Giáo trình Hàn kim loại màu và hợp kim màu (Nghề Hàn Trung cấp)

BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CAO ĐĂNG NGHỀ XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN/MƠN HỌC: HÀN KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU NGÀNH/NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo định số: … /QĐ … ngày … tháng … năm … Hiệu trưởng Quảng Ninh, năm 2021 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nội nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Trong năm gần đây, với nhu cầu cơng nghiệp hố đại hố dạynghề có bước tiến nhằm thay đổi chất lượng dạy học, để thực nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội Cùngvới phát triển khoa học công nghệ giới, lĩnh vực khí chế tạo nói chung ngành Hàn Việt Nam nói riêng có bước phát triển đáng kể.Chương trình khung quốc gia nghề hàn xây dựng sở phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề kết cấu theo mô đun Để tạo điều kiện thuận lợi cho sở dạy nghề trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật theo mơ đun đào tạo nghề cấp thiết Mô đun: Hàn kim loại màu hợp kim màu mô đun đào tạo nghề biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết thực hành Trong q trình thực hiện,nhóm biên soạn tham khảo nhiều tài liệu công nghệ hàn nước, kết hợp với kinh nghiệm thực tế sản xuất Mô đun bao gồm nội dung chính: - Hàn nhơm hợp kim nhơm phương pháp hàn MIG - Hàn nhôm hợp kim nhôm phương pháp hàn TIG - Hàn đồng hợp kim đồng phương pháp hàn khí - Hàn đồng hợp kim đồng phương pháp hàn TIG Mặc dù có nhiều cố gắng, không tránh khỏi khiếm khuyết, mong nhận đóng góp ý kiến độc giả để giáo trình hịan thiện … ngày … tháng … năm … Nhóm biên soạn MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU BÀI 1: HÀN NHÔM HỢP KIM NHÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN MIG 2.1 Đặc điểm hàn nhôm hợp kim nhôm 2.2 Chuẩn bị phôi hàn, vật liệu hàn nhôm hợp kim nhôm 2.3 Kỹ thuật hàn nhôm hợp kim nhôm 2.4 Kỹ thuật sử lý sau hàn BÀI 2: HÀN NHÔM HỢP KIM NHÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG 14 2.1 Chuẩn bị phôi hàn, vật liệu, thiết bị dùng hàn nhôm hợp kim nhôm 14 2.2 Kỹ thuật hàn nhôm hợp kim nhôm phương pháp hàn TIG 15 2.3 Kỹ thuật sử lý sau hàn 17 BÀI 3: HÀN ĐỒNG HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN KHÍ 23 2.1 Đặc điểm hàn đồng, hợp kim đồng 23 2.2 Chuẩn bị vật liệu, thiết bị dùng hàn đồng hợp kim đồng 24 2.3 Kỹ thuật hàn đồng hợp kim đồng phương pháp hàn khí 25 2.4 Kỹ thuật xử lý sau hàn 28 2.5 Kiểm tra mối hàn, sửa chữa khuyết tật 28 BÀI 4: HÀN ĐỒNG, HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG 32 2.1 Chuẩn bị phôi hàn, vật liệu, thiết bị dùng hàn đồng hợp kim đồng 32 2.2 Kỹ thuật hàn đồng hợp kim đồng phương pháp hàn TIG 34 2.3 Kỹ thuật xử lý sau hàn 36 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN Tên mơn học/mơ đun: HÀN KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU Mã mơn học/mơ đun: MĐ30 I Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học/mơ đun: - Vị trí: Mơ đun Hàn kim loại màu hợp kim màu bố trí giảng dạy đồng thời (hoặc sau) mơn học, mơ đun nghề - Tính chất mô đun: Là mô đun chuyên môn nghề II Mục tiêu môn học/mô đun: - Kiến thức: + Trình bày rõ đặc điểm, khó khăn hàn kim loại hợp kim màu + Tính chế độ hàn phù hợp với chiều dày, tính chất vật liệu kiểu liên kết hàn + Chọn phương pháp hàn, biện pháp công nghệ trước hàn, hàn sau hàn hợp lý - Kỹ năng: + Nhận biết loại vật liệu dùng hàn kim loại hợp kim màu + Chuẩn bị phơi hàn kích thước vẽ, đảm bảo u cầu kỹ thuật + Hàn loại hàn kim loại hợp kim màu đảm bảo độ sâu ngấu, kích thước vẽ, khơng bị nứt, rỗ khí + Giải thích đầy đủ quy định an tồn vệ sinh công nghiệp - Năng lực tự chủ chịu trách nhiệm: Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm công việc, có tinh thần hợp tác giúp đỡ lẫn nhau, tính cẩn thận tỷ mỉ, ý thức tiết kiệm vật liệu thực tập Nội dung môn học/mô đun: Nội dung tổng quát phân bổ thời gian: Số TT Thời gian (giờ) Tên mô đun Tổng Lý Thực số thuyết hành Kiểm tra Bài 1: Hàn nhôm hợp kim nhôm phương pháp hàn MIG 16 13 Bài 2: Hàn nhôm hợp kim nhôm phương pháp hàn TIG 16 12 Bài 3: Hàn đồng hợp kim đồng phương pháp hàn khí 16 13 Bài 4: Hàn đồng hợp kim đồng phương pháp hàn TIG 12 Cộng 60 10 46 Nội dung chi tiết BÀI 1: HÀN NHÔM HỢP KIM NHÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN MIG Mục tiêu: - Nêu đặc điểm hàn nhôm hợp kim nhôm phương pháp hàn MIG - Trình bày kỹ thuật hàn hàn nhơm hợp kim nhôm phương pháp hàn MIG - Chuẩn bị phơi hàn kích thước, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Gá phôi hàn chắn, không bị cong vênh - Hàn mối hàn nhôm hợp kim nhôm phương pháp hàn MIG đảm bảo độ sâu ngấu, biến dạng, khơng rỗ khí, không nứt - Kiểm tra, sửa chữa sai hỏng hình dáng, kích thước số khuyết tật mối hàn không để xảy phế phẩm - Rèn luyện tính cẩn thận, tỷ mỉ, đảm bảo an tồn lao động vệ sinh cơng nghiệp Nội dung: 2.1 Đặc điểm hàn nhôm hợp kim nhơm - Nhơm có lực với oxy tạo thành ơxít nhơm bề mặt vật hàn, nhiệt độ nóng chảy tới 20500C nhiệt độ nóng chảy thân nhôm khoảng 6000C – 6500C Như hàn nhơm, phải làm nóng chảy hay phá hủy lớp ơxít nhơm mặt vật hàn q trình hàn thực dược Ơxít nhơm dễ nằm lại mối hàn gây rỗ xỉ làm ngăn cản trình hàn - Ở nhiệt độ cao nhơm lỏng dễ hịa tan H2 tạo nên rỗ khí - Ở nhiệt độ cao nhơm hợp kim nhơm có độ bền thấp Khi gần đến nhiệt độ nóng chả vật hàn phá hủy trọng lượng thân - Từ trạng thái đặc chuyển sang trạng thái lỏng nhơm khơng có thay đổi màu sắc nhiều nên khó quan sát hàn - Khối lượng riêng ơxít nhơm lớn nhơm hợp kim nhơm nên khó lên khỏi bể hàn 2.2 Chuẩn bị phôi hàn, vật liệu hàn nhôm hợp kim nhôm - Thiết bị: Máy hàn MAG (đã kết nối sẵn), - Dụng cụ: Búa nguội, mặt nạ hàn, bàn chải sắt, thước 500mm, đồ gá hàn, thước kiểm tra kích thước mối hàn găng tay bảo hộ - Vật liệu: Dây hàn Φ 0,8(mm); Khí CO2 2.2.1 Chuẩn bị mép hàn - Ta tiến hành vạch dấu dùng kéo cắt cần cắt phơi + Đối với mối hàn góc phơi có kích thước là: 150x80x4 mm; 150x40x4 mm + Đối với mối hàn giáp mối phơi có kích thước là: 150x40x4mm; 150x40x4 mm 2.2.2 Làm mép hàn gá đính phơi - Chuẩn bị vật hàn: Để hàn nhôm, thợ hàn phải làm bề mặt vật hàn cẩn thận Đánh lớp oxit nhôm bề mặt chất bẩn từ dầu, mỡ Oxit nhơm bề mặt vật hàn nóng chảy nhiệt độ 3,700 F vật liệu nhôm chi tiết hàn có nhiệt độ nóng chảy 1,200 F Vì vậy, làm lớp oxit bề mặt vật hàn hạn chế thấu sâu kim loại điền vào vật hàn Để làm lớp oxit nhôm, sử dụng bàn chải thép không gỉ để đánh dùng dung môi phương pháp ăn mòn Khi dùng bàn chải, nên chải theo hướng Nên chải nhẹ không làm cho bề mặt thơ ráp xù xì q tăng thêm nguy ngậm oxit bề mặt vật hàn Ngoài ra, làm bề mặt vật hàn nhôm không dùng bàn chải sử dụng cho việc làm vật hàn thép thép không gỉ Khi dùng giải pháp làm hóa học phải đảm bảo làm dung mơi ăn mịn bề mặt chi tiết trước hàn Để giảm thiểu nguy hydrocarbon từ dầu mỡ dung môi từ nguyên công cắt xâm nhập vào mối hàn, phải làm chúng chất tẩy Kiểm tra để chắn chất tẩy khơng chứa thành phần hydrocarbon - Tính tốn chế độ hàn đính + Với việc chọn quỏ trỡnh đớnh gỏ hàn : ta phải tớnh : + Cường độ dũng điện hàn: Ih + Chế độ hàn đớnh : Ihànđớnh = (10 ÷ 15 % ) I h + Ih 2.2.3 Nung nóng trước hàn Sau làm bề mặt, chi tiết phải hàn vịng ÷ Với dây hàn, làm sau: rửa dung dịch khử dầu mỡ; tẩm thực dung dịch 15% NaOH 60÷70oC; rửa nước, sấy khơ, khử khí 350oC 5÷10 giờ, chân khơng 10÷3mmHg; thay chân khơng nung khơng khí 300oC 10 ÷ 30 phút 2.2.4 Khí hàn Khí Argon, với tác dụng làm đặc tính thâm nhập tốt, loại khí chọn sử dụng phổ biến cho hàn nhôm Hàn hợp kim nhôm 5XXXseries, hỗn hợp khí bảo vệ kết hợp argon với heli - tối đa 75% heli giảm thiểu hình thành oxit magiê 2.2.5 Dây hàn Lựa chọn dây hàn có nhiệt độ nóng chảy tương tự vật liệu Thợ hàn hạn chế khoảng nóng chảy kim loại dễ hàn Để hàn chi tiết mỏng, sử dụng dây 0.8mm kết hợp với quy trình hàn xung tốc độ thấp - 100 đến 300 inch/phút - tối ưu 2.3 Kỹ thuật hàn nhôm hợp kim nhơm 2.3.1 Dịng điện hàn + Với việc chọn quy trình gá đính + Cường độ dịng điện hàn: Ih + Chế độ hàn đính : Ihànđính = (10 ÷ 15 % ) I h + Ih 2.3.2 Phương pháp hàn - Phương pháp hàn trái: Mỏ hàn di chuyển từ phái sang trái - Phương pháp hàn phải: Mỏ hàn di chuyển từ trái sang phải 2.3.3 Góc nghiêng mỏ hàn - Giữ mỏ hàn nghiêng góc 90o so với mặt phẳng hai phía phơi hàn, đồng thời nghiêng góc 70o đến 80o so với đường hàn phía ngược với hướng hàn - Giữ que hàn nghiêng góc 90o so với hướng hàn - Làm nóng chảy que hàn điểm đầu đường hàn - Nung nóng chảy tới tận gốc kẽ hàn - Điều chỉnh góc nhân lửa (mỏ hàn) cho mối hàn ăn ngấu suốt chiều dài đường hàn 2.3.4 Số lớp hàn Căn vào chiều dày vật hàn để xác định số lớp hàn cho phù hợp - Với vật hàn có chiều dày từ ÷ mm hàn lớp - Với vật hàn có chiều dày từ ÷ 12mm vát mép chữ V, vật hàn có chiều dày ≥ 12mm vát mép chữ X Như vào loại góc vát để chọn số lớp hàn cho phù hợp yêu cầu kỹ thuật 2.4 Kỹ thuật sử lý sau hàn 2.4.1 Rèn mối hàn - Khi hoàn thành phần thực hành hàn MIG, người thợ phải tiến hành rèn mối hàn để cải thiện bề mặt đường hàn chất lượng mối hàn Việc thực nhờ trình nhúng mối hàn sau: - Các nếp gợn song thong thường mối hàn MIG trình nhúng kim loại phụ vào vũng hàn Càng nhúng nhiều gợn song nhiều Nếu nhúng nhiều mà khơng cung cấp đủ nhiệt dẫn tới độ thấu Do Cơng suất lửa hàn có ảnh hưởng lớn đến chất lượng mối hàn Khi hàn lửa khí ơ-xy, a-xê-ty-len chọn mỏ hàn có cơng suất q lớn kim loại dễ bị nhiệt dễ tạo thành lỗ mối hàn, đồng thời kẽm bị bay nhiều, làm cho vật hàn bị biến dạng, mà còng gây độc hại cho người thợ hàn Ngược lại, chọn lửa hàn có cơng suất q bé làm giảm suất mà cịn làm giảm chất lượng mối hàn Cơng suất mỏ hàn xác định theo cơng thức sau: W=(100-150)S W: cơng suất mỏ- lượng khí a-xê-ty-len tiêu hao, l/h S: chiều dày vật liệu hàn, mm Trong công thức giới hạn dùng cho hàn đồng thau có S12mm 2.3.1.4 Đường kính que hàn - Sử dụng que hàn thành phần giống với thành phần kim loại vật hàn - Đường kính que hàn lớn hay nhỏ phụ thuộc vào chiều dày vật hàn: + Nếu vật hàn lớn nên chọn que hàn phụ có đường kính lớn + Nếu chiều dày vật hàn nhỏ chọn que hàn có đường kính nhỏ Que hàn sử dụng đồng kỹ thuật Đường kính que hàn tính theo cơng thức kinh nghiệm: dqh = (0,5 ÷ 0,75) S (mm) S: chiều dày vật hàn, mm 2.3.1.5 Chuyển động mỏ hàn que hàn Khi hàn đồng nên chọn cách dao động mỏ hàn que hàn phụ theo đường thẳng khơng có dao động ngang có dao động ngang tạo điều kiện cho kẽm bay mạnh Vì nên chọn cách dao động mỏ hàn que hàn phụ theo đường thẳng 2.3.2 Phương pháp hàn Do tính dẫn nhiệt đồng thau nhỏ đồng, nên hàn chi tiết có chiều dày nhỏ trung bình khơng cần nung nóng sơ trước ( tập thực hành với chiều dày 8mm (hình 9) khơng cần nung nóng sơ bộ) Cịn chi tiết có chiều dày lớn hay hàn vết nứt rỗ vật đúc thiết phải nung nóng sơ Quá trình hàn cần tiến hành với tốc độ hàn lớn cho phép Đối với chi tiết có chiều dày trung bình, tốc độ hàn cần đảm baotrong khoảng từ 0,25-0,15m/phút, nhỏ 0,15m/phút dễ gây nên tượng rỗ mối hàn Khi hàn vật dày mà mối hàn hoàn thành sau lớp, nên đặt nghiêng chi tiết góc so với mặt phẳng nằm ngang 10-150 tiến hành hàn từ lên, để mối hàn hình thành dễ tạo điều kiện cho khí khỏi vũng hàn tốt Đối với mối hàn dài dùng phương pháp phân đoạn nghịch hàn đồng Khi tiến hành hàn liên kết hàn chữ "T" chồng, nên đưa vị trí hàn sấp để hàn Trường hợp sửa chữa vật đúc chỗ hàn nằm mặt phẳng nghiêng nên tiến hành hàn khuôn (Làm vật liệu chịu nhiệt) để không cho kim loại lỏng khỏi vũng hàn Trong q trình hàn cần ln giữ góc nghiêng que hàn từ 150-300 mỏ hàn góc 700-800 so với mặt phẳng nằm ngang hay bề mặt vật hàn 2.4 Kỹ thuật xử lý sau hàn 2.4.1 Rèn mối hàn - Để nâng cao độ bền mối hàn, sau hàn nên rèn nhẹ lên bề mặt mối hàn Phụ thuộc vào hàm lượng đồng kim loại vật hàn mà rèn trạng thái nóng hay trạng thái nguội Rèn trạng thái nóng (200 ÷ 300)0C Khi vật hàn có hàm lượng đồng nhỏ 60% Nếu vật hàn có hàm lượng đồng lớn 60% hàn trạng thái nguội 2.4.2 Ram mối hàn Để nâng cao tính mối hàn sau rèn xong đem ram vật hàn nhiệt độ từ T0 = (150 ÷ 200)0 C làm nguội chậm để mối hàn không bị giịn Khơng ram mối hàn nhiệt độ 500 độ C, nhiệt độ độ bền đồng thấp dễ gây rạn nứt 2.5 Kiểm tra mối hàn, sửa chữa khuyết tật a Phương pháp kiểm tra mối hàn Kiểm tra ngoại dạng mối hàn (Bằng mắt thường, thiết bị phụ trợ) để xác định: - Bề mặt hình dạng vảy mối hàn - Cạnh K mối hàn - Điểm bắt đầu, kết thúc mối hàn - Khuyết tật mối hàn: Khuyết cạnh, rỗ khí, khơng ngấu Phương pháp kiểm tra mắt: trước kiểm tra mối hàn mắt ta phải làm mối hàn khỏi chất bẩn gỉ, xỉ hàn, dầu mỡ để không ảnh hưởng đến việc quan sát mối hàn + Một số thước kiểm tra mối hàn góc Thước đo mối hàn đơn giản: 28 - Đo mối hàn góc dầy từ - 15 mm, thước đo sử dụng phần có hình dạng cong để đưa tiếp xúc điểm chi tiết mối góc - Đo chiều cao mối hàn ống giáp mép phần thẳng Loại dưỡng đo làm nhôm tương đối mềm nên mòn nhanh - Đo mối hàn góc dầy từ - 12 mm, từ đến mm cấp độ 0,5 mm Trên mm - 10 mm - 12 mm Thước đo theo nguyên lý đặt điểm - Đo mối hàn góc; chiều cao mối hàn giáp mép Cạnh thước đo tạo để cho kiểm tra góc mở mối hàn chữ V Y 600 700 800 Đo chiều dầy mối hàn góc với góc mối hàn 90 o Dưỡng hàn vạn (TWI): Gồm có kỹ thuật đo sau : Kỹ thuật đo: + Chiều cao mối hàn: Hình 3.5 Thước đo mối hàn b Sửa chữa khuyết tật - Mối hàn cháy cạnh + Nguyên nhân: Hình 3.6 Mối hàn cháy cạnh Dòng điện hàn lớn Hồ quang hàn dài Dao động mỏ hàn không phù hợp + Biện pháp khắc phục: Chọn dũng điện hàn hợp lý Sử dụng hồ quang ngắn để hàn Điều chỉnh góc độ mỏ hàn hợp lý - Rỗ khí + Biện pháp khắc phục Sử dụng khí có độ tinh khiết (99,99%) Vệ sinh mép hàn Tăng lưu lượng khí bảo vệ mối hàn 30 - Khơng ngấu + Ngun nhân: Dịng điện hàn thấp Góc độ mỏ hàn khơng phù hợp + Biện pháp khắc phục: Tăng cường độ dòng điện Điều chỉnh góc nghiêng mỏ hàn hợp lý BÀI 4: HÀN ĐỒNG, HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG Mục tiêu - Nêu trình tự chuẩn bị phơi hàn đồng hợp kim đồng; - Trình bày kỹ thuật hàn đồng hợp kim đồng phương pháp hàn TIG - Chuẩn bị thiết bị hàn khí đầy đủ an tồn, phơi hàn kích thước vẽ - Gá đính phơi hàn chắn, kích thước; - Hàn mối hàn đồng hợp kim đồng phương pháp hàn TIG đảm bảo độ ngấu, khơng biến dạng, khơng rỗ khí, cháy thủng, khơng nứt - Rèn luyện tính cẩn thận, tỷ mỉ, đảm bảo an toàn lao động vệ sinh công nghiệp Nội dung 2.1 Chuẩn bị phôi hàn, vật liệu, thiết bị dùng hàn đồng hợp kim đồng 2.1.1 Chuẩn bị phơi hàn Hình 4.1 Kích thước phơi Trước hàn cần phải làm dầu mỡ, ơ-xít chất bẩn khác hai bên mép hàn cẩn thận Chiều rộng làm hai phía phải tối thiểu đảm bảo 30mm Việc chuẩn bị mép hàn tuỳ thuộc vào chiều dày chi tiết Khi hàn liên kết có chiều dày S ≤ 6÷8 mm khơng cần vát mép Khi lắp ghép cần để khe hở a = 1÷1,5mm, chi tiết có S > 8mm vát mép chữ "V" hay chữ "X" không cần để khe hở Khi hàn chi tiết có chiều dày S ≤ ÷ mm khơng cần nung nóng sơ hàn chi tiết có chiều dày S > mm nung nóng sơ cho mối hàn hình thành tốt kỹ thuật nung nóng tơng tự nh hàn hồ quang tay 32 2.1.2 Làm mép hàn Trước hàn cần phải làm dầu mỡ , ơ-xít chất bẩn khác hai bên mép hàn cẩn thận Chiều rộng làm hai phía phải tối thiểu đảm bảo 30mm Việc chuẩn bị mép hàn tuỳ thuộc vào chiều dày chi tiết Có thể dùng hố chất để khử ơxit dung dịch lít nước: 50 g NaOH, 45 g NaF Sau xối nước từ ÷ phút trung hoà dung dịch axit nitric 30 ÷ 35 % với hợp kim Al-Mn dung dịch axit khác Sau xối lại nước sấy khơ khơng khí nóng 80 ÷ 90 0C Sau làm bề mặt, chi tiết phải hàn vịng ÷ 2.1.3 Gá đính phơi hàn Phơi hàn sau chuẩn bị xong ta tiến hành gá đính phơi theo u cầu kỹ thuật kích thước mối hàn đính, mối hàn chắn Vật hàn khơng bị biến dạng Hình 4.3 Vị trí gá đính - Gá phơi vào đồ gá tiến hành hàn đính - Với mối hàn lắp ghép khơng tơt khơng thể có mối hàn chất lượng cao, Vì trước hàn, tốt đặt nhôm cách khoảng hàn đính vài điểm để tránh bị biến dạng hàn đính, phảo đảm bảo cạnh giữ song song với nhau, điều giúp cho mối hàn ngấu tốt 2.1.4 Nung nóng sơ vật hàn Nếu nung nóng sơ thực cách dùng lửa cơng suất lửa chọn sau W = (100 ÷ 150) S (l/h) W công suất lửa biểu thị lượng tiêu hao khí axetylen S chiều dày vật hàn tính mm Vật mỏng S = 1.5 ÷ mm, dùng kiểu uốn mép, nhỏ 30 mm không cần vát mép, 10mm vát 450 lớn 10 mm vát 900 2.2 Kỹ thuật hàn đồng hợp kim đồng phương pháp hàn TIG 2.2.1 Chế độ hàn Việc chọn chế độ hàn đồng phụ thuộc vào chiều dày vật hàn khí bảo vệ Khi hàn điện cực vơnfram hay điện cực nóng chảy tốt dùng dòng chiều đấu thuận Do suất hàn điện cực nóng chảy cao ÷ lần so với hàn điện cực khơng nóng chảy nên cơng nghệ hàn dùng điện cực nóng chảy nhiều chế độ hàn đồng đợc chọn bảng sau; Bảng chế độ hàn đồng hợp kim đồng phương pháp hàn TIG Chiều dày vật hàn (mm) Đường kính điện cực Vonfram Cường độ dòng điện hàn ( A) Điện áp hàn (V) Tốc độ hàn (m/h) Lượng Nitơ tiêu hao ( l/h) (mm) 2,5 160-165 28 22-24 550-600 3,5 220-250 25 15-23 550-600 4,3 190-210 30-32 16-18 550-600 12-2,5 2,5 120-130 28-30 20-22 550-600 12-3 3-4 200-230 28-30 18-20 550-600 2.2.2 Phương pháp hàn Sau gây hồ quang giữ mỏ hàn Nung điểm bắt đầu hàn cách cho mỏ hàn xoay tròn thấy xuất vũng hàn, đầu điện cực cần giữ khoảng cách tầm mm so với vũng hàn Khi quan sát thấy vũng hàn sáng lỏng dịch chuyển theo hướng hàn tra que hàn phụ vào vũng hàn (cũng có trường hợp mối hàn khơng cần que hàn phụ) Trước hết Nung điểm khởi đầu (a) để tạo vũng hàn giống hàn dây hàn phụ Khi 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 vào mép 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 34 hàn trở lại sáng lỏng chu kỳ lại lặp lại cũ Chú ý đầu dây hàn phụ ln nằm vùng khí bảo vệ sẵn sàng tiếp cận mép trước vũng hàn cho kim loại phụ nóng chảy Hình 4.4 Dao động mỏ hàn que hàn phụ 2.2.3 Góc nghiêng mỏ hàn dây hàn phụ Khi hàn có dây hàn phụ: dây hàn nghiêng góc 15 so với bề mặt vật hản dây hàn hợp với đầu điện cực góc 900 cách điểm bắt đầu hàn khoảng 25 mm Hình 4.5 Góc độ mỏ hàn dây hàn phụ 2.3 Kỹ thuật xử lý sau hàn 2.3.1 Rèn mối hàn - Để nâng cao độ bền mối hàn, sau hàn nên rèn nhẹ lên bề mặt mối hàn Phụ thuộc vào hàm lượng đồng kim loại vật hàn mà rèn trạng thái nóng hay trạng thái nguội - Rèn trạng thái nóng (200 ÷ 300)0C Khi vật hàn có hàm lượng đồng nhỏ 60% Nếu vật hàn có hàm lượng đồng lớn 60% hàn trạng thái nguội 2.3.2 Ram mối hàn Để nâng cao tính mối hàn sau rèn xong đem ram mối hàn nhiệt độ từ t0 = (150 ÷ 200)0 C làm nguội chậm để mối hàn không bị giịn Khơng ram mối hàn nhiệt độ 500 độ C, nhiệt độ độ bền đồng thấp dễ gây rạn nứt 2.3.3 Kiểm tra mối hàn, sữa chữa khuyết tật mối hàn a Kiểm tra mối hàn Kiểm tra ngoại dạng mối hàn (Bằng mắt thường, thiết bị phụ trợ) để xác định: - Bề mặt hình dạng vảy mối hàn - Cạnh K mối hàn - Điểm bắt đầu, kết thúc mối hàn - Khuyết tật mối hàn: Khuyết cạnh, rỗ khí, khơng ngấu Phương pháp kiểm tra mắt: Trước kiểm tra mối hàn mắt ta phải làm mối hàn khỏi chất bẩn gỉ, xỉ hàn, dầu mỡ để không ảnh hưởng đến việc quan sát mối hàn b Khuyết tật mối hàn Mối hàn bị nứt Là khuyết tật nghiêm trọng liên kết hàn Nứt xuất hiện: Trên bề mặt mối hàn; mối hàn; vùng ảnh hưởng nhiệt - Nứt xuất nhiệt độ khác nhau: + Nứt nóng : Xuất trình kết tinh liên kết hàn nhiệt độ cao (trên 10000C) + Nứt nguội: Xuất kết thúc trình hàn nhiệt độ 1000 C, xuất sau vài giờ, vài ngày sau hàn 36 - Vết nứt có kích thước khác nhau: + Nứt tế vi: phát triển trình làm việc, phát triển thành nứt thô đại + Nứt thô đại: Phá huỷ kết cấu làm việc - Các vết nứt thô đại phát mắt thường kính lúp (trên bề mặt) - Vết nứt tế vi nằm mối hàn dùng phương pháp kiểm tra siêu âm, chụp X quang để phát Mối hàn rỗ khí: Sinh tượng khí kim loại lỏng mối hàn khơng kịp ngồi kim loại vũng hàn đơng đặc - Rỗ khí sinh ra: Ở bên (1) bề mặt mối hàn (2) + Nằm phần ranh giới kim loại kim loại đắp + Có thể phân bố, tập trung (4) nằm rời rạc mối hàn - Mối hàn tồn rỗ khí giảm tác dụng làm việc, giảm độ kín - Nguyên nhân: + Hàm lượng C kim loại vật liệu hàn cao + Vật liệu hàn bị ẩm, bề mặt hàn bị bẩn + Chiều dài hồ quang lớn, vận tốc hàn cao Hình 4.7 Mối hàn rỗ khí - Khắc phục: Hàn đủ khí, khoảng cách chụp khí vật hàn đảm bảo Mối hàn không ngấu - Là khuyết tật nghiêm trọng liên kết hàn → dẫn đến nứt làm hỏng liên kết 38 - Nguyên nhân: + Mép hàn chuẩn bị chưa hợp lý + Dòng điện hàn nhỏ Vh nhanh + Góc độ điện cực (que hàn) cách đưa điện cực chưa hợp lý + Chiều dài cột hồ quang lớn + Điện cực hàn chuyển động không theo trục hàn Trình tự thực hàn giáp mối TT Nội dung công việc Dụng cụ, thiết bị Đọc vẽ Bản vẽ chi tiết Chuẩn bị phôi hàn Máy cắt, máy mài, Dụng cụ nghề hàn Hình vẽ minh họa - Biết đọc kích thước vẽ Phơi hàn phẳng, thẳng khơng pa via kích thước Mỗi học sinh phơi Gá đính phơi hàn Yêu cầu đạt - Làm mép hàn - Phôi hàn thẳng, phẳng đảm bảo khe hở Tiến hành hàn - Đúng góc độ mỏ hàn - Mối hàn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Kiểm tra chất lượng mối hàn - Phát đước khuyết tật mối hàn Bài tâp sản phẩm thực hành Câu 1: Trình bày kỹ thuật hàn kim loại hợp kim đồng phương pháp hàn TIG? Câu 2: Thực mối hàn TIG Đồng giáp mối vị trí 1G? Kích thước sau: (250 x 120 x 4) x Câu 3: Kiểm tra phát khuyết tật sản phẩm? 40 TÀI LIỆU CẦN THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Thông - Công nghệ hàn thép hợp kim khó hàn - NXBKHKT 2005 [2] Ngơ Lê Thơng - Cơng nghệ hàn nóng chảy - NXBKHKT - 2005 [3] Trương Công Đạt - Công nghệ hàn - NXBKHKT - 1983 [4] Trần Hữu Tường, Nguyễn Như Tự- Hàn kim loại màu hợp kim màuNXBKHKT-1985 [5] Trung tâm đào tạo chuyển giao công nghệ Việt – Đức, “Chương trình đào tạo Chuyên gia hàn quốc tế”, 2006 [6] Metal and How to weld them - the James F.Lincoln Arc Welding Foundation (USA) – 1990 [5] The Procedure Handbook of Arc Welding – the Lincoln Electric Company (USA) by Richart S.Sabo - 1995 ... hàn, hàn sau hàn hợp lý - Kỹ năng: + Nhận biết loại vật liệu dùng hàn kim loại hợp kim màu + Chuẩn bị phôi hàn kích thước vẽ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật + Hàn loại hàn kim loại hợp kim màu đảm bảo... hợp kim đồng 32 2.2 Kỹ thuật hàn đồng hợp kim đồng phương pháp hàn TIG 34 2.3 Kỹ thuật xử lý sau hàn 36 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN Tên mơn học/mơ đun: HÀN KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM. .. thuyết hành Kiểm tra Bài 1: Hàn nhôm hợp kim nhôm phương pháp hàn MIG 16 13 Bài 2: Hàn nhôm hợp kim nhôm phương pháp hàn TIG 16 12 Bài 3: Hàn đồng hợp kim đồng phương pháp hàn khí 16 13 Bài 4: Hàn