Giáo trình hàn kết cấu thép - bộ xây dựng , tài liệu công nghệ hàn cho ae ngành kỹ thuật cơ khí và xây dựng
Khí bảo vệ
Khí Ar tinh khiết (-100%) thường đực dùng để hàn kim loại màu Khí He tinh khiết (-100%) thường được dùng để hàn các liên kết có kích thước lớn với các vật liệu có tính dẫn nhiệt cao như Al, Mg, Cu Khi dùng khí He tinh khiết, bề rộng mối hàn sẽ lófn so với dùng loại khí khác, vì vậy có thể dùng hỗn hợp Ar + (50 - 80%)He Do khí He có trọng lượng riêng nhỏ hơn khí Ar nên lưu lượng khí He cần dùng cao hơn 2 đến 3 lần so với khí Ar.
Khi hàn các hợp kim chứa Fe có thể bổ sung thêm 0 ؛ hoặc CO2 vào Ar để khắc phục các khuyết tật như lõm, khuyết, bắn tóe và hình dạng mối hàn không đồng đều.
Khí CO2 được dùng rộng rãi để hàn thép các bon và thép hợp kim thấp, do giá thành thấp, mối hàn ổn định, cơ tính của mối hàn đạt yêu cầu, tốc độ hàn cao và độ ngấu sâu
Nhược điểm của hàn trong khí bảo vệ CO2 là gây bắn toé kim loại lỏng.
Bảng 3: Giới thiệu một sô loại khí bảo vệ tương ứng với kim loại cơ bán
Khí bảo vê Kim loại cơ bản
Ar (He) Агч- 1%Ог Ar - 2% Oj Ar -í- 5% O 2 Ar - 20% CO2
Kim loại và hợp kim không có sắt Thép auslenit
Thép ferit (hàn đứng từ trên xuống) Thép ferit (hàn tấm mỏng, hàn đứng từ trên xuống) Thép ferit và austenit (hàn ở mọi vị trí)
Thép ferit và austenit (hàn ở mọi vị trí)Thép ferit (hàn ở mọi vị trí)
QUE HÀN ĐIỆN
Cấu tạo, yêu cầu và phân loại que hàn
a) Cấu tạo: Que hàn gồm hai phần chính
Phần lõi: Là những đoạn dây kim loại có chiều dài từ 250 đến 450mm tưcíng ứng với đường kính từ 1,6 - 6,0mm Theo TCVN 3734 - 89 quy ước đưòíng kính que hàn được gọi theo đường kính của phần lõi que d
Phần vỏ thuóc: Bao gồm hỗn hợp các hoá chất , khoáng chất, fero hợp kim và chất dính kết. b ) Yêu cẩu:
Vỏ thuốc phải thoả mãn các yêu cầu sau đây:
- Tạo ra môi trường ion hoá tốt để đảm bảo dễ gây hồ quang và hồ quang cháy ổn định Thường dùng các nguyên tô của nhóm kim loại kiềm.
- Tạo ra môi trường khí bảo vệ vùng hằn, không cho nó tiếp xúc với N2 và O2 của môi trưòìig xung quanh.
- Tạo lớp xỉ lỏng phủ đều trên bề mặt kim loại mối hàn bảo vệ không cho không khí xâm nhập trực tiếp vào vũng hàn và tạo điểu kiện cho mối hàn nguội chậm. ٠Có khả nãng khử ôxy, hợp kim hoá mối hàn nhằm nâng cao hoặc cải thiện thành phần hoá học và cơ tính của kim loại mối hàn
- Đảm bảo độ bám chắc của vỏ thuốc lên lõi que, bảo vệ lõi que không bị ôxy hoá.
Thường dùng nước thuỷ tinh dextrin
- Nhiệt độ nóng chảy của vỏ thuốc phải lớn hơn nhiệt độ nóng chảy của lõi que để khi hàn vỏ thuốc tạo ra hình phễu hướng kim loại nóng chảy đi vào vũng hàn.
Về tổng thể que hàn phải đạt được các yêu cầu chính sau đây:
- Đảm bảo yêu cầu về cơ tính của kim loại mối hàn.
- Đảm bảo thành phần hoá học cần thiết cho kim loại mối hàn.
- Có tính công nghệ tốt.
(■) ΡΙιάη loại: Có nhiều cách phân !oại
Theo công dụng (gang'.thep các bon, thép hợp kim.,.) Theo chiều dày của lớp vỏ bọc
Theo tinh chất chủ yếu của vỏ thuốc + Que hàn loại vỏ thuốc hệ axít (ký hiệu là A) + Que hàn loại vỏ thuốc hệ bazo (ký hiệu là B) + Que hàn loại vỏ thuốc hệ hữu cơ (ký hiệu là o liay c)
+ Que hàn loại vỏ thuốc hệ rutin (ký hiệu là R) 2 Một số tíèu chuẩn và phương pháp ký hỉệu que hàn a ١ Ký hiệu que hàu theo tiêu chuẩn Việt Num
Que hàn thép các bon và hợp kim thấp TCVN 3734-89.
Cấu trUc chung của ký hiệu que hàn có dạng nhu sau:
Bảng 4: Sơ dồ cấu trUc ký hỉệu que hàn thep c thấp theo TCVN 3734 - 89
Chi gíới hạn bền kéo tối thiểu (kg/mni؛) và các chi tiêu khác về co tinh của kim loai mối hàn
Chi hè vỏ bọc của q u e hàn A (Axít) B (Bazo) R (Rutin)
Chỉ loại dOng diện và cực tinh cUa dOng một ٠ chiều ”6” que hàn chi hàn bằng dòng một ch؛ều nối ngược (DC")
Ví dụ: Ν50-6Β nghĩa là: Que hàn dUng dể hàn thép c và hợp kim thấp, vỏ thuốc Bazơ, thích hợp hàn dOng 1 chiều nối nghịch Kim loại mối hàn có giới hạn bền kéo tối thiểu 50kg/mm2 (hay 490MPa).
Cơ tinh của kim loại mối hàn theo TCVN 3223-89.
Bảng 5: Một số lơạl que hàn theo TCVN 3223-89
Các chỉ tiêu về cơ tinh
Loại que hàn Giới hạn bền kéo ỗb Độ va dập ak Độ giãn dài tương dối Góc uốn a
N/mm2 kg/mm2 MJ/m2 kgm/cm2 % Độ
Các chỉ liêu về cơ tính
Loại que hàn Giới hạn bền kéo ôh Độ va đập \ Độ giãn dài tương đối Góc uốn a
N/mm^ kg/mm؛ MJ/m؛ kgm/cm^ % Độ
Que hàn thép hợp kim có độ bền cao
HC XX CrXX MnXX wxx
Que hàn thép hợp kim cao
Giói hạn bền kéo lối thiểu tính theo kg/mm‘ ĩ
Ký hiệu các nguyên tố hợp kim Cr, Mn١w và các nguyên tố khác (nếu có) với hàm lượng tương ứng của chúng tính theo phần trăm (nếu không có các chữ số kèm theo thì hàm lượng của nguyên tố đó xấp xỉ 1%
Nhiệt độ làm ٠٠ việc ổn định của mối hàn ' ١ c
Ví dụ: Hc.60.Crl8.V.W.Mo-B có nghĩa: Que hàn hợp kim độ bền cao, có giới hạn bền kéo tối thiểu 60kg/mm؛ hay 590MPa và thành phần hoá học: 18%Cr, 1%V, 1%W, l%Mo, vỏ thuốc bọc Bazơ. b) Kỷ hiệu que hàn theo tiêu chuẩn Quốc tế ISO
Que hàn thép c và thép hợp kim thấp ISO 2560
Cấu trúc ký hiệu gồm 7 loại thông tin khác nhau trong đó 4 loại ở phần đầu là bắt buộc còn 3 loại ở phần cuối chỉ cung cấp thêm thông tin (có chứ không bắt buộc).
Bảng 6: Cấu trúc ký hiệu que hàn theo ISO 2560
Chữ cái 2 chữ số 3 chữ sô'
43 hay 51 Giới hạn bền kéo của kim loại mối hàn
0, 1١ 5 Độ dãn dài và nhiệt độ thấp nhất KVC = 28J/cm؛
Loại hệ vỏ thuốc bọc que hàn
Hiệu suất đắp của que hàn kc(%)
0,1 5 Vị trí mối hàn trong không gian
H Hàm lượng Hj nhỏ hơn IScmVlOOg kim loại đắp
Ví dụ: Que hàn E51, 5B, 120, 2, 6, HCó nghĩa là: Que hàn hổ quang tay cho thép c hoặc thép hợp kim thấp giới hạn bền kéo của kim loại mối hàn trong khoảng 510MPa, độ dãn dài tưcmg đối ô٩ = 20% Độ dai va dập KCV = 28J/cm2 dạt dược ờ nhiệt độ ٦' = -40"c, có vỏ thuốc Bazơ Hiệu suâ't dắp K[- = ! 15-125% tliícli hợp hàn ỏ mọi vị tri trong klióng gian Trừ vỊ tri hàn tụt từ trên xưống Klii hàn dùng dòng diện một chiểu nOl iighỊch hoặc tlOng xoay chiều có diện áp khOiig tải tối thiểu 70 = ٧V.(ا
Que hàn thép hợp kim cao ISO 3581.
Các nguyên tố hợp kim chủ yê'u trong các loại tliCp hợp k؛!n cao là CrOin, Niken và Molip den Vì vậy dể dơn giản trong ký hiệu ١'à kim loại dắp của mối hàn ngươi ta dUng các con sở' de chỉ hàm lượng trung bỉnh tương ứng với các nguyên tố Cr, Ni Mo.
Cà'u trúc ký hiệu que hàn theo ISO 3581.
Bảng 7: Cấu trUc ký hiệu que hàn tlieo ISO 3581
Chữ cái 2 cli số U 2 chữ số 1 chữ số Các nguyên tố khác
2 ب 1 chû'cài 3 chữ số 1 chữ số 1 chữ số
Hiệu suất dắp Kc ٧ị trí mối hàn trong khOng gian
Loại dOng diện cực tinh ٧„ ٧ í dụ: Kim loại đáp có hàm lượng Cr và Ni trung binh là 19% và 12% dược ký hiệu là “ 19.12”, nếu có 2% Mo thl dược ký hiệư “ 19.12.2”.
Ngoài các hợp kim dẫ nêu, nếu trong thép hay kim loại dắp còn có các hợp kim kliác (Nb, V, Si, Mn) thl sau chỉ số chỉ hàm lượng trung binh cơn phải có ký hiệư hóa học cUachUng. ٧ ، dụ: CUng lliành phần kim loaị dắp ỏ trên, nhung nê'u có tliêm 3% Nb thi ký hiệu mới sẽ là "19.12.2.3Nh١.
Ví dụ; Que Ε19.9 R 120 1 6 có nghla !؛،: Qtie hàn hO quang tay dể hàn thép hợp kiitt cao Que hàn có vỏ bọc thuốc hệ Rutln và kim loại mối hàn có tliành phần hóa học nl١ư sau: c < 0 8 ٠ /
Chọn que hàn hồ quang tay
Có thể cần cứ vào các yếu tố sau dây dể chọn que hàn:
- Que hàn phải cho phép tạp ra dược kim loại mối hàn có các dặc tinh bền và tliành phần hóa học tương ứng với kim loại co bản.
- Que hàn có thể hàn dược các vị tri trong khOng gian khác nhau.
- Que hàn phải tliích hợp với nguồn diện hàn: về phạm vi điểu chỉnh dOng diện hàn, loại dOng diện (AC hay DC) diện áp kliOng tải ٧0, cực tinh của nguồn.
- Phụ thuộc vào kiểu liên kết và các yêu cầu về mối nối; dặc điểm (sâu, trung bìnli hay nOng), kiểu vát mép, chiều dày, số lớp,
- Phù hợp với diều kiện làm việc của kết câ'u: Cần xác định diều kiện sử dụng của sản phẩm như nhiệt độ, áp suất, tải trọng môi trường làm việc.
- 1 1 إ1١ة phù hợp với quy trinh cOng ngliệ hàn hoặc các yêu cầu kĩ thuật clto trước
- Có năng suất hàn cao: VD dể tăng liệ số dắp cUng như năng suất hàn ờ vị tri hàn sấp có thể sù dụng loại que hàn có hàm lưẹnig bột sắt cao và đường kinh lớn.
Trong thực tiễn sản xuất, khi cần thay thế một loại que hàn nào dó ta cần pliải cân nhắc các yếu tố nêu trên dể chọn vật liệu tương dương phù hợp theo các tiêu chuẩn khác nhau.
Quy trinh sấy ủ và các phương pháp bảo quản que hàn
Trong quá trinh síf dụng vật liệu hàn thươg sử dụng que hàn có hàm lượng HydrO th؛'lp Khi hàn những loại que hàn này sẽ cung cấp 1 lượng HydrO thấp vào trong kim 1ا0؛.ا mối hàn, nó làm giảm những khuynlí hướng nứt mối hàn VI vậy việc bảo quản và sấy ủ que hàn tốt hay xấu có ảnh hirOg rất lớn dến chất lượng mối hàn.
Ti'ước khi hàn, que hàn dược sấy khô trong tủ 350()C±20(| trong 2 giờ và nhiệt độ I50"c±l0('và que hàn sấy chỉ sử dụng trong 4 giơ làm việc Những phích sấy phía dược duy trl ở nhiệt độ 60"c±10" Que hàn chỉ dược trả lại khi còn ở trong tủ sây dựng que hàn.
Quy tr'inli sấy ủ que hàn.
Khi bảo quản que hàn phả! làm theo mấy điểm sau:
- Que hàn phải để trong những kho khô ráo và thOng gió tốt Nhiệt độ trong khô khOng thấp quá I8"c.
- Khi cất các loại que hàn phải kê cao (khOng thấp quá ЗООтт) dồng thời dể cách vách tương >300mm dề phOng que hàn bị ẩm mà biến chất.
- Kho chứa que hàn phải có phOng sấy kho chuyên dUng, trong phOng có thiết bị 10 nung nOng dể sấy khô que hàn.
- Nếu thấy que hàn bỊ ẩm, que hàn có tinh axit cho sấy ở nhiệt độ I50('c từ 1 dến 2 giờ.
- Các loại que hàn bị ẩm, sau khi dem sấy khô phải hàn thử, nếu khOng phát hiện có hiện tượng thuốc bọc que hàn roi ra ttag mảng hoặc trên mặt mối hàn có lỗ hoi thl chtmg tỏ que hàn dó vẫn dảm bảo chất lượng.
- Khi làm việc ở ngoài trời cách dêm cần giữ ẩm clio que hàn.
THỰC HÀNH BÀI VẬT LIỆU HÀN
Mục dích
- Giải thích dược các ký nhãn hiệu, thOng số ghi trên que hàn và dây hàn theo tiêu chuẩn VN, ISO, AWS.
- Lựa chọn vật liệu phự hỗ^ với vật liệu phoi hàn và quy trinh cụng nghệ hàn.
2 ٠ Chuẩn bl vật liệu hàn:
- Binh chứa khi CO2. - Cụm van đổng hồ giảm áp.
- Que hàn diện hồ quang tay.
Học và gíảỉ thích
- Các thOng số ghi trên nhãn mác của dây hàn theo tiêu chuẩn của Việt Nam, hiệp hội hàn Hoa Kỳ, Quốc tế, Nhật Bản
- Các thông số ghi trên nhãn mác của que hàn theo tiêu chuẩn của Việt Nam, Hoa Kỳ, Quốc tế, Nhật Bản
BÀI3 TIÊU CHUẨN MỐI HÀN 3G
CÁC CHỈ SỐ GÁ LẮP CỦA M ốl HÀN THÉP TÂM CHỊU Lực 3G
Các chỉ số tiêu chuẩn gá lắp của mối hàn thép tấm chịu lực 3G.
Số lượng 2 tấm thép c, kích thước : 250x100x10 - Góc vát 30" ± 2"
- Phần không vát p = 2 ± 1 - Khe hở lắp ghép 2 tấm a = 2 ± 1 - Lắp đúng vị trí hàn 3G.
Hình l: Các chỉ tiêu gá lắp mối hàn 3G
II CÁC TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ CHÂT LUỢNG MỐI h à n 3G
Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng mối hàn là xác định khả năng đáp ứng các điều kiện làm việc của liên kết Cụ thể là xác định các tính chất cơ học, hóa học, kim loại học và xác định các khuyết tật.
Ngoài ra tiêu chuẩn đánh giá chất lượng liên kết hàn còn được dùng để phân loại các quy trình hàn và trình độ tay nghề của thợ hàn.
1 Tiêu chuẩn đánh giá ngoại dạng mối hàn 3G (theo tiêu chuẩn ASEAN)
Bảng 1: Một sô tiêu chuẩn kiểm tra đánh giá ngoại dạng mỏi hàn 3G
STT Các yếu tố kiểm tra Yêu cầu
1 Điểm kết thúc mối hàn có được điền đầy không Không lõm 2 Các vảy hàn và bước hàn có đều đặn và đồng dạng không Khác biệt 2mm
3 Kim loại mối hàn không bị ngậm xỉ < 2 khuyết tật với kích thước < 2mm
4 Kim loại mối hàn không bị rò bề mặt máy sẽ hoạt động, đèn ‘MAIN LINE’ sáng.
2- Bật công tắc ‘CONTROL POWER’ ở vị trí ON =í> Mạch điều khiển làm việc, quạt gió hoạt động.
3 Đóng điện máy nén khí, mở van cung cấp khí.
4- Điều chỉnh áp lực khí ra phù hợp với loại mỏ cắt:
- Loại mỏ cắt: c r (P) - 0707 (70A), áp lực khí: 0,39MPa (4Kgf/cm^).
- Khi điều chỉnh giá trị áp lực khí vượt quá 0,29MPa thì đèn READY bật sáng Nếu như đèn READY không bật sáng thì máy cắt sẽ không làm việc.
5- Bật công tắc AIR ở vị trí CHECK đế kiểm tra khí sau đó chuyển sang vị trí CUT.
6' Kiểm tra an toàn điện:
- Trong quá trình cắt, khi hồ quang đã phát sinh không được ấn nút ‘SAFETY TEST’.
- Phải đưa mỏ cắt ra khỏi tấm cắt trước khi thực hiện kiểm tra.
7- Đặt chế độ cắt =í> điều chỉnh núm PLATE THICKNESS trên bảng điều khiển.
8' Bật công tắc chính số 1 của đầu dò.
9' Bật công tắc số 2 sang vị trí bên phải.
10- Bật công tắc 3 ở vị trí bên trái.
Sơ dồ điều khiển máy cắt khí Plasma A-70 tự động không sử dụng chức năng dò quang học.
11- Xoay núm số 6 để điều chỉnh hướng cắt.
12- Điều chỉnh tốc độ cắt bằng núm số 7.
Bảng tốc độ cát tương ứng với các con sô trẽn vạch diều khiển
13- Mở cắt tay hãm dịch chuyển dọc ngang, điều chỉnh mỏ cắt đúng vị trí bắt đầu cát, khóa cắt tay hãm dịch chuyên.
14- Bật công tắc 5 lên vị trí trên, mỏ cắt di chuyển trên tấm vật liệu Kiểm tra khoảng cách đầu bép cắt với bề mặt tấm vật liệu trên toàn bộ chiều dài đường cắt đồng thời kiểm tra độ chính xác của mỏ cắt theo vị trí đưòíng cắt trên tấm vật liệu => Hiệu chỉnh lại cho thích hợp.
Chú ý : Khi mỏ cắt tới vị trí cuối đường cắt, đưa công tắc 5 về vị trí dưới đề dùng mỏ cắt sau đó mở các tay hãm rồi mới di chuyển đầu cắt.
15- Đưa mỏ cắt về đúng vị trí bắt đầu cắt, khoá các tay hảm dịch chuyển.
16- Bật công tắc 2 sang vị trí bên trái.
17- Bấm nút số 8 và bật công tắc 5 lên vị trí trên Khí được cung cấp ra mỏ trước l,5s, sau đó hồ quang dẫn phát sinh (thời gian hồ quang dẫn không quá lOs) Hồ quang cắt phát sinh (quá trình cắt bắt đầu) => Ngừng hồ quang dẫn.
18- Khi cắt hết đường cắt bấm nút số 9 để ngắt hồ quang đồng thời tắt công tắc số 5 xuống vị trí dưới Dừng quá trình cắt Khí được phun ra tiếp và dừng sau lOs Đèn ‘HIGH PLASMA VOLTAGE NOW PRESENT’ tắt.
19- Ngắt công tắc số 1 trên đầu dò.
20- Đóng van cung cấp khí, bật công tắc AIR ở vị trí CHECK cho khí ra hết ngoài mở cắt, xả nước đọng trong bộ lọc khí.
2L- Tắt công tắc ‘CONTROL POWER’ mạch điểu khiển sẽ ngừng làm việc, quạt gió dừng.
22- Tắt công tắc nguồn điện.
- Cắt tự động không sử dụng chức năng dò quang học (cắt chép hình):
Các bước từ l-٠8؛ được tiến hành như trên, các bước tiếp theo như sau : 9- Bật công tắc số 2 sang vị trí bên phải.
10- Đặt công tắc số 3 sang vị trí bên trái.
11- Điều chỉnh tốc độ bằng núm sô 7.
12- Mở các tay hãm dịch chuyển dọc ngang, diều chỉnh điểm sáng của đầu dò đếì vị trí bắt đầu cắt đồng thời điều chỉnh vị trí của mỏ cắt trên tấm cắt, khoảng cách từ đầu mỏ cắt đến bề mặt tấm cắt là 3mm Sau khi điều chỉnh xong, khoá các tay hãm.
13- Bật công tắc số 3 sang bên phải và quan sát đèn số 4 Nếu đầu dò đã bắt đing điểm trên đường cắt thì đèn số 4 sáng Trường hợp khi bật công tắc số 3 sang phải mà đèn số 4 không sáng, mở các khoá hãm và dịch chỉnh đầu dò xung quanh điểm cũ nột chút khi đèn số 4 bật sáng thì khoá các tay hẫm lại.
14- Bật công tắc số 3 sang bên phải 1 lần nữa và bật công tắc số 5 lên vị trí trên=> kiểm tra sự di chuyển của đầu dò theo mẫu cắt.
15- Bật công tắc số 5 xuống vị lií dưới và bật côrig tắc số 3 sang vị trí bên trái, mở các tay hãm dịch chuyển, di chuyển đầu dò trở lại vị trí bắt đầu cắt sau đó khoá các tay hãm dịch chuyển.
16- Bật công tác số 3 sang vị trí bên phải và quan sát đèn số 4 sáng Nếu không sáng thì diều chỉnh lại vị trí đầu dò như bước 13.
17- Bật công tắc số 2 sang vị trí bên trái; bật công tác số 3 sang vị trí bên phải 1 lần nữa.
18- Bấm nút sô 8 rồi bật công tắc sô 5 lên vị trí trên Khí được cung cấp ra mỏ trước 1,5 giây, sau đó hồ quang dẫn phát sinh (thời gian hồ quang dẫn không được quá lOs)
Hồ quang cắt phát sinh (quá trình cắt bắt đầu) =؛> Ngừng hồ quang dẫn.
19- Khi cắt hết đường cắt bấm nút sô 9 để ngắt hồ quang đồng thời bật công tắc số 5 xuống vị trí dưới =í> Dừng quá trình cắt Khí được phun ra tiếp và dừng sau 10 giây Đèn 'HIGH PLASMA VOLTAGE NOW PRESENT’ tat.
20- Ngắt công tắc số 1 trên đầu dò.
21- Đóng van cung cấp khí, bật công tắc AIR ở vị trí CHECK cho khí ra hết ngoài mở cắt, xả nước đọng trong bộ lọc khí.
22- Tắt công tắc ‘CONTROL POWER’ mạch điều khiển sẽ ngừng làm việc, quạt gió dừng.
23- Tắt công tắc nguồn điện.
- Mài giũa, sửa chữa mép cắt
An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp
- An toàn lao động đối với người lao động.
- An toàn lao động đới với thiết bị máy móc.
KỸ THUẬT HÀN UỚP LỚT BẰNG PHUGNG PHA p MMAW
Mục tỉêu: Sau khi học xong bài học này người học có khá năng:
- Chuẩn bị dược phoi hàn dUng theo yêu cầu.
- Tinh toán dược chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật hàn.
- Giữ dược bề mặt hàn, klm loại hàn khOng bị chảy xệ.
- Nắm v ư g kỹ thuật hàn và hàn dược mối hàn lớp lót dảm bảo yêu cẩu kỹ thuật.
Kill hàn thép tấm chịu lực ة vị tri 3G, mép hàn nằm trong mặt phẳng dứng, sự cliuyển dịch kim loại lỏng từ que hàn vào bể hàn theo phương vuOng góc lioặc gần vuOng góc với hướng của lực trọng trương nên kim loại lỏng trong bế hàn dễ bỊ chảy ra ngoài tlo tác dụng của trọng lực.
Khi hàn kim loại lỏng dược giữ trong bể hàn chủ yếu là nhơ sức căng bể mặt và áp lực của hồ quang Do vậy khi hàn bể liàn cần phải có thể tích nhỏ.
1 Chuẩn bl thỉỀ.t bị dụng cụ vật tu.
Vật liệu gồm thép tấm kích thước 250х10٥х 1 0 т т х 2tấm, que hàn D4301, ،tương kinh φ2.6 lioặc φ3.2.
Thíết bị, dụng cụ: Quần áo và trang bị bảo hộ, dụng cụ làm sạc'h, dụng cụ do.
Cắt phôỉ theo kích thước
Góc vát 30", độ tù khOng vát 1.5 2 بmm.
DUng giUa phẳng dể sửa lại cạnh vát sau khi cắt, uốn nắn và vệ sinh sạch sẽ phoi hàn.
2 Tinh tnán che' độ hàn a) ĐưÌínịị kinh que hân: đường kinh ،!ا،ة hi'،n là !nộ( trong những tliOng số chủ yếu của chế độ hàn Vì nó ٩uyết định dến nhiều lliOng sỏ' khác.
C1 ١ ()!Ì đưcmg kiulr أ أ ا ة ااة ١ أ phai ctin clf
- Khe hở mối nối nếu klie hở nhỏ chọn ٩ue hàn có dường kinh lớn dầu que hàn khOng dưa dược vào khe hờ, nó hạn chế biên độ lắc ngang dầu que hàn Nếu kite hờ lớn mà cliqii que liàn có đường kinh nhỏ kim lo؛.،i que hàn sẽ dẩy lối sang mép sau sự hìnli tliành mối nối kliOng tốt
- Ihụ thuộc vào thứ tự lớp hàn : khi hàn lớp thứ nhất nên cliọn que hàn có dường kínli nhí’), các lớp sau nên chọn que hàn có dường kínli lớn htm dế tăng hệ số dắp dầy, tăng năng suâ't hàn.
Vì vậy thường chọn que hàn có d = 2,6 hoặc d = 3,2 mm b ١ Cường độ dòng điện Itdn
Cường độ dOng díện hàn ảnh hưởng lớn dê'n lilnh dạng kích thước và chất lư n g mối liàn cQng nliư năng suất của quá trìnli hàn Dối với mỗi chế độ hàn, cường độ dOng diện Itàn dược xác định trong một giới hạn nhất dịnli Do vậy kill hàn không dược tăng quá mức cư('tng độ dOng diện hàn Hàn với cưcíng độ dOng diện quá lớn sẽ ảnh h ư ^ g xấu dến sự hình Ihànli mối hàn và thưCnig gây ra các khuyết tật như chảy xệ, cháy cạnh, cháy thUng Nếu h n vởi cương độ dOng diện hàn nhỏ làm mối hàn khOng ngấu và dễ bị lẫn xỉ
Chon cường độ dồng diện hdn phdl cdtt cứ và() :
- Cliiều dày vật hàn - Vị tri mốl hàn - 'Hiành phần kim loại vật hàn - Dường kinh que hàn
Cường độ dOng diện liàn dược tra trong sổ tay Itoặc có tliể tinh toán theo công tliức kinh nghiệm sau:
Trong dó: a , β là hệ số thực nghiệm a = 20 ; β = 6 ; d- dường kinh que hàn
Cường độ dOng diện hàn theo cOng thức trên chỉ áp dụng cho vị tri hàn bằng Khl hàn ở \'ị tri 3G cường độ dOng diện hàn giảm (10-13) % so với vị tri hàn bằng. c) Diện dp hồ quang hdn
Diện áp hồ quang hàn dược quyết định bởl chiều dàl hồ quang Chiều dàl hồ quang lớn thl diện áp hồ quang lớn và ngược lạl Kill hằn khOng nên hàn VỚI diện áp hổ quang quá lớn ( tức là khOng hàn VỚI hổ quang quá dài ) Ví nếu hàn VỚI hồ quang quá dàl sẽ gây ra các hiện tượng khOng tốt sau:
- Hồ quang cháy khOng ổn định.
- Nhiệt lượng của hồ quang bị phân tán.
- Kim loại bị bắn tung tóe nhiều và hồ quang hay bị thối lệch.
- Chiều sâu nóng chảy nhỏ, dễ sinh ra khuyết cạnh.
- Các khi có hại nhu oxy, nito của mỏitrường khOng khi dễ xâm nhập ١'ào vUng hàn làm mối hàn bị rỗ khi.
Vì vậy, khi hàn nên hàn với hồ quang ngắn Chiều dày hồ quang khOng nên 10Τ1 hon dương kinh que hàn. eụ u؟ ,.V\vớcã ١ Uh : a ■ V b.Lhq
Trong dó: a- Tổng diện thế rơi trên 2 cực, phụ thuộc vào vật liệu que hàn và vật hàn: 3 = 1 5 - 2 0 ؛ b- Diện thế rơi trên 1 dơn vị chiều dài hồ quang: b = 15,7 ٧/cm.
Lhq - Chiều dài hồ quang hàn: Lhq = l,ld (d - Dường kinh que hàn). d)Tốc độ hàn
Tốc độ hàn có ảnh hường trực tiếp dến chất lượng và năng suất cUa quá trinh hàn Do vậy khi hàn cần căn cứ vào diều kiện cụ thể dể diều chỉnh tốc độ hàn cho phù h ^ với yêu cầu kỹ thuật của mối hàn.
Tốc độ hàn dược xác định theo cOng thức sau:
Trong dó: - hệ số dắp Hệ số dắp là lượng kim loại dắp tinh bằng gain trong thời gian 1 giờ khi có dOng diện 1 Amphe chạy qua ( g/A.h);
Fd - diện tích tiết diện ngang của mối hàn (mm2)؛ γ - khối lượng riêng của kim loại dắp ( g/cm٦).
Thông thường khi hàn chọn tốc độ trung binh Tốc độ nóng chảy ở dầu que hàn phù hợp với tốc độ dưa tay dí chuyển que hàn.
Dặt phoi xuống mặt phẳng (quay chiều vát xuống dưới) hiệu c.hỉnh cho khe hở giữa 2 tấm a = 2 3 ؛ mm DUng dồ gá kẹp chặt Chọn que hàn dường kinh Φ = 3.2 dể hàn đỉnh 2 điểm, 2 dầu( phía khOng vát)
Diều chỉnh dOng diện hàn định mức Ih = (100 - 110)Α
Sau khi hàn dinh xong gõ xỉ nắn sửa, hiệu chỉnh lại vật hàn dể dảm bảo kích thước hlnh học và hình dạng.
Yêu cầu mối dinh phải dảm bảo chắc chắn, dảm bảo khe hở lắp ghép giữa 2 tấm và khOng ảnh hư^ig dến quá trinh hàn.
4 Kỹ thuật hàn lớp thứ nhất
- Lắp vật hàn lên bộ đổ gá kẹp theo đúng vi tri hàn tháng dứng 3G.
-Điều chinh cưòiig độ dòng diện ờ mức (85- 95) A.
'1'ư thê' hàn: lắp que hàn vào rãnh nghiêng của k؛!n loại hàn, tạo góc 135(ا như hình vẽ. Đặt dây hàn lên vai dể giin nhẹ trọng lượng của dây tỳ iCn tay hàn Chân dứng rộng bằng vai, giữ tư thê' On định.
Gây hổ quang cách điểm bắt dầu hàn từ 1020؛ mm sau dó di chuyển nhanh về điểm dầu cUa dường hàn dể tiến hành hàn.
Hàn từ dưới hàn lên theo phương pháp di thẳng (khOng chuyển dộng ngang dầu que hàn) Khi hàn que hàn cần dảm bảo dUng các góc độ cùa que hàn Trong quá trinh hàn phải thường xuyên quan sát sự nóng chảy của hai cạnh hàn và bể hàn dồng thời luôn giữ clio hồ quang ỏ pliía trên của xỉ.
Yêu cầu: hàn lớp thứ nhất phải mỏng \’à thẳng
5 ٠ Bát dầu, kết thUc và sự nỏ؛ lỉỂn cUa mốỉ hàn a) Bốt dổu mối hàn
Bắt dầu mối hàn là phần bắt dầu hàn Nói chung mối hàn ờ phần này hơi cao một chilt vì nliiệt độ vật hàn khi bắt dầu hàn thấp nên chiều sâu nóng chảy nhỏ, do vậy làm mô'l hàn hơi bị cao Dể khắc phục hiện tượng này, kh؛ hàn phải mồi hổ ٩ưang cách điểm bắt dầu hàn một khOang 10 20 ب mm Sau dó kéo dài hồ quang và di chuyển nlíanh dến điểm bắt dầu hàn và nâng góc độ que hàn tạo với liuOng hàn 1 góc 90" đổng thOi rút ngắn chiều dài hồ quang cho thích hợp và tiến hành hàn. b) Kết thíic m.ô'i hàn
Mối hàn ở chồ kết thUc thường có chỗ lõm thấp hon bề mặt mối hàn hoặc có thể thấp lion bề mặt vật (chỗ lõm ở cuối dường hàn gọi là rãnh hồ quaitg hay miệng hàn) Dể khắc phục hiện tượng này phải:
- Khi hàn dến cuối dương hàn không ngắt ngay hồ quang, ngUng lại m.ột chiit dồng thOi nâng góc độ que hàn lên tạo góc 90" sau dó mới từ từ ngắt hồ quang.
QUY CÁCH XẾP LỚP VÀ KỸ THUẬT HÀN
Mục tiêu: Sau khi học xong bài này người học có khả năng;
- Tính toán được số lớp hàn và cách xếp các lớp.
- Lựa chọn được điện cực hàn.
- Lựa chọn chế độ hàn và các phưcmg pháp dao động của que hàn cho phù họ(p với mối hàn.
- Hàn được lớp hàn trung gian đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. l Tính sô lớp hàn và quy cách xếp lớp
Do đường kính que hàn qui định không lớn ho١i 12mm và thực tế ít sử dụng que hàn có đường kính lớn hcín 6mm Do vậy, khi hàn những vật hàn có chiều dày lớn hcm phải hàn nhiều lớp Để xác định số lớp hàn phải xác định được;
- Diện tích tiết diện ngang của toàn bộ kim loại đắp lên mối hàn.
- Diện tích tiết diện ngang kim loại đắp của mỗi lớp đắp.
Xác định tiết diện ngang của kim loại que hàn đắp lên mối hàn (FJ
Fj được xác định theo kích thước hình học trên bản vẽ
Diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp: ư = Fi + 2.?2 + p■, Trong đó:
I dinh diện tich tiết diện ngang cha mỗi lớp dắp,
Diện tích tiết diện ngang của lớp dắp thứ nhất ( fl) Diện tích tiết diện ngang của lớp dắp thứ nhất dược xác định theo kinh nghiệm: f, = ( 6 8 ؛ ).d
Diện tích tiết diện ngang của lớp thứ hai dến lớp cuối cùng Diện tích tiết diện ngang của lớp dắp thứ hai dến lớp cuối cùng dể hoàn thành dường hàn lấy bằng nltau f2 = f ٩ = - = f„ = ( 8 ^ ! 2 ) d
Với d là dường kinh que hàn (mm).
Tinh sô'lớp hàn\ Biết diện tích tiết diện ngang của kim loại dắp lên mối hàn và diện tích tiết diện ngang của mỗi lớp dắp ta tinh dược số lớp hàn cần thiết theo cOng thức:
N = l + ( F ، j - f i ) / f „ Đối với mối hàn nhiều lớp có vá؛ cạnh có thểtĩến hành hàn CCIC lớp theo 2 phưcnig án.
Hàn theo phương án 1: Vật hàn ít bị biến dạng hơn so với phương án 2 nhưng ở phần giữa và phần trên của mối hàn khó dảm bảo dược bể rộng của mối hàn Do vậy trong thực tế ngươi ta thường hàn theo phương án 2.
2 ٠ Chê'độ hàn lớp trung gian
Dương kinh que hàn: Dể nâng cao hệ số dắp và tăng nãng suất hàn các lớp hàn sau thường chọn que hàn có dường kinh lớn hơn so với hàn lớp thứ nhất Dể dảm bảo nhận dược vũng hàn có thể tích nhỏ và tránh chảy xệ ta thường chọn que hàn có dương kinh (Ị) = 3.2 mm hoặc ệ = 4 mm.
(rường độ dòng điện hàn:
(rường độ dòng diện hàn được tính theo đường kính que hàn đã chọn
Với que hàn có đường kính d = 3.2 mm điều chính cường độ dòng điện I|١ ớ mức 85 dến lOOA.
Que hàn nghiêng đầu sang hai bên cạnh hàn và tạo với hướng hàn về phía dưới 1 góc khoảng ( 70'V80")
Tốc độ dịch chuyển của que hàn cần hơi nhanh so với hàn bằng.
Tuy nhiên tốc độ di chuyển que hàn không được quá nhanh vì nếu nhanh quá có thể hàn sót không ngấu Nếu chậm quá dễ làm cho kim loại bị hàn ùn lên và chảy xệ xuống dưới.
3 Kỹ thuật hàn lớp trung gian
- Gõ xỉ, làm sạch lớp thứ nhất Đe nguyên vật hàn trên bộ phận gá kẹp dùng búa gõ XI và chổi đánh xỉ đánh lại cho sạch mối hàn lớp lót trước
- Điều chỉnh cường độ dòng điện hàn ở mức ( 854-100 )A - Gây hồ quang tương tự như ở phần hàn lớp lót.
- Phương pháp dao động của que hàn theo kiểu răng cưa hoặc bán nguyệt -t- Chuyển động theo hình răng cưa
• là điểm dừng Đầu que hàn chuyển động liên tiếp sang 2 bên cạnh hàn theo hình răng cưa dọc theo hưiVng hàn và dừng lại một chút ở hai cạnh hàn để đề phòng cháy cạnh Chuyển động theo hình rãng cưa khống chế được tính lưu động của kim loại lỏng, khống chế được chiều rộng mối hàn tạo thuận lợi việc hình thành mối hàn tốt.
-t- Chuyển động theo hình bán nguyệt là điểm dừng
Dầu que hàn chuyển dộng liên tiếp sang hai bên cạnh hàn tlieo hlnh bán nguyệt dọc theo hướng hàn và ở hai bên cạnh hàn phải dtag lại một chUt dể cạnh mối hàn dược ngấu và dề phòng cháy cạnh.
Chuyển dộng theo hình bán nguyệt có ưu điểm: kim loại hàn nOng chảy tốt, thOi gian giữ nhiệt tưong dối dài làm cho các thể khi dễ thoát ra và xỉ dễ nổi lên Do vậy chdt lượng mối hàn tốt hon
- Khi hàn luOn giữ hồ quang ngắn dồng thOi khi sang hai bên mép của cạnh hàn pliải dừng lại một chUt.
- Trong quá trinh hàn phải dảm bảo dUng các góc độ của que hàn và các bước dao dộng phải dều Phải thường xuyên quan sát sự nOng chảy ở hai bên mép hàn dể điều chỉnh tốc độ hàn và bước hàn cho phù họp.
- Hàn lớp trung gian sao cho bề mặt mối hàn phải thẳng dều và thấp hon bề mặt của vật hàn ( kim loại co bản) khoảng 1 1,5 ؛ mm
- Kỹ thuật nối mối hàn và kết thUc dưCíng hàn tưong tự như hàn ở lớp lót (lớp thứ nhất).
4 Kíểm tra chất lượng mốí hàn
- Làm sạch toàn bộ vật hàn.
- Kiểm tra bề mặt và hình dạng vảy mối hàn.
- Kíểm tra bể rộng mối hàn.
- Kiểm tra độ dồng dều chiều cao lớp dắp.
- Kiểm tra điểm bắt dầu, kết thUc của mối hàn.
- Kiểm tra khưyết tật khưyết cạnh, chảy xệ.
THỰC HÀNH BÀI QUY CÁCH XẾP LỚP VÀ KỸ THUẬT HÀN
- Tinh toán dưọc số d ư ^ g hàn và số lượt hàn trong lớp trung gian - ffinh thành kỹ năng hàn các lớp trung gian bằng phưong pháp hồ quang tay.
- Hàn dược mối hàn dảm bảo chất lưọng và yêu cầu kỹ thuật.
- Thép tấm (250x 100xl0)mm X 2 tấm.
- Que hàn điện D4316, hoặc E7016, D4301 đường kính (|) 3,2 mm.
' Trang bị bảo hộ lao động.
' Làm sạch các kim loại bắn toé trên bề mặt mối hàn của lớp hàn trước.
' Mài và sửa chữa cho bề mật mối hàn cho phảng và thẳng.
' Gá kẹp phôi hàn lên đúng vị trí hàn.
Lắp que hàn vào rãnh nghiêng của kìm hàn.
- Điều chỉnh dòng điện hàn I = (100-10 !-؛)A.
- Giữ que hàn vuông góc với bề mật kim loại hàn.
- Gây hồ quang cách điểm bắt đầu hàn từ (10-20-؛)mm, sau đó di chuyển nhanh về diểm đầu của đường hàn để tiến hành hàn.
' Giữ que hàn tạo 1 góc ( 7 0 8 0 ^ '؛") so với hưcVng ngược hướng đường hàn.
- Dao động que hàn theo hình răng cưa hoặc theo hình bán nguyệt khi sang 2 bên mép của đường hàn hơi dừng lại.
- Giữ hồ quang ổn định trong quá trình hàn
\'à hồ quang luôn ở phía trước của xỉ hàn.
- Trong quá trình hàn phải thường xuyên quan sát sự nóng chảy của 2 cạnh mối hàn và để hàn.
Lắp que hàn vào kìm hàn
Di chuyên nhanh que hàn và điểm đấu của đường hàn.
8 Nối và kê't thúc dường hàn
- Gõ xỉ làm sạch chỗ nối.
- Gây hồ ,quang ở phía trên điểm nối khoảng từ ( I 0 2 0 ؛ )mm, sau dó di chuyển dẩu que hàn xuống điểm nối, quan sát vUng nóng chảy sau dó hàn binh thường.
- Kết thUc dường hàn: DUng phương pháp hồ quang ngắt dể điền dầy rãnh hổ quang cuối dương hàn.
- Gõ xỉ làm sạch bề mặt mối hàn.
- Kiểm tra bề mặt và sự dồng dều của vảy hàn.
- Kiểm tra sự đổng dều về chiều rộng mối hàn.
- Kiểm tra sự dồng dều của chíều cao phần kim loại dắp.
Kiểm tra điểm bắt dầu và điểm kết thUc mối hàn.
- Kiểm tra các khuyết tật như khuyết cạnh, chảy xệ hoặc khOng ngấu.
10 Các sai phạm, nguyên nhân và cách khắc phục
- Các sai phạm (quan sát trực tiê'p trên mối hàn lớp lót và so sánh với quy phạm) - Nguyên nhân: Phân tích trực tiếp trên sản phẩm so với quy phạm
11 An toàn lao dộng và vệ sinh cOng nghiệp
KỸ THUẬT HÀN LỚP NGOÀI CÙNG (PHỦ BỀ MẶT)
Chọn che'độ hàn và kỹ thuật hàn
DƯỜng kinh que hàn dể tãng hệ số dắp của kim loại clio mối hàn và tăng năng suât hàn khi hàn lớp ngoài cùng nên chọn que hàn có duOng kinh lớn hon thường chọn que có dương kinh Φ = 3.2 mm hoặc Φ = 4 mm dể hàn.
Diều chỉnh cường độ dOng diện hàn.
Dể giảm độ chảy xệ cho mối hàn diều chinh cường độ dOng diện ở mức (100-110)Α
Trong quá trinh hàn luOn giữ cho hồ quang chảy ổn định và dOng hồ quang ngắn Dặc biệt khi dao dộng sang 2 bên mép cùa dường hàn hoi dừng lại một tý dể dề ph(')ng khuyết cạnh và kim loại que hàn bám vào cạnh cùa mối hàn tốt.
Góc độ que hàn luOn dảm bảo dUng góc độ nghiêng so với hướng liàn về plría dưới 1 góc từ 70" 80 ب" Thực hiện phương pháp dao dộng theo hình bán nguyệt hoặc răng cưa
Thứ tự thực hiện các dường liàn từ mép trái sang mép phải
Khi hàn xong dường hàn thứ nhất gõ xl làm sạch rồi mới hàn dường thứ 2 cho dến dường hàn cuối cùng dể đạt dược bề rộng theo yêu cầu.
Yêu cầu độ nho cao của các bề mặt dường hàn phải dều giữa các dường hàn không có rãnh khuyết.
Làm sạch kỉểm tra đánh gíá chất lượng mốỉ hàn
- Làm sạch toàn bộ vật hàn.
Kiểm tra bề mặt và hìnli dạng vảy mối hàn có dều khOng.
- Kiểm tra bề rộng mối hàn.
- Kiểm tra độ dồng dều chiều cao mối hàn của các dương.
- Kiểm tra điểm bắt dẩu, kết thUc của mối hàn - Kiểm tra khuyết tật khác như khuyết cạnh, chảy xệ, hoặc khOng ngấu.
- Kiểm tra độ bắn tóe của kim loại que hàn - Kiểm tra độ ngậm xl của mối hàn.
THỰC HÀNH BÀI KỸ THUẬT HÀN LỚP NGOÀI C ٧ NG
- Tinh toán dược số dường hàn và số lượt hàn trong lóp trung gian
№nh thành kỹ năng hàn lớp phủ bằng phương pháp hàn MMAW.
Hàn dược mối hàn dảm bảo chất lượng và yêu cầu kỹ thuật.
2٠ Vật liệu: Thép tấm (250х100х10)тт X 2 tấm.
Que hàn diện D4316, hoặc Ε7016, D4301 dường kinh Ф 3,2 mm.
3 Thiết bị, dụng cụ: Trang bị bảo hộ lao động.
Dụng cụ đo, Dụng cụ làm sạch.
4 Chuẩn bị mối hàn: Mài và sửa chữa bề mật mối hàn cho phẳng và thẳng.
5 Tư thế hàn: Lắp que hàn vào rãnh nghiêng của kìm hàn.
- Điều chỉnh dòng điện hàn I = (1004-110)A.
- Giữ que hàn vuông góc với bề mật kim loại hàn.
- Gây hồ quang cách điểm bắt đầu hàn từ (104-20)mm, sau đó di chuyển nhanh về điểm đầu cúa đưòng hàn để tiến hành hàn.
Di chuyển nhanh que hàn và điểm đầu của dường hàn.
Lắp que hùn vào kìm hàn
- Điều chỉnh dòng điện hàn ở mức (100 - 1 10-؛)A.
- Hàn các lófp cuối sao cho mối hàn cao hơn mặt vật hàn từ (0.54-l)mm.
- Thứ tự thực hiện các dương h،٩n: Hàn từ mép trái sang mép phải.
- Giữ que hàn tạo 1 góc (70(80 اب')) so với hướng ngược hướng dường hàn.
- Dao dộng que hàn theo hình răng cưa hoặc theo hinh bán ngưyệt khi sang 2 bên mép của dường hàn hoi dừng lại.
- Giữ hồ quang ổn định trong quá trinh hàn và hồ quang uôn ở phía trước cùa xỉ hàn.
- Trong quá trinh hàn phải thường xuyên quan sát sự nOng chảy của 2 cạnh mối hàn và dể hàn.
Nốí và kết thUc dường hàn
- Gõ xỉ làm sạch chồ nối.
- Gây hồ-quang ở phía trên điểm nối khoảng từ ( I 0 2 0 ؛ )mm١ sau dó di chuyển dầu que hàn xuống điểm nối, quan sát vUng nOng chảy sau dó hàn binh thường.
- Kết thUc dường hàn: DUng phương pháp hồ quang ngắt dể điền dầy rãnh hồ quang cuối dường hàn.
Kíểm tra
- Gõ xỉ làm sạch bề mặt mối hàn.
- Kiểm tra bề mặt và sự dồng dều của vảy hàn.
- Kiểm tra sự dồng dều về chiều rộng mối hàn.
- Kiểm tra sự dồng dều của chiều cao phần kim loại dắp.
- Kiểm tra điểm bắt dầu và điểm kết thUc mối hàn.
- Kiểm tra các khuyết tật như khuyết cạnh, cliảy xệ hoặc khOng ngâ'u.
Các sa؛ phạm, ngưyèn nhân và cách khác phục
- Các sai phạm (quan sát trực tiếp trên mối hàn lớp lót và so sánh với quy phạm).
- Nguyên nhân: Phân tích trực tiếp trên sản phẩm so với quy phạm.
11 An toàn lao dộng và vệ sinh cOng nghiệp
VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
Rỗ khí
Rỗ khí sinh ra do hiện tượng khí trong kim loại lỏng của mối hàn không kịp thoát ra ngoài kim kim loại vũng hàn đông đặc.
Ro khi có thổ sliih ra bên trong 1 hoặc ờ bổ mặt 2 n٦ối hàn Rỗ kh؛ có thế nằm 0 phần ranh giới giữa kim loạ؛ co bản và kim loại dắp 3.
Rỗ khi có thể phân bè' tập trung 4 hoặc nằm rời rạc tl'ong mối hàn.
Sự tổn tại của rỗ khi ti'ong liên kết hàn sẽ làm giảm tiết diện làm việc, giảm cuf'mg độ chịu lực và độ kin của liên kê't.
- Hàm lượng cácbon trong kim loại co bản hoặc trong vật liệu hàn quá cao.
- Vật liệu hàn bị ẩm; bề mặt chi tiết hàn khi hàn bị bẩn, dinh son, dầu, mỡ, gỉ,
- Chiều dài cột hồ quang lon, tốc độ hàn quá cao.
- Dìing vật liệu hàn có hàm lượng cácbon thẩp.
- Trước khi hàn, vật hàn phải dược sấy kho và bề mặt hàn phải dưọc làm sạch.
- Ciữ chiều dài cột hồ quang ngắn, giảm tốc độ hàn.
- Sau khi hàn, khOng gõ xỉ hàn ngay, kéo dài thOi gian giữ nliiệt cho mối hàn.
- l^iêng dối với hàn có khi bảo vệ (MIG/MAG): Sử dụng khi bảo vệ phù họp, kiểm tra hệ thống cấp khi, làm sạch chụp khi Lựa cliọn khoảng cách giữa chựp khi với vật hàn đảm bảo bảo vệ tốt hồ quang Lưu lưọng khi trdnh quá cao hoặc quá thấp.
- Đối với hàn tự dộng dưới lớp thuốc, tliưốc h؛،n phải dảm bảo kliOng bị ẩm Cung cấp thưốc dầy đủ trong quá trinh hàn.
Lẫn xỉ (kẹt xỉ)
Lẫn xỉ (hoặc 1 số tạp chất khác) là loại Lhuyết tật rất dễ xuất hiện trong mối hàn.
Xỉ hàn ١'à tạp chất có thể tồn tại trong rn(')i hàn 1, cQng có thể nằm trên bề mặt rnbi hàn 2, chỗ giáp ranh giữa kim loại rnf'١i hàn \'à phần kim loại co bản 3 hoặc giữa các lượt hàn 4.
Lản xỉ ảnh hường lớn dê'n độ bền, độ dai va dập và tinh dẻo của kim loại mối hàn, giảm khả năng làm việc cùa kết cấu dưới tác dụng của tải trọng dộng.
- Dòng diện hàn quá nhỏ, không đủ nhiệt lư n g dể cung cấp cho kim loại nóng chảy và xí khó thoát lên khỏi vũng liàn. ٠ Mép hàn chưa được làm sạch hoặc khi hàn đính hay hàn nhiều lớp chưa gõ sạch xỉ.
- Góc hàn chưa hợp lý và tốc độ hàn quá lớn.
- Làm nguội mối hàn quá nhanh, xỉ hàn chưa kịp thoát ra ngoài.
- Tãng dòng điện hàn cho thích hợp Hàn bằng hồ quang ngắn và tăng thời gian dừng lại của hồ quang.
- Làm sạch vật hàn trước khi hàn, gõ sạch xỉ ở mối hàn đính và các lớp hàn.
- Thay đổi góc độ và phương pháp đưa điện cực hàn cho hợp lý Giảm tốc độ hàn, tránh xỉ hàn trộn lẫn vào trong vũng hàn hoặc chảy về phía trước vùng nóng chảy.
Không ngấu
Hàn không ngấu là loại khuyết tật nghiêm trọng trong liên kết hàn Ngoài ảnh hưởng không tốt như rỗ khí và lẫn xỉ, nó còn nguy hiểm hơn nữa là dẫn đến nứt, làm hỏng liên kết Nhiều kết cấu hàn bị phá hủy do khuyết tật hàn không ngấu.
^ P h á n ngấu Phần không ngấu Chưa đủ ngấu a)
Không ngấu ٥ ١ a M ôi hàn giáp m ối; b M ối hàn góc; c M ối hàn nhiêu lớp
Hàn không ngấu sinh ra ở góc mối hàn, mép hàn hoặc giữa các lớp hàn,
- Mép hàn chuẩn bị chư hợp lý Góc vát quá nhỏ.
- Dòng điện hàn quá nhỏ hoặc tốc độ hàn quá nhanh.
- Góc độ điện cực hàn (que hàn) và cách đưa điện cực chưa hợp lý.
- Chiều dài cột hồ quang quá lớn. m
- Điện cực hàn chuyển động không đúng theo trục mối hàn.
- Làm sạch liên kết trước khi hàn, tăng góc vát và khc hở hàn.
- Tăng dòng điện hàn và giảm tốc độ hàn,
Lẹm chân và chảy loang
Lẹm chân là phần bị lẹm (lõm, khuyết) thành rãnh dọc theo ranh giới giữa kim loại cơ bản và kim loại đắp.
Lẹm chân làm giảm tiết diện làm việc của liên kết, tạo sự tập trung ứng suất cao và có thể dẫn đến sự phá Không điềnJầy hủy của kết cấu trong quá trình sử dụng.
Dòng điện hàn quá lớn.
Chiều dài cột hồ quang lớn.
Góc độ que hàn và cách đưa que hàn chưa hợp lý.
Sử dụng chưa đúng kích thước điện cực hàn (quá lớn). h) C h ả y lo a n g
Chảy loang là hiện tượng kim loại lỏng chảy loang trên bề mặt của liên kết hàn (bề mặt kim loại cơ bản -
Chảy loang tạo ra sự tập trung ứng suất, làm sai lệch hình dạng của liên kết hàn.
Góc nghiêng que hàn không hợp lý.
Dòng điện hàn quá cao.
Tư thê hàn và cách đặt vật hàn không hợp lý.
Khuyết tật về hình dáng liên kết hàn
Loại khuyết tật này bao gồm những sai lệch về hình dáng mặt ngoài của liên kết hàn, làm nó không thỏa mãn với các yêu cầu kỹ thuật và thiết kế.
- Chiều cao của phần nhô hoặc chiều rộng của mối hàn không đồng đều.
- Đường hàn vặn vẹo, không thẳng.
- Bề mặt mối hàn nhấp nhô.
- Gá lắp và chuẩn bị mép hàn chua hợp lý.
- Chế độ hàn khOng ổn định.
- Vật liệu hàn không dảm bảo chất luợng.
- Trinh độ công nhân quá thấp,
Ngoài các loại khuyết tật thường gặp dã trinh bày ờ trên Trong liên kết hàn còn có các loại khuyết tật khác như quá nhiệt và bắn tóe.
Quá nhỉệt: Khuyết tật này xuất hiện do việc chọn chế độ hàn khOng hợp lý (nảng lượng nhiệt quá lớn, vận tốc hàn quá nhỏ) làm cho kim loại dắp và vUng ảnh hường nhiệt có cấu tạo hạt rất thô, co tinh của liên kết hàn bị giảm.
Bán tóe: Khuyết tật này là hiện tượng bắn tóe kim loại lên vật hàn, do vật liệu hàn khOng dảm bảo chất lượng, thiếu khi bảo vệ hoặc sử dụng khOng dUng lọai khi Gây mất thẩm mỹ liên kết hàn, tốn cOng sức làm sạch,
Nói chung, các loại khuyết tật của liên kết hàn sau khi phát hiện dược, nếu quá quy định cho phép thi phải:
- Dục bỏ phần kim loại có khuyết tật.
- Hàn sửa chữa và kiểm tra lại.
- Riêng dối với vết nứt cần phải khoan chặn 2 dầu vết nứt dể hạn chế sự phát triển của vết nứt, loại bỏ triệt dể và hàn sửa chữa lại.
- Khắc phục khuyết tật quá nhiệt bằng phương pháp nhiệt luyện dể khOi phục lại kích thước hạt của kim loại mối hàn và vUng ảnh hường nhiệt.
CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN
Kiểm tra bằng phương pháp không phá huỷ
Đây là phương pháp kiểm tra được thực hiện trực tiếp với liên kết hàn trên các sản phấm hàn cụ thể mà không gây nên phá huỷ chúng.
(ỉ) Phương pháp quan sát bằng mắt Đây là phương pháp được sử dụng rất thông dụng để kiểm tra toàn bộ quá trình hàn, c ụ thể là kiểm tra trước khi hàn, trong khi hàn và sau khi hàn Phương pháp này dễ thực h.iện, có thể giúp tránh được các khuyết tật hoặc phát hiện sớm trong khi hàn.
Kiểm tra trước khi hàn: Công việc kiểm tra trước khi hàn bao gồm:
- Xem lại các bản vẽ thiết kế, các tiêu chuẩn đặt ra cho liên kết hàn.
- Kiểm tra các vật liệu hàn sử dụng có đúng và phù hợp với yêu cầu không.
- So sánh việc chuẩn bị và gá lắp, khe hở hàn và vát mép có đúng với thiết kế không.
- Kiểm tra độ sạch bề mặt của mối liên kết hàn trước khi hàn.
Kiểm tra trong khi hàn: Khi bắt đầu hàn cần kiểm tra các bước thực hiện quy trình hiàn và thao tác của người thợ hàn cũng như các thiết bị, vặt liệu hàn xem đã đúng chưa
- Các thông số của quy trình hàn.
- Vật liệu hàn tiêu hao.
- Vị trí hàn và chất lượng bề mặt vật hàn.
- Sự làm sạch xí ة mối hàn dinh và giữa các lớp hàn.
- Kiểm soát mức độ biến dạng.
Khi phát hiện sai lệch cần diều chỉnh lại các thông số cồng nghệ cho hợp lý, xử lý ngay các khuyết tật dó.
Kiểm tra sau khi hàn: Bước kiểm tra này dUng dể xác định các khuyết tật như chảy loang, lẹm chân, rỗ khi, nứt bề mặt và các khuyết tật về hlnh dáng mặt ngoài của liên kết hàn Các bước kiểm tra bao gồm:
- Làm sạch bề mặt mối hàn.
- Quan sát kỹ bằng mắt thường hoặc bằng kinh lúp.
- Kiểm tra kích thước mối hàn bằng các loại calíp chuyên dUng với độ chinh xác cao.
- Calíp do kích thước mối hàn có 2 loại:
- Calíp vạn năng. b) Kiểm tra bằng dung dich chỉ ا 1 اا màu
Dây là phương pháp sử dụng các dung dịch dể thẩm thấu vào các vết nứt rỗ khi nhỏ của liên kết hàn khOng thể quan sát bằng mắt thường sau dó dUng các chất hiển thị màu dể phát hiện ra vỊ tri mà dung dịch thẩm thấu còn nằm lại ة các khuyết tật như vết nứt, rỗ khi ThOng thường sử dụng 3 loại dung dịch và theo các bước sau:
* DUng dung dịch làm sạch dể tẩy sạch bề mặt mối hàn.
* Phun dung dịch thẩm thấu lên bề mặt mối hàn.
* Sau khi dã đủ thời gian dể dung dịch thẩm thấu vào các vết nứt, rỗ khi thl lau sạch bề mặt mối hàn.
* Phun dung dịch hiển thị màu lên vUng mối hàn vừa thực hiện các bước trên dể phdt hiện các khuyết tật (có thể thay thế dung dịch hiển thị màu bằng các chất lỏng phát Sííng dưới tia tử ngoại).
Kỉểm tra bàng tia X (Tỉa Rơnghen - chụp Xquang)
Chỉ tiến hành dối với các kết cấu quan trọng như các thiết bị chứa hóa chất, nồi hơi, thiết lộ áp lực, các kết cấu trong cOng nghiệp dóng tàu, hàng khOng, chế tạo máy.
Tia X là sóng diện từ có bước sóng ngắn, tần số dao dộng và năng lượng rất cao, có thể di xuyên qua những khốí kim loại dày Một phần bức xạ tia X bị hấp thu khi di qua mẫu kiểm tra Lượng hấp thụ và lượng di qua dược xác định theo chiều dày của mẫu
Khi có khuyết tật bên trong chiều dày hấp thụ bức xạ sẽ giảm và dược ghi lại trên phíin.
Kiểm tra tia X cho phép phát hiện các khuyết tật bên trong vật hàn một Cíich chinh xác.
3 Kieni tra bằng s؛èu âm
Só!ig siêu âm là dạng sóng âm thanh dao động dàn hồi trong môi trường vật chất nhất địnli Khi trưyền qua biên giới giữa các môi trường vật chất khác nhau sóng siêư âm sẽ bị phản xạ hay khUc xạ trở lại Dựa vào các dặc tlnli dó người ta dã chế tạo ra các máy dò siêu âm dể phát hiện những khuyết tật nằm sâu bên ti'ong kim loại mối hàn.
1'hương pháp này xác dinh các vết nứt, hàn không ngấu, rò khi, ngậm xỉ và cả những sri tliay dổi nhỏ ở vUng ảnh hường nhiệt cùa liên kết hàn.
Dể kiểm tra ta cần làm sạch bề mặt liên kết hàn về cả 2 phía từ 50mm dến 80mm, rồi quét lةn dó 1 lớp chất tiếp âm như: mỡ, dầu nhOn Sau khi dã hiệu chỉnh các dặc tinh cùa miáy theo căn mẫu chứa khuyết tật dược chế tạo sẵn từ vật liệu tương tự ta cho dầu dò tr ư؟rt nhẹ dọc theo cả 2 phía của mối hàn theo hình chữ chi như hình vẽ.
Ncu trên màn hình cùa máy xuất hiện những xung cao hơn binh thường, chiíng tỏ dầu diO dã phát hiện dược khuyết tật Theo hành trinh của dầu dò về các hướng khác nhau và c:ăn cứ vào sự xuất hiện hay biến mất của các xung trên màn hình ta có thể xác dinh diư،.rc kích thước của khuyết tật.
Kỉểm tra bằng phương pháp phá huỷ
Dày là phương pháp kiểm tra cơ tinh của mối hàn Mục dích của phương pháp kíểm tíra là xác định các dặc tinh cơ học của liên kê't hàn dể so sánh với cơ tinh của kim loại c:ơ bản Qua dó có cơ sở dể đánh giá trinh độ tay nghề của người thợ hàn một cách chinh x;ác Căn cứ vào yêu cầu kĩ thuật, khẳ năng thiết bị k.iểm tra ở cơ sờ mà tiến hành thử ke(), uốn, độ ciíng và độ dai va dập của các liên kết dưới tác dụng của tải trọng tĩnh hay t؛ải trọng dộng Dể thử kéo ngươi ta phải chuẩn bị mẫu dược cắt từ phần kim loại dắp của liiên kết hàn và gia cOng cơ dể dạt dược hình dạng và kích thước Các liên kết hàn giáp l ố i khi tiên hành thử kéo nhài chuẩn bị thành mẫu Khi thử phần nho của mối hàn cần dlư،.,c gia cOng clio phẳng ١ơ ị bề mặt của chi tiết.
THỰC HÀNH BÀI CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM t r a ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG M ố l HÀN
Mục đích
- Xác định khả năng đáp ứng các điều kiện làm việc của liên kết Cụ thể xác định tinh chất cơ học các khuyết tật của mối hàn.
- Để phân loại quy trình hàn và trình độ tay nghề thợ hàn.
Chuẩn bị dụng cụ và thiết bị kiểm tra
- Ca lip dẹt, ca lip vạn năng.
- Các dung dịch chỉ thị màu.
- Máy kiểm tra bằng siêu âm.
- Thiết bị kiểm tra uốn, Mẫu thử.
Kiểm tra bằng mắt
- Làm sạch bề mặt mối hàn.
- Quan sát kỹ bằng mắt thường hoặc bằng kính lúp.
- Kiểm tra kích thước mối hàn bằng ca lip.
Kiểm tra bằng dung dịch chỉ thị màu
- Dùng dung dịch làm sạch mối hàn.
- Phun dung dịch thẩm thấu lên bề mặt mối hàn.
- Để một thơi gian cho dung dịch thẩm thấu và lau sạch bề mặt mối hàn.
- Phun dịch hiển thị màu lên vùng mối hàn để phát hiện các khuyết tật.
Kiểm tra bằng siêu âm
- Làm sạch bề mặt vật hàn về hai phía từ 50-80 mm.
- Quét lên bề mặt một lớp mỡ.
- Hiệu chỉnh máy theo căn mẫu.
- Trượt đầu dò dọc theo hai phía của mối hàn theo hình chữ chi.
- Theo dõi trên màn hình máy xuất hiện các xung cao hơn chứng tỏ có khuyết tật.
Kiểm tra cơ tính bằng phương pháp thử uốn
- Thiêt bị và dụng cụ: Máy cắt, máy mài tay, máy kiểm tra uốn
Mũi vạch, dưỡng đo, thước cặp a) Mau kiểm c) Uốn kiểm tra mối hàn
Thiết bị kiểm tra môi hàn
1 Mẫu kiểm tra cho mặt trước mối hàn 5 Khuôn trên
2 Phần cắt bò 6 Khuôn dưới
3 Mẫu kiểm tra cho mặt sau mối hàn 7 Mặt trên mối hàn
4 Cuối dường hàn 8 Mặt dưới mối hàn
+ Cắt phôi trên máy cắt hoặc cắt bằng ngọn lửa khí rồi đưa lên máy phay cạnh phẳng (đường cắt bằng ngọn lửa khí cách đưòìig vạch dấu tối thiểu 3mm).
Cắt phôi hằng ngọn lửa khí
1 Mỏ cắt 2 Điròtng vạch dấu
+ Mài mối hàn phẳng cả hai mặt bằng máy hàn tay.
+ Dùng máy cắt đúng kích thước phôi.
Mài plìẳng mặt mối hàn
+ Đặt giũa vuông góc với đường hàn, giũa phẳng toàn bộ bề mật mẫu kiểm (hình a) + Giũa vê cung cách góc của mẫu kiểm với bán kính R < t/6 (hình b).
+ Đánh bóng khu vực mối hàn bằng giấy ráp hoặc đá đánh bóng. a Giũa các cạnh mẫu kiểm b Đánh bóng mỏi hàn bâng giấy ráp
- Tiến hành kiểm tra uốn:
+ Kiểm tra uốn bề mặt trên và bể mặt dưới của mối hàn.
+ Đặt mẫu kiểm sao cho mối hàn nằm chính giữa khuôn uốn. a Kiểm tra uốn mặt trên mối hàn b Kiểm tra uốn mặt dưới mổi hàn
Mối hàn không đạt yêu cầu nếu xảv ra các trường hợp sau : + Vết nứt có chiều dài > 3mm.
+ Các vết nứt có chiều dài < 3mm nhưng tổng chiều dài > 7mm. f Tổng số các lỗ rỗ hoặc vết nứt > 10 f Khuyết cạnh sâu hoặc ngậm xỉ nhiều.
Các dạng khuyết tật của môi hàn khỉ kiểm tra uốn
Uốn mặt trên mối hàn Uốn mặt dưới môi hàn, ٠ ỵ t C > ٠ y ô
Klỉông có khuyết tật (dụt yềií cáu) Không có khuyết tật (đạt yêu cầu)
Có vết níơ (Không đạt yêu cầu) ٠ Lã
Có vết níct và lổ hơi (không đạt yêu cầu)
Có vết níơ và lồ hơi (không đạt yêu cầu) Có vết nứt (Không đạt yêu cẩu)
Kíclỉ thước mẫu kiểm tra uốn.
Chiều dài (L)mm Khoảng 150 Khoảng 200 Khoảng 250
Bán kính vê tròn (R)mm ề hán điện Nhà xuất bản Khoa học và xã hội 7 Kỹ thitcit hàn Nhà xuất bản Thanh n؛ên ؟>.Thưc hdnh اأة أا - c ố t khi
9 Thicc hành hùn hồ qitang Nhà xuất bản Lao dộng - Xă hội 2006
YQ.Tài ا؛ غ اا hitớng dẫn k ﻵ tiiuật ì ١ àn - Công ty c اااا g Ifng luo dộng, xudt klidu loo dộng
- Bộ Lao dộng Thưong binh Xã hội
11 Tiêu cliuđn kiểnr tra ddnh giá chđt luợng mối ا ١ ةا ١ tl ١ eo XSEAN 12 T ؛éi ٠ chuUn kiểnr tru chOp nhộn thợ hàn nOng cltdy TC V N 6700-1 ' 7000 13 T ؛êu chuOn kiểnt tru chUp tth.ộn thp Itdn nỏng cluíy ISO 9606-1: 1994
14 Vật liệỉi hàn \’ả ống Tập 7 Nhà Xuất bản Lao dộng - XH - 2001.