Giáo trình Hàn ống chất lượng cao - ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định

Giáo trình Modul hàn ống chất lượng cao bao gồm năm bài học tương ứng với 5 phương pháp hàn khác nhau, mỗi bài học bao gồm hai phần, phần lý thuyết cơ bản và các bài tập ứng dụng hàn ống ở các vị trí hàn khác nhau: Bài 1 hàn ống chất lượng cao bằng phương pháp hàn hồ quang tay; Bài 2 hàn ống chất lượng cao bằng phương pháp hàn Oxy-Axetilen; Bài 3 hàn ống chất lượng cao bằng thiết bị hàn TIG; Bài 4 hàn ống chất lượng cao bằng thiết bị hàn MIG/MAG; Bài 5 hàn ống chất lượng cao bằng thiết bị hàn tự động dưới lớp thuốc.

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

LỜI NÓI ĐẦU 5

Bài 1 Hàn ống chất lượng cao bằng phương pháp hàn hồ quang que hàn thuốc bọc 6

1.1 Mục tiêu 6

1.2 Nội dung 6

1.2.1 Mối ghép hàn ống 6

1.2.2 Kích thước mối hàn 8

1.2.3 Vật liệu hàn 9

1.2.4 Chế độ hàn 9

1.2.5 Vị trí hàn ống 9

1.2.6 Kỹ thuật hàn 10

1.2.7 Các khuyết tật thường gặp 14

1.3 Bài tập 1 Hàn nối ống ở thế rơi (2G) 17

1.3.1 Đọc bản vẽ 17

1.3.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi và vật liệu hàn 17

1.3.3 Chọn chế độ hàn 18

1.3.4 Hàn đính kết cấu ống 18

1.3.5 Gá phôi đúng vị trí hàn 19

1.3.6 Tiến hành hàn 19

1.3.7 làm sạch và kiểm tra chất lượng mối hàn 22

1.4 Bài tập 2 Hàn nối ống ở vị trí nằm ngang cố định (vị trí 5G) 23

1.4.1 Đọc bản vẽ 23

1.4.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi và vật liệu hàn 24

1.4.3 Chọn chế độ hàn 24

1.4.4 Hàn đính kết cấu ống 25

1.4.5 Gá phôi đúng vị trí hàn 25

1.4.6 Tiến hành hàn 26

1.4.7 Làm sạch và kiểm tra chất lượng mối hàn 30

1.5 Bài tập 3 Hàn nối ống ở vị trí nằm ngang cố định (vị trí 5G) 31

1.5.1 Đọc bản vẽ 31

1.5.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi và vật liệu hàn 31

1.5.3 Chọn chế độ hàn 32

1.5.4 Hàn đính kết cấu ống 32

1.5.5 Gá phôi đúng vị trí hàn 33

Bài 2 Hàn ống chất lượng cao bằng kỹ thuật hàn khí oxy - khí cháy 38

2.1 Mục tiêu 38

2.2 Nội dung 38

2.2.1 Mối ghép hàn ống 38

2.2.2 Kích thước mối hàn 39

2.2.3 Vật liệu hàn 40

2.2.4 Công suất ngọn lửa 40

2.2.5 Vị trí hàn ống 40

2.2.6 Kỹ thuật hàn 41

2.2.7 Các khuyết tật thường gặp 43

2.3 Bài tập 1 Hàn nối ống ở vị trí nằm ngang, quay được (1G) 44

2.3.1 Đọc bản vẽ 44

2.3.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi và vật liệu hàn 45

2.3.3 Chọn công suất ngọn lửa (theo bảng) 46

2.3.4 Hàn đính kết cấu ống 46

2.3.5 Gá phôi đúng vị trí hàn 46

2.3.6 Tiến hành hàn 47

2.3.7 Làm sạch và kiểm tra chất lượng mối hàn 47

Bài 3 Hàn ống chất lượng cao bằng thiết bị hàn TIG 49

3.1 Mục tiêu 49

3.2 Nội dung 49

3.2.1 Mối ghép hàn ống 49

3.2.2 Kích thước mối hàn 51

3.2.3 Vật liệu hàn 51

3.2.4 Chế độ hàn 52

3.2.5 Vị trí hàn ống 53

3.2.6 Kỹ thuật hàn 53

3.2.7 Các khuyết tật thường gặp 54

3.3 Bài tập 1 Hàn nối ống ở vị trí nằm ngang cố định (5G) 56

3.3.1 Đọc bản vẽ 56

3.3.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi và vật liệu hàn 57

3.3.3 Chọn chế độ hàn 58

3.3.4 Hàn đính kết cấu ống 58

3.3.4 Gá phôi đúng vị trí hàn 59

3.3.5 Tiến hành hàn 59

3.3.6 Làm sạch và kiểm tra chất lượng mối hàn 63

3.4 Bài tập 2 Hàn nối ống ở vị trí chếch 450 cố định (vị trí 6G) 64

3.4.1 Đọc bản vẽ 64

3.4.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi và vật liệu hàn 64

3.4.3 Chọn chế độ hàn 65

3.4.4 Hàn đính kết cấu ống 66

3.4.5 Gá phôi đúng vị trí hàn 67

3.4.6 Tiến hành hàn 67

3.4.7 Làm sạch và kiểm tra chất lượng mối hàn 71

Bài 4 Hàn ống chất lượng cao bằng thiết bị hàn bán tự động MIG/MAG 73

4.1 Mục tiêu 73

4.2 Nội dung 73

4.2.1 Mối ghép hàn ống 73

4.2.2 Kích thước mối hàn 75

4.2.3 Vật liệu hàn 76

4.2.4 Chế độ hàn 76

4.2.5 Vị trí hàn ống 77

4.2.6 Kỹ thuật hàn 77

4.2.7 Các khuyết tật thường gặp 81

4.3 Bài tập 1 Hàn nối ống ở vị trí nằm ngang, ống quay (vị trí 1G) 83

4.3.1 Đọc bản vẽ 83

4.3.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi và vật liệu hàn 84

4.3.3 Chọn chế độ hàn 84

4.3.4 Hàn đính kết cấu ống 85

4.3.5 Gá phôi đúng vị trí hàn 85

4.3.6 Tiến hành hàn 85

4.3.7 Làm sạch và kiểm tra chất lượng mối hàn 88

4.4 Bài tập 2 Hàn nối ống ở vị trí nằm ngang cố định (vị trí 5G) 89

4.4.1 Đọc bản vẽ 89

4.4.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi và vật liệu hàn 89

4.4.3 Chọn chế độ hàn 90

4.4.4 Hàn đính kết cấu ống 90

4.4.5 Tiến hành hàn 91

4.4.6 Làm sạch và kiểm tra chất lượng mối hàn 94

Bài 5 Hàn ống chất lượng cao bằng thiết bị hàn tự động dưới lớp thuốc 96

5.1 Mục tiêu 96

5.2 Nội dung 96

5.2.3 Kỹ thuật hàn hàn ống thép 104

5.3 Các loại khuyết tật mối hàn 113

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành công nghệ hàn ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như chế tạo máy, xây lắp công trình công nghiệp và dân dụng, đóng tàu, năng lượng, hóa chất, v,

v Do nhu cầu của công cuộc hiện đại hóa đất nước, nhu cầu nguồn nhân lực có kiến thức và kỹ năng tay nghề vững vàng, làm chủ công nghệ hàn ống để tham gia thi công chế tạo và lắp đặt các đường ống thép trong các công trình trọng điểm Quốc gia trên cả nước Kể từ năm 1966 đến nay, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định đã đào tạo ra trường hàng nghìn Kỹ sư, Giáo viên dạy nghề, Kỹ thuật viên công nghệ hàn và CĐN-TCN Hàn Lực lượng này đang làm việc có hiệu quả trong hầu hết các lĩnh vực công nghiệp và đào tạo

Giáo trình Modul hàn ống chất lượng cao ra đời có thể làm tài liệu giảng dạy và học tập

MĐ 14 hàn ống chất lượng cao; Thời lượng đào tạo MĐ này là 120 giờ theo chương trình đào tạo TCN – CDN hàn của Bộ LĐTB Và XH ban hành Ngoài ra giáo trình này cũng làm tài liệu tham khảo cho HSSV bậc đại học khi xây dựng quy trình hàn ống chất lượng cao; Làm tài liệu bồi dưỡng và đào tạo nâng bậc thợ cho công nhân đang làm việc tại các nhà máy xí nghiệp,

Giáo trình Modul hàn ống chất lượng cao bao gồm năm bài học tương ứng với 5 phương pháp hàn khác nhau, mỗi bài học bao gồm hai phần, phần lý thuyết cơ bản và các bài tập ứng dụng hàn ống ở các vị trí hàn khác nhau: Bài 1 hàn ống chất lượng cao bằng phương pháp hàn hồ quang tay; Bài 2 hàn ống chất lượng cao bằng phương pháp hàn Oxy-Axetilen; Bài 3 hàn ống chất lượng cao bằng thiết bị hàn TIG; Bài 4 hàn ống chất lượng cao bằng thiết bị hàn MIG/MAG; Bài 5 hàn ống chất lượng cao bằng thiết bị hàn tự động dưới lớp thuốc

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn Bộ môn CK Hàn, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho việc biên soạn giáo trình này Tuy nhiên do những hạn chế về mặt kiến thức, kinh nghiệm cũng như thời gian, do đó không thể tránh khỏi những thiếu sót Chúng tôi xin trân trọng cảm ơn những ý kiến đóng góp của đồng nghiệp và bạn đọc Những ý kiến đóng góp xin gửi về địa chỉ sau:

