BÀI GIẢNG HÀN HỒ QUANG TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ BẢO VỆ MIGMAG, BÀI TẬP

Mục tiêu: 1. Trình bày được các trang thiết bị, dụng cụ dùng khi hàn MIGMAG. Vận hành được thiết bị hàn MIGMAG.2. Chọn được chế độ hàn và áp dụng được các kỹ thuật khi hàn.3. Hàn được các bài thực hành theo đúng yêu cầu kỹ thuật.4. Đảm bảo an toàn cho người và trang thiết bị trong quá trình vận hàn.

TRƯỜNG CĐN QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM

HÀN HỒ QUANG TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ BẢO VỆ

10/02/16

Trình bày được các trang thiết bị, dụng cụ

dùng khi hàn MIG/MAG Vận hành được thiết

AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG

HÀN MAG/MIG.

1 An toàn về điện

 Không được chạp vào các phần dẫn điện.

 Sử dụng bảo hộ lao động và găng tay khô

không được rách thủng.

 Vỏ máy và bàn hàn cần được nối tiếp đất.

 Phải ngắt các công tác nguồn điện khi tháo lắp

các bộ phận của mõ hàn và khi sữa chữa, bảo dưỡng máy hàn.

 Không sử dụng cáp điện bị gãy, đứt, hỏng lớp cách điện, dây nhỏ hơn kích cỡ cho

phép.

 Không chạp vào điện cực và bất cứ phần kim loại nào khi công tắc điện bật (power bật on).

 Không được quấn dây cáp điện quanh

người.

 Phải cắt công tắc điện khi dừng công việc.

1 An toàn về điện

2 An toàn với tia hồ quang, kim loại bắn tóe và tiếng ồn.

 Đeo mặt nạ hoặc đội mũ hàn có kính lọc ánh sáng để tránh hại cho da và mắt khi hàn hoặc khi quan sát vùng hàn.

 Đeo kính bảo hộ đúng chủng loại quy

định và được che hai bên mắt.

 Quần áo, giày và găng tay phải được

làm từ vật liệu bền, chống cháy.

 Sử dụng nút bịt tai nếu tiếng ồn quá lớn.

 Luôn luôn có bình cứu hỏa nơi làm việc

 Không được hàn trong hộp chứa kín.

 Cáp điện hàn phải nối trực tiếp với vật hàn và được tiếp xúc tốt để tránh cho dòng điện hàn truyền ra những nơi khác gây ra tai nạn điện giật hoặc gây cháy

 Tháo bỏ que hàn ra khỏi kìm hàn hoặc cắt đấu dây hàn ở đầu bép hàn khi dừng công việc.

 Vặn chặt tất cả các đầu nối cáp.

 Không dùng nguồn điện hàn cho các thiết bị

điện khác ngoài hàn hồ quang.

3 An toàn về cháy nổ

4 An toàn khi sử dụng chai khí

 Phải sử dụng đúng loại chai khí, đồng

hồ, ống dẩn được thiết kế riêng biệt

theo từng loại khí bảo vệ.

 Tránh cho các chai khí áp suất cao bị quá nóng và va chạm mạnh.

 Cần giữ cho chai ở vị trí đứng.

 Nghiêm cấm không được chạm điện cực hàn vào chai khí.

5 An toàn với khói hàn

1 GIỚI THIỆU

T HỰC CHẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM

Phương pháp hồ quang nóng chảy trong môi

trường khí bảo vệ được đưa vào sử dụng từ năm 1948, mặc dù nguyên lý của các phát

kiến của chúng được tìm ra từ những năm

1920

Từ đó đến nay phương pháp này có nhiều cải

tiến, một trong những cải tiến quan trọng là

dùng khí CO2 để bảo vệ vùng hàn khi hàn

thép thường

1 GIỚI THIỆU

T HỰC CHẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM

Metal Arc Welding) Khí bảo vệ có thể là khí trơ không tác dụng với kim loại lỏng khi hàn hoặc là các loại khí hoạt tính có tác dụng chiếm chỗ đẩy không khí ra

