Bài giảng: Gá lắp kết cấu Hàn

- Sơ đồ đấu một số nguồn điện hàn để cấp điện cho hàn hồ quang phải đảm bảo sao cho điện áp giữa điện cực và chi tiết hàn khi không tải không vượt quá điện ápkhông tải của một trong các

TRƯỜNG TRUNG CẤP NGHỀ - CÔNG ĐOÀN HÀ NỘI

-GIÁO TRÌNH NGHỀ HÀN

GIÁO TRÌNH NGHỀ HÀN

MÔĐUN 14: GÁ LẮP KẾT CẤU HÀN

SỬ DỤNG CHO ĐÀO TẠO TRUNG CẤP NGHỀ HÀN

Ban hành theo quyết định số 296/QĐ – TCN-GTCC ngày 27/10/2011 của Hiệu trưởng

Trường Trung cấp nghề - Công đoàn Hà Nội

Hà nội - Năm 2012

TRƯỜNG TRUNG CẤP NGHỀ - CÔNG ĐOÀN HÀ NỘI

-GIÁO TRÌNH NGHỀ HÀN

MÔĐUN 14: GÁ LẮP KẾT CẤU HÀN

SỬ DỤNG CHO ĐÀO TẠO TRUNG CẤP NGHỀ HÀN

Ban hành theo quyết định số 296/QĐ – TCN-GTCC ngày 27/10/2011 của Hiệu trưởng

Trường Trung cấp nghề - Công đoàn Hà Nội

Tác giả: Kỹ sư Nguyễn Ngọc Quý

Hà nội - Năm 2012

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, lĩnh vực

cơ khí chế tạo nói chung và nghề hàn ở Việt Nam nói riêng đã có những bước pháttriển mạnh mẽ cả về số lượng và chất lượng đóng góp cho sự nghiệp công nghiệp hoá,hiện đại hoá đất nước

Thực hiện luật dạy nghề ngày 29 tháng 11 năm 2006 và theo thông tư số21/2011/TT-BLĐTBXH ngày 29 tháng 7 năm 2011 của Bộ trưởng Bộ lao động –Thương binh và xã hội về quy định chương trình khung trình độ Trung cấp nghề, Caođẳng nghề cho một số nghề thuộc các nhóm nghề công nghệ kỹ thuật cơ khí

Thực hiện chương trình đào tạo Trung cấp nghề Hàn ban hành theo quyết định

số 296/QĐ-TCN- GTCC ngày 27 tháng 10 năm 2011 của Hiệu trưởng Trường Trungcấp nghề Giao thông công chính Hà Nội

Việc biên soạn giáo trình hàn nhằm đáp ứng nhu cầu giảng dạy của đội ngũ giáoviên cũng như học tập của học sinh nghề hàn tạo sự thống nhất trong quá trình đào tạonghề hàn, đáp ứng nhu cầu thực tế sản xuất của các doanh nghiệp, của mọi thành phầnkinh tế là vấn đề cấp thiết cần thực hiện

Xuất phát từ những nhu cầu đào tạo và thực tế sản xuất, Trường trung cấp nghềgiao thông công chính Hà Nội đã tiến hành biên soạn giáo trình nghề Hàn gồm: 6 tậpgiáo trình của các môn học kỹ thuật cơ sở; 16 tập giáo trình của các mô đun chuyênmôn nghề Hàn Nội dung biên soạn theo hình thức tích hợp giữa lý thuyết và thựchành với những kiến thức, kỹ năng nghề được bố trí kết hợp khoa học nhằm đảm bảotốt nhất mục tiêu đề ra của từng môn học, mô đun Trong quá trình biên soạn tác giả đãtham khảo nhiều tài liệu liên quan cũng như tiếp xúc trao đổi với nhiều chuyên gia đàotạo nghề Hàn, các công nhân bậc cao tại các cơ sở sản xuất, đồng thời áp dụng nhữngtiêu chuẩn của Hiệp hội hàn quốc tế và tiêu chuẩn quốc tế ISO cố gắng đưa những kiếnthức và kỹ năng cơ bản nhất, phù hợp với thực tế sản xuất, đặc biệt dễ nhớ, dễ hiểukhông ngoài mục đích nâng cao chất lượng đào tạo, đáp ứng tốt yêu cầu sản xuất hiệnnay

Trong quá trình biên soạn giáo trình, mặc dù đã có nhiều cố gắng của tác giả,xong không thể tránh khỏi những thiết sót, hạn chế Đồng thời để giáo trình ngày cànghoàn thiện, phục vụ tốt hơn cho công tác giảng dạy và học tập, Nhà trường mong nhậnđược những góp ý của bạn đọc

MỤC LỤC

Thời gian mô đun: 60h (lý thuyết: 15h, thực hành: 45h)

MỤC TIÊU

- Làm chủ được các phương pháp và kỹ thuật trong việc gá các kết cấu hàn tấmphẳng, kết cấu dầm dàn, ống

- Đấu nối và vận hành máy hàn thành thạo, đúng quy trình

- Gây được hồ quang và duy trì ổn định hồ quang

- Gá lắp được các loại kết cấu hàn đúng yêu cầu kỹ thuật

- Hàn được vết hàn đính ngấu đều và đúng kích thước

- Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp

- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của Học sinh

số thuyết Lý Thực hành Kiểm tra*

dụng cụ đo kiểm: ke 900, 1200 thước dây, thước lá, mỏ lết).

- Các loại bản vẽ đồ gá hàn treo tường

- Tranh treo tường về các loại kết cấu hàn điển hình

- Giáo trình đồ gá

- Tài liệu hướng dẫn công nghệ cho Học sinh và các loại tài liệu tra cứu liên quan

4 Nguồn lực khác:

- Phòng học chuyên môn hoá

- Xưởng thực tập nghề hàn trong trường

BÀI 1: ĐẤU NỐI VÀ VẬN HÀNH

- Cặp que hàn vào kìm hàn, thay que hàn nhanh gọn chính xác

- Phát hiện và xử lý tốt các hỏng hóc thông thường của máy hàn trong quá trình sửdụng

- Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng

- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác trong công việc

NỘI DUNG

1 - Đấu nối thiết bị, dụng cụ hàn

1.1 - Sơ lược về thiết bị hàn

Hiện nay thiết bị hàn đang được dùng rộng rãi và phổ biến thường có hai loạichính sau :

- Máy hàn hồ quang xoay chiều :

Bao gồm các máy hàn dùng các loại biến áp 1 pha hay 3 pha có tác dụng hạ áptăng dòng

- Máy hàn hồ quang một chiều :

Loại này cho dòng sử dụng 1 chiều nên hồ quang có tính ổn định cao Thường

Các loại máy hàn kiểu này thường kết hợp cả dòng xoay chiều AC/DC

1.2 - Đấu nối máy hàn

Các máy hàn hiện nay thường được nối theo các bước sau :

- Dây hàn nối với kìm hàn và kẹp mát

- Dây kìm hàn, dây kẹp mát với máy hàn

- Dây tiếp đất của máy hàn

- Đấu điện nguồn

Điện nguồn được chia làm 2 phần :

+ Đấu dây nguồn vào máy hàn

Tuỳ thuộc vào thông số của máy hàn và công nghệ chế tạo, có máy hàn đã được

cố định có máy thì tuỳ vào mạng lưới điện cung cấp nguồn nào thì ta đấu theo bảngdẫn Hình dưới là một ví dụ :

380 V

220 V

380 V

+ Đấu dây nguồn vào lưới điện : thường là qua cầu dao hay atomat

Khi đấu nối thiết bị hàn cần phải đảm bảo sự tiếp xúc tốt và chắc chắn hình 1.2

Hình 1.2 - Sơ đồ đấu nối thiết bị, dụng cụ hàn

1.3 - Một số loại thiết bị dụng cụ hàn

- Tủ sấy que hàn:

- Máy mài cầm tay:

- Mặt nạ hàn: Mặt nạ hàn trang bị cho người thợ

dùng để bảo vệ mắt và mặt trong quá trình hàn.Không bị ánh sáng hồ quang làm hại mắt và da

mặt, đồng thời tránh nhiệt phát ra của hồ quang

và kim loại lỏng bắn toé Mặt nạ hàn gồm hai

bộ phận:

+ tấm chắn và phần để lắp kính mầu Tấm chắn thường được làm bằng bìacát tông nhe uốn theo kiểu hình cong có lắp tay cầm hoặc có dây treo để đội vàođầu để hàn các vị trí phức tạp

+ Phần lắp kính mầu là một khung nhôm hoặc thép có gờ vít hãm để đỡkính màu và kính trắng bảo vệ, định vị chặt kính không rơi và xô lệch

- Thước dây, thước lá, thước

+ số1 dùng cho dòng hàn dưới 100A

+ số 2 dùng cho dòng hàn từ 100 đến 200A

+ số3 dùng cho dòng hàn từ 250 đến 350A

Mặt nạ cầm tay

thay đổi cường độ dòng điện hàn.

