bài giảng phương pháp hàn bán tự động

APAVE VIET NAM & ĐÔNG NAM Á
H
H
ÀN HỒ QUANG TRONG
ÀN HỒ QUANG TRONG
MÔI TRƯỜNG KHÍ BẢO VỆ
MÔI TRƯỜNG KHÍ BẢO VỆ
V.T.Hai 2
H
H
ÀN HỒ QUANG TRONG MÔI
ÀN HỒ QUANG TRONG MÔI
TRƯỜNG KHÍ BẢO VỆ
TRƯỜNG KHÍ BẢO VỆ
PHẦN IV
V.T.Hai 3
1. GIỚI THIỆU
1. GIỚI THIỆU

THỰC CHẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM
Phương pháp hồ quang nóng chảy trong môi
trường khí bảo vệ được đưa vào sử dụng từ
năm 1948, mặc dù nguyên lý của các phát
kiến của chúng được tìm ra từ những năm
1920.

Từ đó đến nay phương pháp này có nhiều cải
tiến, một trong những cải tiến quan trọng là
dùng khí CO2 để bảo vệ vùng hàn khi hàn
thép thường.
V.T.Hai 4


THỰC CHẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM
Và có tên tiếng Anh là GMAW (Gas Metal Arc
Welding). Khí bảo vệ có thể là khí trơ không
tác dụng với kim loại lỏng khi hàn hoặc là các
loại khí hoạt tính có tác dụng chiếm chỗ đẩy
không khí ra khỏi vùng hàn và hạn chế tác
dụng xấu của nó.
1. GIỚI THIỆU
1. GIỚI THIỆU
V.T.Hai 5

THỰC CHẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM
Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy trong
môi trường khí trơ (Ar, He,…) gọi là phương
pháp hàn MIG (Metal Inert Gas), thường được
sử dụng để hàn kim loại màu và hợp kim.
1. GIỚI THIỆU
1. GIỚI THIỆU
V.T.Hai 6

THỰC CHẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM
Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy trong
môi trường khí hoạt tính (CO2, CO2 + O2,…)
gọi là phương pháp hàn MAG (Metal Active
Gas), thường được sử dụng rộng rãi để hàn
kim loại thép carbon và thép hợp kim thấp trong
công nghiệp.
1. GIỚI THIỆU
1. GIỚI THIỆU

V.T.Hai 7

ỨNG DỤNG CỦA P.PHÁP HÀN GMAW
Phương pháp hàn GMAW chiếm được một vị
trí rất quan trọng trong nền công nghiệp hiện
đại, nó không những có thể hàn các loại thép
kết cấu thông thường, mà còn hàn các loại
thép không rỉ, thép chịu nhiệt, thép bền nóng,
hợp kim đặc biệt, nhôm, đồng, mangan và các
hợp kim của chúng….
Phương pháp hàn GMAW dễ sử dụng và
mang tính hiệu quả kinh tế cao trong sản xuất
công nghiệp.
1. GIỚI THIỆU
1. GIỚI THIỆU
V.T.Hai 8

ƯU ĐIỂM CỦA P.PHÁP HÀN GMAW
Hàn GMAW có thể được thực hiện bán tự
động hoặc tự động, ngày nay chúng được sử
dụng rộng rãi cho các công việc hàn nhờ các
ưu điểm:
Năng suất cao
Giá thành thấp
Năng lượng hàn ít, ít biến dạng nhiệt
Hàn được hầu hết các kim loại
Dễ tự động hoá.
1. GIỚI THIỆU
1. GIỚI THIỆU
V.T.Hai 9


NHƯỢC ĐIỂM CỦA P. PHÁP HÀN GMAW
Thiết bị hàn GMAW được chế tạo tinh vi phức
tạp rất đắt tiền do đó cần phải có sự giữ gìn và
bảo dưỡng.
Nếu khí gas không đảm bảo độ tinh khiết, mối
hàn sẽ bị lẫn xỉ và rỗ khí, chất lượng mối hàn
không tốt.
Trong quá trình hàn cần có sự che chắn đảm
bảo cho khu vực hàn không bị gió lùa hoặc thổi
tạt
Khó khăn hơn khi phải làm việc ở những vị trí
trên cao
1. GIỚI THIỆU
1. GIỚI THIỆU
V.T.Hai 10

CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN
Hàn GMAW là quá trình hàn nóng chảy trong
đó nguồn nhiệt hàn được cung cấp bởi hồ
quang tạo ra giữa điện cực nóng chảy (dây
hàn) được cấp liên tục và vật hàn. Khí bảo vệ
được lấy từ bên ngoài do bộ cấp khí và không
sử dụng áp lực, khí bảo vệ có thể là khí trơ
hoặc khí có tính khử.
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
V.T.Hai 11
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN


CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN
Sự cháy của hồ quang được duy trì tự động
nhờ các hiệu chỉnh đặc tính điện của hồ
quang, chiều dài hồ quang và dòng điện hàn
được duy trì tự động trong khi tốc độ và góc
độ súng hàn được duy trì bởi thợ hàn
V.T.Hai 12

CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN
Bộ phận quan trọng kiểm soát quá trình hàn là:
Súng hàn và cáp điều khiển
Thiết bị cấp dây
Nguồn hàn
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
V.T.Hai 13
2. NGUYấN TC C BN
2. NGUYấN TC C BN
Nguồn hàn DC
Nối đất
Cáp điều khiển
dòng điện
Cáp mát Vật liệu cơ bản
Chai khí - CO
2
(MAG)
Ar hoặc He, (MIG)
Bộ cấp dây Bộ điều khiển
Cáp dẫn

Súng hàn
Cáp hàn
V.T.Hai 14

CÁC ĐẶC TÍNH
Đặc tính tốt nhất của phương pháp hàn
GMAW được mô tả bởi 4 kiểu chuyển dịch cơ
bản.
Chuyển dịch phun
Chuyển dịch cầu
Chuyển dịch ngắn mạch
Chuyển dịch xung
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
V.T.Hai 15

CÁC ĐẶC TÍNH
Chuyển dịch phun và chuyển dịch cầu là đặc
trưng của quá trình hàn với năng lượng hàn
tương đối cao. Chuyển dịch phun có được, khi
dùng dây hàn có đường kính tương đối nhỏ, cả
hai chuyển dịch cầu và chuyển dịch phun chỉ
giới hạn áp dụng khi hàn ở vị trí phẳng hoặc
ngang và với bề dày kim loại lớn hơn 3mm
(1/8in)
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
V.T.Hai 16

CÁC ĐẶC TÍNH

Chuyển dịch xung đặc trưng bởi năng lượng hàn tương
đối thấp.
Chuyển dịch ngắn mạch có năng lượng hàn thấp nhất
thích hợp cho những ứng dụng trên kim loại có bề dày
nhỏ hơn 3mm (1/8 in).
Các nhân tố xác định loại chuyển dịch.
Mật độ dòng điện
Kích thước dây điện cực hàn
Dòng điện
Loại khí bảo vệ
Điện áp hồ quang
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
V.T.Hai 17

CHUYỂN DỊCH DẠNG PHUN
(SPRAY TRANSFER)
Chỉ xảy ra khi khí bảo vệ có hơn 80%
Argon. Trong kiểu chuyển dịch này các giọt
kim loại có kích cỡ bằng hoặc nhỏ hơn đường
kính dây điện cực. Các giọt kim loại được định
hướng theo trục hồ quang, hồ quang cháy êm
và ổn định, kết quả là hàn ít văng toé hơn, bề
mặt mối hàn mịn.
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
V.T.Hai 18
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN


CHUYỂN DỊCH DẠNG PHUN
(SPRAY TRANSFER)
Năng lượng hồ quang dạng Plasma trải đều
trong vùng không gian hình côn giúp cho biên
đường hàn trở nên sạch sẽ, xong cũng dễ gây
ra các khuyết tật do thiếu chảy trên đường
biên hàn. Độ ngấu trong kiểu chuyển dịch này
sâu hơn với khi hàn bằng que, song lại thấp
hơn chuyển dịch cầu có năng lượng hàn cao
hơn.
V.T.Hai 19
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

CHUYỂN DỊCH DẠNG PHUN
(SPRAY TRANSFER)
KHÍ BẢO VỆ
Có thể hỗn hợp như sau:
95% Ar, 5% ô xy
98% Ar, 2% ô xy
99% Ar, 1% ô xy
Argon có tính chất khí trơ.
Không kết hợp với vật liệu.
Ngăn chặn các khí tích cực khác tiếp cận mối hàn
Giới hạn kích thước giọt kim loại
V.T.Hai 20
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

CHUYỂN DỊCH DẠNG PHUN

(SPRAY TRANSFER)
Oxy.
Mở rộng độ ngấu.
Cải tiến đường hàn.
Giảm khả năng cháy chân.
Dòng lớn hơn và dây hàn lớn hơn
Quá trình hàn bằng và ngang
Với dây hàn đường kính nhỏ có thể sử dụng ở mọi tư thế
V.T.Hai 21

CHUYỂN DỊCH CẦU (GLOBULAR TRANSFER)
Với khí bảo vệ có CO2 hoặc helium
Trong kiểu chuyển dịch này kim loại chuyển dịch
từ điện cực sang vũng hàn dưới dạng các giọt
cầu có kích cỡ không đều và định hướng ngẫu
nhiên, kết quả là lượng văng toé tăng lên đáng
kể. Khi hàn với khí CO2 thì có thể giảm sự văng
toé bằng cách hiệu chỉnh thông số hàn sao cho
đầu dây hàn nhúng chìm vào trong vũng hàn và
hồ quang cháy trong lỗ hổng nằm trong vũng
hàn.

2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
V.T.Hai 22

CHUYỂN DỊCH CẦU (GLOBULAR TRANSFER)
Khí dùng khí trộn có nhiều Helium, mối hàn trở
nên rộng cùng với chiều sâu ngấu chảy giống
như Argon, nhưng tiết diện tròn trịa hơn.

Đặc trưng của hồ quang này là đường hàn mấp
mô hơn so với các loại chuyển dịch khác, bởi vì
hồ quang nhúng chìm vào bể hàn, hiệu quả làm
sạch biên mối hàn kém.
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
V.T.Hai 23

CHUYỂN DỊCH CẦU (GLOBULAR TRANSFER)
Giọt kim loại có kích thước bằng 1.5 đến 2 lần
đường kính điện cực hàn
Thường sử dụng khí bảo vệ là khí CO2.
Tạo độ ngấu rộng và sâu.
Nếu thêm Argon nó sẽ cải thiện sự ổn định hồ
quang.
Chỉ giới hạn cho các tư thế hàn bằng và hàn ngang
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
V.T.Hai 24

CHUYỂN DỊCH NGẮN MẠCH
Trong kiểu chuyển dịch ngắn mạch, năng
lượng có trị số thấp, tất cả kim loại chuyển
dịch xảy ra khi dây hàn tiếp xúc vào vũng
nóng chảy của vật hàn. Trong kiểu chuyển
dịch kim loại này, đặc tính nguồn hàn điều
khiển mối quan hệ giữa sự thiết lập gián đoạn
của hồ quang và ngắn mạch của dây hàn tới
vât hàn. Từ đó nhiệt lượng thấp, độ ngấu của
mối hàn rất nông và cần phải chú ý khi thực

hiện cùng với kỹ thuật đảm bảo tốt đối với chi
tiết dày.
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
V.T.Hai 25

CHUYỂN DỊCH NGẮN MẠCH
Tuy nhiên, đặc tính cho phép hàn ở mọi vị trí.
Chuyển dịch ngắn mạch có đặc thù thích ứng
khi hàn với các chi tiết mỏng.
Ứng dụng hàn:
Thép các bon vừa và thấp.
Thép hợp kim thấp có sức bền cao.
Một vài loại thép không rỉ
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN