Giáo Trình Kỹ Thuật Hàn

Hàn là một quy trình gia công quan trọng trong Cơ khí chế tạo máy. Nắm vững kiến thức liên quan đến quy trình công nghệ Hàn là một yêu cầu quan trọng đối với sinh viên chuyên ngành Cơ khí. Nhằm hỗ trợ sinh viên trong quá trình học tập học phần Thực tập Hàn điện, nhóm biên soạn giáo trình Thực tập Kỹ thuật Hàn đã tổng hợp những kiến thức cốt lõi của lĩnh vực này vào trong giáo trình giúp sinh viên có được tài liệu hỗ trợ học tập tốt nhất cho việc tìm hiểu, tính toán các thông số kỹ thuật liên quan đến Công nghệ Hàn điện nhằm đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu học và tự học của sinh viên. Giáo trình Thực tập Kỹ thuật Hàn dùng cho sinh viên các trường nghề, trường cao đẳng, đại học đào tạo các chuyên ngành cơ khí như Công nghệ Chế tạo máy, Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử, Kỹ thuật Công nghiệp,... nhằm củng cố phần lý thuyết cơ bản về tính toán các thông số kỹ thuật hàn, phân biệt các quy trình hàn cũng như nắm bắt được các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đường hàn cũng như cung cấp các kiến thức liên quan đến thực hiện An toàn lao động trong ngành Hàn, gồm các nội dung chính: An toàn lao động trong ngành nghề hàn; Tổng quan về hàn; Quy trình hàn hồ quang tay; Quy trình hàn hồ quang điện cực nóng chảy trong môi trường có khí bảo vệ (MIGMAG); Quy trình hàn hồ quang điện cực không nóng chảy trong môi trường có khí bảo vệ (TIG); Quy trình hàn hồ quang chìm. Ngoài ra, quyển sách còn là tài liệu tham khảo bổ ích cho các kỹ thuật viên, kỹ sư công tác trong lĩnh vực cơ khí.

ThS TRẦN NGỌC THIỆN TS VÕ XUÂN TIẾN KS HOÀNG VĂN HƯỚNG ThS NGUYỄN THANH TÂN THỰC TẬP KỸ THUẬT HÀN NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – NĂM 2023 LỜI NĨI ĐẦU Hàn quy trình gia cơng quan trọng Cơ khí chế tạo máy Nắm vững kiến thức liên quan đến quy trình cơng nghệ Hàn yêu cầu quan trọng sinh viên chuyên ngành Cơ khí Nhằm hỗ trợ sinh viên q trình học tập học phần Thực tập Hàn điện, nhóm biên soạn giáo trình Thực tập Kỹ thuật Hàn tổng hợp kiến thức cốt lõi lĩnh vực vào giáo trình giúp sinh viên có tài liệu hỗ trợ học tập tốt cho việc tìm hiểu, tính tốn thơng số kỹ thuật liên quan đến Công nghệ Hàn điện nhằm đáp ứng ngày tốt nhu cầu học tự học sinh viên Giáo trình Thực tập Kỹ thuật Hàn dùng cho sinh viên trường nghề, trường cao đẳng, đại học đào tạo chun ngành khí Cơng nghệ Chế tạo máy, Cơng nghệ Kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử, Kỹ thuật Công nghiệp,… nhằm củng cố phần lý thuyết tính tốn thơng số kỹ thuật hàn, phân biệt quy trình hàn nắm bắt yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đường hàn cung cấp kiến thức liên quan đến thực An toàn lao động ngành Hàn, gồm nội dung chính: - An toàn lao động ngành nghề hàn; - Tổng