Loại này thường cồng kềnh vì có 2 bộ

phận riêng rẽ Muốn thay đổi dòng

điện ta chỉ việc thay đổi vị trí con trỏ

trên cuộn cảm

Hình 2.1.1 - Sơ đồ cấu tạo máy hàn có

cuộn tự cảm riêng

2.1.2 - Máy hàn có các cuộn

dây di động

Dựa trên nguyên lý thay đổi vị

trí tương đối giữa các cuộn dây với

nhau làm thay đổi khoảng hở từ thông

giữa chúng, tức là sẽ làm thay đổi trở

kháng giữa các cuộn dây và làm thay

đổi dòng điện Thường cuộn dây di

động là cuộn sơ cấp, thông qua cơ cấu

vít Cho nên dòng điện điều chỉnh là

vô cấp Hình 2.1.2 - Sơ đồ cấu tạo máy hàn có cuộn dây di động

2.1.3 - Máy hàn có lõi từ di

động

Khoảng giữa 2 cuộn dây sơ cấp

và thứ cấp có đặt một lõi từ di động

để tạo ra sự phân nhánh từ thông sinh

ra trong lõi từ của máy Nếu điều

chỉnh lõi từ A đi sâu vào khung lõi

biến áp thì trị số từ thông đi qua A

càng lớn, phần từ thông đi qua lõi

cuộn thứ cấp giảm nên dòng điện sinh

ra trong mạch hàn nhỏ đi Ngược lại,

nếu điều chỉnh lõi A chạy ra tạo nên

khoảng trống không khí lớn thì từ

thông rẽ qua A ít đi vì vậy dòng điện

trong mạch sẽ lớn loại này cũng điều

pháp điều chỉnh dòng hàn ở trên Lõi

từ di động trong cuộn cảm làm thay

đổi khe hởkhông khí và trở kháng của

mạch hàn; khe hở không khí càng lớn

cảm kháng càng nhỏ thì dòng điện

càng cao Hình 2.1.4 - Máy hàn có lõi từ di động

trong cuộn cảm

2.1.5 - Máy hàn có bộ tự cảm

bão hoà

Sử dụng cầu chỉnh lưu và

biến trở để điều khiển dòng điện 1

chiều trong phần điều khiển Khi

không có dòng điện 1 chiều đi qua

cuộn dây điều khiển, cảm kháng là

cực đại và dòng điện hàn càng bé

Ngược lại, khi có dòng điện 1 chiều

cực đại đi qua dòng điện hàn sẽ đạt

giá trị cực đại và có thể điều khiển

2.2 - Sơ đồ cấu tạo máy hàn điện một chiều

Có thể chia máy hàn một chiều làm ba nhóm theo hình dáng đường đặc tínhđộng của máy như sau:

* Máy hàn một chiều dùng chỉnh lưu

Cấu tạo chung

Máy hàn bằng dòng điện chỉnh lưu gồm có hai bộ phận chính: máy biến thế hàn

và bộ chỉnh lưu dòng điện Máy biến thế hoàn toàn giống như máy hàn xoay chiều Bộchỉnh lưu được bố trí trên mạch thứ cấp của máy biến thế và thường là dùng chỉnh lưusêlen và silic Tác dụng của bộ chỉnh lưu là biến dòng điện xoay chiều thành dòng điệnmột chiều ổn định để hàn Có hai loại máy hàn chỉnh lưu một pha và ba pha

2.2.1 - Máy hàn dùng chỉnh lưu 1 pha:

- Sơ đồ cấu tạo máy hàn dùng chỉnh lưu một pha hình 2.2.1

Hình 2.2.1 - Sơ đồ nguyên lý máy hàn chỉnh lưu một pha

- Nguyên lý máy hàn chỉnh lưu 1 pha

Trong nửa chu kỳ thứ nhất chỉnh lưu cho dòng điện đi qua 1 và 3, trong nửa chu

kỳ thứ hai chỉnh lưu chỉ cho dòng điện đi qua 2 và 4 Như vậy trong toàn bộ chu kỳ,dòng điện hàn chỉ đi theo một hướng nhất định cho nên quá trình hàn hồ quang cháy

ổn định

W2

W1

2.2.2 - Máy hàn dùng chỉnh lưu 3 pha:

- Sơ đồ cấu tạo máy hàn dùng chỉnh lưu 3 pha hình 2.2.2

- Nguyên lý máy hàn dùng chỉnh lưu 3 pha

Máy hàn chỉnh lưu ba pha: Trong một phần ba chu kỳ có một cặp chỉnh lưu làmviệc tuần tự như sau 1 và 5; 2 và 4; 3 và 6 Kết quả là trong toàn bộ chu kỳ dòng điệnđược chỉnh lưu liên tục và đường cong điện thế gần trở thành đường thẳng Như vậydòng điện xoay chiều ba pha sau khi đi qua chỉnh lưu để hàn cũng chỉ đi theo mộthướng

Hình 2.2.2 - Sơ đồ nguyên lý máy hàn chỉnh lưu 3 pha

2.3 - Vận hành máy hàn điện

Để vận hành máy hàn tốt và an toàn ta thực hiện theo các bước sau đây:

2.3.1 - Kiểm tra mạch điện đầu vào hình 2.3.1

Hình 2.3.1 - Kiểm tra mạch điện đầu vào

- Kiểm tra công tắc nguồn điện vào máy ở vị trí OFF

- Kiểm tra cầu dao điện của mạng điện dẫn vào

- Kiểm tra dây tiếp đất của máy

- Siết chặt các vít, bu lông của dây dẫn vào máy

2.3.2 - Kiểm tra mạch điện đầu ra

- Kiểm tra đầu nối của cáp hàn

- Nối dây mát với bàn hàn

- Lắp que hàn vuông góc với kìm hàn

- Điều chỉnh cáp hàn nằm giữa khe của mỏ kẹp của Ampe kế

- Máy hàn 1chiều

- Dụng cụ đo Akế

- Chỉnh thô và

vi chỉnh tinhđúng yêu cầutừng bài học

và thay

que hàn

- Kìm hàn cácloại

- Thước đo độ

- Cặp que chắcchắn và điềuchỉnh các góc

- Hệ thốngtruyền độngđược bôi trơn

Hệ ống làmmát tốt

- Cho đầu que hàn tiếp xúc với vật hàn (Cầm kính bảo vệ mắt khi thử)

- Kiểm tra chỉ số chỉ dòng điện hàn trên máy (130 A)

- Điều chỉnh thô : Điều chỉnh vô cấp

- Điều chỉnh tinh: Điều chỉnh trên sun từ

Hình 3 - Máy hàn điều chỉnh dòng điện vô cấp.

4 - Cặp que và thay que hàn.

Hiện nay các mỏ hàn sản xuất theo kiểu kẹp, kiểu ren và kiểu cút hình 4.1

Cặp que hàn phải đảm bảo điều chỉnh được góc độ hợp bởi trụcque hàn và trục mỏ hàn

MỎ KIỂU KẸP MỎ KIỂU CÚT

MỎ KIỂU REN

6 - Các hỏng hóc thông thường của máy hàn và biện pháp khắc phục.

Kiểm tra xiết chặt các đầunối và tiếp xúc của kìmhàn, vật hàn, xem lại bộphận điều chỉnh ở trở điềuchỉnh

Phát tia lửa điện ở

cổ góp điện

Chổi than mòn không đều hoặcmiếng cách điện ở cổ góp điệnlồi lên, bẩn chổi than

Làm sạch mài lại chổithan, sửa cổ góp điện

Động cơ kéo máy

phát hàn tếng kêu

Mất một trong ba pha điện lưới,

do đứt cầu chì hoặc má dao tiếpxúc không tốt

Kiểm tra lại điện lưới vàcâù dao, cầu chì điện sửalại

Khi có tải máy

gầm rú, dòng hàn

yếu dần đi

Máy làm việc qúa công suất,thới gian làm việc quá dài nóngmáy giảm hiệu suất của máy

Tính lại định mức kỹthuật và chế độ hàn, điện

áp, que hàn Cho máy nghỉ

Kiểm tra đo lại và thayđiốt

Xiết lại các cầu nối, xemlại tiếp xúc vật hàn, kìmhàn và phần cơ điều chỉnhdòng điện

Máy bị rú to như

lúc hàn tại thời điểm

đóng cầu dao điện

Có hiện tượng chập trongmạch sơ cấp hoặc thứ cấp hoặc

vô tình để kìm hàn chạm vật hàn

Kiểm tra lại máy trướckhi đóng cầu dao máy,không để chập các cuộndây

cơ lõi thép di động.

Thao tác máy hoặc

khi hàn bị điện giật

Điện phần sơ cấp không đảmbảo cách điện bị dò ra ngoài vỏhoặc đầu dây bị chạm vỏ máy

Có thể bị một đầu dây bên sơ cấpchạm vào cuộn dây thứ cấp

Kiểm tra cách điện giữacuộn dây và vỏ máy, cáchđiện giữa các cuộn dây vớinhau

Quạt làm mát

của máy hàn 3

pha quay ngược

Mô tơ cảm ứng 3 pha đấusai với lưới điện pha nào đó trong 3Cho thay đổi 2 dây

- Cổ góp điện không sạchsẽ

- Ngừng máy vàgiảm dòng điện hàn

- Cho sửa chữa lại

- Lấy vải sạch lau cổgóp điện

6 - An toàn lao động trong phân xưởng.

Trong quá trình học tuy chỉ giới hạn trong xưởng trường, nhưng các nguy cơnguy hại của nghề có thể ảnh hưởng đến người lao động thì không thay đôi, mà chỉnắm được các kỹ thuật, quy định an toàn mới tránh được các nguy hại của nghề gây ra

- Công việc hàn điện có thể tổ chức cố định trong các nhà xưởng, ngoài trời,

hoặc có thể tổ chức tạm thời ngay trong những công trình xây dựng, sửa chữa

- Việc chọn quy trình công nghệ hàn ngoài việc phải đảm bảo an toàn chống

điện giật còn phải tính đến khả năng phát sinh các yếu tố nguy hiểm và có hại khác(khả năng bị chấn thương cơ khí, bụi và hơi khí độc, bức xạ nhiệt, các tia hồng ngoại,

ồn, rung ), đồng thời phải có các biện pháp an toàn và vệ sinh lao động để loại trừchúng

- Vỏ kim loại của máy hàn phải được nối bảo vệ (nối đất hoặc nối "không")

theo TCVN 7447 (IEC 60364) Trong trường hợp TCVN nói trên có sự thay đổi, bổsung thì thực hiện theo những quy định mới nhất

- Khi tiến hành công việc hàn điện tại những nơi có nguy cơ cháy, nổ phải tuân

theo các quy định an toàn phòng chống cháy, nổ.

