Giáo trình Lý thuyết hàn cơ bản hàn II Nghề: Hàn Trình độ: Cao đẳng nghề CĐ Nghề Giao Thông Vận Tải Trung Ương II

(NB) Giáo trình Lý thuyết hàn cơ bản hàn II gồm các nội dung chính như sau: Phương pháp chuyển động que hàn, bắt đầu, kết thúc và sự nối liền mối hàn, kỹ thuật hàn ở các vị trí khác nhau, biện pháp nâng cao năng suất khi hàn hồ quang tay;...

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ GTVT TRUNG ƯƠNG II

*&*

GIÁO TRÌNH

Tên môn học: Lý thuyết hàn cơ bản II

NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP NGHỀ/CAO ĐẲNG NGHỀ

(LƯU HÀNH NỘI BỘ)

Hải phòng, năm 2011

Đ5-3: Ph-ơng pháp chuyển động que hàn

Để đảm bảo chất l-ợng mối hàn, việc chọn ph-ơng pháp chuyển động que hàn chính xác là rất cần thiết Sau khi mồi hồ quang xong que hàn phải có 3 chuyển

động cơ bản :

1- Chuyển động theo h-ớng vùng nóng chảy

2- Chuyển động về phía tr-ớc theo h-ớng hàn

3- Chuyển động ngang que hàn

H5 - 2: Hình biểu diễn sự chuyển động của que hàn khi hàn

I Que hàn chuyển động theo h-ớng vùng nóng chảy :

Chủ yếu là duy trì chiều dài hồ quang theo yêu cầu Để đạt đ-ợc mục đích này, tốc độ hạ que hàn xuống chậm hơn so với tốc độ nóng chảy của que hàn, thì chiều dài đồng hồ quang tăng dần lên dẫn đến làm tắt hồ quang, nếu tốc độ hạ que hàn nhanh quá làm rút ngắn khoảng cách hồ quang dẫn đến chập mạch

Điện thế hồ quang dài hay ngắn có ảnh h-ởng rất lớn đến chất l-ợng mối hàn Nói chung chiều dài hồ quang v-ợt quá đ-ờng kính que hàn gọi là hồ quang ngắn

Nếu dùng hồ quang dài để hàn chất l-ợng mối hàn kém đi, hồ quang dễ lắc sang trái, sang phải làm phân tán sức nóng hồ quang và vùng nóng chảy nên độ sâu nóng chảy t-ơng đối nông Mặt khác do hồ quang giảm, kim loại nóng chảy của que hàn dựa vào vùng nóng chảy dễ hút Ô xy và Nitơ trong không khí vào mối hàn làm giảm cơ tính mối hàn Sự bắn toé kim loại cũng t-ơng đối nghiêm trọng hơn, lãng phí que hàn Do đó khi hàn nói chung nên dùng hồ quang ngắn để hàn

II Que hàn chuyển động về phía tr-ớc theo đ-ờng hàn :

Chủ yếu làm cho kim loại que hàn và kim loại nóng chảy vật hàn tạo thành mối hàn Tốc độ chuyển động của que hàn có ảnh h-ởng lớn đến chất l-ợng mối hàn Nếu chuyển động nhanh quá hồ quang không kịp làm cho que hàn và vật hàn

nóng chảy nhiều dẫn đến mối hàn có kích th-ớc nhỏ cũng nh- chất l-ợng mối hàn kém (hàn ch-a thấu) Nếu tốc độ chậm quá l-ợng nóng chảy kim loại nhiều, mối hàn to, ngoài ra kim loại vật hàn bị nung nóng nhiều bị dẫn đến nếu vật hàn mỏng

sẽ bị thủng hoặc gây biến dạng vật hàn Cho nên tốc độ vật hàn phải căn cứ vào vật hàn lớn hay bé, đ-ờng kính que hàn, chiều dày vật hàn, bề rộng mối hàn mà chọn cho phù hợp

III- Que hàn chuyển động ngang ( dao động ngang ) ;

Dao động ngang của que hàn để làm cho mối hàn có kích th-ớc bề rộng, phạm

vi dao động ngang có quan hệ với chiều rộng va đ-ờng kính que hàn Nếu dao động ngang lớn thì bề rộng mối hàn lớn Bề rộng mối hàn thông th-òng không quá từ 2 ữ 5 lần đ-ờng kính que hàn (Bề rộng mối hàn có quan hệ với chiều dày vật hàn)

Đ5 - 4: cách đ-a que hàn

Có rất nhiều cách đ-a que hàn, khi chọn phải căn cứ vào các mặt: loại đầu nối mối hàn và khe hở, vị trí mối hàn, đ-ờng kính que hàn, tính năng que hàn, chế độ hàn, điện…kỹ thuật của ng-ời thợ hàn quyết định D-ới đây giới thiệu một số cách

đ-a que hàn th-ờng dùng và phạm vi ứng dụng

I.Ph-ơng pháp đ-a que hàn hình đ-ờng thẳng:

Khi hàn bằng cách đ-a que hàn hình đ-ờng thẳng, duy trì hồ quang (Chiều dài

hồ quang) nhất định que hàn chuyển động về phía tr-ớc của chiều hàn, không dao

động ngang, có hai ph-ơng pháp:

1.Đ-a que hàn hình đ-ờng thẳng:

Do không có dao động ngang của que hàn, hồ quang hàn ổn định, độ sâu nóng chảy lớn, chiều rộng mối hàn hẹp Thông th-ờng không quá 1,5 lần đ-ờng kính que hàn, cho nên cách này đ-ợc dùng để hàn lớp hàn thứ nhất của mối hàn nhiều lớp và khi hàn ghép tấm dày từ 3 ữ 5 mm không vát cạnh (H5-3)

2.Đ-a que hàn theo đ-ờng thẳng đi lại:

Đ-a que hàn di động theo đ-ờng thẳng đi lại theo h-ớng hàn (H5 -4)

Đặc điểm của cách đ-a que hàn này đ-ợc ứng dụng nhiều khi hàn đ-ờng hàn lớp thứ nhất kiểu nhiều lớp, những đầu nối có khe hở t-ơng đối, hàn thép tấm mỏng

II.Ph-ơng pháp đ-a que hàn hình răng c-a:

Cách đ-a que hàn hình răng c-a là cho đầu que hàn di động liên tục theo hình răng c-a và di động về phía tr-ớc, ở hai cạnh thì ngừng một lúc để đề phòng khuyết tật

H5 - 5: Đ-a que hàn hình răng c-a

Mục đích là khống chế tính l-u động của kim loại chảy và bề rộng mối hàn cần thiết để cho mối hàn hình thành tốt

Ph-ơng pháp này dễ thao tác, trong sản xuất đ-ợc dùng t-ơng đối nhiều, phạm

vi ứng dụng: hàn bằng, hàn ngửa, hàn đứng giáp mối , hàn ke góc

III.Ph-ơng pháp đ-a que hàn theo hình bán nguyệt:

Đ-ợc dùng rộng rãi trong sản xuất Theo cách này cho đầu que hàn chuyển

động sang trái, sang phải theo hình bán nguyệt và theo h-ớng hàn (H5 -6)

H5 - 6: Đ-a que hàn theo hình bán nguyệt

Tốc độ chuyển động căn cứ vào vị trí hình dáng yêu cầu và c- ờng độ dòng

điện hàn quyết định đồng thời chú ý ngừng lại một ít ở hai cạnh, đề phòng khuyết cạnh

Phạm vi ứng dụng của ph-ơng pháp này căn bản giống nh- ph-ơng pháp hình răng c-a Nh-ng l-ợng tăng c-ờng mối hàn của nó cao hơn

Ưu điểm: Làm cho kim loại nóng chảy đ-ợc tốt, có thời gian giữ nhiệt t-ơng

đối dài, thể hơi dễ thoát ra ngoài và xỉ hàn nổi lên trên mặt mối hàn, do đó nâng cao chất l-ợng mối hàn

iV.Ph-ơng pháp đ-a que hàn hình tam giác:

Cho que hàn liên tục chuyển động theo hình tam giác và không ngừng chuyển

động theo h-ớng hàn, căn cứ voà phạm vi ứng dụng khác nhau của nó chia làm hai ph-ơng pháp:

1.Đ-a que hàn theo hình tam giác nghiêng: (H5 - 6a)

Ph-ơng pháp này thích hợp với những mối hàn vát mép vị trí ngang và mối hàn góc vị trí hàn bằng, hàn ngửa

Ưu điểm ph-ơng pháp này dựa vào sự chuyển động của que hàn để khống chế kim loại chảy, làm cho mối hàn hình thành tốt

2.Đ-a que hàn theo hình tam giác cân: (H5 - 6b)

Cách đ-a que hàn theo hình tam giác cân thích hợp khi hàn đứng vát mép và hàn góc đứng Đặc điểm của nó là một lần có thể hàn đ-ợc mặt cắt mối hàn t-ơng đối dày Mối hàn ít bị khuyết tật nâng cao hiệu suất

