Chuong 1 - Han Que

Sau đó, kim loại lỏng tự kết tinh ứng với trạng thái lỏnghoặc dùng ngoại lực ép chúng lại với nhau ứng vơi trạng thái ngội, dẻo để tạothành mối hàn - Hàn là liên kết liên tục và nguyên k

1.2 Chơng 1 hàn que thuốc bọc

Khái niệm chung về hàn

Hàn là gì? Hàn là quá trình công nghệ nối hai hoặc nhiều phần tử (chi tiết bộphận) thành một khối bền vững bằng cách dùng nguồn nhiệt để nung nóng chỗ cầnnối đến trạng thái hàn Sau đó, kim loại lỏng tự kết tinh (ứng với trạng thái lỏng)hoặc dùng ngoại lực ép chúng lại với nhau (ứng vơi trạng thái ngội, dẻo) để tạothành mối hàn

- Hàn là liên kết liên tục và nguyên khối và liên kiết cứng không tháo rời đợc

- Hàn cũng là phơng pháp cho phép tiết kiệm kim loại hơn so với các phơngpháp khác nh: tiết kiệm 10-20% so với liên kết bằng bulông đinh tán và tiết kiệm50% so với phơng pháp đúc

- Hàn giúp chúng ta có kết cấu siêu trờng siêu trọng từ những vật liệu cùngloại hoặc khác nhau cho phù hợp với điều kiện và môi trờng khác nhau

- Hàn tạo liên kết có độ bền cao và độ kín khít đáp ứng đợc các yêu cầu làmviệc của các kết cấu quan trọng nh: vỏ tàu, bồn bể, thiết bị áp lực và đờng ống

- Hàn là phơng pháp linh động và có năng suất cao so với các công nghệkhác, dễ cơ khí hóa, tự động hóa quá trình sản xuất và hàn cũng thực hiện đợc ởnhiều t thế khác nhau và mức độ đầu t cho hàn không cao

- Chính vì vậy hàn đợc sử dụng rộng rãi trong tất cả các ngành công nghiệp

và trong các lĩnh vực khác của đời sống

I/Khái niệm hàn que

1 Hàn que thuốc bọc là gì?

Hình1: Sơ dồ hàn

 Ngời ta tạo nên hồ quang điện giữa điện cực nóng chảy và chi tiết

Nhiệt lợng do hồ quang tạo nên làm nóng chảy đồng thời đầu điện cực và bộ phậnchi tiết

 Kim loại nóng chảy thành giọt đợc đắp lên chi tiết, sau khi nguội tạo nên ờng hàn

đ- Lớp bọc điện cực tan ra dới dạng xỉ, nằm trên mối hàn Lớp xỉ đóng vai tròbảo vệ mối hàn khi kim loại nóng chảy đông cứng lại

 Lớp xỉ hàn đợc nậy bằng búa gõ

2 Các lĩnh vực ứng dụng của hàn que thuốc bọc

- Việc sử dụng điện cực hàn bọc thuốc hầu hết trong hàn bằng tay, chiếm40% trọng lợng kim loại trong quá trình hàn hồ quang

- Thép Không hợp kim hoặc hợp kim yếu chứa dứơi 0,25% các bon

Ghi chú: Có thể cần xử lý nhiệt sau khi hàn

4.1 Loại dòng điện hàn : Gồm có 3 loại sau

+ Nối với mạch sơ cấp

Hình 2: Sơ đồ nối mạch sơ cấp

Hình 3: Mạch sơ cấp nối vơi dòng một chiều

Hình 4:Mạch sơ cấp nôi với dòng xoay chiều

4.2 Que hàn

4.2.1 Cấu Tạo của que hàn

- Que hàn bọc thuốc gồm một lõi kim loại có bọc một lớp thuốc đồng tâm.

Hình 5: Cấu tạo que hàn

+ Vai trò về điện

 Chất bọc cha các sản phẩm để dễ mồi và ổn định hồ quang (muối Kali,Natri, oxit kim loại, vv )

 Tăng trạng thái iôn hoá chất khí giữa anốt và catôt.

 Vai trò này đặc biệt quan trọng nếu hồ quang đợc cung cấp bằng dòng điệnxoay chiều

 Nó xác định điện áp mồi và đảm bảo duy trì hồ quang phát sinh các phần tửiôn

Loại chất bọc phụ thuộc vào điện áp mồi que hàn

 Đôi khi cho phép chạm vào chi tiết mà không dính (tự động, bằng tay)

+ Vai trò luyện kim

 Tạo nên trên bề mặt hàn một lớp xỉ, nó tạo xỉ các ôxit và đảm bảo trao đổivới kim loại nóng chảy

 Nó tạo ra xung quanh một lớp khí bảo vệ ( O2 , N2 , vv…))

