Sổ tay kỹ thuật chuyên ngành hàn: Phần 1

Sổ tay chuyên ngành hàn được viết cho những người yêu thích hoặc có nhu cầu tìm hiểu về kỹ thuật hàn, giúp họ thực hiện tốt hơn những công việc đang đảm nhận, từ xây dựng nhà cửa, sửa chữa đường sắt hoặc hàn các lon đồ hộp,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

sổ TOV CHUVẽN NGANH

H A N

TRẦN THÊ SAN - TẢNG VĂN MÙI

NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT

s ổ TAY CHUYÊN NGÀNH

H À N

TRÂN THÊ SAN - TĂNG VĂN MÙI

SỔ TAY CHUYÊN NGÀNH

HÀN

NHÀ XUẤT liẢN KHOA HỢC VÀ KỸ THUẬT

sổ TAY CHUYÊN NGÀNH HÀN

TRẦN THẾ SAN - TĂNG VĂN MÙI

Chịu trá ch nhiệm x u ấ t bán : PHẠM NGỌC KHÔI

Biên tậ p : PHẠM THỊ MAI

Trĩnh b à y: KHÁNH THÀNH

Liên kết xu â t bản,

CTY TNHH VĂN HÓA TRÍ DÂN

96/7 Duy Tân - Phú Nhuận - Tp.HCM

ĐT : 08 39901846 - Fax : 08 39971765

NHÀ XUẤT BÁN KHOA HỌC và KỸ THUẬT

70 Trần Hưng Đạo - Hò Nội

In 1000 cu ố n kh ổ (14 X 20.5Cm) tợ i xưởng in c ty c ổ p h â n Văn Hóa Vạn Xuân Theo sô' đ ă n g ký 384 - 2ỡ/v3/CXB/306 -20/KHKT,

N gày 27/03/2013 Số 25/QĐXB -NXBKHKT.Cđp n g à y 08/04/2013

In xong n ộ p lưu ch iể u th á n g 05 năm 2013.

^(ji<ĩị U ỉ ì ệ l ỉ

CuôVi sổ ta y n à y đ ư ợ c v iế t cho n h ữ n g n g ư ờ i y ê u th íc h h o ặ c có nhu c ầ u tìm h iể u v ề kỹ th u ậ t h à n , g iú p h ọ th ự c h iệ n tô't h ơ n

n h ữ n g c ô n g v iệ c đ a n g đ ả m n h ậ n , từ x ây d ự n g n h à c ử a , sử a chữa đ ư ờ n g s ắ t h o ặ c h à n các lon đ ồ hộp ,

M ục đ íc h c ủ a c u ố n sá ch là h ỗ trỢ b ạ n đ ọ c th ự c h iệ n các công v iệc h à n g n g à y , c ậ p n h ậ t các th ô n g tin v à th iế t bị m ớ i nhâ't tro n g lĩn h v ự c h à n C ác c ô n g th ứ c tín h to á n đ ư ợ c g iả n lược tố i đ a đ ể g iú p b ạ n đ ọ c d ễ sử d ụ n g , chỉ c ầ n th ự c h iệ n v à i

đo đ ạ c đ ơ n g iả n v à các p h é p tín h th ô n g th ư ờ n g

N h iề u h ìn h ả n h đ ư ợ c s ử d ụ n g đ ể m in h h ọ a các bộ p h ậ n và

kỹ th u ậ t h à n tro n g thờ i đ ạ i n g à y nay M ặc d ù k h ô n g th ể trìn h bày m ọ i vâ'n đ ề liê n q u a n đ ế n kỹ th u ậ t h à n , n h ư n g v ớ i các q u y

trìn h tiê u c h u ẩ n , c u o n " S ổ T A Y C H U Y Ê N N G A N H H À N "

n à y c u n g câ'p đ ầ y đ ủ các h ư ớ n g d ẫ n , gỢi ý, v à n h ữ n g vârì đ ề

q u a n tr ọ n g c ầ n q u a n tâm

Đ â y là c u ố n sá c h râd h ữ u ích cho học v iê n các lớ p h ư ớ n g

n g h iệ p , s in h v iê n cao đ ẳ n g kỹ th u ậ t, các c h ư ơ n g trìn h học

n g h ề , v à các k h ó a h u â rì lu y ệ n h à n tro n g c ô n g n g h iệ p V ới các

thợ h à n c h u y ê n n g h iệ p , c u ố n sá ch n à y là tà i liệ u th a m k h ả o

râd tiệ n lợi tro n g k hi đ a n g làm v iệc trê n c ô n g trư ờ n g , q u a đ ó

có th ể x ử lý các v ấ n đ ề h à n th ư ờ n g n g à y d ễ d à n g hơn

Chươỉig 1

AN TOÀN ĐỐI VỚI PHƯƠNG PHÁP HÀN VÀ CẮT

H iệp hội H à n Hoa Kỳ và H iệp hội T iêu chuẩn Hoa K ỳ, cùng nhiều

tố chức tư n h â n và ch ín h phủ khác, đã b iên soạn bộ tiêu chuẩn an

to à n áp dụng cho sự vận h à n h th iế t bị c ắ t và h à n b ằn g hồ quang và khí đô't B ạn cần đọc các ấ n phẩm này và n ắm vững nhữ ng khuyên cáo của họ N hiều n h à s ả n x uất và cung câ'p th iế t bị h à n cũng xuất

b ản tà i liệu về an toàn

AN TOÀN ĐỐI VỚI HÀN VÀ CẮT BẰNG OXYACETYLENE

Các quy đ ịn h an to à n đối với h à n và c ắ t bằn g oxyacetylene được trìn h bày tro n g chương này cũng áp dụng cho các phương ph áp sử dụng oxy và k hí n h iê n liệu khác, ví dụ, cắt và h à n bằn g oxyhydro, cắt b ằn g oxy-khí th iê n n h iên , và h à n không khí-acetylene

Quy đ|nh an toàn chung đôì với cắt và hàn bằng oxyacetylene

• K hông tiế n h à n h h à n tro n g khu vực g ần các v ậ t liệu dễ cháy

• K hông h à n các bìn h đã từng chứa v ậ t liệu dễ cháy khi chưa áp dụng các b iện p h á p phòng ngừa th ích hợp

• K hông tiế n h à n h h à n tro n g các không gian hẹp khi không có

sự th ô n g hơi phù hợp hoặc th iế t bị hô h ấ p cá n h â n

• K hông cầm n ắ m các v ậ t th ể nóng

• K hông đục hoặc m ài nêu không m ang kín h bảo hộ

Các quy đ|nh chung vê' sử dụng an toàn các bình khí và bộ điểu áp

• Bảo đ ảm các mối nối giữa bộ điều áp, đầu nối, và các van bình

k hí đều c h ặ t kín, không bị rò ri Thông thường, có th ể p h á t

h iệ n k hí acetylene rò rỉ qua mùi của chúng K iểm tra bằn g nước

xà phòng, không được sử dụng ngọn lửa tr ầ n (không có bao che)

• K hông di chuyển các b ìn h khí, trừ khi đã lắp n ắ p bảo vệ van và

s iế t c h ặ t b ằ n g tay

• K hông th ả rơi hoặc đối xử thô bạo với các bìn h khí

• Bảo đảm các bình khí được cố định vững chắc, không th ể bị ngã

• K hông dùng búa hoặc khóa vặn đai ốc để mở van b ấ t kỳ trê n bìn h khí.

• K hông cưỡng bức các nối k ế t không phù hợp

• K hông can th iệ p vào các th iế t bị an to àn tr ê n b ìn h khí

• K hông sử dụng dầu để làm sạch đồng hồ của bộ điều áp Là c h ấ t

dễ cháy, dầu có điểm bốc cháy r ấ t th ấp

Bảo vệ Ống oxy và ôhg acetylene

• Luôn luôn bảo vệ các ống để chúng không bị giẫm đạp K hông cho phép ống bị rối hoặc th ắ t nút Không đ ặ t ô"ng ở những nơi có

th ể bị vướng hoặc vâ’p

• Bảo vệ các ống d ẫn và bìn h k hí khỏi các tà n lửa, xỉ nóng, v ậ t

th ể nóng, và ngọn lửa trầ n

• K hông cho phép ông d ẫ n khí tiế p xúc với dầu/m ỡ; các c h ấ t này

sẽ là m b iến c h ấ t cao su và gây nguy hiểm khi tiế p xúc với oxy.Quy đ|nh an toàn đối vói khí oxy và bình chứa

• Luôn luôn gọi oxy bằn g tê n chính xác - oxy K hông sử dụng từ không khí để tr á n h n h ầ m lẫ n oxy với k hông khí nén

• K hông sử dụng oxy gần các v ậ t liệu dễ cháy, đặc b iệ t là dầu, mỡ, hoặc c h á t b ấ t kỳ có k h ả n ă n g cháy B ản th â n oxy k hông cháy,

nhưng có k h ả n ă n g thúc dẩy quá trìn h cháy.

