Giáo trình hàn hồ quang tay cơ bản (nghề hàn cao đẳng)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XƠ GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: MĐ 15 – HÀN HỒ QUANG TAY CƠ BẢN NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: 979/QĐ-CĐVX-ĐT ngày 12/12/2019 Hiệu trường Trường Cao đẳng Cơ điện Xây dựng Việt Xơ Ninh Bình, năm 2020 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình 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 Nhu cầu công nghiệp hố đại hố dạy nghề có bước tiến lớn để thực nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật chất lượng cao đáp ứng nhu cầu xã hội Cùng với phát triển khoa học cơng 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 môđun Để tạo điều kiện thuận lợi cho sở dạy nghề trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo môđun đào tạo nghề cấp thiết Mô đun 15: Hàn hồ quang tay mô đun đào tạo nghề biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết thực hành Mô đun giúp người học biết khái niệm hàn hồ quang tay, mô đun đào tạo kỹ hàn chương trình đào tạo nghề Mặc dù có nhiều cố gắng, không tránh khỏi khiếm khuyết, mong nhận đóng góp ý kiến độc giả để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Ninh Bình, ngày tháng năm 2020 Tác giả Vũ Thị Thanh Ga MỤC LỤC BÀI 1: NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN KHI HÀN ĐIỆN HỒ QUANG TAY Khái quát hàn điện hồ quang tay Hồ quang hàn 10 Các vùng chịu tác dụng nhiệt hàn 16 Sự dịch chuyển kim loại lỏng vào vùng hàn 19 Các liên kết hàn .22 Ký hiệu, quy ước mối hàn 25 Vật liệu hàn hàn hồ quang tay 36 Thiết bị, dụng cụ hàn hồ quang tay 46 Chế độ hàn 60 10 Các khuyết tật mối hàn 63 11 An toàn lao động hàn hồ quang tay 69 BÀI 2: VẬN HÀNH MÁY HÀN HỒ QUANG TAY 72 Lắp đặt, vận hành máy hàn 73 Gây hồ quang chuyển động que hàn 75 BÀI 3: HÀN GĨC KHƠNG VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ BẰNG (1F) 79 Liên kết hàn góc khơng vát mép vị trí 79 Chế độ hàn 81 Kỹ thuật hàn .82 Bài tập ứng dụng 83 BÀI 4: HÀN GIÁP MỐI KHÔNG VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ BẰNG (1G) 86 Liên kết hàn giáp mối không vát mép vị trí 86 Chế độ hàn 87 Kỹ thuật hàn 88 Bài tập áp dụng 88 BÀI 5: HÀN GIÁP MỐI CĨ VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ BẰNG (1G) 90 Liên kết hàn giáp mối có vát mép vị trí 91 Chế độ hàn 92 Kỹ thuật hàn 92 Bài tập áp dụng 94 BÀI 6: HÀN GĨC KHƠNG VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ NGANG (2F) 96 Đặc điểm hàn góc khơng vát mép vị trí ngang - 2F 97 Chế độ hàn 97 Kỹ thuật hàn 97 Bài tập áp dụng 99 BÀI : HÀN GIÁP MỐI KHƠNG VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ NGANG 101 Đặc điểm hàn giáp mối khơng vát mép vị trí ngang – 2G 101 Chế độ hàn 102 Kỹ thuật hàn 103 Bài tập áp dụng 104 BÀI : HÀN GIÁP MỐI KHÔNG VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ ĐỨNG (3G) 106 Đặc điểm hàn giáp mối không vát mép 3G .106 Chế độ hàn 107 Kỹ thuật hàn 107 Bài tập áp dụng 108 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Hàn hồ quang tay Mã mô đun: MĐ 15 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun - Vị trí: Mơ đun bố trí sau mơn học MH08 đến MH13 mơ đun MĐ14 - Tính chất: Là mơ đun chun mơn - Ý nghĩa mơ đun: Là mơ đun hình thành cho học sinh kiến thức, kỹ hàn điện hồ quang tay - Vai trò mô đun: Là