BO.GIAGSTHONG VAN TAI
Pee HR COR Ci VẬN TẢI TRUNE-ƯỨNG I
TRINH DO CAO DANG
NGHE: HAN
Ban hanh theo Quyét dinh sé 1955/QD-CDGTVTTWI-DT ngày 21/12/2017
của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng GTVT Trung ương I
Trang 3
- BO GIAO THONG VAN TAIL
TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I
GIAO TRINH
Mô đun: Hàn hồ quang dây lõi thuốc (FCAW) cơ bản
NGHE: HAN
TRINH DO: CAO DANG
Ha Noi - 2017
Trang 4LOI GIOI THIEU
Trong những năm qua, dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số lượng và chất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, lĩnh vực cơ khí chế tạo nói chung và ngành Hàn ở Việt Nam nói
riêng đã có những bước phát triển đáng kể
Chương trình khung quốc gia nghề hàn đã được xây dựng trên cơ sở phân
tích nghề, phần kỹ thuật nghề được kết cấu theo các môđun Đề tạo điều kiện
thuận lợi cho các cơ sở dạy nghề trong quá trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo theo các môđun đảo tạo nghề là cấp thiết hiện nay
Mô đun 36: Hàn hồ quang dây lõi thuốc (FCAW) cơ bán là mô đun
đào tạo nghề được biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành
Trong quá trình thực hiện, nhóm biên soạn đã tham khảo nhiều tài liệu công nghệ hàn trong và ngoài nước, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất
Mặc dù có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm
khuyết, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được hồn thiện hơn
Xin chân thành cảm ơn!
Trang 52 MUC LUC
Lời giới thiệu
Chương trình mơ đun hàn hồ quang dây lõi thuốc
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun Mục tiêu của mô đun
Nội dung mô đun
Nội dung chỉ tiết mô đun
Bài 1: Những kiến thức cơ bản khí hàn hồ quang dây lõi thuốc FCAW
Bài 2: Vận hành máy hàn FCAW
Bài 3: Hàn liên kết : góc thép các bon thấp vị trí hàn 1F Bài 4: Hàn giáp mối thép các bon thấp vị trí hàn 1G Bài 5: Hàn liên kết góc thép các bon thấp vị trí hàn 2F Bài 6: Hàn liên kết góc thép các bon thấp vị trí hàn 3F Danh mục các chữ viết tắt
Tài liệu tham khảo
TRANG
WWW
Trang 63
TEN MO DUN: HAN HO QUANG DAY LOI THUOC (FCAW) CO BAN
Mã mô đun: MĐ36
I Vi tri, tinh chat, ý nghĩa và vai trị của mơ đun
- Vị trí: Hàn hồ quang dây lõi thuốc (FCAW) cơ bản được bồ trí sau khi
học xong hoặc học song song với các môn học MH07- MHI2 và MĐ13 - MĐI7 - Tính chất của môđun: Là mô đun chuyên môn nghề
- Ý nghĩa và vai trị: Là mơđun có vai trò quan trọng, người học được trang bị những kiến thức, kỹ năng sử dụng dụng cụ, thiết bị và kỹ năng hàn kim loại bằng phương pháp Hàn hồ quang dây lõi thuốc (FCAW) cơ bản 1H Mục tiêu của mơ đun
- Trình bày chính xác cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị hàn
FCAW;
- Giải thích đầy đủ thực chất, đặc điểm, công dụng của phương pháp hàn
FCAW;
- Nhận biết đúng các loại vật liệu dùng trong công nghệ hàn FECAW; - Vận hành, sử dụng thành thạo các loại thiết bị dung cu han FCAW; - Chon ché độ hàn phù hợp với chiều dày và tính chất của vật liệu; - Han các môi hàn cơ bản ở vị trí hàn 1G, 1F, 2F, 3F đảm bảo yêu cầu kỹ thuật;
- Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng của mối hàn;
- Giải thích rõ các nguyên tắc an toàn và vệ sinh phân xưởng khi hàn hồ quang trong mơi trường khí bảo vệ
II Nội dung mô đun
Số Thời gian
TT Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực | Kiểm số _, thuyết | hành | tra* I1 | Những kiên thức cơ bản khí hàn FCAW 20 19 0 1 2 | Van hành máy hàn FCAW 4 1 3 0
Hàn liên kêt góc thép các bon thâp — vị
3 trí hàn (IF) 10 | ° 0 Hàn giáp môi thép các bon thập - Vị trí
4 hàn (1G) 20 1 18 1 Hàn liên kêt góc thép các bon thâp — vị
5 trí hàn (2F) l6 | I4 ! Hàn liên kêt góc thép các bon thâp — vị
6 trí hàn (3E) l6 | 1d | 7_| Kiém tra két thiic 4 4 Cong 90 24 58 8
Trang 74
BAI 1: NHUNG KIEN THUC CO BAN KHI HAN HO QUANG DAY LOI
THUOC (FCAW)
Mã bài: MĐ36.1
Giới thiệu:
Phương pháp hàn hồ quang dây lõi thuốc (ÍCAW) cơ bản cịn có tên gọi là hàn hồ quang kim loại trong mơi trường khí bảo vệ hoặc tên thông thường là hàn dây, hàn CO¿;.Tên quôc té 1a FCAW (Flux- Cored Ar Welding ), FCAW sử dụng hồ quang được tạo bởi vật hàn và dây điện cực nóng chảy cấp vào chỉ tiết hàn
Hồ quang này sẽ được bảo vệ bằng dịng khí trơ hoặc khí hoạt tính Sự cháy của hồ quang được duy trì nhờ các hiệu chỉnh đặc tính của hồ quang Chiều dài hỗ quang và cường độ dòng điện hàn được duy trì tự động trong khi tốc độ hàn và góc điện cực được duy trì bởi thợ hàn
Mục tiêu:
- Giải thích đúng ngun lý, cơng dụng của phương pháp hàn FCAW; - Trình bày đầy đủ các loại khí bảo vệ, các loại dây hàn;
- Liệt kê các loại dụng cụ thiết bị dùng trong công nghệ hàn FCAW; - Nhận biết các khuyêt tật trong môi hàn khi hàn FCAW;
- Trình bày đầy đủ mọi ảnh hưởng của quá trình hàn hồ quang tới sức khoẻ công nhân hàn;
- Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng Nội dung:
1 Thực chất, đặc điểm và phạm vi ứng dụng Mục tiêu:
- Trình bày thực chất, đặc điểm của hàn FCAW;
- Giải thích đúng nguyên lý, công dụng của phương pháp hàn FCAW; - Có ý thức trong quá trình học tập
1.1 Thực chất, đặc điểm
Hàn hồ quang lõi trợ dung FCAW (Flux- Cored Ar Welding) là sự cải tiến quy trình hàn MAG Trong đó dây điện cực nguyên khối được thay thế bằng dây điện cực lõi có chất trợ dung, chất trợ dung này về cơ bản có tác dụng như thuốc bọc que hàn hồ quang tay Trong chương này sẽ trình bày hai công nghệ:
Công nghệ hàn dây lõi thuốc có khí bảo vệ (Khi địi hỏi chất lượng mối hàn cao)
Công nghệ hàn dây lõi thuốc khơng có khí bảo vệ (tự bảo vệ) Chúng có tác dụng:
- Cung cấp khí bảo vệ thơng qua các phản ứng hoá học, tuy nhiên vẫn có thể sử dụng khí bảo vệ bên ngoài để đảm bảo chất lượng mối hàn tối ưu
- Cung cấp chất khử ôxy bảo đảm mối hàn không bị lẫn các tạp chất - Tao thành xỉ nồi lên trên bề mặt mối hàn để bảo vệ mối hàn trong quá trình kết tỉnh
Trang 85
Hàn FCAW là phương pháp hàn hồ quang trong mơi trường khí bảo vệ Nguồn nhiệt được cung cấp bởi hồ quang tạo ra giữa điện cực nóng chảy và vật hàn Hồ quang và kim loại nóng chảy được bảo vệ khỏi tác dụng của khơng khí ở môi trường xung quanh bởi một loại khí hoặc hỗn hợp khí trơ hoặc khí hoạt tính cacbonic
tm ] @ _ eee Bộ cấp dây “
Dây hàn hồ quang tự bảo vệ
Bép hàn Nguồn cấp DC
(Hoặc máy hàn AC)
Thuốc (Vật liệu) bọc Ving hé quang Phối hàn yw Phối hàn Hình 1.1 Nguyên lý hàn
1.2 Pham vi ứng dung cua han FCAW
Các ứng dụng hàn hỗ quang trợ dung cơ bản là hàn các khung chính trên xe ủi đất thiết bị cơ khí sử dụng trong xây dựng các hộp bánh răng các khung quay của cần trục và các thiết bị nặng khác, hàn FCAW được dùng rong rai trong khung đế máy công cụ các máy đột dập các máy ép thuỷ lực tất cả các kiểu bồn bình chịu áp lực, các loại lò hơi, các đường ống chịu áp suất và trong công nghiệp dong tau
Cac day han lõi trợ dung với nhãn hiệu thương mại fluxofil, fluxodur, fluxocord được dung rộng rãi có thể đáp ứng yêu cầu chất lượng cao trong điều kiện sản xuất
2 Vật liệu hàn FCAW Mục tiêu:
- Trinh bay day đủ các loại khí bảo vệ, các loại dây hàn; - Chọn dây hàn, khí bảo vệ phù hợp với vật liêu cơ bản; - Có ý thức giữ gìn và bảo quản dây hàn trong quá trình học tập 2.1 Dây hàn
Dây hàn lõi thuốc có cấu trúc như sau theo tiêu chuẩn - AWS
E XX T- X
qd) @) @) 4)
Trang 9(2): Chi thi vị trí hàn ứng dụng
0: Chỉ thị vị trí hàn : Hàn bằng (Flat) và Hàn ngang (Horizontal) H1 vệ : Tất cả các vị trí
(3): T : Tubular — Loại điện cực dạng 6 ống lõi thuốc
(4): Số chỉ thị loại khí bảo vệ con số 1 đến 10 là khí CO2 bảo vệ G: Số chỉ thị loại khí bảo vệ theo Nhà thầu + Chủ đầu tư
Các dây điện cực dùng để hàn thép cácbon, thép có độ bền kéo trung bình, thép hợp kim thấp, thép nhiệt luyện bề mặt, thường là thép cácbon thấp bao quanh lõi chất trợ dung và các nguyên tố hợp kim hố
Có nhiều loại dây điện cực lõi trợ dung Ba loại phía trên sáu kiểu điện cực lõi trơ dung
Ba loại này thường được dùng phổ biến hiện nay với hàm lượng thép khoảng 75- 85% tọng lượng và chiếm khoảng 74% tiết điện điện cực, chúng được chế tạo bằng cách cán định hình dải thép các bon thấp thành tiết diện chữ U sau đó được rải chất trợ dung dạng hạt theo chiều dài và đến công nghệ cán thép kín để tạo thành ống ( dây hàn bột) và ép chặt vật liệu lõi, ống được kéo qua khuôn để giảm đường kính và tăng lực ép đối với lõi trợ dung bên trong Sau đó điện cực được nhiệt luyện hoặc không nhiệt luyện giữa các lần thao tác cần tuỳ theo kiểu điện cực và cuối cùng điện cực được cuốn theo cuộn đóng gói sản phẩm Trong các dây điện cực có loại mí dọc khơng được làm kín do đó chất trợ dung có thé hút âm ở khơng khí xung quanh làm cho việc bao quan khó khăn Các dây điện cực lõi trợ dung khơng có mí ghép dọc được chế tạo theo quy trình đặc biệt có tên thương mại là Fluxofil va Fluxocord Loai Fluxofil được dùng đê hàn hô quang lõi trợ dung, loại Fluxocord dùng dé han hé quang chìm Dac tinh co ban cua Fluxofil cé duéng kinh rat tron va chat trợ dung không bị â am do đó dễ bảo quản, thường dùng để hàn dưới nước, tiết diện đồng nhất do đó mối hàn đồng đều theo mọi hướng Fluxofil thích hợp với các thiết bị hàn FCAW đường kính nhỏ nhất là 1.0mm Các dây điện cực lõi trợ dung có nhiều loại dùng dé hàn thép các bon trung bình và độ bên cao, thép không gi, thép hợp kim,thép bền nóng
Bảng 1.1 Nguyên tổ hợp kim trong điện cực lõi trợ dung
nguyên t Tính chất Kha nang hop kim hoa
Al Bot kim loai Khử Oxy và khử Nitơ Cc Khoang CaF,,CaCO; Bao vé va tao xi Cr Trong hop kim sat Tang độ cứng và độ bền
Fe Hop kim sắt hoặc bột Fe_| Tăng độ cứng và độ bê
Mn Hợp kim sắt hoặc bột Hợp kim hoa dé tang dd bén va chong
an mon Mo Hop kim sắt, hoặc bột Nên hợp kim hòa
Ni Hợp kim Fe- Mn Khử Oxy, tăng độ bên tạo xỉ K Hợp kim sắt Tăng độ cứng, độ bên, chông ăn mòn Sĩ Bột kim loại Tăng độ cứng, độ dai, chơng ăn mịn
Trang 10
Tén
nguyên tố Tinh chat Kha nang hop kim hoa
Khử Oxy, tạo xỉ
Ti Zr Khoáng Hợp kim sắt khống Ơn định hồ quang, tao xi Khử Oxy, khử Nitơ, tạo xỉ
v _ | Khoánghoặcbộtkim loại Ly Oxy khử Nitơ.Tăng độ bền
2.2 Khí bảo vệ
Hàn dây lõi thuốc có thé khơng cần dùng khí bảo vệ và đặc điểm này giúp hàn
dây lõi thuốc được ưa chuộng và mang lại nhiều hiệu quả kinh tế Song khi hàn đặc biệt trên thép HSLA và hàn trên thép hợp kim, việc dùng dây thuốc bảo vệ bằng khí (outter shielded) hoặc (dual shielded) có ưu điểm về mặt luyện kim
mối hàn và khả năng bảo vệ mi hàn tốt hơn, dây hàn có giá thành thấp hơn Khi đó các thành phần thuốc hàn chỉ chứa các thành phần cải thiện tính chất cơ lý của mối hàn Quá trình bảo vệ và ồn định hồ quang do khí bảo vệ ngồi đảm
nhiệm
Các khí bảo vệ thường dùng khi hàn dây lõi thuốc
CO2: thích hợp khi hàn thép carbon và thép hợp kim thấp Khi hàm lượng carbon trong chỉ tiết hàn thấp hơn 0,05 % thì quá trình hàn làm tăng lượng Carbon trong mối hàn có thé đến 0,10 % Khi hàm lượng Carbon trong kim loại nền cao thì quá trình hàn xảy ra hiện tượng thoát Carbon làm ảnh hưởng đến độ cứng , tính thấm tơi cũng như có thể gây ra các vết nứt
ATAL 2: là tên gọi hỗn hợp khí 82% Ar + 18% CO2 Với loại khí này chúng ta
có thể hàn với kiểu chuyền dịch cầu giọt nhỏ , thích hợp khi hàn ở các vị trí
nghịch Ngồi ra cơ tính mối hàn cịn được nâng cao do sự mắt mát Măng gan và Silic do quá trình khử Oxyt giảm
CARGAL: là tên gọi hỗn hợp khí 98,5% Ar + 1,5 % O2 Loại khí này rất thích hợp khi hàn với chuyển dịch phun Đặc biệt áp dùng khi hàn trên thép INOX HELOXAL: là tên gọi hỗn hợp khí 85% He + 15% O2 Loại khí thích hợp khi
hàn trên thép INOX với chuyền dịch phun Nó có ưu điểm là loại trừ sự hình
Trang 11er
83 % Ar, 4% Oz, 13 % CÓ;
89% Ar, 6% On, 89% Ar 20% COs oe
3% CO,
Hinh 1.2 Hinh dang mối han
3 Thiét bi dung cu han FCAW
Muc tiéu:
- Liét ké cdc loai dung cu, thiét bi dùng trong công nghé han FCAW; - Biết sử dụng các loại dụng cụ thiết bị dùng trong công nghệ hàn FCAW; - Có ý thức giữ gìn và bảo quản dụng cụ thiết bị hàn FCAW
3.1 Thiết bị
Trang 12
9 Electrode Supply LN-10 Wire Drive
Gas Cylinder with Flow Meter
Welding Torch
Workpiece
Hinh 1.4 Hé thong thiét bi han FCAW
- Nguồn điện được cung cấp bởi bộ phận biến thế hàn, một đầu được nối với chỉ tiết, đầu còn lại nối với đây hàn thông qua kẹp tiếp điện ở đầu mỏ Hồ quang cháy giữa dây hàn và vật hàn, bể hàn được bảo vệ bằng nguồn khí đóng chai thơng qua hệ thống ống dẫn và van được phun ra ở đầu mỏ
- Dây hàn được đóng thành cuộn lớn đặt trong máy hàn và chuyên ra liên tục nhờ hệ thống đầy dây vì vậy quá trình hàn được liên tục
Hình 1.5 Cấu tạo bộ phận cấp dây hàn FCAW
3.2 Dụng cụ
Trang 13
Hinh 1.6 Dung cu han FCAW
4 Đặc điểm công dụng của hàn FCAW
Mục tiêu:
- Phân tích được đặc điểm của hàn FCAW;
- Biết các đặc điểm của phương pháp hàn FCAW; - Có ý thức trong quá trình học tập
Ưu điểm của hàn FCAW trong môi trường khí bảo vệ CO2
- Có khả năng giảm dịn vì nóng cao hơn so với hồ quang ngầm, hồ quang khí trơ bảo vệ, hoặc điện cực có lớp thuốc bọc bên ngoài
- Cải thiện tính dẻo, tính dai của kim loại mối hàn - Tăng độ sâu ngấu của mối hàn
Nói chung hàn lõi trợ dung với khí bảo vệ CO2 có chất lượng ngấu sâu
cao hơn so với các điện cực bột sắt chứa chứa ít H2 nhưng không bằng quy trình hàn trong mơi trường khí CO2 với điện cực nguyên khối khi có cùng khoảng dòng điện hàn
Khi thay CO2 bằng hỗn hợp Ar- CO2 độ ngấu không cao trong trường hợp các dây điện cực sử dụng 100% CO2, hàm lượng Mn, S¡ trong mối hàn sẽ tăng lên do khả năng Oxy hóa của khơng khí hồ quang bị giảm
Kim loại mối hàn với hỗn hợp Ar- CO2 chất lượng mối hàn thường có độ
bền kéo và giới hạn chảy cao hơn so với môi hàn sử dụng 100% CO2 Hỗn hợp này chủ yếu đề hàn các loại hợp kim thấp
Một số dây điện cực được chế tạo để sử dụng 80% Ar và 20% CO2 số khác có thể sử dụng hỗn hợp này và sử dụng 100% CO2 Hàn hồ quang lõi trợ
Trang 1411
Thiết bị FCAW có cơ cấu đưa đây được cơ khí hóa cịn cơng nhân chỉ đưa mỏ hàn theo hướng hàn Sự văng tóe giảm rõ rệt, chất lượng mối hàn được tăng rõ rệt do tác dụng của các chất ồn định hồ quang và tạo thành xỉ có trong chất trợ
dung của lõi dây hàn (lớp xỉ mỏng trên bề mặt mối hàn có thể loại bỏ dễ dàng)
mối hàn ít bị rỗ khí, sự tiêu thụ khí bảo vệ cũng ít hơn Hàn trong môi trường khí bảo vệ cácbonnic điện cực khối lượng tiêu thụ khí CO2 với lưu lượng khí
nhiều (17liphút) Cịn hàn bằng lõi trợ dung (nếu cần khí bảo vệ) thì lượng khí
bao vé tir 8-12 lit/ phút
5 Khuyết tật thường gặp và biệnpháp phòng ngừa
Mục tiêu:
- Nhận biết các khuyết tật trong mối hàn khi hàn FCAW;
- Biết phòng tránh các khuyết tật trong quá trình luyện tập; - Có ý thức trong quá trình học tập
Mối hàn có rât nhiều khuyết tật, thường là: nứt, lỗ hơi, lẫn xỉ hàn, hàn không thấu, thành cục, khuyết cạnh và kích thước mối hàn khơng phù hợp với yêu câu, V.V
Những khuyết tật này do rất nhiều nguyên nhân gây nên nó có liên quan đến các mặt, như kim loại vật hàn, chế độ han và quy trình cơng nghệ Sự tồn tại của những khuyết tật đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ của đầu nối mối hàn Do đó, người thợ hàn phải chọn quy phạm hàn chính xác và nghiêm khắc chấp hành quy trình quy tắc công nghệ Dưới đây sẽ phân tích mấy loại khuyết tật thường thấy khi hàn FCAW
5.1 Nứt
Trang 15
Hình 1.7 Các kiểu nứt
1 nứt ở vùng gây và kết thúc hỗ quang; 2 nứt bê mặt; 3 nứt vùng ảnh hưởng nhiệt; 4 nứt trong kim loại cơ bản; 5 nứt dọc môi hàn; 6 nứt chân mối hàn; 7 nứt bê mặt chân mối hàn; 8 nứt cạnh mối hàn; 9 nứt mép mối “hàn; 10 nứt ngang mối hàn; II nứt dọc biên mối hàn; 12 nứt giữ kim loại mối hàn và kim loại cơ bản; 13.nứt ở phần kim loại mỗi hàn
nứt có thể xuất hiện ở các nhiệt độ khác nhau
- Nứt nóng: xuất hiện trong quá trình kết tỉnh hàn khi nhiệt độ trên 1000 °c - Nứt nguội: xuất hiện sau khi kết thúc hàn và ở nhiệt độ đưới 1000 °c Nut nguội có thể chậm sau vài giờ hay chậm chí vài ngày sau Vết nứt có các kích thước khác nhau có thể là nứt tê vi hay nứt thô đại và nằm ở bề mặt liên kết hàn Đối với vết nứt tế vi nằm ở bên trong mối hàn có thể dùng các phương pháp kiểm tra như siêu âm, chụp xquang, đề xác định chúng
Nguyên nhân:
- Hàm lượng lưu huỳnh và phôt pho trong kim loại vật hàn hoặc trong que hàn quá nhiều
- Độ cứng của vật hàn lớn, cộng thêm ứng suất trong sinh ra khi hàn quá
lớn, kết quả làm nứt mối hàn
- Khi đòng điện hàn quá lớn, rãnh hồ quang của đầu mối hàn không đắp
đầy, sau khi để nguội co ngót, trong rãnh hồ quang xuất hiện đường nứt - Tốc độ làm nguội mối hàn quá cao
- Liên kết hàn không hợp lý
- Bồ trí trình tự thực hiện mối hàn chưa chính xác - Sử dụng vật liệu hàn (que hàn) chưa đúng
- Mối hàn quá nhỏ so với chiều dày liên kết
Trang 1613
- Chọn vật liệu thép có hàm lượng lưu huỳnh và phốt pho thấp, đồng thời
