muối clo: clorua kẽm, clorua amôn, axit phốtphoric và các hỗn hợp khác.
7.2. Hàn nhiệt
7.2.1. Thực chất của ph−ơng pháp hàn nhiệt
Hàn nhiệt là ph−ơng pháp hàn dựa trên cơ sở của phản ứng toả nhiệt giữa một ôxýt kim loại với một kim loại khác có ái lực hóa học với ôxy mạnh hơn, thông dụng nhất là phản ứng giữa nhôm và ôxýt sắt từ Fe2O3:
3Fe2O3 + 8Al → 4Al2O3 + 9Fe + 185.000 cal/mol
Phản ứng bắt đầu xảy ra khi nung nóng một l−ợng nhỏ hỗn hợp đến nhiệt độ khoảng 1.200 - 1.300oC, sau đó phản ứng tiếp tục đ−ợc duy trì nhờ nhiệt của phản ứng và lan nhanh ra toàn khối hổn hợp làm nhiệt độ tăng lên tới 3.000oC, nung nóng chảy sắt tạo thành thép lỏng và làm nóng chảy các tạp chất tạo thành xỉ lỏng. Thông th−ờng, hỗn hợp nhiệt nhôm gồm (20 - 220)% Al và (78 - 80)% Fe2O3.
Theo nguyên tắc tạo thành mối hàn, ng−ời ta phân ra hàn nhiệt nóng chảy và hàn nhiệt áp lực.
a/ Hàn nhiệt nóng chảy
Hàn nhiệt nóng chảy là đặt hai chi tiết hàn cách nhau một khoảng hẹp tạo thành khe hàn và sử dụng khuôn cát bao quanh mép hàn. Phản ứng nhiệt nhôm đ−ợc tiến hành trong nồi chứa riêng.
Sau khi nung nóng khuôn và mép hàn, tiến hành mồi phản ứng, khi thép lỏng nóng chảy tốt và xỉ nổi lên hết, tiến hành mở lỗ rót ở đáy nồi phản ứng để rót thép lỏng vào khuôn. Thép lỏng có nhiệt độ cao nung chảy mép hàn, sau đó đông đặc tạo thành mối hàn.
65 5 4 2 3 A A A A 1
H.6.1. Sơ đồ hàn nhiệt nóng chảy
1. Chi tiết hàn; 2. Khuôn; 3. Hệ thống rót; 4. Nồi chứa; 5. Xỉ; 6. Thép lỏng
b/ Hàn nhiệt áp lực
Hàn nhiệt áp lực là đặt hai chi tiết sát nhau và cũng đ−ợc bao quanh nhờ một khuôn cát. Đầu tiên ng−ời ta rót xỉ lỏng vào khuôn tr−ớc để nung nóng sơ bộ, sau đó rót thép lỏng vào khuôn tiếp tục nung mép hàn lên đến trạng thái hàn và tiến hành ép hai chi tiết vào nhau với áp lực đủ lớn để tạo ra mối hàn.
Hàn nhiệt đ−ợc sử dụng để hàn các đ−ờng ray, đ−ờng ống bằng thép trong lắp đặt và sửa chữa ở những nơi không thể tiến hành bằng các ph−ơng pháp hàn khác.
Tr−ờng đại học bách khoađà nẵng - 2006 65
Hàn điện xỉ là ph−ơng hàn sử dụng nhiệt sinh ra khi cho dòng điện có c−ờng độ lớn đi qua một lớp xỉ có điện trở lớn để nung kim loại mép hàn và làm nóng chảy điện cực hàn. 8 7 6 5 2 1 4 3 H.6.2. Sơ đồ hàn điện xỉ 1/ Vật hàn 2/ Điện cực 3/ Thuốc hàn 4/ Xỉ lỏng 5/ Kim loại lỏng 6/ Mối hàn 7/ Tấm đệm Sơ đồ nguyên lý của ph−ơng pháp hàn xỉ
điện đ−ợc trình bày trên (H.6.2): Hai tấm hàn đ−ợc đặt theo ph−ơng thẳng đứng cách nhau một khoảng bằng khe hở hàn.
Mặt d−ới của khe hàn đ−ợc chắn bởi tấm đệm (7), hai bên đ−ợc bao kín bởi hai hộp làm nguội (8). Khi hàn, cấp thuốc hàn vào khe hàn, đ−a điện cực hàn (2) đi xuống và gây ra hồ quang. Nhiệt của ngọn hồ quang làm nóng chảy kim loại và thuốc hàn tạo thành vũng hàn và xỉ lỏng.
Khi xỉ lỏng dâng lên tiếp xúc với điện cực hàn làm tắt hồ quang, dòng điện tiếp tục chạy qua lớp xỉ lỏng. Do điện trở của lớp xỉ cao, nhiệt toả ra lớn, làm cho kim loại điện cực và kim loại mép hàn tiếp tục nóng chảy.
Nhờ sự làm nguội nhanh của các hộp làm nguội, kim loại lỏng ở phần d−ới vũng hàn liên tục đông đặc, đồng thời hệ thống hộp làm nguội dịch chuyển lên phía trên theo tốc độ hình thành mối hàn.
Hàn điện xỉ đ−ợc ứng dụng để hàn các tấm dày, kích th−ớc lớn theo các đ−ờng hàn thẳng đứng trong chế tạo vỏ tàu thuỷ, thân máy cỡ lớn ...