I Giới thiệu về hàn TIG TIG viết tắt của từ Tungsten Intert Gas, là quá trình hàn hồ quang bằng điện cực Volfram trong môi trường bảo vệ là khí trơ hoặc hỗn hợp khí trơ; mối hàn được khí trơ bảo vệ tránh khỏi sự xâm nhập của không khí bên ngoài. Kim loại nóng chảy được là nhờ nhiệt lượng do hồ quang tạo ra giữa điện cực Volfram và vật hàn. Thiết bị hàn TIG có nhiều loại, có thể gồm máy biến thế đơn giản cũng có thể sử dụng CPU kết hợp với kỹ thuật điều khiển PWM tiên tiến. Điện cực hàn TIG không nóng chảy, quá trình hàn không tạo xỉ do không có thuốc hàn, hồ quang, vùng chảy quan sát và kiểm soát dễ dàng, nguồn nhiệt tập trung và có nhiệt độ cao.
Tiểu luận : CÔNG NGHỆ HÀN Đề tài: Trình bày nguyên lý trình hàn TIG? Trình bày kết cấu tính cụ thể 01 máy hàn TIG? Nêu ứng dụng cụ thể nguyên lý hàn TIG? Lấy ví dụ cụ thể đánh giá I Giới thiệu hàn TIG TIG viết tắt từ Tungsten Intert Gas, trình hàn hồ quang điện cực Volfram môi trường bảo vệ khí trơ hỗn hợp khí trơ; mối hàn khí trơ bảo vệ tránh khỏi xâm nhập không khí bên Kim loại nóng chảy nhờ nhiệt lượng hồ quang tạo điện cực Volfram vật hàn Thiết bị hàn TIG có nhiều loại, gồm máy biến đơn giản sử dụng CPU kết hợp với kỹ thuật điều khiển PWM tiên tiến Điện cực hàn TIG không nóng chảy, trình hàn không tạo xỉ thuốc hàn, hồ quang, vùng chảy quan sát kiểm soát dễ dàng, nguồn nhiệt tập trung có nhiệt độ cao Thực chất đặc điểm hàn TIG 1.1 Thực chất Hàn TIG phương pháp hàn nóng chảy sử dụng hồ quang điện, hồ quang tạo thành điện cực không nóng chảy vùng hàn Bể hàn vùng hồ quang tạo thành bảo vệ môi trường khí trơ Argon Argon + Heli để ngăn cản tác dụng có hại ôxy nitơ không khí Điện cực không nóng chảy thường dùng Wonfram nên gọi phương pháp hàn TIG (Tungsten Inert Gas) Hình Hình 1: Quá trình hàn TIG 1.2 Đặc điểm Hồ quang tập trung, có nhiệt độ cao (6000P0PC) - Kim loại mối hàn không cần kim loại phụ hàn gấp mép chi tiết mỏng - Mối hàn có chất lượng cao hầu hết kim loại hợp kim - Mối hàn làm sau hàn - Hồ quang vũng hàn quan sát hàn - Không có kim loại bắn toé - Có thể hàn vị trí không gian - Nhiệt tập trung cho phép tăng tốc độ hàn, giảm biến dạng liên kết hàn 1.3 Phạm vi ứng dụng: Được áp dụng nhiều lĩnh vực sản xuất đặc biệt thích hợp hàn thép hợp kim cao kim loại màu hợp kim giá thành mối hàn cao xuất thấp vật liệu đắt Hình 2: Một số ứng dụng hàn TIG 2 - Vật liệu hàn TIG 2.1 Khí bảo vệ Bất kỳ loại khí trơ dùng để hàn TIG, song Argon Heli ưa chuộng giá thành tương đối thấp, trữ lượng khí khai thác dồi - Argon loại khí trơ không màu, mùi, vị không độc Nó không hình thành hợp chất hóa học với vật chất khác nhiệt độ áp suất Ar trích từ khí phương pháp hóa lỏng không khí tinh chế đến độ tinh khiết 99,9 %, có tỷ trọng so với không khí 1,33 Ar cung cấp bình áp suất cao dạng khí hóa lỏng với nhiệt độ - 184 0C bồn chứa (Hình 19.3) - Heli loại khí trơ không màu, mùi, vị Tỷ trọng so với không khí 0,13 khai thác từ khí thiên nhiên, có nhiệt độ hóa lỏng thấp – 272P0PC, thường chứa bình áp suất cao - Sự trộn hai khí Ar He có ý nghĩa thực tiễn lớn cho phép kiểm soát chặc chẽ lượng hàn hình dạng tiết diện mối hàn Khi hàn chi tiết dày, tản nhiệt nhanh trộn He vào Ar cải thiện đáng kể trình hàn - Nitơ ( N2 ) đưa vào Ar để hàn đồng hơp kim đồng, Nitơ tinh khiết dùng để hàn thép không rỉ - Hổn hợp Ar – H2 việc bổ sung hydro vào argon làm tăng điện áp hồ quang ưu điểm tương tự heli Hỗn hợp với 5% H2 làm tăng độ làm mối hàn TIG tay Hỗn hợp với 15% sử dụng để hàn khí hóa tốc độ cao cho mối hàn giáp mí với thép không rỉ dày đến 1,6 mm, dùng để hàn thùng bia thép không rỉ với chiều dày, với khe hở đáy đường hàn từ 0,25 – 0,5 mm không nên dùng nhiều H2 , gây rỗ xốp mối hàn Việc sử dụng hỗn hợp hạn chế cho hợp kim Ni, Ni – Cu, thép không rỉ (Hình 3) Hình 3: Quan hệ U – I khí hàn Lựa chọn khí bảo vệ Không có quy tắc khống chế lựa chọn khí bảo vệ công việc cụ thể Ar , He hổn hợp chúng sử dụng cách thành công đa số công việc hàn, với ngoại lệ hàn vật cực mỏng phải sử sụng khí Ar Ar thường cung cấp hồ quang êm He Thêm vào đó, chi phí đơn vị thấp yêu cầu lưu lượng thấp Ar làm cho Ar ưa chuộng từ quan điểm kinh tế 2.2 Điện cực tungsten Tungsten ( Wolfram) dùng làm điện cực tính chịu nhiệt cao, nhiệt độ nóng chảy cao (3410 0C), phát xạ điện tử tương đối tốt, làm ion hóa hồ quang trì tính ổn định hồ quang, có tính chống oxy hóa cao Hai loại điện cực sử dụng phổ biến hàn TIG : + Tungstène nguyên chất (đuôi sơn màu Xanh cây) : chứa 99,5% tungsten nguyên chất, giá rẻ song có mật độ dòng cho phép thấp, khả chống nhiểm bẩn thấp, dùng hàn với dòng Xoay chiều (AC) áp dụng hàn nhôm hợp kim nhẹ + Tungstène Thorium (chứa đến % thorium {ThO2} - đuôi sơn màu đỏ) : có khả xạ electron cao dòng hàn cho phép cao tuổi thọ nâng cao đáng kể Khi dùng điện cực hồ quang dễ mồi cháy ổn định, tính chống nhiễm bẩn tốt, dùng với dòng chiều (DC) áp dụng hàn thép inox Ngoài có : + Tungsten zirconium (0,15 đến 0,4% zirconium { ZrO2} - đuôi sơn màu nâu ) có đặc tính hồ quang mật độ dòng hàn định mức trung gian tungsten pure tungsten thorium, thích hợp với nguồn hàn AC hàn nhôm Ưu điểm khác điện cực tính phóng xạ điện cực thorium +Tungsten Cerium ( 2% cerium { CeO2} - đuôi sơn màu cam ) : tính phóng xạ, hồ quang dễ mồi ổn định, có tuổi bền cao hơn, dùng tốt với dòng DC AC + Tungsten Lathanum { La2O3} có tính tương tự tungsten cerium Bảng 1: Mã màu điện cực EWP = pure tungsten EWCe – = tungsten + 2% cerium EWLa – = tungsten + 1% lathanum EWLa – 1.5 = tungsten + 1.5% lathanum EWLa – = tungsten + 2% lathanum EWTh – = tungsten + 2% thorium EWG = tungsten + nguyên tố hợp kim không xác định EWZr – = tungsten + 1% thorium EWTh – = tungsten + 1% zirconium Bảng 2: Thành phần điện cực hàn TIG Ở bảng thể phân loại điện cực hàn theo AWS Chữ “E” tên điện cực (Electrode) Chữ “W” tên nguyên tố hóa học Vonfram Tiếp theo chữ rõ nguyên tố hợp kim sử dụng điện cực Chữ “P” loại điện cực vonphram tinh khiết (Pure) mà thêm nguyên tố hợp kim Các chữ “Ce”, “La”, “Th” “Zr” theo thứ tự điện cực W pha trộn với cerium, lanthanum, thorium, ziconium Các chữ số: “1”, “1.5” “2” đằng sau nguyên tố hợp kim xác định thành phần % hợp chất thêm vào Tên điện cực cuối , “EWG”, cho biết loại điện cực chung (General) thành phần không thích hợp với loại khác bảng Tất nhiên, hai điện cực mang loại “G” thực khác nhau, mà Hiệp hội hàn Hoa Kỳ (AWS) yêu cầu nhà sản xuất phải rõ thành phần hợp chất thêm vào nhãn sản phẩm Các điện cực đánh mã màu để dễ dàng nhận biết Trong làm việc với điện cực cần cẩn thận để màu chúng không bị bong + Tính chất – ứng dụng điện cực Vônphram - EWP, Vônfram tinh khiết (99.5%W) Loại điện cực hợp chất, điện cực W tinh khiết chứa tối thiểu 99.5% Vonfram Chúng cung cấp hồ quang ổn định tốt sử dụng dòng điện xoay chiều (AC-Alternating Current) với sóng cân hay không cân làm ổn định liên tục tần số cao Điện cực W tinh khiết phù hợp với dòng xoay chiều hình sin để hàn Nhôm Manhê cho hồ quang ổn định với khí bảo vệ Ar He Vì khả dẫn nhiệt nhiều nên đầu chúng có dạng hình cầu Thường sử dụng để hàn Nhôm, Mn kim loại-hợp kim mầu khác - EWCe-2,Vônphram hợp chất với 2% o xít Cerium: Được kết hợp với khoảng 2% Cerium – kim loại không phóng xạ có nhiều nguyên tố “đất hiếm” (rare earth), việc thêm vào lượng phần trăm nhỏ oxít Cerium làm tăng khả phóng điện điện cực, cho điện cực có đặc tính khởi động tốt khả chuyển tải dòng điện cao so với điện cực W tinh khiết Đây loại điện cực “đa mục đích” chúng sử dụng tốt với dòng AC dòng DC nối thuận So với điện cực EWP loại điện cực cho hồ quang ổn định Chúng có đặc tính gây hồ quang vượt trội dòng hàn nhỏ dùng để hàn liên kết có quĩ đạo, ống, mỏng chi tiết nhỏ Nếu sử dụng dòng hàn lớn hơn, oxít Cerium tập trung mức vào đầu điện cực Điều kiện làm việc thay đổi oxit loại bỏ lợi ích mà Cerium mang lại Điện cực EWCe-2 sử dụng tốt với dòng điện có sóng vuông - EWLa-1 (1% Lanthan, màu đen); EWLa-1,5 (1,5% Lanthan, màu vàng); EWLa-2(2% Lanthan, màu xanh da trời): Là loại điện cực hợp chất với o xít Lanthan (đất hiếm)-o xít không phóng xạ, chúng cho khả châm hồ quang tốt Việc thêm vào từ 1-2% lanthan làm tăng khả chuyển tải dòng điện lên tới 50% (so với điện cực W tinh khiết) sử dụng với dòng AC So sánh với điện cực chứa Ce Th, điện cực chứa La có tuổi thọ cao có khả chống nhiễm bẩn W vào mối hàn tốt Lanthan phân bố khắp chiều dài điện cực trì đầu nhọn điện cực tốt, thuận lợi hàn thép thường thép không rỉ với dòng DC Điện cực chứa La sử dụng tốt với dòng DC AC với đầu điện cực mài nhọn dạng cầu - EWTh-1 (vàng chanh); EWTh-2 (đỏ) - Vônphram hợp chất với oxít Thorium: Là loại điện cực W hợp chất với 2% oxít Thorium Đây loại điện cực sử dụng phổ biến chúng tạo hiệu suất hồ quang cao so với loại điện cực W tinh khiết (dòng điện DC) Thorium làm tăng “tuổi thọ” điện cực dài điện cực EWP Tuy nhiên, Thorium kim loại phóng xạ (mức thấp) làm việc cần phải ý bảo mang hộ đầy đủ, đặc biệt làm việc không gian hạn chế cần phải đảm bảo thông gió tốt Đầu điện cực EWTh không mài có dạng cầu hàn với điện cực W tinh khiết, EWCe hay EWLa Thay vào mài nhọn sử dụng tốt với loại dòng điện chiều sóng hình vuông Loại điện cực thường sử dụng để hàn loại thép Hay sử dụng loại EWTh-2 - EWZr-1, Vônphram hợp chất với 1% oxit Zirconium: Loại điện cực sử dụng để hàn với dòng điện AC Nó cho mối hàn chất lượng cao khả nhiễm W vào mối hàn thấp Hơn nữa, điện cực EWZr-1 tạo ổn định hồ tốt chống lại phân chia W hồ quang hàn Khả chuyển tải dòng điện tốt chút so với điện cực EWCe, EWLa hay EWTh có kích cỡ - EWG (unspecified alloy-hợp chất không định) Loại điện cực không rõ thành phần % o xít đất o xít kết hợp khác Khi rõ nhà sản xuất, chất thêm vào với mục đích gây ảnh hưởng tới đặc tính tự nhiên hồ quang Nhà sản xuất cần phải rõ chất (hoặc chất) thêm vào số lượng (hoặc tổng số lượng) chúng Một vài điện cực chứa đất thuộc loại chúng chứa thành phần % khác 17 kim loại đất Một hỗn hợp gồm: 98% W; 1,5% o xít lanthan; 0,5% hỗn hợp o xít đất khác Một số loại điện cực nhóm làm việc với dòng DC AC, tuổi thọ kéo dài sử dụng dòng điện lớn so với điện cực chứa Thorium Hình Một số loại điện cực thông dụng - Kích thước điện cực Các điện cực tungsten thường cung cấp với đường kính 0,25 ÷ 6,35 mm, dài từ 70 ÷ 610 mm, có bề mặt làm mài Bề mặt làm có nghĩa sau kéo dây thanh, tạp chất bề mặt loại bỏ dung dịch thích hợp Bề mặt mài có nghĩa tạp chất loại bỏ phương pháp màl Tùy thuộc vào ứng dụng, vật liệu, bề dày, loại mối nối mà ta có dạng mài khác Khi hàn với dòng AC ta chọn điện cực lớn mài vê tròn thay mài nhọn hàn với dòng DCEN Bảng 3: Thông số mài điện cực 10 "quá nguội" độ xạ electron làm hồ quang khó ổn định , mặt khác kích cở vũng chảy ( phụ thuộc vào cở điện cực chiều dài hồ quang) tăng lên làm giảm mật độ nhiệt khiến cho độ ngấu giảm tốc độ nguội vũng chảy tăng cao gây chuyển biến bất lợi - Cỡ que đắp , que nhỏ làm tăng tốc độ cấp que dễ gây tượng cấp que thiếu làm mối hàn lõm , thiếu kích thước "quá nóng" ; que lớn khiến cho việc cấp que khó khăn (dễ chạm vào điện cực) làm cho mối hàn "quá nguội" Bảng 8: Chế độ hàn thép cacbon Kỹ thuật hàn : * Chuẩn bị mép hàn Các loại mối hàn thực phương pháp hàn TIG Các đặc trưng mối hàn xác lập theo yêu cầu kỹ thuật mối hàn gồm : giáp mối (butt), chồng mí (lap), hàn góc (corner), mối hàn gấp mép (edge), mối hàn chữ T (tee) 21 Hình 10: Chuẩn bị mép hàn - Mối hàn TIG chất lượng có đặc trưng sau: - Tiết diện ngang mối hàn lồi - Bề mặt Chắc mịn đẹp; - Vảy hàn phẳng ; - Biên hàn nóng chảy tốt không bị khuyết Muốn vậy, chi tiết hàn cần phải tẩy bàn chải thích hợp , phấn thạch dung dịch tẩy thích hợp Sử dụng vật liệu hàn phù hợp với kim loại hàn Điện cực phải chuẩn bị , chọn chủng loại , kích cở phù hợp với ứng dụng: • Để hàn với dòng chiều (DCEN) đầu điện cực phải mài qui cách dạng côn góc côn từ 30 đến 60° 22 • Để hàn vớI dòng xoay chiều (AC) chiều (DCEP) đầu điện cực định hình có dạng bán cầu Chiều dài từ đầu contact tip đến mũi điện cực tốt nên để mũi điện cực nhô khỏi mỏ phun khoảng lần đường kính điện cực Trong trường hợp hàn góc cho phép nhô nhiều để bảo đảm hồ quang quét qua cạnh đáy góc hàn (tất nhiên phải chọn điện cực có cỡ lớn để tránh điện cực nóng Bảo vệ vùng hàn phải bảo đảm vùng hàn bảo vệ tốt dòng khí cách chọn cở mỏ phun lưu lượng khí hợp lý Mỏ có đường kính lớn phun khí nhiều , bảo vệ tốt song khó quan sát đưa vũng chảy sâu vào rãnh hàn không kéo dài phần nhô ra điện cực Trong trường hợp điện cực nóng dễ hỏng Trường hợp dùng cở mỏ phun bé cần hiệu chỉnh lưu lượng phun khí thích ứng không tạo nên dòng chảy rối khiến cho việc bảo vệ vũng chảy hiệu điện cực dễ bị oxýt hóa làm cho hỏng - Khi hàn loại thép vật liệu nhạy cảm với oxy , hydro cần bố trí khí bảo vệ phía lưng mối hàn nhiều trường hợp bảo vệ mối hàn trình đông rắn nguội lại Biện pháp đặc biệt quan trọng hàn ống - Khi hàn mỏng với mối hàn đâu mí , ngấu hoàn toàn vật liệu nhạy cảm dùng gá chuyên dụng - Khi hàn Inox, dùng gá đồng dùng khí Argon bảo vệ mặt sau mối hàn cho chất lượng hàn cao - Khi hàn ống đường kính nhỏ cần thiết phải thổi khí bảo vệ mặt ống - Khi hàn ống đường kính lớn chế tạo nút chặn , có cấu nạp thoát khí để bảo vệ Có thể dùng băng dán chuyên dụng để bảo vệ mặt lưng 5.1 Mối hàn giáp mối Mối hàn giáp mối không vát áp dụng cho vật liệu dày 2mm Khi hàn mối hàn cần ngấu toàn phần phải hàn với kim loại đắp Mối ghép hàn đính để có khe hở có kích thước xác định Khi hàn kim loại mỏng thường gấp mép thổi chảy không dùng que đắp Khi hàn dày 3mm phải vát mép, thông thường chọn kiểu vát V J Kiểu V đôi J đôi dùng bề dày lớn 25mm Khi mối hàn hàn từ hai phía nên chọn kiểu vát đôi để giảm lượng đắp có hiệu kinh tế Thực tế hàn dày, có lớp lót thực phương pháp hàn TIG lớp phủ thực phương pháp hàn que 23 phương pháp hàn MIG-MAG Yếu tố quan trọng bậc để chọn kiểu vát phương pháp hàn chất lượng yêu cầu mối hàn vật liệu hàn Khi hàn thép carbon thường thép hợp kim thấp phương pháp hàn que phương pháp hàn MIG-MAG hoàn toàn đáp ứng yêu cầu chất lượng mối hàn Khi hàn thép inox hợp kim nicken phương pháp hàn TIG lại phù hợp hiệu Hình 11: Góc độ mỏ hàn hàn giáp mối 5.2 Mối hàn chồng mí Mối hàn chồng mí có ưu điểm không cần chuẩn bị mối hàn, đặc hàn mỏng yếu tố quan trọng chuẩn bị mối hàn chồng phải bảo đảm tiếp xúc hai mép toàn mối hàn Các mồi có bề dày nhỏ 3mm thường hàn chảy không đắp Cần phải hiệu chỉnh thông số hàn cho bảo đảm nóng chảy không thủng làm cháy mặt bên mối ghép Mối hàn chông mí có bề đến 6mm phải đắp thêm que hàn hàn với nhiều lớp hàn 24 Hình 12: Góc độ mỏ hàn hàn chồng 5.3 Mối hàn góc Độ ngấu mối hàn góc phụ thuộc vào bề dày vật liệu Khi hàn mỏng, mép hàn góc đặt sát cho mép gối lên mép chút Thường phải có gá hàn để bảo vệ mặt lưng mối hàn không bị cháy bảo đảm mép hàn không bị biến dạng lớn hàn Vùng mối hàn thiết phải làm bảo đảm không dính dầu mỡ, bụi, rỉ sét, kỹ thuật ưa chuộng thổi chảy que đắp Tuy nhiên, trường hợp nên có lót phía sau để hạn chế thủng Các dày cần vát V J để đảm bảo ngấu hoàn toàn Công việc vát mép thực cẩn thận, bảo đảm cạnh vát đặn khe hở định vị chắn Mối hàn thường thực tối thiểu hai lớp, lớp ngấu lớp phủ Bề dày chân (rood face) mối hàn cần xác định cho hàn không thủng bảo đảm ngấu Hình 13: Góc độ mỏ hàn hàn giáp góc 25 5.4 Mối hàn gấp mép Các mối hàn gấp mép thường áp dụng mỏng Không dùng que đắp mép hàn nóng chảy bổ sung vào mối hàn Mối hàn thường áp dụng vào hàn nắp thùng kín Mối hàn có nhược điểm vùng chân mối hàn dễ bị ăn mòn, hàn thiết bị áp lực, qui trình hàn phải thẩm định chắn Thường hàn với thiết bị chịu áp ta thay mối hàn mối hàn giáp mép có lót Phụ thuộc vào loại mối nối tư hàn Hàn TIG luôn thực tư đẩy Hình 14: Góc độ mỏ hàn hàn giáp góc đừng Hình 15: Góc độ mỏ hàn hàn giáp môi đứng ngang 5.5 Kỹ thuật mồi hồ quang - Gây hồ quang: + Khi gây hồ quang không tiếp xúc bật dòng điện hàn giữ mỏ hàn tư nằm ngang cách bề mặt vật hàn khoảng 5mm sau quay nhanh đầu điện cực mỏ hàn phía vật hàn khoảng cách chừng 3mm tạo thành góc 75 P0P 26 hồ quang tự hình thành độ hoạt động gây hồ quang tần số điện áp cao có sẵn máy Hình 16: Góc độ mỏ hàn gây hồ quang + Khi hồ quang tiếp xúc sử dụng trường hợp hàn dòng xoay chiều, đặc biệt hàn khu vực mà tần số cao dễ gây nhiều cho thiết bị điện tử nhạy cảm gây hồ quang cách cho điện cực tiếp xúc trực tiếp nhanh với bề mặt vật hàn mồi hồ quang Bộ phận điều khiển tự động thiết bị hàn tăng dần dòng điện từ lúc bắt đầu có hồ quang lên giá trị dòng điện hàn chọn - Kết thúc hồ quang: Giữ nguyên tư thế, nhấn nút để tắt hồ quang Sau hồ quang tắt không nhấc mỏ hàn mà phải chờ từ đến giây để khí tiếp tục phun bảo vệ vũng hàn - Hàn có que hàn: Để tăng hệ số đắp hợp kim hoá mối hàn ta dùng que hàn phụ Khi xuất hồ quang tạo hàn đưa que hàn vào vị trí hàn II: Giới thiệu máy hàn thực tế 27 Hình 17: Máy hàn HK TIG 200 Máy có chức hàn TIG( Argon) Lĩnh vực ứng dụng như: Đồ gia dụng inox: ghế, bàn, cửa , móc quần áo, sào phơi đồ, can inox… Các thiết bị máy inox mỏng 0,3-3mm Các phận máy gồm + Súng hàn +Dây kẹp mass +Nón hàn +Dây dẫn khí +Đồng hồ argon, bịt phụ kiện đầu súng 28 Máy hàn HK TIG 200 sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp có sử dụng máy hàn Có thể thực tự động bán tự động Không hàn loại kết cấu thông thường mà hàn loại thép không gỉ, thép chịu nhiệt, thép bền móng, hợp kim đặc biệt, hợp kim có lực hóa học mạnh với oxi Với phương pháp máy hàn HK TIG 200 hàn vị trí, chiều dày vật hàn từ 0,4 đến 4,8mm Chỉ cần hàn lớp không cần vát mép Thông số kỹ thuật máy Công suất (KVA) Chức • Hàn que • Hàn Tig Điện áp vào pha Dòng điện tiêu thụ (V) 220 Điện áp không tải (V) 60 Khoảng dòng hàn (A) 10-200 Dòng hàn tối đa (A) 200 Chu kỳ tải (%) 60 Hiệu suất (%) 60 Kích thước (mm) 440 x280x335 Trọng lượng (kg) 9.5 III: Ứng dụng hàn TIG 29 Công nghệ hàn TIG thích hợp để hàn loại thép không gỉ, thành phần hóa học kim loại không thay đổi đưa vào mối hàn Khi chất trợ dung hàn khí hoạt tính, phản ứng khí hoạt tính - kim loại xỉ - kim loại hồ quang không xảy mối hàn không chứa tạp chất phi kim Các nguyên tố hợp kim hóa từ kim loại điền đầy chuyển toàn qua hồ quang đến kim loại hàn Điều xảy hàn với phương pháp hàn khác Chất lượng mối hàn thép không gỉ phụ thuộc chặt chẽ vào thành phần hóa học Hàn TIG hoàn toàn đáp ứng yêu cầu Hàn TIG sử dụng cho hàn mối có chiều dày không 6.4mm, sử dụng cho vị trí hàn Để mồi hồ quang cần tránh tượng nhấp điện cực, nên sử dụng mồi hồ quang tần số cao Điện cực thường loại chứa 2%Th độ dẫn điện Phương pháp hàn TIG áp dụng nhiều lĩnh vực sản xuất, đặc biệt thích hợp hàn thép hợp kim cao, kim loại màu hợp kim chúng… ◉ Phương pháp hàn thông thường thao tác tay tự động hóa hai khâu di chuyển hồ quang cấp dây hàn phụ ◉ Thường sử dụng lĩnh vực hàng không vũ trụ,trong sản xuất xe không gian… ◉ Sử dụng hàn mỏng,ống thành mỏng ngành công nghiệp xe đạp ◉ Thường sử dụng trình phục chế sửa chữa chi tiết bị hỏng,đặc biệt chi tiết làm nhôm magie IV: Ví dụ cụ thể 30 Hàn inox mỏng, bình chứa nước 1500 lit Tân Á, Sản phẩm sản xuất vật liệu Inox sus 304 không gỉ, với độ dầy 1,56mm Trong trình sử dụng lâu ngày có va đập chẳng may có thủng vết dài 10mm, vật liệu Inox dạng mỏng hàn dễ bị cháy thủng nên ta dùng phương pháp hàn TIG để có mối hàn đạt yêu cầu độ xác cao tránh tình trạng cháy hàn 1,Đánh giá ưu điểm: -Có mối hàn đẹp - Tạo liên kết hàn kín, - Có thể hàn chi tiết mỏng đến mỏng, - Các thiết bị có khả tự động hóa cao, - Có thể hàn kim loại khác loại, - Độ tin cậy cao, - Khả gây biến dạng (cong vênh) thấp so với phương pháp khác Tính toán chọn máy hàn +Ta dùng công thức toán công suất máy sau: Công suất máy hàn (ampe)= [Độ dầy cần hàn (mm) : 0.025] Vậy để hàn inox dày 1.56mm, dựa vào công thức ta chọn máy có khả cấp dòng hàn 100 ampes Và chọn máy hàn với dòng điện chiều DC + Ta dùng công thức toán đường kính que hàn d sau: 31 - Hàn giáp mối: d = s/2 + 1, với s chiều dày hàn, - Hàn góc: d = k/2 + 2, với k cạnh mối hàn Vậy để hàn inox dày 1.56mm ta chọn que hàn inox nằm khoảng gần d=1.8mm (chọn que hàn 2mm) để hàn giáp mối chi tiết thi mối hàn góc + Góc độ que hàn hợp lý Góc que hàn phải cố định suốt đường hàn, thông thường que hàn nghiêng với đường hàn góc từ 10 đến 25º 2, Quá trình hàn: +B1 kiểm tra độ xác máy hàn, que hàn, hệ thống điện đảm bảo tốt cho trình hàn an toàn cho người điều khiển hàn +B2 ghép mối hàn lại khít với cho vào giá đỡ, chọn dòng điện khoảng 63÷65 ampes theo công thức nêu +B3 sử dụng phương pháp hàn TIG để có sản phẩm tiến hành hàn cho que hàn nóng chạy để mối ghép dính chi tiết cần hàn Trong trình hàn cần trì góc que hàn cố định Khí bảo vệ Hàn TIG thép không gỉ thường sử dụng Argon làm khí bảo vệ Khi hàn chiều dày lớn sử dụng hỗn hợp 25% Argon + 75% Heli để đạt độ thấu tốt Điện cực Nên sử dụng loại điện cực có 2% Thori Các đường kính từ 1.4mm-4,8mm sử dụng để hàn chiều dày tới 1,27mm Điện cực mài nhọn đầu trước lắp vào mỏ hàn Thép không gỉ có chiều dày 1,6mm không cần vát mép, 6,4mm phải vát mép chữ V đơn Có thể hàn lien kết góc lien kết chồng với chiều dày từ 1,6mm-12,7mm Khi hàn chiều dày mỏng nữa, phải sử dụng thật nhiệt 32 thời gian hàn tăng lên nhiều Sử dụng nhiệt tạo mối hàn bền mà dễ kiểm soát biến dạng sử dụng đồ gá thích hợp Khác với thép cácbon loại thép hợp kim thấp khác, thép không gỉ cần phải kẹp chặt hàn để hạn chế biến dạng Các mối hàn góc thường kẹp vào phía sau đồng, đồng se giúp làm giảm cháy thủng, vấn đề khó khắc phục người hàn Ra nhiệt phía sau đồng lên khoảng 3160C giúp cho người thưc hành đạt độ thấu ngấu tôt Nói chung kỹ thuật hàn thép không gỉ tương tự kỹ thuật hàn loại kim loại khác Đánh giá mối hàn: -Mối hàn không bị cháy lẹm( cháy lẹm chỗ kim loại bị lõm xuống thành rãnh không nằm dọc theo mép đường hàn kim loại đắp không đủ đưa vào) -Mối hàn liên tiếp không bị cách đoạn, chiều cao phần nhô chiều rộng mối hàn đồng -Vết hàn kín tuyệt đối tránh rò rỉ nước bên -Độ bền cao 33 Nhận xét: phương pháp hàn TIG thích hợp hàn thép hợp kim thép chống rỉ, điển Inox Hàn tốt vết hàn mỏng, không bị cháy mà đảm bảo chất lượng mối hàn Vết hàn kín dễ thực hiện, hạn chế tối đa khuyết tật xảy rỗ khí, vết hàn không đồng Một số hình ảnh hàn TIG thực tế 34 35 [...]... trong quá chọn máy hàn +Ta dùng công thức toán công suất máy như sau: Công suất máy hàn (ampe)= [Độ dầy cần hàn (mm) : 0.025] Vậy để hàn inox dày 1.56mm, dựa vào công thức trên thì ta chọn máy có khả năng cấp dòng hàn là 100 ampes Và chọn máy hàn với dòng điện 1 chiều DC + Ta dùng công thức toán đường kính que hàn d như sau: 31 - Hàn giáp mối: d = s/2 + 1, với s là chiều dày tấm hàn, - Hàn góc: d = k/2... quang Sau khi hồ quang đã tắt không được nhấc mỏ hàn ra ngay mà phải chờ từ 3 đến 5 giây để khí tiếp tục phun ra bảo vệ vũng hàn - Hàn có que hàn: Để tăng hệ số đắp và hợp kim hoá mối hàn ta dùng que hàn phụ Khi xuất hiện hồ quang và tạo cũng hàn thì đưa que hàn vào vị trí hàn II: Giới thiệu máy hàn thực tế 27 Hình 17: Máy hàn HK TIG 200 Máy có chức năng hàn TIG( Argon) Lĩnh vực ứng dụng như: Đồ gia dụng... là cạnh mối hàn Vậy để hàn inox dày 1.56mm trên thì ta chọn que hàn bằng inox nằm trong khoảng gần d=1.8mm nhất (chọn que hàn 2mm) để hàn giáp mối và chi tiết trên thi không có mối hàn góc + Góc độ que hàn hợp lý Góc que hàn luôn phải cố định trong suốt đường hàn, thông thường que hàn nghiêng với đường hàn 1 góc từ 10 đến 25º 2, Quá trình hàn: +B1 kiểm tra độ chính xác của máy hàn, que hàn, hệ thống... cho quá trình hàn và an toàn cho người điều khiển trong khi hàn +B2 ghép 2 mối hàn lại khít với nhau và cho vào giá đỡ, chọn dòng điện trong khoảng 63÷65 ampes theo công thức đã nêu trên +B3 sử dụng phương pháp hàn TIG để có được sản phẩm tiến hành hàn cho que hàn nóng chạy để được mối ghép dính giữa 2 chi tiết cần hàn Trong quá trình hàn thì cần duy trì góc que hàn cố định Khí bảo vệ Hàn TIG thép không... của mối ghép Mối hàn chông mí có bề đến 6mm sẽ phải đắp thêm que hàn và hàn với 1 hoặc nhiều lớp hàn 24 Hình 12: Góc độ mỏ hàn khi hàn chồng 5.3 Mối hàn góc Độ ngấu của mối hàn góc phụ thuộc vào bề dày vật liệu Khi hàn tấm mỏng, các mép hàn góc được đặt sát nhau sao cho mép này gối lên mép kia chút ít Thường thì phải có bộ gá hàn để bảo vệ mặt lưng mối hàn không bị cháy và bảo đảm mép hàn không bị biến... face) mối hàn cần xác định sao cho hàn không thủng vẫn bảo đảm ngấu đều Hình 13: Góc độ mỏ hàn khi hàn giáp góc ngoài 25 5.4 Mối hàn gấp mép Các mối hàn gấp mép thường được áp dụng trên tấm mỏng Không dùng que đắp vì mép hàn sẽ nóng chảy và bổ sung vào mối hàn Mối hàn này thường được áp dụng vào hàn nắp các thùng kín Mối hàn này có nhược điểm là vùng chân mối hàn rất dễ bị ăn mòn, do vậy khi hàn các... phép hàn các tấm mỏng dưới 1mm Hình 9: Chu trình hàn TIG bằng dòng xung * Giảm biến dạng do khống chế được công suất nhiệt (giảm sự tích lũy nhiệt) * Dễ hàn ở mọi tư thế * Không đòi hỏi tay nghề của thợ hàn thật cao 19 * Chất lượng mối hàn được cải thiện đáng kể * Thích hợp cho cơ khí hóa, tự động hóa quá trình hàn * Thích hợp khi hàncác chi tiết quan trọng như đường hàn lót mối hàn ống nhiều lớp , hàn. .. chi tiết hàn Tốc độ thường từ 100 đến 250mm/ phút 4.3 Dòng điện hàn - Dòng điện hàn chịu ảnh hưởng bởi loại vật liệu và bề dày chi tiết hàn, tốc độ hàn và thành phân khí bảo vệ cũng ảnh hưởng đến việc chọn cường độ hàn thích hợp thực nghiệm cho thấy cường độ hàn tốt nhất là 1A cho 0,0001 in bề dày ( khoảng 40A/mm) ứng với tốc độ hàn 250mm/ phút Thường khi hàn thủ công rất khó đạt được tốc độ hàn như... phương pháp hàn TIG còn các lớp phủ sẽ được thực hiện bằng phương pháp hàn que 23 hoặc phương pháp hàn MIG-MAG Yếu tố quan trọng bậc nhất để chọn kiểu vát và phương pháp hàn là chất lượng yêu cầu của mối hàn và vật liệu hàn Khi hàn trên thép carbon thường và thép hợp kim thấp thì phương pháp hàn que và phương pháp hàn MIG-MAG hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu về chất lượng mối hàn Khi hàn trên thép... pháp hàn TIG lại phù hợp và hiệu quả hơn Hình 11: Góc độ mỏ hàn khi hàn giáp mối 5.2 Mối hàn chồng mí Mối hàn chồng mí có ưu điểm là không cần chuẩn bị mối hàn, đặc khi hàn trên tấm mỏng yếu tố quan trọng nhất khi chuẩn bị mối hàn chồng phải bảo đảm sự tiếp xúc giữa hai mép trên toàn bộ mối hàn Các mồi trên tấm có bề dày nhỏ hơn 3mm thường được hàn chảy không đắp Cần phải hiệu chỉnh các thông số hàn ... đến kim loại hàn Điều xảy hàn với phương pháp hàn khác Chất lượng mối hàn thép không gỉ phụ thuộc chặt chẽ vào thành phần hóa học Hàn TIG hoàn toàn đáp ứng yêu cầu Hàn TIG sử dụng cho hàn mối có... không dính vệt hàn Đầu phun bị bẩn ành hưởng đến khí bảo vệ, ảnh hưởng đến hồ quang, gỉam chất lượng mối hàn 12 Bảng Bảng thông số hàn TIG 2.3 Que hàn TIG Phương pháp hàn TIG hàn không dùng que... Mỏ hàn giải nhiệt nước 15 Hình 7: Cấu tạo mỏ hàn giải nhiệt nước Bảng 6: đặc tính mỏ hàn TIG Bảng 7: Chọn thông số mỏ phun 16 Hình 7: Cấu tạo mỏ hàn TIG 3.2 Nguồn hàn TIG dùng nguồn điện hàn