Giáo trình hàn tig nâng cao (nghề hàn cao đẳng)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI

GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: HÀN TIG NÂNG CAO
NGHỀ: HÀN
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
Ban hành kèm theo Quyết định số:
/QĐ-CĐCG-KT&KĐCL ngày
của Trường cao đẳng Cơ giới

tháng

năm 2022

Quảng Ngãi, năm 2022

(Lưu hành nội bộ)
1


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.

2


LỜI GIỚI THIỆU

Hướng tới mục tiêu nâng cao chất lượng đào tạo nghề, nhằm đáp ứng yêu cầu của thị
trường lao động kỹ thuật và hội nhập; Bộ Lao Động thương Binh và Xã Hội đã ban hành
chương trình khung Cao Đẳng Nghề, Trung Cấp Nghề Hàn.
Là một Trường đào tạo nghề đã có bề dày, với quy mơ trang thiết bị luôn được đầu tư mới,
năng lực đội ngũ giáo viên ngày càng được tăng cường. Việc biên soạn giáo trình phục vụ
cơng tác đào tạo của nhà Trường, đáp ứng yêu cầu mục tiêu của chương trình khung do Bộ
LĐTB và XH ban hành cũng nhằm đáp ứng các yêu cầu sau đây:
Yêu cầu của người học.
Nhu cầu về chất lượng nguồn nhân lực nghề Hàn.
Cung cấp lao động kỹ thuật cho Doanh nghiệp và xuất khẩu lao động.
Dưới sự chỉ đạo của Ban Giám Hiệu nhà trường trong thời gian qua các giáo viên trong
khoa Cơ khí đã dành thời gian tập trung biên soạn giáo trình, cải tiến phương pháp giảng
dạy nhằm tạo điều kiện cho học sinh hiểu biết kiến thức và rèn luyện kỹ năng nghề.
Nhóm biên soạn đã vận dụng sáng tạo vào việc biên soạn giáo trình các mơ đun chun
mơn Hàn. Nội dung giáo trình có thể đáp ứng để đào tạo cho từng cấp trình độ và có tính
liên thơng cho 3 cấp trình độ ( Sơ cấp nghề, Trung cấp nghề, Cao đẳng nghề).
Mặt khác nội dung của mô đun phải đạt được các tiêu chí quan trọng theo mục tiêu, hướng
tới đạt chuẩn quốc tế cho ngành Hàn. Vì thế giáo trình mơ đun đã bao gồm các nội dung
như sau:
Trình độ kiến thức
Kỹ năng thực hành
Tính quy trình trong cơng nghiệp
Năng lực người học và tư duy về mô đun được đào tạo ứng dụng trong thực
tiễn.
Phẩm chất văn hóa nghề được đào tạo.
Trong q trình biên soạn giáo trình, đã tham khảo ý kiến từ các Doanh nghệp trong
nước, giáo trình của các trường Đại học,Cao đẳng, Học viện... Nhóm biên soạn đã hết sức
cố gắng để giáo trình đạt được chất lượng tốt nhất. Do trình độ cịn nhiều hạn chế nên
khơng thể tránh khỏi thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ các đồng nghiệp,
các bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn

Quảng Ngãi, ngày

tháng

năm 2022

Tham gia biên soạn
1. Huỳnh Văn Mà

Chủ biên

2. …………..............
3. ……….............….
3


MỤC LỤC
TT

NỘI DUNG

TRANG

1.

Lời giới thiệu

2

2.

Mục lục

3

3.

Bài 1: Hàn tig thép tấm các bon thấp – vị trí hàn 2G

10

4.

1. Vật liệu hàn TIG

10

5.

2. Chuẩn phôi hàn, vật liệu hàn thiết bị, dụng cụ hàn

13

6.

3. Chọn chế độ hàn

15

7.

4. Kỹ thuật hàn giáp mối vị trí hàn 2G

17

8.

Bài 2: Hàn tig thép tấm các bon thấp – vị trí hàn 3G

20

9.

1. Vật liệu hàn TIG

20

10.

2. Chuẩn phôi hàn, vật liệu hàn thiết bị, dụng cụ hàn

23

11.

3. Chọn chế độ hàn

25

12.

4. Kỹ thuật hàn giáp mối vị trí hàn 2G

25

13.

Bài 3: Hàn tig thép ống các bon thấp - vị trí bằng (1G)

26

14.