chọn que hàn có tính chống nứt tương đối tốt - Chọn trình tự hàn chính xác
- Giảm tốc độ làm nguội vật hàn, khi cần thiết phải áp dụng phương pháp
nung nóng và làm nguội chậm
- Chọn đòng điện hàn thích hợp, có thể dùng cách hàn nhiều lớp và chú ý đấp đầy rãnh hồ quang
- Chọn vật liệu hàn thích hợp
: Giảm khe hở giữa các vật hàn giải phóng các lực kẹp chặt khi hàn 5.2 Môi hàn cháy cạnh
VIN
Hình 1.8 Mối hàn cháy cạnh
Mối hàn cháy cạnh là phần kim loại bị lõm khuyết thành rãnh dọc theo
ranh giới giữa kim loại cơ bản và kim loại đắp Cháy cạnh làm giảm tiết diện làm việc của liên kết hàn, tạo sự tập trung ứng suất cao và có thể dẫn đến sự phá huỷ của kết cấu trong quá trình sử dụng
Nguyên nhân
- Do dòng điện hàn quá lớn
- Do chiều dài cột hồ quang lớn
- Do góc nghiêng của mỏ hàn và cách đưa mỏ hàn chưa hợp lý - Sử dụng kích thước điện cực hàn quá lớn
Biện pháp phòng ngừa
- Điều chỉnh dòng điện hàn hợp lý
- Dừng hồ quang ở hai mép han và duy trì chiều dài cột hồ quang từ 2 +
4(mm)
- Điều chỉnh góc nghiêng mỏ hàn và chọn cách đưa mỏ hàn hợp lý - Chọn kích thước điện cực phù hợp với chiều dày của vật hàn 5.3 Mỗi hàn bị rô khí
Hình 1.9 Mối hàn rỗ khí
Rỗ khí sinh ra do hiện tượng khí trong kim loại lỏng của mối hàn khơng kịp thốt ra ngoài khi kim loại vũng hàn đơng đặc Rỗ khí có thể sinh ra ở bên trong
Trang 1714
va kim loai dap R6 khí có thé phân bố tập trung hoặc nằm rời rạc trong mối hàn Sự tổn tại của rỗ khí trong liên kết hàn sẽ làm giảm tiết diện làm việc, giảm cường độ chịu lực và độ kín của liên kết
Nguyên nhân:
- Hàm lượng Cacbon trong kim loại cơ bản hoặc trong vật liệu hàn quá cao
- Vật liệu hàn bị âm, bề mặt chỉ tiết hàn khi hàn bị bản, dính sơn, dầu mỡ,
gỉ, hơi nước,
- Chiều đài cột hồ quang lớn, tốc độ hàn quá cao Biện pháp phòng ngừa
- Dùng vật liệu hàn có hàm lượng Cácbon thấp
- Trước khi hàn, vật liệu hàn phải được say khé va bé mat han phai dugc làm sạch
- Giữ chiều dài cột hồ quang ngắn, giảm tốc độ hàn
- Sau khi hàn, không gõ xỉ hàn ngay, kéo đài thời gian giữ nhiệt cho mối hàn
5.4 Mối hàn không ngấu
(a)
Không ngấu
Khơngngấu (b)
Hình 1.10 Hàn chưa ngắu a) mối hàn giáp mới ; b) mối hàn nhiều lớp
Hàn không ngấu là loại khuyết tật nghiêm trọng trong liên kết hàn Ngoài ảnh hưởng không tốt như rỗ khí và lần xỉ, nó cịn nguy hiểm nữa là dẫn đến nut, làm hỏng liên kết Nhiều liên kết hàn bị phá huỷ do khuyết tật ành không ngấu
Han khong ngau sinh ra ở góc mối hàn, mép hoặc giữa các lớp han Nguyên nhân
- Mép hàn chuẩn bị chưa hợp lý Góc vát quá nhỏ - Dòng điện hàn quá nhỏ hoặc tốc độ hàn quá nhanh
- Góc độ của mỏ hàn và cách chuyên động của mỏ hàn không hợp lý - Chiều dài cột hồ quang quá lớn
- Điện cực hàn chuyền động không đúng theo trục mối hàn Biện pháp phòng ngừa
Trang 1815
- Điều chỉnh dòng điện han và tốc độ hàn cho phù hợp
- Điều chỉnh góc độ của mỏ hàn và cách chuyền động của mỏ hàn cho
hợp lý
- Duy trì chiều đài cột hồ quang từ 2 + 4(mm)
- Điều chỉnh điện cực hàn chuyền động đúng theo trục mơi hàn 5.5 Đóng cục
Trên mép hàn có những kim loại thừa ra, nhưng không trộn với kim loại vật hàn thì gọi là đóng cục Hiện tượng này thường xảy ra trong khi hàn đứng Nguyên nhân
Chủ yếu sinh ra đóng cục là: que hàn nóng chảy quá nhanh, hồ quang quá dài, cách đưa que hàn khơng được chính xác, hoặc tốc độ hàn quá chậm Biện pháp phòng ngờa
Chọn vị trí hàn và chế độ hàn chính xác, đặc biệt là phương pháp đấu cực
tính và cường độ dịng điện Ngồi ra cần chú ý chiều dài hồ quang và cách đưa que hàn thích hợp
Hình 1.11 Đóng cục
6 Những ảnh hưởng tới sức khoẻ của người công nhân khi hàn FCAW Mực tiêu:
- Trình bày đầy đủ mọi ảnh hưởng của quá trình hàn hồ quang tới sức khoẻ công nhân hàn;
- Biết phòng tránh ảnh hưởng của hồ quang trong quá trình luyện tập; - Có ý thức bảo vệ môi trường và sức khoẻ trong quá trình học tập 6.1 Điện giật
Điện giật ánh hưởng trực tiếp đến an tồn tính mạng của con người trong quá trình hàn có thể bị điện giật ở mức I khi tiếp xúc với vỏ máy hay dây nối mát do rò điện hoặc dây nối mát không làm việc Điện giật ở mức điện áp thứ cấp xảy ra khi hai phần trên cơ thể tiếp xúc cùng lúc với hai cực điện đầu ra của máy hàn Hầu hết các nguồn điện hàn hồ quang có mức điện áp đầu ra không tải nhỏ hơn 100V, đây là mức điện áp vẫn có nguy cơ gây điện giật Tiếp xúc với các vật bằng kim loại mang điện gây chết người hoặc để lại thương tật do dòng điện truyền qua cơ thể hoặc rơi ngã vì điện giật
Trang 1916 Muc 1: Dién ap so cap: tir 230V dén 460V Mức 2: Điện áp thứ câp: từ 60V đến 100V
Điện áp sơ câp có mức độ nguy hiểm lớn hơn rất nhiều so với điện áp thứ cấp và gây điện giật khi tay hay phần nào đó trên cơ thé tiếp xúc với đầu nối hoặc phần dây dẫn điện lưới vào máy hàn Cần phải kiểm tra các dây dẫn sau đã đấu nối chính xác chưa:
Cáp hàn: Cáp điện nối từ nguồn điện hàn đến kìm hàn hay mỏ hàn Cáp nối mát: Cáp điện nôi từ vật hàn đến nguồn điện hàn Dây tiếp đất: Dây nối từ vật hàn hay vỏ máy hàn với điểm tiếp đất Cả 3 loại dây dẫn trên phải đáp ứng được khả năng dẫn dòng điện với cường độ cao Người làm cần phải quan tâm đến “Hệ số làm việc Duty Cycle” của máy hàn khi đánh giá khả năng làm việc của các chỉ tiết hay bộ phận dẫn điện nằm trong mạch điện hàn Các bộ phận dẫn điện sẽ bị nóng lên trong quá trình hàn quan tâm đến thời gian làm việc và được đánh giá dựa trên Hệ số làm việc, trong đó:
Thời gian thực hiện hàn liên tục
Tổng thời gian hàn (thường tính bằng 10 phút) 6.2 Nguồn nhiệt