 Nó bù phần tổn hao Si và Manggan không tránh đợc và bổ sung các nguyên

Các que hàn này tạo nên

 Một lợng xỉ vừa phải, có mầu nâu, nâu đậm hay mờ

 Kim loại rất bền chịu nút khi nóng và lạnh thích hợp với thép dày và các cấutrúc giòn cũng nh thép hợp kim yếu có hàm lợng cacbon và lu huỳnh lớn hơn hàmlợng của thép mềm hàn tốt

 Có thể hàn ở mọi vị trí trừ hàn thẳng đứng ngợc

Mô tả :

Lớp bọc hút ẩm, do vậy que hàn cần phải đợc sấy trớc khi sử dụng theo chỉdẫn của nhà sản xuất Trong các điều kiện này, kim loại có hàm lợng Hidro rấtthấp làm giảm nguy cơ nứt mối hàn và bọt khí Có thể sử dụng quan niệm <<SAFDRY>>

Đó là các que hàn có lợng hidro thấp: H2 < 5 cm 3 / trên 100 gam kim loạihoặc

H2 < 10 cm 3 / trên 100 gam kimloại

Que hàn này thích hợp với hàn điện một chiều và xoay chiều Hồ quang ít ổn

định hơn loại que hàn khác (Điện áp mồi khoảng giữa 60 – 90V)

+ Lớp bọc XENLULO : Lớp bọc này có

 Một lợng lớn chất xenlulô và một chút silicat tự nhiên và hợp kim sắt khi

bị phân huỷ trong hồ quang tạo thành một lợng lớn khí bảo vệ

Lớp bọc này tạo nên

 Hồ quang mạnh, thâm nhập nhanh và tốc độ chảy nhanh

 Đặc tính cơ của kim loại tốt

 Một lợng lớn chất cháy trong vỏ bọc tạo nên lớp xỉ ít

 Thờng đợc sử dụng để hàn nghiêng (hàn ống dầu và ống dẫn khí)

 Khi chảy tạo nên nhiều khói

 Làm việc với dòng một chiều hoặc xoay chiều với điện áp mồi trên 70V + Vỏ bọc oxit, axit, đặc biệt

Lớp bọc Oxit

 Vỏ bọc này chủ yếu chứa oxit sắt cá hoặc không có oxit mangan

 Xỉ dày, chắc và thờng tự tách ra

 Que hàn này thâm nhập yếu và lớp hàn chảy đẹp

 Thờng đợc sử dụng khi hàn phẳng (theo góc hoặc từng giọt)

Lớp bọc Axit

 Vỏ bọc này chứa oxit sắt hoặc oxit mangan cũng nh có một tỷ lệ sắtmangan tơng đối cao hoặc chất khử oxi

 Xỉ có cấu trúc cơ dạng tổ ong và tách dễ dàng.

 Tốc độ nóng chảy cao, thâm nhập tốt, đặc biệt thích hợp với giàn phẳng

3,2 (3,15)

or 8

H×nh 12 : Má kÑp que hµn

Hình15: Tủ tích cho máy Buffalo

5.2 Các thiết bị khác

- Chổi Inox, Máy Mài : Dùng để làm sạch chi tiết hàn

Hình 16 : Chổi Inox Hình 17 : Máy mài

Tủ sấy que hàn : Dùng để sấy những que hàn bị ẩm trớc khi đem ra hàn

Hình 18: Tủ sấy

- Búa gõ xỉ : Gõ xỉ hàn ra khỏi sản phẩm

Hình 19: Búa

- Kìp kẹp : Dùng để kẹp (giữ) sản phẩm

+ Mµn b¶o vÖ (ch¾n ¸nh s¸nh hµn)

H×nh 23 : Mµn ch¾n

+ QuÇn ¸o b¶o vÖ

Hình 24 : Trang phục bảo hộ

Chiều sâu ngấu của liên kết tỉ lệ thuận với dòng điện hàn Khi tăng dòng

điện hàn lợng dây hàn nóng chảy tăng, hồ quang chìm sâu vào kim loại cơ bản nênchiều rộng của mối hàn không tăng mà chỉ tăng chiều sâu ngấu và chiều cao phầnnhô của mối hàn dẫn đến hiện tợng tập trung ứng suất giảm chất lợng bề mặt mốihàn, xỉ khó bong Nếu dòng điện nhỏ quá thì chiều sâu ngấu sẽ giảm không đápứng đợc yêu cầu công nghệ

Dòng điện quá nhỏ Dòng điện quá lớn

Dòng điện hợp lýHình 25: ảnh hởng của dòng điện hàn tới hình dáng của mối hàn

- Điện áp hồ quang cao thì hồ quang sẽ dài, áp lực của nó lên kim loại lỏnggiảm do đó chiều sâu ngấu giảm và tăng chiều rộng của mối hàn

6.2 Công thức tính cờng độ dòng điện hàn:

- Dòng điện cực tiểu : I = 30 x d (A)

