THÔNG TIN TÀI LIỆU
BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN/MƠN HỌC: CƠNG NGHỆ HÀN NGÀNH/NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (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 nguyên 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 Giáo trình biên soạn theo đề cương môn học/mô đun Nội dung biên soạn theo tinh thần ngắn gọn, dễ hiểu, kiến thức chương trình có mối liên hệ chặt chẽ Khi biên soạn giáo trình tác giả cố gắng cập nhật kiến thức mới, phù hợp với đối tượng học sinh cố gắng, gắn nội dung lý thuyết với vấn đề thực tế thường gặp sản xuất, đời sống để giáo trình có tính thực tiễn Giáo trình thiết kế theo mơn học thuộc hệ thống mơn học mơ đun sở chương trình đào tạo nghề Hàn trình độ Trung cấp, trình độ Cao đẳng dùng làm giáo trình cho học viên khóa đào tạo Ngồi giáo trình sử dụng làm tài liệu tham khảo để đào tạo ngắn hạn cho công nhân kỹ thuật nhà quản lý người sử dụng nhân lực Mặc dù cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo, đề cương chương trình biên soạn lần đầu, thiếu sót khó tránh Tác giả mong nhận nhận xét, đóng góp ý kiến q thầy, giáo bạn đọc để nhóm biên soạn hiệu chỉnh hoàn thiện ngày tháng năm Nhóm biên soạn MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ HÀN 2.1 Thực chất, đặc điểm phân loại phương pháp hàn 2.2 Các trình vật lý luyện kim hàn nóng chảy 2.3 Tính hàn kim loại hợp kim 19 CHƯƠNG 2: HÀN HỒ QUANG TAY 23 2.1 Thực chất, đặc điểm hàn hồ quang tay 23 2.2 Hổ quang hàn tính chất 24 2.4 Công nghệ hàn hồ quang tay 33 2.5 Các biện pháp nâng cao suất hàn hồ quang tay 41 CHƯƠNG 3: HÀN HỒ QUANG DƯỚI LỚP THUỐC VÀ TRONG MƠI TRƯỜNG KHÍ BẢO VỆ 43 2.1 Hàn hồ quang lớp thuốc bảo vệ 43 2.2 Hàn hồ quang nóng chảy mơi trường khí bảo vệ 50 CHƯƠNG 4: HÀN ĐIỆN TIẾP XÚC 74 2.1 Thực chất, đặc điểm phương pháp hàn điện tiếp xúc 74 2.2 Thiết bị công nghệ hàn điện tiếp xúc 77 CHƯƠNG 5: HÀN KHÍ 81 2.1 Thực chất, đặc điểm úng dụng hàn khí 81 2.2 Vật liệu thiết bị dùng hàn khí 81 2.3 Cơng nghệ hàn khí 90 CHƯƠNG 6: HÀN LASER 96 2.1 Thực chất, đặc điểm ứng dụng hàn Laser 96 2.2 Vật liệu thiết bị dùng hàn Laser 98 2.3 Công nghệ hàn Laser 101 CHƯƠNG 7: ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG 104 2.1 Nguyên nhân phát sinh, phát triển tổn ứng suất biến dạng hàn 104 2.2 Các biện pháp giảm úng suất biến dạng hàn 110 2.1 Các dạng khuyết tật liên kết hàn biện pháp khắc phục 115 2.2 Các phương pháp kiểm tra chất lượng liên kết hàn 121 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: Cơng nghệ hàn Mã số môn học: MH 13 Thời gian thực môn học: 60 giờ; (Lý thuyết: 56 giờ; Kiểm tra: giờ) I Vị trí, tính chất mơn học: - Vị trí: Mơn học Cơng nghệ hàn bố trí giảng dạy học kỳ năm thứ nhất, học sau mơn học sở nghề - Tính chất môn học: Công nghệ hàn môn học chuyên môn nghề II Mục tiêu môn học: - Kiến thức: + Giải thích đầy đủ khái niệm hàn, trình vật lý luyện kim hàn điện nóng chảy + Trình bày đặc trưng phương pháp hàn, phương pháp điều chỉnh hồ quang hàn + Biết tính tốn, lựa chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày, tính chất vật liệu kiểu liên kết hàn - Kỹ năng: + Chọn phương hàn phù hợp với kiểu liên kết, bề dày vật hàn + Nhận biết loại vật liệu dùng để hàn hồ quang tay loại khí để hàn mơi trường khí bảo vệ, hàn tiếp xúc hàn khí - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm công việc, sãn sàng hợp tác giúp đỡ lẫn + Thực tốt cơng tác an tồn vệ sinh công nghiệp Nội dung môn học: Thời gian (giờ) Số TT Tên chương, mục Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra Chương 1: Khái niệm chung hàn 12 12 0 Chương 2: Hàn hồ quang tay 16 15 Chương 3: Hàn hồ quang lớp thuốc mơi trường khí bảo vệ 12 11 Chương 4: Hàn điện tiếp xúc 4 0 Chương 5: Hàn khí Chương 6: Hàn Laser 4 0 Chương 7: Ứng suất biến dạng 4 0 Chương 8: Khuyết tật hàn phương pháp kiểm tra 60 56 Cộng CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ HÀN I Mục tiêu: - Nắm khái niệm hàn - Nêu trình vật lý luyện kim hàn nóng chảy - Biết dụng cụ nghề hàn cách sử dụng - Hiểu tính hàn kim loại hợp kim II Nội dung chương: 2.1 Thực chất, đặc điểm phân loại phương pháp hàn 2.1.1 Thực chất đặc điểm * Thực chất - Hàn q trình cơng nghê nối hai nhiều phần tử (chi tiết, phận) thành khối bền vững bàng cách dùng nguồn nhiệt để nung nóng chỗ cẩn nối đêh trạng thái hàn Sau đó, kim loại lỏng tự kết tinh (ứng với trạng thái lỏng) dùng thêm ngoại lực ép chúng lại với (ứng với trạng thái nguội, dẻo) để tạo thành mối hàn * Chú ý: - Trạng thái hàn ỉà trạng thái lỏng, dẻo thâm chí nguội bình thường - Khi hàn kim loại đạt tới trạng thái lỏng, phần lớn trường hợp, mối hàn tự hình thành mà khồng cần lực ép Việc tạo mối hàn có hình dáng kích thước cho trước cần khổng cần kim loại bổ sung (thông qua vật liệu hàn) - Nếu kim loại chỗ cần nối hàn có nhiệt độ thấp, đạt tới trạng thái dẻo để tạo mối hàn cần thiết phải có ngoại lực tác dụng - Về chất hàn đắp, hàn vảy dán kim loại tương tự hàn Vì kỹ thuật chúng coi lĩnh vực riêng cùa hàn * Đặc điếm - Liên kết hàn đặc trưng tính liên tục ngun khối Đó liên kết "cứng" không tháo rời - Với khả nảng làm việc, so với phương pháp nối ghép khác (bằng bulông, đinh tán ) kết cấu hàn cho phép tiết kiệm từ 10 ÷20 % khối lượng kim loại - So với đúc, hàn tiết kiệm tới 50% khối lượng kim loại - Hàn cho phép chế tạo kết cấu phức tạp, siêu ưường, siêu trọng, từ vật liêu loại từ vật liệu có tính chất khác phù hợp với điều kiện môi trường làm việc khác - Hàn tạo liên kết có độ bền độ kín cao đáp ứng với yêu cẩu làm việc kết cấu quan trọng vỏ tàu, bổn bể, nôi hơi, thiết bị áp lực, - Hàn có tính linh động suất cao so với công nghệ khác, dễ khí hóa, tự động hóa q trình sản xuất - Mức đô đầu tư cho sản xuất hàn không cao - Tuy vậy, trình hàn, vât liệu chịu tác động nguồn nhiệt có cơng suất lớn, tập trung thời gian ngắn, nên kết cấu hàn thường có nhược điểm sau đây: - Tổ chức tính chất cùa kim loại vùng mối hàn khu vực lân cận thay đổi theo chiều hướng xấu (đặc biệt vật liệu "khó hàn"), làm giảm khả nãng chịu lực kết cấu, đặc biệt làm việc tác dụng tải trọng động, tải trọng biến đổi theo chu kỳ - Trong kết cấu hàn thường tồn ứng suất biến dạng dư, ảnh hưởng đáng kể đến hình dáng, kích thước, tính thẩm mỹ khả làm việc sản phẩm - Mặc dù hạn chế định, với tính kinh tế - kĩ thuật cao, cơng nghệ hàn ngày quan tâm nghiên cứu, phát triển hoàn thiên ứng dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực cồng nghiệp cùa kính tế quốc dân 2.1.2 Phân loại phương pháp hàn - Có nhiều cách phân loại phương pháp hàn Tuy nhiôn thông dụng cách phân loại theo dạng lượng sử dụng theo ưạng thái kim loại mối hàn thời điểm hàn - Căn vào dạng lượng sử dung, cố cấc nhóm phương pháp hàn sau: - Các phương pháp hàn điện: Bao gồm phương pháp dùng điện biến thành nhiệt đổ cung cấp cho q ưình hàn Ví dụ: hàn điện hổ quang, hàn điên tiếp xúc, - Các phương pháp hàn học : Bao gồm phương pháp sử dụng nàng để làm biến dạng kim loại khu vực cần hàn tạo liên kết hàn Ví dụ: hàn nguội, hàn ma sát, hàn siêu âm, - Các phương pháp hàn hóa học: Bao gồm cấc phương pháp sử dụng lượng phản ứng hóa học tạo để cung cấp cho q ưình hàn Ví dụ : hàn khí, hàn hố nhiệt, - Các phương pháp kết hợp: Sử dụng kết hợp dạng nãng lượng nêu - Theo trạng thái kim loại mối hàn thời điểm hán người ta chia phương pháp hàn thành nhóm: Hàn nóng chảy hàn áp lực (H.l-1) Hình ỉ-ỉ Phân loại phương pháp hàn theo trạng thái hán - Đối với phương pháp hàn nóng chảy, u cầu nguồn nhiệt phải có cơng suất đủ lớn (hồ quang hàn, lửa khí cháy, plasma, ) đảm bảo nung nóng cục kim loại vật liêu hàn tới trạng thái nóng chảy Trong nhóm này, phương pháp hàn hồ quang tay, hàn khí, hàn hồ quang lớp thuốc mơi trường khí bảo vệ ứng dụng phổ biến nước ta - Đối với phương pháp hàn áp lực, đa sơ' q trình hàn kim loại dược thực trạng thái rắn, số trường hợp phần kim loại chỗ cần nối nung nóng đến trạng thái chảy lỏng mối hàn hình thành lực ép chủ yếu (khi ép vậy, toàn kim loại lỏng đẩy xung quanh tạo thành bavia mối hàn tạo nên bề mặt tiếp xúc chi tiết thể rắn, phẩn kim loại lỏng kết tinh hình thành mổi hàn với lực ép) Các phương pháp hàn áp lực hàn tiếp xúc giáp mối, hàn tiếp xúc điểm hàn tiếp xúc đường ứng dụng rộng rãi nhiều linh vực chế tạo thiết bị máy móc 2.2 Các q trình vật lý luyện kim hàn nóng chảy 2.2.1 Khái niệm vể vũng hàn mối hàn - Khi hàn nóng chảy, tác dụng nguồn nhiệt hàn phần kim loại vị trí mép hàn với kim loại bổ sung từ vật liệu hàn (que hết dây hàn, thuốc hàn,, ) bị nóng chảy tạo khu vực kim loại lỏng thường gọi vũng hàn (H.l2) Theo quy ước, vũng hàn chia làm phần: Nếu phần đầu A chủ yếu - Phần nhô điên cực phía ngồi mỏ hàn (chụp khí) phải giữ mức ngắn nhất, tùy theo ứng dụng thiết bị, để bảo đảm bảo vệ tốt dịng khí trơ - Cần tránh nhiềm bẩn điên cực, tiếp xúc điện cực nóng với kim loại mối hàn - Thiết bị, đặc biệt chụp khí, phải bảo vê làm Đầu chụp khí bị bẩn ảnh hưởng tới khí bảo vê, ảnh hưởng tới hồ quang hàn, làm giảm chất lượng mối hàn * Que hàn phụ Que hàn phụ có kích thước tiêu chuẩn theo ISO/R564 sau : chiều dài từ 500 mm 4- 1000 mm với đường kính 1,2 ; 1,6 ; 2,0 ; 2,4 ; 3,2 mm Các loại que hàn phụ gồm có : Đồng hợp kim đồng, thép không gỉ Cr cao Cr - Ni ; nhôm hợp kim nhôm ; thép cacbon thấp, thép hợp kim thấp * Thiết bị dùng cho hàn TIG Hình 3-15 Thiết bị dùng cho hàn TỈG a) Sơ đổ thiết bị ; b) Máy hàn TIG Thiết bị dùng cho hàn TIG có phân sau (H - 15) : - Nguồn điện hàn, bao gổm hệ thống điều khiển khí bảo vê, nước làm mát, dịng điện điên áp hàn - Mỏ hàn - Chai chứa khí trơ van điều khiển lưu lượng khí - Mỏ hàn TỈG Chức mỏ hàn TIG dẫn dòng điên khí trơ vào vùng hàn Điên cực wolfram dẫn điên giữ chắn mỏ hàn đai giữ với vít lắp bên thân mỏ hàn (H - 16) Các đai có kích thước phù hợp với đường kính điện cực - Khí cung cấp vào vùng hàn qua chụp khí Chụp khí có ren lắp vào đầu mỏ hàn, để hướng phân phối dịng khí bảo vê - Mỏ hàn có kích thước hình dáng khác phù hợp với công việc hàn cụ thể 59 - Mỏ hàn TIG phân làm loại theo cấu làm mát: - Mỏ hàn làm mát khí - tương ứng với cường dịng điện hàn nhỏ 120A - Mỏ hàn làm mát nước - tương ứng với cường độ dòng điên lán 120A Hình 3-16 Cấu tạo mị hàn TIG Mỏ hấn TIG làm mát bảng nước ỉ bị Mỏ hàn TIG có ống hội tụ khí - Nguồn điện hàn Nguồn điện hàn cung cấp dòng hàn chiểu xoay chiều, hai Tùy ứng dụng, biến áp, chỉnh lưu, máy phát điện hàn Nguồn điện hàn cần cố đường đặc tính ngồi dốc (giống cho hàn hổ quang tay) Để tăng tốc độ ổn định hổ quang, điện áp không tải khoảng 70 - 80V Bộ phận điều khiển thường bố trí chung với nguồn điên hàn bao gồm contactơ đóng ngắt dịng hàn, gây hồ quang tần sơ' cao, điều khiển tuần hồn nước làm mát (nếu có) với hệ thống cánh tản nhiệt quạt làm mát, khống chế thành phẫn dòng chiều (với máy hàn xoay chiếu/ chiều) - Nguồn điện hàn xoay chiều thích hợp cho hàn nhơm, manhê hợp kim chúng Khi hàn, nửa chu kỳ dương (của điên cực) có tác dụng bắn phá lớp màng oxit bề mặt làm bề mặt Nửa chu kỳ âm nung kim loại Hiên có hai loại nguồn xoay chiều dùng cho hàn điên cực khóng nóng chảy mơi trường khí bảo vê 60 - Loại nguồn xoay chiều thứ nhát có dịng hàn dạng sóng hình sin, điều khiển dịng hàn cảm kháng bão hịa (cổ điển) Nó có ưu điểm hồ quang cháy êm Nhược điểm phải thường xuyên gián đoạn công việc hàn cần thay đổi cường độ dịng hàn có nhu cầu giảm dòng hàn xuống tối thiểu hàn để vũng hàn kết tinh chậm (khơng có điếu khiển từ xa) Với hàn nhơm, có tượng tự chỉnh lưu cùa hồ quang đặc biẹt hàn dòng nhò nên cần dùng kèm cản thành phần dòng chiểu (mắc nối tiếp ácquy có điện dung lớn,bộ tụ điên có điện dung lớn) lại gây lẫn w vào mối hàn Vì điên cực cực dương để khử màng oxit nhơm, bị nung nóng mức cảm kháng bão hịa khỡng thiết kế thích hợp để hạn chế biên độ tối đa dòng hàn xoay chiểu, làm bị xói mịn thành vụn nhỏ dịch chuyển vào vũng hàn) Phải sử dụng cao tần (công suất nhỏ 250 - 300W, điên áp - 3kV, tần số cao 250 - 1000 kHz bảo đảm dịng điên có tác dụng bề mật, an tồn với thợ hàn) đé gây hổ quang khơng tiếp xúc (khoảng mm) tạo ổn định hồ quang suốt trình hàn - Loại nguồn xoay chiểu thứ hai có dịng hàn dạng sóng vng cho phép giảm biơn độ tối đa dịng hàn so vối dạng sóng hình sin (khoảng 30%) có cơng suất nhiệt Do có khả làm lẫn ‘W vào mối hàn Một số máy hàn cho phép điềủ chỉnh thời gian tác động bán chu kỳ dạng sóng vng, dó làm oxít nhơm đạt tới chiểu sâu chảy mong muốn Một lợi trì hổ quang mà khơng cần tiếp tục sử dụng bợ ổn định hồ quang tần số cao (chỉ cần để gây hồ quang) tẵn số đổi chiều dòng điện hàn cao nhiều so với dịng hàn dạng sống hình sin - Nguồn điện hàn chiều không gây vấn đề lẫn w vào mối hàn hay tượng tự nắn dịng (như hàn nhơm nguồn hàn xoay chiều) Tuy nhièn, điều quan trọng cần lưu ý sử dụng việc gây hồ quang khả cho dòng hàn tổi thiểu Hầu hết máy chiều sử dụng phương pháp nối thuận (nên 2/3 lượng nhiệt hồ quang vào vật hàn) Điện cực w tinh khiết trường hợp máy xoay chiều dùng để hàn chiều cực thuận khó gây hổ quang Thay vào điện cực w + ỉ ,5 đến 2% TỈ1O2 ZrƠ2 oxit đất LaO, V.V Nếu dùng dòng chiều nối nghịch dịng điện tử bắn phá mạnh điện cực (2/3 lượng nhiệt hồ quang đì vào điên cực) có khả làm nóng chây đầu điện cực Vì đưởng kính điện cực phải lớn so với hàn trường hợp dòng chiều nối thuận (6,4 mm so với 1,6 mm I = 125Ạ) Dòng chiều nối nghịch cho mối hàn nơng rộng so vói nối thuận Cống dụng chù yếu dòng chiều nối nghịch dùng để làm ưòn đầu điện cực cho hàn máy xoay chiều (thực bên bề mặt để tránh nhiễm w vào vật hàn) Việc gây hồ quang dùng bô cao tần với máy xoay chiểu (sau gầy hô quang, tự tắt chế độ số cao khơng cần nữa) Các nguồn điện hàn TIG thõng dụng Việt Nam máy hàn TG 160 hãng WIM (Malaysia), máy hàn Kepmi 2500 hãng Kempi (Phần Lan) 61 2.3.3 Công nghệ hàn TIG * Chuẩn bị trước khỉ hàn Công việc chuẩn bị trước hàn bao gồm : - Xác định dạng liên kết, - Lót đáy mối hàn (nếu có), - Kiểm tra thiết bị, - Chuẩn bị khí bảo vệ, que hàn phụ * Dạng liên kết - Các dạng liên kết hàn TIG liên kết giáp mối, liên kết chống, liên kết góc, liên kết mép liên kết chữ T (H 3-17) - Các tiết hàn cần phải làm bể mặt phương pháp học hóa chất Làm vẻ bên mối hàn khoảng từ 30 đến 50 mm Sau vất mép (nếu có) gá lắp thực hiên mối hàn đính Kích thước số lượng mối hàn đính phụ thuộc vào chiều dày kích thước khác cùa chi tiết hàn + Đặc điểm - Liên kết hản giáp mối khỏng vát mép (A) dạng liên kết thững dụng dẻ chuẩn bị Chù yếu dổi vối chiẻu dày s mm Có thể sử dụng khổng sử dụng kim loại bổ sung từ que hàn phụ Liên kết giấp mối chữ V (B) dược sử dụng chiẻu dày chi tiết hàn = - 12 mm với điều ngấu hết chiều dày Góc vặt a = 60 + 70 - Liên kết hàn giáp mối kiểu gấp mép (C) sử dụng hàn mỏng = 1,6 - mm mà không cẩn kim loại bổ sung từ que hàn phụ - - Liên kết hàn giáp mối kiểu chữ X (ũ) dùng hàn có chỉỂu dày ă 12 mm Góc vát a = 60 - 70 + Liên kết hàn - Liên kết hàn giáp mối 62 - Liên kết hàn chồng Loại lien kết loại bố hoàn toàn nhu cẩu chuẩn bị mép hàn Tuy nhiên cẩn ý để tiếp xúc với toàn chiểu dài phin chổng - - Thường sử dụng hàn có chiều dày < mm Có thổ hàn với que hàn phụ khống có que hàn phụ - Liên kết hàn góc 63 - Liên kết hàn gổc thường sử dụng chế tạo kết cấu dạng hộp, thùng chúa - Loại (A) dùng cho chiều dày nhỏ mm không cần dùng que hàn phụ - Loại (B) dùng dày mm sử dụng que hàn phụ - Loại (C) dùng cho dày thường có góc vát mép a = - 50° chiêu cao phần không vát c = -t- mm - Liên kết hàn chữ T - SỐ lớp hàn phụ thuộc vào chiểu dày kích thuốc cẩn có mối hàn - Loại liên kết dừng hàn mòng khống sử dụng que hàn phụ - Khổng thích hợp với mối hàn chịu kéo hay chịu uốn - Các mép hàn phải tiếp xúc đêu dọc theo đường hàn -* Lót đáy mối hàn Tấm lót đáy cỏ tác dụng bảo vệ mặt sau mối hàn mỏng tránh khỏi ành hưởng có hại khơng khí ngăn kim loại lỏng chảy sụt khỏi mối hàn (có tác dụng đỡ yũng hàn) Có thể lót đáy kim loại, sử dụng đệm thuốc hàn đưa khí trơ vào bề mặt mối hàn, phối hợp cà hai phương pháp * Kiểm tra thiết bị trước hàn - Kiểm tra độ kín hệ thống cung cấp khí tình trạng hoạt động van khí - Kiểm tra cường độ dịng điên hàn lưu lượng khí bào vệ đặt - Chọn kích cỡ chụp khí, đường