Giáo trình hàn kim loại màu (nghề hàn trình độ cao đẳng)

NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN HÀN KIM LOẠI MÀU

Đặc điểm kỹ thuật khi hàn nhôm và hợp kim nhôm

Đặc điểm kỹ thuật khi hàn niken và hợp kim niken

Thực tập sản xuất

HÀN NHÔM TẤM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG

Đặc điểm khó khăn khi hàn nhôm, hợp kim nhôm, vật liệu hàn nhôm

nhôm, vật liệu hàn nhôm

2 Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn TIG

7 Kiểm tra chất lượng mối hàn

8 Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng

Bài 3 Hàn thép trắng bằng phương pháp hàn

1 Đặc điểm khó khăn khi hàn thép trắng

TT Tên các bài trong mô đun Thời gian

Bài 4 Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương pháp hàn khí 60 1 59

1 Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim đồng, vật liệu hàn đồng

2 Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn khí

Bài 5 Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương pháp hàn hồ quang tay

2 Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn hồ quang tay

Bài 1 NH Ữ NG KI Ế N TH ỨC CƠ BẢ N HÀN KIM LO Ạ I MÀU

Kim loại màu đóng vai trò quan trọng trong đời sống, đặc biệt trong chế tạo chi tiết máy Công nghệ hàn kim loại màu là một bước tiến lớn trong phát triển công nghiệp hiện đại Tuy nhiên, việc hàn kim loại màu đòi hỏi hiểu biết sâu sắc về nhiều loại vật liệu và đặc tính khác nhau Do đó, thợ hàn cần có tay nghề cao để đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng hoàn hảo.

Để hàn kim loại màu hiệu quả và tránh sai sót, việc hiểu rõ các đặc tính của chúng là rất quan trọng Bạn cần nắm bắt thông tin về nhiệt độ nóng chảy, thời điểm dễ xuất hiện vết nứt, và các yếu tố khác ảnh hưởng đến quá trình hàn Hãy cùng tìm hiểu để nâng cao kỹ năng hàn kim loại màu của bạn.

1 Những đặc điểm của hàn đồng và hợp kim của đồng

Đồng là một kim loại có khả năng dẫn nhiệt và điện tốt, đồng thời có tính chống ăn mòn hiệu quả Tỉ trọng của đồng đạt 8,93g/cm³, với nhiệt độ nóng chảy là 1083 độ C và nhiệt độ sôi là 2360 độ C.

- Đồng là kim loại có một dạng thù hình, có mạng lập phương tâm mặt với thông số mạng a = 3,6A 0 có các tính chất như sau:

 Khối lượng riêng lớn (g = 8,94g/cm 3 ) lớn gấp 3 lần nhôm.

 Tính chống ăn mòn tốt

 Nhiệt độ nóng chảy tương đối cao (10830C)

Đồng có độ bền không cao với σb = 16Kg/mm2 và HB = 40, nhưng độ bền này tăng mạnh lên σb = 45Kg/mm2 và HB = 125 khi trải qua quá trình biến dạng nguội Vì vậy, một trong những phương pháp hiệu quả để tăng cường độ bền của đồng là áp dụng biến dạng nguội Mặc dù độ cứng của đồng không cao, nhưng nó lại sở hữu khả năng chống mài mòn tốt.

 Tính công nghệ tốt, dễ dát mỏng, kéo sợi tuy nhiên tính gia công cắt kém

 Theo TCVN đồng được ký hiệu bằng chữ Cu và theo sau nó là số chỉ hàm lượng %Cu (Cu99,99; Cu99,97; Cu99,95; Cu99,90)

 Theo tiêu chuẩn CDA (Copper Development Association) của Mỹ thì đồng nguyên chất được ký hiệu CDA 1xx Ví dụ CDA 110

Hợp kim đồng được phân loại chủ yếu theo thành phần hóa học, trong đó phổ biến nhất là latông, hay còn gọi là đồng vàng Latông là hợp kim chủ yếu bao gồm đồng và kẽm, bên cạnh đó còn chứa các nguyên tố khác như chì (Pb), niken (Ni) và thiếc (Sn).

Latông theo TCVN 1695-75 được ký hiệu bằng chữ L, tiếp theo là các ký hiệu tên nguyên tố hóa học và chỉ số thành phần Latông được phân chia thành hai nhóm chính.

– Latông đơn giản: là hợp kim của hai nguyên tố Cu-Zn với lượng chứa Zn ít hơn 45%

Kẽm (Zn) đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ bền và độ dẻo của hợp kim đồng Tuy nhiên, khi hàm lượng kẽm vượt quá 50% trong hợp kim đồng-kẽm (Cu-Zn), hợp kim sẽ trở nên cứng và giòn Các loại hợp kim thường được sử dụng bao gồm LCuZn10.

LCuZn20, LCuZn30 làm các ống tản nhiệt, ống dẫn và các chi tiết dập sâu vì loại này có độ dẻo cao

Latông phức tạp là hợp kim bao gồm Cu và Zn cùng với các nguyên tố bổ sung như Pb, Al, Sn, Ni nhằm cải thiện tính chất của hợp kim Chẳng hạn, Pb tăng cường khả năng cắt gọt, Sn nâng cao khả năng chống ăn mòn, trong khi Al và Ni cải thiện cơ tính Một số loại latông phức tạp phổ biến bao gồm LCuZn29Sn1 và LCuZn40Pb1.