- Dòng điện trung bình: I = 50 x (d - 1) (A)

- Dòng điện cực đại: I = 40 x d (A)

d : Đờng kinh que hàn

 Nên tìm các sản phẩm tơng ứng với chất lợng mối nối mong muốn

Trong mọi trờng hợp cần làm việc với các chi tiết sạch đã làm sạch:

- Các phôi dày thì tiến hành vát mép Có 4 kiểu vát mép: vát mép kiểu chứ

“V”, vát mép kiểu chứ “K”, vát mép kiểu chứ “X”, vát mép kiểu chữ “U”

U = 2 x (D + 9) (V)

Hình 26: Các kiểu mối nối

Sau khi vát mép ta tiến hành hàn đính Khi hàn đính lu ý chia tỉ lệ cho phùhợp với kích thớc của phôi và hàn từ giữa phôi sang hai mép để tránh sự cong vênhcủa phôi, sau khi hàn đính

Thứ tự thực hiện 1,2,3,4,5

Hình 31 : Đánh dấu mối hàn

- Những phôi có bề dày lớn sau khi vát mép chúng ta tiến hành hàn thì chúng

ta phải hàn làm nhiều lớp Sau khi hàn một lớp thì phải cạo xỉ và làm sạch rồi mớitiến hành hàn các lớp tiếp theo

Hình 27 : Cấu trúc mối nối

 Vị trí hàn và chuẩn bị

Chuẩn bị

Hình 30 : Ký hiệu vị trí hàn

6.5 Mồi hồ quang

Có hai kiểu mồi hồ quang :

- Mồi mổ thẳng: Cho que hàn tiếp xúc với vật hàn theo phơng vuông góc vớivật hàn Nhấc que hàn lên khỏi vật hàn (3 –> 5 mm) sẽ hình thành hồ quang Duytrì cho hồ quang cháy ở một khoảng cách có cảm giác là ổn định nhất

- Mồi quẹt : Đặt nghiêng que hàn so với bề mặt vật hàn một góc nào đó, cho

đầu que hàn quệt nhẹ lên bề mặt vật hàn và đa về vị trí thẳng góc với nó để hìnhthành hồ quang và giữ cho hồ quang cháy ổn định ở một khoảng cách có cảm giác

là ổn định nhất Phơng pháp này có động tác tơng tự nh khi ta đánh diêm

Graphit để mồi hồ quang thuận lợi Nguy cơ dính và ngắn mạch

6.6 Kỹ thuật hàn

- Các vị trí hàn trong không gian:

Hµn b»ng gi¸p mèi vµ hµn b»ng gãc

Hµn leo gi¸p mèi vµ hµn leo gãc

Hµn leo chång vµ hµn leo vu«ng gãc

Hµn ngang gi¸p mèi

Hµn trÇn gi¸p mèi vµ hµn trÇn gãc

Hµn chång trÇn

- Kỹ thuật hàn là quá trình phối hơp một cách khoa học của các quá trìnhchuyển động là chuyển động “lắc cổ tay”, chuyển động “xuống duới” và chuyển

động dọc theo “chiều mối hàn” Và để trong khi hàn mối hàn đạt độ ngấu hoàntoàn và sự tạo hình tốt và đep cả mặt trớc và mặt sau của mối hàn thì ta có thể hànlót ở phía dới hoặc dựng đệm lót nh: đệm thuốc, đệm đồng, …

- Trong một kết cấu hàn thì tất cả các mối hàn phân bố theo các vị trí khônggian khác nhau Có thể quy ớc chia thành 4 loại:

+ Mối hàn trần : Khi thc hiên ngời hàn phải ngửa mặt lên trên nên còn gọi làhàn ngửa Loại hàn này khó thực hiện, khó đạt chất lợng cao năng suất hàn thấp vàthờng đòi hỏi ngời thợ có tay nghề cao

+ Mối hàn đứng : Khó khăn chủ yếu khi hàn đứng là kim loại lỏng ở vũng hàn

và kim loại lỏng ở đầu que hàn dễ chảy xuống phía dới Do đó phải giữ chiều dài

hồ quang ngắn Khi có hớng hàn đi lên gọi là hàn leo, hớng hàn đi xuống còn gọi

là hàn tụt

+ Mối hàn ngang: Hàn mối hàn ngang khó hơn hàn mối hàn đứng vì kim loạilỏng thờng chảy xuống mép của chi tiết ở phía dới Cần chú ý là khi gây hồ quangbao giờ cũng gây ở mép chi tiết , sau đó tiến hành hàn bình thờng

6.7 Khuyết tật hàn

 Khuyết tật hình dáng

- Dßng ®iÖn qu¸ yÕu.

- Hå quang qu¸ dµi

- ChuÈn bÞ chi tiÕt kÐm