HÀN GÓC Ở VỊ TRÍ 4F
Kỹ thuật hàn 4F
4 Cách khắc phục các khuyết tật của mối hàn.
Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn
An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp
7 Bài tập và sản phẩm thực hành
2 Bài 2 Hàn giáp mối ở vị trí 4G 20 4 15 1
1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ và phôi hàn
4 Cách khắc phục các khuyết tật của mối hàn
5 Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn
6 An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng
3 Bài 3 Hàn ống ở vị trí 1G 15 3 12
1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ và phôi hàn
4 Cách khắc phục các khuyết tật của mối hàn
TT Tên các bài trong mô đun
5 Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn
6 An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng
4 Bài 4: Hàn ống ở vị trí 2G 20 4 15 1
1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ và phôi hàn
4 Cách khắc phục các khuyết tật của mối hàn
5 Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn
6 An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng
5 Kiểm tra kết thúc Mô đun
YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HOÀN THÀNH MÔ ĐUN/MÔN HỌC
1 Kiểm tra đánh giá trước khi thực hiện mô đun:
Vấn đáp và trắc nghiệm về chế độ cùng kỹ thuật hàn ở các vị trí trong không gian giúp nâng cao kiến thức và kỹ năng của học viên Các nội dung liên quan đã được học trong mô đun Hàn hồ quang tay cơ bản, cung cấp nền tảng vững chắc về quy trình và kỹ thuật hàn ở nhiều vị trí khác nhau Việc hiểu rõ các chế độ hàn phù hợp và kỹ thuật thực hiện chính xác đóng vai trò quan trọng trong đảm bảo chất lượng và an toàn trong công việc hàn.
- Kỹ năng: Được đánh giá kết quả thực hiện bài tập thực hành của MĐ15
2 Kiểm tra đánh giá trong khi thực hiện mô đun:
Giáo viên hướng dẫn quan sát thường xuyên trong quá trình hướng dẫn nhằm đánh giá công tác chuẩn bị, thao tác cơ bản và bố trí nơi làm việc của học viên Việc ghi sổ theo dõi giúp tổng hợp, đánh giá chính xác kết quả thực hiện mô-đun về kiến thức, kỹ năng và thái độ Đây là bước quan trọng để nâng cao chất lượng đào tạo và đảm bảo học viên phát triển toàn diện.
3 Kiểm tra sau khi kết thúc mô đun:
Căn cứ vào mục tiêu môđun để đánh giá kết quả qua bài kiểm tra viết, kiểm tra vấn đáp, hoặc trắc nghiệm các nội dung sau:
- Tính chế độ hàn (đường kính que hàn, cường độ dòng điện, điện thế hồ quang, tốc độ hàn, số lớp hàn, số que hàn)
- Những đặc điểm khi hàn các vị trí hàn ngửa
- Kỹ thuật hàn các liên kết hàn khác nhau ở các vị trí hàn khác nhau
3.2 Về kỹ năng: Được đánh giá bằng kiểm tra trực tiếp, qua quá trình thực hiện các bài tập, qua chất lượng sản phẩm đạt các yêu cầu sau:
- Gá lắp phôi hàn, hàn đính chắc chắn, đúng kích thước bản vẽ
Hàn thành thạo các kiểu liên kết, thao tác đúng kỹ thuật và đảm bảo mối hàn phù hợp với kích thước bản vẽ Mối hàn cần đảm bảo độ sâu ngấu, không xuất hiện khí rỗ, ngậm xỉ và không cháy cạnh để đảm bảo chất lượng và độ bền của kết cấu hàn.
- Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn
- Sắp xếp bố trí nơi làm việc gọn gàng, khoa học
3.3 Về thái độ: 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 HÀN GÓC Ở VỊ TRÍ 4F
Hàn góc ở vị trí 4F là vị trí hàn tương đối khó, tuy nhiên lại được sử dụng rộng rãi trong hàn kết cấu nhờ tính chất đặc thù Việc nắm vững kỹ thuật hàn góc ở vị trí 4F sẽ giúp người học phát triển kỹ năng cơ bản và tự tin tiếp cận với các công việc thực tế Kỹ năng này đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả và độ chính xác khi thực hiện các dự án hàn trong ngành công nghiệp xây dựng và kết cấu thép.
- Chuẩn bị phôi đảm bảo yêu cầu kỹ thuật
- Tính được chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật liệu, với từng lớp hàn
- Trình bày được kỹ thuật hàn góc ở vị trí 4F
- Hàn được mối hàn góc ở vị trí 4F đúng kích thước và yêu cầu kỹ thuật
- Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn
- Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp
1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ và phôi hàn
1.1.Dụng cụ, trang thiết bị
- Búa nắn phôi, búa gõ xỉ hàn, kìm hàn, mặt nạ hàn, kìm rèn, bàn hàn, ke 90 0 , thước dây, thước lá, clê, mỏ lết
- Máy hàn hồ quang tay: xoay chiều (một chiều)
- Găng tay, quần áo bảo hộ lao động và các thiết bị, dụng cụ phòng chống cháy nổ
YCKT: - Mối hàn đúng kích thước
- Không khuyết tật, kim loại bám đều 2 mép
- Nắm được các kích thước cơ bản
- Hiểu được yêu cầu kỹ thuật
Chế độ hàn gồm các thông số sau: dqh, Ih, Uh, Vh, , số lớp hàn, tốc độ hàn và năng lượng đường
Khi hàn mối hàn góc, đường kính que hàn được tính theo công thức:
Trong đó: d - đường kính que hàn (mm);
Ngoài việc tính theo công thức (1.1) ra có thể chọn đường kính que hàn theo bảng 1.1
Bảng 1.1 Chọn đường kính que hàn
Cạnh mối hàn K(mm) 2 3 4 5 6÷8 Đường kính que hàn d(mm) 1,6÷2 2,5÷3 3÷4 4 4÷5
Khi hàn hồ quang tay, sau một lớp hàn, cạnh mối hàn thường không lớn hơn 8 mm Để đạt được yêu cầu cạnh mối hàn K > 8 mm, cần tiến hành hàn nhiều lớp để đảm bảo chất lượng và độ bền của mối hàn.
- Kinh nghiệm cho thấy khi hàn mối hàn góc, diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp có thể tính theo công thức
Fđ - diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp (mm 2 )
Ky - hệ số kể đến phần lồi của mối hàn và khe hở hàn khi K < 3mm, Ky = 1,1 ÷ 2; còn khi K = 3 ÷ 20, ky được lấy như sau:
Bảng 1.2 Chọn cạnh mối hàn theo hệ số k y
2.2 Cường độ dòng điện hàn
Cường độ dòng điện hàn là yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến hình dạng, kích thước và chất lượng của mối hàn, cũng như năng suất của quá trình hàn Đối với mỗi phương pháp hàn, cường độ dòng điện cần phải nằm trong khoảng giới hạn quy định để đảm bảo chất lượng mối hàn Người thợ hàn có thể lựa chọn giá trị cường độ dòng điện từ các bảng tham khảo hoặc tính toán dựa trên các công thức phù hợp để đạt hiệu quả tối ưu.
Trong các công thức trên:
Ih - cường độ dòng điện hàn (A) d - đường kính que hàn (mm) k,k1 - các hệ số thực nghiệm (k = 35 ÷ 50; k1 = 20 ÷25)
Điện áp hàn phụ thuộc vào chiều dài của cột hồ quang và tính chất của que hàn, nhưng thường thay đổi trong phạm vi rất hẹp Trong quá trình thiết kế quy trình công nghệ hàn hồ quang tay, việc chọn điện áp phù hợp dựa trên tiêu chuẩn của que hàn hoặc áp dụng công thức tính điện áp chính xác là yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng mối hàn.
1hq - chiều dài cột hồ quang (cm)
Ih - cường độ dòng điện hàn (A) a - điện áp rơi trên anốt và catốt a = 15 ÷20 (v) b - điện áp rơi trên một đơn vị chiều dài hồ quang (b = 15,7 v/cm)
Que hàn chỉ có giới hạn về đường kính, do đó các chi tiết có chiều dày lớn yêu cầu hàn nhiều lớp để đảm bảo tính chắc chắn và bền vững của mối hàn Việc xác định số lớp hàn phù hợp, hay còn gọi là lớp hàn tối thiểu cần thiết khi hàn nhiều lớp, là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng mối hàn Công thức tính số lớp hàn hợp lý dựa trên chiều dày chi tiết và quy trình hàn giúp đảm bảo mối hàn đạt tiêu chuẩn kỹ thuật và độ bền cao.