Trong hàn hồ quang, điện năng được chuyền thành nhiệt năng và quang năng, hai loại năng lượng này đều có thể gây nguy hiểm hay ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người Các hạt lửa ban tóe từ hồ quang hàn (tia lửa hàn) có thể gây cháy các vật liệu dễ bắt lửa nằm trong khu vực hàn Khu vực hàn cân phải làm sạch hay cách ly khỏi các vật liệu dễ cháy nổ Tia lửa hàn cũng có thể là nguyên nhân gây cháy quần áo, trang bị bảo hộ gây bỏng
6.3 Tia hồ quang 6.3.1 Bức xạ cực tím
Tất cả các quá trình hàn hỗ quang đều bức xa ra tia cực tim (UV) Tia cy tím với cường độ cao và kéo dài sẽ gây cháy da và ảnh hưởng xấu tới mắt Ảnh hưởng trực tiếp đến người thợ hàn và giám sát hàn (Thường gọi là “đau mắt hàn”) “Đau mắt hàn” chính là do tế bào lớp bảo vệ giác mạc bị phá hủy và gây thương tồn lên các tế bào thần kinh nằm ngay dưới giác mạc gây đau mắt (gợn đau trong mắt tương tự như hiện tượng cát bay vào mắt, đặc biệt khi tiếp xúc với các nguồn sáng trắng “Đau mắt hàn” thường được nhận ra sau khi tiếp xúc với hồ quang vài giờ và kéo dài từ 12 ~ 24 giờ (hoặc hơn tùy từng trường hợp)
Chữa đau mắt hàn bằng cách nghỉ ngơi trong phịng tơi hoặc tra thuốc theo hướng dẫn của bac sĩ mắt Ngăn ngừa bằng cách sử dụng đúng các trang bị bảo hộ lao động như quần áo, mặt nạ hàn, mũ hàn (có kính chặn tia cực tím) Tia cực tím khơng gây ra hiện tượng đen da như bị cháy nắng mà gây đỏ va rat, néu quá mức sẽ gây bỏng da Tế bào da bị chết và bong ra sau một đến vài ngày Nếu kéo dài tình trạng tiếp
6.3.2 Ánh sáng nhìn thấy được
Trang 2017
của hồ quang gây phản xạ chớp mắt liên tục khi thấy sáng Gây lóa mắt Tuy nhiên cả hai hiện tượng trên đều không kéo dài
6.3.3 Bức xạ hồng ngoại
Bức xạ hồng ngoại có bước sóng lớn hơn ánh sáng thường và mang nhiệt Bức xạ hồng ngoại gây nguy hiểm cho mắt nếu tiếp xúc trong một thời gian dài (hơn một năm) gây đục thủy tỉnh thể một cách từ từ
Đối với hàn hồ quang, nguy hại do bức xạ hồng ngoại chỉ xảy ra tiếp xúc quá gần với hồ quang
6.4 Khí độc 6.4.1 Khói hàn
Khói hàn được sinh ra trong quá trình hàn và mang trong nó các thành phần có từ điện cực hàn, kim loại cơ bản, các chất bám trên bề mặt kim loại cơ bản và các thành phần khác có trong khơng khí Nguy hiểm gây ra khói hàn được đánh giá theo các quy định chung về khói cơng nghiệp đó là xem xét dựa trên tác động của từng thành phan hóa học có trong nó Khói hàn có thé gay các tác động tức thời lên mắt và da, gây chóng mặt, buồn nơn và dị ứng Ví dụ: khói kẽm có thể gây cúm, tiếp xúc với khói hàn trong thời gian dài có thể gây nhiễm sắt (bụi sắt có trong phổi) ảnh hưởng xấu tới chức năng của phi
6.4.2 Khí hàn
Khí hàn sinh ra trong quá trình hàn hồ quang cũng được coi là một yếu tố có hại đến sức khỏe của con người Hầu hết các loại khí bảo vệ (Ar, He, CO2) sử dụng trong hàn quang là khí khơng gây độc Tuy nhiên, do sự chiếm chỗ trong không khí dẫn đến giảm lượng oxy cân thiết cho quá trình hơ hấp có thé dẫn đến chóng mặt, ngất hay chết nếu não không được cung cấp oxy
Một vài hợp chất tây nhờn như Trichlorethylene và Percholorethylene có thể phân hủy ra khí độc do nhiệt và bức xạ cực tím
Ozone va OxitNito tao ra do tác dong của bức xạ cực tím lên khơng khí gây đau đầu, tức ngực, chói mắt, ngứa cổ và mũi Để giảm tác hại gây ra do khói và khí hàn cần:
- Hạn chế tiếp xúc trực tiếp của mặt với khói và khí hàn
- Sử dụng các trang bị thơng khí trong phân xưởng hàn - Trang bị vịi hút khí cục bộ tại vị trí hàn
- Nhận diện các tác hại bằng cách đọc các thông tin an toàn đi kèm với loại vật liệu hàn sử dụng
- Khi hàn các chỉ tiết đã qua sử dụng cần quan tâm đến lớp sơn, phủ hay hóa chất bám lại, có gây ra khí độc trong q trình hàn không
6.5 Tiếng ồn
Trang 2118
Tom lai: Cach tốt nhất đê bảo đảm an toàn trong hàn là tuân thủ một cách chặt chế các yêu cầu về an toàn Tiến hành đảo tạo cũng như phổ biến các quy định về an toàn một cách thường xuyên Người giám sát hàn phải có trách nhiệm trong việc quản lý bảo đảm an toàn
7 An toàn trong hàn hồ quang Mục tiêu:
- Trình bày được các qui định về an toàn lao động trong hàn FCAW; - Thực hiện tốt cơng tác an tồn lao động và vệ sinh phân xưởng; - Có ý thức chấp hành các qui định an toàn lao động trong quá trình học tập
Vấn đề an tồn ln cần phải quan tâm trong quá trình hàn hồ quang, cả ở ngồi cơng trường và trong phân xưởng Bảo đảm an toàn là trách nhiệm của từng cá nhân, không chỉ cho riêng mình mà cho cả những người khác Giám sát hàn có chức năng đặc biệt quan trọng trong việc đảm bảo quá trình hàn điện ra đúng theo các quy định (uật) về an toàn trong phạm vi giám sát Người giám sát hàn được phép yêu cầu kiểm tra trang thiết bị trước khi hàn, chấp nhận hay không chấp nhận theo các yêu cầu công việc Người giám sát hàn có trách nhiệm giám sát quá trình hàn tại từng công đoạn cụ thể trong suốt quá trình hàn Các văn bản yêu cầu người giám sát hàn phải tham khảo và tuân thủ:
- Luật nhà nước về Sức khỏe và An toàn trong sản xuất - Các quy định về Sức khỏe và An tồn có liên quan
- Các chỉ dẫn liên quan đến công việc tại nơi sản xuất các công việc được phép thực hiện, văn bản cảnh báo nguy cơ có thể gây mất an toàn,
- Các quy định riêng tại nơi tiến hành sản xuất
Nam van dé cần phải quan tâm khi thực hiện công việc giám sát quá trình hàn hồ quang: - Điệngiật - Nguồn nhiệt - Tia hồ quang - Khói và khí hàn - Tiếng ồn
BÀI TAP VA SAN PHAM THUC HANH
Câu 1: Cho biết thực chất, đạc điểm và phạm vi ứng dụng của phương pháp hàn FCAW
Trang 22an i
Yêu cầu kỹ thuật: - Môi hàn đúng kích thước - Môi hàn không bị khuyết tật
HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÂU HỎI, BÀI TẬP
Câu 1: Nghiên cứu phần 1 bai 1 trong giáo trình hàn FCAW
Trang 2320
BAI 2: VAN HANH THIET B] HAN FCAW
Mã bài: MĐ36.2
Giới thiệu: l Thiết bị hàn FCAW được sử dụng trong nhiều ngành sản xuât đặc biệt là trong chế tạo dầm, xà nhà cơng nghiệp, trong đóng tau Để tăng năng suất, chất lượng mối hàn và hạn chế biến dạng nhiệt kết cấu người ta thường sử dụng phương pháp FCAW
Mục tiêu:
- Trình bày đúng cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị hàn FCAW - Vận hành, sử dụng thành thạo các loại máy hàn, dụng cụ hàn FCAW - Chọn chế độ hàn: Đường kính đây hàn, cường độ dòng điện, điện thế hồ quang, tốc độ hàn, lưu lượng khí bảo vệ phù hợp với chiều dày và tính chất của vật liệu
- Thao tác tháo lắp dây, mỏ hàn, van giảm áp, ống dẫn khí, chai chứa khí, chuẩn bị đấu dây hàn thành thạo
- Tư thế thao tác hàn: Cầm mỏ hàn, ngôi hàn đúng quy định thoải mái
tránh gây mệt mỏi
- Gây hồ quang và duy trì sự cháy của cột hồ quang ổn định - Thực hiện tốt cơng tác an tồn và vệ sinh phân xưởng 1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy hàn FCAW
Mục tiêu
- Trinh bày đúng cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị hàn FCAW;
- Biết sử dụng thiết bị hàn FCAW; -_ Có ý thức bảo quản thiết bị
1.1 Hệ thống thiết bị hàn FCAW
Trang 2421 Electrode Supply LN-10 Wire Drive
Gas Cylinder with Flow Meter Welding Torch Workpiece
Hinh 2.2 Hé thong thiét bi han FCAW
- Nguồn điện được cung cấp bởi bộ phận biến thế hàn, một đầu được nối với chỉ tiết, đầu còn lại nối với dây hàn thông qua kẹp tiếp, điện ở đầu mỏ Hồ quang cháy giữa dây hàn và vật hàn, bể hàn được bảo vệ bằng nguồn khí đóng chai thông qua hệ thống ống dẫn và van được phun ra ở đầu mỏ
- Dây hàn được đóng thành cuộn lớn đặt trong máy hàn và chuyền ra liên
tục nhờ hệ thống đây dây vì vậy quá trình hàn được liên tục
Hình 2.3 Cấu tạo bộ phận cấp day han FCAW
1.2 Cầu tạo và nguyên lý hoạt động
Mỏ hàn : gồm có các bộ phận -
Chụp khí, đầu mỏ, lỗ phóng khí, tay cầm, cơng tắc, ống đồng, cáp điều khiển, bộ
Trang 25
Hình 2.4 Cấu tạo bộ phận mỏ hàn FCAW
Cơ cấu cấp đây hàn
Trang 26
Cơ cấu 1 cặp bánh xe Cơ cấu 2 cặp bánh xe
Hình 2.5 Cấu tạo bộ phận cấp day han FCAW
Van giảm áp và bộ phận sấy nóng khí
Van giảm áp có tác dụng làm giảm áp suất khí trong bình để đưa ra máy hàn và điều hòa áp suất theo một giá trị nhất định đo người sử dụng đặt trong suốt quá trình hàn
Lưu lượng kế để biết giá trị lưu lượng khí ra Do khí từ chai (lỏng) đi ra
ngoài bị bốc hơi nên nó thu nhiệt, vì vậy bộ phận sấy khí làm tăng nhiệt độ cho khí trước khi nó tham gia bảo vệ mối hàn
Cấp khí hoặc ngưng cấp được thực hiện bởi rơ le điện bên trong máy theo ý định của người thợ
Hình 2.6 Cầu tạo bộ phận cấp khí hàn FCAW Bộ phận điều khiển và thiết lập chế độ han gém các thông số sau
- Dòng điện hàn (Current) - Dign thé han (Voltage) - Tốc độ đây day (wire feed speed)
- Loại dòng điện xoay chiều, một chiều, dòng xung
Trang 2724
- Chế độ the end: tiếp tục phun khí khi dịng điện đã ngắt - Lập trình chế độ hàn nhiều vị trí bằng = > đứng => ngang - Lập chế độ công tắc bam 4 thi, 2 thi
Với các máy hàn hiện đại có thêm chức năng lập trình, người sử dụng chỉ cần đưa vào 3 điều kiện là kim loại hàn, chiều dày vật hàn, vị trí hàn máy sẽ tự động lập trình tối ưu đề tiết kiệm thời gian cho người sử dụng Người sử dụng có thể điều chỉnh nhỏ, ghi lại, cài mã số để lần sau gọi ra sử dụng
Trang 28cates
Cig)
25
.035/.045
Tailout Electrode Switch Time(mS)_ ——> Control Hot Start Control Đạt gL Peak Current Peak Time 1mS or 2mS Switch Peak cohen Background
Pinch Current Control
Start N Background
Power ‘Switch
Hinh 2.7 B6 phan diéu khién han FCAW
- Xe di chuyển: Dùng đề di chuyển máy
Trang 29
26
2 Vận hành, sử dụng và bảo quản máy hàn FCAW Mục tiêu:
- Trình bày được phương pháp vận hành và sử dụng thiết bị hàn FCAW - Vận hành, sử dụng thành thạo các loại máy hàn, dụng cụ hàn FCAW - Có ý thức bảo quản thiết bị, dụng cụ
2.1 Vận hành, sử dụng
2.1.1 Đấu nối nguồn điện, kiểm tra bép và day han
SD ge Gas Cylinder with
Flow Meter Ranger 305D Power Supply Workpiece LN-25 Wire Feeder Welding Torch
Hinh 2.9 Déu néi nguén dién
- Đầu nguồn cho máy hàn, trước khi đấu phải xem hướng dẫn về nguồn sử
dụng hiệu điện thế nào
- Sau khi đấu bật công tắc và quan sát đèn xem điện đã vào máy hay chưa - Kiểm tra Bép và dây có cùng cỡ hay không
Trang 3027
Hình 2.10 Nói các bộ phận khí hàn
- Nối ống dẫn với van giảm áp, nối van giảm áp với chai khí - Nối ống dẫn với máy
- Điều chỉnh thông sô lưu lượng khí - Ấn nút TEST để kiểm tra
- Cắm nguồn 220V cho bộ phận sấy khí 2.1.3 Lắp cuộn dây hàn vào máy
Trang 3128 - Lắp dây lên hệ thống dẫn
-Duadayramo
- Nhân công tắc dé kiêm tra dây
2.1.4 Điêu chỉnh chê độ hàn ta 0 ` Hình 2.12 Các núm điều chỉnh chế độ hàn - Điều chỉnh I, - Điều chỉnh tốc độ ra dây
2.2 Bảo quản máy hàn
2.2.1 Hút bụi, lau chùi bộ phận bên ngoài
Trước khi hút bụi, lau chùi bộ phận bên ngoài phải: tắt máy, rút nguồn điện khỏi máy và lau chùi bên ngoài
2.2.2 Tháo cuộn dây, vệ sinh cơ cầu day day
ZA
7 }
Hình 2.13 Cuộn dây hàn
Rút dây hàn khỏi mỏ, nếu dây hàn bị đóng cục phải dùng kìm bắm đầu trước mỏ
hút bụi bộ phận cơ khí
Trang 32
Hình 2.14 Vệ sinh máy hàn — - Dùng máy hút bụi trên cuộn dây, quạt, và bộ phận điêu khiên điện tử 2.2.4 Vệ sinh bép hàn
Hình 2.15 Vệ sinh bép hàn
Tháo chụp khí dùng dây đồng đề cọ các giọt kim loại bám trên chụp khí và vệ sinh bép hàn
2.2.5 Lắp lại và kiểm tra
Lắp lại các bộ phận của máy hàn, kiểm tra cách điệnvà vận hành thử
3 Tư thế thao tác hàn
Mục tiêu:
- Mô tả được tư thế thao tác hàn trong quá trình hàn FCAW;
- Thực hiện đúng tư thế thao tác hàn: Cầm mỏ hàn, ngồi hàn đúng quy định thoải mái tránh gây mệt mỏi;
- Có ý thức chấp hành các quy định an toàn lao động trong quá trình học tập
Trang 3330
kì vị trí nào cũng phải chọn tư thế vững vàng nhất đề dé thao tác trong suốt quá trình hàn và phải đảm bảo an toàn lao động
4 Chế độ hàn
Mục tiêu:
- Trình bày được các thông số của chế độ hàn FCAW
- Chọn chế độ hàn: Đường kính dây hàn, cường độ dòng điện, điện thế hồ quang, tốc độ hàn, lưu lượng khí bảo vệ phù hợp với chiều day và tính chất của vật liệu
- Có ý thức tốt trong quá trình học tập 4.1 Sự chuyển dịch kim loại điện cực
Mật độ dòng điện trong hàn FCAW rất cao, khoảng từ (60 + 200 A/mm?) do vậy nhiệt độ hồ quang làm nóng chảy mặt mút dây hàn thành các giọt kim loại rơi vào vũng hàn Sự chuyền dịch các giọt kim loại này có khác nhau, bao gồm 4 loại sau:
- Dòng điện từ (60 + 180) A: Trong giai đoạn giọt kim loại bắt đầu hình
thành và đạt tới giọt lớn nhất, ở giai đoạn đoản mạch với vật hàn, mật độ dòng điện tăng đột ngột giọt kim loại được thắt lại làm cho giọt kim loại tách ra rơi vào vũng hàn Quá trình tách giọt thơ ít gây bắn toé, vũng hàn lỏng quánh mỗi giây xuông khoảng 70 giọt Hồ quang ngăn với cường độ dòng điện trên được ứng dụng để hàn các chỉ tiết có bê dày mỏng ở tắt cả các vị trí hàn
Hình 2.17.: Chuyển dịch dạng giọt
Chuyển dịch phun, hồ quang dài: Loại dịch chuyền này được thực hiện khi điện áp và dòng điện hàn lớn hồ quang tương đối dài, các hạt kim loại rất nhỏ, đều và nhanh chóng rơi vào vũng hàn Quá trình tách giọt thơ nhanh, khơng hồn tồn tách khỏi đoản mạch, vũng hàn chảy loãng mỗi giây xuống khoảng 100 giọt Phương pháp này ứng dụng khi hàn các vật hàn chiêu dầy 2 mm, thông dụng nhất là ở các vị trí hàn bằng, hàn đứng từ trên xuống
; Hinh 2.18 Chuyén dich dang phun
Trang 3431
chuyén dịch đoản mạch và chuyển dịch phun Đặc điểm của nó là kết hợp đặc tính của hai loại trên Giọt kim loại hình thành chậm trên mặt mút giây hàn và lưu lại ở đây lâu, nếu kích thước giọt lớn hơn khoảng cách từ đầu dây hàn tới bề mặt vật hàn sẽ chuyển vào vũng hàn ở dạng đoản mạch, nếu kích thước giọt nhỏ hơn, không gây đoản mạch, ứng dụng khi hàn vị trí bằn
- Hình 2.19 Chuyển dịch dạng giọt lớn
._ Chuyên dịch mạch xung: Các mạch xung được điều chỉnh theo thời gian và tân số tăng tỷ lệ với đường kính dây hàn, tạo ra những giọt kim loại rơi vào vũng hàn
Hình 2.20 Chuyên dịch mạch xung
4.2 Chế độ hàn FCAW
Chế độ hàn FCAW gồm các thông số: Đường kính dây hàn, điện thế hồ
quang, dòng điện hàn, tốc độ hàn, dang xung, lưu lượng khí bảo vệ, độ nhô của điện cực
a Đường kính dây hàn
Là yếu tô quyết định để xác định chế độ hàn như: Điện thế hồ quang (Uh), dòng điện hàn (h), chúng có ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất chất lượng hiệu quả q trình hàn Nó phụ thuộc vào chiều dày vật hàn, dạng liên kết, vị trí mối hàn trong không gian
b Điện áp hàn
Đây là thông số rất quan trọng trong hàn FCAW nó quyết định dạng truyền (chuyên dịch) kim loại lỏng Điện áp hàn sử dụng phụ thuộc vào chiều đây của chỉ tiết hàn, kiểu hàn, kiểu liên kết, kích cỡ và thành phan điện cực, thành phần khí
bảo vệ, vị trí hàn Đề có giá trị điện áp hàn hợp lý cần phải tính tốn hay tra
bang, sau đó tăng hoặc giảm theo quan sát đường hàn để chọn giá trị điện áp thích hợp
Trang 3532
Dòng điện hàn được chọn phụ thuộc vào đường kính điện cực (Dây hàn) Dạng truyền kim loại lỏng của liên kết hàn Khi dịng điện hàn của mơi hàn quá thấp sẽ không đảm bảo ngấu hết chiều dày liên kết dẫn đến giảm độ bền của môi hàn Khi đòng điện quá cao sẽ làm tăng sự bắn toé kim loại, gây ra rỗ khí, biến dạng, mối hàn không đồng đều
Với loại dịng điện có đặc tính ngồi cứng (điện áp khơng đổi) dòng điện hàn tăng sẽ làm tăng tốc độ cấp dây, và ngược lại
d Tốc độ hàn
Tốc độ hàn phụ thuộc rất nhiều vào trình độ tay nghề của thợ hàn, nó quyết định chiều sâu ngâu của mối hàn Nếu tốc độ hàn thấp kích thước vũng hàn sẽ lớn và ngấu sâu Khi tăng tốc độ hàn, tốc độ cấp nhiệt của hồ quang sẽ giảm dẫn đến làm giảm độ ngấu và thu hẹp đường hàn
e Phân nhô của điện cực hàn
† EI-
Phần nhô điên cưc Ao
Chiều đài hồ quang
Hình 2.21 Phần nhé cua dién cuc Electrode Extension
Đó là khoảng cách giữa đầu điện cực và mép bép tiếp điện Khi tăng chiều dày phần nhơ, nhiệt nung nóng đoạn dây hàn sẽ tăng lên dẫn đến làm giảm cường độ dòng điện hàn cần thiết để nóng chảy điện cực theo tốc độ cấp đây nhất định Khoảng cách này rất quan trọng khi hàn thép không gỉ sự biến thiên nhỏ cũng có thể làm tăng sự biến thiên đòng điện một cách rõ rệt Chiều dài phần nhô quá lớn sẽ làm dư kim loại nóng chảy ở mỗi hàn, làm giảm độ ngấu và lãng phí kim loại hàn, tính ơn định của hồ quang cũng bị ảnh hưởng Ngược lại nêu giảm chiều đài phần nhô quá nhỏ sẽ gây ra sự bắn t6e kim loại lỏng dính vào mỏ hàn, chụp khí, làm can trở dịng khí bảo vệ gây ra rỗ khí cho mối hàn
Trang 3633
Bang 2.1 Méi quan hệ giữa l„ U, và tam với điện cực
đa (mm) Thông sô 05 | 08 | 10 | 12 14 16 | 20 | 25 I, (A) 30=100 | 50:150 | 50-180 90=140 | 1002550 | 1202550 | 200: 600 | 250-700 Un (V) |18220 |18:22 |18:24 | 18+42 | 18245 19:46 23:40 24:42 Do nhé | 6+10 | 8+12 | 8+14 | 10+40 | 10+45 | 15+ 50 15+60 | 17+75
g Luu luong khi bao vé
Có ảnh hưởng tới kim loại chuyên dịch từ dây vào vùng hàn và chất lượng độ thấu, hình dáng của mối hàn Lưu lượng khí khơng thích hợp dễ gây mối hàn