khỏi vùng hàn và hạn chế tác dụng xấu của nó

1 GIỚI THIỆU

T HỰC CHẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM

trong môi trường khí trơ (Ar, He,…) gọi là

Gas), thường được sử dụng để hàn kim loại màu và hợp kim

1 GIỚI THIỆU

T HỰC CHẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM

trong môi trường khí hoạt tính (CO2, CO2 +

Active Gas), thường được sử dụng rộng rãi

để hàn kim loại thép carbon và thép hợp kim thấp trong công nghiệp

1 GIỚI THIỆU

vị trí rất quan trọng trong nền công nghiệp hiện đại, nó không những có thể hàn các loại thép kết cấu thông thường, mà còn hàn các loại thép không rỉ, thép chịu nhiệt, thép bền nóng, hợp kim đặc biệt, nhôm, đồng,

mangan và các hợp kim của chúng…

1 GIỚI THIỆU

 Ư U ĐIỂM CỦA P.PHÁP HÀN GMAW

động hoặc tự động, ngày nay chúng được

sử dụng rộng rãi cho các công việc hàn nhờ các ưu điểm:

1 GIỚI THIỆU

 Ư U ĐIỂM CỦA P.PHÁP HÀN GMAW

Năng suất caoGiá thành thấpNăng lượng hàn ít, ít biến dạng nhiệt

Hàn được hầu hết các kim loại

Dễ tự động hoá

1 GIỚI THIỆU

 N HƯỢC ĐIỂM CỦA P PHÁP HÀN GMAW

tạp rất đắt tiền do đó cần phải có sự giữ gìn và bảo dưỡng

hàn sẽ bị lẫn xỉ và rỗ khí, chất lượng mối hàn

không tốt

1 GIỚI THIỆU

 N HƯỢC ĐIỂM CỦA P PHÁP HÀN GMAW

bảo cho khu vực hàn không bị gió lùa hoặc thổi tạt

Khó khăn hơn khi phải làm việc ở những vị trí trên cao

2 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

 CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN

đó nguồn nhiệt hàn được cung cấp bởi hồ

quang tạo ra giữa điện cực nóng chảy (dây

hàn) được cấp liên tục và vật hàn Khí bảo vệ được lấy từ bên ngoài do bộ cấp khí và không

sử dụng áp lực, khí bảo vệ có thể là khí trơ

hoặc khí có tính khử

 CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN

nhờ các hiệu chỉnh đặc tính điện của hồ

quang, chiều dài hồ quang và dòng điện hàn được duy trì tự động trong khi tốc độ và góc

độ súng hàn được duy trì bởi thợ hàn

2 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

 CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN

là:

Súng hàn và cáp điều khiểnThiết bị cấp dây

Nguồn hàn

2 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

2 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

 CÁC ĐẶC TÍNH

Chuyển dịch phun và chuyển dịch cầu là đặc

trưng của quá trình hàn với năng lượng hàn

tương đối cao Chuyển dịch phun có được, khi

dùng dây hàn có đường kính tương đối nhỏ, cả

hai chuyển dịch cầu và chuyển dịch phun chỉ giới hạn áp dụng khi hàn ở vị trí phẳng hoặc ngang và với bề dày kim loại lớn hơn 3mm (1/8in)

2 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

 CÁC ĐẶC TÍNH

Các nhân tố xác định loại chuyển dịch

Mật độ dòng điện (A/mm2)Kích thước dây điện cực hàn (mm)Cường độ dòng điện (A)

Loại khí bảo vệĐiện áp hồ quang (V)

ít văng toé hơn, bề mặt mối hàn mịn.

