MĐ 29 Han ho quang day loi thuoc OK

Mô đun hàn tự đọng dưới lớp thuốc là modun nằm trong chương trình dạy nghề Hàn bởi vậy Giáo trình hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ là một tài liệu rất quan trọng để các bạn học sinh sinh viên, giảng viên trong nghề nghiên cứu học hỏi ở các cấp độ trung cấp, cao đẳng, đại học. Đồng thời nó cũng là cuốn cẩm nang, sổ tay khi mà các doanh nghiệp muốn mở rộng công nghệ trong sản xuất

LỜI GIỚI THIỆU

Trong những năm qua, dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về sốlượng và chất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuậttrực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệtrên thế giới, lĩnh vực cơ khí chế tạo nói chung và ngành Hàn ở Việt Nam nóiriêng đã có những bước phát triển đáng kể

Chương trình khung quốc gia nghề hàn đã được xây dựng trên cơ sở phântích nghề, phần kỹ thuật nghề được kết cấu theo các môđun Để tạo điều kiệnthuận lợi cho các cơ sở dạy nghề trong quá trình thực hiện, việc biên soạn giáotrình kỹ thuật nghề theo các môđun đào tạo nghề là cấp thiết hiện nay

Mô đun 29: Hàn hồ quang dây lõi thuốc (FCAW) cơ bản là mô đun đào tạo

nghề được biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành Trong quátrình thực hiện, nhóm biên soạn đã tham khảo nhiều tài liệu công nghệ hàn trong

và ngoài nước, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất

Mặc dù có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết,rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được hoànthiện hơn

MỤC LỤC

Vị trí, ý nghĩa, vai trò của mô đun 3

Yêu cầu đánh giá hoàn thành mô đun 4

III Nội dung chi tiết mô đun

Bài 1: Những kiến thức cơ bản khí hàn FCAW 5

Bài 3: Hàn liên kết góc thép các bon thấp – vị trí hàn (1F) 26 Bài 4: Hàn giáp mối thép các bon thấp - Vị trí hàn (1G) 30 Bài 5: Hàn liên kết góc thép các bon thấp – vị trí hàn (2F) 38 Bài 6: Hàn liên kết góc thép các bon thấp – vị trí hàn (3F) 45

MÔ ĐUN: HÀN HỒ QUANG DÂY LÕI THUỐC (FCAW) CƠ BẢN

Mã số mô đun: MĐ 29

I Vị trí, ý nghĩa, vai trò của mô đun

Môđun Hàn hồ quang dây lõi thuốc (FCAW) cơ bản là mô đun chuyên môn

nghề, được bố trí sau khi học xong các môn học kỹ thuật cơ sở và mô đunMĐ13 MĐ17

Là mô đun có vai trò quan trọng, người học được trang bị những kiến thức,

kỹ năng sử dụng dụng cụ, thiết bị và kỹ năng hàn thép cac bon bằng phương

pháp hàn FCAW.

II Mục tiêu của mô đun

- Trình bày chính xác cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị hàn FCAW

- Giải thích đầy đủ thực chất, đặc điểm, công dụng của phương pháp hànFCAW

- Nhận biết đúng các loại vật liệu dùng trong công nghệ hàn FCAW

- Vận hành, sử dụng thành thạo các loại thiết bị dụng cụ hàn FCAW

- Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày và tính chất của vật liệu

- Hàn các mối hàn cơ bản ở vị trí hàn 1G, 1F, 2F, 3F đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

- Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng của mối hàn

- Giải thích rõ các nguyên tắc an toàn và vệ sinh phân xưởng khi hàn hồ quangtrong môi trường khí bảo vệ

- Tuân thủ quy định, quy phạm trong quy trình hàn

- Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của sinh viên

III Nội dung mô đun

Số

TT Tên các bài trong mô đun

Thời gian Tổng

số

Lý thuyết

Thực hành

Kiểm tra*

1 Những kiến thức cơ bản khi hànFCAW 20 19 1

YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HOÀN THÀNH MÔ ĐUN

1 Kiểm tra đánh giá trước khi thực hiện mô đun:

Được đánh giá bằng bài kiểm tra trắc nhiệm khách quan và thực hành đạt

các yêu cầu của mô đun MĐ20

2 Kiểm tra đánh giá trong khi thực hiện mô đun:

Được đánh giá qua bài kiểm tra bằng trắc nghiệm tự luận và thực hànhtrong quá trình thực hiện các bài học có trong mô đun về kiến thức kỹ năng thái

độ Yêu cầu phải đạt được các mục tiêu của từng bài học có trong mô đun

3 Kiểm tra sau khi kết thúc mô đun:

- Liệt kê đầy đủ các loại vật liệu hàn (Dây hàn, khí bảo vệ)

- Tính toán chế độ hàn phù hợp với chiều dày, tính chất của vật liệu

- Giải thích các quy định an toàn khi hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ

BÀI 1: NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN KHI HÀN FCAW

Mã bài: 29.1

Phương pháp hàn hồ quang dây lõi thuốc còn có tên gọi là Hàn hồ quang

lõi trợ dung.Tên quốc tế là FCAW (Flux- Cored Arc Welding) là sự cải tiến quy

trình hàn MAG/CO2, trong đó dây điện cực nguyên khối được thay bằng dâyđiện cực lõi trợ dung, nghĩa là dây hình trụ bên trong có chứa các chất trợ dunghàn thích hợp Chất trợ dung này về cơ bản có các chức năng tương tự lớp bọctrợ dung của điện cực hàn hồ quang kim loại bằng tay

Hàn dây lõi thuốc (FCAW) là một bước phát triển mới của phương pháphàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ (GMAW) Phương pháp hàn nàyngày nay đã được áp dụng rộng rãi ở các nước phát triển Đặc biệt trong côngnghệ hàn đắp vì có thể nâng cao tính năng luyện kim của quá trình hàn và cơtính của lớp đắp thông qua các nguyên tố hợp kim chứa trong thuốc hàn Có thểnói hàn dây lõi thuốc là một sự kết hợp tuyệt vời các ưu điểm của hai phươngpháp GMAW và SMAW

Mục tiêu:

- Giải thích đúng nguyên lý, công dụng của phương pháp hàn FCAW

- Trình bày đầy đủ các loại khí bảo vệ, các loại dây hàn

- Liệt kê các loại dụng cụ thiết bị dùng trong công nghệ hàn FCAW

- Nhận biết các khuyết tật trong mối hàn khi hàn FCAW

- Trình bày đầy đủ mọi ảnh hưởng của quá trình hàn hồ quang tới sức khoẻ côngnhân hàn

- Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng

Hình 29.1 là sơ đồ nguyên lý hàn dây lõi thuốc Hồ quang cháy giữa dây

điện cực tiếp điện bằng ống tiếp điện và chi tiết sẽ làm chảy đồng thời ống dây,thuốc hàn và mép hàn Các giọt kim loại nóng chảy sẽ được bao quanh bằng xỉnóng chảy Khi các giọt kim loại chuyển sang vũng chảy, xỉ hàn sẽ nổi lên tạothành lớp xỉ lỏng che chắn bảo vệ mối hàn

1.2 Phạm vi ứng dụng

Hàn bằng điện cực lõi bột là quá trình hàn có năng suất cao áp dụng trongchế tạo thiết bị thi công cơ giới và thiết bị cơ khí nặng (khung, bệ máy), thiết bịthủy lực Qusa trình này còn được dung để hàn thiết bị áp lực, nồi hơi và trongngành đóng tàu…

1.3 Ưu điểm của phương pháp hàn FCAW

Hàn hồ quang dây lõi thuốc khắc phục được những nhược điểm của hàn

hồ quang kim loại bằng tay, chẳng hạn như thời gian hồ quang ngắn, tốc độđông đặc chậm, chất lượng mối hàn thấp, và các yếu tố lien quan đến công nhân.Thiết bị có sự điều khiển hồ quang và cấp dây tự động, người thợ chỉ dẫn hướng

và điều khiển các góc độ mỏ hàn

Các dây điện cực lõi thuốc có nhiều ưu điểm so với các dây điện cựctrong quy trình hàn khí bảo vệ CO2 Giảm bắn tóe kim loại lỏng, chất lượng bềmặt mối hàn được cải thiện, do tác dụng của các chất ổn định hồ quang và tạothành xỉ có trong chất trợ dung ở lõi thuốc Mối hàn ít bị rỗ xốp, dễ dàng kiểmtra chất lượng bằng tia X, tia Gamma, siêu âm Các ưu điểm này là rất rõ rệt sovới phương pháp hàn điện cực bằng tay hoặc dùng khí bảo vệ CO2 Sự tiêu thụkhí cũng ít hơn, khi hàn điện cực lõi đặc sử dụng khí CO2 đòi hỏi lưu lượng khí17l/min, khi hàn bằng dây lõi thuốc chỉ cần 8- 12l/min

Ưu điểm nổi bật của các dây điện cực lõi thuốc là giảm sự phụ thuộc vàonhà sản xuất thép Đối với dây điện cực nguyên khối, nhà chế tạo thép phải đưa

ra yêu cầu về thành phần hóa học, sau đó thép thành phẩm được cán theo kíchthước thích hợp, điều này làm tăng chi phí một cách đáng kể Do các dây điệncực lõi thuốc sử dụng vật liệu tiêu chuẩn và đạt được thành phần hóa học theoyêu cầu thông qua các bột hợp kim bên trong lõi thuốc, nhà cung cấp có thể sảnxuất các loại điện cực với thành phần phù hợp yêu cầu một cách dễ dàng và tiếtkiệm chi phí Các dây hàn đắp phục hỗi bề mặt liên tục cũng có thể chế tạo mộtcách dễ dàng, với chi phí thấp hơn nhiều so với dây nguyên khối

Khi hàn thép có độ bền cao, cơ tính bị thay đổi do nhiệt, có thể giải quyếtbằng cách tăng hàm lượng hợp kim cho dây hàn, từ đó có thể đạt được có tínhđồng nhất hầu như không phụ thuộc vào mức độ cấp nhiệt khi hàn

Dây hàn dùng cho hàn thép cacbon thấp, thép có độ bền trung bình, théphợp kim thấp và một số ứng dụng hàn đắp thường được chế tạo từ vỏ thépcacbon thấp và lõi chứa hỗn hợp thuốc hàn và bột vật liệu hợp kim.

Trên hình 29.2 là các dạng khác nhau của điện cực lõi bột Ba dạng trêncùng là các loại thông dụng nhất và chứa khoảng 75-85% thép trong tổng khốilượng và khoảng 75% tiết diện ngang của dây Trên hình 29.3 chỉ ra sơ đồ dâychuyền chế tạo dây hàn lõi thuốc Chúng được chế tạo bằng cách cho băng thépcacbon thấp đi qua bộ khuôn tạo hình dạng chữ U, sau đó được điền đầy bằngthành phần lõi bột Sau đó băng đã được uốn này đi qua bộ phận ép chặt và cuộnkín vỏ dây Bước tiếp theo là công đoạn kéo dây này xuống đường kính nhỏhơn Dây thành phẩm được cuộn thành các cuộn có kích thước cần thiết

Hình 29.2 Các dạng tiết diện dây lõi thuốc

Hình 29.3 Sơ đồ dây chuyền chế tạo dây hàn lõi thuốc

Nhược điểm của dây hàn loại này là đường nối dọc vỏ dây hàn khônghoàn toàn kín và trong điều kiện bảo quản lâu dài hơi ẩm từ không khí có thểthâm nhập vào phần lõi dây Hiện nay trên thị trường đã có dây hàn lõi bột có vỏkín hoàn toàn dạng ống kín với đường kính ngoài đến 1mm, khắc phục đượcnhược điểm bị hút ẩm nêu trên Ngoài ra chúng còn ưu điểm là có thể chịu uốntheo mọi hướng và không bị xoắn (không có xu hướng bị mở theo hướng đườngsinh, không bị hẹp khi bị uốn)

b Lõi thuốc bột:

Lõi thuốc bột là hỗn hợp các khoáng chất ở dạng bột tương tự như thuốcbọc que hàn, nhưng không chưa các chất tạo hình và chất kết dính Chúng có

chức năng như các chất trong thành phần mẻ liệu thuốc bọc bình thường hoặcthuốc bọc hợp kim hóa (tức là chủ yếu chứa các fero hợp kim hoặc bột kim loại)

c Thành phần lõi bột

* Thành phần lõi bột của dây hàn dùng chung với khí bảo vệ CO2 thường đượcchế tạo theo các hệ xỉ như sau:

+ Không mang tính bazơ, loại TiO2 ví dụ dây E70T-1 hoặc dây E70T-2

+ Mang tính bazơ hoặc trung tính loại CaCO3 –TiO2 ví dụ dây E70T-1

+ Mang tính bazo loại CaCO3 ví dụ dây E70T-5

* Dây hàn tự bảo vệ là loại dây hàn được thiết kế để hàn mà không cần dùng đếnkhí bảo vệ Lõi dây hàn phải chứa một lượng vừa đủ các nguyên tố khử oxi vàkhử nitơ Đó là các nguyên tố Al, Ti và Zr Nhôm, nếu vượt quá nồng độ cầnthiết có thể tạo nhiều nitrit làm giảm độ dai của kim loại mối hàn và tạo thuậnlợi cho sự hình thành tổ chức bainit Titan cũng tạo thuận lợi cho sự hình thành

tổ chức bainit và tạo thành các tạp chất làm giảm đọ dai của kim loại mối hàn

Vì vậy, với những kết cấu hàn đòi hỏi cao về độ dai va đập cần thận trọng khichọn dây hàn tự bảo vệ Các loại dây hàn tự bảo vệ được chế tạo theo các hệ xỉnhư sau:

+ Hệ CaF2 - nhôm, ví dụ dây E70T – 4, E60T-7, E60T-8

+ Hệ CaF2 – TiO2 ,ví dụ dây E70T-3

+ Hệ CaF2 – CaCO3 – TiO2 ví dụ dây E70T-6

+ Hệ CaF2 – CaCO3 ,ví dụ dây E70T-5

2.1.2 Phân loại, ký hiệu và ứng dụng

a Phân loại:

* Theo tính năng của lõi thuốc bột:

Tùy theo tính năng của dây lõi bột chúng được chia ra thành một số loạichủ yếu như sau:

- Loại tự bảo vệ: Thành phần lõi bột chứa các chất sinh khí và vỏ ống kim loạichứa một lượng đáng kể các nguyên tố hợp kim đóng vai trò chất khử

- Loại kết hợp:

+ Dây lõi bột + khí bảo vệ (thường là khí CO2)

+ Dây lõi bột + hàn dưới lớp thuốc, phương pháp này thường được ứng dụnghàn dây lõi bột hợp kim hóa để hàn đắp

* Theo công dụng của dây hàn lõi bột:

Theo công dụng của dây hàn lõi bột chúng được chia ra thành một số loại chủyếu sau đây:

- Dây hàn lõi bột để hàn thép cacbon

- Dây hàn lõi bột để hàn thép hợp kim thấp

- Dây hàn lõi bột để hàn thép hợp kim cao Cr và Cr-Ni

b Ký hiệu dây hàn lõi bột:

Hiện nay hệ thống ký hiệu theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) cho dây hàn lõibột chưa ban hành, do vậy chủ yếu tham khảo theo các hệ thống kí hiệu quốc tế.Tiêu chuẩn quốc tế ISO về dây hàn loic bột đang được trình phê chuẩn Hiệnnay phổ biến dùng bộ tiêu chuẩn của Mỹ:

- AWS A5.20-79;95: Tiêu chuẩn kỹ thuật đối với điện cực lõi bột cho hàn thépcacbon theo tiêu chuẩn này dây hàn lõi bột được ký hiệu bằng nhóm chữ và sốEXXT-X.

Trong đó: E là điện cực hàn

- T : là loại điện cực lõi bột

- Chữ X đầu tiên là độ bền kéo tối thiểu của mối hàn

- Chữ X thứ hai thể hiện tư thế hàn ưu tiên (0 là tư thế hàn sấp và hàn ngang ; 1

là mọi vị trí)

- Chữ X sau cùng cho biết công dụng và tính năng của 12 loại dây hàn

Có hai nhóm phân loại tùy theo độ bền kéo, E6 và E7 Nhóm E6 có 9 kiểu tiêuchuẩn, E7 có 12 Chúng được liệt kê trong bảng 29.1 cùng với các yêu cầu về

độ bền kéo và độ dai va đập thong điều kiện hàn

Các điện cực trong tiêu chuẩn này có khả năng đáp ứng hầu hết các yêu cầu về chất lượng khi được kiểm tra bằng các tia X, gamma hoặc siêu âm.

Loại Độ bền kéo

tối thiểu, Mpa

Giới hạn chảy tối thiểu, MPa

Độ giãn dài tương đối, %

Độ dai va đập Charpy-V,J

Bảng 29.1.Yêu cầu về cơ tính kim loại mối hàn

T-1 Sử dụng CO2, có thể dùng hỗn hợp CO2 và Ar, đặc biệt ở các tư

thế khác hàn sấp Tăng lượng Ar trong hỗn hợp khí làm tăng lượng

Mn và Si trong kim loại mối hàn do đó làm tăng độ dai va đập.Đặc trưng dịch chuyển giọt kim loại khi hàn là dịch chuyển dạng

tia, lượng bắn tóe ít, mối hàn phẳng hoặc hơi lồi Xỉ mỏng loạiRutil (TiO2)

T-2 Tương tự loại T-1 nhưng có hàn lượng MN, Si nâng cao, chủ yếu

dùng cho hàn một lượt ở tư thế hàn sấp và hàn ngang Do hàmlượng chất khử oxi cao cho phép hàn một lượt thep sôi hoặc thép

có gỉ bề mặt Đặc trưng hồ quang và bề mặt mối hàn tương tự nhưloại T-1

T-3 Là loại dây hàn tự bảo vệ, dùng dòng một chiều cực nghịch Đặc

trưng dịch chuyển kim loại dạng tia Dùng cho hàn một lượt ở tưthế hàn sấp và hàn ngang các tấm thép có chiều dày tới 4,8mmT-4 Là loại dây hàn tự bảo vệ, dùng dòng một chiều cực nghịch Đặc

trưng dịch chuyển kim loại dạng giọt lớn Đây là loại dây hàn có

hệ số đắp cao, chiều sâu chảy nhỏ và khả năng khử lưu huỳnh tốt

Có thể dùng để hàn một lượt hoặc nhiều lượt ở tư thế hàn sấp vàhàn ngang

T-5 Sử dụng CO2, có thể dùng hỗn hợp CO2 với Ar, đặc biệt khi hàn

một lượt hoặc nhiều lượt ở tư thế hàn sấp và hàn ngang (mối hàngóc) Đặc trưng dịch chuyển giọt kim loại là dạng giọt lớn, mốihàn hơi lồi Lớp xỉ bazo mỏng Có cơ tính cao hơn so với loạidùng hệ xỉ rutil (TiO2)

T-6 Là loại dây hàn tư bảo vệ, dùng dòng một chiều cực nghịch Đặc

trưng dịch chuyển kim loại dạng tia Dùng để hàn một lượt hoặcnhiều lượt ở tư thế hàn sấp và hàn ngang Cơ tính kim loại mối hàntốt, chiều sâu chảy lớn, xỉ hàn dễ bong

T-7 Là loại dây hàn tự bảo vệ, dùng dòng một chiều cực thuận Dây

hàn cỡ lớn có hệ số đắp lớn Dây hàn cỡ nhỏ dùng cho hàn ở mọi

tư thế Khả năng khử lưu huỳnh tốt, cho cơ tính kim loại mối hàncao Có thể dùng để hàn một lượt hoặc nhiều lượt

T-8 Là loại dây hàn tự bảo vệ, dùng dòng một chiều cực thuận Dùng

cho hàn ở mọi tư thế Khả năng khử lưu huỳnh tốt, cho cơ tính kimloại mối hàn cao Có thể dùng để hàn một lượt hay nhiều lượt.T-10 Là loại dây hàn tự bảo vệ, dùng dòng một chiều cực thuận Dùng

cho hàn một lượt có chiều dày bất kỳ với tốc độ hàn cao ở tư thếhàn sấp và hàn ngang

T-11 Là loại dây hàn tự bảo vệ, dùng dòng một chiều cực thuận Đặc

trưng dịch chuyển kim loại điện cực dạng tia Dùng cho hàn vớitốc độ hàn cao ở mọi tư thế hàn Đây là loại dây hàn vạn năngdùng để hàn một lượt hoặc nhiều lượt

T-G Đây là loại dây hàn dùng cho hàn nhiều lượt khác các loại nói trênE7XT-GS Đây là loại dây hàn dùng cho hàn nhiều lượt khác các loại nói trên

Bảng 29.2.Công dụng và tính năng của các loại dây hàn lõi bột

c Ứng dụng

Dây hàn lõi bột chủ yếu dùng cho hàn thép cacbon thấp, thép có độ bềntrung bình, thép hợp kim thấp và hàn đắp bằng các phương pháp hàn cơ khí hóa

và tự động hóa, đặc biệt thông dụng là hàn bán tự động

2.2 Khí bảo vệ

Phần lớn dây hàn lõi thuốc được thiết kế dùng chung với khí bảo vệ CO2.Đây là loại khí rẻ tiền, cho chiều sâu chảy lớn và dịch chuyển kim loại dạng giọtlớn Khí CO2 phân ly trong hồ quang hàn thành khí Co và Oxi Để khắc phụchiện tượng oxi hóa sắt và các nguyên tố hợp kim trong hồ quang, các nguyên tốkhử oxi như: Ti, Al, Zr, Si được đưa và trong thành phần của dây lõi thuốc Một

ưu thế nữa của khí bảo vệ CO2 khi hàn dây lõi thuốc là kim loại mối hàn có khảnăng chống lại nứt nóng cao hơn so với hàn dưới lớp thuốc, hàn trong môitrường khí trơ hoặc hàn hồ quang tay

Ngoài ra cũng có thể sử dụng khí bảo vệ dưới dạng hỗn hợp CO2 với Arkhi đó kim loại đắp có giới hạn bền và giới hạn chảy cao hơn khi hàn bằng100% CO2 Hỗn hợp khí này được dùng chủ yếu cho hàn ống ở các tư thế kháchàn sấp, đặc biệt cho thép hợp kim

* Các phụ tùng tiêu chuẩn (theo nguồn hàn)

3.1 Dụng cụ hàn FCAW

Trong qúa trình hàn FCAW thường sử dụng một số các loại dụng cụ:

- Búa nguội: Dùng để nắn phôi hàn

- Búa gõ xỉ: Dùng để gõ xỉ sau khi hàn

- Bàn chải sắt lắp cho máy mài tay: Đánh sạch mối hàn sau khi hàn

- Kìm rèn: Kẹp phôi hàn

- Kìm cắt dây: Dùng để cắt dây hàn

- Mặt nạ hàn: Che chắn hồ quang, bảo vệ vùng mắt và da mặt

4 An tòan trong hàn hồ quang

- Vấn đề an toàn luôn cần phải quan tâm trong quá trình hàn hồ quang, cả ởngoài công trường và trong phân xưởng

- Bảo đảm an toàn là trách nhiệm của từng cá nhân, không chỉ cho riêng mình

- Người giám sát hàn có trách nhiệm giám sát quá trình hàn tại từng công đoạn

cụ thể trong suốt quá trình hàn

- Các văn bản yêu cầu người giám sát hàn phải tham khảo và tuân thủ:

+ Luật nhà nướcvề sức khỏe và an toàn trong sản xuất

+ Các quy định về sức khỏe và an toàn có liên quan

+ Các chỉ dẫn liên quan đến công việc tại nơi sản xuất các công việc đượcphép thực hiện, văn bản cảnh báo nguy cơ có thể gây mất an toàn,…

+ Các quy định riêng tại nơi tiến hành sản xuất

- Năm vấn đề cần phải quan tâm khi thực hiện công việc giám sát quá trình hàn

hồ quang:

+ Điện giật

+ Nguồn nhiệt + Tia hồ quang

+ Khói và khí hàn

+ Tiếng ồn

3.1 Điện giật

- Điện giật ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn tính mạng của con người trong quátrình cơ thể bị điện giật ở mức 1 khi tiếp xúc với vỏ máy hay dây nối mát do ròđiện hoặc dây nối mát không làm việc.

- Điện giật ở mức điện áp thứ cấp xảy ra khi hai phần trên cơ thể tiếp xúc cùnglúc với hai cực điện đầu ra của máy hàn

- Hầu hết các nguồn điện hàn hồ quang có mức điện áp đầu ra không tải nhỏ hơn100V, đây là mức điện áp vẫn có nguy cơ gây điện giật

- Tiếp xúc với các vật bằng kim loại mang điện gây chết người hoặc để lạithương tật do dòng điện truyền qua cơ thể hoặc rơi ngã vì điện giật

- Hai mức điện áp trong quá trình hàn hồ quang cần phải quan tâm:

+ Mức1: Điện áp sơ cấp: từ 230V đến 460V

+ Mức2: Điện áp thứ cấp: từ 60V đến 100V

- Điện áp sơ cấp có mức độ nguy hiểm lớn hơn rất nhiều so với điện áp thứ cấp

và gây điện giật khi tay hay phần nào đó trên cơ thể tiếp xúc với đầu nối hoặcphần dây dẫn điện lưới vào máy hàn

- Cần phải kiểm tra các dây dẫn sau đã đấu nối chính xác chưa:

+ Cáp hàn: Cáp điện nối từ nguồn điện hàn đến kìm hàn hay mỏ hàn.+ Cáp nối mát: Cáp điện nối từ vật hàn đến nguồn điện hàn

+ Dây tiếp đất: Dây nối từ vật hàn hay vỏ máy hàn với điểm tiếp đất

Cả 3 loại dây dẫn trên phải đáp ứng được khả năng dẫn dòng điện với cường độcao

- Người giám cần phải quan tâm đến “ Hệ số làm việc Duty Cycle”của máy hànkhi đánh giá khả năng làm việc của các chi tiết hay bộ phận dẫn điện nằm trongmạch điện hàn

- Các bộ phận dẫn điện sẽ bị nóng lên trong quá trình hàn quan tâm đến thờigian làm việc và được đánh giá dựa trên hệ số làm việc, trong đó:

+ Thời gian thực hiện hàn liên tục

+ Tổng thời gian hàn (thường tính bằng 10 phút)

3.2 Nguồn nhiệt

- Trong hàn hồ quang, điện năng được chuyển thành nhiệt năng và quang năng,hai loại năng lượng này đều có thể gây nguy hiểm hay ảnh hưởng xấu đến sứckhỏe con người

- Các hạt lửa bắn tóe từ hồ quang hàn (tia lửa hàn) có thể gây cháy các vật liệu

dễ bắt lửa nằm trong khu vực hàn

- Khu vực hàn cần phải làm sạch hay cách ly khỏi các vật liệu dễ cháy nổ

- Tia lửa hàn cũng có thể là nguyên nhân gấy cháy quần áo, trang bị bảo hộ gâybỏng

3.3 Tia hồ quang

3.3.1.Bức xạ cực tím

Tất cả các quá trình hàn hồ quang đều bức xạ ra tia cực tím (UV) Tia cựctím với cường độ cao và kéo dài sẽ gây cháy da và ảnh hưởng xấu tới mắt Ảnhhưởng trực tiếp đến người thợ hàn và giám sát hàn (thường gọi là “đau mắt hàn”

“Đau mắt hàn ” chính là do tế bào lớp bảo vệ giác mạc bị phá hủy và gây thươngtổn lên các tế bào thần kinh nằm ngay dưới giác mạc gây đau mắt (gợn đautrong mắt tương tự như hiện tượng cát bay vào mắt), đặc biệt khi tiếp xúc với

các nguồn sáng trắng “Đau mắt hàn” thường được nhận ra sau khi tiếp xúc với

hồ quang vài giờ và kéo dài từ 12 ~ 24 giờ (hoặc hơn tùy từng trường hợp)

- Chữa đau mắt hàn bằng cách nghỉ ngơi trong phòng tối hoặc tra thuốc theohướng dẫn của bác sĩ mắt

- Ngăn ngừa bằng cách sử dụng đúng các trang bị bảo hộ lao động như quần áo,mặt nạ hàn, mũ hàn (có kính chặn tia cực tím)

- Tia cực tím không gây ra hiện tượng đen da như bị cháy nắng mà gây đỏ vàrát, nếu quá mức sẽ gây bỏng da

- Tế bào da bị chết và bong ra sau một đến vài ngày

- Tia sáng nhìn thấy được có bước sóng lớn hơn tia cực tím và có thể đi qua giácmạc vào thủy tinh thể có thể gây lóa mắt

- Tia sáng với cường độ cao có thể gây nguy hiểm đến hệ thống thần kinh cảmquang nằm trên võng mạc

Mức độ nguy hiểm phụ thuộc vào cường độ và thời gian tiếp xúc liên tụcvới ánh sáng của hồ quang gây phảnxạ chớp mắt liên tục khi thấy sáng Gây lóamắt Tuy nhiên cả hai hiện tượng trên đều không kéo dài

3.3.3.Bức xạ hồng ngoại

- Bức xạ hồng ngoại có bước sóng lớn hơn ánh sáng thường và mang nhiệt.Bứcxạ hồng ngoại gây nguy hiểm cho mắt nếu tiếp xúc trong một thời gian dài(hơn một năm) gây đục thủy tinh thể một cách từ từ

- Đối với hàn hồ quang, nguy hại do bức xạ hồng ngoại chỉ xảy ra tiếp xúc quágần với hồ quang

3.4 Khí độc

3.4.1 Khói hàn

- Khói hàn được sinh ra được sinh ra trong quá trình hàn và mang trong nó cácthành phần có từ điện cực hàn, kim loại cơ bản, các chất bám trên bề mặt kimloại cơ bản và các thành phần khác có trong không khí

- Nguy hiểm gây ra khói hàn được đánh giá theo các quy định chung về khóicông nghiệp đó là xem xét dựa trên tác động của từng thành phần hóa học cótrong nó

- Khói hàn có thể gây các tác động tức thời lên mắt và da, gây chóng mặt, buồnnôn và dị ứng Ví dụ: khói kẽm có thể gây cúm, tiếp xúc với khói hàn trong thờigian dài có thể gây nhiễm sắt (bụi sắt có trong phổi) ảnh hưởng xấu tới chứcnăng của phổi

Một vài hợp chất tẩy nhờn như Trichlorethylene và Percholorethylene có thểphân hủy ra khí độc do nhiệt và bức xạ cực tím Ozone và Oxit Nitơ tạo ra do tácđộng của bức xạ cực tím lên không khí gây đau đầu, tức ngực, chói mắt, ngứa cổ

và mũi

Để giảm tác hại gây ra do khói và khí hàn cần:

- Hạn chế tiếp xúc trực tiếp của mặt với khói và khí hàn

- Sử dụng các trang bị thông khí trong phân xưởng hàn

- Trang bị vòi hút khí cục bộ tại vị trí hàn

- Nhận diện các tác hại bằng cách đọc các thông tin an toàn đi kèm vớiloại vật liệu hàn sử dụng

- Khi hàn các chi tiết đã qua sử dụng cần quan tâm đến lớp sơn, phủ hayhóa chất bám lại, có gây ra khí độc trong quá trình hàn không

3.5 Tiếng ồn

- Tiếp xúc với tiếng ồn lớn có thể gây nguy hiểm đến khả năng nghe

- Tiếng ồn gây “stress” và tăng huyết áp

- Làm việc trong môi trường ồn trong thời gian dài có thể gây điếc, bồn chồn vàcáu kỉnh

- Nếu tiếp xúc với tiếng ồn có cường độ trung bình lớ nhơn 85 dB trong hơn 8giờ sẽ làm giảm khả năng nghe và cần phải đi kiểm tra thính giác hàng năm

- Các quá trình hàn hồ quang thông thường không tạo ra tiếng ồn vượt quá phạm

vi cho phép Ngoại trừ quá trình hàn Plasma và cắt hồ quang bằng điện cực than.Tóm lại:

- Cách tốt nhất để bảo đảm an toàn trong hàn là tuân thủ một cách chặt chẽ cácyêu cầu về an toàn

- Tiến hành đào tạo cũng như phổ biến các quy định về an toàn một cáchthường xuyên

- Người giám sát hàn phải có trách nhiệm trong việc quản lý bảo đảm an toàn

BÀI 2: VẬN HÀNH MÁY HÀN FCAW

Mã bài: 29.2 Giới thiệu:

Hiện nay phương pháp FCAW được sử dụng rộng rãi mang lại năng suất,chất lượng và hiệu quả kinh tế cao Cùng với sự phát triển của khoa học côngnghệ, nhất là công nghệ digital, thiết bị hàn FCAW có nhiều phát triển, nổi bật

là công nghệ dòng inventer và kỹ thuật điều khiển số Nó góp phần cải thiện laođộng cho người công nhân và nâng cao năng xuất, chất lượng mối hàn Vì vậyđòi hỏi người công nhân không ngừng học hỏi tiếp thu công nghệ mới để giảm

thiểu mức lao động chân tay và nâng cao năng suất hàn

Mục tiêu:

- Trình bày đúng cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị hàn FCAW

- Vận hành, sử dụng thành thạo các loại máy hàn, dụng cụ hàn FCAW

- Chọn chế độ hàn: Đường kính dây hàn, cường độ dòng điện, điện thế hồquang, tốc độ hàn, lưu lượng khí bảo vệ phù hợp với chiều dày và tính chất củavật liệu

- Thao tác tháo lắp dây, mỏ hàn, van giảm áp, ống dẫn khí, chai chứa khí, chuẩn

bị đầu dây hàn thành thạo

- Tư thế thao tác hàn: Cầm mỏ hàn, ngồi hàn đúng quy định thoải mái tránh gâymệt mỏi

- Gây hồ quang và duy trì sự cháy của cột hồ quang ổn định

- Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng

- Tuân thủ quy định, quy phạm trong quá trình vận hành máy hàn

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

Nội dung:

1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị hàn FCAW

* Sơ đồ lắp đặt

2 Trình tự vận hành máy hàn FCAW XD500S

2.1 Kết nối cáp hàn với nguồn

2.2 Kết nối tiếp đất và nối nguồn vào

- Đấu nguồn cho máy hàn, trước khi đấu phải xem hướng dẫn về nguồn sử dụnghiệu điện thế nào

- Sau khi đấu bật công tắc và quan sát đèn xem điện đã vào máy hay chưa

- Kiểm tra Bép và dây có cùng cỡ hay không

2.3 Nối ống dẫn khí vào máy và chai khí

Khi nối ống dẫn khớ phải thực hiện cỏc bước sau đõy:

- Vặn chặt đồng hồ vào bình khí bằng chìa vặn

- Nối ống dẫn khí với đầu khí ra của đồng hồ khí bằng chia vặn

- Cắm dây cáp điện của bộ sấy đồng hồ vào ổ cắm 100V(dùng riêng cho bộ sấy)nếu

bộ sấy của đồng hồ khí sử dụng điện 100V Trờng hợp bộ sấy sử dụng điện 220V thì

phải cắm vào một nguồn cấp 220V khác

2.4 Lắp và nối bộ điều khiển từ xa

2.5 Vị trớ và chức năng điều khiển

a Panen phớa trước

1 Công tắc chơng trình tự động (AUTO PROGRAM)ấn nút + hoặc - để chọnmột quy trình hàn với cỡ dây, chỉ đợc phép đặt những con số nh đã liệt kê ở trangsau Hãy tham khảo bảng công tắc lập chơng trình nằm ở trang tiếp theo

2 Núm điều khiển dòng điện/điện áp điền đầy miệng hàn dùng để đặt dòng điện

và điện áp khi điền đầy miệng hàn Đặt điều kiện điền đầy tốt nhất

3 Công tắc điền đầy miệng hàn (ON/OFF) Công tắc này bật về ON khi điền đầymiệng hàn Xem chi tiết ở mục “Điền đầy miệng hàn”

4 Công tắc điều chỉnh độ ngấu dùng điều chỉnh độ ngấu Đặt về ON để điềuchỉnh độ ngấu

5 Công tắc điều khiển dòng điện, điện áp.Tham khảo chi tiết công tắc này ở mục

“Điều khiển từ xa”

6 Công tắc khí bảo vệ dùng để điều chỉnh lu lợng khí bảo vệ Khi hàn đặt côngtắc này về WELD Công tắc tay hàn không có tác dụng khi để núm này ở vị tríCHECK.

7 Đèn cảnh báo khi xuất hiện lỗi, đèn này sáng hoặc nhấp nháy, sau đó đầu ra bịngắt Xem mục “Khi lỗi xuất hiện”để biết chi tiết về cách xử lý lỗi

8 Đèn báo nguồn đèn này sáng khi công tắc nguồn đợc kết nối với hộp cầu dao

đã đóng điện Phải ngắt công tắc nguồn và chắc chắn đèn đã tắt khi kiểm tra kếtnối bên ngoài

9 Công tắc nguồn điều khiển công tắc này bật lên, ngay lập tức tất cả các hiểnthị sáng lên và quạt bắt đầu quay Máy hàn nghỉ lâu hơn 6 phút sau khi công tắcnguồn bật, quạt tự động ngừng quay

• Điều chỉnh ONE KNOB (một núm).

- Hãy đặt núm này về vị trí có ký hiệu

“•” để đạt đợc điện áp hàn tiêu chuẩn Vặn núm này theo chiều kim đồng hồ

để có điện áp cao hơn và ngợc chiều kim đồng hồ để có điện áp thấp hơn, quyết định điện áp tối u căn cứ kinh nghiệm phát hồ quang.

• Điều chỉnh riêng rẽ: Dòng hàn/điện áp hàn đều có thể đợc đặt một cách riêng

rẽ nếu công tắc VOLT CURR CONTROL (công tắc điều khiển dòng hàn/ điện

Chú thích: Khi sử dụng các bộ cấp dây không phải model CMX(L)-2302 (hoặc

kéo dài cáp), thì dòng điện và điện áp thực tế có thể khác so với thang điều chỉnhdòng điện và điện áp hàn

2.6 Đặt chế độ điền đầy miệng hàn

* Có thể thực hiện 3 kiểu thao tác hàn, điền đầy miệng hàn OFF, điền đầy miệnghàn

ON, điền đầy miệng hàn lặp lại (chỉ có ở XD500S) bằng cách chuyển công tắc Crater-Filler trên Panel phía trớc

2.7 Điều khiển độ ngấu

Đối với máy hàn CO2/MAG thông thờng, khi chiều dài hồ quang thay đổithì dòng hàn thay đổi và độ sâu ngấu của kim loại cơ bản hoặc bề rộng của đờnghàn cũng thay đổi Việc đặt công tắc PENETRATION (ngấu) nằm ở panen phíatrớc về “ON” sẽ làm cho tốc độ ra dây đợc điều khiển một cách tự động, nhằmtạo ra một dòng điện luôn luôn ổn định trong mọi thời gian ngay cả khi độ dài hồquang thay đổi Đặc biệt khi muốn độ sâu ngấu không thay đổi, hãy đặt công tắcPENETRATION về “ON”

3 Bảo dỡng và xử lý sự cố máy hàn FCAW

3.1 Bảo dớng máy hàn FCAW

* Kiểm tra định kỳ:

Phải kiểm tra định kỳ máy hàn một cách định kỳ để bảo đảm an toàn về máymóc và hiệu suất của công việc

* Hãy tiến hành kiểm tra hàng ngày.

- Nếu nguồn điện hàn có hiện tợng rung, tiếng kêu vo không bình thờng hoặc cómùi lạ

- Các bộ phận nối của cáp bị nóng lên không bình thờng

- Quạt trong nguồn điện hàn bắt đầu quay một cách nhẹ nhng khi công tắc điện

điều khiển đợc bật lên

- Chức năng của các công tắc

- Dây cáp đã đợc nối và cách điện đầy đủ cha

- Dây cáp có bị gẫy không

* Kiểm tra 6 tháng một lần nếu :

- Máy đã đợc làm vệ sinh, hãy tháo vỏ ra và thổi không khí khô vào từng bộphận

của máy 6 tháng 1 lần

- Vỏ máy hàn đợc tiếp đất hòan toàn cha?

- Việc nối làm cách điện dây cáp đối với công tắc ngắt đờng điện, đầu vào, đầura

của nguồn điện hàn xem đã đầy đủ cha, không có hiện tợng rỉ tại chỗ nối v.v

3.2 Các lỗi xảy ra trong quá trình hàn

Trong quá trình thao tác hàn không tránh khỏi gặp phải các lỗi về hồquang hàn, trong bảng dới đây liệt kê một số lỗi về hồ quang, nguyên nhân vàphơng pháp kiểm tra lỗi :

3.3 Xử lý sự cố

Bảng dới đây chỉ ra các lỗi hay sự cố của máy hàn FCAW thờng xảy ratrong quá trình vận hành:

BÀI 3: HÀN LIÊN KẾT GÓC THÉP CÁC BON THẤP – VỊ TRÍ HÀN (1F)

Mã bài: 29.3 Giới thiệu:

Mối hàn góc thép các bon thấp được sử dụng nhiều trong chế tạo kết cấu,đặc biệt là trong chế tạo dầm, xà nhà công nghiệp Để tăng năng suất, chất lượngmối hàn và hạn chế biến dạng nhiệt kết cấu người ta thường sử dụng phươngpháp FCAW

Mục tiêu:

- Trình bày các thông số cơ bản của mối hàn góc, và ứng dụng của chúng

- Chuẩn bị phôi hàn đúng kích thước bản vẽ

- Chọn chế độ hàn, lưu lượng khí bảo vệ phù hợp với chiều dày vật liệu và kiểuliên kết hàn góc

- Chọn cách dao động mỏ hàn thích hợp cho mối hàn góc

- Hàn mối hàn góc 1F đảm bảo độ sâu ngấu, ít rỗ khí, không khuyết cạnh, ít biếndạng, đúng kích thước bản vẽ

- Làm sạch, kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn

- Sửa chữa các khuyết tật mối hàn không xẩy ra phế phẩm vật hàn

- Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng

- Tuân thủ quy định, quy phạm trong quy trình hàn FCAW liên kết góc vị trí 1F

( m/phút)

Phần nhô điện cực