Giáo trình Hàn kim loại màu và hợp kim màu (Nghề Hàn Cao đẳng)

BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG CAO ĐĂNG NGHỀ XÂY DỰNG

GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN/MƠN HỌC: HÀN KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU
NGÀNH/NGHỀ: HÀN
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo quyết định số: …. /QĐ … ngày … tháng … năm …
của Hiệu trưởng

Quảng Ninh, năm 2021
0



TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nội bộ nên các nguồn thơng tin có
thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo
và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.


LỜI GIỚI THIỆU
Trong những năm gần đây, với nhu cầu cơng nghiệp hố hiện đại hố
dạynghề đó có những bước tiến nhằm thay đổi chất lượng dạy và học, để thực
hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội.
Cùngvới sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, lĩnh vực cơ khí chế
tạo nói chung và ngành Hàn ở Việt Nam nói riêng đó có những bước phát triển
đáng kể.Chương trình khung quốc gia nghề hàn đó được xây dựng trên cơ sở
phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề được kết cấu theo các mô đun. Để tạo điều

kiện thuận lợi cho các cơ sở dạy nghề trong quá trình thực hiện, việc biên soạn
giáo trình kỹ thuật theo các mô đun đào tạo nghề là cấp thiết hiện nay.
Mô đun: Hàn kim loại màu và hợp kim màu là mơ đun đào tạo nghề được
biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành. Trong quá trình thực
hiện,nhóm biên soạn đã tham khảo nhiều tài liệu cơng nghệ hàn trong và ngồi
nước, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất. Mô đun bao gồm nội dung
chính:
- Hàn nhơm hợp kim nhơm bằng phương pháp hàn MIG
- Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG
- Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương pháp hàn khí
- Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương pháp hàn TIG
Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhưng khơng tránh khỏi những khiếm
khuyết, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để cuốn giáo trình
được
hịan
thiện
hơn.
…. ngày …. tháng …. năm ….
Nhóm biên soạn

2


MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU .................................................................................................. 2
BÀI 1: HÀN NHÔM HỢP KIM NHÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN MIG.. 6
2.1. Đặc điểm khi hàn nhôm hoặc hợp kim nhôm ............................................................ 6
2.2. Chuẩn bị phôi hàn, vật liệu hàn nhôm và hợp kim nhôm ......................................... 6
2.3. Kỹ thuật hàn nhôm và hợp kim nhôm ........................................................................ 8
2.4. Kỹ thuật sử lý sau khi hàn ........................................................................................... 8

BÀI 2: HÀN NHÔM HỢP KIM NHÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG. 14
2.1. Chuẩn bị phôi hàn, vật liệu, thiết bị dùng hàn nhôm và hợp kim nhôm ............... 14
2.2. Kỹ thuật hàn nhôm và hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG ...................... 15
2.3. Kỹ thuật sử lý sau khi hàn ......................................................................................... 17
BÀI 3: HÀN ĐỒNG HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN KHÍ.. 23
2.1. Đặc điểm khi hàn đồng, hợp kim đồng .................................................................... 23
2.2. Chuẩn bị vật liệu, thiết bị dùng hàn đồng và hợp kim đồng .................................. 24
2.3. Kỹ thuật hàn đồng và hợp kim đồng bằng phương pháp hàn khí........................... 25
2.4. Kỹ thuật xử lý sau khi hàn ......................................................................................... 28
2.5. Kiểm tra mối hàn, sửa chữa khuyết tật ..................................................................... 28
BÀI 4: HÀN ĐỒNG, HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG . 32
2.1. Chuẩn bị phôi hàn, vật liệu, thiết bị dùng trong hàn đồng và hợp kim đồng ......... 32
2.2. Kỹ thuật hàn đồng và hợp kim đồng bằng phương pháp hàn TIG ......................... 34
2.3. Kỹ thuật xử lý sau khi hàn ........................................................................................ 36


GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN
Tên mơn học/mơ đun: HÀN KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU
Mã môn học/mô đun: MĐ30
I. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun:
- Vị trí: Mơ đun Hàn kim loại màu và hợp kim màu được bố trí giảng dạy đồng
thời (hoặc sau) các môn học, mô đun của nghề.
- Tính chất của mơ đun: Là mơ đun chun mơn của nghề.
II. Mục tiêu của môn học/mô đun:
- Kiến thức:
+ Trình bày rõ đặc điểm, khó khăn khi hàn kim loại và hợp kim màu.
+ Tính chế độ hàn phù hợp với chiều dày, tính chất của vật liệu và kiểu liên
kết hàn.
+ Chọn phương pháp hàn, các biện pháp công nghệ trước khi hàn, trong khi
hàn và sau khi hàn hợp lý.