• K hông lưu trữ các bình (chai) oxy và bình acetylen cùng nhau

C húng p h ả i được lưu trữ riê n g biệt

• K hông cho phép dầu hoặc mỡ tiếp xúc với bình oxy, van, bộ điều

áp, ô"ng d ẫn , hoặc đầu nối K hông tiế p xúc với b ìn h oxy b ằng tay hoặc găng tay dín h dầu

• K hông sử dụng bộ giảm áp, ô'ng d ẫn , và những lin h k iệ n khác của oxy cho bâ't kỳ k hí nào khác

• Luôn luôn mở van bìn h oxy từ từ

• K hông dùng b ìn h oxy để chứa b ấ t kỳ khí nào khác

• K hông sử dụng oxy để th ô n g hơi hoặc th a y th ế không khí nén

• K hông sử dụng oxy từ bình chứa (chai) k hi chưa nôì bộ giảm áp phù hợp với van bìn h oxy

• Không can th iệp hoặc sửa chữa van bình oxy, trừ khi có đủ n ă n g lực và điều k iện để thực h iện việc này

Quy đ|nh an toàn đô1 vói bình chứa và khí acetylene

• Gọi acetylen b ằ n g tê n chính xác - acetylene, không sử dụng từ khí cháy chung chung

• Sử dụng và lưu trữ bìn h (chai) acetylene theo tư t h ế th ẳ n g đứng (đầu có van hướng lên)

• K hông sử dụng acetylene từ bìn h chứa nếu không có van áp

s u ấ t phù hợp

• Xoay b ìn h acetylene để m iệng van hướng ra xa b ìn h oxy

• Khi mở van b ìn h acetylene, không xoay quá 1,5 vòng

• T rong khi sử dụng, giữ nguyên khóa mở van bình acetylene trê n

th â n van để có th ể khóa bình acetylene m ột cách n h a n h chóng tro n g trư ờng hợp k h ẩ n cấp

• K hông sử dụng bộ giảm áp, ông d ẫn , và những lin h k iện khác của acetylene cho b ấ t kỳ khí nào khác

• K hông sang chiết acetylene từ bìn h này sang bìn h khác, tá i nạp hoặc chứa loại khí khác trong bình acetylene

• N ếu b ìn h acetylene bị rò rỉ, đưa bìn h ra nơi th ô n g thoáng, cách

xa ngọn lửa hoặc đ èn hở T hông báo ngay cho n h à s ả n x u ấ t nếu xảy ra rò rỉ bâ’t kỳ

• K hông sử dụng acetylene ở áp su ấ t trê n 15 psi T ấ t cả các công

ty bảo h iể m và lu ậ t p h á p ở nhiều địa phương n g ăn cấm sử dụng

acetylene áp suâ’t cao

Các gợi ỷ an toàn chung đổì với quy trình hàn và cắt

• K hông dùng diêm để mồi mỏ h à n (có th ể bị phỏng tay) Sử dụng

b ậ t lửa h à n , ngọn lửa cố định, hoặc nguồn lửa th íc h hợp khác

• K hông mồi mỏ h à n b ằ n g chi tiế t nóng khi đang làm việc trong không g ian hẹp

• K hông mồi lại mỏ h à n bị t ắ t trước khi đóng cả hai van; mồi lại

mỏ h à n theo phương ph áp đã quy định

• K hông tre o mỏ h à n và các ô’ng d ẫ n khí lên bộ điều áp hoặc van

tr ê n b ìn h khí

• K hông c ắ t v ậ t liệu ở vị trí m à tà n lửa, kim loại nóng, hoặc p h ầ n

bị c ắ t có th ể rơi lê n bìn h khí, ô'ng d ẫn , hoặc c h â n bạn

• Khi tạ m ngưng công việc h à n hoặc cắt, n h ả vít điều ch ỉn h áp

su ấ t tr ê n các bộ điều áp bằn g cách xoay chúng về bên trá i

• Khi ngUng h à n hoặc c ắ t trô n g thời gian dài (giờ ă n trUa hoặc qua đêm ) hoặc th á o dỡ, đóng các van bìn h khí, xả to à n bộ áp

su ấ t khí ra khỏi các bộ điều áp và ống d ẫ n b ằn g cách mở các van tr ê n mỏ h à n Đ óng các van trê n mỏ h à n và xả các v ít điều chỉnh áp suât Nếu th áo dỡ th iế t bị, bảo đảm xả to à n bộ áp su ấ t khí ra khỏi các bộ điều áp và ống dẫn, xoay các v ít điều chỉnh

áp su ấ t về b ê n tr á i cho đến khi chúng lỏng h o à n toàn

AN TOÀN ĐỐI VỚI CẮT VÀ HÀN H ổ QUANG

Các quy địn h an to à n quan trọ n g đôi với phương p h á p cắt và h à n bằn g hồ quang bao gồm;

• Giữ s à n n h à và khu vực làm việc sạch sẽ, dọn dẹp các m ẩu đ iện cực, m ả n h kim loại, và nhữ ng dụng cụ đ ặ t bừa bãi

• Luôn luôn làm việc tro n g khu vực được th ô n g gió tô t Đây là

b iện áp phòng ngừa khói độc và bụi hiệu quả nhâ't Nếu th ô n g gió kém , cần có m ặ t n ạ th ích hợp

• Bảo đảm các mối nối cáp chắc chắn và cáp k hông bị nóng

• K hông n h ìn vào hồ quang điện b ằ n g m ắ t trầ n Hồ quang điện

p h á t ra bức xạ có h ại c ầ n m ang k ín h bảo hộ th íc h hợp và m ặc quần áo bảo hộ để chông các tia bức xạ này, tà n lửa, m ả n h kim loại, và kim loại nóng

• Sử dụng th iế t bị h à n hồ quang chính xác đế tr á n h đ iện giật

M áy h à n hồ quang p hải luôn luôn được nôì đ ấ t c h ín h xác Khu vực làm việc p hải khô ráo Kiểm tr a to à n bộ sự cách đ iện (dây điện, d iện cực, ) và th a y mới, nếu bị hư hỏng

• K hông tiế n h à n h h à n khi g ăng tay hoặc giày bị ướt

• K hông sử dụng kẹp đ iện cực (kềm h à n ) có các m á (ngàm ) bị hư

• K hông đ ặ t kẹp đ iện cực lên b àn hoặc tiế p xúc với bề m ặ t kim loại được nôi đ ất Đ ặ t kẹp đ iện cực trê n giá đỡ d à n h riê n g cho mục đích này

• K hông h à n các bìn h kín hoặc bìn h từ ng chứa v ậ t liệu dễ cháy

• K hông đ ặ t m áy h à n hồ quang tr ê n s à n n h à bẩn

• Chỉ v ậ n h à n h m áy h à n hồ quang và tra n g th iế t bị tro n g nhừng khu vực khô, sạch

• Bảo vệ tôì đa m áy h à n hồ quang ngoài trờ i khỏi các điều kiện thờ i tiế t.

• Luôn luôn lắp đ ặ t m áy h à n hồ quang theo đúng quy định về tiêu chuẩn điện, và bảo đảm m áy h à n được nôi đ â t chính xác

• Nôi k ế t chính xác đ iện áp nguồn với các cực trê n m áy h à n hồ quang

• K hông can th iệ p vào hệ th ố n g đ iện của m áy h à n hồ quang, trừ khi có đủ n ă n g lực và điều k iện thực h iệ n việc này

TRANG B| AN TOÀN ĐỐI VỚI QUÁ TRINH h à n v à CẮT

Bảo vệ mắt

Thợ h à n và nhữ ng người liê n quan đến h o ạ t động h à n đều phải

m ang loại k ín h được th iế t k ế để cung cấp sự bảo vệ m ắ t tôi đa và thị lực th ỏ a đ á n g để thực h iệ n môi h à n chính xác Trước đây, nhiều ý

k iế n cho rằ n g nếu giảm các tia sán g th ấ y được đ ến cường độ dễ chịu, các tia cực tím và tia hồng ngoại cũng giảm tương ứng T rê n thực tế , các lớp k ín h đỏ và lam được sử dụng xen kẻ để giảm cường

độ á n h sá n g đ ế n giá trị phù hợp với công việc Phương ph áp này có

th ể hoặc không th ể cung cấp sự bảo vệ đầy đủ, vì m ột số k ín h hâp thu m ạn h các tia sá n g th â y được cũng cho phép các tia sá n g có hại (hồng ngoại và cực tím ) tru y ề n qua m ột cách tự do

N hiều phương p h á p kiểm tra k ín h bảo hộ m ột cách khoa học đã được thực h iệ n để th iế t lập tiêu chuẩn cho nhiều loại th â u k ín h khác nhau, và p h á t triể n các công thức th ủ y tin h có k h ả n à n g bảo

vệ m ắ t tôT hơn B ảng 1-1 cung cấp độ sẫm được đề nghị cho các h oạt động h à n k h ác nhau

Bảng 1-1 Độ sẫm của kính dùng cho các hoạt động hàn và cắt

Cắt bằnq nqọn lửa oxvacetylene

Hàn bằnq nqon lửa oxv - khi nhiên liêu

Nguyên cô n g Ch! s ố đ ộ sẫm

Hàn hổ quang-kim loại có khí bảo vệ (SMAW )