2 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

trong vùng không gian hình côn giúp cho biên đường hàn trở nên sạch sẽ, xong cũng dễ gây

ra các khuyết tật do thiếu chảy trên đường

biên hàn Độ ngấu trong kiểu chuyển dịch này sâu hơn với khi hàn bằng que, song lại thấp hơn chuyển dịch cầu có năng lượng hàn cao hơn

CHUYỂN DỊCH DẠNG PHUN

(SPRAY TRANSFER)

Argon có tính chất khí trơ.Không kết hợp với vật liệu.Ngăn chặn các khí hoạt tính khác tiếp cận mối hàn, giới hạn kích thước giọt kim loại

Cải tiến đường hàn

Giảm khả năng cháy chân

C HUYỂN DỊCH CẦU (GLOBULAR TRANSFER)

2 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

Trong kiểu chuyển dịch này kim loại chuyển dịch

từ điện cực sang vũng hàn dưới dạng các giọt cầu

có kích cỡ không đều và định hướng ngẫu nhiên, kết quả là lượng văng toé tăng lên đáng kể Khi hàn với khí CO2 thì có thể giảm sự văng toé bằng cách hiệu chỉnh thông số hàn sao cho đầu dây

hàn nhúng chìm vào trong vũng hàn và hồ quang cháy trong lỗ hổng nằm trong vũng hàn.

2 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

Khí dùng khí trộn có nhiều Helium, mối hàn trở nên rộng cùng với chiều sâu ngấu chảy

giống như Argon, nhưng tiết diện tròn trịa hơn

mấp mô hơn so với các loại chuyển dịch khác, bởi vì hồ quang nhúng chìm vào bể hàn, hiệu quả làm sạch biên mối hàn kém

C HUYỂN DỊCH CẦU (GLOBULAR TRANSFER)

2 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

C HUYỂN DỊCH CẦU (GLOBULAR TRANSFER)

Giọt kim loại có kích thước bằng 1.5 đến 2 lần đường kính điện cực hàn

Thường sử dụng khí bảo vệ là khí CO2

Tạo độ ngấu rộng và sâu

Nếu thêm Argon nó sẽ cải thiện sự ổn định

hồ quang

Chỉ giới hạn cho các tư thế hàn bằng và hàn ngang

2 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

Trong kiểu chuyển dịch ngắn mạch, năng

lượng có trị số thấp, tất cả kim loại chuyển dịch xảy ra khi dây hàn tiếp xúc vào vũng nóng chảy của vật hàn Trong kiểu chuyển dịch kim loại

này, đặc tính nguồn hàn điều khiển mối quan

hệ giữa sự thiết lập gián đoạn của hồ quang và ngắn mạch của dây hàn tới vât hàn Từ đó

nhiệt lượng thấp, độ ngấu của mối hàn rất nông

và cần phải chú ý khi thực hiện cùng với kỹ

thuật đảm bảo tốt đối với chi tiết dày.

2 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

Tuy nhiên, đặc tính cho phép hàn ở mọi vị trí Chuyển dịch ngắn mạch có đặc thù thích ứng khi hàn với các chi tiết mỏng

2 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

loại cơ bản, tạo ra ngắn mạch Điều đó

làm cho dây hàn bị nổ, tạo ra hồ quang mới Dù vậy, vì dây hàn được cấp có điện

áp cao, dây hàn lại tiếp tục chạm vào kim loại cơ bản và chu trình lặp lại

2 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

Kỹ thuật thao tác tốt rất quan trọng mục đích tránh các hiện tượng thiếu chảy khi hàn các vật dày, nhưng

cũng ít nghiêm trọng hơn khi hàn với chế độ chuyển dịch ngắn mạch.

3 TRANG THIẾT BỊ

 Phương pháp hàn GMAW có thể được thực

hiện tự động hoặc bán tự động, trang thiết bị cơ bản đối với bất kỳ hệ thống hàn GMAW nào cũng bao gồm như sau:

Nguồn hàn

3 TRANG THIẾT BỊ

Van giảm áp và chỉnh lưu lượng khí

Các trang thiết bị cho dây điện cực

Cáp điện và các đường dẫn khí bảo vệ

Thiết bị hàn MIG/MAG

2.4.1 M ỏ hàn MIG/MAG

Thiết bị hàn MIG/MAG

2.4.1 M ỏ hàn MIG/MAG

3 TRANG THIẾT BỊ

kế nhằm cung cấp hiệu quả tối đa cho

công việc hàn Chúng bao gồm súng hàn công suất cao, loại năng suất cao, loại

nhẹ dùng để hàn mọi vị trí, loại thiết kế đặc biệt cho các mối hàn đặc biệt

Súng hàn

3 TRANG THIẾT BỊ

Súng hàn

nguội bằng gió, loại mỏ thẳng, loại mỏ cong Loại súng làm mát bằng khí được giới hạn

sử dụng tới 600 A cùng với chu kỳ ngắn lại Khi hàn trên các dây truyền công nghệ

thường được sử dụng súng hàn làm mát

bằng nước

 MÔTƠ CẤP DÂY

3 TRANG THIẾT BỊ

Thường là loại có tốc độ không đổi điều

chỉnh vô cấp Bộ cấp dây tốc độ không đổi được trang bị mạch điện tử để điều khiển

quá trình mồi hồ quang, tự động điều chỉnh khi có sự thay đổi điện áp nguồn, tự hiệu

chỉnh khi xảy ra hiện tượng kẹt dây Kết quả

là hồ quang mồi và cháy ổn định hơn, hạn chế đáng kể lượng văng toé

Thiết bị hàn MIG/MAG

2.4.2 C ơ cấu cấp dây hàn

Súng hµn vµ côm èng dÉn: §ãng më nguån ®iÖn hµn vµ khÝ b¶o vÖ, tiÕp ®iÖn cho d©y hµn.

4 VẬT LIỆU HÀN

Trong hàn GMAW, được định nghĩa, sự liên kết của các kim loại là kết quả của của nhiệt nung nóng cùng với hồ quang

đã được thiết lập giữa sự duy trì, sự

cháy của dây kim loại điền đầy và vật

hàn Khí bảo vệ và dây hàn nóng chảy là hai yếu tố cần thiết của phương pháp

này

KHÍ BẢO VỆ

Nhiệm vụ chính của khí bảo vệ trong hàn GMAW là tạo ra khí quyển có tính trơ hoặc khử để ngăn chặn các khí có hại từ không khí thâm nhập vào trong vũng hàn khi hàn

4 VẬT LIỆU HÀN

Nhãm khÝ tr¬ (Ar, He) :

+ KhÝ Ar : lµ mét lo¹i khÝ kh«ng mµu, kh«ng mïi vµ nÆng h¬n kh«ng khÝ kho¶ng 25% Argon ® îc s¶n xuÊt ra ë d¹ng láng vµ d¹ng khÝ, khÝ Ar ph©n lµm ba lo¹i :

4 VẬT LIỆU HÀN

KHÍ BẢO VỆ

4 VẬT LIỆU HÀN

KHÍ BẢO VỆ

 KhÝ Ar lo¹i I (99,99 %) dïng hµn c¸c kim lo¹i cã

ho¹t tÝnh cao (Titan, Ni«bi, Zinic«ni) vµ c¸c hîp kim cña chóng

 KhÝ Ar lo¹i II (99,98 %) dïng hµn c¸c hîp kim

nh«m, mangan vµ c¸c kim lo¹i hay hîp kim kh¸c Ýt nhËy c¶m víi «xy vµ nit¬, hµn b»ng ®iÖn cùc kh«ng nãng ch¶y