Trong đó: n - số lớp hàn
F1 - diện tích tiết diện ngang của lớp hàn thứ nhất
Fn - diện tích tiết diện ngang của lớp hàn tiếp theo
Diện tích tiết diện ngang của toàn bộ kim loại đắp, gọi là Fd, là yếu tố quan trọng trong tính toán kết cấu Để đơn giản hóa quá trình tính toán, có thể giả định rằng diện tích tiết diện ngang của lớp hàn thứ hai trở đi đến lớp thứ n là bằng nhau, tức là F2 = F3 = = Fn Điều này giúp tối ưu hóa quá trình thiết kế và phân tích cấu trúc hàn, đảm bảo độ chính xác và hiệu quả trong tính toán kỹ thuật.
Diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp sau lớp hàn phụ thuộc vào đường kính que hàn Theo kinh nghiệm, mối quan hệ giữa hai yếu tố này có thể được xác định rõ ràng, giúp đảm bảo chất lượng và độ bền của mối hàn Việc lựa chọn đúng đường kính que hàn phù hợp là yếu tố quan trọng trong quá trình hàn, ảnh hưởng trực tiếp đến diện tích kim loại đắp sau mối hàn.
Fn = (8 ÷ 12) d (1.9) Ở đây: d - đường kính que hàn (mm); F1và Fn tính bằng mm 2
Tốc độ hàn ảnh hưởng lớn đến chất lượng mối hàn, vì nếu quá lớn có thể khiến kim loại đắp và kim loại cơ bản chảy tràn gây hiện tượng không dính Ngược lại, tốc độ quá thấp dẫn đến năng lượng không đủ để làm chảy kim loại, gây ra hiện tượng hàn không ngấu Ngoài ra, hàn ở tốc độ quá nhanh làm lớp kim loại đắp có tiết diện nhỏ, làm tăng ứng suất tập trung và dễ gây nứt nguội trong mối hàn.
Hình 1.1 Đồ thị đã xác định diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp a - mối hàn giáp mối b - mối hàn góc
Tốc độ hàn hợp lý có thể tính theo công thức:
Vh - Tốc độ hàn (cm/s) αđ - hệ số đắp (αđ = 7 ÷11g/A.h)
Ih - cường độ dòng điện hàn (A)
- γ: khối lượng riêng của kim loại đắp (g/cm 3 )
-Fđ : diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp tính cho một lớp hàn tương ứng (cm 2 )
Năng lượng đường là một thông số quan trọng trong chế độ hàn, giúp đánh giá hiệu quả nung nóng của nguồn điện hàn đối với kim loại cơ bản và kim loại đắp Thông số này còn phản ánh mức độ biến dạng của mối hàn (hoặc kết cấu) hàn, từ đó xác định chất lượng và độ bền của liên kết Ngoài ra, năng lượng đường còn là đại lượng cần thiết để tính toán các kích thước cơ bản của mối hàn, góp phần đảm bảo quá trình hàn được thực hiện chính xác và hiệu quả.
Năng lượng đường được tính như sau:
Thay giá trị của Vh từ công thức (1.10) vào (1.11) ta có:
Trong công thức (1.11) và (1.12) qđ - năng lượng đường (cal/cm) q - công suất hiệu dụng của hồ quang hàn (cal/s) vh - tốc độ hàn (cm/s)
Ih - cường độ dòng điện hàn (A)
Fđ - điện tích tiết diện ngang kim loại đắp của lớp hàn tương ứng (cm 2 ) αđ- hệ số đắp (g/A.h)
- γ khối lượng riêng của kim loại đắp (g/cm 3 )
- ƞ hệ số hữu ích của hồ quang hàn ƞ = ( 0,6 ÷ 0,8 )
Mặc dù các loại que hàn khác nhau có trị số αđ và Uh tương ứng không giống nhau, nhưng thực tế cho thấy các giá trị này thay đổi trong phạm vi rất nhỏ Điều này cho phép xem các thông số này gần như cố định và tỷ số d/h có thể xem là không đổi, giúp đảm bảo hiệu suất và độ ổn định trong quá trình hàn.
Trong quá trình tính toán quặng hàn bằng thép thường, mật độ thép được lấy là 7,8 g/cm³ và hệ số lọc ƞ bằng 0,70 Để đơn giản hóa công thức, tất cả các hằng số trong công thức (1.12) được ký hiệu chung là M, dẫn đến công thức tổng quát: qđ = M · Fđ.
Thực nghiệm cho thấy rằng, tất cả các loại que hàn bằng thép có thể lấy trị số trung bình của hàm số M = 14500, do đó: qđ = 14500 Fđ (1.13)
Kích thước cơ bản của mối hàn, đặc biệt là chiều sâu chảy, ảnh hưởng lớn đến chất lượng mối hàn, nhưng trong chế độ hàn hồ quang tay, tác động này không quá lớn do chế độ này có mức thấp Khi hàn các liên kết có vát mép, thường không cần phải tính toán các kích thước cơ bản của mối hàn, vì ảnh hưởng của nó ít rõ rệt Tuy nhiên, đối với các liên kết không vát mép hoặc có vát mép sử dụng chế độ hàn trong phạm vi rộng, việc tính toán chiều sâu chảy (chiều sầu ngấu) là cần thiết để đảm bảo chất lượng mối hàn.
Hướng dẫn thực hành
7.1.Trình tự thực hiện mối hàn 4F không vát cạnh
TT Nội dung công việc
Dụng cụ Thiết bị Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt được
- Mối hàn đúng kích thước
- kim loại bám đều 2 mép
-Nắm được các kích thước cơ bản
-Hiểu được yêu cầu kỹ thuật
- Kiểm tra phôi,chuẩn bị mép hàn
Búa, máy mài, máy hàn hồ quang tay
- Phôi phẳng, thẳng không bị pavia, đúng kích thước
- Mối đính nhỏ gọn, đủ bền, đúng vị trí
- Chọn chế độ hàn từng lớp hợp lý
Máy hàn hồ quang tay
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị
- Dao động và góc độ que hàn từng lớp phải hợp lý
- Phát hiện được các khuyết tật của mối hàn
7.2.Trình tự thực hiện hàn góc chữ T có vát cạnh vị trí 4F
Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt được
YCKT: Mối hàn đúng kích thước
- Kim loại bám đều 2 mép
-Nắm được các kích thước cơ bản
-Hiểu được yêu cầu kỹ thuật
- Phôi phẳng, thẳng không bị pavia, đúng kích thước
- Mối đính nhỏ gọn, đủ bền, đúng vị trí
- Chọn chế độ hàn từng lớp hợp lý
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị
- Dao động và góc độ que hàn từng lớp phải hợp lý
- Thay đổi góc độ que hàn theo từng đường hàn
Kiểm tra - Phát hiện được các khuyết tật của mối hàn
Bài tập ứng dụng: Tính toán, khai triển phôi và thực hiện các mối hàn bản vẽ kèm theo
- Vật liệu: Thép tấm dày 6 mm, vật liệu CT3 hoặc tương đương
* SMAW: que hàn Ф2.6, Ф3.2 mm E7016 (LB-52 KOBELCO) hoặc tương đương
- Thời gian: 04 giờ (kể cả thời gian chuẩn bị và gá đính)
- Khai triển phôi đúng kích thước
- Mối hàn đúng kích thước
- Mối hàn không bị khuyết tật
Chỉ dẫn đối với học sinh thực hiện bài tập ứng dụng
- Lập Phiếu công nghệ bao gồm
+ Thông số Vật liệu (vật hàn): Loại vật liệu, mác vật liệu, Chiều dày vật liệu
+ Chuẩn bị liên kết: Kiểu chuẩn bị mép, khe hở hàn, hình vẽ chuẩn bị liên kết
+ Lắp đặt và Điều chỉnh thiết bị
Liên kết hàn: ……… Mã số:
Tên người thực hiện: Ngày: / /
Hình vẽ minh họa Quá trình hàn
Chủng loại điện cực Loại:……… Nhóm:……… Đườngkính: ………
Vật liệu cơ bản Cực tính
Lượt hàn Đường kính điện cực
Cực tính Góc nghiêng dọc trục
Nhiệt độ nung nóng sơ bộ Nhiệt độ nung nóng sau khi hàn
Trọng tâm cần chú ý trong bài
- Tính toán chế độ hàn, phôi hàn, vật liệu hàn
- Thao tác sử dụng các thiết bị, dụng cụ hàn hồ quang thông dụng
- Công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng
Câu hỏi ôn tập bài 1
Câu 1: Trình bày công tác chuẩn bị, tính toán chế độ hàn cho mối hàn góc chữ T vị trí bằng 4F với chiều dày phôi là 8 mm
Câu 2: Hãy nêu kỹ thuật hàn góc chữ T có vát cạnh vị trí hàn bằng 4F
Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập bài 2
- Chọn chế độ hàn của mối hàn góc vị trí 4F
- Trình bày cách chọn đường kính que hàn, cường độ dòng điện, điện thế hàn, chính xác
- Trình bày kỹ thuật hàn mối hàn góc vị trí 4F đúng
- Trình bày cách khắc phục các khuyết tật của mối hàn phù hợp
- Trình bày đúng phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn (kiểm tra ngoại dạng mối hàn )
- Chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, thiết bị đúng theo yêu cầu của bài thực tập
- Vận hành thành thạo thiết bị hàn điện hồ quang tay
- Chuẩn bị đầy đủ vật liệu đúng theo yêu cầu của bài thực tập
- Chọn đúng chế độ hàn khi hàn góc ở vị trí 4F
- Sự thành thạo và chuẩn xác các thao tác khi hàn góc ở vị trí 4F
- Được đánh giá bằng hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm
Kỹ năng của người học được đánh giá thông qua các bài tập cá nhân và nhóm, giúp xác định khả năng thực hành và làm việc nhóm Các phương pháp giảng dạy đa dạng như thuyết trình hoặc phân tích giải quyết vấn đề trước tập thể lớp giúp nâng cao kỹ năng trình bày, tư duy phản biện và khả năng làm việc hợp tác Đây là những yếu tố quan trọng để phát triển năng lực toàn diện của học viên trong quá trình học tập.
+ Năng lực tự chủ và trách nhiệm
- Tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác, ngăn nắp trong công việc
HÀN GIÁP MỐI Ở VỊ TRÍ 4G
Cách khắc phục các khuyết tật của mối hàn
5 Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn.
An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng
7 Bài tập và sản phẩm thực hành
2 Bài 2 Hàn giáp mối ở vị trí 4G 20 4 15 1
1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ và phôi hàn
4 Cách khắc phục các khuyết tật của mối hàn
5 Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn
6 An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng
3 Bài 3 Hàn ống ở vị trí 1G 15 3 12
1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ và phôi hàn
4 Cách khắc phục các khuyết tật của mối hàn
TT Tên các bài trong mô đun
5 Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn
6 An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng
4 Bài 4: Hàn ống ở vị trí 2G 20 4 15 1
1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ và phôi hàn
4 Cách khắc phục các khuyết tật của mối hàn
5 Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn
6 An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng
5 Kiểm tra kết thúc Mô đun
YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HOÀN THÀNH MÔ ĐUN/MÔN HỌC
1 Kiểm tra đánh giá trước khi thực hiện mô đun:
Vấn đáp hoặc trắc nghiệm về chế độ và kỹ thuật hàn ở các vị trí trong không gian giúp củng cố kiến thức đã học trong mô đun Hàn hồ quang tay cơ bản Những kiến thức này bao gồm các phương pháp hàn phù hợp với từng vị trí, từ đó nâng cao kỹ năng và độ chính xác trong quá trình thi công Việc hiểu rõ các chế độ hàn và kỹ thuật hàn trong không gian là yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng và hiệu quả của các công trình hàn.
