3.6.1 Phương phỏp gõy hồ quang
Thao tỏc gõy hồ quang với cụng nghệ hàn MIG, MAG đơn giản hơn so với gõy hồ quang bằng que hàn cú thuốc bọc.
Trước khi mồi hồ quang, cần phải làm sạch những hạt kim loại bỏm ở xung quanh miệng phun và ống tiếp xỳc, sau đú tiếp thể khớ vào, điều chỉnh tốt lưu lượng khớ, để đuổi khụng khớ trong ống mềm và miệng phun ra. Chỳ ý độ lồi ra của điện cực.
Với cụng nghệ hàn MIG, MAG đường kớnh dõy hàn càng bộ, thỡ độ lồi ra càng ngắn. Khi hàn dõy hàn nhỏ (>1.2mm) thỡ độ lồi ra của dõy hàn khụng quỏ 14mm. Khi mồi cho mỏ hàn đối chuẩn với vật hàn sao cho đầu dõy chạm vào mặt vật hàn. Búp cũ mỏ hàn luồng khớ bảo vệ sẽ phun ra. Nhỡn qua kớnh hàn khi đó thấy phỏt sinh hồ quang lập tức nõng mỏ hàn lờn điều chỉnh chiều cao cột hồ quang >6mm như vậy hồ quang sẽ chỏy ổn định. Sau đú tiến hành hàn bỡnh thường.
Với hàn TIG độ lồi ra của điện cực so với miệng ống chụp từ 3á5mm. Khi mồi hồ quang cũng thao tỏc tương tự như ở hàn MIG, MAG nhưng chỳ ý khụng để đầu điện cực tiếp xỳc với vật hàn để trỏnh làm hỏng đầu điện cực. Sau khi mồi hồ quang phải nhanh chúng điều chỉnh để đầu điện cực cỏch mặt vật hàn từ 3á5mm.
3.6.2 Cỏc chuyển động khi hàn
3.6.2.1. Cỏc chuyển động cơ bản
Với phương phỏp hàn MAG, MIG sau khi đó gay hồ quang dõy hàn phải cú một số chuyền động cơ bản thỡ mới tạo thành mối hàn đảm bảo chất lượng. Cỏc chuyển động cơ bản đú là: tốc độ ra của dõy hàn, chuyển động theo chiều trục mối hàn, chuyển động dao động ngang như (hỡnh 3-12).
132 - Tốc độ ra dõy hàn khi hàn MIG, MAG:
Tốc độ ra dõy được điều chỉnh trước ở bộ phận cấp dõy hàn. Tốc độ này phải phự hợp với tốc độ chỏy của dõy. Nếu tốc độ ra dõy chậm hơn so với ttúc độ chỏy của dõy hàn thỡ chiều dài hồ quang sẽ tăng dần, chiều cao hồ quang sẽ tăng lờn và làm tắt ha. Ngược lại nếu tốc độ ra dõy quỏ nhanh dõy hàn khụng chỏy kịp, dõy hàn sẽ tiếp xỳc với vật hàn, tầm với điện cực bằng 0 gõy chập mạch, tắt hồ quang. Do vậy khi hàn phải điều chỉnh tốc độ ra dõy cho phự hợp. Tốc độ này liờn quan đến chế độ hàn sẽ nghiờn cứu ở phần sau.
- Chuyển động theo chiều trục mối hàn:
Điện cực chuyển động theo chiều trục mối hàn để tạo thành chiều dài mối hàn. Nếu tốc độ nhanh quỏ thỡ kớch thước mặt cắt của mối hàn sẽ nhỏ, hay sinh khuyết tật như: chưa ngấu… Nếu tốc độ chậm quỏ kớch thước mặt cắt mối hàn sẽ to. Thậm chớ do kim loại vật hàn bị nung núng nhiều quỏ dễ bị chỏy thủng, nhất là đối với cỏc vật hàn mỏng. Vỡ vậy người thợ phải căn cứ vào tỡnh hỡnh cụ thể của mối hàn mà điều khiển mỏ hàn nhanh chậm cho phự hợp.
- Chuyển động dao động ngang:
Mục đớch để tạo thành bề rộng mối hàn. Dao động ngang càng lớn thỡ chiều rộng mối hàn càng lớn và ngược lại. Tuy nhiờn với những đường hàn cú kớch thước bề rộng tương đối lớn thỡ phải thực hiện phương phỏp hàn nhiều đường thỡ mới đảm bảo chất lượng.
3.6.2.2. Cỏc kiểu di chuyển điện cực
Tương tự như phương phỏp hàn điện hồ quang tay với que hàn cú thuốc bọc, khi hàn TIG, MIG, MAG cú thể ỏp dụng nhiều cỏch đưa dõy hàn như: kiểu đường thẳng, kiểu răng cưa, kiểu bỏn nguyệt, kiểu đường trũn… Khi chọn phải căn cứ vào cỏc yếu tố như: loại đầu nối, khe hở, vị trớ mối hàn, đường kớnh và tớnh năng của dõy hàn, cường độ dũng điện hàn.
3.6.3 Chế độ hàn
Để mối hàn đạt chất lượng tốt và năng suất cao người thợ hàn phải chọn chớnh xỏc chế độ hàn cũn gọi là (quy phạm hàn). Đặc trưng của chế độ hàn cơ bản gồm cú: cường độ dũng điện hàn, điện thế hồ quang, tốc độ hàn, đường kớnh điện cực. Ngoài ra nhõn tố cụng nghệ cũng cú ảnh hưởng nhất định dến chất lượng mối hàn.
3.6.3.1. Cường độ dũng điện hàn.
Khi tăng cường độ dũng điện hàn, nhiệt lượng do hồ quang sinh ra cũng tăng lờn, nhiệt lượng truyền tới vật hàn cũng tăng lờn. Lực tỏc dụng của hồ
133
quang thổi đến vựng kim loại núng chảy cũng tương ứng tăng lờn. Cho nờn độ sõu núng chảy cũng tăng theo. Đồng thời, do sự tăng lờn của dũng điện hàn, tốc độ núng chảy của dõy hàn cũng theo đú mà tăng. Do hồ quang chỡm sõu vào trong kim loại vật hàn, nờn chiều rộng của mối hàn khụng tăng nhiều mà chỉ tăng chiều cao mối hàn. Cường độ dũng điện hàn lớn quỏ, dễ làm cho kim loại hai bờn mối hàn khuyết cạnh, thậm chớ bị chỏy thủng, đồng thời cấu tạo của kim loại do núng quỏ mà bị thay đổi.
Nếu cường độ dũng điện hàn quỏ nhỏ, kim loại vật hàn khụng dự nhiệt đầy đủ thỡ độ sõu núng chảy của mối hàn nụng, mối hàn chưa ngấu. cường độ, cơ tớnh mối hàn giảm. Vỡ vậy, khụng nờn điều chỉnh cường độ dũng điện hàn quỏ lớn hoặc quỏ nhỏ.
Chỉ cần điều chỉnh dũng điện hàn tại bộ phận cấp điện là cú thể thay đổi được dũng điện hàn định mức.
3.6.3.2. Điện thế hồ quang
Điện thế hồ quang do chiều dài hồ quang quyết định. Hồ quang dài điện thế cao, hồ quang ngắn điện thế thấp.
Hồ quang dài thỡ sức thổi của nú đến kim loại ở thể lỏng sẽ giảm bớt. Vỡ thế khi dựng điện thế hồ quang tương đối cao thỡ độ sõu núng chảy của mối hàn sẽ giảm, tớnh hoạt động của cột hồ quang tăng lờn làm chiều rộng vựng núng chảy cũng tăng theo, chiều cao mối hàn cũng giảm xuống tương ứng.
Khi hàn MIG, MAG điều chỉnh tốc độ ra dõy sẽ làm thay đổi được điện thế hồ quang. Tốc độ ra dõy nhanh điện thế hồ quang giảm và ngược lại tốc độ ra dõy chậm điện thế hồ quang sẽ tăng.
3. 6.3.3. Tốc độ hàn
Tốc độ hàn là tốc độ di chuyển về phớa trước của điện cực. Tốc độ di chuyển tăng lờn, nhiệt lượng hồ quang trong một đơn chiều dài của mối hàn sẽ giảm bớt, do đú độ sõu núng chảy cũng giảm. Khi hàn điện cực núng chảy do lượng núng chảy của điện cực trong một đơn vị chiều dài của mối hàn giảm, nờn tiết diện và chiều rộng của mối hàn cũng tương ứng giảm theo.
Nếu tốc độ hàn chậm quỏ thỡ kớch thước tiết diện mối hàn cũng tăng lờn, thậm chớ kim loại mối hàn sẽ tạo thành đống. Tốc độ hàn chậm cường độ dũng điện mạnh cũn cú thể làm chỏy thủng vật hàn.
Hàn bằng mỏy hàn bỏn tự động tốc độ hàn do người thợ khống thế tuỳ thuộc vào đặc điểm mối hàn mà khống chế bằng tay.
134
3.6.3.4. Đường kớnh điện cực
Khi đường kớnh điện cực tăng lờn thỡ đường kớnh của của cột hồ quang cũng tăng lờn, phạm vi nung núng của cột hồ quang mở rộng, làm cho bề rộng vựng núng chảy tăng lờn, nhưng chiều sõu núng chảy lại giảm xuống tương ứng.
Đường kớnh điện cực giảm bớt thỡ hồ quang sẽ ăn sõu vào kim loại vật hàn tạo thành mối hàn hẹp nhưng sõu.
Trong quỏ trỡnh hàn cần phải chọn được chớnh xỏc đường kớnh điện cực. Khi chọn đường kớnh điện cực thường dựa vào nhưng yếu tố cơ bản: chiều dầy vật hàn, loại đầu nối của mối hàn, vị trớ mối hàn, thứ tự lớp hàn.
3.6.3.5. Nhõn tố cụng nghệ
Nhõn tố cụng nghệ chủ yếu chỉ độ lồi ra của dõy hàn (với hàn MIG, MAG) và dũng điện hàn.
Độ lồi ra của dõy hàn tớnh từ miệng ống tiếp xỳc cũn gọi là tầm với điện cực lồi ra. Độ lồi ra của dõy hàn tăng lờn, tỏc dụng nung núng trước khi vào vựng hồ quang sẽ tăng lờn (vỡ dũng điện chạy trong dõy hàn sẽ sinh ra nhiệt lượng).
Dõy hàn chảy rất nhanh, đồng thời điện trở ở đoạn dõy hàn nhụ ra tăng, dũng điện hàn giảm xuống, làm cho quỏ trỡnh hàn khụng thực hiện được. Với những dõy hàn cú đường kớnh nhỏ hiện tượng này xảy ra cũn nghiờm trọng hơn. Trong quỏ trỡnh hàn cần phải điều chỉnh độ lồi ra của dõy phự hợp. Độ lồi ra của dõy phụ thuộc vào cỏc yếu tố như: tốc độ ra dõy, cường độ dũng điện hàn, điện thế hồ quang.
Khi hàn tự động hoặc bỏn tự động, cú thể dựng dũng điện một chiều hoặc xoay chiều. Thụng thường khi hàn những tấm thộp dầy thỡ dựng dũng điện xoay chiều, nhưng tấm thộp mỏng dựng dũng điện một chiều, dũng điện một chiều cú hồ quang ổn định hơn dũng điện xoay chiều.
Khi núi đến hàn bỏn tự động khụng cú nghĩa là khụng cần đến sự điều khiển khộo lộo của người thợ. Sự khộo lộo trong cụng việc rất quan trọng cũng như phương phỏp hàn hồ quang tay với que hàn cú thuốc bọc. Do hàn bỏn tự động nờn đũi hỏi người thợ phải cú khả năng xử lớ tốt ngay từ đầu khi cài đặt cỏc chế độ tự động cho mỏy, cũng như trong quỏ trỡnh thực hiện mối hàn.
(Bảng 3-13, 3-14 và 3-15) giới thiệu cỏc thụng số về chế độ hàn bỏn tự động trong mụi trường khớ bảo vệ.
135
Bảng 3-13: Mối quan hệ giữa đường kớnh dõy hàn, cường độ dũng điện hàn, điện thế hồ quang, tầm với điện cực (hàn trong mụi trường khớ CO2, điện một chiều, cực nghịch)
Thụng số 0,5 0,8 1,0 Đường kớnh dõy hàn (mm) 1,2 1,4 1,6 2,0 2,5 Dũng điện hàn (A) 30á100 50á150 60á180 90á140 100á500 120á550 200á600 250á700 Điện thế hồ quang (V) 18á20 18á22 18á24 18á42 19á45 19á46 23á40 24á42 Tầm với điện cực (mm) 6á10 8á12 8á14 10á40 10á45 15á50 15á60 17á75
Bảng 3-14: Chế độ hàn bỏn tự động, mối hàn giỏp mối trong mụi trưũng khớ bảo vệ CO2.
Chiều dầy vật hàn (mm) Số lớp hàn Khe hở hàn (mm) Đường kớnh dõy hàn (mm) Dũng điện hàn (A) Điện thế hàn (V) Tốc độ hàn (m/h) Tiờu hao khớ (lớt/phỳt) 0,6á1,0 1 0,5á0,8 0,5á0,8 50á60 18á20 20á30 6á7 1,2á2 1á2 0,8á1,0 0,8á1,0 70á120 18á21 18á25 10á12 3,0á5,0 1á2 1,6á2,2 1,4á2,0 280á320 22á39 20á25 14á16 6,0á8,0 1á2 1,8á2,2 2,0 280á380 28á35 18á24 16á30 8,0á12 2á3 1,8á2,2 2,5 280á450 27á35 16á30 18á20
Bảng 3-15: Chế độ hàn gúc tự động và bỏn tự động trong mụi trưũng khớ bảo vệ CO2. Chiều dầy vật hàn (mm) Số lớp hàn Cạnh mối hàn (mm) Đường kớnh dõy hàn (mm) Dũng điện hàn (A) Điện thế hàn (V) Tốc độ hàn (m/h) Tầm với điện cực Tiờu hao khớ (lớt/phỳt) 1á1,3 1 1,0á1,2 0,5 5,0á6,0 18á20 18á20 8á10 5á6 1á1,5 1 1,2á2,0 0,6 6,0á7,0 18á20 18á20 8á10 5á6 1,5á2,0 1 1,2á3,0 0,8 6,0á12,0 18á20 16á20 8á12 6á8 1,5á3,0 1 1,5á3,0 1,0 7,5á15,0 18á20 16á20 8á12 8á10 1,5á4,0 1 2,0á4,0 1,2 9,0á18,0 20á22 14á20 10á15 81á0 3,0á4,0 1 3,0á4,0 1,4 1,50á25,0 21á28 20á28 16á22 12á14
136 5,0á6,0 1 5,0á6,0 1,6 2,30á36,0 26á35 26á35 16á25 16á18 5,0á5,0 1 5,0á6,0 2,0 2,50á38,0 27á36 28á36 20á30 16á18 Khụng nhỏ hơn cạnh mối hàn 1 7,0á9,0 2,0 3,20á38,0 30á35 20á25 20á30 18á20 2 9,0á11,0 2,0 3,20á38,0 30á35 24á28 20á30 18á20 3 11,0á13,0 2,0 3,20á38,0 30á38 24á28 20á30 18á20 4 13,0á15,0 2,0 3,20á38,0 30á38 24á28 20á30 18á20
3.6.4 Kĩ thuật khởi đầu, nối mối, kết thỳc
3.6.4.1. Khởi đầu mối hàn
Cũng giống như kĩ thuật hàn hồ quang tay, mối hàn ở phần khởi đầu thường hơi cao vỡ nhiệt độ trước khi hàn của vật hàn hơi thấp, cho nờn độ sõu núng chảy tương đối nụng làm cho cường độ mối hàn ở vị trớ này kộm.
Để giảm bớt hiện tượng này, sau khi gõy hồ quang dừng lại một tớ, kết hợp tỳt ngắn hồ quang lại, rồi tiến hàn di chuyển bỡnh thường.
3.6.4.2. Kết thỳc mối hàn
Nếu khi kết thỳc mối hàn ngắt ngay hồ quang, sẽ tạo cho mặt ngoài của vật hàn một rónh khuyết thấp hơn bề mặt vật hàn, làm cho cường độ vị trớ này giảm đi, dinh ra ứng lực tập trung gõy rạn nứt mối hàn.
Khắc phục hiện tượng này, khi kết thỳc ngừng lại một tớ khụng cho mỏ hàn chuyển động rồi ngắt hồ quang, hoặc xử lớ bằng cỏch bấm nhả cũ mỏ hàn liờn tục để mồi và ngắt hồ quang liờn tục cho đến khi rónh được đắp đầy thỡ thụi.
Với mỏy hàn TIG cú dũng trượt, phải điều chỉnh thời gian dũng trượt xuống cho phự hợp.
3.6.4.3. Nối mối hàn
Khi hàn bỏn tự động, người thợ cú thể thao tỏc liờn tục để thực hiện hết chiều dài đường hàn khụng phải ngừng để thay que như hàn điện hồ quang tay. Tuy nhiờn vỡ lớ do khỏch quan mà phải dừng lại, khi tiếp tục hàn thỡ vị trớ này là vị trớ nối mối hàn.
Cỏc kiều nối mối, kĩ thuật xử lớ cơ bản giống như hàn điện hồ quang tay.