Bộ môn CK Hàn, Khoa Cơ khí, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định

SDT: 0915562256

Email: vuba24@gmail.com

Bài 1 Hàn ống chất lượng cao bằng phương pháp hàn hồ quang que

hàn thuốc bọc 1.1 Mục tiêu

- Đọc các bản vẽ kết cấu ống

- Tính chọn chế độ hàn ( dh, ih,vh,), kích thước mối hàn, sai số cho phép 2%

- Với mọi kết cấu ống, gá lắp chắc chắn, không biến dạng, đồng trục

- Hàn mối hàn một lớp, nhiều lớp ở các tư thế trong không gian đảm bảo, ngấu chắc, không bị nứt, lẫn xỉ, rỗ hơi, vón cục, biến dạng, có tính thẩm mỹ, đúng thời gian quy định

- Kiểm tra chất lượng mối hàn, kết cấu hàn bằng dầu, kính lúp, thử áp suất phát hiện 100% khuyết tật

- Sửa chữa mối hàn, kết cấu hàn đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật

(a).Mối ghép giáp mối không vát mép

(b).Mối ghép giáp mối vát mép chữ V đều

(c).Mối ghép giáp mối vát mép chữ U

(d).Mối ghép giáp mối vát mép chữ V lệch

(b) Mối ghép dùng cho hàn từ dưới lên

Độ lệch mép ống cho phép không vượt quá 1,6 mm

(a) (b)

(a)Hai ống không bị lệch mép

(b)Hai ống bị lệch mép

Với ống có đường kính dưới 150 mm, hàn đính 3 mối đính cách đều theo chu

vi ống Ống có đường kính từ 150 ÷ 250 mm, hàn đính 4 mối đính cách đều theo chu vi ống Những ống có đường kính lớn hơn thì ta hàn đính sao cho khoảng cách giữa các mối hàn đính từ 200 ÷ 250 mm Các mối hàn đính đủ bền trong quá trình

hàn, chiều dài mối hàn đính không quá 15 mm

1.2.2 Kích thước mối hàn

Dạng liên kết và mối hàn (loại 1)

(tiết diện ngang của liên kết) (tiết diện ngang của mối hàn)

18÷20 22÷24 21÷23 25÷28

1.2.3 Vật liệu hàn

Khi hàn từ dưới lên ta sử dụng que hàn thuốc bọc như: E6013, E7016, E7018, E8016, E9016,

Khi hàn từ trên xuống ta sử dụng que hàn thuốc bọc như: E6010-G,

E7010-G, E7018-E7010-G, E8018-E7010-G, E9018-E7010-G,

Thực hiện lớp hàn lót nên sử dụng que hàn có đường kính nhỏ Ø2,5 mm; Ø2,6 mm Các lớp tiếp theo nên sử dụng que hàn có đường kính lớn hơn để tăng năng suất hàn: Ø3,2 mm; Ø4,0 mm; Ø5,0 mm;

Cường độ dòng điện hàn từ trên xuống (A)

Cường độ dòng diện hàn từ dưới lên (A)

Hình 1.4-Vị trí hàn ống

1.2.6 Kỹ thuật hàn

Xác định điểm khởi đầu và kết thúc trong mỗi lớp hàn ta hàn quá thêm từ 4 ÷

6 mm Phần hàn quá thêm này được mài mỏng để thực hiện nối que và kết thúc mỗi đường hàn

Hình 1.5a-Điểm khởi đầu và kết

thúc khi hàn từ trên xuống

Hình 1.5b-Điểm khởi đầu và kết

thúc khi hàn từ dưới lên

Góc độ que hàn: góc làm việc của que hàn phụ thuộc vào vị trí hàn và vị trí các đường hàn

Hình 1.8a-Mặt cắt ngang

khi hàn xong lớp lót

Hình 1.8b-Dao động que hàn khi hàn lót từ trên

xuống Hình 1.8c-Vị trí nối que hàn ở lớp lót + Khi hàn đường hàn lót từ dưới lên ta dao động que hàn lắc ngang theo hình răng cưa; bán nguyệt; chữ U…

Hình 1.9a-Dao

động hình răng cưa

Hình 1.9b-Dao động hình bán nguyệt động hình chữ U Hình 1.9c-Dao

Hình 1.9d-Vị trí

nối que hàn

+ Khi hàn lớp trung gian và lớp phủ dao động lắc ngang que hàn theo hình răng cưa; bán nguyệt…

Hình 1.10a-Sắp xếp

lớp hàn trung gian

Hình 1.10b-Dao động que hàn khi hàn từ trên xuống

Hình 1.10c-Dao động que hàn khi hàn từ dưới lên

Hình 1.11a-Sắp xếp

lớp hàn phủ

Hình 1.11b-Dao động que hàn khi hàn từ trên xuống

Hình 1.11c-Dao động que hàn khi hàn từ dưới lên Nối que hàn: gây hồ quang cách điểm ngắt hồ quang của que hàn trước khoảng 12 mm, dùng hồ quang dài và đưa đến điểm nối que

Hình 1.12-Vị trí nối que hàn

1.2.7 Các khuyết tật thường gặp

1 Cháy cạnh

Cháy cạnh làm giảm tiết diện của liên kết hàn, tạo sự tập chung ứng suất cao

và dẫn đến sự phá huỷ của kết cấu ống trong quá trình sử dụng

Nguyên nhân

- Dòng điện hàn quá lớn

- Chiều dài cột hồ quang quá lớn

- Góc độ que hàn và cách đưa que

- Khi dao động mỏ sang hai bên mối hàn có thời gian dừng để cho kim loại phụ điền đầy vào hai bên

- Đảm bảo đúng góc độ chuyển động của que hàn

- Điều chỉnh lại dòng điện hàn

- Điều chỉnh lại chiều dài cột hồ quang

- Điều chỉnh lại vận tốc hàn và kích thước que hàn cho phù hợp

2 Lẫn xỉ

Nguyên nhân

- Dòng điện hàn quá nhỏ, không đủ nhiệt lượng

để cung cấp cho kim loại nóng chảy và xỉ khó thoát ra

- Mép hàn chưa được làm sạch xỉ hoặc khi

hàn đính hay hàn nhiều lớp chưa gõ sạch xỉ

- Góc độ hàn chưa hợp lý và tốc độ hàn quá cao

- Tốc độ làm nguội quá nhanh, xỉ không kịp thoát ra ngoài

Biện pháp khắc phục

- Tăng dòng điện hàn cho thích hợp, hàn bằng hồ quang ngắn

- Làm sạch vật hàn trước khi hàn, gõ sạch xỉ ở mối hàn đính và các lớp hàn

- Thay đổi góc độ và phương pháp di chuyển que hàn cho hợp lý, giảm tốc

độ di chuyển của que hàn tránh xỉ trộn lẫn vào trong vũng hàn hoặc chảy về phía trước vũng hàn

3 Không ngấu

Nguyên nhân

- Mép hàn chuẩn bị chưa hợp lý, lượng

dư gia công để quá lớn

- Dòng điện hàn quá nhỏ hoặc tốc độ hàn

quá nhanh

Hình 1.15-Mối hàn khồn ngấu

- Góc độ que hàn và cách đưa que hàn không hợp lý

- Chiều dài cột hồ quang quá lớn

Biện pháp khắc phục

- Làm sạch liên kết trước khi hàn, giảm lượng dư gia công

- Tăng dòng điện hàn và giảm tốc độ hàn

1.3 Bài tập 1 Hàn nối ống ở thế rơi (2G)

1.3.1 Đọc bản vẽ

Hình 1.18-Liên kết hàn nối ống ở thế rơi (vị trí 2G)

Trên hình là bản vẽ liên kết hàn nối ống có vát mép ở thế rơi (2g) gồm hai chi tiết ống có đường kính ngoài 110 mm, chiều dày 8 mm, hàn theo chu vi ống Kích thước mối hàn:

- Mặt ngấu có kích thước: bề rộng 4 ÷ 7 mm, chiều cao từ 0 ÷ 2,5 mm

- Mặt ngoài có kích thước: bề rộng 10 ÷ 12 mm, chiều cao từ 0 ÷ 2,5 mm

1.3.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi và vật liệu hàn

- Que hàn thép các bon thấp E6013 Ø2,5 mm và Ø 3,2 mm (Kim tín KT421)

số lượng 0,5kg/sinh viên/ca

- Hàn đính chắc chắn, mối hàn đính không nên hàn trực tiếp vào mép hàn lớp lót, nên hàn đính vào phần ngoài của chiều dày ống (như hình vẽ) Độ lệch giữa hai mép ống không vượt quá 1,6 mm

- Gây hồ quang tại vị trí cách mối hàn đính bất kỳ từ 10 ÷ 15 mm, khi thấy

bể hàn hình thành giữa hai mép phôi thì đưa que hàn đi theo đường thẳng Khi bắt

- Dao động lắc ngang que hàn theo theo kiểu răng cưa lệch hoặc vòng tròn lệch, tùy thuộc vào độ rộng của khe hở lắp ghép