- Khi tiến hành công việc hàn điện trong các buồng, thùng, khoang, bể, phải

thực hiện thông gió, cử người theo dõi và phải có biện pháp an toàn cụ thể và đượcngười có trách nhiệm duyệt, cho phép

Cấm hàn ở các hầm, thùng, khoang, bể đang có áp suất hoặc đang chứa chất dễcháy, nổ

6.2 - Yêu cầu đối với quá trình công nghệ

- Khi lập quy trình công nghệ hàn cần dự kiến các phương án cơ khí hoá, tự

động hoá, đồng thời phải đề ra các biện pháp hạn chế và phòng chống các yếu tốnguy hiểm, có hại đối với người lao động

- Khi tiến hành công việc hàn điện, cần sử dụng các loại thuốc hàn, dây hàn,

thuốc bọc que hàn mà trong quá trình hàn không phát sinh các chất độc hại, hoặcnồng độ chất độc hại phát sinh không vượt quá giới hạn cho phép

- Chỉ được phép cấp điện để hàn hồ quang từ máy phát điện hàn, máy biến áp

hàn, máy chỉnh lưu hàn Cấm cấp điện trực tiếp từ lưới điện động lực, lưới điện chiếusáng, lưới điện xe điện để cấp cho hàn hồ quang

- Sơ đồ đấu một số nguồn điện hàn để cấp điện cho hàn hồ quang phải đảm bảo

sao cho điện áp giữa điện cực và chi tiết hàn khi không tải không vượt quá điện ápkhông tải của một trong các nguồn điện hàn

- Các máy hàn độc lập cũng như các cụm máy hàn phải được bảo vệ bằng cầu

chảy hoặc aptômat ở phía nguồn Riêng với các cụm máy hàn, ngoài việc bảo vệ ởphía nguồn còn phải bảo vệ bằng aptômat trên dây dẫn chung của mạch hàn và cầuchảy trên mỗi dây dẫn tới từng máy hàn

- Cho phép dùng dây dẫn mềm, thanh kim loại có hình dạng mặt cắt bất kỳ,

nhưng đảm bảo đủ tiết diện yêu cầu, các tấm hàn hoặc chính kết cấu được hàn làm dâydẫn ngược nối chi tiết hàn với nguồn điện hàn Cấm sử dụng đường ống không phảiđối tượng hàn làm dây dẫn ngược

Cấm sử dụng lưới nối đất, nối "không", các kết cấu xây dựng bằng kim loại,các thiết bị công nghệ không phải là đối tượng hàn làm dây dẫn ngược

Dây dẫn ngược phải được nối chắc chắn với cực nối của nguồn điện

- Khi di chuyển máy hàn phải cắt nguồn điện cho máy hàn Cấm sửa chữa máy

hàn khi đang có điện

- Khi ngừng công việc hàn điện, phải cắt máy hàn ra khỏi lưới điện Khi kết

thúc công việc hàn điện, ngoài việc cắt điện máy hàn ra khỏi lưới điện, dây dẫn vớikìm hàn cũng phải tháo khỏi nguồn và đặt vào giá bằng vật liệu cách nhiệt

Với nguồn điện hàn là máy phát một chiều, trước tiên phải cắt mạch nguồnđiện một chiều, sau đó cắt mạch nguồn điện xoay chiều cấp cho động cơ máy pháthàn

- Khi hàn hồ quang bằng tay phải dùng kìm hàn có tay cầm bằng vật liệu cách

điện và chịu nhiệt, phải có bộ phận giữ dây, bảo đảm khi hàn dây không bị tuột

Khi dòng điện hàn lớn hơn 600A không được dùng kìm hàn kiểu dây dẫn luồntrong chuôi kìm Trong trường hợp này, các máy hàn phải được trang bị thiết bị khốngchế điện áp không tải

- Trên các cơ cấu điều khiển của máy hàn phải ghi chữ, số hoặc có các dấu hiệu

chỉ rõ chức năng của chúng Tất cả các cơ cấu điều khiển của máy hàn phải được định

vị và che chắn cẩn thận để tránh việc đóng (hoặc cắt) sai

- Trong tủ điện hoặc bộ máy hàn tiếp xúc có lắp các bộ phận dẫn điện hở mạng

điện áp sơ cấp, phải có khoá liên động để bảo đảm ngắt điện khi mở cửa tủ Nếu

không có khoá liên động thì tủ điện có thể khoá bằng khoá thường, nhưng việc điềuchỉnh dòng điện hàn phải do thợ điện tiến hành.

- Các máy hàn nối tiếp xúc có quá trình làm chảy kim loại, phải trang bị tấm

chắn tia kim loại nóng chảy bắn ra, đồng thời bảo đảm cho phép theo dõi quá trình hànmột cách an toàn

- Ở những phân xưởng thường xuyên tiến hành lắp ráp và hàn các kết cấu kim

loại lớn cần được trang bị giá lắp ráp và thiết bị nâng chuyển

- Khi hàn có phát sinh bụi và khí, cũng như khi hàn bên trong các buồng, thùng

khoang, bể hoặc hàn các chi tiết lớn từ phía ngoài, cần sử dụng miệng hút cục bộ diđộng và có bộ phận gá lắp nhanh chóng và chắc chắn đảm bảo việc cấp không khísạch và hút không khí độc hại ra ngoài khu vực thợ hàn làm việc

- Khi hàn bên trong các hầm, thùng, khoang bể, máy hàn phải để bên ngoài,

phải có người nắm vững kỹ thuật an toàn đứng ngoài giám sát Người vào hàn phảiđeo găng tay, đi giày cách điện hoặc dây an toàn và dây an toàn được nối tới chỗngười quan sát Phải tiến hành thông gió với tốc độ gió từ 0,3 đến 1,5 m/s Phải kiểmtra đảm bảo hầm, thùng, khoang bể kín không có hơi khí độc, hơi khí cháy nổ mới chongười vào hàn

Khi hàn bằng nguồn điện xoay chiều trong điều kiện làm việc đặc biệt nguyhiểm (trong các thể tích bằng kim loại, trong các buồng có mức nguy hiểm cao), phải

sử dụng thiết bị hạn chế điện áp không tải để đảm bảo an toàn khi công nhân thay quehàn Trường hợp không có thiết bị đó cần có những biện pháp an toàn khác

- Khi hàn các sản phẩm đã được nung nóng thì trong một buồng hàn chỉ cho

phép một người vào làm việc Trường hợp vì yêu cầu công nghệ, cho phép hai ngườilàm việc chỉ khi hàn trên cùng một chi tiết

- Tại các vị trí hàn, nếu chưa có biện pháp phòng chống cháy thì không được

tiến hành công việc hàn điện

- Khi hàn trên cao, phải làm sàn thao tác bằng vật liệu không cháy (hoặc khó

cháy) Thợ hàn phải đeo dây an toàn, đồng thời phải mang túi đựng dụng cụ và mẩuque hàn thừa

- Khi hàn trên những độ cao khác nhau, phải có biện pháp bảo vệ, không để các

giọt kim loại nóng, mẩu que hàn thừa, các vật liệu khác rơi xuống người làm việc ởdưới

- Khi tiến hành hàn điện ngoài trời, phía trên các máy hàn và vị trí hàn cần có

mái che bằng vật liệu không cháy

Nếu không có mái che, khi mưa phải ngừng làm việc

- Công việc hàn dưới nước phải tuân thủ các yêu cầu sau :

- Chỉ thợ hàn được cấp chứng chỉ thợ lặn và nắm vững tính chất công việc mới

được tiến hành

- Phải có phương án tiến hành công việc do người có thẩm quyền duyệt.

- Phải có người nắm chắc công việc ở bên trên giám sát và liên lạc được với

người hàn dưới nước

- Thiết bị đóng cắt và phục vụ công việc hàn phải được chuẩn bị tốt, sẵn sàng

loại trừ và khắc phục sự cố

- Nếu trên mặt nước có váng dầu, mỡ thì không được cho thợ hàn xuống nước

làm việc

6.3 - Yêu cầu đối với gian sản xuất, bố trí thiết bị và tổ chức nơi làm việc

- Tại các gian sản xuất, nơi tiến hành hàn có hồ quang hở, phải đặt tấm chắn

ngăn cách bằng vật liệu không cháy

- Những nơi tiến hành công việc hàn điện có phát sinh các chất độc hại (hơi

khí độc và bức xạ có hại ), phải trang bị các phương tiện bảo vệ thích hợp và thựchiện thông gió cấp và hút

- Tường và thiết bị trong phân xưởng hàn phải sơn màu xám, màu vàng hoặc

xanh da trời để hấp thụ ánh sáng, giảm độ chói của hồ quang phản xạ Nên dùng cácloại sơn có khả năng hấp thụ tia tử ngoại

- Trong các phân xưởng hàn, các bộ phận hàn và hàn lắp ráp phải bảo đảm điều

kiện vi khí hậu theo các quy định hiện hành Trong các gian của phân xưởng hàn lắpráp phải có thông gió cấp và hút

Khi hàn trong buồng, phải thực hiện thông gió cục bộ ở chỗ tiến hành hàn.không khí hút phải thải ra ngoài vùng không khí cấp

- Phải tiến hành xác định nồng độ của các chất độc hại trong không khí vùng hô

hấp của thợ hàn, cũng như trong phạm vi người thợ hàn làm việc theo các quy địnhhiện hành

- Việc kiểm tra định lượng bức xạ Rơn- ghen sử dụng khi kiểm tra chất lượng

mối hàn phải tuân theo các quy định hiện hành về an toàn- vệ sinh lao động

- Trong các phân xưởng hàn và lắp ráp phải có hệ thống chiếu sáng chung hoặc

chiếu sáng hỗn hợp, đảm bảo độ sáng theo quy định

Việc chiếu sáng khi tiến hành hàn trong các thùng, khoang, bể, có thể sử dụngđèn di động được cấp điện từ nguồn điện áp an toàn, có điện áp không vượt quá 36Vđối với nguồn điện xoay chiều và 48V đối với nguồn điện một chiều, có lưới bảo vệ,hoặc có thể dùng đèn định hướng chiếu từ ngoài vào Biến áp dùng cho đèn di độngphải đặt ở ngoài nơi làm việc Cuộn thứ cấp của biến áp phải nối bảo vệ Cấm dùngbiến áp tự ngẫu để cấp điện cho đèn chiếu di động

- Cấm sử dụng hoặc bảo quản các nhiên liệu, vật liệu dễ cháy, nổ ở nơi tiến

hành công việc hàn điện

- Khoảng cách giữa các máy hàn không được nhỏ hơn 1,5m Khoảng cách giữa

các máy hàn tự động không được nhỏ hơn 2m

- Khi bố trí các máy hàn hồ quang argông và hàn trong môi trường khí các bon

níc phải đảm bảo loại trừ khả năng thấm và lọt khí sang các buồng lân cận

- Chiều dài dây dẫn từ nơi cấp điện áp sơ cấp đến thiết bị hàn di động không

vượt quá 10m

- Hàn hồ quang các sản phẩm nhỏ và trung bình thường xuyên, phải tiến hành

trong các buồng chuyên hàn Vách của buồng phải làm bằng vật liệu không cháy, giữavách và sàn phải để khe hở ít nhất là 50mm Khi hàn trong môi trường có khí bảo vệ,khe hở này ít nhất phải là 300mm Diện tích của mỗi vị trí hàn trong buồng khôngđược nhỏ hơn 3m2 Giữa các vị trí hàn phải có tấm chắn ngăn cách bằng các vật liệukhông cháy

- Khu vực hàn điện phải cách ly với khu vực làm các công việc khác Trường

hợp do yêu cầu của quy trình công nghệ, cho phép bố trí chỗ hàn cùng với khu vựclàm việc khác, nhưng giữa các vị trí phải đặt tấm chắn bằng vật liệu không cháy

BÀI 2: GÂY HỒ QUANG VÀ DUY TRÌ HỒ

MỤC TIÊU

- Chuẩn bị phôi liệu và các loại dụng cụ, thiết bị hàn đầy đủ

- Gây hồ quang thành thạo, chính xác và duy trì ổn định hồ quang

- Hàn được đường thẳng trên tôn phẳng

- Khắc phục được các nhược điểm khi gây hồ quang

- Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng

- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác trong công việc

NỘI DUNG

1 - Những kiến thức cơ bản về hồ quang hàn.

1.1 - Sơ lược về ký hiệu và quy ước của mối hàn

1.1.1- Cách biểu diễn mối hàn trên bản vẽ: Khi biểu diễn không phụ thuộc vàophương pháp hàn

- Mối hàn nhìn thấy, được biểu diễn bằng "nét liền cơ bản"

- Mối hàn khuất được biểu diễn bằng "nét đứt"

- Mối hàn điểm nhìn thấy được biểu diễn bằng dấu "+" nét liền cơ bản

Hình 1.1.1: a -Mối hàn thấy; b - Mối hàn khuất; c - Mối hàn điểm thấy

1.1.2 - Quy ước ký hiệu mối hàn trên bản vẽ

- Mối hàn được thực hiện theo đường chu vi kín (hình a), chu vi hở (hình b)

c

Hình 1.1.2: a - Kí hiệu mối hàn thấy; b - Kí hiệu mối hàn khuất

- Ký hiệu mối hàn hồ quang tay bằng chữ cái in hoa là chữ (T) Mối hàn chínhđược ghi ở trên (hình 2c) và phía phụ ghi ở dưới (hình 2d) nét gạch ngang của đườngdóng chỉ vị trí đường hàn

Hình 1.1.2 : c - Kí hiệu mối hàn thấy, d - Kí hiệu mối hàn khuất

- Dùng chữ cái (in thường) và kèm theo các chữ số để chỉ kiểu liên kết hàn

m - liên kết hàn giáp mối

- Máy hàn điện một chiều một pha, hai pha, ba pha chỉnh lưu bằng Silen, Silic:

ký hiệu (DC), điện áp không tải U0 = 39÷55 (V), điện áp tải Uh =16÷35 (V)

Hình 1.2.3 - Các dụng cụ phục vụ cho quá trình chuẩn bị và làm sạch mối hàn.

Hình 1.2.1 - Máy hàn và các thiết bị kèm theo.

* Nhận biết hệ thống nguồn điện hàn và máy hàn

- Kìm, tuốcnơvít

- Hiểu vàtháo lắp cầudao,

atômát

- Đảm bảoATLĐ

- Máy hàn xoay chiều

- Hiểu cấutạo các chitiết

- Điều chỉnhđược máythành thạo

1.3 - Các loại que hàn thép các bon thấp

1.3.1 - Cấu tạo

Hình 1.3.1 - Cấu tạo que hàn điện

Cấu tạo que hàn gồm hai phần chính: Lõi que hàn và phần lớp thuốc bọc quehàn Mặt đầu que hàn lớp thuốc được xén vát để lộ lõi thép mục đích dễ tạo hồ quanglúc mới hàn, đuôi que hàn có chiều dài khoảng 30mm để kẹp vào kìm hàn, phần khôngbọc thuốc khoảng 20mm mục đích tăng sự tiếp xúc dẫn điện từ kìm hàn vào que hàn.Chiều dài L của que hàn là phần có tác dụng trong quá trình hàn, que hàn có tiết diệnhình tròn Kích thước đường kính que hàn (Tính theo đường kính lõi), và chiều dài Lđược tiêu chuẩn hoá được giới thiệu trên bảng sau:

Đường kính que hàn Chiều dài que hàn L (mm)

Que hàn thép các bonthấp hoặc hợp kim thấp

Ở Việt Nam thường hay chế tạo và sử dụng que hàn có đường kính từ(1,6÷6)mm.

+ Lõi thép que hàn: Chế tạo bằng thép các bon, lõi que hàn này gồm bốn sốhiệu là: CB-08; CB08A; CB- 08ΓA; CB- 08Γ2 chữ số CB chỉ lõi que hàn, con số chỉthành phần các bon trung bình theo phần trăm Chữ A cuối chỉ tính dẻo, độ dai vachạm cao của mối hàn, hàm lượng lưu huỳnh (S) và phốt pho (P) nhỏ hơn số hiệu dâyhàn CB-08 Theo công dụng lõi que hàn chia ra: lõi que hàn dùng để hàn và hàn đắp đểchế tạo que hàn (làm lõi) ký hiệu chữ ∋ như: ∋42, ∋46, ∋50 hoặc ONM-5YHN13/45.Que hàn chế tạo bằng thép hợp kim cao, lõi que hàn gồm 28 nhãn hiệu là: CB - 10Γ

CMT; CB – 13X2MT; CB – 18XΓ CA lõi que hàn này thành phần hợp kim rất cao

Lõi que hàn thường có cơ tính thành phần tốt hơn kim loại cơ bản

- Nhóm ôxy hoá và khử ôxy: là những nguyên tố tham gia vào quá trình ôxyhoá kim loại mối hàn làm tăng nhiệt độ vũng hàn như F2O, MnO đồng thời khử ôxy

để hoàn nguyên sắt tạo thành xỉ thoát ra khỏi vũng hàn Ví dụ như các Ferô mangan,Ferô silic

- Nhóm kết dính: Làm nhiệm vụ liên kết đảm bảo độ bền cần thiết của lớp thuốcbọc que hàn Ví dụ như nước thuỷ tinh, thạch anh

- Nhóm các vật liệu hợp kim: Làm nhiệm vụ hợp kim hoá mối hàn bù đắp cácnguyên tố bị cháy hụt, nhằm tăng độ bền cho mối hàn

1.3.2 - Các yêu cầu đối với que hàn

* Yêu cầu về thuốc bọc: Que hàn phải có thuốc bọc thoả mãn các yêu cầu sau:

- Tạo ra môi trường ion hoá để đảm bảo dễ gây hồ quang và hồ quang cháy ổnđịnh Thường dùng các nguyên tố thuộc nhóm kim loại kiềm

- Tạo ra môi trường khí bảo vệ tốt vũng hàn, không cho nó tiếp xúc với ôxy vànitơ của môi trường xung quanh.Thường dùng các chất hữu cơ (Tinh bột,xenlulô, ),các chất khoáng (ManheΖit, đá cẩm thạch, )

- Có khả năng khử ÔXy, hợp kim hoá kim loại mối hàn, nhằm nâng cao cảithiện thành phần hoá học và cơ tính của kim loại mối hàn, trong vỏ thuốc, các Ferôhợp kim thường được đưa vào để thực hiện chức năng này

- Đảm bảo độ bám chắc của vỏ thuốc lên lõi thép, bảo vệ que hàn không bị ôxyhoá- Tạo ra lớp xỉ lỏng phủ đều lên bề mặt kim loại mối hàn, bảo vệ không cho khôngkhí xâm nhập trực tiếp vào vũng hàn và tạo điều kiện cho mối hàn nguội chậm Lớp xỉnày phải dễ tách khi mối hàn nguội Thường dùng các loại như: TiO2 , CaF 2, MnO2,SiO2 , thường dùng nước thuỷ tinh, dextrin,

- Nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp vỏ thuốc phải lớn hơn nhiệt độ nóng chảy

của lõi que để khi hàn taọ ra hình phễu hướng kim loại que hàn nóng chảy đi vàovũng hàn thuận lợi Vỏ thuốc phải cháy đều không rơi thành cục gây khó khăn cho quátrình hàn.

* Yêu cầu tổng thể của que hàn: Que hàn phải đạt được các yêu cầu chính

sau đây:

- Đảm bảo yêu cầu về cơ tính cho kim loại mối hàn

- Đảm bảo thành phần hoá học cần thiết cho kim loại mối hàn

- Đảm bảo tính công nghệ tốt, tức là:

+ Dễ gây hồ quang và hồ quang cháy ổn định

+ Nóng chảy đều, không vón cục gây khó khăn cho việc hàn

+ Có khả năng hàn mọi vị trí trong không gian

+ Nhận được mối hàn không rỗ, không nứt

+ Xỉ hàn dễ nổi trên bề mặt mối hàn, phủ đều trên bề mặt mối hàn và xỉ phải dễtách ra khỏi bề mặt mối hàn khi nguội

+ Khi hàn kim loại lỏng ít bắn toé

+ Năng suất hàn cao tức là hệ số đắp đảm bảo từ 8÷12g/A.h

- Khói thuốc ít gây độc hại cho người thợ

- Đảm bảo tính kinh tế

1.3.3 - Phân loại que hàn:

Hiện nay que hàn dùng để hàn hồ quang tay có rất nhiều loại có thể phân ra như sau:

- Phân loại theo công dụng: Que hàn dùng để hàn thép các bon thấp và thép hợpkim thấp Que hàn để hàn thép các bon cao và hợp kim Que hàn để hàn thép hợp kimcao, thép không gỉ Que hàn đắp, que hàn gang và que hàn kim loại màu -Phân loại theo chiều dày lớp thuốc bọc: Căn cứ vào tỷ số D/d

+ Que hàn có lớp thuốc bọc mỏng: D/d ≤ 1,2 (trong đó d là đường kính lõique hàn, D là đường kính tính cả phần vỏ thuốc bọc)

+ Que hàn có lớp thuốc bọc trung bình: 1,2 < D/d ≤1,45

+ Que hàn có lớp thuốc bọc dày: 1,45 < D/d ≤ 1,8

+ Que hàn có lớp thuốc bọc đặc biệt dày: D/d > 1,8

- Phân loại theo tính chất chủ yếu của vỏ thuốc bọc:

+ Que hàn loại vỏ thuốc hệ axít (kí hiệu là A): Thuốc làm vỏ thuốc bọc loại nàyđược chế tạo chủ yếu từ các loại oxít sắt, mangan, silic, ferômangan Que hàn vỏthuốc loại này có tốc độ chảy lớn, cho phép hàn bằng cả hai loại dòng điện xoay chiều

và một chiều, hàn ở các vị trí khác nhau trong không gian Nhược điểm của nó là mốihàn dễ có khuynh hướng nứt nóng, nên rất ít dùng để hàn các loại thép có hàm lượnglưu huỳnh và các bon cao

+ Que hàn loại vỏ thuốc hệ BaΖơ (B): Trong vỏ thuốc chủ yếu là các thànhphần như canxicacbonat, manhêcacbonat, huỳnh thạch, ferômangan, silic, titan, Khihàn sẽ tạo ra khíbảo vệ là CO và CO2 do phản ứng phân ly của cacbonat Que hànthuộc hệ baΖơ chỉ sử dụng dòng điện một chiều nối nghịch Mối hàn ít bị nứt kết tinh,nhưng rất dễ bị rỗ khí Có thể dùng que hàn loại này để hàn thép có độ bền cao, các

loại kết cấu quan trọng.

+ Que hàn loại vỏ thuốc hệ hữu cơ (ký hiệu là O hay C): Loại que hàn này cóchứa nhiều tinh bột, xenlulô, để tạo ra môi trường khí bảo vệ cho quá trình hàn.Muốn tạo xỉ tốt thường cho thêm thành phần quặng titan, mangan, silic và một số ferôhợp kim Đặc điểm của loại que hàn này là tốc độ đông đặc nhanh nên có thể sử dụng

để hàn đứng từ trên xuống, hàn với cả dòng xoay chiều và một chiều

+ Que hàn loại vỏ thuốc hệ Rutin (R): Trong thuốc bọc có chứa thành phần nhưôxit titan, grafít, mica, trường thạch, canxi và manhêcacbonat, ferô hợp kim Que hànnày sử dụng với dòng điện xoay chiều, một chiều, hồ quang cháy ổn định, mối hànhình thành tốt, ít bắn toé kim loại, nhưng dễ bị rỗ khí và nứt kết tinh trong mối hàn

Ngoài ra trên thế giới còn có một số loại que hàn khác với thành phần vỏ bọc

đặc biệt là hỗn hợp của bốn loại nêu trên

1.3.4 - Một số tiêu chuẩn và phương pháp ký hiệu que hàn

* Tổng quan về các tiêu chuẩn que hàn

Nhu cầu về một hệ thống tiêu chuẩn và phương pháp ký hiệu que hàn hồ quangtay đang trở thành bức xúc trong bối cảnh hiện nay khi mà các mối quan hệ hợp táckinh tế, khoa học, trao đổi công nghệ và thương mại giữa các quốc gia ngày càng pháttriển mạnh Tổ chức tiêu chuẩn Quốc tế ISO (International OrganiΖation forStandardiΖation) được thành lập nhằm tập hợp các cơ quan tiêu chuẩn của các nước đểxác lập các tiêu chuẩn chung về mọi mặt, trong đó có cả vật liệu hàn Tuy nhiên cáctiêu chuẩn về que hàn mà ISO đưa ra chưa có tính chất pháp lý đối với các nước, tức làchỉ được coi như khuyến nghị cho các nước tham khảo để biên soạn các tiêu chuẩnmới hoặc sửa đổi và bổ sung các bộ tiêu chuẩn đã có của mình Hiện nay có hàng loạtcác quốc gia đang có chủ trương tiếp cận dần với các tiêu chuẩn của ISO và đưa vàodanh mục que hàn phương pháp ký hiệu không chỉ phổ biến trong nội bộ của mộtnước sản xuất que hàn mà cả các nước có quan hệ với họ Sự liên kết chặt chẽ giữa cácquốc gia Châu Âu trong lĩnh vực tiêu chuẩn hoá đã dẫn tới việc thành lập Tổ chứcTiêu chuẩn Châu Âu (EN) và là thành viên của ISO Tiêu chuẩn của Vương quốc Anh(BS) Tiêu chuẩn của Cộng hoà Liên bang Đức (DIN) Tiêu chuẩn của Nga (¥OCT),Thái Lan (TIS) Khác biệt lớn về ký hiệu que hàn so với ISO là tiêu chuẩn Hiệp hộiHàn Hoa Kỳ (AWS) Mặc dù vậy tiêu chuẩn này lại được phổ biến rộng rãi trên thếgiới

* Ký hiệu que hàn theo tiêu chuẩn Việt Nam

- Que hàn thép các bon thấp và hợp kim thấp TCVN 3734-89

N 2 chữ số 1 chữ số 1 chữ cái in hoa

Que hàn nối Chỉ hệ vỏ bọc của que hàn

A (axit), B (baΖơ), R (rutin)

Chỉ giới hạn bền kéo tối

Thiểu (KG/mm2) và các Chỉ loại dòng điện và cực

Chỉ tiêu khác về cơ tính của tính của dòng điện một chiều

Kim loại mối hàn (bảng 3.4.1) (6) - chỉ dòng điện một chiều

Nối nghịch (DC)

Ví dụ: N50 - 6B Có nghĩa là: Que hàn dùng để hàn thép các bon và thép hợpkim thấp, vỏ thuốc hệ baΖơ thích hợp hàn với dòng điện một chiều nối nghịch Kimloại mối hàn có độ bền tối thiểu là 50 KG/mm2 (hay 490 MPa); độ dai va đập không béhơn 1,3 MJ/m2; độ dãn dài tương đối δ5 ≥ 20%; góc uốn α≥ 150°

Bảng 1.3.4.1 - Cơ tính của kim loại mối hàn.

Loại que hàn

Các chỉ tiêu về cơ tínhGiới hạn bền kéo σb Độ dai va đập ak Độ dãn dài

504246505560

0,71,51,41,31,21,0

71514131210

162222202018

120180180150150120

Bảng TCVN 3223 - 89 quy định các chỉ tiêu về thành phần hoá học

của kim loại đắp.

Hn Crxx Moxx Vxx xxx X

Hệ vỏ thuốc bọc (A, B, R, C) Nhiệt độ làm việc lớn nhất

Ví dụ: Hn.Cr05.Mo10.V04 - 450R Có nghĩa là: Que hàn thép chịu nhiệt làmviệc ở nhiệt độ tối đa là 450°c có vỏ thuốc bọc hệ rutin; kim loại mối hàn có thànhphần hoá học là: 0,5%Cr, 1% Mo, 0,4%V

- Que hàn thép bền nhiệt và không gỉ

Hb Crxx Nixx Mnxx xxx X

Nhóm vỏ bọc

Que hàn thép Nhiệt độ làm việc ổn định bềnnhiệt và không gỉ Ký hiệu các nguyên tố hợp kim của mối hàn

Cr, Ni, Mn và các nguyên tố khác nếu có,

Cùng hàm lượng các nguyên tố tính theo phần trăm

Ví dụ: Hb.Cr18.Ni8.Mn - 600B Có nghĩa là: Que hàn thép bền nhiệt và không

gỉ có thành phần kim loại đắp: 18%Cr, 8% Ni, 1%Mn Nhiệt độ làm việc ổn định củamối hàn là 600°C Vỏ thuốc bọc que hàn thuộc hệ BaΖơ

1.4 - Nguyên lý của quá trình hàn hồ quang

1.4.1 -Thực chất và đặc điểm hàn hồ quang tay.

- Thực chất:

+ Hàn hồ quang tay là một trong những phương pháp hàn nóng chảy dùng nănglượng của hồ quang điện nung nóng kim loại chỗ cần nối đến trạng thái chảy để saukhi kết tinh sẽ tạo thành mối hàn nối các chi tiết thành một liên kết bền vững

+ Trong quá trình hàn, mọi thao tác như: Gây hồ quang, dịch chuyển que hàn đểduy trì chiều dài hồ quang, dao động để tạo ra chiều rộng cần thiết cho mối hàn cũngnhư chuyển động dọc trục để hàn hết đường hàn đều do người thợ thực hiện bằng tay

- Đặc điểm:

+ Được sử dụng rộng rãi ở tất cả các nước do có tính linh động cao, tiện lợi và

đa năng

+ Cho phép hàn được mọi vị trí trong không gian

+ Thiết bị hàn dễ vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng, mức độ đầu tư thấp

+ Năng suất hàn không cao do thao tác bằng tay, chất lượng mối hàn phụ thuộcvào tay nghề người thợ

+ Điều kiện làm việc không tốt (do chịu tác động trực tiếp của môi trường khói

và ánh sáng của hồ quang)…

1.4.2 - Hồ quang hàn và tính chất của hồ quang

Hồ quang hàn là nguồn nhiệt lớn tập trung dùng để làm nóng chảy kim loại khi hàn

Các nguyên tố và hàm lượng của các nguyên tố tính theo phần nghìn

Que hàn thép hợp

kim chịu nhiệt

Hồ quang là sự phóng điện liên tục giữa hai điện cực trong môi trường khí bịion hoá Khi cháy đạt đến nhiệt độ 61500C (ở tâm cột hồ quang) Năng lượng điện mà

hồ quang tiêu thụ phần lớn chuyển thành nhiệt năng Ánh sáng hồ quang phát ra rấtmạnh gây ra viêm giác mạc và hỏng da Ở trong môi trường các đìêu kiện bình thường,không khí không dẫn điện, dòng điện chỉ có thể qua khi môi trường khí có các phần tửtích điện như các ion âm, ion dương và điện tử tự do

Quá trình tạo ra các ion gọi là sự ion hoá, còn môi trường khí chứa ion gọi làmôi trường bị ion hoá Để cho một điện tử thoát ra khỏi nguyên tử và tạo ra ion cầnphải tốn một năng lượng nhất định, năng lượng này đặc trưng bởi điện thế ion hoá vàphụ thuộc vào một số yếu tố sau: Điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử và sự tácđộng tương hỗ giữa các điện tử trong điện trường Các nguyên tố thuộc nhóm kiềm cóđiện thế ion nhỏ nhất, nên được dùng để chế tạo thuốc bọc que hàn tạo điều kiện cho

dễ mồi hồ quang và cháy ổn định hơn Thường điện thế của máy hàn lúc chưa gây hồquang khoảng 50V đến 80V là phù hợp, với điện thế ion hoá của các nguyên tố dùng

để mồi hồ quang

Khi hàn bằng dòng điện một chiều điện cực nối với cực âm của nguồn gọi làKatốt, cực dương là Anốt còn khi hàn bằng dòng xoay chiều thì cực bị thay đổi lúc làAnốt lúc là Katốt Khoảng không gian giữa hai điện cực chứa hồ quang gọi là chiềudài cột hồ quang (Lhq)

(-,+)

(+,-)

Hình 1.4.2 - Sơ đồ hàn hồ quang tay

1.4.3 - Phân loại hồ quang tay và đặc điểm của chúng

* Phân loại theo điện cực hàn

- Hàn hồ quang điện cực nóng chảy Điện cực là que hàn bằng kim loại Hồ

quang cháy giữa que hàn và vật hàn Mối hàn hình thành chủ yếu là kim loại que hànnóng chảy bù đắp vào mối hàn

- Hàn hồ quang bằng điện cực không nóng chảy Điện cực chế tạo bằng than,graƒít, hoặc bằng Vonƒram Sự hình thành mối hàn là do kim loại vật hàn nóng chảy,nếu như không dùng que hàn phụ, hoặc có cả kim loại que hàn phụ và kim loại vật hàncùng nóng chảy tạo nên mối hàn

* Phân loại theo dòng điện

Que hµn

VËt hµn

Cét hå quang Mèi hµn

- Hàn hồ quang bằng dòng điện xoay chiều: Thường dùng nhất là dòng điệncông nghiệp có tần số 50Hz Hồ quang không được ổn định bởi dòng điện và điện thếhàn trong quá trình làm việc lúc có trị số âm, lúc có trị số dương Ưu điểm của hàn hồquang bằng dòng điện xoay chiều là thiết bị đơn giản, dễ chế tạo, vận hành, sử dụng,giá thành rẻ hơn dòng điện một chiều.

- Hàn hồ quang bằng dòng điện một chiều: Hàn hồ quang bằng dòng điện mộtchiều có chất lượng tốt hơn, nhiều ưu điểm hơn hàn hồ quang bằng dòng xoay chiều.Song tạo ra dòng điện một chiều khó khăn hơn Thiết bị đắt tiền khó chế tạo Khi hànbằng dòng điện một chiều người ta có hai phương pháp nối dây: Nối thuận và nốinghịch

* Phân loại theo phương pháp nối dây

- Nối dây trực tiếp Cáp dẫn điện hàn ra một đầu được nối với vật hàn, một đầu

nối với điện cực (que hàn) thông qua kìm hàn Nối trực tiếp thường dùng khi hàn bằngđiện cực nóng chảy (Hình 1.4.3a)

+ Nối thuận: Là nối điện cực âm của nguồn với điện cực (que hàn), còn cựcdương nối với vật hàn

Khi nối thuận thì nhiệt độ vật hàn cao hơn so với que hàn, vì vậy thường dùng

để hàn thép có chiều dày lớn Khi dùng điện cực than để hàn, nối thuận tạo cho cựcthan ít bị nung nóng, tăng được tuổi thọ của điện cực, đồng thời tránh các bon xâmnhập vào mối hàn

+ Nối nghịch: Là nối que hàn với cực dương của nguồn điện, còn vật hàn nốivới cực âm Nối nghịch nhiệt độ ở vật hàn thấp hơn so với que hàn, dùng để hàn chitiết có chiều dày mỏng, nhiệt độ nóng chảy thấp

Hình 1.4.3 - Sơ đồ phân loại hồ quang theo phương pháp nối dây

- Nối dây gián tiếp: Hai cực của nguồn điện ra hàn được nối với que hàn, còn vật hàn không được nối với cực nào cả Hồ quang cháy giữa hai que hàn Khi muốn hàn phải để hồ quang gần vật hàn thì mới có khả năng truyền nhiệt từ hồ quang vào vật hàn Hàn hồ quang nối dây gián tiếp thường dùng khi hàn điện cực không nóng chảy Ưu điểm của hàn hồ quang gián tiếp là có thể điều chỉnh được nhiệt độ cấp cho mối hàn, bằng cách điều chỉnh khoảng cách từ hai điện cực đến

bề mặt mối hàn Do đó thuận lợi cho hàn tấm mỏng, hợp kim và kim loại màu (Hình 1.4.3b)

- Nối dây hỗn hợp: Thường dùng với nguồn điện hàn ba pha Hai đầu củanguồn điện được nối với que hàn, còn một đầu được nối với vật hàn Hàn hồ quang bapha cho năng suất hàn cao hơn, do nguồn nhiệt tập trung ở vũng hàn cao, thích hợp

hàn các chi tiết chiều dày lớn, nhiệt độ nóng chảy cao (Hình 1.4.3c).

1.4.4 - Các quá trình vật lý và luyện kim hàn nóng chảy

* Khái niệm vũng hàn và mối hàn

Khi hàn nóng chảy, dưới tác dụng nguồn nhiệt hàn một phần kim loại cơ bản tại

vị trí mép hàn bị nóng chảy kết hợp với kim loại bổ xung từ vật liệu hàn (que hàn, dâyhàn, thuốc hàn….) tạo ra một khu vực kim loại lỏng thường gọi là vũng hàn (hình1.4.4A) theo quy ước vũng hàn chia hai phần, phần đầu A diễn ra quá trình nóng chảykim loại cơ bản và kim loại bổ xung, phần đuôi B diễn ra quá trình kết tinh hình thànhmối hàn

Hình 1.4.4A - Sơ đồ vũng hàn A,B - Phần đầu và phần đuôi của vũng hàn;

h, b và a- Chiều sâu, chiều rộng và chiều dài của vũng hàn;

S - Chiều dầy vật hàn.

Trong vùng hàn kim loại lỏng luôn ở trạng thái chuyển động không ngừng, kimloại lỏng ở phần đầu bị đẩy lùi về phía đuôi một cách tuần hoàn dưới tác dụng áp suấtdòng khí lên mặt kim loại vũng hàn Vì vậy bề mặt mối hàn sau khi hình thành khôngphẳng có dạng sóng hình vẩy cá xếp chồng

Hình dạng kích thước vùng hàn phụ thuộc nhiều yếu tố như công suất nguồnnhiệt, phương pháp và chế độ hàn, loại dòng điện và kiểu nối dây, tính chất lý nhiệtcủa vật liệu

Hỉnh1 1.4.4.B - Mối hàn giáp mối

Khi nguồn nhiệt chuyển động dọc theo mép hàn, vũng hàn cũng chuyển độngtheo để lại liên kết kim loại phía sau nó gọi là mối hàn

Theo hình dạng mặt cắt ngang, người ta phân biệt các mối hàn nóng chảy thành

Hướng hàn

A B

hai loại Mối hàn giáp mối và kích thước của chúng

- Mối hàn giáp mối được đặc trưng bằng các kích thước chiều rộng b, chiều cao

h (h chính là độ ngấu mối hàn), chiều cao phần nhô e Hình dạng của mối hàn được coi

là hợp lý khi tỉ số b/h (hệ số ngấu) có giá trị từ 0,8÷4 Còn tỉ số b/e (hệ số hình dạng)dao động trong khoảng 7÷10

- Mối hàn góc (hình 1.4.4.B) mối hàn có tiết diện ngang là một tam giác vuôngcân cạnh là k Do nhiều yếu tố công nghệ và kỹ thuật thực hiện mà mối hàn góc có thể

có dạng bề mặt khác nhau

a) b) c) d)

Hình 1.4.4C - Các loại mối hàn góc.

a) Mối hàn góc có bề mặt phẳng; b) Mối hàn góc có bề mặt lồi

c) Mối hàn góc có bề mặt lõm; d) Mối hàn góc không đều cạnh.

Các mối hàn nóng chảy có thể hàn một lớp hay nhiều lớp, liên tục hay giánđoạn, một phía hay hai phía

Hình 1.4.4.D - Mối hàn một lớp và mối hàn nhiều lớp

* Quá trình luyện kim khi hàn nóng chảy

Trong hàn nóng chảy, vùng có nhiệt độ cao hơn so với nhiệt độ chảy của kimloại cơ bản và kim loại bổ xung từ vật liệu hàn Tại đây các quá trình hoá lý xảy ra mộtcách tương tự như trong lò luyện kim Tuy nhiên do vũng hàn có kích thước nhỏ, kimloại lỏng tồn tại chỉ trong một thời gian ngắn, nhiệt độ các điểm vũng hàn không đều

và tốc độ nguội nhanh Nên quá trình hoá lý xảy ra một cách không triệt để, ảnh hưởngđến các mức độ khác nhau, đến chất lượng mối hàn

Trong vũng hàn xảy ra các quá trình hoá lý sau đây

+ Sự tương tác qúa trình kim loại và xỉ lỏng

+ Tác động bảo vệ môi trường khí và xỉ

+ Quá trình ôxy hoá - khử và hợp kim hoá kim loại mối hàn

+ Quá trình hoà tan khí

+ Sự kết tinh hình thành mối hàn

- Xỉ hàn: Trong hàn hồ quang cùng với sự nóng chảy kim loại cơ bản và vật liệuhàn (que hàn- thuốc hàn) thường tạo ra một pha lỏng có đặc tính phi kim loại gọi là xỉhàn: Trong xỉ hàn có các loại ôxít mang tính axít (SiO2; TiO2; P2O5) hoặc bazơ (CaO;MnO; FeO; BaO) Xỉ bao bọc xung quanh giọt hoặc tia kim loại lỏng khi nó dịchchuyển từ đầu cực hàn qua cột hồ quang vào vũng hàn Xỉ tạo ra lớp vỏ mỏng trênvũng hàn Có tác dụng bảo vệ kim loại lỏng khỏi tác dụng xấu của môi trường khí

Tương tác giữa xỉ và kim loại lỏng có tác dụng hợp kim hoá kim loại mối hàn, khử vàthu các tạp chất có hại vào xỉ, giữ nhiệt và làm giảm tốc độ nguội Sau khi hàn, yêucầu xỉ phải dễ nổi lên bề mặt vùng hàn, dễ bong khỏi mối hàn

- Môi trường khí bảo vệ

Như chúng ta đã biết, môi trường không khí xung quanh hồ quang và vũng hàngồm nhiều loại khí, trong đó ôxy và nitơ có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng mối hàn

+ Ôxy (O2) xâm nhập vào vũng hàn sẽ tạo nên các ôxít (FeO và CuO, Al2O3…)nằm quanh tinh giới hạt hoặc hoà tan ở dạng hỗn hợp cơ học, vì thế độ bền, độ dẻo, độdai va đập… và nhiều tinh chất khác của kim loại mối hàn sẽ giảm đáng kể

+ Nitơ (N2) từ môi trường không khí hoà tan vào kim loại lỏng tạo thành cácNitrit làm giảm mạnh độ dẻo và tăng khả năng giòn nguội của kim loại mối hàn

+ Các biện pháp để ngăn chặn hoặc hạn chế các tác động xấu của môi trườngkhông khí rất đa dạng: Hàn trong môi trường chân không hàn bằng điện cực có thuốcbọc (que hàn) hoặc bằng điện cực có lõi thuốc (Dây hàn bột) hàn dưới thuốc hoặctrong môi trường xỉ, khí bảo vệ… Thuốc bọc que hàn, lõi thuốc của dây hàn bột vàthuốc hàn khi cháy sẽ tạo ra môi trường xỉ và khí bảo vệ đồng thời cũng là chất trợdung tốt nhất cho quá trình luyện kim của mối hàn Khi hàn bằng điện cực trần (Ví dụđiện cực vônfram dây hàn đặc…) còn chủ động đưa các loại khí như: Argon(Ar), Hêli(He), Cacbonic (CO2) vào vũng hàn để đẩy không khí ra khỏi vùng hàn ngăn cản táchại của nó Phụ thuộc vào khả năng tương tác của khí bảo vệ với kim loại trong khihàn người ta phân biệt ra 2 loại khí bảo vệ:

+ Khí trơ: Ar, He và hỗn hợp của chúng

+ Khí hoạt tính: CO2, O2 và hỗn hợp của chúng

- Ôxy hoá kim loại mối hàn:

- Mặc dù đã có nhiều biện pháp công nghệ như đã nêu ở mục trên để ngăn ngừatác động của không khí song nhiều khi cũng không thể giải quyết được triệt để xâmnhập của ôxy dưới nhiều hình thức vào kim loại mối hàn Kết quả là sự hoà tan củaôxy và sắt tạo ra các ôxy sắt (FeO, Fe3O4, Fe2O3) và các ôxit kim loại khác

- Sự ôxy hoá có thể do môi trường xung quanh kim loại nóng chảy có chứanhiều hơi nước, khí ẩm (các yếu tố này đi vào vùng hàn thông qua que hàn, thuốc hàn,khí cháy) có thể do xỉ hàn (Chứa nhiều FeO, Fe3O4, Fe2O3) hoặc có thể do sự tồn tạicủa những lớp xỉ chứa không khí ẩm trên bề mặt vật hàn

Ví dụ: Khi hàn hồ quang tay (đặc biệt khi hồ quang dài) sự ôxy hoá sắt do ôxycủa không khí sẽ tạo ra phản ứng sau:

2Fe + O2 = 2FeOTrên bề mặt vật hàn có xỉ sắt Fe3O4 khi nung nóng sẽ xảy ra quá trình:

+ Khử ôxy bằng xỉ hàn: Khi trong vùng hàn có xỉ mang tính chất axit sự khửôxy theo phản ứng sau:

FeO + SiO2 = FeOSiO2

2 FeO + SiO2 = 2FeOSiO2

Các silicát được tạo thành sẽ không hoà tan vào kim loại mà đi vào xỉ hàn vì thếlượng FeO trong mối hàn giảm

c) Khử bằng Si: 2FeO + Si = 2Fe + SiO2

FeO + SiO2 = FeSiO2

SiO2 và FeO, SiO2 đi vào xỉ

- Hợp kim hoá kim loại mối hàn: Nhằm bù lại các nguyên tố hợp kim của vật

liệu cơ bản mất đi do quá trình cháy hoặc bốc hơi Thông thường các nguyên tố Cr,

Mo, W, Ti đưa vào mối hàn thông qua dây hàn, thuốc bọc que hàn trong đó việc hợpkim hoá mối hàn bằng dây hàn với hiệu quả cao nhất

- Rỗ xỉ trong mối hàn: Thành phần tạp chất xỉ trong kim loại đắp chủ yếu phụ

thuộc loại que hàn, khi hàn thép tạp chất xỉ hình thành do các thành phần như: SiO2;

Al2O3 trong vỏ que hàn và trong thuốc hàn bị kẹt lại Tác dụng với các loại ôxít sẵn cótrong kim loại mối hàn (MnO, FeO)

Một trong những tạp chất xỉ trong mối hàn nóng chẩy là các Nitrit chúng là hợpchất hoá học của hoá học của Nitơ với các nguyên tố khác nhau Đáng chú ý là Nitritsắt loại này làm tăng độ cứng, giảm tính dẻo của liên kết hàn kích cỡ và số lượng tạpchất xỉ trong mối hàn phụ thuộc tốc độ nổi lên bề mặt của chúng, khả năng tích hợpthành mảng lớn, độ nhớt, tỉ trọng và quá trình động học trong kim loại lỏng Hạt cókích thước càng lớn nổi lên càng nhanh Sự tồn tại tạp chất xỉ làm ảnh hưởng chấtlượng mối hàn, kim loại mối hàn không đồng nhất Thông thường tạp chất có nhiệt độnóng chảy cao độ bền thấp, và rất giòn Vì vậy khi hàn phải ngăn ngừa sự xuất hiệncủa tạp chất xỉ như:

+ Làm sạch bề mặt mép hàn

+ Khi hàn nhiều lớp phải làm sạch xỉ ở từng lớp

+ Giảm tốc độ nguội kim loại mối hàn (Chế độ hàn hợp lý)

+ Đưa vào lớp thuốc bọc que hàn các thành phần có khả năng giảm nhiệt độnóng chảy của ôxít và tạo ra các hợp chất dễ bong khỏi bề mặt kim loại sau khi nguội

- Rỗ khí trong mối hàn: Sự xuất hiện của các lỗ trống và bọt khí là kết quả của

sự thoát khí không triệt để Rỗ xỉ xuất hiện trên bề mặt mối hàn hoặc trong mối hàn,

theo hỡnh dung đơn lẻ hoặc dạng chuỗi kộo dài Nguyờn nhõn chủ yếu là:

+ Sự thoỏt khớ ồ ạt khi kim loại mối hàn kết tinh

+ Mộp hàn bẩn, que hàn ẩm

+ Mức độ khử ụxy chưa triệt để

+ Hàm lượng FeO trong mối hàn cao

Rỗ khớ làm giảm tớnh chặt chẽ kim loại mối hàn, làm giảm cơ tớnh mối hàn, gõynờn hiện tượng tập trung ứng xuất cú ảnh hưởng đến sự phỏ huỷ liờn kết hàn

- Sự kết tinh kim loại mối hàn: Chất lượng mối hàn phụ thuộc vào sự kết tinhrất nhiều Tức là quỏ trỡnh chuyển biến từ trạng thỏi lỏng sang trạng thỏi đặc kim loạinúng chảy ở mối hàn kết tinh trong những điều kiện rất khỏc với sự kết tinh của kimloại ở vật đỳc do cỏc nguyờn nhõn cơ bản sau đõy:

+ Quỏ trỡnh kết tinh xảy ra khi cú nguồn nhiệt tỏc động di chuyển Tốc độ kếttinh trung bỡnh của mối hàn bằng tốc độ chuyển dịch của vựng hàn tức là tốc độ hàn

+ Khi ở phần đầu vựng hàn ta nhận ra sự nung núng thỡ ở phần đuụi lại xảy raquỏ trỡnh kết tinh Để hỡnh thành mối hàn, kim loại trong vựng hàn dịch chuyển mạnh

từ phần đầu sang vựng đuụi của vựng hàn

+ Vũng hàn cú thể tớch rất nhỏ được bao bọc bằng kim loại cơ bản ở trạng thỏirắn xung quanh nờn nguội rất nhanh Ở vựng tõm của vựng hàn kim loại bị quỏ nhiệt, ởvựng biờn núng chảy (Hỡnh 4.4.1) Nơi cú sự toả nhiệt nhanh xuất hiện cỏc mầm kếttinh và phỏt triển dần thành cỏc hạt tinh thể Cỏc hạt tinh thể thường cú hỡnh dạngnhỏnh cõy phức tạp, phỏt triển theo phương thẳng gúc với cỏc mặt đẳng nhiệt; càngvào phớa tõm mối hàn, hạt tinh thể càng lớn và cú xu hướng chuyển từ dạng hỡnhnhỏnh cõy sang dạng hỡnh cầu vỡ ở tõm vựng hàn nguội chậm nhất

- Trong quỏ trỡnh kết tinh, cỏc tạp chất xỉ và bọt khớ bị đẩy và nổi nờn trờn nếu

bị kẹt lại vỡ một lý do nào đú thỡ chỳng sẽ thành khuyết tật trong mối hàn

Hỡnh 1.4.4.E - Sơ đồ liờn kết tinh của kim loại mối hàn

- Tổ chức kim loại của mối hàn:

+ Kim loại lỏng của vựng hàn sau khi kết tinh sẽ tạo thành mối hàn Trờn mặtcắt ngang của một liờn kết hàn giỏp mối chỳng ta cú thể phõn biệt được cỏc vựng trờnnhư hỡnh vẽ 1.4.4.E

Viền chảy Tạp chất xỉ và bọt khí

Vù ng kim loại chảy không hoàn toàn

có độ hạt nhỏ

Vù ng kim loại kết tinh

Vù ng kim loại kết tinh

có độ hạt lớ n

Hình 1.4.4.G - Các vùng quy ước trên mặt cắt của liên kết hàn giáp mối

1 Mối hàn; 2 Vùng ảnh hưởng nhiệt; 3 Vùng kim loại cơ bản

+ Trong đó vung ảnh hưởng nhiệt là phần kim loại cơ bản bao bọc xung quanhmối hàn có những thay đổi về tính chất và tổ chức cho quá trình nung nóng và làmnguội khi hàn gây nên

+ Trên hình 14.4.G giới thiệu cụ thể hơn cấu tạo của các vùng riêng biệt

* Mối hàn: Bao gồm kim loại bổ sung từ vật liệu hàn (dây hàn, que hàn, que

hàn phụ…) và một phần kim loại cơ bản Sau khi kết tinh, thành phần và tổ chức kimloại, của mối hàn có thể rất khác so với kim loại bổ sung vào kim loại cơ bản

Hình 1.4.4.H - Cấu tạo của các vùng trên liên kết hàn giáp mối thép cácbon thấp

* Vùng ảnh hưởng nhiệt: Vùng ảnh hưởng nhiệt có kích thước phụ thuộc vàophương pháp hàn, chế độ hàn, thành phần hoá học, cũng như tính chất vật lý nhiệt củavật liệu cơ bản Có thể chia vùng ảnh hưởng nhiệt ra thành các phần sau đây

100

giòn 200 xanh 400 500 600 700 800 900 1000

loại cơ bản Kim loại ở đây được nung nóng đến nhiệt đọ xấp xỉ nhiệt độ nóng chảycủa vật liệu cơ bản mà nằm trong trạng thái rắn – lỏng lẫn lộn, kích thước kim loại saukhi hàn mịn và có cơ tính rất cao.

+ Vùng quá nhiệt 2: Là khu vực cơ bản bị nung nóng từ 11000C đến xấp xỉnhiệt độ nóng chảy ở đây thường xảy ra quá trình kết tinh lại (biến đổi thù hình) dohiện tượng quá nhiệt nên hạt tinh thể có kích thước lớn, độ dai va chạm, độ dẻo thấp,

dễ nứt nóng và dễ nứt nguội có thể nói đây là vùng yếu nhất của liên kết hàn

+ Vùng thường hoá 3: Là khu vực kim loại bị nung nóng từ (900 ÷ 1100)0C Tổchức gồm hạt Ferit nhỏ và peclit Vì thế cơ tính tổng hợp tương đối cao

+ Vùng kết tinh lại không hoàn toàn (4): ở đây kim loại cơ bản bị nung nóngtrong khoảng nhiệt độ (720 ÷ 900)0C Kim loại có sự kết tinh bụi từng phần do đó bêncạnh những tinh thể kim loại cơ bản chưa bị thay đổi trong quá trình bị nung nóng còn

có những tinh thể mới được hình thành do hiện tượng kết tinh lại Tổ chức gồm hạtFerit thô và ôstenit nhỏ vì thế cơ tính của vùng này kém hơn

+ Vùng kết tinh loại 5: (Còn gọi là vùng hoá già) Kim loại cơ bản bị nung nóng

từ 500-7000C xảy ra quá trình kết tinh lại với sự phát sinh và phát triển các tinh thể mới

+ Vùng giòn xanh 6: Khi hàn kim loại chịu tác dụng nhiệt từ 100-5000C vùngnày không có sự thay đổi rõ rệt về tổ chức kim loại nhưng do ảnh hưởng của nhiệt hàmnên thường tồn tại một trạng thái ứng xuất dư, độ dẻo, độ dai va chạm giảm độ bềntăng

Chú ý: Sự thay đổi tổ chức kim loại vùng ảnh hưởng nhiệt làm giảm cơ tính liên

kết hàm Khi thực hiện phải tính đến quá trình công nghệ hàn, nhằm hạn chế nhữngthay đổi xấu có thể xảy ra ở vùng ảnh hưởng nhiệt như nung nóng sơ bộ, xử lý nhiệtsau khi hàn, cố gắng hạn chế kích thước vùng ảnh hưởng nhiệt

Kích thước vùng ảnh hưởng nhiệt phụ thuộc vào công xuất nguồn nhiệt, vật liệuhàn, chế độ hàn…

1.4.5 - Sự chuyển dịch kim loại lỏng từ điện cực (que hàn) vào bể hàn.

Khi có dòng điện đi qua que hàn sinh ra quanh nó một điện trường ép lên quehàn có tác dụng làm giảm tiết diện cắt ngang của que hàn đến không, tạo đầu que hànthành giọt Do sức căng bề mặt và cường độ điện trường làm cho giọt kim loại thắt lại

và chuyển dịch vào bể hàn

a Liên kết hàn giáp mối; b Liên kết hàn góc chữ T;

c Liên kết hàn góc L; d Liên kết hàn chốt; e) Liên kết hàn chồng.

Như vậy liên kết hàn được hiểu là bộ phận của kết cấu gồm các chi tiết riêngbiệt nối lại với nhau bằng hàn Bộ phận này được quy ước bao gồm mối hàn, vùng ảnhhưởng nhiệt và một phần kim loại cơ bản

Sự phân biệt mối hàn, liên kết hàn chi phép hiểu một cách rõ ràng hơn về tổchức kim loại cũng như tính chất của mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt làm cơ sở để

có giải pháp công nghệ hợp lý nhất nhằm nâng cao chất lượng và độ tin cậy cho kếtcấu hàn

1.6 - Các khuyết tật của mối hàn

1

1

2 1

2 1

2

1

1 2

2

ed

- Nguyên nhân.

+ Không làm sạch xỉ hàn kim loại triệt để

+ Cường độ dòng điện hàn và chiều dài hồ quang lớn

+ Chuyển động que hàn nhanh và góc độ hẹp

- Biện pháp khắc phục:

+ Điều chỉnh cường độ dòng điện hàn dao động que hàn hợp lý

1.6.3 - Khuyết cạnh

- Nguyên nhân

+ Do chuyển động que hàn không dừng lại ở hai bên mối hàn

+ Do cường độ dòng điện hàn lớn và góc độ đưa que hàn không hợp lý

Chuẩn bị phôi bằng máy cắt lưỡi phẳng Phôi cần phải được làm sạch toàn bộ

bề mặt bằng thủ công hay gia công cơ Đảm bảo sạch hết bụi bẩn, dầu mỡ hay gỉ sét.Nếu không mối hàn dễ bị khuyết tật như rỗ xỉ, rỗ khí

2.2 - Thiết bị và dụng cụ gá kẹp phôi (Tham khảo như bài 1)

3 - Chọn chế độ để gây hồ quang.

Muốn mồi và gây được hồ quang tốt thì phải chọn được chế độ hàn các thông

số của chế độ hàn được tính toán và lựa chọn như sau:

1+2

d