MỤC TIÊU CỦA MÔ ĐUN Học xong môn học này người học có khả năng: Làm việc tại các nhà máy, các cơ sở sản xuất cơ khí với những kiến thức, kỹ năng nghề hàn cơ bản. Giải thích đầy đủ thực chất, đặc điểm, công dụng của phương pháp hàn TIG Nhận biết đúng các loại vật liệu dùng trong công nghệ hàn TIG. Trình bày chích xác cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị hàn TIG. Vận hành, sử dụng thành thạo các loại thiết bị dụng cụ hàn TIG. Tính toán chế độ hàn phù hợp với chiều dày và tính chất của vật liệu. Hàn các mối hàn cơ bản ở mọi vị trí hàn đảm bảo độ sâu ngấu, đúng kích thước bản vẽ ít bị khuyết tật. Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng của mối hàn, kết cấu hàn. Giải thích đúng các nguyên tắc an toàn và vệ sinh phân xưởng khi hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ.
KHOA CƠ KHÍ MỤC LỤC 1NỘI DUNG Mục lụcLời mở đầu Vị trí, mục tiêu, nội dung học mô đun PHẦN I: LÝ THUYẾT CƠ BẢN 1.Thực chất, đặc điểm phạm vi ứng dụng Vật liệu hàn TIG Thiết bị hàn TIG Kỹ thuật hàn TIG thép bon thép hợp kim Cài đặt dịng hàn 6.Tiêu hao khí bảo vệ, lựa chọn ty khí Kỹ thuật hàn TIG Các khuyết tật, biện pháp đề phòng Câu hỏi ôn tập, tài liệu cần tham khảo PHẦN II: PHỤ LỤC Hàn liên kết vị trí hàn khơng gian Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 Trang 12 14 15 19 22 26 27 28 TCN & CĐN - Trang KHOA CƠ KHÍ VỊ TRÍ - MỤC TIÊU - NỘI DUNG CÁC BÀI HỌC CỦA MÔ ĐUN Mã số mô đun: MĐ22 Thời gian mô đun: 80 h; ( Lý thuyết: 20 h, Thực hành: 60 h) I VỊ TRÍ TÍNH CHẤT CỦA MƠ ĐUN - Vị trí: Mơ đun bố trí sau học xong học song song với môn học MH07- MH12 MĐ13- MĐ19 - Tính chất mơđun: Là mơ-đun chun ngành bắt buộc II MỤC TIÊU CỦA MÔ ĐUN Học xong mơn học người học có khả năng: - Làm việc nhà máy, sở sản xuất khí với kiến thức, kỹ nghề hàn - Giải thích đầy đủ thực chất, đặc điểm, công dụng phương pháp hàn TIG - Nhận biết loại vật liệu dùng công nghệ hàn TIG - Trình bày chích xác cấu tạo nguyên lý làm việc thiết bị hàn TIG - Vận hành, sử dụng thành thạo loại thiết bị dụng cụ hàn TIG - Tính tốn chế độ hàn phù hợp với chiều dày tính chất vật liệu - Hàn mối hàn vị trí hàn đảm bảo độ sâu ngấu, kích thước vẽ bị khuyết tật - Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn, kết cấu hàn - Giải thích nguyên tắc an toàn vệ sinh phân xưởng hàn hồ quang mơi trường khí bảo vệ III NỘI DUNG MƠ ĐUN Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Số TT Tên mô đun Tổng số Vận hành thiết bị hàn TIG Hàn giáp mối không vát mép (hàn TIG) Hàn giáp mối có vát mép (hàn TIG) Hàn gấp mép mỏng (hàn TIG) Hàn góc khơng vát mép (hàn TIG) Hàn góc có vát mép (hàn TIG) Kiểm tra mô đun Cộng 16 16 16 8 80 Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 Thời gian Lý Thực thuyết hành 4 4 20 12 12 12 52 Kiểm tra* * * 8* 8* TCN & CĐN - Trang KHOA CƠ KHÍ PHẦN I: LÝ THUYẾT CƠ BẢN Thực chất, đặc điểm phạm vi ứng dụng 1.1 Thực chất Hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy mơi trường khí trơ (GTAW) q trình nóng chảy, nguồn nhiệt cung cấp hồ quang tạo thành điện cực khơng nóng chảy vũng hàn Vùng hồ quang bảo vệ mơi trường khí trơ ( Ar, He Ar + He) để ngăn cản tác động có hại ơ-xi ni-tơ khơng khí Điện cực khơng nóng chảy thường dùng wolfram, nên phương pháp hàn tiếng Anh gọi TIG (Tungsten Inert Gas) Phương pháp hàn có số ưu điểm đáng ý: - Tạo mối hàn có chất lượng cao hầu hết kim loại hợp kim - Mối hàn làm sau hàn - Hồ quang vũng hàn quan sát hàn - Khơng có kim loại bắn tóe - Có thể hàn vị trí không gian - Nhiệt tập trung cho phép tăng tốc độ hàn, giảm biến dạng liên kết hàn Phương pháp hàn TIG áp dụng nhiều lĩnh vực sản xuất, đặc biệt thích hợp hàn thép hợp kim cao, kim loại màu hợp kim chúng Hồ quang hàn TIG đạt cao đạt tới 6000OC, kim loại mối hàn tạo từ kim loại chi tiết có chiều dày mỏng phải gấp mép bổ sung từ que hàn phụ, toàn vũng hàn khí trơ bảo vệ thổi từ chụp khí Mơi trường khí trơ khơng có phản ứng hố học với bể hàn Hình Sơ đồ nguyên lý hàn TIG 1.2 Đặc điểm - Vị trí hàn: Mọi vị trí hàn - Chiều dày hàn : (0.5÷10 )mm - Loại vật liệu chi tiết hàn : Tất loại thép, thép hợp kim; gang; Ni; Cu; Al; Ti; Ag ; Žn - Dịng hàn: (10÷400) A Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang KHOA CƠ KHÍ - Loại nguồn hàn : Dịng xoay chiều để hàn nhơm , hợp kim nhơm Dịng chiều dùng hàn vật liệu lại (điện cực nối âm cực) Đường kính dây hàn : ÷8 mm Làm nguội mỏ hàn : Dòng hàn 150 A làm nguội mỏ hàn khí Trên150 A làm nguội nước Khơng gây bắn t hàn khơng có giọt kim loại dịch chuyển qua cột hồ quang Khơng sinh xỉ hàn khơng có khuyết tật ngậm xỉ Dễ tạo bề mặt mối hàn đẹp Có thể sử dụng cho trường hợp khơng cần sử dụng kim loại phụ (que hàn) 1.3 Phạm vi ứng dụng Phương pháp hàn thông thường thao tác tay tự động hóa hai khâu di chuyển hồ quang cấp dây hàn phụ Hàn mơi trường khí trơ bảo vệ với điện cực khơng nóng chảy TIG (Tungsten Inert Gas) phương pháp vạn thích ứng với kết cấu hàn cho chất lượng mối hàn cao Có thể hàn tay, hàn tự động hàn đắp Công nghệ đặc biệt phù hợp với hàn nhôm hợp kim nhôm, thép không gỉ, thep hợp kim cao, gang, đồng Hàn TIG ngày dùng nhiều để hàn kết cấu điện nguyên tử, hàn máy bay, thiết bị vũ trụ …Trong dạng sản xuất nhỏ, lắp ráp thường dùng hàn TIG tay, kim loại phụ (que hàn ) đưa vào tay Hay hàn tự động dây hàn (que hàn ) đưa vào vùng hồ quang khí hóa Hình 2- Máy hàn TIG LINCONL: Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang KHOA CƠ KHÍ Hình - Sơ đồ thiết bị hàn TIG : VẬT LIỆU HÀN TIG Vật liệu sử dụng phương pháp hàn TIG bao gồm khí bảo vệ, điện cực Volfram que hàn phụ 2.1 Khí bảo vệ – Khí trơ - Khí Argon khí điều chế từ khí phương pháp hố lỏng khơng khí tinh chế độ tinh khiết 99,99% Khí chứa chai khí với áp suất cao dạng lỏng với nhiệt độ – 185.5 OC - Khí bảo vệ Argon, He li dùng hàn TIG tác dụng bảo vệ vùng hàn, bảo vệ điện cực làm nhiệm vụ làm mát điện cực vùng hàn Khí bảo vệ thường dùng hàn TIG khí Argon, He li - Argon, Heli khí trơ ( khơng tác dụng hố học với ngun tố khác), khí Argon khơng màu, khơng độc nặng khoảng 1.5 lần so với khơng khí ( tỷ trọng 1.783 g/l ) Ar khơng hồ tan kim loại trạng thái lỏng hay rắn - He li có tỷ trọng: 0.178 g/l có nghĩa tỷ trọng khí Argon nặng gấp 10 lần so với Heli Trong thực tế khí Argon sử dụng rộng rãi khí Heli Argon có lý sau: - Nó tạo hồ quang êm - Tạo điện áp hồ quang thấp với dòng hàn dùng khí khác - Có tác dụng làm bề mặt vật liệu hàn Nhôm, Magiê - Bảo vệ vùng hàn tốt với lưu lượng thấp nặng khí Heli - Dễ gây hồ quang ( điện áp hồ quang thấp hàn với khí khác ) Khí He li loại khí phong phú thứ hai sau khí Argon so với khí trơ cịn lại với dịng hàn, khí Heli tạo điện áp hồ quang gấp 1.7 lần so với khí Argon, đồng thời nguồn nhiệt hồ quang khí Heli cũng lớn gấp 1.7 lần hàn khí Argon Chương trình Mô đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang KHOA CƠ KHÍ Trong cơng nghiệp khí Argon điều chế từ khơng khí cách hạ nhiệt độ khơng khí, biến thành thể lỏng cho bay tách Argon khỏi hỗn hợp (dựa vào nhiệt độ sôi chất thành phần không khí N2 , O2, Ar khác nhau) bảng :Tiêu chuẩn EN 439 Nhóm số theo EN Khí hỗn hợp khí Tác động hóa học 439 trơ I1 Argon 100% I2 Helium 100% I3 Argon/Helium (He tới 95%) Argon/Hydro (H2 tới 10%) R1 trơ trơ khử Chọn khí bảo vệ thích hợp phải phụ thuộc vào vật liệu Vật liệu Khí bảo vệ Khí bảo vệ chân Thép hợp kim hợp kim Argon 100% Argon 100% thấp N2 90% + H2 10% Thép Autenit CrNi Thép hợp kim cao bền nhiệt,axit,thép hợp kim cao dai lạnh Nhôm hợp kim Nhôm,Đồng hợp kim Đồng,Niken hợp kim Niken Vật liệu nhạy cảm khí Titan,tantal Argon 100% N2 90% + H2 10% Ar 90% + H2 10% Argon 100% Ar 98% + H2 2% Ar 95% + H2 5% Argon 100% Argon 100% N2 90% + H2 10% Ar 90% + H2 10% Argon 100% Ar 75% + He 25% Ar 50% + He 50% Ar 25% + He 75% Helium 100% Argon 100% Argon 100% Argon 100% Bảng Nguyên tố Ar Heli N O2 Khối lượng nguyên tử 40 14 16 Tỷ trọng g/l 1.78 0.178 1.251 1.42 Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 Nhiệt độ hốlỏng ( OC) Độ dẫn điện 16.1 134.4 21.6 22.5 - - 185.5 - 268.9 196 183 TCN & CĐN - Trang KHOA CƠ KHÍ Trong cơng nghiệp sản xuất ba loại khí Argon với độ tinh khiết khác Bảng Loại Ar O2 N2 Hơi ẩm A 99.99 0.003 0.01 0.03 B 99.96 0.005 0.04 0.03 C 0.005 0.005 0.1 0.03 Loại A : Dùng để hàn kim loại có hoạt tính hố học mạnh : Titan, Zircon, Niobi hợp kim chúng Loại B : Dùng để hàn kim loại nhôm, magiê hợp kim chúng Loại C : Dùng để hàn thép không gỉ, thép đặc biệt Để hàn thép bon thép hợp kim thông thường dùng cho loại kết cấu khác sử dụng hỗn hợp khí Argon với 1÷5% O 2, trường hợp O2 có tác dụng tăng tính cơng nghệ hồ quang tăng độ đông đặc (giảm rỗ khí )của kim loại mối hàn Hồ quang khí Argon có the thực cực chảy (MIG) cực khơng chảy (TIG) Dịng điện chiều, xoay chiều phương pháp thủ công, bán tự động tự động Hồ quang khí Argon điện cực khơng chảy ( cực Volfram –TiG) Khi hàn có the dùng dịng điện chiều, xoay chiều Trong trường hợp dòng điện chiều sử dụng thuận cực vỳ nối ngược cực ( cực Volfram mang dấu +) cực hàn bị q nhiệt nóng chảy phá huỷ q trình hàn khơng thực Chú ý : Khí bảo vệ Argon, Heli dùng hàn TIG tác dụng bảo vệ vùng hàn, bảo vệ điện cực làm nhiệm vụ làm mát điện cực vùng hàn Argon Heli khí trơ, chúng khơng tác dụng hố học với ngun tố khác Khí Argon không màu, không độc nặng khoảng 1.5 lần so với khơng khí (tỷ trọng Ar 1.669 kg/m3, tỷ trọng khơng khí 1.21 kg/m3) Heli có tỷ trọng 0.167 kg/m3, có nghĩa tỷ trọng khí Argon nặng gấp 10 lần so với Heli Cả Ar He khơng hồ tan kim loại trạng thái lỏng hay rắn 2.2 Điện cực Volfram Đường kính điện cực (mm) Chiều dài điện cực (mm) 0.5, 1.0, 1.6, 2.4, 3.2, 4.0, 6.4, 8.0, 50, 75, 150, 175 a Các loại điện cực wolfram theo tiêu chuẩn AWS A5.12 -80 Để chế tạo cực người ta không dùng Volfram nguyên chất mà dùng Volfram hoạt hố – tức Volfram có chứa thêm ơxýt kim loại La 03, Y2O3… việc đưa thêm chất hoạt hố làm giảm cơng điện tử tăng khả phát điện tử từ ca tốt tăng khả làm nguội cực đảm bảo khả phóng hồ quang ổn định Wolfram dùng làm điện cực có tính chịu nhiệt cao, nhiệt độ nóng chảy cao (34100C), phát xạ điện tử tương đối tốt, làm ion hóa hồ quang trì tính ổn định , Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang KHOA CƠ KHÍ gọi điện cực khơng phân hủy Tuy nhiên ơxy hóa xẩy nhiệt độ cao xuất gốc hồ quang, trừ bảo vệ khí trơ Bảng Thành phần hố học số loại điện cực Volfram Tiêu chuẩn AWS EWP EWTh-1 EWTh-2 EWTh-3 EWZr W ( min) % 99.5 98.5 97.5 98.95 99.2 Th % 0.18÷1.2 1.7÷2.2 0.35÷0.55 - Zr % 0.15÷0.40 Tổng tạp chất (max) % 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 Các điện cực wolfram thường cung cấp với đường kính từ 0.5÷8.0 mm dài từ 76÷175 mm Điện cực( W ) nguyên chất, Các điện cực wolfram tinh khiết giá rẻ số này, có khả dẫn điện khơng cao Chống nhiễm bẩn không tốt thường dùng ứng dụng thơng thường • Nhược điểm : - Khó mồi hồ quang, thời gian sư dụng ngắn, độ chịu dòng - Điện cực có pha thơri • Ưu điểm : Điện cực wolfram có pha Thơ ri (Th) có tính phát xạ điện tử cao hơn, dẫn điện tốt chống nhiễm bẩn cao hơn, mồi hồ quang tốt hồ quang ổn định • Nhược điểm: Đắt tiền, dùng dòng xoay chiều bị hiệu ứng chỉnh lưu độ ổn định hồ quang Không thích hợp việc chế tạo lị phản ứng hạt nhân Các điện cực Zircon (Zr) có tính chất trung gian điện cực W W-Th Trong thực thường dùng loại chủ yếu Điện cực 100% wolfram có đầu sơn màu xanh (EWP) Điện cực 1% Thori đầu sơn màu vàng (E WTh1) Điện cực 2% Thori đầu sơn màu đỏ( EW Th 2) Điện cực (chứa 0.1 -0.4% Zirconium ( EWZr )-đầu điện cực sơn màu nâu loại điện cực kết hợp ba loại điện cực trên: vừa dẫn dịng tốt, vừa dễ mồi hồ quang Vì có khả dẫn dịng cao nên thích hợp hàn dịng xoay chiều (AC) phù hợp cho q trình hàn nhơm chiều đầu điện cực hình thành viên bi trịn kim loại Đặc tính loại dịng điện hàn hồ quang với điện cực khơng nóng chảy mơi trường khí bảo vệ) GTAW(Gas Tungsteng Arc Welding) Hàn TIG sử dụng dịng điện DCE N (Direct Current Electron Negative) ngược lại với dòng điện DCEP tức cực âm nối với kìm hàn Với loại dịng điện điện cực bị nung nóng so với vật hàn thích hợp với phương pháp hàn (GTAW) Dịng AC dịng điện xoay chiều cực tính ln ln thay đổi dịng điện đổi chiều liên tục nhiệt lượng điện cực vật hàn Do dòng AC chủ yếu hàn nhơm, Magiê… Do đặc tính dịng có dịng xung tạo có tác dụng làm bề mặt ơxít để có the trì q trình hàn Nếu khơng sử dụng dịng xoay chiều để hàn khơng thể hàn kim loại nhơm Thường sử dụng hàn thép Cácbon, thép hợp kim, thép khơng gỉ dịng DCEN, điện cực Volfram Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang KHOA CƠ KHÍ nối với cực âm để tránh bị nung nóng mức Volfram có nhiệt độ nóng chảy khoảng 36500C b.Các dạng đầu nhọn điện cực Volfram Để hồ quang phóng tập trung đầu điện cực mài đầu nhọn 60 Để tăng độ tập trung hồ quang hàn chế độ hàn thấp( cường độ dịng điện hàn nhỏ ) cực mài nhọn (300 nhỏ ) ngược lại hàn chế độ lớn đầu cực mài nhọn (~ 90 ) Trong trường hợp hàn nhôm sử dụng hồ quang dịng chiều thuận cực màng ơxýt nhơm (Al 2O3) be mặt không tẩy trình hàn khơng thể thực Trong trường hợp người ta sử dụng dòng xoay chiều để hàn Kỹ thuật mài đầu nhọn điện cực Hàn dòng điện chiều (cực âm nối với điện cực ) Điện cực thông thường mài dọc để tạo đầu nhọn, trường hợp đặc biệt dùng giấy nháp đánh bóng đầu nhọn sau mài, hình Hình Hàn dịng điện xoay chiều mài: D< 1.6 mm D≥1.6 mm Hình Ở đường kính lớn điện cực khơng nóng chảy mài, trình hàn đầu nhọn điện cực trở thành viên bi 2.3 Que hàn phụ Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang KHOA CƠ KHÍ Que hàn phụ có kích thước tiêu chuẩn theo ISO - R564 Bảng sau : Đường kính Dịng hàn Lưu lượng khí Dây hàn (mm) (A) (l/ph) 0.8 60-120 8-9 1.0 60-140 8-9 1.2 80-120 9-12 1.4 150-250 12-15 1.6 160-260 14-15 270-380 15-18 180-300 15-18 320-450 18-20 Cac loại que hàn phụ gồm có: Đồng hợp kim đồng, thép không gỉ Cr cao Cr-Ni, nhôm hợp kim nhôm, thép bon thấp, thép hợp kim thấp vv • Kí hiệu que hàn theo tiêu chuẩn AWS (American Welding Society) ER XX S-X Điên cực hàn Giới hạn bền kéo tối thiểu (ksi) Lỏi đặc Chỉ loại khí bảo vệ thành phần nguyên tố hợp kim Que hàn : - ER70S-6 , ER70S-2 Steel 2" x 6" 1/8" Gauge 125-150 Amps Dùng để hàn thép - ER308L 1/16 Consumable Stainless 2"x6" 1/8" Plate - 75-100 Amps Dùng để hàn thép không gĩ - ER4043 - 3/32 Consumable Aluminum2"x6" - 100-150 Amps Dùng hàn nhơm Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang 10 KHOA CƠ KHÍ 3.0 4.0 5.0 6.0 || | | V V V 1÷2 3 2.4 2.4 2.4 …… 3.2 2.4………3.2 2.4 2.4 2.4 2.4 3.0 70 90 70 130 75…130 75…130 5.2 Khi hàn Nhôm Khi hàn Nhôm dòng điện hàn dòng xoay chiều, tư hàn 1G( PA ) mối hàn giáp mối Bảng : Các trị số định hướng để lựa chọn cường độ dịng hàn nhơm Chiều dày tơn (mm) 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 Dạng vát mép Số lớp hàn || || || || | | V 1 1 1÷2 Đường kính (mm) Điện cực Que hàn 1.6 2.4 1.6 2.4 2.4 2.4 3.2 3.2 2.0 3.0 3.0 3.0 3.0 Cường độ dòng hàn (A) 40……50 60…….80 110……130 120…….150 150….200 5.3 Khi hàn Đồng Khi hàn Đồng, điện chiều cực âm vào điện cực tư tế hàn 1G(PA) mối hàn giáp giáp mối ( hơ nóng trước hàn ) Bảng Các trị số định hướng để lựa chọn hàn đồng Chiều Dạng vát mép dày tôn mm 1.5 3.0 5.0 ll ll V Số lớp hàn 1 Đường kính Điện cực (.mm) 1.6 3.2 4.0 Que hàn (.mm) 2.0 3.0 4.0 Cường độ dòng hàn (A) 90……100 150……200 180……300 Chú ý : hàn tư thế: hàn leo( PF) , hàn ngửa ( PE ) cường độ dịng điện giảm xuống 10 đến15% CÀI ĐẶT DỊNG HÀN Việc lập trình dịng hàn cho phép thực trình gia nhiệt có mục đích lúc hàn Tại điểm bắt đầu mồi hồ quang hàn nhờ tăng dòng hàn cách từ từ mà tránh tượng nhiệt điện cực Volfram Ở cuối mối hàn nhờ hạ thấp dòng điện cách từ từ mà tránh vết nứt chân chim kèm theo vết cháy đường nứt đại lượng điều chỉnh Biểu đồ Lập trình dịng hàn Dịng mồi hồ quang (A) Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang 16 KHOA CƠ KHÍ Thời gian tăng dòng hàn để đạt dòng định mức hàn tính giây (s) Dịng hàn định mức tính (A) Thời gian hạ dịng hàn tính giây (s) Dòng hàn hạ.(A) Thời gian máy chạy có tải = ( thời gian hàn :chu kỳ hàn )x 100% Chu kỳ hàn 10 phút - Dòng khí bảo vệ chảy sau tắt hồ quang tính giây ( s) Chế độ bấm cò Dịng hn định mức Mở cho lựa chọn xung Lựa chọn dòng hàn Lấp đầy điểm bắt đầu Lựa chọn kiểu xung Lựa chọn kiểu hàn hàn que STICK Lấp đầy điểm kết thúc Lựa chọn kiểu hàn TIG Hàn điểm Điều chỉnh khí trước ( Làm điểm hàn) Sườn giảm Sườn tăng Điều chỉnh khí sau Cơng tắc nguồn Điều chỉnh dòng hàn Tay gạt lựa chọn dòng hàn DC/AC Hình – Mặt trước máy hàn TIG hiệu Miller 250 DX Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang 17 KHOA CƠ KHÍ Hình 10: Thao tác cơng tắc mỏ hàn cài đặt hàn Hình 11 Chu kỳ hàn 6.1 Mồi hồ quang TIG Đầu tiên cho điện cực tiềp cận với vật hàn sau đưa nhẹ cổ tay xuống thật để đầu cực Volfram chạm với vật hàn sinh đoản mạch xuất hồ quang nâng mỏ hàn lên để đầu điện cực cách vật hàn từ mm đảm bảo cho điện cực phóng hồ quang ổn định Đối với phương pháp xẩy đầu điện cực Volfram bị bọc kim loại (khi chạm với vật hàn) làm tăng mức độ hợp kim hoá điện cực hồ quang phóng khơng ổn định được, người ta mồi hồ quang thơng qua đồng phụ trợ tránh tượng bọc Volfram Trong thực tế người ta châm hồ quang phương pháp cho que hàn phụ trượt lên điện cực để que hàn phụ tiếp xúc với vật hàn thay đầu điện cực tiếp xúc nhằm làm cho điện cực tiếp xúc gián tiếp với vật hàn phóng hồ quang bình thường có phụ trợ dịng tạo xung cao áp, phương pháp thực hàn dòng điện chiều Khi hàn dòng điện chiều điện cực đấu với cực âm đấu ngược mũi điện cực bị phá huỷ nhiệt lượng cực khu vực cực dương Chương trình Mô đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang 18 KHOA CƠ KHÍ lớn khu vực cực âm Tất kim loại trừ nhôm hàn dòng điện xoay chiều 6.2 Mồi hồ quang TIG có dịng xung cao áp Đối với dịng điện xoay chiều hồ quang bị tắt chuyển qua trị số tương tự phương pháp mồi hồ quang tiếp xúc Nhưng hồ quang mồi hồ lại dòng xung cao áp đầu bán chu kỳ Hình 12 Mồi hồ quang có dịng xung cao áp Hình 13 Xung cao áp Nhờ áp dụng mồi hồ quang khơng tiếp xúc, có nghĩa ta tiếp cận đầu điện cực cách vật hàn từ 2mm đồng thời bật cơng tắc mỏ hàn có hồ quang ngay, tránh nhược điểm phương pháp mồi hồ quang tiếp xúc vật hàn điện cực phương pháp áp dụng cho hai trường hợp hàn dòng chiều dòng xoay chiều + + Mồi không tiếp xúc + Mồi tiếp xúc Hình 14 Kỹ thuật mồi hồ quang TIG 6.2 Kết thúc hồ quang Chuyển nhanh điện cực tư nằm ngang Chú ý : Thiết bị hàn trang bị phận điều khiển (tay han chân ) để gây hồ quang, để thay đổi cường độ dòng hàn kết thúc hồ quang mà Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang 19 KHOA CƠ KHÍ khơng cần thông qua chuyển động mỏ hàn Trong hàn TIG hồ quang bị thổi lệch do: Từ trường phân bố không xung quanh cột hồ quang Đầu điện cực bị nhiễm cacbon Mật độ dịng hàn thấp Anh hưởng khơng khí ( gió ) thổi Để khắc phục tượng người ta phải dùng chắn gió ( có ) TIÊU HAO KHÍ BẢO VỆ -LƯỢNG KHÍ BẢO VỆ- LỰA CHỌN TY KHÍ Lượng khí bảo vệ cần chỉnh chủ yếu phụ thuộc vào: - Chiều dày vật liệu hàn - Kim loại vật hàn ( kim loại ) - Lượng tiêu thụ khí Argon định đường kính ty gas ty định lượng khí lưu thơng Hình 15- Hình dạng đầu điện cực dùng cho hàn nhôm hợp kim nhôm Bảng KỸ THUẬT HÀN TIG 8.1 Hàn Hàn dùng rộng rãi sản xuất, hàn có nhiều ưu điểm , dễ thao tác, sau kim loại nóng chảy, giọt kim loại dựa vào trọng lượng thân nhỏ vào vùng nóng chảy cách dễ dàng mà khơng chảy ngồi Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang 20 KHOA CƠ KHÍ Mặt khác dễ quan sát tình hình chung vùng nóng chảy, đồng thời người thợ hàn thao tác khơng mệt mỏi Ngồi so với hàn với vị trí hàn khác, ta thấy hàn dùng que hàn dịng điện tương đối lớn, để nâng cao suất lao động Đồng thời thao tác dễ dàng, nên chất lượng mối hàn cao Do nên tạo điều kiện để thay đổi vị trí khác vị trí hàn " Hàn giáp mối vát cạnh hay không vát cạnh : Khi chiều dày vật hàn dưói 6mm khơng vát cạnh Việc hàn đính lắp ghép có ảnh hưởng lớn đến chất lượng mối hàn Nếu hàn đính dài cao làm cho hàn không thấu lồi lõm khơng Nếu hàn đính q nhỏ khoảng cách dài trình hàn bị nứt ứng suất hàn gây nên, khiến cho cơng việc hàn khơng tiến hành bình thường Do hàn đính có u cầu sau: khoảng cách mối hàn đính khoảng 40 đến 50 lần bề dày vật hàn lớn không 300mm, chiều dài vết hàn đính đến lần bề dày vật hàn lớn khơng q 30mm, bề dày mối hàn đính khoảng 0,5 đến 0,7 lần bề dày vật hàn Nhưng hàn mặt trước tốc độ đưa que hàn chậm, để có bề rộng chiều sâu nóng chảy tương đối lớn Khi hàn bịt đáy mặt sau tốc độ đưa que hàn nhanh, để bề rộng giảm Vật hàn lớn 6mm, nhiệt lượng hồ quang khó làm cho gốc mối hàn thấu, phải vát cạnh Các loại cạnh vát thường dùng hình chữ V hình chữ X Đối với việc hàn giáp mối hai loại này, ta dùng hàn nhiều lớp nhiều lớp nhiều đường Hình 14 Thứ tự thực mối hàn nhiều lớp , nhiều đường Khi hàn mối hàn giáp mối nhiều lớp thứ tự thực hình ( a ) mối hàn phủ lên ngược chiều để hạn chế biến dạng Khi hàn mối hàn góc nên tiến hành thứ tự lớp hàn hình ( b) , mối hàn đối xứng phải thực theo thứ tự đối xứng để giảm biến dạng cục hình (c) Với vật liệu có tính hàn xấu sử dụng phương pháp hàn phân đoạn kiểu bậc thang hạ dốc Hình 15 Phương pháp hàn phân đoạn bậc thang (a) phân đoạn hạ dốc (b) 1,1’ 2’ …… – Thứ tự hàn : I , II, III – Các lớp hàn 8.2 Hàn mối hàn giáp mối vị trí 1G 2: Trục điện cực ( W ) 3: Mỏ hàn TIG 4: Que hàn trần Hình 16 Góc độ mỏ hàn que hàn hàn giáp mối Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang 21 KHOA CƠ KHÍ Sau gây hồ quang mỏ hàn góc hình (Hình 16) Nung điểm bắt đầu hàn cách cho mỏ hàn xoay tròn thấy xuất vũng hàn, đầu điện cực cần giữ khoảng cách khoảng mm so với vũng hàn Khi quan sát thấy vũng hàn sáng lỏng dịch chuyển theo hướng hàn tra que hàn phụ vũng hàn ( có trường hợp mối hànkhông cần que hàn phụ ) Hình 17 Kỹ thuật hàn TIG mối hàn giáp mối Khi hàn có dây hàn phụ: dây hàn nghiêng góc 15 độ so với bề mặt vật hản dây hàn hợp với đầu điện cực góc 90 độ cách điểm bắt đầu hàn khoảng 25 mm Trước hết (Hình 17) Nung điểm khởi đầu (a) để tạo vũng hàn dóng hàn giây hàn phụ, vũng hàn sáng lên lỏng dịch chuyển phía sau vũng hàn (b) đồng thời bổ sung kim loại dây hàn phụ cách chạm nhanh đầu dây hàn vàomép trước vũng hàn (c) để kim loại dây hàn nóng chảy sau rút dây hàn phụ lại đưa hồ quang mép trước vũng hàn (e) Khi vũng hàn trở lại sáng lỏng chu kỳ lại lặp lại cũ Chú ý đầu dây hàn phụ nằm vùng khí bảo vệ sẵn sàng tiếp cận mép trước vũng hàncho kim loại phụ nóng 8.3 Kỹ thuật hàn TIG mối hàn góc liên kết chồng 1F, 2F - Bắt đầu hàn cách tạo vủng hàn ,( mồi hồ quang chi tiết ) - vũng hàn sáng lỏng chiều dài hồ quang khoàng – mm - Khi kết thúc mối hàn ngừng dao động - Di chuyển mỏ hàn dọc đường hàn với đầu điện cực phái mép Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang 22 KHOA CƠ KHÍ - hình thành mối hàn,ngừng dao động di chuyển mỏ hàn dọc đường hàn,với đầu điện cực phía mép trện +) Kỹ thuật hàn góc liên kết góc liên kết mép Đây loại mối hàn dể hàn hàn điện cực không nóng chảy môi trường khí trơ bao gồm việc : - Tạo vũng hàn điểm bắt đầu - Di chuyển mỏ hàn dọc theo đường hàn - Khi thực loại mối hàn này,không cần sử dụng dây hàn phụ +) kỹ thuật hàn mối hàn nhiều lớp : - Thường thực với chiều dày lớn mm - Lớp hàn đầu cần thực hàn ngấu hoàn toàn đáy hàn - Các lớp sau hàn dòng điện hàn lớn CÁC KHUYẾT TẬT MỐI HÀN TIG – BIỆN PHÁP ĐỀ PHÒNG 9.1 Các nguyên nhân gây khuyết tật rỗ khí mối hàn 9.1.1 Do lượng khí bảo vệ q Hình 19 Khắc phục : - Điều chỉnh lưu lượng khí cho thích hợp với tính chất chiều dày chi tiết hàn - Kiểm tra lại đường cấp khí bảo vệ van khí 9.1.2 Do lưu lượng khí nhiều Do lưu lượng khí nhiều gay nên tượng lốc xốy, khí bảo vệ khơng có tác dụng bảo vệ vùng hàn tạo điều kiện cho khơng khí xung quanh xâm nhập vào bể hàn Hình 20 Khắc phục: - Giảm lưu lượng khí bảo vệ cho thích hợp với chế độ hàn - Kiểm tra lại van điều chỉnh lưu lượng khí - Kiểm tra lại ty gas bị vỡ cho thay 9.1.3 Do khơng dùng che Do không dùng che, phủ, hàn môi trường khí bảo vệ có gió tạt với tốc độ chuyển động không khí 1m/giây, thổi bạt khí bảo vệ tạo điều kiện để không khí xâm nhập vào mối hàn Hình 21 Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang 23 KHOA CƠ KHÍ Khắc phục: - Dùng che chắn gió hàn nơi có gió để trành tượng 9.1.4 Do ty khí bảo vệ q bé khơng đủ lưu lượng khí bảo vệ Hình 22 Khắc phục : chọn lại đường kính ty gas lượng tiêu thụ khí bảo vệ định đường kính ty gas ty gas quyet định lượng khí lưu thơng - Chon trị số đường kính ty gas = 1.5 lần chiều rộng bể hàn 9.1.5 Do khoảng cách vòi hàn lớn Khoảng cách vòi hàn lớn, khí bảo vệ khơng đủ tầm vơi để bảo vệ hết vùng hàn, tạo điều kiện cho khơng khí xâm nhập vào vùng hàn gây rỗ khí Hình 23 Khắc phục: - Điều chỉnh lại khoảng cách vòi hàn cho phù hợp với khoảng cách - Kiểm tra lại phần thò điện cực volfram với mặt đầu ty gas cho phù hợp 9.1.6 Do mỏ hàn nghiên Góc độ mỏ hàn với hướng hàn khơng yêu cầu, khí bảo vệ thổi trượt bề mặt kim loại vật hàn tạo nên đối lưu khơng khí xâm nhập vao vùng hàn gây rỗ khí Hình 24 Khắc phục: - Điều chỉnh góc độ vịi hàn cho thích hợp ( góc độ vịi hàn hướng hàn 1000 ) 9.1.7 Do nước thấm nhập vào dịng khí: - Khi sư dụng dịng hàn lớn > 150 (A) mỏ hàn chuyển sang chế độ làm mát bang nước (bảo vệ điện cực) khơng kín nước qua khe hở xâm nhập vào vùng hàn gây rỗ khí Hình 25 Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang 24 KHOA CƠ KHÍ Khắc phục: - Sửa lại vịi hàn làm mát nước cho kín 9.1.8 Do chất bẩn, dầu mỡ, sơn ẩm ướt vùng mối hàn Khắc phục: Trước hàn vật hàn phải làm để loại bỏ chất dầu ,mỡ … Hình 26 9.2 Các ngun nhân đầu que hàn bị bọc ơxít 9.2.1 Do bề mặt vật hàn que hàn bị ơxít Hình 27 Khắc phục : Phải chấp hành triệt để công tác vệ sinh trước hàn, dùng ban chải đành lớp ơxít Điều đặc biệt quan trọng vật liệu họ nhà nhơm ơxít nhơm có nhiệt độ nóng chảy 2000 C, cao nhiệt độ nóng chảy nhơm ngăn cản trình hàn 9.2.2 Do sau lớp hàn khơng đánh chải ơxít Hình 28 Khắc phục : - Đánh chải sau lớp hàn 9.2.3 Do kéo que hàn khỏi dịng khí bảo vệ lần nhấp que Hình 29 Khắc phục: - Không kéo đầu que hàn khỏi vùng khí bảo vệ lần nhấp que để làm nóng chảy kim loại phụ • Hiện tượng ơxy hóa đáy mối hàn Nguyên nhân gây lên tượng oxy hóa phía đáy Khi hàn thép hợp kim thấp, hợp kim cao, thép không gỉ hàn thấy bị ôxy hóa làm không mép vật hàn, mép hàn vật hàn bị bẩn… Hình 30 Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang 25 KHOA CƠ KHÍ Khắc phục: - Dùng khí bảo vệ đáy để giảm tượng oxy hóa đáy đặc biệt lọai thép hợp kim thấp lọai thép hợp kim cao, thép không gỉ… - Chuẩn bị tốt gia cơng cạnh vát mối hàn Hình 31 9.3 Các nguyên nhân dẫn đến tượng đầu điện cực volfram bị bọc 9.3.1 Do điện cực volfram nóng tiếp xúc với bể hàn Điện cực volfram nóng tiếp xúc với bể hàn trình hàn thao tác khơng kỹ thuật đánh mỏ hàn Hình 32 Khắc phục: - Khi dao động mỏ hàn không cho đầu điện cực volfram chạm vào bể hàn - Cần nắm vững cách thao tác mỏ hàn 9.3.2 Do điện cực volfram nóng tiếp xúc với que hàn Hình 33 Khắc phục: Trong hàn khơng nên cho đầu que hàn chạm vào điện cực 9.3.3 Do điện cực volfram bị tải dùng dòng Điện chiều đấu cực dương vào điện cực Hình 34 Khắc phục: Khi dùng dòng điện chiều để hàn với điện cực volfram ta đấu cực âm vào điện cực 9.3.4 Do trình hàn đầu điện cực volfram bị bọc Trong trình hàn đầu điện cực volfram bị bọc gây vết rãnh vùng mối hàn, bề mặt mối hàn gây han gỉ Hình 35 Khắc phục: Trong q trình hàn khơng cho đầu điện cực volfram bọc oxit không cho điện cực volfram chạm vào vùng hồ quang chạm vào que hàn phụ giảm bớt tượng nói Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 bị TCN & CĐN - Trang 26 KHOA CƠ KHÍ Chú ý : ngồi ngun nhân khuyết tật cịn có ảnh hưởng vị trí mỏ hàn Vị trí mỏ hàn làm thay đổi chiều sâu ngấu lẫn độ rộng mối hàn Việc chọn vị trí mỏ hàn phụ thuộc vào hàn, loại lớp, dạng mối ghép độ dày vật liệu Khi hàn dùi mối hàn rộng phẳng Ngược lại hàn kéo bị tập trung nhiệt bể hàn nóng chảy bị sâu đôi chỗ cao vượt Chiều hàn Anh hưởng vị trí mỏ hản tới bề rộng độ sâu ngấu Câu hỏi ôn tập kiểm tra 1234- Trình bày thực chất đặc điểm phạm vi ứng dụng hàn TIG Nêu vật liệu chủ yếu thường dùng hàn TIG Trình bày thứ tự vận hành thiết bị hàn TIG Trình bày dạng sai hỏng thường gặp – Nguyên nhân, cách phịng ngừa khắc phục 5- Trình bày kỹ thuật hàn TIG hàn giáp mối hàn góc chữ T, chữ V 10 Tài liệu cần tham khảo [1] Nguyễn Thúc Hà, Bùi Văn Hạnh- Giáo trình công nghệ hàn-NXBGD- 2002 [2] Ngô Lê Thông- Công nghệ hàn điện nóng chảy (tập sở lý thuyết)- NBKHKT 2004 [3] Hoàng Tùng- Sổ tay định mức tiêu hao vật liệu lượng điện hànNXBGD- 2004 [4] Giáo trình cơng nghệ hàn – Nguyễn đình Thắng – NXB Lao động xã hội 2005 Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang 27 KHOA CƠ KHÍ PHẦN II: PHỤ LỤC CÁC LIÊN KẾT Ở CÁC VỊ TRÍ HÀN TRONG KHƠNG GIAN Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang 28 KHOA CƠ KHÍ Chương trình Mô đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang 29 KHOA CƠ KHÍ Chương trình Mơ đun hàn TIG – MĐ 22 TCN & CĐN - Trang 30 ... hành thiết bị hàn TIG Hàn giáp mối không vát mép (hàn TIG) Hàn giáp mối có vát mép (hàn TIG) Hàn gấp mép mỏng (hàn TIG) Hàn góc khơng vát mép (hàn TIG) Hàn góc có vát mép (hàn TIG) Kiểm tra mô... Thiết bị dùng cho hàn TIG a) Sơ đồ thiết bị ; b) Máy hàn TIG Thiết bị cho hàn TIG co phận chính: - Máy hàn TIG : Đây loại máy hàn đặc biet chủ yếu dùng cho hàn TIG, loại máy hàn cho hai loại dòng... bể hàn trình hàn Tất chi tiết mỏ hàn TIG lắp nối với ren kẹp Mỏ hàn TIG cấu tạo phân làm loại: - Mỏ hàn làm mát khí bảo vệ dòng hàn nhỏ 120 A - Mỏ hàn làm mát nước dòng hàn lớn 120 A Chương trình