Giáo trình hàn khí (nghề hàn)

CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI II GIÁO TRÌNH HÀN KHÍ NGHỀ HÀN (Ban hành theo định số 397/QĐ-CĐHHII, ngày tháng năm 2021 Hiệu trưởng Trường Cao Đẳng Hàng Hải II) (Lưu hành nội bộ) TP.HCM, năm 2021 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 NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, trước phát triển ngày cao khoa học kỹ thuật Nước ta đường cơng nghiệp hóa - đại hóa đất nước Trong phát triển chung nghành kinh tế, ngành cơng nghiệp Cơ khí phát triển cách mạnh mẽ, góp phần lớn vào phát triển Việt Nam Để đáp ứng cho phát triển đó, việc cung cấp đầy đủ đội ngũ công nhân lành nghề Việc đào tạo đội ngũ công nhân kỹ thuật Hàn lành nghề với kiến thức tay nghề vững vàng, nhằm nắm bắt công nghệ hàn tiên tiến giới trở nên cấp bách Chương trình đào tạo nghề hàn nay, phần chuyên môn nghề kết cấu theo mô đun đào tạo nghề riêng biệt Việc trang bị kiến thức chuyên môn tay nghề với giáo trình cũ phần chưa đáp ứng đầy đủ cơng nghệ hàn tiên tiến Chính vậy, Tổng Cục Dạy Nghề ban hành chương trình khung đào tạo nghề Hàn theo kết cấu mơ đun Với mục tiêu “Chất lượng đào tạo mục tiêu hàng đầu” Nhằm đáp ứng với yêu cầu thực tế sản xuất Dưới đạo BGH Trường Cao Đẳng Nghề Kỷ Thuật Công Nghệ TP.HCM Khoa Cơ Khí Chế Tạo tiến hành biên soạn giáo trình “HÀN KHÍ” dùng làm tài liệu giảng dạy học tập cho hệ Cao Đẳng Trung Cấp nghề Hàn Nội dung giáo trình biên soạn tham khảo từ tài liệu liên quan xuất phát hành nước nước ngồi Trong q trình biên soạn, chúng tơi nhận đượcnhiều ý kiến đóng góp hiệu chỉnh đồng nghiệp.Mặc dù có nhiều cố gắng,nhưng khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận nhiều ý kiến đóng góp xây dựng bạn đọc, đặc biệt đồng nghiệp để giáo trình ngày hồn thiện Chúng xin chân thành cám ơn! MỤC LỤC TT Nội dung Trang Tuyên bố quyền Giới thiệu mô đun Mục lục 3 Bài 1: VẬN HÀNH SỬ DỤNG THIẾT BỊ HÀN KHÍ 4 Bài 2: HÀN MỐI HÀN GIÁP MỐI 18 Bài 3:HÀN GẤP MÉP TẤM MỎNG 29 Bài 3:HÀN GÓC 35 Bài 5: HÀN VẢY THIẾC 47 Bài 6: HÀN VẢY ĐỒNG BẰNG NGỌN LỬA HÀN KHÍ 53 TÀI LIỆU THAMM KHẢO 58 Bài 1: VẬN HÀNH SỬ DỤNG THIẾT BỊ HÀN KHÍ Mã :MD-17-01  Giới thiệu: Trong hàn khí nguyên, nhiên liệu dùng hàn kim loại lửa khí bao gồm: đất đèn, ơxy, axêtylen, hyđrơ, mêtan, prơpan, êtylen, butan, xăng dầu v.v Trong thực tế ứng dụng nhiều axêtylen lửa có nhiệt độ cao (nhiệt độ trung tâm lửa tới 32000C) có vùng hoàn nguyên tốt  Mục tiêu bài: Sau học xong học người học có khả năng: - Trình bày đầy đủ cấu tạo nguyên lý làm việc bình sinh khí Axêtylen, mỏ hàn khí, van giảm áp, ống dẫn khí - Lắp mỏ hàn, ống dẫn khí, van giảm áp chai ơxy, bình sinh khí Axêtylen, bình chứa ga đảm bảo độ kín, thực thao tác lắp ráp thiết bị hàn khí xác theo yêu cầu kỹ thuật - Điều chế khí Axêtylen từ đất đèn, bình sinh khí áp suất thấp, định lượng khơng vượt q mức cho phép, đảm bảo an toàn - Điều chỉnh áp suất khí Axêtylen, khí -xy phù hợp với chiều dày tính chất vật liệu hàn - Thực đầy đủ bước kiểm tra độ kín, độ an tồn thiết bị hàn khí trước tiến hành hàn - Thực tốt công tác an tồn, phịng chống cháy nổ vệ sinh phân xưởng Dụng cụ thiết bị hàn khí: 1.1 Dụng cụ hàn khí:: Kính hàn: Kính hàn dụng cụ dùng bảo vệ mắt tránh tác động khơng có lợi lửa hàn, đồng thời tránh giọt kim loại lỏng bắn trình hàn Vì dụng cụ khơng thể thiếu người thợ hàn Trong hàn khí tay phải người thợ cầm mở hàn tay trái cầm que hàn bù để thuận tiện cho thao tác người thợ dùng loại kính hàn đội đầu Búa nguội, bàn chải sắt: Búa nguội dụng cụ theo người thợ trình hàn để uốn nắn vật hàn trước, sau hàn xong Bàn chải sắt dụng cụ dùng để đánh bề mặt cạnh hàn trước hàn làm bề mặt mối hàn sau hàn Các dụng cụ khác: Ngồi dụng cụ nói trên, thợ hàn cần trang bị thêm số dụng cụ khác như: thước cuộn, thước lá, com pa, thước đo góc, búa nguội, búa tạ, kìm rèn, cờ lê mỏ lết v.v Mặt khác thợ hàn cần có trang bị bảo hộ cần thiết như: găng tay, giầy da v.v 1.2 Thiết bị hàn khí:: a) Đặc điểm nguyên nhiên liệu dùng hàn kim loại lửa khí : Nguyên, nhiên liệu dùng hàn kim loại lửa khí bao gồm: đất đèn, ơxy, axêtylen, hyđrơ, mêtan, prôpan, êtylen, butan, xăng dầu v.v Trong thực tế ứng dụng nhiều axêtylen lửa có nhiệt độ cao (nhiệt độ trung tâm lửa tới 32000C) có vùng hồn ngun tốt Vì ta nghiên cứu đặc điểm đất đèn, ơxy, axêtylen * Khí ơxy Ơxy chất khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị, khơng độc Nó khơng tự cháy trì cháy hơ hấp Trong tự nhiên, ơxy chiếm khoảng 21%, nitơ chiếm khoảng 69% cịn lại loại khí khác hàn kim loại người ta không dùng ôxy tự nhiên mà dùng ơxy kỹ thuật loại ơxy có độ tinh khiết cao Trong cơng nghệp, khí ơxy sản xuất từ khơng khí qua ba bước: nén, làm nguội, dãn nở để biến khơng khí thành thể lỏng Sau hố lỏng khơng khí, người ta lợi dụng điểm sơi khác loại khí để chưng cất lấy loại khí cần thiết Ví dụ: khí ơxy sơi nhiệt độ –1830C cịn nitơ sơi –1960C Ơxy thu có độ tinh khiết tới 98- 99,5% nén vào chai thép có dung tích khoảng 40lít tới áp suất khoảng 160at * Khí axêtylen Axêtylen chất khí khơng màu, có mùi khó ngửi Nếu hít phải nhiều axêtylen bị váng đầu, buồn nơn trúng độc Axêtylen nhẹ khơng khí dễ hồ tan chất lỏng, axêtôn Ngọn lửa axêtylen cháy ơxy đạt tới nhiệt độ 30500C - 32000C Trong công nghiệp, axêtylen sản xuất từ đất đèn cách cho đất đèn phân huỷ nước theo phương trình phản ứng: CaC2 + 2H2O = C2H2+ Ca(OH)2 + Q Khí axêtylen sản xuất thường lẫn nhiều tạp chất có hại sunfua hyđrơ (SH2), amơniác, phốt phua hyđrơ (PH3), chúng làm cho khí axêtylen có mùi đặc biệt làm giảm chất lượng mối hàn Ngoài khí axêtylen cịn có nước, khơng khí tạp chất bột vôi, bột than v.v Hàm lượng PH3 khí axêtylen phải khơng chế < 0,06% loại khí có nhiều axêtylen nhiệt độ cao tự bốc cháy Axêtylen cháy nổ trường hợp sau đây: - Khi nhiệt độ khoảng 450- 5000C áp suất > 1,5at - Khi axêtylen hỗn hợp với khí ôxy nhiệt độ > 3000C áp suất khí nổ tỷ lệ có khoảng 2,3 - 93% khí axêtylen nổ mạnh tỷ lệ hỗn hợp có khoảng 30% khí axêtylen - Khi axêtylen hỗn hợp với khơng khí theo tỷ lệ 2,3 - 81% khí axêtylen (cùng điều kiện áp suất nhiệt độ trên) gây nổ nổ mạnh tỷ lệ hỗn hợp có - 13% khí axêtylen - Khi axêtylen tiếp xúc lâu ngày với đồng đỏ bạc dễ tạo axêtylua đồng axêtylua bạc chất dễ nổ bị va chạm hay nhiệt độ tăng cao - Khi nhiệt độ nước bã đất đèn buồng phản ứng > 80 0C nhiệt độ axêtylen > 900C gây nổ Như sử dụng axêtylen cần phải ý đề phòng khả dễ cháy nổ để đảm bảo an toàn * Đất đèn Đất đèn hợp chất hoá học bon canxi Đất đèn chất thể rắn có màu xám sẫm màu hạt dẻ Đất đèn dễ hút nước, nước khơng khí bị phân huỷ, giải phóng axêtylen Trong công nghiệp đất đèn sản xuất sau: Nung đá vơi lị điện, ta vơi sống: CaCO3 = CaO + CO2 Nấu chảy vôi sống lò điện với than cốc đất đèn: CaO + 3C = CaC2 + CO Đất đèn nấu chảy lị điện dẫn vào khn đơng dần lại, sau đem nghiền vỡ phân loại cỡ hạt theo kích thước: x 9; x 15; 15 x 25; 25 x 50; 50 x 80mm Vì đất đèn dễ hấp thụ ẩm khơng khí tạo thành khí axêtylen, khí axêtylen lại kết hợp với khơng khí thành hỗn hợp nổ nguy hiểm phải chứa đất đèn thùng kín Theo tiêu chuẩn Việt Nam đất đèn sau phân loại cỡ hạt đóng vào thùng kín có trọng lượng 50 - 100kg Dùng nước phân huỷ đất đèn, axêtylen Phản ứng xảy nhanh toả nhiệt lượng lớn Cứ 1kg đất đèn phân huỷ hết cho 220 230lít khí axêtylen Sản lượng axêtylen phụ thuộc vào phẩm chất cỡ hạt đất đèn: đất đèn có độ tinh khiết cao, cỡ hạt lớn lượng khí sinh nhiều Tốc độ phân huỷ đất đèn phụ thuộc vào phẩm chất cỡ hạt đất đèn, phẩm chất nhiệt độ nước: đất đèn tinh khiết, cỡ hạt nhỏ, nước nguyên chất, nhiệt độ nước cao phân huỷ nhanh Khí axêtylen sau sản xuất trạm sinh khí dẫn đến nơi tiêu thụ ống dẫn chứa vào chai thép có dung tích khoảng 40lít, bên bình đổ đầy chất xốp dùng axêtơn làm dung mơi hồ tan Áp suất tối đa chai 16at b) Máy sinh khí axêtylen * Cấu tạo chung máy sinh khí axêtylen Máy sinh khí axêtylen (cịn gọi bình sinh khí) thiết bị dùng nước phân huỷ đất đèn để lấy khí axêtylen Hiện có nhiều loại máy sinh khí axêtylen, loại lại chia nhiều kiểu khác loại máy sinh khí nào, không kể kiểu, suất, áp suất làm việc phải có đầy đủ phận sau mà phận bố trí thành kết cấu chung hay lắp riêng nối với ống dẫn: - Buồng sinh khí (một hay nhiều cái) - Thùng chứa khí - Thiết bị kiểm tra an toàn (như áp kế, nắp an tồn v.v ) - Bình ngăn lửa tạt lại * Phân loại máy sinh khí axêtylen + Phân loại theo suất máy sinh khí: - Loại I có suất < 3m3/h, lần cho 10kg đất đèn - Loại II có suất - 50m3/h, lần cho 200kg đất đèn - Loại III có suất > 50m3/h, lần cho 200kg đất đèn Loại I chủ yếu kiểu di động dùng chủ yếu tu sửa lắp ráp Loại II III đặt cố định trạm để sản xuất khí axêtylen đóng vào chai; cung cấp khí cho phân xưởng hàn, cắt hay dùng ngành công nghiệp khác + Phân loại theo áp suất làm việc máy: - Loại có áp suất thấp: 0,1at - Loại có áp suất trung bình: từ 0,1 - 1,5at - Loại có áp suất cao: 1,5at Loại máy sinh khí có áp suất thấp thường đặt cố định trạm Loại có áp suất trung bình, loại có áp suất 0,7-1,5at thường chế tạo gọn nhẹ để dùng hàn cắt di động Riêng loại có áp suất cao dùng trường hợp đặc biệt để sản xuất axêtylen theo yêu cầu công nghiệp + Phân loại theo lượng nước cần thiết để phân huỷ đất đèn: - Máy sinh khí loại khô: loại máy người ta phải dùng nước để phân huỷ đất đèn lượng nước cần dùng để bốc hút nhiệt phản ứng tương đối nên vơi tơi khơ ráo, bán thị trường Một kilôgam đất đèn máy sinh khí kiểu khơ cần 1lít nước, khí axêtylen thu khơng nóng loại máy sinh khí kiểu khơ giai đoạn nghiên cứu, chưa phổ biến rộng rãi - Máy sinh khí loại ướt: loại máy sử dụng nhiều Theo tính tốn 1kg đất đèn cần 0,5lít nước đủ để phân huỷ hết toả khoảng 400kilôcalo, nhiệt lượng đủ để làm sơi 4lít nước Muốn tránh nước sơi gây nổ, thực tế phải cung cấp lượng nước nhiều số lượng tính tốn Đối với máy sinh khí loại thả đất đèn vào nước ngâm đất đèn nước muốn giữ cho nhiệt độ nước buồng phản ứng không vượt 60oC phải cần tới 10 - 20lít nước cho 1kg đất đèn c) Máy sinh khí SK- 1,5 Cấu tạo: Máy hàn SK- 1,5 có cấu tạo tương tự máy hàn WAC - 2, loại bình nhúng đất đèn nước có cơng suất 2000l/ h kiểu nén khí cao áp, áp suất khí axêtylen bình thường 0,5at cao 1,5at Lượng đất đèn nạp lần 3kg, cỡ hạt đất đèn thích hợp 50 x 80mm Máy gồm phận hình vẽ Ngun lý làm việc: Mở nắp 1, mở van van vịi khác đóng lại Đặt tay nâng vị trí nằm ngang, lấy giỏ đất khỏi bình Mở vịi 4, mở nắp bình dập lửa, đổ nước vào đầu 5, thấy nước chảy qua vịi đóng nắp vịi lại Mở nút 6, đổ nước vào đầu tới miệng đậy nút lại Mở nút 7, mở nắp 8, đổ nước vào miệng 8, mức nước dâng lên khoảng 100mm cho giỏ đựng khoảng 3kg đất đèn vào bình đậy nắp nút lại Ấn tay nâng xuống giá đỡ đến lúc thấy khí axêtylen xì qua van đóng van lại đồng thời mở nút 10 thấy khí axêtylen xì qua nút 10 đóng nút 10 lại Mở van 11 cho khí axêtylen sang bình dập lửa, qua van giảm áp khí axêtylen 12 Mở van 13 cho khí axêtylen dây, tới mỏ hàn mỏ cắt tiến hành hàn cắt bình thường Khi thấy kim áp kế tụt xuống số ngừng hàn cắt, đóng van 13 lại, chờ khoảng phút sau lại mở nút 6, mở van 2, mở nắp để nạp thêm đất đèn đậy nắp 1, đóng van 2, đóng nút 6, ấn tay nâng giá đỡ, mở van 13 chuẩn bị tiếp tục hàn cắt kim đồng hồ tới mức 0,4 - 0,5at Sau ca làm việc, xả đáy, rửa giỏ đựng đất, xả nước, rửa phía bình Nửa tháng rửa clapê lần đồng thời súc rửa kỹ bên bình Hàng tháng phải súc rửa bình dập lửa Hàng quý tiến hành bảo dưỡng chi tiết, hàng năm tiến hành kiểm tra tu sửa toàn máy d) Thiết bị kiểm tra an toàn * Áp kế: Áp kế dụng cụ dùng để đo áp suất làm việc máy sinh khí Trên mặt áp kế phải có vạch đỏ rõ ràng số áp suất làm việc bình thường máy Áp kế phải lắp phía thùng chứa khí Đối với máy sinh khí loại áp suất trung bình mà thùng chứa khí cấu tạo thành phận riêng phải lắp áp kế thùng chứa khí buồng sinh khí * Nắp an tồn: Nắp an tồn dụng cụ dùng để khống chế áp suất làm việc máy sinh khí Tất loại máy sinh khí kiểu kín phải có nắp an tồn kiểu tạ hay lị so Phải thiết kế đường kính độ nâng cao nắp A) B) C) D) Đáp án Câu 21 A) B) C) D) Đáp án Câu 22 A) B) C) D) Đáp án Câu 23 A) B) C) D) Đáp án Câu 24 A) B) C) D) Đáp án Câu 25 A) B) C) D) Đáp án Câu 26 A) B) 850÷950 750÷850 ? 650÷750 0 35 ÷40 D Kỹ thuật hàn khí vị trí hàn ngang 2F góc độ mỏ hàn so với phương mặt phẳng ngang (hình vẽ) là: 200 - 250 300 - 350 400 – 450 ? 500- 600 C Nguyên nhân sau gây bắn tóe hàn khí có sử dụng que hàn phụ: Ngọn lửa yếu Chuyển động que hàn hẹp Kim loại nóng chưa tới trạng thái nhiệt Sử dụng lửa Oxy hóa D Góc nghiêng mỏ hàn khí kết thúc mối hàn α = 00 α = 300 α = 400 α = 500 A Theo qui định dây dẫn khí hàn chịu áp lực tối đa là: at at 10 at 15 at D Dây dẫn khí hóa lỏng qui định : Màu đỏ Màu cam Màu vàng Màu xám A Để ngăn lửa cháy ngược cần lắp mỏ cắt dụng cụ gì? Van Oxy Van khí ga LG 70 C) Van chiều D) Van trung hòa Đáp án C 71 Bài 5: HÀN VẢY THIẾC Mã :MD-17-05 Mục tiêu thực hiện: Sau học xong học người học có khả năng: - Nhận biết nguồn nhiệt năng, lửa khí đốt- ơxy khí đốtkhơng khí, mỏ đốt điện, lị cảm ứng, lị nung phục vụ cho cơng việc hàn thiếc - Sử dụng loại dụng cụ thiết bị hàn thiếc mỏ hàn đốt lò, mỏ hàn đốt điện, mỏ hàn đốt khí - Chuẩn bị chi tiết hàn hết vết dầu mỡ, hết lớp ô-xy hoá bề mặt dung dịch kiềm, bàn chải, dũa, mũi cạo phương pháp làm khác - Trình bày kiểu mối hàn thiếc - Lắp chi tiết hàn cố định không bị xê dịch trình hàn, khe hở hàn hợp lý - Giải thích cách pha chế thuốc hàn dùng công việc hàn vảy thiếc - Chọn chế độ hàn như: nhiệt độ nung, tốc độ nung, thời gian giữ nhiệt phù hợp với loại vật liệu hàn - Hàn mối hàn thiếc, đảm bảo độ tràn láng tốt, kim loại vảy hàn bám vào kim loại vật hàn, khơng bị bọt khí, lẫn xỉ, cháy vảy hàn - 1: Dụng cụ, thiết bị hàn vảy thiếc - 2: Thiếc hàn, thuốc hàn - 4: Kiểm tra chất lượng mối hàn :Thiếc hàn, thuốc hàn 2.1: Thiếc hàn: loại hợp kim thiếc chì, loại thường dùng nhiều hàn thép tráng kẽm (sắt tây) Thiếc hàn có loại: thiếc hàn 30 (gồm 30% Sn 70% Pb), thiếc hàn 25, 33, 40, 50, 60 90 Loại thiếc hàn 60 có nhiệt độ nóng chảy 190oC dùng để hàn đồng hồ đo điện Thiếc hàn 90 dùng để hàn dụng cụ chứa thức ăn chứa chì tránh ngộ độc * Nguyên liệu hàn đặc biệt: cho vào hợp kim thiếc chì bismut (Bi) cađimi (Cd) nhiệt độ nóng chảy lại thấp so với loại Loại vẩy hàn thường dùng để hàn kẽm mỏng, thiết bị bảo hiểm nhiệt v.v 2.2 Thuốc hàn Thuốc hàn vẩy có nhiệm vụ làm lớp ôxít chất bẩn khác vẩy hàn kim loại vật hàn, tạo khả tốt cho kim loại vẩy hàn thẩm thấu, khuếch tán sâu vào bề mặt kim loại sở, giảm 72 sức căng bề mặt kim loại nóng chảy Thuốc hàn cần có yêu cầu sau: - Tạo điều kiện tốt cho việc khuếch tán vẩy hàn vào bề mặt kim loại vật hàn - Bảo vệ bề mặt kim loại vật hàn kim loại vẩy hàn nóng chảy khơng bị ơxy hố q trình hàn - Hồ tan lớp ơxít bề mặt kim loại vật hàn vẩy hàn - Bảo vệ tính chất kim loại hàn khơng làm thay đổi thành phần nung nóng - Khơng gây nên tượng ăn mịn kim loại mối hàn - Khơng sinh khí có hại nung nóng - Giá thành rẻ, đơn giản, dễ chế tạo Hiện có nhiều thuốc hàn thể lỏng, thể khí, thể rắn Tuỳ theo vẩy hàn hàn mà sử dụng thuốc hàn cho thích hợp * Thuốc hàn dùng cho vẩy hàn mềm: thường thể lỏng, chủ yếu dung dịch muối clo Ví dụ: clorua kẽm, clorua amơn, axít phốtphoríc hỗn hợp khác Trong số trường hợp người ta dùng dung dịch đặc biệt rượu, glixêrin v.v * Thuốc hàn dùng cho vẩy hàn cứng: thông thường người ta dùng borắc (Na2B4O7), axít boríc (H2BO3) liều lượng pha trộn tuỳ theo kim loại vật hàn 3: Kỹ thuật hàn thiếc Phương pháp nung nóng hàn vẩy vấn đề quan trọng, nhân tố có ảnh hưởng định đến chất lượng vật hàn Khi có kết cấu hàn tốt vẩy hàn thích hợp, phương pháp nung nóng khơng tốt chất lượng mối hàn Nếu điều kiện tốt nung nóng tất phía Trong sản xuất đơn chiếc, nung nóng lửa hàn khí, mỏ hàn điện, mỏ hàn thiếc (dùng cho hàn vẩy hàn mềm) v.v Một vấn đề quan trọng hàn vẩy việc chuẩn bị vật hàn trước hàn Đi đôi với việc chuẩn bị kết cấu hàn tốt, cần phải làm bề mặt vật hàn Có thể làm phương pháp học, hố học Nếu phải 73 dùng thuốc hàn cần bôi lớp thuốc hàn lên bề mặt vật hàn trước đặt vẩy hàn Trong trình hàn, vẩy hàn nóng chảy chưa đơng đặc khơng xê dịch vật hàn 4: Kiểm tra chất lượng mối hàn Độ bền mối hàn vẩy phụ thuộc vào tiết diện chỗ nối vẩy hàn điều chỉnh phần vật hàn liên kết với Hàn vẩy áp dụng mối nối sau: (Hình 7.1) a) b) c) d) e) Phổ biến liên kết g) h) chồng mép Sức bền mi hn Hình 7.1 Các kiếu liên kết vật hàn vẩy phụ thuộc vào lượng khe hở hµn vÈy cạnh liên kết Khe hở phải đạt đến mức tối thiểu để vừa làm tăng thẩm thấu vẩy hàn tác dụng lực mao dẫn, vừa làm tăng sức bền mối hàn Khi khe hở bé mối hàn hợp kim kim loại kim loại vẩy hàn khuếch tán vào Đối với vẩy hàn có bạc độ hở tốt vào khoảng 0,05 – 0,03mm Trong liên kết phận ống, độ hở cho phép 0,2 – 0,25mm Lượng khe hở có ảnh lớn đến sức bền liên kết mối hàn hàn vật liệu chịu bền cao vật liệu chịu bền thấp đồng khe hở thực tế không ảnh hưởng Khi hàn vẩy hàn mềm nên sử dụng liên kết chồng mép, thêm vào độ dài chồng mép lấy – 60mm tuỳ theo bề dày kim loại điều kiện làm việc sản phẩm Với sản phẩm có bề dày từ – 5mm áp lực làm việc 5at độ dài chồng mép khơng nhỏ 40mm 5: An tồn lao động vệ sinh phân xưởng hàn thiếc - Các chỗ nối ống cao su với mỏ hàn giảm áp (dùng nước xà phịng khơng dùng lửa hơ) - Mỏ hàn, giảm áp ống cao su dẫn khí (cấm sử dụng ống cao su hư hỏng dùng băng dính dán chỗ bị thủng ống) 74 - Sự lưu thông miệng phun mỏ hàn - Sự lưu thông ống dẫn ôxy ống dẫn axêtylen - Không lắp lẫn ống cao su dẫn khí axêtylen vào chai ơxy ngược lại (ống màu đỏ dẫn axêtylen, ống màu đen dẫn ôxy) áp kế chai axêtylen vào chai ôxy ngược lại Nếu phát thấy điều phải loại trừ Chai ôxy chai axêtylen phải đặt tư đứng, dùng xích vịng kẹp gắn vào tường để giữ chai không đổ Cấm không để chai chứa khí trục đường vận chuyển xí nghiệp nơi để chai phải treo biển “tránh dầu mỡ “ Các chai phải đặt xa đuờng dây điện, xa thiết bị khác mét cách xa nguồn nhiệt lị rèn, lị sấy mét Khơng dùng búa dụng cụ phát tia lửa để gõ vào nắp chai chứa khí Trường hợp khơng mở nắp phải gởi trả chai nhà máy nạp khí Khơng tự ý tìm cách mở Sau mở nắp chai phải kiểm tra xem có vết dầu mỡ bám đầu chai không Không để dầu mỡ bám dính vào chai Trước lắp giảm áp vào chai phải: - Kiểm tra lại tình hình ren ống cút lắp giảm áp - Mở van chai 1/4 l/2 vòng quay van để xịt thông bụi bặm bám van Khi xịt không đứng đối diện với miệng thoát van mà phải đứng tránh bên Sau khí thơng van dùng tay vặn khóa van mà khơng dùng chìa khóa Khơng sử dụng giảm áp chờn ren tình trạng khơng hồn hảo Nghiêm cấm tiến hành hàn chai ơxy khơng có giảm áp Việc lắp giảm áp vào chai phải người thợ tiến hành làm Chìa khóa vặn tháo phải ln ln túi người dó Khi lắp xong giảm áp vào chai, thấy có khí xì phải dùng chìa vặn khóa van chai lại rnới thay đệm lót Khi mở van chai axêtylen phải dùng loại chìa khố vặn chun dùng Trong thời gian làm việc chìa khóa phải thường xun treo cổ chai b- Trong trình làm việc Khi đốt mỏ hàn, phải mớ khóa dẫn ơxy 1/4 1/2 vịng, sau mở khóa dẫn axêtylen Sau mở hai khóa cho xịt chốc lát châm lửa mỏ hàn Khi châm lửa mỏ hàn phải dùng diêm quẹt lửa chuyên dùng, cấm châm cách dí mỏ hàn vào chi tiết kim loại nóng đỏ Khi tiến hành hàn, cắt không quàng ống cao su dẫn khí vào cổ, vào vai, kẹp vào chân, cuộn trịn bẻ gập ống, xoắn ống, khơng để ống dính dầu mỡ, khơng để ống chạm đường dây điện hay gần nguồn nhiệt 75 Chiều dài ống dẫn khí khơng dài q 20m Trong điều kiện làm công việc hàn sửa chữa, lắp ráp cho phép dùng ống dài đến 40m, cần nối ống chỗ nối phải dùng ống đệm lồng lót vào hai đầu phải dùng kẹp khí kẹp chặt Chiều dài đoạn nối phải từ 3m trở lên nối hai mối mà Cấm sử dựng kiểu nối khác Cấm gắn vào ống mềm chạc hai, chạc ba, để phân nhánh cấp khí đồng thời cho số mỏ hàn, mỏ cắt hàn thủ công (hàn tay) Khi mỏ hàn, mỏ cắt cháy, không mang chúng khỏi khu vực làm việc dành riêng cho thợ hàn-cắt tiến hành hàn, cắt cao, cấm mang mỏ hàn cháy leo lên thang Khi nghỉ giải lao dù chốc lát phải tắt lửa mỏ hàn, mỏ cắt đóng núm cung cấp khí mỏ hàn, mỏ cắt để đề phòng tượng “nuốt lửa” xảy người thợ bỏ nơi khác Khi nghỉ lâu (giao ca, ăn trưa) việc tắt lửa mỏ hàn, mỏ cắt trên, cịn phải khóa van chai ơxy chai axêtylen đồng thời núm vặn phận giảm áp phải nớì hết cỡ nén lị xo giảm áp Khi thấy mỏ hàn nóng phải tắt lửa mỏ hàn, nhúng đầu mỏ hàn vào chậu nước sạch, chờ nguội hẳn làm việc lại Cấm: - Tiến hành hàn vừa đốt mỏ hàn lên mà thấy đầu mỏ hàn có hoa đỏ lửa mỏ hàn tạt lại (nuốt lửa) - Dùng sợi dây thép thay cho dây đồng cỡ để thông miệng phun đầu mỏ hàn bị tắt - Tiến hành sửa chữa mỏ hàn, mỏ cắt, van chai chứa khí thiết bị khác khu vực hàn Khi phát thấy có khí xì van chai ống cao su phải báo cho quản đốc phân xưởng biết để đình cơng viêc có lửa trần khu vực lân cận, đồng thời mang chai bị xì khu vực qui định Khi mở van chai, điều chỉnh áp suất khí, cấm khơng hút thuốc, quẹt diêm Khi thấy giảm áp chai ơxy có tượng bị tắc phải dùng nước đun nóng để hơ Khơng dùng lửa để sấy nóng Khi tiến hành hàn, cắt thể tích kín, phải đốt mỏ hàn, mỏ cắt từ phía ngồi mang vào, khơng vào châm lửa Khi tiến hành hàn, cắt gian nhà có sàn gỗ vật liệu dễ cháy phải dùng tơn, amiăng che phủ cẩn thận Khi tiến hành hàn, cắt cao chỗ chênh vênh (trên l,5m) phải sử dụng dây đai an toàn 76 Khi tiến hành hàn, cắt thùng chứa xăng dầu chất lỏng dễ cháy khác phải người có thẩm quyền cao cho phép, đồng thời phải dùng dung dịch 5-10% xút ăn da để súc rửa Sau dùng nước nóng súc rửa lại, chờ bay hết thực Trường hợp hàn, cắt thể tích kín có cửa, nắp cửa, nắp phải mở phía ngồi Khơng phép tiến hành hàn, cắt thùng chứa, thiết bị đường ống… chúng cịn tồn áp suất khí chất lỏng Khi tiến hành hàn, cắt bên thể tích kín phải đeo mặt nạ phịng độc thực thơng gió trao đổi khơng khí Nếu nhiệt độ nơi làm việc từ 40-50oC phải làm việc luân phiên người không 20 phút đó, sau phiên phải ngồi nghỉ ngơi 20 phút vào làm việc lại Các chai ôxy đem tới nhà máy nạp phải chừa lại áp suất khơng nhỏ 0,5kg/cm2, cịn chai axêtylen hịa tan phải chừa lại áp suất khơng nhỏ trị số bảng sau: Nhiệt độ Dước 0oC - 15oC 12 - 25oC 25 - 35oC Áp suất tối thiểu phải chừa lại chai, kg/cm2 0,5 1,0 2,0 3,0 Ở khoảng cách ngắn 10m cho phép dịch chuyển chai cách vần tư đứng tay, không mang găng tay Khi vận chuyển nội phân xưởng cự ly 10m phải dùng xe chuyên dụng chai phải xích lại Cấm khiêng vác chai ơxy vai Vệ sinh phân xưởng Khi tắt mỏ hàn phải đóng khóa axêtylen trước đóng van ơxy sau Sau tắt mỏ hàn, phải khóa van chai lại, xả hết khí ống dẫn, nới hết cỡ nén lò xo cửa giảm áp ống cao su mỏ hàn cuộn tròn lại cho gọn gàng để vào chỗ qui định, giảm áp tháo để vào ngăn kéo riêng Đối với máy cắt tự động bán tự dộng phải ngắt nguồn điện, ống cao su mỏ cắt khơng tháo mà việc tách chúng khỏi nguồn cung cấp khí 77 Phải tắt hệ thống gió cục (nếu có) Làm vệ sinh nơi làm việc, xếp lại chỗ làm việc trật tự gọn gàng Những chi tiết hàn xong cịn nóng đỏ cịn nóng ấm phải xếp lại chỗ treo bảng “Chú ý, vật nóng “ Nếu ca làm việc trước phát thấy tượng khơng an tồn số chi tiết thiết bị hỏng cần thay phải báo lại cho ca sau biết (ghi vào sổ trực ca) để ca sau khắc phục kịp thời *Một số điều cần lưu ý: Phải vào điều ghi “Qui phạm kỹ thuật an toàn bình chứa áp lực QPVN – 2006 ” để quản lý, bảo dưỡng sử dụng chai ôxy, axêtylen (cùng chi tiết kỹ thuật kèm theo) Chỉ vận chuyển chai ôxy phương tiện giới có xo giảm xóc hay chai lót kỹ vật liệu mềm Chai chồng cao không lớp Khi vận chuyển, chai phải có nắp chụp đầu mũ phải xếp quay phía, chai xếp ngang phương tiện chuyên chở có mui (mái) che Bài 6: HÀN VẢY ĐỒNG BẰNG NGỌN LỬA HÀN KHÍ Mã :MD-17-06 Mục tiêu bài: Sau học xong học người học có khả năng: - Trình bày đầy đủ loại dụng cụ thiết bị dùng cho cơng việc hàn vảy đồng lửa hàn khí O-xy, A-xê-ty-len - Nhận biết loại vật liệu dùng để hàn vảy đồng như: Các loại đồng hàn, thuốc hàn - Nắn thẳng phôi, làm hết dầu mỡ, chất bẩn Ơ-xy hố phơi 78 - Lắp ráp phôi đảm bảo khe hở hợp lý không bị xê dịch vị trí q trình hàn - Chọn chế độ hàn: Nhiệt độ nung, tốc độ nung, thời gian giữ nhiệt phù hợp với loại vật liệu hàn - Chọn lửa hàn để hàn vảy đồng - Hàn vảy đồng đảm bảo độ tràn láng tốt, kim loại que hàn khuếch tán vào kim loại bản, khơng bị bọt khí, lẫn xỉ, khơng cháy thủng kim loại - Thực tốt cơng tác an tồn vệ sinh phân xưởng 1.Dụng cụ,thiết bị hàn vảy đồng lửa hàn khí 1.1 Chuẩn bị dụng cụ: Dụng cụ dùng hàn khí bao gồm: - Dụng cụ tháo lắp cờ lê, mỏ lêt, tô vit - Dụng cụ đo vạch dấu thước, dưỡng kiểm tra mối hàn, mũi vạch, bua nguội, chấm dấu - Dụng cụ nghề bao gồn kính hàn, bàn chải sắt - Phịng hộ lao động găng tay, yếm da Tất dụng cụ trước sử dụng phải kiểm tra đảm bảo an tồn làm việc tốt Trong q trình làm việc cần phải xếp dụng cụ cho gọn gàng, khoa học, dễ thấy, dễ lấy 2.2 Chuẩn bị thiết bị: Cơng việc chuẩn bị thiết bị đóng vai trị quan trọng khơng tăng xuất lao động mà cịn đảm bảo an tồn cho người thợ q trình sử dụng Do chuẩn bị thiết bị hàn khí địi hỏi phải chu đáo cẩn thận Tùy theo trường hợp cụ thể mà người thợ chuẩn bị thiết bị cho tốt - Nếu thiết bị lắp người thợ phải kiểm tra an tồn tình trạng làm việc trước vận hành - Nếu thiết bị chưa lắp cần phải lắp thiết bị tuân theo trình tự phần trước nêu - Mỏ van đầu bình cho khí đồn hồ lúc kim đồng hồ áp suất cao áp suất khí bình - Điều chỉnh khí mỏ hàn mắt quan sát đồng hồ áp suất thấp kim đồng hồ áp suất làm việc ngừng Lúc khí đưa mỏ hàn thông qua ống dẫn Áp suất O2 khoảng at Áp suất C2H2 khoảng 0,4 at 2: Thuốc hàn vảy đồng, vảy hàn 79 1: Thuốc hàn vảy đồng Thuốc hàn vẩy có nhiệm vụ làm lớp ơxít chất bẩn khác vẩy hàn kim loại vật hàn, tạo khả tốt cho kim loại vẩy hàn thẩm thấu, khuếch tán sâu vào bề mặt kim loại sở, giảm sức căng bề mặt kim loại nóng chảy Thuốc hàn cần có yêu cầu sau: - Tạo điều kiện tốt cho việc khuếch tán vẩy hàn vào bề mặt kim loại vật hàn - Bảo vệ bề mặt kim loại vật hàn kim loại vẩy hàn nóng chảy khơng bị ơxy hố q trình hàn - Hồ tan lớp ơxít bề mặt kim loại vật hàn vẩy hàn - Bảo vệ tính chất kim loại hàn khơng làm thay đổi thành phần nung nóng - Khơng gây nên tượng ăn mịn kim loại mối hàn - Khơng sinh khí có hại nung nóng - Giá thành rẻ, đơn giản, dễ chế tạo Hiện có nhiều thuốc hàn thể lỏng, thể khí, thể rắn Tuỳ theo vẩy hàn hàn mà sử dụng thuốc hàn cho thích hợp * Thuốc hàn dùng cho vẩy hàn mềm: thường thể lỏng, chủ yếu dung dịch muối clo Ví dụ: clorua kẽm, clorua amơn, axít phốtphoríc hỗn hợp khác Trong số trường hợp người ta dùng dung dịch đặc biệt rượu, glixêrin v.v * Thuốc hàn dùng cho vẩy hàn cứng: thơng thường người ta dùng borắc (Na2B4O7), axít boríc (H2BO3) liều lượng pha trộn tuỳ theo kim loại vật hàn 2.2 : Vảy hàn Đồng thau: hợp kim đồng kẽm Có nhiều loại đồng thau: đồng thau 42 (gồm 42% Cu + 58% Zn), nhiệt độ nóng chảy 820oC, đồng thau 45, 51, 54 v.v thường dùng để hàn vật hàn đồng thau, đồng đỏ v.v Vẩy hàn kim loại hợp kim có khả liên kết với kim loại khác để nối chúng lại với Vì vẩy hàn cần có u cầu đem hàn Có nhiều loại vẩy hàn Dựa vào nhiệt độ nóng chảy chúng, vẩy hàn chia thành hai nhóm: - Nhóm vẩy hàn dễ nóng chảy, nhiệt độ nóng chảy chúng < 450 oC gọi vẩy hàn mềm 80 - Nhóm vẩy hàn khó nóng chảy, nhiệt độ nóng chảy chúng > 450 C gọi vẩy hàn cứng o Nói chung vẩy hàn cần phải đáp ứng yêu cầu chủ yếu sau đây: - Vẩy hàn nóng chảy cần phải có khả khuếch tán tốt dễ bám vào bề mặt kim loại vật hàn - Nhiệt độ nóng chảy vẩy hàn phải thấp nhiệt độ nóng chảy kim loại vật hàn - Ở trạng thái nóng chảy, vẩy hàn cần có tính chảy lỗng cao để dễ dàng điền đầy tồn mối hàn - Hệ số truyền nhiệt vẩy hàn kim loại vật hàn phải tương đương - Vẩy hàn cần phải đảm bảo tính dẻo độ bền cần thiết mối hàn, khơng bị dịn nóng dòn nguội - Giá thành rẻ, đơn giản, dễ chế tạo, độc hại Ngồi vẩy hàn cịn phải thoả mãn yêu cầu sau: độ bền nhiệt, độ bền axít, tính chống gỉ, tính chống ăn mịn, tính dẫn điện, dẫn nhiệt v.v 3: Chế độ hàn vảy đồng Chọn chế độ hàn vẩy chủ yếu chọn nhiệt độ hàn, thời gian nung nóng tốc độ nung nóng Nếu nhiệt độ hàn cao, sức căng bề mặt vẩy hàn nóng chảy giảm, tượng khuếch tán thẩm thấu kim loại vẩy hàn vào kim loại vật hàn nhanh Nhưng nhiệt độ hàn q cao làm cho tổ chức kim loại thay đổi, không đảm bảo độ bền, tính kinh tế thấp Vì nhiệt độ hàn phải đại lượng xác định, thường lớn nhiệt độ nóng chảy vẩy hàn khoảng 25 – 50oC Thời gian nung nóng dài chiều sâu thẩm thấu kim loại vẩy hàn vào kim loại vật hàn tăng, chất lượng mối hàn tốt lại kéo dài trình hàn, hiệu kinh tế thấp Thời gian nung nóng phụ thuộc vào kích thước vật hàn, khe hở hai phần vật hàn, thành phần kim loại vật hàn vẩy hàn Tốc độ nung nóng phụ thuộc vào kích thước vật hàn, độ dẫn nhiệt kim loại vật hàn yêu cầu kỹ thuật hàn Nếu vật hàn lớn tính dẫn nhiệt tốc độ nung nóng chậm để tránh cong vênh sinh rạn nứt hàn 4: Kỹ thuật hàn vảy đồng lửa hàn khí 81 Phương pháp nung nóng hàn vẩy vấn đề quan trọng, nhân tố có ảnh hưởng định đến chất lượng vật hàn Khi có kết cấu hàn tốt vẩy hàn thích hợp, phương pháp nung nóng khơng tốt chất lượng mối hàn Nếu điều kiện tốt nung nóng tất phía Trong sản xuất đơn chiếc, nung nóng lửa hàn khí, mỏ hàn điện, mỏ hàn thiếc (dùng cho hàn vẩy hàn mềm) v.v Một vấn đề quan trọng hàn vẩy việc chuẩn bị vật hàn trước hàn Đi đôi với việc chuẩn bị kết cấu hàn tốt, cần phải làm bề mặt vật hàn Có thể làm phương pháp học, hoá học Nếu phải dùng thuốc hàn cần bơi lớp thuốc hàn lên bề mặt vật hàn trước đặt vẩy hàn Trong q trình hàn, vẩy hàn nóng chảy chưa đơng đặc khơng xê dịch vật hàn Kiểm tra chất lượng mối hàn: - Làm sạch: Dùng búa nguội bàn chải sắt để làm tạp chất bề mặt mối hàn vật hàn - Kiểm tra: Dùng thước, dưỡng kết hợp quan sát mắt để phát khuyết tật bên ngồi mối hàn Trong q trình hàn giáp mối không vát mép phươmg pháp hàn thường xẩy khuyết tật sau: TT Khuyết tật Nguyên nhân Biện pháp phòng ngừa Thiếu hụt cuối - Thực không - Thực thao tác đường hàn thao tác cuối cuối đường hàn đường hàn Không ngấu - Khe hở nhỏ - Kiển tra điều chỉnh - Khơng nung nóng khe hở trước hàn đầu mối hàn - Nung đầu mối hàn đạt đến To nóng chẩy cấp que hàn bù Đóng cục - Tốc độ cấp que hàn - Điều chỉnh tốc độ cấp bù không que hàn bù - Tốc độ hàn nhanh - Giảm tốc độ hàn Đánh giá kết quả: Quan sát với tập mẫu yêu cầu tập điền đầy đủ thông tin theo mẫu: TT Nội dung Yêu cầu Kết Nguyên nhân 82 Kích thước: Hình dạng: Khuyết tật mối hàn: Kết luận đạt Khơng đạt An tồn lao động vệ sinh phân xưởng Khi tắt mỏ hàn phải đóng khóa axêtylen trước đóng van ơxy sau Sau tắt mỏ hàn, phải khóa van chai lại, xả hết khí ống dẫn, nới hết cỡ nén lò xo cửa giảm áp ống cao su mỏ hàn cuộn tròn lại cho gọn gàng để vào chỗ qui định, cịn giảm áp tháo để vào ngăn kéo riêng Đối với máy cắt tự động bán tự dộng phải ngắt nguồn điện, cịn ống cao su mỏ cắt khơng tháo mà việc tách chúng khỏi nguồn cung cấp khí Phải tắt hệ thống gió cục (nếu có) Làm vệ sinh nơi làm việc, xếp lại chỗ làm việc trật tự gọn gàng Những chi tiết hàn xong cịn nóng đỏ cịn nóng ấm phải xếp lại chỗ treo bảng “Chú ý, vật nóng “ Nếu ca làm việc trước phát thấy tượng khơng an tồn số chi tiết thiết bị hỏng cần thay phải báo lại cho ca sau biết (ghi vào sổ trực ca) để ca sau khắc phục kịp thời *Một số điều cần lưu ý: Phải vào điều ghi “Qui phạm kỹ thuật an tồn bình chứa áp lực QPVN – 2006 ” để quản lý, bảo dưỡng sử dụng chai ôxy, axêtylen (cùng chi tiết kỹ thuật kèm theo) Chỉ vận chuyển chai ôxy phương tiện giới có xo giảm xóc hay chai lót kỹ vật liệu mềm Chai chồng cao không lớp Khi vận chuyển, chai phải có nắp chụp đầu mũ phải xếp quay phía, chai xếp ngang phương tiện chuyên chở có mui (mái) che 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trương Công Đạt- Kỹ thuật hàn- NXBKHKT- 1977 [2] Lưu Văn Huy, Đỗ Tấn Dân- Kỹ thuật hàn- NXBKHKT- 2006 [3] I.I xô-cô-lốp- hàn cắt kim loại-NXBCNKT- 1984 84