 KhÝ Ar lo¹i III (99,95 %) dïng hµn c¸c thÐp chèng

¨n mßn

4 VẬT LIỆU HÀN

KHÍ BẢO VỆ

+ Khí He : không màu, không mùi, có tỷ trọng nhẹ hơn Ar khoảng 10 lần

+ Khí He đ ợc phân làm hai loại : loại có độ tinh

khiết cao (hàm l ợng các tạp chất không lớn hơn

0,02%) và loại hêli kỹ thuật (hàm l ợng tạp chất

nhỏ hơn 0,2 %) Khí heli nhẹ hơn Ar khoảng 10

lần nên khi hàn, l ợng hêli tiêu hao lớn hơn l ợng Ar

từ 1,5 ữ 3 lần

4 VẬT LIỆU HÀN

KHÍ BẢO VỆ

- Nhóm khí hoạt tính (CO2) : dùng trong hàn bán tự

động bằng điện cực nóng chảy Để giảm l ợng kim loại bắn tóe khi hàn và tạo điều kiện tốt cho việc hình thành mối hàn, ng ời ta sử dụng hỗn hợp khí CO2 với (2 ữ 5)% O2 (giảm đ ợc 30 ữ 40% l ợng kim loại mất mát do bắn tóe) Ngoài ra, để tiết

kiệm ng ời ta dùng hỗn hợp 75% Ar + 25% CO2 hay Ar + CO2 + O2, v v…

khí bảo vệ còn đảm nhận các công việc sau:

KHÍ BẢO VỆ

Ảnh hưởng đến độ ngấu và tiết diện

ngang của mối hàn

Tốc độ hànKhả năng tạo ra khuyết tật biên mối hàn

Tẩy sạch bề mặt và biên đường hàn

4 VẬT LIỆU HÀN

KHÍ BẢO VỆ

Argon Argon-Helium Helium CO 2

4 VẬT LIỆU HÀN

KHÍ BẢO VỆ

Argon-O 2 Argon- CO 2 CO 2

4 VẬT LIỆU HÀN

cho chúng có cơ tính bằng hoặc tốt hơn kim loại hàn.

4 VẬT LIỆU HÀN

DÂY HÀN

Mục tiêu thứ hai: đạt được, thông thường, thông qua dùng điện cực kim loại điền đầy được sản xuất đưa thêm vào các thành phần

để không tạo ra khuyết tật

Phân loại dây hàn

 Có rất nhiều chủng loại dây hàn khác nhau

bao gồm dạng đặc và lõi thuốc có mặt trên thị trường vật liệu hàn Chúng được phân loại

theo một tiêu chuẩn riêng và có thể nhận biết thông qua ký hiệu nhằm lựa chọn sao cho phù hợp với từng công việc cụ thể.

DÂY HÀN

 Hệ thống phân loại liệt kê một số các thuộc tính yêu cầu đối với từng loại dây hàn Ví dụ:

 Thành phần hóa học

 Loại khí bảo vệ yêu cầu sử dụng

 Cơ tính của kim loại mối hàn.

DÂY HÀN

 Dây hàn đặc

 Phân loại dây hàn đặc thông qua ba nhóm nằm ngăn cách với nhau trong ký hiệu

Mỗi nhóm có một số các ký tự hay ký tự và chữ số

DÂY HÀN

 Nhóm 1

 Nhóm các ký tự đầu tiên thể hiện

thành phần hóa học của dây hàn ES có nghĩa là dây hàn đặc Chữ số đứng sau

ES thể hiện thành phần hóa học của dây hàn.

DÂY HÀN

 Nhóm 2 bao gồm một ký tự hoặc một tổ hợp

ký tự dùng để thể hiện loại khí bảo vệ sử

dụng và được dùng trong quá trình kiểm tra chất lượng;

 G: khí bảo vệ và đi kèm theo sau là một

 Nhóm 3 gồm có một ký tự W và kèm theo sau

là ba chữ số W thể hiện rằng đây là kim loại mối hàn Hai chữ số đầu tiên thể hiện giá trị

độ bền nhỏ nhất của kim loại mối hàn với

đơn vị là x 10 Mpa Chữ số thứ 3 thể hiện giá trị độ dai va đập tối thiểu Chữ cái H ở vị trí cuối cùng dùng để thể hiện rằng quá trình

hàn có sự kiểm soát lượng Hydro.

