Tài liệu Chương 3. CÔNG NGHỆ HÀN (7) pdf

Do điện trở tiếp xúc và dòng điện chập mạch sinh ra nhiệt độ cao, làm cho điểm tiếp xúc giữa hai điện cực lên đến trạng thái nóng trắng, sau đó ta nâng đầu que hàn lên cách vật hàn 2 ÷ 4

Trang 2

Bài 2 HÀN HỒ QUANG (2)

3.4 Khái niệm về hàn hồ quang

3.4.1 Khái niệm

3.4.2 Cách gây hồ quang và sự cháy của hồ quang

3.4.3 Tác dụng của điện trường đối với hồ quang

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ - CÔNG NGHỆ

TP.HỒ CHÍ MINH

Trang 3

3.5 Thiết bị và vật liệu hàn hồ quang tay

3.5.1 Yêu cầu đối với máy hàn điện

3.5.2 Máy hàn điện xoay chiều

3.5.3 Máy hàn điện một chiều

3.5.4 Dụng cụ hàn hồ quang tay

3.5.5 Que hàn

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ - CÔNG NGHỆ

TP.HỒ CHÍ MINH

Trang 4

BÀI 2

CÔNG NGHỆ HÀN HỒ QUANG

MỤC ĐÍCH

1 Kiến thức: Cung cấp các kiến thức

+ Các khái niệm chung về hàn hồ quang.

+ Các thiết bị của hàn hồ quang.

+ Kỹ thuật hàn hồ quang.

2 Kỹ năng:

+ Nhận biết bản chất và thiết bị của hàn hồ quang.

Trang 5

YÊU CẦU

Sau khi học xong tiết giảng này, sinh viên có khả năng:

-Trình bày được bản chất, phân loại của hàn hồ quang -Trình bày các thiết bị dùng trong hàn hồ quang.

-Nắm vững kỹ thuật hàn hồ quang.

BÀI 2

CÔNG NGHỆ HÀN HỒ QUANG

Trang 6

Hàn hồ quang là hiện tượng phóng điện mạnh và

liên tục trong môi trường khí giữa hai điện cực, kèm theo tỏa nhiệt và ánh sáng mạnh.

Trang 7

Khi hàn, đầu tiên cho que hàn tiếp xúc với vật hàn

để sinh ra chập mạch Do điện trở tiếp xúc và dòng điện chập mạch sinh ra nhiệt độ cao, làm cho điểm tiếp xúc giữa hai điện cực lên đến trạng thái nóng trắng, sau

đó ta nâng đầu que hàn lên cách vật hàn 2 ÷ 4mm, lúc

này không khí giữa đầu que hàn với vật hàn biến thành

thể khí dẫn điện, sinh ra nhiệt độ cao và ánh sáng

Trang 8

Gây hồ quang có hai phương pháp:

- Phương pháp mồi hồ quang ma sát

Cho que hàn vạch lên mặt vật hàn là có thể mồi cho hồ quang cháy Sau khi đã phát sinh ra hồ quang thì ngay lập tức nhấc lên và giữ cho khoảng cách đầu que hàn

với mặt vùng nóng chảy ở độ cao từ 2 ÷ 4mm, có như

Trang 9

- Phương pháp mồi hồ quang mổ thẳng

Cho que hàn tiếp xúc thẳng với mặt vật hàn, để đầu que hàn với vật hàn đụng nhẹ vào nhau rồi đưa nhanh que hàn lên và đảm bảo một khoảng cách nhất định, lúc

đó hồ quang sẽ cháy đều

Trang 10

Cả hai phương pháp trên, điều chủ yếu đối với người thợ là động tác của cổ tay phải linh hoạt, chính xác

Nếu có hiện tượng que hàn dính vào vật hàn, chỉ cần

lắc que hàn sang hai bên thì có thể tách được que hàn

ra khỏi vật hàn Còn nếu que hàn vẫn không tách ra thì

Trang 11

Sự cháy của hồ quang

Sự cháy của hồ quang phụ thuộc vào:

+ Điện thế giữa hai điện cực lúc máy chưa làm việc.

+ Cường độ dòng điện.

+ Khoảng cách giữa hai điện cực.

Trang 12

Ở trường hợp bình thường, từ trường phân bố đều, đối xứng xung quanh hồ quang thì trục của hồ quang bao giờ cũng trùng với trục của điện cực

Trang 13

Từ trường phân bố không đối xứng xung quanh hồ quang, thì hồ quang sẽ bị đẩy lệch và do vậy sẽ gây khó khăn cho quá trình hàn Hiện tượng này đặc biệt dễ nhận thấy khi hàn hồ quang tay bằng dòng điện một chiều

có cường độ lớn hơn 300A.

Trang 14

Để giảm bớt hiện tượng hồ quang bị thổi lệch, có thể

áp dụng những biện pháp sau:

– Hàn với hồ quang ngắn.

– Đấu điện hàn tới vật hàn gần hồ quang hàn nhất.

– Thay đổi góc nghiêng của que hàn theo hướng thổi

lệch của hồ quang.

Trang 15

- Phân loại theo cực điện

+ Hàn hồ quang bằng cực điện không nóng chảy + Hàn hồ quang bằng cực điện nóng chảy

- Phân loại theo phương pháp nối dây

+ Nối dây trực tiếp

+ Nối dây gián tiếp

+ Nối dây vừa trực tiếp, vừa gián tiếp

- Phân loại theo dòng điện

+ Hàn hồ quang bằng dòng điện xoay chiều

3.4.4 Phân loại hàn hồ quang

Trang 16

+ Hàn hồ quang bằng cực điện không nóng chảy

Cực điện được chế tạo bằng than, graphit hoặc vônfram Sự hình thành mối hàn là do kim loại vật hàn

nóng chảy, hoặc là do cả kim loại que hàn phụ và kim loại vật hàn cùng nóng chảy.

Trang 17

+ Hàn hồ quang bằng cực điện nóng chảy

Cực điện là que hàn bằng kim loại nóng chảy Hồ quang cháy giữa que hàn và kim loại cơ bản Mối hàn hình thành chủ yếu là kim loại que hàn nóng chảy bù đắp vào mối hàn

Trang 18

+ Nối dây trực tiếp

Que hàn được nối với một cực của nguồn điện, còn vật hàn thì nối với một cực khác Hồ quang trực tiếp cháy giữa que hàn và vật hàn

Trang 19

Hai cực của nguồn điện nối với que hàn, còn vật hàn không được nối với cực nào Hồ quang cháy giữa hai que hàn

Khi muốn hàn, phải để hồ quang gần mối hàn thì mới

có khả năng truyền nhiệt từ hồ quang vào vật hàn để làm nóng chảy mối hàn

Trang 20

Ưu điểm của phương pháp này là có thể điều chỉnh được nhiệt độ truyền vào mối hàn, thích hợp cho việc hàn tấm mỏng, hợp kim và kim loại màu.

Trang 21

+ Nối dây vừa trực tiếp, vừa gián tiếp

Phương pháp này chỉ dùng khi hàn hồ quang ba pha

Năng suất hàn rất cao, vì trong cùng thời gian như nhau nhưng lượng kim loại nóng chảy lại lớn hơn nhiều

Trang 22

+ Hàn hồ quang bằng dòng điện xoay chiều

Dòng điện xoay chiều thường dùng, thì trong thời gian

mỗi giây đổi chiều khoảng 100 lần, vì vậy cường độ

cũng có 100 lần trở về 0, cho nên hồ quang điện xoay chiều không ổn định bằng hồ quang điện một chiều

Tuy nhiên, hàn hồ quang bằng dòng điện xoay chiều có

Trang 23

+ Hàn hồ quang bằng dòng điện một chiều

Quá trình hàn có nhiều ưu điểm hơn so với hàn hồ

quang dòng điện xoay chiều

Song để tạo ra dòng điện một chiều thì phức tạp hơn, phải có hệ thống động cơ, máy phát hoặc là bộ phận chỉnh lưu

Vì vậy, giá thành thiết bị đắt và quá trình chế tạo phức

Trang 24

+ Hàn hồ quang bằng dòng điện một chiều

Khi hàn bằng dòng điện một chiều, có hai phương pháp nối dây:

–Đấu thuận: thích hợp khi hàn những tấm thép dày, đòi hỏi độ sâu nóng chảy lớn, nhất là khi hàn hồ quang cực

cacbon

Trang 25

a) Đấu thuận; b) đấu nghịch

Trang 26

Máy hàn điện phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

– Điện áp không tải phải đủ lớn để gây hồ quang, nhưng không vượt quá giá trị an toàn đối với người thợ hàn

(không quá 90V).

– Công suất của máy hàn phải đủ để cung cấp một dòng

điện hàn có thể duy trì hồ quang.

– Nguồn điện hàn phải có cơ cấu điều chỉnh dòng điện

3.5.1 Yêu cầu đối với máy hàn điện

Trang 27

Cấu tạo

Giữa hai cuộn dây sơ cấp W1 và thứ cấp W2 có đặt một lõi di động A để tạo ra sự phân nhánh từ thông Φ0

sinh ra trong lõi của máy

3.5.2 Máy hàn xoay chiều có lõi di động

Trang 28

Nguyên lý làm việc

Từ thông rẽ Φ1 thay đổi và phụ thuộc vào vị trí của lõi

A Nếu lõi A nằm trong mặt phẳng của gông từ B thì

trị số từ thông rẽ Φ1 càng lớn, phần từ thông Φ2 đi qua lõi của cuộn dây thứ cấp nhỏ và dòng điện sinh ra trong mạch hàn nhỏ Ngược lại, nếu điều chỉnh lõi A chạy ra và tạo nên khoảng trống không khí lớn thì số

Trang 29

Đặc điểm

– Có thể điều chỉnh vô cấp dòng điện hàn và có khả năng điều chỉnh rất chính xác

– Bảo đảm gây được hồ quang dễ dàng và cháy ổn định

Trang 30

Cấu tạo

Gồm có bốn cực từ, hai cực từ cùng tên được nối song song với nhau Trên cực điện có lắp ba tổ chổi

điện than, hai tổ chổi điện than chính A và B đặt giữa

các cực khác tên, chổi phụ thứ ba C đặt giữa hai cực

chính

Cuộn dây kích thích thứ nhất bố trí trên đôi cực Nc

3.5.3 Máy hàn điện một chiều cực từ lắp rời

Trang 31

a) Cấu tạo; b) Nguyên lý

1 Bộ biến trở; 2 Cuộn dây kích từ; 3 Tay nắm;

Trang 32

Nguyên lý làm việc

Theo nguyên lý điện từ, khi có dòng điện thông qua thì

rôto của máy phát điện sẽ sinh ra từ thông, từ thông

đó có tác dụng làm yếu từ trường sẵn có, hiện tượng

này gọi là phản ứng rôto.

Như vậy, lúc không tải trong rôto của máy phát điện

không có dòng điện hàn thông qua, không sinh ra phản

Trang 33

hồ quang, phản ứng rôto cũng thay đổi, và khi chập mạch phản ứng rôto rất lớn khiến cho điện thế của máy giảm xuống tới mức xấp xỉ 0, như vậy hạn chế được

Trang 34

Phương pháp này có nhược điểm là điều chỉnh phiền

Trang 35

Phương pháp này có ưu điểm là điều chỉnh nhẹ nhàng,

dễ dàng Nhưng điện thế không tải có thay đổi.

Trang 36

Kìm hàn

Là dụng cụ để kẹp chặt que hàn và dẫn dòng điện tới

que hàn, kìm hàn phải thỏa mãn một số yêu cầu sau:

– Giữ que hàn ở vị trí thuận lợi nhất để hàn

– Bảo đảm dẫn điện an toàn đến que hàn.

– Cho phép thay que hàn nhanh.

– Chỗ tay cầm của kìm không bị nung nóng quá.

3.5.4 Dụng cụ hàn hồ quang

Trang 37

Kìm hàn

Trang 38

Dây dẫn

Dây dẫn làm nhiệm vụ dẫn dòng điện từ máy hàn đến kìm hàn và vật hàn Chiều dài của dây dẫn từ máy đến kìm hàn không nên lớn hơn 20 ÷ 30m, vì lớn hơn 30m thì tổn thất điện áp trên dây sẽ lớn Dây dẫn cần phải có

độ mềm dẻo, dễ uốn, nhất là đoạn nối với kìm hàn

Do yêu cầu không cho phép bị nung nóng lên quá

Trang 39

Mặt nạ

Dùng để ngăn ngừa tác dụng có hại của hồ quang đối với mắt và da mặt

Để quan sát được hồ quang trong quá trình hàn, trên mặt

nạ được khoét một lổ, thường là hình chữ nhật và được

viền bằng một khung Trong khung này được đặt một

tấm kính đặt biệt có tác dụng hấp phần lớn các tia sáng nhìn thấy và các tia có hại đến mắt và da của hồ

Trang 40

Mặt nạ

Trang 41

Một vài dụng cụ khác

- Búa gõ xỉ: dùng để gõ cho xỉ bong ra khỏi bề mặt mối hàn sau khi nguội

-Bàn chải sắt hay chổi sắt: dùng để làm sạch mép chi

tiết trước khi hàn và làm sạch xỉ trên bề mặt mối hàn

- Búa tay và đục tay: dùng để tẩy sạch các giọt kim loại

trên bề mặt mối hàn hay xung quanh mối hàn do sự bắn tóe của kim loại lỏng khi hàn hoặc để đục bỏ những chỗ

Trang 42

Que hàn gồm có lõi kim loại và những đoạn dây kim

3.5.5 Que hàn

Trang 43

Thuốc bọc que hàn

– Phải đảm bảo cho hồ quang cháy ổn định

– Bảo vệ cho mối hàn không tác dụng với oxy và nitơ

– Có khả năng tạo xỉ đều và phủ đều trên mặt kim loại mối hàn

– Có khả năng hợp kim hóa mối hàn để nâng cao cơ tính

– Bảo đảm độ bám chắc của thuốc lên lõi que, nhưng

3.5.5 Que hàn

Trang 44

Khử ôxy mạnh, hàm lượng silic thường dưới 0,03%.

3.5.5 Que hàn

Trang 45

Bảo quản que hàn

–Que hàn phải để nơi khô ráo và thoáng mát.

–Khi cất giữ que hàn phải kê cao đề phòng que hàn bị

ẩm và biến chất.

–Nếu là kho chứa que hàn thì phải có phòng sấy khô

chuyên dùng có thiết bị lò nung nóng, sấy khô định kỳ.

–Ghi rõ ngày tháng tiếp nhận, kiểu loại, đường kính que hàn và sắp xếp trật tự sao cho que hàn cũ được sử

3.5.5 Que hàn

Trang 46

Là mối hàn phân bố trong góc từ 60 o

÷ 120 o trừ phương song song với mặt

phẳng nằm ngang.

Hàn ngang

Là mối hàn phân bố 60 0 ÷ 120 0 , phương

Trang 47

3.6 Kỹ thuật hàn hồ quang tay

Các loại mối hàn

Mối hàn giáp mối

Có thể vát mép hoặc không vát mép Mối hàn này rất đơn giản, tiết kiệm, dễ chế tạo và là loại dùng phổ biến nhất.

Mối hàn gấp mép

Dùng khi chiều dày vật hàn nhỏ (S ≤ 2mm), loại mối hàn

này có thể dùng que hàn không nóng chảy hoặc là mỏ hàn

khí, đôi khi không cần dùng que hàn phụ.

Mối hàn chồng

Trang 49

Trang 50

Trang 51

Trang 52

Đặc trưng của chế độ hàn gồm: đường kính que hàn, cường độ dòng điện hàn, tốc độ hàn và điện thế

Trang 54

Trong trường hợp chung, quan hệ giữa đường kính

que hàn và chiều dày vật hàn có thể tính như sau:

Đối với mối hàn giáp mối: (mm)

Đối với mối hàn góc, chữ T: (mm)

Trang 55

Chiều dày S của vật

Trang 56

Cường độ dòng điện hàn

Khi hàn, việc nâng cao cường độ dòng điện hàn một

cách phù hợp có thể tăng nhanh tốc độ nóng chảy của

que hàn, có lợi cho việc nâng cao hiệu suất công tác.

Dòng điện hàn đối với chất lượng mối hàn có những ảnh hưởng sau:

Trang 57

–Nếu dòng điện hàn quá nhỏ, thì gây nên những

khuyết tật như: hàn chưa ngấu và lẫn xỉ, kết quả là

làm giảm cường độ cơ học của đầu nối hàn

Bằng phương pháp gần đúng, khi hàn thép ở vị trí hàn sấp có thể dùng công thức sau:

I = ( β + α.d) d (mm)

Với: α, β − Hệ số thực nghiệm và khi hàn bằng que hàn thép thì: α = 6; β = 20

Trang 58

Tốc độ hàn

Là tốc độ di chuyển về phía trước của que hàn, nó ảnh

hưởng trực tiếp đến hiệu suất của công việc hàn Trên

cơ sở bảo đảm chất lượng mối hàn, ta có thể sử dụng que hàn có đường kính lớn và cường độ dòng điện lớn để tăng tốc độ hàn

Trang 59

Các phương pháp chuyển động que hàn

– Chuyển động theo chiều trục que hàn 1: Để điều chỉnh chiều dài hồ quang

– Chuyển động dọc theo trục mối hàn 2: Để hàn hết chiều dài mối hàn

– Chuyển động dao động ngang 3: Để tạo ra chiều

Trang 60

Phương pháp đưa que hàn hình đường thẳng

Do que hàn không dao động, hồ quang tương đối ổn

định cho nên độ sâu nóng chảy tương đối lớn nhưng chiều rộng mối hàn tương đối hẹp

Phương pháp này được dùng nhiều để hàn lớp thứ

Trang 61

Phương pháp đưa que hàn theo hình đường thẳng qua lại

Đặc điểm của phương pháp này là tốc độ hàn nhanh,

mối hàn hẹp, tỏa nhiệt cũng nhanh, do đó được ứng

dụng nhiều khi hàn đường hàn lớp thứ nhất kiểu nhiều lớp của những đầu nối có khe hở tương đối lớn

Tiêu đề	Các khái niệm cơ bản về công nghệ hàn
Trường học	Trường Cao Đẳng Kinh Tế - Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Hàn
Thể loại	Tài liệu học tập
Thành phố	TP.Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	72
Dung lượng	1,14 MB