Theo tiêu chuẩn CDA, latông đơn giản được ký hiệu là CDA 2xx, chẳng hạn như CDA 240 tương đương với LCuZn20 Ngược lại, latông phức tạp được ký hiệu là CDA 3xx hoặc CDA 4xx.

370 tương đương với LCuZn40Pb1 b Brông (đồng thanh)

Là hợp kim của đồng với các nguyên tố khác ngoại trừ Zn Brông được ký hiệu bằng chữ

B, tên gọi của brông được phân biệt theo nguyên tố hợp kim chính Người ta phân biệt các loại đồng thanh khác nhau tùy thuộc vào nguyên tố hợp kim chủ yếu đưa vào: ví dụ như Cu-Sn gọi là brông thiếc; Cu – Al gọi là brông nhôm

+ Brông thiếc: là hợp kim của đồng với nguyên tố hợp kim chủ yếu là thiếc

Brông thiếc có độ bền cao, tính dẻo tốt, tính chống ăn mòn tốt, thường dùng loại

BCuSn10Pb1, BCuSn5Zn2Pb5 để làm ổ trượt, bánh răng, lò xo…

Theo tiêu chuẩn CDA brông thiếc được ký hiệu: CDA 5xx, ví dụ: CAD 521

+ Brông nhôm: là hợp kim của đồng với nguyên tố hợp kim chủ yếu là nhôm

Brông nhôm có độ bền cao và tính chống ăn mòn tốt hơn so với Brông thiếc, nhưng khó đúc hơn Do giá thành rẻ, Brông nhôm thường được sử dụng thay thế cho Brông thiếc Các loại Brông nhôm phổ biến hiện nay bao gồm BCuAl9Fe4 và BCuAl10Fe4Ni4.

Theo tiêu chuẩn CDA brông nhôm được ký hiệu: CDA6xx, ví dụ: CAD614

Brông Berili, hay còn gọi là đồng đàn hồi, là hợp kim giữa đồng và nguyên tố Be, với ký hiệu BCuBe2 tương đương CDA 172 Hợp kim này nổi bật với độ cứng và tính đàn hồi cao, cùng khả năng chống ăn mòn và dẫn điện tốt, nên thường được sử dụng để chế tạo lò xo trong các thiết bị điện.

- Do tính dẫn nhiệt lớn nên khi hàn đồng và hợp kim của đồng phải dùng nguồn nhiệt có công suất lớn, tập trung để tạo nên bể hàn

Đồng dễ bị oxi hóa, tạo ra CuO và CuO2, dẫn đến việc mối hàn đồng trở nên giòn và dễ nứt khi nguội Để khắc phục tình trạng này, cần sử dụng thuốc hàn và que hàn có chất khử oxy như P và Si trong quá trình hàn.

- Dễ bị quá nhiệt khi hàn do nhiệt độ nóng chảy thấp

- Khi hàn đồng thau, kẽm dễ bị cháy làm cho thành phần kim loại mối hàn thay đổi so với kim loại cơ bản

Hình 1.1 Đồng và hợp kim của đồng

1.3 Kỹ thuật hàn đồng và hợp kim đồng

Các phương pháp hàn đồng và hợp kim đồng bao gồm hàn hồ quang kim loại, hàn hồ quang vonfram, và hàn oxy – axetylen Trong đó, hàn hồ quang kim loại ít được áp dụng do hạn chế về khí bảo vệ trong quá trình hàn.

1.3.1 Kỹ thuật hàn bằng máy hàn TIG.

Hình1.2 Hình ảnh máy hàn TIG LINCOLN ELECTRIC

Máy hàn TIG hiện nay được xem là phương pháp tối ưu nhất cho việc hàn đồng, mang lại chất lượng mối hàn cao Việc sử dụng khí bảo vệ Argon hoặc hỗn hợp khí Helium và Argon không chỉ giúp tạo ra mối hàn đẹp mà còn chắc chắn Khí Argon giúp tăng cường mật độ nhiệt, cho phép thợ hàn dễ dàng điều khiển que hàn một cách hiệu quả.

 Mối hàn dày dưới 1,6mm thì Ar là đủ

 Mối hàn dày trên 1,6mm thì dùng hỗn hơn He-Ar

Tùy vào dòng điện và công suất của từng loại máy hàn TIG đồng mà có thể hàn được miếng đồng dày lên đến 16mm

Gá phôi hàn

- Gá vật hàn trên đồ gá

- Điều chỉnh khe hở 0 mm

- Hàn đính cách 2 đầu vật hàn khoảng 10 mm

- Cầm mỏ hàn tạo với hướng hàn và bề mặt vật hàn về 2 phía đường hàn 1 góc 90 0

- Làm nóng chảy đi cạnh hàn tạo liên kết giữa 2 tấm kim loại

- Kiểm tra độ đồng phẵng của mi ghép.

HÀN THÉP TRẮNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG

Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn TIG

Kim loại màu đóng vai trò quan trọng trong đời sống, đặc biệt trong chế tạo chi tiết máy Công nghệ hàn kim loại màu là một bước tiến lớn trong phát triển ngành công nghiệp hiện đại Tuy nhiên, việc hàn kim loại màu đòi hỏi người thợ phải hiểu rõ các loại vật liệu và đặc tính riêng của chúng Do đó, thợ hàn cần có tay nghề cao để tạo ra sản phẩm hoàn hảo nhất.

Để hàn kim loại màu hiệu quả và tránh sai sót, việc nắm vững các đặc tính của chúng là rất quan trọng Hiểu rõ về nhiệt độ nóng chảy, khả năng xuất hiện vết nứt và các yếu tố khác sẽ giúp quá trình hàn diễn ra suôn sẻ hơn Hãy cùng nhau tìm hiểu những điều cần thiết để hàn kim loại màu một cách tốt nhất.

Đồng là một kim loại nổi bật với khả năng dẫn nhiệt và điện tốt, đồng thời có khả năng chống ăn mòn hiệu quả Tỉ trọng của đồng đạt 8,93g/cm³, với nhiệt độ nóng chảy là 1083 độ C và nhiệt độ sôi lên tới 2360 độ C.

Đồng có độ bền không cao với σb = 16Kg/mm2 và HB = 40, nhưng độ bền này tăng mạnh khi biến dạng nguội, đạt σb = 45Kg/mm2 và HB = 125 Vì vậy, một trong những biện pháp hiệu quả để hóa bền đồng là thông qua quá trình biến dạng nguội Mặc dù độ cứng của đồng không cao, nhưng nó lại sở hữu khả năng chống mài mòn tốt.

Hợp kim của đồng thường được phân loại theo thành phần hóa học, với hai loại chính: Latông (đồng vàng hay đồng thau), là hợp kim chủ yếu gồm đồng và kẽm, cùng với một số nguyên tố khác như Pb, Ni, và Sn.

Latông theo TCVN 1695-75 được ký hiệu bằng chữ L, tiếp theo là các ký hiệu tên nguyên tố hóa học và chỉ số thành phần Latông được phân chia thành hai nhóm chính.

Kẽm (Zn) đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ bền và độ dẻo của hợp kim đồng Tuy nhiên, khi hàm lượng Zn vượt quá 50% trong hợp kim Cu-Zn, hợp kim sẽ trở nên cứng và giòn Một trong những mác hợp kim thường được sử dụng là LCuZn10.

Latông phức tạp là hợp kim bao gồm Cu và Zn, cùng với các nguyên tố khác như Pb, Al, Sn, Ni nhằm cải thiện tính chất của hợp kim Cụ thể, Pb tăng cường khả năng cắt gọt, Sn nâng cao tính chống ăn mòn, trong khi Al và Ni cải thiện cơ tính Một số loại latông phức tạp phổ biến bao gồm LCuZn29Sn1 và LCuZn40Pb1.

Theo tiêu chuẩn CDA, latông đơn giản được ký hiệu là CDA 2xx, chẳng hạn như CDA 240 tương đương với LCuZn20 Trong khi đó, latông phức tạp được ký hiệu là CDA 3xx hoặc CDA 4xx.

Brông nhôm nổi bật với độ bền cao hơn so với Brông thiếc và khả năng chống ăn mòn tốt Tuy nhiên, nhược điểm của nó là khó đúc hơn Do giá thành rẻ, Brông nhôm thường được sử dụng như một sự thay thế cho Brông thiếc Các loại Brông nhôm phổ biến bao gồm BCuAl9Fe4 và BCuAl10Fe4Ni4.

Brông Berili, hay còn gọi là đồng đàn hồi, là hợp kim của đồng với thành phần chính là beryllium (Be) Hợp kim này nổi bật với độ cứng cao, tính đàn hồi xuất sắc, khả năng chống ăn mòn và dẫn điện tốt Do đó, Brông Berili thường được sử dụng để chế tạo lò xo trong các thiết bị điện, với ký hiệu BCuBe2, tương đương với CDA 172.

Đồng dễ bị oxi hóa thành CuO và CuO2, gây ra tình trạng giòn cho mối hàn và dễ xuất hiện vết nứt khi nguội Để khắc phục vấn đề này, cần sử dụng thuốc hàn và que hàn có chất khử oxy như P và Si trong quá trình hàn.

Các phương pháp hàn đồng và hợp kim đồng bao gồm hàn hồ quang kim loại, hàn hồ quang vonfram và hàn oxy – axetylen Trong đó, hàn hồ quang kim loại ít phổ biến do hạn chế về khí che chắn trong quá trình hàn.

Máy hàn TIG hiện nay được xem là phương pháp tối ưu để hàn đồng, mang lại mối hàn chất lượng cao Việc sử dụng khí bảo vệ Argon hoặc hỗn hợp khí Heli và Argon giúp tạo ra mối hàn đẹp và chắc chắn Khí Argon giúp tăng cường mật độ nhiệt, cho phép thợ hàn dễ dàng điều khiển que hàn hơn.

Gá phôi hàn

Hàn hai mối đính các cạnh chi tiết ghép 15mm

- Bề rộng và chiều cao mối hàn đính càng nhỏ càng tốt, để không gây khó khăn khi hàn,

- Tăng cường độ dòng điện so với khi hàn, các thông số khác vẫn giữ nguyên

- Dao động hình bán nguyệt với biên độ nhỏ

Kỹ thuật hàn giáp mối

- Đưa mỏ hàn vào đầu đường hàn, đầu điện cực cách mặt vật hàn 1 - 4mm, góc độ mỏ hàn như hình vẽ.

- Nhấn công tắc gây hồ quang, khi hồ quang hình thành thì giữ mỏ 3 - 5 giây để gia nhiệt cho đường hàn

Khi quan sát vũng hàn sáng lỏng, hãy di chuyển mỏ hàn chậm và đều với tốc độ phù hợp để tạo ra mối hàn có chiều rộng cần thiết Nếu không sử dụng dây hàn phụ, không cần thực hiện dao động ngang mỏ hàn.

Sử dụng que hàn phụ là một kỹ thuật quan trọng trong hàn Sau khi nung nóng chảy đầu đường hàn, cần cho que hàn phụ chạm vào bể hàn và rút ra nhanh chóng, nhưng vẫn đảm bảo nằm trong vùng bảo vệ của khí Tốc độ hàn và lượng que hàn bổ sung sẽ phụ thuộc vào chiều rộng và chiều cao của mối hàn.

- Phương pháp dao động mối hàn: hàn trái, dao động hình bán nguyệt với vận tốc đều đồng thời quan sát vùng hàn

Chú ý: Đầu điện cực không được tiếp xúc vùng hàn và đầu que hàn phụ Đầu que hàn phải luôn nằm trong vùng khí bảo vệ

Cuối quá trình hàn, nhiệt độ của phôi tăng lên do tốc độ tản nhiệt giảm, dẫn đến nhiệt độ nóng chảy của vùng hàn cao Để khắc phục tình trạng này, cần tăng tốc độ hàn và điều chỉnh chuyển động của đầu que hàn phụ Khi hoàn thành đường hàn, rút que hàn phụ, tắt hồ quang và giữ mỏ hàn để bảo vệ kim loại lỏng bằng khí bảo vệ.

Kiểm tra chất lượng mối hàn

TT Tên khuyết tật Nguyên nhân Khắc phục

Mối hàn cháy cạnh Ih lớn

Vận tốc nhanh Dao động mỏ hàn không có điểm dừng

- Điều chỉnh dao động que hàn

2 Mối hàn lẩn W Đầu điện cực chạm vào kim loại lỏng hoặc đầu que hàn phụ

- Thực hiện đúng thao tác kỹ thuật

Rổ khí - Thiếu khí bảo vệ

- Que hàn phụ bị oxy hóa

- Không giữ mỏ hàn để lưu lượng khí bảo vệ cuối đường hàn

- Hàn trong môi trường có gió

- Thao tác đúng kỹ thuật

- Đảm bảo điều kiện làm việc tốt

Mối hàn thiếu ngấu - Dòng điện hàn yếu

- Đầu que hàn phụ cảng trở sự nóng chảy của kim loại cơ bản

- Bón que hàn phụ đều tay.

HÀN ĐỒNG HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP

Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim đồng

đồng, vật liệu hàn đồng

Kim loại màu đóng vai trò quan trọng trong đời sống, đặc biệt trong chế tạo chi tiết máy Công nghệ hàn kim loại màu là một bước tiến lớn trong phát triển ngành công nghiệp hiện đại Tuy nhiên, việc hàn kim loại màu đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về các loại vật liệu và đặc tính riêng biệt của chúng Do đó, thợ hàn cần có tay nghề cao để đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất.

Để hàn kim loại màu hiệu quả và tránh sai sót, cần nắm rõ các đặc tính của chúng Hiểu về kim loại màu giúp xác định nhiệt độ nóng chảy, thời điểm dễ xuất hiện vết nứt và những yêu cầu khác trong quá trình hàn Hãy cùng tìm hiểu thêm về vấn đề này.

Đồng là một kim loại nổi bật với khả năng dẫn nhiệt và dẫn điện hiệu quả, đồng thời có tính chống ăn mòn tốt Với tỉ trọng 8,93g/cm³, đồng có nhiệt độ nóng chảy ở mức 1083 độ C và nhiệt độ sôi đạt 2360 độ C.

Mặc dù đồng có độ bền không cao (σb = 16Kg/mm2, HB = 40), nhưng độ bền của nó có thể tăng mạnh khi trải qua quá trình biến dạng nguội (σb = 45Kg/mm2, HB = 125) Do đó, một trong những biện pháp hiệu quả để nâng cao độ bền của đồng là áp dụng biến dạng nguội Bên cạnh đó, đồng cũng nổi bật với khả năng chống mài mòn tốt, mặc dù độ cứng của nó không cao.

Hợp kim của đồng thường được phân loại theo thành phần hóa học, trong đó có hai loại chính Loại đầu tiên là latông (đồng vàng hay đồng thau), là hợp kim chủ yếu gồm đồng và kẽm, bên cạnh đó còn chứa các nguyên tố khác như chì (Pb), niken (Ni) và thiếc (Sn).

Latông, theo tiêu chuẩn TCVN 1695-75, được ký hiệu bằng chữ "L" kèm theo các ký hiệu của nguyên tố hóa học và chỉ số thành phần Latông được phân chia thành hai nhóm chính.

Kẽm (Zn) đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ bền và độ dẻo của hợp kim đồng Tuy nhiên, khi hàm lượng kẽm vượt quá 50% trong hợp kim Cu-Zn, hợp kim sẽ trở nên cứng và giòn Một trong những mác thường được sử dụng là LCuZn10.

Latông phức tạp là hợp kim bao gồm Cu và Zn, được bổ sung thêm các nguyên tố như Pb, Al, Sn, Ni để cải thiện tính chất Cụ thể, Pb tăng cường khả năng cắt gọt, Sn nâng cao tính chống ăn mòn, trong khi Al và Ni cải thiện cơ tính của hợp kim Một số loại latông phức tạp phổ biến bao gồm LCuZn29Sn1 và LCuZn40Pb1.

Brông nhôm nổi bật với độ bền cao hơn so với Brông thiếc, đồng thời có khả năng chống ăn mòn tốt Tuy nhiên, nhược điểm của nó là khó đúc Do giá thành rẻ, Brông nhôm thường được sử dụng thay thế cho Brông thiếc Các loại Brông nhôm phổ biến bao gồm BCuAl9Fe4 và BCuAl10Fe4Ni4.

Brông Berili, hay còn gọi là đồng đàn hồi, là hợp kim giữa đồng và beryllium (Be), với ký hiệu BCuBe2 tương đương với CDA 172 Hợp kim này nổi bật với độ cứng cao, tính đàn hồi xuất sắc, khả năng chống ăn mòn và dẫn điện tốt, thường được sử dụng để chế tạo lò xo trong các thiết bị điện.

Đồng dễ bị oxi hóa, tạo thành CuO và CuO2, dẫn đến việc mối hàn trở nên giòn và dễ nứt khi nguội Do đó, trong quá trình hàn, cần sử dụng thuốc hàn và que hàn có chất khử oxy như P hoặc Si để đảm bảo chất lượng mối hàn.

Các phương pháp hàn đồng và hợp kim đồng bao gồm hàn hồ quang kim loại, hàn hồ quang vonfram và hàn oxy – axetylen Trong đó, hàn hồ quang kim loại ít được ưa chuộng do hạn chế về khí trợ che chắn trong quá trình hàn.

Máy hàn TIG hiện nay được coi là phương pháp tối ưu nhất để hàn đồng, mang lại chất lượng mối hàn đẹp và chắc chắn Việc sử dụng khí bảo vệ Argon hoặc hỗn hợp khí Helium và Argon giúp tăng cường mật độ nhiệt, cho phép thợ hàn dễ dàng điều khiển que hàn một cách hiệu quả.

Chu ẩ n b ị d ụ ng c ụ , thi ế t bi hàn khí

Hình 4.1 Thiết bị hàn khí

1 Bình chứa Oxy 2 Bình chứa axetylen, 3 Van giảm áp, 4 Khóa bảo hiểm,

5 Ống dẫn khí, 6 Mỏ hàn

Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo mỏ hàn khí

49 a Mỏ hàn kiểu hút, b mỏhàn đẳng áp

Hình 4.3 Van giảm áp đơn cấp

- Thiết bịngăn lửa tạt lại kiểu khô

Hình 4.4 Thiết bịngăn lửa tạt lại kiểu khô

- Thiết bị ngăn lửa kiểu dùng chất lỏng

Hình 4.5 Thiết bịngăn lửa tạt lại kiểu ướt

Hình 4.6 Dụng cụ hàn khí

Kỹ thuật hàn

Hàn khí có ảnh hưởng lớn đến chất lượng mối hàn, đặc biệt là thành phần ngọn lửa Nếu có quá nhiều ôxy, lượng ZnO sẽ tăng và chất hợp kim trong mối hàn sẽ giảm Do đó, ngọn lửa hơi thừa ôxy là lựa chọn tốt nhất để tạo lớp ôxit kẽm trên bề mặt bể hàn, giúp ngăn cản sự bốc hơi của kẽm Công suất ngọn lửa được tính theo công thức W = (100 – 150)S (l/h).

+ Que hàn: Tốt nhất nên dùng que hàn có chất khử oxy: Al, Si, Mn

+ Thuốc hàn:Thuốc sử dụng để hàn đồng thau là bôrắc

Mỏ hàn nên được nghiêng với bề mặt vật hàn một góc từ 80 đến 90 độ Khi thực hiện hàn, cần giữ khoảng cách từ đầu ngọn lửa đến bề mặt vật hàn trong khoảng 7 đến 10 mm.

Để nâng cao độ bền của mối hàn, sau khi hàn, cần thực hiện rèn nhẹ lên bề mặt mối hàn Tùy thuộc vào hàm lượng đồng trong kim loại vật hàn, rèn có thể được thực hiện ở trạng thái nóng hoặc nguội Cụ thể, nếu hàm lượng đồng trong vật hàn nhỏ hơn 60%, rèn nên được thực hiện ở nhiệt độ 700 độ C Ngược lại, nếu hàm lượng đồng lớn hơn 60%, có thể tiến hành rèn ở trạng thái nguội.

Khi hàn, các nguyên tố hợp kim trong đồng thanh dễ bị oxy hóa do vậy mối hàn đồng thanh thường bị rỗ và lẫn xỉ

Hàn đồng thanh thiếc thường gặp tình trạng mối hàn bị rỗ do tính dễ cháy của thiếc Trong khi đó, hàn đồng thanh nhôm dễ dẫn đến sự hình thành oxit nhôm (Al2O3) với nhiệt độ nóng chảy cao, gây khó khăn trong việc loại bỏ xỉ khỏi mối hàn.

+ Ngọn lửa hàn và công suất ngọn lửa

- Ngọn lửa để hàn là ngọn lửa bình thường

Khi hàn, đầu nhân ngọn lửa cách bề mặt vật hàn 7 – 10mm

- Que hàn: Sử dụng que hàn thành phần giống với thành phần kim loại vật hàn

- Thuốc hàn: Căn cứ vào thành phần kim loại vật hàn mà sử dụng thuốc hàn cho thích hợp

- Hàn đồng thanh nhôm nên dùng thuốc hàn có thành phần: 45%KCL + 20%BaCl + 20%NaCl + 15%NaF

- Hàn đồng thanh Niken dùng thuốc hàn có thành phần: Na2B4O7, H3BO3 và NaCl Các loại đồng thanh khác sử dụng thuốc hàn: Na2B4O7

- Mồi lửa cho mỏ hàn và điều chỉnh để được ngọn lửa trung tính với nhân ngọn lửa dài từ

(6 ~ 7) mm, giảm bớt lượng ôxi để có ngọn lửa các bon hóa

- Giữ mỏ hàn nghiêng một góc khoảng 45 0 so với bề mặt tấm kim loại nằm ngang

- Nung nóng vùng hàn bằng ngọn lửa các bon hóa, khi nung cần nung dần dần

Sau khi thuốc hàn chảy, cần điều chỉnh van ôxi để tạo ra ngọn lửa trung tính Tiếp theo, hãy xoay tròn ngọn lửa xung quanh điểm hàn với đường kính khoảng 20 mm để đảm bảo quá trình hàn diễn ra hiệu quả.

- Giữ ngọn lửa cách bề mặt của kim loại khoảng 5 mm để cung cấp nhiệt cho đến khi tấm thép có màu đỏ sáng (800 0 C)

- Giữ que hàn nghiêng một góc khoảng 45 0 so với bề mặt tấm kim loại nằm ngang

- Nung nóng đầu que hàn và nhúng vào trong thuốc hàn

Giữ que hàn trong một khoảng thời gian cho đến khi thuốc hàn bao quanh que chuyển từ trạng thái lỏng sang rắn, sau đó lại chuyển từ rắn trở lại lỏng.

- Đưa que hàn vào vị trí hàn làm nóng chảy

- Nhấc que hàn ra và dùng mỏ hàn nung nóng khu vực tiếp theo

- Lặp lại các thao tác trên như hình vẽ

Làm sạch các chất bẩn trên bề mặt của mối hàn bằng bàn chải hoặc dũa.

Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn

Kiểm tra hình dạng bên ngoài của vảy hàn

Kiểm tra sự cong vênh của vật hàn và sự không ngấu của kim loại cơ bản

Hàn vảy đồng Đồng thau là hợp kim của đồng và kẽm, hợp kim có trên 35% kẽm thì tính dẻo và độ bền kéo là rất tốt.

Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng

Người thợ hàn cần tuân thủ đầy đủ các yêu cầu quy định về nghề hàn, bao gồm chứng nhận nghề, đảm bảo sức khỏe, hoàn thành huấn luyện, và trang bị đầy đủ phương tiện an toàn.

– Kiểm tra trước khi (làm việc) hàn :

Tình trạng của đường ống dẫn khí, các chai chứa khí, và các cơ cấu an toàn như van điều áp và van dập lửa rất quan trọng Đặc biệt, độ kín của các mối liên kết ống và giữa ống với thiết bị cần được kiểm tra định kỳ để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình sử dụng.

Dọn sạch các chất dễ cháy xung quanh bán kính cách vị trí hàn là 5m;

– Khoảng cách giữa các chai khí với vị trí hàn là 10m

– Khi hàn, cắt trong các khoang, thùng hoặc phòng kín phải đảm bảo tốc độ gió từ

Để đảm bảo an toàn, cần phải xúc, rửa hoặc áp dụng biện pháp làm sạch cho thiết bị, thùng, hầm chứa các chất dễ cháy, nổ trước khi tiến hành hàn Cấm tuyệt đối hàn hoặc cắt các thiết bị đang chịu áp lực và các thiết bị chứa chất cháy nổ.

– Khi hàn trong khu vực có nguy cơ điện giật cao, đèn chiếu sáng di động nên dùng điện áp thấp 12V

– Hàn hơi trong lúc di động, cấm quấn ống dẫn khí trên vai; không đóng, mở van chai khí quá nhanh

– Phải che, chắn bảo vệ AT cho những người xung quanh; có hệ thống khử hơi khí độc hại cho những vị trí hàn cốđịnh

Những trọng tâm cần chú ý trong bài

Đồng và hợp kim đồng có nhiều loại với các đặc tính khác nhau, vì vậy việc nắm rõ các loại hàn đồng là rất quan trọng Điều này giúp điều chỉnh nhiệt độ hàn và chọn que hàn phù hợp, đảm bảo quá trình hàn diễn ra hiệu quả.

Câu hỏi ôn tập bài 4.

Câu 1 Nêu đặc điểm và khó khăn khi hàn đồng và hợp kim đồng?

Câu 2 Kỹ thuật đồng và hợp kim đồng bằng phương pháp hàn khí ?

Yêu cầu vềđánh giá kết quả học tập bài 4

- Trình bày đúng đặc điểm, khó khăn khi hàn đồng và hợp kim đồng

- Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ hàn khí đầy đủ an toàn

- Chuẩn bị mép hàn sạch hết lớp ô-xy hoá, hết các vết bẩn đúng kích thước, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

- Chọn que hàn phụ phù hợp với tính chất của vật liệu hàn

- Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật liệu, kiểu liên kết hàn

Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác

Hàn đồng và hợp kim đồng bằng phương pháp hàn khí đảm bảo các mối hàn giáp mối, mối hàn gấp mép và mối hàn góc có độ sâu ngấu tối ưu, không xuất hiện hiện tượng rỗ khí hay xỉ, không bị cháy cạnh và giảm thiểu biến dạng.

- Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn

- Hàn đồng và hợp kim đồng các mối hàn giáp mối, mối hàn gấp mép, mối hàn góc bằng phương pháp hàn khí đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

- Được đánh giá bằng hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm, vấn đáp

Đánh giá hiệu quả công việc được thực hiện thông qua kiểm tra trực tiếp thao tác trên máy, chất lượng bài tập và việc tổ chức nơi làm việc đạt tiêu chuẩn yêu cầu.

+ Năng lực tự chủ và trách nhiệm

- Tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác, ngăn nắp trong công việc

HÀN ĐỘNG VÀ HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP

Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn hồ quang tay

Kim loại màu đóng vai trò quan trọng trong đời sống, đặc biệt trong chế tạo chi tiết máy Công nghệ hàn kim loại màu đã góp phần phát triển mạnh mẽ nền công nghiệp hiện đại Tuy nhiên, hàn kim loại màu có nhiều loại và đặc tính khác nhau, đòi hỏi thợ hàn cần có kiến thức sâu sắc về từng loại vật liệu và tay nghề cao để đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng tối ưu.

Để hàn kim loại màu hiệu quả và tránh sai sót, việc nắm vững các đặc tính của chúng là rất quan trọng Hiểu rõ về nhiệt độ nóng chảy, các yếu tố gây ra vết nứt và các yêu cầu kỹ thuật khác sẽ giúp bạn thực hiện quá trình hàn một cách chính xác hơn Hãy cùng tìm hiểu những kiến thức cần thiết để hàn kim loại màu thành công.

Đồng là một kim loại nổi bật với khả năng dẫn nhiệt và dẫn điện hiệu quả, đồng thời có khả năng chống ăn mòn tốt Tỉ trọng của đồng đạt 8,93g/cm³, với nhiệt độ nóng chảy là 1083 độ C và nhiệt độ sôi lên tới 2360 độ C.

Đồng có độ bền không cao với σb = 16Kg/mm2 và HB = 40, nhưng độ bền này tăng mạnh khi trải qua quá trình biến dạng nguội, đạt σb = 45Kg/mm2 và HB = 125 Do đó, một trong những biện pháp cải thiện độ bền của đồng là thông qua biến dạng nguội Mặc dù độ cứng của đồng không cao, nhưng nó lại sở hữu khả năng chống mài mòn tốt.

Hợp kim của đồng được phân loại chủ yếu theo thành phần hóa học, trong đó có hai loại chính: Latông (đồng vàng hay đồng thau), là hợp kim chủ yếu gồm đồng và kẽm, cùng với một số nguyên tố khác như chì (Pb), niken (Ni) và thiếc (Sn).

Latông, theo tiêu chuẩn TCVN 1695-75, được ký hiệu bằng chữ L, tiếp theo là ký hiệu tên nguyên tố hóa học và chỉ số thành phần Latông được phân chia thành hai nhóm chính.

Kẽm (Zn) đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ bền và độ dẻo của hợp kim đồng Tuy nhiên, khi tỷ lệ Zn vượt quá 50% trong hợp kim Cu-Zn, hợp kim này sẽ trở nên cứng và giòn Một trong những mác hợp kim thường được sử dụng là LCuZn10.

Latông phức tạp là hợp kim bao gồm Cu và Zn, cùng với các nguyên tố bổ sung như Pb, Al, Sn, Ni để cải thiện tính chất Chẳng hạn, Pb tăng cường khả năng cắt gọt, Sn nâng cao tính chống ăn mòn, trong khi Al và Ni cải thiện cơ tính Một số loại latông phức tạp phổ biến bao gồm LCuZn29Sn1 và LCuZn40Pb1.

Brông nhôm nổi bật với độ bền cao hơn so với Brông thiếc và khả năng chống ăn mòn tốt Mặc dù khó đúc hơn, Brông nhôm thường được sử dụng thay thế Brông thiếc do giá thành rẻ hơn Các loại Brông nhôm phổ biến bao gồm BCuAl9Fe4 và BCuAl10Fe4Ni4.

Brông Berili, hay còn gọi là đồng đàn hồi, là hợp kim của đồng với nguyên tố chính là Be Hợp kim này nổi bật với độ cứng và tính đàn hồi cao, cùng khả năng chống ăn mòn và dẫn điện tốt Chính vì những đặc tính này, Brông Berili thường được sử dụng để chế tạo lò xo trong các thiết bị điện, và được ký hiệu là BCuBe2, tương đương với CDA 172.

Đồng dễ bị oxi hóa, tạo ra các oxit như CuO và CuO2, khiến mối hàn trở nên giòn và dễ xuất hiện vết nứt khi nguội Để khắc phục tình trạng này, trong quá trình hàn, cần sử dụng thuốc hàn và que hàn có chứa chất khử oxy như P và Si.

Các phương pháp hàn đồng và hợp kim đồng bao gồm hàn hồ quang kim loại, hàn hồ quang vonfram và hàn oxy – axetylen Trong số này, hàn hồ quang kim loại ít được ưa chuộng do hạn chế về khí bảo vệ trong quá trình hàn.

Máy hàn TIG hiện nay được coi là phương pháp hàn đồng tối ưu nhất, mang lại chất lượng mối hàn đẹp và chắc chắn Sử dụng khí bảo vệ Argon hoặc hỗn hợp khí Heli và Argon giúp tăng cường mật độ nhiệt, cho phép thợ hàn dễ dàng điều khiển que hàn.

Kỹ thuật hàn

- Gây hồ quang tại vị trí đầu của đường hàn (phía trên mối hàn đính )

- Chờ cho hồ quang cháy ổn định

Sử dụng que hàn đồng Hàn Cu-VD với đường kính 3.2 mm, điều chỉnh cường độ dòng điện hàn từ 80 đến 90 A Đảm bảo que hàn được giữ vuông góc với bề mặt vật hàn, nhìn dọc theo mối hàn và nghiêng một góc từ 75 đến 80 độ theo hướng hàn.

Chuyển động ngang que hàn với bề rộng lớn hơn khe hở một chút

Dùng hồ quang ngắn và chỉnh cho hồ quang luôn ở phía trước của bể hàn

Dùng phương pháp hồ quang ngắt để lấp đầy rãnh hò quang

5 Ki ể m tra ch ất lượ ng m ố i hàn

Hình dạng mối hàn mặt trên (bề rộng mối hàn, chiều cao mối hàn và vảy hàn) Điểm đầu và điểm cuối đường hàn

Khuyết cạnh và chảy tràn

Hình dạng, kích thước phần mối hàn lồi mặt sau

Kim loại bắn tóe, xỉ hàn

Những trọng tâm cần chú ý trong bài

Đồng và hợp kim đồng có nhiều loại với các đặc tính khác nhau, vì vậy khi hàn, cần nắm rõ các loại hàn đồng để điều chỉnh nhiệt độ và chọn que hàn phù hợp.

Câu hỏi ôn tập bài 5.

Câu 1 Nêu đặc điểm và khó khăn khi hàn đồng và hợp kim đồng?

Câu 2 Kỹ thuật đồng và hợp kim đồng bằng phương pháp hàn hồ quang tay ?

Yêu cầu vềđánh giá kết quả học tập bài 4

- Trình bày đúng đặc điểm, khó khăn khi hàn đồng và hợp kim đồng

- Chuẩn bị máy hàn hồ quang tay chuyên dùng cho hàn đồng và hợp kim đồng

- Chuẩn bị mép hàn sạch hết lớp ô-xy hoá, hết các vết bẩn đúng kích thước, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

- Chọn que hàn phụ phù hợp với tính chất của vật liệu hàn

- Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật liệu, kiểu liên kết hàn

Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác

Hàn đồng và hợp kim đồng có thể thực hiện các mối hàn giáp mối, mối hàn gấp mép và mối hàn góc bằng phương pháp hàn hồ quang tay, đảm bảo đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật cần thiết.

- Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn

Hàn đồng và hợp kim đồng được thực hiện qua các phương pháp hàn hồ quang tay, bao gồm mối hàn giáp mối, mối hàn gấp mép và mối hàn góc, đảm bảo đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật.

- Được đánh giá bằng hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm, vấn đáp

Kiểm tra trực tiếp thao tác trên máy là phương pháp đánh giá hiệu quả, dựa vào quá trình thực hiện, chất lượng bài tập và việc tổ chức nơi làm việc để đảm bảo đạt các yêu cầu cần thiết.

+ Năng lực tự chủ và trách nhiệm

- Tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác, ngăn nắp trong công việc

Tiêu đề	Giáo Trình Hàn Kim Loại Màu
Tác giả	Nguyễn Nhật Minh, Hồ Anh Sĩ
Trường học	Cần Thơ
Chuyên ngành	Nghề Hàn
Thể loại	Giáo Trình
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Cần Thơ

Định dạng
Số trang	60
Dung lượng	1,91 MB