- Kỹ năng:
+ Nhận biết đúng các loại vật liệu dùng hàn kim loại và hợp kim màu.
+ Chuẩn bị phơi hàn đúng kích thước bản vẽ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
+ Hàn các loại hàn kim loại và hợp kim màu đảm bảo độ sâu ngấu, đúng
kích thước bản vẽ, khơng bị nứt, ít rỗ khí.
+ Giải thích đầy đủ các quy định an tồn và vệ sinh công nghiệp.
- Năng lực tự chủ và chịu trách nhiệm:
Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong cơng việc, có
tinh thần hợp tác giúp đỡ lẫn nhau, tính cẩn thận tỷ mỉ, ý thức tiết kiệm vật liệu
khi thực tập.

4


Nội dung của môn học/mô đun:
1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian:
Số
TT

Thời gian (giờ)
Tên các bài trong mô đun

Tổng
Lý
Thực
số thuyết hành

Kiểm
tra

1

Bài 1: Hàn nhôm và hợp kim nhôm
bằng phương pháp hàn MIG.

16

3

13

2

Bài 2: Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng
phương pháp hàn TIG.

16

2

12

3

Bài 3: Hàn đồng và hợp kim đồng
bằng phương pháp bằng hàn khí

16

3

13

4

Bài 4: Hàn đồng và hợp kim đồng
bằng phương pháp hàn TIG.

12

2

8

2

Cộng

60

10

46

4

2. Nội dung chi tiết

2

BÀI 1: HÀN NHÔM HỢP KIM NHÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN
MIG
1. Mục tiêu:
- Nêu được đặc điểm khi hàn nhôm và hợp kim nhơm bằng phương pháp
hàn MIG.
- Trình bày được kỹ thuật hàn hàn nhôm và hợp kim nhôm bằng phương
pháp hàn MIG
- Chuẩn bị được phôi hàn đúng kích thước, đảm bảo u cầu kỹ thuật
- Gá phơi hàn chắc chắn, không bị cong vênh.
- Hàn được mối hàn nhôm và hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn MIG
đảm bảo độ sâu ngấu, ít biến dạng, khơng rỗ khí, khơng nứt.
- Kiểm tra, sửa chữa các sai hỏng về hình dáng, kích thước và một số
khuyết tật của mối hàn không để xảy ra phế phẩm.
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỷ mỉ, đảm bảo an tồn lao động và vệ sinh công
nghiệp.
2. Nội dung:
2.1. Đặc điểm khi hàn nhơm hoặc hợp kim nhơm
- Nhơm có ái lực với oxy tạo thành ơxít nhơm trên bề mặt vật hàn, nhiệt
độ nóng chảy của nó tới 20500C trong khi nhiệt độ nóng chảy của bản thân
nhơm chỉ khoảng 6000C – 6500C. Như vậy khi hàn nhơm, phải làm nóng chảy
hay phá hủy được lớp ơxít nhơm trên mặt vật hàn thì q trình hàn mới thực
hiện dược. Ơxít nhơm dễ nằm lại trong mối hàn gây rỗ xỉ và làm ngăn cản q
trình hàn.
- Ở nhiệt độ cao nhơm lỏng dễ hịa tan H2 tạo nên rỗ khí.
- Ở nhiệt độ cao nhơm và hợp kim nhơm có độ bền rất thấp. Khi gần đến
nhiệt độ nóng chả thì vật hàn có thể phá hủy trọng lượng của bản thân nó.
- Từ trạng thái đặc chuyển sang trạng thái lỏng nhơm khơng có sự thay
đổi màu sắc nhiều nên rất khó quan sát khi hàn.
- Khối lượng riêng của ôxít nhôm lớn hơn của nhôm và hợp kim nhôm

nên khó nổi lên khỏi bể hàn.
2.2. Chuẩn bị phơi hàn, vật liệu hàn nhôm và hợp kim nhôm
- Thiết bị: Máy hàn MAG (đã kết nối sẵn),
- Dụng cụ: Búa nguội, mặt nạ hàn, bàn chải sắt, thước lá 500mm, đồ gá
hàn, thước kiểm tra kích thước mối hàn và găng tay bảo hộ.
- Vật liệu: Dây hàn Φ 0,8(mm); Khí CO2.
6


