An toàn nhằm tránh những ánh sáng do hồ quang phát ra và những kim loại nóng chảy bắn ra Để khắc phục những vấn đề trên, vì vậy trong khi thao tác, cần có nhữngbiện pháp an toàn sau : -
Trang 1BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
CỤC ĐƯỜNG THỦY NỘI ĐỊA VIỆT NAM
GIÁO TRÌNHĐÀO TẠO MÁY TRƯỞNG HẠNG BA
MÔN THỰC HÀNH HÀN
Trang 2
Năm 2014
LỜI GIỚI THIỆU
Thực hiện chương trình đổi mới nâng cao chất lượng đào tạo thuyền viên,người lái phương tiện thủy nội địa quy định tại Thông tư số 57/2014/TT-BGTVTngày 24 tháng 10 năm 2014 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải
Để từng bước hoàn thiện giáo trình đào tạo thuyền viên, người lái phươngtiện thủy nội địa, cập nhật những kiến thức và kỹ năng mới Cục Đường thủy nội
địa Việt Nam tổ chức biên soạn “Giáo trình thực hành hàn”
Đây là tài liệu cần thiết cho cán bộ, giáo viên và học viên nghiên cứu,giảng dạy, học tập
Trong quá trình biên soạn không tránh khỏi những thiếu sót, Cục Đường thủynội địa Việt Nam mong nhận được ý kiến đóng góp của Quý bạn đọc để hoànthiện nội dung giáo trình đáp ứng đòi hỏi của thực tiễn đối với công tác đào tạothuyền viên, người lái phương tiện thủy nội địa
CỤC ĐƯỜNG THỦY NỘI ĐỊA VIỆT NAM
Trang 3Chương 1
KỸ THUẬT HÀN
Bài 1 : NỘI QUI NGHỀ HÀN
Để đảm bảo an toàn và sức khỏe, nhằm không ngừng nâng cao năng suấtlao động, đảm bảo hoàn thành kế hoạch sản xuất, mỗi công nhân hàn đều phảiquán triệt và tuân thủ kỹ thuật an toàn lao động
1.1 An toàn khi hàn hồ quang
1.1.1 An toàn nhằm tránh những ánh sáng do hồ quang phát ra và những kim loại nóng chảy bắn ra
Để khắc phục những vấn đề trên, vì vậy trong khi thao tác, cần có nhữngbiện pháp an toàn sau :
- Cần phải trang bị đầy đủ dụng cụ bảo hộ lao động như : mặt nạ, kính hàn, mũ,găng tay, giày da, quần áo…
- Xung quanh nơi làm việc không được để những chất dễ cháy, dễ nổ Lúc làmviệc trên cao phải có những tấm sắt ở dưới vật hàn để tránh những kim loại nóngchảy giọt xuống, làm những người ở dưới bị bỏng hoặc gây nên hỏa hoạn
- Xung quanh những nơi làm việc phải có những tấm che chắn, trưuớc khi mồi
hồ quang phải quan sát bên cạnh để tránh những tia sáng hồ quang ảnh hưởngđến sức khỏe của người làm việc xung quanh
1.1.2 An toàn nhằm tránh điện giật
Để tránh hiện tượng này, người thợ phải có những biện pháp sau :
- Vỏ ngoài của máy và cầu dao cần phải được tiếp đất tốt
- Tất cả những dây dẫn dùng để hàn phải được cách điện tốt
- Khi ngắt điện hoặc đóng cầu dao thường phải đeo găng tay da khô và phảinghiêng đầu về một bên để tránh tình trạng bị bỏng do tia lửa điện gây nên
- Tất cả các dụng cụ khi hàn như : găng tay, quần áo, giày… phải khô ráo
- Khi làm việc ở nơi ẩm ướt phải đi giày cao su hoặc dùng tấm gỗ khô để lótdưới chân
- Khi làm việc ở trong những ống tròn và những vật đựng bằng kim loại phải cótấm cách điện ở dưới chân
- Khi hàn ở những nơi thiếu ánh sáng hoặc ban đêm phải trang bị đầy đủ bóngđèn