DÂY HÀN

DÂY HÀN

 Dây hàn đặc: có nhiều loại dây hàn khác

nhau và sự lựa chọn phụ thuộc vào kim loại cơ

bản, bao gồm: dây hàn thép cabon thường, thép hợp kim thấp, nhôm, thép không gỉ, đồng hợp kim đồng v.v Các đường kính thông dụng: 0,6 ; 0,8; 0,9; 1,0; 1,2; 1,6

 Đây là loại dây có giá thành rẻ, nhưng mức độ

tổn hao lớn do bắn tóe nên hệ số đắp không cao

DÂY HÀN

 Dây hàn lõi thuốc: điện cực dây có lõi gồm

vỏ kim loại hình ống và lõi dạng bột Chất lõi liên kết với khí bảo vệ có ảnh hưởng tới

độ ổn định của hồ quang, sự tạo bắn tóe, mặt cắt vân hàn, bề mặt vân, khả năng

tách xỉ, cấu tạo mối hàn cũng như cơ tính của mối hàn Dây điện cực có lõi đắt hơn dây đặc Vì vậy chúng chỉ được sử dụng ở những nơi chất lượng hàn đem lại ưu thế.

DÂY HÀN

 Dây hàn lõi thuốc: dây hàn lõi

thuốc được chế tạo theo hai công nghệ khác nhau:

- kéo (tiết diện dây liền)

- cán (tiết diện dây có phần nối

DÂY HÀN

bền thấp, trung bình và cao.

việc trong điều kiện áp suất thấp và áp suất cao

vệ do trong lõi có một phần chất tạo khí

DÂY HÀN

Bảng kích thước và khối lượng của dây hàn:

Đường kính

dâ

dây (mm)

Đường kính trong cuộn dây(mm )

Khối lượng của cuộn dây(kg) Thép cácbon

10 10 15

Để đảm bảo sự ổn định cho quá trình hàn và chất lượng mối hàn nên đòi hỏi dây hàn luôn phải sạch, do đó dây hàn thường được bọc lớp mạ đồng.

Dòng điện hàn(Ih):

Phụ thuộc vào kích thước điện cực, dạng

truyền kim loại lỏng và chiều dày của vật hàn.Khi dòng điện hàn quá thấp thì không đảm bảo

độ ngấu, giảm chất lượng mối hàn

Khi dòng điện quá cao, sẽ làm tăng sự bắn toé kim loại, gây ra rỗ xốp, biế dạng, mối hàn

không ổn định

5 Chế độ hàn

 Điện áp hàn(uh).

 Đây là thông số rất quan trọng trong hàn

GMAW, quyết định dạng truyền kim loại lỏng

 Điện áp hàn sử dụng phụ thuộc vào chiều dày chi tiết hàn, kiểu liên kết, kích cỡ và

thành phần điện cực, thành phần khí bảo vệ

 Để có giá trị điện áp hàn hợp lý, có thể phải hàn thử vài lần

 Khi vh tăng tốc độ cấp nhiệt của hồ quang sẽ giảm, làm giảm độ ngấu và thu hẹp đường

hàn

15 - 200

HƯỚNG HÀN

(A) Hµn thuËn

6 Kỹ thuật hàn

15 - 200

HƯỚNG

HÀN

(B) HÀN NGƯỢC

6 Kỹ thuật hàn

Quá trình bắt đầu hàn:

Cho đỉnh của dây hàn tiếp xúc vào điểm bắt đầu sau đó được đưa cao lên khoảng

3mm tiếp theo đống điện cho mỏ hàn, một

hồ quang được tạo ra quá trình hàn bắt

đầu.

6 Kỹ thuật hàn