SỞ LAO ĐỘNG TB&XH TỈNH HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN HÀN TIG 1 NGÀNH/NGHỀ HÀN TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số 234/QĐ CĐN ngày 05 tháng 8 năm 2020 của Trường C[.]
SỞ LAO ĐỘNG TB&XH TỈNH HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: HÀN TIG NGÀNH/NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số 234/QĐ-CĐN ngày 05 tháng năm 2020 Trường Cao đẳng nghề Hà Nam Hà Nam, năm 2020 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình 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 Hàn TIG mơ đun 23 chương trình đào tạo nghề hàn biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết thực hành Khi thực biên soạn giáo trình này, chúng tơi tham khảo tài liệu có liên quan đến cơng nghệ hàn ngồi nước, kết hợp với việc ứng dụng nhiều kiến thức kinh nghiệm thực tế sản xuất Trong trình biên soạn tác giả có nhiều cố gắng, không tránh khỏi hạn chế định Rất mong nhận đóng góp ý kiến bạn đọc để giáo trình hồn thiện Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nam, ngày tháng năm 2020 Tham gia biên soạn Chủ biên: Nguyễn Văn Tuyên Các Giáo viên khoa Cơ Khí MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU BÀI 1: NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN KHI HÀN TIG 1.1 Thực chất, đặc điểm phạm vi ứng dụng phương pháp hàn TIG 1.2 Vật liệu hàn TIG 1.3 Thiết bị dụng cụ hàn TIG 11 1.4 Chế độ hàn TIG 18 1.5 Các khuyết tật mối hàn TIG 21 1.6 Những ảnh hưởng tới sức khoẻ người công nhân hàn TIG 22 BÀI - VẬN HÀNH THIẾT BỊ HÀN TIG 24 2.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc máy hàn TIG 24 2.2 Kết nối, vận hành thiết bị hàn TIG 26 2.3 Kỹ thuật mài điện cực 27 2.4 Mồi hồ quang 29 2.5 An toàn lao động vệ sinh phân xưởng sử dụng thiết bị hàn TIG 30 BÀI HÀN GĨC INOX Ở VỊ TRÍ HÀN (1F) 32 3.1 Kiến thức liên quan 32 3.2 Trình tự thực 34 3.3 An toàn lao động vệ sinh công nghiệp 37 BÀI HÀN GÓC INOX VỊ TRÍ HÀN (2F) 39 4.1 Kiến thức có liên quan 39 4.2 Trình tự thực 40 4.3 An toàn lao động vệ sinh công nghiệp 43 BÀI HÀN GIÁP MỐI INOX Ở VỊ TRÍ HÀN 1G 45 5.1 Kiến thức có liên quan 45 5.2 Trình tự thực 47 5.3 An toàn lao động vệ sinh công nghiệp 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Hàn TIG Mã mơ đun: MĐ23 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mơ đun bố trí sau học xong học song song với môn học MH07- MH13 MĐ18, MĐ19 - Tính chất mơđun: Là mơ đun chun ngành bắt buộc - ý nghĩa vai trị mơ đun: mô đun chuyên ngành bắt buộc nghề Hàn, có vai trị quan trọng hình thành kỹ hàn tư khó hàn, vật liệu khó hàn yêu cầu chất lượng cao Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: + Làm việc nhà máy, sở sản xuất khí với kiến thức, kỹ nghề hàn + Giải thích đầy đủ thực chất, đặc điểm, công dụng phương pháp hàn TIG + Nhận biết loại vật liệu dùng cơng nghệ hàn TIG + Trình bày xác cấu tạo nguyên lý làm việc thiết bị hàn TIG - Về kỹ năng: + Vận hành, sử dụng thành thạo loại thiết bị dụng cụ hàn TIG + Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày tính chất vật liệu + Hàn mối hàn vị trí hàn 1G, 1F, 2F đảm bảo độ sâu ngấu, kích thước vẽ bị khuyết tật + Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn, kết cấu hàn + Giải thích ngun tắc an tồn vệ sinh phân xưởng hàn hồ quang mơi trường khí bảo vệ với điện cực khơng nóng chảy - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Có khả làm việc độc lập, làm việc theo nhóm, sáng tạo ứng dụng kỹ thuật, công nghệ vào công việc điều kiện làm việc thay đổi; Có ý thức kỷ luật, tác phong công nghiệp + Hướng dẫn, giám sát người có trình độ thấp thực công việc định sẵn theo phân công; + Đánh giá hoạt động cá nhân kết thực nhóm; + Quản lý, kiểm tra giám sát q trình thực cơng việc cá nhân, tổ, nhóm Nội dung mơ đun: BÀI 1: NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN KHI HÀN TIG Mã bài: 23.01 Giới thiệu TIG viết tắt từ Tungsten Intert Gas trình hàn hồ quang điện cực Volfram mơi trường bảo vệ khí trơ hỗn hợp khí trơ; mối hàn khí trơ bảo vệ tránh khỏi xâm nhập khơng khí bên ngồi Kim loại nóng chảy nhờ nhiệt lượng hồ quang tạo điện cực Volfram vật hàn Thiết bị hàn TIG có nhiều loại, gồm máy biến đơn giản sử dụng CPU kết hợp với kỹ thuật điều khiển PWM tiên tiến Điện cực hàn TIG khơng nóng chảy, q trình hàn khơng tạo xỉ khơng có thuốc hàn, hồ quang, vùng chảy quan sát kiểm sốt dễ dàng, nguồn nhiệt tập trung có nhiệt độ cao Mục tiêu Sau học xong người học có khả năng: - Kiến thức: + Giải thích ngun lý, cơng dụng phương pháp hàn TIG + Trình bày đầy đủ loại khí bảo vệ, loại đầu điện cực + Trình bày đầy đủ ảnh hưởng trình hàn hồ quang tới sức khoẻ công nhân hàn - Kỹ năng: + Liệt kê loại dụng cụ thiết bị dùng công nghệ hàn TIG + Nhận biết khuyết tật mối hàn hàn TIG - Năng lực tự chủ trách nhiệm Học tập nghiêm túc; có ý thức kỷ luật; làm việc độc lập, làm việc theo nhóm; hướng dẫn, giám sát người có trình độ thấp thực công việc đánh giá kết thực thân thành viên nhóm Nội dung 1.1 Thực chất, đặc điểm phạm vi ứng dụng phương pháp hàn TIG 1.1.1 Thực chất Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý hàn TIG Hình 1.2 Vùng hàn vũng chảy Hàn TIG (tungsten inert gas) trình hàn điện cực khơng nóng chảy, mơi trường khí bảo vệ khí trơ (Ar, He hỗn hợp Ar + He) có tác dụng ngăn cản tác động có hại ơxy nitơ khơng khí ổn định hồ quang Vũng hồ quang hàn TIG có nhiệt độ cao đạt tới 6100 C Kim loại mối hàn tạo thành từ kim loại hàn chi tiết mỏng với liên kết gấp mép, bổ sung từ que hàn phụ Phương pháp hàn thông thường thao tác tay tự động hóa hai khâu di chuyển hồ quang cấp dây hàn phụ 1.1.2 Đặc điểm * Ưu điểm - Tạo mối hàn có chất lượng cao hầu hết kim loại hợp kim - Nhiệt tập trung cao cho phép tăng tốc độ hàn, giảm biến dạng - Có thể tự động hóa hàn - Mối hàn làm sau hàn khơng có xỉ khơng có kim loại bắn téo - Dễ quan sát bể hàn - Hàn vị trí khơng gian * Nhược điểm - Khó bảo vệ mối hàn mơi trường có gió - Giá thành cao suất thấp, thiết bị nguyên vật liệu đắt 1.1.3 Phạm vi ứng dụng Hàn TIG áp dụng nhiều lĩnh vực sản xuất, đặc biệt thích hợp hàn thép hợp kim cao, kim loại màu hợp kim chúng phương pháp thông thường thao tác tay tự động q trình di chuyển hồ quang cấp dây hàn phụ Hàn kim loại, hợp kim khó hàn titan, đồng đỏ hợp kim đồng, hàn nhôm, magie, niken hợp kim niken, inox, loại thép cacbon thấp có độ dày khác Hình 1.3: Một số hình ảnh ứng dụng phương pháp hàn TIG 1.2 Vật liệu hàn TIG 1.2.1 Khí bảo vệ Bất kì loại khí trơ có tác dụng bảo vệ hàn TIG, song Argon (Ar) Heli (He) ưa chuộng giá thành tương đối thấp, trữ lượng dồi a Khí Argon (Ar): khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị khơng độc Nó khơng hình thành hợp chất hóa học với vật chất khác nhiệt độ áp suất Ar trích từ khí phương pháp hóa lỏng khơng khí tinh chế đến độ tinh khiết 99,9% có tỷ trọng với khơng khí 1,33 Ar cung cấp bình áp suất cao dạng khí hóa lỏng với nhiệt độ 1840C bồn chứa Trong công nghiệp sản xuất ba loại Ar có độ tinh khiết khác nhau: Loại A: Dùng để hàn kim loại có hoạt tính hố học mạnh như: Titan, Zircon, Niobi hợp kim chúng Loại B: Dùng để hàn kim loại nhôm, magiê hợp kim chúng Loại C: Dùng để hàn thép khơng gỉ, thép đặc biệt b Khí Heli (He): loại khí trơ khơng màu, mùi, vị Tỷ trọng so với khơng khí 0,13 khai thác từ khí thiên nhiên có nhiệt độ hóa lỏng thấp -2720C, thường chứa bình áp suất cao Bảng So sánh hai loại khí Ar He Ar Heli Dễ mồi hồ quang lượng Khó mồi hồ quang lượng ion ion thấp hóa cao Nhiệt độ hồ quang thấp Nhiệt độ hồ quang cao Bảo vệ tốt nặng Bảo vệ nặng Lưu lượng cần thiết thấp Lưu lượng sử dụng cao Điện áp hồ quang thấp nên Điện áp hồ quang cao nên năng lượng hàn thấp lượng hàn lớn Giá thành rẻ Giá thành đắt Chiều dài hồ quang ngắn, mối hàn Chiều dài hồ quang dài, mối hàn rộng hẹp Có thể hàn chi tiết mỏng Thường dùng hàn chi tiết dày, dẫn điện tốt Sự pha trộn hai khí Ar He có ý nghĩa thực tiễn lớn, cho phép kiểm sốt chặt chẽ lượng hàn hình dạng tiết diện mối hàn Khi hàn chi tiết dày tản nhiệt nhanh, trộn Ar He cải thiện đáng kể trình hàn c Hỗn hợp Ar – H2 : việc bổ sung H2 vào Ar làm tăng điện áp hồ quang ưu điểm tương tự He Hỗn hợp với 5%H2 làm tăng độ làm mối hàn tay Hỗn hợp với 15% sử dụng để hàn khí hóa tốc độ cao cho mối hàn giáp mối với thép không gỉ dày đến 1,6mm Ngồi cịn dùng để hàn thùng bia thép không gỉ với chiều dày, với khe hở đáy đường hàn từ 0.25 - 0.5mm, khơng nên dùng nhiều H2 gây rỗ xốp mối hàn Việc sử dụng hỗn hợp hạn chế cho hợp kim Ni, Ni – Cu, thép không gỉ * Lựa chọn khí bảo vệ: Hồ quang kim loại nóng chảy bảo vệ khí trơ Ar He hỗn hợp hai khí Ar sử dụng rộng rãi do: loại khí rẻ tiền, dễ điều chế Ar nặng He có khả bảo vệ tốt lưu lượng phun khí thấp Khi trộn thêm He vào Ar, hỗn hợp làm tăng nhiệt lượng hồ quang, dòng điện chiều dài hồ quang Vì lý nên hỗn hợp hai khí thường sử dụng để hàn vật dày với ngoại lệ hàn vật cực mỏng phải sử dụng khí Ar Ar cung cấp hồ quang êm He thêm vào chi phí đơn vị thấp yêu cầu lưu lượng thấp Ar làm cho Ar sử dụng nhiều từ quan điểm kinh tế Bảng Lựa chọn khí bảo vệ phụ thuộc vào vật liệu Vật liệu Khí bảo vệ Khí bảo vệ chân Thép hợp kim hợp kim thấp Argon 100% Argon 100% N2 90% + H2 10% Argon Argon 100% 100% Thép Autenit CrNi N2 90% + H2 10% Ar 98% + H2 2% Ar 90% + H2 10% Ar 95% + H2 5% Thép hợp kim cao bền nhiệt, axit, Argon 100% Argon 100% thép hợp kim cao dai lạnh N2 90% + H2 10% Ar 90% + H2 10% Argon 100% Nhôm hợp kim Nhôm,Đồng Ar 75% + He 25% Argon 100% hợp kim Đồng, Niken hợp kim Ar 50% + He 50% Niken Ar 25% + He 75% Helium 100% Vật liệu nhạy cảm khí Titan, Argon 100% Argon 100% tantal 1.2.2 Điện cực hàn Tungsten (Wolfram) dùng làm điện cực tính chịu nhiệt lớn, nhiệt độ nóng chảy cao (34100C) phát xạ điện tử tương đối tốt, làm ion hóa hồ quang trì tính ổn định hồ quang, có tính oxy hóa cao a Phân loại - Tungsten nguyên chất (EWP) chứa 99,5% tungsten ngun chất, giá rẻ song có mật độ dịng cho phép thấp, khả chống nhiễm bẩn thấp, dùng hàn với dòng xoay chiều (AC) áp dụng hàn nhơm hợp kim nhẹ - Tungsten thorium (EWTh): có khả xạ electron cao dịng hàn cho phép cao tuổi thọ nâng cao đáng kể Khi dùng điện cực hồ ... 4,8 6,4 12 ,7 Đường kính điện cực 1, 6 1, 6 2,4 2,4 3,2 3,2 (mm) Dịng điện hàn( A) 10 0? ?14 10 0? ?16 12 0÷20 15 0÷25 15 0÷25 15 0÷30 0 0 0 Điện áp hàn( V) 12 12 12 12 12 12 Đường kính dây 1, 6 1, 6 1, 6 2,4... BẢN KHI HÀN TIG 1. 1 Thực chất, đặc điểm phạm vi ứng dụng phương pháp hàn TIG 1. 2 Vật liệu hàn TIG 1. 3 Thiết bị dụng cụ hàn TIG 11 1. 4 Chế độ hàn TIG 18 1. 5 Các... 60% 10 0% 60% 10 0% A Khí 11 5 90 15 0 11 0 1. 6, 2.4, 3.2 75 B Nước 270 19 5 300 225 1. 6, 2.4, 3.2, 15 0 C Nước 400 310 450 350 1. 6, 2.4, 3.2, 15 0 4, 4.8, 6.3 Bảng Các loại mỏ hàn Mỏ hàn làm mát khí 13