mô đun chuyên môn bắt buộc cấp trình độ chương trình Hàn trường đào tạo nghề Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: + Giải thích đầy đủ khái niệm hàn điện hồ quang tay; + Nhận biết loại vật liệu dùng để hàn hồ quang tay; + Trình bày cấu tạo cách điều chỉnh dòng điện số loại máy hàn hồ quang tay; + So sánh kỹ thuật hàn liên kết vị trí khác nhau: 1F, 1G, 2F, 2G, 3G; + Tính tốn chế độ hàn hồ quang tay phù hợp với chiều dày, vị trí, tính chất vật liệu kiểu liên kết hàn; - Kỹ năng: + Vận hành thiết bị thành thạo trình tự; + Hàn mối hàn 1F, 1G, 2F, 2G , 3G đạt yêu cầu kỹ thuật; - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Có khả làm việc độc lập theo nhóm tốt, tiết kiệm vật liệu, đảm bảo an tồn vệ sinh công nghiệp Nội dung mô đun: Số Thời gian TT Tên mô đun Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra Bài 1: Những kiến thức hàn 32 30 điện hồ quang tay Khái quát hàn điện hồ quang tay 2 Hồ quang hàn 3.Các vùng chịu tác dụng nhiệt hàn 4.Sự dịch chuyển kim loại lỏng vào vùng hàn Các liên kết hàn Ký hiệu mối hàn Que hàn Thiết bị, dụng cụ hàn hồ quang tay 4 Số TT Tên mô đun Chế độ hàn 10 Các khuyết tật mối hàn 11 An toàn lao động hàn hồ quang tay 12 Kiểm tra Bài 2: Vận hành máy hàn hồ quang tay Đấu nối vận hành máy hàn Gây hồ quang chuyển động que hàn Bài 3: Hàn góc khơng vát mép vị trí (1F) Liên kết hàn góc khơng vát mép vị trí Chế độ hàn Kỹ thuật hàn Bài tập ứng dụng Bài 4: Hàn giáp mối không vát mép vị trí (1G) Liên kết hàn giáp mối khơng vát mép vị trí Chế độ hàn Kỹ thuật hàn Bài tập ứng dụng Bài 5: Hàn giáp mối có vát mép vị trí (1G) Liên kết hàn giáp mối có vát mép vị trí Chế độ hàn Kỹ thuật hàn Bài tập ứng dụng Bài 6: Hàn góc khơng vát mép vị trí ngang (2F) Đặc điểm hàn góc khơng vát mép vị trí ngang Chế độ hàn Kỹ thuật hàn Bài tập ứng dụng Bài 7: Hàn giáp mối khơng vát mép vị trí ngang (2G) Đặc điểm hàn giáp mối khơng vát mép vị trí ngang Thời gian Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra 2 0,5 0,5 16 13 0,5 13 21 0,5 21 2 28 28 15 0,5 24 0,5 32 16 0,5 24 0,5 15 21 0,5 Số TT Tên mô đun Chế độ hàn Kỹ thuật hàn Bài tập ứng dụng Bài 8: Hàn giáp mối không vát mép vị trí đứng (3G) Đặc điểm hàn giáp mối khơng vát mép vị trí đứng Chế độ hàn Kỹ thuật hàn Bài tập ứng dụng Cộng Thời gian Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra 28 0,5 21 25 25 130 12 0,5 180 0,5 38 BÀI 1: NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN KHI HÀN ĐIỆN HỒ QUANG TAY Mã bài: MĐ15.1 Giới thiệu: Để có tay nghề tốt, sinh viên – học sinh cần nắm vững kiến thức vận dụng cách linh hoạt vào thực hành Bài học trang bị kiến thức hàn hồ quang tay, bao gồm dạng liên kết hàn, vật liệu dùng hàn hồ quang tay, thiết bị hàn, dụng cụ hàn… Mục tiêu - Trình bày khái niệm hồ quang hàn; - Phân biệt xác liên kết hàn bản; - Trình bày ký hiệu, quy ước mối hàn; - Tính tốn thơng số chế độ hàn hồ quang tay; - Phân biệt số loại que hàn hồ quang tay; - Bảo quản thiết bị hàn hồ quang tay cách; - Phân biệt loại khuyết tật thường gặp mối hàn; - Thực tốt cơng tác an tồn vệ sinh công nghiệp Nội dung Khái quát hàn điện hồ quang tay 1.1 Lịch sử phát triển nghề hàn Khoảng đầu thời đại đồ đồng, đồ sắt loài người biết hàn kim loại Năm 1801 Sir Humphrey Davy sáng chế hồ quang điện Năm 1802 nhà bác học Nga Pêtơrơp tìm tượng hồ quang điện rõ khả sử dụng nhiệt để làm nóng chảy kim loại Năm 1881, Auguste de Meritens thực thành công ý tưởng dùng hồ quang điện điện cực cacbon để hàn nối chì lại với Năm 1882, kỹ sư Bênadơt dùng hồ quang cực than để hàn kim loại Năm 1887, nhà khoa học người Nga, Nikolai Bernados cấp sáng chế Anh quốc cho phương pháp sử dụng hồ quang điện cực cacbon để hàn chi tiết công nghệ hàn tay Sau khoảng đầu thập kỷ 1890, phương pháp hàn hồ quang điện cực cacbon ứng dụng thương mại châu Âu Mỹ với phạm vi hạn chế sử dụng điện áp cường độ dòng hàn cao (100300 V 6001000A) Năm 1989, độc lập với nhau, N G Slavianov (người Nga) Charles Coffin (người Mỹ) cấp sáng chế cho phương pháp hàn hồ quang tay có sử dụng điện cực kim loại, thay điện cực cacbon Oscar Kjellberg (người Thụy Điển) coi người đưa ý tưởng hàn hồ quang tay que hàn có vỏ bọc mà quen dùng ngày Năm 1907, ông cấp sáng chế cho phương pháp Năm 1932, ý tưởng đặt lớp dày thuốc hàn khô lên bề mặt liên kết phía trước hồ quang điện cực cacbon biến thành thực Dưới lãnh đạo Viện sĩ E O Paton, năm 1939, hàn lớp thuốc đưa vào sủ dụng lần Liên xô Cho đến năm 1942, ứng dụng thành cơng cơng nghệ này, ngành cơng nghiệp quốc phịng Liên xô sản xuất nhiều xa tăng Đức, góp phần khơng nhỏ vào chiến thắng chung nhân loại trước hiểm hoạ phát xít Năm 1919, Roberts Van Nuys thử nghiệm khả dùng khí để bảo vệ hồ quang hàn Nhưng đến năm 1940, phương pháp hàn sử dụng khí trơ để bảo vệ hồ quang điện cực vonfram hàn mỏng manhê thép không gỉ ứng dụng thành công (dùng máy hàn chiều) Năm 1946, nhờ có ion hố tần số cao kết hợp với tụ điện có điện dung cao, người ta sử dụng dòng điện xoay chiều cho phương pháp hàn Năm 1950, hàn Nhơm mơi trường khí trơ điện cực nóng chảy dược áp dụng Sau thay khí trơ, người ta cịn sử dụng khí CO hỗn hợp khí Argon khí Oxi cho kim loại khác Năm 1960, người ta áp dụng hàn xung điện cực nóng chảy mơi trường khí trơ Năm 1949, lãnh đạo Viện sĩ E O Paton, hàn điện xỉ đời, cho phép hàn kim loại dày Cuối năm 1950, hàn tia điện tử xuất hiện, tạo điều kiện cho hàn kết cấu kim loại có địi hỏi cao, đặc biệt ngành hàng không Ngày có khoảng 130 phương pháp hàn khác nhau, ứng dụng ngành công nghiệp để chế tạo sản phẩm từ nhỏ vi mạch điện tử lớn tàu biển, cầu đường, v.v 1.2 Thực chất, đặc điểm hàn 1.2.1 Thực chất Hàn q trình cơng nghệ nối hai nhiều phần tử (chi tiết, phận) thành khối bền vững cách dùng nguồn nhiệt để nung nóng chỗ cần nối đến 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 + Trạng thái hàn trạng thái lỏng, dẻo chí nguội bình thường + Khi hàn kim loại đạt tới trạng thái lỏng , phần lớn trường hợp, mối hàn tự hình thành mà khơng cần lực ép + Nếu kim loại cần nối hàn có nhiệt độ thấp đạt tới trạng thái dẻo để tạo mối hàn cần thiết phải có ngoại lực tác dụng 1.2.2 Đặc điểm - Với khả 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 đóc, hàn tiết kiệm tới 50% khối lượng kim loại - Giảm thời gian giá thành chế tạo kết cấu Hàn có suất cao giảm cường độ lao động tăng độ bền kết cấu - Hàn cho phép chế tạo kết cấu phức tạp, từ vật liệu loại từ vật liệu có tính chất khác ví dụ hàn kim loại màu với kim lopại đen phù hợp với điều kiện môi trường làm việc khác - Hàn tạo liên kết có độ bền độ kín cao đáp ứng yêu cầu làm việc kết cấu quan trọng như: vỏ tàu, bồn chứa, nồi hơi, thiết bị áp lực… - Hàn