bị rỗ khí „ „ -
Bang 2.2 Chế độ hàn liên kết giáp mồi
:À kas Luu
“oy Khe ho | Đường kính | Dịng điện | Điện áp mee lượng
(8) (a) dây (mm) hàn(A) hàn(V) (om/phiit) khi - (lí/phút) 0.6 +1.0 |0.5+0.8| 0.5+0,8 50 +60 18+20 | 20+30 6+7 1.2+2.0/08+1.0) 0,8+1,0 70+120 | 18+21 | 18+25 | 10+12 3+5 1.6+2.2 1,4+2,0 | 280+320 | 22+39 | 20+25 | 14+16 6+8 |18+22 20 280 + 380 | 28+35 | 18+24 | 16+18 812 | 1842.2 2,5 280 +450 | 27+35 | 16+30 |) 18+20 Bảng 2.3 Chế độ hàn liên kết góc
Trang 3734
5 Góc nghiêng mó han, tầm với điện cực Mục tiêu:
- Trình bày được góc nghiêng của mỏ hàn trong quá trình hàn FCAW; - Thực hiện đúng góc nghiêng của mỏ hàn trong quá trình hàn FCAW; - Có ý thức tốt trong quá trình học tập
5.1 Góc nghiêng mỏ hàn
Góc nghiêng của mỏ hàn quyết định đến hình dạng của mối hàn
Khi hàn mối hàn góc thì góc nghiêng của mỏ hàn so với tam đứng là 30° + 45” và so với trục mối hàn là 65°+75°
S_sups @
Ist a ‘overlaps second @ 2nd pass
4Sdeg overlaps Ist
ey r Weave
S31 pass Weave pattern i ‘overlaps: Bia
2nd pas SS Ist
=> e Across
Hình 2.22 Góc nghiêng mỏ hàn khi han mối hàn góc
Khi hàn mối hàn giáp mối: Góc nghiêng của mỏ hàn so với trục mối hàn từ 759800 và hai tấm hai bên một góc là 909
Trang 38
35
†
Electrode Ext 1
Phần nhô điện cực hàn
Chiều dài hồ quang
Hình 2.24 Tâm với điện cực (Electrode Extension)
Đó là khoảng cách giữa đầu điện cực và mép bép tiếp điện Khi tăng chiều dày phần nhô, nhiệt nung nóng đoạn dây hàn sẽ tăng lên dẫn đến làm giảm cường độ dòng điện hàn cần thiết dé nóng chảy điện cực theo tốc độ cấp dây nhất định Khoảng cách này rất quan trọng khi hàn thép không gi sự biến thiên nhỏ cũng có thể làm tăng sự biến thiên dong điện một cách rõ rệt Chiều dài phần nhô quá lớn sẽ làm dư kim loại nóng chảy ở mối hàn, làm giảm độ ngấu và lãng phí kim loại han, tính ổn định của hồ quang cũng bi ảnh hưởng Ngược lại nêu giảm chiều dài phần nhô quá nhỏ sẽ gây ra sự bắn tóe kim loại lỏng dính vào mỏ hàn, chụp khí, làm cản trở dịng khí bảo vệ gây ra rỗ khí cho mối hàn
Mối quan hệ giữa dụ với lạ, Unvà tầm với điện cực theo bảng sau: Hàn trong môi trường CO; điện một chiều cực tính nghịch
Bảng 2.4 Moi quan hệ giữa l„ U,va tầm với điện cực
Trang 3936
6 Các phương pháp chuyển động mỏ hàn
Mục tiêu:
- Trình bày được các phương pháp chuyển động của mỏ hàn trong quá trình hàn FCAW;
- Thực hiện đúng các chuyên động của mỏ hàn trong quá trình hàn FCAW phù hợp với chiều dày và tính chất của vật liệu;
- Có ý thức tơt trong quá trình học tập
Tuỳ theo chiều dày của vật hàn, số lớp hàn, vị trí mối hàn trong không gian, ta chọn dao động ngang của mỏ hàn sao cho phù hợp
Khi hàn tam mong (6 = 1 +2 mm) va han lớp thứ nhất của mối hàn nhiều lớp không dao động ngang mỏ hàn
Hình 2.25 Chuyển động kiểu đường thăng
Khi hàn các lớp trên cùng của môi hàn nhiều lớp hoặc hàn những tắm dầy (ö >2 mm) mỏ hàn đao động kiều răng cưa
Hình 2.26 Chuyển động kiểu răng cưa 7 Phương pháp gây và duy trì hồ quang hàn, kết thúc hồ quang
Mục tiêu:
- Trình bày được góc nghiêng của mỏ hàn trong quá trình hàn FCAW; - Thực hiện đúng góc nghiêng của mỏ hàn và duy trì hồ quang cháy ổn định trong quá trình hàn FCAW;
- Có ý thức tốt trong quá trình học tập
Trước khi mỗi hồ quang, cần phải làm sạch những hạt kim loại ở chung
quanh miệng phun, sau đó điều chỉnh lưu lượng khí phù hợp cầm kìm hàn nghiêng một góc 60” + 80” so với bề mặt hàn, với độ ra dây (phần nhô ra của dây
hàn) phụ thuộc vào đường kính dây hàn Đường kính dây hàn càng nhỏ thì độ ra dây càng ngắn Khi hàn đây hàn nhỏ (dạ < 1.2mm) thì độ ra dây dưới 8 +10mm Ấn cò kìm hàn khí bảo vệ được đưa vào đường dẫn khí và bắt đầu cấp dây, dây hàn đánh lửa trên mặt vật hàn và tạo thành hỗ quang
Khi kết thúc hồ quang, nên hàn đầy vũng hàn, trước khi kim loại lỏng trong vũng hàn chưa đơng đặc hồn tồn thì vẫn phải dùng khí dé bảo vệ
8 An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng khi hàn FCAW Mục tiêu:
- Trình bày được các qui định về an toàn lao động trong hàn FCAW; - Thực hiện tốt cơng tác an tồn lao động và vệ sinh phân xưởng; - Có ý thức chấp hành các qui định an toàn lao động trong quá trình học tập
Trang 4037
ngồi cơng trường và trong phân xưởng Bảo đảm an toàn là trách nhiệm của từng cá nhân, không chỉ cho riêng mình mà cho cả những người khác Giám sát hàn có chức năng đặc biệt quan trọng trong việc đảm bảo quá trình hàn điện ra đúng theo các quy định (luật) về an toàn trong phạm vi giám sát Người giám sát hàn được phép yêu cầu kiểm tra trang thiết bị trước khi hàn, chấp nhận hay không chấp nhận theo các yêu cầu công việc Người giám sát hàn có trách nhiệm giám sát quá trình hàn tại từng công đoạn cụ thể trong suốt quá trình hàn Các văn bản yêu cầu người giám sát hàn phải tham khảo và tuân thủ:
- Luật nhà nướcvề Sức khỏe và An toàn trong sản xuất - Các quy định về Sức khỏe và An tồn có liên quan
- Các chỉ dẫn liên quan đến công việc tại nơi sản xuất các công việc được phép thực hiện, văn bản cảnh báo nguy cơ có thể gây mắt an toan,
- Các quy định riêng tại nơi tiến hành sản xuất
Nam van dé cần phải quan tâm khi thực hiện công việc giám sát quá trình hàn hồ quang:
- Điện giật - Nguồn nhiệt - Tia hé quang - Khoi va khi han - Tiéng ồn
BAI TAP VA SAN PHAM THUC HANH
Câu 1: Cho biết các bước thực hiện lắp ghép thiết bị hàn FCAW
Câu 2: Lắp ghép, vận hành máy hàn FCAW và đặt chế độ hàn giáp mối tắm thép
dày 6mm
HUONG DAN TRA LOI CAU HOI BAI TAP
Câu 1: Các bước thực hiện lắp ghép thiết bj han FCAW thuc hién tương tự như vận hành thiết bị hàn FCAW