Chuẩn bị dụng, thiết bị, vật liệu

1.1. Dụng cụ:

•Bảo hộ nghề hàn, kìm rèn, búa nguội, bàn chải sắt, giấy giáp, mo hàn, găng

tay da, mỏ lết;

•Dụng cụ đo kiểm.

1.2. Thiết bị hàn

• Máy hàn TIG đủbộ; • Máy mài điệncực; • Máy mài cầm tay.

1.3.Vật liệu hàn

+ Điện cực Vonfram nguyên chất khi hàn nhơm;

+ W cĩ thành phần tho 2% đường kính 2,4mm (hàn đồng); + Điện cực Wce2 dùng cho hàn nhơm và đồng.

•Khí hàn: Khí bảo vệ là khí trơ (Argon).

•Kim loại màu dạng tấm: Nhơm hoặc đồng cĩ chiều dày S = 3 mm.

Bảng 1.9. Nhơm và các phương pháp hàn nhơm

Nhơm OHàn

2+C2H2

Hàn hồ quang điện cực

nĩng chảy Hàn hồ quang khíbảo vệ

1060 A A A 1100 A A A 3003 A A A 3004 A A A 5005 A A A 5052 A A A 2014 X C C 2017 X C C 2024 X C C 6061 A A A 6063 A A A 6070 C B A 6071 A A A 7070 X X A 7072 X X A 7075 X X C Chú thích: A: Hàn dễ dàng

B: Cĩ thể hàn được nhưng địi hỏi cĩ một vài kỹ thuật đặc biệt C: áp dụng một cách giới hạn

X: Khơng được đề cập tới

Tiêu chuẩn AWS A5.10 - 1980 quy định ký hiệu vật liệu kim loại cho hàn nhơm và hợp kim nhơm bao gồm nhĩm chữ cái và chữ số. Các chữ cái ER cho biết nhĩm dây hàn dùng cho hàn hơi, hàn plasma, hàn trong mơi trường khí bảo vệ (cả bằng điện cực nĩng chảy lẫn bằng điện cực khơng nĩng chảy). Chữ R là loại dây hàn dùng cho các quá trình hàn nêu trên, trừ hàn trong khí bảo vệ bằng điện cực nĩng chảy.

Bảng 1.10. Phân loại dây hàn nhơm và hợp kim nhơm

Ký hiệu Thành phần [%]

ER 1100 99,0 Al

ER 2319 6,3 Cu; (V+Zr) cĩ kiểm sốt, Al cịn lại

ER 4043 5,3 Si; Al cịn lại

ER 4047 12 Si; Al cịn lại

ER 4145 10 Si; 4 Cu; Al cịn lại

ER 5183 0,8 Mn; 4,9 Mg; Al cịn lại

ER 5554 0,8 Mn; 5,1 Mg; Al cịn lại

ER 5654 3,5 Mg, Mn khơng đáng kể, Al cịn lại

R 242 4 Cu; 1,5 Mg; 2 Ni; Al cịn lại

R 295 4,5 Cu; Al cịn lại

R355 5 Si; 1,2 Cu; 0,5 Mg; Al cịn lại

R356 7 Si; 0,3 Mg, Al cịn lại

2. Chuẩn bị và gá đính phơi

2.1.Chuẩn bị phơi

Chất lượng bề mặt mép hàn và que hàn ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng mối hàn. Trước khi hàn cần làm sạch lớp dầu mỡ bảo quản trên bề mặt bán thành phẩm. Dầu mỡ được tẩy bằng axeton hoặc chất dung mơi khác trong khoảng rộng

100  150 mm tính từ mép. Lớp oxit bên dưới lớp dầu mỡ được tẩy trong khoảng rộng 25  30 mm bằng phương pháp cơ học (giấy ráp, bàn chải thép hợp kim cao chống ăn mịn cĩ đường kính sợi nhỏ hơn 0,15 mm). Cũng cĩ thể dùng hĩa chất để khử oxit nhơm bằng cách tẩm thực (0,51 phút) trong dung dịch 1 lít nước, 50g NaOH, 45g NaF. Sau đĩ xối nước (l2) phút và trung hịa bằng dung dịch axit

nitric (3035)% với hợp kim Al-Mn hoặc dung dịch axit khác. Sau đĩ xối lại bằng nước và sấy khơ bằng khơng khí nĩng (8090)0C. Sau khi làm sạch bề mặt, chi tiết phải được hàn trong vịng 34 tiếng đồng hồ. Với dây hàn, làm sạch như sau: Rửa bằng dung dịch khử dầu mỡ; tẩm thực trong dung dịch 15% NaOH ở (6070)0C;

Rửa trong nước, sấy khơ, khử khí ở 3500

C trong (510) giờ trong chân khơng

(103) mmHg (0,13 Pa). Cũng cĩ thể thay chân khơng bằng nung trong khơng khí ở 3000

C trong (1030) phút.

2.2. Gá đính phơi

Chuẩn bị và gá đính phơi hàn với S = 3 mm. Trước khi đính phải làm sạch bề mặt vị trí hàn và khơng để lâu quá 5 phút trước khi hàn.

Lưu ý: Khi gá đính phơi cĩ thể sử dụng biến dạng ngược (120) để giảm biến dạng khi hàn.

Hình 1.10. Chuẩn bị và gá đính phơi hàn khơng vát mép

Sau khi gá đính phơi phải làm sạch bề mặt phơi trước khi thực hiện hàn.

3. Chế độ hàn

•Điện cực Wonfram nguyên chất, hoặc Wce2% cĩ đường kính (26) mm

•Khi chiều dày nhỏ hơn 3 mm, cĩ thể hàn một lượt cĩ sử dụng đệm lĩt bằng

thép.

•Với chiều dày (46) mm nên hàn từ hai phía;

•Với chiều dày từ (67) mm trở lên cần vát mép hàn theo dạng V hoặc X. Dịng điện hàn là dịng xoay chiều để tạo hiệu ứng catot bắn phá màng oxit nhơm.

Khi hàn.

•Với chiều dày tấm tối đa (56) mm, điện cực cĩ đường kính từ (1,66) mm.

Dịng điện hàn tối đa được chọn theo cơng thức I = (6065).d (với d là đường kính điệncực).

•Tốc độ hàn dao động trong khoảng (812) m/h.

• Dây hàn phụ cho hàn giáp mối cĩ đường kính từ (15) mm.

• Để bảo đảm bảo vệ hữu hiệu vùng hàn, cần cĩ một lưu lượng khí tốiưu.

•Độ tin cậy của quá trình hàn cịn phụ thuộc vào đường kính và dạng chụp khí trên

• mỏ hàn, khoảng cách từ miệng chụp khí đến bề mặt vật hàn, v.v.

• Cĩ thể chọn cỡ chụp khí D (đường kính miệng chụp khí) theo đường kính

điện cực (d) như sau:

Bảng 1.11. Cỡ chụp khí tương ứng điện cực hàn

d [mm] 23 4 5 6

D [mm] 1012 1216 1418 622

•Nếu chiều dày tấm nhỏ (0,82) mm, cần hàn gấp mép.

•Khi hàn bằng tay, gĩc nghiêng giữa điện cực và dây hàn phụ là 900.

•Mỏ hàn khơng được dao động ngang.

• Chiều dài hồ quang tối đa (1,52,5) mm.

•Khoảng nhơ ra của đầu điện cực khỏi miệng vịi phun của chụp khí là (11,5)

mm cho trường hợp hàn giápmối.

• Để giảm nguy cơ oxi hĩa, kích thước vũng hàn phải được giữ ở mức tối thiểu. Với chiều dày tấm dưới 10 mm, hàn thường được tiến hành trái. Tốc độ hàn phải tương ứng với chế độ hàn và mức độ tiêu thụ khí bảo vệ. Nếu lưu lượng khí quá lớn, sẽ xuất hiện dịng xốy, làm khơng khí bị hút vào vùng cần được bảo vệ. Lưu lượng khí quá ít hoặc tốc độ hàn quá lớn sẽ giảm hiệu quả bảo vệ vùng hàn.

Tùy theo mức độ tiêu thụ, áp lực khí Ar được điều chỉnh trong khoảng (0,10,5) at; (0,010,05) MPa. Argon được đưa vào vùng hàn (35) s trước và (57) s sau khi

cĩ hồ quang (thơng qua van điện từ). Với hàn cơ giới hĩa, dây hàn cĩ kích thước lớn hơn so với hàn bằng tay. Cĩ thể hàn 1 lượt hoặc hàn từ 2 phía.

• Khi hàn đồng và hợp kim đồng sử dụng dịng xoay chiều hoặc một chiều cực thuận để hàn.

Bảng 1.12. Chế độ hàn đồng và hợp kim đồng

Chiều dày

vật hàn mm Đường kính điện cực wonfram, mm Cường độ dịng điện hàn, A Điện áp hàn V Tốc độ hàn, m/h Lượng khí trơ tiêu hao, l/h 3 3 4 12÷2,5 12÷3 2,5 3,5 4,3 2,5 3-4 160÷165 220÷250 190÷210 120÷130 200÷230 28 25 30÷32 28÷30 28÷30 22÷24 15÷23 16÷18 20÷22 18÷20 550÷600 550÷600 550÷600 550÷600 550÷600