Giáo trình Thực tập hàn cơ bản với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bày được khái niệm về hàn điện, hàn hơi và hàn thiếc. Kể tên được các thiết bị phụ trợ, các kỹ thuật hàn và các chế độ khi hàn điện, hàn hơi và hàn thiếc. Mời các bạn cùng tham khảo!
1 BỘ LAO ĐỘNG NG THƯƠNG BINH VÀ X XÃ HỘI TỔ ỔNG CỤC DẠY NGHỀ GIÁO TRÌNH Mơn học: Th Thực hành hàn bả ản NGHỀ:: CÔNG NGH NGHỆ Ơ TƠ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban Ban hành kèm theo Quy Quyết định số: ) HÀ NỘI 2012 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm MÃ TÀI LIỆU: MĐ 20 MỤC LỤC BÀI HÀN ĐIỆN 1.1 KHÁI NIỆM VỀ HÀN ĐIỆN HỒ QUANG 1.1.1 Thực chất trình hàn 1.1.2 Công dụng nghề hàn 1.1.3 Khái niệm hồ quang 1.2 SỰ TẠO THÀNH MỐI HÀN 1.3 MÁY HÀN VÀ THIẾT BỊ PHỤ TRỢ 10 1.3.1 Dụng cụ người thợ hàn 10 1.3.2 Máy hàn 11 1.4 CÁC LOẠI MỐI HÀN VÀ CHUẨN BỊ MÉP HÀN 19 1.4.1 Phân loại mối hàn 19 1.4.2 Chuẩn bị mép hàn 21 1.5 CHẾ ĐỘ HÀN 21 1.5.1 Các thành phần chế độ hàn 21 1.5.2 Ảnh hưởng thành phần chế độ hàn đến kích thước hình dáng, chiều sâu nóng chảy mối hàn 22 1.5.3 Cách chọn chế độ hàn 24 1.6 CÁC DẠNG SAI HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 25 1.6.1 Nứt mối hàn 25 1.6.2 Lỗ (lỗ khí) 26 1.6.3 Lẫn xỉ hàn 26 1.6.4 Hàn chưa thấu 27 1.6.5 Khuyết cạnh 27 1.6.6 Đóng cục 27 1.7 THỰC HÀNH HÀN, CẮT 28 BÀI HÀN HƠI (HÀN KHÍ) 29 2.1 KHÁI NIỆM 29 2.1.1 Khái niệm 29 2.1.2 Sơ đồ 29 2.2 NGỌN LỬA HÀN 30 2.2.1 Ngọn lửa bình thường 30 2.2.2 Ngọn lửa ơ-xy hố 30 2.2.3 Ngọn lửa các-bon hoá 31 2.3 KỸ THUẬT HÀN KIM LOẠI BẰNG NGỌN LỬA KHÍ 31 2.3.1 Điều chỉnh lửa hàn 31 2.3.2 Phương pháp hàn 33 2.3.3 Chuẩn bị chi tiết hàn 34 2.3.4 Chế độ hàn khí 34 2.4 KỸ THUẬT CẮT BẰNG NGỌN LỬA KHÍ 37 2.4.1 Khái niệm 37 2.4.2 Ưu, nhược điểm phạm vi ứng dụng 38 2.4.3 Kỹ thuật cắt lửa khí cháy 38 2.5 THỰC HÀNH HÀN, CẮT 40 2.6 KIỂM TRA THỰC HÀNH 40 BÀI HÀN THIẾC 41 3.1 KHÁI NIỆM 41 3.2 PHÂN LOẠI 41 3.2.1 Chất hàn mềm 41 3.2.2 Chất hàn cứng 42 3.3 DỤNG CỤ, VẬT LIỆU VÀ THIẾT BỊ DÙNG ĐỂ HÀN THIẾC 43 3.3.1 Dụng cụ, thiết bị dùng để hàn thiếc 43 3.3.2 Vật liệu hàn 44 3.4 KỸ THUẬT HÀN THIẾC 45 3.4.1 Khi hàn chất hàn mềm 45 3.4.2 Hàn chất hàn cứng 45 3.5 AN TOÀN KHI HÀN THIẾC 46 3.6 THỰC HÀNH HÀN 46 3.6.1 Thực hành thiếc chất hàn mềm 46 3.6.2 Thực hành hàn chất hàn cứng 47 3.7 KIỂM TRA THỰC HÀNH 48 MƠ ĐUN:THỰC HÀNH HÀN CƠ BẢN Mã mơ đun: MĐ 20 Vị trí, ý nghĩa, vai trị mơ đun: - Vị trí: mơ đun bố trí giảng dạy sau với môn học/mô đun: MH 07, MH 08, MH 09, MH 10, MH 11, MH 12, MH13, MH 14, MH 15, MH 16, MĐ 18, MĐ 19 - Ý nghĩa: giúp người học chọn sử dụng phương pháp hàn phù hợp hàn để sửa chữa chi tiết, phận thực tế, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật an tồn lao động - Vai trị: mơ đun sở nghề bắt buộc Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: + Trình bày khái niệm hàn điện, hàn hàn thiếc + Kể tên thiết bị phụ trợ, kỹ thuật hàn chế độ hàn điện, hàn hàn thiếc - Về kỹ năng: + Sử dụng thành thạo dụng cụ liên quan đến công việc hàn điện, hàn hàn thiếc + Vận hành máy hàn, di chuyển mỏ hàn trình tự, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật an toàn + Thực kỹ hàn điện, hàn hàn thiếc - Về thái độ: + Chấp hành quy trình, quy phạm Thực hành hàn + Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỷ mỉ học viên Thời lượng Loại Địa Mã Tên mục Tổng điểm LT TH KT dạy số MĐ 20-01 Chương Hàn điện 15 12 Khái niệm 0.5 0.5 Máy hàn thiết bị phụ 0.5 0.5 trợ Các loại mối hàn chuẩn 1 bị mép hàn Chế độ hàn 0.5 0.5 Các dạng sai hỏng biện 0.5 0.5 pháp khắc phục Thực hành hàn, cắt 10 10 MĐ 20-02 Chương Hàn 15 12 Khái niệm 0.5 0.5 Ngọn lửa hàn 0.5 0.5 Kỹ thuật hàn kim loại 1 lửa khí Kỹ thuật cắt lửa 1 khí Thực hành hàn, cắt 8 Kiểm tra thực hành 2 MĐ 20-03 Chương Hàn thiếc 15 12 Khái niệm 0.5 0.5 Dụng cụ, vật liệu thiết 0.5 0.5 bị dùng để hàn thiếc Kỹ thuật hàn thiếc 1 mỏ hàn điện trở Kỹ thuật hàn thiếc 1.5 0.5 mỏ hàn đốt đèn kḥị An tồn hàn thiếc 0.5 0.5 Thực hành hàn 8 Kiểm tra thực hành 2 YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HỒN THÀNH MƠN HỌC Phương pháp kiểm tra, đánh giá thực hiện: Được đánh giá qua viết, kiểm tra, vấn đáp trắc nghiệm, tự luận trình thực học có mơn học kiến thức, kỹ thái độ Nội dung kiểm tra, đánh giá thực hiện: - Về kiến thức: + Giải thích phương pháp hàn điện, hàn hàn thiếc + Nhận dạng công dụng loại thiết bị, dụng cụ liên quan đến công việc hàn + Các nguyên nhân gây an tồn qua trình hàn điện biện pháp khắc phục + Các kiểm tra viết trắc nghiệm đạt yêu cầu 60% - Về kỹ năng: + Lựa chọn, sử dụng trang bị dụng cụ nghề hàn + Thực công việc hàn điện, hàn hàn thiếc thao tác, quy trình, đạt yêu cầu kỹ thuật yêu cầu khác + Kết thực hành đạt yêu cầu 70% - Về thái độ: + Chấp hành nghiêm túc quy định kỹ thuật, an toàn tiết kiệm trình thực hành hàn + Yêu nghề, có tinh thần trách nhiệm hồn thành cơng việc đảm bảo chất lượng thời gian BÀI HÀN ĐIỆN Mã số bài: MĐ 20 - 01 Giới thiệu: Hàn điện phương pháp hàn sử dụng rộng rãi thực tế, kiến thức hàn điện học giúp người học tự tin thực hàn mối hàn điện Việc nhận biết, vận hành thiết bị chọn chế độ tối ưu hàn điện giới thiệu học này, qua giúp người học có kỹ thực công việc (hàn) sửa chữa chi tiết hư hỏng xe ô tơ Mục tiêu: - Trình bày khái niệm hàn điện - Chọn que hàn, chế độ hàn phương pháp di chuyển que hàn - Vận hành máy hàn trình tự, yêu cầu kỹ thuật đảm bảo an tồn - Có kỹ hàn tiếp mối, hàn đắp, cắt kim loại để hỗ trợ cho trình sửa chữa phần khí ơtơ - Chấp hành quy trình, quy phạm Thực hành Hàn Nội dung chính: 1.1 KHÁI NIỆM VỀ HÀN ĐIỆN HỒ QUANG 1.1.1 Thực chất trình hàn Hàn trình nối liền hai hay nhiều chi tiết tác dụng nguồn nhiệt nung nóng kim loại đến trạng thái nóng chảy trạng thái dẻo, lợi dụng khả thẩm thấu kim loại, tác dung ngoại lực ta thu mối hàn 1.1.2 Cơng dụng nghề hàn Có hai cơng dụng - Dùng để chế tạo chi tiết bàng kim loại nồi hơi, bình chứa tàu bè loại - Dùng để sửa chữa chi tiết kim loại q trình làm việc bị mài mịn, nứt vỡ bị gẫy cổ trục bánh răng, 1.1.3 Khái niệm hồ quang:hồ quang phóng điện mạnh bền khoảng khơng khí hai điện cực; đặc điểm hồ quang phát ánh sáng cực mạnh toả nguồn nhiệt lớn (điện biến thành nhiệt quang năng) Hồ quang hàn hồ quang điện dùng để hàn được, nhiên để hồ quang điện hàn phải đảm bảo điều kiện: - Chiều dài cột hồ quang từ (2 ÷ 7) mm - Hiệu điện cột hồ quang (10 ÷ 15) Vơn - Dịng điện cột hồ quang (10 ÷ 1000) Ampe 1.2SỰ TẠO THÀNH MỐI HÀN Mối hàn cấu tạo gồm phần: - Mối hàn gồm có kim loại với kim loại điện cực tạo thành - Vùng tiệm cận vùng sát với mối hàn có nhiệt độ từ 1000C đến nhiệt độ nóng chảy - Vùng kim loại khơng chịu ảnh hưởng nhiệt Hình 1.1.Cấu tạo mối hàn Mối hàn; Vùng tiệm cận; Vùng kim loại Trong trình hàn nóng chảy, mép kim loại kim loại phụ nóng chảy tạo thành bể hàn Theo quy ước người ta chia bể hàn thành hai phần Phần đầu I: Diễn trình nấu chảy kim loại Phần đI II: Diễn q trình kết tinh để tạo thành mối hàn II I Hình 1.2 Bể hàn chuyển động kim loại lỏng Trong trình hàn nguồn nhiệt chuyển dời theo đường hàn bể hàn chuyển động đồng thời với Kim loại bể hàn ln chuyển động sáo trộn khơng ngừng, có chuyển động áp suất dòng khí hồ quang cháy tác dụng lên bề mặt kim loại lỏng số yếu tố khác lực điện từ hàn hồ quang ngắn Bể kim loại lỏng chịu tác dụng áp suất dịng khí có tác dụng tuần hồn hình dạng mối hàn hình dạng bể hàn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mối hàn Đặc biệt tính chống nứt mối hàn Hình dạng bể hàn hình dạng mối hàn phụ thuộc vào yếu tố: - Công suất nguồn nhiệt - Chế độ hàn - Dịng điện hàn tính chất lý nhiệt kim loại Nếu gọi: + Lb chiều dài bể hàn +b chiều rộng bể hàn 10 +h chiều rộng nóng chảy + Lk chiều dài bể hàn Thì tỉ số gọi hệ số hình dạng b bể hàn k Chiều dài bể hàn phụ thuộc vào công suất nguồn nhiệt Hình dạng mối hàn phụ thuộc nhiều vào tốc độ hàn Nếu tốc độ hàn lớn hệ số hình dạng bể hàn k nhỏ ngược lại h LR Lb Hình 1.3.Hình dạng bể hàn Hệ số k bể hàn ảnh hưởng đến trình kết tinh chất lượng mối hàn.Nếu hệ số k lớn điều kiện kết tinh tốt chất lượng mối hàn cao ngược lại 1.3MÁY HÀN VÀ THIẾT BỊ PHỤ TRỢ 1.3.1 Dụng cụ người thợ hàn a Kìm hàn (Tay cặp điện cực): dùng để nối điện từ cáp hàn que hàn Hình 1.4.Các loại kìm hàn c Cáp hàn:là loại dây điện bọc cách điện vỏ cao su tuỳthuộc vào dòng điện hàn mà người ta ứng dụng kích thước cáp hàn khác b Mặt nạ hàn- Kính hàn: dùng để theo dõi trình hàn Người ta phải theo dõi vũng hàn qua kínhcản quang, ngồi cịn mặt nạ hàn kính hàn cịn có tác dụng bảo hiểm mắt khu vực mặt người thợ hàn Kính hàn có ba số: tối, sáng trung bình Hình 1.5.Mặt nạ hàn- kính hàn d Búa nguội, búa gõ xỉ, bàn chải sắt Búa nguội dùng trình gá lắp chi tiết hàn Búa gõ xỉ bàn chải sắt dùng để vệ sinh mối hàn sau hàn Ngoài cabin hàn cịn có hệ thống húthơi độc.Người thợ hàn trang bị quần áo, Hình 1.6.Búa hàn 34 Phương pháp hàn trái thường sử dụng để hàn chi tiết mỏng (dưới 5mm), vật liệu có nhiệt độ nóng chảy thấp Hình 2.9.Phương pháp hàn trái 2.3.3 Chuẩn bị chi tiết hàn Trước hàn, tuỳ theo chiều dày chi tiết yêu cầu kỹ thuật mà tiến hành vát mép làm mép hàn Vát mép dùng phương pháp khí (phay, bào, ) sản xuất hàng loạt, dũa, đá mài tay sản xuất đơn Cũng dùng mỏ cắt khí để vát mép Cần làm mép chi tiết hàn hai phía, chiều rộng phía từ 10 ÷ 20mm Việc làm gỉ, dầu, mỡ chất bẩn khác thực lửa đốt trước, sau làm tiếp bàn chải sắt, sử dụng phương pháp phun cát hay dùng hố chất Khi gá lắp nên hàn đính số điểm để giữ vị trí tương đối chi tiết trình hàn chiều dài khoảng cách mối hàn đính lấy sau: - Đối với chi tiết mỏng, chiều dài mối hàn đính từ (4÷ 5)mm, khoảng cách mối hàn đính từ (50 ÷ 100)mm - Đối với chi tiết có kích thước chiều dày lớn chiều dài mối hàn đính 20 ÷ 30mm cách khoảng từ (300 ÷ 500)mm 2.3.4 Chế độ hàn khí Ngồi tốc độ hàn ra, thơng số cơngnghệ chế độ hàn khí là: a Góc nghiêng mỏ hàn - Góc nghiêng mỏ hàn so với bề mặt chi tiết hàn phụ thuộc chủ yếu vào chiều dày tính chất lý nhiệt kim loại hàn Chiều dày lớn, góc nghiêng phải lớn (hình 2.9) 35 Hình 2.10 Góc nghiêng mỏ hàn hàn thép các-bon thép hợp kim thấp - Góc nghiêng cịn phụ thuộc vào nhiệt độ chảy tính dẫn nhiệt kim loại Nhiệt độ chảy cao, tính dẫn nhiệt lớn góc nghiêng phải lớn Ví dụ, hàn đồng góc nghiêng khoảng (60 ÷ 800), hàn chì góc nghiêng mỏ hàn khơng q 100 - Góc nghiêng thay đổi q trình hàn Để nhanh chóng nung kim loại tạo thành bể hàn, ban đầu góc nghiêng cần lớn (80 ÷ 900), sau tuỳ chiều dày vật liệu mà hạ đến góc nghiêng cần thiết Khi kết thúc hàn để mối hàn đẹp, tránh bắn toé kim loại, góc nghiêng giảm gần 00 (ngọn lửa trượt bề mặt vật hàn) Hình 2.11 Vị trí mỏ hàn hàn thép có chiều dày trung bình a Nung nóng trước hàn; b Giai đoạn hàn; c Kết thúc hàn b Công suất lửa Cơng suất lửa tính lượng tiêu hao khí giờ, phụ thuộc vào chiều dày tính chất nhiệt, lý kim loại Kim loại dày, nhiệt độ chảy, tính dẫn nhiệt cao cơng suất lửa phải lớn Ví dụ: 36 - Khi hàn thép cacbon hợp kim thấp, lượng C2H2 tiêu hao tính theo công thức sau: + Phương pháp hàn trái: WC2H2 = (100 ÷ 120).S lít/giờ + Phương pháp hàn phải: WC2H2 = (120 ÷ 150).S lít/giờ Trong đó: S- chiều dày kim loại - Khi hàn gang, đồng thau, đồng thanh, hợp kim nhôm, công suất lửa tính hàn thép - Khi hàn đồng đỏ tính dẫn nhiệt lớn, nên cơng suất lửa tính theo cơng thức: WC2H2 = (150 ÷ 200)S lít/giờ (a) WC2H2 = (120 ÷ 150)S lít/giờ (b) + Nếu hàn mỏ hàn dùng công thức (a) + Nếu dùng hai mỏ hàn, mỏ để nung nóng dùng công thức (a), mỏ để hàn dùng công thức (b) c Đường kính que hàn Căn vào phương pháp hàn, hàn trái đướng kính que hàn lớn hàn phải Khi hàn thép có chiều dày (12 ÷ 15)mm, dùng cơng thức kinh nghiệm sau: - Hàn trái: d = + 1(mm) - Hàn phải: d = (mm) Trong đó: d- đường kính que hàn (mm) S- chiều dày vật hàn (mm) Khi hàn vật hàn có S > 15mm đường kính que hàn nên chọn khoảng ÷ 8mm d Chuyển động mỏ hàn que hàn Chuyển động mỏ hàn que hàn ảnh hưởng lớn đến tạo thành mối hàn Căn vào vị trí mối hàn không gian, chiều dày vật hàn, yêu cầu kích thước mối hàn để chọn chuyển động que hàn mỏ hàn cho hợp lý - Khi hàn sấp phương pháp hàn trái (không vát mép), chiều dày nhỏ 3mm, hàn vật hàn tương đối dày hàn phải, chuyển động que hàn mỏ hàn thường dùng hình 2.10a - Khi hàn mối hàn góc để hình dạng mối hàn bình thường, mỏ hàn que hàn chuyển động hình 2.10b 37 - Khi hàn vật hàn dày 5mm có vát mép, mỏ hàn nằm sâu mép hàn chuyển động dọc khơng có dao động nganghình 2.10c - Khi hàn dày cần phải hàn nhiều lớp, thứ tự lớp hàn theo hình 2.10d - Khi hàn vật mỏng (S < 3mm) cách uốn mép, không cần que hàn, chuyển động mỏ hàn hình 2.10e, g Trường hợp hàn vật mỏng mà khơng uốn mép dùng que hàn dùng phương pháp hàn nhỏ giọt Ban đầu đốt cháy que hàn lượng nhỏ, sau nâng que hàn khỏi bể hàn, lửa hàn đưa sát vật hàn chuyển động vịng, sau dịch chuyển để hàn điểm a b c d e g Hình 2.12.Chuyển động mỏ hàn que hàn phụ Chuyển động mỏ hàn; Chuyển động que hàn phụ 2.4 KỸ THUẬT CẮT BẰNG NGỌN LỬA KHÍ 2.4.1 Khái niệm Cắt kim loại lửa khí cháy trình dùng nhiệt lượng lửa khí cháy (C2H2 khí cacbua hyđro khác) với ôxy để nung nóng chỗ cắt đến nhiệt độ cháy kim loại, tiếp dùng luồng khí ơxy có 38 lưu lượng lớn thổi bạt lớp kim loại nóng chảy để lộ phần kim loại chưa bị ôxy hoá; lớp kim loại lấp tức bị cháy (ơxy hố) tạo thành lớp ơxít mới, sauđó lớp ơxít lại bị nóng chảy bị luồng ơxy cắt thổi Cứ mỏ cắt hết đường cắt 2.4.2 Ưu, nhược điểm phạm vi ứng dụng a.Ưu điểm - Thiết bị đơn giản, dễ vận hành - Có thể cắt kim loại có chiều dày lớn - Năng suất tương đối cao b Nhược điểm - Chỉ cắt kim loại thoả mãn điều kiện cắt - Vùng ảnh hưởng nhiệt lớn nên sau cắt chi tiết dễ bị cong vênh, biến dạng, đặc biệt cắt dài c Phạm vi ứng dụng Cắt lửa khí cháy sử dụng rộng rãi ngành đóng tàu, chế tạo toa xe, xây dựng, để cắt thép tấm, phơi trịn dạng phơi khác Phương pháp ngày tự động hoá, từ máy cắt tự động kiểu rùa đến máy cắt điều khiển số hay máy cắt giàn CNC với nhiều mỏ cắt lúc, mang lại suất hiệu cao 2.4.3 Kỹ thuật cắt lửa khí cháy - Đối với dày, bắt đầu cắt mỏ cắt để nghiêng góc từ 50÷100 - Trong q trình cắt trì góc 200÷ 300 - Khi bắt đầu cắt mỏng (chiều dày < 50mm) mỏ cắt đặt gần vng góc với chi tiết (hình 2.13) Hình 2.13.Vịtrímỏcắtkhicắtthéptấm a Bắt đầu cắt; b Trong q trình cắt - Khi cắt phơi trịn vị trí mỏ cắt lúc bắt đầu trình cắt giới thiệu hình 2.12 39 Hình 2.14.Vịtrímỏcắtkhicắtthéptrịn - Khi cắt lửa ôxy-axêtylen, khoảng cách từ đầu cắt đến bề mặt chi tiết chọn theo bảng 2.1 Khi cắt khí cháy khác khoảng cách tăng thêm (30 ÷ 40%) Bảng 2.1Khoảng cách từ đầu cắt đến bề mặt chi tiết Chiều dàykim loại 3÷10 10÷25 25÷50 50÷100 100÷200 200÷300 (mm) Khoảng cách từ đầu cắt đến chi tiết 2÷3 3÷4 3÷5 4÷6 5÷8 7÷10 (mm) Các thơng số chế độ cắt - Công suất lửa nung nóng: đặc trưng lượng khí cháy tiêu hao đơn vị thời gian (phụ thuộc vào chiều dày kim loại) Khi cắt kim loại có chiều dày ≤ 300mm nên dùng lửa bình thường - Áp lực ô-xy cắt: phụ thuộc vào chiều dày kim loại (bảng 2.2), kích thước lỗ thổi ơ-xy cắt độ tinh khiết khí ơxi Khi tăng áp lực ô-xy cắt làm tăng lượng tiêu hao khí ơ-xy cắt Bảng 2.2Áp lực khí ơxi cắt phụ thuộc chiều dày kim loại Chiều dày kim loại(mm) 5÷20 20 ÷ 40 40 ÷ 60 60 ÷100 Áp lực ô-xy (at) 3÷4 4÷5 5÷6 7÷9 Tốc độ cắt (tốc độ dịch chuyển đầu cắt) cần phải phù hợp với tốc độ cháy kim loại Độ ổn định chất lượng trình cắt phụ thuộc vào tốc độ cắt.Tốc độ cắt thấp làm cho mép cắt bị cháy hỏng, cịn tốc độ cắt cao khơng cắt đứt chi tiết, cuối đường cắt Tốc độ cắt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: phương pháp cắt (tay hay máy), hình dạng đường cắt (thẳng hay cong) dạng cắt (thô hay tinh) Do vậy, ttốc độ cắt thường xác 40 định thựcnghiệm Trên hình 2.13 giới thiệu cách chọn tốc độ cắt hợp lý theo hình dạng vết cắt Hình 2.15.Tốc độ hàn cắt a Thấp; b Tối ưu; c Cao 2.5 THỰC HÀNH HÀN, CẮT 2.6KIỂM TRA THỰC HÀNH Kiểm tra sản phẩm thực hành hàn người học; đánh giá kết thực hành ghi điểm.Trong trình kiểm tra, luôn theo dõi, uốn nắn nhắc nhở người học đảm bảo điều kiện chấp hành nghiêm ngặt nội qui an toàn 41 BÀI 3.HÀN THIẾC Mã số bài: MĐ 20 - 03 Giới thiệu: Hàn thiếc có đặc điểm có nhiệt độ nóng chảy thấp, khoảng từ (90 ÷ 450°C) [khoảng (200 ÷ 840°F)], sử dụng việc liên kết bề mặt kim loại khác Chúng ứng dụng nhiều kỹ thuật điện, điện tử.Thông thường, nhiệt độ nóng chảy thiếc hàn khoảng từ (180 ÷ 190°C) Thiếc hàn chứa chìhay chất trợ chảy phần lớn trường hợp thiếc hàn khơng chứa chì Mục tiêu: - Trình bày cộng dụng đặc điểm dụng cụ, nguyên vật liệu dùng để hàn thiếc - Sử dụng bảo quản thiết bị hàn yêu cầu kỹ thuật an tồn - Hàn chồng mí, hàn nối trình tự, yêu cầu kỹ thuật đảm bảo an tồn - Thực số cơng việc hàn thiếc thường gặp phạm vi nghề Công nghệ Ơ tơ - Chấp hành quy trình, quy phạm Thực hành Hàn Nội dung chính: 3.1KHÁI NIỆM Hàn thiếc phương pháp dùng để nối chi tiết kim loại với nhau, thực cách cho thiếc nóng chảy điền vào khe hở hai mặt cần hàn, để thiếc nguội, bám chặt vào mặt kim loại tạo nên độ kín khít độ bền mối hàn Khi hàn thiếc, nhiệt độ nóng chảy thiếc thấp nhiệt độ nóng chảy kim loại cần hàn nên q trình hàn thiếc khơng ảnh hưởng đến lớp kim loại chỗ hàn Hàn thiếc dùng để hàn chi tiết làm từ thép, đồng hợp kim nhôm Hàn nhơm hợp kim nhơm thường khó thực bề mặt nhơm sau thường bị ơ-xy hóa khơng khí tạo nên lớp mỏng ơ-xít bề mặt khó hàn Khi hàn nhơm, bề mặt cần hàn sau làm xoa lớp thuốc hàn chất trợ dung, nung đến gần nhiệt độ hàn, chất trợ dung nóng chảy thành hoạt tính cản trở tượng ơ-xy hóa bề mặt tạo thuận lợi cho trình hàn 3.2 PHÂN LOẠI Hàn thiếc chia thành hai loại: dùng chất hàn mềm chất hàn cứng tùy theo nhiệt độ nóng chảy kim loại 3.2.1 Chất hàn mềm (thiếc mềm) hợp kim thiếc - chì, có nhiệt độ nóng chảy (183 ÷ 3000C); chất hàn mềm dùng để hàn chi tiết có độ bền mối hàn 42 không yêu cầu cao Thành phần số loại chất hàn mềm thường dùng cho bảng 3.1 Bảng 3.1.Thành phần chất hàn mềm Thành phần thiếc hàn (%) Thiếc Ăngtimoan Thành phần tối đa chất khác Chì Phạm vi sử dụng Đồng Bismut Arsen Dụng cụ gia đình Các chi tiết máy điện, 39 ÷ 41 1,5 ÷ 0,1 0,1 0,05 máy đo, sản phẩm đồng Phần Các sản phẩm trăm 29 ÷ 30 1,5 ÷ 0,15 thép, kẽm, đồng, ổ trục, lại Dùng cho mối 17 ÷ 18 2,0 ÷ 2,5 0,15 hàn có độ bền tương đối thấp Dùng cho mối 3÷4 5÷6 0,15 hàn có độ bền thấp 3.2.2 Chất hàn cứng hợp kim có đồng, kẽm; có nhiệt độ nóng chảy lớn 5000C, dùng để hàn đường hàn có độ bền mối hàn cao Thành phần số loại chất hàn cứng cho bảng 3.2 89 ÷ 90 0,1 ÷ 0,15 0,08 - - Bảng 3.2.Thành phần chất hàn cứng Thành phần (%) T T Tên thiếc hàn Chất hàn đồng, kẽm Chất hàn có bạc Đồng Bạc Kẽm 40 ÷ 50 - 45 ÷ 49 - Phần trăm cịn lại 52 ÷ 54 49 ÷ 41 9, 7÷10,3 24,7÷25,3 32 ÷ 33 69,5÷70,5 - Nhiệt độ Các loại chất khác nóng Ăngti Chì Thiếc Sắt chảy moan (0C) 0,1 0,5 1,5 0,5 849 - - 0,5 0,5 0,3 - - - - 860 830 765 780 43 Trong bảng 3.2; loại số 1, chủ yếu để hàn đồng thau, đồng thanh; loại số dùng để hàn ống sắt; loại số dùng để hàn ống nối dẫn dầu, xăng, ; loại số dùng để hàn cưa phận cần phải bóng, sáng, ; loại số dùng để hàn phận máy điện, bảo đảm tính dẫn điện Khi dùng chất hàn mềm để hàn, bề mặt hàn cần làm sạch, đặt sát nhau, lấy thuốc hàn bôi lên bề mặt, sau dùng mỏ hàn đồng nung nóng chất hàn cọ sát vào chỗ kim loại cần hàn làm chất hàn nóng chảy bám dính lên chỗ hàn Khi dùng chất hàn cứng để hàn, sau làm bề mặt cần hàn, cố định hai bề mặt cho vị trí cần hàn, bôi thuốc hàn, đặt chất hàn lên chỗ hàn tăng nhiệt (bằng đèn xì, đầu hàn hay ơxy-axêtylen, ) chất hàn chảy ra, điền kín vào chỗ cần hàn Sau hàn xong để chỗ hàn nguội dần 3.3 DỤNG CỤ, VẬT LIỆU VÀ THIẾT BỊ DÙNG ĐỂ HÀN THIẾC 3.3.1 Dụng cụ, thiết bị dùng để hàn thiếc 3.3.1.1 Mỏ hàn Mỏ hàn dụng cụ dùng để hàn, dùng để nung nóng chỗ hàn làm cho chất hàn nóng chảy bám vào chỗ cần hàn Tùy theo cách cấp nhiệt nung nóng mỏ hàn, chia thành loại: mỏ hàn thường (nung mỏ hàn lò), mỏ hàn điện, mỏ hàn nung xăng, mỏ hàn a Mỏ hàn thường (hình 3.1a) làm đồng, có hình khối, đàu vát cạnh, phần chi thépcó cán gỗ để cách nhiệt Mỏ hàn đồng thu giữ nhiệt tốt Nung nóng đầu mỏ hàn lò than lửa đạt nhiệt độ cần hàn Trong hàn, đầu mỏ hàn nguội dần nên nhiệt độ hàn không đều, tùy theo nhiệt độ cần hàn, kích thước mối hàn để chọn cỡ to, nhỏ đầu mỏ hàn cho thích hợp để giữ nhiệt, đảm bảo nhiệt độ hàn b Mỏ hàn điện mỏ hàn gia nhiệt điện, thích hợp hàn với chất hàn mềm, bảo đảm nhiệt độ hàn (khoảng 4000C), chỗ hàn Năng suất mỏ hàn điện cao nhiều so với loại mỏ hàn thường, ngồi cịn cải thiện điều kiện lao động người thợ Mỏ hàn điện (hình 3.1b, c) gồm đầu mỏ hàn 1, xung quanh có quấn dây mai so (điện trở) nối với nguồn điện qua dây dẫn bọc lớp cách điện thân lắp với cán gỗ c Mỏ hàn (hình 3.1d) mỏ hàn dùng hỗn hợp khí ơxy-axêtylen, hỗn hợp khí cháy nung nóng chỗ hàn chất hàn, loại thường dùng để hàn với chất hàn cứng 44 a b c d Hình 3.1 Các loại mỏ hàn a Mỏ hàn thường; b, c Mỏ hàn điện,d Mỏ hàn 1- Đầu mỏ hàn; 2- Dây điện trở; 3- Lớp cách điện; 4- Thân; 5- Cán gỗ; 6- Dây dẫn 3.3.1.2 Đèn xì (đèn khị) Đèn khị dụng cụ dùng để nung nóng chỗ cần hàn làm nóng chảy chất hàn.Nhiệt độ đèn xì lên tới 11000C Đèn xì có nhiều loại tùy theo dung tích bình chứa nhiên liệu loại nhiên liệu sử dụng (dầu hỏa, xăng cồn) Cấu tạo đèn xì (hình 3.2) gồm bình chứa nhiên liệu 1, tay cầm 6, nút 7, bơm dùng để nạp khí vào bình, đầu van để điều chỉnh lượng nhiên liệu Nhiên liệu qua ống 3, ống có lỗ để cung cấp khơng khí (ơ-xy) cho q trình đốt.Dưới ống có cốc để chứa nhiên liệu cần cho trình đốt đèn xì Hình 3.2.Đèn xì 1- Bình chứa nhiên liệu; 2- Cốc; 3- Ống phun; 4- Van; 5- Bơm; 6- Tay cầm; 7- Nút 3.3.2 Vật liệu hàn 3.3.2.1 Thiếc hàn - Thiếc hàn sử dụng để tạo lien kết có tính vững bền linh kiện điện tử mạch Yêu cầu thiếc phải tạp chất 45 - Thiếc chế tạo nhiều dạng khác nhau: Thiếc nguyên chất chế tạo dạng thanh, thiếc hợp chất chế tạo theo kiểu dây tròn, lõi rỗng,chứa nhựa thông bên dây 3.3.2.2 Nhựa thông Nhựa thông sử dụng trình thực hàn nối để tẩy rửa sạch, làm tinh khiết cho chân linh kiện, tăng tốc độ kết dính thiếc hàn chân linh kiện Yêu cầu nhựa thông phải lẫn tạp chất 3.4KỸ THUẬT HÀN THIẾC 3.4.1 Khi hàn chất hàn mềm Quá trình hàn chất hàn mềm bao gồm: chuẩn bị chi tiết trước hàn, hàn gia công chi tiết sau hàn Vì kỹ thuật hàn thiếc chất hàn mềm cần bề mặt chi tiết trước hàn cần phải làm vết bẩn, gỉ, dầu mỡ bám lớp bề mặt Làm bề mặt dũa, đá mài, bàn chải sắt, dùng giẻ khô lau để đảm bảo chất lượng mối hàn Ký thuật hàn thiếc chất hàn mềm thực theo hai cách: hàn dùng axít khơng dùng axít Khi hàn dùng axít thuốc hàn clorua kẽm axít clo-hydric (HCL) Clorua kẽm là kẽm hịa tan axít clohydric, đơn vị kẽm kết hợp với năm đơn vị trọng lượng axít clohydric với lượng nước tương đương để làm lỗng Trước hết phải pha dung dịch axít, bỏ kẽm vào dung dịch, sau kẽm hòa tan axít lấy bàn chải để bơi clorua kẽm lên chỗ cần hàn Khi hàn khơng có axít dùng thuốc hàn khơng có axít nhựa thơng, stearin, thuốc hàn bôi lên bề mặt sau làm chuẩn bị bề mặt chi tiết Khi hàn thùng đựng xăng, dầu, phải đổ xăng, dầu ra; rửa thùng, trước hàn phải đổ đầy nước vào thùng, cho tràn miệng thùngtrong thời gian định để xăng, dầu dư xăng bị đẩy khỏi thùng, tránh bị cháy nổ nung nóng lúc hàn Sau hàn xong, đợi vật hàn nguội, tiến hành loại bỏ vảy hàn thừa đường hàn, sau rửa đường hàn đem sấy khô, dùng khí nén để thổi cho khơ 3.4.2 Hàn chất hàn cứng Chất hàn cứng sử dụng mối hàn cần bảo đảm độ bền chịu nhiệt Trước hàn, bề mặt hàn cần phải làm vết bẩn, gỉ, dầu mỡ, giống hàn chất hàn mềm Khi không hàn nữa, cần chi tiết nguội dần khơng khí nhiệt độ cịn khoảng 80 ÷ 1000C nhúng chi tiết vào nước cho nguội hẳn.Làm nguội nâng caođộ 46 bền mối ghép giảm bớt tượng tạo xỉ bề mặt hàn làm bề mặt loại bỏ vảy hàn thừa bề mặt Cuối 3.5 AN TOÀN KHI HÀN THIẾC Khi thao tác hàn thiếc cần đảm bảo qui định an toàn lao động qui tắc vệ sinh lao động Khi dùng axít để tẩy rửa bề mặt hàn phải dùng phễu, ống hút.A-xít phải đựng bình thủy tinh, có nút đậy, đặt xa nới dễ bốc cháy không bị va chạm dây sứt, vỡ Khi vận chuyển bình đựng axít cần dùng sọt tre bọc bên ngồi lót rơm rạ xung quanh bình chứa axít Khi hàn thiếc, khơng để gần vật liệu dễ bốc lửa dễ cháy (khoảng cách an toàn với vật liệu > 5m) Người thợ thao tác phải đeo kính che mặt đề phịng chất hàn nóng chảy, bắn gây bỏng Khi dùng đèn xì, rót nhiên liệu vào đèn nguội, khơng bơm nhiều đèn cịn nóng.Sau làm việc cần tháo hết khơng khí đèn Khi dùng hàn (ôxy-axêtylen) cần điều chỉnh hỗn hợp khí hàn qui định lửa hàn phù hợp Khi dùng mỏ hàn điện cần bảo đảm mỏ hàn cách điện tốt.Người thợ hàn phải giày cao su đứng đệm cao su, hàn khơng nên để mỏ hàn q nóng 3.6THỰC HÀNH HÀN 3.6.1 Thực hành thiếc chất hàn mềm Người thợ hàn nung nóng mỏ hàn lị lửa đèn xì.Nung nóng trước hết phần thân mỏ hàn (hình 3.3a) đến nhiệt độ cần thiết.Nếu nung q nhiệt dẫn đến ơ-xy hóa bề mặt làm thiếc thừa bám đầu mỏ hàn cháy Trong trường hợp đó, phải đem mỏ hàn ngồi cho nguội, sau kẹp ê- tơ, dùng dũa làm hết vết cháy bề mặt mỏ hàn đưa vào nung nóng tiếp tục (hình 3.3b) Khi nung đạt đến nhiệt độ cần thiết, lấy mỏ hàn ra, đưa đầu mỏ hàn clorua kẽm (thuốc hàn) để làm bề mặt bị ơ-xy hóa (hình 3.3c) lấy khoảng ÷ giọt thiếc (hình 3.3d), đưa đưa lại đầu mỏ hàn miếng clorua amơni (hình 3.3e) đến mỏ hàn bám dàn thành lớp thiếc hàn Sau đặt mỏ hàn vào chỗ cần hàn, để lát cho bề mặt chỗ nóng lên đưa thiếc hàn vào chỗ cần hàn, dịch chuyển chậm mỏ hàn, lúc thiếc hàn chảy điền kín khe hở bề mặt tạo thành đường hàn (hình 3.3g) Nếu thiếc hàn chưa chảy suốt đường hàn phải bơi thuốc hàn thêm lần vào chỗ khuyết tật hàn lại 47 a b c d e g Hình 3.3.Hàn chất hàn mềm a Nung mỏ hàn; b Làm sửa lại đầu mỏ hàn nhiệt; c Làm mỏ hàn nhúng vào clorua kẽm; d Dùng mỏ hàn để lấy thiếc; e Đưa mỏ hàn vào miếng clorua amôni; g Chuyển động mỏ hàn hàn 3.6.2 Thực hành hàn chất hàn cứng Làm vết bẩn, gỉ, dầu mỡ, bề mặt vật hàn (hình 3.4a), sau bơi thuốc hàn (hàn the) lên bề mặt nơi cần hàn (hình 3.4b), đặt chất hàn (một miếng đồng lá) vào chỗ nối, dùng lót dây thép cố định hai chi tiết vị trí cần hàn (hình 3.4c) bôi thêm lớp thuốc hàn lên chỗ cần hàn Dùng đèn xì đầu hàn (ơxy-axêtylen) để gia nhiệt cho vị trí cần hàn (hình 3.4d).Khi tăng nhiệt, thuốc hàn (hàn the) nóng chảy ra, sau chất hàn cứng chảy bám bề mặt cần hàn.Khi tắt lửa đầu hàn, chi tiết nguội dần khơng khí nhiệt độ cịn khoảng 80 ÷ 1000C nhúng vào nước cho nguội hẳn.Làm nguội nâng cao độ bền mối ghép giảm bớt tượng tạo xỉ bề mặt hàn.Cuối làm bề mặt loại bỏ vảy hàn thừa bề mặt 48 a b c d Hình 3.4.Hàn chất hàn cứng a Hàn nối trục; b Phủ lớp thuốc hàn lên chỗ hàn; c Nối hai chi tiết vị trí cần hàn lót dây thép; d Nung nóng chi tiết mỏ hàn 3.7KIỂM TRA THỰC HÀNH Kiểm tra sản phẩm thực hành hàn người học; đánh giá kết thực hành ghi điểm.Trong q trình kiểm tra, ln ln theo dõi, uốn nắn nhắc nhở người học đảm bảo điều kiện chấp hành nghiêm ngặt nội qui an toàn ... quan đến công việc hàn điện, hàn hàn thiếc + Vận hành máy hàn, di chuyển mỏ hàn trình tự, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật an toàn + Thực kỹ hàn điện, hàn hàn thiếc - Về thái độ: + Chấp hành quy trình, ... Khi hàn chất hàn mềm 45 3.4.2 Hàn chất hàn cứng 45 3.5 AN TOÀN KHI HÀN THIẾC 46 3.6 THỰC HÀNH HÀN 46 3.6.1 Thực hành thiếc chất hàn mềm 46 3.6.2 Thực hành... Nếu hàn mỏ hàn dùng công thức (a) + Nếu dùng hai mỏ hàn, mỏ để nung nóng dùng cơng thức (a), mỏ để hàn dùng công thức (b) c Đường kính que hàn Căn vào phương pháp hàn, hàn trái đướng kính que hàn