SỞ LAO ĐỘNG TB&XH TỈNH HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MÔN HỌC HÀN TIG CƠ BẢN NGÀNH/NGHỀ CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số /QĐ ngày tháng năm c[.]
SỞ LAO ĐỘNG TB&XH TỈNH HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: HÀN TIG CƠ BẢN NGÀNH/NGHỀ: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-… ngày…….tháng….năm 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 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 Nền kinh tế Việt Nam tiến trình cơng nghiệp hố, đại hố, phát triển hội nhập, trình độ khoa học kỹ thuật cơng nghệ có nhiều tiến vượt bậc Nhu cầu nhân lực cho phát triển ngày tăng mặt số lượng lẫn chất lượng, việc nắm bắt thông tin ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật ngày cao nhằm đáp ứng với yêu cầu xã hội Chính vậy, phát triển giáo dục nghề nghiệp ln nhận quan tâm đầu tư Đảng Nhà nước, tạo nhiều hội phát triển cho sở giáo dục nghề nghiệp, tạo sức ép to lớn sở giáo dục nghề nghiệp vấn đề quản lý, chất lượng Sự cạnh tranh lĩnh vực giáo dục - đào tạo bắt đầu hình thành Chìa khố để sở giáo dục nghề nghiệp đứng vững phát triển không ngừng nâng cao chất lượng đào tạo sở Nhằm góp phần nâng cao chất lượng đào tạo nghề giai đoạn mới, cần biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo chương trình khung quốc gia Nghề hàn xây dựng theo môđun dựa sở phân tích nghề, có bổ xung số phần tự chọn để phù hợp với điều kiện trường, tạo điều kiện thuận lợi cho sở dạy nghề trình thực đào tạo nghề Hàn Giáo trình Hàn TIG mơ đun 21 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 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 13 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 25 2.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc máy hàn TIG 25 2.2 Kết nối, vận hành thiết bị hàn TIG 27 2.3 Kỹ thuật mài điện cực 28 2.4 Mồi hồ quang 30 2.5 An toàn lao động vệ sinh phân xưởng sử dụng thiết bị hàn TIG 31 Bài Hàn góc Inox vị trí hàn (1F) 32 3.1 Kiến thức liên quan 32 3.2 Trình tự thực 34 3.3 An tồn lao động vệ sinh cơng nghiệp 36 Bài Hàn góc Inox vị trí hàn (2F) 38 4.1 Kiến thức có liên quan 38 4.2 Trình tự thực 39 4.3 An toàn lao động vệ sinh công nghiệp 42 Bài Hàn giáp mối Inox vị trí hàn 1G 44 5.1 Kiến thức có liên quan 44 5.2 Trình tự thực 46 5.3 An tồn lao động vệ sinh cơng nghiệp 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mô đun: Hàn TIG Mã mô đun: MĐ21 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học/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 Mục tiêu môn học/mô đun: - 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 - 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 - Năng 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 cơng 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 mơn học/mơ đun: Thời gian (giờ) Thực hành, thí Số Tên mơ đun Kiểm Tổng Lý nghiệm, thảo TT tra số thuyết luận, tập Bài 1: Những kiến thức 10 10 Số TT Tên mô đun hàn TIG Bài 2: Vận hành thiết bị hàn TIG Bài 3: Hàn góc Inox vị trí hàn 1F Bài 4: Hàn góc Inox vị trí hàn 2F Bài 5: Hàn giáp mối Inox vị trí hàn 1G Cộng Thời gian (giờ) Thực hành, thí Tổng Lý nghiệm, thảo số thuyết luận, tập Kiểm tra 15 13 10 20 18 60 14 43 Bài 1: Những kiến thức hàn TIG Mã bài: 21.01 Giới thiệu TIG viết tắt từ Tungsten Intert Gas trình hàn hồ quang điện cực Volfram môi 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 soát dễ dàng, nguồn nhiệt tập trung có nhiệt độ cao MỤC TIÊU CỦA BÀI Sau học xong người học có khả năng: - Kiến thức: + Giải thích nguyên 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 61000C 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 khơng phải 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 ion Khó mồi hồ quang lượng ion hóa thấp 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 lượng lượng hàn thấp hàn lớn Giá thành rẻ Giá thành đắt Chiều dài hồ quang ngắn, mối hàn hẹp Chiều dài hồ quang dài, mối hàn rộng 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 khơng 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, không 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 100% Argon 100% N2 90% + H2 10% Thép Autenit CrNi Ar 98% + H2 2% Ar 95% + H2 5% Ar 90% + H2 10% ... Tên mô đun hàn TIG Bài 2: Vận hành thiết bị hàn TIG Bài 3: Hàn góc Inox vị trí hàn 1F Bài 4: Hàn góc Inox vị trí hàn 2F Bài 5: Hàn giáp mối Inox vị trí hàn 1G Cộng Thời gian (giờ) Thực hành, thí... nhà máy, sở sản xuất khí với kiến thức, kỹ nghề hàn + Giải thích đầy đủ thực chất, đặc điểm, cơng dụng phương pháp hàn TIG + Nhận biết loại vật liệu dùng công nghệ hàn TIG + Trình bày xác cấu tạo... làm việc thiết bị hàn TIG - 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