Giáo trình kiến thức cơ bản nghề hàn (nghề hàn trung cấp)

BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ XÂY DỰNG

GIÁO TRÌNH
MƠN HỌC: KIẾN THỨC CƠ BẢN NGHỀ HÀN
NGHỀ: HÀN
TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP
Ban hành kèm theo Quyết định số:

/QĐ-... ngày …tháng.... năm 20……

của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Xây dựng

Quảng Ninh, năm 2018



LỜI NĨI ĐẦU
Hiện nay có rất nhiều các loại máy hàn phục vụ rộng rãi trong nhiều lĩnh vực
sản xuất, đặc biệt là trong ngành xây dựng và đóng tàu thủy. Do sự phát triển không
ngừng của khoa học và công nghệ cho nên máy hàn và thiết bị hàn cũng phát triển
theo. Cho đến nay có rất nhiều loại máy và thiết bị hàn ra đời đã được ứng dụng rộng
rãi trong thực tiễn sản xuất và đời sống.
Trường Cao Đẳng nghề Xây Dựng biên soạn giáo trình: “Thiết bị hàn” nhằm
cung cấp cho học sinh và sinh viên các kiến thức về thiết bị và dụng cụ hàn hồ quang
tay, hàn tự động và bán tự động, hàn điện tiếp xúc, hàn khí, cắt kim loại.
Đây là tài liệu phục vụ cho công tác giảng dạy của giáo viên và học tập của học
sinh, sinh viên. Nhằm góp phần vào việc đào tạo đội ngũ công nhân, kỹ thuật viên có
trình độ cao trong thời kỳ hội nhập kinh tế thế giới của đất nước ta.
Giáo trình gồm có 4 chương:
Chương I: Dụng cụ - Thiết bị hàn hồ quang tay

Chương II: Thiết bị hàn bán tự động
Chương III: Thiết bị hàn điện tiếp xúc
Chương IV: Thiết bị hàn và cắt khí
Khi biên soạn giáo trình tơi đã cố gắng cập nhập những kiến thức mới có liên
quan đến môn học và phù hợp với đối tượng sử dụng cũng như cố gắng gắn những nội
dung lý thuyết với những vấn đề thực tế thường gặp trong sản xuất, để giáo trình có
tính thực tế cao.
Tuy nhiên tơi đã có nhiều cố gắng khi biên soạn, nhưng giáo trình chắc chắn
khơng tránh khỏi những khiếm khuyết. Bởi vậy rất mong nhận được nhiều sự góp ý
của bạn đọc, để khi tái bản lần sau có chất lượng tốt hơn. Mọi ý kiến đóng góp xin gửi
về địa chỉ:
Khoa Cơ Khí xây dựng
Trường Cao Đẳng nghề Xây Dựng
Phường Nam Khê – TP. ng Bí – Quảng Ninh

1


GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN
Tên mơn học/mơ đun: Thiết bị hàn
Mã mơn học/mơ đun: MH 09
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun:
- Vị trí: Mơ đun này được bố trí sau hoặc song song với các mơn học MH07- MH 08
- Tính chất của mô đun: Là mô đun chuyên ngành bắt buộc
- Ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun:
Mục tiêu của mơn học /mơ đun:
- Về kiến thức:
+ Giải thích đầy đủ các khái niệm cơ bản về hàn hồ quang tay, hàn trong mơi trường
khí bảo vệ, hàn điện tiếp xúc, hàn khí.
+ Nhận biết các loại vật liệu dùng để hàn hồ quang tay và các loại khí để hàn trong

mơi trường khí bảo vệ, hàn tiếp xúc và hàn khí.
+ Trình bày cấu tạo và ngun lý làm việc của máy hàn hồ quang tay, Máy hàn bán tự
động TIG, MIG, MAG, máy hàn tiếp xúc, mỏ hàn, cắt khí.
+ Biết tính tốn chế độ hàn phù hợp với chiều dày, tính chất của vật liệu và kiểu liên
kết hàn.
- Về kỹ năng:
+ Biết cách vận hành sử dụng các loại máy hàn hồ quang tay, máy hàn TIG, MIG,
MAG, máy hàn điểm, đường, mỏ hàn khí.
+ Chọn được chế độ hàn phù hợp với từng kiểu liên kết, bề dày vật hàn.
+ Hiểu được kỹ thuật hàn hồ quang tay, hàn trong mơi hàn khí bảo vệ, hàn điểm,
đường, hàn khí.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong công việc, sãn sàng
hợp tác giúp đỡ lẫn nhau.
+ Thực hiện tốt công tác an tồn và vệ sinh cơng nghiệp.
Nội dung của mơn học/mơ đun:

2


CHƯƠNG 1: DỤNG CỤ, THIẾT BỊ HÀN HỒ QUANG TAY
* Mục tiêu:
- Biết được hồ quang hàn và đặc tính của hồ quang hàn.
- Biết được các dụng cụ nghề hàn và cách sử dụng.
- Hiểu được cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy hàn điện xoay chiều, máy hàn điện
một chiều.
- Hiểu được cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy cắt lưỡi thẳng, lưỡi đĩa.
- Biết cách bảo quản và sử lý sự cố máy hàn.
* Nội dung chương:
1. Khái niêm chung:

1.1. Giới thiệu chung về dụng cụ thiết
bị hàn
* Thiết bị hàn
a. Máy hàn: Khi hàn hồ quang tay có thể
dùng dịng điện một chiều hoặc xoay
chiều. Như vậy máy hàn cũng có hai loại
chính là máy hàn một chiều và máy hàn
xoay chiều. Máy hàn là loại thiết bị tạo
ra nguồn điện cung cấp cho việc hình
thành và duy trì hồ quang hàn.