V.Ph-ơng pháp đ-a que hàn theo hình tròn

Cho đầu que hàn liên tục chuyển động theo hình vòng tròn và không ngừng chuyển động theo h-ớng hàn, có 2 ph-ơng pháp

1.Đ-a que hàn theo hình tròn: (H5 - 7a)

Thích hợp khi hàn những vật t-ơng đối dày ở vị trí hàn bằng

Ưu điểm của nó khả năng làm cho kim loại nóng chảy có nhiệt độ cao, bảo

đảm cho ô xy, Ni tơ hoà tan trong vùng nóng chảy có dịp thoát ra, đồng thời làm cho

xỉ hàn nổi lên

2.Đ-a que hàn theo hình tròn lệch: (H5 - 7b)

Thích hợp khi hàn góc hàn ngang, hàn ngửa Đ-a que hàn theo hình tròn lệch chủ yếu khống chế kim loại nóng chảy không cho nhỏ giọt xuống, để tạo hình mối hàn

Đ 5 - 5: Bắt đầu, kết thúc và sự nối liền mối hàn I.Bắt đầu mối hàn:

Là phần khởi đầu mối hàn, trong tr-ờng hợp chung mối hàn ở phần này hơi cao, bởi vì nhiệt độ vật hàn tr-ớc khi hàn hơi thấp, sau khi mồi hồ quang không thể làm cho kim loại ở chỗ bắt đầu lên cao ngay đ-ợc, cho nên độ sâu nóng chảy ở phần

đầu mối hàn hơi nóng, làm cho c-ờng độ mối hàn yếu đi

Để giảm bớt hiện t-ợng này, sau khi mồi hồ quang, phải kéo dài hồ quang ra một ít tiến hành dự nhiệt vật hàn, sau đó rút ngắn chiều dài hồ quang cho thích hợp

và tiến hành bình th-ờng

II.Kết thúc mối hàn:

Là khi đã hàn xong một mối hàn Nếu kết thúc kéo dài ngay hồ quang ra sẽ tạo cho mặt ngoài của mối hàn có rãnh thấp hơn bề mặt vật hàn, rãnh hồ quang quá sâu làm cho c-ờng độ chỗ kết thúc mối hàn giảm bớt, sinh ra ứng suất tập trung mà rạn nứt, vì vậy khi kết thúc đ-ờng hàn không nên để lại rãnh hồ quang mà phải lấp đầy

nó bằng hai cách:

-Khi kết thúc cuối cùng phải ngừng không cho que hàn chuyển động ngừng lại một tí rồi từ từ ngắt hồ quang

-Cũng có thể cho hàn lại rồi tắt hồ quang Tr-ờng hợp những tấm mỏng không

áp dụng các cách trên, mà lúc này ở chỗ kết thúc ta thực hiện chấm, ngắt hồ quang khi nào rãnh đầy thì thôi

III.Sự nối liền của mối hàn:

Khi hàn hồ quang bằng tay do chiều dài que hàn bị hàn chế không thể hàn liên tục đ-ợc Để đảm bảo mối hàn liên tục, phải làm cho mối hàn sau nối với mối hàn tr-ớc Chỗ nối gọi là đầu mối hàn (H5 - 8)

Đầu mối hàn chia thành 4 loại sau:

1-Phần đầu mối hàn sau nối với phần cuối mối hàn tr-ớc

2-Phần cuối của 2 mối hàn nối với nhau

3-Phần cuối của mối hàn sau nối với phần đầu mối hàn tr-ớc

4-Phần đầu 2 mối hàn nối với nhau

Trong quá trình hàn, 4 loại đầu nối mối hàn nói trên đều đ-ợc áp dụng Những

đầu nối mối hàn th-ờng có những đặc điểm sau:

-Mối hàn cao, ngắt quãng và rộng hẹp không đều Đề phòng ngừa và giảm bớt thiếu sót đó khi áp dụng những loại đầu nối trên cần chú ý:

+Đối với đầu nối mối hàn kiểu thứ nhất và thứ t- thì có thể mồi hồ quang ở chỗ ch-a hàn của đầu mối hàn hoặc phần cuối mối hàn (rãnh hồ quan g), sau khi mồi

hồ quang kéo dài hồ quang ra một ít, cho ngừng lại ở rãnh hồ quang (nh- vậy có thể làm cho chỗ nối đạt đ-ợc d- nhiệt cần thiết, đồng thời có thể nhìn rõ vị trí của rãnh

hồ quang để điều chỉnh vị trí que hàn) rồi lập tức rút ngắn độ dài thích hợp, tiếp tục tiến hành hàn (H5 - 9a)

+Đối với loại đầu nối mối hàn kiểu thứ hai và thứ ba phải chú ý khi que hàn

đến phần đầu hoặc phần cuối của mối hàn phải nâng ngọn lửa hồ quang lên cao một

ít, sau đó tiếp tục hàn một đoạn, cuối cùng lại dần dần kéo dài ngọn hồ quang để nó

tự tắt (H5 - 9b)

Đ5 - 6: kỹ thuật hàn ở các vị trí khác nhau I.Hàn bằng:

Hàn bằng đ-ợc dùng rộng rãi trong sản xuất, có nhiều -u điểm, dễ thao tác, sự tạo thành mối hàn dễ dàng, kim loại không chảy ra ngoài, mặt khác dễ quan sát diễn biến vùng nóng chảy, thợ hàn thao tác không mệt mỏi

Ngoài ra so sánh với các vị trí khác ta thây hàn bằng có thể dùng que hàn c-ờng độ dòng điện hàn lớn, có thể nâng cao năng xuất lao động, chất l-ợng mối hàn tốt Do đó tạo nên điều kiện để thay đổi vị trí khác thành vị trí hàn bằng

II.Hàn bằng giáp mối không vát cạnh

Khi bề dày vật hàn d-ới 6mm, thì có thể không vát cạnh Việc hàn đính trong lúc lắp ghép có ảnh h-ởng lớn đến chất l-ợng mối hàn Nếu hàn đính quá dài hoặc quá cao sẽ làm cho hàn không thấu và mối hàn lôi flõm không đều Nếu hàn đính quá nhỏ hoặc khoản cách quá dài, trong quá trình hàn bị nứt vì ứng suất gây nên, dẫn đến công việc hàn không tiến hành bình th-ờng đ-ợc Do đó khi hàn đính có mấy yêu cầu sau:

-Khoảng cách mối hàn đinhd bằng 40 ữ 50 lần bề dày của vật hàn nh-ng lớn nhất không đ-ợc quá 300mm

-Chiều dài của mỗi vết hàn đính bằng 3 ữ 4 lần bề dày vật hàn nh-ng lớn nhất không quá 30mm

Bề dày của mỗi vết hàn đính bằng khoảng 0,5 ữ 0,7 lần bề dày vật hàn Khi bắt đầu hàn tr-ớc nhất phải vệ sinh mép hàn, nếu không sẽ ảnh h-ởng đến chất l-ợng mối hàn

Khi hàn mặt tr-ớc nên dùng que hàn đ-ờng kính 3 ữ 4 mm, dùng hồ quang ngắn để hàn Dòng hàn 110ữ 180A, chiều sâu nóng chảy bằng 2/3 chiều dày vật hàn,

bề rộng mối hàn bằng 5 ữ 8mm (H5 - 10)

Đối với những vật hàn quan trọng, tr-ớc khi hàn bịt đáy mặt sau, không cần

đục cạo gốc hàn nh-ng phải cọ sạch triệt để những xỉ hàn d-ới mối hàn do đ-ờng hàn mặt tr-ớc để lại sau đó dùng que hàn có đ-ờng kính 3mm để hàn, c-ờng độ dòng

điện hàn có thể lớn hơn một chút

-Cách đ-a que hàn dùng kiểu đ-ờng thẳng, góc độ que hàn giữa mặt ngoài đầu nối xem H5 - 11, nh-ng khi hàn mặt tr-ớc tốc độ đ-a que hàn phải hơi chậm, để mối hàn có bề rộng và bề sâu nóng chảy t-ơng đối lớn

Khi hàn mặt sau tốc độ hơi nhanh, để bề rộng giảm

2.Hàn bằng giáp mói vát cạnh:

Khi bề dày vật hàn từ 6mm trở lên, để đảm bảo độ sau nóng chảy của mối hàn

ta phải vát cạnh, các loại vát cạnh th-ờng dùng gồm vát hình chữ V và hình chữ X

Đối với mối hàn vát cạnh ta dùng cách hàn nhiều lớp (H5 - 12ab)

H5 - 12: Hàn nhiều lớp

a- Cạnh vát hình chữ V b- Cạnh vát hình chữ X

Cách hàn nhiều lớp nhiều đ-ờng (H5 - 13ab)

H5 - 13: Hàn nhiều lớp nhiều đ-ờng

Chú ý dừng lại thời gian ngắn ở hai mép cạnh đề phòng khuyết cạnh Ngoài ra còn phải chú ý mỗi lớp hàn không nên quá dày