1. Vật liệu hàn TIG

26

15.

2. Chuẩn phôi hàn, vật liệu hàn thiết bị, dụng cụ hàn

30

16.

3. Chọn chế độ hàn

34

17.

4. Kỹ thuật hàn ống vị trí hàn 1G

36

18.

Bài 4: Hàn tig thép ống các bon thấp - vị trí hàn ngang (2G)

37

19.

1. Vật liệu hàn TIG

38

20.

2. Chuẩn phôi hàn, vật liệu hàn thiết bị, dụng cụ hàn

40

21.

3. Chọn chế độ hàn

42

22.

4. Kỹ thuật hàn ống vị trí hàn 1G

46

23.

Tài liệu tham khảo

53

4


GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơ đun: HÀN TIG NÂNG CAO
Mã mơ đun: MĐ27
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ đun:
- Vị trí: Mơ đun này được bố trí sau khi học xong hoặc học song song với các mơn học

MH07-MH12 và MĐ13-MĐ19.
- Tính chất của mơđun: Là mô đun chuyên ngành bắt buộc.

Mục tiêu của mô đun:
- Kiến thức:
A1. Làm việc tại các nhà máy, các cơ sở sản xuất cơ khí với những kiến thức, kỹ năng
nghề hàn.
A2. Giải thích đầy đủ thực chất, đặc điểm, công dụng của phương pháp hàn TIG.
A3. Nhận biết đúng các loại vật liệu dùng trong công nghệ hàn TIG.
- Kỹ năng:

B1. Trình bày chích xác cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị hàn TIG
B2. Vận hành, sử dụng thành thạo các loại thiết bị dụng cụ hàn TIG
B3. Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày và tính chất của vật liệu.
B4. Hàn các mối hàn ở vị trí hàn 2G, 3G và ống ở vị trí hàn 1G, 2G đảm bảo độ sâu ngấu,
đúng kích thước bản vẽ ít bị khuyết tật.
B5. Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng của mối hàn, kết cấu hàn
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
C1. Giải thích đúng các ngun tắc an tồn và vệ sinh phân xưởng khi hàn hồ quang
trong mơi trường khí bảo vệ.
C2. Tuân thủ quy định, quy phạm trong quy trình hàn TIG.
C3. Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của sinh viên

5


1. Chương trình khung nghề hàn
MÃ MH,
MĐ

I

Tên mơn
học, mơ
đun

Thời gian đào tạo (giờ)
Số tín chỉ

Trong đó

Tổng số

Lý
thuyết

Thực
hành/ thí
nghiệm/
bài tập/
thảo luận

Kiểm
tra

Các mơn học chung

18

435

157

255

23

MH 01

Chính trị

3

75

41

29

5

MH 02

Pháp luật

2

30

18

10

2

MH 03

Giáo dục thể chất

2

60

5

51

4

MH 04

Giáo dục quốc phòng - An ninh

3

75

36

35

4

MH 05

Tin học

3

75

15

58

2

MH 06

Ngoại ngữ (Anh văn)

5

120

42

72

6

Các môn học, mô đun chuyên môn

90

2400

650

1552

198

MH 07 Vẽ kỹ thuật cơ khí
MH 08 Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật

3

60

20

35

5

3

MH 09 Vật liệu cơ khí
MH 10 Cơ kỹ thuật

3

45
45

24
25

14
13

7
7

3

60

40

12

8

MH 11 Kỹ thuật điện – Điện tử cơng nghiệp
MH 12 Kỹ thuật an tồn và bảo hộ lao động

3

45

27

11

7

2

MH 13

Tổ chức quản lý sản xuất

2

30
45

13
30

11
12

6
3

MH 14

Anh văn chun ngành

3

90

40

46

4

MĐ 15

Tính tốn kết cấu hàn

3

60

48

4

8

MH 16

Quy trình hàn

4

75

30

41

4

20

20

36
62

4
8

15

38

7

II

Kiểm tra và đánh giá chất lượng mối
MĐ 17 hàn theo tiêu chuẩn quốc tế
MĐ 18 Chế tạo phôi hàn

3
4

60
90

MĐ 19

3

60

Gá lắp kết cấu hàn

6


MĐ 20

Hàn hồ quang tay cơ bản

10

240

64

162

14

MĐ 21

Hàn hồ quang tay nâng cao

7

180

20

151

9

MĐ 22

4

75

15

52

8

MĐ 23

Hàn khí
Hàn gang

3

MĐ 24

Hàn MIG/MAG cơ bản

7

60
180

15
20

38
150

7
10

MĐ 25

Hàn MIG/MAG nâng cao

7

180

18

152

10

MĐ 26

Hàn TIG cơ bản

4

90

18

64

8

MĐ 27

Hàn TIG nâng cao

4

90

4

78

8

MĐ 28

Hàn ống

5

MĐ 29

Hàn tiếp xúc (hàn điện trở)

2

120
30

19
10

90
14

11
6

MĐ 30

Hàn tự động dưới lớp thuốc
Hàn hồ quang dây lõi thuốc (FCAW)
cơ bản
Hàn hồ quang dây lõi thuốc (FCAW)
nâng cao
Thực tập sản xuất

2

30

10

14

6

90

24

58

8

8

90
180

8
53

76
118

6
9

128

2835

807

1807

221

MĐ 31
MĐ 32
MH 33

4
4

Tổng cộng
2. Chương trình chi tiết mơ đun
Số
TT

Thời gian
Tên các bài
trong
mơ
đun

Tổng Lý
số
thuyết

Thực hành,thí Kiểm
nghiệm, thảo tra*
luận, bài tập

1

Bài 1:Hàn TIG thép tấm các bon thấp 16
Vị trí hàn (2G)

1

14

1

2

Bài 2:Hàn TIG thép tấm các bon thấp 18
Vị trí hàn (3G)

1

16

1

3

Bài 3:Hàn TIG thép ống, thép các bon

24
thấp - Vị trí (1G)

1

22

1

4

Bài 4:Hàn TIG thép ống, thép các bon
28
thấp - Vị trí (2G)

1

26

1
7


Số

Thời gian

TT

5

Tên các bài
trong
mô
đun

Tổng Lý
số
thuyết

Kiểm tra kết thúc Mô đun

4

Cộng

90

Thực hành,thí Kiểm
nghiệm, thảo tra*
luận, bài tập
4

4

78

8

3. Điều kiện thực hiện mơn học:

3.1. Phịng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phịng học chuẩn
3.2. Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ....
3.3. Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, mơ hình thực hành, bộ dụng cụ
nghề hàn,…
3.4. Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế về các mối hàn.
4. Nội dung và phương pháp đánh giá:
4.1. 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 mơn học.
+ Nghiêm túc trong q trình học tập.
4.2. Phương pháp:
Người học được đánh giá tích lũy mơn học như sau:
4.2.1. Cách đánh giá
- Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số
09/2017/TT-BLĐTBXH, 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 Cơ giới như sau:
Điểm đánh giá
+ Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1)

Trọng số
40%
8


+ Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2)

+ Điểm thi kết thúc môn học

60%

4.2.2. Phương pháp đánh giá
Phương pháp
đánh giá
Thường xun

Định kỳ

Phương pháp
tổ chức
Viết/
Thuyết trình
Viết và
thực hành

Kết thúc mơn
học

Vấn đáp và
thực hành

Hình thức
kiểm tra

Chuẩn đầu ra
đánh giá

Tự luận/
A1, C1, C2
Trắc nghiệm/
Báo cáo
Tự luận/
A2, B1, C1, C2
Trắc nghiệm/
thực hành
Vấn đáp và A1, A2, A3, B1, B2,
thực hành
C1, C2,
trên mơ hình

Số
cột

Thời điểm

1

kiểm tra
Sau 10 giờ.

3

Sau 20 giờ

1

Sau 60 giờ

4.2.3. 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 trịn 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.
5. Hướng dẫn thực hiện môn học
5.1. Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng cao đẳng hàn
5.2. Phương pháp giảng dạy, học tập môn học
5.2.1. Đối với người dạy
* Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gờm: Trình chiếu, thuyết trình
ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, bài tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm….
* Thực hành:
- Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập thực hành theo nội dung đề ra.
- Khi giải bài tập, làm các bài Thực hành, thí nghiệm, bài tập:... Giáo viên hướng
dẫn, thao tác mẫu và sửa sai tại chỗ cho nguời học.
9


- Sử dụng các mơ hình, học cụ mơ phỏng để minh họa các bài tập ứng dụng các hệ
truyền động dùng điện tử công suất, các loại thiết bị điều khiển.
* 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, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày nội
dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm.
5.2.2. 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...)

- Sinh viên trao đổi với nhau, thực hiện bài thực hành và báo cáo kết quả
- Tham dự tối thiểu 70% các giờ giảng tích hợp. Nếu người học vắng >30% số giờ tích
hợp phải học lại mơ đun 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 2-3 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo
luận trước khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về 1 hoặc một
số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân cơng để phát triển và hồn thiện tốt nhất tồn bộ
chủ đề thảo luận của nhóm.
- 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.
6. Tài liệu tham khảo:
[1]. Nguyễn Thúc Hà, Bùi Văn Hạnh- Giáo trình cơng nghệ hàn- NXBGD- 2002
[2]. Ngô Lê Thông- Công nghệ hàn điện nóng chảy NXBGD- 2004.
[3].Trung tâm đào tạo và chuyển giao cơng nghệ Việt – Đức, “Chương trình đào tạo Chuyên
gia hàn quốc tế”, 2006.
[4]. Trung tâm đào tạo và chuyển giao cơng nghệ Việt – Đức, “Chương trình đào tạo
Chuyên gia hàn quốc tế”, 2006

10


BÀI 1: HÀN TIG THÉP TẤM CÁC BON THẤP – VỊ TRÍ HÀN 2G
Mã bài: MĐ27-01
Giới thiệu:
Bài học này giúp cho người học hiểu được các khái niệm, chuẩn bị hàn tig 2G
Mục tiêu:
- Chuẩn bị khí bảo vệ, đầu điện cực, que hàn phụ, dụng cụ làm sạch, dụng cụ bảo hộ lao

động thích hợp cho cơng việc hàn TIG, mối hàn giáp mối vị trí 2G đạt yêu cầu.

- Phân biệt cơng dụng của từng loại khí bảo vệ phù hợp với từng loại điện cực hàn và

kim loại hàn.
- Chuẩn bị phơi hàn đúng kích thước bản vẽ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
- Chọn chế độ hàn (Ih, Uh, Vh, d đ, đường kính điện cực) và lưu lượng khí bảo vệ phù

hợp với chiều dày, tính chất của kim loại và vị trí hàn.
- Xác định đúng góc nghiêng mỏ hàn, phương pháp chuyển động que hàn, tầm với điện

cực trong quá trình hàn.
- Thực hiện các thao tác hàn TIG thành thạo.
- Gá phôi hàn chắc chắn, hàn đính đúng kích thước.
- Hàn mối hàn giáp mối ở vị trí hàn 2G đảm bảo độ sâu ngấu, đúng kích thước, khơng rỗ

khí, chảy sệ và ít biến dạng kim loại.
- Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn.
- Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng.
- Tuân thủ quy định, quy phạm trong quy trình hàn TIG

Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác trong cơng việc
Phương pháp giảng dạy và học tập bài mở đầu
Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn

-

đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học nhớ các khâu chuẩn bị.
Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học
Điều kiện thực hiện bài học
-

-

Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Phịng học chun mơn
11


-

Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác

-

Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu tham
khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan.

-

Các điều kiện khác: Khơng có

Kiểm tra và đánh giá bài học
-

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: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)
 Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có
 Kiểm tra định kỳ thực hành: khơng có

Nội dung chính:
1. Vật liệu hàn TIG
1.1. Thực chất, đặc điểm và phạm vi ứng dụng
a. Thực chất
Hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy trong mơi trường khí trơ ( GTAW) là q
trình nóng chảy, trong đó nguồn nhiệt cung cấp bởi hồ quang được tạo thành giữa điện cực
khơng nóng chảy và vũng hàn. Vùng hồ quang được bảo vệ bằng mơi trường khí trơ ( Ar,
He hoặc Ar + He) để ngăn cản những tác động có hại của ơ-xi và ni-tơ trong khơng khí.
Điện cực khơng nóng chảy thường dùng là wolfram, nên phương pháp hàn này tiếng Anh
gọi là TIG ( Tungsten Inert Gas )
Phương pháp hàn này có một số ưu điểm đáng chú ý:
- Tạo mối hàn có chất lượng cao đối với hầu hết kim loại và hợp kim.
- Mối hàn không phải làm sạch sau khi hàn.
- Hồ quang và vũng hàn có thể quan sát được trong khi hàn.
- Khơng có kim loại bắn tóe.
- Có thể hàn ở mọi vị trí trong không gian.
12


- Nhiệt tập trung cho phép tăng tốc độ hàn, giảm biến dạng của liên kết hàn. Phương

pháp hàn TIG được áp dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất, đặc biệt rất thích hợp trong hàn
thép hợp kim cao, kim loại màu và hợp kim của chúng ...
Hồ quang trong hàn TIG đạt rất cao có thể đạt tới 6000 OC, kim loại mối hàn có thể
tạo ra từ kim loại nền đối với những chi tiết có chiều dày quá mỏng phải gấp mép hoặc
được bổ sung từ que hàn phụ, tồn bộ vũng hàn được khí trơ bảo vệ thổi ra từ chụp khí. Mơi
trường khí trơ khơng có phản ứng hố học với bể hàn.

Hình 1 . Sơ đồ nguyên lý hàn TIG
Nhược điểm:
o
Tốc độ hàn chậm  năng suất thấp
o

Đèn hàn cường độ lớn giải nhiệt bằng nước khá nặng nề

o

Khí bảo vệ dễ bị gián đoạn

o

Có thể gây bỏng da

o

Giới hạn sử dụng ngồi trời

o

Khó khống chế lượng nhiệt đưa vào

o

Đòi hỏi kỹ năng cao (thợ tay nghề cao)

b. Đặc điểm:
- Vị trí hàn: Mọi vị trí hàn
- Chiều dày tấm hàn : (0.5÷10 )mm .
- Loại vật liệu chi tiết hàn : Tất cả các loại thép, thép hợp kim; gang; Ni; Cu; Al; Ti; Ag ;
Žn .
- Dòng hàn: (10÷400) A.
- Loại nguồn hàn : Dịng xoay chiều để hàn nhơm , hợp kim nhơm . Dịng mộtchiều dùng
hàn các vật liệu còn lại ( điện cực nối âm cực )
- Đường kính dây hàn : 1 ÷8 mm.
- Làm nguội mỏ hàn : Dòng hàn 150 A làm nguội mỏ hàn bằng khí. Trên150 A làm nguội
bằng nước
- Khơng gây bắn t khi hàn và khơng có giọt kim loại dịch chuyển qua cột hồ quang
- Không sinh ra xỉ hàn vì vậy khơng có khuyết tật ngậm xỉ
- Dễ tạo ra bề mặt mối hàn đẹp
- Có thể sử dụng cho trường hợp khơng cần sử dụng kim loại phụ ( que hàn )
c. Phạm vi ứng dụng:
- Là phương pháp hiệu quả khi hàn nhôm, inox và hợp kim nicken.
13


− Thường dùng hàn lớp ngấu trong qui trình hàn ống áp lực.
− Hàn các kim loại, hợp kim khó hàn như titan, đồng đỏ.

B ì nh khí và
á

p ke á

Má
y hà
n

Cá
p nố
i má
t
D â
y
hà
n

Mo û
hà
n

Cá
p hà
n
Vậ
t hà
n

Prep ared by PHAM VAN HAI
LILAMA TTC2

8

Hình 2 - Sơ đồ thiết bị hàn TIG :
2. VẬT LIỆU HÀN TIG .
Vật liệu sử dụng trong phương pháp hàn TIG bao gồm khí bảo vệ, điện cực Volfram
và que hàn phụ .
2.1. Khí bảo vệ – Khí trơ
Bất kỳ loại khí trơ nào cũng có thể dùng để hàn TIG, song Argon và Heli được ưa chuộng
hơn cả vì giá thành tương đối thấp, trử lượng khí khai thác dồi dào. Argon là loại khí trơ khơng
màu, mùi, vị và khơng độc. Nó khơng hình thành hợp chất hóa học với bất cứ vật chất nào khác
ở mọi nhiệt độ hoặc áp suất. Ar được trích từ khí quyển bằng phương pháp hóa lỏng khơng khí
và tinh chế đến độ tinh khiết 99,9 %, có tỷ trọng so với khơng khí là 1,33. Ar được cung cấp
trong các bình áp suất cao hoặc ở dạng khí hóa lỏng với nhiệt độ -- 184 0C trong các bồn
chứa.
Heli là loại khí trơ khơng màu, mùi, vị. Tỷ trọng so với khơng khí là 0,13 được khai thác
từ khí thiên nhiên, có nhiệt độ hóa lỏng rất thấp – 272 0C, thường được chứa trong các bình áp
suất cao.
Hình 3 : So sánh hai loại khí bảo vệ

Argon

Heli

14


Dễ mồi hồ quang do năng lượng ion thấp
Nhiệt độ hồ quang thấp hơn
Bảo vệ tốt hơn do nặng hơn
Lưu lương cần thiết thấp hơn

Khó mồi hồ quang do năng lượng ion hóa cao
Nhiệt độ hồ quang cao hơn
Bảo vệ kém hơn do nhẹ hơn
Lưu lượng sử dụng cao hơn

Điện áp hồ quang thấp hơn nên năng lượng

Điện áp hồ quang cao hơn nên năng lượng hàn

hàn thấp hơn

lớn hơn

Giá thành rẻ hơn

Giá thành đắt hơn

Chiều dài hồ quang ngắn, mối hàn hẹp
Có thể hàn chi tiết mỏng

Chiều dài hồ quang dài, mối hàn rộng
Thường dùng hàn các chi tiết dày, dẫn nhiệt tốt

Sự trộn hai khí Ar và He có ý nghĩa thực tiển rất lớn. nó cho phép kiểm sốt chặc chẻ
năng lượng hàn cũng như hình dạng của tiết diện mối hàn. Khi hàn chi tiết dày, hoặc tản
nhiệt nhanh, sự trộn He vào Ar cải thiện đáng kể q trình hàn.
Nitơ ( N2 ) đơi khi được đưa vào Ar để hàn đồng và hơp kim đồng, Nitơ tinh khiết
đôi khi được dùng để hàn thép không rỉ.
Hổn hợp Ar – H2 việc bổ sung hydro vào argon làm tăng điện áp hồ quang và các ưu
điểm tương tự heli. Hổn hợp với 5% H2 đôi khi làm tăng độ làm sạch của mối hàn TIG bằng tay.

Hổn hợp với 15% được sử dụng để hàn cơ khí hóa tốc độ cao cho các mối hàn giáp mí với
thép khơng rỉ dày đến 1,6 mm, ngồi ra còn được dùng để hàn các thùng bia bằng thép
không rỉ với mọi chiều dày, với khe hở đáy của đường hàn từ 0,25 – 0,5 mm. không nên dùng
nhiều H2 , do có thể gây ra rỗ xốp ở mối hàn. Việc sử dụng hổn hợp này chỉ hạn chế cho các
hợp kim Ni, Ni – Cu, thép không rỉ.
2.2 Điện cực Volfram .
Tungsten ( Wolfram) được dùng làm điện cực do tính chịu nhiệt cao, nhiệt độ nóng chảy cao (3410
0
C), phát xạ điện tử tương đối tốt, làm ion hóa hồ quang và duy trì tính ổn định hồ quang, có tính chống
oxy hóa rất cao.
Hai loạI điện cực sử dụng phổ biến trong hàn TIG :
− Tungstène nguyên chất (đuôi sơn màu Xanh lá) : chứa 99,5% tungsten nguyên chất,
giá rẻ song có mật độ dòng cho phép thấp, khả năng chống nhiểm bẩn thấp, dùng khi
hàn với dòng Xoay chiều (AC) áp dụng khi hàn nhôm hoặc hợp kim nhẹ.
−

Tungstène Thorium (chứa 1 đến 2 % thorium {ThO2} - đi sơn màu đỏ)
: có khả năng bức xạ electron cao do đó dịng hàn cho phép cao hơn và
tuổi thọ được nâng cao đáng kể. Khi dùng điện cực này hồ quang dễ mồi và cháy ổn
định, tính năng chống nhiểm bẩn tốt, dùng với dòng một chiều (DC) áp dụng khi
hàn thép hoặc inox.

Ngồi ra cịn có :
− Tungstène zirconium (0,15 đến 0,4% zirconium { ZrO2} - đi sơn màu nâu ) có

−

đặc tính hồ quang và mật độ dịng hàn định mức trung gian giữa tungsten pure và
tungsten thorium, thích hợp với nguồn hàn AC khi hàn nhôm. Ưu điểm khác của
điện cực là khơng có tính phóng xạ như điện cực thorium.

Tungstène Cerium ( 2% cerium { CeO2} - đuôi sơn màu cam ) : nó khơng có tính
phóng xạ, hồ quang dễ mồi và ổn định, có tuổi bền cao hơn, dùng tốt với dòng DC
hoặc AC.

−

Tungsten Lathanum { La2O3} có tính năng tương tự tungsten cerium.