Hình 1.1. Máy hàn hồ quang tay

- Máy hàn một chiều: Sử dụng dòng điện một chiều.
- Máy hàn xoay chiều: Sử dụng dịng điện xoay chiều.
b. Thiết bị an tồn: Để đảm bảo điều kiện làm việc cho người thợ ở các phân xưởng
lớn, người ta phải trang bị những thiết bị an toàn bao gồm những loại sau:
- Thiết bị chiếu sáng: Ánh nắng mặt trời, bóng điện,…
- Hệ thống thơng gió: Quạt, gió tự nhiên,…
- Thiết bị an tồn: Thăm cách điện,găng tay da, ủng da( ủng cao su), dây bảo hiểm,
kính bảo hộ, bình thở ơxi, mặt nạ phịng độc…
* Dụng cụ hàn
Dụng cụ để hàn hồ quang tay bao gồm các loại chủ yếu sau:
a. Kìm hàn:
- Cấu tạo:
1. Dây cáp
2. Tay cầm
3. Đầu kẹp que hàn
- Yêu cầu kìm hàn:
- Đầu kẹp que hàn phải

chắc chắn và dễ tháo lắp que hàn.
Hình 1.12: Kìm hàn
- Cách điện và các nhiệt tốt.
- Trọng lượng < 0,5 kg.
- Các sử dụng:
3


- Trước khi hàn phải kiểm tra chỗ tiếp xúc giữa kìm hàn với dây cáp điện và
kiểm tra đầu kẹp que hàn trước khi hàn.
- Trong khi hàn cầm kìm hàn ở tay thuận và trong quá trình làm việc ln ln
để kìm hàn ở vị trí tay thuận.
- Kết thúc quá trình hàn phải để đúng nơi quy định.
* Chú ý:
- Khơng được vứt, quăng kìm hàn bừa bãi nơi làm việc.
- Khơng để kìm hàn tiếp xúc với vật hàn lâu, trong khi máy hàn vẫn hoạt động.
b. Mặt nạ hàn:
- Cấu tạo:
1. Kính
2. Tay cầm
3. Tấm nhựa bảo vệ
- Yêu cầu:
- Bảo vệ mắt và da mặt.
- Dễ quan sát vũng hàn.
- Các sử dụng:
- Trước khi hàn phải kiểm tra độ tối của kính. Cách chọn độ tối của kính phụ
thuộc vào cường độ dịng điện hàn:
Ih < 40 A thì chọn độ tối của kính số 9
Ih = (40 ÷ 80) A thì chọn độ tối của kính số 10
Ih = (80 ÷ 175) A thì chọn độ tối của kính số 11

Ih = (175 ÷300) A thì chọn độ tối của kính số 12
- Trong khi hàn phải đưa sát mặt nạ hàn vào mặt.
- Khi hàn xong phải đặt đúng vị trí qui định.
* Chú ý:
- Không được vứt, quăng mặt nạ hàn bừa bãi nơi làm việc.
- Không để mặt nạ hàn phần có kính tiếp xúc với đất.
c.Tấm chắn hồ quang: thường là màu đen để chắn hồ quang ảnh hưởng tới những
người ở xung quanh.
d. Dây cáp hàn: Dùng để dẫn điện từ máy hàn đến que hàn và vật hàn.
e. Bàn, ghế hàn: Được chế tạo đặc biệt, có các thiết bị gá lắp và điều chỉnh được độ
cao,..
- Các dụng cụ khác: Búa gõ xỉ, hộp đựng que hàn, bàn chải sắt, đục, búa nguội, kìm…

Hình1.2. Buồng hàn
4


Hình 1.3. Các dụng cụ và thiết bị bảo hộ nghề hàn

Hình 1.4: Các dụng cụ vạch dấu

Hình 1.5: Máy mài

5


1.2. Hồ quang hàn - một số tính chất của nó
1.2.1. Khái niệm về hồ quang hàn
Hồ quang hàn là hiện tượng phóng điện mạnh và liên tục trong mơi trường khí (đã bị
ion hóa) giữa hai điện cực trái dấu tạo thành một nguồn nhiệt tập trung làm nóng chảy

kim loại.
1.2.2. Tính chất hồ quang hàn
- Hồ quang hàn tỏa ra một nhiệt lượng cao. Chính vì đặc điểm này mà người ta ứng
dụng vào việc làm nóng chảy kim loại, tạo thành mối hàn.
- Hồ quang hàn phát ra một ánh sáng cực mạnh.

Hình 1.6: Hồ quang hàn
1.2.3. Một số đặc tính của hồ quang hàn
a. Đường đặc tính tĩnh của hồ quang:
Quan hệ giữa điện thế và cường độ dịng điện gọi là đường đặc tính tĩnh của hồ quang.
Điện thế của hồ quang không chỉ phụ thuộc vào cường độ dòng điện và chiều dài hồ
quang mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác.
Khi hàn hồ quang tay điện thế chủ yếu phụ thuộc vào chiều dài hồ quang. Quan sát hai
đường Lhq dài và Lhq ngắn ta thấy Uh thay đổi theo 3 khoảng dịng điện.Tức là đường đặc
tính tĩnh thay đổi hình dáng cùng với sự thay đổi dòng điện.
- Vùng I:

+ Ih < 8.101 A.

+ Uh tăng còn Ih giảm do tiết diện của cột hồ quang tăng.
+ Tính dẫn điện tăng.
- Vùng II:

+ Ih = 8.101 ÷ 8.102 A

+ Uh= const.
+ Tiết diện cột hồ quang tăng tỷ lệ thuận với sự tăng dòng điện hàn. Làm cho
mật độ dòng điện trong cột hồ quang hầu như không thay đổi.
6

- Vùng III:

+ Ih > 8.102 A

+ Ih tăng.
+ Diện tích tiết diện của cột hồ quang hầu như khơng tăng.
Uh (V)
Lhq dài
Lhq

Ih (A)

Hình 1.7: Đường đặc tính tĩnh của hồ quang
b. Đường đặc tính của nguồn hàn (hình 1.10)
- Ih tăng thì Uh giảm.
- Ih giảm thì Uh tăng.
Uh (V)
Uh (V)
Uo
A

B
Io

Ih
(A)

Hình 1.8 : Đường đặc tính
của nguồn hàn

Ih (A)

Hình 1.9 : Mối quan hệ giữa đường đặc
tính tĩnh của hồ quang và đường đặc
tính của nguồn hàn

c. Mối quan hệ giữa đường đặc tính tĩnh của hồ quang và đường đặc tính của nguồn
hàn (hình 1.9)
- Hai đường đặc tính cắt nhau ở A và B.
- Tại A có Ih nhỏ, điểm A được gọi là điểm gây hồ quang.
- Tại B có Ih lớn, hồ quang cháy ổn định, điện áp hàn thấp.
7


2. Dụng cụ hàn và cách sử dụng
2.1. Kìm hàn
a.Cấu tạo
1. Đầu nối dây cáp
2.Tay cầm
3. Đầu kẹp que hàn
b. Yêu cầu kìm hàn
- Đầu kẹp que hàn phải chắc chắn và
dễ tháo lắp que hàn.
- Cách điện và cách nhiệt tốt.

Hình 1.10: Kìm hàn

- Trọng lượng < 0,5 kg.
c. Cách sử dụng

- Trước khi hàn phải kiểm tra chỗ tiếp xúc giữa kìm hàn với dây cáp điện và kiểm tra
đầu kẹp que hàn trước khi hàn.
- Trong khi hàn cầm kìm hàn ở tay thuận và trong quá trình làm việc ln ln để kìm
hàn ở vị trí tay thuận.
- Kết thúc quá trình hàn phải để kìm hàn đúng nơi quy định.
* Chú ý:
- Không được vứt, quăng kìm hàn bừa bãi nơi làm việc.
- Khơng để kìm hàn tiếp xúc với vật hàn lâu, trong khi máy hàn vẫn hoạt động.
2.2. Dây cáp hàn
a. Cấu tạo

1

2

1. Đầu bắt ốc
2. Dây cáp
- Đầu bắt ốc được làm bằng đồng.
- Dây cáp vỏ làm bằng cao su, lõi làm

Hình 1.11: Dây cáp hàn

bằng các sợi đồng nhỏ.
b.Yêu cầu: Dẫn điện, dẫn nhiệt tốt.
c. Cách sử dụng:

1

3

- Kiểm tra dây cáp hàn trước khi hàn.
2.3. Mặt nạ hàn
2.3.1. Cấu tạo
1. Kính
2. Tay cầm

Hình 1.12: Mặt nạ hàn

3. Tấm nhựa bảo vệ
8

2


2.3.2. Yêu cầu
- Bảo vệ mắt và da mặt, Dễ quan sát vũng hàn.
2.3.3. Cách sử dụng
- Trước khi hàn phải kiểm tra độ tối của kính. Cách chọn độ tối của kính phụ thuộc
vào cường độ dịng điện hàn:
Ih < 40 A thì chọn độ tối của kính số 9
Ih = (40 ÷ 80) A thì chọn độ tối của kính số 10
Ih = (80 ÷ 175) A thì chọn độ tối của kính số 11
Ih = (175 ÷300) A thì chọn độ tối của kính số 12
- Trong khi hàn phải đưa sát mặt nạ hàn vào mặt.
- Khi hàn xong phải đặt đúng vị trí qui định.
* Chú ý:
- Không được vứt, quăng mặt nạ hàn bừa bãi nơi làm việc.
- Không để mặt nạ hàn phần có kính tiếp xúc với đất.
2.4. Các dụng cụ khác

2.4.1. Búa gõ xỉ
- Một đầu nhọn, một đầu dẹt (hình vẽ 1.13)
- Đầu búa được làm bằng thép đã tôi cứng.
2.4.2. Bàn chải sắt
Dùng để làm sạch bề mặt thép trước và sau khi hàn.
2.4.3. Các loại thước: Thước lá, thước dây, thước vng

Hình 1.13: Búa gõ xỉ

(để chỉnh góc vng giữa hai chi tiết khi gá đính),…
2.4.4. Các loại máy cắt: Máy cắt thép bằng tay, máy cắt thép bằng đá,…
2.4.5. Các loại vạch dấu: Để vẽ trước khi cắt và khoan chi tiết.
2.4.6. Các loại đồ gá: Gá ống tròn, gá khung,…
2.4.7. Các loại máy khoan,….
2.4.8 Các loại búa,….
3. Máy hàn hồ quang tay
3.1. Phân loại
3.1.1. Máy hàn một chiều
- Máy phát điện hàn: Là loại máy phát điện tạo ra dòng điện một chiều.
- Máy nắn dòng hàn: Là loại máy biến áp chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng
điện một chiều để hàn.
3.3.2. Máy hàn xoay chiều:
- Máy hàn một trạm: Là loại máy biến áp chỉ cấp điện cho một kìm hàn.
- Máy hàn nhiều trạm: Là loại máy biến áp cấp điện cho nhiều kìm hàn.
9


3.2. Yêu cầu đối với máy hàn
- Điện áp không tải của máy (Uo) phải đủ để gây hồ quang, nhưng không gây nguy
hiểm cho người sử dụng.

U (V)
+ Đối với nguồn điện một chiều:

Uo

h

Uo = (30÷ 55) V ⇒ Uh =(16÷ 35) V
+ Đối với nguồn điện xoay chiều:

Io

Uo = (55÷ 80) V ⇒ Uh =(25÷ 45) V
- Máy hàn phải có đường đặc tính dốc:

Ih (A)

Hình 1.14: Đường đặc tính của nguồn hàn

+ Ih tăng thì Uh giảm.

+ Ih giảm thì Uh tăng.
- Máy hàn phải có dịng điện ngắn mạch Io không quá lớn: Io ≤ (1,3 ÷ 1,4).Ih
- Máy hàn phải điều chỉnh được với nhiều loại chế độ hàn khác nhau.
- Máy hàn phải có kích thước và khối lượng càng nhỏ càng tốt, có hệ số cơng suất hữu
ích cao, giá thành rẻ, dễ sử dụng, bảo hành và sửa chữa.
3.3. Máy hàn điện một chiều (Máy phát điện hàn có cực từ lắp rời)
Stato

S2

Rơto

A

S1

C

N1

B

N2

Hình 1.15: Sơ đồ ngun lý máy phát điện hàn có cực từ lắp rời
3.3.1. Cấu tạo
- Có 4 cực từ được bố trí làm hai cặp xen kẽ nhau trên stato.
- Trên các cặp từ có quấn các cuộn dây kích thích.
- Cuộn dây kích thích thứ nhất quấn trên cặp cực S1N1 làm việc ở chế độ bão hịa từ.
- Cuộn dây kích thích thứ hai quấn trên cặp cực S2N2 làm việc ở chế độ không bão hịa
từ.
- Trên rơto có lắp 3 chổi than A, B, C (A, B là chổi than chính, C là chổi than phụ).
- Cặp cực A, C cấp điện cho các cuộn dây kích thích.
3.3.2. Nguyên lý làm việc
10


- Khi máy chạy không tải: Rôto của máy chưa có dịng điện chạy qua. Lúc này Uo = E.
- Khi hàn:

+ Trong rơto của máy phát điện có dịng điện chạy qua. Rơto sinh ra một dịng từ
thơng mới chống lại từ thơng sinh ra nó, làm giảm từ thông tổng của máy. Dẫn tới
giảm điện áp của máy.
+ Chiều dài hồ quang (Lhq) lớn thì Uh tăng.
+ Chiều dài hồ quang (Lhq) nhỏ thì Uh giảm.
- Lúc ngắn mạch ( Chập mạch): Điện thế của máy giảm gần bằng khơng như vậy là
hạn chế được dịng điện chập mạch.
* Điều chỉnh cường độ dòng điện hàn bằng cách:
- Lắp một biến trở nối tiếp với các cuộn dây kích thích.
- Lắp một tay nắm, để thay đổi vị trí của chổi than.
* Máy hàn một chiều có cuộn khử từ mắc nối tiếp
Stato
Rơto

Φ1

Φ2

U = const

1

2

Hình 1.16. Sơ đồ nguyên lý máy phát điện hàn có cuộn khử từ mắc nối tiếp
- Khi máy chạy khơng tải:
+ Khi đó cuộn kích từ 1 có điện thế U = const và rơto quay.
+ Từ thơng Φ1 do cuộn kích từ sinh ra lúc đó xuất hiện một suất điện động cảm
ứng E. Vì chưa gây hồ quang nên mạch ngồi có thể đo được trị số là Uo, Uo = E.
- Khi gây hồ quang:

+ Trong cuộn khử từ 2 và cuộn dây rơto có dịng điện chạy qua. Làm xuất hiện
một từ thông Φ2 ở cuộn dây khử từ nhưng có chiều ngược lại Φ1.
+ Khi Ih tăng thì Φ2 tăng làm từ trường tổng giảm ⇒ dẫn đến Uh giảm.
+ Khi Ih giảm thì Φ2 giảm làm từ trường tổng tăng ⇒ dẫn đến Uh tăng.
* Cách điều chỉnh dịng điện hàn:
- Điều chỉnh lượng từ thơng Φ1 bằng cách điều chỉnh biến trở mắc nối tiếp với cuộn
kích từ 1.
11


+ Nếu tăng biến trở thì Φ1 giảm ⇒ E giảm ⇒ Ih giảm.
+ Nếu giảm biến trở thì Φ1 tăng ⇒ E tăng ⇒ Ih tăng.
- Điều chỉnh lượng từ thơng Φ2 bằng cách thay đổi vị trí của chổi than dẫn đến thay đổi
điện áp ra của máy, từ đó thay đổi Ih.
+ Di chuyển chổi than theo chiều quay của rơto thì Ih giảm.
+ Di chuyển chổi than theo chiều ngược chiều quay của rơto thì Ih tăng.
3.4. Máy hàn điện xoay chiều ( Máy biến áp hàn)
3.4.1. Cấu tạo
Cấu tạo của máy biến áp gồm: Gông từ và
dây cuốn. (hình 1.17)
- Gơng từ (Mạch từ): Được làm bằng lá
thép kỹ thuật dày 0,3 ÷ 0,5 mm, hai mặt
sơn cách điện, và được ghép lại với nhau
tạo thành lõi thép. Lõi thường có tiết diện
chữ U, I, C, F, L…
- Dây cuốn được làm bằng đồng hoặc
Hình 1.17: Máy biến áp
nhơm có tiết diện trịn, bán nguyệt hoặc
hình chữ nhật, bên ngồi dây dẫn có lớp cách điện.
3.4.2. Nguyên lý làm việc

- Máy biến áp hàn là thiết bị điện từ tĩnh.
- Làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi điện áp của hệ thống
dòng điện xoay chiều, nhưng vẫn giữ nguyên tần số.
- Hệ thống đầu vào máy biến áp (khi chưa biến đổi): U1, I1, tần số f.
- Hệ thống đầu ra máy biến áp (khi đã biến đổi): U2, I2, tần số f.
- Đầu vào của máy biến áp nối với nguồn điện được gọi là sơ cấp.
- Đầu ra nối với tải ( kìm hàn, vật hàn) gọi là thứ cấp.
Thông số sơ cấp được ký hiệu:

Thông số thứ cấp được ký hiệu:

Số vòng dây sơ cấp w1.

Số vòng dây thứ cấp w2.

Dòng điện điện sơ cấp I1.

Dòng điện điện thứ cấp I2.

Điện áp sơ cấp U1.

Điện áp thứ cấp U2.

Công suất sơ cấp P1.

Công suất thứ cấp P2.

- Nếu điện áp thứ cấp lớn hơn điện áp sơ cấp gọi là máy biến áp tăng áp.
- Nếu điện áp thứ cấp nhỏ hơn điện áp sơ cấp gọi là máy biến áp giảm áp.
- Máy biến áp hàn hồ quang tay chủ yếu là máy biến áp giảm áp (chuyển từ điện áp

cao xuống điện áp thấp. Nên số vòng dây ở cuộn sơ cấp thường lớn hơn số vòng dây ở
cuộn thứ cấp).
12


- Quan hệ giữa điện áp, dòng điện và số vòng dây như sau:

U 1 I 2 n1
=
=
U 2 I 1 n2

b. Máy hàn xoay chiều có lõi thép di động

Hình 1.18: Ngun lý máy hàn xoay chiều có lõi thép di động
- Giữa hai cuộn dây sơ cấp và thứ cấp đặt một lõi thép di động.
- Để tạo ra sự phân nhánh từ thông sinh ra trong lõi thép của máy.
+ Nếu khe hở a lớn: Tạo ra khoảng khơng khí lớn.
Từ thơng qua lõi thép di động nhỏ.
Dòng điện trong mạch hàn sẽ lớn.
+ Nếu khe hở a nhỏ: Tạo ra khoảng khơng khí nhỏ.
Từ thơng qua lõi thép di động lớn.
Dòng điện trong mạch hàn sẽ nhỏ.
c. Máy hàn xoay chiều có cuộn dây di động

Hình 1.19: Nguyên lý máy hàn xoay chiều có cuộn dây di động
Dựa trên nguyên lý thay đổi vị trí tương đối của các cuộn dây với nhau, sẽ làm
thay đổi khoảng hở từ thông giữa chúng.
13

- Tức là sẽ làm thay đổi trở kháng giữa các cuộn dây và làm thay đổi dòng điện hàn
theo ý muốn.
- Khe hở a lớn: Có cường độ dịng điện nhỏ.
- Khe hở a nhỏ: Có cường độ dịng điện lớn.
3.5. Bảo quản và xử lý sự cố máy hàn
3.5.1. Bảo quản máy hàn hồ quang
- Đặt máy hàn ở nơi khơ ráo, thơng gió. Máy đặt phải vững vàng, chắc chắn.
- Khi đấu máy với lưới điện phải đúng (dòng điện một chiều hay xoay chiều, máy hàn
một pha hay ba pha).
- Khi điều chỉnh dòng điện nên điều chỉnh lúc máy không hoạt động .
- Không nên sử dụng dòng điện hàn quá mức quy định ghi trên vỏ máy.
- Thường xuyên kiểm tra chỗ tiếp xúc ở máy hàn và kiểm tra chỗ cách điện.
- Vệ sinh máy hàn thường xuyên, không dùng vải để lau cuộn dây, phải dùng khí nén
để thổi bụi.
- Đối với máy phát điện cần thường xuyên kiểm tra chổi than với cổ cóp điện.
- Tại những nơi ổ quay, ổ trượt, cơ cấu vít chỉnh phải bơi dầu mỡ thường xuyên.
- Thường xuyên kiểm tra dây tiếp đất ở vỏ máy.
- Khi máy gặp sự cố phải lập tức cho máy ngừng hoạt động và báo ngay cho người có
trách nhiệm sửa chữa.
3.5.2. Xử lý sự cố máy hàn hồ quang tay
a. Máy phát điện hàn một chiều
- Mô tơ của máy hàn điện một chiều quay ngược
+ Nguyên nhân: Đấu sai đầu dây ở lưới điện (mô tơ ba pha)
+ Khắc phục: Đấu lại hai đầu dây trong ba đầu dây.
- Sau khi mở máy, tốc độ quay của mơ tơ chậm và có tiếng kêu ung ung.
+ Ngun nhân: Một trong ba cầu chì của ba pha bị cháy. Cuộn dây trong stato
của mô tơ điện bị đứt.
+ Khắc phục: Thay cầu chì, cuốn lại cuộn dây trong stato.
- Máy hàn một chiều quá nóng

+ Nguyên nhân: Máy hàn quá tải.
Cuộn dây rôto của máy phát điện chập mạch.
Cổ cóp điện bị chập mạch.
Cổ cóp điện khơng sạch sẽ.
+ Khắc phục: Ngừng máy hàn hoặc giảm cường độ dịng điện.
Quấn lại cuộn dây.
Sửa lại cổ cóp điện.
14


Lấy vải lau sạch cổ cóp điện.
- Chổi than có tia lửa
+ Nguyên nhân: Chổi than tiếp xúc không tốt.
Chổi than bị kẹt.
+ Khắc phục: Lau sạch mặt tiếp xúc.
Điều chỉnh lại khe hở ở chổi than.
b. Máy hàn điện xoay chiều
- Máy biến thế của máy hàn quá nóng.
+ Nguyên nhân: Máy hàn quá tải.
Cuộn dây ở máy biến thế bị chập mạch.
+ Khắc phục: Ngừng hàn hoặc giảm cường độ dòng điện.
Cuốn lại cuộn dây ở máy biến thế.
- Chỗ nối của cuộn dây quá nóng
+ Nguyên nhân: Chỗ nối dây bị lỏng.
+ Khắc phục: Nối lại chỗ nối cho chắc chắn.
- Dòng điện hàn lúc to lúc nhỏ
+ Nguyên nhân: Vật hàn tiếp xúc với dây cáp điện không tốt.
Lõi thép di động hoặc cuộn dây di động bị dao động theo sự

chấn rung của máy.

+ Khắc phục: Cho vật hàn tiếp xúc chắc chắn với dây cáp.
Sửa lại phần di động của máy cho chắc chắn.
- Máy hàn phát ra tiếng kêu lớn
+ Nguyên nhân: Vít hãm, lò xo, cơ cấu di động bị mòn.
Cuộn dây bị chập mạch.
+ Khắc phục: Vặn chặt vít hãm, lị xo, cơ cấu di động.
Sửa lại cuộn dây.
- Vỏ ngoài của máy có điện
+ Ngun nhân: Cách điện khơng tốt với vỏ ngồi của máy.
+ Khắc phục: Tìm ngun nhân để cách điện cho tốt.
4. Máy cắt thép
4.1. Máy cắt lưỡi thẳng
4.1.1. Cấu tạo: Các bộ phận chính
- Thân máy
- Bàn đỡ phôi
- Thước đo cạnh

15


- Cữ chặn sau
- Chấu kẹp phôi
- Tấm bảo vệ tay
- Lưỡi cắt
- Bàn trượt phôi
- Hộp điện điều khiển
- Công tắc bàn đạp chân
- Mô tơ điện
- Hệ thống truyền động (Thanh truyền, buly, đai, cam.. )

3

7

8

1
2
6

4
9

5
Hình 1.21: Cấu tạo máy cắt lưỡi đĩa

16


Câu hỏi ôn tập chương
1. Thế nào là hồ quang hàn? Hồ quang hàn có những tính chất gì?. Nêu một số đặc
tính của hồ quang hàn?
2. Trình bày cấu tạo, yêu cầu kỹ thuật và cách sử dụng của các loại dụng cụ?
3. Máy hàn điện hồ quang có mấy loại, nêu cụ thể?. Nêu yêu cầu đối với máy hàn?
4. Trình bày cấu tại, nguyên lý làm việc của máy hàn điện một chiều? (Máy phát điện
có cực từ lắp rời)
5. Nêu cách bảo quản và xử lý xự cố máy hàn?

17

CHƯƠNG II: THIẾT BỊ HÀN BÁN TỰ ĐỘNG
* Mục tiêu:
- Hiểu được nguyên lý làm việc của máy hàn MAG/MIG, TIG.
- Biết được cấu tạo và nhiệm vụ của bộ nguồn, mỏ hàn, bộ phận chỉnh báo khí, bộ
phận cấp dây hàn...
- Nắm được nguyên lý hàn TIG.
- Hiểu được cấu tạo, nhiệm vụ của mỏ hàn, bộ phận chỉnh báo khí bảo vệ và các bộ
điều khiển.
* Nội dung chương:
1. Khái niệm chung về thiết bị hàn bán tự động
Hàn hồ quang bán tự động là phương pháp hàn hồ quang mà trong đó máy hàn đảm
nhiệm một phần các công việc sau: Chuyển động của dây hàn, gây hồ quang hàn và
khí bảo vệ. Phần cịn lại do con người thực hiện
2.Thiết bị hàn MAG/MIG
2.1. Nguyên lý hàn MAG/MIG
2.1.1. Sơ đồ thiết bị hàn MAG

Hình 2.1. Sơ đồ thiết bị hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy
trong mơi trường khí bảo vệ

18


2.1.2. Nguyờn lý lm vic
Dây hàn

cơ cấu
cấp dây

Chp
Bép
tiếpkhớ
điện
Nguồn điện hàn
Khí bảo vệ
Hồ quang

Kim loại cơ bản

Kim loại cơ bản

Hỡnh 2.2. Sơ đồ nguyên lý hàn hồ quang bằng điện cực nóng
chảy trong mơi trường khí bảo vệ
Hàn trong mơi trường khí bảo vệ bằng điện cực nóng chảy (MAG: Metal Active
Gas, MIG: Metal Inert Gas), hồ quang cháy giữa đầu điện cực và vật hàn liên tục nóng
chảy điện cực và mép hàn. Dây hàn được cấp vào vùng hồ quang thông qua cơ cấu cấp
dây với tốc độ bằng tốc độ chảy của dây hàn.
Khí bảo vệ có thể là khí trơ (Ar; He hoặc hỗn hợp Ar + He) không tác dụng với
kim loại lỏng trong khi hàn hoặc là các loại khí hoạt tính (CO2; CO2+ O2; CO2+Ar...)
có tác dụng đẩy khơng khí ra khỏi vùng hàn và hạn chế tác dụng xấu của nó.
Thiết bị hàn có khả năng tự động điều chỉnh các đặc trưng điện của hồ quang
(chiều dài hồ quang và dòng điện hàn) và tốc độ chảy của điện cực. Với phương pháp
hàn bán tự động, người thợ hàn chỉ làm thao tác bằng tay việc đặt vị trí, hướng và tốc
độ dịch chuyển của mỏ hàn.
Nguồn điện hàn thường có đặc tính cứng hoặc thoải và bộ cấp dây hàn có tốc
độ cố định. Một số thiết bị dùng nguồn hàn dốc kết hợp với bộ cấp dây có tốc độ biến
đổi. Khi đó khả năng tự điều chỉnh của hồ quang bị hạn chế và phụ thuộc vào tay nghề
của người thợ hàn.

19


2.2. Bộ nguồn trong thiết bị hàn MIG/MAG
2.2.2.1. Cấu tạo

6

8

7

(1): Nguồn điện hàn

(4): Chỉnh lưu hàn

(7): Kẹp mát

(2): Công tắc đóng/mở nguồn hàn

(5): Cuộn cảm

(8): Hồ quang hàn.

(3): Biến áp hàn

(6): Đầu mỏ hàn

Hình 2.3- Sơ đồ bộ nguồn trong thiết bị hàn MAG/MIG

2.2.2. Các yêu cầu đối với nguồn điện hàn MAG/MIG
Nguồn điện hàn là nguồn điện một chiều (DC), cực dương đấu vào dây hàn,
cực âm đấu vào vật hàn (đấu nghịch). Đặc tính ngồi của nguồn là đường đặc tính
cứng (điện áp khơng đổi), cho phép điều chỉnh tự động chiều dài hồ quang và hồ
quang cháy ổn định. Cuộn cảm có tác dụng nắn phẳng đỉnh dòng điện khi qua chỉnh
lưu, giảm được bắn toé kim loại lỏng khi hàn.
Vì lý do an tồn lao động nên điện áp hàn phải hạ thấp xuống, điện áp không tải
tối đa là 113V, điện áp hàn từ 15 ÷ 30V. Mức điện áp hàn đã chỉnh phải được giữ ổn
định, khơng phụ thuộc vào cường độ dịng hàn; tức là khi dòng điện hàn tăng, điện thế
hàn vẫn giữ nguyên hoặc tăng không đáng kể.
Trong các máy hàn MIG/MAG hầu hết đều có núm đặt chương trình hàn. Mỗi
một chương trìnhh hàn đều ứng với phương pháp hàn và cấp dây phù hợp.
Do sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngày nay máy hàn thế hệ mới đều sử
dụng nguồn hàn Inverter, điều khiển số, rất gọn nhẹ và có thể cài đặt chương trìnhh tùy
theo người sử dụng.

20


2.3. Mỏ hàn và cụm ống dẫn
2.3.1. Cấu tạo

a)

b)

Hình 2.4- Sơ đồ cấu tạo mỏ hàn (a) và cụm ống dẫn (b)
(1): Tay cầm mỏ hàn; (2): Cổ mỏ hàn
(3): Cơng tắc mỏ hàn dùng đóng ngắt dịng điện ra mỏ hàn.
(4): Vỏ bọc cụm ống dẫn (dây cáp điện, ống dẫn khí bảo vệ, ống dẫn nước làm mát,

ruột gà dẫn dây hàn, dây dẫn điện vào công tắc mỏ hàn).
(5): Chụp khí có tác dụng hướng khí bảo vệ vùng hàn
(6): Ống tiếp xúc điện: là chỗ dẫn điện tới dây hàn. Lựa chọn ống tiếp xúc điện có
đường kính phù hợp với đường kính dây hàn để đảm bảo tiếp xúc điện tốt và dây hàn
không bị lắc trong q trình hàn.
(7): Ty khí, trên ty được khoan nhiều lỗ phân phối khí bảo vệ ra chụp khí.
(8): Chi tiết cách điện, cách điện giữa vịi hàn và chụp khí.
(9): Ruột gà (ống dẫn dây), làm nhiệm vụ dẫn điện cực hàn.
(10): Dây hàn (điện cực hàn).
(11): Đường dẫn khí bảo vệ tới chụp khí.
(12): Đầu vịi hàn, bộ phận ghép nối với ống tiếp xúc điện (dẫn điện hàn).

21


1: Dây hàn; 2: Ống dẫn dây hàn; 3: Các ống dẫn khí; 4: Vỏ bọc trong;
5: Dây cáp hàn’6: Vỏ bọc ngoài; : 7: Dây điều khiển
2.3.2. Nhiệm vụ
- Mỏ hàn và cụm ống dẫn: Đóng/mở nguồn điện hàn và khí bảo vệ, tiếp điện cho dây
hàn.
- Mỏ hàn được quy định bởi dòng
điện hàn định mức. Nếu sử dụng mỏ
hàn với dòng điện hàn vượt quá dòng
điện định mức sẽ làm mỏ hàn nóng
quá mức và có thể bị cháy hỏng.
2.4. Bộ phận chỉnh báo khí
2.2.4.2. Cấu tạo
(1): Đồng hồ đo áp suất chai
(2): Ống đo với vật nổi (viên bi)
(3): Núm điều chỉnh lưu lượng khí

(4): Màu đánh dấu loại khí.
(5): Thân đồng hồ giảm áp với van
an tồn
2.4.2. Nhiệm vụ
Đồng hồ khí: Dùng để đo lượng khí Hình 2.5- Sơ đồ cấu tạo bộ phận chỉnh báo khí
trong chai, chỉnh lưu lượng khí bảo
vệ, điều chỉnh và giữ ổn định áp suất làm việc không phụ thuộc vào áp suất trong chai.
Trong đó:
* Đồng hồ (1) đo áp suất khí trong bình
- Có tác dụng giảm áp lực khí nén trong bình xuống áp lực thích hợp để hàn
- Đồng hồ có núm xoay, khi xoay ngược chiều kim đồng hồ áp lực khí sẽ tăng lên và
ngược lại.
- Để xác định áp lực khí đã giảm ta quan sát kim đồng hồ:
+ Kim chỉ từ 1kg/cm2 đến 3kg/cm2 là áp lực khí thích hợp để hàn.
+ Kim chỉ từ 3kg/cm2 đến 6kg/cm2 là áp lực khí quá lớn.
+ Kim chỉ từ 0 kg/cm2 đến 1kg/cm2 là áp lực khí quá nhỏ.
* Đồng hồ (2) đo lưu lượng khí khi làm việc
- Có tác dụng điều chỉnh chính xác lưu lượng khí ra mỏ hàn.
- Đồng hồ có cấu tạo dạng ống đứng bằng nhựa trong suốt, có vạch chỉ lưu lượng khí
từ 0 lít/ phút ÷ 25 lít/phút.
- Việc điều chỉnh được thơng qua một núm xoay, khi quay ngược chiều kim đồng hồ
lưu lượng khí sẽ tăng lên và ngược lại.
22


- Lưu lượng khí được xác định bởi viên bi có trong ống nhựa.
- Khi có dịng khí đi qua viên bi sẽ bị đẩy lên, vị trí của viên bi nằm ở vạch của ống
nhựa thì lưu lượng khí để hàn được xác định tại vị trí đó, đơn vị tính (lít/phút).
- Cơng thức tính lưu lượng khí :

A = 10. Φdây (lít/phút)

Trong đó: A là lưu lượng khí khi làm việc
Φdây là đường kính dây hàn
- Tùy theo đặc điểm của từng mối hàn mà điều chỉnh núm xoay lưu lượng khí cho phù
hợp.
2.5. Bộ phận cấp dây
2.5.1. Cấu tạo

Hình 2.6- Sơ đồ cấu tạo bộ phận cấp dây
(1): Cuộn dây hàn. (2): Ống dẫn dây. (3): Cụm bánh nắn dây dùng để nắn thẳng dây
hàn.
(4): Cụm bánh đẩy dây có tác dụng đẩy dây hàn vào vùng hàn theo tốc độ chỉnh ở
máy.
(5): Ống dẫn dây hàn vào bộ mỏ hàn.
(6): Vít chỉnh lực nén của bánh đẩy dây lên dây hàn (có số từ 0 đến 5).
(7): Bánh tỳ, ép lên dây hàn, tạo ma sát để đẩy dây đi.
(8): Bánh chủ động, trên bánh này được gia cơng rãnh theo đường kính dây hàn. Lựa
chọn bánh chủ động phù hợp với đường kính dây hàn sử dụng (bánh 0,9 dùng hàn dây
có đường kính 0,9mm).
(9): Cụm bánh đẩy dây dùng với vật liệu cứng (thép).
(10): Cụm bánh đẩy dây dùng với vật liệu mềm (nhôm).
2.5.2. Nhiệm vụ
a. Bộ phận cấp dây: Đưa dây hàn đến vùng hàn một cách đều đặn với tốc độ bằng tốc
độ nóng chảy của dây hàn.
23