HIỆN AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP
Thực hiện công tác an toàn lao động trong gia công hàn
1.1 Thực hiện công tác an toàn trong hàn hồ quang.
1.1.1 Nhận diện các nguy cơ mất an toàn trong hàn hồ quang.
Các nguy cơ mất an toàn trong hàn hồ quang là:
- Bức xạ của ngọn lửa hồ quang.
Ngọn lửa hồ quang trong hàn hồ quang tay phát ra bức xạ mạnh, chỉ cần tiếp xúc ngắn cũng có thể gây tổn thương da và bỏng giác mạc Điều này không chỉ gây cảm giác khó chịu mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe và hiệu quả làm việc của thợ hàn.
Hình 1.1 Bức xạ của ngọn lửa hồ quang
- Ảnh hưởng của khói hàn.
Khói hàn chủ yếu được tạo ra từ sự bay hơi của kim loại và chất hàn khi chúng nóng chảy Khi nguội, lượng hơi này ngưng tụ và phản ứng với oxy trong không khí, hình thành các phân tử nhỏ mịn Khoảng 90% khói sinh ra từ quá trình này sẽ bị thiêu đốt.
Trong quá trình hàn, khói được sinh ra khác nhau giữa hai phương pháp hàn MMA và FCAW Hàn MMA và FCAW (hàn hồ quang bằng dây) tạo ra lượng khói lớn hơn do sự thiêu đốt lớp thuốc bảo vệ và que hàn, trong khi hàn khí lại có nồng độ khói cao hơn từ vật hàn.
Các phân tử có kích thước từ 0.01 đến 1 micron gây ra mức độ độc hại cao cho công nhân Đặc biệt, những phân tử càng nhỏ càng tiềm ẩn nhiều nguy hiểm hơn.
Một số khí khác sinh ra trong quá trình hàn cũng dẫn đến nguy hiểm nếu không được thông gió trong nhà xưởng.
Khói hàn có kích thước phân tử nhỏ, dễ dàng xâm nhập và tích tụ trong phổi, ảnh hưởng đến dòng máu theo thời gian Phân tích cho thấy khói hàn từ hàn MMA và FCAW chứa nhiều Crôm (VI), Mangan, Niken và một số nguyên tố khác Thép không gỉ có chứa khoảng 10.5% Crôm.
Trong ngành hàn cắt kim loại và gia công cơ khí, Crôm hóa trị VI được xem là chất độc hại nhất cần chú ý, tiếp theo là Mangan và chì (Pb) Những khí này rất nguy hiểm và có tác động nghiêm trọng đến sức khỏe con người.
Hình 1.2 Ảnh hưởng của khói hàn
- Sự bắn tóe của kim loại nóng chảy và xỉ hàn.
Khi hàn hồ quang, tia lửa thường bắn ra xung quanh, vì vậy không nên đứng quá gần mối hàn nóng chảy Những tia lửa này có thể gây cháy quần áo và rất nguy hiểm nếu rơi vào cổ hoặc giày.
Hình 1.3 Sự bắn tóe của kim loại nóng chảy và xỉ hàn
+ Dây cáp có bị sờn mòn, hở.
+ Các tiếp điểm phải tiếp xúc hở và chưa chắc chắn.
+ Kìm hàn ẩm ướt và không cách nhiệt, cách điện tốt.
+ Không đeo găng tay khi hàn.
Mặc dù điện giật trong trường hợp này ít có khả năng gây nguy hiểm đến tính mạng, nhưng nó có thể trở nên rất nguy hiểm nếu người thợ làm việc ở độ cao, dưới nước, hoặc trong những tình huống đặc biệt khác.
1.1.2 Trang bị bảo hộ lao động.
Công nhân hàn thường phải đối mặt với nhiều tai nạn rủi ro như giật điện, nhiễm độc khói, cháy nổ, bỏng do tiếp xúc với kim loại nóng, tiếp xúc với tia cực tím, và tiếng ồn Vì vậy, trang bị bảo hộ là rất quan trọng trong quá trình làm việc Các trang bị bảo hộ an toàn cần thiết cho thợ hàn bao gồm mũ hàn, quần áo bảo vệ, găng tay và giày.
Hình 1.5 Trang bị bảo hộ lao động khi hàn
Mũ hàn bảo vệ là thiết bị bảo hộ thiết yếu cho công nhân hàn, giúp bảo vệ mắt và da khỏi tia cực tím và tia hồng ngoại, đồng thời ngăn ngừa bỏng do xỉ hàn nóng chảy Ngoài mũ hàn, quần áo và trang bị bảo vệ tay chân cũng cần đáp ứng các tiêu chuẩn bảo vệ và đảm bảo sự thoải mái cho người lao động.
Công nhân hàn thường chủ quan và không chú ý đến trang bị bảo hộ lao động, dẫn đến nguy cơ tai nạn nghiêm trọng Để bảo vệ bản thân, việc hình thành thói quen sử dụng đồ bảo vệ trong quá trình hàn là rất cần thiết, giúp giảm thiểu rủi ro và tránh những tai nạn đáng tiếc.
1.1.3 Kiểm tra an toàn trước khi hàn.
Trước khi bắt đầu công việc hàn, hãy đảm bảo kiểm tra kỹ lưỡng các thiết bị điện, bao gồm điện tích, vỏ cáp, kẹp que hàn và thân máy hàn để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình sử dụng.
Hình 1.7 Kiểm tra an toàn trước khi hàn
- Giữ nơi thực hiện công tác hàn không có các chất dễ cháy Đảm bảo luôn sẵn có một bình chữa cháy.
- Sử dụng đồ bảo hộ như giày bảo hộ, mặt nạ hàn và găng tay hàn khi làm việc.
- Sử dụng kẹp que hàn được cách điện để giảm thiểu nguy cơ bị điện giật.
- Sửa chữa các bộ phận bị hư hỏng của vỏ cáp hàn và bộ nối cáp.
- Thay thế nắp cách điện của kẹp que hàn bị hư hỏng.
- Tiếp đất vỏ bọc bên ngoài của máy hàn.
- Đảm bảo rằng hệ thống dây chính và phụ của máy hàn được đấu nối an toàn với thiết bị đầu cuối của máy hàn.
Lắp đặt cầu dao chống điện giật cho máy hàn là cần thiết trong khu vực ẩm ướt hoặc nơi có dẫn điện cao như tấm thép và khung thép Việc này giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng và giảm thiểu nguy cơ tai nạn điện.
Lắp đặt thiết bị giảm điện áp tự động là cần thiết khi hàn trong khu vực ẩm ướt, cấu trúc thép hoặc không gian hạn chế Để đảm bảo thiết bị hoạt động hiệu quả, cần thường xuyên kiểm tra và bảo trì thiết bị giảm điện áp tự động.
- Tắt công tắc điện của máy hàn trước khi rời khu vực làm việc.
- Việc lắp đặt thiết bị điện cần phải được thợ điện thực hiện.
1.1.4 Thực hiện an toàn trong khi hàn.
Trong quá trình hàn điện, các bộ phận kim loại của thiết bị hàn như vỏ máy biến thế và máy phát điện không được phép có điện áp trong điều kiện bình thường Trước khi kết nối thiết bị vào nguồn, vỏ máy hàn, giá hàn và các chi tiết hàn cần phải được nối đất để đảm bảo an toàn.
1.1.5 Thực hiện an toàn sau khi hàn.
Khi kết thúc công việc, sau khi ngắt điện khỏi thiết bị hàn phải sắp xếp ngăn nắp chỗ làm việc.
Thực hiện công tác an toàn phòng chống cháy nổ
2.1 Nhận diện các nguyên nhân gây ra cháy nổ.
2.1.1 Khái niệm về cháy nổ.
Cháy là một hiện tượng quen thuộc trong đời sống con người, được nghiên cứu để ứng dụng lợi ích và hạn chế thiệt hại Theo Từ điển Bách khoa Công an nhân dân Việt Nam, cháy là phản ứng ôxy hoá kèm theo toả nhiệt và phát sáng, xảy ra khi có đủ ba yếu tố: chất cháy, chất ôxy hoá (thường là ôxy trong không khí) và nguồn nhiệt TCVN 5303:1990 cũng xác định sự cháy là phản ứng ôxy hoá, toả nhiệt và phát sáng Do đó, bản chất của cháy là phản ứng hóa học giữa chất cháy và ôxy, với sự tham gia của nguồn nhiệt cung cấp năng lượng cho phản ứng.
Nổ lý học xảy ra khi áp suất trong thiết bị chứa vượt quá mức quy định, dẫn đến sự phá vỡ của thiết bị Hiện tượng này không chỉ gây thiệt hại cho thiết bị mà còn giải phóng các chất nguy hiểm ra ngoài, có khả năng gây ra cháy nổ.
Nổ hóa học là hiện tượng cháy nhanh với tốc độ lớn, giải phóng năng lượng và tạo ra áp suất mạnh, gây thiệt hại nghiêm trọng cho con người và tài sản Các dạng nổ như nổ khí gas và thuốc nổ là những ví dụ điển hình của nổ hóa học.
2.1.2 Điều kiện cần thiết cho quá trình cháy.
Ba yếu tố cần thiết cho sự cháy chỉ là điều kiện cần, nhưng chưa đủ để xảy ra cháy Để có sự cháy, cần có tiếp xúc giữa chất cháy, chất oxy hóa và nguồn nhiệt; thời gian tiếp xúc phải đủ để phản ứng hóa học diễn ra và xuất hiện ngọn lửa; công suất nguồn nhiệt phải đạt đến nhiệt độ tự bốc cháy của hỗn hợp Nồng độ chất oxy hóa cũng cần phải đảm bảo một giới hạn nhất định, vì hầu hết các chất cháy sẽ không cháy khi nồng độ oxy trong không khí giảm xuống dưới 14% Cuối cùng, nồng độ chất cháy phải được cân bằng với chất oxy hóa, nếu không sẽ không đạt được tốc độ phản ứng tối thiểu cần thiết để hình thành sự cháy.
Để xảy ra và duy trì sự cháy, cần có đủ ba yếu tố chính và năm điều kiện cần thiết Lửa không thể tồn tại nếu thiếu bất kỳ yếu tố nào và tỷ lệ giữa chúng phải chính xác Chẳng hạn, một chất lỏng dễ cháy chỉ bắt đầu bùng cháy khi tỷ lệ giữa nhiên liệu và oxy đạt yêu cầu.
2.1.3 Nhận diện các nguyên nhân gây ra cháy nổ.
1 Cháy do nhiệt độ cao đủ sức đốt cháy một số chất như que diêm, dăm bào, gỗ (750800), khi hàn hơi, hàn điện,
2 Nguyên nhân tự bốc cháy như gỗ thông, giấy, vải sợi hóa học.
3 Cháy do tác dụng của hóa chất, do phản ứng hóa học: một vài chất hóa học khi tác dụng với nhau sẽ gây hiện tượng cháy
4 Cháy do điện : khi chất cách điện bị hư hỏng, do quá tải hay ngắn mạch chập điện, dòng điện tăng cao gây nóng dây dẫn, do hồ quang điện sinh ra khi đóng cầu dao điện, khi cháy cầu chì, chạm mạch,
5 Cháy do ma sát tĩnh điện của các vật thể chất cháy với nhau như ma sát mài,
6 Cháy do tia bức xạ : tia nắng mặt trời khi tiếp xúc với những hỗn hợp cháy, năng rọi qua những tấm thủy tinh lồi có thể hội tụ sức nóng tạo thành nguồn
7 Cháy do sét đánh, tia lửa sét
8 Cháy do áp suất thay đổi đột ngột, trường hợp này dễ gây nổ hơn gây cháy Khi đổ nước nguội vào nước kim loại nóng chảy gây nổ Bởi vì khi nước nguội gặp nhiệt đô cao sẽ bốc hơi, khi đó sẽ làm tăng áp suất gây nổ
9 Trong công nghiệp hay dùng các thiết bị có nhiệt độ cao như lò đốt, lò nung, các đường ống dẫn khí cháy, các bể chứa nguyên liệu dễ cháy gặp lửa hay tia lửa điện có thể gây cháy, nổ.
10 Nổ lý học là trường họp nổ do áp suất trong một thể tích tăng cao mà vỏ bình chứa không chịu nổi áp suất nén đó nên bị nổ.
11 Nổ hóa học là hiện tượng nổ do bom thuốc súng, đạn, mìn gây ra.
2.2 Thực hiện công tác an toàn phòng chống cháy nổ.
2.2.1 Nguyên lý phòng chống cháy nổ.
1 Nên đặt các vật dễ cháy tránh ra xa lửa
2 Tiếp đất cho các máy móc thiết bị, các bể chứa, ống chứa, ống dẫn xăng dầu.
3 Không kéo căng dây điện và treo vật năng lên dây dẫn.
4 Có thể dùng cầu dao dầu, máy biến thế dầu.
5 Làm thu lôi chống sét
6 Thường xuyên kiểm tra nhiệt độ của thiết bị tiêu thụ điện, kiểm tra vỏ bọc, cách điện dây dẫn, nếu có hiện tượng quá tải thì phải khắc phục ngay
7 Khi phát hiện có bom ở chôn dưới đất (do chiến tranh sót lại) thì không nên tiếp xúc lại gần bom hoặc tự động tác động vào nó mà nên tìm cách xử lý để tránh gây nổ bất ngờ và gây thiệt hại về người và của
8 Tại những nơi khu lò sản xuất thì nên đặt hệ thống phòng cháy chữa cháy tự động
2.2.2 Sử dụng các phương tiện, trang bị chữa cháy tại chổ.
Trong bối cảnh lực lượng chữa cháy chuyên nghiệp còn hạn chế và việc cơ động chữa cháy gặp khó khăn, các cơ sở, chợ và hộ gia đình cần chủ động thực hiện các biện pháp đảm bảo an toàn phòng cháy chữa cháy (PCCC) tại nơi làm việc và sinh sống Việc sử dụng các phương tiện chữa cháy tại chỗ để dập tắt kịp thời đám cháy là phương pháp chủ động và hiệu quả nhất để ngăn chặn các vụ cháy lớn xảy ra.
* Hướng dẫn sử dụng bình bột chữa cháy
Vỏ bình được làm từ thép với hình dạng trụ, thường được sơn màu đỏ và có nhãn mác cùng thông số kỹ thuật của nhà sản xuất Bên trong bình chứa bột khô, trong khi khí đẩy được nén trực tiếp trong bình hoặc vào chai gắn bên trong Phía trên miệng bình có cụm van xả, bao gồm khóa van và đồng hồ đo áp lực, cùng với vòi và loa phun kết nối liền với cụm van xả.
2 Giải thích ký hiệu ghi trên vỏ bình
Bình bột chữa cháy thường được sử dụng là loại bình có ký hiệu ABC-2; ABC-4; ABC-8 hoặc BC-2; BC-4; BC-8.
- Các chữ cái A, B, C trên bình thể hiện khả năng dập cháy của bình chữa cháy đối với các đám cháy khác nhau Cụ thể:
+ A: Chữa các đám cháy chất rắn như: gỗ, bông, vải, sợi…
+ B: Chữa các đám cháy chất lỏng như: xăng dầu, cồn, rượu…
+ C: Chữa các đám cháy chất khí như: gas (khí đốt hoá lỏng),…
- Các số 2, 4, 8 thể hiện trọng lượng bột được nạp trong bình, đơn vị tính bằng kilôgam.
Mỗi loại bình chữa cháy có khả năng dập tắt các đám cháy khác nhau, bao gồm chất rắn, chất lỏng, khí cháy, và cháy điện Bình chữa cháy ký hiệu ABC là lựa chọn phổ biến cho hầu hết các đám cháy từ chất rắn đến chất lỏng và khí dễ cháy Với bột chữa cháy không độc, không dẫn điện và hiệu quả cao, việc sử dụng bình cũng rất đơn giản, dễ kiểm tra, thích hợp cho việc dập tắt các đám cháy nhỏ và mới phát sinh.
Thực hiện công tác vệ sinh công nghiệp trong gia công hàn
Dọn dẹp vệ sinh xưởng hàn sau khi gia công xong
Hình 1.10 Vệ sinh phân xưởng ÔN TẬP
Câu 1: Trình bày các cơ mất an toàn trong hàn khí, hồ quang, trang bị bảo hộ khi hàn như thế nào?
Câu 2: Trình bày khái niệm cháy nổ? Điều kiện cần thiết cho quá trình cháy, nguyên nhân gây ra cháy nổ?
Câu 3: Trình bày cách sử dụng các phương tiện, trang bị chữa cháy tại chổ?
KHÍ
Điều chỉnh ngọn lửa hàn
Hình 2.12 Xả khí hỗn hợp
2 Điều chỉnh ngọn lửa hàn.
Chuẩn bị các thiết bị, dụng cụ tương tự như trong bài sử dụng, bảo dưỡng thiết bị và dụng cụ hàn khí.
2.2 Sử dụng bảo hộ lao động.
- Dùng kính hàn số 3 hoặc số 4.
- Mặc quần áo bảo hộ với áo dài tay.
- Dùng gang tay da mềm.
Hình 2.13 Sử dụng bảo hộ lao động
- Mở van axờtylen khoảng ẵ vòng quay.
- Mở van ô xy khoảng 1/4 vòng quay.
- Chú ý hướng của ngọn lửa.
- Dùng bật lửa để mồi lửa.
Quá trình cháy của O2 và C2H2, cũng như các khí khác như mê tan và ben zen, tạo ra nhiệt và ánh sáng, làm nóng vật hàn và môi trường xung quanh Dựa vào tỷ lệ hỗn hợp khí hàn, ngọn lửa hàn được phân chia thành ba loại khác nhau.
Ngọn lửa bình thường nhận được khi tỷ lệ:
Ngọn lửa này chia ra làm ba vùng:
Vùng hạt nhân có màu sáng trắng và nhiệt lượng thấp, chứa các bon tự do, do đó không thích hợp để hàn vì có thể làm cho mối hàn trở nên giòn Trong vùng này, phản ứng phân huỷ C2H2 diễn ra.
Vùng cháy không hoàn toàn, đặc trưng bởi màu sáng xanh và nhiệt độ cao, bao gồm các chất khử ôxy như CO và HR2R Quá trình này được gọi là vùng hoàn nguyên, trong đó phản ứng giữa C2H2 và O2 tạo ra 2CO, H2 và giải phóng nhiệt lượng.
Vùng cháy hoàn toàn có màu nâu sẫm và nhiệt độ thấp, chứa các chất khí như CR2R và nước, có khả năng oxy hóa kim loại Khu vực này, nằm ở đuôi ngọn lửa, được gọi là vùng oxy hóa, nơi các bon bị cháy hoàn toàn.
Ngọn lửa ôxy hoá nhận được khi tỷ lệ:
Ngọn lửa ôxy hoá xảy ra khi tính chất hoàn nguyên của ngọn lửa bị mất, dẫn đến khí cháy mang tính chất ôxy hoá Trong tình huống này, nhân ngọn lửa trở nên ngắn lại, và vùng giữa cùng vùng đặc biệt trở nên không rõ ràng, tạo ra màu sáng trắng đặc trưng cho ngọn lửa.
Công dụng của ngọn lửa ôxy hóa chỉ dùng khi hàn đồng thau, cắt và đốt sạch bề mặt các chi tiết máy hoặc kết cấu máy.
2.4.3 Ngọn lửa các bon hoá
Ngọn lửa này nhận được khi tỷ lệ:
Vùng ngọn lửa thừa các bon tự do và mang các bon hoá lúc nào nhân ngọn lửa kéo dài và nhập vào vùng giữa có màu nâu sẫm.
Qua sự phân bố về thành phần về nhiệt độ của ngọn lửa hàn, áp dụng ngọn lửa để hàn như sau:
Ngọn lửa bình thường có tác dụng hiệu quả trong việc tạo ra nhiệt độ cao, với khoảng cách từ 2 đến 3 mm, giúp sản sinh các thành phần khí hoàn nguyên như CO và H2, rất phù hợp cho quá trình hàn.
Ngọn lửa cácbon hoá là phương pháp quan trọng khi hàn gang, giúp bổ sung cácbon cho các mối hàn bị cháy Quy trình này bao gồm việc hàn đắp thép cao tốc và hợp kim đồng thau, đồng thời cắt hơi và đốt sạch bề mặt để đảm bảo chất lượng mối hàn.
Hàn bằng giáp mối
3.1 Các loại mối hàn bằng giáp mối
Trong hàn khí, mối hàn giáp mối là loại phổ biến nhất, được lựa chọn dựa trên hình dạng chi tiết và vị trí mối hàn Đối với vật liệu mỏng, thường sử dụng mối hàn kiểu cuốn mép, trong khi đối với vật dày có độ dày lớn hơn 5mm, cần áp dụng mối hàn vát mép chữ V hoặc chữ X Đáng chú ý, sự biến dạng khi hàn với mối vát mép chữ X thường ít hơn so với mối vát mép chữ V.
Mối hàn đứng, hàn góc và hàn chồng chỉ được sử dụng để hàn các vật liệu mỏng không vát mép Khi thực hiện hàn góc, có ba loại mối hàn chính là mối hàn bằng mặt, mối hàn lồi mặt và mối hàn lõm mặt.
- Cũng như hàn hồ quang, tùy theo vị trí mối hàn trong không gian người ta chia ra: hàn bằng, hàn đứng, hàn ngang, hàn trần.
3.2 Phương pháp hàn trái và hàn phải
3.2.1 Phương pháp hàn phải Đặc điểm của phương pháp này là ngọn lửa luôn luôn hướng vào bể hàn nênhầu hết nhiệt lượng tập trung vào làm chảy kim loại vật hàn Trong quá trình hàn do áp suất của ngọn lửa mà kim loại của bể hàn luôn luôn được xáo trộn đều tạo điều kiện cho xỉ nổi lên tốt hơn Mặt khác do ngọn lửa bao bọc lên bể hàn nên mối hàn được bảo vệ tốt hơn, nguội chậm và giảm được ứng suất và biến dạng do quá trình hàn gây ra.Phương pháp này thường để hàn các chi tiết có δ>5mm hoặc những vật có nhiệtđộ nóng chảy cao.
Phương pháp hàn trái có đặc điểm ngược lại với phương pháp hàn phải, khi ngọn lửa không hướng trực tiếp vào bể hàn, dẫn đến việc ít xáo trộn và khí xỉ nổi lên nhiều hơn Mặc dù điều kiện bảo vệ mối hàn không tốt và tốc độ nguội của kim loại cao hơn, gây ra ứng suất và biến dạng lớn hơn, nhưng thợ hàn dễ dàng quan sát mép vật hàn, giúp tạo ra mối hàn đều, đẹp và nâng cao năng suất.
Hình 2.16 Phương pháp hàn phải và hàn trái
- Phương pháp này thường để hàn các chi tiết có δ8mm), hàn phải là lựa chọn tốt nhất Đối với hàn ngang, hàn phải sẽ giúp ngọn lửa hàn hướng trực tiếp vào mối hàn, giữ cho giọt kim loại không bị rơi Trong hàn trần, hàn trái được khuyến nghị để đạt hiệu quả tốt nhất.
3.3 Chế độ hàn giáp mối
Chiều dày chi tiết ảnh hưởng đến góc nghiêng của mỏ hàn; góc nghiêng càng lớn khi chiều dày chi tiết càng tăng Thêm vào đó, nhiệt độ chảy và tính dẫn điện của kim loại cũng đóng vai trò quan trọng Khi nhiệt độ tăng và tính dẫn điện cao, góc nghiêng sẽ đạt mức cao hơn.
Công suất ngọn lửa hàn được xác định bởi lượng khí cháy tiêu hao trong một giờ và phụ thuộc vào diện tích (S) cùng tính chất nhiệt lý của kim loại hàn Kim loại hàn dày, có nhiệt độ chảy và tính dẫn nhiệt cao sẽ dẫn đến công suất ngọn lửa lớn hơn Đặc biệt, khi hàn thép ít cacbon và hợp kim thấp, lượng C2H2 tiêu hao trong một giờ có thể được tính toán theo một công thức cụ thể.
Trong đó: S là chiều dày vật hàn (mm).
Bảng 3.1 Lượng khí tiêu hao tương ứng với mỏ hàn và chiều dày chi tiết hàn
- Dùng để bổ sung kim loại cho mối hàn.
- Có dạng dây, đường kính theo bảng 3.1 hoặc theo công thức kinh nghiệm:
3.3.4 Chuyển động của mỏ hàn và que hàn
Chuyển động của mỏ hàn và que hàn đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành mối hàn, phụ thuộc vào vị trí của mối hàn trong không gian và độ dày của vật hàn Để đạt được kích thước mối hàn phù hợp, cần lựa chọn chuyển động mỏ hàn và que hàn một cách hợp lý.
Để hàn bằng phương pháp hàn trái các vật không vát mép khi độ dày nhỏ hơn 3mm, hoặc khi hàn các vật tương đối dày, cần sử dụng phương pháp hàn có vát mép hoặc không vát mép Chuyển động của mỏ hàn và que hàn thường được thực hiện theo những quy tắc nhất định để đảm bảo chất lượng mối hàn.
Hình 2.18 Chuyển động mỏ hàn và que hàn phụ.
Khi hàn mối hàn góc mỏ hàn và que hàn chuyển động theo hình sau:
Hình 2.19 Chuyển động mỏ hàn và que hàn phụ khi hàn góc.
- Khi hàn vật hàn δ > 5mm có vát mép mỏ hàn nằm sâu trong mép hàn và chuyển động dọc không có dao động ngang.
Hình 2.20 Chuyển động mỏ hàn và que hàn phụ khi vật hàn δ > 5mm.
3.4 Các dạng sai hỏng và biện pháp phòng ngừa.
3.4.1 Bề mặt mối hàn bị cháy đen
- Nguyên nhân:Chế độ hàn chưa hợp lý (thừa ôxy)
Hình 2.21 Khuyết tật mối hàn cháy đen
- Biện pháp đề phòng: Giảm ôxy để có ngọn lửa trung tính.
3.4.2 Mặt mối hàn không phẳng
- Nguyên nhân:Tốc độ hàn không đều.
Hình 2.22 Khuyết tật mối hàn không phẳng
- Biện pháp đề phòng: Di chuyển đều tay.
3.5.1 Đọc và nghiên cứu bản vẽ chi tiết hàn.
- Hàn đúng theo yêu cầu bản vẽ.
- Mối hàn ngấu, đều đạt độ thẩm mỹ cao.
- Mối hàn không rỗ xỉ, cháy cạnh.
3.5.2 Chuẩn bị trang thiết bị dụng.
+ Dụng cụ câm tay: Kìm rèn, tuốc nơ vít, clê, mỏ lết, hộp dụng cụ vạn năng, bật lửa.
+ Thiết bị: Van giảm áp đơn cấp, ống dẫn khí, chai khí ôxy, chai khí axêtylen, và mỏ hàn hơi.
Giáo trình Kỹ thuật hàn khí, tài liệu tham khảo, máychiếu đa năng, máy chiếu vật thể, máy tính, xưởng thực hành, tủ đựng dụng cụ, trang bị BHLĐ.
- Điều chỉnh và chọn ngọn lửa trung tính.
- Công suất ngọn lửa: VO2 = 0,142m3/giờ;
Hàn đính định vị chi tiết hàn, khoảng cách và trình tự hàn đính như hình vẽ.
Hình 2.23 Hàn đính gá chi tiết
3.5.5 Kỹ thuật hàn bằng giáp mối.
- Thực hiện đường hàn bằng phương pháp hàn trái (Hình 2.24).
- Góc giữa mỏ hàn với que hàn từ 45 ÷ 60 o
Dịch chuyển đầu mỏ hàn theo hướng hàn với quỹ đạo đầu ngọn lửa dạng ô van phía trên vũng hàn là một kỹ thuật quan trọng Khi thực hiện, đầu que hàn sẽ dịch chuyển lên xuống theo đường răng cưa, tạo thành một chu trình ngược với đầu ngọn lửa, giúp tăng hiệu quả và chất lượng của quá trình hàn.
Hình 2.24 Phương pháp hàn trái Hình 2.25 Quỹ đạo dịch chuyểnđầungọn lửa và que hàn khi hàn bằng
- Làm sạch toàn bộ đường hàn và vật hàn.
- Kiểm tra các yếu tố sau:
+ Độ thẳng của mối hàn.
+ Chiều rộng mối hàn và chiều cao phần đắp.
+ Khuyết cạnh và chảy xệ.
Chế độ và kỹ thuật hàn đồng nối ống
4.1 Đặc điểm và tính hàn của đồng
- Độ bền hóa học cao trong một số môi trường (nước biển ), giữ đưọc cơ tính ở nhiệt độ thấp, tính dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.
- Đồng thau chống ăn mòn tốt, có độ bền cao hơn đồng nguyên chất.
- Đồng thanh chống ăn mòn tốt, ổn định trong môi trường hơi nước, nước biển, v.v Cũng là vật liệu kết cấu và dùng dưới dạng đường ống.
Hợp kim Monel là vật liệu lý tưởng cho các bể chứa và đường ống, đặc biệt khi làm việc trong môi trường hóa chất ăn mòn như nước biển, dung dịch muối và axit hữu cơ.
- Tính dẫn nhiệt cao → nguồn nhiệt hàn có công suất lớn; nguồn nhiệt xung Tăng kích thước hạt ở nhiệt độ cao → rèn mỗi lớp sau khi hàn trong
- Dễ bị oxi hóa ở nhiệt độ cao → lẫn xỉ khi hàn Giảm nhiệt độ nóngchảy của CuO qua thuốc hàn (95% Na2B4O7 (borax) + 5% Mg):
CuO + Na2B4O7 = 2NaBO2.CuO.B2O3 (đi vào xỉ hàn).
+ Cùng tinh Cu – Cu2O có nhiệt độ nóng chảy ở 1064 0 C, phân bốtheo tinh giới, làm giảm tính dẻo và có thể gây nứt nóng khi hàn.
+ Giảm lượng oxit trong kim loại mối hàn: O max ≤ 0,01% Khử oxikim loại mối hàn bằng P, Mn, Si:
P2O5 + 3Cu2O = P2O5(Cu2O)3 (đi vào xỉ hàn)
SiO2 + MnO = MnO.SiO2 (đi vào xỉ hàn).
- Tạp chất các cùng tinh có nhiệt độ nóng chảy thấp (của BiO, Bi2O3,
Bi2O4 và Bi2O5 có nhiệt độ nóng chảy khoảng 270 °C, yêu cầu hàm lượng tối đa là 20 Đường kính que hàn dq (mm) 1÷1,5 1,5÷2,5 2,5÷4 4÷5 5÷6 6÷7,5
- Khi hàn sấp dq ≤ 6 mm
- Khi hàn vị trí đứng dq ≤ 5 mm
Khi hàn ở vị trí hàn trần với độ dày dq ≤ 4 mm, cường độ dòng điện hàn (I h) cần được điều chỉnh phù hợp với đường kính của que hàn Mỗi loại que hàn đều có khoảng cường độ dòng điện cụ thể được ghi trên nhãn mác Ngoài ra, người thợ hàn có thể lựa chọn cường độ dòng điện theo công thức đã được quy định.
Để đạt được độ ngấu tối ưu ở phần chân của mối hàn góc, cường độ dòng điện cho mối hàn góc chữ T cần tăng từ 10 đến 15% so với hàn giáp mối ở vị trí bằng Hệ số thực nghiệm β và α khi hàn bằng que hàn thép là 6, và d là đường kính que hàn tính bằng mm.
Điện áp hàn U h (V) phụ thuộc vào chiều dài cột hồ quang và vật liệu hàn Khi hàn hồ quang tay, điện áp này thường thay đổi trong một phạm vi hẹp.
- Đối với dòng xoay chiều: U0 = 50 70 (V)
- Đối với dòng một chiều: U0 = 40 60 (V)
Chiều dài hồ quang là khoảng cách từ đầu mút que hàn đến mặt thoáng của vũng hàn Người ta phân biệt:
Hồ quang bình thường nếu Lhq=1,1dq
Hồ quang ngắn nếu L 1,1dq
Chiều dài hồ quang lớn sẽ làm tăng quãng đường di chuyển của các giọt kim loại lỏng từ que hàn vào vũng hàn, khiến chúng dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường không khí Hàn với hồ quang dài cũng dẫn đến việc tăng điện áp hồ quang, giảm chiều sâu ngấu, và gia tăng mất mát kim loại do bắn tóe và bay hơi Kết quả là bề mặt mối hàn trở nên ghồ ghề và dễ xuất hiện khuyết tật cháy chân.
Nếu chiều dài hồ quang quá ngắn, sự cháy sẽ không ổn định, dẫn đến hiện tượng đoản mạch thường xuyên, giảm điện áp hồ quang và chiều rộng mối hàn Kết quả là bề mặt mối hàn không mịn và hồ quang ít bị thổi lệch hơn, đặc biệt trong trường hợp dòng DC.
Lhq dq+2 2 (mm) (4.5) Trong đó: a là tổng điện áp rơi trên anôt và catôt, a = (12 ÷ 18) V. b là tổng điện áp rơi trên một đơn vị chiều dài cột hồ quang, b = (22,5) v/cm.
Lhq là chiều dài cột hồ quang.
Thay số ta được: Uh = (20 ÷ 25) V Khi hàn góc chọn hồ quang ngắn nên ta chọn Uh = 21 V.
- Đặt 2 chi tiết vuông góc
- Khe hở giữa 2 chi tiết 0~2 mm
4.4.5 Kỹ thuật hàn lấp góc chữ “T”
- Giữ đúng góc độ que hàn: α = 70 0 ÷80 0 ; β = 45 0
- Dao động que hàn theo kiểu răng cưa:
- Duy trì đúng chiều dài hồ quang: Lhq = (2÷3)mm.
- Làm sạch bề mặt mối hàn.
- Kiểm tra kích thước, chiều dài mối hàn.
- Kiểm tra khuyết tật mối hàn và góc liên kết.
Hình 3.24 Kiểm tra mối hàn
Sử dụng máy hàn MIG
5.1 Vận hành thiết bị hàn MIG
5.1.1 Khái niệm và nguyên lí hoạt động của máy hàn MIG,MAG a Khái niệm
Máy hàn Mig là thiết bị hàn điện tử sử dụng phương pháp hàn hồ quang kim loại trong môi trường khí bảo vệ như Argon hoặc Heli Điện cực chính của máy là dây hàn nóng chảy, được cấp tự động vào vật hàn Đặc biệt, máy được trang bị bộ cấp dây, giúp kết hợp với kim loại nóng chảy để tạo ra mối hàn chắc chắn và bền vững.
Máy hàn Mig hiện nay được sử dụng rộng rãi trong sản xuất bàn ghế, khung xe, mô tô và các sản phẩm cơ khí khác Đặc biệt, máy hàn Mig còn có khả năng tự động hóa, phù hợp cho ứng dụng trong hàn lắp ráp robot và các thiết bị hàn tự động.
Hình 3.25 Cấu tạo máy hàn mig b Nguyên lí hoạt động
Hàn MIG, MAG là phương pháp hàn sử dụng khí bảo vệ, có thể thực hiện tự động hoặc bán tự động tùy thuộc vào công nghệ thiết bị Quá trình này bao gồm việc cấp dây tự động cho điện cực nóng chảy, được bảo vệ bởi khí từ bên ngoài Sau khi thiết lập các tham số ban đầu, thiết bị sẽ tự động điều chỉnh các đặc tính của hồ quang điện, trong khi người thợ chỉ cần kiểm soát tốc độ, hướng di chuyển và vị trí súng hàn Khi các tham số đã được cài đặt chính xác, chiều dài hồ quang và cường độ dòng điện sẽ được duy trì tự động Quá trình hàn bắt đầu khi đầu que hàn tiếp xúc với vật hàn, tạo ra chập mạch và sinh ra nhiệt độ cao do điện trở tiếp xúc Khoảng không khí giữa điện cực và vật hàn trở thành môi trường dẫn điện, tạo ra ánh sáng mạnh và nhiệt độ cao, gọi là hồ quang điện Việc duy trì cột hồ quang ở khoảng cách ổn định là điều kiện cần thiết để thực hiện quá trình hàn hiệu quả.
5.1.2 Vận hành, sử dụng và bảo quản máy hàn MIG/MAG a Kiểm tra đầu nối và cáp điện đầu vào b Kiểm tra đầu nối và cáp điện đầu ra
Cực dương (+) được kết nối với bộ phận đẩy dây hàn, trong khi cực âm (-) được nối vào bàn hàn Cần kiểm tra các đầu nối từ hộp điều khiển từ xa đến bộ phận đẩy dây và máy hàn để đảm bảo hoạt động ổn định Cuối cùng, hãy kiểm tra đầu nối vào mỏ hàn để đảm bảo mọi thứ hoạt động hiệu quả.
Kiểm tra đầu nối của ống dẫn khí, cáp điện kết nối với công tắc mỏ hàn, cáp điện nguồn và cáp điện nối với dây hàn Đồng thời, cần kiểm tra bộ phận đẩy dây hàn, ống phun khí, ống phân phối khí và bép hàn để đảm bảo hoạt động hiệu quả.
- Kiểm tra kích cỡ của con lăn đẩy dây Phải đảm bảo chắc chắn phù hợp với đường kính dây hàn được dung.
- Tháo các chi tiết của mỏ hàn: Ống phun khí, ống phân phối khí, bép hàn. e Lắp dây hàn
Lắp cuộn dây hàn vào bộ phận đẩy dây. g Kiểm tra hồ quang phát sinh
- Bước 1: Mở chai khí bảo vệ Kiểm tra áp suất khí của khí bảo vệ CO2 ra mỏ hàn trên đồng hồ đo áp lực khí.
Bước 2: Để kiểm tra, hãy bật công tắc điều chỉnh khí GAS sang chế độ CHECK Sau đó, mở van điều chỉnh lưu lượng khí để thiết lập lưu lượng khí ra mỏ hàn ở mức 15 l/phút.
- Bước 3: Sauk hi điều chỉnh lưu lượng khí xong, bật công tắc GAS sang vị trí WELD
- Bước 4: Bật công tắc làm mát chế độ mỏ hàn TORH COOLING ở vị trí AIR.
- Bước 5: Bật công tắc điều khiển dòng điện và điện áp CURR VOLT.CONTROL ở vị trí ONK – KNOB.
- Bước 6: Công tắc lấp rãnh hồ quang CRATER-FILLER bật sang vị trí OFF
- Bước 7: Đặt núm điều chỉnh hồ quang xung PULSE ARC CONTROL ở vị trí STANDARD
- Bước 8: Đât núm điều chỉnh điện áp trên hộp điều khiển từ xa ở vị trí giữa, nút điều chỉnh dòng điện ở vị trí 140A.
- Bước 9: Gây hồ quang bằng cách bấm công tắc trên mỏ hàn.
5.2 Điều chỉnh chế độ hàn và gây hồ quang
5.2.1 Điều chỉnh chế độ hàn a Đường kính dây hàn
Đường kính dây hàn có ảnh hưởng lớn đến sự chuyển dịch kim loại lỏng vào bể hàn; khi bề dày vật hàn tăng, đường kính dây hàn cũng cần tăng Đối với dòng điện hàn cố định, việc giảm đường kính dây hàn sẽ làm tăng tốc độ chuyển dịch kim loại lỏng và mật độ dòng điện tăng lên, dẫn đến tốc độ nóng chảy cao hơn.
Dòng điện hàn được xác định dựa trên kích thước điện cực, dạng truyền kim loại và độ dày liên kết hàn Dòng điện quá thấp không đảm bảo độ ngấu, làm giảm độ bền mối hàn, trong khi dòng điện quá cao gây ra hiện tượng bắn toé kim loại, rỗ xốp và biến dạng, dẫn đến mối hàn không ổn định Đối với nguồn điện có đặc tính ngoài cứng, dòng điện hàn sẽ tăng khi tốc độ cấp dây tăng và ngược lại Điện áp hàn là yếu tố quan trọng trong hàn GMAW, ảnh hưởng đến dạng truyền kim loại lỏng Giá trị điện áp hàn cần được điều chỉnh dựa trên độ dày chi tiết hàn, kiểu liên kết, kích thước và thành phần điện cực cũng như khí bảo vệ Để xác định giá trị điện áp hàn hợp lý, có thể cần thực hiện hàn thử nhiều lần, bắt đầu từ giá trị điện áp hồ quang theo tính toán và điều chỉnh dựa trên quan sát đường hàn.
Khi điện áp hồ quang tăng, chiều dài hồ quang cũng tăng, dẫn đến kim loại đắp của mối hàn trở nên phẳng Ngược lại, khi điện áp giảm, chiều dài hồ quang sẽ ngắn lại và kim loại đắp sẽ nổi lên Sự thay đổi điện áp hồ quang không chỉ ảnh hưởng đến độ ổn định của hồ quang mà còn tác động đến số lượng hạt kim loại bắn tóe trong quá trình hàn.
Tốc độ hàn phụ thuộc vào trình độ tay nghề của thợ hàn, ảnh hưởng trực tiếp đến chiều sâu ngấu của mối hàn Khi tốc độ hàn thấp, kích thước vũng hàn lớn và ngấu sâu hơn Ngược lại, khi tăng tốc độ hàn, tốc độ cấp nhiệt của hồ quang giảm, dẫn đến độ ngấu giảm và đường hàn thu hẹp lại.
Tốc độ cấp dây hàn cần phải phù hợp với tốc độ nóng chảy của dây hàn, điều này phụ thuộc vào cường độ dòng điện và đường kính dây hàn Tốc độ này nên được điều chỉnh theo hướng dẫn của nhà sản xuất Trước khi tiến hành hàn, nên thực hiện hàn thử để điều chỉnh tốc độ cấp dây phù hợp với yêu cầu cụ thể của công việc hàn.
Sự tiêu hao khí bảo vệ trong hàn phụ thuộc vào cường độ dòng điện và đường kính dây hàn Lưu lượng khí bảo vệ thấp dẫn đến nhiều kim loại lỏng bị bắn tóe, trong khi lưu lượng quá cao gây lãng phí Chiều dài phần nhô ra của dây hàn, hay độ nhú điện cực, là khoảng cách giữa đầu điện cực và mép bét tiết diện Tăng chiều dài này sẽ làm tăng nhiệt độ của đoạn dây hàn, giảm cường độ dòng điện cần thiết để nóng chảy điện cực theo tốc độ cấp dây nhất định Khoảng cách này rất quan trọng khi hàn thép không gỉ, vì sự biến thiên nhỏ có thể làm thay đổi dòng điện rõ rệt Nếu chiều dài phần nhô quá lớn, sẽ dẫn đến dư kim loại nóng chảy ở mối hàn, giảm độ ngấu và gây lãng phí kim loại hàn.
Tính ổn định của hồ quang bị ảnh hưởng nếu chiều dài phần nhô ra quá nhỏ, dẫn đến hiện tượng bắn tóe Điều này khiến kim loại lỏng dính vào mỏ hàn và chụp khí, cản trở dòng khí bảo vệ, từ đó gây ra rỗ xốp trong mối hàn.
Bảng A và B trình bày các thông số hàn MIG/MAG cho thép và thép hợp kim thấp, bao gồm góc nghiêng của mỏ hàn và tầm với của điện cực Những thông số này rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và hiệu suất trong quá trình hàn.
Ngoài cường độ dòng hàn thì tư thế cầm mỏ hàn cũng ảnh hưởng tới chất lượng mối hàn:
Có 3 vị trí góc độ mỏ hàn: Mỏ hàn nghiêng về phía trước (hàn trái), mỏ hàn nghiêng về phía sau (hàn phải) và mỏ hàn thẳng đứng.
Mỏ hàn nghiêng về phía trước, khiến nhiệt lượng hồ quang chủ yếu tập trung vào kim loại cơ bản chưa nóng chảy, dẫn đến mối hàn có độ ngấu thấp Diện tích tiếp xúc lớn giữa hồ quang và vật hàn tạo ra chiều rộng mối hàn lớn, nhưng mật độ hạt mang điện lại thấp, khiến hồ quang ít ổn định và mức độ bắn toé cao Áp lực hồ quang vào vũng hàn thấp không đủ để đẩy hết các khí, làm cho các tạp chất nổi lên bề mặt vũng hàn, dẫn đến chất lượng mối hàn không cao.