• Nhln thấy các đốm trắng trước mắt sau khi ngưng hàn và tháo kinh bảo

hộ là dấu hiệu cho thấy bạn cần kính sẫm màu hơn

• Không thể phân biệt ngọn lửa trung tính và ngọn lửa khử oxy khi hàn bằng ngọn lửa oxyacetylene là dấu hiệu cho thấy kính bạn đang mang

K ính bảo hộ có r ấ t nhiều kiểu và chủng loại khác nhau B ạn có

th ế sử dụng th ấ u k ín h bằn g thủy tin h hoặc nhựa, và b ả n th â n th ấu kín h có th ế tro n g suốt hoặc có màu H ầu h ế t k ín h bảo hộ đều có

th ấ u k ín h trò n hoặc h ìn h chữ n h ậ t

T rong quá tr ìn h c ắ t và h à n hồ quang, m ặ t n ạ thường được sử dụng để bảo vệ m ặ t của người thợ h à n trước các tia lửa văng tung tóe và n h ữ n g c h ấ t nguy hiểm khác M ặt n ạ có th ể bằn g nhự a trong hoặc x a n h lá với nhiều sắc độ khác nhau; chiều dày của chúng cũng khác nhau (ANSI (Viện Tiêu chuẩn Hoa Kỳ) yêu cầu chiều dày tối

th iể u là 0,041 inch (1,05 mm) hoặc hơn) Lưu ý: Tác dụng bảo vệ của m ặ t n ạ đôi với va đập và tà n lửa văng tóe là có giới hạn,

Mũ bảo h iểm , nón an toàn, và nhiều loại mũ k hác đã được th iế t

kê để bảo vệ đầu của người thợ h à n chông lại các va đập m ạnh

C húng có n h iều kích cỡ, h ìn h dáng, và được ch ế tạo bằn g sợi thủy tin h hoặc tấ m kim loại

Mặt nạ chốhg hơi độc

Điều tu y ệ t đối c ần th iế t là cung cấp sự th ô n g gió th íc h hợp với từng

h o ạ t động h à n và cắt Khói do quá trìn h h à n và cắt tạo ra có th ể tổn h ạ i đ ế n sức khỏe của người thợ h à n (B ảng 1-2) M ột sô khói có độc tín h , ví dụ, khói kẽm , khói chì, hoặc khói cadmi T ình trạ n g này cũng xảy ra đối với phương pháp h à n thau, h à n vảy cứng, và

h à n vảy m ềm

Bảng 1-2 Một số nguồn khói độc thường gặp.

Beryli

Beryli được tìm thấy trong kim loại nền beryli, các hỢp kim beryli, và m ột sô que hàn Một lượng nhỏ bụi có chửa beryli hoặc khói beryli đi vào co thể có thể gây viêm phổi hoặc ung thư.

Bismuth cadmi Cadmi có mặt trong các kim loại nến được tráng cadm i, que

hàn, và các chất trợ dung Khói cadmi cực kỳ độc.

Các dung môi và

chất tẩy

Các dung môi và chất tẩy có nguy cd tác hại đến sức khỏe Ví

dụ, xăng và benzẹn là chất dễ cháy và tạo ra khói độc Hdi của m ột số dung môi, trichloroethylene chẳng hạn, tạo ra các halogen và phosgene có độc tinh khi tiếp xúc vói vật thể nóng hoặc hố quang hàn.

Columbi (niobi)

Colum bi (niobi) chứa nhiểu hđp chất có độc tính cao Bụi colum bi kim loại là chất kích thích m ắt và da, và cũng có thể gây hỏa hoạn.

T rong các xưởng h à n , d iện tích khu vực làm việc là yếu tô quan trọng M ật độ công n h â n cao sẽ làm giảm hiệu su ấ t th ô n g gió B ản

th â n hệ th ô n g th ô n g gió (quạt hút, ) p h ả i được th iế t kê để giữ mức khói độc và các c h â t ô n h iễm khác ở mức tôì đa cho phép hoặc th ấ p hơn T h iế t bị hô h â p cá n h â n đôi khi cần th iế t cho những nơi th ô n g gió k h ô n g đ ạ t yêu cầu

Quẩn áo bảo hộ

Các n h à sả n xuất và cung cấp th iế t bị h à n đưa ra nhiều loại áo quần bảo hộ cho th ợ h à n , chẵn g h ạn , áo khoác da; tay áo khoác có yếm

th á o được; áo chẽn, yếm , hoặc tấ m che chân; và các tay áo có n út bấm ở cổ tay và dây đeo bằn g da điều chỉnh được

• Q uần, áo, và các y phục khác phải được m ay bằng v ậ t liệu chông cháy Q uần không n ê n có gấu, vì gấu quần có th ế giữ các tà n lửa

và m ẩu kim loại nóng chảy

• Áo qu ần p h ả i đủ dày để h ạ n ch ế tối đa bức xạ hồ quang xuyên qua Hồ quang tạ o r a các tia sán g th ấ y được và không th ấ y được (tia cực tím và tia hồng ngoại) r ấ t m ạnh, có th ể làm phỏng m ắ t

và da Bức xạ này không n h ìn thấy, nhưng có th ể làm sạm p h ầ n

da t r ầ n m ột cách n h a n h chóng, tương tự bị cháy nắng

• Cổ’ tay áo cần ôm s á t cổ tay để ng ăn tà n lửa hoặc h ạ t kim loại nóng chảy lọt vào tay áo c ổ tay áo có dây thm i là phù hợp n h ấ t

• Vải chông cháy m àu đen thường được khuyên dùng cho phương

p h á p h à n hồ quang khí trơ Q uần áo bảo hộ m ay bằn g loại vải

n à y rẻ và nhẹ hơn quần áo b ằn g da

• M ang giày da cố’ cao, giày bảo hộ, hoặc ủng K hông sử dụng các loại giày th ể thao

CÁC ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP HÀN OXYACETYLENE

H à n b ằ n g ngọn lửa oxyacetylene là phương p h á p đầu tiê n được sử dụng tro n g thương m ại và công nghiệp, đặc b iệ t là h à n gang, s ắ t rèn , th é p hợp kim th ấ p , đồng, và đồng đỏ N goại trừ công tá c sửa chữa và bảo trì, ngày nay phương p háp oxyacetylene đã được th a y

b ằ n g các phương ph áp h à n hồ quang, ch ẳng h ạ n , h à n hồ quang kim loại được bảo vệ, h à n hồ quang kim loại khí trơ (h à n MIG), và

h à n hồ quang w olfram khí trơ (h àn TIG) Mặc dù k h ô n g còn đóng vai trò ch ín h tro n g lĩn h vực h à n , nhưng oxy-acetylene v ẫ n được sử dụng rộng rã i tro n g nhiều ứng dụng khác, chẳn g h ạ n , c ắ t, gia n h iệ t trước và sau khi h à n , n h iệ t luyện, n h iệ t luyện bề m ặt, h à n thau,

h à n vảy cứng, h à n vảy m ềm , và tẩ y ri

ưu điểm của phương pháp hàn oxyacetylene

• Sử dụng các khí dễ bay hơi và tiề m ẩ n mối nguy hiểm

• B ình (chai) khí n h iê n liệu và bìn h oxy p h ả i được sử dụng cẩn

th ậ n để tr á n h nguy hiểm Các bình bị hư có th ế gây cháy nổ

THIẾT B| HÀN OXYACETYLENE

Xưởng h à n oxyacetylene thường có các th iế t bị: (1) mỏ h à n và đầu

h à n (vòi hàn); (2) bìn h oxy, bộ điều áp và ống d ẫn oxy; (3) bình acetylene, bộ điều áp và ông dẫn acetylene; (4) các bộ chông cháy ngược và van chặn; và dụng cụ mồi lửa (H ình 2-1)

Đẩu hàn

Các đầu h à n (vòi hàn) có nhiều hìn h dạng và kích cỡ Đầu h à n th ích

hợp tùy thuộc nh iều yếu tố, bao gồm vị trí h à n , tốc độ h à n mong

muốn, và kích thước ngọn lửa cần th iế t cho công việc

N hiều n h à sả n x uât sử dụng hệ th ô n g đ á n h sô riê n g đế biểu thị kích cỡ các đầu h à n k hác nhau Điều này không có tiêu chuẩn công nghiệp, m ặc dù có biểu đồ so sá n h Sô kích cờ đầu h à n không cho biết mức tiêu th ụ khí tôi đa hoặc tôi th iếu, hoặc đặc tín h ngọn lứa

M ột m ìn h kích thước mũi khoan không th ế cung cấp sự so sá n h tương xứng giữa câh tạo khác nhau của các đầu h à n với kích thước mũi khoan đầu h à n tương ứng, vì câu tạo bên tro n g của mỏ h à n và

Hình 2-1 Trang thiết bị chính của xưởng hàn oxyacetylene.

7 Tổ hơp thân van

8 Co cẵu giữ ống oxy

Co cấu giữ óng acelylene

Do bị mòn, thỉnh thoảng cần phải thay đầu hàn Sử dụng khóa vặn thích hỢp cho mục đích này (không dùng kềm) Sử dụng đầu hàn phù hợp với

áp suất được đề nghị sẽ giảm rất nhiều (nếu không hoàn toàn) các lỗi như cháy ngược, khi phun ngược, và nổ lốp bốp.

Bảng 2-1 s ố liệu của đáu hàn (vòi hàn) oxyacetylene

Á p suất acetylene (psi)

Mức tiê u th ụ acetylene*

( f t% iờ )

C h iểu dày kim loại (in ch)

Bình oxy

Các b ìn h oxy là b ìn h th é p đúc, chứa

khoảng 244 ft khối oxy ở áp su ấ t 2200

psi và 70*^F Các b ìn h nhỏ chứa khoảng Van đổng ờỏ

122 ft khôi B ìn h oxy thông dụng (Hình

2-3) có đường kíiửi ngoài khoáng 9 inch,

cao 54 inch, và n ặ n g (rỗng) khoảng

104-139 pound tùy theo loại th é p chế

tạo bình T rọ n g lượng b ìn h đầy oxy sẽ

tă n g k h o ản g 20 pound

Oxy tro n g các b ìn h này có độ tin h

k h iế t k h o ản g 99,5% Áp su ấ t oxy sẽ

th ay đổi th eo n h iệ t độ, nhưng trọng

lượng và độ tin h k h iế t không th ay đổi

V an đồng đỏ đặc b iệ t dược lắp vào

Nắp kim loại (tháo duọc)

Thiết bị

an toàn Vòng CỔ

bàng thép

Hình 2-3 Binh oxy.

đầu b ìn h oxy, p hía trê n có n ắ p bảo vệ Van bình oxy được th iế t kê

để chịu áp su â t r ấ t lớn Nếu áp suâ’t quá lớn, đĩa tro n g n ú t an to àn trê n van oxy sẽ vỡ, cho phép oxy dư th o á t ra ngoài trước k hi áp suâ't cao làm nổ bình Bộ điều áp dược gắn với ngõ ra re n ngoài tiêu chuẩn của van bìn h oxy

B ảng 2-2 cung cấp các th ay đổi áp su â t bìdh oxy theo n h iệ t độ Sức chứa của bình oxy (loại 244 ft khôi) tương,ứng với áp su ấ t đồng

hồ ở 70"F được liệ t kê trong B ảng 2-3 J ,

Bảng 2-2 Sự thay đổi áp suất binh oxy iheo nhiệt độ

Á p suất, p si (qần đú nq )

N h iệ t độ (“> )

Á p suât, psì (gầ n đ ú n g )

Các áp suất đồng hó được biểu thị theo nhiệt độ trên binh mới được nạp đấy đến

2200 psi ở 70‘’F Các giá trị là như nhau đối với bình 244 và bình 122 ft^.

Bảng 2-3 Sức chứa của binh oxy*

Á p suâ t

đ ồ n g hổ (p si)

Sức chứa(ftn

• Dán bảng cấm sử dụng dáu/mỡ trên các đầu nối của binh oxy lên hoặc gần bình oxy Luôn luôn giữ bình oxy và phụ kiện của chúng không dinh dấu, mỡ, hoặc các chất dễ cháy nổ khác

• Không tiếp xúc với bình oxy khi tay hoặc găng tay dinh dầu mỡ

Bình acetylene

Các bìn h acetylene có nhiều kích

cỡ, sức chứa th a y đổi từ 10 ft khối

đến 360 ft khôi H ìn h 2-4 m inh

họa câu tạo của b ìn h acetylene

th ô n g dụng N ắp bảo vệ van ở đầu

bình có th ể th á o được

A cetylene có th ể sử dụng an

to àn nếu được hòa ta n vào acetone

lỏng dưới áp s u ấ t 250 psi Acetone

có tá c dụng ổn địn h acetylene

Luôn luôn buộc c h ặ t bình

acetylene theo tư th ế th ẳ n g đứng

trê n xe đẩy hoặc tự a vào tường đế

tr á n h rò ri acetone K hông được

(tháo được) Vải amiámg Dung tích acetylene xấp

xỉ 275 te ở áp suất 250 psi

và nhiệt độ 70“F

Chất

độn-Van thép Nút an toàn Amiẳng sợi dàl

Amlăng mịn— ^ Nút an toàn-

Hình 2-4 Bình acetylene

th ả rơi hoặc gõ lê n bìn h acetylene Sự va đập nhẹ cũng có th ể làm

nổ b ìn h acetylene ơ các áp su ấ t cao, acetylene không ổn định

Chú ý

Bình bị hư phải được chuyển ra khỏi nhà ngay lập tức Không có cơ hội nào để sử dụng bình khí acetylene bị rò rỉ

C ảnh b á o

Khi điều chỉnh acetylene đến áp suất làm việc, số đo trẽn đổng hồ của

bộ điều áp không được vượt quá 15 psi Đây là tốc độ xả tối đa đối với bình ạctylene Tốc độ xả quá mức sẽ kéo theo acetone, chất này có tác dụng làm yếu mối hàn Tốc độ xả phjii tỷ lệ với tổng dung tích của bình (ví dụ, đổi với bình 275 ft^, tốc độ xả là 50 ft^/giờ)

Ống dấh và các đầu nôì

Trong phương p h áp h à n oxyacetylene và các phương ph áp h à n hơi khác, các ống d ẫ n khí p hải bền chắc, không có lỗ m ọt, m ềm dẻo, không bị xoắn T ô t n h ấ t là ống neoprene được gia cố b ằn g tơ n h â n tạo Lớp vỏ ngoài cùng có khả n ă n g chịu dầu, mỡ, và đủ b ề n để làm việc tro n g h ầ u h ế t các điều k iện của xưởng h àn Các ô”ng này dược

b á n dưới d ạ n g ống đơn (đường k ín h tro n g 1/8 - 1/2 inch) hoặc ô'ng

đôi với chiều dài liê n tục có th ể lên đến 300 ft Cuộn tiê u chuẩn có chiều dài g ầ n 100 ft N goài ra, các ống còn được c ắ t v à lắp đầu nối theo các chiều dài 12,5; 25; và 100 ft

Kiểm tra và bảo dưõng õng

• Thường xuyên kiểm tra các ống và đầu nối để tìm dấu hiệu hư hỏng hoặc bị mòn

• Thay các ống bị rò rỉ, bị mòn, hoặc bị hư Không cố gắng sửa chữa chúng, vi mọi cách sửa chữa đều không an toàn

• Thay các đầu nối ống bị hư

• Luôn luôn thổi sạch ống trước khi hàn hoặc cắt

• Giữ ống cách xa sàn nhà để tránh bị dẫm đạp

• Giữ các đường ống ngắn đến mức có thể để tránh hư hỏng

• Quấn phần ống thừa để tránh bị xoắn và rối

Ô ng oxy thường có m àu đen hoặc xanh lá (m àu lam ở Anh), ó n g khí n h iê n liệu thường có m àu đỏ Sự p h â n b iệ t m àu sắc này là vì lý

do an toàn Ví dụ, dùng ô'ng oxy để d ẫ n khí acetylene có th ể gây ra các tai n ạ n nghiêm trọng Không sử dụng ống cho mục đích khác ngoài công dụng ban đầu của chúng M ột b iện p h áp phòng ngừa an

to à n khác là kiểu ren trê n các đầu nôi ống ô n g khí n h iê n liệu có đầu nôd re n tr á i (và đường rã n h bao quanh m ặ t ngoài), tr á i lại, ông oxy được lắp các đầu nôi ren phải và đai ô’c ở cả hai đầu

th ẳ n g d à n h cho ống khí n h iên liệu M ột phương p h á p n h ậ n diện khác là rã n h chạy quanh tâ m đai ốc trê n ông acetylene Đ ây là dấu hiệu biểu th ị ren trá i, chỉ có th ể vặn vào ngõ ra acetylene

Chú ý

Có thể nối nhiều bộ ổng với một bộ điều áp trẽn các bình oxy- acetylene bằng cách lắp đầu nối tiêu chuẩn Đầu nổi này phải được lắp trẽn phía ngõ ra của bộ điều áp và phải có van tích hợp các chức năng khóa và chặn dòng khí phun ngược trên mỗi nhánh

Bộ điều hòa áp suâ't

Các bộ điều hòa áp su ấ t oxy và acetylene được dùng để điều k h iển

áp su ấ t khí N hiệm vụ của chúng là giảm áp su ấ t cao của các khí

trong b ìn h đến áp su ấ t làm việc tạ i mỏ h à n , và duy trì áp su ấ t làm việc không đổi tro n g suốt quá trìn h h àn M ột bộ điều áp dùng cho oxy và bộ th ứ hai dùng cho khí n h iê n liệu Các bộ điều áp này được nối vào giữa bìn h khí và ông d ẫ n khí đến mỏ hàn.