kính góc vát đầu điện cực hàn thích hợp - Kiểm tra lưu lượng nước làm mát mỏ hàn (nếu có) - Kiểm tra-việc đấu điện : chít lượng tiếp xúc điện cực tính * Chế độ hàn TIG Chế hàn TIG gồm thông số công nghệ sau : - Cường độ dòng điên hàn - Thời gian tăng cường độ dòng điện hàn lên giá trị chọn - Thời gian giảm cường độ dòng điện hàn đến tắt hồ quang với mục đích 64 tránh lõm cuối đường hàn - Tốc độ hàn - Đường kính điện cực w, que hàn (dây hàn) phụ - Lưu lượng khí bảo vệ kích cở chụp khí - Thời gian mở đóng khí bảo vệ trước gây hồ quang tắt hồ quang Hình 3-19 giới thiệu chu trình cùa hàn TIG * Hàn TiG xung điện Đây phương pháp hân TIG cải tiến, sử dụng dịng điện hàn chiều (DC) có chu trình gián đoạn dạng xung (H - 20) Giá trị cường độ dòng điên hàn thay đổi hai múc cao thấp với khoảng thời gian định lặp lặp lại ưong suốt trình hàn Chu kỳ biên độ hai mức dịng điện thay đổi cồch độc lập để phù hợp vái tâng chu trình hàn cụ thể Sự nóng chảy xảy cường độ dòng điện mức cao (đỉnh), vũng hàn kết tinh khí cường độ dịng điện mức thấp (chân) Điều tạo nống chảy gián đoạn dọc theo đường hàn dãy điểm nóng chảy xếp chồng lên Quy trình hàn thích hợp tự động hóa q trình hàn TIG vị tri' cho mối ghép theo chu vi thực hiên ống thành mỏng Nó có số đặc điểm bạt : * - Khơng địi hỏi chặt chẽ dung sai gá lắp hàn xung Cho phép hàn mỏng mm 65 - Giảm biến dạng khống chế cơng suite nhiệt (giảm tích lũy nhiệt) - Dễ hàn tư - Khơng địi hỏi trình độ tay nghề thợ hàn thật cao - Chất lượng mối hàn cải thiện đấng kể - Thích hợp cho khí hóa, tự động hóa q trình hàn - Thích hợp hàn chi tiết quan trọng đường hàn lót mối hàn ống nhiều lớp, hàn chi tiết chiểu dày không nhất, hàn kim loại khác * Lực điên từ mạnh xung điện cho phép hạn chế rỗ xốp mối hàn tăng chiều sâu ngấu * Hàn thép khơng gỉ Phương pháp hàn TIG thích hợp cho hàn loại thép không gỉ Do bảo vệ tốt, tránh tác nhân có hại mơi trường khơng khí nên mối hàn khơng chứa tạp chất phi kim ioại 66 Bảng 3-9 đưa số chế độ hàn thường sử dụng * Hàn nhởm Khi hàn nhơm phải sử dụng dịng điện xoay chiểu (AC) kết hợp tốt khả dẫn diện, tính điều khiển hổ quang tác dụng làm hổ quang Nguồn điện hàn thường biến áp hàn pha với điện áp khơng tải 80 + 100V Các loại điện cực thích hợp loại w w - Zr Đầu điện cực phải có hình bán cầu hình 3-21 Bảng 3-10 số chế độ hàn thường sử dụng * Kỹ thuât hàn TIG Kỹ thuật hàn bao gổm việc gây kết thúc hồ quang, thao tác mò hàn dãy hàn phụ tư hàn khác * Gây hể quang Có hai cách gây hồ quang : cao tần (khống tiếp xúc) tiếp xúc (TĨG qụẹt) + Gây hồ quang không tiếp xúc : Bật dòng điện hàn ; giữ mỏ hàn tư nằm ngang cách bề mặt vật hàn khoảng 50 mm - Quay nhanh đẩu điên cực mỏ hàn vể phía vật hàn khoảng cách chùng mm, tạo thành góc khoảng 75°, hổ quang tự hình thành hoạt động gây hồ quang tần số điện áp cao có sẵn thiết bị + Gây hồ quang tiếp xúc Khi hàn dõng chiều, đặc biệt hàn khu vực mà tần số cao dễ gây nhiều cho thiết bị điện tử nhạy cảm gây hồ quang cách cho tiếp xúc trực tiếp nhanh với bề mặt hàn tâm mồi hò quang (không làm graphit) Bộ phận điều khiển tự động thiết bị hàn tăng dần dòng điện từ lúc bắt đầu có hồ quang lên giá trị dõng điện hàn đă chọn * Kết thúc hồ quang Chuyển nhanh điện cực tư nằm ngang 67 Chú ý Thiết bị hàn trang bị phận điều khiển (bằng tay chân) để gây hồ quang, để thay đổi cường độ dòng điện hàn kết thúc hổ quang mà không cần thông qua chuyển động mỏ hàn Trong hàn TIG hổ quang bị thổi lệch : - từ trường, - đầu điện cực bị nhiễm cacbon, - mật độ dịng điên hàn thấp, - luồng khơng khí bên ngồi thổi Để khắc phục tượng thổi lệch hồ quang, ta dùng kỹ thuật hàn hổ quang tay che chắn gió lùa (nếu có), v.v Hàn mối hàn giáp mối ~ Sau gây hổ quang, giữ IỊ1Ỏ hàn góc 75° so với bề mặt vật hàn Nung điểm bắt đầu hàn cầch cho mỏ hàn xoay ưòn thấy xuất võng hàn Đầu cùa điện cực cần giữ khoảng cách mm so với bề mặt vật hàn - Khi quan sát thấy vũng hàn sáng lỏng, dịch chuyển chậm mỏ hàn với tốc độ đủ tạo mối hàn có chiều rộng cần thiết Trường hợp khơng sử dụng dây hàn phụ khơng cần dao động ngang mỏ hàn dịch chuyển theo chiều dài mối hàn - Khi sử dụng dây hàn phụ, dây hàn giữ góc 15° so với bề mặt vật hàn, tạo với trục mỏ hàn góc gẩn 90° và, cách điểm bắt đầu hàn khoáng 25 mm Trước hết (H 3-23) nung điểm khởi đẩu (a) để tạo‘vũng hàn giống hàn khồng có dây hàn phụ Khi vũng hàn sáng lỏng, dịch chuyển hồ quang mép sau vũng hàn (b) bổ sung kim loại dây hàn cách chạm nhanh đầu dây hàn vào mép trước vũng hàn (c) Rút que hàn phụ lại (d) đưa hổ quang quay trở mép trước vũng hàn (e) Khi vũng hàn trở lại sáng lỏng, ta lại lập lại bước nêu trên toàn chiều dài mối hàn Tốc độ hàn lượng dây hàn bổ sung phụ thuộc vào chiều rộng chiều cao cần thiết mối hàn 68 Hỉnh 3-23 Kỹ thuật hàn TỈG thực Đẻ thực hiên mối hàn bề mặt thẳng đứng, mỏ hàn giữ gần vng góc với bề mặt vật hàn Hàn thường tiến hành từ lên (H 3-24) Khi sử dụng dây hàn phụ, đưa vào giống riơ tả Hàn mối hán góc liên kết chổng (H 3-25) - Bắt đầu việc tạo vũng hàn - Khi vũng hàn sáng lỏng, rút ngắn hồ quang xuống khoảng 1,6 mm - Dao động mỏ hàn vũng hàn liên kết với - Một hình thành mối hàn, ngừng dao động Di chuyển mỏ hàn dọc đường hàn, với đầu điên cực phía mép - * Hàn mối hàn liên kết góc liên kết mép 69 Đây íà loại mối hàn dễ hàn điện cực khơng nóng chảy mơi trường khí trơ - Tạo vũng hàn điểm bắt đầu - Di chuyển thẳng mỏ hàn dọc theo đường hàn - Không cần dây hàn phụ Hàn mối hàn nhiều lớp - Thường thực với chiều dày vật hàn mm - Lớp hàn đầu cần hàn ngấu hồn tồn chân mối hàn - Các lớp sau hàn dòng điện hàn lớn Kỹ thuật hán ống Các ưu điểm : mối hàn mịn, ngấu hết, có khuyết tật phía chân mối hàn, khả nãng chống ản mòn tốt so với áp dụng phương pháp hàn khác Ví dụ liên kết đường ống quan trọng, chất lượng bề mặt phía mối hàn dược coi trọng (H 3-26) Để đạt điều này, cần bào vệ mối hàn từ phía ống thơng qua việc đưa vào trì khí trơ (có áp lực cao at chút) phần ống, tức phía mặt trái mối hàn Ở điều kiện hiên trường có đường ống lớn, dùng túi chất dẻo đặt bên ống rổi bơm phổng lên để bịt kín ống hai phía mối hàn (có để đường dẫn khí bảo vệ vào vùng cần bảo vệ) Trong hai trường hợp, cần hạn chế Ar thoát cách dùng báng mềm che phần khe hai ống, để hở dần phần phía trước mối hàn hàn Xét trường hợp tiêu biểu tư thê' hàn (1G) mối hàn giáp mối chữ V có góc vát 37,5° bên, mặt đáy 1,6 mm, khe hở từ 1,6 đến 2,4 mm (H 3-27) 70 Khi hàn, khoảng cách phần nhô điện cực (đã vát nhọn thích hợp) từ miệng chụp khí bảo vệ cần điều chỉnh hình 3-28 với đầu điên cực nằm gắn ngang bề mặt chi tiết hàn chút Hình 3-28 Vị trí điện cực sơ với mép ống Hình 3-29 cho thấy cách hàn ống tư cố định nằm ngang (2G) Hàn bắt đắu từ vị trí thấp lên phía Sau lặp lại với phía đối diện từ lên đỉnh Vị trí tương quan điện cực dây hàn biểu thị hình Sau thiết lập vũng hàn bắt đầu hàn, cẩn dao động mỏ hàn (khi hàn thép thưởng) theo hình 3-30 71 Nếu thấy vũng hàn có xu hướng sụt, cần điều chỉnh tốc độ dịch chuyển đạo động mỏ hàn Cũng điều chỉnh cách cho thêm kim loại phụ (dây hàn phụ) vào vũng hàn để làm nguội bớt vũng hàn Trong số trường hợp, để tránh đầu mỏ hàn mắc kẹt vào rãnh hàn, cần sử dụng chụp khí có vát tròn đáu (H 3-31) * Hàn ống nhiều, lớp : * Hàn lớp đáy (lớp 1) : Khống chế chiều sầu chảy yếu tố định thành công hàn lớp đáy Chỉ đạt điều qua thực hành để tích luỹ kinh nghiệm tạo thói quen Hàn đính đặt liên kết vào vị trí cần hàn - Gây hồ quang mép đưa hổ quang xuống liên kết - Khi vũng hàn nối hai bên đáy đưa dây hàn phụ vào Cách nhận biết mối hàn đáy ngấu hoàn toàn hay chưa : Sau vũng hàn nối hai bên liên kết, hồ quang giữ lát phía vũng hàn Sau vũng hàn dẹt có dạng nêm (phía trước thẳng, với góc trịn phía sau) Đó lúc mối hàn đáy ngấu hoàn toàn * Hàn lớp điền đầy (lớp đến n - 1) : Dao động ngang mỏ hàn hàn thép cacbon thép hợp kim thấp ngang tư cố định (5G) xoay (1G) tốn thời gian hàn - Không dao động ngang mỏ hàn hàn thép hợp kim cao (để tránh tạo cacbit Cr) tư hàn ô'ng đứng cố định (2G) thép cacbon thép hợp kim thấp - * Hàn lớp hoàn thiện (lớp thứ n cùng) : - Lớp hàn cần rộng liên kết mm hai bên 72 - Phần nhô mối hàn cần cao bẻ mặt ống khoảng 1,6 mm - Chuyển động dao đông ngang mỏ hàn : Như với lớp điền đầy nêu CÂU HỎI ÔN TẬP Thực chất, đặc điểm phạm vi ứng dụng hàn hồ quang lớp thuốc bảo vệ Các thông số chủ yếu chế độ hàn hồ quang lớp thuốc bảo vê Ảnh hưửng thơng số đốn chất lượng, kích thước hình dạng mối hàn Thực chất, đặc điểm phạm vi ứng dụng hàn hồ quang mói trường khí bảo vê 4? Thế hàn MIG hàn MAG ? Cho biết thiết bị hàn vật liệu hàn chủ yếu dùng hàn MAG Các thông số chủ yếu cùa chế đô hàn hổ quang môi trường khí bảo vệ Thực chất, đặc điểm phạm vi ứng dụng phương pháp hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy mơi trường khí trơ (TIG) Nêu đặc điểm loại vật liệu hàn thường dùng hàn TIG Thiết bị chủ yếu đặc điểm chúng công nghệ hàn TIG 10 Các thông sô' công nghệ chế độ hàn TIG 11 Kỹ thuật hàn TIG loại mối hàn giáp mối mối hàn góc 12 Kỹ thuật hàn ốir phương pháp hàn TIG 73 ... dạng hàn 11 0 2 .1 Các dạng khuyết tật liên kết hàn biện pháp khắc phục 11 5 2.2 Các phương pháp kiểm tra chất lượng liên kết hàn 12 1 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: Công nghệ hàn Mã... Ti,., đưa vào mơì hàn thơng qua dây hàn, thuốc bọc que hàn thuốc hàn, việc hợp kim hóa mối hàn dây hàn có hiệu cao 14 - Tạp chất xỉ mối hàn - Thành phần tạp chất xỉ có kim loại mối hàn chủ yếu phụ... que hàn khó thích hợp hàn mối hàn vị trí hàn sấp mà thơi - Hàn bắng que hàn có đường kính lớn Sử dụng que hàn có đường kính d > mm để hàn biện pháp nâng cao suất Hình 2-65 Hàn bắng bó que hàn hàn,
Ngày đăng: 08/12/2022, 23:31
Xem thêm: