N ộ i qui th ự c t ậ p
N ội qui xưở ng th ự c t ậ p
- Những người không có nhiệm vụkhông vào xưởng thực hành
Giảng viên, giáo viên và học sinh-sinh viên cần có mặt tại xưởng thực hành trước giờ học từ 5 đến 10 phút để kiểm tra tình trạng cơ sở vật chất, trang thiết bị và dụng cụ Họ cũng phải nhận bàn giao xưởng thực hành và ghi sổ giao ca Nếu phát hiện trang thiết bị hỏng hoặc mất, cần báo ngay cho bộ phận quản lý.
- Giáo viên, Học sinh-Sinh viên phải có đầy đủ bảo hộ lao động, đeo thẻ theo quy định, quần áo đầu tóc gọn gàng
- Thực hiện các công việc khi đã được giáo viên hướng dẫn, phân công, không làm việc riêng
- Học sinh thực tập trong xưởng nếu cần ra hoặc vào xưởng thực tập phải được sựđồng ý của giáo viên hướng dẫn
Trước khi vận hành các thiết bị trong xưởng, cần phải thực hiện kiểm tra an toàn Người dùng tuyệt đối không được tự ý sử dụng thiết bị nếu phát hiện có vấn đề về an toàn và phải có sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn.
- Người sử dụng các thiết bị có trong xưởng thực tập phải được hướng dẫn về kỹ thuật an toàn, qui trình sử dụng thiết bị đó
Trước khi sử dụng thiết bị trong xưởng, cần phải kiểm tra an toàn một cách cẩn thận Không được tự ý sử dụng thiết bị nếu phát hiện thấy có nguy cơ không an toàn và phải luôn có sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn.
- Không tự ý bỏ ra ngoài gây mất trật tự, đùa nghịch đi lại lộn xộn và xả rác bừa bãi
Cấm sử dụng rượu, bia, thuốc lá, kẹo cao su, hung khí và chất gây cháy nổ trong khuôn viên Học sinh nghỉ học cần có giấy phép và lý do chính đáng, trong khi nghỉ ốm phải có giấy xác nhận từ bác sĩ.
- Tuyệt đối không tự ý đem các thiết bị, dụng cụ… ra khỏi xưởng thực hành khi chưa được sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn hoặc người quản lý
- Khi ngừng thực tập hoặc mất điện phải ngắt cầu dao điện vào máy hoặc các thiết bịđang sử dụng
Khi sử dụng các thiết bị và dụng cụ hiện đại, nếu phát hiện hiện tượng bất thường như tiếng kêu lạ, hỏng hóc hoặc mất mát, cần ngay lập tức ngừng hoạt động và thông báo cho giáo viên hướng dẫn hoặc người có trách nhiệm để được giải quyết kịp thời.
Khi xảy ra sự cố mất an toàn lao động, cần ngay lập tức ngắt điện và cấp cứu người bị nạn (nếu có) Đồng thời, giữ nguyên hiện trường để phục vụ cho công tác điều tra và báo cáo ngay cho giáo viên hướng dẫn hoặc người có trách nhiệm giải quyết sự việc.
Để bảo vệ tài sản và trang thiết bị trong phòng học hoặc xưởng thực hành, cần chú ý đến việc sử dụng đúng cách Nếu có sự cố làm hỏng dụng cụ hoặc trang thiết bị, mức độ bồi thường sẽ được xác định theo quy định của nhà trường, phụ thuộc vào mức độ hư hỏng.
1.1.3 Kết thúc buổi thực tập
- Ngắt điện vào máy, lau sạch sẽ các trang thiết bị dụng cụ… và cho dầu mỡ vào những chỗ cần thiết của thiết bị, dụng cụ
Để đảm bảo vệ sinh tại phòng học và xưởng thực hành, cần thực hiện các bước như làm sạch nền nhà, bảng, bàn ghế, tường và cửa kính Sau khi hoàn tất việc dọn dẹp, hãy tắt đèn, quạt, khóa cửa và bàn giao xưởng cho người quản lý.
Giảng viên, Giáo viên và Học sinh-Sinh viên phải thực hiện nghiêm túc các điều Nội quy trên.
Nội qui sử dụng máy hàn điện
Điều 1: Chỉ có những người có bằng tốt nghiệp hoặc giấy chứng nhận về hàn điện Đã được huấn luyện về qui tắc an toàn, qui trình sử dụng mới được sử dụng máy hàn Điều 2: Công nhân hàn hoặc HSSV thực tập phải sử dụng đầy đủ BHLĐ theo qui định Điều 3: Trước khi hàn phải kiểm tra cầu dao (attomat), dây điện, cáp hàn, kìm hàn, kính hàn đảm bảo an toàn mới được sử dụng Điều 4: Giữa các máy hàn phải có tấm chắn hồ quang, thông thoáng gió Máy hàn phải có dây tiếp đất tốt Điều 5: Khi di chuyển máy phải ngắt nguồn điện cung cấp cho máy Tuyết đối không sửa chữa thay đổi đấu nối dây điện vào, ra khi chưa ngắt điện
Khi xảy ra tai nạn lao động, cần ngay lập tức ngừng làm việc và thông báo cho người phụ trách để xử lý Sau khi kết thúc buổi làm việc, hãy ngắt nguồn điện cung cấp cho máy, vệ sinh máy sạch sẽ và bàn giao lại máy móc cùng dụng cụ Tất cả mọi người phải tuân thủ nghiêm túc các quy định nội quy đã nêu.
N ộ i qui s ử d ụng máy mài hai đá
Máy mài hai đá chủ yếu được sử dụng để mài Pavia và các loại dao cụ Chỉ những người đã được hướng dẫn sử dụng hoặc được phân công mới được phép sử dụng máy mài Trước khi vận hành, cần kiểm tra độ an toàn của máy để đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng.
- Đá có sứt mẻ, nứt gì không;
- Khe hởđá (cấm mài khi khe hởđá lớn hơn 3mm);
- Bệ tỳđá có chắc chắn không;
- Máy có chạy nhẹ nhàng không;
- Kiểm tra vị trí làm việc đảm bảo gọn gàng, sạch sẽ, đủ ánh sáng
Để đảm bảo an toàn khi sử dụng máy mài, người vận hành cần có đầy đủ trang bị bảo hộ lao động như quần áo, giày, mũ và kính bảo hộ Trước khi khởi động máy, cần đảm bảo máy đạt đủ tốc độ Trong quá trình vận hành, nếu phát hiện tiếng kêu bất thường hoặc trục trặc, cần ngắt điện và báo cho người phụ trách Người vận hành không được đứng đối diện với đá mài mà phải đứng lệch 45 độ Cấm hai người cùng mài trên một viên đá, không được mài một tay, mài vào mặt bên của đá hoặc mài cùng chiều quay của đá Không được tỳ phôi quá mạnh và không sử dụng đá bị sứt, nứt Khi mài vật nhỏ, cần sử dụng dụng cụ kẹp chặt Cấm mài khi khe hở giữa bệ tỳ và đá mài lớn hơn 3mm, và nếu phần còn lại của đá nhỏ hơn hoặc bằng 5mm, cần tháo bỏ và thay đá mới Cuối cùng, sau khi hoàn thành công việc, ngắt cầu dao điện, vệ sinh sạch sẽ máy và khu vực làm việc, đồng thời bàn giao tình trạng máy cho ca sau.
N ộ i qui s ử d ụ ng máy khoan bàn
Điều 1: Chỉ có những người được hướng dẫn sử dụng hoặc được phân công mới được sử dụng máy khoan Điều 2: Khi sử dụng máy khoan phải có đầy đủ BHLĐ, quần áo, giầy, mũ gọn gàng Cấm đeo găng tay khi khoan, dùng tay để giữ chi tiết khoan Điều 3: Trước khi làm việc phải kiểm tra đầu cặp, áo khoan phải kẹp chặt mũi khoan, không được sử dụng áo khoan, đầu cặp có hiện tượng hư hỏng, mũi khoan chưa được kẹp chặt, tình trạng an toàn của máy, cho máy chạy thử không tải Điều 4: Đầu cặp, áo khoan phải kẹp chặt mũi khoan, không được sử dụng áo khoan, đầu cặp có hiện tượng hư hỏng Điều 5: Trước khi khoan phải gá kẹp phôi chắc chắn Không được khoan lỗcó đường kính quá lớn, lớn hơn mức qui định của máy Điều 6: Khi máy đang chạy không được cúi đầu vào trục máy khoan, thổi phoi hoặc dùng tay gạt phoi Điều 7: Nếu là nữ sử dụng máy khoan thì phải bện tóc chặt chẽ, đội mũ bao che lại Điều 8: Kết thúc công việc ngắt cầu dao điện vào máy, vệ sinh sạch sẽ máy và nơi làm việc Bàn giao tình trạng máy cho ca sau
Nh ữ ng ki ế n th ức cơ bản khi hàn điệ n h ồ quang tay (SWAW/111)
Khái niệm về hàn điện hồ quang
2.1.1 Thực chất của quá trình hàn
Hàn là quá trình kết nối hai hoặc nhiều chi tiết bằng cách sử dụng nhiệt để nung nóng kim loại đến trạng thái nóng chảy hoặc dẻo Khi kim loại đạt được trạng thái này và chịu tác động của ngoại lực, chúng ta sẽ tạo ra mối hàn chắc chắn.
Có hai công dụng chính
- Dùng để chế tạo các chi tiết mới bằng kim loại như nồi hơi, bình chứa và tàu bè các loại…
- Dùng để sửa chữa các chi tiết bằng kim loại trong quá trình làm việc bị mài mòn, nứt vỡ hoặc bị gẫy như cổ trục bánh răng …
2.1.3 Khái niệm về hồ quang
Hồ quang là hiện tượng phóng điện mạnh và bền giữa hai điện cực trong không khí, nổi bật với khả năng phát ra ánh sáng cực mạnh và tỏa nhiệt.
Hồ quang hàn là một dạng hồ quang điện có khả năng hàn, nhưng để thực hiện hàn hiệu quả, cần đảm bảo một số điều kiện nhất định Nhiệt lượng lớn được tạo ra từ quá trình chuyển đổi điện năng thành nhiệt năng và quang năng là yếu tố quan trọng trong việc hình thành hồ quang hàn.
- Chiều dài cột hồ quang từ 2 7 mm
- Hiệu điện thế cột hồ quang 10 15 Vôn
- Dòng điện cột hồ quang 10 1000 Ampe
C ấ u t ạ o m ố i hàn và t ổ ch ứ c kim lo ạ i m ố i hàn
Mối nối hàn, tương tự như các mối nối bằng đinh tán và bu lông, là loại mối nối liền được thực hiện thông qua quá trình hàn.
Trong hàn nóng chảy, mối nối hàn gồm :
- Vùng tiệm cận mối hàn (2)
- Kim loại cơ bản không bị tác dụng nhiệt trong quá trình hàn(3)
Mối hàn được hình thành từ sự kết tinh của hỗn hợp kim loại điện cực và kim loại cơ bản, trong khi tiệm cận mối hàn là khu vực kim loại cơ bản bị nung nóng lên đến 100°C, gần với nhiệt độ nóng chảy.
2.2.1 Sự tạo thành bể hàn
Trong quá trình hàn nóng chảy, mép của kim loại hàn và kim loại phụ sẽ nóng chảy, tạo ra một bể kim loại lỏng chung cho cả hai chi tiết.
Hình 2-2: B ể hàn và chuy ển độ ng c ủ a kim lo ạ i l ỏ ng
Trong quá trình hàn, nguồn nhiệt di chuyển theo kẽ hàn, đồng thời bể hàn cũng chuyển động theo hướng này Theo quy ước, bể hàn có thể được chia thành hai phần.
Phần đầu I và phần đuôi II.
Quá trình nấu chảy kim loại cơ bản và kim loại phụ (cực hàn) diễn ra khi nguồn nhiệt như hồ quang hoặc ngọn lửa khí tác động Tất cả các kim loại cơ bản nằm phía trước nguồn nhiệt sẽ bị nấu chảy.
Trong quá trình kết tinh hình thành mối hàn, kim loại lỏng trong bể hạn luôn ở trạng thái chuyển động và xáo trộn không ngừng Sự chuyển động này được tạo ra bởi áp suất của dòng khí tác động lên bề mặt kim loại lỏng trong khu vực chịu ảnh hưởng của nguồn nhiệt.
Dưới tác động của khí, kim loại lỏng bị đẩy ngược về phía nguồn nhiệt, tạo ra chỗ lõm trong bể hàn.
Hình dạng bể hàn và mối hàn có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất của mối hàn, đặc biệt là khả năng chống rạn nứt Các yếu tố như công suất nguồn nhiệt, chế độ hàn, loại và chiều dòng điện, cùng với tính chất lý nhiệt của kim loại hàn đều đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tính chất này.
Hệ số b/ Lk: là hình dạng bể hàn
Lb: Chiều dài bể hàn h : Chiều sâu bể hàn b: Chiều rộng bể hàn
Lk: chiều dài phần kim loại kế tinh
- Chiều dài của bể hàn không phụ thuộc vào tốc độ hàn, mà chỉ phụ thuộc vào công suất của nguồn nhiệt
Hệ số hình dạng bể hàn b/Lk có sự phụ thuộc đáng kể vào tốc độ hàn; khi tốc độ hàn cao, hệ số hình dạng k sẽ giảm và ngược lại Sự thay đổi này ảnh hưởng lớn đến quá trình kết tinh, từ đó tác động đến chất lượng mối hàn Cụ thể, hệ số hình dạng bể hàn lớn sẽ dẫn đến những biến đổi trong kết cấu và tính chất của mối hàn.
Điều kiện kết tinh của bể hàn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mối hàn Khi bể hàn có kích thước rộng, mối hàn sẽ đạt chất lượng cao Ngược lại, nếu bể hàn hẹp, nguy cơ xuất hiện rạn nứt ở trục mối hàn sẽ tăng lên.
2.2.2 Sự chuyển dịch kim loại lỏng từ que hàn vào bể hàn
Nghiên cứu sự chuyển dịch kim loại khi hàn hồ quang có ý nghĩa quan trọng trong việc tạo hình mối hàn và ảnh hưởng đến quá trình luyện kim trong vũng hàn Sự chuyển dịch này tác động đến thành phần và chất lượng của mối hàn, khi kim loại từ que hàn được chuyển vào bể hàn dưới dạng những giọt nhỏ có kích thước khác nhau Dù sử dụng phương pháp hàn nào hay ở vị trí nào, kim loại luôn di chuyển từ que hàn vào bể hàn, điều này được giải thích bởi nhiều yếu tố khác nhau.
2.2.2.1 Trọng lượng của các giọt kim loại lỏng
Trong quá trình hàn, những giọt kim loại hình thành ở đầu que hàn và di chuyển theo phương thẳng đứng từ trên xuống dưới Lực này chỉ có khả năng đưa giọt kim loại vào bể hàn khi hàn băng (sấp), trong khi đó, khi hàn trần (ngửa), lực này lại tác động ngược lại Đối với hàn đứng, chỉ một phần kim loại sẽ chuyển dịch từ trên xuống dưới.
Sức căng bề mặt là kết quả của lực phân tử, luôn có xu hướng tạo ra năng lượng tối thiểu cho bề mặt Điều này dẫn đến việc hình thành các giọt kim loại lỏng có hình dạng cầu, và những giọt này chỉ biến mất khi rơi vào bể hàn, nơi sức căng bề mặt của vũng hàn kéo chúng vào hình dạng chung Sức căng bề mặt cũng giữ cho kim loại lỏng trong bể hàn không bị rơi, từ đó hỗ trợ quá trình hình thành mối hàn hiệu quả.
Dòng điện đi qua que hàn tạo ra một điện trường xung quanh, làm giảm mặt cắt ngang của que hàn đến mức tối thiểu Lực cắt này tác động lên kim loại lỏng ở đầu que hàn, biến chúng thành những giọt Sự kết hợp giữa sức căng bề mặt và cường độ điện trường khiến cho ranh giới nóng chảy của que hàn bị thắt lại.
Khi mặt cắt ngang giảm, mật độ dòng điện tăng, dẫn đến việc kim loại lỏng đạt đến trạng thái sôi và tạo ra áp lực đẩy hạt kim loại chảy vào bể hàn Tuy nhiên, cường độ điện trường trên bề mặt bể hàn không lớn do mật độ dòng điện nhỏ, và mật độ dòng điện giảm dần từ que hàn đến vật hàn, vì vậy không xảy ra hiện tượng kim loại lỏng chuyển từ vật hàn vào que hàn.
Hình 2.4: L ự c t ừ tác d ụ ng lên c ộ t h ồ quang
Ký hi ệu quy ướ c m ố i hàn theo tiêu chu ẩ n Vi ệ t Nam (TCVN)
2.3.1 Cách biểu diễn mối hàn trên bản vẽ a) Không phụ thuộc vào phương pháp hàn các mối hàn trên bản vẽ được quy ước và biểu diễn như sau:
Mối hàn nhìn thấy được biểu diễn –Nét cơ bản (Hình 2.7a,b)
Mối hàn khuất được biểu diễn – Nét đứt (Hình 2.7c)
Trong bản vẽ hàn, các điểm hàn được quy ước như sau: điểm hàn nhìn thấy được biểu diễn bằng dấu “+” và được thể hiện bằng nét liền cơ bản Để chỉ mối hàn hay điểm hàn, sử dụng “đường dóng” với nét gạch ngang song song với đường bằng của bản vẽ, kết thúc bằng nửa mũi tên chỉ vào vị trí mối hàn Mối hàn nhiều lớp được biểu diễn bằng các đường viền riêng và các chữ số La Mã để chỉ thứ tự lớp hàn Đối với các mối hàn phi tiêu chuẩn, cần chỉ dẫn kích thước các phần tử kết cấu trên bản vẽ Giới hạn của mối hàn quy ước được biểu thị bằng nét liền cơ bản, trong khi giới hạn các phần tử kết cấu của mối hàn được biểu thị bằng nét liền mảnh.
2.3.2 Quy ước ký hiệu mối hàn trên bản vẽ a) Cấu trúc quy ước ký hiệu mối hàn tiêu chuẩn (hình 2.10):
Hình 2.10: Quy ướ c ký hi ệ u m ố i hàn tiêu chu ẩ n b ) Cấu trúc quy định ký hiệu mối hàn phi tiêu chuẩn chỉ dẫ n trên hình
Hình 2.11 Quy ước ký hiệu mối hàn phi tiêu chuẩn
19 c) Những quy ước phụ để ký hiệu mối hàn được chỉ dẫn theo bảng sau:
Ký hiệu phụ Ý nghĩa của ký hiệu phụ
Vị trí ký hiệu phụ Phía chính Phía phụ
Phần lồi của mối hàn được cắt đi cho bằng với bề mặt kim loại cơ bản
Mối hàn được gia công để có sự chuyển tiếp đều từ kim loại mối hàn đến kim loại cơ bản
Mối hàn được thực hiện khi lắp ráp
Mối hàn gián đoạn phân bố theo kiểu mắt xích
Mối hàn gián đoạn hay các điểm hàn phân bố so le
Mối hàn được thực hiện theo đường kính chu vi kín đường kính của ký hiệu d = 3 ÷ 4 mm
Mối hàn được thực hiện theo đường chu vi hở
Ký hiệu này chỉ dùng đối với mối hàn nhìn thấy
Kích thước của ký hiệu qui định:
Cao từ 3 ÷ 5 mm Dài từ 6 ÷ 10 mm
Quy ước ký hiệu mối hàn được thể hiện rõ ràng với phía chính ghi ở trên (hình 2.7a) và phía phụ ghi ở dưới (hình 2.12b) Đường gạch ngang của đường dóng chỉ rõ vị trí hàn, giúp người đọc dễ dàng nhận diện và hiểu rõ hơn về các mối hàn trong thiết kế.
Độ nhẵn bề mặt gia công của mối hàn có thể được ghi chú ở phía trên hoặc dưới nét gạch ngang của đường chỉ vị trí hàn, và thường được đặt sau ký hiệu mối hàn Ngoài ra, thông tin này cũng có thể được chỉ dẫn trong điều kiện kỹ thuật trên bản vẽ mà không cần ghi ký hiệu.
Hình 2.13 trình bày quy ước ghi độ nhẵn bề mặt gia công của mối hàn Nếu mối hàn yêu cầu kiểm tra, ký hiệu sẽ được ghi ở phía dưới đường dóng chỉ vị trí hàn như thể hiện trong hình 2.14.
Trên bản vẽ, nếu có nhiều mối hàn giống nhau, chỉ cần ghi rõ số lượng và số hiệu của chúng Ký hiệu liên quan có thể được đặt ở phía trên nét vạch ngang để dễ dàng nhận biết.
21 đường dóng chỉ vị trí hàn (nếu ở phía trên nét gạch ngang của đường này có ghi ký hiệu mối hàn) (hình 2.15 )
Trong quy ước ghi ký hiệu các mối hàn, vật liệu mối hàn như que hàn, dây hàn, thuốc hàn có thể được chỉ dẫn trên bản vẽ hoặc không cần thiết Hiện nay, có nhiều phương pháp và dạng hàn khác nhau, tuy nhiên, chúng ta quy định một số ký hiệu cho phương pháp hàn, dạng hàn cơ bản, cùng với kiểu liên kết hàn thường dùng nhất.
Hàn hồ quang tay (T) là phương pháp hàn cơ bản, trong khi hàn tự động dưới thuốc (Đ) không sử dụng tấm lót đệm thuốc hay hàn đính trước Hàn tự động dưới thuốc có thể sử dụng tấm lót bằng thép (Đ1) hoặc tấm lót bằng đồng với thuốc liên hợp (Đđ1) Ngoài ra, hàn tự động dưới thuốc cũng có thể áp dụng đệm thuốc (Đđ) và hàn đính trước (Đh) Cuối cùng, hàn tự động trong môi trường khí bảo vệ (Đbv) đảm bảo chất lượng hàn cao hơn.
B – Hàn bán tựđộng dưới thuốc không dùng tấm lót, đệm thuốc hay hàn đính trước
Bt - Hàn bán tựđộng dưới thuốc dùng tấm lót bằng thép
Bđt - Hàn bán tự động dưới thuốc dùng tấm lót bằng đồng – thuốc liên hợp
Bđ - Hàn bán tự động dưới thuốc dùng đệm thuốc
Bh - Hàn bán tự động dưới thuốc có hàn đính trước
Bbv - Hàn bán tựđộng trong môi trường khí bảo vệ
Xđ - Hàn điện xỉ bằng điện cực dây
Xt - Hàn điện xỉ bằng điện cực tấm
Xtđ - Hàn điện xỉ bằng điện cực tấm dây liên hợp
* Dùng chữcái in thường sau đây, có kèm theo các chữ số chỉ kiểu liên kết hàn:
Liên kết hàn giáp mối (22 m), liên kết hàn chữ T (t), liên kết hàn góc (g), liên kết hàn chồng (c), và liên kết hàn tán đinh (đ) là các loại liên kết hàn quan trọng Ngoài ra, tất cả các ký hiệu phụ, chữ số và chữ cái (trừ các chỉ số) trong ký hiệu mối hàn đều quy định có chiều cao bằng nhau từ 3 đến 5 mm và được thể hiện bằng nét liền mảnh.
2.3.4 Một số ví dụ về cách ghi ký hiệu mối hàn trên bản vẽ Đặc tính của liên kết hàn
Tiết diện ngang của mối hàn
Ký hiệu qui ước mối hàn trên bản vẽ
Liên kết hàn giáp mối không vát mép hàn cả hai mặt Mối hàn được thực hiện bằng phương pháp hàn hồ quang tay khi lắp ráp
Sau khi hàn xong, gia công mối hàn cho bằng với bề mặt kim loại cơ bản Độ nhẵn bề mặt gia công của mối hàn
Liên kết hàn giáp mối vát mép hai chi tiết ở một mặt, hàn cả hai mặt
Mối hàn được thực hiện bằng phương pháp han hồ quang tay theo đường chu vi kín
Liên kết hàn góc không vát mép, hàn cả hai mặt
Mối hàn gián đoạn được thực hiện bằng phương pháp hàn bán tự động dưới lớp thuốc không dùng tấm lót, đệm thuốc và hàn đính trước
T không vát mép, hàn cả hai mặt Mối hàn được thực hiện bằng phương pháp hàn hàn hồ quang tay theo chu vi hở
Liên kết hàn giáp mối vát giữa hai chi tiết được thực hiện trên một mặt, sử dụng phương pháp hàn tự động Quá trình hàn diễn ra dưới lớp thuốc và có sự hỗ trợ của tấm lót bằng thép.
Liên kết hàn chồng không vát mép là phương pháp hàn một mặt, thực hiện bằng kỹ thuật hàn bán tự động mà không cần sử dụng tấm lót, đệm thuốc hay hàn đính trước.
Liên kết hàn giáp mối gấp mép cả hai chi tiết ở một mặt
Mối hàn được thực hiện bàng phương pháp hàn hồ quang tay
2.3.5 Ký hiệu tiêu chuẩn của một sốnước
Theo tiêu chuẩn này, các tư thế hàn cơ bản khi hàn hồ quang tay được ký hiệu như sau:
Hàn đứng từdưới lên: Vu
Hàn đứng từ trên xuống: Vd
- Các tư thếkhác cũng được qui định như sau:
Mối hàn (1G, 1F) cho tư thế hàn D
Mối hàn (2G, 2F) cho tư thế hàn X
Mối hàn (4G, 4F) cho tư thế hàn O
Mối hàn (3G, 3F) cho tư thế hàn Vu và Vd
Tư thế hàn cơ bản khi hàn hồquang được ký hiệu như sau:
PB(h) – hàn ngang tư thê sấp
PC(q) – hàn ngang tư thếđứng
PF (s) –hàn đứng từdưới lên
PG (f) – hàn đứng từ trên xuống
2.3.5.3 Ký hiệu quy ước mối hàn theo tiêu chuẩn AWS a) Quy định chung
- Ký hiệu mối hàn: Mối hàn được vẽ bằng nét cơ bản cho cả mối hàn khuất,trong đó có ký hiệu sau:
- Đối tượng bị tham chiếu : b) Các ký hiệu phụ trong mối hàn
TT Các loại mối hàn Ký hiệu mối hàn (Welding Symbols)
Phía mũi tên Phía bên kia mũi tên Cả hai phía
2 Mối hàn giáp mối không vát cạnh
Mối hàn giáp mối vát mép một bên
5 Mối hàn giáp mối vát mép chữ U
6 Mối hàn giáp mối vát mép chữ J
7 Mối hàn giáp mối rãnh chữ V loe
8 Mối hàn giáp mối vát mép loe một bên
9 Mối hàn rãnh hoặc hàn chốt N/A
10 Mối hàn điểm hoặc hàn lồi N/A
Mối hàn có đệm lót hoặc tấm đỡ phía sau
13 Mối hàn đắp-Tạo bề mặt
14 Mối hàn mặt bích cạnh N/A
15 Mối hàn mặt bích góc N/A
* Vị trí và ý nghĩa các thành phần của một ký hiệu mối hàn: c) Các ký hiệu phụ được sử dụng chung với các ký hiệu mối hàn cơ bản:
Dùng để chỉ hình dáng bề mặt của mối hàn sau khi hoàn thành mối hàn Có
3 loại chu tuyến cơ bản:
* Ký hiệu mối hàn toàn bộ xung quanh còn gọi là ký hiệu mối hàn theo chu vi kín
* Ký hiệu có đệm lót phía sau mối hàn:
* Ký hiệu mối hàn có sử dụng miếng chêm
Cả hai loại ký hiệu có đệm lót và có miếng chêm đều được sử dụng kết hợp với các ký hiệu mối hàn giáp mối nhằm tránh nhầm lẫn với mối hàn chốt hay mối hàn rãnh.
* Ký hi ệ u nóng ch ả y hoàn toàn
Ký hiệu nóng chảy hoàn toàn được sử dụng để biểu thị sự thâm nhập toàn bộ của liên kết với phần củng cố chân ở phía sau mối hàn, đặc biệt khi chỉ thực hiện hàn từ một phía.
29 Đườ ng tham chi ế u kép
Hai hoặc nhiều đường tham chiếu có thể sử dụng chung một mũi tên duy nhất để chỉ một trình tự thao tác
Ví dụ: Ký hiệu đường tham chiếu kép: Mối hàn giáp mối vát mép chữ V kép
* Ký hi ệ u hàn th ự c hi ệ n theo th ự c t ế t ạ i hi ện trườ ng
Mối hàn được thực hiện tại nơi lắp ráp,không phải trong phân xưởng hoặc tại nơi xây dựng ban đầu
* Ký hi ệ u ng ấ u hoàn toàn(Complete Penetration)
* Ký hi ệ u hàn góc ch ữ T ki ể u so le
* Ký hi ệ u m ối hàn đắ p, hàn t ạ o b ề m ặ t
* Ký hi ệ u m ố i hàn giáp m ố i rãnh vát ch ữ V đơn
* Ký hi ệ u m ố i hàn ti ếp xúc điể m
* Ký hi ệ u m ố i hàn giáp m ố i hàn hai phía vát m ộ t bên
3.5 Ký hiệu và tên gọi các phương pháp hàn theo tiêu chuẩn quốc tế
10 Hàn hồquang điện cực kim loại
11 Hàn hồ quang diện cực kim loại (không có khí bảo vệ)
112 Hàn hồ quang sức hút trái đất
113 Hàn hồ quang bảo vệ với dây trần
114 Hàn hồ quang với điện cực có lõi thuốc
115 Hàn hồ quang với điện cực vỏlưới
12 Hàn dưới lớp bột (dưới lớp thuốc bảo vệ)
121 Hàn dưới thuốc với điện cực dây
122 Hàn dưới thuốc với điện băng
131 Hàn kim loại trong môi trương khí bảo vệlà khí trơ bằng diện cực nóng chảy (Hàn MIG)
135 Hàn kim loại trong môi trương khí bảo vệ là khí hoạt tính bằng diện cực nóng chảy (Hàn MAG)
136 Hàn kim loại trong môi trương khí bảo vệ là khí hoạt tính bằng diện cực có lõi thuốc
137 Hàn kim loại trong môi trương khí bảo vệlà khí trơ bằng diện cực lõi thuốc
14 Hàn trong môi trường khí bảo vệ bằng điện cực wolfram
141 Hàn trong môi trường khí bảo vệ là khí trơ bằng điện cực wolfram
149 Hàn trong môi trường khí bảo vệ là khí Hyđrô bằng điện cực wolfram
18 Các phương pháp hàn hồ quang khác
181 Hàn hồquang điện cực các bon
185 Hàn hồ quang với hồ quang chạy
22 Hàn mối hàn lăn (Hàn đường)
221 Hàn mối hàn lăn chồng
222 Hàn mối hàn dập bẹp
225 Hàn mối hàn màng mỏng
29 Các phương pháp hàn ép điện trở khác
291 Các phương pháp hàn ép điện trở cao tần
3 Hàn nóng chảy hơi (hàn khí)
31 Hàn hơi với ngọn lửa khí đốt với ôxy
311 Hàn hơi với ngọn lửa ôxy - Axêtylen
312 Hàn hơi với ngọn lửa ôxy - Prôpan
313 Hàn hơi với ngọn lửa ôxy - Hyđrô
32 Hàn hơi với ngọn lửa khí đốt - không khí
321 Hàn hơi với ngọn lửa Axêtylen - không khí
322 Hàn hơi với ngọn lửa Prôpan - không khí
44 Hàn với năng lượng cơ học cao
76 Hàn tia điện cực (dòng electron)
781 Hàn trục khuỷu hồ quang
9 Hàn vẩy cứng, vẩy nềm, vảy mối ghép
911 Hàn vảy cứng tia hồng ngoại
912 Hàn vảy cứng bằng ngọn lửa
915 Hàn vảy cứng dung dịch muối
916 Hàn vảy cứng cảm ứng
917 Hàn vảy cứng siêu âm
918 Hàn vảy cứng điện trở
919 Hàn vảy cứng khuyếch tán
923 Hàn vảy cứng ma sát
924 Hàn vảy cứng chân không
93 Các phương pháp hàn vảy cứng khác
941 Hàn vảy mềm tia hồng ngoại
942 Hàn vảy mềm ngọn lửa
943 Hàn vảy mềm trong lò
944 Hàn vảy mềm bể hàn nhúng
945 Hàn vảy mềm dung dịch muối
946 Hàn vảy mềm cảm ứng
947 Hàn vảy mềm siêu âm
948 Hàn vảy mềm điện trở
951 Hàn vảy mềm dòng nước
953 Hàn vảy mềm ma sát
954 Hàn vảy mềm chân không
96 Các phương pháp hàn vảy mềm khác
97 Hàn vảy mềm mối ghép
971 Hàn vảy mềm mối ghép với ngọn lửa
972 Hàn vảy mềm mối ghép với hồ quang
Tên và định nghĩa các phương pháp hàn
Hàn là kỹ thuật kết nối các phần tử thành một khối vững chắc bằng cách nung nóng vị trí nối đến trạng thái chảy hoặc dẻo, sau đó để kim loại đông đặc hoặc chịu tác dụng lực, tạo ra mối hàn không thể tháo rời.
2 Hàn đắp Là phủ lên trên bề mặt của chi tiết một lớp kim loại
3 Hàn chảy Là phương pháp hàn mà trạng thái chỗ hàn kim loại được làm chảy để nối các phần tử liên kết
4 Hàn hồ quang bằng que hàn
Là sử dụng nhiệt hồ quang để làm nóng chảy kim loại phụ (điện cực nóng chảy, que hàn)
Hàn hồ quang với điện cực nóng chảy không có khí bảo về hoặc thuốc hàn, khi đó vùng hồ quang nhìn thấy được
Hàn hồ quang điện cực không nóng chảy
Phương pháp hàn hồ quang với điện cực không nóng chảy, như điện cực tungsten, được sử dụng để tạo ra và duy trì hồ quang trong quá trình hàn.
Là phương pháp hàn hồ quang mà hồ quang cháy trong lớp thuốc hàn ( không nhìn thấy hồ quang )
Hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ
Là phương pháp hàn hồ quang mà hồ quang cháy trong vùng khí bảo vệ(như khí argon) được đưa vào.
Hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ argon
Hàn hồquang trong môi trường khí bảo vệ là CO2
Hàn hồ quang tự động
Hàn hồ quang mà trong đó chuyển động của dây hàn điện cực) và hồ quang (được duy trì và dịch chuyển) được thực hiện bằng máy
Là phương pháp hàn hồ quang tự động, thực hiện đồng thời hai hồ quang bằng hai nguồn hàn và dòng hàn riêng
Là phương pháp hàn hồ quang tự động, thực hiện đồng thời nhiều hồquang (hơn 2) với nguồn hàn và dòng hàn riêng
Là phương pháp hàn hồ quang tự động thực hiện đồng thời hai điện cực hàn với dòng hàn truyền dẫn chung
Phương pháp hàn hồ quang với que hàn sử dụng điện cực, trong đó các chuyển động như tạo hồ quang, di chuyển que hàn và điều chỉnh hồ quang dọc theo mối hàn đều được thực hiện bằng tay.
Hàn hồ quang với điện cực nóng chảy Điện cực trong quá trình hàn bị rung và làm cho hồquang cháy gián đoạn
Các lo ạ i que hàn thép các bon th ấ p
Gồm 02 phần lõi thép và thuốc bọc que hàn Theo tiêu chuẩn việt nam TCVN 3734 – 89 Quy ước đường kính que hàn được gọi theo đường kính của lõi thép que hàn
2 5.2.1 Phân loại theo công dụng
- Que hàn được chia thành các nhóm sau:
- Que hàn đểhàn để hàn thép các bon và thép hợp kim kết cấu
- Que hàn để hàn thép hợp kim chịu nhiệt
- Que hàn để hàn thép thép hợp kim cao và có tính chất đặc biệt
- Que hàn kim loại màu
2 5.2.2 Phân loại theo chiều dày lớp thuốc bọc
Chiều dày lớp thuốc bọc của que hàn thay đổi tùy theo loại điện cực, được xác định bởi hệ số lớp thuốc bọc, là tỷ số giữa đường kính toàn phần và đường kính lõi thép que hàn (D/d).
- Nếu D/d = 2.2 đến 2.35 điện cực có lớp thuốc bọc mỏng
- Nếu D/d = 2.4 đến 2.7 điện cực có lớp thuốc bọc trung bình
- Nếu D/d = 2.8 đến 2.2 điện cực có lớp thuốc bọc dày
2.5.2.3 Phân loại theo tính chất chủ yếu của vỏ thuốc bọc que hàn a Que hàn loại vỏ thuốc hệ axít (ký hiệu chữ A)
Thuốc bọc que hàn này được sản xuất từ các oxít như oxít sắt, oxít mangan và oxít silic Que hàn có khả năng chảy lớn, cho phép hàn bằng cả dòng điện AC và DC, đồng thời có thể hàn ở nhiều vị trí trong không gian.
Que hàn loại vỏ thuốc hệ bazơ (ký hiệu chữ B) có nhược điểm là dễ bị nứt nóng, do đó không thường được sử dụng để hàn các loại thép có hàm lượng lưu huỳnh và cacbon cao.
Vỏ thuốc hàn chủ yếu bao gồm các thành phần như canxi cacbonat, magiê cacbonat, huỳnh thạch, ferômangan, silic và titan Khi hàn, các khí bảo vệ như CO và CO2 được tạo ra từ phản ứng phân ly của cacbonat Que hàn hệ bazơ thường được sử dụng với dòng điện hàn một chiều nối nghịch, giúp mối hàn ít bị nứt kết tinh nhưng dễ bị rỗ khí Loại que hàn này thích hợp cho việc hàn các thép có độ bền cao và các kết cấu hàn quan trọng Ngoài ra, còn có que hàn loại vỏ thuốc hệ hữu cơ, được ký hiệu bằng chữ O hoặc C.
Que hàn này chứa nhiều tinh bột và xenlulô, tạo ra môi trường khí bảo vệ trong quá trình hàn Đặc điểm nổi bật của loại que hàn này là tốc độ đông đặc nhanh, cho phép sử dụng trong các kỹ thuật hàn như hàn leo, hàn ngang và hàn trần, với dòng hàn AC và DC Que hàn thuộc loại vỏ thuốc hệ rutin, ký hiệu chữ R, với vỏ bọc dày RR.
Thuốc bọc que hàn chứa các thành phần như oxit titan, grafit, mica, trường thạch, canxi, magiê cacbonat và ferô hợp kim Que hàn này cho phép hàn hồ quang với sự ổn định cao, ít bắn tóe và tạo ra mối hàn chất lượng tốt Nó phù hợp với cả dòng hàn AC và DC, tuy nhiên, cần lưu ý rằng mối hàn có thể gặp hiện tượng rỗ khí và nứt kết tinh.
2 5.2.4 Phân loại theo độ bền kéo
Kim loại que hàn được phân loại dựa trên độ bền kéo tối thiểu, với các tiêu chuẩn khác nhau Theo tiêu chuẩn Việt Nam, các loại que hàn như N38, N46 được sử dụng phổ biến, trong khi theo tiêu chuẩn ISO, các loại E60, E70, E80 cũng được công nhận.
2.5.3 Tác dụng của thuốc bọc que hàn
2 5.3.1 Nâng cao tính ổn định hồ quang
- Khi hàn bằng dòng một chiều que hàn trần không thuốc bọc vẫn có thể duy trì hồquang cháy được, nhưng không ổn định
- Nếu hàn bằng dòng xoay chiều không thể hàn được
Que hàn có thuốc bọc không những nâng cao tính ổn định của hồ quang, mà tiến hành hàn bình thường đối với dòng xoay chiều
2 5.3.2 Bảo vệ kim loại nóng chảy khỏi tác động có hại của không khí
- Khi hàn, thuốc bọc chảy sinh ra thể khí phủ lên hồ quang làm cho kim loại chảy cách ly với không khí bảo vệ kim loại chảy
Sau khi chảy, thuốc bọc tạo lớp xỉ bảo vệ kim loại mối hàn khỏi ôxy hoá và tạp chất Lớp xỉ này không chỉ giúp kim loại nguội dần mà còn thúc đẩy khí thoát ra, giảm thiểu nguy cơ hình thành lỗ hơi.
2 5.3.3 Đẩy oxy thoát khỏi kim loại mối hàn tốt hơn
Thuốc bọc có khả năng tạo ra một lớp khí bảo vệ, giúp cách ly kim loại chảy khỏi môi trường xung quanh Tuy nhiên, nó không thể ngăn chặn hoàn toàn sự xâm nhập của không khí, dẫn đến việc một lượng nhỏ ôxy vẫn có thể vào vùng nóng chảy do nhiều nguyên nhân khác nhau.
Ôxy tác động với kim loại tạo ra ôxít, làm giảm một số yếu tố của kim loại và dẫn đến chất lượng mối hàn bị suy giảm.
Do đó trong thuốc bọc còn có thêm một ít chất hoàn nguyên để đẩy ôxy trong ôxít ra, mới đảm bảo chất lượng mối hàn
2 5.3.4 Bổ sung nguyên tố hợp kim để nâng cao cơ tính mối hàn
Nhiệt độ cao của hồ quang có thể làm hỏng một số nguyên tố hợp kim trong kim loại vật hàn và lõi thép que hàn, dẫn đến sự suy giảm cơ tính của mối hàn Để khắc phục tình trạng này, các nhà sản xuất thường bổ sung thêm một số nguyên tố hợp kim vào thuốc bọc, giúp cải thiện chất lượng và độ bền của mối hàn khi thuốc bọc chảy và hòa quyện vào kim loại.
47 mối hàn, nâng cao cơ tính của kim loại mối hàn, thậm chí có khả năng vượt quá cơ tính vật hàn
2 5.3.5 Làm cho quá trình hàn thuận lợi và nâng cao hiệu suất làm việc
Thuốc bọc nóng chảy chậm hơn lõi thép que hàn, tạo thành ống bọc lồi ở đầu que hàn Điều này giúp kim loại nóng chảy dễ dàng chảy vào vùng nóng chảy, đặc biệt trong hàn ngửa và hàn đứng, nơi nhiệt lượng tập trung hơn Kết quả là giảm thiểu kim loại bắn ra và tăng cường lượng kim loại hàn trong một đơn vị thời gian.
Phân loại và công dụng nguyên liệu Tên nguyên liệu
Chất ổn định hồ quang
Các-bon-nát ka li, xo đa, phen pát, và thuỷ tinh nước là những nguyên liệu quan trọng trong ngành công nghiệp Thuỷ tinh nước ka-li và quặng sắt từ tính Titan cũng đóng vai trò thiết yếu Đá hoa ChaL-K, các-bô-nát Ba-ri, kim loại kiềm thô, cùng với các vật ôxy hoá, đều góp phần vào sự phát triển của nhiều lĩnh vực công nghiệp và nghiên cứu.
Chất khử ô-xi Sắt Măng gan, sắt si lích, sắt ti tan, sắt nhôm,
Tính kiềm Quặng Măng gan, ChaL-K, đá hoa, quặng Ma- nhê-đít
Tính axít Đất Si lích, phen-pát, đất thịt (đất thịt mịn thuần, đất cao lanh, đá hoa cương).
Trung tính Quặng sắt, ti tan chọn kỹ
Chất tạo thể khí Bột A-mi-dông, bột De-xtrin, bột mỳ, mùn cưa,
Xen-lu-lô, đá hoa ChaL-K, Quặng Ma-nhê-đít
Chất hoà loãng Đá huỳnh thạch, đá thuỷ tinh, Clo-Ba ri, Bi-ô- xít Ti tan
Chất thấm hợp kim Sắt Man gan, sắt Si lích, sắt ti tan, sắt Crôm, sắt mô líp đen, sắt Vonfram, sắt Va-na-đi.
Chất kết dính Thuỷ tinh nước, đê Xtrin, đất thịt, đất cao lanh
Để đảm bảo chất lượng mối hàn, lõi thép que hàn cần đáp ứng yêu cầu cao về thành phần hóa học Có nhiều loại que hàn phù hợp cho hàn thép carbon thấp và thép hợp kim thấp.
Số hiệu thép Hàm lượng nguyên tố
Nhãn hiệu Ký hiệu (C) (Mn) (Si) (Cr) (Ni) (S) (P)
2.5.4.2 Sự ảnh hưởng của các nguyên tố trong lõi thép que hàn
Nguyên lý c ủ a quá trình hàn h ồ quang
Hàn hồ quang tay là một phương pháp hàn nóng chảy, sử dụng năng lượng từ hồ quang điện để làm nóng kim loại tại vị trí cần hàn đến trạng thái nóng chảy.
Hàn hồ quang tay là quá trình hàn sử dụng que hàn để tạo ra mối nối bền vững giữa các chi tiết Khi que hàn chảy và kết tinh, nó tạo thành liên kết chắc chắn Sơ đồ nguyên lý của quá trình này được minh họa trong hình 2.23 Trong suốt quá trình hàn, người thợ phải thực hiện nhiều thao tác như gây hồ quang, điều chỉnh chiều dài hồ quang và dao động để tạo ra chiều rộng mối hàn cần thiết, tất cả đều được thực hiện bằng tay.
Hình 2.23: Nguyên lý hàn h ồ quang tay
1 Ngu ồn điệ n hàn; 2 Cáp hàn; 3 Kìm hàn; 4 Que hàn; 5 Chi ti ế t hàn;
6 H ồ quang hàn; 7 Môi trường khí; 8 Vũng hàn; 9 Giọ t kim lo ạ i l ỏ ng
Hàn hồ quang tay vẫn được ưa chuộng trên toàn thế giới nhờ tính linh động, tiện lợi và đa năng, cho phép thực hiện mối hàn ở mọi vị trí Thiết bị hàn này dễ vận hành, sửa chữa và bảo dưỡng với mức đầu tư thấp Tuy nhiên, chất lượng và năng suất hàn phụ thuộc vào tay nghề và kinh nghiệm của người thợ Những sai sót trong thao tác như góc nghiêng que hàn và chiều dài hồ quang có thể dẫn đến mối hàn không đồng đều và tăng nguy cơ khuyết tật, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Hơn nữa, năng suất hàn hồ quang tay tương đối thấp do dòng hàn hạn chế và điều kiện làm việc không thuận lợi cho thợ hàn, khi họ phải chịu tác động của môi trường khói, ánh sáng và nhiệt từ hồ quang.
2.6.3 Các phương pháp gây hồ quang và duy trì hồ quang
Gây hồ quang là quá trình bắt đầu bằng cách cho que hàn chạm nhanh vào bề mặt vật hàn theo phương vuông góc trong khoảng 1/10 giây Sau đó, que hàn được nhấc lên khỏi bề mặt vật hàn từ 1,5 đến 5 mm, dẫn đến sự hình thành của hồ quang.
Quá trình hình thành hồ quang chỉ xảy ra trong một thời gian ngắn, nhưng có thể chia quá trình đó ra làm 4 giai đoạn sau:
Do bề mặt không hoàn toàn phẳng của que hàn và vật hàn, ban đầu chúng chỉ tiếp xúc tại các điểm nhấp nhô, không phải trên toàn bộ diện tích Điều này dẫn đến mật độ dòng điện tăng cao tại những điểm tiếp xúc, tạo ra nhiệt lượng lớn làm kim loại chảy nhanh chóng, lấp đầy khoảng không gian giữa hai cực.
Khi nhấc que hàn lên khỏi bề mặt vật hàn, lực từ trường kéo dài cột kim loại, làm giảm tiết diện ngang và tăng mật độ dòng điện Tại vị trí thắt, kim loại nhanh chóng đạt đến nhiệt độ sôi và bay hơi Khi cột kim loại lỏng bị đứt ra và chuyển vào vùng hàn, hồ quang được hình thành.
Hồ quang hình thành do hiện tượng phát xạ nhiệt điện từ bề mặt Catốt, làm tăng tính dẫn điện và gia tăng dòng điện nhờ số lượng hạt điện tích trong không gian hồ quang Khi điện áp giảm xuống một trị số ổn định, hồ quang bắt đầu cháy ổn định Đáng lưu ý, sự giảm điện áp ở các phần khác nhau của cột hồ quang không đồng nhất Trong ba vùng khác nhau của hồ quang, Catốt đóng vai trò quan trọng nhất trong quá trình hàn vì nó là nguồn nhiệt chủ yếu.
Ion dương có khối lượng lớn hơn nhiều so với điện tử, nhưng tốc độ chuyển động của ion dương lại chậm hơn đáng kể so với tốc độ của điện tử.
Hình 2.24: Sơ đồ hình thành h ồ quang a) b) c) d)
64 vùng gần catốt nồng độ thể tích của các ion dương lớn hơn rất nhiều nồng độ thể tích của các điện tử
- Chiều dài của vùng catốt ở vùng áp suất bình thường từ 105(cm)
Điện áp rơi trong vùng gần catốt tương đương với điện thế ion hóa của các khu vực xung quanh, tạo thành môi trường hồ quang chủ yếu từ điện tử và ion dương, cùng với ion âm và nguyên tử trung hòa Tính dẫn điện của cột hồ quang được xác định bởi điện áp rơi, được tính theo công thức Uc = Uh - (Ua + Uk).
Trong đó : Uc là điện áp rơi trên cột hồ quang
Uh điện áp rơi trên toàn bộ chiều dài hồ quang
Ua và Uk điện áp rơi trên anốt và catốt
Mặc dù điện tử có khối lượng nhỏ, nhưng chúng di chuyển với tốc độ lớn hơn nhiều so với ion, do đó, dòng điện trong cột hồ quang được xem như dòng điện từ.
Nhiệt độ của cột hồ quang chịu ảnh hưởng từ nhiều yếu tố, bao gồm cường độ dòng điện hàn và điện thế ion hóa hiệu dụng của cực hàn, và nó quyết định các quá trình lý hóa trong cột hồ quang Trong thực tế, có hai phương pháp chính để tạo ra hồ quang.
2.6.3.1 Phương pháp mồi hồ quang ma sát
Phương pháp hàn này tương tự như kỹ thuật đánh diêm, trong đó que hàn được di chuyển mạnh trên bề mặt vật hàn để kích hoạt hồ quang Ngay khi que hàn chưa nóng chảy nhiều, cần duy trì khoảng cách từ 2 đến 4mm giữa đầu que hàn và bề mặt vật hàn để đảm bảo hồ quang cháy ổn định.
2 6.3.2 Phương pháp mồi hồ quang mổ thẳng
Để tạo ra hồ quang ổn định trong quá trình hàn, đầu que hàn cần tiếp xúc nhẹ với bề mặt vật hàn trước khi được nâng lên Khoảng cách lý tưởng giữa que hàn và vật hàn là từ 2 đến 4mm.
Hình 2.25: Phương pháp mồ i h ồ quang a Phươn g pháp m ổ th ẳng; b Phương pháp ma sát
- Phương pháp ma sát dễđiều khiển hơn, dễquan sát được điểm cần hàn
Phương pháp mổ thẳng giúp loại bỏ vết hồ quang trên bề mặt vật hàn, đồng thời tạo ra hồ quang tốt cho vật hàn nhỏ nhờ việc căn chỉnh chính xác vào vị trí mối hàn.
Phương pháp masát không thích hợp cho các chi tiết hàn nhỏ và bề mặt hẹp, đặc biệt khi yêu cầu chất lượng vật hàn cao Sau khi hàn, nếu không tiến hành gia công lại, phương pháp này sẽ để lại dấu vết trên bề mặt vật hàn.
- Phương pháp mổ thẳng thường làm thuốc hàn bị vỡ chập mạch khi gây hồ quang, làm cho hồ quang hay bị tắt,
Các liên k ết hàn cơ bả n
Trong hàn hồ quang tay, tùy theo chiều dày của chi tiết hàn mà người ta phân ra các loại liên kết hàn sau:
2.7.1 Liên kết hàn giáp mối
Dựa vào chiều dày của vật hàn, các loại liên kết giáp mối được phân loại thành: giáp mối không vát mép, giáp mối vát mép chữ V, giáp mối vát mép nửa chữ V, giáp mối vát mép chữ K, giáp mối vát mép chữ X và giáp mối vát mép chữ U.
Liên kết giáp mối có đặc điểm đơn giản, tiết kiệm dễ chế tạo và là loại liên kết được dùng phổ biến nhất
- Mối hàn giáp mối không vát mép
Khi hàn các chi tiết có độ dày nhỏ hơn 6 mm, không cần thiết phải vát mép, mà mối hàn sẽ được hình thành bằng cách tiến hành một đường hàn với một lớp hàn duy nhất.
Hình 2.32 Chu ẩ n b ị mép hàn g ấ p mép không vát c ạ nh a b b h S
Bảng 2.6: Các thông số cụ thể hàn giáp mối
- Mối hàn giáp mối vát mép hình chữ V
Hình 2.33 Chu ẩ n b ị mép hàn vát c ạ nh ch ữ V
Bảng 2.7: Các thông số cụ thể hàn giáp mối vát mép chữ V
- Mối hàn giáp mối vát mép hình chữ X
Hình 2.34 Chu ẩ n b ị mép hàn vát c ạ nh ch ữ X
Bảng 2.8: Thông số cụ thể hàn giáp mối vát mép chữ X
- Mối hàn giáp mối vát mép hình chữK (đấu góc)
Hình 2.35: Chu ẩ n b ị mép hàn vát c ạnh ghép đấ u góc
Bảng 2.9: Thông số cụ thể hàn giáp mối vát mép chữ K
2.7.2 Liên kết hàn chồng Đây là lọai liên kết đòi hỏi sử dụng nhiều kim loại, có độ bn không cao và thường được sử dụng trong hàn sửa chữa Liên kết hàn chồng có thể được sử dụng cho chiều dày từ 2 60 mm, không vát mép, thường được hàn cả hai phía
Liên kết chữ T, chữ thập và mối hàn có độ bền cao là những loại liên kết phổ biến trong thiết kế và chế tạo kết cấu mới, đặc biệt hiệu quả cho các kết cấu chịu tải trọng tĩnh Việc hàn có thể thực hiện một bên hoặc hai bên tùy thuộc vào yêu cầu chịu lực của mối hàn.
- Sự chuẩn bịvà kích thước mối hàn hình chữ T không vát cạnh
Bảng 2.30: Các thông số cụ thể hàn góc chữ T
- Sự chuẩn bịvà kích thước của mối hàn hình chữ T vát một cạnh
Hình 2.36: Chu ẩ n b ị mép hàn ghép góc ch ữ T vát m ộ t phía
Bảng 2.31: Các thông số cụ thể hàn góc chữ T vát một phía
- Sự chuẩn bị mép hàn và kích thước của mối hàn chữ T vát mép 2 cạnh
Hình2.37: Chuẩn bị mép hàn ghép góc chữ T vát hai phía
2.7.4 Liên kết hàn góc Đây là một loại liên kết hay được dùng trong các kết cấu hình hộp, căn cứ vào chiều dày của chi tiết mà không vát mép hoặc có vát mép, có thể hàn một phía hoặc hàn hai phía
2.7.5 Liên kết hàn gấp mép
Khi hàn các chi tiết có chiều dày S ≤ 2 mm, phương pháp hàn này thường sử dụng điện cực không nóng chảy Không cần que hàn phụ, vì kim loại cơ bản tự nóng chảy sẽ tạo thành mối hàn.
Khi lắp ghép hai chi tiết lại với nhau, ta tiến hành khoan lỗ, đột hoặc dập
Lắp chồng các chi tiết theo phương pháp hàn chồng và hàn đầy vào các lỗ Đối với chi tiết có chiều dày nhỏ hơn hoặc bằng 3 mm, không cần khoan lỗ mà có thể tiến hành hàn kiểu chốt ngay.
Chú ý: Các thông số cơ bản của mối hàn giáp mối và lấp góc
Hình 2.38 Các thông s ố cơ bả n hàn giáp m ố i
- Nếu chiều dày vật hàn S 5mm thì b = (1,5 - 2).S (mm) trong đó S là chiều dày vật hàn, nếu S 6mm thì b = (2.2 - 1,5).S (mm) trong đó b là bề rộng mối hàn
- Chiều sâu nóng chảy mối hàn ký hiệu H H = 2/3.S (mm)
- Chiều cao mối hàn ký hiệu h(mm): h 2 mm
- Khe hở mối ghép ký hiệu a (mm): a = 0 - 3 mm
Hình 2.39 Các thông s ố cơ bả n hàn ghép góc
- Thông sốcơ bản mối hàn góc là cạnh mối hàn ký hiệu K (mm)
- Nếu hai chi tiết có chiều dày bằng nhau (S1=S2 ) thì K1=K2
- Nếu hai chi tiết có chiều dày khác nhau thì K1 ≠ K2.
Các khuy ế t t ậ t c ủ a m ố i hàn-Hàn s ủ a ch ữ a
2.8.1 Các khuyết tật của mối hàn
Khuyết tật trong mối hàn có thể làm giảm cường độ chịu lực, dẫn đến việc sản phẩm hàn bị phế phẩm và gây thiệt hại kinh tế cũng như tính mạng con người Những khuyết tật này có thể xuất phát từ nhiều nguyên nhân, bao gồm cả yếu tố khách quan và chủ quan như thiết bị hàn, chế độ hàn, quy trình công nghệ và tác động môi trường Do đó, thợ hàn cần lựa chọn quy phạm hàn chính xác và tuân thủ nghiêm ngặt các quy định công nghệ Khi hàn hồ quang tay, các khuyết tật mối hàn thường xuất hiện dưới nhiều dạng khác nhau.
Mối hàn có thể gặp phải khuyết tật nghiêm trọng, đặc biệt là khi xuất hiện vết nứt Trong quá trình sử dụng các cấu kiện hàn, nếu không được phát hiện kịp thời, vết nứt sẽ lan rộng, dẫn đến nguy cơ ảnh hưởng đến độ bền và an toàn của sản phẩm.
Có 77 cấu kiện bị hỏng, được phân loại thành hai loại nứt dựa trên vị trí: nứt trong và nứt ngoài Những vết nứt này có thể xuất hiện trong khu vực chịu ảnh hưởng nhiệt của đầu.
N ứ t ngoài N ứ t vùng ảnh hưở ng nhi ệ t Nứt trong
+ Hàm lượng lưu huỳnh và phốt pho trong kim loại vật hàn hoặc que hàn quá nhiều
+ Dòng điện hàn quá lớn, rãnh hồ quang của đầu mối hàn không đắp đầy, sau khi để nguội co ngót trong rãnh hồ quang xuất hiện đường nứt
+ Độ cứng vật hàn lớn, cộng thêm ứng suất trong sinh ra khi hàn lớn khi làm nguội hoặc nung nóng quá nhanh sẽ làm nứt mối hàn
+ Chọn vật liệu thép có hàm lượng lưu huỳnh và phốt pho thấp, đồng thời chọn que hàn có tính chống nứt tốt
+ Chọn trình tự hàn chính xác
+ Giảm tốc độ làm nguội vật hàn, khi cần thiết phải áp dụng phương pháp nung nóng và làm nguội chậm
+ Chọn dòng điện hàn thích hợp, có thể dùng cách hàn nhiều lớp và chú ý đắp đầy rãnh hồ quang
Trong quá trình đông đặc của kim loại nóng chảy, sự hiện diện của nhiều thể hơi hòa tan là điều thường thấy Tuy nhiên, những thể hơi này không thể thoát ra kịp thời trước khi vùng nóng chảy bắt đầu đông đặc, dẫn đến sự hình thành các lỗ hơi trong sản phẩm cuối cùng.
+ Hàm lượng các bon trong kim loại vật hàn hoặc trong lõi thép que hàn quá cao, năng lực đẩy ôxy của que hàn quá kém
Sử dụng que hàn ẩm hoặc có nước trên đầu nối, cùng với dầu bẩn và gỉ sắt, sẽ làm giảm chất lượng mối hàn Sự hiện diện của hơi ẩm gây ảnh hưởng đến bề mặt làm việc, dẫn đến giảm cường độ và tính chặt chẽ của mối hàn.
+ Dùng loại que hàn có hàm lượng các bon thấp và khảnăng đẩy ôxy khoẻ
+ Trước khi hàn, que hàn phải sấy khô và mặt hàn phải lau khô sạch sẽ + Khoảng cách hồ quang ngắn, không vượt quá 4mm
+ Sau khi hàn không vội gõ xỉ hàn ngay, phải kéo dài thời gian giữ nhiệt cho kim loại mối hàn
Là tạp chất kẹp trong mối hàn, tạp chất này có thể tồn tại trong mối hàn, cũng có thể nằm trên mặt mối hàn
+ Dòng điện hàn quá nhỏ, không đủ nhiệt lượng để cung cấp cho kim loại nóng chảy và xỉ chảy đi, làm cho tính lưu động bị giảm bớt
+ Mép hàn của đầu nối có vết bẩn hoặc khi hàn đính hay khi hàn nhiều lớp chưa làm sạch triệt để chỗ hàn
Khi hàn, nếu góc độ và chuyển động của que hàn không phù hợp với tình hình vùng nóng chảy, sẽ dẫn đến hiện tượng kim loại chảy ra bị trộn lẫn với xỉ hàn.
+ Làm nguội mối hàn quá nhanh, xỉhàn chưa thoát ra được đầy đủ
+ Lẫn xỉ hàn có ảnh hưởng tới chất lượng của mối hàn giống như lỗ hơi
Nó cũng làm giảm bớt cường độ của mối hàn và tính chặt chẽ của mối hàn
Để đạt hiệu quả hàn tối ưu, cần tăng dòng điện hàn phù hợp, đồng thời rút ngắn khoảng cách hồ quang và kéo dài thời gian dừng lại của nó Điều này giúp kim loại nóng chảy và xỉ hàn hấp thụ đủ nhiệt, đảm bảo chất lượng mối hàn.
+ Triệt để chấp hành công tác làm sạch chỗ hàn
Để đảm bảo chất lượng hàn, cần nắm rõ tình hình vùng nóng chảy nhằm điều chỉnh góc độ que hàn và phương pháp đưa que hàn một cách kịp thời Điều này giúp tránh hiện tượng xỉ hàn chảy trộn lẫn vào kim loại nóng chảy, đảm bảo sự đồng nhất và độ bền cho mối hàn.
Khuyết tật nghiêm trọng nhất trong mối hàn là hiện tượng nứt, dẫn đến hư hỏng cấu kiện Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng phần lớn các trường hợp hư hỏng cấu kiện đều xuất phát từ việc hàn không đạt yêu cầu.
+ Khe hở, góc vát hoặc đầu nối không phù hợp với quy phạm
+ Dòng điện hàn quá nhỏ hoặc tốc độ hàn nhanh
+ Góc độ que hàn hoặc cách đưa que hàn không hợp lý
+ Chiều dài hồ quang lớn
Trong quá trình hàn, cần tránh các hiện tượng không mong muốn Nếu cần thiết, hãy tăng thêm khe hở ở đầu nối và đặt tấm đệm xuống phía dưới đầu nối hàn để đảm bảo chất lượng công việc.
2.8.1.5 Khuyết cạnh Ở chỗ giao nhau giữa kim loại vật hàn với mối hàn có rãnh dọc, rãnh đó gọi là khuyết cạnh
+ Dòng điện hàn lớn, hồ quang dài
+ Góc độque hàn và cách đưa que hàn không chính xác.
Khuyết cạnh là một thiếu sót nghiêm trọng trong mối hàn, dẫn đến việc giảm độ dày của vật hàn Khi cấu kiện phải chịu tải động, tình trạng này có thể gây ra vết nứt, ảnh hưởng đến độ bền và an toàn của kết cấu.
- Biện pháp phòng ngừa: Chọn dòng điện hàn chính xác, nắm vững cách đưa que hàn và chiều dài hồ quang khi hàn
Trên tấm mép hàn có những kim loại thừa ra nhưng không trộn với kim loại vật hàn gọi là đóng cục
+ Tốc độ que hàn nóng chảy quá nhanh,
+ Chọn chế độ hàn chính xác nhất là cực tính của dòng điện
+ Khi hàn gần hết que hàn tốc độ chảy nhanh phải rút ngắn khoảng cách hồ quang và tăng tốc độ hà
2.8.1.7 Sai lệch hình dáng hình học
+ Do lắp ghép chi tiết trước khi hàn không đúng yêu cầu
+ Do biến dạng nhiệt trong quá trình hàn
+ Lắp ghép đúng vị trí, kiểm tra kích thước và hình dạng trước khi hàn + Có biện pháp chống biến dạng trước và trong khi hàn
Trong quá trình sản xuất, khuyết tật hàn có thể phát sinh do lập kế hoạch không chính xác hoặc do thao tác gây ra quá tải và chịu tải trọng động nếu thiết kế không quy định rõ Hàn sửa chữa có thể được phân loại thành hàn hoàn thiện trong quá trình sản xuất.
(ii) Sửa đúng các mối hàn không thích hợp
(iii) Hàn sửa khi kết cấu đang thao tác, vận hành
Sửa chữa các quá trình hàn điều khiển bằng tay, đặc biệt là ở những khu vực cụ thể, là dễ dàng nhất Tuy nhiên, quá trình hàn sửa chữa thường gây ra ứng suất dư cao và làm tăng biến dạng so với hàn lần đầu Đối với thép mangan và thép hợp kim trung bình, việc xử lý nhiệt trước và sau khi hàn là cần thiết để đảm bảo chất lượng.
Trước khi quyết định sửa chữa bất kỳ mối hàn nào, cần xem xét một số yếu tố quan trọng như tính toàn vẹn kết cấu có bị ảnh hưởng hay không, và liệu có hàn nào tiếp theo sẽ được thực hiện Cần xác định nguyên nhân gây ra khuyết tật có thể xảy ra sau khi sửa chữa, cũng như phương pháp loại bỏ khuyết tật và quy trình hàn lại Việc áp dụng phương pháp kiểm tra không phá hủy (KTKPH) là cần thiết để xác minh khuyết tật đã được loại bỏ hoàn toàn hay chưa Ngoài ra, quy trình hàn sửa có cần được phê duyệt mới hoặc phê duyệt lại không, và ảnh hưởng của ứng suất dư và biến dạng hàn cũng cần được xem xét Cần xác định xem có yêu cầu xử lý nhiệt hay không, phương pháp KTKPH nào sẽ được sử dụng, và mức chấp nhận của hàn sửa được thể hiện ra sao Cuối cùng, việc phê duyệt hàn sửa có cần thiết hay không, và ai sẽ là người phê duyệt cũng là những điểm quan trọng cần làm rõ.
Mặc dù hàn sửa là một quy trình quan trọng và cơ bản, nhưng trong nhiều tình huống, nó không hề đơn giản và đòi hỏi người thực hiện phải rèn luyện kỹ thuật để đạt được kết quả tối ưu.