Để tránh biến dạng vật hàn, chiều hàn giữa các lớp phải ng-ợc nhau và các đầu nối của mối hàn phải so le

-Công việc làm sạch mỗi lớp hàn rất quan trọng, nó ảnh h-ởng trực tiếp đến chất l-ợng mối hàn do đó sau khi hàn xong mỗi lớp ta phải làm sạch xỉ hàn và những hạt kim loại nhỏ bắn ra, sau đó tiếp tục làm sạch lớp khác Mối hàn bịp đáy của vát cạnh hình chữ V giống mối hàn không vát cạnh

+Khi hàn vát cạnh chữ X, để tránh biến dạnh, hình tự hàn của mỗi lớp khác nhau với vát cạnh của chữ V (xem H5 - 13b) Còn các thao tác hoàn toàn giống nhau

b.Hàn nhiều lớp nhiều đ-ờng có vát cạnh:

Cách hàn căn bản giống cách hàn vừa nói trên, chỉ khác ở chỗ mối hàn của các lớp là do rất nhiều đ-ờng hàn nhỏ hẹp tạo thành, trình tự hàn của nó (xem H5 - 15ab) Khi hàn dùng cách đ-a que hàn kiểu đ-ờng thẳng để thao tác, nắm vững vùng nóng chảy

Khi hàn lấp góc chiều dày vật hàn khác nhau, thì hồ quang phải chĩa chiều về phải tấm thép dày, để hai tấm thép có nhiệt độ đều nhau Xem H5-16

H5 - 16: Góc độ que hàn khi hàn đầu nối hình chữ T

Mối hàn đầu nối hình chữ T có thể dùng cách hàn một lớp, hàn nhiều lớp hoặc nhiều đ-ờng

Những mối hàn có chân hàn d-ới 6mm, thì dùng cách hàn một lớp (H5 - 17a) chân hàn khoảng 6 ữ 8mm, khi dùng cách hàn nhiều lớp (xem H5 - 17b), chân hàn trên 8mm, thì phải dùng cách hàn nhiều lớp nhiều đ-ờng (xem H5 - 17c)

H5 - 17: Cách xếp đ-ờng hàn đầu nối hình chữ T

Mối hàn có chân hàn d-ới 6mm, dùng que hàn 4 để hàn, ph-ơng pháp đ-a que hàn theo kiểu đ-ờng tròn lệch nh- H5 - 18 Tốc độ hàn hơi chậm Nếu dùng que hàn 5mm, thì đ-ờng que hàn kiểu đ-ờng tròn lệch hoặc kiểu đ-ờng thẳng nh-ng tốc

độ hàn hơi nhanh một chút Phải dùng hồ quang ngắn để hàn, nh- vậy mối hàn mới

đảm bảo độ thấu

Khi hàn mối hàn chân hàn lớn hơn 6 ữ 8mm, ta dùng ph-ơng pháp hàn nhiều lớp, nhiều đ-ờng cách đ-a que hàn t-ơng tự nh- hàn chiều dày vật hàn d-ới 6mm Thứ tự các lớp đ-ờng hàn xem H5 - 19

H5 - 18: Cách đ-a que hàn khi vật hàn >6 mm H5 - 19: Cách hàn lấp góc nhiều đ-ờng khi chân hàn 6 ữ 8mm

a-Cách đ-a que hàn b-Quan hệ giữa vị trí mối hàn và que hàn Khi hàn nhiều lớp nhiều đ-ờng que hàn không cần phải lắc ngang, nh-ng tốc

độ que hàn phải phải đều đặn.Trình tự các lớp hàn (xem H5 - 17c) Khi hàn đ-ờng thứ nhất c-ờng độ dòng điện phải t-ơng đối lớn từ đ-ờng thứ hai c-ờng độ giảm cho phù hợp, tốc độ hàn tăng nhanh tránh bị khuyết cạnh mối hàn Góc độ que hàn thay

đổi theo vị trí đ-ờng hàn (xem H5 - 19b)

Khi hàn mối hàn chân hàn lớn 8mm, nếu dùng cách hàn nhiều lớp sự hình thành mối hàn khó vì vậy trong thực tế th-ờng dùng cách hàn nhiều lớp nhiều đ-ờng hàn để hàn Tr-ờng hợp chân hàn nhỏ hơn 14mm, ta dùng que 4 để thao tác, nếu mối hàn có chân hàn lớn hơn 14mm ta dùng que hàn 5 sẽ có thể nâng cao hiệu suất

Trong quá trình sản xuất thực tế nếu vật hàn có thể xoay đ-ợc thì ta nên để vật hàn thành hình lòng thuyền để hàn xem H5 - 20 và nâng cao năng xuất khi hàn vì sự hình thành mối hàn dễ, mối hàn đảm bảo kỹ thuật hơn Cách đ-a que hàn hình bán nguyệt hoặc răng c-a

H5 - 20: Đặt hình lòng thuyền

4.Mối hàn chồng:

Mối hàn chồng thực tế cũng là loại mối hàn lấp góc Khó khăn khi hàn loại mối hàn này khi hàn cạnh của tấm thép nằm trên vì nhiệt độ của hồ quang rất cao, dễ

bị cháy (khuyết cạnh) đồng thời mối hàn dễ sinh ra hiện t-ợng hàn một cạnh

Do đó khi hàn phải nắm vững góc độ que hàn, chú ý không để nhiệt độ hồ quang: Góc độ que hàn với mặt ngoài tấm thép d-ới phải tăng lớn theo bề dày của tấm thép d-ới (xem H5 - 21) Góc độ que hàn với chiều dày hàn là 750 ữ 809 xem H5 - 22

H5 - 21: Góc độ que hàn khi hàn nối hàn chồng

Khi chân hàn d-ới 6mm, ta dùng que hàn 4ữ 5 hàn một lớp cạnh đ-a que hàn kiểu đ-ờng tròn lệch Nếu chân hàn ở khoảng 6 ữ 8mm (xem H5 - 23a)

Khi chân hàn lớn hơn 8mm, ta dùng cách hàn nhiều đ-ờng (xem H5 - 23b)

H5 - 22: Góc độ que hàn ph-ơng pháp dao động que hàn

Góc độ que hàn giống nh- mối hàn chữ T tuỳ theo vị trí của mỗi đ-ờng hàn để

điều chỉnh

H5 - 23: Hình tự hàn mối hàn chồng

a-Mối hàn nhiều lớp b-Mối hàn nhiều đ-ờng

Khi bắt đầu hàn, dòng điện hàn có thể lớn hơn một chút, sau khi nhiệt độ của vật hàn đã đ-ợc nâng cao thì dòng điện hàn có thể giảm bớt đi, mỗi khi hàn tới đ-ờng hàn cuối cùng (tức là đ-ờng hàn nối với cạnh tấm thép trên) hồ quang hàn phải ngắn, tốc độ hàn phải nhanh một chút, nh- vậy ở mức nhất định nào đó, có thể tránh đ-ợc tình trạng tấm thép trên bị nóng chảy quá nhiều, để cho mối hàn thành hình đ-ợc tốt

II.Hàn đứng

Hàn đứng thao tác t-ơng đối khó, bởi vì kim loại nóng chảy chịu tải trọng lực chảy xuống Để khắc phục hiện t-ợng trên có thể áp dụng mấy ph-ơng pháp sau:

-Khi hàn đứng giáp nối (đối đầu) góc độ hàn tính theo bên phải bên trái là 900 Bởi mặt phẳng đứng phía d-ới tạo thành một góc 600 ữ 800 còn khi hàn mối hàn góc d-ới, giữa que hàn và hai tấm làm thành góc 450 lệch xuống 100 ữ 300 (xem H5 - 24)

-Kiểu hồ quang nhảy: Sau mỗi lần kim loại nóng chảy tách khỏi đầu que hàn, dính vào kim loại vật hàn thì nó sẽ hình thành vùng nóng chảy để cho những giọt kim loại nóng chảy quá độ đông đặc kịp thời phải di động vị trí hồ quang để cho vùng nóng chảy có dịp toả nhiệt sau đó di chuyển hồ quang về vùng nóng chảy hàn tiếp

Trong thao tác thực tế tránh kiểu hồ quang nhảy đơn thuần căn cứ vào tính năng que hàn và mối hàn có thể áp dụng phối hợp giữ kiểu hồ quang nhảy với các kiểu khác những cách đ-a que hàn hỗn hợp cụ thể (xem H5 - 25)

H5 – 25: Cách đ-a que hàn khi hàn đứng giáp mối không vát cạnh

a- Hồ quang kiểu bán nguyệt b- Hồ quang kiểu răng c-a

c- Hồ quang nhảy kiểu đ-ờng thẳng

Khi hàn trong tr-ờng hợp bảo đảm độ thấu của mối hàn, phải rút ngắn thời gian nung nóng hồ quang trên vật hàn tránh để hồ quang dừng lại ở một điểm trong một thời gian dài Tốc độ hàn và dao động que hàn không cần thiết phải nhanh mà còn phối hợp chặt chẽ, lấy tốc độ đ-a que hàn và chiều dài hồ quang để điều chỉnh

nhiệt l-ợng vùng nóng chảy Đồng thời trong một đơn vị thời gian phải duy trì l-ợng kim loại nóng chảy thích hợp, để tránh mối hàn sinh ra mọi khuyết tật Khi hàn mặt sau dòng hàn lớn để đạt độ sâu nóng chảy cách đ-a que hàn áp dụgn kiểu răng c-a hay bán nguyệt

Những mối hàn phủ lớp cuối cùng, căn cứ yêu cầu bề mặt mối hàn để chọn cách đ-a que hàn cho phù hợp

Khi mối hàn cao thì dùng kiểu bán nguyệt, khi bề mặt mối hàn yêu cầu bằng phẳng thì dùng kiểu răng c-a Cách đ-a que hàn (xem H5 - 26)

H5-26: Cách đ-a que hàn th-ờng dùng khi hàn đứng giáp mối vát cạnh

a-Mối hàn lớp ngoài :

1-Đ-a que hàn hình bán nguyệt 2-Đ-a que hàn hình răng c-a

b-Mối hàn lớp d-ới cùng:

1-Đ-a que hàn hình bán nguyệtnhỏ 2-Đ-a que hàn hình tam giác

3-Đ-a que hàn kiểu hồ quang nhảy

Bất cứ dùng cách đ-a que hàn theo kiểu nào để hàn đ-ờng hàn lớp thứ nhất ngoài việc tránh những khuyết tật nh-: lẫn xỉ, hàn ch-a thấu, khuyết cạnh…

Còn yêu cầu mặt của mối hàn phải bằng phẳng tránh lồi (H5 - 27)

H5-27: Mối hàn lớp d-ới khi hàn đứng vát cạnh

a-Không đ-ợc tốt b-Tốt

Nếu không lớp thứ hai mối hàn dễ sinh ra khuyết tật

Cách đ-a que hàn của đ-ờng hàn phủ mặt khi hàn đứng giáp mối vát cạnh, th-ờng dùng kiểu răng c-a, bán nguyệt để mối hàn đảm bảo mỹ quan và bằng phẳng, ngoài việc đảm bảo chiều dày mối hàn t-ơng đối mỏng, tốc độ que hàn phải duy trì

đều đặn thì mối hàn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật không bị khuyết tật…

3.Hàn đứng đầu nối kiểu chữ T: 3F

Khi hàn đứng đầu nối chữ T th-ờng gặp khuyết tật: hàn không thấu, mối hàn hay bị khuyết cạnh do kim loại nóng chảy bị chảy mất khỏi bể hàn

Để khắc phục nh-ợc điểm trên, khi hàn đứng đầu nối chữ T lúc đ-a que hàn hia mép mối hàn thì nên ngừng lại một ít để kim loại nóng chảy lấp đầy vào chỗ khuyết cạnh kim loại vật hàn, hồ quang hàn nên rút ngắn lại Dao động ngang que hàn không lớn quá, chiều rộng mối hàn, chọn dao động mối hàn thích hợp, để đạt

đ-ợc chất l-ợng mối hàn

Ph-ơng pháp thao tác hàn đứng mối hàn đầu nối chữ T, cũng giống nh- hàn

đứng giáp mối (Cách đ-a que hàn H5 - 27)

H5-27: Cách đ-a que hàn khi hàn đứng đầu nối chữ T

1-Đ-a que hàn kiểu hồ quang nhảy 2-Kiểu tam giác

3-Kiểu bán nguyệt 4-Kiểu răng c-a

H5-28: Những khuyết tật sinh ra khi hàn ngang

1-Khuyết cạnh 2-Đóng cục 3-Hàn ch-a thấu

1.Hàn ngang mối giáp không vát cạnh: 2G

Khi chiều dày vật hàn 3 ữ 5mm không vát cạnh, khi hàn mói hàn loại này th-ờng phải hàn hai mặt Khi hàn mặt chính nên dùng que hàn 3 ữ 4 góc độ que hàn, giữa que hàn (h-ớng xuống d-ới) với tấm thép ở d-ới hình thành một góc 75 ữ

800 Đồng thời với chiều hàn phải duy trì một góc 75 ữ 800 (H5 - 29)

H5-29: Góc độ que hàn khi hàn ngang

Khi vật hàn t-ơng đối mỏng cách đ-a que hàn kiểu đ-ờng thẳng đi lại, nếu vật hàn t-ơng đối dày cách đ-a que hàn kiểu đ-ờng thẳng hoặc đ-ờng tròn lệch nhỏ (xem H5 - 30) Để đạt đ-ợc độ sâu nóng chảy thích hợp, tốc độ hàn phải hơi nhanh

và đều, tránh để kim loại que hàn nhỏ quá nhiều vào vùng nóng chảy dẫn đến nhiệt

độ cao, kim loại chảy xuống hình thành đóng cục đồng thời mối hàn sẽ bị khuyết cạnh làm ảnh h-ởng đến chất l-ợng mối hàn

H5-30: Cách đ-a que hàn khi hàn ngang không vát cạnh

Khi hàn mặt trái chọn đ-ờng kính que hàn nhỏ nh-ng dòng điện hàn hơi lớn Cách đ-a que hàn kiểu đ-ờng thẩng

2- Hàn ngang giáp mối ( đối đầu ): 2G

Cách vát cạnh nh- (H5 - 31) đặc điểm của vật vát cạnh là: Tấm d-ới không mở góc vát hoặc vát nhỏ hơn góc vát tấm trên tiện lợi cho sự hình thành mối hàn

H5 - 31: Cách kiểu cạnh vát mối khi hàn ngang

A – Cạnh vát hình chữ V

C-Cạnh vát hai bên B – Cạnh vát một bên

Hàn ngang giáp mối vát cạnh có thể hàn kiểu nhiều lớp (H5 - 32 ) Khi que hàn lớp thứ nhất phải chọn que hàn đ-ờng kính nhỏ, cách đ-a que hàn căn cứ vào đầu nối cho phù hợp Lớp thứ hai cách đ-a que hàn kiểu đuờng tròn lệch ( H5 - 33)

H5-32: Trình tự sắp xếp mối hàn

H5-33: Cách hàn nhiều lớp khi hàn ngang giáp mối vát cạnh hình chữ V

1- Đ-ờng hàn thứ nhất 2- Đ-ờng hàn thứ hai

Tốc độ hàn phải đều đặn để tránh tình trạng kim loại nóng chảy nhỏ giọt, sinh

ra khuyết cạnh Độ lệch của mỗi vòng tròn lệch với trung tâm mối hàn không đ-ợc lớn hơn 450 Khi đầu que hàn đ-a tới mặt trên của vòng tròn lệch, đòi hỏi hồ quang hàn phải ngắn, đồng thời phải ngừng một lát để cho kim loại nóng chảy đ-ợc đ-a đều vào mối hàn, sau đó mới kéo dần hồ quang xuống phía d-ới của mối hàn tức là chỗ tr-ớc ta đã ngừng hồ quang Nh- vậy hồ quang cứ tuần tự đi lại nhiều lần ( H5 - 34 )

Chỉ có nh- vậy mối hàn mới tránh đ-ợc các khuyết tật và đảm bảo đ-ợc yêu cầu kĩ thuật

H5-34: Ph-ơng pháp đ-a que hàn đ-ờng tròn lệch khi hàn ngang vát cạnh hình

chữ V

1- Que hàn chậm lại 2- Rút ngắn hồ quang và dừng lại một lát

3- Kð o dài hồ quang và nhanh chóng trở lên

Hàn ngang các tấm dày th-ờng phải hàn nhiều lớp và nhiều đ-ờng tránh kim loại nhỏ xuống thì cách đ-a que hàn theo kiểu đ-ờng thẳng nh-ng phải căn cứ tình hình cụ thể của đ-ờng hàn, để duy trì từ đầu đến cuối Dùng hồ quang ngắn để hàn, góc độ que hàn điều chỉnh theo vị trí các đ-ờng hàn cho thích hợp (H5 - 35)

Trong quá trình hàn trình tự hàn xem (H5 - 36)

H5-35: Quan hệ góc độ que hàn với mối hàn

H5-36: Trình tự sắp xếp mối hàn ngang vát cạnh

IV Hàn ngửa ( hàn trần )

Hàn ngửa là một trong những loại hàn khó nhất Khi hàn ngửa kim loại nóng chảy do tác dụng của trọng lực bị nhỏ xuống, khó hình thành mối hàn

1.Hàn ngửa giáp mối không vát cạnh: 4G

– Khi hàn ngửa, nên dùng loại que hàn có thuốc bọc dày đ-ờng kính que hàn

3 ữ 4 mm

– Góc độ que hàn theo h-ớng hàn từ 75 ữ 800

(H5 - 37)

