Giáo trình thực tập kỹ thuật hàn

TRẦN NGỌC THIỆN
VÕ XUÂN TIẾN
HOÀNG VĂN HƯỚNG
NGUYỄN THANH TÂN

THỰC TẬP
KỸ THUẬT HÀN

NHÀ XUẤT BẢN
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH


ThS. TRẦN NGỌC THIỆN
TS. VÕ XUÂN TIẾN
KS. HOÀNG VĂN HƯỚNG
ThS. NGUYỄN THANH TÂN

THỰC TẬP

KỸ THUẬT HÀN

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – NĂM 2023
1


2


LỜI NĨI ĐẦU
Hàn là một quy trình gia cơng quan trọng trong Cơ khí chế tạo máy.

Nắm vững kiến thức liên quan đến quy trình cơng nghệ Hàn là một yêu
cầu quan trọng đối với sinh viên chuyên ngành Cơ khí. Nhằm hỗ trợ sinh
viên trong q trình học tập học phần Thực tập Hàn điện, nhóm biên soạn
giáo trình Thực tập Kỹ thuật Hàn đã tổng hợp những kiến thức cốt lõi
của lĩnh vực này vào trong giáo trình giúp sinh viên có được tài liệu hỗ
trợ học tập tốt nhất cho việc tìm hiểu, tính tốn các thơng số kỹ thuật liên
quan đến Công nghệ Hàn điện nhằm đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu
học và tự học của sinh viên.
Giáo trình Thực tập Kỹ thuật Hàn dùng cho sinh viên các trường
nghề, trường cao đẳng, đại học đào tạo các chun ngành cơ khí như
Cơng nghệ Chế tạo máy, Cơng nghệ Kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử, Kỹ thuật
Công nghiệp,… nhằm củng cố phần lý thuyết cơ bản về tính tốn các

thơng số kỹ thuật hàn, phân biệt các quy trình hàn cũng như nắm bắt
được các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đường hàn cũng như cung
cấp các kiến thức liên quan đến thực hiện An toàn lao động trong ngành
Hàn, gồm các nội dung chính:
- An tồn lao động trong ngành nghề hàn;
- Tổng quan về hàn;
- Quy trình hàn hồ quang tay;
- Quy trình hàn hồ quang điện cực nóng chảy trong mơi trường có
khí bảo vệ (MIG/MAG);
- Quy trình hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy trong mơi
trường có khí bảo vệ (TIG);
- Quy trình hàn hồ quang chìm.
Ngồi ra, quyển sách cịn là tài liệu tham khảo bổ ích cho các kỹ
thuật viên, kỹ sư cơng tác trong lĩnh vực cơ khí.

Thay mặt nhóm Biên soạn

3


4


MỤC LỤC
Lời nói đầu................................................................................................. 3
Chương 1: AN TỒN LAO ĐỘNG TRONG NGÀNH NGHỀ HÀN
1.1 Các mối nguy hiểm trong lĩnh vực hàn............................................. 10
1.1.1 Điện giật................................................................................ 10
1.1.2 Khói và khí hàn..................................................................... 12
1.1.3 Bức xạ hồ quang................................................................... 13
1.1.4 Cháy hoặc nổ......................................................................... 14
1.1.5 Nổ bình khí........................................................................... 15
1.1.6 Tiếng ồn................................................................................ 16
1.1.7 Trường điện từ....................................................................... 16
1.1.8 Các bộ phận có nhiệt độ cao................................................. 16
1.2 Bảo hộ lao động................................................................................ 16
1.2.1 Nón, mặt nạ, kính hàn........................................................... 17
1.2.2 Găng tay hàn, giày bảo hộ..................................................... 17
1.2.3 Quần, áo, yếm hàn................................................................ 18
1.2.4 Mặt nạ phòng độc.................................................................. 19
1.2.5 Bảo vệ tai.............................................................................. 19
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1............................................................. 19
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ HÀN
2.1 Giới thiệu.......................................................................................... 20
2.1.1 Các khái niệm cơ bản............................................................ 20
2.1.2 Đặc điểm............................................................................... 21
2.1.3 Công dụng............................................................................. 22

2.1.4 Phân loại................................................................................ 22
2.2 Các yếu tố thuật ngữ......................................................................... 22
2.2.1 Cấu tạo của một mối liên kết hàn.......................................... 22
2.2.2 Các kiểu liên kết hàn............................................................. 23
2.2.3 Các kiểu chuẩn bị mép hàn................................................... 24
2.2.4 Các vị trí hàn......................................................................... 25
2.2.5 Ký hiệu mối hàn.................................................................... 28
CÂU HỎI ƠN TẬP CHƯƠNG 2............................................................. 32
5


Chương 3: QUY TRÌNH HÀN HỒ QUANG TAY
3.1 Giới thiệu chung............................................................................... 33
3.1.1 Khái niệm.............................................................................. 33
3.1.2 Đặc điểm............................................................................... 34
3.1.3 Ứng dụng.............................................................................. 34
3.2 Cấu tạo.............................................................................................. 35
3.2.1 Nguồn hàn............................................................................. 35
3.2.2 Dây cáp................................................................................. 37
3.2.3 Kềm hàn................................................................................ 37
3.2.4 Que hàn................................................................................. 37
3.3 Thông số hàn và kỹ thuật hàn hồ quang tay..................................... 40
3.3.1 Que hàn (điện cực hàn)......................................................... 40
3.3.2 Cường độ dòng hàn............................................................... 41
3.3.3 Chiều dài hồ quang............................................................... 41
3.3.4 Góc độ que hàn (điện cực).................................................... 42
3.3.5 Kiểu di chuyển...................................................................... 43
3.3.6 Tốc độ hàn (Vs)..................................................................... 44
3.4 Hướng dẫn mồi, duy trì và ngắt hồ quang........................................ 45
3.4.1 Kẹp que hàn.......................................................................... 45

3.4.2 Kỹ thuật mồi hồ quang.......................................................... 46
3.5 Bài tập hàn trên mặt phẳng chi tiết................................................... 47
3.5.1 Yêu cầu mối hàn................................................................... 47
3.5.2 Hướng dẫn kỹ thuật............................................................... 47
3.6 Bài tập hàn mối hàn giáp mép.......................................................... 48
3.6.1 Yêu cầu mối hàn................................................................... 48
3.6.2 Hướng dẫn kỹ thuật............................................................... 49
3.7 Bài tập hàn mối hàn chồng mối........................................................ 50
3.7.1 Yêu cầu mối hàn................................................................... 50
3.7.2 Hướng dẫn kỹ thuật............................................................... 51
3.8 Bài tập hàn mối hàn chữ T................................................................ 52
3.8.1 Yêu cầu mối hàn................................................................... 52
3.8.2 Hướng dẫn kỹ thuật............................................................... 52
3.9 Các sai hỏng phổ biến....................................................................... 54
3.9.1 Nứt........................................................................................ 54
3.9.2 Cháy thủng............................................................................ 55
3.9.3 Cháy cạnh.............................................................................. 55
3.9.4 Rỗ khí.................................................................................... 56
6


3.9.5 Văng tóe lớn.......................................................................... 57
3.9.6 Lẫn xỉ.................................................................................... 58
3.9.7 Độ mơ lớn............................................................................. 58
3.9.8 Tràn viền............................................................................... 59
3.9.9 Thiếu độ ngấu....................................................................... 60
3.9.10 Độ lõm bề mặt mối hàn góc.................................................. 60
3.9.11 Độ lồi bề mặt mối hàn góc.................................................... 61
CÂU HỎI ƠN TẬP CHƯƠNG 3............................................................. 62
Chương 4: QUY TRÌNH HÀN HỒ QUANG ĐIỆN CỰC NĨNG

CHẢY TRONG MƠI TRƯỜNG CĨ KHÍ BẢO VỆ (MIG/MAG)
4.1 Giới thiệu chung............................................................................... 63
4.1.1 Khái niệm.............................................................................. 63
4.1.2 Đặc điểm............................................................................... 64
4.1.3 Ứng dụng.............................................................................. 65
4.2 Cấu tạo.............................................................................................. 66
4.2.1 Nguồn hàn............................................................................. 66
4.2.2 Súng hàn................................................................................ 68
4.2.3 Bộ cấp dây............................................................................. 69
4.2.4 Khí bảo vệ............................................................................. 70
4.2.5 Dây điện cực......................................................................... 73
4.3 Thông số và kỹ thuật hàn.................................................................. 75
4.3.1 Xác định dạng chuyển dịch điện cực và vũng hàn................ 75
4.3.2 Dây điện cực......................................................................... 78
4.3.3 Điện áp hàn và tốc độ cấp dây.............................................. 80
4.3.4 Lưu lượng khí bảo vệ............................................................ 82
4.3.5 Góc điện cực......................................................................... 82
4.3.6 Tốc độ hàn............................................................................. 83
4.3.7 Kiểu di chuyển điện cực........................................................ 84
4.4 Bài tập hàn trên mặt phẳng chi tiết................................................... 86
4.4.1 Yêu cầu mối hàn................................................................... 86
4.4.2 Hướng dẫn kỹ thuật............................................................... 87
4.5 Bài tập hàn mối hàn giáp mép.......................................................... 87
4.5.1 Yêu cầu mối hàn................................................................... 87
4.5.2 Hướng dẫn kỹ thuật............................................................... 88
4.6 Hàn mối hàn chữ T........................................................................... 89
4.6.1 Yêu cầu mối hàn................................................................... 89
7

4.6.2 Hướng dẫn kỹ thuật............................................................... 90
4.7 Các vấn đề thường gặp khi hàn MIG/MAG..................................... 91
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 4............................................................. 96
Chương 5: QUY TRÌNH HÀN HỒ QUANG ĐIỆN CỰC
KHƠNG NĨNG CHẢY TRONG MƠI TRƯỜNG CĨ KHÍ
BẢO VỆ (TIG)
5.1 Giới thiệu chung............................................................................... 97
5.1.1 Khái niệm.............................................................................. 97
5.1.2 Đặc điểm............................................................................... 98
5.1.3 Ứng dụng.............................................................................. 99
5.2 Cấu tạo.............................................................................................. 99
5.3 Thông số và kỹ thuật hàn................................................................ 102
5.3.1 Điện cực hàn....................................................................... 102
5.3.2 Tốc độ hàn........................................................................... 107
5.3.3 Cường độ dòng hàn và điện áp hàn..................................... 107
5.3.4 Chiều dài hồ quang............................................................. 108
5.3.5 Khí bảo vệ........................................................................... 109
5.3.6 Que hàn phụ.........................................................................111
5.3.7 Kỹ thuật hàn.........................................................................113
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 5............................................................117
Chương 6: QUY TRÌNH HÀN HỒ QUANG CHÌM
6.1 Giới thiệu chung..............................................................................118
6.1.1 Khái niệm.............................................................................118
6.1.2 Đặc điểm..............................................................................119
6.1.3 Ứng dụng............................................................................ 120
6.2 Cấu tạo............................................................................................ 120
6.2.1 Nguồn hàn........................................................................... 121
6.2.2 Xe di chuyển điện cực......................................................... 122
6.3 Thông số và kỹ thuật hàn hờ quang chìm....................................... 123
6.3.1 Cường độ dịng hàn............................................................. 123

6.3.2 Điện áp hàn......................................................................... 123
6.3.3 Tốc độ hàn........................................................................... 123
6.3.4 Các yếu tố phụ khác............................................................ 124
6.3.5 Kỹ thuật hàn hồ quang chìm............................................... 125
CÂU HỎI ƠN TẬP CHƯƠNG 6........................................................... 126
TÀI LIỆU THAO KHẢO . ................................................................. 127
8


Chương 1:
AN TỒN LAO ĐỘNG
TRONG NGÀNH NGHỀ HÀN
Phịng ngừa tai nạn là mục đích chính của chương này. Thơng tin an
tồn bao gồm trong chương này nhằm mục đích hướng dẫn. Khơng có gì
thay thế cho sự thận trọng và cảm nhận của các giác quan. Một cơng việc
an tồn là khơng có tai nạn; cần phải làm việc để đảm bảo cơng việc được
an tồn.
Mỗi người phải chịu trách nhiệm cá nhân về sự an tồn của chính
mình và sự an tồn của những người khác trong cơng việc.
Hàn là một ngành công nghiệp rất lớn và đa dạng. Chương này sẽ
chỉ tập trung vào phần liên quan đến an toàn hàn cơ bản. Cần phải đọc, học
hỏi và tuân theo tất cả các quy tắc, quy định và quy trình an tồn cho các
khu vực làm việc.
Trong nghề hàn có một số nguy cơ tiềm ẩn về an tồn. Những mối
nguy hiểm này khơng cần thiết khiến bất cứ ai bị tổn thương. Học cách làm
việc an toàn cũng quan trọng như học để trở thành một nhân viên lành nghề
trong một lĩnh vực nào đó của nghề hàn.
Khi làm việc phải tiếp cận công việc mới với sự an tồn của mình.
Sự an tồn của mình là trách nhiệm của chính mình và mình phải đảm nhận
trách nhiệm đó. Khơng thể lường trước hết những nguy hiểm có thể xảy ra

trong mọi cơng việc. Có thể có một số nguy hiểm không được đề cập trong
chương này. Trong q trình làm việc có thể nhận thơng tin an toàn cụ thể
từ các nhà sản xuất thiết bị hàn và các nhà cung cấp,…
Nếu một tai nạn xảy ra trên một địa điểm hàn, nó có thể gây ra hậu
quả vượt xa người bị thương. Tai nạn nghiêm trọng có thể dẫn đến các
cuộc điều tra. Trong quá trình điều tra, địa điểm làm việc có thể bị đóng
cửa trong nhiều giờ, ngày, tuần, tháng, hoặc thậm chí vĩnh viễn. Trong khi
địa điểm làm việc đóng cửa để điều tra, người lao động có thể nghỉ việc mà
khơng được trả lương. Nếu được xác định rằng hành động cố ý của người
lao động đã góp phần gây ra tai nạn, người lao động có thể bị mất việc làm,
bị phạt tiền, hoặc tệ hơn là bị xử lý hình sự. Ln tn thủ các quy tắc và
khơng bao giờ đùa giỡn hoặc “đùa với lửa” trong khi làm việc.
9


1.1 Các mối nguy hiểm trong lĩnh vực hàn
1.1.1 Điện giật
Việc chạm vào các bộ phận mang điện
có thể gây ra những cú sốc chết người hoặc
bỏng nặng. Những bộ phận của máy hàn (từ
mạch điện bên trong máy đến điện cực hoặc
vật hàn) có thể mang điện bất cứ lúc nào nếu
như công tắc được bật. Trong các quy trình
hàn bán tự động hoặc tự động, việc rị rỉ điện
có thể đến từ dây điện cực hoặc là những chi
tiết kim loại của bộ cấp dây. Việc lắp đặt thiết
bị khơng chính xác hoặc việc nối đất khơng
đúng cách là một mối nguy hiểm.
Các biện pháp phịng tránh:
- Khơng chạm vào các bộ phận mang điện.

- Không mang găng tay hoặc đồ bảo hộ
ẩm ướt.
- Cần cách điện và cách nhiệt từ môi
trường làm việc hoặc từ mặt đất bằng thảm hoặc tấm cách nhiệt.
- Hạn chế sử dụng nguồn hàn AC và khơng làm việc một mình trong
điều kiện ẩm ướt, không gian chật hẹp hoặc ở những vị trí có nguy cơ rơi
từ trên cao.
- Chỉ sử dụng nguồn hàn AC nếu được yêu cầu trong quy
trình hàn.
- Ngắt nguồn điện vào máy hàn khi cần thay thế hoặc sửa chữa
thiết bị.
- Kiểm tra việc nối đất máy hàn hoặc ổ cắm được dùng để cấp điện
cho máy hàn.
- Giữ cho các dây dẫn điện khô tráo, khơng dính dầu, mỡ và được
bảo vệ để tránh thiệt hại từ những kim loại nóng hoặc sự văng tóe kim loại
lỏng trong quá trình hàn sinh ra. Thay thế ngay lập tức nếu bị hỏng.
- Tắt tất cả thiết bị khi không sử dụng.
- Không sử dụng các dây cáp bị mịn, hư hỏng, kích thước nhỏ hoặc
đã được sửa chữa.
10


- Khơng chồng dây cáp lên người.
- Nếu được u cầu nối đất cho vật hàn thì nối trực tiếp bằng
dây cáp riêng.
- Không được chạm vào điện cực hàn hoặc điện cực của nguồn hàn
khác khi đang làm việc hoặc chân chạm đất.
- Chỉ sử dụng các thiết bị được bảo dưỡng tốt. Sửa chữa hoặc thay
ngay lập tức các bộ phận bị hư hỏng. Bảo trì thiết bị theo đúng hướng dẫn
sử dụng của nhà sản xuất.

- Mang dây bảo hộ khi làm việc trên tầng cao.
- Đối với máy hàn DC, sau khi tắt thiết bị hoặc ngắt nguồn điện thì
điện áp vẫn cịn duy trì, vì thế cần xả các tụ điện đầu vào theo sách hướng
dẫn của nhà sản xuất trước khi chạm vào bất cứ bộ phận nào.
Bảng 1.1. Giá trị điện trở trong trường hợp cách điện tốt và không tốt
Điện trở
thành phần

Cách điện tốt

Cách điện khơng tốt
(ví dụ như bị ẩm ướt)

Bao tay da

10000 Ω

50 Ω

Cơ thể kể cả
điện trở da

3000 Ω

1000 Ω

Giày bảo hộ

10000 Ω

50 Ω

Điện trở tổng

23000 Ω

1100 Ω

Với các giá trị điện trở thành phần tiêu biểu được liệt kê ở Bảng 1.1,
ta có thể thực hiện một ví dụ sau:
Với một mạch điện có hiệu điện áp U = 42 V chạy khép kín qua bao
tay và giày bảo hộ, như vậy có một dịng điện với cường độ I chạy qua cơ
thể. Cường độ dòng điện sẽ có giá trị tương ứng trong mối quan hệ giữa
hiệu điện áp U và điện trở R là:
- Cường độ dòng điện khi qua vật được cách điện tốt là:
I=

= 0,0018 A = 1,8 mA

- Cường độ dòng điện khi qua vật không được cách điện tốt:
I=

= 0,038 A = 38 mA

Và so hai kết quả với Bảng 1.2 có thể dễ dàng thấy rằng nếu được
11


cách điện tốt thì mức độ ảnh hưởng của dịng điện đến cơ thể con người ở
cảm giác tê nhẹ hoặc đau nhẹ nhưng nếu không được cách điện tốt thì mức

ảnh hưởng đến cơ thể người khá nghiêm trọng vì có thể rơi vào trạng thái
nguy hiểm.
Bảng 1.2. Cường độ dòng điện và mức độ ảnh hưởng đến cơ thể người

Mức độ ảnh hưởng của dòng điện tới
cơ thể con người

Dòng điện
1 mA (0.001A)

Cảm giác tê nhẹ

5 mA (0.005A)

Giật đau nhẹ

10 mA (0.01A)

Co giật

20 mA (0.02 A)

Khó tự mình rút tay ra khỏi dây điện

50 mA (0.05A)

Rơi vào trạng thái nguy hiểm

100 mA (0.1A)

Có thể gây tử vong

1.1.2 Khói và khí hàn
Khói và khí hàn được sinh ra trong q trình hàn sẽ
ảnh hưởng đến sức khỏe hoặc tính mạng của người lao
động qua đường hô hấp.
Các biện pháp phịng tránh:
- Khơng hít các loại khói và khí hàn.
- Sử dụng các biện pháp thơng gió nơi làm việc.
- Đọc và hiểu các chỉ dẫn an toàn từ các nhà sản xuất: chất kết
dính, lớp phủ, chất tẩy rửa, chất làm mát, chất tẩy dầu mỡ,… trên các
bề mặt vật hàn.
- Chỉ làm việc trong không gian chật hẹp khi được thơng gió hoặc
được trang bị mặt nạ phịng độc. Ln có một nhân viên canh gác đã được
đào tạo bên cạnh. Khí và khói hàn có thể dịch chuyển trong khơng khí và
làm giảm mức oxy gây thương tích hoặc tử vong.
- Khơng hàn ở những vị trí gần khu tẩy dầu nhớt, làm sạch hoặc phun
rửa vì nhiệt và các tia hồ quang có thể phản ứng với hơi nước tạo ra những
khí có độc tính cao hoặc có mùi khó chịu.
- Cần phải loại bỏ các lớp phủ trên bề mặt kim loại như: sơn, mạ
kẽm, chì,… trước khi hàn. Nơi làm việc phải được thơng khí tốt hoặc đeo
12


mặt nạ phịng độc vì thành phần của những chất này có thể tạo ra các khí
độc nếu được hàn.

a) Giữ đầu khỏi
khói và khí hàn

b) Sử dụng quạt hút hoặc hệ thống thơng gió

Hình 1.1. Các biện pháp phịng tránh khói và khí hàn

a) Phương án thơng gió trong bồn, thùng chứa kín

b) Quạt hút thơng gió
Hình 1.2. Phương án và thiết bị thơng gió nơi khơng gian kín
1.1.3 Bức xạ hồ quang
Các tia hồ quang từ quá trình hàn tạo ra các tia
cực tím và hồng ngoại có thể nhìn thấy được hoặc
khơng nhìn thấy được có thể làm bỏng mắt và da. Bên
cạnh đó, các tia lửa điện cũng bay ra từ vũng hàn.
Các biện pháp phòng tránh:
13


- Mang nón hàn hoặc mặt nạ hàn đạt chuẩn để tránh các tia bức xạ hồ
quang hoặc các tia lửa trong khi hàn hoặc quan sát hàn.
- Sử dụng màn chắn hoặc hàng rào bảo vệ những người xung quanh
khỏi ánh sáng cường độ lớn, chói và tia lửa. Cảnh báo những người khác
không xem hồ quang bằng mắt thường.
- Mặc đồ bảo hộ cơ thể được làm từ các vật liệu bền và chống cháy
như da, cotton dày, len.
1.1.4 Cháy hoặc nổ
Hàn trên các vật chứa kín, chẳng hạn như bể chứa,
thùng phuy hoặc đường ống, có thể làm nổ chúng. Tia lửa
điện bay ra từ hồ quang hàn, phơi nóng hoặc thiết bị nóng
có thể gây ra hỏa hoạn hoặc bỏng. Sự tiếp xúc tình cờ của
điện cực với các vật hàn kim loại có thể gây ra tia lửa, nổ,

quá nhiệt hoặc hỏa hoạn. Kiểm tra và đảm bảo khu vực đó an tồn trước
khi thực hiện bất kỳ cơng việc hàn nào.
Các biện pháp phịng tránh:
- Loại bỏ các vật dụng dễ cháy trong phạm vi 10,7 m khi hàn hồ
quang hoặc được che đậy bằng các vật dụng phù hợp, chống cháy.
- Không hàn ở những nơi mà tia lửa điện bay vào vật liệu dễ cháy.
- Bảo vệ bản thân và người khác tránh các thương tích từ tia lửa hoặc
kim loại nóng.
- Để ý tới nguy cơ cháy và đặt bình cứu hỏa gần đó.
- Chú ý rằng hàn trên trần, sàn hoặc vách ngăn có thể gây cháy ở mặt
đối diện.
- Không cắt hoặc hàn lên mâm xe hoặc bánh xe vì lốp có thể nổ khi
nóng lên. Các mâm xe và bánh xe có thể bị lỗi sau khi sửa chữa.
- Khơng hàn lên những vật chứa có chứa chất cháy hoặc những vật
chứa kín như bồn, bể, thùng phuy, đường ống trừ khi chúng được chuẩn bị
phù hợp theo các tiêu chuẩn đặc thù.
- Không hàn ở những nơi có khơng khí chứa bụi bẩn, khí hoặc hơi
lỏng dễ cháy (ví dụ như xăng).
- Kết nối kẹp mát chắc chắn với vật hàn hoặc bàn hàn để tránh việc
tóe lửa dẫn đến hỏa hoạn.
14


- Tháo que hàn ra khỏi kềm hàn khi không sử dụng.
- Mặc đồ bảo hộ cơ thể được làm từ các vật liệu bền và chống cháy
như da, cotton dày, len.
- Loại bỏ các vật dụng dễ cháy trong người như bật lửa, hộp diêm
trước khi thực hiện bất cứ quy trình hàn nào.
- Trước khi hồn thành cơng việc cần kiểm tra lại khu vực làm việc
xem có khả năng gây cháy do tia lửa hay ngọn lửa nào khơng.

- Chỉ sử dụng đúng cầu chì, cầu dao điện. Khơng được tự ý thay đổi
kích thước hoặc bỏ qua chúng.
- Đọc và hiểu các chỉ dẫn an toàn từ các nhà sản xuất: chất kết
dính, lớp phủ, chất tẩy rửa, chất làm mát, chất tẩy dầu mỡ,… trên các
bề mặt vật hàn.
- Khi làm việc trong môi trường có khả năng gây cháy cần phải bố
trí người canh lửa hoặc bình chữa cháy bên cạnh.

a) Khơng hàn gần các
vật dụng dễ cháy

b) Bố trí người
canh lửa

c) Khơng hàn lên
những vật chứa kín

Hình 1.3. Các biện pháp phịng tránh cháy, nổ
1.1.5 Nổ bình khí
Bình khí là một thiết bị trong các quy trình
hàn hồ quang trong mơi trường có khí bảo vệ,
được dùng để chứa khí dưới áp suất cao. Nếu hư
hỏng, bình khí có thể phát nổ, vì thế cần phải cẩn
thận với chúng.
Các biện pháp phòng tránh:
- Bảo vệ bình khí tránh khỏi nhiệt độ cao,
15


va đập mạnh, xỉ hàn, ngọn lửa, tia lửa hàn, hồ quang hàn hoặc các hư hỏng

vật lý.
- Lắp đặt bình khí theo phương thẳng đứng bằng cách cố định vào
giá đỡ chắc chắn để tránh bị rơi hoặc lật.
- Giữ bình khí tránh xa mọi vật hàn và mạch điện.
- Khóa bình khí khi khơng sử dụng.
- Khơng đặt mỏ hàn, súng hàn lên trên bình khí.
- Khơng bao giờ để điện cực hàn chạm vào bất kỳ bình khí nào.
1.1.6 Tiếng ồn
Tiếng ồn từ một số quy trình hoặc thiết bị hàn có thể
ảnh hưởng đến thính giác, thần kinh, tim mạch và thậm
chí rối loạn giấc ngủ. Nếu tiếng ồn dưới 80dB (tương
đương tiếng ồn của đám đơng trong hội trường) thì khơng
cần thiết bị bảo vệ. Nhưng tiếng ồn từ 80dB trở lên thì
cần mang thiết bị bảo vệ tai để tránh những ảnh hưởng do tiếng ôn gây ra.
1.1.7 Trường điện từ
Trường điện từ sinh ra từ các quy trình hàn có thể
ảnh hưởng đến các thiết bị y tế được cấy ghép. Vì thế,
những người mang máy trợ tim hoặc thiết bị y tế cấy ghép
nên tránh xa hoặc tham khảo ý kiến bác sĩ và nhà sản xuất
thiết bị khi muốn lại gần các thiết bị hàn.
1.1.8 Các bộ phận có nhiệt độ cao
Đề phịng các bộ phận có nhiệt độ cao vì chúng có
khả năng gây bỏng.
- Khơng chạm trực tiếp vào các bộ phận nóng
bằng tay.
- Để xử lý các bộ phận nóng, sử dụng các dụng cụ
thích hợp và đeo găng tay hàn cách nhiệt dày để tránh bị bỏng.
1.2 Bảo hộ lao động
Hấu hết đồ bảo hộ hàn phải bền và có khả năng cách điện, cách nhiệt
vì thế chúng được làm từ như da, cotton dày, len. Và dưới đây là một số đồ

bảo hộ được trang bị cần thiết nhằm bảo vệ con người tránh khỏi các tác
hại từ các mối nguy hiểm khi làm việc trong lĩnh vực hàn.
16


1.2.1 Nón, mặt nạ, kính hàn
Nón và mặt nạ hàn được dùng để bảo vệ mắt và mặt, trong khi đó
kính hàn chỉ dùng để bảo vệ mắt của người thợ hàn trước sự bức xạ hồ
quang, những mảnh vỡ, vụ bay, xỉ nóng, tia lửa, ánh sáng mạnh hoặc từ
những kích ứng và bỏng do hóa chất.
Phần kính bảo vệ mắt bao gồm hai lớp kính, lớp kính màu đen có
tác dụng hấp thụ ánh sáng cường độ cao được đặt bên ngồi lớp kính trong
dùng để quan sát khi hồ quang chưa phát sáng.

a) Nón hàn

b) Mặt nạ hàn
cầm tay

c) Kính hàn

Hình 1.4. Bảo hộ lao động vùng mặt thợ hàn
1.2.2 Găng tay hàn, giày bảo hộ
Găng tay hàn và giày bảo hộ được dùng để bảo vệ tay và chân của
người thợ hàn tránh khỏi các mối nguy hiểm như điện giật, nhiệt, bỏng và
tia lửa. Trong khi găng tay hàn được làm từ vật liệu chịu nhiệt thì giày bảo
hộ sử dụng đế cao su để cách điện và phần mũi giày bọc thép để bảo vệ
các đầu ngón chân.

a) Găng tay hàn bằng da

b) Giày bảo hộ đế
sao su

Hình 1.5. Dụng cụ bảo vệ tay và chân thợ hàn
17


1.2.3 Quần, áo, yếm hàn
Quần, áo và yếm hàn có nhiệm vụ bảo vệ các vùng da của cơ thể
người thợ hàn mà không phải tay, chân, đầu tránh khỏi những tác hại của
nhiệt, tia lửa hoặc bức xạ hồ quang.
Chú ý rằng quần hàn khơng được có cổ và áo hàn phải có khuy gài
túi hoặc được đậy kín.

a) Yếm hàn
b) Quần, áo hàn
Hình 1.6. Bảo hộ lao động cơ thể thợ hàn
Bảng 1.3. Sử dụng mặt nạ hàn với kính hàn đúng quy định
Q trình hàn

Số kính đề nghị
*

Hàn điện hồ quang tay

10-14

Hàn hồ quang điện cực nóng chảy trong mơi
trường khí bảo vệ (MIG/MAG)

11-14

Hàn hồ quang với điện cực có lõi thuốc
Hàn hồ quang với điện cực khơng nóng chảy
trong khí bảo vệ (TIG)

10-14

Hàn Plasma

6-14

Cắt Plasma
4-14
* Theo quy ước là ta sẽ bắt đầu với số kính tối nhất, sau đó ta sẽ
thử các số thấp hơn cho tới khi thấy phù hợp với công việc đang làm.

18


1.2.4 Mặt nạ phịng độc
Măt nạ dưỡng khí được dùng khi thợ hàn làm việc trong không gian
chật hẹp hoặc trong điều kiện có nhiều khí và khói hàn mà khơng có quạt
hay hệ thống thơng gió.

a) Mặt nạ phịng độc

b) Mặt nạ dưỡng khí có
bình oxy

Hình 1.7. Dụng cụ bảo vệ mũi thợ hàn

1.2.5 Bảo vệ tai
Để tránh tổn thương từ những tiếng ồn lớn đến thính giác thợ hàn thì
việc trang bị các dụng cụ bảo vệ là rất cần thiết. Thay vì sử dụng nút bịt
tai thơng thường thì dụng cụ bịt tai trong hàn hồ quang phải có khả năng
chống cháy từ những tia lửa bắn.

Hình 1.8. Bịt tai và nút bịt tai thợ hàn
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1
Câu 1: Hãy cho biết kỹ thuật an tồn phịng tránh điện giật khi hàn.
Câu 2: Hãy cho biết kỹ thuật an tồn phịng tránh khói và khí hàn.
Câu 3: Hãy cho biết kỹ thuật an tồn phòng tránh bức xạ hồ quang.
Câu 4: Hãy cho biết kỹ thuật an tồn phịng tránh cháy nổ.
Câu 5: Nêu tên gọi và công dụng của các loại đồ bảo hộ lao động
khi hàn.
19


Chương 2:
TỔNG QUAN VỀ HÀN
Hàn là một phương pháp liên kết thường là phương pháp bền vững
nhất được dùng khi gắn kết kim loại. Nếu chế tạo một thiết bị gì đó bằng
nhiều chi tiết kim loại, lúc đó các chi tiết cần phải gắn chặt với nhau bằng
cách sử dụng vít hoặc đinh tán, uốn cong các chi tiết, hoặc thậm chí dán
các chi tiết lại với nhau. Tuy nhiên, về chất lượng, lâu dài, thẩm mỹ, và an
toàn thì phương pháp tốt nhất là sử dụng phương pháp hàn để liên kết các
chi tiết lại với nhau. Chương này sẽ trình bày những khái niệm cơ bản nhất
về hàn, là nền tảng để hiểu các chương tiếp theo.
2.1 Giới thiệu

2.1.1 Các khái niệm cơ bản
Hàn là một phương pháp công nghệ dùng để liên kết hai hoặc nhiều
chi tiết lại với nhau bằng nguồn nhiệt hoặc có thể sử dụng áp lực để đưa
kim loại đến trạng thái hàn, sau đó kim loại liên kết lại với nhau tạo thành
mối hàn bền vững không tháo rời được. Nguồn nhiệt hàn có thể được tạo
ra từ sự cháy của khí đốt, hồ quang điện, điện trở hay phản ứng hóa học.
Trong một số quy trình hàn, áp lực có thể được áp dụng, nhưng đó khơng
phải là u cầu cần thiết cho tất cả quy trình hàn. Hàn cung cấp một sự liên
kết bền vững, lâu dài nhưng thông thường sẽ ảnh hưởng đến tổ chức bên
trong của vật liệu. Vì vậy nó thường được đi kèm với q trình xử lý nhiệt
sau khi hàn cho hầu hết các chi tiết quan trọng.
Hầu hết kim loại và hợp kim có thể được hàn bởi một số phương
pháp hàn tuỳ thuộc vào “tính hàn” của chúng. Tính hàn được định nghĩa
như đặc tính của kim loại, đây là chỉ số chỉ ra mức độ dễ hay khó khi kim
loại được hàn với kim loại tương tự hoặc hàn với kim loại khác. Tính hàn
của kim loại phụ thuộc vào nhiều thành phần hố học và được đánh giá
thơng qua sự thay đổi tổ chức tế vi kim loại xảy ra do quá trình hàn, sự thay
đổi về độ cứng trong và xung quanh mối hàn, sự phát sinh và hấp thụ khí
đốt, mức độ oxi hóa, và ảnh hưởng đến xu hướng nứt của mối hàn. Thép
có hàm lượng cacbon thấp có tính hàn tốt nhất trong các loại kim loại và
những loại vật liệu có tính đúc cao thường có tính hàn thấp.
- Mối hàn là sự liên kết mang tính cục bộ của các kim loại (hoặc phi
kim loại) được tạo ra bằng cách nung chúng tới nhiệt độ hàn, có sử dụng
hoặc khơng sử dụng áp lực, hoặc chỉ thơng qua sử dụng áp lực, và có sử
dụng hoặc không sử dụng kim loại phụ.
- Vật hàn là tổ hợp các bộ phận cấu thành được nối với nhau bằng
phương pháp hàn.
20

- Liên kết là chỗ nối của các phần tử kim loại, bao gồm mối hàn và
vùng ảnh hưởng nhiệt.
- Kim loại phụ là kim loại hoặc hợp kim được bổ sung vào mối hàn
để tạo ra liên kết hàn.
- Kim loại cơ bản là kim loại hoặc hợp kim của vật hàn.
- Kim loại mối hàn là toàn bộ phần kim loại cơ bản, kim loại phụ
đã được nung chảy (hoặc đã được chuyển sang trạng thái dẻo) trong quá
trình hàn.
- Quy trình hàn (phương pháp hàn) là một nhóm các nguyên lý hoạt
động cơ bản (luyện kim, điện, vật lý, hóa học, hoặc cơ học) được sử dụng
khi hàn nhằm tạo ra sự liên kết các chi tiết hàn.
2.1.2 Đặc điểm
Ưu điểm:
- Hàn có tính kinh tế và quá trình tạo liên kết nhanh hơn một số mối
liên kết khác (ri-vê, bu-lông, đúc,…).
- Độ bền kéo mối liên kết hàn tương đương với kim loại cơ bản,
thỉnh thoảng còn cao hơn.
- Phần lớn kim loại và hợp kim giống nhau hoặc khơng giống nhau
đều có thể hàn được.
- Hầu như các thiết bị hàn thì khá rẻ và sẵn có trên thị trường.
- Cho phép việc tự do thiết kế về kiểu dáng.
- Hàn có thể là hàn điểm, hàn đường hoặc hàn nhiều đường.
- Có khả năng cơ khí hố và tự động hố cao.
Nhược điểm:
- Vật hàn tồn tại nhiệt, ứng suất và biến dạng lớn.
- Vật hàn cần được loại bỏ ứng suất hoặc xử lý nhiệt.
- Môi trường làm việc độc hại: bức xạ, khói, tia lửa,…
- Cần có đồ gá để gá đặt các chi tiết khi hàn.
- Cần chuẩn bị mép hàn trước khi hàn nếu được yêu cầu.
- Kỹ năng thợ hàn được yêu cầu cao.

- Nhiệt độ sẽ làm thay đổi cấu trúc vùng kim loại mối hàn khác so
21


với vùng kim loại cơ bản theo chiều hướng xấu đi hoặc tốt hơn.
2.1.3 Công dụng
- Về mặt chế tạo: hàn được ứng dụng để chế tạo nồi hơi, ống, ống
bình chứa, dầm, cột, kèo, cầu, tàu thuyền, thân máy bay, vỏ máy, tên lửa,
toa xe, ô tô và ngay cả đến tàu du hành vũ trụ. Nói chung những bộ phận có
hình dáng phức tạp, chịu lực tương đối lớn mà lại mỏng đều dùng phương
pháp hàn.
- Về mặt tu sửa: những bộ phận hỏng và cũ như xylanh rạn, đường
ray bị mòn, bánh răng bị nứt hoặc gãy, khung xe, sườn xe bị gãy, những vật
bị khuyết đều có thể dùng phương pháp hàn để tu sửa, vừa nhanh, vừa rẻ.
2.1.4 Phân loại
Trên thế giới hiện nay có trên 200 quy trình hàn khác nhau nhưng
chúng được liệt kê vào 5 nhóm quy trình hàn chính dựa trên sự sinh ra của
nguồn nhiệt hay áp lực.

Hình 2.1. Phân loại các nhóm quy trình hàn
2.2 Các yếu tố thuật ngữ
2.2.1 Cấu tạo của một mối liên kết hàn
Mối hàn được thiết kế hoặc tra theo các bộ tiêu chuẩn như AWS,
ASTM, ASME IX, DIN, JIS, ISO, TCVN,… để có được các kích thước cụ
22


thể về bề rộng, chiều cao, độ ngấu. Dựa vào đó người thợ hàn sẽ thiết lập,
điều chỉnh các thơng số hàn để đạt được các kích thước cơ bản đó. Và dưới
đây là một số kích thước cơ bản của một mối hàn (Hình 2.2).

a) Mối hàn giáp mối
h – chiều sâu ngấu (độ ngấu)
b – bề rộng

b) Mối hàn góc
k – kích thước cạnh mối hàn
c – chiều cao (độ lồi)

Hình 2.2. Biên dạng và các kích thước cơ bản của một mối liên kết hàn
2.2.2 Các kiểu liên kết hàn
Theo cách phân loại của Hiệp hội Hàn Hoa Kỳ (AWS), có 5 kiểu liên
kết hàn cơ bản: hàn giáp mối, hàn góc, hàn chồng mối, hàn chữ T và hàn
gấp cạnh.
- Hàn giáp mối: là mối hàn được hình thành bằng cách đặt hai vật
hàn đối đầu với nhau và trên cùng một mặt phẳng như Hình 2.3a. Đây là
mối liên kết hàn đơn giản nhất được sử dụng để liên kết với các vật hàn
với nhau.
- Hàn chồng mối: là mối hàn được hình thành bằng cách đặt hai vật
hàn chồng lên nhau như Hình 2.3b. Đây là mối hàn được sử dụng khá phổ
biến khi liên kết hai vật hàn có chiều dày khác nhau.
- Hàn góc: là mối hàn được hình thành bằng cách đặt hai góc của vật
hàn lại với nhau để tạo thành góc vng hoặc thành hình chữ L như Hình 2.3c.
- Hàn chữ T: là mối hàn được tạo thành bằng cách đặt hai
vật hàn vng góc với nhau, trong đó tấm này đặt giữa tấm kia
như Hình 2.3d.
- Hàn gấp cạnh: là mối liên kết được tạo ra ở cạnh của hai tấm vật
23

hàn. Mối hàn này được sử dụng ở các cạnh của hai tấm vật hàn liên kết và
gần như song song với nhau (Hình 2.3e).

a) Mối hàn giáp mối

c) Mối hàn góc

d) Mối hàn
chữ “T”

b) Mối hàn chồng mối

e) Mối hàn gấp cạnh

Hình 2.3. Các kiểu liên kết hàn
2.2.3 Các kiểu chuẩn bị mép hàn
Việc chuẩn bị mép (cạnh) hàn tùy thuộc vào bề dày vật hàn và yêu
cầu về độ bền của mối liên kết hàn. Nếu vật hàn mỏng thì khơng cần vát
mép hoặc gấp mép. Nếu vật hàn dày và việc thực hiện một đường hàn
không thể đáp ứng được độ bền mối hàn thì việc chuẩn bị mép hàn được
yêu cầu thực hiện. Hình 2.4 cho thấy một số kiểu chuẩn bị mép hàn cho
mối hàn giáp mối và các kiểu liên kết hàn khác cũng được chuẩn bị tương
tự. Việc chuẩn bị mép hàn cũng được đề cập, trong một số bộ tiêu chuẩn
như AWS, ASME, DIN, ISO, JIS, TCVN,…

24