2.2.1. Chuẩn bị mép hàn
- Ta tiến hành vạch dấu rồi dùng kéo cắt cần cắt phôi
+ Đối với mối hàn góc phơi có kích thước là: 150x80x4 mm; 150x40x4 mm.
+ Đối với mối hàn giáp mối phơi có kích thước là: 150x40x4mm;
150x40x4 mm.
2.2.2. Làm sạch mép hàn và gá đính phơi
- Chuẩn bị vật hàn: Để hàn nhơm, thợ hàn phải làm sạch bề mặt vật hàn
cẩn thận. Đánh sạch lớp oxit nhôm bề mặt và các chất bẩn có thể từ dầu, mỡ.
Oxit nhơm trên bề mặt của vật hàn nóng chảy tại nhiệt độ 3,700 F trong khi vật
liệu nhơm của chi tiết hàn có nhiệt độ nóng chảy dưới 1,200 F . Vì vậy, làm sạch
lớp oxit trên bề mặt vật hàn sẽ hạn chế sự thấu sâu của kim loại điền vào vật
hàn. Để làm sạch lớp oxit nhôm, sử dụng bàn chải bằng thép không gỉ để đánh
sạch hoặc dùng dung môi và các phương pháp ăn mòn. Khi dùng bàn chải, nên
chải theo một hướng. Nên chải nhẹ và đều không làm cho bề mặt thơ ráp xù xì
q có thể tăng thêm nguy cơ ngậm oxit trên bề mặt vật hàn. Ngoài ra, làm sạch
bề mặt vật hàn bằng nhôm không được dùng bàn chải đã sử dụng cho việc làm
sạch vật hàn bằng thép hoặc thép không gỉ. Khi dùng các giải pháp làm sạch
bằng hóa học phải đảm bảo làm sạch dung mơi ăn mịn trên bề mặt chi tiết trước
khi hàn. Để giảm thiểu nguy cơ hydrocarbon từ dầu mỡ hoặc dung môi từ
nguyên công cắt xâm nhập vào mối hàn, phải làm sạch chúng bằng chất tẩy.
Kiểm tra để chắc chắn rằng chất tẩy không chứa thành phần hydrocarbon.

- Tính tốn chế độ hàn đính.
+ Với việc chọn quỏ trỡnh đớnh gỏ là hàn : ta phải tớnh :
+ Cường độ dũng điện hàn: Ih
+ Chế độ hàn đớnh : Ihànđớnh = (10 ÷ 15 % ). I h + Ih
2.2.3. Nung nóng trước khi hàn
Sau khi làm sạch bề mặt, chi tiết phải được hàn trong vòng 3 ÷ 4 giờ. Với
dây hàn, làm sạch như sau: rửa bằng dung dịch khử dầu mỡ; tẩm thực trong
dung dịch 15% NaOH ở 60÷70oC; rửa trong nước, sấy khơ, khử khí ở 350oC
trong 5÷10 giờ, trong chân khơng 10÷3mmHg; cũng có thể thay chân khơng
bằng nung trong khơng khí ở 300oC trong 10 ÷ 30 phút
2.2.4. Khí hàn
Khí Argon, với tác dụng làm sạch và đặc tính thâm nhập tốt, là loại khí
được chọn sử dụng phổ biến nhất cho hàn nhôm. Hàn các hợp kim nhôm 5XXXseries, hỗn hợp khí bảo vệ kết hợp argon với heli - tối đa 75% heli sẽ giảm thiểu
sự hình thành oxit magiê.
2.2.5. Dây hàn


Lựa chọn dây hàn có nhiệt độ nóng chảy tương tự vật liệu cơ bản . Thợ
hàn càng hạn chế khoảng nóng chảy của kim loại thì càng dễ hàn. Để hàn chi tiết
mỏng, sử dụng dây 0.8mm kết hợp với quy trình hàn xung tại tốc độ thấp - 100
đến 300 inch/phút - là tối ưu.
2.3. Kỹ thuật hàn nhơm và hợp kim nhơm
2.3.1. Dịng điện hàn
+ Với việc chọn quy trình gá đính
+ Cường độ dịng điện hàn: Ih
+ Chế độ hàn đính : Ihànđính = (10 ÷ 15 % ). I h + Ih
2.3.2. Phương pháp hàn
- Phương pháp hàn trái: Mỏ hàn di chuyển từ phái sang trái
- Phương pháp hàn phải: Mỏ hàn di chuyển từ trái sang phải
2.3.3. Góc nghiêng mỏ hàn

- Giữ mỏ hàn nghiêng một góc 90o so với mặt phẳng về hai phía của phơi
hàn, đồng thời nghiêng một góc 70o đến 80o so với đường hàn về phía ngược với
hướng hàn
- Giữ que hàn nghiêng một góc 90o so với hướng hàn
- Làm nóng chảy que hàn tại điểm đầu đường hàn.
- Nung nóng chảy tới tận gốc của kẽ hàn
- Điều chỉnh góc của nhân ngọn lửa (mỏ hàn) sao cho mối hàn ăn đều và
ngấu suốt chiều dài đường hàn.
2.3.4. Số lớp hàn
Căn cứ vào chiều dày vật hàn để xác định số lớp hàn cho phù hợp
- Với vật hàn có chiều dày từ 2 ÷ 6 mm hàn một lớp
- Với vật hàn có chiều dày từ 6 ÷ 12mm vát mép chữ V, vật hàn có chiều
dày ≥ 12mm vát mép chữ X. Như vậy căn cứ vào từng loại góc vát để chọn số
lớp hàn cho phù hợp yêu cầu kỹ thuật.
2.4. Kỹ thuật sử lý sau khi hàn
2.4.1. Rèn mối hàn
- Khi đã hoàn thành phần thực hành về hàn MIG, bây giờ người thợ phải
tiến hành rèn mối hàn để cải thiện bề mặt đường hàn và chất lượng mối hàn.
Việc này được thực hiện nhờ quá trình nhúng mối hàn như sau:
- Các nếp gợn song thong thường trên mối hàn MIG là do quá trình nhúng thanh
kim loại phụ vào vũng hàn. Càng nhúng nhiều thì gợn song càng nhiều. Nếu
nhúng nhiều mà khơng cung cấp đủ nhiệt có thể dẫn tới độ thấu kém. Do đó chỉ
8