Hình 1.22a-Dao động theo hình

răng cưa lệch

Hình 1.22b-Dao động theo hình vòng tròn lệch

- Góc nghiêng của que hàn so với tiếp tuyến của trục đường hàn tại điểm hàn theo hướng hàn từ 650850 (góc di chuyển) và que hàn so với đường sinh của ống phía dưới tại điểm hàn góc từ 650850 (góc làm việc)

- Khi dao động que hàn phải dừng ở biên

độ dao động để đảm bảo ngấu và kim loại điền

đầy cạnh mối hàn, dừng ở biên độ phía trên

nhiều hơn biên độ phía dưới

- Nối que hàn ở lớp lót: sau khi hàn hết

que dùng máy mài mài mỏng bể hàn cuối, gây hồ

quang cách điểm cuối từ 10 ÷ 15 mm, hàn đắp

lên phần vừa mài Khi quan sát thấy điểm cuối

cùng chảy ra thì chuyển động que hàn tương tự

que trước đó

- Khi hàn gặp mối hàn đính thì ngắt hồ quang và thực hiện mài cắt bỏ mối hàn đính để thực hiện tiếp quá trình hàn

- Trước khi hàn que hàn cuối cùng của lớp lót ta thực hiện mài mỏng điểm nối, điểm kết thúc đường hàn

- Làm sạch lớp hàn lót, kiểm tra bằng mắt thường nếu có khuyết tật thì sửa khuyết tật, làm sạch rồi tiến hành hàn lớp trung gian

2 Hàn lớp trung gian, lớp phủ

- Sử dụng hồ quang ngắn: lhq ≤ dqh

- Gây hồ quang tại vị trí không trùng với vị trí khởi đầu khi hàn lớp hàn trước đó, khi thấy hồ quang ổn định thì đưa que hàn đi theo đường thẳng hoặc dao động lắc ngang

- Để tránh kim loại lỏng chảy xệ ta nên dao động que hàn theo theo kiểu răng cưa lệch, vòng tròn lệch và không nên hàn đường hàn có bề rộng vượt quá 8 mm

- Nối que hàn: sau khi hàn hết que, làm sạch xỉ tại vị trí nối Gây hồ quang cách điểm kết thúc que hàn trước đó một khoảng từ 10 ÷ 15 mm, sử dụng hồ quang dài và đưa que hàn theo chân phía trên đến vị trí nối que

- Trước khi hàn que hàn cuối cùng của mỗi đường hàn ta thực hiện mài mỏng điểm kết thúc đường hàn (điểm khởi đầu que hàn thứ nhất)

- Khi hàn hoàn thành mỗi đường ta dùng bàn chải sắt, búa gõ xỉ,… làm sạch

mối hàn, dùng các dụng cụ đo như: thước lá, thước cặp… để kiểm tra vị trí, hình

dáng, kích thước của đường hàn nếu thấy có khuyết tật thì sửa ngay khuyết tật đó rồi tiến hành hàn đường hàn tiếp theo Thứ tự các đường hàn bố trí như sau:

- Kiểm tra mức độ biến dạng của liên kết hàn

1 Đánh giá

Cho phép tồn tại những khuyết tật trong mối hàn như sau:

1 Dạng xỉ đơn hoặc rỗ khí đơn, đường kính không lớn hơn 10% chiều dày vật liệu nhưng không vượt quá 3mm

2 Dạng xỉ dải hoặc rổ khí dải dọc mối hàn tổng chiều dài không quá 200mm trên 1m đường hàn

3 Dạng xỉ chùm và rỗ khí chùm, không quá 5 điểm trên 1 đường hàn, đường kính của một khuyết tật không quá 1,5mm

1.4 Bài tập 2 Hàn nối ống ở vị trí nằm ngang cố định (vị trí 5G)

1.4.1 Đọc bản vẽ

Hình 1.26-Liên kết hàn nối ống ở vị trí 5G

Trên hình là bản vẽ liên kết hàn nối ống có vát mép ở vị trí nằm ngang cố định (vị trí 5G) Gồm hai chi tiết ống có đường kính ngoài 110 mm, chiều dày 8

mm, hàn theo chu vi ống Kích thước mối hàn:

- Mặt ngấu có kích thước: bề rộng 4 ÷ 7 mm, chiều cao từ 0 ÷ 2,5 mm

1.4.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi và vật liệu hàn

100 mm, chiều dày 8 mm, số lượng 4 ống/sinh viên/ca

3 Vật liệu hàn

- Que hàn thép các bon thấp E6013 Ø2,5 mm và Ø3,2 mm (Kim tín KT421)

số lượng 0,5kg/ sinh viên /ca

Hình 1.28a-Căn chỉnh, kẹp

chặt

Hình 1.28b-Khe hở lắp ghép

Hình 1.28c-Vị trí các mối đính

1.4.5 Gá phôi đúng vị trí hàn

Gá phôi ở vị trí nằm ngang (đường sinh của ống song song với mặt phẳng), điểm thấp nhất không có mối hàn đính

Hình 1.29-Gá phôi nằm ngang cố định (vị trí 5G)

1.4.6 Tiến hành hàn

1 Hàn lớp lót

- Hướng hàn từ dưới lên, sử dụng hồ quang ngắn: Lhq ≤ dqh

- Gây hồ quang tại vị trí cách điểm thấp nhất một khoảng từ 10 ÷ 15 mm về phía đối diện

Hình 1.30-Điểm bắt đầu đường hàn

- Khi thấy bể hàn hình thành giữa hai mép phôi thì đưa que hàn đi theo đường thẳng Khi bắt đầu hình thành lỗ khóa thì tiến hành dao động lắc ngang

- Dao động que hàn theo theo hình răng cưa, theo hình bán nguyệt hoặc theo hình chữ U tùy thuộc vào độ rộng của khe hở lắp ghép

Hình 1.31a-Dao động

hình răng cưa

Hình 1.31b-Dao động hình bán nguyệt

Hình 1.31c-Dao động hình chữ U

- Góc nghiêng của que hàn so với tiếp tuyến của trục đường hàn tại điểm hàn theo hướng hàn từ 650850 (góc di chuyển) và que hàn so với đường sinh của ống một góc 900 (góc làm việc)

Hình 1.32-Góc độ của que hàn

- Ở vị trí hàn leo thì góc di chuyển của que hàn lại hợp với tiếp tuyến tại điểm hàn về phía sau hường hàn nên khi hàn qua các điểm 1h30’; 4h30’; 7h30’; 10h30’ que hàn hướng vào tâm ống (góc di chuyển bằng 900

)

Hình 1.33-Góc di chuyển của que hàn khi đi qua các điểm chuyển vị trí hàn

- Khi dao động que hàn phải dừng ở 2 biên độ dao động để đảm bảo ngấu và kim loại điền đầy cạnh mối hàn

- Nối que hàn ở lớp lót: sau khi hàn hết que dùng máy mài mài mỏng bể hàn cuối, gây hồ quang cách điểm cuối từ 10 ÷ 15 mm, hàn đắp lên phần vừa mài Khi quan sát thấy điểm cuối cùng chảy ra thì chuyển động que hàn tương tự que trước

Hình 1.34-Điểm nối que hàn

- Khi hàn gặp mối hàn đính thì ngắt hồ quang và thực hiện mài cắt bỏ mối hàn đính để thực hiện tiếp quá trình hàn

- Thực hiện hàn vượt qua điểm cao nhất một khoảng từ 6 ÷ 8 mm Đây là điểm kết thúc mối hàn lót nên phần hàn vượt qua này được mài mỏng

- Phía đối diện thực hiện hàn tương tự, điểm khởi đầu được mài mỏng sau đó thực hiện hàn nối que hàn

- Làm sạch lớp hàn lót, kiểm tra bằng mắt thường nếu có khuyết tật thì sửa

khuyết tật, làm sạch rồi tiến hành hàn lớp trung gian

2 Hàn lớp trung gian, lớp phủ

- Hướng hàn từ dưới lên, sử dụng hồ quang ngắn: Lhq ≤ dqh

- Gây hồ quang tại vị trí cách

điểm thấp nhất một khoảng từ 10 ÷ 15

mm về phía đối diện với điểm gây hồ

quang ở lớp lót

- Khi hồ quang ổn định ta tiến

hành dao động theo hình răng cưa, bán

nguyệt Vị trí điểm dừng ở 2 bên biên độ

cách mặt phôi khoảng 2 ÷3 mm

Hình 1.35-Điểm gây hồ quang ở lớp

trung gian và lớp phủ

Hình 1.36a-Dao động

hình răng cưa

Hình 1.36b-Dao động hình bán nguyệt

Hình 1.36c-Vị trí lớp trung gian

- Góc nghiêng của que hàn so với tiếp tuyến của trục đường hàn tại điểm hàn theo hướng hàn từ 650850 (góc di chuyển) và que hàn so với đường sinh của ống một góc 900 (góc làm việc) Xem hình 1.32

- Nối que hàn: sau khi hàn hết que, làm sạch xỉ tại vị trí nối Gây hồ quang cách điểm kết thúc que hàn trước đó một khoảng từ 10 ÷ 15 mm, sử dụng hồ quang dài và đưa que hàn theo chân phía trên đến vị trí nối que

- Thực hiện hàn vượt qua điểm cao nhất một khoảng từ 4 ÷ 6 mm Phần hàn vượt qua này sẽ mài mỏng để thực hiện kết thúc đường hàn

- Khi hàn phía đối diện ta mài mỏng điểm khởi đầu của đường hàn đó và thực hiện hàn tương tự như nối que hàn

- Khi hàn xong lớp trung gian dùng bàn chải sắt, búa gõ xỉ làm sạch, kiểm tra nếu thấy khuyết tật thì sửa ngay và tiến hành hàn lớp phủ

- Điểm khởi đầu của lớp hàn phủ cùng phía với điểm khởi đầu của lớp hàn lót

- Hàn lớp phủ ta dao động cho vết

loang của bể hàn tràn vào mặt phôi cách

mép phôi từ 1 ÷ 1,5 mm

Hình 1.37-Vị trí lớp phủ

1.4.7 Làm sạch và kiểm tra chất lượng mối hàn

Cho phép tồn tại những khuyết tật trong mối hàn như sau:

1 Dạng xỉ đơn hoặc rỗ khí đơn, đường kính không lớn hơn 10% chiều dày vật liệu nhưng không vượt quá 3mm

2 Dạng xỉ dải hoặc rổ khí dải dọc mối hàn tổng chiều dài không quá 200mm trên 1m đường hàn

3 Dạng xỉ chùm và rỗ khí chùm, không quá 5 điểm trên 1 đường hàn, đường kính của một khuyết tật không quá 1,5mm

1.5 Bài tập 3 Hàn nối ống ở vị trí nằm ngang cố định (vị trí 5G)

1.5.1 Đọc bản vẽ

Hình 1.38-Liên kết hàn nối ống ở vị trí 5G Trên hình là bản vẽ liên kết hàn nối ống có vát mép ở vị trí nằm ngang cố định (vị trí 5G) Gồm hai chi tiết ống có đường kính ngoài 110 mm, chiều dày 8

mm, hàn theo chu vi ống Kích thước mối hàn:

- Mặt ngấu có kích thước: bề rộng 4 ÷ 7 mm, chiều cao từ 0 ÷ 2,5 mm

- Mặt ngoài có kích thước: bề rộng 10 ÷ 12 mm, chiều cao từ 0 ÷ 2,5 mm

1.5.2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, phôi và vật liệu hàn

2 Phôi hàn

Hình 1.39-Phôi hàn Thép ống CT3 hoặc tương đương, có đường kính ngoài 110 mm, chiều dài

100 mm, góc vát 300, chiều dày 8 mm, số lượng 4 ống/sinh viên/ca

- Hàn đính chắc chắn, mối hàn đính không nên hàn trực tiếp vào mép hàn lớp lót, nên hàn đính vào phần ngoài của chiều dày ống (như hình vẽ) Độ lệch giữa hai mép ống không vượt quá 1,6 mm

- Hướng hàn từ trên xuống, sử dụng hồ quang ngắn: Lhq ≤ dqh

- Gây hồ quang tại vị trí cách điểm cao nhất một khoảng từ 4 ÷ 6 mm về phía đối diện

Hình 1.42-Điểm bắt đầu đường hàn

- Khi thấy bể hàn hình thành giữa hai mép phôi thì đưa que hàn đi theo đường thẳng

- Trong quá trình hàn ta tựa phần thuốc bọc que hàn vào 2 mép phôi và lắc que hàn như hình vẽ:

Hình 1.43-Dao động que hàn khi hàn lớp lót

- Que hàn luôn dao động quanh mặt phẳng chứa trục đường hàn góc từ -150

÷ 150 (góc làm việc) và góc di chuyển như sau:

Hình 1.44-Góc di chuyển của que hàn

- Nối que hàn ở lớp lót: sau khi hàn hết que dùng máy mài mài mỏng bể hàn cuối, gây hồ quang cách điểm cuối từ 10 ÷ 15 mm, hàn đắp lên phần vừa mài Khi quan sát thấy điểm cuối cùng chảy ra thì chuyển động que hàn tương tự que trước

đó

Hình 1.45-Điểm nối que hàn

- Khi hàn gặp mối hàn đính thì ngắt hồ quang và thực hiện mài cắt bỏ mối hàn đính để thực hiện tiếp quá trình hàn

- Thực hiện hàn vượt qua điểm thấp nhất một khoảng từ 4 ÷ 6 mm Đây là điểm kết thúc mối hàn lót nên phần hàn vượt qua này được mài mỏng

- Làm sạch lớp hàn lót, kiểm tra bằng mắt thường nếu có khuyết tật thì sửa khuyết tật, làm sạch rồi tiến hành hàn lớp trung gian

2 Hàn lớp trung gian, lớp phủ

- Hướng hàn từ trên xuống, sử dụng hồ quang ngắn: Lhq ≤ dqh

- Gây hồ quang tại vị trí cách điểm cao nhất một khoảng từ 4 ÷ 6 mm về phía đối diện với điểm gây hồ quang ở lớp lót

- Khi hồ quang ổn định ta tiến hành dao động theo hình răng cưa, bán nguyệt Vị trí điểm dừng ở 2 bên biên độ cách mặt phôi khoảng 1 ÷ 1,5 mm

Hình 1.46a-Dao động

hình răng cưa

Hình 1.46b-Dao động hình bán nguyệt

Hình 1.46c-Vị trí lớp trung gian

- Que hàn luôn nằm trong mặt phẳng chứa trục đường hàn (góc làm việc) và góc di chuyển tương tự như khi hàn lớp hàn lót

- Nối que hàn: sau khi hàn hết que, làm sạch xỉ tại vị trí nối Gây hồ quang cách điểm kết thúc que hàn trước đó một khoảng từ 10 ÷ 15 mm, sử dụng hồ quang dài và đưa que hàn đến vị trí nối que

- Thực hiện hàn vượt qua điểm thấp nhất một khoảng từ 4 ÷ 6 mm Phần hàn vượt qua này sẽ mài mỏng để thực hiện kết thúc đường hàn

- Khi hàn phía đối diện ta mài mỏng điểm khởi đầu của đường hàn đó và thực hiện hàn tương tự như nối que hàn

- Khi hàn xong lớp trung gian dùng bàn chải sắt, búa gõ xỉ làm sạch, kiểm tra nếu thấy khuyết tật thì sửa ngay và tiến hành hàn lớp phủ

- Điểm khởi đầu của lớp hàn phủ ở phía đối diện với điểm khởi đầu của lớp hàn trung gian

Cho phép tồn tại những khuyết tật trong mối hàn như sau:

1 Dạng xỉ đơn hoặc rỗ khí đơn, đường kính không lớn hơn 10% chiều dày vật liệu nhưng không vượt quá 3mm

2 Dạng xỉ dải hoặc rổ khí dải dọc mối hàn tổng chiều dài không quá 200 mm trên 1m đường hàn

3 Dạng xỉ chùm và rỗ khí chùm, không quá 5 điểm trên 1 đường hàn, đường kính của một khuyết tật không quá 1,5mm

Bài 2 Hàn ống chất lượng cao bằng kỹ thuật hàn khí oxy - khí cháy 2.1 Mục tiêu

- Chọn chế độ hàn (số hiệu pép hàn, công suất ngọn lửa, đường kính dây hàn phụ, vận tốc hàn ) khi biết kích thước phôi

- Ứng với mỗi kết cấu hàn ống ở mọi tư thế trong không gian, chọn góc độ

mỏ hàn, góc độ dây hàn phụ và phương pháp chuyển động hợp lý

- Gá lắp kết cấu ống đảm bảo yêu cầu kỹ thuật như độ lệch mép ống, độ lệch trục, khe hở lắp ghép và không bị biến dạng trong quá trình hàn

- Hàn mối hàn gấp mép, hàn giáp mối, hàn chồng nối ở mọi tư thế đảm bảo ngấu, không bị nứt, không biến dạng

- Kiểm tra chất lượng mối hàn, nếu có khuyết tật thì sửa chữa các khuyết tật

để mối hàn đảm bảo yêu cầu

- An toàn cho người và thiết bị

Hình 2.1 - Các dạng mối ghép hàn ống bằng kỹ thuật hàn khí

(a).Mối ghép gấp mép S ≤ 1,5 mm (b).Mối ghép giáp mối không vát mép S ≤ 1 mm

(c).Mối ghép giáp mối không vát mép S = 1÷4 mm (d).Mối ghép giáp mối vát mép chữ V S = 3÷12 mm

Hai ống không bị lệch mép Hai ống bị lệch mép Với ống có đường kính dưới 100 mm, hàn đính 4 mối đính cách đều theo chu vi ống Những ống có đường kính lớn hơn thì ta hàn đính sao cho khoảng cách giữa các mối hàn đính từ 100 ÷ 120 mm Các mối hàn đính đủ bền trong quá trình

hàn, chiều dài mối hàn đính không quá 15 mm

2.2.2 Kích thước mối hàn

Chiều dày

vật liệu S

Khe hở lắp ghép

Bề rộng mối hàn

Chiều cao mối hàn

Hình vẽ minh họa

1÷4 1÷2 3÷8 0,5÷2,5

2.2.3 Vật liệu hàn

Sử dụng dây hàn phụ có đường kính từ 1,6 ÷ 3,2 mm

Khí hàn dùng khí Oxy và khí cháy như Axetylen, Propan, Butan, Mêtan

2.2.4 Công suất ngọn lửa

Chọn công suất ngọn lửa theo bảng thực nghiệm sau:

2.2.5 Vị trí hàn ống

Trên toàn bộ chu vi của mối hàn nối ống ta coi như 1 mặt đồng hồ thì các vị trí hàn được chia như hình vẽ: