Giáo trình Thực tập hàn nâng cao (Ngành: Công nghệ kỹ thuật cơ khí) - CĐ Kinh tế Kỹ thuật TP.HCM

Giáo trình Thực tập hàn nâng cao với mục tiêu giúp các bạn học viên có thể trình bày được nguyên lý hoạt động của máy Hàn Mig, máy Hàn Tig. Trình bày được nguyên lý, cơ chế nóng chảy của dây hàn, que hàn để tạo nên mối hàn. Lập được quy trình hàn. Đọc được ký hiệu hàn. Phân biệt được ký hiệu của dây hàn, que hàn.

Nội qui - ATLĐ – Khái niệm về mày hàn Mig, dây hàn, các tư thế hàn

Nội qui xưởng thực hành

1.1.1 Quy định về an toàn vệ sinh lao động Điều 1 Giáo viên, HS-SV phải sử dụng đồ bảo hộ lao động theo đúng quy định của xưởng Điều 2 Giáo viên dạy thực hành phải kiểm tra các điều kiện làm việc như :

2.1 Tình trạng vệ sinh, an toàn nơi làm việc

2.2 Ánh sáng nơi làm việc

2.3 Tình trạng hoạt động của máy móc

2.4 Thực hiện giao nhận ca đúng quy định

2.5 Báo cáo phụ trách xưởng các hiện tượng không đảm bảo an toàn vệ sinh lao động, tình trang của máy móc, thiết bị, dụng cụ sẽ sử dụng Điều 3 HS-SV phải chấp hành nội quy an toàn trong thực hành như : kiểm tra điện nguồn trước khi vận hành, chỉ sử dụng thiết bị thực hành khi được phép của giáo viên hướng dẫn

1.1.2 Quy định trong quá trình thực tập Điều 4 HS-SV không được tự ý đóng, ngắt điện, điều khiển tháo lắp các cơ cấu của máy, thiết bị trong xưởng Điều 5 HS-SV không được tự ý thay đổi vị trí hoặc dỡ bỏ các biển báo, biển cấm, các phương tiện phòng cháy chữa cháy trong xưởng Điều 6 HS-SV không được đùa giỡn, gây mất trật tự trong xưởng thực hành Điều 7 HS-SV không được sử dụng lửa, chất dễ gây cháy nổ, hàn điện vào các việc khác Điều 8 HS-SV không được hút thuốc, ăn trong giờ học, không sử dụng rượu bia trước và trong giờ học Điều 9 Khi thấy có sự cố về điện HS-SV phải báo ngay cho giáo viên Điều 10 HS-SV phải luôn giữ gìn mặt bằng Xưởng gọn gàng, sạch sẽ, khô ráo Kết thúc giờ thực tập HS-SV phải sắp xếp trang thiết bị, dụng cụ gọn gàng và vệ sinh xưởng.

An toàn lao động

1.2.1 Kỹ thuật an toàn phòng tránh những ánh sáng do hồ quang phát ra và những kim loại nóng chảy bắn ra

Trong quá trình hàn điện, tia tử ngoại, tia hồng ngoại và ánh sáng mạnh có thể gây hại cho sức khỏe con người Ngoài ra, những giọt kim loại nóng từ vật hàn có thể dẫn đến bỏng cho thợ hàn hoặc gây ra cháy nổ Do đó, việc áp dụng các biện pháp an toàn khi hàn là rất cần thiết.

- Lúc làm việc cần trang bị đầy đủ dụng cụ bảo hộ lao động: mặt nạ hàn cùng với kính hàn, găng tay, quần áo, …

Tại nơi làm việc trên cao, cần phải đảm bảo không có chất dễ cháy và nổ Đồng thời, nên sử dụng các tấm chắn dưới khu vực hàn để ngăn chặn những giọt kim loại lỏng rơi xuống, nhằm bảo vệ an toàn cho những người làm việc dưới và phòng tránh nguy cơ cháy nổ.

Trước khi bắt đầu mồi hồ quang, cần phải lắp đặt tấm che xung quanh khu vực làm việc để bảo vệ những người xung quanh khỏi tia sáng hồ quang, nhằm đảm bảo sức khỏe cho họ.

1.2.2 Kỹ thuật an toàn phòng tránh điện giật

Khi công nhân hàn đang làm việc phải hết sức tránh không bị điện giật do đó trong quá trình thao tác phải có các biện pháp sau:

- Kìm hàn phải khô ráo, cách nhiệt, cách điện tốt

- Vỏ ngoài của máy hàn và cầu giao cần phải tiếp đất tốt tránh tình trạng để hở điện gây nên tai nạn

- Tất cả dây dẫn dùng để hàn phải được bảo vệ cách điện tốt tránh tình trạng bị đè hoặc bị cháy

Khi ngắt hoặc đóng cầu giao, cần đeo găng tay da khô và nghiêng đầu sang một bên để tránh bị bỏng do tia lửa điện phát sinh trong quá trình này.

- Khi làm việc ở nơi ẩm ướt phải đi giày cao su hoặc dùng tấm gỗ khô để kê dưới chân

- Khi làm việc ở nơi thiếu ánh sáng hoặc ban đêm phải trang bị đầy đủ bóng đèn

Khi gặp trường hợp người bị điện giật, cần nhanh chóng cúp điện và tách nạn nhân ra khỏi nguồn điện Tuyệt đối không dùng tay để kéo người bị điện giật, nhằm đảm bảo an toàn cho cả hai.

1.2.3 Ảnh hưởng của khói hàn

Không khí được coi là “trong lành” khi 1m³ không khí sạch chứa ít hơn 5mg khói hàn Tuy nhiên, thực tế tại các xưởng hàn cho thấy lượng khói hàn thường vượt quá mức an toàn này rất nhiều.

Khi hàn thép không gỉ và hợp kim, cần lưu ý rằng một số que hàn có thành phần thuốc bọc chứa flo, cùng với que hàn gang, do đó, việc sử dụng mũ hàn cấp khí thở là rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho người hàn.

1.2.4 Cẩn thận trước sự bắn tóe của kim loại nóng chảy và xỉ hàn

Khi hàn, đặc biệt là với người mới học, sẽ có nhiều tia lửa bắn ra, do đó không nên đứng gần mối hàn nóng chảy Người thợ hàn cần mặc đồ bảo hộ chuyên dụng để đảm bảo an toàn trong quá trình làm việc.

Khu vực xung quanh vị trí hàn cần được giữ sạch sẽ và tránh xa các chất dễ cháy Để đảm bảo an toàn, nên đặt một bình cứu hỏa gần khu vực hàn để phòng ngừa các tình huống cháy nổ.

1.2.5 Kỹ thuật an toàn phòng chống cháy nổ trúng độc và nguy hại khác

- Khi hàn những thùng chứa chất dễ gây cháy thì phải cọ rửa và để khô sau đó mới hàn

- Khi làm việc trong nồi hơi hoặc trong thùng lớn thì cần có hệ thống quạt thông gió

- Khi làm sạch xỉ hàn cần phải đeo kính trắng đề phòng xỉ bắn vào mắt

- Cần lưu ý khi gõ xỉ hàn vì xỉ hàn vẫn còn nóng và có thể gây hại cho những vùng da

- Khi làm việc trên cao cần đeo dây an toàn và buộc trên giá cố định

- Chỗ làm việc phải thông thoáng, có hệ thống hút khói trong xưởng hàn.

Khái niệm máy hàn, khí bảo vệ mối hàn

Hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ với điện cực nóng chảy (Gas Metal Arc Welding) là phương pháp liên kết kim loại bằng cách nung chảy kim loại thông qua hồ quang điện cực Trong quá trình này, điện cực tiêu hủy được cung cấp liên tục dưới dạng dây và có thành phần đồng nhất với kim loại cần hàn.

Hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ có thể được sử dụng theo 3 quy trình:

- Bán tự động: Dây hàn được cung cấp tự động thông qua máy hàn, còn việc di chuyển và điều khiển súng hàn được điều khiển bằng tay

Súng hàn tự động được gắn vào tay máy và người điều khiển thường xuyên thiết lập cũng như điều chỉnh quá trình để di chuyển súng hàn một cách chính xác.

Hàn tự động hoàn toàn là thiết bị hàn được thiết kế để hoạt động mà không cần sự can thiệp thường xuyên từ người thợ hàn hay người vận hành, giúp tối ưu hóa quy trình hàn và nâng cao hiệu suất làm việc.

Hình 1.1 Hệ thống hàn MIG/MAG

Hình Hệ thống MIG/MAG a) Với bộ phận cấp dây riêng b) Bộ phận cấp dây bên trong máy hàn

Hình 1.3 Cấu tạo súng hàn 1.3.2 Khí bảo vệ mối hàn

Khí Argon (Ar) là loại khí phổ biến nhất trong hàn, với độ dẫn nhiệt thấp hơn heli nhưng có năng lượng ion hóa thấp, tạo ra hiệu ứng ngấu sâu và dài như ngón tay Ar hỗ trợ chuyển dịch dọc trục và được khuyến nghị sử dụng 100% khi hàn các hợp kim niken, đồng nhôm, titan và magie Do dễ dàng tạo hồ quang, Ar thường là thành phần chính trong các hỗn hợp khí 2 hoặc 3 loại dùng cho hàn MIG/MAG, giúp tăng hiệu suất chuyển dịch của kim loại dây hàn vào vũng hàn.

Heli thường được sử dụng trong khí bảo vệ khi hàn thép không gỉ và hàn nhôm nhờ vào khả năng dẫn nhiệt cao, tạo ra bề rộng mối hàn lớn nhưng chiều sâu ngấu lại ít Sự có mặt của heli trong khí bảo vệ giúp ổn định hồ quang, trong khi khí Argon (Ar) trong hỗn hợp làm giảm tính chảy loãng của kim loại nền, từ đó chống ăn mòn hiệu quả Hỗn hợp Argon và Heli được áp dụng phổ biến khi hàn nhôm với độ dày vật hàn trên 25mm.

Hidro, Oxy, Nito, CO2 là các loại khí hoạt tính

CO2 là một khí trơ ở nhiệt độ phòng nhưng trở nên hoạt tính trong cột hồ quang và kim loại nóng chảy Tại cột hồ quang với nguồn năng lượng cao, CO2 phân ly thành cacbon, CO và O2 ở cực dương Tại cực âm, cacbon và CO2 kết hợp tạo thành CO2, trong quá trình này, nguồn năng lượng cao được sinh ra, giúp mối hàn có độ rộng và chiều sâu ngấu lớn.

1.3.2.2 Lựa chọn khí bảo vệ

Việc lựa chọn khí bảo vệ ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng mối hàn Các tiêu chuẩn căn cứ lựa chọn khí bảo vệ phù hợp là:

- Cơ tính mong muốn của kim loại mối hàn

- Chiều dày vật hàn và kiểu mối ghép

- Điều kiện của vật liệu như: sự hiện diện của gỉ sét, ăn mòn, lớp phủ bảo vệ, dầu nhớt

- Kiểu chuyển dịch của kim loại vào vũng hàn

- Vị trí mối hàn trong không gian

- Độ ngấu của mối hàn

Dưới tác động của nhiệt lượng hồ quang, khí bảo vệ có nhiều phản ứng khác nhau Chiều và độ lớn dòng điện trong hồ quang ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự chuyển dịch của kim loại dây hàn vào vũng hàn Trong nhiều trường hợp, khí bảo vệ có thể hỗ trợ một kiểu chuyển dịch nhất định nhưng lại không phù hợp với kiểu chuyển dịch khác.

Có 3 tiêu chuẩn đặc tính của khí bảo vệ được đặt ra:

- Khả năng ion hóa của các thành phần khí

- Độ dẫn nhiệt của các thành phần khí bảo vệ

- Phản ứng hóa học của khí bảo vệ với kim loại dây hàn và vũng hàn

Argon và heli là hai khí bảo vệ kim loại trong quá trình hàn, với năng lượng ion hóa lần lượt là 15.7eV và 24.5eV Argon dễ bị ion hóa hơn heli, giúp tạo ra hồ quang hiệu quả hơn Độ dẫn nhiệt của khí bảo vệ là yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn, vì độ dẫn nhiệt cao sẽ tăng cường lượng nhiệt truyền vào vật hàn, đồng thời ảnh hưởng đến hình dạng hồ quang và sự phân bố nhiệt trong mối hàn.

Ar có độ dẫn nhiệt thấp hơn Hi và He khoảng 10% Đặc biệt, độ dẫn nhiệt cao của He gây ra bề rộng mối hàn lớn và giảm chiều sâu ngấu của mối hàn.

Hỗn hợp khí có tỷ lệ lớn thành phần Argon (Ar) sẽ tạo ra chiều sâu ngấu lớn, gây ra hiệu ứng ngón tay, do Ar có độ dẫn nhiệt thấp hơn.

Giới thiệu các tư thế hàn

1.4.1 Các chuyển động cơ bản khi hàn

Hình 1.4 Các chuyển động cơ bản khi hàn

Để duy trì hồ quang cháy ổn định, chuyển động theo trục que hàn cần được điều chỉnh với tốc độ bằng tốc độ chảy của que hàn.

- Chuyển động dọc theo trục mối hàn (2) để hàn hết chiều dài mối hàn

- Chuyển động ngang (3) để bảo đảm chiều rộng của mối hàn

Phối hợp ba chuyển động trên, có các kiểu chuyển động cơ bản của que hàn sau:

Hình 1.5 Các chuyển động cơ bản của que hàn 1.4.2 Các tư thế hàn trong không gian

Các mối hàn trong kết cấu hàn được phân bố theo ba vị trí không gian chính: hàn sấp (hàn bằng), hàn đứng (bao gồm hàn đứng và hàn ngang), và hàn trần.

Hình 1.6 Các tư thế hàn trong không gian

- Xét trong mặt phẳng ngang các mối hàn phân bố từ 0 0 - 60 0 thuộc vị trí hàn bằng

- Những vị trí trong khoảng 60 0 – 120 0 thuộc vị trí hàn đứng, hàn ngang

- Những vị trí trong khoảng 120 0 – 180 0 thuộc vị trí hàn trần

1.4.5 Bảng tra chế độ hàn

Hàn điểm (hàn Mig)

Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, phôi liệu

- Thiết bị, dụng cụ: Máy hàn, mặt nạ hàn, kìm hàn, bàn chải sắt,

- Phôi liệu : CT3 với kích thước 200 x 50 x 4 (mm)

- Trang bị bảo hộ lao động (áo xưởng, găng tay, tạp dề, )

- Kiểm tra lại máy hàn, các dụng cụ hàn cho đầy đủ và bảo đảm an toàn lao động.

Trình tự các bước thao tác

THỰC HIỆN HÌNH VẼ DỤNG CỤ,

- Nắn phẳng làm sạch bề mặt chi tiết

- Lấy dấu đều trên toàn bộ bề mặt chi tiết

- Đặt phôi trên bàn hàn

- Các điểm có đường kính 10mm và cách nhau 20mm

- Búa, đe, bàn chải sắt

- Phẳng và làm sạch bề mặt chi tiết

(tra bảng chế độ hàn)

Xác định và điều chỉnh lưu lượng khí ra của khí bảo vệ

Xác định và điều chỉnh máy hàn theo các thông số sau:

Xác định cường độ dòng điện hàn

Xác định tốc độ di chuyển súng hàn

Chọn phương pháp di chuyển súng hàn

Xác định các góc độ của súng hàn so với vật hàn

- Lưu lượng khí ra: 15 l/phút

- Chiều dày vật liệu hàn: 4mm

- Đường kính dây hàn: 0,9mm

- Hiệu điện thế hàn: Uh= 22V

- Tốc độ cấp dây: 6,4 m/phút

- Cường độ dòng điện hàn:

- Tốc độ di chuyển súng hàn:

- Phương pháp di chuyển súng hàn: Hàn điểm

- Các góc độ của súng hàn so với vật hàn: 5 0 ÷ 10 0

Thiết bị hàn MIG trọn bộ

3 Mở máy hàn, hiệu chỉnh thông số hàn

- Tiến hành hàn theo dấu vạch trên phôi

- Mặt nạ hàn, kìm hàn

- Hàn điểm tròn, đều đúng vị trí lấy dấu

4 Tắt máy, lấy phôi - Kềm hàn

5 Kiểm tra các khuyết tật và khắc phục

- Bàn chải sắt -Mối hàn tròn đều

Các khuyết tật thường gặp và biện pháp khắc phục

TT Các sai hỏng thường gặp

Nguyên nhân Biện pháp khắc phục

- Mối hàn bị rổ khí

- Đường hàn chảy tan không đều

- Khí bảo vệ mối hàn cung cấp không đủ

- Anh hưởng của môi trường (gió …) làm cho khí ra không bảo vệ được mối hàn

- Cường độ dòng điện hàn quá thấp (tốc độ cấp dây quá thấp)

- Tốc độ cấp dây quá cao

- Điều chỉnh lưu lượng khí bảo vệ hợp lý

- Có biện pháp che chắn khi hàn

- Tăng tốc độ cấp dây hàn cho hợp lý

- Giảm tốc độ cấp dây cho hợp lý.

Hàn bằng giáp mí (hàn Mig)

Quy trình công nghệ

- Phương pháp di chuyển súng hàn

- Các góc độ của súng hàn so với vật hàn

3 Mở máy hàn, hiệu chỉnh thông số hàn:

- Kết thúc quá trình hàn (tắt máy, làm sạch đường hàn, kiểm tra chất lượng mối hàn)

- Thiết bị hàn MIG trọn bộ, kềm cắt dây hàn, kềm kẹp phôi, búa, đe, thước đo vuông góc

- Thiết bị hàn MIG trọn bộ, kềm cắt dây hàn, kềm kẹp phôi

- Bàn chải sắt, kềm kẹp phôi

- Chắc chắn, chi tiết không cong vênh, đảm bảo vuông góc giữa hai chi tiết

- Đúng tư thế, thao động tác

- Đảm bảo không bị khuyết tật, đúng yêu cầu kỹ thuật của bản vẽ

Hàn bằng chồng mí (hàn Mig)

Hàn bằng góc (hàn Mig)

Hàn bằng chấm ngắt (hàn Mig)

- Phương pháp di chuyển súng hàn: Hàn chấm ngắt

- Thiết bị hàn MIG trọn bộ, kềm cắt dây hàn, kềm kẹp

- Chắc chắn, chi tiết không cong vênh, đảm

- Kết thúc quá trình hàn (tắt máy, làm sạch đường hàn, kiểm tra chất lượng mối hàn) phôi, búa, đe, thước đo vuông góc

- Bàn chải sắt, kềm kẹp phôi bảo vuông góc giữa hai chi tiết

Hàn góc đứng (hàn Mig)

- Hàn điểm tròn, đều đúng vị trí

Hàn đứng (hàn Mig)

Hàn ngang (hàn Mig)

ATLĐ – Khái niệm về mày hàn Tig, que hàn, các tư thế hàn

Nội qui xưởng thực hành

1.1.1 Quy định về an toàn vệ sinh lao động Điều 1 Giáo viên, HS-SV phải sử dụng đồ bảo hộ lao động theo đúng quy định của xưởng Điều 2 Giáo viên dạy thực hành phải kiểm tra các điều kiện làm việc như :

2.1 Tình trạng vệ sinh, an toàn nơi làm việc

2.2 Ánh sáng nơi làm việc

2.3 Tình trạng hoạt động của máy móc

2.4 Thực hiện giao nhận ca đúng quy định

2.5 Báo cáo phụ trách xưởng các hiện tượng không đảm bảo an toàn vệ sinh lao động, tình trang của máy móc, thiết bị, dụng cụ sẽ sử dụng Điều 3 HS-SV phải chấp hành nội quy an toàn trong thực hành như : kiểm tra điện nguồn trước khi vận hành, chỉ sử dụng thiết bị thực hành khi được phép của giáo viên hướng dẫn

1.1.2 Quy định trong quá trình thực tập Điều 4 HS-SV không được tự ý đóng, ngắt điện, điều khiển tháo lắp các cơ cấu của máy, thiết bị trong xưởng Điều 5 HS-SV không được tự ý thay đổi vị trí hoặc dỡ bỏ các biển báo, biển cấm, các phương tiện phòng cháy chữa cháy trong xưởng Điều 6 HS-SV không được đùa giỡn, gây mất trật tự trong xưởng thực hành Điều 7 HS-SV không được sử dụng lửa, chất dễ gây cháy nổ, hàn điện vào các việc khác Điều 8 HS-SV không được hút thuốc, ăn trong giờ học, không sử dụng rượu bia trước và trong giờ học Điều 9 Khi thấy có sự cố về điện HS-SV phải báo ngay cho giáo viên Điều 10 HS-SV phải luôn giữ gìn mặt bằng Xưởng gọn gàng, sạch sẽ, khô ráo Kết thúc giờ thực tập HS-SV phải sắp xếp trang thiết bị, dụng cụ gọn gàng và vệ sinh xưởng.

An toàn lao động

1.2.1 Kỹ thuật an toàn phòng tránh những ánh sáng do hồ quang phát ra và những kim loại nóng chảy bắn ra

Trong quá trình hàn điện, hồ quang phát ra tia tử ngoại, tia hồng ngoại và ánh sáng mạnh có thể gây hại cho sức khỏe con người Ngoài ra, những giọt kim loại nóng từ vật hàn có thể gây bỏng hoặc dẫn đến cháy nổ Do đó, việc áp dụng các biện pháp an toàn khi hàn là vô cùng cần thiết.

- Lúc làm việc cần trang bị đầy đủ dụng cụ bảo hộ lao động: mặt nạ hàn cùng với kính hàn, găng tay, quần áo, …

Trong môi trường làm việc trên cao, cần phải đảm bảo không có chất dễ cháy và nổ xung quanh Để bảo vệ an toàn cho những người làm việc bên dưới, nên sử dụng tấm chắn dưới khu vực hàn nhằm ngăn chặn các giọt kim loại lỏng rơi xuống, tránh gây bỏng hoặc dẫn đến hỏa hoạn.

Trước khi bắt đầu mồi hồ quang, cần phải đặt tấm che xung quanh nơi làm việc để bảo vệ sức khỏe của những người xung quanh Việc này giúp hạn chế tác động của tia sáng hồ quang đến những người làm việc gần đó.

1.2.2 Kỹ thuật an toàn phòng tránh điện giật

Khi công nhân hàn đang làm việc phải hết sức tránh không bị điện giật do đó trong quá trình thao tác phải có các biện pháp sau:

- Kìm hàn phải khô ráo, cách nhiệt, cách điện tốt

- Vỏ ngoài của máy hàn và cầu giao cần phải tiếp đất tốt tránh tình trạng để hở điện gây nên tai nạn

- Tất cả dây dẫn dùng để hàn phải được bảo vệ cách điện tốt tránh tình trạng bị đè hoặc bị cháy

Khi thao tác ngắt hoặc đóng cầu giao, cần đeo găng tay da khô và nghiêng đầu sang một bên để phòng tránh nguy cơ bị bỏng do tia lửa điện phát sinh trong quá trình mở và đóng cầu dao.

- Khi làm việc ở nơi ẩm ướt phải đi giày cao su hoặc dùng tấm gỗ khô để kê dưới chân

- Khi làm việc ở nơi thiếu ánh sáng hoặc ban đêm phải trang bị đầy đủ bóng đèn

Khi gặp trường hợp người bị điện giật, cần ngay lập tức cúp điện và tách nạn nhân ra khỏi nguồn điện Tuyệt đối không sử dụng tay để kéo người bị điện giật, nhằm đảm bảo an toàn cho cả hai.

1.2.3 Ảnh hưởng của khói hàn

Không khí được coi là “trong lành” khi mỗi mét khối không khí sạch chứa ít hơn 5mg khói hàn Tuy nhiên, thực tế tại các xưởng hàn cho thấy lượng khói hàn thường vượt quá mức này rất nhiều.

Khi hàn thép không gỉ và hợp kim, cần lưu ý rằng một số que hàn có thành phần thuốc bọc chứa flo, cũng như que hàn gang, do đó việc sử dụng mũ hàn cấp khí thở là rất quan trọng để bảo vệ sức khỏe người hàn.

1.2.4 Cẩn thận trước sự bắn tóe của kim loại nóng chảy và xỉ hàn

Khi hàn, tia lửa sẽ bắn tóe rất nhiều, đặc biệt là với những người mới học Do đó, không nên đứng gần mối hàn đang nóng chảy Người thợ hàn cần phải mặc đồ bảo hộ chuyên dụng để đảm bảo an toàn.

Khu vực hàn cần được giữ sạch sẽ và tránh xa các vật liệu dễ cháy Để đảm bảo an toàn, nên đặt một bình cứu hỏa gần vị trí hàn để phòng ngừa nguy cơ cháy nổ.

1.2.5 Kỹ thuật an toàn phòng chống cháy nổ trúng độc và nguy hại khác

- Khi hàn những thùng chứa chất dễ gây cháy thì phải cọ rửa và để khô sau đó mới hàn

- Khi làm việc trong nồi hơi hoặc trong thùng lớn thì cần có hệ thống quạt thông gió

- Khi làm sạch xỉ hàn cần phải đeo kính trắng đề phòng xỉ bắn vào mắt

- Cần lưu ý khi gõ xỉ hàn vì xỉ hàn vẫn còn nóng và có thể gây hại cho những vùng da

- Khi làm việc trên cao cần đeo dây an toàn và buộc trên giá cố định

- Chỗ làm việc phải thông thoáng, có hệ thống hút khói trong xưởng hàn.

Khái niệm máy hàn

Hàn TIG, viết tắt của Tungsten Inert Gas, là quá trình hàn hồ quang diễn ra trong môi trường khí trơ bảo vệ Quá trình này giúp bảo vệ mối hàn khỏi sự xâm nhập và ảnh hưởng từ không khí bên ngoài Nhiệt lượng sinh ra giữa điện cực Vonfram và vật liệu hàn làm cho kim loại nóng chảy Tương tự như hàn MIG và các phương pháp hàn khí khác, hàn TIG sử dụng khí trơ hoặc hỗn hợp khí trơ làm khí bảo vệ.

Các đặc điểm của máy hàn TIG: Đây là phương pháp hàn bằng điện cực không nóng chảy

Phương pháp hàn TIG không tạo xỉ, giúp dễ dàng quan sát và kiểm soát vũng hàn Với nhiệt độ cao và nguồn nhiệt tập trung, hàn TIG mang lại nhiều ưu điểm vượt trội.

- Do biên độ thông số điều chỉnh rộng (từ 5 đến 600A, điện áp 10 đến 35V) nên có thể hàn trên tất cả các bề dày kim loại, kế cả thép mỏng

- Hàn được với tất cả các kim loại và hợp kim cho mối hàn chất lượng cao

- Sản phẩm mối hàn sạch đẹp và không bắn tóe

- Độ ngấu và hình dạng mối hàn được kiểm soát dễ dàng

Nhược điểm của phương pháp hàn TIG:

- Yêu cầu cao về tay nghề thợ hàn

- Chi phí cao do đầu tư trang thiết bị và nguyên liệu

Có 5 loại khí và hỗn hợp khí thường được dùng trong hàn TIG như sau:

- Hỗn hợp khí Argon và Heli

- Hỗn hợp khí Argon và CO2

Hình 1.1 Hệ thống hàn TIG

Hình 1.3 Bình khí và van điều áp 10.3.2 Điện cự hàn a) Điện cực được dùng phổ biến trong hàn TIG

Tungsten Pure nguyên chất (Đuôi sơn màu xanh lá) có độ tinh khiết 99.5%, giá thành rẻ nhưng mật độ dòng cho phép tương đối thấp, khả năng chống nhiễm bẩn không cao Loại tungsten này thường được sử dụng trong hàn với dòng điện xoay chiều AC, đặc biệt khi hàn nhôm hoặc một số hợp kim nhẹ.

Điện cực Tungsten Thorium, với 1-2% Thorium và đuôi sơn màu đỏ, có khả năng bức xạ Electron cao, cho phép dòng hàn mạnh mẽ hơn và kéo dài tuổi thọ của điện cực Sử dụng loại điện cực này giúp hồ quang dễ dàng được mồi và cháy ổn định, đồng thời có tính năng chống nhiễm bẩn tốt Nó thích hợp cho hàn thép và hàn inox, và có thể sử dụng với dòng một chiều DC.

Tungsten Zirconium (0.15 - 0.4 Zirconium, đuôi sơn màu nâu) có đặc tính hồ quang và mật độ dòng hàn trung gian giữa Tungsten pure và Tungsten Thorium, phù hợp cho hàn AC khi hàn nhôm Điểm mạnh của điện cực này là không chứa tính phóng xạ như điện cực Thorium.

Tungsten Cerium (2% Cerium đuôi sơn màu cam) là loại que hàn không có tính phóng xạ, dễ dàng được kích hoạt hồ quang và ổn định trong quá trình sử dụng Với độ bền cao, que hàn này hoạt động hiệu quả với cả dòng điện AC và DC.

Tungsten Lathanum có các tính năng tương tự Tungsten Cerium b) Kích thước và mài điện cực

Các điện cực Tungsten có đường kính từ 0.25 mm đến 6.35 mm và chiều dài từ 70 mm đến 610 mm, với bề mặt được làm sạch hoặc mài Bề mặt làm sạch loại bỏ tạp chất bằng dung dịch phù hợp, trong khi bề mặt mài loại bỏ tạp chất qua phương pháp mài Tùy thuộc vào ứng dụng, vật liệu, độ dày và loại mối nối của máy hàn TIG, có các dạng mài khác nhau Khi hàn với dòng AC, nên chọn điện cực lớn hơn và mài theo hình tròn, còn khi hàn với dòng DC thì mài nhọn hơn Hình dạng và cách mài điện cực ảnh hưởng đến sự ổn định và tập trung của hồ quang hàn Điện cực nên được mài trên đá mài có hạt mịn và theo hướng trục, với chiều cao mài lý tưởng khoảng 1.5 - 3 lần đường kính điện cực Sau khi mài côn, cần làm phẳng đầu côn để bảo vệ điện cực khỏi sự phá hủy do dòng điện quá cao, với cách làm phẳng mũi điện cực là phổ biến nhất.

Quy tắc chung: Góc mài càng nhỏ (điện cực càng nhọn) thì vũng chảy có độ ngấu sâu càng lớn và bề rộng càng hẹp

Khi hàn bằng dòng xoay chiều AC hoặc dòng một chiều DC, đầu điện cực cần có dạng bán cầu để tối ưu hóa quá trình hàn Sử dụng dòng xoay chiều hoặc dòng DCEP giúp kích hoạt hồ quang hàn trên tấm vật liệu dày với các tư thế điện cực thẳng hoặc góc Dạng mũi bán cầu giúp giảm mật độ dòng điện do điện cực bị đốt nóng nhiều hơn Đặc biệt, khi hàn nhôm bằng máy hàn điện tử, lớp oxit nhôm trên mũi điện cực không chỉ tăng cường bức xạ electron mà còn bảo vệ điện cực khỏi hư hại.

Điện cực bằng Zirconium sẽ tự động hình thành dạng bán cầu khi hàn bằng dòng AC, tuy nhiên điều này dẫn đến việc hồ quang hàn không ổn định.

(mm) Đường kính mỏ phun

Cường độ dòng điện (A) DCEN DCEP Xung không đối xứng Xung đối xứng

EWCe-2 EWLa-1 EWTh-2 EWTh-1 EWZr-1

0.25 6.4 Đến 15 (2) Đến 15 Đến 15 Đến 15 Đến 15

Các lưu ý để tối ưu điện cực Tungsten

Việc lựa chọn dòng điện phù hợp về kiểu và cường độ là rất quan trọng đối với kích cỡ điện cực sử dụng Dòng điện quá cao có thể gây hư hại cho điện cực, trong khi dòng điện quá thấp dẫn đến sự ăn mòn, nhiệt độ không ổn định và hồ quang không ổn định Cần mài đầu điện cực theo hướng dẫn của nhà cung cấp để tránh quá nhiệt Việc sử dụng và bảo quản điện cực máy hàn TIG cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo hiệu suất.

Dòng khí bảo vệ cần duy trì trong suốt quá trình hàn và sau khi ngắt hồ quang cho đến khi điện cực nguội, để đảm bảo đầu điện cực không bị oxy hóa và giữ được màu sáng bóng Nếu không làm nguội đúng cách, đầu điện cực có thể chuyển sang màu vàng, ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn Do đó, việc kiểm tra kỹ lưỡng mọi kết nối, bao gồm cả nước và khí, là rất quan trọng.

Để đảm bảo chất lượng mối hàn tốt nhất, phần điện cực bên ngoài mỏ hàn trong vùng khí bảo vệ cần được giữ ở mức ngắn nhất, tùy thuộc vào từng ứng dụng và thiết bị Việc tránh nhiễm bẩn điện cực là rất quan trọng, vì sự tiếp xúc giữa điện cực nóng với que hàn và kim loại nền có thể làm giảm hiệu quả của khí bảo vệ Nếu khí bảo vệ không đủ, thiết bị, đặc biệt là đầu phun khí bảo vệ, sẽ bị nhiễm bẩn, ảnh hưởng đến hồ quang và làm giảm chất lượng mối hàn.

Giới thiệu các tư thế hàn

1.4.1 Các chuyển động cơ bản khi hàn

Hình 1.4 Các chuyển động cơ bản khi hàn

Để duy trì hồ quang cháy ổn định trong quá trình hàn, cần điều chỉnh chiều dài hồ quang bằng cách chuyển động theo trục que hàn Tốc độ chuyển động này phải tương đương với tốc độ chảy của que hàn.

- Chuyển động dọc theo trục mối hàn (2) để hàn hết chiều dài mối hàn

- Chuyển động ngang (3) để bảo đảm chiều rộng của mối hàn

Phối hợp ba chuyển động trên, có các kiểu chuyển động cơ bản của que hàn sau:

Hình 1.5 Các chuyển động cơ bản của que hàn 1.4.2 Các tư thế hàn trong không gian

Trong một kết cấu hàn, các mối hàn được phân bố theo các vị trí không gian khác nhau Có ba vị trí hàn chính: hàn sấp (hàn bằng), hàn đứng (bao gồm hàn đứng và hàn ngang), và hàn trần.

Hình 1.6 Các tư thế hàn trong không gian

- Xét trong mặt phẳng ngang các mối hàn phân bố từ 0 0 - 60 0 thuộc vị trí hàn bằng

- Những vị trí trong khoảng 60 0 – 120 0 thuộc vị trí hàn đứng, hàn ngang

- Những vị trí trong khoảng 120 0 – 180 0 thuộc vị trí hàn trần

Trong các vị trí trên, vị trí hàn bằng là thuận tiện nhất

Hàn điểm (hàn Tig)

Trình tự các bước thao tác

THỰC HIỆN HÌNH VẼ DỤNG CỤ,

- Đường kính điện cực hàn:

- Phương pháp di chuyển súng hàn: Hàn điểm

- Các góc độ của súng hàn so với vật hàn: 5 0 ÷ 10 0

Thiết bị hàn TIG trọn bộ

3 Mở máy hàn, hiệu chỉnh thông số hàn

4 Tắt máy, lấy phôi - Kềm hàn

- Cường độ dòng điện hàn quá thấp

- Tốc độ di chuyển súng hàn quá nhanh

- Tăng cường độ dòng điện cho hợp lý

- Giảm tốc độ di chuyển súng hàn cho hợp lý.

Hàn bằng giáp mí (hàn Tig)

- Thiết bị hàn TIG trọn bộ, kềm cắt dây hàn, kềm kẹp phôi, búa, đe, thước đo vuông góc

- Thiết bị hàn TIG trọn bộ, kềm cắt dây hàn, kềm kẹp phôi

Hàn bằng chồng mí (hàn Tig)

- Thiết bị hàn TIG trọn bộ, kềm cắt dây hàn, kềm kẹp phôi, búa, đe, thước đo vuông góc

- Thiết bị hàn TIG trọn bộ, kềm cắt dây hàn, kềm kẹp phôi

Hàn bằng góc (hàn Tig)

Hàn bằng chấm ngắt (hàn Tig)

Hàn góc đứng (hàn Tig)

Hàn đứng (hàn Tig)

Hàn ngang (hàn Tig)

Tiêu đề	Giáo Trình Thực Tập Hàn Nâng Cao
Tác giả	Lê Thành Nhân
Người hướng dẫn	ThS. Lê Thành Nhân
Trường học	Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật TP.HCM
Chuyên ngành	Công nghệ kỹ thuật cơ khí
Thể loại	Giáo trình
Năm xuất bản	2017
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	72
Dung lượng	4,47 MB