quan hàn; - Quy trình hàn hồ quang tay; - Quy trình hàn hồ quang điện cực nóng chảy mơi trường có khí bảo vệ (MIG/MAG); - Quy trình hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy mơi trường có khí bảo vệ (TIG); - Quy trình hàn hồ quang chìm Ngồi ra, sách cịn tài liệu tham khảo bổ ích cho kỹ thuật viên, kỹ sư cơng tác lĩnh vực khí Thay mặt nhóm Biên soạn MỤC LỤC Lời nói đầu Chương 1: AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG NGÀNH NGHỀ HÀN 1.1 Các mối nguy hiểm lĩnh vực hàn 10 1.1.1 Điện giật 10 1.1.2 Khói khí hàn 12 1.1.3 Bức xạ hồ quang 13 1.1.4 Cháy nổ 14 1.1.5 Nổ bình khí 15 1.1.6 Tiếng ồn 16 1.1.7 Trường điện từ 16 1.1.8 Các phận có nhiệt độ cao 16 1.2 Bảo hộ lao động 16 1.2.1 Nón, mặt nạ, kính hàn 17 1.2.2 Găng tay hàn, giày bảo hộ 17 1.2.3 Quần, áo, yếm hàn 18 1.2.4 Mặt nạ phòng độc 19 1.2.5 Bảo vệ tai 19 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 19 Chương 2: TỔNG QUAN VỀ HÀN 2.1 Giới thiệu 20 2.1.1 Các khái niệm 20 2.1.2 Đặc điểm 21 2.1.3 Công dụng 22 2.1.4 Phân loại 22 2.2 Các yếu tố thuật ngữ 22 2.2.1 Cấu tạo mối liên kết hàn 22 2.2.2 Các kiểu liên kết hàn 23 2.2.3 Các kiểu chuẩn bị mép hàn 24 2.2.4 Các vị trí hàn 25 2.2.5 Ký hiệu mối hàn 28 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 32 Chương 3: QUY TRÌNH HÀN HỒ QUANG TAY 3.1 Giới thiệu chung 33 3.1.1 Khái niệm 33 3.1.2 Đặc điểm 34 3.1.3 Ứng dụng 34 3.2 Cấu tạo 35 3.2.1 Nguồn hàn 35 3.2.2 Dây cáp 37 3.2.3 Kềm hàn 37 3.2.4 Que hàn 37 3.3 Thông số hàn kỹ thuật hàn hồ quang tay 40 3.3.1 Que hàn (điện cực hàn) 40 3.3.2 Cường độ dòng hàn 41 3.3.3 Chiều dài hồ quang 41 3.3.4 Góc độ que hàn (điện cực) 42 3.3.5 Kiểu di chuyển 43 3.3.6 Tốc độ hàn (Vs) 44 3.4 Hướng dẫn mồi, trì ngắt hồ quang 45 3.4.1 Kẹp que hàn 45 3.4.2 Kỹ thuật mồi hồ quang 46 3.5 Bài tập hàn mặt phẳng chi tiết 47 3.5.1 Yêu cầu mối hàn 47 3.5.2 Hướng dẫn kỹ thuật 47 3.6 Bài tập hàn mối hàn giáp mép 48 3.6.1 Yêu cầu mối hàn 48 3.6.2 Hướng dẫn kỹ thuật 49 3.7 Bài tập hàn mối hàn chồng mối 50 3.7.1 Yêu cầu mối hàn 50 3.7.2 Hướng dẫn kỹ thuật 51 3.8 Bài tập hàn mối hàn chữ T 52 3.8.1 Yêu cầu mối hàn 52 3.8.2 Hướng dẫn kỹ thuật 52 3.9 Các sai hỏng phổ biến 54 3.9.1 Nứt 54 3.9.2 Cháy thủng 55 3.9.3 Cháy cạnh 55 3.9.4 Rỗ khí 56 3.9.5 Văng tóe lớn 57 3.9.6 Lẫn xỉ 58 3.9.7 Độ mô lớn 58 3.9.8 Tràn viền 59 3.9.9 Thiếu độ ngấu 60 3.9.10 Độ lõm bề mặt mối hàn góc 60 3.9.11 Độ lồi bề mặt mối hàn góc 61 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 62 Chương 4: QUY TRÌNH HÀN HỒ QUANG ĐIỆN CỰC NĨNG CHẢY TRONG MƠI TRƯỜNG CĨ KHÍ BẢO VỆ (MIG/MAG) 4.1 Giới thiệu chung 63 4.1.1 Khái niệm 63 4.1.2 Đặc điểm 64 4.1.3 Ứng dụng 65 4.2 Cấu tạo 66 4.2.1 Nguồn hàn 66 4.2.2 Súng hàn 68 4.2.3 Bộ cấp dây 69 4.2.4 Khí bảo vệ 70 4.2.5 Dây điện cực 73 4.3 Thông số kỹ thuật hàn 75 4.3.1 Xác định dạng chuyển dịch điện cực vũng hàn 75 4.3.2 Dây điện cực 78 4.3.3 Điện áp hàn tốc độ cấp dây 80 4.3.4 Lưu lượng khí bảo vệ 82 4.3.5 Góc điện cực 82 4.3.6 Tốc độ hàn 83 4.3.7 Kiểu di chuyển điện cực 84 4.4 Bài tập hàn mặt phẳng chi tiết 86 4.4.1 Yêu cầu mối hàn 86 4.4.2 Hướng dẫn kỹ thuật 87 4.5 Bài tập hàn mối hàn giáp mép 87 4.5.1 Yêu cầu mối hàn 87 4.5.2 Hướng dẫn kỹ thuật 88 4.6 Hàn mối hàn chữ T 89 4.6.1 Yêu cầu mối hàn 89 4.6.2 Hướng dẫn kỹ thuật 90 4.7 Các vấn đề thường gặp hàn MIG/MAG 91 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 96 Chương 5: QUY TRÌNH HÀN HỒ QUANG ĐIỆN CỰC KHƠNG NĨNG CHẢY TRONG MƠI TRƯỜNG CĨ KHÍ BẢO VỆ (TIG) 5.1 Giới thiệu chung 97 5.1.1 Khái niệm 97 5.1.2 Đặc điểm 98 5.1.3 Ứng dụng 99 5.2 Cấu tạo 99 5.3 Thông số kỹ thuật hàn 102 5.3.1 Điện cực hàn 102 5.3.2 Tốc độ hàn 107 5.3.3 Cường độ dòng hàn điện áp hàn 107 5.3.4 Chiều dài hồ quang 108 5.3.5 Khí bảo vệ 109 5.3.6 Que hàn phụ 111 5.3.7 Kỹ thuật hàn 113 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 117 Chương 6: QUY TRÌNH HÀN HỒ QUANG CHÌM 6.1 Giới thiệu chung .118 6.1.1 Khái niệm 118 6.1.2 Đặc điểm .119 6.1.3 Ứng dụng 120 6.2 Cấu tạo 120 6.2.1 Nguồn hàn 121 6.2.2 Xe di chuyển điện cực 122 6.3 Thông số kỹ thuật hàn hồ quang chìm 123 6.3.1 Cường độ dòng hàn 123 6.3.2 Điện áp hàn 123 6.3.3 Tốc độ hàn 123 6.3.4 Các yếu tố phụ khác 124 6.3.5 Kỹ thuật hàn hồ quang chìm 125 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 126 TÀI LIỆU THAO KHẢO 127 Chương 1: AN TỒN LAO ĐỘNG TRONG NGÀNH NGHỀ HÀN Phịng ngừa tai nạn mục đích chương Thơng tin an tồn bao gồm chương nhằm mục đích hướng dẫn Khơng có thay cho thận trọng cảm nhận giác quan Một cơng việc an tồn khơng có tai nạn; cần phải làm việc để đảm bảo công việc an toàn Mỗi người phải chịu trách nhiệm cá nhân an tồn an tồn người khác cơng việc Hàn ngành công nghiệp lớn đa dạng Chương tập trung vào phần liên quan đến an toàn hàn Cần phải đọc, học hỏi tuân theo tất quy tắc, quy định quy trình an tồn cho khu vực làm việc Trong nghề hàn có số nguy tiềm ẩn an tồn Những mối nguy hiểm khơng cần thiết khiến bị tổn thương Học cách làm việc an toàn quan trọng học để trở thành nhân viên lành nghề lĩnh vực nghề hàn Khi làm việc phải tiếp cận cơng việc với an tồn Sự an tồn trách nhiệm phải đảm nhận trách nhiệm Khơng thể lường trước hết nguy hiểm xảy cơng việc Có thể có số nguy hiểm không đề cập chương Trong q trình làm việc nhận thơng tin an toàn cụ thể từ nhà sản xuất thiết bị hàn nhà cung cấp,… Nếu tai nạn xảy địa điểm hàn, gây hậu vượt xa người bị thương Tai nạn nghiêm trọng dẫn đến điều tra Trong trình điều tra, địa điểm làm việc bị đóng cửa nhiều giờ, ngày, tuần, tháng, chí vĩnh viễn Trong địa điểm làm việc đóng cửa để điều tra, người lao động nghỉ việc mà khơng trả lương Nếu xác định hành động cố ý người lao động góp phần gây tai nạn, người lao động bị việc làm, bị phạt tiền, tệ bị xử lý hình Ln tn thủ quy tắc khơng đùa giỡn “đùa với lửa” làm việc 1.1 Các mối nguy hiểm lĩnh vực hàn 1.1.1 Điện giật Việc chạm vào phận mang điện gây cú sốc chết người bỏng nặng Những phận máy hàn (từ mạch điện bên máy đến điện cực vật hàn) mang điện lúc công tắc bật Trong quy trình hàn bán tự động tự động, việc rị rỉ điện đến từ dây điện cực chi tiết kim loại cấp dây Việc lắp đặt thiết bị khơng xác việc nối đất không cách mối nguy hiểm Các biện pháp phịng tránh: - Khơng chạm vào phận mang điện - Không mang găng tay đồ bảo hộ ẩm ướt - Cần cách điện cách nhiệt từ môi trường làm việc từ mặt đất thảm cách nhiệt - Hạn chế sử dụng nguồn hàn AC không làm việc điều kiện ẩm ướt, khơng gian chật hẹp vị trí có nguy rơi từ cao - Chỉ sử dụng nguồn hàn AC yêu cầu quy trình hàn - Ngắt nguồn điện vào máy hàn cần thay sửa chữa thiết bị - Kiểm tra việc nối đất máy hàn ổ cắm dùng để cấp điện cho máy hàn - Giữ cho dây dẫn điện khô tráo, khơng dính dầu, mỡ bảo vệ để tránh thiệt hại từ kim loại nóng văng tóe kim loại lỏng q trình hàn sinh Thay bị hỏng - Tắt tất thiết bị không sử dụng - Khơng sử dụng dây cáp bị mịn, hư hỏng, kích thước nhỏ sửa chữa 10 Hình 5.16 Kỹ thuật hàn TIG khơng có sử dụng que hàn phụ Kỹ thuật hàn giáp mối Mối hàn giáp mối không vát mép (không chuẩn bị cạnh hàn) áp dụng bề dày kim loại hàn nhỏ mm Chọn kiểu vát V J bề dày lớn mm vát V đôi J bề dày lớn 25 mm dùng cho mối hàn hai phía để giảm kim loại bù có hiệu kinh tế cao Cần đính trước hàn để đảm bảo khe hở có kích thước hai đầu mối hàn Trên thực tế, hàn kim loại dày quy trình hàn TIG nên tạo lớp hàn lót để đảm bảo độ ngấu khả liên kết, lớp nên sử dụng quy trình hàn que MIG/MAG đáp ứng yêu cầu chất lượng mối hàn tăng suất làm việc Hình 5.17 Kỹ thuật hàn TIG hàn giáp mối với que hàn phụ 115 Kỹ thuật hàn chồng mối Mối hàn chồng mối có ưu điểm không cần vát mép phù hợp hàn kim loại mỏng Với kim loại có bề dày mm khơng cần sử dụng que hàn phụ bề dày từ ÷ mm việc hàn với que hàn phụ cần sử dụng hàn nhiều lớp Cần ý đến cháy thủng sang phía bên kim loại hiệu chỉnh thông số cho phù hợp Hình 5.18 Kỹ thuật hàn TIG hàn chồng mối với que hàn phụ Kỹ thuật hàn chữ T Đối với mối hàn thông thường sử dụng que hàn phụ để tăng độ ngấu mối hàn Tuỳ thuộc vào yêu cầu mối hàn mà việc hàn thực bên hai bên, liên tục xen kẽ Nếu không yêu cầu việc vát mép khơng cần thực có vát hai cạnh vật liệu đứng hàn luân phiên hai phía để đảm bảo khơng bị biến dạng Hình 5.19 Kỹ thuật hàn TIG hàn chồng mối với que hàn phụ 116 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG Câu 1: Nêu thực chất, đặc điểm công dụng hàn TIG Câu 2: Trình bày cấu tạo hàn TIG Câu 3: Trình bày thơng số chế độ hàn hàn TIG Câu 4: Tính chế độ hàn lập quy trình hàn cho mối hàn giáp mối (1G), biết chiều dày vật hàn (nhôm) mm Câu 5: Tính chế độ hàn lập quy trình hàn cho mối hàn góc chữ T (2F), biết chiều dày vật hàn (thép cac-bon) mm Câu 6: Cho biết dạng khuyết tật thường gặp mối hàn Nguyên nhân cách khắc phục? 117 Chương 6: QUY TRÌNH HÀN HỒ QUANG CHÌM Đầu năm 1930 chứng kiến đời hệ thống hàn hồ quang chìm Phương pháp sử dụng cuộn dây làm điện cực, đời làm tăng suất hàn Chiến tranh giới thứ hai Với cách làm trên, phương pháp hàn bán tự động tự động hồn tồn, hàn vật dày mà không cần vát mép Khối lượng hàng năm dây điện cực quy trình hàn hồ quang chìm sử dụng tăng lên năm tự động hóa nhiều 6.1 Giới thiệu chung 6.1.1 Khái niệm Hàn hồ quang chìm (tên tiếng Anh: Submerged Arc Welding – SAW) quy trình tạo mối liên kết kim loại từ nguồn hồ quang điện sinh điện cực cấp liên tục vật hàn Trong suốt trình hàn này, lớp thuốc bảo vệ cấp liên tục bao quanh bao phủ hồ quang góp phần dẫn điện điện cực vật hàn Lớp thuốc có nhiệm cụ bảo vệ vũng hàn nóng chảy mối hàn q trình nguội Có hai vật tư tiêu hao quy trình điện cực thuốc bảo vệ Điệc cực hàn dây trần, dây lõi thuốc Thuốc bảo vệ tạo từ nhiều khoáng chất hợp chất khác để tạo đa dạng cho thuốc bảo vệ Hình 6.1 Nguyên lý quy trình hàn hồ quang chìm 118 Quá trình hàn hồ quang chìm bao gồm bước sau: - Gây hồ quang - Cung cấp que hàn dây hàn xuống vũng hàn tương ứng với mức độ chảy que hàn nhằm trì cháy ổn định hồ quang - Dịch chuyển kềm hàn súng hàn dọc mối hàn để bảo đảm hàn hết chiều dài hàn - Bảo đảm hồ quang vũng hàn khỏi bị tác dụng mơi trường khơng khí xung quanh 6.1.2 Đặc điểm Ưu điểm quy trình hàn hồ quang chìm: - Hệ số đắp cao, tiết kiệm điện cực hàn - Tiết kiệm lượng điện hệ số hữu dụng nguồn nhiệt hồ quang cao - Nhiệt lượng hồ quang tập trung nhiệt độ cao, cho phép hàn với tốc độ lớn, suất cao (tăng từ – 10 lần so với hàn hồ quang tay) - Phương pháp hàn hàn chi tiết có chiều dày lớn mà khơng cần phải vát mép - Chất lượng liên kết hàn cao bảo vệ tốt kim loại mối hàn khỏi tác dụng oxy nitơ - Bảo đảm tính mối hàn cao hàn tự động thực điều kiện có thuốc bảo vệ tốt Lớp thuốc xỉ hàn làm liên kết nguội chậm nên bị thiên tích - Giảm tiêu hao vật liệu hàn (dây hàn) - Hồ quang bao bọc kín thuốc hàn nên khơng làm hại mắt da Lượng khói sinh so với hàn hồ quang tay - Dễ khí hóa tự động hóa quy trình hàn - Giảm thiểu khói hàn, khơng văng t khơng nhìn thấy hồ quang - Phần thuốc dư sử dụng lại Nhược điểm quy trình hàn hồ quang chìm: - Chỉ hàn cho thép, dù phát triển để hàn hợp kim niken 119 - Không thể sử dụng cho vị trí hàng đứng hàn trần Phù hợp để hàn giáp mối tư 1G hàn góc tư 1F 2F Mối hàn vị trí hàng ngang sử dụng có hỗ trợ thiết bị chuyên dụng - Yêu cầu tách thuốc loại bỏ xỉ hàn hàn nhiều đường, lớp - Không thực phù hợp cho vật liệu hàn mỏng 6.1.3 Ứng dụng Quy trình hàn hồ quang chìm đa phần ứng dụng việc hàn vật liệu thép, mối hàn vị trí hàn bằng, mối hàn có chiều dài lớn có đường hàn khơng phức tạp số lĩnh vực: - Hàn bồn, bể đường ống chịu áp lực - Các ngành công nghiệp đóng tàu, đường sắt, vận tải, hạt nhân - Sửa chữa chi tiết máy 6.2 Cấu tạo Về hàn hồ quang chìm bao gồm hai phận: nguồn hàn xe di chuyển điện cực (hệ thống điều khiển, cấp cấp dây cấp thuốc bảo vệ) Hình 6.2 Hình 6.2 Các phần hàn hồ quang chìm 120 6.2.1 Nguồn hàn Nguồn hàn sử dụng quy trình hàn hồ quang chìm nguồn DC AC Dịng hàn cho hệ thống dây điện cực từ 200 ÷ 1.000 A (đường kính dây điện cực từ 1,6 ÷ mm) Trên thực tế đường kính dây điện cực đơn mm sử dụng nhiều với phạm vi cường độ dịng hàn từ 600 ÷ 900 A dây điện cực đơi sử dụng dịng hàn từ 800 ÷ 1.200 A a) Xe di chuyển điện cực b) Nguồn hàn Hình 6.3 Thiết bị hàn hồ quang chìm cơng nghiệp Với nguồn DC, kiểu nối dây thường dùng kiểu điện cực DCEP (dây điện cực nối cực dương nguồn hàn) để giảm vùng ảnh hưởng nhiệt, tăng tốc độ hàn, tăng suất Khi tăng tốc độ lắng đọng kim loại nối dây theo kiểu DCEN (dây điện cực nối cực âm nguồn hàn) độ ngấu giảm từ 20÷25%, DCEN sử dụng cho ứng dụng hàn phủ bề mặt việc làm loãng kim loại hàn xem xét quan trọng Nguồn điện chiều có đặc tính đầu điện áp không đổi (Constant Voltage - CV) tạo hồ quang tự điều chỉnh Với đường kính điện cực cho sẵn, cường độ dịng hàn điều khiển tốc độ cấp dây chiều dài hồ quang xác định cách thiết lập điện áp hàn Với nguồn AC, đặc tính đầu dịng hàn khơng đổi (Constant Current - CC) hồ quang không tự điều chỉnh Hồ quang với loại nguồn điện điều khiển độ nhạy điện áp hồ quang sử dụng tín hiệu để điều khiển tốc độ dây Trong thực tế, mức cường 121 độ dòng hàn cố định, chiều dài hồ quang xác định tỷ lệ đốt cháy dây, tức phải điều chỉnh cho cường độ dòng hàn phù hợp với tốc độ dây Nhưng với dịng điện xoay chiều sóng vng có đặc tính điện áp khơng đổi (CV) có lợi việc mồi hồ quang kiểm sốt tốc độ dây khơng đổi Hàn dây điện cực đơn chủ yếu sử dụng DCEP AC tạo tỷ lệ lắng đọng cao sử dụng mức cường độ dòng hàn, khắc phục vấn đề thổi lệch hồ quang, từ tính dư phôi hàn, đồ gá máy hàn 6.2.2 Xe di chuyển điện cực Vì hàn hồ quang chìm thường sử dụng để hàn phận lớn nên hệ thống điều khiển, cấp dây cấp thuốc gắn chung xe di chuyển (con rùa) ray (Hình 6.3a) Xe đứng yên hàn ống (ống xoay) kéo tay điều chỉnh tốc độ di chuyển tự động Trên rùa gắn thêm vòi thu gom thuốc bảo vệ lại phễu chứa - Hệ thống điều khiển có nhiệm vụ vận hành quy trình hàn hồ quang chìm cho cấp dây chức Hình 6.4 Bộ cấp dây xe di chuyển điện cực bắt đầu-kết phễu chứa thuốc thúc trình hàn, tốc độ di chuyển, hướng di chuyển, vào-ra dây điện cực tay để thay dây xử lý cố, đồng hồ báo điện áp cường độ dòng hàn số đèn báo hiệu - Bộ cấp dây điện cực hàn hồ quang chìm nguyên lý cấu tạo giống với cấp dây quy trình hàn MIG/MAG Dây điện cực lực ma sát cặp bánh động truyền động cấp dây cho quy trình hàn thu hồi dây cần thiết - Phễu cấp thuốc có hai loại: có vịi thu gom thuốc dư khơng điều khiển tín hiệu điện vận hành thủ công Lưu ý: Phải mở thuốc bảo vệ trước bắt đầu việc hàn 122 6.3 Thông số kỹ thuật hàn hồ quang chìm 6.3.1 Cường độ dịng hàn Nhiệt từ hồ quang sinh ảnh hưởng lớn đến mối hàn bao gồm cường độ dòng hàn, điện áp hàn tốc độ di chuyển Trong cường độ dịng hàn đóng vai trị việc tạo độ ngấu mối hàn (hàn đường) theo tỷ lệ thuận Tuy nhiên tăng dịng điện hàn, lượng dây hàn nóng chảy tăng theo, hồ quang chìm sâu vào kim loại nên chiều rộng mối hàn không tăng rõ rệt mà tăng chiều cao phần nhô mối hàn, tạo tập trung ứng suất, giảm chất lượng bề mặt mối hàn, xỉ khó tách Hình 6.5 Sự ảnh hưởng cường độ dòng hàn đến độ ngấu mối hàn 6.3.2 Điện áp hàn Như đề cập phần nguồn hàn, nguồn hàn chiều có đặc tính đầu điện áp khơng đổi (CV) nên biến thiên điện áp hồ quang nằm giới hạn nhỏ ảnh hưởng lớn kích thước hình dạng mối hàn Điện áp hàn tăng bề mặt mối hàn trở nên phẳng hơn, độ ngấu giảm bề rộng mối hàn tăng lên Hình 6.6 Sự ảnh hưởng lớn kích thước hình dạng mối hàn Nếu điện áp hàn cao gây vết nứt thuốc bảo vệ bị cháy loãng với lượng dư chất khử oxy xâm nhập vào vùng hàn làm giảm độ dẻo mối hàn tiêu tốn nhiều thuốc bảo vệ Điện áp thấp tạo độ ngấu tốt cho rãnh sâu khó loại bỏ xỉ 6.3.3 Tốc độ hàn Tốc độ hàn có ảnh hưởng đến độ ngấu cháy thủng mối hàn Tốc độ hàn cao làm giảm độ ngấu mối hàn, điều phù hợp hàn kim loại mỏng Tốc độ hàn nhanh tạo khuyết tật cháy chân, rỗ khí kết tinh nhanh Tốc độ hàn chậm tạo mối hàn xấu, văng toé nhiều tia lửa 123 Hình 6.7 Sự ảnh hưởng tốc độ hàn đến bề động độ ngấu mối hàn hồ quang chìm (Ih = 500A, Vh = 35V) 6.3.4 Các yếu tố phụ khác Khoảng ló điện cực (Electrode Stick Out – ESO) Khi tăng khoảng ló điện cực hàn tăng tốc độ lắng đọng kim loại, yếu tố mà ta nên xem xét để cải thiện kết Khoảng ló điện cực điều chỉnh từ 25÷38 mm tính theo cơng thức ESO = 8de với de đường kính dây điện cực Hình 6.8 Khoảng ló điện cực hàn hồ quang chìm 124 Bảng 6.1 Khoảng ló điện cực hàn hồ quang chìm theo đường kính dây điện cực Đường kính điện cực (mm) Dịng hàn (A) 0,8 Khoảng ló điện cực (mm) Nhỏ Lớn 100 ÷ 200 12 - 1,2 150 ÷ 300 20 - 1,6 200 ÷ 500 20 - 2,0 250 ÷ 600 25 63 3,2 350 ÷ 800 30 76 4,0 400 ÷ 900 32 128 4,75 450 ÷ 1000 35 165 Độ dày lớp thuốc bảo Lớp thuốc mỏng sinh nhiều hồ quang tia lửa dẫn đến hình thành rỗ khí mối hàn Lớp thuốc dày làm mối hàn bị hẹp bị cản trở Các tạp chất nhỏ thuốc hàn để lại khuyết tật bề mặt mối hàn 6.3.5 Kỹ thuật hàn hồ quang chìm Khi hàn giáp mối lớp, để tránh cháy thủng, độ ngấu hoàn toàn tạo hình tốt mặt trái mối hàn ta áp dụng biện pháp như: hàn lót (TIG) phía dưới, dùng đệm thép, đệm thuốc lót (Hình 6.9) Tốt nên dùng đệm thuốc để ngăn kim loại lỏng chảy khỏi khe hở hàn Hình 6.9 Đệm thuốc lót sử dụng hàn hồ quang chìm 125 CÂU HỎI ƠN TẬP CHƯƠNG Câu 1: Nêu thực chất, đặc điểm công dụng hàn SAW Câu 2: Trình bày cấu tạo hàn SAW Câu 3: Trình bày thơng số chế độ hàn hàn SAW Câu 4: Tính chế độ hàn lập quy trình hàn cho mối hàn giáp mối (1G), biết chiều dày vật hàn (thép cacbon) 20 mm Câu 5: Cho biết dạng khuyết tật thường gặp mối hàn Nguyên nhân cách khắc phục 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Tác Ánh (2004), Công nghệ Kim loại, ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP HCM [2] Kỹ thuật hàn hồ quang tay – Trung tâm hàn HWC – Tài liệu dịch năm 1998 [3] GS.TS Hoàng Tùng (1994), Cẩm nang hàn, NXB Khoa học Kỹ thuật [4] TS Nguyễn Văn Thông (2000), Công nghệ vật liệu hàn, NXB Khoa học Kỹ thuật [5] Trương Công Đạt (1996), Kỹ thuật hàn, NXB CNKT [6] Trần Văn Niên (2001), Thực hành Kỹ thuật Hàn gò, NXB Đà Nẵng [7] Guidelines For Shielded Metal Arc Welding (SMAW), handbook www.MillerWelds.com, 2018 [8] Guidelines For Gas Metal Arc Welding (GMAW) handbook www.MillerWelds.com, 2018 [9] Guidelines For Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) handbook www.MillerWelds.com, 2018 127 Thực tập kỹ thuật hàn ThS Trần Ngọc Thiện, TS Võ Xuân Tiến, KS Hoàng Văn Hướng, ThS Nguyễn Thanh Tân Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Trụ sở: Phịng 501, Nhà Điều hành ĐHQG-HCM, phường Linh Trung, thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh ĐT: 028 62726361 E-mail: vnuhp@vnuhcm.edu.vn Văn phòng đại diện: Tòa nhà K-Trường Đại học Khoa học Xã hội & Nhân văn, số 10-12 Đinh Tiên Hồng, phường Bến Nghé, Quận 1,Thành phố Hồ Chí Minh ĐT: 028 62726390 Website: www.vnuhcmpress.edu.vn Chịu trách nhiệm xuất nội dung TS ĐỖ VĂN BIÊN Biên tập TRẦN THỊ ĐỨC LINH Sửa in ÁI NHẬT Trình bày bìa TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỒ HỒ CHÍ MINH Đối tác liên kết TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỒ HỒ CHÍ MINH Xuất lần thứ Số lượng in: 250 cuốn, khổ 16 x 24cm Số XNĐKXB: 680-2023/CXBIPH/2-09/ĐHQGTPHCM QĐXB số: 24/QĐ-NXB cấp ngày 14/3/2023 In tại: Công ty TNHH In & Bao bì Hưng Phú Địa chỉ: 162A/1, KP1A, phường An Phú, TP Thuận An, tỉnh Bình Dương Nộp lưu chiểu: Năm 2023 ISBN: 978-604-73-9705-1 Bản quyền tác phẩm bảo hộ Luật Xuất Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam Nghiêm cấm hình thức xuất bản, chụp, phát tán nội dung chưa có đồng ý tác giả Nhà xuất ĐỂ CÓ SÁCH HAY, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN! NXB ĐHQG-HCM ISBN: 978-604-73-9705-1 786047 397051