- Nếu thấy người bị điện giật, phải lập tức ngắt nguồn điện chính
1.1.3 An toàn nhằm tránh nổ, trúng độc và những nguy hại khác
Để đảm bảo an toàn, khi thao tác cần có những biện pháp sau :
Trang 4- Khi hàn những vật chứa như két xăng, những chất dễ cháy thì phải cọ rữa sạch
sẽ và để khô trước khi hàn
- Khi làm việc trong nồi hơi hoặc những thùng lớn thì sau một thời gian phải rangoài hô hấp không khí mới
- Khi cạo và làm sạch xỉ hàn phải đeo kính trắng
- Chỗ làm công việc hàn phải được thông gió tốt, đặc biệt là hàn kim loại màu
- Khi hàn ở trên cao phải đeo dây an toàn và phải buộc vào dây cáp trên giá cốđịnh
1.2 An toàn khi hàn hơi
1.2.1 Đối với máy sinh khí axêtylen :
- Trước khi khởi động máy, phải xả hết không khí chứa sẵn trong máy ra hết khingữi thấy mùi axêtylen để tránh hiện tượng nổ do hỗn hợp axêtylen và khôngkhí
- Không được dùng máy quá năng suất cho phép vì có thể dẫn đến sự cố nguyhiểm như : nổ
- Để ngăn ngừa lửa tạt, cần lưu ý :
+ Kiểm tra nước chảy từng giọt, không được cho nước đầy quá hoặc cạn quá + Khi ngừng làm việc phải đóng chặt van khóa
+ Sau mỗi ca phải kiểm tra mức nước trong bình
+ Mỗi tháng phải tháo bình ra rửa sạch một lần
- Không được để bả đất đèn ngay ở chỗ để máy mà phải để xa chỗ làm việc
- Cấm dùng lửa, hút thuốc hoặc bật lửa ở nơi có máy sinh khí
- Công nhân phải ngừng vận hành máy khi :
+ Nắp an toàn và bình ngăn lửa tạt lại không tốt
+ Những phần chính của máy có đường nứt, phồng, chảy nước, xì hơi hoặcthành bình bị gỉ quá mức…
+ Áp kế không tốt
+ Các nắp cửa thông không tốt hoặc không có đủ chi tiết bắt chặt
- Mỗi khi máy nghĩ lâu, phải xả hết khí ra ngoài, lấy bả đất đèn ra, cạo rửa sạchngăn chứa đất đèn rồi phơi khô
1.2.2 Đối với bình ôxy :
- Bình chứa oxy phải để xa ngọn lửa ít nhất là 5m
- Trước khi lắp van giảm áp phải mở van khóa nhẹ nhàng để tránh hiện tượng
Trang 5- Không được để chai oxy gần dầu mỡ, các chất cháy và các chất dễ bắt lửa.
- Khi vận chuyển các chai oxy phải thật nhẹ nhàng, tránh va chạm mạnh
1.2.3 Đối với đất đèn :
- Đất đèn phải chứa nơi khô ráo, tránh mưa hắt và phải có phương tiện chữacháy
- Khi vận chuyển phải nhẹ nhàng, tránh va chạm
- Khi mở thùng chứa đất đèn phải tránh những dụng cụ bằng thép vì dễ gây nổ
do tia lửa sinh ra
1.2.4 Đối với van giảm áp :
- Van giảm áp của loại nào thì dùng riêng cho loại đó, không được lẫn lộn
- Trước khi lắp van giảm áp phải kiểm tra ống, nhánh trên van khóa của bìnhoxy có dầu mỡ và bụi bẩn không
- Khi ngưng làm việc thì trước khi đóng van khóa phải nới lỏng vít điều chỉnhtrong van giảm áp đến khi kim áp kế chỉ số O
- Hàng tháng phải dùng nước xà phòng bôi trên các phần nối của van để kiểm traxem van có hở không
Trang 6Bài 2 : KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI HÀN 2.1 Khái niệm
Hàn là quá trình nối hai đầu của một chi tiết hoặc nhiều chi tiết với nhaubằng cách nung nóng chúng đến trạng thái chảy hay dẻo Khi hàn ở trạng tháichảy thì ở chỗ nối của vật hàn chảy ra và sau khi đông đặc ta nhận được mốihàn Khi hàn ở trạng thái dẻo thì chỗ nối được nung nóng đến trạng thái mềmdẻo, khi ấy khả năng thẩm thấu và chuyển động các phân tử của kim loại hàntăng lên, nên chúng có thể dính lại với nhau
Hàn áp lực là đốt nóng vật hàn đến trạng thái dẻo, sau đó được ép hoặc dập
để tăng khả năng thẩm thấu các phân tử làm cho chúng liên kết chặt với nhau tạothành mối hàn Hàn áp lực gồm có :
- Hàn rèn : vật rèn nói chung được nung nóng khoảng 1200 ÷ 13000C trong lòrèn, sau đó lấy ra đặt lên đe, dùng búa dập cho kết nối lại với nhau
- Hàn nhiệt nhôm : là phương pháp dùng nhiệt phát ra do sử cháy của bột nhômvới oxýt sắt tạo ra mối hàn
- Hàn tiếp xúc : là cho dòng điện có cường độ lớn chạy qua chi tiết hàn, chỗ cótiếp xúc điện trở lớn sẽ bị nung nóng đến trạng thái hàn và nhờ tác dụng của lực
cơ học, chúng sẽ dính chắt lại với nhau
Trang 7Bài 3 : THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, QUE HÀN
3.1 Thiết bị
Trong thực tế máy hàn thường có hai loại : máy hàn một chiều và máy hànxoay chiều Loại máy hàn xoay chiều là loại máy được sử dụng phổ biến nhất Ởđây chúng ta sẽ khảo sát loại máy hàn xoay chiều
Sơ lượt máy hàn điện xoay chiều có lõi di động
3.1.1 Cấu tạo
Bên ngoài được bọc bởi lớp vỏ bằng thép, bên trong gồm có 2 cuộn sơ cấp,
2 cuộn thứ cấp, lõi thép biến áp, trục vít, tay quay…như hình vẽ
3.1.2 Nguyên lý làm việc
Loại này dùng để giảm điện thế mang điện từ 220 vôn hoặc 380 vôn, xuốngđiện thế không tải từ 75 đến 60 vôn để đảm bảo an toàn khi làm việc
- Hai cuộn sơ cấp được nối với điện lưới, thông qua cầu dao
- Hai cuộn thứ cấp được nối với kiềm hàn và vật hàn
Đây là loại máy có từ thông tán cao, khi thay đổi khoảng cách giữa 2 cuộn biếnthế, lượng từ thông cũng thay đổi Vì vậy có thể thay đổi dòng điện hàn bằng 2cách :
+ Thay đổi số vòng quấn của các cuộn dây
+ Thay đổi khoảng cách giữa 2 cuộn dây Khi các cuộn dây gần nhau thìdòng điện hàn tăng lên và ngược lại
3.2 Dụng cụ
Ngoài máy hàn ra, người thợ cần một số dụng cụ như sau :
3.2.1 Kiềm hàn :
Trang 8Kiềm hàn dùng để kẹp que hàn và phải thỏa mãn một số yêu cầu sau :
- Giữ cho que hàn ở vị trí thuận lợi nhất để hàn
- Phải tiếp xúc điện tốt
- Chỗ tay cầm của kiềm hàn không bị nung nóng quá
- Khối lượng kiềm hàn phải nhỏ hơn 0,6kg, chịu được dòng điện hàn khoảng300A
3.2.2 Dây hàn :
Dây hàn làm nhiệm vụ dẫn dòng điện từ máy đến kiềm hàn Do đó cần cómột số yêu cầu sau :
- Dây phải mềm và không dài quá 30mm (nếu dài sẽ tổn thất điện áp lớn)
- Các điểm nối phải sạch và phải siết chặt
- Dây không được nóng quá 800C Do đó tiết diện dây được chọn như sau :
3.3.1 Phân loại que hàn
Có thể phân loại que hàn như sau :
3.3.1.1 Phân loại theo công dụng : gồm có
Trang 9- Que hàn thép các bon kết cấu.
- Que hàn thép hợp kim cao kết cấu
- Que hàn đắp
- Que hàn gang và que hàn kim loại có màu
3.3.1.2 Phân loại theo thành phần hóa học : gồm 2 loại
- Que hàn tính axít : thành phần thuốc bọc là ôxýt sắt, ôxýt mangan, ôxýt titan…
- Que hàn tính kiềm : thành phần thuốc bọc là đá hoa, đá huỳnh thạch và gốm
3.3.2 Thuốc bọc que hàn
Trong quá trình hàn, thuốc bọc que hàn có tác dụng :
- Nâng cao tính ổn định của hồ quang
- Đề phòng kim loại nóng chảy chịu ảnh hưởng không tốt của không khí
- Đảm bảo ôxy thoát khỏi kim loại mối hàn tốt hơn
- Thêm nguyên tố hợp kim để nâng cao cơ tính của kim loại mối hàn
- Làm cho quá trình hàn dễ tiến hành và nâng cao hiệu suất công tác
có trong lõi thép que hàn thường dưới 0,18%
- Mangan : là một chất khử ôxy rất tốt, nó có tác dụng khử lưu huỳnh và có khả năng làm giảm bớt nứt Hàm lượng mangan có trong lõi thép khoảng 0,4 ÷0,6%
- Silic : khả năng tẩy ôxy của silic mạnh hơn so với mangan, tuy nhiên silic dễtạo thành xỉ lẫn trong mối hàn, nên thành phần của silic có trong que hàn thườnghạn chế dưới 0,03%
- Crôm : là nguyên tố gây nhiều tạp chất trong mối hàn, và tăng lượng xỉ, vì vậynên hạn chế dưới 0,03%
- Niken : cũng là loại tạp chất, nhưng nó không ảnh hưởng gì đối với quá trìnhhàn Hàm lượng niken cho phép không quá 0,30%
- Lưu huỳnh - phốt pho : là tạp chất có hại trong thép, làm cho mối hàn ở nhiệt
độ cao sẽ bị nóng nứt, giòn Vì vậy hàm lượng P, S trong lõi thép không nênnhiều quá 0,03%
3.3.4 Qui cách que hàn
Trang 10Chiều dài que hàn thường từ 250 ÷ 450 mm, nó phụ thuộc vào đường kính,thành phần kim loại, thuốc bọc và bề dày vật hàn.
- Nếu giảm đường kính que hàn mà tăng chiều dài tăng hiện tượng nung nóngque hàn khi làm việc, tạo điều kiện nóng chảy nhanh, hình thành mối hàn khôngtốt
- Nếu chiều dài que hàn ngắn thì lãng phí kim loại (do đầu thừa không hàn)
3.3.5 Bảo quản que hàn
Vì que hàn có ảnh hưởng rất lớn đến mối hàn, cho nên cần phải bảo dưỡngque hàn thật tốt Khi bảo dưỡng que hàn phải làm theo mấy điểm sau :
- Que hàn phải để nơi khô ráo và thông gió tốt, nhiệt độ không quá 180C
- Khi cất các loại que hàn, phải kê cao trên 300mm, đồng thời phải để cáchtường hơn 300mm tránh bị ẩm mà biến chất
- Kho chứa que hàn phải có phòng sấy khô chuyên dùng, trong phòng có thiết bị
lò nung nóng để sấy khô que hàn
- Các loại que hàn bị ẩm, sau khi đã sấy khô, đem hàn thử, nếu không phát hiện
có hiện tượng thuốc bọc que hàn rơi ra từng mảng, hoặc trên mặt mối hàn có lỗhơi thì chứng tỏ căn bản que hàn đó vẫn bảo đảm được chất lượng hàn
- Khi làm việc ở ngoài trời cách đêm cần phải giữ que hàn cho tốt, để đề phòngque hàn bị ẩm mà biến chất
Trang 11Bài 4 : CÔNG NGHỆ HÀN HỒ QUANG TAY 4.1 Phân loại, vị trí các mối hàn
4.1.1 Vị trí mối hàn
Tùy theo vị trí hàn ta có các vị trí sau :
- Hàn bằng : Hàn bằng là những mối hàn phân bố trên các mặt phẳng nằm
trong góc từ 0 ÷ 600
- Hàn đứng : Hàn đứng là những mối hàn phân bố trên các mặt phẳng nằm
trong góc từ 60 ÷ 1200 theo phương bất kỳ
- Hàn ngang : Hàn ngang là những mối hàn phân bố trên các mặt phẳng nằm
trong góc từ 60 ÷ 1200, phương của mối hàn song song với mặt phẳng ngang
- Hàn trần : (hàn ngữa) Hàn trần là những mối hàn phân bố trên các mặt phẳng
nằm trong góc từ 120 ÷ 1800, thường khi hàn trần người thợ phải ngữa mặt lênnên còn gọi là hàn ngữa
4.1.2 Các loại mối hàn
- Mối hàn giáp mối : Mối hàn giáp mối là mối hàn có thể vát mép hoặc khôngvát mép Đặc điểm của loại này là rất đơn giản, tiết kiệm, dễ chế tạo và là loạidùng phổ biến nhất
- Mối hàn chồng : Mối hàn chồng là loại mối hàn rất ít dùng so với hàn giápmối vì lượng tổn thất kim loại tăng rất nhiều
- Mối hàn góc : Mối hàn góc là loại mối hàn có thể vát mép hoặc không vátmép Mối hàn này dùng rất rộng rãi
- Mối hàn chữ T : Mối hàn chữ T là loại mối hàn được dùng phổ biến, loại này
có độ bền cao, có khả năng chịu uốn Có thể hàn một bên hoặc hai bên tùy tìnhtrạng chịu lực của mối hàn
Trang 124.2 Các chuyển động của que hàn hồ quang tay
Trong quá trình hàn, thông thường que hàn chuyển động từ trái sang phải v1 nghiêng một góc so với mặt phẳng vật hàn từ 75 ÷ 850
Các phương pháp chuyển động que hàn gồm có :
4.2.1 Chuyển động que hàn theo đường thẳng :
Phương pháp này thường dùng cho phương pháp hàn bằng Do que hàn không dao động nên độ sâu nóng chảy tương đối lớn, nhưng chiều rộng mối hàn tương đối hẹp, nên dùng để hàn lớp thứ nhất của mối hàn nhiều lớp
4.2.2 Chuyển động que hàn theo đường thẳng đi lại :
Phương pháp này có tốc độ hàn nhanh, mối hàn hẹp, tỏa nhiệt nhanh, do đó dùng hàn lớp thứ nhất của mối hàn ghép
4.2.3 Chuyển động que hàn theo hình răng cưa :
Phương pháp này dễ thao tác nên được dùng nhiều trong trường hợp hàn tấm thép dày
4.2.4 Chuyển động que hàn theo hình bán nguyệt :
Phương pháp này có ưu điểm là làm cho kim loại nóng chảy được tốt, thời gian giữ nhiệt dài, làm cho thể hơi dễ thoát ra và xỉ hàn nổi lên trên bề mặt mối hàn,
do đó nâng cao chất lượng mối hàn
4.2.5 Chuyển động que hàn theo hình tam giác :
Ưu điểm của phương pháp này là làm cho mối hàn hình thành tốt, nâng caođược hiệu suất
4.2.6 Chuyển động que hàn theo hình tròn :
Ưu điểm của phương pháp này là làm cho kim loại nóng chảy, làm cho oxy, nitơ có dịp thoát ra, xỉ hàn nổi lên Phương pháp này được áp dụng nhiều trong thực tế
Trang 134.3 Kỹ thuật hàn ở các vị trí hàn khác nhau
4.3.1 Hàn bằng
Hàn bằng được dùng rộng rãi trong sản xuất, vì có nhiều ưu điểm, dễ thaotác, sau khi kim loại nóng chảy, những giọt kim loại sẽ dựa vào trọng lượng củabản thân nhỏ vào vùng nóng chảy một cách dễ dàng mà không bị chảy ra ngoài.Hàn bằng có thể dùng que hàn có đường kính lớn và dòng điện tương đối lớnnên có thể nâng cao năng suất và cho chất lượng mối hàn cũng tương đối tốt
- Hàn bằng giáp mối : Hàn bằng giáp mối có thể không vát cạnh và có vát cạnh + Khi bề dày vật hàn < 6mm thì có thể không vát cạnh Việc hàn đính tronglúc lắp ghép sẽ có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng mối hàn Nếu hàn đính quádài hoặc quá cao sẽ làm cho hàn không thấu và mối hàn lồi lõm không đều Nếuhàn đính quá nhỏ hoặc khoảng cách quá dài trong quá trình hàn sẽ bị nứt vì ứngsuất khi hàn gây nên, khiến cho công việc hàn không tiến hanh bình thườngđược
Cách di chuyển que hàn theo kiểu đường thẳng, góc độ khoảng 60 ÷ 750
+ Khi bề dày của vật hàn ≥ 6mm thì cần phải vát cạnh theo hình chữ V vàhình chữ X Đối với việc hàn giáp mối của 2 loại này, ta có thể dùng cách hànnhiều lớp hoặc cách hàn nhiều lớp, nhiều đường
- Hàn bằng góc, chữ T :
Khi hàn loại mối hàn này thường hay sinh ra những khuyết tật như : hànkhông ngấu, hàn một cạnh, bị khuyết cạnh…
Để giải quyết những thiếu sót trên, khi thao tác, ngoài việc phải chọn chế
độ hàn thích hợp, còn phải căn cứ vào bề dày của 2 tấm thép, để điều chỉnh góc
độ que hàn, khi hàn ke góc 2 tấm thép có bề dày khác nhau, thì hồ quang phảichĩa nhiều về phía tấm thép dày để 2 tấm thép đó có nhiệt độ đều nhau