Giáo trình Chế tạo phôi hàn (Nghề: Hàn - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí (năm 2020)

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ QUỐC GIA VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ


GIÁO TRÌNH
MƠ-ĐUN: CHẾ TẠO PHƠI HÀN
NGHỀ: HÀN
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP
(Ban hành kèm theo Quyết định số: 196/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 03 năm
2020 của Trường Cao Đẳng Dầu Khí)

Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2020
(Lưu hành nội bộ)


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình 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.

Trang 2


LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, trước sự phát triển ngày càng cao của khoa học và kỹ
thuật. Nước ta đang trên đường cơng nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước. Trong sự phát
triển chung của các nghành kinh tế, ngành cơng nghiệp Dầu khí đang phát triển một
cách mạnh mẽ, góp phần rất lớn vào sự phát triển của Đất nước.
Để đáp ứng cho sự phát triển đó là việc cung cấp đầy đủ đội ngũ cơng nhân lành

nghề. Đào tạo đội ngũ công nhân kỹ thuật Hàn lành nghề với kiến thức và tay nghề vững
vàng, nhằm nắm bắt được các công nghệ hàn tiên tiến hiện nay của thế giới đang trở nên
cấp bách.
Với mục tiêu “Chất lượng đào tạo là mục tiêu hàng đầu”.
Nhằm đáp ứng cho sự phát triển của nghành dầu khí, phù hợp với yêu cầu của
thực tế sản xuất. Dưới sự chỉ đạo của BGH Trường Cao Đẳng Dầu Khí, Khoa Cơ Khí
Động Lực tiến hành biên soạn giáo trình “CHẾ TẠO PHÔI HÀN” dùng làm tài liệu
giảng dạy và học tập cho hệ TC.
Nội dung giáo trình gồm:
Bài 1: Chế tạo phơi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay
Bài 2: Chế tạo phôi hàn từ vật liệu thép tấm bằng máy cắt khí con rùa
Bài 3: Mài phơi hàn bằng máy mài cầm tay và máy mài hai đá
Giáo trình biên soạn được tham khảo từ các tài liệu liên quan đã xuất bản và phát
hành trong nước và nước ngồi. Trong q trình biên soạn, chúng tơi đã nhận được nhiều
ý kiến đóng góp và hiệu chỉnh của các đồng nghiệp.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhưng cũng khơng tránh khỏi những thiếu sót. Rất
mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp xây dựng của bạn đọc, đặc biệt là các đồng
nghiệp để cuốn giáo trình này ngày càng hồn thiện hơn.
Chúng tơi xin chân thành cám ơn!
BRVT, ngày 25 tháng 03 năm 2020
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên: Trần Thanh Ngọc
2. Trần Nam An
3. An Đình Quân

Trang 3


MỤC LỤC

Trang
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ...................................................................................................... 2
LỜI NÓI ĐẦU........................................................................................................................... 3
MỤC LỤC ................................................................................................................................. 4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .................................................................................................. 5
DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................................ 7
GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN ......................................................................................................... 8
CHẾ TẠO PHƠI HÀN BẰNG MỎ CẮT KHÍ CẦM TAY.................................... 14
1.1. PHƠI HÀN, VẬT LIỆU CHẾ TẠO PHÔI HÀN. ........................................................ 15
1.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CÁC THIẾT BỊ AN TỒN VÀ MỎ
CẮT KHÍ CẦM TAY. .................................................................................................. 19
1.3. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ CẮT BẰNG NGỌN LỬA OXY – KHÍ CHÁY. .................... 26
1.4. KỸ THUẬT SỬ DỤNG THIẾT BỊ, DỤNG CỤ CẮT KHÍ. ....................................... 34
1.5. CHỌN CHẾ ĐỘ CẮT KHÍ. ......................................................................................... 39
1.6. TẠO NGỌN LỬA CẮT. .............................................................................................. 41
1.7. KHAI TRIỂN, VẠCH DẤU PHÔI TRƯỚC KHI CẮT. ............................................. 44
1.8. KỸ THUẬT CẮT THÉP TẤM, THÉP ỐNG, THÉP ĐỊNH HÌNH BẰNG MỎ CẮT
KHÍ CẦM TAY. ........................................................................................................... 44
1.9. KIỂM TRA VÀ CHỈNH SỬA PHÔI SAU KHI CẮT. ................................................ 46
1.10. AN TỒN PHỊNG CHỐNG CHÁY NỔ KHI CẮT BẰNG NGỌN LỬA OXY – KHÍ
CHÁY. .......................................................................................................................... 47
CHẾ TẠO PHÔI HÀN TỪ VẬT LIỆU THÉP TẤM BẰNG MÁY CẮT KHÍ TỰ
ĐỘNG ...................................................................................................................................... 50
2.1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY CẮT KHÍ TỰ ĐỘNG.......... 51
2.2. VẬN HÀNH MÁY CẮT KHÍ TỰ ĐỘNG. .................................................................. 52
2.3. KHAI TRIỂN VẠCH DẤU PHÔI TRƯỚC KHI CẮT. .............................................. 54
2.4. CHỌN CHẾ ĐỘ CẮT. ................................................................................................. 54
2.5. KỸ THUẬT CẮT KIM LOẠI TẤM BẰNG MÁY CẮT KHÍ TỰ ĐỘNG. ................ 55
2.6. KỸ THUẬT CHỈNH SỬA PHÔI SAU KHI CẮT. ...................................................... 59
2.7. AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG. ........................................... 59

MÀI PHÔI HÀN BẰNG MÁY MÀI CẦM TAY VÀ MÁY MÀI 2 ĐÁ ................ 62
3.1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY MÀI CẦM TAY VÀ MÁY
MÀI CỐ ĐỊNH. ............................................................................................................ 63
3.2. ĐÁ MÀI VÀ DỤNG CỤ MÀI. .................................................................................... 65
3.3. KIỂM TRA AN TOÀN TRƯỚC KHI MÀI................................................................. 66
3.4. KỸ THUẬT SỬ DỤNG MÁY MÀI CẦM TAY VÀ MÁY MÀI CỐ ĐỊNH. ............ 67
3.5. KỸ THUẬT MÀI. ........................................................................................................ 70
3.6. AN TOÀN LAO ĐỘNG KHI MÀI. ............................................................................. 72
PHỤ LỤC ................................................................................................................................ 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................... 84
Trang 4


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Trang
Hình 1.1: Thiết bị, dụng cụ cắt khí. .......................................................................................... 26
Hình 1.2: Sơ đồ một trạm hàn và cắt kim loại bằng khí........................................................... 26
Hình 1.3: Bình chứa khí axetylen và oxy. ................................................................................. 27
Hình 1.4: Van giảm áp. ............................................................................................................ 28
Hình 1.5: Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý van giảm áp. ................................................................. 28
Hình 1.6: Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của mỏ cắt khí kiểu hút bằng tay. ..................................... 30
Hình 1.7: Một số loại mỏ cắt. ................................................................................................... 30
Hình 1.8: Các vị trí lắp bộ phận an tồn. ................................................................................ 31
Hình 1.9: Nguyên lý làm việc của bộ phận an tồn. ................................................................ 32
Hình 1.10: Cấu tạo bộ phận an tồn. ....................................................................................... 32
Hình 1.11: Ống dẫn khí và đầu nối. ......................................................................................... 33
Hình 1.12: Một số dụng cụ cắt khí. .......................................................................................... 33
Hình 1.13: Xả khí trước khi lắp van giảm áp. .......................................................................... 34
Hình 1.14: Lắp van giảm áp khí ơxy. ....................................................................................... 34

Hình 1.15: Lắp van giảm áp khí axêtylen. ................................................................................ 35
Hình 1.16: Nới lỏng vít điều chỉnh. .......................................................................................... 35
Hình 1.17: Mở van bình khí...................................................................................................... 35
Hình 1.18: Kiểm tra rị khí. ...................................................................................................... 36
Hình 1.19: Bép cắt. ................................................................................................................... 36
Hình 1.20: Lắp ống dẫn khí ôxy. .............................................................................................. 37
Hình 1.21: Kiểm tra độ hút của mỏ cắt. ................................................................................... 37
Hình 1.22: Điều chỉnh áp suất làm việc của khí ơxy. ............................................................... 37
Hình 1.23: Kiểm tra rị khí. ...................................................................................................... 38
Hình 1.24: Kiểm tra xả khí hỗn hợp. ........................................................................................ 39
Hình 1.25: Sơ đồ biểu diễn khoảng cách từ đầu mỏ cắt đến vật cắt (h). ................................. 41
Hình 1.26: Các loại ngọn lửa hàn và cắt kim loại. .................................................................. 42
Hình 1.27: Sự phân bố nhiệt độ theo chiều dài của ngọn lửa trung tính. ................................ 42
Hình 1.28: Cấu tạo ngọn lửa. ................................................................................................... 43
Hình 1.29: Kỹ thuật cắt khí. ..................................................................................................... 45
Hình 1.30: Vị trí và sự di chuyển mỏ cắt khi cắt các loại thép. ............................................... 46
Hình 1.31: Hình dạng bề mặt cắt. ............................................................................................ 46
Hình 1.32: Xe vận chuyển bình khí........................................................................................... 49
Hình 2. 1: Cấu tạo máy cắt khí tự động. .................................................................................. 51
Hình 2. 2: Lắp bép cắt. ............................................................................................................. 52
Hình 2. 3: Lắp ống dẫn khí và van an tồn vào máy cắt. ......................................................... 53
Hình 2. 4: Chạy thử xe tự hành. ............................................................................................... 53
Hình 2. 5: Ngọn lửa trung tính. ................................................................................................ 54
Hình 2. 6: Cắt oxy khí cháy bằng máy cắt tự động. ................................................................. 55
Hình 2. 7: Đặt vật liệu lên bàn cắt. .......................................................................................... 56
Hình 2. 8: Hiệu chỉnh góc độ mỏ cắt. ....................................................................................... 56
Hình 2. 9: Chạy thử. ................................................................................................................. 57
Hình 2. 10: Khoảng cách từ nhân ngọn lửa đến vật cắt. ......................................................... 57
Hình 2. 11: Tâm mỏ cắt trùng với đường vạch dấu. ................................................................ 58
Hình 2. 12: Quan sát quá trình cắt........................................................................................... 58

Trang 5


Hình 5. 1: Sơ đồ cấu tạo của máy mài cầm tay. ....................................................................... 63
Hình 5. 2: Máy mài Makita 125. .............................................................................................. 64
Hình 5. 3: Sơ đồ cấu tạo của máy mài hai đá. ......................................................................... 65
Hình 5. 4: Một số loại máy mài hai đá. .................................................................................... 65
Hình 5. 5: Điều chỉnh khe hở giữa bệ tỳ và đá. ........................................................................ 66
Hình 5. 6: Mang đầy đủ bảo hộ lao động khi mài. .................................................................. 67
Hình 5. 7: Vặn chặt đá mài bằng dụng cụ chun dùng.. ........................................................ 67
Hình 5. 8: Kiểm tra cơng tắc điện. ........................................................................................... 67
Hình 5. 9: Cầm máy mài cả hai tay. ......................................................................................... 68
Hình 5. 10: Máy chạy khơng tải trước khi mài......................................................................... 68
Hình 5. 11: Tháo lắp các bộ phận của máy mài cầm tay. ........................................................ 68
Hình 5. 12: Tháo lắp đá mài. .................................................................................................... 69
Hình 5. 13: Tháo lắp chổi than. ................................................................................................ 69
Hình 5. 14: Góc độ khi mài bằng máy mài cầm tay. ................................................................ 70
Hình 5. 15: Đứng chếch 450 khi mài. ....................................................................................... 71
Hình 5. 16: Mài sửa đá. ............................................................................................................ 72

Trang 6


DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang
Bảng 1. 1: Chức năng cho bộ phận an toàn. ............................................................................ 31
Bảng 1. 2: Lựa chọn bép cắt phù hợp với chiều dày vật cắt. ................................................... 36
Bảng 1. 3: Chế độ cắt thép bằng ngọn lửa khí ơxy – Khí hố lỏng (LPG). ............................. 39
Bảng 1. 4: Chế độ cắt thép bằng ngọn lửa khí ơxy – axetylen. ................................................ 40

Bảng 1. 5: Áp lực khí ơxy và khí cháy phụ thuộc vào chiều dày kim loại cắt. ......................... 40
Bảng 1. 6: Khoảng cách từ đầu cắt (đầu pép cắt) đến bề mặt chi tiết. .................................... 41
Bảng 1. 7: Chiều rộng rãnh cắt. ............................................................................................... 41
Bảng 2. 1: Chế độ cắt thép bằng ngọn lửa khí Ơxy – Khí hoá lỏng (LPG).

55

Trang 7


GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN

1. Tên mơ đun: Chế tạo phơi hàn
2. Mã số mơ đun: HAN19MĐ01
3. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ đun:
3.1. Vị trí: Là mơn đun đư¬ợc bố trí cho sinh viên sau khi đã học xong các môn học
chung theo quy định của Bộ LĐTB-XH và học xong hoặc học song song với các mơn
học cơ sở.
3.2. Tính chất: Là mơ đun chuyên ngành bắt buộc.
3.3. Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Chế tạo phôi hàn là mô đun bắt buộc trong giáo
trình hàn hệ Cao Đẳng và trung cấp. Học mô đun này sẽ hỗ trợ việc cắt phôi hàn phục
cho các mô đun sau.
4. Mục tiêu của mô đun:
4.1. Về kiến thức:
A1.Tính tốn khai triển được phơi chính xác, đúng kích thước bản vẽ.
A2.Trình bày được ngun lý phương pháp cắt phơi bằng Oxy khí cháy
4.2. Về kỹ năng:
B1.Vận hành sử dụng thành thạo các loại dụng cụ, thiết bị cắt phôi hàn bằng mỏ cắt
cầm tay, máy cắt con rùa, máy mài.
B2.Cắt được các loại phôi tấm, phơi thanh, đúng kích thước bản vẽ, đảm bảo u cầu

kỹ thuật và có tính kinh tế cao.
B3.Sử dụng máy mài để mài phơi hàn thành thạo và an tồn
4.3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
C1. Thực hiện tốt cơng tác an tồn và vệ sinh cơng nghiệp.
C2. Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của sinh viên.
C3. Có ý thức tự giác, có tính kỷ luật cao, có tinh thần tập thể, có tránh nhiệm với công
việc.
5. Nội dung của mô đun
5.1. Chương trình khung

Trang 8


Mã MH, MĐ

I
MHCB19MH01
MHCB19MH07
MHCB19MH05
MHCB19MH03
MHCB19MH09
TA19MH01
II
II.1
ĐKT19MH01
ATMT19MH01
CNH19MH09
CK19MH04
CK19MH01
II.2

HAN19MĐ01
HAN19MĐ02
HAN19MĐ03
HAN19MĐ04
HAN19MĐ05
HAN19MĐ06
HAN19MĐ07
HAN19MĐ08
HAN19MĐ09
HAN19MĐ16

Tên mơn học, mơ đun

Các mơn học chung/đại
cương
Chính trị
Pháp luật
Giáo dục thể chất
Giáo dục quốc phòng và An
ninh
Tin học
Tiếng anh
Các mơn học, mơ đun
chun mơn ngành, nghề

Số
tín
chỉ

Tổng

số

Thời gian đào tạo (giờ)
Trong đó
Thực
Kiểm tra
hành, thí
Lý
nghiệm,
thuyết
thảo
LT TH
luận, bài
tập

12

255

93

150

8

6

2
1
1

30
15
30

15
9
4

13
5
24

2
1
1

0
0
2

2

45

23

21

1

1

2
4

45
90

14
28

29
58

1
2

1
2

45

1185

254

886

17

29

Mơn học, mơ đun cơ sở

12

195

144

39

12

1

Điện kỹ thuật cơ bản
An toàn – vệ sinh lao động
Hóa đại cương
Vật liệu cơ khí
Vẽ kỹ thuật 1
Môn học, mô đun chuyên
môn ngành,
nghề

3
2
2
3

2

45
30
30
45
45

36
23
28
42
15

6
5
0
0
28

3
2
2
3
2

0
0
0
1

0

33

990

110

847

5

28

2

60

10

48

0

2

2
6
5
4

3
3
2
2
4
55

60
165
150
105
75
75
60
60
180
1410

10
14
0
14
14
14
10
10
14
325

48

145
145
87
58
58
48
48
162
1030

0
1
0
1
1
1
0
0
1
23

2
5
5
3
2
2
2
2
3

36

Chế tạo phôi hàn
Gá lắp kết cấu hàn
Hàn hồ quang tay cơ bản
Hàn hồ quang tay nâng cao
Hàn MIG/MAG cơ bản
Hàn FCAW cơ bản
Hàn TIG cơ bản
Hàn tự động dưới lớp thuốc
Hàn điện trở
Thực tập sản xuất
Tổng cộng

5.2. Chương trình chi tiết mơn học
Trang 9


Thời gian (giờ)
Số
TT

1

2

3

Tên các bài trong mô đun
Bài 1: Chế tạo phơi hàn bằng mỏ cắt khí

cầm tay
1. Phơi hàn, vật liệu chế tạo phôi hàn.
2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các
thiết bị an toàn và mỏ cắt cầm tay.
3. Lắp ráp thiết bị và tạo ngọn lửa cắt.
4. Khai triển, vạch dấu phôi
5. Kỹ thuật chế tạo phôi hàn từ thép tấm,
thép ống bằng mỏ cắt cầm tay.
6. Kỹ thuật chỉnh sửa phôi.
7. Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân
xưởng.
Bài 2: Chế tạo phơi hàn từ vật liệu thép tấm
bằng máy cắt khí con rùa
1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy cắt
khí con rùa
2. Vận hành máy cắt khí con rùa
3. Khai triển vạch dấu phôi
4. Chọn chế độ cắt
5. Kỹ thuật cắt kim loại tấm bằng máy cắt
khí con rùa.
6. Kỹ thuật chỉnh sửa phơi
7. Cơng tác an tồn lao động và vệ sinh phân
xưởng
Bài 3: Mài phôi hàn bằng máy mài cầm tay
và máy mài hai đá
1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy
mài cầm tay.
2. Dụng cụ mài.
3. Kiểm tra an toàn trước khi mài
4. Vận hành, sử dụng máy mài cầm tay.

5. Kỹ thuật mài.
6. Chỉnh sửa phơi.
7. Cơng tác an tồn khi mài và vệ sinh phân
xưởng.
Cộng

Tổng
số

Lý
thuyết

32

6

Thực hành,
thí nghiệm,
thảo luận,
bài tập
25

16

2

13

12

2

10

60

10

48

Kiểm
tra
1

1

2

6. Điều kiện thực hiện mơn học:
6.1. Phịng học Lý thuyết/Thực hành: Phịng học lý thuyết và Xưởng thực hành hàn
6.2. Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn. máy mài , máy cắt phôi
hàn.

Trang 10


6.3. Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, Giáo án, phiếu học tập, quy
trình thực hành , và các dụng cụ cắt
6.4. Các điều kiện khác: Người học được giáo viên giảng dạy cung cấp tài liệu, kiến
thức, kỹ năng tay nghề hàn thông qua hướng dẫn thường xuyên .

7. Nội dung và phương pháp đánh giá:
7.1. Nội dung:
- Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
- Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp.
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học.
+ Nghiêm túc trong quá trình học tập.
7.2. Phương pháp:
7.2.1. Cách đánh giá
- Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy ban hành kèm theo Thơng tư
số 09/2017/TT-LĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh
và Xã hội.
- Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Dầu Khí
Thành phố Vũng Tàu như sau:
Điểm đánh giá
+ Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1)
+ Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2)
+ Điểm thi kết thúc môn học
7.2.2. Phương pháp đánh giá
Phương pháp
đánh giá
Thường xuyên
Định kỳ
Kết thúc môn
học

Phương pháp
tổ chức

Tập trung,
nhóm và từng
học viên
Tập trung,
nhóm và từng
học viên
Tập trung

Hình thức
kiểm tra
Thực hành
Thực hành
Thực hành

Trọng số
40%
60%
Chuẩn đầu ra
đánh giá
A1, A2,
B1, B2, B3,
C1, C2
A4, B4, C3

Số
cột
1

Thời điểm
kiểm tra

Sau 15 giờ.

1

Sau 45 giờ

A1, A2,
B1, B2, B3,
C1, C2, C3,

1

Sau 60 giờ

Trang 11


7.2.3. Cách tính điểm
- Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc môn học được chấm theo thang
điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân.
- Điểm môn học là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của môn học
nhân với trọng số tương ứng. Điểm môn học theo thang điểm 10 làm tròn đến một chữ
số thập phân, sau đó được quy đổi sang điểm chữ và điểm số theo thang điểm 4 theo
quy định của Bộ Lao động Thương binh và Xã hội về đào tạo theo tín chỉ.
8. Hướng dẫn thực hiện môn học
8.1. Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Cao đẳng và trung cấp nghề hàn
8.2. Phương pháp giảng dạy, học tập môn học
8.2.1. Đối với người dạy
* Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: thuyết trình ngắn, nêu
vấn đề, hướng dẫn thường xuyên, câu hỏi thảo luận….

* Bài tập: Phân chia nhóm nhỏ và cá nhân thực hiện bài tập theo nội dung đề ra.
* Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra.
* Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân cơng các thành viên trong nhóm
tìm hiểu theo u cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thay nhau làm bài thực hành,
theo dõi, ghi chép, rút kinh nghiệm và thực tập.
8.2.2. Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau:
- Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được cung
cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu...)
- Tham dự 100% các buổi thực hành. Nếu người học vắng >1% số tiết thực hành
phải học lại môn học mới được tham dự kì thi lần sau.
- Tự học và thảo luận nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc
theo nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 2-4 người học sẽ được cung cấp 02 máy
hàn thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm bài tập của mình và hồn thiện tốt
nhất các kỹ năng đã được hướng dẫn của giáo viên.
- Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ.
- Tham dự thi kết thúc môn học.
- Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học.
9. Tài liệu tham khảo:
-

Nguyễn Tiến Đào- Công nghệ chế tạo phôi-NXBKHKT- 2006.
Trần Văn Giản- Khai triển hình gị-NXBKHKT- 1978.
Trang 12


-

I.Ixô-Cô-Lốp- Hàn cắt kim loại– NXBCNKT- 1984.
Trung tâm đào tạo và chuyển giao cơng nghệ Việt – Đức, “Chương trình đào tạo
Chuyên gia hàn quốc tế”, 2006.

Trang 13


CHẾ TẠO PHƠI HÀN BẰNG MỎ CẮT KHÍ CẦM TAY

❖ GIỚI THIỆU BÀI 1
Bài 1 thực hiện kỹ thuật cắt phơi hàn từ thép tấm bằng mỏ cắt khí cầm tay
❖ MỤC TIÊU BÀI 1
Sau khi học xong chương này, người học có khả năng:
➢ Về kiến thức:
-

Liệt kê đầy đủ các loại dụng cụ, thiết bị cắt khí bằng mỏ cắt cầm tay.

-

Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của mỏ cắt, van giảm áp, chai
chứa khí, bình dập lửa tạt lại, ống dẫn khí.

-

Khai triển, tính tốn phơi đúng hình dáng và kích thước của chi tiết.

➢ Về kỹ năng:
-

Lắp ráp thiết bị, dụng cụ cắt khí đảm bảo an tồn, đúng tiêu chuẩn kỹ thuật.

-

Vận hành và sử dụng thành thạo mỏ cắt khí cầm tay

-

Chọn chế độ cắt (chiều cao cắt, công suất ngọn lửa, tốc độ cắt, góc nghiên mỏ
cắt) hợp lý.

-

Cắt được đường cắt thẳng, trịn đúng kích thước và đường cắt ít ba via.

-

Chỉnh sửa phơi đạt hình dáng, kích thước theo yêu cầu kỹ thuật.

➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
-

Thực hiện tốt cơng tác an tồn và vệ sinh cơng nghiệp.
Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của sinh viên.
Có ý thức tự giác, có tính kỷ luật cao, có tinh thần tập thể, có tránh nhiệm với
cơng việc.

❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1
-

Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng,
làm mẫu, hướng dẫn thường xuyên, theo dõi, rút kinh nghiệm cho người học); yêu
cầu người học thực hiện theo giáo viên hướng dẫn (cá nhân hoặc nhóm).

-

Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (bài 1) trước buổi học; theo
dõi giáo viên làm mẫu, làm theo, rút kinh nghiệm đề thực tập lần sau đạt được kỹ
năng tay nghề theo yêu cầu kỹ thuật bài 1 đúng thời gian quy định.

❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1

Bài 1: Chế tạo phơi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay

Trang 14


-

Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Xưởng hàn cắt

-

Trang thiết bị máy móc: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn. Máy cắt khí con rùa,
mỏ cắt khí , máy mài .

-

Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu
tham khảo, giáo án, phiếu học tập, quy trình thực hành, khí oxy, khí LPG.

-

Các điều kiện khác: Ánh sáng, thơng thống

❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1
-

Nội dung:

✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.
✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng mơn học.
+ Nghiêm túc trong q trình học tập.
-

Phương pháp:

✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: 01
✓ Kiểm tra định kỳ: 01
❖ NỘI DUNG BÀI 1

1.1. PHÔI HÀN, VẬT LIỆU CHẾ TẠO PHÔI HÀN.
Vật liệu dùng trong nghành cơ khí gồm hai nhóm:
- Kim loại đen: Gang, Thép và hợp kim của chúng.
- Kim loại màu: Nhôm, Đồng và hợp kim của chúng
Kim loại đen.
a. Thép các bon.
➢ Khái niệm.
Thép cacbon là hợp kim sắt cacbon có hàm lượng cacbon nhỏ hơn 2,14 %. Ngồi

ra trong thép cacbon cịn có một lượng tạp chất như Si, Mn, P, S…

Bài 1: Chế tạo phơi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay

Trang 15


- Tạp chất có hại gồm: Lưu huỳnh làm cho thép bị giịn nóng, Phốt pho làm
cho thép bị giịn nguội.
- Tạp chất có lợi gồm: Si, Mn khi thành phần của chúng thích hợp (Mn <0,75%
và Si<0,35%) có khả năng khử oxi khỏi các oxít sắt; làm tăng độ bền, độ
cứng của thép.
Thép cacbon là vật liệu sử dụng rộng rãi nhờ giá thành không cao. Tùy theo hàm
lượng các bon, chúng được sử dụng với những mục đích khác nhau. Đánh giá chung thì
thép cacbon có cơ tính tổng hợp không cao, chỉ dùng làm các chi tiết máy chịu tải trọng
nhỏ và vừa trong điều kiện áp suất và nhiệt độ thấp.
➢ Kí hiệu thép cacbon.
- Thép cácbon chất lượng thường theo TCVN: Ký hiệu CT và chữ số kèm theo.
▪ Nhóm 1: Chất lượng quy định theo cơ tính.
✓ Hai chữ CT biểu thị cho thép các bon chất lượng thường.
✓ Hai chữ số tiếp theo chỉ độ bền kéo nhỏ nhất (N/mm2)
✓ Đằng sau chữ số nếu có chữ S thì biểu thị thép sơi, chữ “n” biểu

thị cho thép nửa lắng, khơng có chữ biểu thị cho thép lắng.
Ví dụ: CT34s là thép cacbon chất lượng thường nhóm1 có σb = 340 N/mm2
và đây là thép sơi.
▪ Nhóm 2: Chất lượng quy định theo thành phần hóa học. Cách kí hiệu
như nhóm 1 chỉ thêm chữ số 2 ở cuối cùng và có dấu gạch nối(-)
Ví dụ: CT34s-2 là thép cacbon chất lượng thường nhóm 2 có σb = 340 N/mm2
và đây là thép sơi.

▪ Nhóm 3: Chất lượng quy định theo cơ tính và thành phần hóa học.
Cách ghi kí hiệu như nhóm 2 chỉ thay số 2 bằng số 3.
▪ Công dụng: Thép cacbon chất lượng thường có cơ tính khơng cao
dùng để chế tạo các chi tiết máy, các kết cấu chịu tải trọng nhỏ.
Thường dùng trong ngành xây dựng, giao thơng…

Bài 1: Chế tạo phơi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay

Trang 16


- Thép cacbon kết cấu theo TCVN: Ký hiệu bằng chữ C và các số kèm theo.
▪ Chữ C đầu biểu thị mác thép cacbon kết cấu.
▪ Sau chữ C ghi chỉ số hàm lượng cacbon của thép tính theo phần vạn.
▪ Đằng sau chữ số nếu có chữ S biểu thị thép sôi, chữ n biểu thị cho thép
nửa lắng, khơng có chữ biểu thị cho thép lắng.
Ví dụ: C45 là thép các bon kết cấu có hàm lượng cacbon là 0,45%.
▪ Cơng dụng: là lọai thép có hàm lượng tạp chất P, S rất nhỏ, tính năng
lý hóa tốt, hàm lượng cacbon chính xác. Dùng chế tạo các chi tiết máy
chịu lực cao hơn.
- Thép cacbon dụng cụ : Ký hiệu CD và chữ số kèm theo.
▪ Chữ CD biểu thị mác thép cacbon dụng cụ.
▪ Tiếp theo là con số chỉ hàm lượng các bon tính theo phần vạn.
▪ Nếu tiếp theo có chữ A là biểu thị thép chất lượng cao (tổng hàm lượng
tạp chất P, S<0,02%).
Ví dụ: CD80A là thép cácbon dụng cụ chất lượng cao chứa 0,8%C.
b. Thép hợp kim.
Thép hợp kim là loại thép mà ngoài sắt và carbon ra người ta cố ý đưa thêm vào
các nguyên tố hợp kim có lợi, với số lượng nhất định và đủ lớn để làm thay đổi tổ chức
và cải thiện tính chất (cơ, lý, hoá) của chúng.

Tuỳ theo tác dụng của chúng đối với thép mà giới hạn là nguyên tố hợp kim
không giống nhau, nguyên tố tác dụng càng mạnh giới hạn này càng nhỏ.
➢ Ký hiệu : TCVN 1759-75 quy định ký hiệu thép hợp kim theo quy luật sau:
▪ Số đầu tiên của mác thép chỉ hàm lượng các bon trung bình có trong thép
theo phần vạn, nếu 1% thì khơng ghi.
▪ Các chữ là ký hiệu hoá học của nguyên tố hợp kim, số đứng sau các chữ
chỉ lượng chứa của nó theo phần trăm, nếu xấp xỉ 1% thì khơng ghi.
▪ Cuối mác thép có chữ A là thép có chất lượng tốt hơn.
▪ Ví dụ: 12Cr18Ni9Ti có 0,12%C; 18%Cr; 9%Ni; 1%Ti
50CrNiMo có 0,50%C; 1%Cr; 1%Ni; 1%Mo
38CrMoAlA có 0,38%C; 1%Cr; 1%Mo; 1%Al; loại tốt
➢ Các thép chuyên dùng có ký hiệu riêng.
▪ Ví dụ: OL100Cr1,5SiMn là thép ổ lăn có 1,00%C; 1,5%Cr; 1%Si; 1%Mn

Bài 1: Chế tạo phơi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay

Trang 17


c. Gang.
➢ Khái niệm.
Gang là hợp kim sắt cacbon có hàm lượng cacbon lớn hơn 2,14 % nhưng cao
nhất cũng nhỏ hơn 6,67 % . Cũng như trong thép, trong gang chứa tạp chất P, S, Mn,
Si...
Gang có đặc điểm là: Cứng, giịn, có nhiệt độ nóng chảy thấp, dễ đúc. Nhiệt độ
nóng chảy trong khoảng 1130 ÷ 1350o (do hàm luợng các bon quyết định)
➢ Phân loại Gang.
- Phân loại theo giản đồ trạng thái:
▪ Gang trước cùng tinh (C<4.43%) chứa tổ chức P, Le, Xe.
▪ Gang cùng tinh (C = 4,43% ) chỉ có tổ chức Ledeburit.

▪ Gang sau cùng tinh (C >4.43%) tồn tại Le và Xe.
- Phân loại theo tổ chứ và cấu tạo:
▪ Gang trắng: Là lọai gang mà hầu hết cacbon ở dạng Fe3C. Tổ chức
Xementit có nhiều trong gang làm mặt gẫy của nó có màu sáng trắng nên
gọi là gang trắng. Gang trắng cứng, giịn tính cắt gọt kém nó chỉ dùng để
chế tạo gang rèn họac dùng chế tạo các chi tiết máy cần tính chống mài
mịn cao nhu bi nghiền, trục cán. Gang trắng chỉ hình thành khi hàm lượng
C, Mn thích hợp và với điều kiện nguội nhanh ở các vật đúc thành mỏng.
▪ Gang Xám: Là lọai gang mà hầu hết cacbon ở dạng graphit dạng tấm.
Nhờ vậy nên mặt gẫy có màu xám. Gang xám có độ bền nén cao, chịu
mài mịn, có tính đúc rất tốt. Lượng cacbon có trong gang xám 2,8÷3,5%;
Si=1,5÷3%; Mn=0,5÷1%. Ký hiệu gang xám theo TCVN 1659-75 gồm
chữ cái và chỉ số bền kéo và bền uốn.
Ví dụ : GX21-40, GX28-48.
▪ Gang cầu: Là loại gang có tổ chức như gang xám nhưng graphit có dạng
thu nhỏ như hình cầu nên gang cầu có độ bền cao hơn gang xám. Gang
cầu dùng để chế tạo đúc các chi tiết máy trung bình và lớn cần tải trọng
cao và chịu và đập như: trục khuỷa trục cán.
Ký hiệu gang cầu theo TCVN : GC45-15; GC50-2; GC60-2.
▪ Gang dẻo: Là loại gang được chế tạo từ gang trắng bằng phương pháp
nhiệt luyện(ủ). Gang dẻo có độ bền cao, độ dẻo lớn. Gang dẻo có lượng
cacbon 2,2÷2,8%. Gang dẻo có giá thành cao hơn vì khó đúc hơn, thời
gian ủ lâu hơn thường dùng để chế tạo chi tiết phức tạp, thành mỏng, chịu
va đập.
Ký hiệu gang dẻo theo TCVN giống như gang cầu: GZ33-8; GZ45-6;
Bài 1: Chế tạo phơi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay

Trang 18

Kim loại màu và hợp kim màu.
a. Khái niệm.
Sắt và hợp kim của nó (thép, gang) gọi là kim loại đen. Kim loại màu và hợp kim
màu trong thành phần của chúng không chứa sắt hoặc chứa một lượng rất nhỏ.
b. Tính chất chung của kim loại màu.
Kim loại màu có các tính chất đặc biệt và ưu việt hơn kim loại đen ở chỗ: Tính
dẻo cao, cơ tính khá cao, có khả năng chống ăn mịn và chống mài mịn, tính dẫn điện
và dẫn nhiệt tốt. Các kim loại màu thường gặp là nhôm, đồng, mage, titan….
c. Một số kim loại màu và hợp kim màu thông dụng.
- Nhôm và hợp kim nhôm.
▪ Nhôm:
✓ Độ cứng HB = 25
✓ Khối lượng riêng γ = 2,7 g/cm3
✓ Nhiệt độ nóng chảy T0 = 660 0c

Nhơm ln tự hình thành trên bề mặt nó một lớp oxít vì vậy nó được bảo
vệ khỏi sự tác dụng của oxy, nên rất khó để thực hiện mối hàn nhôm.
▪ Hợp kim nhôm: bao gồm Hợp kim nhôm đúc và Hợp kim nhôm biến
dạng.
- Đồng và hợp kim đồng.
▪ Đồng:
✓ Khối lượng riêng γ = 8,94 (g/cm3) ở 200c.
✓ Nhiệt độ nóng chảy T0 =1083.
✓ Dẻo, dễ biến dạng nhưng độ bền thấp.

1.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CÁC THIẾT BỊ AN TỒN
VÀ MỎ CẮT KHÍ CẦM TAY.
Thực chất và đặc điểm của q trình cắt bằng Oxy - Khí cháy.
Q trình cắt bằng khí là sự đốt cháy kim loại bằng ngọn lửa oxy - khí cháy để
tạo nên các ôxít và các ôxít này bị thổi đi để tạo thành rãnh cắt dưới áp lực của khí oxy.

Q trình cắt bắt đầu bằng sự đốt nóng kim loại đến nhiệt độ cháy (ơxy hố mãnh
liệt) nhờ ngọn lửa của khí cháy cháy trong oxy kỹ thuật, sau đó cho dịng ơxy chảy qua.
Để đốt nóng kim loại đến nhiệt độ cháy, dùng nhiệt của phản ứng giữa ôxy và Axêtylen
(hoặc các loại khí các bua hyđrơ khác). Khi đã đạt đến nhiệt độ cháy, cho dịng ơxy kỹ
thuật ngun chất (98,5 ÷ 99,5% O2) vào rãnh giữa của mỏ cắt và nó sẽ trực tiếp ơxy
hố kim loại tạo thành ơxít sắt và thổi xỉ lỏng khỏi rãnh cắt. Sự phát nhiệt trong khi cắt

Bài 1: Chế tạo phôi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay

Trang 19


giúp cho việc nung vùng quanh đến nhiệt độ cháy, do đó dịng ơxy cứ tiếp tục mở để cắt
cho đến khi kết thúc đường cắt.
a. Ưu điểm:
- Thiết bị đơn giản dễ vận hành.
- Có thể cắt được kim loại có chiều dày lớn.
- Năng suất khá cao.
b. Nhược điểm:
- Chỉ có thể cắt được kim loại nào thỏa mãn với điều kiện cắt.
- Vùng ảnh hưởng nhiệt khi cắt lớn nên chi tiết sau khi cắt dễ bị biến dạng
cong vênh.
c. Phạm vi ứng dụng:
Cắt bằng ôxy - khí cháy được ứng dụng rất rộng rãi trong cơng nghiệp luyện
kim và gia công kim loại, đặc biệt trong ngành luyện kim đen, đóng tàu, chế tạo lị hơi,
chế tạo đầu máy toa xe, xây dựng v.v…
Hiện nay cắt bằng phương pháp thủ công vẫn được ứng dụng rộng rãi để cắt thép
tấm, thép định hình, và các chi tiết đơn giản hay phức tạp khác bằng thép. Cắt bằng máy
(cắt CNC) ngày càng được phát triển và có năng suất cao, độ chính xác lớn, mép cắt
phẳng và hiệu suất kinh tế lớn.

Điều kiện để kim loại cắt được bằng ngọn lửa ơxy – khí cháy.
Khơng phải mọi kim loại hay hợp kim đều có thể cắt được bằng ngọn lửa ơxy –
khí cháy, mà kim loại cắt được phải thỏa mãn các điều kiện dưới đây:
a. Nhiệt độ cháy của kim loại phải nhỏ hơn nhiệt độ nóng chảy của nó.
Đối với thép cac bon thấp có nhiệt độ cháy vào khoảng 13500C, còn nhiệt độ
chảy gần 15000C nên thỏa mãn điều kiện này. Đối với thép các bon cao (Ví dụ hàm
lượng Cacbon từ 1,1 đến 1,2%) nhiệt độ cháy gần bằng nhiệt độ chảy, nên trước khi cắt
cần phải đốt nóng vật cắt từ 300 ÷ 6500C. Đối với thép các bon cao và hợp kim cao như:
crôm, crôm – niken, gang, kim loại màu muốn cắt phải dùng thuốc cắt.
b. Nhiệt độ nóng chảy của ơxít kim loại phải nhỏ hơn nhiệt độ cháy của kim loại.
Nếu ngược lại, lớp ơxít tạo nên trên bề mặt kim loại vì khơng bị chảy ra, nên
khi có dịng ơxy thổi vào lớp ơxít để ngăn cản việc ơxy hố lớp kim loại phía dưới. Ví
dụ Al2O3 có nhiệt độ nóng chảy 20500C. Trong khi đó nhiệt độ nóng chảy của nhơm
660 OC vì thế chúng khơng thỏa mãn điều kiện này.
c. Nhiệt lượng sinh ra khi kim loại cháy trong dịng ơxy phải đủ để duy trì q trình
cắt liên tục.
Ví dụ khi cắt các tấm mỏng bằng thép ít cacbon, nhiệt lượng sinh ra khi kim loại
cháy trong oxy đạt 70%, chỉ cần nhiệt lượng của ngọn lửa 30% nữa là đủ để cắt liên tục.

Bài 1: Chế tạo phơi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay

Trang 20


d. Tính dẫn nhiệt của kim loại khơng cao q.
Trường hợp tính dẫn nhiệt của kim loại cao q thì nhiệt lượng bị truyền ra xung
quanh làm cho nhiệt độ tại chỗ cắt không đủ hoặc bị gián đoạn quá trình cắt. Ví dụ như:
đồng, nhơm và hợp kim của chúng không thỏa mãn điều kiện này.
e. Xỉ tạo thành khi cắt phải có tính chảy lỗng cao để dễ dàng thổi khỏi rãnh cắt.
Nếu ngược lại, sẽ cản trở dịng ơxy tức là cản trở q trình cắt. Ví dụ gang chứa

nhiều silic sẽ tạo ra SiO2 khó nóng chảy và có độ sệt cao.
f. Kim loại dùng để cắt phải hạn chế bớt nồng độ một số chất làm cản trở quá
trình cắt như C, Cr, Si…Và một số chất nâng cao tính sơi của thép như Mo, W…
Khi cháy Cr tác dụng với O2 để tạo thành ơxýt crơm Cr2O3 có nhiệt độ nóng chảy
tới 2050oC vì vậy phải dùng thuốc cắt mới có thể cắt được bằng ngọn lửa ơxy - khí cháy.
Vật liệu dùng trong cắt bằng ngọn lửa Oxy - Khí cháy.
a. Khí ơxy (O2 ).
Ơxy là ngun tố hóa học tồn tại ở thể khí, là một thành phần khơng thể thiếu của
sự sống. Ơxy khơng màu, khơng mùi và khơng vị. Bản thân nó khơng tự cháy nhưng
khi kết hợp với một số thành phần khác nó trở thành nhân tố hỗ trợ sự đốt cháy. Vật chất
cháy trong khơng khí tự nhiên (Oxy chiếm 21%) không mãnh liệt như trong ôxy nguyên
chất. Một số loại vật chất khác, ví dụ như sắt, khơng cháy trong khơng khí tự nhiên
nhưng lại cháy được trong mơi trường giàu ơxy. Đây chính là nhân tố chính trong việc
cắt sắt thép bằng ngọn lửa ơxy - khí cháy.
Để hàn và cắt kim loại người ta dùng Oxy có độ tinh khiết cao gọi là Oxy kỹ
thuật (nồng độ gần như nguyên chất 99.5%) duy trì sự cháy rất tốt. Oxy càng tinh khiết
thì tốc độ cắt càng cao, mép cắt càng gọn sạch và tiêu phí Oxy càng ít.
Sản xuất khí Oxy: Có hai phương pháp được sử dụng trong việc sản xuất ôxy.
Phương pháp thứ nhất là tách ôxy và nitơ ra khỏi không khí bằng cách hóa lỏng khơng
khí. Phương pháp thứ hai là tách ôxy và hydrô ra khỏi nước bằng cách điện phân, hay
nói cách khác là cho một dịng điện đi qua nước. Trong hai phương pháp nói trên, trong
thực tế, để đạt được hiệu quả kinh tế cao, người ta thường dùng phương pháp hóa lỏng
khơng khí để điều chế ơxy.
Oxy được điều chế từ phương pháp hóa lỏng khơng khí bằng cách nén khơng khí
dưới áp suất cao sau đó cho bay hơi phân cấp dựa vào điểm sôi của N2 = -1960C, Ar = 1860C, O2 = -1830C để thu được khí oxy (Gọi là Oxy kỹ thuật).
Dung tích của bình chứa khí oxy: Có ba kích cỡ bình chứa khí thường được dụng
cho lưu trữ và vận chuyển. Lượng khí chứa đựng được phụ thuộc vào kích thước của
mỗi loại bình khí. Trong hàn và cắt kim loại, bình khí loại lớn thường được sử dụng
hơn. Bình khí được cấu tạo bằng thép nó có thể chứa được khoảng 6m3 ơxy trong dung
tích 40 lít và đạt áp suất khoảng 150 at (bar) ở 21oC. Việc tăng nhiệt độ sẽ dẫn đến tăng

áp suất trong bình chứa, ngược lại, khi giảm nhiệt độ, khí sẽ co lại và dẫn đến giảm áp
suất. Để ngăn chặn hiện tượng tăng áp suất quá mức cho phép, các bình khí thường có
Bài 1: Chế tạo phơi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay

Trang 21


thiết bị an tồn để tháo ơxy ra ngồi trước khi có thể bị nổ. Do vậy, các bình khí khơng
nên để tại những vị trí có khả năng làm chúng tăng nhiệt độ vì nếu khơng sẽ dẫn đến
thiết bị an tồn mở và dẫn đến thất thốt khí.
Van khí: Mỗi bình khí đều có van đóng mở khí. Một số hãng sản xuất cịn cho ra
loại van khí “hai cấp” cho phép đóng - mở khí hồn tồn. Loại van khí thơng thường
nếu khơng đóng hoặc mở hết sẽ dẫn đến ơxy rị rỉ ra ngồi và rất nguy hiểm khi gặp các
loại vật liệu dạng phế thải. Van khí được bảo vệ bằng chụp thép vặn ren vào cổ chai và
chỉ được tháo ra khi sử dụng bình khí.
Quy định an tồn trong sử dụng và vận chuyển: Một điều rất quan trọng cần phải
ghi nhớ là khí ơxy ngun chất dưới áp suất cao có khả năng tương tác mạnh. Đó là
nguyên nhân gây cháy nổ khi nó tiếp xúc với dầu mỡ. Do vậy cần tn thủ các u cầu
an tồn khi vận chuyển bình khí như sau:
▪ Đặc biệt cẩn thận khi cách ly dầu, mỡ khỏi nơi có khí ơxy. Khơng cất giữ các
chai chứa khí ơxy gần nơi có dầu, mỡ hay những chất dễ cháy.
▪ Khi sử dụng bình khí ơxy, khơng đặt chúng tại những vị trí dễ bị dầu rị rỉ rơi
xuống từ máy móc hay cơ cấu sử dụng dầu bơi trơn.
▪ Khơng sử dung khí ơxy trong các thiết bị, dụng cụ khí nén hoặc dung để khởi
động động cơ đốt trong.
▪ Không sử dụng ôxy để thổi ngoài đường ống, ống dẫn, quần áo bẩn hay đầu tạo
áp của các loại bình áp lực.
▪ Khơng cất giữ chai ơxy gần bình điều chế axêtylen, cácbua, axêtylen hay những
bình chứa khí cháy khác.
▪ Khơng được dùng bình khí làm con lăn hoặc tháo bỏ nắp chụp.

▪ Cách ly các bình khí ra khỏi những nơi đang hàn và đóng van khí khi kết thúc
cơng việc.
▪ Cách ly các bình khí ra khỏi các vị trí có cơng tắc, áctơmát hay cầu dao điện.
b. Khí Axetylen.
Axêtylen là loại khí cháy sử dụng tốt nhất trong hàn và cắt lim loại. Loại khí này
được sinh ra từ phản ứng hóa học khi cho Cácbít Canxi (thường gọi là đất đèn) tiếp xúc
với nước.
CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2 + Q
(Phản ứng sinh ra một lượng nhiệt Q khá lớn)
Axêtylen có cơng thức hóa học là C2H2, khơng màu, nhẹ hơn khơng khí và có
mùi hắc khi ở dạng nguyên chất. Ngọn lửa khi đốt cháy Axêtylen có khói và tạo ra một
lượng lớn muội cácbon. Điều cần chú ý là ở điều kiện áp suất và nhiệt độ cao C2H2 rất
dễ nổ. Ví dụ: C2H2 có thể dễ bị nổ với áp suất lớn 1,5at và nhiệt độ trên 300oC, chính vì
thế các bình điều chế khí C2H2 phải có áp suất dưới 1,5at để tránh khả năng nổ khi ở
Bài 1: Chế tạo phôi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay

Trang 22


nhiệt độ cao (do phản ứng của đất đèn và nước sinh ra). Trong quá trình cắt nếu áp suất
làm việc của khí C2H2 lớn hơn 1,5 at cũng dễ gây nổ.
Hỗn hợp của C2H2 với các chất có chứa Ơxy cũng rất dễ nổ: Khi C2H2 hóa hợp
với khơng khí ở áp suất khí quyển có nhiệt độ từ 305oC đến 470oC hoặc với Ơxy ngun
chất có nhiệt độ từ 297oC đến 306oC chúng sẽ nổ. Khi nổ, tốc độ cháy của C2H2 rất cao
(đạt tới 3000m/s và áp suất sinh ra lớn - từ 350 đến 600at).
Axêtylen chủ yếu được điều chế bằng cách cho đất đèn (CaC2) tác dụng với nước:
Đất đèn có mặt gãy màu nâu xám, thường được sản xuất bằng cách nấu chảy đá vơi với
than cốc hoặc ăngtraxit trong lị điện ở nhiệt độ 1900o ÷ 2300oC. Đất đèn trong cơng
nghiệp chứa khoảng (65 ÷ 80)% CaC2, (10 ÷ 25)% CaO, cịn lại là các tạp chất khác như
SiO2, CO2,... Đất đèn dễ bị phân hủy trong khí ẩm. Hạt càng mịn, độ ẩm càng cao thì

đất đèn phân hủy càng mạnh.
Theo lý thuyết thì cứ 1kg CaC2 tác dụng với nước sẽ cho ra 372,5 lít khí C2H2,
nhưng trên thực tế phụ thuộc vào độ tinh khiết của đất đèn và điều kiện phản ứng, ta chỉ
thu được khoảng 230 ÷ 265 lít khí C2H2.
Một số ưu điểm khi hàn, cắt bằng ngọn lửa Ôxy-Axêtylen:
- Nhiệt độ của ngọn lửa cao.
- Khả năng cung cấp nhiệt lượng lớn.
- Dễ điều khiển nguồn nhiệt.
- Ít xảy ra phản ứng hóa học giữa ngọn lửa với kim loại cơ bản.
Axêtylen đáp ứng hầu hết các yêu cầu cơ bản khi sử dụng để hàn. Tuy nhiên, đối
với cơng việc nung nóng hay cắt kim loại có thể sử dụng các loại khí cháy khác như:
Mêtan, Prôpan, Butan,...
Cắt kim loại bằng ngọn lửa oxy-acetylen cho nhiệt độ ngọn lửa cao ở t0 =31500c
nhưng không được dùng phổ biến do giá thành cao. Ngày nay dùng phổ biến là khí dầu
mỏ hóa lỏng (LPG) do giá thành rẻ nhưng nhiệt độ ngọn lửa chỉ đạt 28000c.
➢ Quy định chung về an toàn trong lưu trữ, vận chuyển và sử dụng khí cháy.
An tồn đối với bình khí được quy định trong các tiêu chuẩn. Tất cả thợ hàn khí
ơxy-axêtylen đều phải hiểu và tn thủ những ngun tắc sau:
▪ Tất cả các bình khí được dùng để lưu trữ và vận chuyển khí nén đều phải tuân
thủ nguyên tắc thiết kế, chế tạo và bảo trì theo quy định của tiêu chuẩn áp
dụng.
▪ Bình khí nén phải được dán mác tại cổ chai với những thông tin về thành phần
hay tên thương mại của loại khí chứa bên trong. Nhãn mác được làm bằng
giấy nến, khuôn thủng, băng dán hoặc mác treo với mục đích khơng thất lạc
trong quá trình vận chuyển cũng như sử dụng.

Bài 1: Chế tạo phơi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay

Trang 23

▪ Cấu tạo của đầu ra của van khí phải đồng bộ với các thiết bị lắp vào và căn
cứ theo tiêu chuẩn quy định.
▪ Tất cả những bình khí có dung tích chứa được hơn 13,6 kg nước đều phải có
nắp chụp hay vịng chắn bảo vệ van khí.
▪ Bình khí phải đặt xa những nguồn phát nhiệt.
▪ Trong nhà xưởng, bình khí phải được che chắn một cách cẩn thận và đặt tại
những vị trí khơ thống, cách xa tối thiểu 6m những nơi có dầu mỡ. Bố trí các
bình khí tại những vị trí dễ quan sát và chánh xa các cơ cấu nâng chuyển, cầu
thang hay lối đi. Cất giữ bảo quản tại những nơi không bị khóa kín hay những
nơi tránh được hiện tượng rơi đổ của các vận dụng khác cũng như sự xáo trộn
vị trí của những người khơng có trách nhiệm.
▪ Đóng chặt van khí ngay cả trong trường hợp bình đã hết khí.
▪ Bình khí phải được thiết kế nắp chụp bảo vệ van có thể vặn bằng tay và chỉ
được tháo ra khi sử dụng.
▪ Tổng dung tích chứa đựng khí trong các bình khí khi cất giữa bảo quản trong
nhà cho phép tối đa là 56,6 m3 hoặc 136 kg đối với khí hóa lỏng.
▪ Bình khí ơxy khơng nên đặt gần những vật liệu có khả năng gây cháy nổ cao,
đặc biệt là dầu mỡ, những bình chứa axêtylen hay khí cháy khác.
▪ Những bình chứa khí ơxy nên đặt cách những bình chứa khí cháy khác hay
vật liệu dễ cháy (dầu mỡ) tối thiểu là 6m hoặc ngăn cách bằng tấm chắn chống
cháy có chiều cao tối thiểu 1,5m (vật liệu làm tấm chắn phải có khả năng
chống cháy ít nhất là 1,5 giờ).
▪ Bình khí, van, cút nối, van giảm áp, ống dẫn khí và một số bộ phận khác phải
bảo đảm khơng bị bám dính dầu mỡ. Bình khí ơxy hay những phụ tùng kèm
theo khơng được thao tác khi tay hoặc găng tay dính dầu mỡ. Ống dẫn khí
ơxy khơng cho phép tiếp xúc lên những bề mặt có dầu, quần áo dính mỡ, hay
nhúng trong dầu hỏa hoặc bình chứa nhiên liệu.
▪ Bình khí phải đặt trong thùng hay giá chuyên dụng khi di chuyển bằng cẩu
hay cần trục. Không dùng dây quàng hay móc từ đề làm việc này. Đầu van

ln phải được bảo vệ bằng nắp chụp khi vận chuyển.
▪ Không làm rơi hay gây va đập mạnh đối với bình khí vì điều này sẽ có khả
năng làm nguy hiểm cho bình,van và làm bật chốt an tồn dẫn đến thất thốt
khí.
▪ Khơng dùng chụp bảo vệ van hoặc kê tay địn lên chụp van, cổ van để nhấc
bình khí. Dùng nước ấm để làm tan băng đóng trong van khí (khơng dùng
nước sơi).

Bài 1: Chế tạo phơi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay

Trang 24


▪ Bộ van giảm áp sẽ được tháo ra để nắp chụp bảo vệ khi di chuyển, trừ trường
hợp bình khí được di chuyển trên xe chun dụng.
▪ Những bình khí khơng lắp tay vặn sẽ phải trang bị kèm theo khóa đóng mở,
khi cung cấp. Đối với mỗi trạm góp khí chỉ cần có một khóa đóng mở hay
cờlê.
▪ Van khí phải được khóa chặt trước khi di chuyển bình khí.
▪ Van khí phải được khóa chặt sau khi kết thúc sử dụng.
▪ Bình khí phải đặt cách xa những nơi đang hàn và cắt nhằm tránh tia lửa, xỉ
nóng bắn tóe hay ngọn lửa. Nên sử dụng tấm chắn chống cháy trong trường
hợp này.
▪ Bình khí khơng được đặt ở nơi mà nó có thể trở thành vật dẫn điện.
▪ Bình khí khơng được dung như vật kê hay con lăn, ngay cả trong trường hợp
khơng có khí bên trong.
▪ Không được thay đổi thông tin trên nhãn mác của bình khí.
▪ Khơng ai được thực hiện cơng việc trộn khí hay bổ sung khí vào chai ngồi
nhà cung cấp, trừ trường họ tự chịu trách nhiệm về hành vi của minh.
▪ Không ai được thay đổi các thiết bị an tồn lắp trên chai và van.

▪ Khơng dùng búa hoặc mỏ-lết để mở van khí. Trong trường hợp khơng mở van
khí được bằng tay cần phải xem lại những chú ý từ phía nhà cung cấp.
▪ Cố gắng giữ nguyên hiện trạng trục trặc của van khí và tuân thủ theo các
hướng dẫn khắc phục xử lý của nhà cung cấp trước khi tự ý thực hiện.
▪ Đặt các bình khí cháy với đầu van hướng lên trên ngay cả khi đang sử dụng.
▪ Trước khi lắp bộ van giảm áp, mở nhẹ van khí và đóng lại ngay lập tức. Không
đứng đối diện với miệng van khi thực hiện thao tác trên. Khơng mở hé van
khí gần những nơi có tia lửa, ngọn lửa hay những bộ phận mồi lửa khác.
▪ Trước khi tháo bộ giảm áp ra khỏi bình khí, cần phải đóng kín van khí và xả
hết khí trong bộ giảm áp.
▪ Khi sử dụng bình khí axêtylen, chỉ được đặt những dụng cụ giúp đóng nhanh
van khí ở vị trí phía trên của bình khí.
▪ Khi đã đóng chặt van khí mà vẫn thấy khí thốt ra ngồi, ngay lập tức tìm
cách di chuyển bình khí ra xa khỏi những nơi phát lửa. Đặt hoặc ghi thơng
báo để những người khác biết đó là bình khí đang bị rị rỉ.
▪ Khơng làm xáo trộn vị trí của các thiết bị an tồn.
▪ Khơng nối trực tiếp mỏ khí vào van khí khi khơng có bộ van giảm áp hay bộ
phân phối phù hợp.

Bài 1: Chế tạo phơi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay

Trang 25