CHƯƠNG 2. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP, CÔNG NGHỆ HÀN
2.1. HÀN HỒ QUANG DƯỚI LỚP THUỐC BẢO VỆ
2.2.3. Cụng nghệ hàn hồ quang ủiện cực núng chảy trong mụi trường khớ bảo vệ
2.2.3.1. Chuẩn bị liên kết trước khi hàn
Các yêu cầu về hình dáng, kích thước, bề mặt liên kết trong phương pháp hàn hồ quang nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ tương tự như ở các phương pháp hàn khác.
Tuy nhiờn, do ủường kớnh của dõy hàn nhỏ hơn so với hàn dưới lớp thuốc bảo vệ nờn gúc vỏt mộp sẽ nhỏ hơn (thường khoảng 45 ữ 600), do dõy hàn cú khả năng ủưa sõu vào trong rãnh hàn.
2.2.3.2. Các dạng truyền kim loại lỏng vào vũng hàn
1. Truyền kim loại dạng cầu. Giọt kim loại hỡnh thành chậm trờn ủiện cực và lưu lại ở ủõy lõu. Nếu kớch thước giọt kim loại lỏng ủủ lớn, nú sẽ chuyển vào vựng hàn theo cỏc hướng khỏc nhau (ủồng trục hoặc lệch trục dõy hàn) do trọng lực hoặc do sự ủoản mạch.
Kích thước giọt kim loại lỏng dạng cầu phụ thuộc vào loại khí sử dụng vào vật liệu và kớch thước ủiện cực, ủiện ỏp hồ quang, cường ủộ dũng ủiện và cực tớnh. Khi ủiện ỏp hồ quang và kớch thước ủiện cực tăng thỡ ủường kớnh giọt tăng, cũn khi cường ủộ dũng ủiện tăng sẽ làm giảm ủường kớnh giọt.
Quỏ trỡnh hàn với sự truyền kim loại dạng cầu ủược ứng dụng chủ yếu cho cỏc liờn kết ở vị trí hàn bằng.
2. Truyền kim loại dạng phun. ở dạng này kim loại ủi qua hồ quang ở dạng cỏc giọt rất nhỏ ủược ủịnh hướng ủồng trục. ðường kớnh giọt kim loại bằng hoặc nhỏ hơn ủường kớnh ủiện cực.
Hàn hồ quang kiểu phun rất thớch hợp ủể hàn cỏc chi tiết tương ủối dày với dũng ủiện cao và hàn ở vị trớ hàn ủứng từ trờn xuống.
3. Truyền kim loại dạng ngắn mạch hoặc nhỏ giọt. Kỹ thuật hàn hồ quang ngắn mạch hoặc nhỏ giọt thích hợp khi hàn các tấm mỏng ở các vị trí hàn khác nhau.
Kỹ thuật hàn truyền kim loại dạng nhỏ giọt sử dụng dõy hàn ủường kớnh nhỏ (0,8
ữ 1,6mm), ủiện ỏp hồ quang thấp (16 ữ 22V), dũng ủiện thấp (60ữ 180A). Kỹ thuật hàn này ít gây bắn tóe giọt kim loại lỏng.
2.2.3.3. Chế ủộ hàn
1. Dũng ủiện hàn. Dũng ủiện hàn ủược chọn phụ thuộc vào kớch thước ủiện cực (dõy hàn) dạng truyền kim loại lỏng và chiều dày của liờn kết hàn. Khi dũng ủiện quỏ thấp sẽ khụng ủảm bảo ngấu hết chiều dày liờn kết, giảm ủộ bền của mối hàn. Khi dũng ủiện quỏ cao, sẽ làm tăng sự bắn túe kim loại, gõy ra rỗ xốp, biến dạng, mối hàn khụng ủồng ủều.
Biên soạn: Hoàng Văn Thuỷ - ðỗ Quang Quận Mobile: 0912295039 – 0912389159
E–mail: Doquanhh@yahoo.com
Page: 30
Với loại nguồn ủiện cú ủặc tớnh ngoài cứng (ủiện ỏp khụng ủổi) dũng ủiện hàn tăng sẽ làm tăng tốc ủộ cấp dõy, và ngược lại.
2. ðiện ỏp hàn. ðõy là thụng số rất quan trọng trong hàn GMAW, quyết ủịnh dạng truyền kim loại lỏng. ðiện áp hàn sử dụng phụ thuộc vào chiều dày chi tiết hàn, kiểu liờn kết, kớch cỡ và thành phần ủiện cực, thành phần khớ bảo vệ, vị trớ hàn v.v… ðể cú ủược giỏ trị ủiện ỏp hàn hợp lý, cú thể phải hàn thử vài lần, bắt ủầu bằng giỏ trị ủiện ỏp hồ quang theo tớnh toỏn hay tra bảng, sau ủú tăng hoặc giảm theo quan sỏt ủường hàn ủể chọn giỏ trị ủiện ỏp thớch hợp.
3. Tốc ủộ hàn. Tốc ủộ hàn phụ thuộc rất nhiều vào trỡnh ủộ tay nghề của thợ hàn.
Tốc ủộ hàn quyết ủịnh chiều sõu ngấu của mối hàn. Nếu tốc ủộ hàn thấp, kớch thước vũng hàn sẽ lớn và ngấu sõu. Khi tăng tốc ủộ hàn, tốc ủộ cấp nhiệt của hồ quang sẽ giảm, làm giảm ủộ ngấu và thu hẹp ủường hàn.
4. Phần nhô của ựiện cực hàn. đó là khoảng cách giữa ựầu ựiện cực và mép pép tiếp ủiện. Khi tăng chiều dài phần nhụ, nhiệt nung núng ủoạn dõy hàn này sẽ tăng, dẫn tới làm giảm cường ủộ dũng diện hàn cần thiết ủể núng chảy ủiện cực theo tốc ủộ cấp dõy nhất ủịnh. Khoảng cỏch này rất quan trọng khi hàn thộp khụng gỉ, sự biến thiờn nhỏ cũng cú thể làm tăng sự biến thiờn dũng ủiện một cỏch rừ rệt.
Chiều dài phần nhụ quỏ lớn sẽ làm dư kim loại núng chảy ở mối hàn, làm giảm ủộ ngấu và lóng phớ kim loại hàn. Tớnh ổn ủịnh của hồ quang cũng bị ảnh hưởng. Nếu chiều dài phần nhô quá nhỏ, sẽ gây ra sự bắn tóe, kim loại lỏng dính vào mỏ hàn, chụp khí, làm cản trở dòng khí bảo vệ, gây ra rỗ xốp trong mối hàn.
2.2.3.4. Kỹ thuật hàn
Khi hàn một phắa, cần phải có ựệm lót thắch hợp ở dưới ựường hàn. đôi khi có thể thực hiện ủường hàn chõn (hàn lút) bằng kỹ thuật ngắn mạch ủể cú ủộ ngấu ủồng ủều, sau ủú cỏc lớp tiếp theo ủược thực hiện bằng kỹ thuật truyền kiểu phun với dũng ủiện cao.
Cũng như với mọi phương phỏp hàn hồ quang khỏc, gúc ủộ và vị trớ mỏ hàn và ủiện cực với ủường hàn cú ảnh hưởng rừ rệt tới ủộ ngấu và hỡnh dạng mối hàn. Gúc mỏ hàn thường nghiờng khoảng 10 ữ 20o so với chiều thẳng ủứng.
ðộ nghiờng của mỏ hàn hoặc vật hàn quyết ủịnh hỡnh dạng của mối hàn. Kỹ thuật giữ mỏ hàn vuông góc thường dùng chủ yếu trong hàn SAW; không nên dùng trong hàn GMAW, do chụp khí làm hạn chế tầm nhìn của thợ hàn.
Cỏc bảng 2-4, 2-5, 2-6 giới thiệu cỏc thụng số và một số chế ủộ hàn trong mụi trường khí bảo vệ CO2.
Biên soạn: Hoàng Văn Thuỷ - ðỗ Quang Quận Mobile: 0912295039 – 0912389159
E–mail: Doquanhh@yahoo.com
Page: 31
Chế ủộ hàn hồ quang ủiện cực núng chảy trong mụi trường khớ bảo vệ CO2 (dòng một chiều, cực nghịch). Bảng 2-4
ðường kính dây hàn (mm) Thông số
hàn 0,5 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 2,0 2,5
Dòng hàn
(A) 30-100 50-150 60-180 90-140 100-500 120-550 200-600 250-700 ðiện áp hồ
quang (V) 18-20 18-22 18-24 18-42 18-45 19-46 23-40 24-42 Tầm với
ủiện cực (mm)
6-10 8-12 8-14 10-40 10-45 15-50 15-60 17-75 Chế ủộ hàn tự ủộng liờn kết hàn giỏp mối trong mụi trường khớ bảo vệ CO2
Bảng 2-5
Chiều dày tấm
(mm)
Số lớp hàn (mm)
Khe hở hàn (mm)
ðường kính dây hàn (mm)
Ih(A) Uh) (V)
Vh (m/h)
Tiêu hao khí (l/ph) 0,6-1,0
1,2-2,0 3-5 6-8 8-12
1 1-2 1-2 1-2 2-3
0,5-0,8 0,8-1,0 1,6-2,2 1,8-2,2 1,8-2,2
0,5-0,8 0,8-1,0 1,4-2,0
2,0 2,5
50-60 70-120 280-320 280-380 280-450
18-20 18-21 22-39 28-35 27-35
20-30 18-25 20-25 18-24 16-30
6-7 10-12 14-16 16-18 18-20
Biên soạn: Hoàng Văn Thuỷ - ðỗ Quang Quận Mobile: 0912295039 – 0912389159
E–mail: Doquanhh@yahoo.com
Page: 32
Chế ủộ hàn tự ủộng và bỏn tự ủộng liờn kết hàn gúc
trong môi trường khí bảo CO2 Bảng 2-6
Chiều dày tấm
(mm)
ðường kính
dây hàn (mm)
Cạnh mối hàn
góc (mm)
Số lớp hàn (mm)
Dòng ủiện
hàn IA(A)
ðiện áp hàn Uh
(V)
Tốc ủộ hàn (m/h)
Tầm với ủiện
cực
Tiêu hao khí
(l/ph) 1-1,3
1-1,3 1,5-2,0 1,5-3,0 1,5-4,0 3,0-4,0 5,0-6,0 5,0-5,0 Không
nhỏ hơn cạnh mối hàn
0,5 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
1,0-1,2 1,2-2,0 1,2-3,0 1,5-3,0 2,0-4,0 5,0-6,0 5,0-6,0 7,0-9,0 5,0-6,0 9,0-11,0 11,0-13,0 13,0-15,0
1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 4
50-60 60-70 60-120 75-150 90-180 150-250 230-360 250-380 320-380 320-380 320-380 320-380
18-20 18-20 18-20 18-20 20-20 21-28 26-35 27-36 30-25 30-28 30-28 30-28
18-20 18-20 16-20 16-20 14-20 20-28 26-35 28-36 20-25 24-28 24-28 4-28
8-10 8-10 8-12 8-12 10-15 16-22 16-25 20-30 20-30 20-30 20-35 20-30
5-6 5-6 6-8 8-10 8-10 12-14 16-18 16-18 18-20 18-20 18-20 18-20
2.3 HÀN HỒ QUANG ðIỆN CỰC KHễNG NểNG CHẢY TRONG MễI TRƯỜNG KHÍ TRƠ BẢO VỆ.