lưu lượng khí bảo vệ(l/min)
Bảng 11 Các thông số khi hàn inox
Bề dày(mm) 1,6 2,4 3,2 4,8 6,4 12,7 Đường kính điện cực (mm)
0 Điện áp hàn(V) 12 12 12 12 12 12 Đường kính dây hàn(mm)
Tốc độ hàn (mm/min) 250 250 250 200 200 200
Dường kính mỏ phun(mm)
Lưu lượng khí bảo vệ(l/min)
Bảng 12 Hàn thép cacbon và thép hợp kim, hàn giáp mối, vị trí hàn bằng, dòng DCEN
Dạng mép hàn Số lớp hàn Đường kính điện cực ( mm ) Đường kính que hàn phụ ( mm )
4 Không vát hoặc vát chữ V 2 2,4 2,4 70÷30
Bảng 13 Khi hàn nhôm, hàn giáp mối, vị trí hàn bằng, dòng AC
Dạng mép hàn Số lớp hàn Đường kính điện cực ( mm ) Đường kính que hàn phụ ( mm )
5 Không vát hoặc vát 1 or 2 3.2 3 150 ÷ 200
Bảng 14 Khi hàn đồng bằng đòng DCEN, hàn giáp mối ở vị trí bằng
Dạng mép hàn Số lớp hàn Đường kính điện cực ( mm ) Đường kính que hàn phụ ( mm )
Các khuyết tật của mối hàn TIG
Nguyên nhân Biện pháp phòng ngừa
Lưu lượng khí bảo vệ không đủ Điều chỉnh đúng lưu lượng khí bảo vệ Hàn môi trường có gió Che chắn khi hàn
Phôi hàn bẩn Làm sạch mép hàn trước khi hàn
Cỡ chụp khí quá lớn hoặc quá nhỏ Chọn số hiệu chụp khí phù hợp với lưu lượng khí bảo vệ
Nguyên nhân gây ra sự cố trong quá trình hàn là do đầu điện cực chạm vào bể hàn và đầu que hàn phụ chạm vào đầu điện cực Để phòng ngừa, cần đảm bảo không để đầu điện cực chạm vào bể hàn và không để đầu que hàn chạm vào đầu điện cực.
Nguyên nhân Biện pháp phòng ngừa
Bề mặt mép hàn cần được mài sạch để đảm bảo chất lượng hàn Cần bảo quản que hàn tránh tiếp xúc với oxi, vì đầu que hàn có thể bị bọc oxit Ngoài ra, khi hàn, đầu que hàn không nên ra ngoài vùng khí bảo vệ để duy trì hiệu quả hàn.
Khi hàn, cần đảm bảo đầu que hàn không vượt ra ngoài vùng bảo vệ của khí Ngoài ra, sau mỗi lớp hàn, việc làm sạch bề mặt mối hàn là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng mối hàn.
Những ảnh hưởng tới sức khoẻ của người công nhân khi hàn TIG
1.6.1 An toàn đối với ánh sáng hồ quang
Trong quá trình hàn, tia hồ quang phát sinh với nhiệt lượng lớn và bức xạ có thể gây hại cho mắt và da Để bảo vệ sức khỏe, cần thực hiện đúng các yêu cầu an toàn đối với tia hồ quang.
- Đeo mặt nạ hoặc đội mũ hàn có kính lọc ánh sáng để tránh gây hại cho da mặt và mắt người khi hàn hoặc quan sát vùng hàn
- Đeo kính bảo hộ đúng chủng loại quy định và nên được che hai bên mắt
Để bảo vệ những người xung quanh khỏi tác động của tia sáng hồ quang, hãy sử dụng các tấm màn che hoặc tấm chắn.
- Quần áo bảo hộ, giầy bảo hộ và găng tay phải được làm từ vật liệu bền, chống cháy
1.6.2 An toàn với khói hàn và khí hàn:
Khi hàn, quá trình này tạo ra khói và khí hàn, có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe con người khi hít phải Do đó, cần chú ý đến việc bảo vệ sức khỏe trong quá trình hàn.
- Khi hàn giữ cho đầu người thợ ở ngoài vùng khói hàn tránh hít phải khói hàn
- Khu vực làm việc cần được thông gió hoặc dùng các thiết bị hút lọc khí để loại bỏ khói và khí hàn
- Nếu thông gió không tốt cần sử dụng bình thở theo đúng qui định
Không nên hàn ở những khu vực có dầu mỡ hoặc sơn, vì nhiệt từ hồ quang có thể làm cho các chất này cháy, tạo ra hơi độc và khí gây kích ứng da.
- Khi làm việc ở những nơi kín, chật hẹp cần được thông gió tốt hoặc phải sử dụng bình thở
1.6.3 An toàn khi sử dụng chai khí:
Chai khí bảo vệ chứa khí áp suất lớn và có nguy cơ nổ nếu bị hỏng, do đó cần phải xử lý cẩn thận mọi chi tiết liên quan.
Sử dụng chai khí, đồng hồ đo và ống dẫn phù hợp với từng loại khí bảo vệ là rất quan trọng Đảm bảo bảo quản chúng trong điều kiện tốt nhất để duy trì hiệu quả và an toàn.
- Tránh các chai khí áp suất cao bị quá nóng, va chạm mạnh và phát sinh tia lửa điện
Để đảm bảo an toàn, cần giữ chai khí ở vị trí đứng và sử dụng dây xích để buộc cố định chai khí trên xe đẩy hoặc giá đỡ, nhằm tránh tình trạng chai khí bị rơi.
- Cần giữ cho chai khí không chạm vào mạch điện hàn hoặc mạch điện khác
- Nghiêm cấm không được chạm điện cực hàn vào chai khí
- Đọc kỹ cách sử dụng chai khí và an toàn cơ bản
- Khi mở van chai khí cần tránh cho mặt đối diện với đầu phun khí ra của van
- Cần có nắp bảo vệ phía trên của van chai khí, trừ khi chai khí đang được nối ra sử dụng
Câu hỏi ôn tập Kiến thức
Câu 1: Trình bày cấu tạo và phân loại mỏ hàn TIG?
Câu 2: Trình bày thực chất, đặc điểm và phạm vi ứng dụng của phương pháp hàn TIG
Xác định các thành phần của sơ đồ nguyên lý hàn TIG như hình vẽ
Vận hành thiết bị hàn TIG
Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy hàn TIG
Tên tiếng việt Tên tiếng Anh Chế độ
Công tắc máy Power On – Off
Chế độ bấm công tắc mỏ Crater On – Off –
Dòng điện ra Output AC – DC
Hàn xung Pulse On – Off
Làm mát Torch Air – Water
Khí bảo vệ Gas Check – Weld
Kiểu hàn Weld Spot – Normal
Thời gian hàn điểm Arc spot 0,5 – 5s
Thời gian tăng dòng hàn Up slope 0,1 – 5s
Thời gian giảm dòng hàn down slope 0,2 – 10s
Tần số xung Pulse Freq 0,5 – 10Hz
Báo lỗi Warn Đèn báo
Hình 2.1 Các nút chức năng của máy hàn PANASONIC 2.1.2 Nguyên lý làm việc
Khi ấn công tắc mỏ hàn, chu trình hàn sẽ được thực hiện như sau:
Hình 2.2 Chu trình hàn TIG
Hàn xung là một phương pháp hàn TIG cải tiến, sử dụng dòng điện DC với chu trình gián đoạn dạng xung, trong đó cường độ dòng điện thay đổi giữa hai mức cao và thấp Chu kỳ và biên độ của hai mức dòng điện này có thể điều chỉnh độc lập để phù hợp với từng chu trình hàn cụ thể Sự nóng chảy diễn ra khi cường độ dòng điện ở mức cao, trong khi vũng hàn kết tinh ở mức thấp, tạo ra sự nóng chảy gián đoạn dọc theo đường hàn với các điểm nóng chảy xếp chồng lên nhau Quy trình này rất phù hợp cho việc tự động hóa hàn TIG ở mọi vị trí, đặc biệt cho các mối hàn trên ống thành mỏng, với nhiều đặc điểm nổi bật.
- Không đòi hỏi chặt chẽ về dung sai gá lắp như khi hàn không có xung
- Cho phép hàn các tấm mỏng <
- Giảm biến dạng do khống chế được công suất nhiệt
- Dễ hàn ở mọi tư thế
- Không đòi hỏi trình độ tay nghề của thợ thật cao
- Thích hợp cho cơ khí hóa, tự động hóa quá trình hàn
Hàn chi tiết quan trọng như đường hàn lót mối hàn ống nhiều lớp, hàn các chi tiết có chiều dày không đồng nhất và hàn các kim loại khác nhau là rất thích hợp.
- Lực điện từ mạnh của các xung điện cho phép bạn hạn chế rỗ xốp trong các mối hàn và tăng chiều sâu ngấu
Kết nối, vận hành thiết bị hàn TIG
2.2.1 Đấu nối thiết bị a Đấu nối nguồn điện
- Đấu nguồn điện cho máy, trước khi đấu phải đảm bảo là máy đã tắt
- Bật công tắc và quan sát đèn tín hiệu xem điện đã vào máy chưa
- Nối bộ điều khiển từ xa
Khi nối cáp hàn, cần đảm bảo rằng tất cả các mối nối điện đều sạch sẽ và kín Cáp dẫn nên được bố trí ở vị trí an toàn, tránh xa tia lửa hồ quang và không cản trở đường đi của thợ hàn để tránh bị giẫm lên Đồng thời, cũng cần chú ý đến việc nối thiết bị cung cấp khí.
Hình 2.3 Chu trình hàn bằng xung điện
Lắp ống dẫn khí vào đầu ra của đồng hồ đo lưu lượng khí và lắp van giảm áp vào chai khí Trước khi thực hiện lắp đặt, cần đảm bảo rằng tất cả các van đã được đóng kín.
- Lắp ống dẫn với máy, kiểm tra lại tất cả hệ thống cung cấp khí
- Điều chỉnh thông số lưu lượng khí
- Ấn nút TEST để kiểm tra
- Kiểm tra đèn báo nguồn
Trước khi mở van chai khí, cần nới lỏng vít điều chỉnh áp suất khí và đóng van chỉnh lưu lượng khí Áp suất khí nên được điều chỉnh trong khoảng từ 1 đến 3 kg/cm².
- Điều chỉnh lưu lượng khí 5 – 8 (l/phút) bằng cách mở van chỉnh lưu lượng khí để viên bi trùng với vạch chia
- Ấn công tắc trên mỏ hàn để kiểm tra lưu thông khí
2.2.3 Tắt máy Để có thể tắt thiết bị một cách an toàn, phải thực hiện đầy đủ các bước sau:
- Bấm công tắc mỏ hàn để xả hết lượng khí còn dư trong máy hàn ra ngoài
- Đóng van chỉnh lưu lượng khí
- Tắt công tắc trên máy và ngắt cầu dao điện
2.2.4 Điều chỉnh chế độ hàn
- Điều chỉnh loại dòng AC, DC hay xung
- Điều chỉnh thời gian phun khí
Để điều chỉnh kiểu bấm công tắc hay giữ công tắc trên máy hàn TIG, cần lưu ý rằng cách điều chỉnh sẽ khác nhau tùy theo từng model Mỗi máy hàn TIG đều yêu cầu ba thông số quan trọng cần được điều chỉnh: dòng điện hồ quang, lưu lượng khí bảo vệ và lưu lượng khí làm mát Những thông số này phải có khả năng điều chỉnh độc lập trên bảng điều khiển hoặc thông qua bộ điều khiển từ xa.
Kỹ thuật mài điện cực
Tùy thuộc vào ứng dụng, vật liệu, bề dày và loại mối hàn, có nhiều dạng mài khác nhau Khi hàn bằng dòng AC, nên chọn điện cực lớn hơn và thực hiện mài vê tròn, trong khi với dòng DCEN, mài nhọn là lựa chọn phù hợp hơn.
Hình dạng và cách mài điện cực ảnh hưởng lớn đến sự ổn định và tập trung của hồ quang hàn Điện cực nên được mài trên đá có cỡ hạt mịn theo hướng trục Đối với dòng DCEN, đầu điện cực cần được mài nhọn với góc mài từ 30 đến 60 độ; góc mài lớn sẽ làm hồ quang phân tán hơn, trong khi góc mài nhỏ sẽ tăng độ ngấu sâu của vũng chảy và làm bề rộng vũng chảy hẹp lại Sau khi mài, cần làm tù đầu điện cực để bảo vệ khỏi sự phá hủy do mật độ dòng điện quá cao.
Bảng 15 Kích thước chi tiết khi mài điện cực (khí Ar) Đường kính điện cực (mm) Đường kính phần mũi (mm)
Phân cực DCEN Liên tục
Đầu điện cực có dạng bán cầu khi sử dụng dòng AC hoặc DCEP Để tạo ra mũi điện cực phù hợp, cần kích hoạt hồ quang trên tấm vật liệu dày bằng dòng AC hoặc DCEP.
Hình 2.5 Cách mài điện cực Hình 2.6 Chọn loại đầu điện cực
Khi hàn với dòng AC hoặc DCEP, việc sử dụng mũi điện cực bán cầu là cần thiết để giảm mật độ dòng nhiệt, do điện cực bị đốt nóng nhiều hơn Đặc biệt, khi hàn nhôm, lớp oxit nhôm trên mũi điện cực không chỉ tăng cường bức xạ electron mà còn bảo vệ điện cực Đối với điện cực bằng Zr, mũi điện cực tự động hình thành dạng bán cầu khi hàn với dòng AC, tuy nhiên, điều này có thể dẫn đến sự cháy không ổn định của hồ quang.
Mồi hồ quang
Có hai cách mồi hồ quang: không tiếp xúc (bằng cao tần) và tiếp xúc
2.4.1 Mồi hồ quang không tiếp xúc
Phương pháp này áp dụng cho cả dòng một chiều và xoay chiều:
- Bật mỏ hàn: giữ mỏ hàn ở tư thế nằm ngang cách bề mặt vật hàn khoảng 5mm
Quay nhanh đầu điện cực trên mỏ hàn về phía vật hàn cho đến khoảng cách khoảng 3mm, tạo thành góc khoảng 75 độ Hồ quang sẽ tự hình thành nhờ vào hoạt động của bộ gây hồ quang tần số và điện áp cao có sẵn trong thiết bị.
Hình 2.9 Mồi hồ quang không tiếp xúc 2.4.2 Mồi hồ quang tiếp xúc
Khi hàn bằng dòng một chiều, đặc biệt trong khu vực có tần số cao, có thể gây nhiễu cho các thiết bị điện tử nhạy cảm Để tạo hồ quang, cần tiếp xúc nhanh với bề mặt hàn hoặc tấm mồi hồ quang (không được làm bằng graphit) Bộ phận điều khiển tự động trong thiết bị hàn sẽ tăng dần dòng điện từ lúc bắt đầu có hồ quang cho đến giá trị dòng điện hàn đã chọn.
Hình 2.8 Kích thước đầu điện cực, AC
An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng khi sử dụng thiết bị hàn TIG
- Không dùng máy nén khí để thổi vào bộ phận điện tử của máy
- Chỉ kiểm tra, sửa chữa khi chắc chắn rằng nguồn điện đã được rút ra khỏi máy
- Điều chỉnh dòng điện và cực tính chỉ tiến hành khi không hàn
- Sử dụng đúng điện áp đầu vào của máy
Câu hỏi ôn tập Kiến thức:
Câu 1: Trình bày các bước vận hành và bảo dưỡng máy hàn TIG
Câu 2: Trình bày kỹ thuật mài điện cực hàn TIG
Bài tập ứng dụng: Lắp ghép, vận hành và bảo dưỡng máy hàn TIG MATRIX
Chỉ dẫn đối với học sinh thực hiện bài tập ứng dụng
1 Bài tập ứng dụng phải thực hiện đúng chủng loại máy hàn giáo viên giao cho
2 Đọc catalo và hướng dẫn sử dụng trước khi thực hiện
3 Thực hiện đầy đủ các biện pháp an toàn về điện
4 Khi tháo các vi mạch điều khiển phải sử dụng dụng cụ chuyên dùng và tuân thủ quy định an toàn chống "sốc" điện cho các linh kiện điện tử
5 Tổng điểm và kết cấu điểm của các bài như sau:
Tổng số điểm tối đa cho bài: 100 điểm, kết cấu như sau: a, Phần vận hành: Tổng cộng 70 điểm b, Phần bảo dưỡng: 30 điểm
- Thời gian thực hiện bài tập vượt quá 25% thời gian cho phép sẽ không được đánh giá
Thí sinh cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn lao động và quy định của xưởng thực tập; việc vi phạm sẽ dẫn đến việc bị đình chỉ thực tập.
Hình 2.10 Các bước gây hồ quang kiểu tiếp xúc
Hàn góc Inox ở vị trí hàn (1F)
Kiến thức liên quan
Mối hàn cần đảm bảo kim loại bám đều hai mép, với kích thước đúng từ K = 3 ÷ 4mm Đồng thời, mối hàn phải không có các khuyết tật như cháy cạnh, rỗ khí hay ngậm xỉ W Hình dáng mối hàn cũng cần đồng đều và không có sai lệch Việc xác định chế độ hàn là rất quan trọng để đạt được chất lượng mối hàn tốt nhất.
Bề dày(mm) 1,6 2,4 3,2 4,8 6,4 12,7 Đường kính điện cực (mm)
Dòng điện hàn(A) 100÷140 100÷160 120÷200 150÷250 150÷250 150÷300 Điện áp hàn(V) 12 12 12 12 12 12 Đường kính dây hàn(mm)
Tốc độ hàn (mm/min) 250 250 250 200 200 200
Dường kính mỏ phun(mm)
Lưu lượng khí bảo vệ(l/min)
Gây hồ quang cách điểm bắt đầu mối hàn từ 10 đến 25mm, duy trì hồ quang và di chuyển nhanh về điểm bắt đầu của đường hàn Nung kim loại cơ bản tại điểm bắt đầu đến trạng thái nóng chảy trước khi thực hiện bón que hàn phụ.
- Góc độ que hàn phụ và mỏ hàn
- Thực hiện đường hàn theo phương pháp hàn trái
Chú ý : - Không để đầu điện cực chạm vào vũng hàn vì nó sẽ gây hiện tượng dính điện cực và lẫn W
- Không để đầu que hàn phụ chạm đầu điện cực và vượt ra khỏi vùng khí bảo vệ
Trình tự thực hiện
- Máy hàn TIG, máy mài, bàn gá phôi, thước lá, kính hàn, búa nguội
- Vật liệu hàn: khí Ar, điện cực W 2.4, que hàn TIG 2.4, phôi thép CT3 dạng tấm:
- Chuẩn bị phôi: Đúng kích thước đảm bảo độ thẳng, phẳng, sạch bụi bẩn, dầu mỡ
Thực hiện 2 điểm hàn đính như hình vẽ, mối đính chắc chắn, mỏng
- Tiến hành hàn: Thực hiện thao tác hàn đúng kỹ thuật, góc độ và dao động đã chọn
- Kiểm tra chất lượng mối hàn:
Kiểm tra ngoại dạng bằng mắt thường (hoặc kính lúp) và kiểm tra mối hàn bằng thước để xác định:
+ Bề mặt và hình dạng vảy mối hàn
+ Điểm bắt đầu, kết thúc của mối hàn
+ Khuyết tật của mối hàn: Cháy cạnh, rỗ khí
Bảng trình tự các bước thực hiện
TT Nội dung công việc
Dụng cụ, thiết bị Hình vẽ Yêu cầu kỹ thuật
- Đọc được bản vẽ kỹ thuật
- Hiểu được yêu cầu kỹ thuật
Thước lá, búa, máy mài
- Phôi phẳng, thẳng không bavia
Chọn chế độ hàn dq = 2,4mm ; dòng DC Ih = 110A
Lbv = 8 l/p ; vh = 25 cm/p Hàn đính Máy hàn
Mối đính chắc, ngấu, không quá cao, kích thước như hình vẽ
Hàn mặt không có mối đính
- Giữ góc độ và dao động que hàn không đổi
- Điều chỉnh hồ quang đi đúng mép hàn
Kiểm tra, đánh giá sản phẩm và khắc phục sai hỏng
Thước lá Mối hàn xếp vảy đều, không có khuyết tật
3.2.3 Các dạng sai hỏng, nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa
TT Tên khuyết tật Nguyên nhân Khắc phục
Mối hàn cháy cạnh Ih lớn Giảm Ih
Vận tốc nhanh có thể giảm khi điều chỉnh dao động của mỏ hàn, giúp cho quá trình hàn diễn ra ổn định hơn Việc điều chỉnh dao động que hàn là cần thiết để đảm bảo không có điểm dừng trong quá trình hàn Đồng thời, bón que hàn phụ chậm cũng có thể được cải thiện bằng cách tăng tốc độ bón que hàn, từ đó nâng cao hiệu quả công việc.
Mối hàn lẫn W Đầu điện cực chạm vào kim loại lỏng hoặc vào đầu que hàn phụ
Thực hiện đúng thao tác kỹ thuật
Để đảm bảo chất lượng hàn, cần chọn lưu lượng khí bảo vệ phù hợp và tránh tình trạng rỗ khí do thiếu khí bảo vệ Sử dụng que hàn phù hợp để ngăn ngừa oxi hóa Ngoài ra, không nên giữ mỏ hàn để lưu khí bảo vệ khi hàn ở cuối đường hàn.
Thao tác đúng kỹ thuật
Hàn trong môi trường có gió
Mối hàn thiếu ngấu Dòng điện hàn yếu Tăng dòng điện
Tốc độ hàn nhanh Giảm tốc độ hàn Đầu dây hàn phụ cản trở sự nóng chảy của kim loại cơ bản
Thao tác đúng kỹ thuật
Lượng que hàn bón vào lớn
Thực hiện bón que hàn phù hợp
An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp
- Trang bị đầy đủ bảo hộ lao động, sử dụng găng tay dành cho hàn TIG
- Khu vực hàn phải thông gió tốt để đảm bảo đủ lượng ôxy cho người thợ
- Không được bấm công tắc khi mỏ hàn chưa đưa vào vật hàn
Câu hỏi ôn tập Kiến thức:
Câu 1: Trình bày kỹ thuật và trình tự thực hiện mối hàn TIG vị trí 1F?
Câu 2: Hãy nêu kỹ thuật hàn góc chữ T không vát cạnh vị trí hàn bằng 1F
Bài tập ứng dụng: Hàn góc 1F - bản vẽ kèm theo
- Vật liệu: Thép tấm dày 8 mm, vật liệu CT3 hoặc tương đương
- Thời gian: 01 giờ (kể cả thời gian chuẩn bị và gá đính)
- Mối hàn đảm bảo các kích thước không khuyết tật
- Đường hàn thẳng, bóng bám đều hai bên mép hàn
- Độ cong vênh cho phép 1,5 mm/chiều dài phôi
- Làm sạch toàn bộ mối hàn
Chỉ dẫn đối với học sinh thực hiện bài tập ứng dụn
1 Bài tập ứng dụng phải thực hiện đúng phương pháp, đúng vị trí hàn theo qui định Nếu học sinh lựa chọn sai phương pháp, sai vị trí hàn bài đó sẽ bị loại và không được tính điểm
2 Có thể sử dụng bàn chải sắt để làm sạch bề mặt mối hàn
3 Phôi thi phải được cố định trên giá hàn trong suốt quá trình hàn
- Các mối hàn đính có chiều dài không quá 15 mm
- Hàn hồ quang tay: GTAW
6 Thời gian cho phép chỉnh máy và thử trước khi hàn là 10 phút
7 Tổng điểm và kết cấu điểm của các bài như sau:
Tổng số điểm tối đa cho bài: 100 điểm, kết cấu như sau: a, Điểm ngoại dạng khách quan: Tổng cộng 70 điểm b, Điểm tuân thủ các qui định: 30 điểm
- Thời gian thực hiện bài tập vượt quá 25% thời gian cho phép sẽ không được đánh giá
Thí sinh cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn lao động và quy định của xưởng thực tập; việc vi phạm sẽ dẫn đến việc bị đình chỉ thực tập.
Hàn góc Inox vị trí hàn (2F)
Kiến thức có liên quan
+ Kim loại mối hàn bám đều hai mép
Mối hàn cần có kích thước đúng từ 3 đến 4mm, không bị khuyết tật như cháy cạnh, rỗ khí hay ngậm xỉ Hình dáng mối hàn phải đồng đều và không có sai lệch Việc xác định chế độ hàn là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng mối hàn.
Bề dày(mm) 3 Đường kính điện cực (mm) 2,4
Dòng điện hàn(A) 110 Điện áp hàn(V) 12 Đường kính dây hàn(mm) 1,6
Tốc độ hàn (mm/min) 250
Dường kính mỏ phun(mm) 9,5 Lưu lượng khí bảo vệ(l/min) 10
Gây hồ quang cách điểm bắt đầu mối hàn từ 10 đến 25mm, duy trì hồ quang và di chuyển nhanh về điểm bắt đầu của đường hàn Nung kim loại cơ bản tại điểm bắt đầu đến trạng thái nóng chảy trước khi thực hiện bón que hàn phụ.
- Góc độ que hàn phụ và mỏ hàn
Trong quá trình hàn, cần duy trì khoảng cách từ đầu mỏ hàn đến bề mặt vật hàn từ 8 đến 10mm Đồng thời, đầu điện cực không được phép tiếp xúc với vùng hàn và đầu que hàn phụ.
- Thực hiện đường hàn theo phương pháp hàn trái
Trình tự thực hiện
- Máy hàn TIG, máy mài, bàn gá phôi, thước lá, kính hàn, búa nguội
- Vật liệu hàn: khí Ar, điện cực W 2.4, que hàn TIG 2.4, phôi thép CT3 dạng tấm:
- Chuẩn bị phôi: Đúng kích thước đảm bảo độ thẳng, phẳng, sạch bụi bẩn, dầu mỡ
Thực hiện 2 điểm hàn đính như hình vẽ, mối đính chắc chắn, mỏng
- Tiến hành hàn: Thực hiện thao tác hàn đúng kỹ thuật, góc độ và dao động đã chọn
- Kiểm tra chất lượng mối hàn:
Kiểm tra ngoại dạng bằng mắt thường (hoặc kính lúp) và kiểm tra mối hàn bằng thước để xác định:
+ Bề mặt và hình dạng vảy mối hàn
+ Điểm bắt đầu, kết thúc của mối hàn
+ Khuyết tật của mối hàn: Cháy cạnh, rỗ khí
Bảng trình tự các bước thực hiện
Hình vẽ Yêu cầu kỹ thuật
- Đọc được bản vẽ kỹ thuật
- Hiểu được yêu cầu kỹ thuật Chuẩn bị phôi
Thước lá, búa, máy mài
- Phôi phẳng, thẳng không bavia
2 Chọn chế dq = 2,4mm ; dòng DC Ih = 110A
3 0 3 độ hàn Lbv = 8 l/p ; vh = 25 cm/p Hàn đính Máy hàn
Mối đính chắc, ngấu, không quá cao, kích thước như hình vẽ
3 Hàn mặt không có mối đính
- Giữ góc độ và dao động que hàn không đổi
- Điều chỉnh hồ quang đi đúng mép hàn
4 Kiểm tra, đánh giá sản phẩm và khắc phục sai hỏng
Thước lá Mối hàn xếp vảy đều, không có khuyết tật
4.2.3 Các dạng sai hỏng, nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa
TT Tên khuyết tật Nguyên nhân Khắc phục
1 Mối hàn cháy cạnh Ih lớn Giảm Ih
Vận tốc nhanh có thể giảm khi điều chỉnh dao động mỏ hàn, giúp loại bỏ điểm dừng trong quá trình hàn Để tối ưu hóa hiệu suất, cần bón que hàn phụ chậm và tăng tốc độ bón que hàn.
2 Mối hàn lẫn W Đầu điện cực chạm vào kim loại lỏng hoặc vào đầu que hàn phụ
Thực hiện đúng thao tác kỹ thuật
Để đảm bảo hiệu quả hàn, cần chọn lưu lượng khí bảo vệ phù hợp và tránh tình trạng thiếu khí Sử dụng que hàn đúng loại để ngăn ngừa oxi hóa Ngoài ra, không nên giữ mỏ hàn để lưu khí bảo vệ khi hàn ở cuối đường hàn.
Thao tác đúng kỹ thuật
Hàn trong môi trường có gió
An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp
- Trang bị đầy đủ bảo hộ lao động, sử dụng găng tay dành cho hàn TIG
- Khu vực hàn phải thông gió tốt để đảm bảo đủ lượng ôxy cho người thợ
- Không được bấm công tắc khi mỏ hàn chưa đưa vào vật hàn
Câu hỏi ôn tập Kiến thức:
Câu 1: Trình bày kỹ thuật và trình tự thực hiện mối hàn TIG vị trí 2F?
Bài tập ứng dụng yêu cầu thực hiện mối hàn góc không vát cạnh tại vị trí 2F và tiến hành kiểm tra, phát hiện các khuyết tật trên sản phẩm Kích thước cần tuân theo bản vẽ đã cung cấp.
- Vật liệu: Thép tấm dày 8 mm, vật liệu CT3 hoặc tương đương
- Thời gian: 01 giờ (kể cả thời gian chuẩn bị và gá đính)
- Mối hàn đảm bảo các kích thước không khuyết tật
- Đường hàn thẳng, bóng bám đều hai bên mép hàn
- Độ cong vênh cho phép 1,5 mm/chiều dài phôi
- Làm sạch toàn bộ mối hàn
Chỉ dẫn đối với học sinh thực hiện bài tập ứng dụng
1 Bài tập ứng dụng phải thực hiện đúng phương pháp, đúng vị trí hàn theo qui định Nếu học sinh lựa chọn sai vị trí hàn bài đó sẽ bị loại và không được tính điểm
2 Có thể sử dụng bàn chải sắt để làm sạch bề mặt mối hàn
3 Phôi thi phải được cố định trên giá hàn trong suốt quá trình hàn
- Các mối hàn đính có chiều dài không quá 15 mm
- Hàn hồ quang tay: GTAW
6 Thời gian cho phép chỉnh máy và thử trước khi hàn là 10 phút
7 Tổng điểm và kết cấu điểm của các bài như sau:
Tổng số điểm tối đa cho bài: 100 điểm, kết cấu như sau: a, Điểm ngoại dạng khách quan: Tổng cộng 70 điểm b, Điểm tuân thủ các qui định: 30 điểm
- Thời gian thực hiện bài tập vượt quá 25% thời gian cho phép sẽ không được đánh giá
Thí sinh cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn lao động và quy định của xưởng thực tập; mọi vi phạm sẽ dẫn đến việc bị đình chỉ thực tập.
Hàn giáp mối Inox ở vị trí hàn 1G
Kiến thức có liên quan
Để đảm bảo chất lượng mối hàn, cần tuân thủ kích thước chính xác với B = 6mm, đồng thời mối hàn phải không có khuyết tật như cháy cạnh, rỗ khí, ngậm xỉ hay lẫn W Ngoài ra, hình dáng mối hàn cũng cần phải đồng đều, không bị lệch hay không đồng nhất về chiều cao và chiều rộng.
5.1.2 Xác định chế độ hàn
Bề dày(mm) 3 Đường kính điện cực (mm) 2,4
Dòng điện hàn(A) 100 Điện áp hàn(V) 12 Đường kính dây hàn(mm) 1,6
Tốc độ hàn (mm/min) 250
Dường kính mỏ phun(mm) 9,5 Lưu lượng khí bảo vệ(l/min) 10
5.1.3 Kỹ thuật hàn a Bắt đầu đường hàn
- Đưa mỏ hàn vào đầu đường hàn, đầu điện cực cách mặt vật hàn 1- 4mm, góc độ mỏ hàn như hình vẽ
- Nhấn công tắc gây hồ quang, khi hồ quang hình thành thì giữ mỏ 3 – 5s để gia nhiệt cho đường hàn
Khi quan sát vũng hàn sáng lỏng, cần di chuyển mỏ hàn chậm và đều với tốc độ phù hợp để tạo ra mối hàn có chiều rộng cần thiết Nếu không sử dụng dây hàn phụ, không cần thiết phải dao động ngang mỏ hàn.
Khi sử dụng que hàn phụ, cần nung nóng chảy đầu đường hàn và cho que hàn phụ chạm vào bể hàn trước khi rút ra nhanh chóng, nhưng vẫn phải nằm trong vùng bảo vệ của khí Tốc độ hàn và lượng que hàn bổ sung phụ thuộc vào chiều rộng và chiều cao của mối hàn.
- Phương pháp dao động mỏ hàn: hàn trái, dao động hình bán nguyệt với vận tốc đều đồng thời quan sát vùng hàn
Chú ý : - Đầu điện cực không được tiếp xúc vào vùng hàn và đầu que hàn phụ
- Đầu que hàn phải luôn nằm trong vùng khí bảo vệ b Kết thúc mối hàn
Khi gần kết thúc quá trình hàn, nhiệt độ của phôi đạt đến một giá trị nhất định do tốc độ tản nhiệt giảm, dẫn đến nhiệt độ nóng chảy của vũng hàn tăng cao Do đó, cần phải tăng tốc độ hàn và gia tăng chuyển động tịnh tiến của đầu que hàn phụ Cuối cùng, khi hoàn tất đường hàn, rút que hàn phụ, tắt hồ quang và giữ mỏ hàn để bảo vệ kim loại lỏng bằng khí bảo vệ.
Trình tự thực hiện
- Máy hàn TIG, máy mài, bàn gá phôi, thước lá, kính hàn, búa nguội
- Vật liệu hàn: khí Ar, điện cực W 2.4, que hàn TIG 2.4, phôi thép CT3 dạng tấm:
- Chuẩn bị phôi: Đúng kích thước đảm bảo độ thẳng, phẳng, sạch bụi bẩn, dầu mỡ
Mối đính hàn hai cạnh chi tiết ghép 15mm cần có bề rộng và chiều cao càng nhỏ càng tốt để dễ dàng trong quá trình hàn, với bề rộng mối đính Bđ = 5mm và chiều cao hàn hđ = 1mm.
+ Tăng cường độ dòng điện so với khi hàn, các thông số khác vẫn giữ nguyên + Dao động hình bán nguyệt với biên độ nhỏ
- Tiến hành hàn: Thực hiện thao tác hàn đúng kỹ thuật, góc độ và dao động đã chọn
- Kiểm tra chất lượng mối hàn:
Kiểm tra ngoại dạng bằng mắt thường (hoặc kính lúp) và kiểm tra mối hàn bằng thước để xác định:
+ Bề mặt và hình dạng vảy mối hàn
+ Điểm bắt đầu, kết thúc của mối hàn
+ Khuyết tật của mối hàn: Cháy cạnh, rỗ khí
Bảng trình tự các bước thực hiện
Hình vẽ Yêu cầu kỹ thuật
- Đọc được bản vẽ kỹ thuật
- Hiểu được yêu cầu kỹ thuật
Thước lá, búa, máy mài
- Phôi phẳng, thẳng không bavia
Chọn chế độ hàn và hành đính
Máy hàn TIG dq = 2,4mm ; dòng DC Ih = 110A
- Mối đính chắc, ngấu, không quá cao
- Giữ góc độ và dao động que hàn không đổi
- Điều chỉnh hồ quang đi đúng mép hàn
4 Kiểm tra, đánh giá sản phẩm và khắc phục sai hỏng
- Mối hàn xếp vảy đều, không có khuyết tật
- Kích thước đảm bảo theo yêu cầu
5.2.3 Các dạng sai hỏng, nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa
TT Tên khuyết tật Nguyên nhân Khắc phục
1 Mối hàn cháy cạnh Ih lớn Giảm Ih
Vận tốc nhanh có thể giảm khi điều chỉnh dao động mỏ hàn, giúp tạo ra sự ổn định trong quá trình hàn Việc điều chỉnh dao động que hàn là cần thiết để đảm bảo hiệu suất tối ưu Đồng thời, bón que hàn phụ chậm có thể được cải thiện bằng cách tăng tốc độ bón que hàn, từ đó nâng cao chất lượng mối hàn.
2 Mối hàn lẫn W Đầu điện cực chạm vào kim loại lỏng hoặc vào đầu que hàn phụ
Thực hiện đúng thao tác kỹ thuật
Để đảm bảo hiệu quả hàn, cần chọn lưu lượng khí bảo vệ phù hợp và tránh tình trạng thiếu khí Sử dụng que hàn phụ đúng cách là rất quan trọng để ngăn ngừa oxi hóa Ngoài ra, không nên giữ mỏ hàn để lưu khí bảo vệ khi hàn ở cuối đường hàn.
Thao tác đúng kỹ thuật
Hàn trong môi trường Đảm bảo điều kiện có gió làm việc tốt nhất
4 Mối hàn thiếu ngấu Dòng điện hàn yếu Tăng dòng hàn
Vận tốc hàn nhanh Giảm tốc độ hàn Đầu dây hàn phụ cản trở sự nóng chảy của kim loại cơ bản
Bón que hàn phụ đều tay
An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp
- Trang bị đầy đủ bảo hộ lao động, sử dụng gang tay dành cho hàn TIG
- Khu vực hàn phải thông gió tốt để đảm bảo đủ lượng ôxy cho người thợ
Câu hỏi ôn tập Kiến thức:
Câu 1: Trình bày kỹ thuật và trình tự thực hiện mối hàn TIG vị trí 1G?
Bài tập ứng dụng: Hàn mối hàn 1G - bản vẽ kèm theo
- Vật liệu: Thép tấm dày 2 mm, vật liệu CT3 hoặc tương đương
- Thời gian: 01 giờ (kể cả thời gian chuẩn bị và gá đính)
- Mối hàn đúng kích thước
- Mối hàn không bị khuyết tật
CHỈ DẪN ĐỐI VỚI HỌC SINH THỰC HIỆN BÀI TẬP ỨNG DỤNG
1 Bài tập ứng dụng phải thực hiện đúng phương pháp, đúng vị trí hàn theo qui định Nếu học sinh lựa chọn sai vị trí hàn bài đó sẽ bị loại
2 Có thể sử dụng bàn chải sắt để làm sạch bề mặt mối hàn
3 Phôi phải được cố định trên giá hàn trong suốt quá trình hàn
- Các mối hàn đính có chiều dài không quá 10 mm
- Hàn hồ quang tay: GTAW
6 Thời gian cho phép chỉnh máy và thử trước khi hàn là 10 phút
7 Tổng điểm và kết cấu điểm của các bài như sau:
Tổng số điểm tối đa cho bài: 100 điểm, kết cấu như sau: a, Điểm ngoại dạng khách quan: Tổng cộng 70 điểm b, Điểm tuân thủ các qui định: 30 điểm
- Thời gian thực hiện bài tập vượt quá 25% thời gian cho phép sẽ không được đánh giá
Thí sinh cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn lao động và quy định của xưởng thực tập; mọi vi phạm sẽ dẫn đến việc bị đình chỉ thực tập.