Các bộ điều áp có th ế th ay đổi theo công su ấ t (từ th á p đến cao)

và theo loại khí Ví dụ, kh ô n g th ế sử dụng bộ điều áp oxy cho khí

acetylene, và ngược lại

Các bộ điều hòa áp su ấ t oxy không cùng cỡ ren với bộ điều áp acetylene Đ ây là tín h n ă n g an to àn đế tr á n h n h ầ m lẫn M ột tín h

n ăng an to à n khác là ngõ ra cùa bộ điều áp Các đầu nối ở ngõ ra dùng cho ống oxy có ren phải Đối với acetylene và các khí n h iên

liệu khác, đầu nôi ở ngõ ra có ren trá i.

H iện nay, các hệ th ố n g h à n có th ể sử dụng bộ điều áp m ột câ"p hoặc bộ điều áp hai cấp N hiều bộ điều áp có hai đồng hồ Đ ồng hồ

áp su â t cao cho b iế t áp su â t khí trong bình, và đồng hồ áp suât

th ấ p biểu th ị áp su â t làm việc của khí được p h â n phôi đến mỏ hàn

Bộ điều áp m ột cấp yêu cầu điều chỉnh mỏ h à n đế duy trì áp suất làm việc k hông đổi Khi áp su ấ t tro n g bìn h giảm , áp su ấ t cúa

bộ điều áp cũng giám và b ạ n phải điều chỉnh mỏ h à n Bộ điều áp hai cấp có chê độ bij tự động khi áp su ất bìn h giảm Bộ điều áp hai cấp thực c h â t là hai bộ điều áp trong m ột để giảm áp suâd từ từ theo hai giai đoạn Cấp th ứ n h ấ t trong bộ điều áp hai cấp đóng vai trò khoang giám áp su ấ t cao Áp su ât định trước được điều chỉnh và duy trì b ằn g lò xo và m àn g chắn Sau đó, khí đã giảm áp lưu thông vào cấp th ứ hai, cấp này đóng vai trò khoang giảm áp su ấ t th ấp Từ đây, áp suâd được điều k h iển bằn g vít điều chỉnh

Bảo ừì bộ diều áp

Sự bảo tri bộ điểu áp đúng mức là rất quan trọng để vận hành an toàn

và hiệu quả Sau đây là các điểm quan trọng;

• Luôn luôn nới lỏng vít điểu chỉnh trên bộ điều áp trước khi mở van binh khí Nếu không, áp suất rất cao sẽ tác động vào đổng hồ đo áp suất đường ống, và có thể làm hư bộ điều áp

• Không để rơi, bảo quản không phù hợp, hoặc xử lý thiếu thận trọng

đ ố i VỚI các bộ điếu áp có trang bị đống hồ Các đồng hố này là những khi cụ rất nhạy, có thể mất khả năng làm việc một cách dễ dàng

• Không bôi dấu vào bộ điều áp Hầu hết các bộ điếu áp đều có chỉ dẫn

“use no oil” (không sử dụng dầu) được in trên mặt của cả hai đồng hổ

• Tất cả các nối kết của bộ điều áp đều phải kín và không rò rỉ

c ả n h b á o

Không điểu chỉnh bộ điều áp acetylene để cho phép xả hơn 15 psi (103.4 kPa)

Thiết b| chốhg cháy ngược và van chặn

Các th iế t bị chông cháy ngược (còn gọi là bẫy ngọn lửa) và van m ột

chiều chịu tả i lò xo sẽ được lắp giữa mỏ h à n và các ống d ẫ n khí.Chú ý

Một số mỏ hàn được thiết kế với thiết bị chống cháy ngược và van chặn tích hợp

Cháy ngược

C háy ngược là tìn h trạ n g có k h ả n ă n g gây nguy h iểm do sự bốc cháy hỗn hợp oxy và khí nh iên liệu tro n g khoang trộ n ở tay cầm mỏ

h à n , th a y vì ở đầu mỏ h àn Nếu hỗn hợp cháy này đi qua các ôdig

d ẫ n và bộ điều áp rồi vào các bìn h khí, chúng có th ể gây hỏa hoạn hoặc nổ, d ẫ n đ ến tổ n thương nghiêm trọ n g hoặc c h ế t người Saư đây là các nguyên n h â n gây cháy ngược

• Mở các van bình oxy và bình khí nhiên liệu rồi cố gắng mồi lửa mỏ hàn

có đáu hàn bị nghẽn

• Các đầu nối ống dẫn bị lỏng và/hoặc ống bị rò rỉ

• Vận tốc khí thấp do áp suất khi không chính xác

• Mồi lửa mỏ hàn có bộ điều áp oxy hoặc acetylene bị hư

Các van c h ặ n trê n ông d ẫ n có tá c dụng n g ă n oxy và k hí n h iên liệu hòa trộ n với nhau th à n h hỗn hợp dễ bay hơi ở p h ía sau khoang trộ n Các bộ dập lửa (thường là ông nhỏ bằn g th é p không rỉ) n g ă n

c h ặn ngọn lửa b ằng cách hâp thu n h iệ t của ngọn lửa và bóp n g h ẹ t đường đi của nó

Bật lửa hàn

K hông mồi lửa hỗn hợp oxy và khí n h iê n liệu b ằ n g diêm Sự bùng cháy đột ngột có th ể làm phỏng tay hoặc bộ p h ậ n cơ th ể k h ác của người th ợ h àn Để bảo đảm không gặp nhữ ng tai n ạ n này, b ạ n cần mồi lửa hỗn hợp khí b ằn g b ậ t lửa h àn Đây là v ậ t dụng đơn giản, rẻ tiề n , sử dụng đá lửa và th ép M ột sô' b ậ t lửa h à n có d ạ n g tương tự khẩu súng n gắn, và b ắn m ột lo ạt tia lửa vào dòng k hí đan g th o á t ra khỏi mỏ h à n M ột số khác có bộ p h ậ n giữ v iên đá lửa quay, cho phép sử dụng lâu dài trước khi p hải th ay đá lửa mới

QUE HÀN HƠI

Que h à n hơi là các th a n h kim loại nhỏ được sử dụng để bố sung kim loại vào môd h à n tro n g quá trìn h h à n Trong khi h à n , que h à n nóng chảy và liê n k ế t với kim loại n ề n nóng chảy để tạo th à n h mối h à n vững chắc Do th à n h p h ầ n cấu tạo của que h à n p hải tương tự kim loại n ề n , sự lựa chọn que h à n phù hợp là r ấ t quan trọng C họn que

h à n k h ô n g phù hợp sẽ d ẫ n đ ế n môd h à n yếu và không tác dụng.Que h à n có nh iều kích cỡ và th à n h p h ầ n câu tạo (Bảng 2-4), chúng có đường k ín h từ 1/16 đến 3/8 inch Que h à n gang được bán theo chiều dài 24 inch, các que h à n khác có chiều dài 36 inch.CHẤT TRỢ DUNG

C h ấ t trọ dung là v ậ t liệu n g ă n cản, hòa ta n , hoặc tạo điều k iện để loại bỏ các oxide và những tạ p c h ấ t không mong muôn khác V ật liệu trợ dung là c h ấ t phi kim dễ nóng chảy P h ả n ứng hóa học giữa

c h ấ t trợ dung và oxide tạo th à n h xỉ nổi lên bề m ặ t vũng kim loại nóng chảy tro n g quá trìn h h àn Sau khi môd h à n nguội, có th ề loại

bỏ xỉ ra khỏi bề m ặ t môì h à n Lưu ý:

• C h ấ t trợ dung được chọn theo th à n h p h ầ n hóa học, tùy theo kim loại hoặc các kim loại chịu tác động của c h â t trợ dung Các

c h ấ t trợ dung được chia th à n h ba loại chính: (1) c h ấ t trợ dung

h à n , (2) c h ấ t trợ dung h à n vảy cứng, và (3) c h ấ t trợ dung h à n vảy m ềm Các c h â t trợ dung h à n được p h â n loại th à n h c h ấ t trợ dung h à n hơi và c h ấ t trợ dung h à n thau

• Các c h ấ t trợ dung được b á n dưới dạng bột, d ạn g kem , hoặc dạng lỏng (thường chứa tro n g chai nhựa) Sô' lượng c h ấ t trợ dung tro n g lon hoặc chai là 0,5 đến 5 pound, tro n g các th ù n g là 25 pound hoặc hơn

• M ột sô c h ấ t trợ dung dạn g bột có th ể sử dụng b ằ n g cách nhúng que h à n nóng vào lon để c h ấ t trợ dung b ám vào que h à n , hoặc rắc bột trợ dung trực tiế p lê n bề m ặ t kim loại nền M ột sô c h ât trọ dung d ạ n g b ộ t được trộ n với cồn hoặc nước th à n h d ạn g kem

và p h ế t lê n bề m ặ t kim loại

• Các c h ấ t trợ dung d ạn g kem hoặc lỏng được sử dụng theo dạng

đã m ua của chúng

Rất thích hợp vối thép tấm, ống, vật đúc, và các dạng thép xây dựng Không cần chất trợ dung.

RG60

Que hàn hơi thép hợp kim thấp.

AWS A5.2 Class RG60.

Dùng ngọn lửa trung tinh để tránh oxy hóa hoặc thấm carbon guá mức.

Mối hàn chất lượng tốt, độ bền kéo cao trên thép carbon thấp

và thép hợp kim thấp dang tấm, ống, và các thép xây dưng Thích hợp cho các mối hàn cần xử lý nhiệt và ù như các loại thép đúc thông thưởng.

Thành phần silic và mangan cao sẽ khử các tạp chất trong kim loại nóng chảy, do đó không cần chất trơ dung.

Thanh RG60 cũng được dùng để bổ sung kim loại vào mối hàn trong phương pháp hàn hồ quang vvoltram có khi khí bảo vẽ (GTĂw/TIG)

Que đồng thau

trấn

Que hàn hơi đồng đỏ ít khói được chế tạo bằng hợp kim đổng- thiếc dễ chảy, có thể liên kết nhiều kim loại khác nhau, kể cả gang và sắt dẻo, thép ma kẽm, đổng thau, đóng, và thép Môi hàn vững chắc, đô bền kéo đến 63.000 psi.

Cần sử dụng chất trọ dung.

Que đổng thau

phủ trợ dung hoặc

đổng đỏ ít khói

Có các đãc tinh như que đồng thau trần

Có sẩn chất trợ dung trong lơp phủ que hàn

và acetylene theo tư th ê th ẳ n g đứng với xe đẩy, tường, hoặc m ặt đứng cô đ ịn h đế giữ chúng không bị ngã Đ ặt chúng gần vị trí

h à n đ ế n mức có th ể, nhưng phải cách xa các ngọn lửa trầ n

2 T háo các n ắ p bảo vệ trê n cả hai bình khí Kiểm tr a ngõ ra của

b ìn h để tìm các re n bị trờ n hoặc m ặ t tựa đầu nôi bị hư

3 Mở và đóng van bìn h oxy th ậ t n h a n h để thổi sạch bụi hoặc châ"t

b ẩ n tích tụ tro n g lỗ th o át Lau sạch m ặ t tự a của đầu nôi bằng vải sạ ch và khô Nếu không loại bỏ, bụi hoặc c h ấ t b ẩ n có thề làm hư bộ điều áp và đồng hồ h iển th ị sô đo không chính xác

C ả n h b á o

Không đứng ngay trước lỗ thoát khi mỏ van bình oxy, và bảo đảm luồng oxy không hướng thẳng vào người khác, tàn lửa, hoặc ngọn lửa trấn Luồng oxy áp suất cao có thể làm tổn thương mắt nghiêm trọng Oxy không cháy, nhưng tạo điều kiện cho sự cháy, có thể làm cho tia lửa hoặc ngọn lửa bùng cháy mãnh liệt

4 L ặp lại Bước 3 đôi với bìn h acetylene

5 Nối bộ điều áp oxy với bình oxy

Chú ý

Sử dụng các bộ điều áp theo loại khí và khoảng áp suất được chỉ định Ngõ ra của van bình khí và đầu nối ngõ vào trên bộ điếu áp được thiết

kế để hạn chế tối đa khả năng nối kết nhám

6 Nôi bộ điều áp acetylene với bình acetylene

7 Nối ống oxy m àu xan h lá hoặc đen với bộ điều áp oxy O ng oxy

có re n p hải, v ặ n theo chiều kim đồng hồ đế s iế t chặt Thực h iện nối k ế t c h ặ t, nhưng không s iế t c h ặ t quá mức

8 Nối ông acetylene m àu đỏ với bộ điều áp acetylene O ng ace-

ty le n e có ren trá i, vặn ngược chiều kim đồng hồ đế s iế t chặt

N hắc lại, k h ô n g n ê n s iế t c h ặ t quá mức

9 N ạp khí vào bộ điều áp oxy bằng cách mở van bình oxy từ từ để không làm hư m ặ t tựa của bộ điều áp

c ả n h b á o

Không đứng đối diện với bộ điều áp khi mở van bình khí Bộ điều áp bị

hư có thể cho phép khí thoát ra với lực đủ mạnh để làm vỡ mặt kính đồng hồ và gây thương tích cho người đứng gần Khi mở van bình khí, luôn luôn đứng lệch sang một bên đối với bộ điều áp và xoay van từ từ

10 Mở vít điều chỉnh (cần chữ T trê n bộ điều áp) bộ điều áp oxy, thổi sạch c h á t b ẩn và bụi trong ô’ng oxy rồi đóng v ít điều chỉnh

11 L ặp lại Bước 9 và Bước 10 đối với ông và bộ điều áp acetylene

12 Nôi ông oxy với van oxy trê n mỏ h à n , và nôi ống acetylene với van acetylene N hắc lại, ông oxy có ren p h ải, ống acetylene có ren trá i

13 Đ óng các van kim trê n mỏ h à n và mở các van trê n bìn h oxy và bình acetylene Điều chỉnh hai bộ điều áp đến áp su â t làm việc

và kiểm tra rò ri ở t â t cả các khớp nòi, sử dụng xà phòng và nước Các bong bóng xà phòng là dấu hiệu rò ri S iế t c h ặ t môi nối bị rò ri b ằn g khóa vặn Nếu vẫn còn rò ri, khóa b ìn h oxy và bìn h actylene rồi kiểm tra các ren, ông, hoặc các bộ p h ậ n bị hư khác Sửa chữa hoặc th a y mới theo yêu cầu

Chú ý

Phải sửa chữa các rò rỉ trước khi sử dụng thiết bị hàn Sự rò rỉ không chỉ lãng phí khí, mà còn có thể gây cháy nổ Thường xuyên kiểm tra rò rỉ, không phải chỉ kiểm tra khi mới lắp đặt thiết bị

Chọn đầu hàn

Kích cỡ đầu h à n phụ thuộc vào chiều dày của kim loại nền Đầu

h à n có lỗ phun nhỏ được dùng để h à n tâ'm kim loại mỏng

Chú ý

Điều hết sức quan trọng là sử dụng đầu hàn phù hỢp với áp suất làm việc Đầu hàn quá nhỏ sẽ không đủ nhiệt để nung chảy kim loại đến độ sâu cần thiết Đáu hàn quá lớn có thể làm thủng kim loại,

1 C họn đầu h à n phù hợp với công việc Kích cỡ đầu h à n phụ thuộc vào nh iều yếu tố: chiều dày kim loại, vỊ trí h à n , và loại kim loại được h àn Nếu đầu h à n quá nhỏ so với công việc, th ờ i gian h à n

sẽ kéo dài và sự nóng chảy không đ ạ t yêu cầu Đầu h à n quá lớn

sẽ tạo ra kim loại xấu trong mối h à n (do sự oxy hóa quá mức) và công việc sẽ khó nhọc hơn vì không thể điều khiển dòng kim loại

2 Lắp đầu h à n vào mỏ hàn

Mồi lủa mỏ hàn

1 Hướng đầu h à n chúi xuống và cách xa cơ th ể bạn

2 Mở các van tr ê n bìn h oxy và bình acetylene, điều chỉnh áp suất làm việc tương ứng với kích cỡ đầu h à n được sử dụng

C ả n h b á o

Không đứng đối diện với bộ điều áp khi mỏ van binh khi Bộ điều áp bị

hư có thể cho phép luồng khí thoát ra đủ mạnh để làm vỡ mặt kính và thổi mảnh kính vào mặt bạn, Ghi nhớ, oxy và acetylen trong các bình chứa có áp suất rất cao, nếu va đập đột ngột với bộ điều áp, chúng có thể làm hư thiết bị này

3 Mở van trê n bìirh acetylene và bình oxy khoảng m ột vòng Tiếp theo, xoay các van diều chỉnh bộ điều áp oxy và acetylene đến

Chú ý

Không dùng diêm để mối lửa mỏ hàn Các ngón tay của bạn sẽ quá gần đầu hàn, và sự bốc cháy acetylene đột ngột có thể gây ra các vết phỏng nghiêm trọng

5 Sau khi mồi lửa, điều chỉnh van acetylene để có ngọn lửa phù hợp N ếu ngọn lửa có nhiều khói, tă n g lượng acetylene cho đến khi không còn khói và ngọn lửa dường như tá c h khói đầu hàn

6 Khi đ ã điều ch ỉn h chính xác ngọn lứa acetylene, mớ van oxy

m ột cách chậm rã i để không khí trong đường ôdig th o á t ra từ từ

và không th ổ i t ắ t ngọn lửa

7 Mở van oxy tr ê n mỏ h à n từ từ cho đến khi ngọn lửa chuyển từ

Ngọn lửa phụ Tâm hgọn lừa

Vùng làm việc Vùng ở giữa ngọn lửa phụ và tâm ngọn lửa Vùng này có thể

không xuất hiên trên m òt số ngon lửa.

Ngọn lửa phụ

Phần mở rộng bao quanh vùng làm việc và tâm ngọn lửa Thể tích phần này lớn hơn nhiều so với vùng làm việc và tâm ngọn lửa vì nó được cung cấp oxy từ không khí xung guanh.

Bảng 2-6 Các loại ngọn lửa oxyacetyleneLoại n g ọ n lửa

Điểm khởi đáu

N gọn lửa

tru n g tín h

Ngọn lửa khù oxy có thể nhận biết dẻ dàng qua mép râng cưa cùa tâm ngọn lừa hlnh côn màu trắng.

Ngọn lửa trung linh có tâm hình cỏn màu trắng sắc nét, được bao quanh bàng ngọn lùa gán nhu không máu, thể tích lớn.

Gắn như không màu Xanh nhạt đến cam

N gọn lửa

oxy hóa

Trắng

Gán nhu không màu

Hình 2-6 Các loại ngọn lửa oxyacetylene.

Ngọn lửa oxy hóa có thế nhận biết qua vùng ngọn lửa phu ngắn và tàm ngọn lừa nhỗ, màu trắng, hinh côn nhọn.

Tắt mỏ hàn

1 Trước h ế t, đóng van acetylene trê n mổ h à n , vì khóa dòng acety- lene ngọn lửa sẽ t ắ t ngay lập tức T rá i lại, nếu khóa oxy trước, acetylene sẽ tiế p tục cháy, th ả i ra nhiều khói và bồ hóng

2 Đóng van oxy trê n mỏ hàn

4 T háo các ông d ẫ n khí ra khỏi mỏ hàn

5 T háo ống d ẫ n khí ra khỏi các bộ điều áp

6 T háo bộ điều áp ra khỏi các bình khí và lắp lại n ắ p bảo vệ đầu bìn h khí.

CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN OXYACETYLENE

Hai kỹ th u ậ t h à n căn b ả n là hàn th u ậ n và h àn nghịch C húng khác

nhau về cách hướng đầu h à n theo chiều đường h à n hoặc ngược chiều đường h à n Ngoài việc chọn phương p h áp h à n th u ậ n hay h à n nghịch, người thợ h à n còn p hải giải quyết vấn đề vỊ tr í h àn Phương pháp hàn thuận

Trong phương pháp hàn thuận, đầu mỏ h à n đi theo que h à n và cùng chiều với môi h à n đang thực h iện (H ình 2-7) Đặc trư n g cứa kỹ

th u ậ t n à y là cả đầu h à n và que h à n di chuyến theo đường b á n

nguyệt rộng đê tạo ra các chuyển

động dao dọng ngược chiều nhau

Ngọn lửa được hướng theo chiều h à n , nhưng hơi chúc xuống để gia n h iệ t trước các m ép môi ghép

Phương ph áp h à n th u ậ n gặp khó

k h à n khi h à n kim loại dày Để có độ ngấu đ ạ t yêu cầu và sự nóng chảy chính xác của các bề m ặ t rã n h , đồng thời cho phép đầu h à n và que h à n di chuyển, môi ghép p hải có r ã n h V rộng (góc trong 90'*) Điều n à y d ẫn đến vũng h à n lớn, khó điều k h iến , đặc b iệt khi h à n ngửa

Trong phương p h á p h à n nghịch, đầu mó h à n đi trước que h à n theo

chiều mối h à n đang thực

h iện (H ình 2-8) T rá i vớiphương ph áp h à n th u ậ n ,ngọn lửa hướng ngược về

p hía vũng h à n và que hàn

N goài ra, mó h à n di chuyến

ổn địn h theo rã n h h à n ,

Hình 2-8 Phương pháp hàn ngược: Đầu ' ^ , f ,

đòng I r á i lai, que hàn có

th ể di chuyển theo các đường trò n (bên tro n g vũng h à n ) hoặc bán nguyệt (qua lại quanh vũng hàn).

Phương pháp h à n nghịch tạo ra vũng h à n nhỏ, yêu cầu r ã n h V

h ẹ p hơn phương p h á p h à n th u ậ n (góc xiên 30*^, hoặc góc tro n g 60'^)

Do đó có th ể điều k h iể n quá trìn h h à n tố t hơn và giảm chi phí hàn

Bổ sung kim loại hàn

Để nóng chảy, đầu que h à n phải ở dưới bề

m ặ t vũng h à n nóng chảy K hông cho phép

đầu que h à n tiế p xúc với tâ m ngọn lửa h ìn h

côn C ũng kh ô n g giữ que h à n p h ía trên vũng

h à n đế kim loại h à n nóng chảy và nhỏ giọt

m út của tâ m ngọn lửa đ ế n bề m ặ t kim loại

n ề n , và (3) đường h à n được tạo ra b ằn g cách

tă n g và giảm tôc độ h àn

iướng h à n ^

Hình 2-9 Đường hàn

chuỗi hạt hình thành

do thay đổi tốc độ hàn Các phần hẹp được tạo ra do tăng tốc độ hàn; ở tốc độ thấp, vũng hàn lớn hơn

mỏ hàn chuyển động tròn gối lên nhau

•^ 1 Hướng hàn

Chuyển động dao dộng cùa đầu hàn

Hình 2-12 Chuyển

động dao động của đầu mỏ hàn Đầu mỏ hàn phải di chuyển với tốc độ không đổi

Hình 2-13 Các

Sumàhàn"" * , Y Z X Z ^

-x ử LÝ Sự CỐ TRONG PHƯƠNG PHÁP HÀN OXYACETYLENE Chú ý

Không cố gắng hàn lại mối hàn bị khuyết tật Loại bỏ kim loại hàn bị khuyết tật ra khỏi mối ghép và thực hiện đường hàn mới Sự hàn lại thường tạo ra mối hàn yếu

Bảng 2-7 xử lý sự cố trong phướng pháp hàn oxyactylene

Cháy ngược hoặc

Sự cháy sớm hỗn hợp khi trong đầu mỏ hàn, khoang trôn, hoăc cả hai.

Tăng áp suất oxy và acetylene

từ từ cho đến khi tiếng lốp bốp khónq còn.

Đầu mỏ hàn quá nóng do đặt quá gần chi tiết.

Ngưng hàn, chở đầu mỏ hàn nguội rồi tiếp tục hàn với đáu hàn cách xa chi tiết hơn Tiếng rít (chuỗi

tiếng nổ nhỏ,

nhanh, sau khi mỏ

hàn được mối lửa).

Như trương hợp cháy ngược hoặc tiếng lốp bốp.

Như trưòng hợp cháy ngược hoặc tiêng lốp bốp.

mỏ hàn bị nghẽn, ống dẫn

bị xoắn hoặc hư Quy trình hàn không phù hợp, ví dụ,

áp suất khí không chính xác, đầu mỏ hàn quá nóng, hoặc không làm sạch các ống dẫn khí trước khi mồi lửa mỏ hàn.

Trước hết, tuán tự đóng van oxy, van acetylene trên mỏ hàn Bảo đảm ngọn lửa trong mỏ hàn hoặc ống đã tắt.

Kiểm tra đấu mỏ hàn, bộ điều

áp, và các ống; thay m òi nếu chúng bị hư.

Làm sạch các ống, kiểm tra áp suất oxy/acetylene, tái mồi lửa

mỏ hàn theo quy trinh chuẩn.

Kim loại bị cháy

thùng

Dư nhiệt, do đầu mỏ hàn quá lớn.

Thay đầu mỏ hàn có kích cỡ phù hợp.

sực ố N quyên nhân Phưdng p h á p khắ c ph ục

Hàn với chuyển động ổn định, đéu.

Mối ghép chỉ nóng

chảy ở m ột phía.

Mỏ hàn không di chuyển từ bên này sang bên kia mối qhép m òt cách đéu dặn.

Di chuyển sao cho mỏ hàn tiếp xúc đống đều với cả hai phía của mói qhép.

Mối ghép bị thủng

nhiều lỗ.

Giữ ngọn lửa quá lâu ỏ

m ột vị trí làm kim loại bị quá nhiêt.

Di chuyển mỏ hàn dọc theo mối ghép với tốc độ không làm quá nhiêt kim loại nền.

Cuối m ối hàn có

các lỗ thủng.

Không nhấc mỏ hàn lên và giảm nhiệt khi đến cuối mối hàn

Áp dụng quy trình hàn phù hợp.

Có lẫn oxide (các

đỏm đen xuất hiện

trên m ặt gãy của

môi hàn).

Làm sạch bề mặt kim loại nền trước khi hàn không đạt yêu cầu.

Bảo đảm kim loại nền sạch sẽ trước khi hàn.

Hàn không dính

M ột phía môi ghép được cấp nhlêt khônq đủ.

Tác dụng nhiệt đổng đều khắp mối ghép.

Tốc độ hàn quá cao, kim loại hàn tách khỏi bề mặt kim loai nền trên môt phía.

Giảm tốc độ hàn

Mối hàn giòn

Do sử dụng ngọn lửa khử oxy Điều quan trọng là sử dunq nqon lửa phù họp.

Sử dụng ngọn lửa trung tính trên các kim loại đen (có nguyên tố sắt).

Quá nhiệt

Di chuyển ngọn lửa quá chậm, lượng nhiệt cung cấp cho vũng hàn quá nhiều Điểu này dẫn đến

Duy trì nhiệt trên vũng hàn đủ lâu để hoàn tất sự bổ sung kim loại hàn.

Nhúng que hàn vào vCing hàn không đù nhanh.

Nhúng que hàn vào vũng hàn nhanh hỡn.

Chương 3

CẮT BẰNG NGỌN iỬ A OXYACETYLENE

cắt b ằ n g ngọn lửa oxyacetylene là phương p h áp sử dụng n h iệ t để cắt kim loại đen theo quy trìn h : Trước h ế t, gia n h iệ t bề m ặ t kim loại đ ế n n h iệ t độ bốc cháy, sau đó đưa luồng oxy tin h k h iế t vào dể oxy hóa (đôT cháy) kim loại m ột cách n h a n h chóng Sự oxy h ó a kim loại tạo ra đường c ắ t theo sau chuyển động của ngọn lửa raỏ h àn Chú ý

Hiệp hội Hàn Hoa Kỳ (AWS) sử dụng thuật ngữ cắt oxy-nhiên liệu (OFC)

để nói đến nhóm phương pháp cắt dùng hỗn hỢp oxy và khí nhiên liệu

để nung nóng bề mặt kim loại và sử dụng nguồn oxy khác để cắt kim loại Cắt bằng oxyacetylene là phương pháp cắt oxy- nhiên liệu thông dụng nhất, kết hợp oxy với khí nhiên liệu acetylene Hiệp hội Hàn Hoa

Kỳ đặt tên cho phương pháp này là OFC-A

ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP CẮT BẰNG OXYACETYLENEPhương p h áp c ắ t b ằn g tay với ngọn lửa oxyacetylene râ’t phổ b iến tro n g công tá c bảo trì và sửa chữa Các công việc dựa trê n phương

p h á p c ắ t oxy-nhiên liệu là đục lỗ, v á t cạnh, và gia công b ằ n g ngọn lửa

ƯU và nhược điểm của phương pháp cắt bằng oxyacetylene

• Chỉ cắt các kim loại chịu oxy hóa (kim loại có chứa sắt) Không thích hỢp

để cắt thép không rỉ, nhôm, hoặc các kim loại không bị oxy hóa khác

• Đường cắt lởm chởm, để lại lượng xỉ lớn cần loại bỏ Không thích hỢp để thực hiện các đường cắt chính xác

• Chậm hơn và chi phí cao hơn so với cắt bằng hồ quang plasma

• Yêu cầu thông gió tốt

hư ống dẫn và trang thiết bị.

Mỏ cắt

Mỏ c ắ t oxyacetylene chuyên dụng có h ai ô'ng cấp oxy và m ột ô'ng cấp khí n h iê n liệu (H ình 3-1) Trong hai ống oxy, m ột ống cung cấp oxy để hòa trộ n với khí n h iê n liệu trong quá trìn h gia n h iệ t bề m ặ t kim loại; ông còn lại cung cấp luồng oxy riê n g để c ắ t kim loại

Mỏ c ắ t chuyên dụng tạo

r a k h o ả n g cách lớn giữa tác

động c ắ t và người th ợ h à n ,

có th ể xử lý lưu lượng oxy

cao cho các công việc lớn

M ột sô' mỏ c ắ t có các đầu cắt

n g hiêng, phù hợp với công

việc cụ th ể , để giảm công

sức của người công n h â n Vị

tr í tay n ắ m của mỏ c ắ t th ay

đổi theo n h à s ả n xuất Hình 3-1 Mỏ cắt với ống oxy gia nhiệt,

Có th ể cải tạ o th iế t bị h à n oxyacetylene th à n h th iế t bị cắt bằng cách th a y k hoang trộ n và đầu hàrí b ằ n g phụ tù n g cắt

Hình 3-2 Cấu tạo mỏ cắt bằng tay.

Đầu c ắ t rẻ hơn mỏ cắt chuyên dụng Sự th a y đồi qua lại giữa các chức n ă n g c ắ t và

h à n cũng n h a n h chóng và dễ dàn g hơn so với th a y mỏ h à n bằn g mỏ cắt, vì chiều d ài của

mỏ c ắ t lớn hơn

H ìn h 3-2 m inh họa cấu tạo mỏ cắt bằng tay c ầ n van oxy trê n mỏ c ắ t n ày được bố trí ở cuôi tay cầm Chú ý, góc của đầu c ắ t có th ế khác nhau (th ẳn g , 45*^, hoặc 75'^) B ạn cũng cần lưu ý các điểm sau:

• Mỏ cắt oxyacetylene có hai loại căn bản: loại phun và loại áp su ấ t b ằ n g nhau

• Acetylene được p h â n phối đến mỏ c ắ t loại phun ở áp su ấ t dưới 1 psi T rá i lại, các khí tro n g

mỏ c ắ t loại đ ẳn g áp được p h â n phối ở áp su ấ t tr ê n 1 psi

• Mỏ c ắ t oxyacetylene có th ể là th iế t bị chuyên dụng hoặc th â n

mỏ h à n lắp phụ tù n g c ắ t b ằ n g tay

Sau đây là quy trìn h lắp rá p phụ tù n g c ắ t b ằ n g tay với th â n (tay cầm) mỏ hàn:

• Bảo đ ảm th iế t bị h à n dã đóng và xả h ế t các khí

• Bảo đ ảm t h iế t bị h à n v ẫ n được nôì k ế t và s ẩ n sà n g h o ạ t động

• T háo tồ’ hợp đầu h à n và khoang trộ n ra khỏi th â n mỏ h à n

• Lắp đồ gá đầu c ắ t b ằ n g tay S iế t đủ c h ặ t đế n g ă n c h ặ n mọi khả

n ă n g rò rỉ khí K hông s iế t cưỡng bức.

• C họn đầu cắt phù hợp với chiều dày kim loại

• L àm sạch bụi, c h ấ t bẩn, hoặc v ậ t lạ ra khỏi m ặ t tự a h ìn h côn của đầu cắt

• Lắp đầu ắ t vào đầu tương ứng của đồ gá đầu cắt K hông s iế t cưỡng bức

• S iế t c h ặ t đầu c ắ t vào đồ gá bằn g kh ó a vặn K hông sử dụng lực quá mức, có th ể làm hư ren

• Đ óng kín van kim điều k h iển oxy gia n h iệ t tr ê n đồ gá đầu cắt.

• Mở h o à n to à n van kim oxy tr ê n th â n mỏ h à n Để van n ày mở tro n g suôt quá trìn h cắt

Chọn đẩu cắt

Đầu c ắ t có n h iều kiểu d án g và kích cỡ (xem B ảng 3-1) v ề cơ bản,

sự th a y đổi n à y là do nhu cầu th iế t k ế đầu c ắ t theo công việc cụ th ể Đầu c ắ t kim loại m ỏng sẽ có th iế t k ế khác với đầu c ắ t kim loại dày; đầu c ắ t dùng để đục lỗ, v á t cạnh, và xả đin h tá n sẽ có th iế t k ế khác với các đầu c ắ t tiêu chuẩn

Các đầu cắt thường là loại ống th ẳn g , hơi côn về p h ía m iệng cắt Tuy n h iê n , cũng có loại ống cong dùng cho các công việc đặc thù

Các n h à sả n xuất th iế t bị h à n cung câp nhiều th ô n g tin kỹ th u ậ t của đầu c ắ t và các đề nghị để giúp người thợ h à n chọn đầu cắt phù hợp với công việc (xem các B ảng 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, và H ìn h 3-3) Chú ý

Số kích cỡ mũi khoan (lỗ phun oxy cắt) được ghi trong sổ tay của nhà sản xuất quan trọng hơn số kích cỡ đầu cắt s ố kích cỡ đầu cắt thực chất là số hiệu của nhà sản xuất, không liên quan với nhà sản xuất khác Tuy nhiên, kích cỡ mũi khoan chính là kích thước lồ phun oxy cắt Điều này rất hữu ích khi cần so sánh đặc tính cắt của các đầu cắt từ nhiều nhà sản xuất khác nhau

Những điểm cẩn lưu ỷ

• Đầu cắt tốt sẽ có khả năng chịu nhiệt cao và bến Chúng thường được chế tạo bằng hợp kim đồng để giảm rỗ hoặc cháy đầu cắt do xỉ nóng từ đường cắt

• Các đầu cắt tốt sẽ tạo ra đường cắt sắc sảo với chiều rộng tối thiểu

• Sự phán phối khí phải liên lục và ổn định

• Mặt tựa đẩu cắt phải được gia công chính xác để lắp kín với mỏ hàn

Bảng 3-1 Đầu cắt acetylene và các ứng dụng của chúng

Đ ắu cắ t ứ n g d ụ n g

□rniiti cắt tám sạch

và cắt bằng máy

Đ áu cắ t ứ n g d ụ n g

Đẩu ngắn dùng để xả các ống lò hơi và làm việc trong các vị trí hẹp.

Cắt gần các

p vách ngăn

và đắu đinh tán, dùng để

Bảng 3-2 Bảng dữ liệu đầu cắt(số cỡ đầu cắt, chiều dày kim loại, đường kính ống, và áp suất khí*).

K hí nh iê n liê u (Dsi)

C h iể u dà y tấ m th é p

(in c h )

ĐUỜng kính cá c lỗ phun của đầu c ắ t (Inch)

T ốc độ cắ t gần d ũ n g (in c h /p h ú t)