- Kỹ năng: Được đánh giá kết quả thực hiện bài tập thực hành của MĐ15
2 Kiểm tra đánh giá trong khi thực hiện mô đun:
Giáo viên hướng dẫn quan sát thường xuyên trong quá trình hướng dẫn nhằm theo dõi công tác chuẩn bị, thao tác cơ bản và bố trí nơi làm việc của học sinh Việc ghi sổ theo dõi giúp đánh giá kết quả thực hiện mô đun về kiến thức, kỹ năng và thái độ của học sinh một cách chính xác và toàn diện.
3 Kiểm tra sau khi kết thúc mô đun:
Căn cứ vào mục tiêu môđun để đánh giá kết quả qua bài kiểm tra viết, kiểm tra vấn đáp, hoặc trắc nghiệm các nội dung sau:
- Tính chế độ hàn (đường kính que hàn, cường độ dòng điện, điện thế hồ quang, tốc độ hàn, số lớp hàn, số que hàn)
- Những đặc điểm khi hàn các vị trí hàn ngửa
- Kỹ thuật hàn các liên kết hàn khác nhau ở các vị trí hàn khác nhau
3.2 Về kỹ năng: Được đánh giá bằng kiểm tra trực tiếp, qua quá trình thực hiện các bài tập, qua chất lượng sản phẩm đạt các yêu cầu sau:
- Gá lắp phôi hàn, hàn đính chắc chắn, đúng kích thước bản vẽ
Hàn được các kiểu liên kết hàn thành thạo, đảm bảo đúng thao tác hàn cơ bản và các tiêu chuẩn kỹ thuật Mối hàn đúng kích thước theo bản vẽ, đảm bảo độ sâu ngấu và chất lượng mối hàn Ngoài ra, kỹ thuật viên cần kiểm soát để tránh rỗ khí, ngậm xỉ và hiện tượng cháy cạnh, nhằm đảm bảo độ bền và an toàn của kết cấu hàn.
- Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn
- Sắp xếp bố trí nơi làm việc gọn gàng, khoa học
3.3 Về thái độ: 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 HÀN GÓC Ở VỊ TRÍ 4F
Hàn góc vị trí 4F là vị trí hàn khó, nhưng vẫn được ứng dụng phổ biến trong lĩnh vực hàn kết cấu Việc nắm vững kỹ thuật hàn góc ở vị trí 4F giúp người học phát triển kỹ năng cơ bản cần thiết để tiếp cận thực tế công việc Kỹ năng này đóng vai trò quan trọng trong quá trình thi công và đảm bảo chất lượng các dự án xây dựng.
- Chuẩn bị phôi đảm bảo yêu cầu kỹ thuật
- Tính được chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật liệu, với từng lớp hàn
- Trình bày được kỹ thuật hàn góc ở vị trí 4F
- Hàn được mối hàn góc ở vị trí 4F đúng kích thước và yêu cầu kỹ thuật
- Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn
- Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp
1 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ và phôi hàn
1.1.Dụng cụ, trang thiết bị
- Búa nắn phôi, búa gõ xỉ hàn, kìm hàn, mặt nạ hàn, kìm rèn, bàn hàn, ke 90 0 , thước dây, thước lá, clê, mỏ lết
- Máy hàn hồ quang tay: xoay chiều (một chiều)
- Găng tay, quần áo bảo hộ lao động và các thiết bị, dụng cụ phòng chống cháy nổ
YCKT: - Mối hàn đúng kích thước
- Không khuyết tật, kim loại bám đều 2 mép
- Nắm được các kích thước cơ bản
- Hiểu được yêu cầu kỹ thuật
Chế độ hàn gồm các thông số sau: dqh, Ih, Uh, Vh, , số lớp hàn, tốc độ hàn và năng lượng đường
Khi hàn mối hàn góc, đường kính que hàn được tính theo công thức:
Trong đó: d - đường kính que hàn (mm);
Ngoài việc tính theo công thức (1.1) ra có thể chọn đường kính que hàn theo bảng 1.1
Bảng 1.1 Chọn đường kính que hàn
Cạnh mối hàn K(mm) 2 3 4 5 6÷8 Đường kính que hàn d(mm) 1,6÷2 2,5÷3 3÷4 4 4÷5
Khi hàn hồ quang tay, sau một lớp hàn, cạnh mối hàn thường không lớn hơn 8 mm Để đạt độ dày cạnh mối hàn lớn hơn 8 mm, cần thực hiện hàn nhiều lớp nhằm đảm bảo chất lượng và độ bền của mối hàn.
- Kinh nghiệm cho thấy khi hàn mối hàn góc, diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp có thể tính theo công thức
Fđ - diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp (mm 2 )
Ky - hệ số kể đến phần lồi của mối hàn và khe hở hàn khi K < 3mm, Ky = 1,1 ÷ 2; còn khi K = 3 ÷ 20, ky được lấy như sau:
Bảng 1.2 Chọn cạnh mối hàn theo hệ số k y
2.2 Cường độ dòng điện hàn
Cường độ dòng điện hàn là yếu tố then chốt ảnh hưởng trực tiếp đến hình dạng, kích thước và chất lượng của mối hàn, cũng như năng suất của quá trình hàn Để đảm bảo hiệu quả, cần sử dụng cường độ dòng điện nằm trong giới hạn cho phép của từng chế độ hàn cụ thể Việc chọn cường độ phù hợp có thể dựa trên các bảng tham khảo hoặc tính toán theo các công thức phù hợp, giúp đảm bảo mối hàn đạt tiêu chuẩn chất lượng cao.
Trong các công thức trên:
Ih - cường độ dòng điện hàn (A) d - đường kính que hàn (mm) k,k1 - các hệ số thực nghiệm (k = 35 ÷ 50; k1 = 20 ÷25)
Điện áp hàn phụ thuộc vào chiều dài của cột hồ quang và tính chất của que hàn, nhưng thường thay đổi trong phạm vi rất hẹp Khi thiết kế quy trình công nghệ hàn hồ quang tay, người ta có thể chọn điện áp dựa trên tiêu chuẩn của que hàn hoặc tính theo công thức phù hợp để đảm bảo chất lượng mối hàn.
1hq - chiều dài cột hồ quang (cm)
Ih - cường độ dòng điện hàn (A) a - điện áp rơi trên anốt và catốt a = 15 ÷20 (v) b - điện áp rơi trên một đơn vị chiều dài hồ quang (b = 15,7 v/cm)
Đường kính que hàn chỉ phù hợp với một phạm vi nhất định, do đó các chi tiết có chiều dày lớn yêu cầu hàn nhiều lớp để đảm bảo độ bền vững Việc xác định số lớp hàn hợp lý – tức là lớp hàn tối thiểu cần thiết cho mối hàn nhiều lớp – phụ thuộc vào chiều dày của chi tiết và quy trình hàn phù hợp Tính toán số lớp hàn này dựa trên công thức liên quan đến chiều dày chi tiết và số lớp hàn cần thiết để đạt được chất lượng và độ bền mong muốn.
Trong đó: n - số lớp hàn
F1 - diện tích tiết diện ngang của lớp hàn thứ nhất
Fn - diện tích tiết diện ngang của lớp hàn tiếp theo
Diện tích tiết diện ngang của toàn bộ kim loại đắp (Fd) là yếu tố quan trọng trong quá trình tính toán kết cấu hàn Để đơn giản hóa quá trình tính toán, có thể giả định rằng diện tích tiết diện ngang của lớp hàn thứ hai trở đi đến lớp thứ n là bằng nhau, tức là F2 = F3 = = Fn Điều này giúp giảm thiểu phức tạp trong phép tính và đảm bảo tính chính xác của kết quả thiết kế mối hàn.
Diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp sau một lớp hàn phụ thuộc vào đường kính que hàn Theo kinh nghiệm, mối quan hệ này được xác định rõ ràng, giúp đảm bảo chất lượng mối hàn và tối ưu hóa quá trình hàn Hiểu rõ công thức và cách tính diện tích tiết diện ngang là yếu tố quan trọng để lựa chọn que hàn phù hợp, nâng cao độ bền và độ chắc của kết cấu hàn.
Fn = (8 ÷ 12) d (1.9) Ở đây: d - đường kính que hàn (mm); F1và Fn tính bằng mm 2
Tốc độ hàn ảnh hưởng lớn đến chất lượng của mối hàn Nếu tốc độ hàn quá cao, lượng kim loại đắp và kim loại cơ bản nóng chảy không đủ, dễ gây hiện tượng hàn không ngấu và mối hàn không bám chắc Ngược lại, tốc độ hàn quá thấp dẫn đến lượng kim loại chảy ra phía trước hồ quang phủ lên mép hàn chưa nóng chảy, gây ra hiện tượng hàn không dính Ngoài ra, tốc độ hàn nhanh làm giảm tiết diện của lớp kim loại đắp, tăng ứng suất tập trung và dễ gây nứt nguội cho mối hàn, ảnh hưởng đến độ bền và độ an toàn của kết cấu.
Hình 1.1 Đồ thị đã xác định diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp a - mối hàn giáp mối b - mối hàn góc
Tốc độ hàn hợp lý có thể tính theo công thức:
Vh - Tốc độ hàn (cm/s) αđ - hệ số đắp (αđ = 7 ÷11g/A.h)
Ih - cường độ dòng điện hàn (A)
- γ: khối lượng riêng của kim loại đắp (g/cm 3 )
-Fđ : diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp tính cho một lớp hàn tương ứng (cm 2 )
Năng lượng đường là chỉ số quan trọng trong quá trình hàn, giúp đánh giá hiệu quả nung nóng của nguồn điện hàn đối với kim loại cơ bản và kim loại đắp Nó còn phản ánh mức độ biến dạng của liên kết hoặc kết cấu hàn, từ đó xác định chất lượng của mối hàn Ngoài ra, năng lượng đường còn là yếu tố cần thiết để tính toán các kích thước cơ bản của mối hàn, đảm bảo kết cấu đạt tiêu chuẩn kỹ thuật.
Năng lượng đường được tính như sau:
Thay giá trị của Vh từ công thức (1.10) vào (1.11) ta có:
Trong công thức (1.11) và (1.12) qđ - năng lượng đường (cal/cm) q - công suất hiệu dụng của hồ quang hàn (cal/s) vh - tốc độ hàn (cm/s)
Ih - cường độ dòng điện hàn (A)
Fđ - điện tích tiết diện ngang kim loại đắp của lớp hàn tương ứng (cm 2 ) αđ- hệ số đắp (g/A.h)
- γ khối lượng riêng của kim loại đắp (g/cm 3 )
- ƞ hệ số hữu ích của hồ quang hàn ƞ = ( 0,6 ÷ 0,8 )
Dù các mối hàn của các nhãn hiệu que hàn khác nhau có trị số αđ và Uh tương ứng không giống nhau, nhưng thực tế cho thấy chúng thay đổi trong phạm vi rất nhỏ Điều này cho phép coi gần đúng tỷ số d/h là cố định, giúp đảm bảo tính ổn định và tin cậy trong các ứng dụng hàn điện tử.
Trong quá trình tính toán que hàn bằng thép thường, hệ số trọng lượng riêng được lấy là 7,8 g/cm³ và hệ số độ rỗng Ư là 0,70 Do đó, để đơn giản hóa công thức, tất cả các hằng số trong công thức (1.12) nên được ký hiệu chung là một hằng số M, giúp dễ dàng biểu thị công suất tiêu thụ qđ bằng tích của M và Fđ.
Thực nghiệm cho thấy rằng, tất cả các loại que hàn bằng thép có thể lấy trị số trung bình của hàm số M = 14500, do đó: qđ = 14500 Fđ (1.13)
Kích thước cơ bản của mối hàn, đặc biệt là chiều sâu chảy, ảnh hưởng lớn đến chất lượng của mối hàn Trong chế độ hàn hồ quang tay, tác động của yếu tố này đến hình dạng và kích thước mối hàn không đáng kể Do đó, khi hàn các liên kết có vát mép, thường không cần tính toán các kích thước cơ bản của mối hàn Tuy nhiên, trong trường hợp hàn các liên kết không vát mép hoặc có vát mép sử dụng chế độ hàn trong phạm vi rộng, việc tính toán chiều sâu chảy là cần thiết để đảm bảo chất lượng mối hàn.
