Đề cương bài giảng công nghệ hàn

Công nghệ hàn cao đẳng Mục lục Ch-ơng : Cơ sở lý thuyết hàn điện nóng chảy 1.1 Hồ quang điện 1.1.1 Khái niệm hồ quang điện 1.1.2 Cách gây hồ quang cháy hồ quang 1.1.3 Đặc điểm hồ quang dòng xoay chiều 1.2 Hiện t-ợng thổi lệch hồ quang hàn 1.2.1 Nguyên nhân 1.2.2 ảnh h-ởng từ tr-ờng ngang 1.2.3 ảnh h-ởng từ tr-ờng dọc 1.2.4 ảnh h-ởng từ tr-ờng riêng 1.2.5 ảnh h-ởng góc nghiêng que hàn 1.2.6 ảnh h-ởng sắt từ 1.2.7 Biện pháp giảm thổi lệch hồ quang 1.3 Nhiệt hồ quang hàn 1.3.1 Sự phân bố nhiệt vùng hồ quang 1.3.2 Sự nung nóng điện cực hàn 1.4 Sự chuyển kim loại từ điện cực vào vũng hàn 10 1.4.1 Trọng lực giọt kim loại lỏng 10 1.4.2 Sức căng bề mặt 10 1.4.3 Lực từ tr-ờng 10 1.4.4 áp lực khí 10 1.5 Năng suất trình hàn 10 1.6 Khái niệm l-ợng đ-ờng (qd) : 10 1.7 Quá trình luyện kim hàn điện nóng chảy 10 1.7.1 Đặc điểm trình luyện kim 10 1.7.2 Quá trình luyện kim hàn điện cực trần hay que hàn thuốc bọc mỏng 12 1.7.3 Quá trình luyện kim hàn d-ới lớp thuốc 14 1.7.4 Quá trình luyện kim hàn môi tr-ờng khí bảo vệ 15 1.7.5 Sự khử ôxy hàn nóng chảy 15 1.8 Sự kết tinh vũng hàn, tổ chức kim loại mối hàn vùng ảnh h-ởng nhiệt 16 1.8.1 Sự kết tinh kim loại mối hàn - Tổ chức kim loại mối hàn 16 1.8.2 Tổ chức tế vi vùng ảnh h-ởng nhiệt 16 Ch-ơng : Công nghệ hàn hồ quang tay 2.1 Khái niệm hàn hồ quang tay 18 2.1.1 Khái niệm 18 2.1.2 Đặc điểm 18 2.2 Phân loại hàn hồ quang tay 18 2.2.1 Phân loại theo điện cực 18 Công nghệ hàn cao đẳng 2.2.2 Phân loại theo cách nối dây 18 Hình 2.3 Ph-ơng pháp nối dây gián tiếp 19 2.2.3 Phân loại theo dòng điện 19 2.3 Que hn h quang tay 19 2.3.1 Cu to que hn 20 2.3.2 Yêu cầu chung que hàn : 20 2.3.3 Thành phần que hàn 20 2.3.4 Các đại l-ợng đặc tr-ng cho que hàn 21 2.3.5 Phân loại que hàn 21 2.3.6 Một số tiêu chuẩn ký hiệu que hàn 22 2.4 Công nghệ hàn hồ quang tay 27 2.4.1 Phõn loi cỏc liờn kt hn v mi hn 27 2.4.2 Phân loại vị trí hàn không gian 33 2.4.3 Chế độ hàn hồ quang tay 34 2.4.4 Kỹ thuật hàn hồ quang tay 39 Ch-ơng 3: Hàn hồ quang d-ới lớp thuốc bảo vệ 3.1 Khái niệm đặc điểm 46 3.1.1 Khái niệm 46 3.1.2 Đặc điểm 47 3.2 Vật liệu hàn 47 3.2.1 Thuốc hàn 47 3.2.2 Dây hàn 48 3.3 ảnh h-ởng thông số chế độ hàn đến hình dạng, kích th-ớc mối hàn 49 3.3.1 ảnh h-ởng c-ờng độ dòng điện hàn 49 3.3.2 ảnh h-ởng điện áp hàn 50 3.3.3 ảnh h-ởng tiết diện điện cực 51 3.3.4 ảnh h-ởng tốc độ hàn 51 3.3.5 ảnh h-ởng yếu tố công nghệ 52 3.3.6 ảnh h-ởng yếu tố kết cấu 52 3.4 Tính toán kích th-ớc mối hàn 53 3.4.1 Tính kích th-ớc mối hàn giáp mối 53 3.4.2 Tính kích th-ớc mối hàn góc 55 3.5 Chế độ hàn 55 3.5.1 Chế độ hàn mối hàn giáp mối 55 3.5.2 Chế độ hàn mối hàn góc 56 3.6 Kỹ thuật hàn tự động, bán tự động d-ới lớp thuốc 58 3.6.1 Gây kết thúc hồ quang 58 3.6.2 Kỹ thuật hàn 58 Ch-ơng 4: Hàn hồ quang môi tr-ờng khí bảo vệ Công nghệ hàn cao đẳng 4.1 Hn h quang in cc núng chy mụi trng khớ bo v (MAG/MIG) 62 4.1.1 Nguyờn lý v c im 62 4.1.2 Vt liu hn 62 4.1.3 Chế độ hàn 66 4.1.4 K thut hn 72 4.2 Hn h quang in cc khụng núng chy mụi trng khớ tr bo v (TIGTungsten Inert Gas) 73 4.2.1 Nguyờn lý v c im 73 4.2.2 Vật liệu hàn TIG 75 4.2.3 Chế độ hàn TIG 80 4.2.4 Kỹ thuật hàn TIG 84 Ch-ơng 5: Hàn cắt kim loại khí cháy 5.1 Hn kim loi bng khớ 94 5.1.1 Nguyờn lý v c im ca hn bng khớ chỏy 94 5.1.2 Vật liệu hàn khí 95 5.1.3 Chế độ hàn khí O2 C2H2 100 5.1.4 Kỹ thuật hàn lửa hàn khí 104 5.2 Cắt kim loại khí 106 5.2.1 Thực chất, đặc điểm cắt kim loại khí cháy 106 5.2.2 Điều kiện kim loại cắt đ-ợc khí 108 5.2.3 Chỉ tiêu đánh giá mép cắt yếu tố ảnh h-ởng đến chất l-ợng mép cắt 108 5.2.4 Kỹ thuật cắt kim loại khí 109 Ch-ơng 6: Công nghệ hàn thép, hàn gang, hàn kim loại hợp kim màu 6.1 Hàn thép cacbon 112 6.1.1 Tính hàn thép cacbon 112 6.1.2 Công nghệ hàn thép cácbon 113 6.2 Hàn thép hợp kim 115 6.2.1 Hàn thép hợp kim thấp thép hợp kim trung bình 115 6.2.2 Hàn thép hợp kim cao 117 6.3 Hàn gang 121 6.3.1 Đặc điểm tính hàn 121 6.3.2 Các ph-ơng pháp hàn gang 121 6.3.3 Kỹ thuật hàn gang 126 6.4 Công nghệ hàn đồng hợp kim đồng 127 6.4.1 Đặc điểm tính hàn 127 6.4.2 Hàn đồng hợp kim đồng ph-ơng pháp hàn nóng chảy 128 6.5 Công nghệ hàn nhôm hợp kim nhôm 134 6.5.1 Đặc điểm tính hàn nhôm hợp kim nhôm 134 6.5.2 Hàn nhôm hợp kim nhôm ph-ơng pháp hàn nóng chảy 135 Công nghệ hàn cao đẳng Ch-ơng : Cơ sở lý thuyết hàn điện nóng chảy 1.1 Hồ quang điện 1.1.1 Khái niệm hồ quang điện Hồ quang t-ợng phóng điện mạnh liên tục môi tr-ờng khí hai điện cực trái dấu Năng l-ợng hồ quang (nhiệt ánh sáng) có độ tập trung cao tạo nhiệt l-ợng nung nóng chảy kim loại hàn Hình 1.1 Các hạt tích điện chuyển động cột hồ quang Để xảy t-ợng phóng điện, môi tr-ờng khí phải chứa hạt tích điện Quá trình tạo hạt tích điện khoảng không hai điện cực đ-ợc thực nhờ t-ợng sau : + Phát xạ nhiệt điện tử + Phát xạ quang điện + Tự phát xạ (d-ới tác dụng điện tr-ờng mạnh) + Phát xạ va đập ion hoá thể tích Muốn phải tạo điện gọi điện ion hoá để cung cấp cho điện tử l-ợng định thắng đ-ợc lực hút ion d-ơng nhằm bứt điện tử khỏi nguyên tử hay phân tử tạo thành ion Nếu môi tr-ờng hồ quang chứa nhiều chất có điện ion hoá thấp làm giảm điện ion hoá hiệu dụng cột hồ quang, kết dễ gây hồ quang hồ quang cháy ổn định 1.1.2 Cách gây hồ quang cháy hồ quang a Sự hình thành hồ quang Có thể chia quấ trình hình thành hồ quang qua bốn giai đoạn Hình 1.2 Các giai đoạn hình thành hồ quang hàn Công nghệ hàn cao đẳng + Giai đoạn : que hàn tiếp xúc với vật hàn qua điểm nhấp nhô (do bề mặt que hàn vật hàn không đ-ợc phẳng) xảy t-ợng ngắn mạch sinh nhiệt l-ợng lớn thời gian ngắn + Giai đoạn : kim loại chỗ tiếp xúc bị chảy nhanh san phẳng nhấp nhô khoảng không que hàn vật hàn + Giai đoạn : nhấc que hàn lên, tác động nhiều yếu tố (lực kéo, lực từ tr-ờng) làm phần kim loại lỏng bị kéo dài thắt lại, làm tăng mật độ dòng điện chỗ thắt + Giai đoạn : kim loại vị trí bị thắt nhanh chóng đạt đến trạng thái sôi bay hơi, cắt đứt giọt kim loại lỏng vào mối hàn hồ quang đ-ợc hình thành b Duy trì hồ quang hàn Khi hồ quang hình thành, phát xạ điện tử điện áp tăng đáng kể dẫn đến tăng phát xạ nói chung, sinh hạt tích điện cột hồ quang Khi dòng điện tăng điện áp giảm tới trị số định (phụ thuộc chiều dài cột hồ quang) tạo nên ổn định hồ quang Nếu trì khoảng cách định (chiều dài cột hồ quang) đảm bảo phát xạ điện tử xảy trì đ-ợc hồ quang cháy ổn định Có thể chia không gian hồ quang thành ba vùng nh- sau : + Vùng catod : xảy xạ điện tử từ vết catod phía anot Trên đ-ờng đi, điện tử va chạm với nguyên tử trung hoà ion hoá chúng theo phản ứng : e + A0 A+ + 2e Các ion d-ơng tạo thành di chuyển phía catot Do ion d-ơng có khối l-ợng lớn nên chuyển động chậm điện tử , thời điểm điện tích d-ơng tất ion lớn điện tích âm điện tử Vùng giảm điện áp catod có thừa điện tích d-ơng làm cho điện áp gia tăng Vùng catod (khoảng 10-5cm) vùng tập trung phần lớn điện áp hồ quang phần giảm điện áp gọi điện áp catod , ký hiệu Uk + Vùng anod : gần vết anod, khoảng chiều dài b-ớc chuyển động tự điện tử, hầu nh- không xảy ion hoá ion d-ơng Do điện tử đ-ợc tăng tốc đáng kể, va đập vào vết anod gây nên phát xạ l-ợng làm nhiệt độ đạt tới nhiệt độ bốc vật liệu anod + Vùng cột hồ quang : vùng hai vùng giảm điện áp catod anod Trong vùng chứa điện tử, ion d-ơng, ion âm nguyên tử trung hoà Nhiệt độ vùng cột hồ quang đạt tới giá trị cao, tuỳ thuộc vào ph-ơng pháp hàn Hình 1.3 Sự giảm điện áp cột hồ quang Công nghệ hàn cao đẳng Trong ba vùng cột hồ quang, vùng catod có ý nghĩa quan trọng nguồn điện tử chủ yếu Điện áp giảm vùng catod coi nh- gần điện ion hóa khí vùng Vùng anod tích lớn vùng catod nh-ng có mức giảm điện áp nhỏ hơn; điện tử va đập vào bề mặt anod trao lại l-ợng cho bề mặt d-ới dạng động công thoát Năng l-ợng cộng với l-ợng nhiệt dòng điện sinh nhiệt làm chảy kim loại gia tốc điện tử 1.1.3 Đặc điểm hồ quang dòng xoay chiều Hồ quang dòng xoay chiều không ổn định hồ quang dòng chiều Vì hàn dòng xoay chiều với tần số 50Hz, dòng điện đổi chiều liên tục, hồ quang đ-ợc kích thích tắt 100 lần giây Trong nửa chu kỳ, giảm dòng điện kèm với giảm nhiệt độ cột hồ quang làm cho mức độ ion hoá cột hồ quang giảm hồ quang đ-ợc gây lại tăng điện áp (có điện áp mồi) Hình 1.4 Biến thiên dòng điện điện áp hàn dòng xoay chiều Nếu không gian hồ quang chứa chất có điện ion hoá thấp (Na, K, Ca,) trình gây lại hồ quang dễ dàng (ở trị số điện áp thấp) hồ quang cháy ổn định Các nguyên tố có lực mạnh với điện tử nh- Flo, clo, ôxy lại có tác dụng ng-ợc lại 1.2 Hiện t-ợng thổi lệch hồ quang hàn 1.2.1 Nguyên nhân Sự ổn định hồ quang hàn khả định h-ớng vào chỗ cần thiết hàn dòng chiều phụ thuộc vào h-ớng tác động từ tr-ờng xung quanh hồ quang Có thể xem hồ quang nh- dây dẫn mềm khí D-ới tác dụng từ tr-ờng, dịch chuyển nh- dây dẫn thông th-ờng, đồng thời bị biến dạng bị kéo dài Nếu từ tr-ờng xung quanh cột hồ quang phân bố đối xứng, không bị thổi lệch Khi từ tr-ờng phân bố không đối xứng, hồ quang bị thổi lệch phía có mật độ đ-ờng sức từ nhỏ Sự cháy cột hồ quang chịu tác động lực từ tr-ờng phân bố xung quanh Với dòng điện xoay chiều, cực dòng điện thay đổi liên tục nên chiều lực từ tr-ờng thay đổi theo làm cho cột hồ quang bị thổi lệch; ta xét ảnh h-ởng từ tr-ờng dòng điện chiều lên cháy cột hồ quang Ngoài ra, khối l-ợng sắt từ vật hàn ảnh h-ởng lên thổi lệch hồ quang hàn 1.2.2 ảnh h-ởng từ tr-ờng ngang Từ tr-ờng ngang có tác dụng t-ơng tự nh- tác dụng nam châm vĩnh cửu đặt vuông góc với dây dẫn (hồ quang) Công nghệ hàn cao đẳng Hình 1.5 Mô tả tác động từ tr-ờng ngang đến cháy hồ quang Có thể thấy phía bên phải cột hồ quang, từ tr-ờng ngang chiều với từ tr-ờng riêng (do dòng điện chạy qua hồ quang sinh đ-ợc biểu thị đ-ờng tròn đồng tâm) phía bên trái, chúng ng-ợc chiều với Do mật độ đ-ờng sức từ phía bên phải lớn hơn, làm thổi lệch cột hồ quang phía bên trái Nếu thành phần từ tr-ờng đủ mạnh làm gián đoạn hoàn toàn hồ quang hàn 1.2.3 ảnh h-ởng từ tr-ờng dọc Từ tr-ờng dọc có tác dung giống nh- tác dụng ống dây xoắn solenoid có dòng điện chạy qua tác dụng lên lõi (hồ quang) Hình 1.6 Từ tr-ờng dọc tác động lên hạt tích điện cột hồ quang Từ tr-ờng dọc có h-ớng trùng với h-ớng hồ quang không gây ảnh h-ởng đến chuyển động hạt tích điện dọc theo trục hồ quang (theo h-ớng điện tr-ờng) nh-ng tác động tới chuyển động hạt tích điện theo ph-ơng vuông góc với điện tr-ờng Theo tiết diện ngang cột hồ quang, nhiệt độ tâm cột hồ quang cao phía mật độ dòng điện tâm cột hồ quang lớn chu vi nên có khuếch tán hạt tích điện từ tâm cột hồ quang chu vi Khi chuyển động, hạt tích điện cắt đ-ờng sức từ từ tr-ờng dọc D-ới tác dụng từ tr-ờng dọc h-ớng hạt tích điện chuyển động theo h-ớng điện tr-ờng Ion d-ơng có khối l-ợng lớn lên định h-ớng chuyển động hạt tích điện Ngoài tác động điện tr-ờng lên hạt tích điện khiến chúng chuyển động theo chiều thẳng đứng D-ới tác dụng đồng thời điện tr-ờng Công nghệ hàn cao đẳng từ tr-ờng dọc, hạt tích điện chuyển động xoắn ốc, đồng thời xuất lực h-ớng tâm kéo cột hồ quang trục thẳng đứng, kết làm giảm tiết diện cột hồ quang, cải thiện đặc tính công nghệ hồ quang 1.2.4 ảnh h-ởng từ tr-ờng riêng Từ tr-ờng riêng đ-ợc sinh có dòng điện chạy qua mạch hàn Nếu phân bố từ tr-ờng riêng xung quanh cột hồ quang hồ quang không bị thổi lệch Sự phân bố phụ thuộc vào cách đấu dây vào vật hàn Hình 1.7 Tác động từ tr-ờng riêng đến cháy hồ quang 1.2.5 ảnh h-ởng góc nghiêng que hàn vh vh Hình 1.8 ảnh h-ởng góc nghiêng que hàn 1.2.6 ảnh h-ởng sắt từ Độ từ thẩm vật liệu sắt từ lớn độ từ thẩm không khí hàng nghìn lần nên từ thông qua sắt từ dễ nhiều so với không khí Nếu vùng cột hồ quang có khối sắt từ hút đ-ờng sức từ qua làm cho từ tr-ờng phía khối sắt từ loãng đi, phần lại đ-ờng sức từ bị kéo phía sắt từ , kết làm hồ quang h-ớng phía khối sắt từ ảnh h-ởng thể rõ rệt hàn mối hàn góc trong, hàn phía mép thép Hình 1.9 ảnh h-ởng sắt từ đến cháy hồ quang Công nghệ hàn cao đẳng 1.2.7 Biện pháp giảm thổi lệch hồ quang - Thay đổi cách nối dây - Đặt que hàn nghiêng phía h-ớng hàn - Thay dòng điện hàn chiều dòng xoay chiều - Đặt thêm miếng sắt từ phía hồ quang bị thổi lệch 1.3 Nhiệt hồ quang hàn 1.3.1 Sự phân bố nhiệt vùng hồ quang Hồ quang nguồn nhiệt có mức độ tập trung cao, phần lớn l-ợng điện qua hồ quang đ-ợc biến thành l-ợng nhiệt Nhiệt anod catod chủ yếu dùng để nung chảy bay kim loại, nhiệt vùng cột hồ quang chủ yếu nung chảy kim loại trao đổi với môi tr-ờng xung quanh Các đặc tr-ng nhiệt hồ quang thể yếu tố sau : + Công suất điện hồ quang (P): P = U.I (W) Trong U (V) điện áp hàn I (A) c-ờng độ dòng điện hàn + Công suất nhiệt hồ quang (q0) : Nếu bỏ qua nhiệt hiệu ứng phản ứng hoá học hồ quang, coi công suất nhiệt hồ quang công suất điện : q0 = P + Công suất nhiệt hiệu dụng hồ quang (q) : Công suất nhiệt hiệu dụng hồ quang l-ợng nhiệt truyền vào kim loại đơn vị thời gian, bỏ qua nhiệt môi tr-ờng : q = q0. Trong hiệu suất hồ quang, phụ thuộc vào trình hàn = 0,50 0,60 hàn điện cực không nóng chảy môi tr-ờng khí trơ = 0,60 0,85 hàn hồ quang tay = 0,80 0,95 hàn d-ới lớp thuốc = 0,70 0,85 hàn điện xỉ 1.3.2 Sự nung nóng điện cực hàn Điện cực đ-ợc nung nóng hai nguồn nhiệt : hồ quang nhiệt JoulesLentz sinh có dòng điện chạy qua Với ph-ơng pháp hàn khác có nung nóng điện cực khác : b) a) Công nghệ hàn cao đẳng Hình 1.10 Cân nhiệt hàn hồ quang tay a) hàn d-ới lớp thuốc b) 1.4 Sự chuyển kim loại từ điện cực vào vũng hàn 1.4.1 Trọng lực giọt kim loại lỏng Kim loại lỏng d-ới tác dụng trọng lực có xu h-ớng vũng hàn (đặc biệt hàn bằng) 1.4.2 Sức căng bề mặt Sức căng bề mặt (đ-ợc tạo nên tác dụng lực phân tử ) giữ cho giọt kim loại lỏng có dạng hình cầu trạng thái suốt đoạn đ-ờng chuyển vào vũng hàn, vào vũng hàn bị sức căng bề mặt kéo vào để tạo thành khối thống (có tác dụng lớn mối hàn không gian) 1.4.3 Lực từ tr-ờng Lực từ tr-ờng sinh xung quanh điện cực có dòng điện chạy qua que hàn vật hàn, tác dụng đến trình tách giọt kim loại lỏng từ điện cực vào vũng hàn 1.4.4 áp lực khí áp lực khí sinh cột hồ quang tạo nên áp lực đẩy kim loại lỏng từ điện cực vào vũng hàn (có tác dụng lớn mối hàn không gian) 1.5 Năng suất trình hàn Năng suất trình hàn đánh giá khối l-ợng kim loại đ-ợc nguồn nhiệt hàn nung chảy đơn vị thời gian, thể qua hệ số đắp d hệ số chảy c c Gc I t d (g/A.h) Gd I t0 (g/A.h) Trong Gd khối l-ợng kim loại điện cực đắp lên kim loại (g) Gc khối l-ợng kim loại điện cực nóng chảy (g) t0 thời gian hồ quang cháy (h) Hệ số tổn thất kim loại : Gc Gd Gc 100 (%) Hệ số tổn thất phụ thuộc vào ph-ơng pháp hàn, loại điện cực, dòng hàn thay đổi từ (10 20)% Hệ số tổn thất có giá trị âm vỏ bọc que hàn chứa l-ợng lớn bột kim loại (Fe) 1.6 Khái niệm l-ợng đ-ờng (qd) : Năng l-ợng đ-ờng tỷ số công suất nhiệt hiệu dụng nguồn nhiệt hàn (hồ quang) tốc độ hàn; đại l-ợng quan trọng chế độ hàn dùng để đánh giá chu trình nhiệt hàn kim loại kim loại đắp q U I (J/cm) qd vh vh Trong vh tốc độ hàn (cm.s ) 1.7 Quá trình luyện kim hàn điện nóng chảy 1.7.1 Đặc điểm trình luyện kim Quá trình luyện kim hàn nóng chảy phức tạp, khác với trình luyện kim thông th-ờng số yếu tố sau : + Nhiệt hồ quang cao nhiều so với nhiệt độ lò luyện kim thông th-ờng phân bố vùng cột hồ quang khác + Sự t-ơng tác hóa lý xảy mạnh kim loại lỏng với xỉ, với khí với kim loại + Thời gian kim loại tồn trạng thái lỏng ngắn, phản ứng hóa học xảy vũng hàn không đến trạng thái cân -1 10 Công nghệ hàn cao đẳng - Hàn vị trí hàn sấp sau hàn nên rèn mối hàn nhiệt độ 500C 800C làm nguội nhanh n-ớc tránh tập trung Cu2O tinh giới b Hàn hồ quang tay điện cực nóng chảy + Chuẩn bị liên kết hàn giống nh- hàn điện cực không nóng chảy + Dùng que hàn có nhãn hiệu 3T - Que 3T lõi đồng silic mangan (pKM 3-1) bọc lớp thuốc dày 0,4 mm phía - Thành phần thuốc bọc % gồm: Quặng Mn 17,5 Fluôrit 32,0 Grafit- bạc 16,0 Ferosilic (75%).32,0 Bột Al 2,5 - Que 1: Lõi đồng kỹ thuật M1, M2, bọc lớp thuốc dày 0,4 mm phía - Thành phần thuốc bọc % gồm có: Fluôrit 10 Penspat 12 Feromangan50 Ferosilic (75%)8 N-ớc thuỷ tinh.20 - Th-ờng dùng loại que có d = mm, hàn dao động ngang - Hàn tiến hành dòng chiều cực ngịch Ih = (50 60)d - Hàn điện cực đảm bảo nhận đ-ợc mối hàn có độ bền tốt, song mối hàn đ-ợc hợp kim hoá làm giảm tính dẫn điện mối hàn xuống thấp với kim loại 20 25 % - Sau hàn nên rèn mối hàn nhiệt độ 500 800o C làm nguội nhanh n-ớc c Hàn tự động d-ới lớp thuốc - Hàn tự động d-ới lớp thuốc tiến hành điện cực không nóng chẩy hay điện cực nóng chẩy - Hàn dòng chiều cực ngịch + Hàn điện cực nóng chảy tiến hành d-ới lớp thuốc OC - 45 hay AN 348A - Dây hàn đồng kỹ thuật (M1, M2) hay đồng (pKM 1; pO 3) - Hàn đồng thau sử dụng thuốc hàn có nhãn hiệu AH - 5; MAT dây hàn đồng kỹ thuật - Chế độ hàn tự động bán tự động d-ới lớp thuốc Cu, hợp kim đồng chọn theo bảng sau: S (mm) Liên kết hàn chuẩn bị Không vát mép 10 12 15 Vát mép chữ V Vát mép chữ V Vát mép chữ V Vát mép chữ V d (mm) n Ih (A) Uh (V) Vh (m/h) 1,2 3 140 340 30 35 25 2 2 360 470 510 570 35 35 35 35 20 20 20 20 d Hàn môi tr-ờng khí bảo vệ 129 410 560 600 680 38 38 40 40 Công nghệ hàn cao đẳng + Là ph-ơng pháp hàn bảo đảm nhận đ-ợc mối hàn có chất l-ợng tốt đ-ợc sử dụng phổ biến mối hàn có chứa l-ợng tạp chất nhỏ + Chuẩn bị liên kết hàn phụ thuộc vào chiều dày chi tiết S mm Không cần vát cạnh S = 12mm Vát cạnh chữ V S > 12mm Vát cạnh chữ X - Góc vát = 70 90 hàn điện cực không nóng chảy, = 60 70 hàn điện cực nóng chảy Hỡnh 4.12 : Mi hn ng nhụm bng phng phỏp hn MIG + Lắp ghép chi tiết hàn dùng đồ gá hay hàn đính tr-ớc Để đảm bảo hình dạng kích th-ớc phía sau hàn đệm grafit hay đồng + Nhiệt độ nung nóng sơ tr-ớc hàn phụ thuộc vào chiều dày chi tiết: S mm, nhiệt độ nung 350C; S > mm nung nóng lên nhiệt độ 600C 800C + Tr-ớc hàn làm mép hàn dây hàn cẩn thận + Hàn thực điện cực nóng chảy không nóng chảy W + Khí bảo vệ: Dùng khí trơ (Ar, He hay N2) khí không tác dụng không hoà tan vào kim loại Có thể dùng hỗn hợp khí (70 80)% Ar + (20 30)% N2 + Để dễ gây hồ quang hồ quang cháy ổn định điện cực W đ-ợc hợp kim hoá Lantan, Ytri + Đ-ờng kính điện cực mm + Kim loại phụ, điện cực nóng chảy th-ờng đồng hợp kim đồng thành phần giống nh- kim loại + Dòng điện hàn: điện cực không nóng chảy dùng dòng điện xoay chiều hay chiều cực thuận Điện cực nóng chảy thực dòng chiều cực nghịch + Đ-ờng kính điện cực W, dây hàn chọn theo bảng: S (mm) d (W) mm Dây hàn phụ d (mm) 1,5 1,6 2 3 4 10 11 16 16 5 6 + Hàn điện cực W Ih chọn theo đ-ờng kính điện cực, loại dòng điện khí bảo vệ + Hàn môi tr-ờng N2 hay hỗn hợp khí N2 H2 Ih giảm 10 15% Uh tăng 15 20% so với hàn môi tr-ờng khí bảo vệ Ar 130 Công nghệ hàn cao đẳng + Khi hàn điện cực nóng chảy môi tr-ờng khí trơ th-ờng tiến hành ph-ơng pháp hàn bán tự động với dây hàn có d = 1,2 mm Nếu d = mm Ih = (150 200) A Nếu d = mm Ih = (300 450) A; Uh = (22 26) V + Với đồng thau đồng tốt hàn điện cực W hàn điện cực nóng chảy Zn Sn bị bay nhiều - Do nguồn nhiệt sử dụng để hàn đồng có công suất lớn nên độ bền vùng ảnh h-ởng nhiệt bị giảm đáng kể Trong trình hàn phải tìm cách khử ôxy, không tạo rỗ bọt làm cho đồng bị giòn hoá (do tạo thành tinh Cu Cu2O) Hình 6.13 Sự tạo thành tinh Cu - Cu2O - Để nhận đ-ợc mối hàn có chất l-ợng theo yêu cầu, hàn nóng chảy đồng cần tuân theo quy tắc sau : + Bảo quản tách rời vật liệu đồng với kim loại khác để tránh nguy ăn mòn + Làm mép hàn phía 50mm để tránh tạo rỗ khí mối hàn + Vì đồng có độ dẫn nhiệt cao nên th-ờng phải hơ nóng tr-ớc, hàn với trị số dòng điện cao hàn đồng thời hai phía + Nguy biến dạng cong vênh lớn hàn nên cần có quy trình gá lắp cẩn thận + Sử dụng que hàn có chất khử ôxy - Khi hàn đồng cần phải bảo vệ mắt khuôn mặt chống lại tia cực tím nhiệt, có biện pháp bảo vệ hô hấp hàn đồng thau - Các vật liệu hợp kim đồng thích hợp hàn với phơng pháp hàn TIG/MIG : đồng đ-ợc khử ôxy, hợp kim Cu Al Sn, Cu Ni Cu Sn e Hn ng v hp kim ng bng phng phỏp hn TIG Các nguyên tố hợp kim hợp kim đồng ảnh h-ởng tới tính hàn kẽm, thiếc, niken nhôm Quy trình hàn TIG thích hợp cho hàn vật liệu đồng có chiều dầy tới 16mm Khi hàn mối hàn giáp mối dòng điện chiều cực âm vị trí hàn bằng, trị số dòng điện chọn theo bảng sau : 131 Công nghệ hàn cao đẳng Chiều dầy tôn Dạng (mm) nối 1,5 II 3,0 II V 16 V ghép Số lớp hàn 1 Đ-ờng kính điện cực (mm) 1,6 3,2 4,0 4,0 C-ờng độ dòng điện hàn (A) 90 100 150 200 180 200 400 475 Khi hàn vật có chiều dầy 1,6mm dùng lót đáy kim loại, sử dụng khí bảo vệ Ar khí trộn Ar + He Khi hàn với khí trộn Ar + He đạt đ-ợc chiều sâu ngấu tốt đạt đ-ợc tốc độ hàn cao so với dùng khí bảo vệ Ar trị số dòng hàn Hàn với khí trộn 75%He + 25% Ar kết hợp đ-ợc -u điểm khí He (độ ngấu tốt, tốc độ hàn cao), đồng thời -u điểm khí Ar (gây hồ quang dễ dàng, hồ quang cháy ổn định hơn) Hỡnh 6.14Hn v nung núng ng cựng mt lỳc t hai phớa bng hn TIG Hàn TiG hợp kim Cu-Al (đồng nhôm) sử dụng que hàn mang nhãn hiệu ERCuAl-A2 (theo tiêu chuẩn ANSI/AWS 5.7) Dòng điện xoay chiều đ-ợc sử dụng kết hợp với khí bảo vệ Ar có tác dụng làm lớp ôxit bề mặt vũng hàn suốt trình hàn Có thể sử dụng dòng DC đấu nghịch với khí bảo vệ Ar Ar + He hàn liên kết ghép nối để đạt đ-ợc độ ngấu sâu tốc độ hàn nhanh (tuỳ thuộc vào yêu cầu hàn cụ thể) Việc nung nóng sơ tr-ớc hàn phụ thuộc vào chiều dầy vật hàn Hàn đồng silic sử dụng que hàn hợp k im đồng silic mang nhãn hiệu ERCuSi-A Công việc hàn sử dụng với dòng DC, khí bảo vệ Ar Ar + He Cũng hàn với dòng AC dùng khí bảo vệ Ar * Bảng so sánh khác tiêu chuẩn ký hiệu vật liệu Cu-Ni 90/10 dùng làm vật liệu chế tạo ống Tiờu chun DIN/EN Ký hiu vt liu CuNi10Fe1Mn Mó s vt liu 2.0872/CW352H ASTM ISO CuNi10Fe1Mn UNS C70600 Hm lng cỏc nguyờn t hp kim (%) Ni 9.0-11.0 9.0-11.0 132 9.0-11.0 Công nghệ hàn cao đẳng Fe 1.0-2.0 1.0-1.8 1.0-2.0 Mn 0.5-1.0 1.0 0.5-1.0 Ti 0.03 - 0.03 C 0.05 0.05 0.05 Pb 0.02 0.02 0.02 P 0.02 0.2 0.02 S 0.05 0.02 0.02 Zn 0.05 0.5 0.5 Co 0.1 - 0.05 0.2 - 0.1 Cỏc khỏc cht f Hàn ng v hp kim ng lửa hàn khí Hàn khí thích hợp với đồng thau, với hợp kim đồng khác hàn phải có điều kiện Tr-ớc hàn phải làm mép hàn mối phía 50mm Chuẩn bị liên kết hàn ý đến chiều dầy vật liệu Với chiều dầy vật liệu s = (1,5 2)mm tiến hành gấp mép; s = 3mm không cần vát mép, s = (4 10) vát mép 450; s > 10 vát mép 900 Để trình hình thành mối hàn đ-ợc dễ dàng nên dùng lót đáy mối hàn hàn vật mỏng lớp lót mối hàn nhiều lớp (hình vẽ) Hỡnh 6.15 Mt s dng liờn kt hn ng giỏp mi Hàn đồng nguyên chất dùng lửa bình th-ờng, công suất lửa chọn nh- sau : W = (190 225).S (l/h) Nếu vật hàn đ-ợc nung nóng sơ : W = (125 150).S (l/h) Trong S chiều dầy vật hàn (mm), công suất lửa tính l-ợng khí C2H2 tiêu thụ 133 Công nghệ hàn cao đẳng Chọn que hàn có thành phần t-ơng tự nh- vật hàn nh-ng phải chứa chất khử ôxy nh- P, Si Thuốc hàn dùng loại bôzắc Na2B4O7 axitboric H3BO3 Hàn đồng thau chỉnh lửa thừa ôxy để tạo nên lớp ôxit kẽm bề mặt vũng hàn ngăn cản bốc kẽm Công suất lửa W = (100 150)S (l/h) Que hàn dùng loại có thành phần khử ôxy nh- Al, Si, Ni, Mn, Ag Thuốc hàn dùng loại bôzắc Na2B4O7 axitboric H3BO3 Hàn đồng chỉnh lửa bình th-ờng, với đồng nhôm tr-ớc hàn nên nung nóng sơ vật hàn lên 350 4500C Công suất lửa chọn nh- sau : Khi không nung nóng sơ W = (125 175).S (l/h) Khi nung nóng sơ W = (100 150).S (l/h) Thuốc hàn đồng thiếc đồng Silic dùng bôrăc, hàn đồng nhôm dùng thuốc hàn có thành phần : 45%KCl + 20%BaCl + 20%NaCl + 15%NaF ; hàn đồng Niken biến dạng dùng thuốc hàn có thành phần : Na2B4O7, H3BO3, NaCl Hỡnh 6.16: Hn ng bng ngn la hn khớ 6.5 Công nghệ hàn nhôm hợp kim nhôm 6.5.1 Đặc điểm tính hàn nhôm hợp kim nhôm Nhôm hợp kim nhôm vật liệu có tính hàn xấu đặc điểm sau: - Nhôm dễ tác dụng với ôxy tạo thành ôxit nhôm khó chảy (Al2O3 nóng chảy nhiệt độ 2050 C) Mặt khác Al2O3 có khối l-ợng riêng (3,85 g/cm3) lớn khối l-ợng riêng nhôm nên dễ nằm lại mối hàn gây nên rỗ xỉ Ngoài ôxyt nhôm tạo lên lớp màng phủ bề mặt mép hàn dễ gây nên t-ợng hàn không dính - Nhôm hợp kim nhôm có tính chảy loãng cao, kim loại lỏng dễ chảy qua khe hở hàn, ảnh h-ởng đến hình thành kích th-ớc mối hàn phía đối diện Để ngăn ngừa t-ợng chảy thủng cần phải dùng đệm grafit hay Fe - Nhôm hợp kim nhôm có hệ số giãn dài lớn mô đun đàn hồi nhỏ nên làm tăng biến dạng hàn cần nghiên cứu đồ gá kẹp chặt để đảm bảo cho chi tiết biến dạng tự hàn nh- nguội - Chú ý vật liệu chế tạo đồ gá lắp ghép có tính dẫn nhiệt thấp - trạng thái lỏng, khí (đặc biệt N,H2) hoà tan mạnh vào kim loại tốc độ nguội vũng hàn nhanh nên dễ gây nên t-ợng rỗ xốp kim loại mối hàn - Khắc phục: Giảm tốc độ nguội vũng hàn xuống cách nung nóng sơ chi tiết tr-ớc hàn lên nhiệt độ 150 200 C - Do nhôm hợp kim nhôm có tính dẫn nhiệt cao nên yêu cầu nguồn nhiệt hàn phải có công suất độ tập trung nhiệt cao 134 Công nghệ hàn cao đẳng - Tổ chức kim loại mối hàn có hình trụ tinh dễ chảy phân bố vùng tinh giới nên hàn nhôm hợp kim nhôm dễ gây nứt nóng Khi hàn hợp kim nhôm, số ôxit tạo thành không hoà tan vào kim loại lỏng nằm lại biên giới hạt gây nên t-ợng nứt sau hàn Hình 6.17 Khuyết tật mạng xảy hàn hợp kim nhôm a Nhôm nguyên chất b, c) Hợp kim nhôm với tạp chất biên giới hạt 6.5.2 Hàn nhôm hợp kim nhôm ph-ơng pháp hàn nóng chảy Nhôm hợp kim nhôm hàn nhiều ph-ơng pháp song dùng phổ biến ph-ơng pháp hàn hồ quang tay hàn tự động môi tr-ờng khí bảo vệ đảm bảo nhận đ-ợc mối hàn có chất l-ợng cao a Hàn môi tr-ờng khí bảo vệ: + Hàn nhôm hợp kim nhôm môi tr-ờng khí bảo vệ thực điện cực nóng chảy không nóng chảy (th-ờng điện cực W đ-ợc hợp kim hoá lantan, ytri) + Kim loại phụ chọn phụ thuộc vào kim loại Ví dụ hàn Al kỹ thuật dùng dây hàn phụ AO, AK, A + Hàn hợp kim Al Mg dùng dây phụ nhãn hiệu nh- song cần tăng l-ợng Mg nên khoảng 1,5% để bù lại l-ợng mát qúa trình hàn + Khí bảo vệ: dùng Ar, He hỗn hợp Ar + He + Chuẩn bị chi tiết tr-ớc hàn phụ thuộc chiều dầy ph-ơng pháp hàn - chi tiết có S mm không vát mép hàn lớp - S = mm không vát mép nh-ng phải hàn hai phía - S mm vát mép chữ V hay X tiến hành hàn nhiều lớp 135 Công nghệ hàn cao đẳng Hình 6.18 Chuản bị liên kết hàn hàn nhôm + Hàn tiến hành dòng điện xoay chiều hay chiều cực nghịch, hàn dòng xoay chiều phải ý khử thành phần chiều bán chu kỳ mà chi tiết katốt + Chế độ hàn lấy theo bảng S (mm) Dâyhàn phụ 1-2 3- 4-6 Đ-ờngkính điện cực W (mm) - 10 11 - 15 3-5 1-2 2-3 C-ờng độ dòng hàn Ih(A) Ar He 50 - 70 30 40 100 -130 60 90 160 - 180 110 130 220 - 300 160 - 240 280 - 360 220 - 300 Khí tiêu hao (L/ph) Ar He 15 (1,82) lần Ar b Hn nhụm v hp kim nhụm bng phng phỏp hn TIG Từ tính chất đặc biệt nhôm hợp kim nhôm , hàn cần phải lựa chọn quy trình hàn hợp lý Lựa chọn que hàn có thành phần nguyên tố hợp kim trội kim loại để bù lại l-ợng nguyên tố bị thất thoát trình hàn Công suất nhiệt đ-a vào phải tuân thủ theo dẫn hàn Sau hàn cần nhiệt luyện để nâng cao độ bền mối hàn vùng ảnh h-ởng nhiệt Việc nung nóng sơ tr-ớc hàn tiến hành thật cần thiết, không tạo lớp màng ôxit mép hàn làm thay đổi tính chất vật liệu hợp kim nhôm cứng đ-ợc Chỉ số nhiệt độ thời gian nung nóng để hàn TIG số vật liệu đ-ợc cho bảng d-ới : Vật liệu AlMgSi0,5 AlMgSi1 AlMgSi0,7 AlZn4,5Mg1 Chiều dầy Nhiệt độ hơ nóng Thời gian hơ nóng hàn (mm) tr-ớc tối đa (0C) tr-ớc tối đa (phút) 180 60 đến 12 200 30 (> 12) 220 20 250 10 140 30 đến 12 136 Công nghệ hàn cao đẳng (> 12) AlZn4,5Mn đến 12 AlMg (> 12) 160 20 150 - 200 10 + Lựa chọn khí bảo vệ, điện cực hàn loại dòng điện Hàn nhôm hợp kim nhôm sử dụng khí bảo vệ Ar Ar + He Nếu sử dụng He phù hợp hàn với dòng chiều, công suất hồ quang độ ngấu đạt đ-ợc cao Thông th-ờng sử dụng khí trộn Ar + He với việc điều chỉnh hàm l-ợng theo ứng dụng hàn cụ thể + ảnh h-ởng hàm l-ợng He tăng dùng khí trộn Ar + He Thành phần khí bảo vệ Hàm l-ợng He gia tăng Biểu qua trình hàn Sự cháy hồ quang ổn định Chiều rộng mối hàn Tăng lên, chiều cao giảm Bề mặt mối hàn Vẩy mịn hơn, có màu xám (do Mg) Độ ngấu mối hàn Sâu hơn, rộng Tốc độ hàn Có thể đ-ợc tăng cao Xu h-ớng tạo khuyết tật Giảm Hơ nóng tr-ớc hàn Có thể đ-ợc loại bỏ Gia nhiệt cho mối hàn Tốt Giá thành khí bảo vệ Tăng lên Điện cực dùng hàn nhôm hợp kim nhôm loại W W-Zr Đầu điện cực có hình bán cầu để chịu đ-ợc bắn phá điện tử mà không bị nóng chảy (tải nhiệt cao): Hình 6.19 Hình dạng đầu điện cực hàn nhôm 137 Công nghệ hàn cao đẳng Nguồn điện hàn nhôm hợp kim nhôm nguồn xoay chiều thời điểm điện cực cực d-ơng, d-ới tác động làm điện tử phá vỡ lớp màng ôxít bề mặt vũng hàn, tạo điều kiện thuận lợi cho trình hàn Lớp nhôm ôxít Al2O3 (t0n/c = 20500C) Tải trọng nhiệt cao bắn phá điện tử Lớp nhôm ôxít ch-a bị phá huỷ Phá vỡ lớp Al2O3 d-ới tác dụng hiệu ứng làm điện tử Mối hàn TIG nhôm Vùng sáng nơi ôxit bị làm d-ới tác động hồ quang hàn Hình 6.20 Phá huỷ lớp nhôm ôxít hàn TIG nhôm + ảnh h-ởng nguồn điện hàn đến hình dạng mối hàn hàn nhôm hợp kim nhôm 138 Công nghệ hàn cao đẳng Hình 6.21 ảnh h-ởng dòng điện hàn đến hình dạng mối hàn hàn nhôm Khi tăng trị số c-ờng độ dòng điện hàn làm tăng l-ợng nhiệt bể hàn, mức độ bắn phá màng ôxit mạnh làm tăng chiều sâu chảy mối hàn Bảng chế độ hàn TIG nhôm, hàn tay nguồn điện AC tần số cao Đ-ờng Chiều dầy Dạng liên kết hàn hàn 1/16 1/8 3/16 1/4" Khí bảo vệ Đ-ờng kính kính C-ờng độ điện cực que dòng điện Loại (inch) hàn hàn khí (inch) L-u l-ợng (CFH) giáp mối chữ I 1/16 1/16 60-85 Ar 15 chồng 1/16 1/16 70-90 Ar 15 góc 1/16 1/16 60-85 Ar 15 góc 1/16 1/16 75-100 Ar 15 giáp mối chữ I 3/32 -1/8 3/32 125-150 Ar 20 chồng 3/32 -1/8 3/32 130-160 Ar 20 góc 3/32 -1/8 3/32 120-140 Ar 20 góc 3/32 -1/8 3/32 130-160 Ar 20 giáp mối chữ I 1/8 -5/32 1/8 180-225 Ar 20 chồng 1/8 -5/32 1/8 190-240 Ar 20 góc 1/8 -5/32 1/8 180-225 Ar 20 góc 1/8 -5/32 1/8 190-240 Ar 20 giáp mối chữ I 5/32 -3/16 3/16 240-280 Ar 25 chồng 5/32 -3/16 3/16 250-320 Ar 25 góc 5/32 -3/16 3/16 240-280 Ar 25 139 Công nghệ hàn cao đẳng góc 5/32 -3/16 3/16 250-320 Ar 25 Ghi : l/min = CFH 0,472195 c Hàn điện cực nóng chẩy: + Chuẩn bị liên kết phụ thuộc S chi tiết vát mép hay không vát, vát chữ V hay chữ X với = 70 900 + Dòng điện hàn : chiều cực ngịch + Chế độ hàn nhôm kỹ thuật hợp kim nhôm chọn theo bảng trong sổ tay sau: 10 15 25 40 50 Dạng liên kết hàn chữ V chữ V chữ X chữ X Số lớp Đg kính dây (mm) Các lớp sau Lớp thứ Ih(A) Uh (V) Vh (m/h) Ih(A) Uh (V) Vh (m/h) 2 2,5 250-300 250-300 400-440 2224 2426 2628 2025 2025 4045 370390 370390 400440 2830 2830 2729 20 20 1520 20 280 2527 35 370390 2729 27 15 2,5 400 2426 16 420440 2628 23 d Hàn tự động d-ới lớp thuốc Hàn tự động d-ới lớp thuốc, thuốc hàn nóng chảy ( trạng thái lỏng ) có tính dẫn điện cao, nên xẩy t-ợng phân rẽ dòng điện hàn mạnh làm cho trình hàn Al hợp kim Al điện cực nóng chảy không ổn định - Hàn d-ới lớp thuốc hồ quang cháy ngầm d-ới lớp thuốc nên khí khó thoát khỏi vùng hàn dễ gây nên t-ợng rỗ khí - Khi hàn chi tiết có S = 25mm chế độ hàn chọn theo bảng sau: S (mm) d (mm) J (A/mm2) Uh (V) V (m/h) 12 15 20 25 1,5 2,5 3,5 - 130 - 140 100 - 120 100 - 110 74 - 90 70 - 75 30 - 40 27 - 30 29 - 32 37 - 37 38 - 40 39 - 41 40 - 42 24 - 26 20 - 22 18 - 19 16 - 17 14 - 15 12 - 18 + Xác định c-ờng độ dòng điện hàn dùng công thức sau I h 24.S (A) vd 9.I h G S : Chiều dầy chi tiết (mm) Ih : C-ờng độ dòng hàn Vd : Tốc độ dịch chuyển dây G : Khối l-ợng tiết diện dây (g) + Chi tiết có chiều dầy S = 50 200 mm, hàn xỉ điện điện cực thuốc hàn dùng tr-ờng hợp phổ biến AH - A301 hay AH A302 e Hàn hồ quang tay que hàn có thuốc bọc + Chuẩn bị liên kểt tr-ớc hàn phụ thuộc chiều dầy, S 8mm không cần vát mép, mối hàn đ-ợc hoàn thành sau lớp hàn + S 8mm vát mép chữ V hay chữ X mối hàn hoàn thành sau hai hay nhiều lớp hàn 140 Khí tiêu hao (l/ph) Ar : 1520 Chiều dầy chi tiết (mm) Công nghệ hàn cao đẳng + Hàn thực dòng chiều cực nghịch, với d = (4 8)mm, Ih= (45 55)d + Lõi que hàn nhôm kỹ thuật, hợp kim nhôm tuỳ thuộc vào kim loại bản, phải đảm bảo giống gần giống kim loại - Lõi que hợp kim Al Mg phải tăng hàm l-ợng Mg nên (1,5 2% ) - Thuốc bọc que hàn có thành phần chủ yếu: muối Clorua Florua, Criolit - Nung nóng sơ chi tiết tr-ớc hàn nên nhiệt độ thích hợp phụ thuộc chiều dầy chi tiết : S = (5 6) mm Tn 1000C ; S = (8 10) mm, Tn = 160 200oC; S 10mm nung nên nhiệt độ cao hơn; S 4mm không cần nung nóng * Hàn hợp kim nhôm- magiê Th-ờng hàn ph-ơng pháp chủ yếu sau: + Hàn hồ quang điện cực W môi tr-ờng khí bảo vệ ( không cần dùng thuốc hàn ) * Trong tất ph-ơng pháp hàn sử dụng, thực tế cho thấy hàn điện cực W môi tr-ờng khí trơ bảo vệ nhận đ-ợc mối hàn có chất l-ợng cao - Dòng hàn hàn dòng chiều cực nghịch hay dòng điện xoay chiều song hàn dòng xoay chiều tốt - Chế độ hàn hàn chi tiết có S mm hồ quang tay: Đ-ờng kính điện cực : dw = mm Đ-ờng kính dây hàn phụ: d = mm C-ờng độ dòng điện hàn : Ih = (30 - 40)dw Khí tiêu hao : l/ phút - Hàn tự động bán tự động chi tiết có S 1mm Đ-ờng kính điện cực W: dw = mm Đ-ờng kính dây hàn phụ: d = 1,5 mm C-ờng độ dòng điện hàn: Ih = (45 75)d (A) L-ợng khí tiêu hao: (6 10) lít/phút - Quá trình hàn cần giữ hồ quang ngắn (Lhq = 1,5 mm) Vì hồ quang ngắn tác dụng khử ôxit mép hàn tốt làm tăng hiệu bảo vệ vũng hàn - Khi hàn hợp kim Mg độ bền mối hàn th-ờng thấp kim loại Ví dụ hàn môi tr-ờng khí Ar đạt 80 90%, hàn điện cực than hay điện cực nóng chảy đạt 70 80 %, hàn khí đạt 60 70% f Hàn lửa hàn khí Chi tiết tr-ớc hàn phải làm ôxit nhôm khoảng (30 50)mm phía Chi tiết có chiều dầy s < 1,5 mm cần gấp mép, s > 4mm vát mép chữ V, X,Dùng lửa bình th-ờng để hàn, công suất lửa chọn nh- sau : W = 150.S (l/h) Số hiệu mỏ hàn chọn lớn hàn thép đến hai số, que hàn có thành phần t-ơng tự nh- vật hàn (với 5%Si) Hàn khí thiết phải dùng thuốc hàn, sử dụng thuốc hàn có thành phần % nh- sau: - Floruakali (KF)34 - Clorualiti (LiCl)66 Hay: - Clorualiti (LiCl)40 - Floruacanxi ( CaF2) 20 - Cloruanatri (NaCl) 40 Hàn nhôm nguyên chất tốt dùng thuốc hàn có thành phần : 28%NaCl + 50%KCl + 14% LiCl + 8%NaF Hàn hợp kim nhôm-magiê dùng thuốc hàn có thành phần : 33,3%BaF2 + 24,8%MgF2 + 19,5%LiF + 14,8%KF + 4,8%Na3AlF6 + 2,8%MgO 141 Công nghệ hàn cao đẳng + Thuốc hàn có tác dụng ăn mòn hợp kim Mg sau hàn xong phải rửa thuốc thừa n-ớc nóng + Để đề phòng kim loại lỏng chẩy qua khe hở hàn ảnh h-ởng xấu tới hình thành kích th-ớc mối hàn phía đối diện ( hàn phía liên kết có vát mép hay không vát mép ) tiến hành hàn đệm (th-ờng thép hợp kim cao) + Bảng d-ới rõ thành phần kim loại que hàn thích hợp hàn vật liệu nhôm hợp kim nhôm với (tiêu chuẩn DIN 1732) Vật hàn A Al99,9 Al99,8 Al99,8 Al99,7 Al99,5 Al99,5 Al99,5 Al99 Al99,5Ti Al99,5Ti Al99,5Ti Al99,5Ti AlMn AlMn AlMn AlSi5 AlMg5 AlMg5 AlMg5 AlMg5 AlMg5 AlMg5 AlMn AlMg1 AlMg2Mn0,3 AlMg5 AlMg4,5Mn AlMg5 AlMg3 AlMg5 AlMg5 AlMg5 AlMg4,5Mn AlMg4,5Mn AlMg3 AlMg2Mn0,8 AlMg5 AlMg5 AlMg5 AlMg5 AlMg4,5Mn AlMgSi0,5 AlMgSi1 AlSi5 AlSi5 AlSi5 AlMgSi0,7 AlZn4,5Mn1 AlSi5 Al99,9 Vật hàn B Al99,8 Al99,7 AlSi5 Al99,5 Al99 AlSi5 AlMg4,5Mn AlMg5 AlMg3 AlMg3 AlMg5 AlMg5 AlMg5 AlMg4,5Mn AlMg4,5Mn AlMg4,5Mn AlMg4,5Mn AlMg4,5Mn AlMg5 AlMg5 AlMg5 AlMg4,5Mn AlMg2Mn0,8 AlMg1 AlMn AlMg4,5Mn AlMg5 AlMg2 AlMg3 AlMg5 AlSi5 AlMg3 AlMg5 AlMg4,5Mn AlSi5 AlMg5 AlMg4,5Mn AlMg5 AlMgSi0,5 AlMgSi1 AlZn4,5Mg1 AlMgSi0,7 Tài liệu tham khảo Công nghệ hàn nóng chảy (Tập - Cơ sở lý thuyết) Ngô Lê Thông NXB Khoa học Kỹ thuật Công nghệ hàn nóng chảy (Tập ứng dụng) Ngô Lê Thông NXB Khoa học Kỹ thuật Giáo trình công nghệ hàn Ts.Nguyễn Thúc Hà,Ts.Bùi Văn Hạnh,Ths.Võ văn Phong 142 Công nghệ hàn cao đẳng NXB Khoa học Kỹ thuật Vật liệu công nghệ hàn Nguyễn Văn Thông NXB Khoa học Kỹ thuật Cẩm nang hàn PGS.PTS Hoàng Tùng tập thể NXB Khoa học Kỹ thuật H-ớng dẫn thực hành hàn Dự án JCA HIC (tài liệu dịch) Vật liệu học Nghiêm Hùng ĐHBK Hà Nội Tài liệu chuyên gia hàn DVS, EWF, IIW 1171 (tài liệu dịch) TIG Handbook Hãng Miller cung cấp 10 Tài liệu đào tạo Kỹ s- hàn Quốc tế Viện Hàn quốc tế IIW 143 ... pháp hàn, chế độ hàn, thành phần hóa học nh- tính chất lý nhiệt kim loại vật hàn 17 Công nghệ hàn cao đẳng Ch-ơng : Công nghệ hàn hồ quang tay 2.1 Khái niệm hàn hồ quang tay 2.1.1 Khái niệm Hàn. .. 6: Công nghệ hàn thép, hàn gang, hàn kim loại hợp kim màu 6.1 Hàn thép cacbon 112 6.1.1 Tính hàn thép cacbon 112 6.1.2 Công nghệ hàn thép cácbon 113 6.2 Hàn. .. hiđrô hoà tan vào vũng hàn + Hàn que thuốc bọc dày, hàn d-ới lớp thuốc + Tr-ớc hàn phải tiến hành làm bề mặt dây hàn mép hàn + Chọn thành phần thuốc hàn, thuốc bọc dây hàn thích hợp *) ảnh h-ởng