CONG NGHE KIM LOAI HAN VA CAT KIM LOAI

Chừỗng 6 Khuyết tật của mối hàn
và các phơng pháp kiểm tra
6.1 Chất lợng của mối hàn
6.1.1 - Nhựng yặu tõ ằc trừng cho cht lừỡng ca mõi hĂn:
Cỗ tẽnh ca mõi hĂn (ổ bận, ổ do, ổ dai va p, độ cứng, )
ổ tin cy (độ chắc chắn);
Sõ lừỡng khuyặt tt có trong mối hàn;
Tọ chửc kim loi vùng mõi hĂn & vùng cn mõi hĂn;
Khă nâng chõng ân mín ; Khă nâng vn hĂnh;
6.1.2 - Cc yặu tõ ănh hừờng ặn cht lừỡng mõi hĂn .
Yặu tõ cỏng nghẻ Yặu tõ kết cấu và vn hĂnh

Vt liẻu hĂn Kim loi cỗ băn

Thiặt b Hệnh dng mõi hĂn

Khu chun b iậu kiẻn vn hĂnh

Qu trệnh hĂn Phừỗng php và hẻ thõng kièm tra

nh mửc nh gi

Cht lừỡng mõi hĂn

ổ tin cy Khă nâng lĂm viẻc Khuyặt tt
độ chắc chắn Độ bền và kết cấu kim loai
Hình 6-1 Sơ đồ những yếu tố ảnh hởng đến chất lợng mối hàn
6.2 Khuyết tật của mối hàn
6.2.1. Khuyặt tt mang tẽnh luyẻn kim (Chy, phn lốp kim loi, nửt, )
Nguyn nhn do nung nĩng khỏng ậu , ửng sut khi hĂn, do vt hĂn cĩ tẽnh hĂn
xu , do vt liẻu hĂn kẫm phm cht ( que hĂn, thuõc hĂn ) , do b ân mín .

6.2.2- Khuyặt tt do lắp rp :
Gĩc vt qu to hoằc qu nhị, gĩc vt khỏng ậu ,
Mẫp hĂn khỏng ậu, phn nhỏ ca mõi hĂn qu lốn hoằc qu bẫ
Khe hờ qu lốn hoằc qu bẫ;
Hai mẫp tm kim loi ằt lẻch nhau;
LĂm sch mẫp hĂn khỏng tõt , cĩ nhựng vặt lòm, vặt ct, vặt xừốc
6.2.3 - Khuyặt tt do sai lẻch hệnh dng và kẽch thừốc :
Không đảm bảo kích thớc của mối hàn : phn lói ca mõi hĂn khỏng
ăm băo;
Chiậu rổng ca mõi hĂn khỏng ậu;
Cnh ca mõi hĂn gĩc khỏng ậu;
6.2.4 Khuyặt tt bn ngoĂi mõi hĂn:
Khỏng ợng kẽch thừốc băn v;
Khỏng thoă măn yu cu kỵ thut nht lĂ tiặt diẻn mõi hĂn; Bậ mằt mõi
hĂn khỏng bng phng theo chiậu dĂi và chiậu rổng, nọi văy sn sùi,
cong vnh,
Kim loi chăy trĂn ra cc phẽa vĂ khỏng ngu ; (xem H. 6-2)
Hình 6-2
Cĩ vặt lõm ờ kim loi mối hàn; ( xem H. 6-3)
Hình 6-3
Chăy thng ờ giựa ừộng hĂn (xem hình 6-4).

Hình 6-4

Khỏng nĩng chăy ậu mẫp hĂn theo chiậu dĂi, theo hai phẽa ca mõi
hĂn (xem H. 6-5).

Hình 6-5
Mẫp hĂn b lẻch; mõi hĂn khỏng ngu (H. 6-6) .

105


Hình 6-6
Khuyặt tt ờ y vĂ ờ mằt õi diẻn mõi hĂn (không ngấu, không đều, ;

Hình 6-7
6.2.5- Khuyặt tt bn trong mõi hĂn:
Rọ khẽ ( xem H.6-8) Rổ khí rải rác (a)và rổ khí tập trung thành nhóm (b)

H
ình 6-8
a/
Rổ khí rải rác
b/
Rổ khí tập trung
Ngm xý : (xem H. 6- 9 )

H
ình 6-9
Mõi hĂn b nửt ngang, dc, theo chiậu su ,

Hình 6-11
6.2.6 ThĂnh phn và tọ chửc kim loi mõi hĂn khỏng t yu cu;
Nguyn nhn :
Khỏng tun th ợng quy trệnh cỏng nghẻ;
Khỏng chn ợng vt liẻu hĂn;
Khỏng chn ợng phừỗng php hĂn và chặ ổ hĂn;
Khỏng băo quăn vt liẻu hĂn tõt nn cht lừỡng vt liẻu hĂn kẫm; (bị ẩm

ớt, )

106


6.3 Các phơng pháp kiểm tra khuyết tật mối hàn
6.3.1 Kièm tra bng phừỗng php khỏng ph huý .
1- Kièm tra bn ngoĂi bng mt nhện, bng o c kẽch thừốc,
2- Kièm tra quy trệnh cỏng nghẻ .
3- Kièm tra cht lừỡng chun b hĂn ( Vt hĂn, que hĂn, thuõc hĂn, khẽ
hĂn, my hĂn)
4- Kiểm tra khuyết tật bên trong mối hàn bằng các máy dò khuyết tật :
Dùng máy dò khuyết tật bằng siêu âm ;
Dùng tia , X để chụp ảnh;
Kiểm tra bằng bột có nhiềm từ ,
Kiểm tra bằng thép đo phóng xạ
5 - Kièm tra ổ kẽn ca mõi hĂn :
Kiểm tra bng khẽ nẫn cùng vối giy thứ ; hoằc bỗm khẽ nẫn vĂo rói thă
xuõng nừốc vối p sut P = 4at; t = 5 10 phợt.
Kiểm tra bng nừốc; nừốc cùng cc cht thm thu nhừ phn Kiểm tra


Hình 6-12 Sơ đồ kiểm tra mối hàn bằng giấy thử hoặc bột phấn
Giấy thử
Khí nén 99%
NH
3
1%
bng du hoằc cc cht thm thu khc; thội gian phũ thuổc chiậu dĂy vt hĂn .
Kiểm tra bng thuý lỳc cĩ P = (1-2 ) P

lv
(p sut lĂm viẻc ) vối
t = 30 60 phợt
Kièm tra bng siu m. Phừỗng php nĂy ửng dũng cho chi tiặt cĩ chiậu
dĂy S >= 20 mm. Sĩng siu m trong mỏi trừộng Ăn hói cĩ cc
gi tr f = 0.8; 1.8; 2.5; 3.5; mHz
è to ra sĩng siu m ngừội ta dùng tinh thè thch anh SiO2 titant bari,
muõi muõi st iẻn xe-gộ nhe-to-vai-a. Cc cht nĂy biặn dao ổng iẻn sang dao
ổng cỗ hc mổt cch tửc thội vĂ ngừỡc li . Dừối tc dũng ca xung iẻn tm
titannt bari s xut hiẻn sĩng Ăn hói. Sĩng siu m cĩ sĩng dc (sĩng b ẫp nẫn)
& sĩng ngang (sĩng nhăy ) . Sĩng dc cĩ thè b kẽch thẽch trong tt că cc mỏi
trừộng. Sĩng ngang chì cĩ thè b kẽch thẽch trong cht rn. Sĩng è kièm tra mõi
hĂn lĂ sĩng ngang cĩ gĩc an pha = 29 70 ổ. Sĩng i song song & phăn
ngừỡc li khi gằp mỏi trừộng khc ; Lốp khỏng khẽ ( rọ, vặt nửt bn trong mõi hĂn
) cĩ tc dũng lĂm phăn li sĩng nĂy nn ta ửng dũng nĩ è kièm tra . Sĩng nĂy
phăn li 90% nâng lừỡng mĂ nĩ pht ra. Nặu dùng sĩng truyận thng thệ phăi cĩ

107

bổ thu pht . Loi my phăn li cĩ hai loi cĩ bổ thu ring & khỏng cĩ bổ thu
ring. Sỗ ó kièm tra bng siu m nh hình :
Các phơng pháp kiểm tra khuyết tật bằng bức xạ nhiệt (tia X, tia gamma, tia beeta,
chùm nơ tron, Phép đo phóng xạ, bức xạ, phép nghiệm phóng xạ (thể hiện trên màn hình)
Chiậu dĂy S = 1 500 mm


Hình 6-13 Sơ đồ nguyên lý kiểm tra bằng siêu âm
Máy khuyếch đại sóng
Nguồn phát xung điện
Kẽch thừốc khuyặt tt min = 0.01 0.02 mm

6.3.2 Kièm tra bng phừỗng php ph huý:
1- Kièm tra bng cch khoan xc sut tững on è xem xẫt;
2- Kièm tra tọ chửc tặ vi;
3- Kièm tra tọ chửc kim từỗng;
cắt thành từng mẫu kim loại , mài ,
đánh bóng, sau đó soi các tổ chức dới kính hiện vi.
4- Phn tẽch thĂnh phn ho hc; kièm tra bng quang phọ,
5- Kièm tra bng phừỗng php thứ kẫo, nẫn, va p,

6.4 Các phơng pháp giảm ứng suất cho mối hàn.
Trừốc khi hĂn phăi thiặt kặ kặt cu hĂn hỡp lỷ, giăm cnh ca mõi hĂn gĩc,
giăm nguón nhiẻt trn ỗn v chiậu dĂi Q/V
h
.
To ửng sut ngừỡc du ;

Chn thử tỳ hĂn hỡp lỷ;
Giăm lừỡng biặn dng trong qu trệnh nung nĩng, giăm lừỡng kim loi nĩng
chăy; giăm biặn dng do co rợt.
Bõ trẽ cc mõi hĂn õi xửng è khứ bị ửng sut lạn nhau;
Dp ẫp ngay sau khi hĂn;
Nhiệt luyện mối hàn :
Phn bõ li ửng sut bng cch nung nĩng cũc bổ ;
Ram mõi hĂn; ( khi ram cao thệ giăm khoăng 80-90 % ửng sut dừ;
T = 550 680
o
C
Tõc ổ nung = vĂi trâm ổ/ giộ ( cho vt do)

108

Thội gian nung = 2 3 giộ ( cho thẫp cc bon + HKim thp)
ứ ng dũng phừỗng php cỗ nhiẻt , nung bng ngn lựa hĂn ặn 150 200
o
C
Vết nứt của mối hàn
1/ HĂn thẫp hỡp cĩ cỗ sờ nận lĂ Cr-Ni
- Vặt nửt xăy ra trong qu trệnh hĂnờ vùng mõi hĂn & cn mõi hĂn;
- -/- nhiẻt luyẻn;
- -/- vn hĂnh ờ nhiẻt ổ cao,p sut cao,
- -/- trong mỏi trừộng cĩ ănh hừờng xu ;
- Vặt nửt cĩ thè cĩ cc loi :
+ Ngang, dc;
+ Bn trong, bn ngoĂi mõi hĂn,
+ Kẽch thừốc lốn, nhị ;
- Sỳ to thĂnh vặt nửt phũ thuổc :
+ Lỳc tc dũng,
+ Cc nhn tõ luyẻn kim : Nhiẻt phn bõ khỏng ậu khi nung nĩng
vĂ khi lĂm nguổi;
+ Do co ngĩt kim loi ;
+ Do kim loi nm trong miận dín lu T= 1400 1200
o
C , = 0;

1260
= (0.5 0.6 )
b
;
+ Mt cc bon do to thĂnh cc bẽt;
+ Vặt nửt do tp trung ửng sut ; ( khi hĂn cĩ tm ẻm, khi hĂn gip mõi

mĂ khỏng ngu, khi hĂn vối cc tm gẫp,

1- Biẻn php khc phũc khi hĂn thẫp Cr-Ni
Giăm Fe, MnS, NiS lĂ nhựng cht d chăy;
LĂm sch S, Pb, Sn, trong lòi que hĂn;
Sy que hĂn vối nhiẻt ổ
250 300
o
C
trong 1 giộ;
Cn chn que hĂn è cĩ pha pherẽt khoăng (2 5) %;
Cc bẽt Ti, Nb cho phẫp tâng khă nâng chĩng ân mín trong thẫp Cr-Ni

109
Đề cơng môn môn học : Công nghệ kim loại
tập 3
Hàn và cắt kim loại ( 40 tiết)

Biên soạn: TS.GVC. Đinh Minh Diệm
I Nội dung:
Trình bày những kiến thức cơ bản về sự hình thành các mối hàn nóng
chảy và mối hàn áp lực. Các nhân tố ảnh hởng và các biện pháp công
nghệ nhằm nhận đợc mối hàn đạt chất lợng cao.
Giới thiệu các phơng pháp hàn cần thiết thiết phù hợp với yêu cầu
sản xuất thực tế hiện nay.
Kiểm tra đánh giá chất lợng hàn và các biện pháp nâng cao chất
lợng mối hàn.

II. Mục đích :
Trang bị các kiến thức chuyên ngành rộng liên quan sản xuất cơ khí.

Cung cấp cho sinh viên các kiến thức cần thiết về lý thuyết và khả năng thực
hành các phơng pháp hàn.

III Khối lợng
Số trang in khoảng 110 - 120 trang khổ A4.

IV Tài liệu tham khảo :

1
g
Nguyễn Bá An, Sổ tay thợ hàn, NXB Xây dựng, Hà nội, 1986.
2

Hoàng Tùng, Nguyễn Văn Siêm, và các tác giả, Công nghệ kim loại,
NXB. ĐH & THCN. 1974,
3 Hoàng Tùng, Nguyễn Thúc Hà, Ngô Lê Thông, Chu Văn Khang, Cẩm
nang hàn, NXB KH&KT, 1998
Nguyễn Văn Thông, Vật liệu và công nghệ hàn,NXB KHKT, 1998.
4. .. 4 - . -
. 1971
5. . . .
- . 1974
6. - . - .
1975
7. - - 1 - .
- . 1973
8. -
- 2 - .
- . 1973
9. . . . .

x

x x x - . . - 1972
10. Гуревич С.М. Справочник по сварке цветныx металлов - Наукова
думка - Киев - 1981
11. Новожилов Н.М. Основы металлургии дуговой сварки в активны
x
защит
ныx газаx - Изд. Машинострение - Москва. 1972
12. Патон Ь.Е Те
xнология электрческой сварки металлов и сплавов
плавлением - Изд. Машиюстрение - Москва. 1974
13. Петров Г.Л. Тумарев А.С. Теория сварочны
x процессов- Изд.
Высшая школа - Москва. 1970
14.
ШеЬеко Л.П. Оьорудование и Теxнология автоматической сварки - Изд.
Высшая школа - Москва. 1975

15. Фролов В.В. Теоретические основы сварки - Изд. Высшая школа -
Москва. 1977

V- Nội dung đề cơng chi tiết

Chơng I :
hàn kim loại
1.1 Kkhái niệm chung
1.1.1 Khái niệm
1.1.2 ứng dụng
1.1.3 Đặc điểm của hàn kim loại
1.1.4 Phân loại các phơng pháp hàn kim loại

Chơng II:

Quá trình luyện kim khi hàn nóng chảy
2.1 Quá trình luyện kim khi hàn nóng chảy
2.2 Vũng hàn và những đặc điểm của nó
2.3 Tổ chức kim loại mối hàn và vùng cận mối hàn

Chơng III Hàn hồ quang
3.1 Hồ quang hàn và những đặc tính của nó
3.1.1 Hồ quang hàn
3.1.2 Sơ đồ sự tạo thành hồ quang hàn.
3.1.3 Điều kiện để xuất hiện hồ quang
3.1.4 Các phơng pháp gây hồ quang
3.1.5 Đặc điểm của hồ quang hàn
3.2 ảnh hởng của điện từ trờng đến hồ quang hàn.
3.3 Phân loại hàn hồ quang .
3.3.1 Phân loại theo điện cực
3.3.2 Phân loại theo phơng pháp đấu dây
3.3.3 Phân loại theo dòng điện
3.4 Nguồn điện hàn và máy hàn
3.4.1 Nguồn điện hàn
3.4.2yêu cầu đối với nguồn điện hàn.
3.4.3 Máy hàn hồ quang
a. Máy biến áp hàn
b. Máy biến áp hàn có bộ tự cảm riêng
c. Máy biến áp hàn có lỏi từ di động
d. Máy hàn một chiều
e. Máy hàn dòng chỉnh lu
3.4 Điện cực hàn .
3.5.1 Cấu tạo của que hàn nóng chảy
3.5.2 Yêu cầu
3.5.3 Tác dụng của lớp thuốc bọc que hàn

3.5.4 Ký hiệu que hàn theo TCVN
3.5.5 Sản xuất que hàn
3.6 Quá trình nóng chảy và dịch chuyển kim loại que hàn nóng chảy
3.7 Công nghệ hàn hồ quang
3.7.1 Vị trí các mối hàn trong không gian
3.7.2 Các loại mối ghép hàn ,
3.7.3 Chuẩn bị các loại mối hàn
3.7.4 Chọn loại que hàn
3.7.5 Chế độ hàn
a. Chọn đờng kính que hàn Chọn cờng độ dòng điện hàn.
b. Tính cờng độ dòng điện hàn
c. Tính số lớp cần hàn
d. Tính vận tốc hàn.
e. Tính thời gian hàn.
3.8 Kỹ thuật hàn hồ quang tay
3.8.1 Chọn góc nghiêng que hàn
3.8.2 Chọn đờng dịch chuyển que hàn
3.8 hàn hồ quang bán tự động và tự động trong các môi trờng bảo vệ
3.8.1 Hàn bán tự động và bán tự động
3.8.2Hàn tự động dới lớp thuốc
3.8.3 Hàn tong môi trờng khí bảo vệ
a. Sơ đồ nguyên lý
b. Phân loại các phơng pháp hàn trong môi trờng khí bảo vệ
c. Đặc điểm
d. Chế độ hàn

Chơng 4
Hàn và cắt kim loại bằng khí
4.1 Khái niện chung về hàn khí
4.1.1 Khái niệm

4.1.2 Sơ đồ nguyên lý một trạm hàn và cắt kim loại bằng khí ;
4.1.3 Vật liệu hàn khí
4.2 Khí hàn
4.2.1 Oxy kỹ thuật
4.2.2 Axêtylen
4.3 Ngọn lữa Hàn
4.3.1 Cấu tạo ngọn lữa hàn
4.3.2 Các loại ngọn lữa hàn
4.3.3Sự phân bố nhiệt của các ngọn lữa
4.4 Thiết bị hàn khí
4.4.1 Bình chứa khí
4.4.2 Khoá bảo hiểm
4.4.3 Van giảm áp
4.4.4 Mỏ hàn và cắt khí
4.5 Công nghệ hàn khí
4.5.1 Vị trí các mối hàn trong không gian
4.5.2 Các loại mối hàn
4.5.3Chuẩn bị vật hàn và vật liệu hàn
4.5.4 Các phơng pháp hàn khí
4.5.5 Chế độ hạn khí
4.5.6 Kỹ thuật hàn khí
4.6 Cắt kim loại bằng khí
4.6.1 Phân loại các phơng pháp cắt bằng khí
4.6.2 Sơ đồ quá trình cắt kim loại bằng khí
4.6.3 Điều kiện cắt kim loại bằng khí
4.6.4 Thiét bị cắt kim loại bằng khí
4.6.5 Kỹ thuật cắt kim loại bằng khí
4.6.6 Hiện tợng trể của quá trình cắt
4.6.7 Một số chú ý khi cắt kim loại bằng khí

Chơng 5
Hàn điện tiếp xúc
5.1 Quá trình hình thành mối hàn khi hàn áp lực
5.1.1 Cờu tạo bề mặt kim loại
5.1.2 Quá trình hình thành mối liên kết hàn khi hàn tiếp xúc
5.3 Đặc điểm của hàn điện tiếp xúc
5.4 Phân loại hàn điện tiếp xúc
5.5 Hàn tiếp xúc giáp mối
5.5.1 Hàn điện trở
5.5.2 Hàn ép chảy liên tục
5.5.3 Hàn ép chảy gián đoạn
5.5.4 Công nghệ hàn tiếp xúc gíp mối
5.6 Hàn tiếp xúc điểm
5.6.1 Khái niệm và phân loại
5.6.2 Sơ đồ nguyên lý hàn tiếp xúc điểm
5.6.3 Quá trình hàn tiếp xúc điểm
5.6.4 Điện cực hàn
5.7 Hàn đờng
5.7.1 Khái niệm
5.7.2 Sơ đồ nguyên lý
5.7.3 Phân loại

Chơng 6
Khuýêt tật của mối hàn và các phơng pháp
kiểm tra chất lợng mối hàn

6.1 - Chất lợng mối hàn
6.1.1 Những yếu tố đặc trng cho chất lợng của mối hàn
6.1.2 Các yếu tố ảnh hởng đến chất lợng mối hàn
6.2 Khuyết tật của mối hàn

6.3 Các phơng pháp kiểm tra khuyết tật mối hàn
6.3.1 Các phơng pháp kiểm tra không phá huỷ
6.3.2 Các phơng pháp kiểm tra phá huỷ.
6.3.3 các biện pháp giảm ứng suất cho mối hàn

PhÇn Hµn & c¾t kim lo¹i

Chơng I :
Hàn kim loại Trang
$1 Giới thiệu chung về môn hàn kim loại . . . . . . . . . . . . . . . . . .
$2 Phân loại các phơng pháp hàn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chơng II
Quá trình luyện kim khi hàn nóng chảy
$1 Quá trình luyện kim khi hàn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
$2 Vũng hàn & những đặc điẻm của nó . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
$3 Tổ chức kim loại mối hàn & vùng cận mối hàn . . . . . . . . . .

Chơng 3
Hàn hồ quang tay
$1 - Hồ quang hàn & những đặc điểm của nó . . . . . . . . . . . . .
$2 - ảnh hởng của điện từ trờng đối với hồ quang khi hàn
$3 - Phân loại hàn hồ quang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
$4 - Nguồn điẹn hàn & máy hàn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
$5 - Điện cực hàn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
$6 - Quá trình nóng chảy & dịch chuyển kim loại khi hàn
$7 - Công nghệ hàn hồ quang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
$8 - Kỹ thuật hàn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chơng 4
Hàn & cắt kim loại bằng khí
$1 - Giới thiệu chung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
$2 - Vật liệu hàn khí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I - Khí ôxy kỹ thuật . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
II - Khí Axêtylen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
III - Các loại vật liệu khác . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
$3 - Các loại ngọn lữa hàn khí & ứng dụng của chúng . . . . . . .
$4 - Dụng cụ & thiết bị hàn khí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
$5 - Công nghệ & kỹ thuật hàn khí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
$6 - Cắt kim loại bằng khí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chơng 5
Hàn tiếp xúc
$1 - Sự hình thành mối hàn khi hàn tiếp xúc. . . . . . . . . . . . . . .
$2 - Hàn tiếp xúc giáp mối . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
$3 - Hàn điểm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
$4 - Hàn đờng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chơng 6
Hàn vảy
$1 Giới thiệu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

$2 - Vảy hàn & thuốc hàn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
$3 - Công nghệ hàn vảy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chơng 7 Kiểm tra chất lợng mối hàn






















1. Акулов А.А. Справочник по сварке Том 4 - Изд. Машиюстрение -
Москва. 1971
2. А мигуд Д. З . Справочник молодого газосварщика газорезчика Изд.
Высшая школа - Москва. 1974
3. Волченко Контроль качества сварки - Изд. Машиюстрение - Москва.

1975
4. Сварка металов - Государственные стандарты СССР- часть 1 - Изд.
Стандартов - Москва. 1973
5. Сварка металов - Государственные стандарты СССР- часть 2 - Изд.
Стандартов - Москва. 1973
6. Г олоченко В. С. Никонов А. В. Сварка судовыx конструкций в
активны
x защитныx газаx - Изд. судострение. Лен инград - 1972
7. Гуревич С.М. Справочник по сварке цветны
x металлов - Наукова
думка - Киев - 1981
8. Новожилов Н.М. Основы металлургии дуговой сварки в активны
x
защитныx газаx - Изд. Машинострение - Москва. 1972
9. Патон Ь.Е Те
xнология электрческой сварки металлов и сплавов
плавлением - Изд. Машиюстрение - Москва. 1974
10. Петров Г.Л. Тумарев А.С. Теория сварочны
x процессов- Изд.
Высшая школа - Москва. 1970
11. Фролов В.В. Теоретические основы сварки - Изд. Высшая школа -
Москва. 1977

Ф ы в а п р йцeенгшщзз¬шaвапролджэячсмиттьббю.
Йw у к е ек к у w й н г ш щ з ¬ ф ы в а п р о л д ж э
я ч с м и ь
er - e eơa ãa ả -

1 Nguyễn Bá An, Sổ tay thợ hàn, NXB Xây dựng, Hà nội, 1986, 326 trang.
2

Hoàng Tùng, Nguyễn Văn Siêm, và các tác giả, Công nghệ kim loại, NXB
ĐH & THCN. 1974,
3 Hoàng Tùng, Nguyễn Thúc Hà, Ngô Lê Thông, Chu Văn Khang, Cẩm nang
hàn, NXB KH&KT, 1998
Nguyễn Văn Thông, Vật liệu và công nghệ hàn,NXB KHKT, 1998, 280 trang
4 Amigut D.Z. Sổ tay thợ hàn khí, 1974 . (tiếng Nga)

5

6

Phrolop V.V. Teoriaticheskie osnovuw svarki, NXB Vishaia Skôla, Moskva,
1970
Petrov, G.L Sumarev A.S. Teoria Svarochnuwk prosexov , Moskva, Výhaia
Skola 1977. (tiếng Nga)
7 Patôn B.E. Technologia Electricheskoi Svarki plavlenia, NXB
mashinostroienie M, 1974, 768 trang. (tiếng Nga)


IV Tài liệu tham khảo :


1. Nguyễn Bá An, Sổ tay thợ hàn, NXB Xây dựng, Hà nội, 1986.
2. Hoàng Tùng, Nguyễn Văn Siêm, và các tác giả, Công nghệ kim loại, NX NXB.
ĐH & THCN. 1974,
3. Hoàng Tùng, Nguyễn Thúc Hà, Ngô Lê Thông, Chu Văn Khang, Cẩm nang hàn,
NXB KH&KT, 1998
4. Nguyễn Văn Thông, Vật liệu và công nghệ hàn,NXB KHKT, 1998.
4. .. 4 - . -
. 1971
5. . . .
- . 1974
6. - . - .
1975
7. - - 1 - .
- . 1973
8. -
- 2 - .
- . 1973
9. . . . .
x

x x x - . . - 1972
10. ..
x -
- - 1981
11. ..
x

x x - . - . 1972
12. .
x
- . - . 1974
13. .. ..
x - .
- . 1970
14. ..
x
- . - . 1975
15. .. - .
- . 1977








90

Số
TT
Tác giả và tên sách
1 Nguyễn Bá An, Sổ tay thợ hàn, NXB Xây dựng, Hà nội, 1986, 326
trang.
2


Hoàng Tùng, Nguyễn Văn Siêm, và các tác giả, Công nghệ kim loại,
NXB ĐH & THCN. 1974,

3 Hoàng Tùng, Nguyễn Thúc Hà, Ngô Lê Thông, Chu Văn Khang, Cẩm
nang hàn, NXB KH&KT, 1998

Nguyễn Văn Thông, Vật liệu và công nghệ hàn,NXB KHKT, 1998,
280 trang
4 Amigut D.Z. Sổ tay thợ hàn khí, 1974 . (tiếng Nga)
5 Phrolop V.V. Teoriaticheskie osnovuw svarki, NXB Vishaia Skôla,
Moskva, 1970

Petrov, G.L Sumarev A.S. Teoria Svarochnuwk prosexov , Moskva,
Výhaia Skola 1977. (tiếng Nga)
7 Patôn B.E. Technologia Electricheskoi Svarki plavlenia, NXB
mashinostroienie M, 1974, 768 trang. (tiếng Nga)
8 Vainbôim D.I. Avtomatichékaia i poluavtomaticheskaia Dugavaia
svarka. NXB Sudostroienie, 1966, 434 trang . (tiếng Nga)
9 Vônchenko V.N. Kiểm tra chất lợng mối hàn, NXB Machinôstroienie,
1975, 328 trang. (tiếng Nga)
10
OOB IEbKO B.C, HIIKOHOB A.B
CBAPKA CYOBbIX KOHCTPYKUIIII B 3AIIIIITHbIX A3AX,
1972
11
HOBO JKIIOB H.M. OCHOBbI METAYPIIII YOBOII

91
CBAPKII B AKTIIBHbIX ΓA3AX, 1972
12
I E3bAX ∆. K. CBAPKA HA OTKPbITIbX ΠΛOIIIA∆KAX B
CY∆OCTPOEHIIII II CY∆OPEMOHTE, 1974






92
Đại học đà nẵng
Trờng đại học kỹ thuật

Đinh Minh Diệm








Giáo trình
công nghệ kim loại
tập 3
Hàn và cắt kim loại














Đà nẵng, 2001

Đại học đà nẵng
Trờng đại học kỹ thuật

Đinh Minh Diệm








Giáo trình
công nghệ kim loại
tập 3
Hàn và cắt kim loại

§µ n½ng, 2001





2
Chơng I Hàn kim loại

1.1 Khái niệm chung
1.1.1 Khái niệm
Hàn kim loại là một phơng pháp nối liền các chi tiết lại với nhau thành một
khối không thể tháo rời đợc bằng cách:
Nung kim loại vùng hàn đến nhiệt độ nóng chảy sau khi đông dặc ta đợc mối
liên kết vững chắc gọi là hàn nóng chảy;
Hoặc có thể nung chúng đến nhiệt độ cao nhỏ hơn nhiệt độ nóng chảy của kim
loại đó (đối với kim loại dẻo thì có thể không nung) rồi dùng lực lớn ép chúng
dính chắc vào nhau gọi là hàn áp lực;
Có thể dùng kim loại trung gian nóng chảy rồi nhờ sự hoà tan, khuyết tán kim
loại hàn vào vật hàn mà tạo nên mối ghép gọi là hàn vảy. Hiện nay còn có thể
dùng keo để dán các chi tiét lại với nhau để tạo nên các mối nối ghép;
Ngoài ra ta còn có thể dung keo kim loại để dán chung dính chắc vào nhau gọi là
dán kim loại.

1.1.2 ứng dụng :

Hàn kim loại dóng một vai trò rất quuan trọng trong quá trình gia công, chế
tạo và sửa chữa phục hồi các chi tiết máy.Hàn không chỉ thể dùng để nối ghép các

kim loại lại với nhau mà còn ứng dụng để nối các phi kim loại hoặc hổn hợp kim
loại với phi kim loại. Hàn có mặt trong các ngành công nghiệp, trong ngành y tế hay
trong các ngành phục hồi sửa chữa các sản phẩm nghệ thuật,

1.1.3 Đặc điểm của hàn kim loại

a. Tiết kiệm kim loại
So với tán ri vê, hàn kim loại có thể tiết kiệm từ 10 - 15 % kim loại (do phần
đinh tán, phần khoa lổ) và cha kể đến độ bền kéêt cấu bị giảm do khoan lổ.






H. 1-1 So sánh mối ghép nối hàn và tán rivê

So với đúc : Tiết kiệm khoảng 50 % kim loại do mối hàn khi hàn không cần
hệ thông đậu hơi, đậu ngót, bên cạnh đó chiều dày vật đúc lớn hơn vật hàn,

Tiết kiệm kim loại quý hiếm : Ví dụ khi chế tạo dao tiện ta chỉ cần mua vật
liệu phần cắt gọt là thép dụng cụ còn phần cán ta sử dụng thép thờng CT38 Sẽ
có gí thành rẻ mà vẫn thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật.
b. Độ bền mối hàn cao, mối hàn kín, chịu đợc áp lực
c. Thiết bị đơn giản, giá thành hạ


3
d. Nhợc điểm Tổ chức kim loại vùng mối hàn không đồng nhất, tồn tại ứng suất và
biến dạng sau khi hàn.

1.2 - Phân loại các phơng pháp hàn

P
KG/mm
2
Tnc
IV
III
II
I











T
o
C

H ình 1-2 Sơ đồ phân loại các phơng pháp hàn
I - Vùng hàn nóng chảy; II - Vùng hàn áp lực, II Vùng hàn hạn chế
IV- Vùng không thể tạo thành mối hàn đợc

. . .
Hàn nóng
chảy
Hàn áp lực
Hàn vảy
Hàn hồ quang điện,
Hàn khí,
hàn bằng các chùm tia,
Hàn điện xỷ,
Hàn nhiệt,
Hàn điện tiếp xúc,

Hàn siêu âm,
Hàn cao tần,
Hàn nổ,
Hàn ma sát,
Hàn khuyếch tan,
Hàn khí - ép
Hàn nguội
Hàn kim loại
Hình 1-2 Sơ đồ phân loại các phơng pháp hàn



4
Chơng 2 Qúa trình luyện kim khi hàn nóng chảy

2.1 Quá trình luyện kim khi hàn nóng chảy

Khi hàn nóng chảy nhiệt độ vùng hàn trung bình là 1700 - 1800
o
C. ở trạng
thái nhiệt độ cao kim loại lỏng chịu sự tác động mạnh của môi trờng xung quanh
và các nguyên tố có trong thành phần que hàn và thuốc bọc que hàn; Kim loại mối
hàn ở trạng thái lỏng và một phần bi bay hơi. Trong vùng mối hàn xảy ra nhiều quá
trình nh ô xy hoá, khử ô xy, hoàn nguyên và hợp kim hoá mối hàn, quá trình tạo xỷ
và tinh luyện , Các quá trình đó phần nào tơng tự nh những quá trình luyện kim
nên ngời ta gọi quá trình này là quá trình luyện kim khi hàn nhng xảy ra trong
một thể tích nhỏ và thời gian ngắn.

Môi trơng khí.
Các nguyên tố có trong vật hàn và que

hàn : [Fe], [FeO], [Si], [Mn],
X
ỷ
, thuốc bọc
q
ue hàn: FeO, MnO,
SiO2,











Hình 2 - 1 Sơ đồ những yếu tố ảnh hởng đến chất lợng mối hàn

ảnh hởng của ôxy
Ôxy có trong các môi trơng xung quanh nh không khí, hơi nớc, Co2,
H2O, và trong các ỗit kim loại, trong lớp xỉ khi hàn,
Ôxy có tác dụng mạnh với các nguyên tố : Fe, Mn, Si, C, kết quả sẽ làm
thay đổi thành phần và tính chất của kim loại mối hàn.
Ví dụ :
Fe + O > FeO
Fe + O
2
> 2FeO

Một phần các ôxit sắt nh trên sẽ đi vào xỉ, một phần sẽ trộn lẫn với kim loại
mối hàn do không thoát ra ngoài kịp. Mối hàn có lẫn xỉ sẽ làm cho cơ tính giảm
mạnh.
Trong môi trờng xung quanh cũng còn có nhiều chất khí có ảnh hởng đến
chất lợng mối hàn nh hydro., Nitơ, lu huỳnh, phốt pho,
Hydro: có trong hơi nớc, trong các loại khí bảo vệ hoặc do bị phân huỷ
các chất trong quá trình hàn sẽ hoà tan vào mối hàn và gây nên rỗ khí. Đối với thép
và hợp kim nhôm, hy dro là nguyên nhân chủ yếu gây nên rỗ khí.
Lu huỳnh là chất gây nên nứt nóng cho mối hàn
Phốt pho gây nên nứt nguội cho mối hàn


5
Trong vùng mối hàn xảy ra quá trình khử ôxy. Có thể tóm tắt theo các dạng phản
ứng sau:
[FeO] + (Si) > [Fe] + (SiO2)
[ ] - Thành phần các chất đi vào kim loại;
( ) - Thành phần các chất đi vào trong xỷ ;
[FeO] + (Mn) > [Fe} + (MnO
2
)
[FeO] + (SiO2 > (FeO.SiO
2
)
FeS + Mn > MnS + Fe
FeS + MnO > MnS + FeO
Fe
3
P + FeO > (P

2
O
5
) + 9 Fe
CaO + P
2
O
5
> Ca
3
P
2
O
8


Cơ tính của vật liệu



A
H
A
H

% O
2

Hình 2 - 2 Sơ đồ ảnh hởng của o xy đến cơ tính mối hàn [13]

ảnh hởng của một số chất khí đến cơ tính mối hàn (nh hình 2 - 3)


O
2
N
2
O
2
N
2
%
A
k





B
N

2
O
2




% O
2

% N
2
% O
2

% N
2

% O
2

% N
2

Hình 2 - 3 ảnh hởng của một số chất khí đến cơ tính mối hàn [13]