được nhúng thanh kim loại phụ vào vũng hàn khi nó di chuyển về phía trước của
đường hàn.
2.4.2. Ram vật hàn
Khi hàn nhơm bằng phương pháp hàn MIG thường có xu hướng hình thành các
lỗ giống như vết lõm ở cuối đường hàn. Để tránh tạo thành các lỗ này, người thợ

phải tiến ram mối hàn trong vùng nung nóng cho tới khi máy hàn tắt hẳn. Hoặc
có thể áp dụng phương pháp mồi lại hồ quang ngay sau khi tắt để nung chảy lại
vũng hàn, khi đó điều khiển nguồn nhiệt tắt mở cho tới khi vũng hàn đủ nguội
để khơng thể hình thành các vết lõm.
2.4.3. Kiểm tra mối hàn, sửa chữa khuyết tật
- Kiểm tra ngoại dạng mối hàn (Bằng mắt thường, hoặc thiết bị phụ trợ)
để xác định:
- Bề mặt và hình dạng vảy mối hàn.
- Cạnh K của mối hàn.
- Điểm bắt đầu, và kết thúc của mối hàn.
- Khuyết tật của mối hàn: Khuyết cạnh, rỗ khí, khơng ngấu.
- Phương pháp kiểm tra bằng mắt : trước khi kiểm tra mối hàn bằng mắt
ta phải làm sạch mối hàn khỏi những chất bẩn gỉ, xỉ hàn, dầu mỡ... để không ảnh
hưởng đến việc quan sát mối hàn.
*Một số thước kiểm tra mối hàn góc.
-

Thước đo mối hàn đơn giản:

- Đo các mối hàn góc dầy từ 3 - 15 mm, thước đo được sử dụng ở phần có
hình dạng cong để đưa ra tiếp xúc 3 điểm giữa chi tiết và mối góc.
- Đo chiều cao mối hàn của các ống giáp mép bằng phần thẳng. Loại
dưỡng đo này làm bằng nhôm tương đối mềm nên mòn rất nhanh.
- Bộ thước đo mối hàn:


- Đo các mối hàn góc dầy từ 3 - 12 mm, từ 3 đến 7 mm cấp độ 0,5 mm.
Trên đó là 8 mm - 10 mm - 12 mm. Thước đo theo nguyên lý đặt trên 3 điểm.
Thước đo mối hàn với du xích:

- Đo các mối hàn góc; chiều cao của mối hàn giáp mép. Cạnh của thước
đo được tạo ra để sao cho có thể kiểm tra được góc mở của các mối hàn chữ V
và Y 600 700 800
Thước tự chế:

10


Đo được 7 chiều dầy mối hàn góc với góc của mối hàn 90 o
Dưỡng hàn vạn năng (TWI): Gồm có các kỹ thuật đo sau :
Kỹ thuật đo:
+ Chiều cao của mối hàn:

+ Chiều cao của mối hàn:

An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng
- Năng lượng bức xạ (Ánh sáng hồ quang)
Trong hàn hồ quang, điện năng được chuyển thành nhiệt năng và quang
năng, cả hai loại năng lượng này đều có thể gây nguy hiểm hay ảnh hưởng xấu
tới sức khỏe con người.
Hồ quang bắn tóe khi hàn có thể gây cháy, nổ các vật liệu dễ bắt lửa trong
vùng hàn. Do đó cần làm sạch hay cách li các vật liệu dễ cháy nổ ra khỏi vùng
hàn. Ngồi ra, bắn tóe hồ quang cũng có thể gây ra cháy quần áo, gây bỏng, do
đó cần phải trang bị quần áo bảo hộ lao động đầy đủ khi hàn.
Hồ quang hàn bức xạ ra các loại tia như: Tia cực tím, tia hồng ngoại và
ánh sáng nhìn thấy được. Các bức xạ này đều có khả năng gây hại đến mắt, có
thể làm đau mắt, bỏng da,… Do đó khi hàn cần trang bị đầy đủ: Quần áo bảo hộ,
giày, mặt nạ hàn, găng tay,… để phòng tránh các nguy hiểm do hồ quang gây ra.
- Khói hàn.

Khói hàn được sinh ra trong q trình hàn và mang trong nó các thành
phần có từ điện cực hàn, kim loại cơ bản, các chất bám dính trên bề mặt kim loại
cơ bản và các thành phần khác có trong khơng khí. Và tùy vào thành phần hóa
học có trong khói mà nó tương ứng với mức độ nguy hại khác nhau. Khói hàn có
thể gây tác động tức thời lên da và mắt, gây chóng mặt, buồn nơn và dị ứng.
Khí hàn cũng sinh ra trong q trình hàn hồ quang, và nó cũng được coi là
một yếu tố gây hại tới sức khỏe của con người. Khi khói hàn kết hợp với một số
chất tẩy nhờn có thể phân hủy ra khí độc do nhiệt và bức xạ cực tím, nó kết hợp
với ozone hoặc oxitnitơ sẽ gây cho con người cảm giác nhức đầu, chóng mặt,
tức ngực, chói mắt, ngứa cổ và mũi.

Vì vậy, để giảm tác hại gây ra do khói độc và khí hàn, ta cần phải chú ý:
+ Hạn chế tiếp xúc trực tiếp mặt với khói hàn và khí hàn.
+ Xử dụng các trang thiết bị thơng khí trong xưởng hàn.
+ Trang bị vịi hút khí cục bộ tại vị trí hàn.
+ Nhận diện các tác hại bằng cách đọc các thông tin an toàn đi kèm với loại vật
liệu hàn sử dụng.
+ Khi hàn chi tiết đã qua sử dụng, cần quan tâm tới lớp sơn phủ, hay hóa chất
bám lại,… các thành phần có thể gây ra khói độc khi hàn.
- Đề phòng điện giật.
Điện giật ảnh hưởng trực tiếp tới an tồn tính mạng của con người trong q
trình hàn. Khi bất cẩn, người công nhân chạm vào vật bằng kim loại mang điện
thì nó có thể gây ra chết người hoặc để lại thương tật rất nặng.
Điện áp sơ cấp nguy hiểm hơn rất nhiều so với điện áp thứ cấp, và nó gây ra
điện giật khi tay hay một phần nào đó trên cơ thể tiếp xúc với đầu nối hoặc phần
dây dẫn từ điện lưới vào máy hàn. Có thể bị điện giật khi tiếp xúc với vỏ máy
hay dây nối mát do dò điện hoặc dây nối mát không làm việc.
12

Điện áp thứ cấp cũng có khả năng gây giật điện khi hai phần trên cơ thể cùng
tiếp xúc với hai cực điện đầu ra của máy hàn (điện cực và dây nối mát).
- An toàn khi sử dụng thiết bị: Tất cả các thiết bị sử dụng trong quá trình phải
được kiểm định an tồn.
Ngắt nguồn điện vào nguồn điện ở hộp cầu chì trước khi tiến hành sửa chữa.
Thiết bị hàn phải được tiếp đất theo hướng dẫn của nhà sản xuất.


BÀI 2: HÀN NHÔM HỢP KIM NHÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN
TIG.
1. Mục tiêu
- Nêu được trình tự chuẩn bị phơi hàn nhơm và hợp kim nhơm
- Trình bày được kỹ thuật hàn nhôm và hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG.
- Chuẩn bị được phơi hàn đúng kích thước, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
- Gá phôi hàn chắc chắn, đúng kích thước, khơng cong vênh.
- Hàn được mối hàn nhôm và hợp kim nhôm bằng thiết bị hàn TIG, đảm bảo độ
sâu ngấu, ít biến dạng, khơng rỗ khí, khơng nứt.
- Kiểm tra, sửa chữa được các sai hỏng về hình dáng, kích thước, khuyết tật
của mối hàn để xẩy ra phế phẩm.
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỷ mỉ, đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh công
nghiệp.
2. Nội dung
2.1. Chuẩn bị phôi hàn, vật liệu, thiết bị dùng hàn nhôm và hợp kim nhôm
2.1.1. Chuẩn bị mép hàn
- Ta tiến hành vạch dấu rồi dùng kéo cắt cần để cắt phôi
+ Đối với mối hàn góc phơi có kích thước là: 150 x 80 x 4 mm; 150 x 40 x 4 mm.
+ Đối với mối hàn giáp mối phơi có kích thước là: (200 x 100 x 3) x 2.

Hình .2.1. Bản vẽ phơi hàn giáp mối

2.1.2. Làm sạch mép hàn
Trước khi hàn Nhôm cần làm sạch lớp dầu mỡ có trên bề mặt chi tiết.
Tẩy bằng Aceton hoặc dung môi khác trong khoảng rộng từ 100 ÷ 150 (mm) từ
mép của chi tiết. Sau đó lớp oxyt Nhơm được tẩy trong khoảng rộng từ 25 ÷ 30
(mm) bằng phương pháp cơ học như (giấy ráp, bàn chải thép khơng gỉ có đường
kính sợi <0,15mm).
Có thể dùng hố chất để khử ơxit trong dung dịch 1 lít nước: 50 g
14


NaOH, 45 g NaF. Sau đó xối nước từ 1 ÷ 2 phút và trung hoà bằng dung dịch
axit nitric 30 ÷ 35 % với hợp kim Al-Mn hoặc dung dịch axit khác. Sau đó xối
lại bằng nước và sấy khơ bằng khơng khí nóng 80 ÷ 90 0C.
Sau khi làm sạch bề mặt, chi tiết phải được hàn trong vịng 3 ÷ 4 giờ
2.1.3. Nung nóng trước khi hàn
Tiến hành nung nóng sơ bộ vật hàn trước khi hàn, nhiệt độ nung tùy
thuộc vào chiều dày vật hàn và tính chất lý nhiệt của vật hàn để chọn nhiệt độ
nung cho phù hợp.
Nung điểm bắt đầu hàn bằng cách cho mỏ hàn xoay tròn cho đến khi thấy
xuất hiện vũng hàn, đầu của điện cực cần giữ một khoảng cách khoảng 3 mm so
với vũng hàn. Khi quan sát thấy vũng hàn sáng và lỏng thì dịch chuyển đều theo
hướng hàn và tra que hàn phụ vào vũng hàn
2.2. Kỹ thuật hàn nhôm và hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG
2.2.1. Dòng điện hàn
- Kim loại phụ là các thanh hợp kim nhôm tương tự kim loại mối hàn và
có đường kính khoảng 3,2mm
- Mỏ hàn phải có đường kính 9.5mm.
- Tầm với của điện cực khoảng 3,2mm tính từ miệng mỏ hàn.
- Máy hàn phải đặt ở chế độ dịng AC có bổ sung cao tần với cường độ

dòng điện là 120A.
Dòng điện hàn lớn hay nhỏ phụ thuộc chiều dày vật hàn, tính chất vật liệu
và kiểu liên kết hàn, vị trí mối hàn trong khơng gian
Ống
(mm)

Dạng mép

Dd (mm)

dqh (mm)

1

Không vát

1 hoặc 1,6

2

Không vát

1 hoặc 1,6

3
4

Không vát
Không vát
hoặc vát

Vát cạnh
Vát cạnh

2,4
2,4

1,6 hoặc
2,0
1,6 hoặc
2,0
2,4
2,4

5
6

2,4
2,4 hoặc 3,2

2,4
2,4 hoặc
3,2

Lưu
lượng
Ih (A)
Ar
(l/min)
30 ÷ 40 5 ÷ 6
40 ÷ 50 5 ÷ 6

70 ÷ 90 6 ÷ 7
70 ÷ 90 6 ÷ 7
75 ÷ 90 6 ÷ 7
75 ÷ 90 7 ÷ 8

Bảng chế độ hàn khi hàn nhôm và hợp kim nhôm


2.2.2. Số lớp hàn
Căn cứ vào chiều dày vật hàn, kiểu mối hàn và vị trí mối hàn trong gian
để xác định số lớp hàn cho phù hợp
- Với vật hàn có chiều dày từ 2 ÷ 6 mm hàn một lớp
- Với vật hàn có chiều dày từ 6 ÷ 12mm vát mép chữ V, vật hàn có chiều
dày ≥ 12mm vát mép chữ X. Như vậy căn cứ vào từng loại góc vát để chọn số
lớp hàn cho phù hợp yêu cầu kỹ thuật.
2.2.3. Phương pháp hàn
- Điều chỉnh thiết bị như khi hàn trên tấm nhôm để mỏ hàn thẳng đứng
trên vật hàn (nhưng vẫn thấy được vũng hàn) rồi dây hồ quang. Khi hàn nên
nghiêng mỏ hàn khoảng 150, điều này giúp cải thiện quá trình thấm ướt và làm
sạch lớp oxit của hồ quang. Nếu nghiêng mỏ hàn q 150, mối hàn sẽ khơng đủ
khí bảo vệ. Khi hồ quang đã hình thành lúc này có thể dọc theo đường hàn với
các thao tác lặp đi lặp lại: nung chảy vũng hàn, dịch chuyển điện cực ra phía sau
rồi nhúng que hàn vào vũng kim loại nóng chảy. Khi kết thúc mối hàn, tiến hành
ngắt hồ quang theo phương pháp đã trình bày ở trên.
- Các mối hàn giáp mối khơng vát mép sẽ có độ ngấu tốt khi chiều dày
nhỏ hơn 3,2mm. Độ ngấu của mối hàn khi vượt quá chiều dày kim loại cơ bản
thường được gọi là quá ngấu. Chân mối hàn phải nhẵn, khơng được có kim loại
chảy thành cục. Một mối hàn ở tư thế hàn sấp được coi là tốt khi chiều dày từ
chân tới đỉnh mối hàn bằng 2 lần chiều dày kim loại cơ bản.
- Các mối hàn có chiều dày kim loại cơ bản dưới 3,2mm chỉ hàn 1 phía.

Với chiều dày từ 2mm trở lên cần phải để khe hở hàn. Có thể hàn nhơm với
chiều dày từ 4,8mm-6,4mm mà khơng cần đệm lót, có thể không vát mép hoặc
vát mép chữ V đơn. Khi hàn các tấm có chiều dày khác nhau phải theo các qui
định kĩ thuật của nhà sản xuất.
2.2.4. Góc nghiêng mỏ hàn và que hàn
+ Góc nghiêng của mỏ hàn so với trục đường hàn ngược với hướng hàn:
70 ÷ 800
0

+ Góc nghiêng của mỏ hàn so với tấm thành và tấm cánh: 450
+ Góc nghiêng của que hàn so với trục đường hàn theo hướng hàn: 15c

16


Hình 2.2. Góc độ que hàn
Sau khi gây hồ quang giữ mỏ hàn một góc (như hình trên). Nung điểm
bắt đầu hàn bằng cách cho mỏ hàn xoay tròn cho đến khi thấy xuất hiện vũng
hàn, đầu của điện cực cần giữ một khoảng cách khoảng 3 mm so với vũng hàn.
Khi quan sát thấy vũng hàn sáng và lỏng thì dịch chuyển đều theo hướng hàn và
tra que hàn phụ vào vũng hàn
- Phương pháp chuyển động của mỏ hàn và que hàn phụ.
- Dao động của mỏ hàn theo kiểu răng cưa hoặc bán nguyệt, kiểu đường thẳng

Hình 2.3. Phương pháp dao động que hàn

2.3. Kỹ thuật sử lý sau khi hàn
2.3.1. Rèn mối hàn
Khi đã hoàn thành phần thực hành về hàn TIG, bây giờ người thợ phải
nắm được cách cải thiện bề mặt đường hàn. Việc này được thực hiện nhờ qúa

trình nhúng thanh kim loại phụ như sau:


- Các nếp gợn song thong thường trên mối hàn TIG là do quá trình nhúng
thanh kim loại phụ vào vũng hàn. Càng nhúng nhiều thì gợn song càng nhiều.
Nếu nhúng nhiều mà khơng cung cấp đủ nhiệt có thể dẫn tới độ thấu kém. Do đó
chỉ được nhúng thanh kim loại phụ vào vũng hàn khi nó di chuyển về phía trước
của đường hàn.
- Khi hàn nhơm bằng phương pháp hàn TIG thường có xu hướng hình
thành các lỗ giống như vết lõm ở cuối đường hàn. Để tránh tạo thành các lỗ này,
người thợ phải giữ thanh kim loại phụ và nhấc ra từ từ trong vùng nung nóng
cho tới khi máy hàn tắt hẳn. Hoặc có thể áp dụng phương pháp mồi lại hồ quang
ngay sau khi tắt để nung chảy lại vũng hàn, khi đó điều khiển nguồn nhiệt tắt mở
cho tới khi vũng hàn đủ nguội để khơng thể hình thành các vết lõm.
2.3.2. Ram vật hàn
Nung điểm khởi đầu để tạo vũng hàn giống như khi hàn khơng có giây hàn
phụ. Khi vũng hàn sáng lên và lỏng dịch chuyển về phía sau vũng hàn và đồng
thời bổ sung kim loại dây hàn phụ bằng cách chạm nhanh đầu dây hàn vào mép
trước của vũng hàn để kim loại dây hàn nóng chảy sau đó rút ngay dây hàn phụ
lại và đưa hồ quang về mép trước vũng hàn . Khi vũng hàn trở lại sáng lỏng thì
chu kỳ lại được lặp lại như cũ. Chú ý đầu dây hàn phụ luôn nằm trong vùng khí
bảo vệ và sẵn sàng tiếp cận mép trước vũng hàn cho kim loại phụ nóng chảy.
2.3.3. Kiểm tra mối hàn, sửa chữa khuyết tật
a. Phương pháp kiểm tra mối hàn
Kiểm tra ngoại dạng mối hàn (Bằng mắt thường, hoặc thiết bị phụ trợ) để xác
định:
- Bề mặt và hình dạng vảy mối hàn.
- Cạnh K của mối hàn.
- Điểm bắt đầu, và kết thúc của mối hàn.
- Khuyết tật của mối hàn: Khuyết cạnh, rỗ khí, khơng ngấu.

Phương pháp kiểm tra bằng mắt : trước khi kiểm tra mối hàn bằng mắt ta
phải làm sạch mối hàn khỏi những chất bẩn gỉ, xỉ hàn, dầu mỡ... để không ảnh
hưởng đến việc quan sát mối hàn.
+ Một số thước kiểm tra mối hàn góc.
Thước đo mối hàn đơn giản:

18


- Đo các mối hàn góc dầy từ 3 - 15 mm, thước đo được sử dụng ở phần có
hình dạng cong để đưa ra tiếp xúc 3 điểm giữa chi tiết và mối góc.
- Đo chiều cao mối hàn của các ống giáp mép bằng phần thẳng. Loại
dưỡng đo này làm bằng nhơm tương đối mềm nên mịn rất nhanh.
Bộ thước đo mối hàn:
- Đo các mối hàn góc dầy từ 3 - 12 mm, từ 3 đến 7 mm cấp độ 0,5 mm.
Trên đó là 8 mm - 10 mm - 12 mm. Thước đo theo nguyên lý đặt trên 3 điểm.
Thước đo mối hàn với du xích:
- Đo các mối hàn góc; chiều cao của mối hàn giáp mép. Cạnh của thước
đo được tạo ra để sao cho có thể kiểm tra được góc mở của các mối hàn chữ V
và Y 600 700 800
Thước tự chế:

Đo được 7 chiều dầy mối hàn góc với góc của mối hàn 90 o
Dưỡng hàn vạn năng (TWI): Gồm có các kỹ thuật đo sau :
Kỹ thuật đo:
+ Chiều cao của mối hàn:


+ Chiều cao của mối hàn:

b. Sửa chữa khuyết tật
a. Cháy cạnh

+ Nguyên nhân:
Dòng điện hàn lớn.
Hồ quang hàn dài.
Dao động mỏ hàn không phù hợp
+ Biện pháp khắc phục:
20


Chọn dòng điện hàn hợp lý.
Sử dụng hồ quang ngắn để hàn.
Điều chỉnh góc độ mỏ hàn hợp lý.
b. Rỗ khí.

+ Biện pháp khắc phục:
Sử dụng khí có độ tinh khiết (99,99%).
Vệ sinh sạch mép hàn.
Tăng lưu lượng khí bảo vệ mối hàn
c. Khơng ngấu.

+ Ngun nhân:
Dịng điện hàn thấp.
Góc độ mỏ hàn không phù hợp.


+ Biện pháp khắc phục:
Tăng cường độ dòng điện.
Điều chỉnh góc nghiêng của mỏ hàn hợp lý.

22


BÀI 3: HÀN ĐỒNG HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN KHÍ
1. Mục tiêu
- Nêu được đặc điểm khi hàn nhơm và hợp kim nhơm bằngphương pháp hàn khí.
- Trình bày được kỹ thuật hàn đồng và hợp kim đồng bằng phương pháp hàn khí.
- Chuẩn bị thiết bị hàn khí đầy đủ an tồn, phơi hàn sạch đúng kích thước bản vẽ.
- Gá được phôi hàn chắc chắn đúng kích thước.
- Hàn được mối hàn đồng và hợp kim đồng bằng phương pháp hàn khí đảm
bảo độ ngấu, khơng biến dạng, khơng rỗ khí, khơng nứt.
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỷ mỉ, đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh công
nghiệp.
2. Nội dung
2.1. Đặc điểm khi hàn đồng, hợp kim đồng
Nói chung đồng và hợp kim của đồng là vật liệu có tính hàn xấu vì chúng
có những đặc điểm sau đây:
- Đồng có tính dẫn nhiệt và dẫn điện tốt, nên khi hàn yêu cầu phải có
nguồn nhiệt tập trung mạnh, tức là phải hàn với chế độ hàn cao. ở nhiệt độ cao
hạt đồng có xu hướng lớn lên mạnh, nhất là khi hàn mối hàn nhiều lớp, do đó
giảm độ bền của đồng xuống vì thế để đảm bảo độ bền của mối hàn thì tốt nhất
là sau mỗi lớp hàn tiến hành rèn ở nhiệt độ 550-8000C.
- Đồng dễ bị ơ-xy hố ở nhiệt độ cao, tạo nên các ơ-xít đồng. Các ơ-xít
này lại cùng với đồng tạo nên các cùng tinh dễ chảy phân bố ở các vùng tinh
giới hạt, do đó làm giảm tính dẻo và dễ gây nên hiện tượng nứt nóng trong mối
hàn.
- Khi hàn đồng thau kẽm dễ bay hơi do sự tạo thành ơ-xít kẽm, ZnO có
nhiệt độ sôi thấp (9070C) . Sự bay hơi của kẽm không những làm thay đổi thành
phần kim loại mối hàn mà cịn gây ra hiện tượng rỗ khí trong mối hàn và gây ra

độc hại đối với người thợ hàn.
- Đồng có hệ số giãn nở dài tương đối lớn, (Gấp 1,5 lần so với thép) nên
khi hàn hay bị biến dạng (cong, vênh ), nứt ... vì thế cần phải chú ý gá lắp các
chi tiết hàn như thế nào để không hạn chế sự giãn nở khi nung nóng cũng như sự
co của chúng khi nguội đồng thời cần phải nung nóng sơ bộ các chi tiết trước
khi hàn lên một nhiệt độ nhất định.
- Đồng và hợp kim của đồng ở trạng thái lỏng hoà tan nhiều khí , nhất là
ơ-xy và hyđrơ. do đó khi nguội mà chúng khơng kịp thốt ra khỏi vũng hàn sẽ
gáay nên hiện tượng rỗ khí và nứt trong mối hàn. Ngoài sự hoà tan vào kim loại
lỏng ở trong vũng hàn ra , trong q trình hàn hyđrơ cịn khuyếch tán vào các
vùng ảnh hưởng nhiệt tác dụng với ơ-xít đồng (nằm ở vùng tinh giới) tạo thành