SỞ LAO ĐỘNG TB&XH TỈNH HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN HÀN TIG NÂNG CAO NGHỀ HÀN TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số 285/QĐ CĐN ngày 21 tháng 7 năm 2017 của Trường C[.]
SỞ LAO ĐỘNG TB&XH TỈNH HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: HÀN TIG NÂNG CAO NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: 285/QĐ-CĐN ngày 21 tháng năm 2017 Trường Cao đẳng nghề Hà Nam Hà Nam, năm 2017 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 Nhằm góp phần nâng cao chất lượng đào tạo nghề giai đoạn mới, cần biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo hướng tiếp cận cơng nghệ Giáo trình Hàn TIG nâng cao 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 nước, kết hợp với việc ứng dụng nhiều kiến thức kinh nghiệm thực tế sản xuất Trong q 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 2017 Tham gia biên soạn Chủ biên: Nguyễn Văn Tuyên Các Giáo viên khoa Cơ Khí MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU BÀI 1: HÀN TIG THÉP TẤM CÁC BON THẤP - VỊ TRÍ HÀN (2G) 1.1 Vật liệu hàn TIG 1.2 Chuẩn phôi hàn, vật liệu hàn thiết bị, dụng cụ hàn 1.3 Chọn chế độ hàn 10 1.4 Gá phôi hàn 11 1.5 Kỹ thuật hàn giáp mối vị trí hàn 2G 11 1.6 Kiểm tra mối hàn 13 1.7 An toàn lao động vệ sinh phân xưởng hàn TIG 14 BÀI - HÀN TIG THÉP TẤM CÁC BON THẤP - VỊ TRÍ HÀN (3G) 16 2.1 Chuẩn phôi hàn, vật liệu hàn thiết bị, dụng cụ hàn 16 2.2 Chọn chế độ hàn 17 2.3 Gá phôi hàn 18 2.4 Kỹ thuật hàn giáp mối vị trí hàn 3G 18 2.5 Kiểm tra mối hàn 20 2.6 An toàn lao động vệ sinh phân xưởng hàn TIG 21 BÀI HÀN TIG THÉP ỐNG CÁC BON THẤP - VỊ TRÍ BẰNG (1G) 23 3.1 Chuẩn bị phôi hàn 23 3.2 Dụng cụ thiết bị hàn, vật liệu hàn 23 3.3 Chọn chế độ hàn 24 3.4 Kỹ thuật hàn ống vị trí hàn 1G 24 3.5 Kiểm tra mối hàn 26 3.6 An toàn lao động vệ sinh công nghiệp 27 BÀI HÀN TIG THÉP ỐNG CÁC BON THẤP - VỊ TRÍ HÀN 29 NGANG (2G) 29 4.1 Chuẩn bị phôi hàn 29 4.2 Dụng cụ thiết bị hàn, vật liệu hàn 30 4.3 Chọn chế độ hàn 30 4.4 Kỹ thuật hàn ống vị trí hàn 2G 30 4.5 Kiểm tra mối hàn 32 4.6 An toàn lao động vệ sinh công nghiệp 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mô đun: Hàn TIG nâng cao Mã mô đun: MĐ21 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- MH12 MĐ13- 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 công nghệ hàn TIG + Trình bày chích xác cấu tạo ngun 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 2G, 3G ống vị trí hàn 1G, 2G 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 môi trường khí bảo vệ - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Làm việc độc lập làm việc theo nhóm, thực hàn TIG nâng cao kết cấu hàn thông dụng điều kiện làm việc thay đổi + Hướng dẫn, giám sát người khác thực mối hàn TIG nâng cao kết cấu hàn thông dụng; chịu trách nhiệm cá nhân trách nhiệm nhóm kết quả, thực hàn mối hàn hàn TIG nâng cao kết cấu hàn thông dụng + Đánh giá chất lượng sản phẩm hàn TIG nâng cao thành viên nhóm Nội dung mơ đun: BÀI 1: HÀN TIG THÉP TẤM CÁC BON THẤP - VỊ TRÍ HÀN (2G) Mã bài: 21.01 Giới thiệu Mối hàn thép bon thấp vị trí 2G mối hàn thơng dụng cho kết cấu có chiều dày vật hàn lớn 2mm; giá thành chế tạo kết cấu không cao; hàn TIG dùng phổ biến kết cấu hàn yêu cầu chất lượng tính thẩm mỹ cao Mục tiêu - Chuẩn bị khí bảo vệ, đầu điện cực, que hàn phụ, dụng cụ làm sạch, dụng cụ bảo hộ lao động thích hợp cho cơng việc hàn TIG, mối hàn giáp mối vị trí 2G đạt yêu cầu - Phân biệt công dụng loại khí bảo vệ phù hợp với loại điện cực hàn kim loại hàn - Chuẩn bị phôi hàn kích thước vẽ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Chọn chế độ hàn (Ih, Uh, Vh, dđ, đường kính điện cực) lưu lượng khí bảo vệ phù hợp với chiều dày, tính chất kim loại vị trí hàn - Xác định góc nghiêng mỏ hàn, phương pháp chuyển động que hàn, tầm với điện cực trình hàn - Thực thao tác hàn TIG thành thạo - Gá phôi hàn chắn, hàn đính kích thước - Hàn mối hàn giáp mối vị trí hàn 2G đảm bảo độ sâu ngấu, kích thước, khơng rỗ khí, chảy sệ biến dạng kim loại - Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn - Thực tốt cơng tác an tồn vệ sinh phân xưởng - Tuân thủ quy định, quy phạm quy trình hàn TIG - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, xác cơng việc Nội dung 1.1 Vật liệu hàn TIG 1.1.1 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 : Titan, Zircon, Niobi hợp kim chúng Loại B : Dùng để hàn kim loại nhôm, magiê hợp kim chúng Loại C : Dùng để hàn thép không 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 hóa ion 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 Chiều dài hồ quang dài, mối hàn rộng hàn 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 khơng 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 u 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 1.1.2 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 nguyên chất, giá rẻ song có mật độ dịng cho phép thấp, khả chống nhiễm bẩn thấp, dùng hàn với dịng 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 quang dễ mồi cháy ổn định, tính chống nhiễm bẩn tốt, dùng với dòng chiều áp dụng hàn thép inox - Tungsten zirconium (EWZr) có đặc tính hồ quang mật độ dòng hàn định mức trung gian tungsten pure tungsten thorium, thích hợp với nguồn hàn AC hàn Al - Tungsten cerium (EWCe): khơng có tính phóng xạ, hồ quang dễ mồi ổn định, có tuổi bền cao hơn, dùng tốt với dịng DC AC - Tungsten Lathanum (EWLa) có tính tương tự tungsten cerium Các điện cực tungsten thường cung cấp với đường kính 0.25 – 6.35 mm, dài từ 70 – 610 mm, có bề mặt làm mài Bảng Phân loại thành phần điện cực theo tiêu chuẩn AWS A5.12 La2O3 ThO2 ZrO2 Tạp chất Tiêu chuẩn W(min) CeO2 % % % % % (max) % AWS EWP 99.5 0.5 EWCe-2 97.3 1.8 – 2.2 0.5 EWLa-1 98.3 0.8 – 1.2 0.5 EWLa-1.5 97.8 1.3 – 1.7 0.5 EWLa-2 97.3 1.8 – 2.2 0.5 EWTh-1 98.3 0.8 – 1.2 0.5 EWTh-2 97.3 1.7 – 2.2 0.5 EWZr-1 99.1 0.15 – 0.4 0.5 Bảng Bảng mã màu điện cực tungsten EWP Xanh (green) EWCe-2 Da cam (Orange) EWLa-1 Đen (Black) EWLa-1.5 Vàng (gold) EWLa-2 Xanh lam (Blue) EWTh-1 Vàng (Yellow) EWTh-2 Đỏ (Red) EWZr-1 Nâu (Brown) Bảng Chọn dịng điện ứng với kích thước điện cực Đường Đường kính kính điện mỏ DCEN Cường độ dịng điện (A) DCEP Xung không đối xứng Xung đối xứng cực (mm) phun (mm) EWP EWCe-2 EWLa-1 EWTh-2 EWP EWCe-2 EWLa-1 EWTh-2 0.25 0.5 1.6 2.4 3.2 4.8 6.4 6.4 6.4 9.5 9.5 12.7 12.7 12.7 16.9 19 Đến 15 – 20 15 – 80 70 – 150 150 – 250 250-400 400-500 500-750 750-1000 (2) (2) (2) 10 – 20 15 – 30 25-40 40-55 55-80 80-125 EWP Đến 15 - 15 10 – 60 50 – 100 100-160 150-210 200-275 250-350 325-450 EWCe-2 EWLa-1 EWTh-2 EWTh-1 EWZr-1 Đến 15 – 20 15 – 80 70 – 150 140-235 225-325 300-400 400-500 500-630 EWP Đến 15 10 – 20 20 – 30 30 – 80 60-130 100-180 160-240 190-300 250-400 EWCe-2 EWLa-1 EWTh-2 EWTh-1 EWZr-1 Đến 15 - 20 20 – 60 60 – 120 100-180 160-250 200-320 290-390 340-525 b Một số yêu cầu sử dụng điện cực W: - Cần chọn dịng điện thích hợp với kích cỡ điện cực sử dụng Dòng điện cao làm hỏng đầu điện cực, dòng thấp gây ăn mịn, nhiệt độ thấp hồ quang khơng ổn định - Đầu điện cực phải mài hợp lý theo hướng dẫn kèm theo điện cực - Điện cực phải sử dụng bảo quản cẩn thận tránh nhiễm bẩn - Dịng khí bảo vệ phải trì khơng trước hàn mà sau ngắt hồ quang điện cực nguội - Phần nhơ điện cực phía ngồi mỏ hàn phải giữ mức ngắn nhất, tùy theo ứng dụng thiết bị để đảm bảo bảo vệ tốt dịng khí trơ - Cần tránh nhiễm bẩn điện cực, tiếp xúc điện cực nóng với kim loại mối hàn - Thiết bị đặc biệt chụp khí phải bảo vệ làm Đầu chụp khí bẩn ảnh hưởng tới khí bảo vệ, ảnh hưởng tới hồ quang hàn 1.1.3 Que hàn phụ Que hàn phụ có kích thước tiêu chuẩn theo ISO/R564 sau: chiều dài từ 500mm – 1000mm với đường kính 1,2 ; 1,6 ; ; 2,4 ; 3,2mm Có loại: đồng hợp kim đồng, thép không gỉ Cr cao Cr – Ni, nhôm hợp kim nhôm, thép cacbon thấp, thép hợp kim thấp… 1.2 Chuẩn phôi hàn, vật liệu hàn thiết bị, dụng cụ hàn 1.2.1 Chuẩn bị phôi - Đọc vẽ ... hàn mối hàn hàn TIG nâng cao kết cấu hàn thông dụng + Đánh giá chất lượng sản phẩm hàn TIG nâng cao thành viên nhóm Nội dung mô đun: BÀI 1: HÀN TIG THÉP TẤM CÁC BON THẤP - VỊ TRÍ HÀN (2G) Mã... phần nâng cao chất lượng đào tạo nghề giai đoạn mới, cần biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo hướng tiếp cận cơng nghệ Giáo trình Hàn TIG nâng cao mơ đun 21 chương trình đào tạo nghề hàn biên... vị trí hàn - Xác định góc nghiêng mỏ hàn, phương pháp chuyển động que hàn, tầm với điện cực trình hàn - Thực thao tác hàn TIG thành thạo - Gá phôi hàn chắn, hàn đính kích thước - Hàn mối hàn giáp