có tính linh động suất cao với cơng nghệ khác, dễ khí hố, tự động hố q trình sản xuất - Mức độ đầu tư cho sản xuất không cao - Giảm tiếng ồn sản xuất Tuy vậy, trình hàn, vật liệu chịu tác động nguồn nhiệt có cơng suất lớn, tập trung thời gian ngắn nên kết cấu hàn thường có nhược điểm sau: - Tổ chức tính chất kim loại vùng mối hàn vùng lân cận thay đổi theo chiều hướng xấu (đặc biệt vật liệu khó hàn), làm giảm khả năngchịu 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 biến dạng ứng suất 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 – kỹ thuật cao, công nghệ hàn ngày quan tâm nghiên cứu, phát triển hoàn thiện ứng dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực công nghiệp kinh tế quốc dân 1.3 Các khái niệm hàn Hàn hồ quang quang que hàn có vỏ bọc (SMAW) “phương pháp hàn hồ quang sử dụng nhiệt hồ quang que hàn có vỏ bọc bể hàn Phương pháp thường dùng với bảo vệ từ việc phân huỷ vỏ bọc que hàn bị đốt cháy trình hàn, phương pháp không sử dụng áp lực, kim loại điền đầy thu từ que hàn” Hình 1.1: Hàn hồ quang sử dụng que hàn thuốc bọc Trong hàn hồ quang thường sử dụng khái niệm sau: 1.3.1 Liên kết hàn Là đoạn kết cấu, phận cấu thành nối với cách hàn Trên thực tế, phần kết cấu Liên kết hàn bao gồm: mối hàn, vùng ảnh hưởng nhiệt, vùng kim loại liền kề 1.3.2 Bể hàn Khi hàn nóng chảy, tác dụng nguồn nhiệt phần kim loại vật hàn vị trí mép hàn bị nóng chảy kết hợp với kim loại phụ ( que hàn, dây hàn, thuốc hàn ) nóng chảy tạo khu vực kim loại lỏng thường gọi bể hàn hay vũng hàn Bể hàn chung cho chi tiết Theo quy ước chia bể hàn thành phần: Phần đầu I: Bể hàn diễn q trình nung nóng chảy kim loại kim loại phụ Phần II: Diễn q trình kết tinh kim loại hình thành mối hàn Kim loại lỏng bể hàn trạng thái chuyển động xáo trộn không ngừng Sơ đồ chuyển động kim loại lỏng bể hàn hình vẽ Hình 1.2: Sơ đồ bể hàn I,II- Phần đầu đuôi bể hàn h, b a – Chiều sâu, chiều rộng chiều dài vũng hàn Kỹ thuật hàn đầu đường hàn: Gây hồ quang cách đầu đường hàn 10 - 20 mm, sau đưa que hàn vị trí đầu đường hàn tiến hành dao động Hình 6.2: Gây hồ quang đầu đường hàn Góc nghiêng mỏ hàn:  = 700 800; = 450 ổn định q trình hàn Hình 6.3: Góc độ que hàn hàn 2F Dao động ngang que hàn kiểu đường thẳng cưa với biên độ dao động nhỏ nhằm tập trung nhiệt vào phần mối hàn tăng tính ngấu mối hàn Hàn với chiều dài hồ quang Lhq =  (mm) Khi kết thúc mối hàn, ngắt hồ quang tạo vết lõm sinh ứng suất tập trung gây nứt Vì kết thúc đường hàn phải lấp đầy rãnh hồ quang cách dừng que hàn chỗ chấm ngắt đến điền đầy vết lõm ngắt hồ quang Khi nối que hàn để đảm bảo chiều dài đường hàn cần làm chỗ nối, áp dụng kiểu nối que hàn hàn đường thẳng * Khi hàn hai phơi có chiều dày khác nhau: Khi hàn góc hai phơi có chiều dày khác hồ quang phải hướng phía thép dày để hai thép có nhiệt độ ( góc  ≠ 45 0) Hình 6.4: Góc độ que hàn hàn có chiều dày khác 98 Mối hàn liên kết chữ T khơng vát mép dùng cách hàn lớp, nhiều lớp nhiều đường nhiều lớp Khi hàn nhiều lớp nhiều đường que hàn khơng cần phải lắc ngang, tốc độ que hàn phải biên độ dao động đều, góc độ que hàn ( góc  ) thay đổi theo vị trí đường hàn lớp hàn Hình 6.5: Mối hàn chữ T nhiều lớp Bài tập áp dụng Hàn góc 2F - vẽ kèm theo - Vị trí hàn: 2F - Phương pháp hàn: SMAW - 111 - Vật liệu: Thép dày mm, vật liệu CT3 tương đương - Vật liệu hàn: * SMAW: que hàn E7016 (LB-52 KOBELCO) tương đương Ф3.2 mm - Phơi cố định suốt q trình hàn - Thời gian: 01 (kể thời gian chuẩn bị gá đính) Hình 6.6: u cầu kỹ thuật hàn 2F Yêu cầu kỹ thuật: - Mối hàn kích thước - Mối hàn khơng bị khuyết tật 4.1 Trình tự thực 99 TRÌNH TỰ THỰC HIỆN HÀN GĨC KHƠNG VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ NGANG (2F) T T Nội dung công việc Thiết bị Dụng cụ Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt - Giải thích kích thước, ký hiệu vẽ Đọc vẽ Chuẩn bị : - Phôi - Thiết bị, dụng cụ - Chế độ hàn Máy hàn, máy mài tay, thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt, thước kiểm tra kích thước mối hàn Gá đính Máy hàn, máy mài tay Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt - Phơi phẳng, thẳng khơng bị bavia, kính thước - Thiết bị dụng cụ làm việc an toàn, chắn - Chế độ hàn: dq=3,2mm; Ih=125A - Mối đính nhỏ gọn, đủ bền, vị trí có chiều dài khơng q 15mm - Iđ = 130A - Góc liên kết 90o - Gá đính vị trí 2F - Dao động que hàn kiểu cưa, bán nguyệt - Góc độ que hàn  = 700 850; = 450 - Chiều dài hồ quang từ – 3mm Máy hàn, máy mài tay Tiến hành Thước lá, búa gõ xỉ, hàn búa tay, bàn chải sắt 100 Kiểm tra - Kiểm tra ngoại dạng, kích thước cạnh mối hàn - Nếu có khuyết tật cần sửa chữa Thước lá, búa gõ xỉ, bàn chải sắt, thước kiểm tra kích thước mối hàn * Câu hỏi ơn tập Câu 1: Trình bày đặc điểm hàn góc vị trí ngang? Câu 2: Trình bày kỹ thuật hàn góc chữ T vị trí ngang? BÀI : HÀN GIÁP MỐI KHƠNG VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ NGANG Mã bài: MĐ15.7 Giới thiệu Tương tự hàn góc khơng vát mép vị trí ngang, hàn giáp mối vị trí kim loại nóng chảy có xu chảy xệ, địi hỏi người thực có kỹ tốt cho mối hàn đạt chất lượng cao Mặc dù vậy, mối hàn giáp mối vị trí ngang áp dụng nhiều thực tế sản xuất chi tiết hàn có kích thước cồng kềnh khơng thể lật vị trí để hàn Mục tiêu bài: - Trình bày kỹ thuật hàn giáp mối khơng vát mép vị trí ngang (2G); - Chuẩn bị phôi hàn loại dụng cụ, thiết bị hàn đầy đủ; - Tính tốn chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật liệu; - Hàn mối hàn giáp mối khơng vát mép vị trí ngang kích thước yêu cầu kỹ thuật; - Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn; - Cẩn thận, tỉ mỷ, xác, có khả làm việc độc lập theo nhóm tốt; - Thực tốt cơng tác an tồn vệ sinh cơng nghiệp Đặc điểm hàn giáp mối không vát mép vị trí ngang – 2G 2G vị trí mà liên kết hàn giáp mối (G) đặt vị trí ngang (2), vị trí ngang vị trí mà phương hàn song song với mặt phẳng ngang nằm mặt phẳng hàn tạo với mặt phẳng ngang góc từ 60 - 120o Gá phơi phải đảm bảo đặt vị trí hàn khơng gian thuận tiện cho thao tác người thợ, thường có vị trí hình bên 101 Hình 7.1: Hàn giáp mối vị trí ngang Hàn giáp mối vị trí ngang 2G vị trí hàn tương đối khó hàn ngang, giọt kim loại lỏng ln có xu rơi xuống tác dụng trọng lực nên việc chuyển vận giọt kim loại lỏng vào bể hàn khơng thuận lợi Đó điểm khác biệt vị trí hàn với vị trí hàn ngang Do góc độ β hàn ngang khác so với hàn cho giọt kim loại lỏng chuyển vào bể hàn thuận lợi mà mối hàn bị chảy xệ Một cách gần ta hiểu ý nghĩa ngiêng góc β sau: Nếu ta gọi áp lực hồ quang Ft ta phân tích chúng thành thành phần F1 F2 giá trị hai thành phần phụ thuộc vào Ft góc β sau: F2 = Ft Sin β F1 = Ft Cos β F2 có tác dụng tạo chiều sâu nóng chảy H mối hàn  β Hình 7.2: Góc β hàn ngang F1 có phương ngược chiều với trọng lực Cùng với số lực khác cân với trọng lực có tác dụng đưa giọt kim loại nóng chảy chuyển động vào bể hàn giữ cho kim loại lỏng bể hàn không chảy xuống phía Do hàm cos nghịch biến nghĩa góc  tăng giá trị F1 giảm Trong q trình hàn ta cần giữ góc β đủ nhỏ cho giá trị lực F1 đủ lớn để giữ cho kim loại lỏng bể hàn khơng có xu hướng chảy xuống Hay bể kim loại nóng chảy có xu hướng chảy xệ xuống phía ta điều chỉnh cho góc β nhỏ xuống ngược lại Nếu ta hàn với góc β lớn cho kim loại lỏng bể hàn không bị chảy xệ xuống mối hàn đảm bảo độ sâu nóng chảy H max Chế độ hàn Khi hàn ngang, khó khống chế lượng kim loại nóng chảy vào bể hàn so với hàn vị trí nên phải giảm lượng kim loại cách chọn que hàn có đường kính nhỏ 3,2 Đồng thời giảm cơng suất nhiệt hồ quang cách giảm cường độ dòng điện hàn so với vị trí lượng khoảng 10 – 15% Do giả sử ta giảm 15% cường độ dịng điện hàn : Ih = ( + .d) d – 0,15.( + .d) d Điện áp hàn phù hợp với cường độ dòng điện hàn thay đổi theo chiều dài hồ quang 102 Kỹ thuật hàn Đầu đường hàn: gây hồ quang cách đầu đường hàn 10 -20 mm đưa que hàn vị trí đầu đường hàn sau tiến hành dao động que hàn Hình 7.3: Bắt đầu đường hàn Trong trình hàn: tiến hành hàn với hồ quang ngắn ( lhq = 2+0,5 mm ), Góc độ que hàn:  = 75  850  = 75  850 Hình 7.4: Góc , β hàn ngang Phương pháp dao động: dao động que hàn kiểu vòng tròn lệch nhằm khống chế giọt kim loại lỏng không cho nhỏ giọt xuống để tạo thành hình mối hàn Trong dao động để đảm bảo góc độ que hàn không đổi cần ý di chuyển cánh tay khơng dao động riêng cổ tay Hình 7.5: Cách di chuyển kìm hàn Để hạn chế tượng chảy xệ hàn ÷ đường 103 Hình 7.6: Hàn ngang nhiều đường Ngồi cần ý kỹ thuật nối que hàn kết thúc đường hàn cho không bị khuyết tật Bài tập áp dụng - Vị trí hàn: 2G - Phương pháp hàn: SMAW - 111 - Vật liệu: Thép dày mm, vật liệu CT3 tương đương - Vật liệu hàn: * SMAW: que hàn E7016(LB-52 KOBELCO) tương đương Ф3.2 mm - Gá đính vị trí 2G - Phơi cố định suốt q trình hàn - Thời gian: 01 (kể thời gian chuẩn bị gá đính) Hình 7.7: u cầu kỹ thuật hàn 2G 4.1 Khơng vát mép TRÌNH TỰ THỰC HIỆN HÀN GIÁP MỐI THÉP TẤM KHÔNG VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ 2G T T Nội dung cơng việc Thiết bị Dụng cụ Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt - Đọc kích thước yêu cầu kỹ thuật Đọc vẽ - X = - mm 104 Chuẩn bị : - Phôi - Thiết bị, dụng cụ - Chế độ hàn Máy hàn, máy mài tay, thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt, thước kiểm tra kích thước mối hàn - Thiết bị dụng cụ an tồn, chắn - Phơi phẳng, thẳng khơng bị bavia, kích thước Số lượng: / hs - Chế độ hàn: dq=3,2mm, Ih=106A Gá đính Tiến hành hàn Kiểm tra - Mối đính nhỏ gọn, đủ bền, vị trí Máy hàn, máy mài tay Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt - Liên kết sau hàn đính phẳng, khe hở - Gá đính vị trí 2G - Dao động que hàn kiểu vòng tròn lệch Máy hàn, máy mài tay búa gõ xỉ, búa tay, bàn chải sắt - Góc độ que hàn hợp lý  = 700  850;  = 70-850 - Hàn hồ quang ngắn lhq= – mm - Kiểm tra ngoại dạng mối hàn, kích thước mối hàn Thước lá, búa gõ xỉ, bàn chải sắt, thước kiểm tra kích thước mối hàn - Nếu có khuyết tật cần sửa chữa 4.2 Thực hành CÂU HỎI ƠN TẬP: Câu 1: Trình bày cách tính dịng điện hàn kỹ thuật hàn giáp mối không vát mép hai thép vị trí ngang Câu 2: Trình bày kỹ thuật hàn liên kết giáp mối vị trí ngang 105 BÀI : HÀN GIÁP MỐI KHƠNG VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ ĐỨNG (3G) Mã bài: MĐ15.8 Giới thiệu Hàn giáp mối không vát mép vị trí đứng vị trí hàn khó kim loại lỏng ln có xu hướng rơi xuống địi hỏi tay nghề người thực tốt, kỹ thuật cao Mục tiêu bài: - Trình bày kỹ thuật hàn giáp mối khơng vát mép vị trí đứng (3G); - Chuẩn bị phôi hàn loại dụng cụ, thiết bị hàn đầy đủ; - Tính tốn chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật liệu; - Hàn mối hàn giáp mối không vát mép vị trí đứng kích thước yêu cầu kỹ thuật; - Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn; - Cẩn thận, tỉ mỷ, xác, có khả làm việc độc lập theo nhóm tốt; Nội dung Đặc điểm hàn giáp mối không vát mép 3G Vị trí 3G vị trí mà liên kết hàn giáp mối (G) đặt vị trí đứng (3), vị trí đứng bao gồm đường hàn phân bố mặt phẳng nằm góc (60  1200 ) theo phương trừ phương song song với mặt phẳng nằm ngang Hàn đứng giáp mối đặt vị trí đặc biệt góc phơi hàn mặt phẳng nằm ngang 900 hình bên Hình 8.1: Yêu cầu kỹ thuật hàn 2G Khi hàn đứng kim loại lỏng bể hàn ln có xu bị trọng lực kéo chảy xuống bứt khỏi bể hàn tạo thành tượng đóng cục, mặt khác kim loại lỏng từ đầu que chảy vào bể hàn khó khăn tác động trọng lực Vì hàn vị trí đứng phải hạn chế trọng lượng bể hàn, hạn chế trọng lượng giọt kim loại, tăng lực đẩy hồ quang tăng lực phân tử để kim loại lỏng bám vào bể hàn 106 Hình 8.2: Góc độ que hàn hàn 3G Chế độ hàn Khi hàn từ lên (hàn leo), thường dùng que hàn đường kính nhỏ 3,2mm Dòng điện nhỏ hàn từ 10-15% nhằm giảm cơng suất nhiệt hồ quang hạn chế kích thước vùng kim loại nóng chảy, tránh kim loại chảy xuống chảy ngồi bể hàn Do giả sử ta giảm 15% cường độ dịng điện hàn : Ih = ( + .d) d – 0,15.( + .d) d Với  =20,  = 6, d =3,2 Vậy Ih= (20 + 3,2).3,2 = 106 (A) Điện áp hàn phù hợp với cường độ dòng điện hàn thay đổi theo chiều dài hồ quang Khi hàn từ xuống tùy thuộc chiều dày chi tiết hàn mà có chế độ giảm dịng điện phù hợp tránh cháy thủng khuyết tật khác Kỹ thuật hàn Bắt đầu đường hàn: Gây hồ quang cách điểm đầu đường hàn 10  15 mm, sau kéo dài hồ quang để giảm cơng suất nhiệt hồ quang nung nóng đầu đường hàn, đưa que hàn đầu đường hàn, rút ngắn hồ quang tiến hành dao động que hàn Hình 8.3: Bắt đầu đường hàn 3G Trong trình hàn: tiến hành hàn với hồ quang ngắn ( lhq = 2+0,5 mm ), dao động có thời gian dừng hai bên Góc độ que hàn:  = 60  800  = 900 Phương pháp dao động : Cách đưa que hàn thích hợp hồ quang nhảy (đường thẳng lại) cưa, bán nguyệt.Với mục tiêu cho bể kim loại nóng chảy có kích thước nhỏ song đảm bảo thông số kỹ thuật đặc 107 biệt chiều sâu ngấu H Sau lần kim loại nóng chảy tách khỏi đầu que hàn ta cần rút ngắn hồ quang để kim loại chảy vào bể hàn Sau di chuyển hồ quang lên phía kéo dài hồ quang để vùng hàn kịp toả bớt nhiệt đông đặc đồng thời kéo dài hồ quang giảm công suất nhiệt hồ quang truyền vào bể hàn Lúc nhiệt hồ quang nung nóng chảy điện cực sau ta lại rút ngắn hồ quang lặp lại chu kỳ đầu Cách thao tác tránh kim loại lỏng chảy xuống phía song bảo vệ kim loại nóng chảy hồ quang kém, kim loại mối hàn dễ bị ơxy hố Vì chiều dài hồ quang khơng mm, bước nhảy ≤ 12mm góc độ que hàn hình vẽ: Hình 8.4: Hàn hồ quang nhảy hàn 3G Khi thao tác kết hợp kiểu hồ quang nhảy với kiểu bán nguyệt hay cưa Trong nhiều trường hợp hàn đứng mối hàn khơng vát cạnh sử dụng cách hàn hồ quang ngắt tức hồ quang cháy khơng liên tục tồn q trình hàn hàn cho hồ quang cháy với Lhq ngắn tập trung vào vũng hàn sau kim loại từ que hàn chuyển vào bể hàn trình tách xỉ lỏng bể hàn (vì xỉ hàn nhẹ đơng đặc sau chảy xuống phía dưới) tốt lúc kéo dài hồ quang cho tự tắt sau tiếp tục lại cho cháy Mục đích việc ngắt hồ quang làm giảm lượng nhiệt độ truyền vào bể hàn dẫn tới kích thước bể hàn q lớn kim loại nóng chảy chảy ngồi Khi nối que hàn: Nối que hàn giống kỹ thuật gây hồ quang đầu đường hàn (chân đường hàn trước có vai trị điểm đầu đường hàn) Chú ý quan sát lượng kim loại lỏng điền đầy vết lõm hồ quang đường hàn trước bắt đầu dao động que hàn bình thường Kết thúc đường hàn: Khi kết thúc đường hàn cần ý không bị thiếu hụt kim loại cuối đường hàn Bài tập áp dụng Hàn 3G - vẽ kèm theo - Vị trí hàn: 3G - Phương pháp hàn: SMAW - 111 - Vật liệu: Thép dày mm, vật liệu CT3 tương đương 108 - Vật liệu hàn: * SMAW: que hàn E7016(LB-52 KOBELCO) tương đương Ф3.2 mm - Gá đính vị trí 3G - Phơi cố định suốt q trình hàn - Thời gian: 01 (kể thời gian chuẩn bị gá đính) Hình 8.5: u cầu kỹ thuật hàn 3G 4.1 Trình tự thực TRÌNH TỰ THỰC HIỆN HÀN GIÁP MỐI KHƠNG VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ ĐỨNG (3G) T ND cơng T việc Thiết bị Dụng cụ Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt - Đọc kích thước yêu cầu kỹ thuật - Mối hàn kích thước Đọc vẽ - Mối hàn khơng bị khuyết tật - X : tùy chọn 109 Chuẩn bị : - Phôi - Thiết bị, dụng cụ - Chế độ hàn Máy hàn, máy mài tay, thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt, thước kiểm tra kích thước mối hàn - Thiết bị dụng cụ an toàn, chắn Số lượng: / hs - Phôi phẳng, thẳng không bị bavia, kích thước - Chế độ hàn: dq=3,2mm, Ih=106A Gá đính - Mối đính nhỏ gọn, đủ bền, vị trí Máy hàn, máy mài tay Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt - Liên kết sau hàn đính phẳng, khe hở - Gá đính vị trí 3G - Dao động kiểu hồ quang nhảy, cưa, bán nguyệt Máy hàn, máy mài tay Tiến hành Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, hàn đồ gá hàn đính, bàn chải sắt - Góc độ que hàn hợp lý  = 600  800;  = 900 - Hàn hồ quang ngắn Kiểm tra - Kiểm tra ngoại dạng, kích thước mối hàn Thước lá, búa gõ xỉ, bàn chải sắt, thước kiểm tra kích thước mối hàn - Nếu có khuyết tật cần sửa chữa 110 CÂU HỎI ƠN TẬP: Câu 1: Trình bày cách tính dịng điện hàn kỹ thuật hàn giáp mối khơng vát mép hai thép vị trí đứng 111 Tài kiệu tham khảo: [1] Kỹ thuật hàn - Trương Công Đạt - NXBKHKT Hà Nội 1977 [2] Công nghệ hàn nóng chảy (tập sở lý thuyết) –Ngô Lê Thông NXBKHKT Hà Nội 2004 112 ... pháp hàn hồ quang tay: 111 6.1.1 Liên kết PA : Hàn hàn PB : Hàn hàn nằm PC : Hàn hàn ngang PD : Hàn hàn ngửa nằm PE : Hàn hàn trần PF : Hàn hàn leo HLo – 45 : Hàn nghiêng 450 PG : Hàn hàn rơi Hình... xác liên kết hàn bản; - Trình bày ký hiệu, quy ước mối hàn; - Tính tốn thông số chế độ hàn hồ quang tay; - Phân biệt số loại que hàn hồ quang tay; - Bảo quản thiết bị hàn hồ quang tay cách; -... chiều Nhưng hồ quang bị thổi lệch Ưu điểm: Hồ quang hàn dòng xoay chiều tiện lợi, giá thành rẻ, thiết bị đơn giản, dễ bảo quản 15 2.3 Nguyên lý hàn hồ quang tay Hàn hồ quang tay q trình hàn điện