H5-37: Góc độ que hàn khi hàn ngửa

Khi hàn ngửa, bởi những tạp chất nh- xỉ chảy và bất cứ thể hơi nào cũng có chiều h-ớng nổi lên trên, do đó dễ sinh ra khuyết tật, mối hàn lẫn xỉ, lỗ hơi …Cách

đ-a que hàn dùng kiểu đ-ờng thẳng hay đ-ờng thẳng đi lại C-ờng độ dòng điện hàn, phải chọn cho thích hợp, không đ-ợc nhỏ quá, nếu không sẽ không đạt đ-ợc độ sâu nóng chảy của mối hàn

2.Hàn ngửa giáp mối vát cạnh: 4G

Căn cứ theo chiều dày vật hàn nếu vật hàn dày hơn 6mm ta phải vát cạnh và căn cứ yêu cầu của mối hàn, nếu kích th-ớc mối hàn lớn ta phải thực hiện hàn nhiều lớp nhiều đ-ờng

-Lớp thứ nhất thích hợp đ-a que hàn kiểu đ-ờng thẳng, đ-ờng thẳng đi lại -Lớp thứ hai dùng kiểu răng c-a hay bán nguyệt ( H5 - 38)

H5 - 38: Cách đ-a que hàn khi hàn ngửa đối đầu vát cạnh chữ V

1- Kiểu bán nguyệt 2- Răng c-a

3- Đ-ờng thẳng 4- Hồ quang nhảy

-Khi hàn ngửa bất cứ áp dụng đ-a que hàn bằng kiểu nào, đều không nên cho l-ợng kim loại nóng chảy, chảy quá nhiều vào vùng nóng chảy, phải đảm bảo ít và mỏng

-Trình tự sắp xếp của đ-ờng hàn giống mối hàn của vị trí khác (H5 - 39).Góc

độ que hàn căn cứ vào từng đ-ờng hàn để điều chỉnh cho phù hợp nh-ng phải có lợi cho việc hình thành mối hàn và việc nóng chảy kim loại

H5-39: Ph-ơng pháp hàn ngửa nhiều lớp nhiều đ-ờng

4.Hàn ngửa lấp góc đầu nối chữ T: 4F

Hàn ngửa lấp góc đầu nối hình chử T dễ thao tác hơn so với mối hàn giáp mối vát cạnh chữ V

Trong tr-ờng hợp mối hàn chân hàn 8mm ta thực hiện hàn hai lớp, trên 8mm hàn kiểu nhiều lớp, nhiều đ-ờng Những điều cần chú ý trong thao tác giống nh- ở trên Cách đ-a que hàn khi hàn lấp góc vị trí ngửa (H5 - 40)

H5 - 40: Cách đ-a que hàn khi hàn lấp góc vị trí ngửa

Để nâng cao năng suất trong quá trình hàn khi thao tác thành thạo có thể dùng que hàn đ-ờng kính lớn, dòng hàn lớn để hàn

Đ5- 7: Biện pháp nâng cao năng suất khi hàn hồ quang tay

Có nhiều biện pháp nâng cao năng suất khi hàn hồ quang tay, trong thực tế

một số ph-ơng pháp đ-ợc dùng sau đây:

-Ph-ơng pháp bớt sắt vào thành phần vỏ thuốc của que hàn; làm nh- vậy tăng

hệ số lên đến 16ữ18g/a.h và cho phép tăng năng suất 1.8ữ 2lần so với hàn bằng que hàn thông th-ờng

-Ph-ơng pháp hàn bằng que hàn đôi: Que hàn đôi là que hàn có hai lõi đ-ợc

đính với nhau th-ờng hàn bằng tiếp xúc điểm tại chỗ kẹp điện và có cùng một lớp

vỏ thuốc Lớp vỏ thuốc có trọng l-ợng khoảng 25% trọng l-ợng của lõi Khi hàn bằng cực đôi, hồ quang chuyển từ lõi này sang lõi kia ( tức là hồ quang luôn luôn cháy giữa lõi và kim loại cơ bản có khoảng cách gần hơn) và làm nóng chảy chúng (H5 - 41)

Hàn bằng cực đôi cho phép tăng năng suất từ 20 ữ 40 so với hàn bằng que hàn một, năng suất hàn đ-ợc tăng bằng hệ số do nung nóng tr-ớc cực hàn bằng bằng dòng điện khi hồ quang ở cực thứ hai, tăng thời gian cháy của hồ quang do giảm thời gian thay que hàn C-ờng độ dòng điện hàn tăng hơn so với que hàn một

H5 - 41: Hàn bằng que hàn đôi

Ph-ơng pháp hàn băng que hàn chùm: Tức là đồng thời hàn bằng một số que hàn, chúng đ-ợc hàn đính với nhau tại chỗ kẹp điện thành một chùm chung Dòng

điện qua kẹp điện và dẫn vào toàn bộ cực hàn trong chùm Cũng nh- hàn bằng cực

đôi, hồ quang cháy giữa cực gần mặt vật hàn nhất, khi đã cháy ngắn cực đó hồ quang chuyển sang cực khác gần vật hàn hơn cực tr-ớc và cứ thế tiếp tục Các cực xếp chung quanh cực đã cháy sẽ đ-ợc nung nóng do bức xạ của hồ quang Năng suất hàn bằng que hàn chùm tăng từ 30 ữ 40% so với que hàn một

-Hàn bằng hồ quang ba pha th-ờng sử dụng hai cực hàn, hai pha của nguồn

điện nối cực hàn, còn pha thứ ba nối với vật hàn ( H5 - 42)

H5-42: Sơ đồ nguyên lý máy hàn ba pha

Hồ quang cháy giữa các cực và mối giữa mỗi cực với vật hàn, th-ờng các cực

có chung một lớp vỏ thuốc và tạo thành que hàn đặc biệt (H5 - 43)

H5-43: Cấu tạo que hàn ba pha

Nh-ợc điểm hàn hồ quang ba pha là chế tạo que hàn dặc biệt, nhữ ng que hàn này không thuận lợi để hàn trần và hàn đứng

Hồ quang ba pha có ổn định cao, tăng năng suất từ 2 ữ 2,5lần và có thể tiết kiệm từ 20 ữ 25% năng l-ợng điện

Đ6 - 1: Tính Hàn Của Kim Loại

Hiện nay ch-a có một định nghĩa chung về tính hàn cho tất cả kim loại và hợp kim, và đồng thời khó tiêu chuẩn hoá cho tất cả các ph-ơng pháp thử tính hàn của chúng, nh-ng có thể hiểu tính hàn nh- sau:

Tính hàn của kim loại là tổng hợp các tính chất và ph-ơng pháp để hàn chúng, bảo đảm cho sau khi hàn, ra đ-ợc mối hàn có chất l-ợng phù hợp với yêu cầu

Để đánh giá kim loại hàn dễ hay khó, ng-ời ta nhận biết ở chỗ: Chúng có khả năng hàn bàng ph-ơng pháp hay không, có cần thiết những biện pháp kỹ thuật phức tạp để nhận đ-ợc chất l-ợng mối hàn cao hay không Đối với thép ng-ời ta phân chia

ra những nhóm sau:

1.Tính hàn tốt:

Là những thép có thể hàn đ-ợc bằng tất cả các ph-ơng pháp, không cần đến biện pháp công nghệ đặc biệt

2.Tính hàn hợp quy cách:

Là khi hàn đạt d-ợc chất l-ợng mối hàn cao, khi hàn phải tuân theo quy trình công nghệ nhất định và phải dùng que hàn phụ, đặc biệt la làm sạch, nhiệt độ trong quá trình hàn bình th-ờng

3.Tính hàn có giới hạn:

Là khi hàn đạt đ-ợc chất l-ợng bình th-ờng, khi hàn phải sử sụng biện pháp

đặc biệt, nh- thuốc hàn, nung nóng sơ bộ, nhiệt luyện …

đem đi ram để loại bỏ ứng lực làm tăng cơ tính mối hàn

3.Hàn thép Ostennit: Đặc điểm loại thép này là hàm l-ợng các nguyên tố hợp

kim rất cao, mà l-ợng các bon ít, có độ bền, độ dai và tính chống gỉ cao, có thể làm bằng mọi ph-ơng pháp, sau khi hàn xong phải nhiệt luyện

Khi hàn thép này bằng hồ quang, qúa trình hàn phải nhanh, dòng hàn không

đ-ợc lớn, dùng dòng một chiều để hàn, áp dụng ph-ơng pháp dấu nghịch

C-ờng độ dòng điện đ-ợc tính theo công thức :

I = (25 ữ 35) d ; d- đ-ờng kính que hàn -Cách đ-a que hàn chỉ nên dùng kiểu đ-ờng thẳng, tránh lắc ngang, dùng hồ quang ngắn để hàn, tránh dừng lại lâu ở một chỗ Khi hàn nhiều lớp, lớp thứ nhất nguội mới hàn lớp thứ hai, vật mỏng nên hàn trên tấm đệm bằng đồng để tăng tốc độ nguội của vật hàn tránh chảy thủng

Sau khi hàn phải làm nguội bằng n-ớc lạnh

4.Hàn thép Cácbít:

Loại thép này khi nguội rất giòn và có tổ chức Cácbít sắt và Cácbít tổng hợp kim, tính hàn của thép này rất xấu nên khi hàn quá trình hàn phải chậm, nung nóng sơ bộ tr-ớc khi hàn, sau khi hàn cần nhiệt luyện

Đ6 - 3: Hàn gang

Gang đ-ợc dùng rộng rãi trong ngành chế tạo cơ khí Thông th-ờng kích th-ớc vật đúc t-ơng đối lớn, khi đúc sinh ra lỗ ngót, lỗ cát…đồng thời trong quá trình sử dụng những điều kiện bằng gang dễ bị mài mòn, cho nên việc hàn vá cho gang có giá trị kinh tế rất lớn

Khó khăn chủ yếu khi hàn gang là: Dễ bị nứt và thành gang trắng làm cho vật hàn khó gia công co, cho nên khi hàn vá gang th-ờng phải nung nóng tr-ớc khi hàn, sau khi hàn phải nguội từ từ và dùng que hàn có tính dẻo tốt đề phòng sinh ra thể gang miệng trắng và bị nứt

Hàn gang bằng hồ quang chia làm 2 loại : Hàn nóng và hàn nguội

I.hàn nóng gang

Ph-ơng pháp này dùng để hàn những chi tiết quan trọng bằng gang và những kết cấu phức tạp sau khi hàn có thể tạo ra khu vực hàn có tổ chức và thành phần đều

đặn tiện cho gia công cắt gọt

Trình tự công việc trong quá trình hàn nóng:

1.Làm sạch tr-ớc khi hàn:

Công việc này ảnh h-ởng đến chất l-ợng mối hàn nên phải làm tốt

Khi hàn vá những lỗ cắt, lỗ ngót hoặc góc khuyết trên vật đúc thì chỗ hàn nên khoét thành dạng đều đặn và vát sâu thích đáng

H6 - 1: Làm sạch tr-ớc khi hàn

Nếu trên vật đúc cần hàn có đ-ờng nứt, thì tr-ớc hết dùng đ-ờng kính phóng

đại để kiểm tra hai đầu của đ-ờng nứt, ở cánh hai dầu đ-ờng nút 10mm ta khoan hai

lỗ nhỏ, đ-ờng kính của lỗ từ 3 ữ 5mm (H6 - 2) để tránh cho đ-ờng nứt dài thêm, khi

đục vát cạnh và khi nung nóng Khi chiều dày nhỏ hơn 8mm th-ờng không vát cạnh, khi lớn hơn 8mm thì nên vát cạnh hình chữ V nh- ( H6 - 3), khi lớn quá 15mm thì vát cạnh hình chữ X nh- (H6 - 4)

H6 - 2: Khoan lỗ ở hai đầu nứt

đối với kết cấu phức tạp thì phải từ 3 ữ 4 giờ Nếu nung quá nhanh làm cho vật đúc khi nung sinh ra những đ-ờng nứt mới, nhiệt độ nung nóng khống chế từ 600 ữ

6500c tức là vật nung đẫ trở thành vật đỏ sẫm Nếu nhiệt độ nung nóng quá thấp thì khó tránh khỏi rạn nứt và tổ chức gang miệng trắng Nếu nhiệt độ nung nóng cao quá thì dễ sinh ra biến dạng vì c-ờng độ vật đúc giảm xuống

3 Hàn vá:

Suốt trong quá trình hàn vá, phải đảm bảo vật đúc luôn ở nhiệt độ 500 ữ 6000c

Do đó ngoài chỗ bị hàn ra, còn tất cả phải dùng amian phù lên để tránh nhiệt độ giảm

xuống Khi hàn vá có thể dùng cực kim loại hoặc các bon Khi hàn hồ quang cực kim loại thì c-ờng độ dùng điện tính theo công thức d-ới đây:

I = (30 ữ 40) d ; d- đ-ờng kínnh que hàn Nếu nhiệt độ vùng nóng chảy quá cao thì dễ làm cho Các bon và Silic bị đốt cháy nhiều, lúc này giảm c-ờng độ dòng điện thích đáng

Nhiệt độ vùng nóng chảy quá thấp thì sinh ra hiện t-ợng hàn khô ng ngấu, lẫn

sỉ, lỗ hơi…Lúc này tăng dòng điện hàn thích đáng

Khi hàn bằng hồ quang cực Các bon thì có thể hàn que hàn bằng que hàn trần

và thuốc hàn Thành phần que hàn trần khi hàn nóng gang th-ờng là:

II.Hàn Nguội gang :

Hàn nguội không nung nóng tr-ớc khi hàn, cho nên dễ sinh ra cấu tạo gang miệng trắng Ngoài ra do vật đúc chịu lực không đều, dễ tạo thành ứng lực mà sinh ra nứt

Thao tác hàn nguội đơn giản, giá thành thấp, hàn đ-ợc ở mọi vị trí Do đó hàn nguội đ-ợc dùng rộng rãi

Ph-ơng pháp hàn nguội có nhiều ph-ơng pháp dựa vào que h àn để phân loại Th-ờng dùng ba ph-ơng pháp

1.Hàn nguội bằng que hàn gang lõi thép các bon:

Tr-ớc khi hàn vá phải chuẩn bị nh- khoét sâu thêm hoặc vát cạnh …

Trình tự hàn vá đ-ờng nứt (H6 - 5)

Trong quá trình hàn và phải chú ý khi hàn mối hàn thứ hàn ph ải đợi cho mối hàn tr-ớc nguội xuống 600c, tức là ta có thể sờ tay vào vật hàn Nếu không nhiệt độ qúa cao sẽ do sự co ngót quá lớn mà sinh nứt

2.Hàn nguội sử dụng que hàn tổng hợp:

Để giảm bớt khả năng sinh ra gang miệng trắng và đ-ờng nứt phải trong thực

tế sản xuất th-ờng dùng loại que hàn bằng thép các bon ngoài có quấn một lớp đồng

có đ-ờng kính từ 1 ữ 1,5mm (que hàn tổng hợp) để hàn vá

H6-7: Que hàn tổng hợp

1- Que hàn 2- Dây đồng

3.Hàn nguội bằng que hàn hợp kim Niken đồng:

Hàn bằng que hàn có thể đạt đ-ợc sự kết hợp rất tốt ở chỗ hàn vá dễ gia công cơ, nh-ng c-ờng độ mối hàn so với vật đúc thì thấp hơn

-Khi hàn gang bằng ph-ơng pháp hàn khí thì dùng ngọn lửa các bon hóa với mục

đích là bù đắp các bon bị cháy trong quá trình hàn

Công suất: ngọn lửa hàn (W)

W < (100 ữ 200) lít/ giờ

- Chiều dày vật hàn (mm) Tất cả ph-ơng pháp hàn gang bằng ngọn lửa khí đều tiến hành hàn nỏng, thuốc hàn gang th-ờng dùng là Bôrắc và một số chất hoá học khác nh- Natri, Bicacbon nat,

Ôxits Silic

Ng-ời ta có thể dùng que hàn đồng và một số que hàn chế tạo bằng kim loại khác để hàn gang

4.Các điện cực dùng trong hàn gang:

Tiêu chuẩn các điện cực của hàn hồ quang tay để hàn gang Tiêu chuẩn có bốn nhóm điện cực, phân chia theo thàn phần hoá học của lõi điện cực:

Nhóm 1: Gang

Điện cực có ký hiệu là ECI, sử dụng thanh lõi bằng gang tiêu chuẩn chuyên dùng để hàn khí, thàn phần 3,5 C/30 Si/0,7 Mn/0,6P…Lớp trợ dung dày tạo ra xỉ nhẹ

dễ loại bỏ Nhiệt độ nung nóng tr-ớc khi hàn trong khoản 150 ữ 7500 C, tuỳ theo kích cỡ vật đúc, sao cho mối hàn có độ cứng khoản 200HB, với cấu trúc mịn

Nhóm 2: Thép

Điện cực có ký hiệu là éT, sử dụng thanh lõi tiêu chuẩn là thép C thấp có thành phần 0,1C/1,45 Mn/0,03 Si Lớp trợ dung là loại kiềm và H2 thấp Điện cực đ-ợc dùng, không cần nung nóng tr-ớc, để sửa chữa các vết rạn nứt của vật đúc Dòng điện thấp đ-ợc sử dụng để giảm sự pha loãng giữa kim loại mối hàn và kim loại nền,

đ-ờng hàn phải ngắn và trải rộng để phân phối nhiệt Mối hàn thép C thấp nh-ng bị biến cứng do hấp thụ C

Nhóm 3: Hợp kim Cu có 3 loại:

Ecún – A, Ecún – C có thanh lõi đồng thau Sn trong khoảng 4 ữ 6 và 7 ữ 9% Sn, lõi thứ 3 EcuAl – A2 với hàm l-ợng nhôm khoản 9 ữ 11% các điện cực EcuSn có thể dùng với dòng điện rất thấp, tốc độ hành trình hồ quang cao, tr-ớc khi hàn có thể nung nóng sơ bộ đến 2000C

Điện cực EcuAl – A2 có nhiệt độ nóng chảy t-ơng đối thấp, tốc độ hàn cao với c-ờng độ dòng điện không cao, độ bền kéo, giới hạn chảy gần gấp đôi so với điện cực EcuSn

Nhóm 4: Hợp kim Ni

Nhóm này có 4 loại dựa trên thành phần hoá học mối hàn:

AWS Thành phần hoá học mối hàn

ENi – Cl 2,0 max, C/85min, Ni/0,8 max, Fe/2,5max, Cu 2,0 max

ENiFe – Cl C/45 – 60Ni/2,5 max, Cu/bd, Fe 0,45C/3 – 6 Fe/50 – 60 EniCu – A Ni/35 – 45 Cu 0,45 C/3 – 6 Fe/50 70 Ni/25 -35 Cu

EniCu - B

*Bốn loại trên đ-ợc sử dụng rộng rãi để hàn gang không cần nung nóng tr-ớc khi hàn, mối hàn có cơ tính công nghệ

Đ 6 - 4: Hàn các kim loại

I Hàn đồng và hợp kim đồng:

1.Đặc điểm khi hàn đồng và hợp kim đồng:

-Đồng và hợp kim đồng có độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao, do đó cần có nguồn nhiệt lớn để tạo nên bể hàn Vùng ảnh h-ởng nhiệt l-ợng lớn làm giảm cơ tính của vật hàn, gây biến dạng lớn khi nung nóng và làm nguội

-ở nhiệt độ cao độ bền mối hàn giảm nhiều, do đó ứng suất nhiệt sinh ra khi hàn dễ tạo ra vết nứt trong mối hàn

-Dễ bị Ôxy hoá tạo nên CuO và Cu2O, khi nguội các Ôxy này làm cho kim loại rất giòn Vì thế khi hnà phải dùng các biện pháp công nghệ nh- thuốc hàn, que hàn chứa chất khử Ôxy (P, Si)

-Nhiệt độ chảy thấp nên dễ quá nhiệt, khi hàn tấm mỏng, hàn mối hàn đứng cà mối hàn ngửa kim loại dễ bị chảy ra ngoài

-Khi hàn đồng thau, kẽm dễ bị cháy làm thay đổi thành phần kim loại mối hàn

so với vật hàn Có nhiều ph-ơng pháp hàn đồng và hợp kim đồng, ở đây ta chỉ nghiên cứu qua về công nghệ hàn đồng, đồng than bằng hàn khí và hàn hồ quang

2.Hàn đồng:

a.Hàn khí:

Vật hàn tr-ớc khi hàn cần chuẩn bị tốt, làm sạch mối hàn, vật hàn mỏng = (1,5 + 2)mm Thì dùng kiểu uốn mép, 3mm không cần gấp mép, = (3 + 10)mm vát mép 450, > 10mm vát mép 900

+Ngọn lửa hàn: Dùng ngọn lửa bình th-ờng, công suất ngọn lửa có thể chọn:

W = (190 ữ 225) (lít/giờ) -Nếu vật hàn đ-ợc nung nóng sơ bộ (400 ữ 5000C) thì:

W = (125 ữ 150) (lít/giờ) -Nếu nung nóng sơ bộ thực hiện bằng cách dùng ngọn lửa phụ thì công suất mỗi ngọn lửa chọn:

W = (100 ữ 150) (lít/ giờ)

W - Công suất ngọn lửa, biểu thị bằng l-ợng khí tiêu hao khí Axêtylen

- Chiều dày của vật hàn +Que hàn: Có thể dùng que hàn đồng có thành phần nh- vật hàn (đối với vật hàn không quan trọng) hoặc que hàn đồng có chất khử Ôxy nh- P, Si (đối với vật hàn quan trọng)

Trong quá trình hàn phải dùng thuốc hàn để bảo vệ mối hàn khỏi Ôxy hoá và khử Ôxy của Ôxít đồng Thuốc hàn th-ờng dùng Bôrăc Na2B4O7 và Axits Bôrắc

H3BO3 Ngoài hai chất chủ yếu trên, cũng xó khi dùng loại phức tạp có chứa P, Si, C khi hàn mối hàn chất l-ợng cao

b.Hàn hồ quang:

Có thể dùng cực điện than hoặc cực điện kim loại, thực tế th-ờng bọc lên que hàn (kim loại phụ) một lớp mỏng thuỷ tinh phụ làm chất kết dính Que hàn là chất hợp kim đồng có chất khử Ôxy bằng P

Dùng dòng điện một chiều (Cách đấu thuận) để hàn

-Khi hàn cực điện kim loại lõi que hàn bằng đồng hoặc hợp kim đồng, Phốt pho, Silích

C-ờng độ dòng điện hàn chọn theo công thức sau:

Khi hàn vật mỏng:I = (35 ữ 48) d

Khi hàn vật dày: I = (35 ữ 65) d

c.Các điện cực hàn đồng và hợp kim đồng:

Theo tiêu chuẩn gồm 4 cấp dựa trên thành phần hoá học của kim loại mối hàn

đ-ợc nêu trong bảng (6- 1):

Bảng 6- 1: Các cấp điện cực đồng và hợp kim đồng theo tiêu chuẩn AWS A.6

Tên thông dụng Loại Thành phần hoá học

Bromze Silíc Ecúi 2,4 – 4,0 Si/Bd Cu

Bromze phốt pho EcuSnA 4-6 Sn/0,35P/bal Cu

EcuSnC 7 -9 Sn/0,05 – 0,35P/bal Cu

Ni EcuNi 29 – 32 ni/l – 2 Mn/0,4 – 0,75 Fe/bal Cu

EcuAl – A2 7 -9 Al/6,5 – 5,0 Fe/bal Cu Bromze nhôm EcuAl – B 8-10 Al/2,5 – 5,0 Fe/bal Cu

EcuNi – Al 4 – 6 Ni 6,5 – 8,5 Al/0,5 – 3,5 Mn/3 – 6

Fe/bal Cu EcuMnNi –

Al

1-2,5Ni/5,5 – 7,5 Al/11 -13 mn/2 – 6 Fe/bal Cu

*Các yêu cầu về độ bền của mối hàn đ-ợc nêu trong bảng (6 -2):

Bảng 6 – 2: Độ bền kéo mối hàn Cu và hợp kim Cu theo tiêu chuẩn

EcuMnNiAl 520 15

*Các giá trị độ cứng của kim loại mối hàn đ-ợc nêu trong bảng (6 – 3)

Bảng 6 – 3: Khoảng độ cứng của mối hàn theo AWSA 5.6

d.Công dụng của các cấp điện cực:

*ECu: Dây lõi Cu khử Ôxy, điện cực đ-ợc dùng để hàn hợp kim đồng và tráng phủ bề mặt, nung nóng tr-ớc khi hàn 5 400 tuỳ theo khối l-ợng chi tiết gia công

*ECuSn: Loại điện cực này chủ yếu dùng để hàn đồng thau, đôi khi dùng để hàn đồng và các kim loại kể cả các hợp kim Fe

*ECuSn – A và C: Th-ờng dùng để hàn đồng thau P, đồng thanh, hàn đồng thanh với thép C hoặc gang Khi hàn cần nung nóng tr-ớc khi hàn 2000

*ECuNi: Th-ờng dùng để hàn các hợp kim CuNi với thành phần 70/30, 80/20, 90/10

*ECuAl – A2: Loại cực điện này đ-ợc dùng rộng rãi để hàn gang, th-ờng dùng để hàn đồng thau và nhôm, hợp kim CuZn độ bền cao, đồng thau Si, đồng thau

Mn, các hợp kim Fe…

*ECuAl – B: Loại điện cực này t-ơng tự nh- ECuAl – A2 nh-ng có độ bền kéo, giới hạn chảy và độ cứng cao, th-ờng đ-ợc dùng đ-ợc để sửa chữa Các vật đúc bằng gang, hàn đăp bề mặt tăng tính chống ăn mòn và chống mài mòn

*ECuNiAl: Điện cực để hàn hoặc sửa chữa vật đúc hoặc vật đúc rèn bằng hợp kim Cu-Ni-Al ngoài ra cũng có thể đ-ợc dùng để hàn đắp nhằm tăng khả năng chống

ăn mòn và chống mài mòn cho các chi tiết tiếp xúc với n-ớc mặn

*EcuMnNiAl: Điện cực để hàn hoặc sửa chữa các vật liệu bằng hợp kim CuMn-Ni-Al ngoài ra có thể đ-ợc dùng để hàn đắp bề mặt nhằm tăng khả năng chống ăn mòn và chống mài mòn cho các chi tiết

3.Hàn đồng thau:

a.Hàn khí:

Ngọn lửa hàn dùng ngọn lửa thừa Ôxy để tạo nên lớp Ôxít kẽm trên bề mặt hàn ngăn cản sự bốc hơi của kẽm

Công suất ngọn lửa: W = (100 ữ 150) (lít/giờ)

Que hàn: Dùng loại 62 hoặc 68, tốt nhất nên dùng loại có chất khử Ôxy nh-

Al, Si, Ni, Mn, Ag…

Thuốc hàn Na2B4O7 ; H3 BO3

b.Hàn hồ quang

-Khi hàn bằng điện cực than: Chuẩn bị mối hàn nh- vật hàn khí, vật hàn dày

> (8 ữ 10) Cần nung nóng sơ bộ từ 300 ữ 350 0C Chế độ hàn điện giống nh- hàn

đồng, que hàn dùng đồng thau Silic K80 – 3, thuốc hàn có thể dùng nh- hàn khí

-Khi hàn bằng điện cực kim loại: Thì lõi thép que hàn th-ờng dùng loại K80 – 3, MU59 – 02, bp – KMU3-1-1 Thành phần thuốc bọc có nhiều loại, tuỳ theo thành phần vật hàn và lõi que hàn (Ví dụ: loại b - 1 có thành phần thuốc bọc gồm: 12%NaCl + 35%Criôlit (3NaFAl3) + 50%KCL = 2,5% than gỗ

+Công suất ngọn lửa nh- sau:

-Khi không nung nóng sơ bộ:

W = (125 ữ 175) (lít/giờ) -Khi nung nóng sơ bộ:

W = (100 ữ 150) (lít/giờ) Thuốc hàn khi hàn đồng thanh Thiếc hoặc đồng thanh Silic th-ờng dùng Bôrắc, khi hàn đồng thanh nhôm dùng thuốc hàn có thành phần:

45%KCl + 20%BaCl + 20%NaCl + 15%NaF Khi hàn đồng thanh Niken biến dạng dùng thuốc hàn gồm: Na2B4O7; H3BO3, NaCl

b.Hàn hồ quang:

-Khi hàn cực điện than: Tiến hành nh- hàn đồng thau và đồng thau

-Khi hàn cực điện kim loại: Thành phần thuốc hàn gồm nhiều loại, phụ thuộc vào lõi que hàn và vật hàn Ví dụ: Hàn đồng thanh NiKen dùng thuốc hàn có: 28%Feroo Mangan + 41% Feroo Silic + 28% Tr-ờng thạch + 3%Magiê

C-ờng độ dòng điện hàn điện chọn theo công thức:

I = B d Khi d = (4 ữ 5)mm thì B = (40 ữ 45) A/mm

d = 6mm thì B = (37 ữ 40) A/mm

d > 7mm thì B = (30 ữ 350) A/mm

II Hàn nhôm và hợp kim nhôm:

1 Đặc điểm khi hàn nhôm và hợp kim nhôm:

- Nhôm có áp lực lớn với Ôxy tạo thành Ôxít nhôm Al2O3 Ôxít này sẽ ở trong mối hàn gây ra rỗ xỉ và nằm trên mặt vật hàn ngăn cản quá trình hàn Nhiệt độ nóng chảy của nó 2050oC, trong khi đó nhiệt độ nóng chảy của nhôm và hợp kim nhôm chỉ

-Số hiệu mỏ hàn chọn lớn hơn hàn thép 1,2 số Que hàn có thành phần t-ơng tự nh- vật hàn, khi hàn nhôm que hàn AK (có 5% Si) thì chất l-ợng mối hàn tốt hơn

-Thuốc hàn chủ yếu là hỗn hợp Clo và Flo (ví dụ: NaCl; KCl; LiCl; NaCl; Kf; CaF2 (Riôlít) Có nhiệm vụ phá huỷ Al2O3 tạo nên xỉ dễ chảy và nhẹ nổi lên trên mối hàn

Khi hàn nhôm nguyên chất tốt nhất dùng thuốc hàn A - 4A (28%NaCl + 50%KCl + 14% LiCl + 8%NaF)

-Khi hàn hợp kim nhôm – Magiê dùng thuốc hàn B - 156 (33,3%BaF2 + 24,8%MgF + 19,5%LiF + 14,8% KF + 4,8% Criôlít + 2,8% MgO) Sau khi hàn song phải rửa sạch mối hàn để tránh sự ăn mòn do thuốc hàn còn thừa trên mối hàn

b.Điện cực nóng chảy:

Là ph-ơng pháp đ-ợc sử dụng rộng rãi

-Thuốc bọc que hàn gồm hỗ hợp của muối Flo và Clo

*Ví dụ: MBTY gồm: (20%KCl + 24%LiCl + 39%KF + 17%NaF)

Hiện nay theo tiêu chuẩn của AWS qui định các yêu cầu về điện ữự hàn Al và hợp kim Al gồm 3 cấp điện cực đ-ợc nêu trong bảng (6 – 4)

Bảng 6 – 4: Các cấp điện cực hàn Al theo AWS A5 – 3:

AWS Thành phần hoá học % Độ bền kéo

min MPa

E1100 * * 0,05ữ0,20 - 0,1 max 99,0 min 90 E3003 0,6 max 0,7 max 0,05ữ0,20 1ữ1,5 0,1 max Bal 100 E4043 4,5ữ6,0 0,8 max 0,3 max - 0,1 max Bal 100

*Theo tiêu chuẩn này qui định thành phần hoá học của điện cực hàn các yêu cầu kiểm tra chất l-ợng mối hàn Lớp trợ dung bọc bên ngoìa th-ờng là các Fluorides

và Clorides kiềm, có tính hút n-ớc cao Sự hút ẩm từ không khí t-ơng đối nhanh Tr-ớc khi hàn phải sấy ở nhiệt độ 175 ữ 2000C trong một giờ xỉ trên bề mặt mối hàn t-ơng đối khó loại bỏ, th-ờng phải loại bỏ bằng cơ học (bàn chải sắt, búa gõ xỉ) sau

đó đ-ợc làm sạch bằng hơi n-ớc nóng Chi tiết qua gia công phải đ-ợc nung nóng từ

150 ữ 2000C Tr-ớc khi hàn do Al có tính dẫn nhiệt cao, sự nung nóng này làm tăng tính chảy loãng của mối hàn tránh đ-ợc rỗ xốp do kết tinh quá nhanh

C-ờng độ dòng điện chọn theo công thức:

I = B d d: Đ-ờng kính que hàn B: Mật độ dòng điện, th-ờng B = (32 ữ 35) A/ mm2

Hiện nay nhôm và hợp kim nhôm đ-ợc hàn phổ biến với các ph-ơng pháp hàn

hồ quang tự động d-ới thuốc và trong môi tr-ờng khí bảo vệ

III.hàn Ni và hợp kim ni

1.Đặc điểm:

Niken và hợp kim của nó có tính bền nóng, không gỉ và nhiều tính chất khác, nên đ-ợc ứng dụng để sản xuất thiết bị hoá chất, điện và trong nhiều ngành kỹ thuật khác

Khó khăn cơ bản khi hàn Niken và hợp kim của chúng là dễ xuất hiện lỗ khí

và rạn nứt, kết tinh Lỗ khí là do sự giảm nồng độ hoà tan của các khí, chủ yếu là H2 , khi kim loại chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn Nguyên nhân chính của sự rạn nứt kết tinh trong kim loại mối hàn là sự tạo thành chất cùng tinh dễ nóng chảy

Ni – NiS Có thể đ-a Mg và Ti vào mối hàn để giảm ảnh h-ởng có hại của chất cùng tinh trên vì chúng kết hợp với S tạo thành MnS, MgS, TiS

2.Hàn khí:

Hàn Niken bằng ngọn lửa hàn khí cho chất l-ợng mối hàn trung bình Khi chiều dày vật hàn 1,5mm khi hàn không cần kim loại phụ và mép hàn đ-ợc gấp lên Khi chiều dày < 4mm không cần vát cạnh, khi chiều dày > 4mm vát cạnh chữ V góc vát 35 ữ 450 Mối hàn chồng không nên dùng do ứng suất và biến dạng lớn khi nung nóng

Ngọn lửa hàn công suất:

W = (140 ữ 200) (lít/giờ) cho một m chiều dài dùng ngọn lửa Cácbon hoá để hàn

Đ-ờng kính que hàn bằng nửa chiều dày vật hàn

Thuốc hàn là Axít Bôrắc và cho thêm muối Canxi hoặc Clorua…

3.Hàn hồ quang:

Khi chiều dày vật hàn S > 1,5mm có thể dùng hồ quang để hàn

-Hàn hồ quang tay dùng que hàn thuốc bọc, hàn bằng dòng một chiều (đấu nghịch), loại que hàn lớp vỏ thuốc YOH – 13/45 Nếu hàn bằng cực than dùng thuốc hàn gồm 25% Bôrắc và 75% Axít Bôrắc Hàn Niken có thể hàn trong môi tr-ờng khí bảo vệ d-ới thuốc hàn

a.Các điện cực hàn Ni và hợp kim Ni: