Thiết kế, chế tạo cụm cấp dây tự động cho quy trình hàn tig tự động theo quỹ đạo có bù dây
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.82 MB, 74 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN
THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CỤM CẤP DÂY TỰ ĐỘNG
CHO QUY TRÌNH HÀN TIG TỰ ĐỘNG
THEO QUỸ ĐẠO CÓ BÙ DÂY
S
K
C
0
0
3
9
5
9
MÃ SỐ: SV2022 - 182
CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: ĐINH NGỌC HUY
S KC 0 0 7 6 8 9
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 6/2022
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN
THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CỤM CẤP DÂY TỰ ĐỘNG
CHO QUY TRÌNH HÀN TIG TỰ ĐỘNG THEO QUỸ
ĐẠO CĨ BÙ DÂY.
SV2022-182
Thuộc nhóm ngành khoa học: Kỹ thuật.
SV thực hiện: Đinh Ngọc Huy - 18143014
Nam, Nữ: Nam
Dân tộc: Kinh
Lớp: 18143CLA3.
Năm thứ: 4/Số năm đào tạo: 4
Ngành học: Công Nghệ Chế Tạo Máy
Người hướng dẫn: Th.S Trần Ngọc Thiện.
TP. Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2022
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU. ......................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU. .................................................. 4
1.1. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước. ......................................................4
1.2. Tính cấp thiết của đề tài. ................................................................................... 4
1.3. Lý do chọn đề tài. .............................................................................................. 5
1.4. Mục tiêu đề tài. .................................................................................................. 5
1.5. Đối tượng nghiên cứu. .......................................................................................5
1.6. Phạm vi nghiên cứu. ..........................................................................................5
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT. ............................................................................... 6
2.1. Tổng quát Hàn TIG ........................................................................................... 6
2.1.1. Phương pháp hàn TIG ............................................................................ 6
2.1.2. Ứng dụng ................................................................................................ 6
2.1.3. Ưu điểm .................................................................................................. 7
2.1.4. Nhược điểm ............................................................................................ 7
2.2. Hàn TIG tự động theo quỹ đạo ......................................................................... 8
2.2.1. Khái niệm ............................................................................................... 8
2.2.2. Ứng dụng. ............................................................................................... 9
2.2.3. Những lợi ích của hàn TIG tự động theo quỹ đạo ...............................10
2.3. Bộ cấp dây trong hàn MIG/MAG. .................................................................. 10
2.4. Nguồn hàn. ...................................................................................................... 11
2.5. Điện cực. ..........................................................................................................14
2.6. Thiết lập đầu hàn. ............................................................................................ 18
2.7. Khí bảo vệ. .......................................................................................................19
2.8. Que hàn phụ. ....................................................................................................21
2.9. Vật liệu SS304. ................................................................................................22
2.10. Tiêu chuẩn AWS. .......................................................................................... 24
2.11. Quy trình vận hành máy hàn TIG tự động theo quỹ đạo. .............................24
2.12. Nhiệt lượng đầu vào. ..................................................................................... 26
2.13. Tiêu chí đánh giá ngoại quan theo tiêu chuẩn AWS D18.1 ......................... 27
2.14. Tìm hiểu về an tồn khi hàn. .........................................................................29
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ CẤP DÂY. ............................................ 31
3.1. Yêu cầu kĩ thuật. ..............................................................................................31
3.2. Nguyên lý hoạt động. ...................................................................................... 32
3.3. Động cơ cấp dây của máy hàn MIG/MAG NBC 500F EDON. .....................32
3.4. Chọn động cơ. ..................................................................................................35
3.5. Chọn đầu bánh răng. ........................................................................................37
3.6. Bộ điều khiển tôc độ động cơ. ........................................................................ 39
3.7. Sơ đồ nối dây. ..................................................................................................40
3.8. Lắp ráp. ............................................................................................................41
3.9. Nhận định bộ cấp dây: .....................................................................................43
CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM. .................................................................................... 44
4.1. Thông số thực nghiệm. ....................................................................................44
4.2. Chuẩn bị phôi hàn và kim lọai phụ. ................................................................ 44
4.3. Quy trình vận hành hàn. .................................................................................. 45
4.4. Chuẩn bị mẫu kéo theo tiêu chuẩn ISO 6892-1. .............................................47
4.5. Chuẩn bị mẫu quan sát tế vi. ........................................................................... 47
4.6. Đo tốc độ cấp dây. ...........................................................................................48
CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ .................................................................... 49
5.1. Kết quả mối liên hệ giữa biến tần và tốc độ cấp dây. .....................................49
5.2. Kết quả ngoại quan. .........................................................................................50
5.3. Độ bền kéo. ......................................................................................................51
5.4. Cấu trúc tế vi. .................................................................................................. 53
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. ................................................................ 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. ............................................................................................58
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.4.1: Thông số kĩ thuật của máy hàn. ..........................................................12
Bảng 2.5.1: Màu sắc một số loại điện cực theo tiêu chuẩn
ANSI/AWS_A5.12/A5.12M-98 [4] và ứng dụng của chúng. .......................14
Bảng 2.5.2: Các loại điện cực theo tiêu chuẩn ANSI/AWS A5.12/A5.12M-98 [4].15
Bảng 2.5.3: Cường độ dòng hàn ứng với đường kính điện cực [3]. ......................18
Bảng 2.7.1: Sự tương thích của một số loại khí bảo vệ và vật liệu hàn [3]. ......... 20
Bảng 2.7.2: Mối liên hệ giữa vật liệu của ống hàn và khí xơng [3]. ..................... 21
Bảng 2.9.1: Thành phần hóa học của thép khơng gỉ SS304. ................................. 23
Bảng 2.11.1: Kí hiệu và ý nghĩa của các thiết bị trên bộ hàn. ...............................25
Bảng 2.11.2: Chu trình làm việc của máy hàn TIG tự động theo quỹ đạo. [3] .....25
Bảng 3.1.1: Yêu cầu kĩ thuật của bộ cấp dây. ........................................................31
Bảng 3.3.1: Thông số của động cơ đĩa cho máy hàn MIG kiểu Pana. .................. 33
Bảng 3.4.1: Thông số của động cơ USM206-420W ..............................................37
Bảng 3.5.1: Thông số đầu bánh răng loại 2GN12.5K. .......................................... 38
Bảng 3.6.1: Thông số bộ điều khiển tốc độ US-52. ...............................................40
Bảng 3.8.1: Tên chi tiết ứng với số hiệu trên hình 3.8.1. ...................................... 42
Bảng 4.1.1: Thơng số hàn. ......................................................................................44
Bảng 4.2.1: Thành phần của vật liệu SS304. ......................................................... 45
Bảng 4.3.1: Giải thích quy trình vận hành hàn [3]. ............................................... 46
Bảng 5.1.1: Mối liên hệ giữa cấp độ điều khiển trên bộ điều khiển tốc độ (Hz) và
tốc độ cấp dây (mm/min) ............................................................................... 49
Bảng 5.2.1: Bảng đánh giá ngoại quan năm mẫu hàn theo tiêu chuẩn AWS D18.151
Bảng 5.3.1: Giá trị độ bền kéo ứng với năm mẫu hàn. ..........................................51
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1: Thiết bị hàn TIG tự động theo quỹ đạo [3]. ................................................2
Hình 2.1.1: Hình ảnh giới thiệu hàn TIG [11]. ........................................................ 6
Hình 2.2.1: Hình vẽ thể hiện các vị trí của hàn quỹ đạo [3]. ...................................8
Hình 2.4.1: Máy hàn DC. ...................................................................................... 12
Hình 2.4.2: Mơ phỏng về DCEN và DCEP với phương pháp hàn TIG. [6] ......... 13
Hình 2.5.1: điện cực hàn TIG loại EWTh-2e. ........................................................15
Hình 2.5.2: Cách mài đúng và sai khi mài điện cực. [3] ....................................... 17
Hình 2.6.1: Thiết lập mơ hình đầu hàn [3]. ............................................................19
Hình 2.11.1: Quy trình làm việc của máy hàn TIG tự động theo quỹ đạo.[3] ...... 24
Hình 2.13.1: Các tiêu chí đánh giá ngoại quan của mối hàn theo tiêu chuẩn AWS
D18.1 [2]. ........................................................................................................28
Hình 3.2.1: Sơ đồ nguyên lý của thiết bị. .............................................................. 32
Hình 3.3.1: Động cơ và cơ cấu cấp dây của phương pháp hàn MIG/MAG. .........33
Hình 3.3.2: Sơ đồ hộp giảm tốc của động cơ cấp dây. .......................................... 34
Hình 3.4.1: Động cơ loại USM206-420W .............................................................36
Hình 3.5.1: Đầu bánh răng loại 2GN12.5K. .......................................................... 38
Hình 3.6.1: Bộ điều khiển tốc độ loại US-52. ........................................................39
Hình 3.7.1: Sơ đồ nối dây của bộ điều khiển tốc độ và động cơ. ..........................40
Hình 3.8.1: Hình 3D lắp ráp phần động cơ. ...........................................................41
Hình 4.2.1: Chuẩn bị phơi hàn cho thực nghiệm. .................................................. 45
Hình 4.3.1: Quy trình vận hành thiết bị hàn [3]. ....................................................45
Hình 4.4.1: Kích thước mẫu chuẩn bị thử kéo theo tiêu chuẩn ISO 6892-1 .........47
Hình 4.5.1: Quy trình chuẩn bị mẫu để quan sát tế vi. .......................................... 47
Hình 5.1.1: Hình ảnh bộ cấp dây tự động. ............................................................. 49
Hình 5.2.1: Hình ảnh ngoại quan của năm mẫu hàn. .............................................50
Hình 5.4.1: Hình ảnh tế vi của năm mẫu hàn. ....................................................... 53
Hình 5.4.2: Hình ảnh tế vi của năm mẫu hàn. (tiếp theo) ......................................54
Hình 6.1: Bộ phận gá và định hướng của bộ cấp dây. ...........................................56
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.
Từ viết tắt
AC
ANSI
API
Ý nghĩa
Alternative Current
American National Standards Institute
Amarican Petroleum Institute
ASME
American Society of Mechanical Engineers
AWS
American Welding Society
DC
Direct Current
DCEN
Direct Current Electrode Negative
DCEP
Direct Current Electrode Positive
DIN
GTAW
HAZ
Deutschs Institute for Normung
Gas Tungsten Arc Welding
Heat Affect Zone
HI
Heat Input
ISO
International Organization for Standarization
MIG/MAG
Metal Inert Gas/Metal Active Gas
SS
Stanless Steel
TIG
Tungsten Inert Gas
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1. Thông tin chung:
- Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo cụm cấp dây tự động trong quy trình hàn TIG tự động
theo quỹ đạo có bù dây.
- Chủ nhiệm đề tài: Đinh Ngọc Huy
- Lớp: 18143CLA3
Mã số SV: 18143014
Khoa: Đào Tạo Chất Lượng Cao
- Thành viên đề tài:
Stt
Họ và tên
MSSV
Lớp
Khoa
1
Đinh Ngọc Huy
18143014
18143CLA3
Đào Tạo Chất Lượng Cao
2
Đoàn Kha Dũy
18143004
18143CLA3
Đào Tạo Chất Lượng Cao
3
Hà Tấn Phát
18143035
18143CLA3
Đào Tạo Chất Lượng Cao
4
Ngơ Bình Minh
18143027
18143CLA2
Đào Tạo Chất Lượng Cao
5
Phạm Đức Anh Đức
18143008
18143CLA3
Đào Tạo Chất Lượng Cao
- Người hướng dẫn: Th.S Trần Ngọc Thiện
2. Mục tiêu đề tài:
Tìm hiểu về phương pháp hàn TIG tự động theo quỹ đạo có bù dây.
Thiết kế, chế tạo cụm cấp dây tự động cho quy trình hàn theo quỹ đạo.
Thực nghiệm các thông số hàn và tốc độ cấp dây để tìm ra sự ảnh chưởng của chúng.
3. Tính mới và sáng tạo:
Ứng dụng những thiết bị có sẵn. Cụ thể là thiết bị cấp dây trong phương pháp hàn
MIG.
Tạo được một bộ cấp dây tự động cho quy trình hàn TIG theo quỹ đạo.
Khả năng hoạt động của bộ cấp dây ổn định và liên tục.
Chế tạo được một bộ cấp dây có khả năng ứng dụng trong thí nghiệm lâu dài.
4. Kết quả nghiên cứu:
Hoàn thành chế tạo cụm cấp dây tự động.
Thực nghiệm trên 5 mẫu hàn và tìm ra sự ảnh hưởng của tốc độ cấp dây đến chất
lượng mối hàn.
5. Đóng góp về mặt giáo dục và đào tạo, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng và
khả năng áp dụng của đề tài:
Tạo ra được một thiết bị có khả năng phát triển lên những nghiên cứu mới hơn như tìm
kiếm sự tương thích giữa các thống số hàn hay ứng dụng gia nhiệt cho dây hàn phụ.
6. Công bố khoa học của SV từ kết quả nghiên cứu của đề tài (ghi rõ tên tạp chí
nếu có) hoặc nhận xét, đánh giá của cơ sở đã áp dụng các kết quả nghiên cứu (nếu có):
Ngày 10 tháng 06 năm 2022
SV chịu trách nhiệm chính
thực hiện đề tài
(kí, họ và tên)
Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của SV thực hiện đề
tài (phần này do người hướng dẫn ghi):
Ngày 10 tháng 06 năm 2022
Người hướng dẫn
(kí, họ và tên)
MỞ ĐẦU.
Hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy (TIG: Tungsten Inert Gas/ hoặc GTAW:
Gas Tungsten Arc Welding) là một trong các công nghệ hàn hồ quang điện được sử
dụng rất rộng rãi hiện nay. Trong nền công nghiệp hiện đại, hàn hồ quang điện cực
khơng nóng chảy chiếm một vị trí rất quan trọng với khả năng tạo các liên kết giữa các
loại thép kết cấu thông thường, các loại thép hợp kim cao, kim loại màu và hợp kim
của chúng. Ngồi ra phương pháp hàn này khơng những có thể thao tác bằng tay mà
cịn có thể tự động hóa, robot hố, có thể điều khiển và kiểm soát được nguồn năng
lượng hồ quang để tạo mối hàn có chất lượng cao đối với hầu hết các kim loại và hợp
kim [12].
Trong những năm gần đây kỹ thuật Hàn đã có những bước phát triển mạnh mẽ,
đáp ứng được các yêu cầu ngày cao về công nghệ và vật liệu. Nhiều phương pháp Hàn
mới đã xuất hiện, các công nghệ mới đã được áp dụng rộng rãi trong kỹ thuật Hàn.
Hiện nay, có khoảng hơn 200 phương pháp hàn khác nhau được sử dụng rộng rãi. Với
các phương pháp hàn khác nhau, các bộ tiêu chuẩn hàn đã được nghiên cứu và đề xuất.
Thông dụng nhất hiện nay có thể kể đến các tiêu chuẩn như: ASME, AWS, API, ISO,
DIN,…
Hiện nay các đường ống vi sinh, vận chuyển hóa chất, thực phẩm trong cơng
nghiệp đang có nhu cầu thay thế, bảo trì bảo dưỡng cũng như lắp đặt hệ thống mới khá
nhiều. Việc này cần phải thiết kế theo từng hệ thống và yêu cầu của các nhà máy khác
nhau dẫn đến cần phải có những kết cấu hàn riêng biệt cho từng nhà máy/hệ thống.
Các kết cấu hàn này có u cầu cực kì nghiêm ngặt về kỹ thuật, địi hỏi người thợ hàn
phải có tay nghề cao và các thiế bị chuyên dùng mới có thể hồn thành các liên kết hàn
này. Vì là con người hàn nên đơi khi cũng có một vài kết cấu hàn bị lỗi từ đó đặt ra
yêu cầu thiết kế máy có thể hàn các kết cấu này với độ tin cậy và tính ổn định cao.
Thiết bị có thể được vận hành dễ dàng không yêu cầu cao về kinh nghiệm và tay nghề.
Hàn các chi tiết dạng ống cho các dây chuyền cơng nghiệp là một q trình tốn
nhiều cơng sức, địi hỏi thợ hàn có tay nghề cao. Tuy nhiên, để có thể tạo mối hàn chất
lượng cao và chính xác bằng phương pháp hàn thủ cơng, kể cả khi người thợ hàn có
nhiều kinh nghiệm, thì việc hàn các đường ống vẫn khó khăn và tốn nhiều thời
gian. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của liên kết hàn các đường ống. Ví dụ:
1
các kích thước khác nhau của vật thể được hàn, vị trí của vật thể và sự giới hạn về
khơng gian hàn, …
Từ các khó khăn trên, cơng nghệ và thiết bị hàn ống theo quỹ đạo được phát triển
để giải quyết vấn đề lỗi vận hành trong các quá trình hàn hồ quang TIG. Trong hàn
quỹ đạo, quá trình điều khiển được vận hành bởi bộ điều khiển với ít sự can thiệp từ
người thợ. Quá trình này được sử dụng đặc biệt để hàn lặp lại nhiều mối hàn chất
lượng cao.
Hàn TIG tự động hay còn gọi là hàn quỹ đạo là một lĩnh vực chuyên sâu của
ngành hàn hồ quang với mức độ tự động hóa được nâng lên một mức mới. Theo đó,
điện cực hàn vonfram sẽ được quay 360 ° xung quanh liên kết hàn, đồng thời trong
q trình quay điện cực sẽ phóng ra hồ quang và tạo thành mối hàn.
Hình 1: Thiết bị hàn TIG tự động theo quỹ đạo [3].
Phương pháp hàn TIG tự động theo quỹ đạo là một quy trình hàn ống tự động và
được ứng dụng dụng ngày càng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực có sử dụng đường ống để
vận chuyển chất lỏng hoặc khí như y sinh, thực phẩm, đồ uống, dầu khí,…Ưu điểm
của phương pháp hàn này là tạo ra mối hàn có độ tinh khuyết cao, chất lượng mối hàn
tốt, năng suất cao, dễ kiểm sốt quy trình hàn, dễ tự động hố, robot hố,…Cũng giống
như quy trình hàn TIG thủ cơng, quy trình hàn TIG tự động theo quỹ đạo đều sử dụng
kim loại bù vào hoặc không, điều này phụ thuộc vào yêu cầu về độ bền kéo, độ ngấu
của mối hàn. Bên cạnh đó, các nghiên cứu ngồi nước cho thấy việc sử dụng dây hàn
trong quy trình hàn TIG có bù dây rất đa dạng và ngày càng được nghiên cứu rộng rãi
hơn. Kết quả trong các nghiên cứu đó cũng đã đề cập đến hiệu quả của kỹ thuật bù dây
trong việc cải thiện chất lượng mối hàn và nâng cao năng suất cho quy trình hàn TIG
tự động.
2
Nhưng hiện nay trên thị trường trong và ngoài nước có rất ít bộ cấp dây hàn
chun dụng cho quy trình hàn TIG, đặc biệt là trong quy trình hàn ống tự động có bù
dây. Nếu có thì là những bộ cấp dây của phương pháp hàn hồ quang trong mơi trường
có khí bảo vệ (MIG/MAG) nhưng do tốc độ lắng dọng kim loại của hai phương pháp
hàn khác nhau nên việc sử dụng bộ cấp dây của phương pháp hàn MIG/MAG cho
phương pháp hàn TIG thì khơng phù hợp.
Vì thế, việc “Thiết kế, chế tạo bộ cấp dây chuyên dụng dành cho quy trình hàn
TIG tự động theo quỹ đạo có bù dây” là hết sức cần thiết để tạo ra sự phù hợp đường
kính dây, tốc độ ra dây phù hợp với tốc độ hàn, năng lượng hồ quang sinh ra.
Với đề tài nghiên cứu này, chúng tôi đặt ra mục tiêu rằng:
Tìm hiểu về phương pháp hàn TIG tự động theo quỹ đạo có bù dây.
Thiết kế, chế tạo cụm cấp dây tự động cho quy trình hàn theo quỹ đạo.
Thực nghiệm các thông số hàn và tốc độ cấp dây để tìm ra sự ảnh chưởng của
chúng.
Để hồn thiện nghiên cứu này, chúng tơi phải đưa ra những kế hoạch nghiên cứu
như thu thập, phân tích và biên dịch những tài liệu liên quan đến hàn TIG: đảm bảo
tính đa dạng, đa chiều và tận dụng được các kết quả của các nghiên cứu mới nhất, phù
hợp với nội dung nghiên cứu của đề tài.
Dựa trên các kết quả và thất bại trên thực nghiệm, lựa chọn được thiết bị cấu hình
thiết kế phù hợp, tối ưu hóa được quy trình thu thập kết quả thí nghiệm.
Trong đề tài này, chúng tôi tổ chức nghiên cứu các thông số thực nghiệm trên vật
liệu ống thép không gỉ SS304 có đường kính ngồi là 76mm và độ dày thành ống là
2mm. Ứng dụng và biến đổi bộ cấp dây của hàn MIG/MAG vào nghiên cứu này. Tiến
hành thực nghiệm trên 5 mẫu hàn với các bước kiểm tra độ bền kéo, kiểm tra cấu trúc
tế vi, cũng như tìm kiếm sự ảnh hưởng của việc cấp dây lên chất lượng mối hàn.
3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU.
1.1. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước.
Hàn TIG tự động là một phương pháp được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh
vực có sử dụng đường ống làm phương tiện vận chuyển sản phẩm. Phương pháp này
tạo ra mối hàn có độ tinh khiết rất cao. Trong hàn TIG, để củng cố chất lượng mối hàn,
người ta thường sử dụng thêm que hàn phụ hoặc cũng có thể khơng dùng tùy thuộc
vào yêu cầu nhà sản xuất. Trong hàn TIG tự động theo quỹ đạo cũng vậy, que hàn phụ
được đưa vào với mục đích làm gia cố mối hàn [10]. Các nghiên cứu ngoài cho thấy
các thiết bị cấp dây trong hàn TIG là rất đa dạng. Ngoài ra, họ cũng cho ta nhìn thấy
được tầm quan trọng trong của việc cấp dây ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng
mối hàn. Mặt khác, tình hình trong nước vẫn cịn rất hạn chế những nghiên cứu về lĩnh
vực hàn theo quỹ đạo này. Và cả trong nước và ngoài nước có rất ít bộ cấp dây chun
dụng dùng cho hàn TIG theo quỹ đạo. Nếu có, họ sử dụng thiết bị cấp dây của hàn
MIG/MAG để cấp dây cho hàn TIG theo quỹ đạo, việc này là không phù hợp khả năng
lắng đọng kim loại của hai phương pháp này là khác nhau.
1.2. Tính cấp thiết của đề tài.
Các sản phẩm về cấp dây tự động cho hàn TIG theo quỹ đạo trong nước là cịn rất
hạn chế. Ngồi ra, việc cấp kim loại một cách thủ công không thể đem đến một chất
lượng mối hàn như mong muốn. Đăc biệt trong những công nghiệp nguy hiểm như
hàng không vũ trụ, nhiên liệu hay hạt nhân, v.v. Đây là những ngành cơng nghiệp địi
hỏi chất lượng mối hàn rất cao, vì chỉ cần một sai xót hay khuyết tật trên đường ống
dẫn thì hậu quả sẽ rất khó lường. Nếu chỉ sử dụng hàn quỹ đạo mà khơng có cấp dây
thì khơng thể đảm bảo được mối hàn có đủ chất lượng hay không. Những ngành công
nghiệp sử dụng ống mỏng để vận chuyển thì việc cấp dây có thể khơng sử dụng.
Nhưng với những ống có bề dày thành lớn và vận chuyển những chất nguy hiểm thì
khơng thể thiếu việc cấp dây trong suốt quá trình hàn. Hơn thế nữa, việc cấp dây thủ
công cũng tạo ra một sự khó khăn trong việc kiểm sốt chất lượng mối hàn vì tính bất
ổn định của chúng. Vì vậy, một thiết bị cấp dây tự động và chính xác, khi kết hợp với
các thông số hàn hợp lý như tốc độ hàn, cường độ dòng hàn, v.v sẽ tạo ra được mối
hàn có chất lượng cao và đáp ứng được các vấn đề nêu trên.
4
1.3. Lý do chọn đề tài.
Sau khi tìm hiểu về tính cấp thiết của đề tài này. Chúng tơi đã quyết định thực
hiện đề tài này với mong muốn sẽ chế tạo thành công một bộ cấp dây tự động cho quy
trình TIG tự động theo quỹ đạo có bù dây. Ngoài ra, cũng mong muốn thiết bị này sẽ
được bàn giao và kế thừa để tiếp tục cải tiến và phát triển chúng lên một mức giá trị
cao hơn. Qua đó, nhờ đề tài này sẽ giúp giải quyết những vấn đề trong lĩnh vực hàn
như tạo lập một bảng thông số phù hợp với từng loại mối hàn, hỗ trợ trong các lĩnh
vực nghiên cứu như việc gia nhiệt cho dây kim loại bù.
1.4. Mục tiêu đề tài.
Với đề tài này, chúng tôi mong muôn chế tạo thành cơng một bộ cấp dây tự động
cho quy trình hàn TIG tự động theo quỹ đạo. Một bộ cấp dây có tốc độ thay đổi theo
sự thay đổi của tần số. Để làm được điều đó, chúng tơi phải tìm hiểu về phương pháp
hàn TIG tự động theo quỹ đạo có bù dây. Sau đó, đưa ra được sơ đồ nguyên lý của bộ
thiết bị. Sau khi đã có được sơ đồ nguyên lý của bộ thiết bị, chúng tôi tiến hành việc
thiết kế, chế tạo cụm cấp dây tự động cho quy trình hàn theo quỹ đạo. Thực nghiệm
các thông số hàn với năm mẫu thực nghiệm và tốc độ cấp dây để tìm ra sự ảnh chưởng
của chúng.
1.5. Đối tượng nghiên cứu.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi thiết kế và chế tạo một bộ cấp dây tự động cho
quy trình hàn TIG tự động theo quỹ đạo. Nhằm đáp ứng nhu cầu cấp kim loại bù cho
quy trình hàn tự động để tăng cơ tính của mối hàn.
1.6. Phạm vi nghiên cứu.
Nghiên cứu được thực nghiệm trên vật liệu ống inox SS304, với đường kính
ngồi là 76mm và bề dày thành ống là 2mm.
Việc thử nghiệm thiết bị được thực hiện ở xưởng thực hành hàn trường Đại Học
Sư Phạm Kĩ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, từ tháng 1 năm 2022 đến tháng 06 năm
2022.
Vì thời gian và nguồn lực về tài chính có giới hạn. Vì thế, trong đề tài này, chúng
tôi tập trung nghiên cứu và chế tạo thành công bộ cấp dây tự động cho quy trình hàn
TIG tự động theo quỹ đạo.
5
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.
2.1.
Tổng quát Hàn TIG
2.1.1.
Phương pháp hàn TIG
Hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy hay cịn gọi là hàn TIG là một quy trình
sử dụng nhiệt của hồ quang điện được sinh ra giữa một điện cực Wonfram khơng nóng
chảy và vật hàn. Vùng ảnh hưởng nhiệt, vũng hàn và điện cực bằng Tungsten được
bao bọc và bảo vệ bởi cột khí trơ. Khí trơ (như Argon, Heli,..) khơng tác dụng hóa học
với kim loại nóng chảy, khơng cháy, khơng mùi, và trong suốt giúp cho thợ hàn có thể
quan sát rõ q trình hàn. Có thể thêm vào một lượng nhỏ khí khác như Hydro để tăng
vận tốc hàn.
Hình 2.1.1: Hình ảnh giới thiệu hàn TIG [11].
Quy trình hàn TIG có thể sinh ra nhiệt độ lên đến 19.000°C. Nguồn nhiệt trong
quá trình hàn TIG chỉ dùng để nung chảy kim loại cơ bản nên nếu mối hàn cần bổ sung
thêm kim loại thì ta phải sử dụng que hàn phụ.
2.1.2.
Ứng dụng
Được dùng để hàn các vật liệu như hợp kim nhôm, thép không gỉ, hợp kim
Niken,...
Hàn các kim loại hoặc hợp kim như hàn Titan, Đồng đỏ, Magie,...
Hàn các tấm kim loại mỏng hoặc các tấm kim loại khác nhau.
6
2.1.3.
Ưu điểm
- Có khả năng tập trung nhiệt lượng cao, vì thế có thể kiểm sốt tốt nhiệt lượng
đầu vào vật hàn. Qua đó, tạo được độ ngấu cao và vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) nhỏ.
- Khơng có xỉ hàn vì hàn TIG khơng dùng thuốc bảo vệ, thay vào đó là khí trơ
được đưa vào trong q trình hàn. Vì khơng có thuốc bảo vệ nên có thể khắc phục
được các khuyết tật từ thuốc vào vệ như lẫn xỉ,... Ngồi ra, vì khơng có xỉ nên cũng
khơng cần gõ vì thế tiết kiệm được thời gian.
- Khơng có tia lửa điện và văng tóe vì phương pháp hàn này sử dụng điện cực
khơng nóng chảy nên khơng có hiện tượng chuyển kim loại từ điện cực sáng vật hàn.
- Tạo ra ít khói và khí hàn.
- Hàn được nhiều vật liệu hàn như thép không gỉ, titan, nhôm, đồng,...
- Là sự lựa chọn phù hợp cho phôi hàn mỏng.
- Có thể ứng dụng để hàn 2 kim loại không đồng chất.
2.1.4. Nhược điểm
- Tốc độ hàn chậm, năng suất thấp.
- Yêu cầu tay nghề người thợ phải cao.
- Khả năng điền đầy thấp nên phải sử dụng thêm que kim loại bù.
- Cường độ hồ quang hàn trong hàn TIG rất mạnh làm tăng lượng tia cực tím, và
từ đó tạo nên ozone và nitơ dioxide gây tổn hại cho mắt và da.
- Chi phí ban đầu cao. (Chi phí cho các thiết bị)
- Dễ xảy ra hiện tượng ngạt khí của cơng nhân nếu thực hiện quy trình hàn trong
mơi trường kín vì lúc này khí bảo vệ có thể nhiều hơn lượng oxi trong khơng khí.
- Ngoài ra, việc bù kim loại trong hàn TIG cũng góp phần làm tăng độ khó cho
việc vận hàn quy trình hàn này vì nó địi hỏi sự đồng bộ giữa đơi tay của thợ hàn. Qua
đó, khơng thể đảm bảo được việc kim loại sẽ được bù đúng tốc độ và đồng nhất.
7
2.2.
Hàn TIG tự động theo quỹ đạo
2.2.1.
Khái niệm
Hàn quỹ đạo là một quy trình hàn mà biên dạng di chuyển của chúng là hình trịn.
Có hai kiểu hàn quỹ đạo. Thứ nhất là ống được gá cố định lên máy và các thiết bị đầu
hàn quay 360 độ để thực hiện quy trình hàn. Thứ hai là các thiết bị đầu hàn cố định và
ống hàn sẽ được gá trên một motor quay 360 độ để thực hiện hàn. Với thí nghiệm này
chúng ta sử dụng loại thứ nhất [3].
Hàn quỹ đạo là phương pháp hôi tụ nhiều tư thế hàn. Trong đó có hàn trên mặt
phẳng (1G), hàn đứng (3G), hàn qua đầu (4G).
Hình 2.2.1: Hình vẽ thể hiện các vị trí của hàn quỹ đạo [3].
Giả như hình 1.2.1 là hình đại diện cho mặt cắt của biên dạng di chuyển của hàn
quỹ đạo với bốn khoảng S1, S2, S3, S4, mỗi phần bao phủ 90 độ và bắt đầu hàn từ
điểm D theo hướng mũi tên. Từ 0 độ đến 90 độ là tư thế hàn 1G, từ 90 độ đến 180 độ
là tư thế 3G xuống, từ 180 độ đến 270 độ là tư thế hàn 4G, từ 270 độ đến 360 độ là tư
thế hàn 3G leo.
Hàn quỹ đạo tự động là một điều kiện lý tưởng cho việc lặp lại một quy trình hàn
với cùng một thông số nhiều lần. Điều này phù hợp cho môi trường làm việc ở nhà
máy khi họ yêu cầu nhiều mối hàn có cùng một thơng số và chất lượng như nhau. Chất
lượng của một mối hàn TIG có độ xun thấu rất cao. Vì quy trình hàn này được sử
dụng trong một mối trường tự động nên sẽ hạn chế được các rủi ro như mối hàn không
8
liên tục, kiểm soát khoảng cách từ điện cực đến bề mặt vật hàn,... Ngồi ra, với quy
trình này thì chúng an toàn hơn cho người vận hành và chi phí bảo trì thấp.
2.2.2.
Ứng dụng.
- Ứng dụng của hàn hàn quỹ đạo được dùng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ [3].
Các mối hàn trong lĩnh vực này đòi hỏi chất lượng rất cao vì chung thường làm việc
trong mơi trường khắc nghiệt. Ngoài ra việc hàn các ống mỏng bằng phương pháp thủ
cơng là rất khó khăn. Vì thế mà việc sử dụng thiết bị hàn tự động theo quỹ đạo sẽ cho
một mối hàn đạt chuẩn nếu kiểm sốt tốt các thơng số.
- Dùng trong ngành cơng nghiệp thực phẩn, hàn các ống đẫn dung dịch thực
phẩm [3]. Lĩnh vực này yêu cầu sự tính khiết của mối hàn và yêu cầu các mối hàn phải
ngấu hoàn toàn; những yếu tố nhiễm bẩn và kẽ hở sẽ trở thành nơi lưu giữ những vi
khuẩn gây hại.
- Dùng trong lĩnh vực y tế và công nghiệp y sinh [3]. Các nhà máy trong này phải
được trang bị hệ thống đường ống để vận chuyển và xử lý sản phẩm, cung cấp hơi
nước sạch và nước phun. Đối với nước tiêm và các dẫn xuất của nó dùng để tiêm vào
cơ thể người, yêu cầu về độ tinh khiết đặc biệt cao. Mọi sự ăn mịn là khơng chấp nhận
được, vì thế các mối hàn yêu cầu rất nghiêm ngặt về chất lượng. Các mối hàn được
thực hiện bằng hàn quỹ đạo tự động đủ điều kiện cho khả năng chống ăn mòn kéo dài.
- Chế tạo linh kiện bán dẫn [3]. Các ống thép trong lĩnh vực này là thép khơng gỉ
được đánh bóng. Khí siêu tinh khiết phải đi qua các ống mà không hấp thụ hơi ẩm, oxy,
các hạt hoặc các tạp chất khác. Các tiêu chí chấp nhận cho các lắp đặt này rất nghiêm
ngặt như độ xun thấu hồn tồn trên, khơng bị đổi màu, v.v. Với tiêu chuẩn này thì
chỉ có những người có nhiều năm kinh nghiêm trong hàn tự động thưo quỹ đạo mới có
thể thực hiện được với mức độ tin cậy cao.
- Cơng nghiệp hóa học. Các thiết bị hóa chất bao gồm các ống, bộ trao đổi nhiệt
và bộ chuyển đổi được làm bằng kim loại hoặc hợp kim chịu lửa, chống ăn mòn như
titanium, zirconium, nickel, chrome, v.v. Đối với việc lắp ráp một bộ trao đổi nhiệt,
hàng trăm hoặc thậm chí vài nghìn mối hàn khơng bị lỗi phải được thực hiện, vì vậy ở
đây hàn quỹ đạo trở thành điều bắt buộc để đảm bảo kết quả mong đợi [3].
9
- Ống dẫn dầu và các ống hạt nhân [3]. Để đảm bảo an toàn cho các nhà máy
điện nhiên liệu hóa thạch và lị phản ứng hạt nhân, tồn bộ các kỹ thuật nối ống đều
được áp dụng. Vì đây là môi trường làm việc độc hại và nguy hiểm nên địi hỏi mức
độ chính xác rất cao. Vì thế mà thiết bị hàn quỹ đạo tự động sẽ đáp ứng được những
yêu cầu khắc nghiệt nhất của lĩnh vực này.
2.2.3.
Những lợi ích của hàn TIG tự động theo quỹ đạo
Với các thiết bị được phát triển phục vụ cho công nghiệp hàn ống y sinh, các ưu
điểm nổi bậc của hệ thống này như sau:
Năng suất : Một hệ thống hàn quỹ đạo sẽ hàn nhanh hơn rất nhiều so với các thợ
hàn thủ công, phải trả cho chi phí cho thợ hàn nhiều lần cịn với thiết bị hàn quỹ đạo
thì trả cho lần đầu tư ban đầu [3].
Chất lượng: Chất lượng của mối hàn được tạo ra bởi một hệ thống hàn quỹ đạo
với chương trình hàn chính xác sẽ cao hơn so với hàn thủ công. Trong các ứng dụng
như hàn ống vi sinh hoặc hàn ống dược phẩm, hàn quỹ đạo là phương tiện duy nhất để
đạt được các yêu cầu về chất lượng mối hàn [3].
Tính nhất qn: Một khi chương trình hàn đã được thiết lập, hệ thống hàn quỹ
đạo có thể liên tục thực hiện cùng một yêu cầu mối hàn hàng trăm lần, loại bỏ sự sai
sót, khơng đồng nhất và khuyết tật của hàn thủ công [3].
Cấp độ kỹ năng: Các thợ hàn có tay nghề cao ngày càng khó tìm. Với thiết bị hàn
quỹ đạo, qui trình hàn khơng cần một người thợ hàn có tay nghề cao. Tất cả chỉ cần là
một thợ cơ khí lành nghề với một khóa đào tạo sử dụng thiết bị [3].
Mơi trường: Có thể sử dụng hàn quỹ đạo trong các ứng dụng mà không thể xoay
ống hoặc ống hàn đặt trong không gian chật hẹp. Nhưng nơi nguy hiểm cần hạn chế sự
xuất hiện của con người. Hạn chế được tình trạng ngạt khí khi làm việc trong mơi
trường chật hẹp do khí sử dụng trong hàn TIG là khí trơ nên trong q trình hàn, lượng
khí bảo vệ sẽ lấp đầy không gian bên trong môi trường làm việc. Việc của người vận
hành là thiết lập những thông số ban đầu và rời khỏi khu vực làm việc [3].
2.3.
Bộ cấp dây trong hàn MIG/MAG.
Có được một bộ cấp dây phù hợp cho cơng việc là rất quan trọng. Nó khơng chỉ
có thể giúp cải thiện chất lượng mối hàn mà cịn có thể hạ giá thành và tăng năng suất.
10
Bộ cấp dây phù hợp đảm bảo rằng người vận hành hàn dành nhiều thời gian hàn hơn
thay vì chỉ để giải quyết các vấn đề liên quan đến cấp dây, điều này chắc chắn dẫn đến
thời gian ngừng hoạt động không mong muốn.
Yếu tố đầu tiên cần xem xét khi chọn bộ cấp dây là tần suất sẽ sử dụng chúng, vì
bộ cấp dây cần phải đủ bền để xử lý công việc. Điều quan trọng không kém là yếu tố
về loại và chiều dài súng hàn, cũng như loại và kích thước dây mà người vận hành hàn
dự định sử dụng.
Ngồi ra, có ba dạng cơ bản của bộ cấp dây là hệ thống "đẩy", hệ thống "kéo" và
hệ thống "đẩy-kéo". Trong hệ thống đẩy, dây được đẩy bởi bộ truyền động cấp dây,
dây sẽ đi dọc theo ống dẫn đến mỏ hàn. Đối với dây nhơm có thể bị mắc kẹt bên trong
ống dẫn, dẫn đến việc cấp dây không đều ở mỏ hàn và trong những trường hợp nghiêm
trọng, có một đoạn dây bị rối tại bộ phận cấp dây.
Hệ thống kéo sử dụng một tập hợp các cuộn dây trong tay cầm của mỏ hàn để kéo
dây ra khỏi cuộn dây. Sự sắp xếp này làm tăng trọng lượng của đầu hàn. Tuy nhiên,
chúng rút ngắn khoảng cách mà dây có thể được cấp, điều này vẫn bị giới hạn trong
khoảng 3,5 m, mặc dù tính nhất quán của nguồn cấp dây được cải thiện và có thể sử
dụng đường kính dây xuống 0,8 mm.
Có ba loại bộ cấp dây chính để lựa chọn: cơ bản, trung cấp và nâng cao.
Trong đề tài này, chúng tôi đã sửa đổi thiết bị cấp dây phụ MIG/MAG bằng cách
thêm hộp điều khiển tốc độ động cơ để thay đổi tốc độ của động cơ để đùn dây hàn.
Khi động cơ quay, ống cuộn dây sẽ quay và đưa kim loại bù ra ngoài với sự điều khiển
của người dùng.
Thiết bị của do chúng tôi chế tạo bao gồm 3 bộ phận chính là: đầu bánh răng,
động cơ và bộ điều khiển tốc độ theo tần số.
2.4.
Nguồn hàn.
Nguồn hàn hay còn gọi là máy hàn. Nhiệm của chúng là cung cấp năng lượng để
sinh hồ quang giữa hai điện cực nối với nguồn hàn. Việc lựa chọn nguồn hàn AC hay
DC còn phụ thuộc vào việc hàn cho kim loại nào và bề dày của chúng là bao nhiêu.
Dòng điện xoay chiều (AC) được ưu tiên sử dụng để hàn nhôm và hợp kim nhôm. Đối
11
với nguồn DC, ta có hai kiểu nối dây là phân cực thuân (DCEN) và phân cực nghịch
(DCEP).
Hình 2.4.1: Máy hàn DC.
Bảng 2.4.1: Thông số kĩ thuật của máy hàn.
Tần số
50-60 Hz
Điện áp định mức
1 phase AC220V 15%
Công suất định mức
8.3 KVA
Chu kì tải
60%
Thời gian trễ khí
5S
Phạm vi điều chỉnh dịng hàn
20-225A
Arc-force current
0-70/0-60A
Bề dày thích hợp của phơi hàn
0.5-10mm
Cấp cách điện
F
Cấp bảo vệ
IP23
Kiểu mồi hồ quang
HF
12
Hiệu suất
85%
Hệ số công suất
0.93
Khối lượng
10 kg
DCEN: Dùng cho hầu hết mọi kim loại. Khi sinh ra hồ quang, electron đi từ cực
mang dấu âm trên máy hàn tới vật hàn mang dấu dương. Có 70% nhiệt lượng sẽ tập
trung vào cực dương hay vật hàn vì thế một nhiệt lượng lớn sẽ được cung cấp cho vật
hàn dẫn đến độ ngấu của mối hàn cao.
DCEN
DCEP
Hình 2.4.2: Mơ phỏng về DCEN và DCEP với phương pháp hàn TIG. [6]
DCEP: Dòng điện tử đi từ âm sang dương. Do đó, dịng điện tử đi từ vật hàn sang
điện cực. Khoảng 70% nhiệt lượng sẽ tập trung ở cực dương của cột hồ quang hay tập
trung ở điện cực, dẫn đến nhiệt lượng tập trung chủ yếu vào điện cực và sẽ có hiện
tượng điện cực trở nên q nóng. Vì vậy, phải chọn điện cực có đường kính lớn hơn
ngay cường độ dòng điện thấp để tránh quá nhiệt và chảy điện cực. Vật hàn sẽ nhận
được phần nhiệt lượng nhỏ hơn do vậy mối hàn không ngấu sâu. Nhược điểm của phân
cực nghịch là xuất hiện hiện tượng thổi lệch hồ quang như q trình hàn que dùng
dịng điện DC. Nhưng ưu điểm của phương pháp phân cực nghịch là đối với những
kim loại màu như nhôm và magiê thường nhanh xuất hiện lớp oxide trên bề mặt.
Oxide nhôm rất bền và có nhiệt độ nóng chảy cao hơn nhơm nên phải được làm sạch.
Do đó, khi phân cực nghịch dịng ion dương của khí sẽ có hướng từ điện cực tới bề
13
mặt vật hàn. Chúng va chạm vào bề mặt vật hàn và tẩy sạch lớp oxide nhơm. Ta gọi đó
là hiệu ứng tẩy sạch oxide.
Trong chế độ AC, điện cực được chuyển đổi định kỳ giữa cực dương và cực âm.
Trong thời gian cực dương, điện cực vonfram đóng vai trò là cực dương, do tác dụng
tẩy rửa sinh ra, lớp oxit trên bề mặt phôi sẽ bị phá hủy. Trong thời gian phân cực âm,
điện cực vonfram hoạt động như cực âm.
2.5.
Điện cực.
Điện cực vonfram phải được đánh dấu trên cơ sở thành phần hóa học của nó, với
một vòng màu ở gần cuối điện cực. Chiều rộng của vịng màu ít nhất phải là 3 mm.
Việc mã hóa màu sắc như vậy sẽ khơng có ảnh hưởng xấu đến hoạt động hoặc việc sử
dụng điện cực.
Bảng 2.5.1: Màu sắc một số loại điện cực theo tiêu chuẩn
ANSI/AWS_A5.12/A5.12M-98 [4] và ứng dụng của chúng.
Loại điện cực
Màu sắc
Ứng dụng
EWPe
Xanh lá
Hàn hợp kim nhôm, magie. AC.
EWCe-2e
Cam
Hần ống, tấm mỏng.
EWLa-1e
Đen
AC, DCEN.
EWLa-1.5
Vàng
AC, DCEN.
EWLa-2
Xanh trời
AC, DCEN.
EWTh-1e
Vàng
DC
EWTh-2e
Đỏ
DC
EWZr-1e
Nâu
AC
EWGd
Xám
-
14
Hình 2.5.1: điện cực hàn TIG loại EWTh-2e.
Bảng 2.5.2: Các loại điện cực theo tiêu chuẩn ANSI/AWS A5.12/A5.12M-98 [4].
Loại điện
Thành phần
Ce
La2O3
ThO2
ZrO2
Thành
cực
nhỏ nhất của
O2
(AWS)
W (%)
EWPe
99.5
-
-
-
-
0.5
EWCe-2e
97.3
1.8-
-
-
-
0.5
phần
khác
2.2
EWLa-1e
98.3
-
0.8-1.2
-
-
0.5
EWLa-1.5
97.8
-
1.3-1.7
-
-
0.5
EWLa-2
97.3
-
1.8-2.2
-
0.5
EWTh-1e
98.3
-
-
0.8-1.2
-
0.5
EWTh-2e
97.3
-
-
1.7-2.2
-
0.5
EWZr-1e
99.1
-
-
-
0.15-0.4
0.5
EWGd
94.5
Không được chỉ định
0.5
15
Đặc điểm của các điện cực theo tiêu chuẩn ANSI/AWS A5.12/A5.12M-98:
- EWPe: Là điện cực vonfram không hợp kim (tối thiểu 99,5% vonfram). Khả
năng mang dòng của chúng thấp hơn so với các điện cực khác. Chúng mang lại sự ổn
định tốt khi sử dụng với dòng điện xoay chiều, sóng cân bằng hoặc ổn định tần số cao
liên tục. Chúng có thể được sử dụng với dịng điện một chiều, có thể sử dụng khí bảo
vệ là argon hoặc heli, hoặc kết hợp cả hai. Điện cực EWP thường được sử dụng cho
các ứng dụng ít quan trọng, ngoại trừ hàn nhơm và magiê. Các điện cực EWP có chi
phí thấp hơn có thể được sử dụng cho các ứng dụng ít quan trọng hơn, nơi có thể chấp
nhận được một số mối hàn bị nhiễm vonfram [4].
- EWCe-2e: Là điện cực vonfram có chứa khoảng 2% CeO2. Các ưu điểm của
điện cực vonfram có chứa CeO2, tăng khả năng dễ mồi hồ quang, cải thiện độ ổn định
của hồ quang và giảm tốc độ hóa hơi hoặc tắt. Khơng giống như thoria, ceria khơng
phải là một chất phóng xạ. Các điện cực này được sử dụng với dòng điện xoay chiều
hoặc dòng điện một chiều [4].
- EWLa-1e: Là các điện cực vonfram có chứa 0,8-1,2% La2O3. Ưu điểm và đặc
tính hoạt động của loại điện cực này rất giống với điện cực EWCe-2 [4].
- EWLa-1.5: Là điện cực vonfram có chứa 1,3- 1,7% La2O3. Loại này tăng
cường độ ổn định và khả năng bắt hồ quang, giảm tỷ lệ mịn ở phía đầu đầu và mở
rộng phạm vi dịng điện hoạt động. Các điện cực này có thể được sử dụng làm chất
thay thế khơng hoạt tính cho vonfram thoriated 2% vì các đặc tính hoạt động rất giống
nhau. Điện cực này có thể được sử dụng cho cả DCEN và AC [4].
- EWLa-2: Là điện cực vonfram chứa 1,8- 2,2 trọng lượng% La2O3. Loại này
giúp tăng cường độ ổn định và khả năng mồi hồ quang, giảm tỷ lệ mòn đầu điện cực
khi hàn và mở rộng phạm vi dịng điện hoạt động. Điện cực này có thể được sử dụng
cho cả ứng dụng DCEN và AC [4].
- EWTh-1e: Là điện cực vonfram có chứa 0.8-1.2 ThO2. Các điện cực này được
sử dụng với dòng điện một chiều. Chúng có hàm lượng thoria phân tán đồng đều trong
tồn bộ chiều dài của chúng. Loại này cũng có thể được sử dụng với dịng điện xoay
chiều. Nhưng khó có thể duy trì được đầu hình cầu trên đầu điện cực để hàn các vật
liệu màu [4].
16