EWP = pure tungsten

EWCe – 2 = tungsten + 2% cerium
15


EWLa – 1 = tungsten + 1% lathanum
EWLa – 2 = tungsten + 2% lathanum
= tungsten + 2% thorium
tungsten + nguyên tố hợp kim không xác định

EWLa – 1.5 = tungsten + 1.5% lathanum
EWTh – 1 = tungsten + 1% thorium EWTh – 2
EWZr – 1 = tungsten + 1% zirconium EWG =

Các dạng đầu nhọn điện cực Volfram.
Để hồ quang phóng tập trung đầu điện cực được mài đầu nhọn ở 60 0. Để tăng độ tập trung
của hồ quang nhất là khi hàn ở chế độ hàn thấp( cường độ dịng điện hàn nhỏ )
cực
0
có thể mài nhọn hơn (30 hoặc nhỏ hơn ) ngược lại khi hàn ở chế độ lớn đầu cực có thể
được mài nhọn ít hơn (~ 900 ). Trong trường hợp hàn nhôm nếu sử dụng hồ quang dịng một

chiều thuận cực thì màng ôxýt nhôm (Al 2O3) trên be mặt không được tẩy sạch và q trình
hàn khơng thể thực hiện được. Trong trường hợp này người ta sử dụng dòng xoay chiều để
hàn. Kỹ thuật mài đầu nhọn điện cực. Hàn bằng dòng điện một chiều (cực âm nối với điện
cực ). Điện cực thông thường được mài dọc để tạo đầu nhọn, trường hợp đặc biệt có thể
dùng giấy nháp đánh bóng đầu nhọn sau khi đã được mài.
Hình 4
Hàn bằng dịng điện xoay chiều được mài:
D< 1.6 mm

D≥1.6 mm

Hình 5
Ở những đường kính lớn điện cực khơng nóng chảy được mài, trong quá trình hàn đầu
nhọn điện cực sẽ trở thành viên bi
Hình dạng và cách mài điện cực có ảnh hưởng quan trọng đến sự ổn định và tập
trung của hồ quang hàn. Điện cực được mài trên đá mài có cở hạt mịn và mài theo
hướng trục như hình vẽ .
Nói chung chiều cao mài tốt nhất là từ 1,5 đến 3 lần đường kính điện cực. Khi mài
xong phần cơn thì cần làm tù đầu cơn một chút để bảo vệ điện cực khỏi sự phá hủy của
mật độ dòng điện quá cao. Cách thức ưa chuộng là làm phẳng mũi điện cực.
16


Qui tắc chung là : Góc mài càng nhỏ (Điện cực càng nhọn) thì độ ngấu sâu của
vũng chảy càng lớn và bề rộng vũng chảy càng hẹp
Khi hàn với dịng xoay chiều (AC) hoặc dịng một chiều (DCEP) thì đầu điện cực
cần có dạng Bán cầu .
Để có dạng mũi điện cực thích hợp ta dùng dịng xoay chiều hoặc dịng DCEP
kích hoạt hồ quang trên tấm vật liệu dày vớI tư thế trục điện cực thẳng góc với tấm vật liệu
. Sở dỉ chúng ta phảI dùng mũi điện cực bán cầu là vì khi hàn với dịng AC hoặc DCEP thì

điện cực bị đốt nóng nhiều hơn do vậy cần bề mặt lớn hơn để giảm mật độ dịng nhiệt .
Đặc biệt khi hàn trên nhơm , lớp oxýt nhơm bám trên mũi điện cực có vai trò tăng
cường bức xạ electron và bảo vệ điện cực.
Với điện cực bằng zirconium mũi điện cực tự động hình thành dạng bán cầu khi hàn
với dòng AC. Song khi đó ta phảI chấp nhận sự cháy khơng ổn định của hồ quang hàn .
Các đề nghị dưới dây cho phép sử dụng tối ưu các điện cực tungsten.
o
Cần chọn dịng điện thích hợp ( kiểu và cường độ) đối với kích cở điện
cực được sử dụng. Dịng điện q cao sẽ làm hư hại đầu điện cực, dòng điện quá thấp sẽ
gây ra sự ăn mòn, nhiệt độ thấp và hồ quang không ổn định.
o
Đầu điện cực phải được mài hợp lý theo các hướng dẫn của nhà cung cấp để
tránh quá nhiệt cho điện cực.
o
Điện cực phải được sử dụng và bảo quản cẩn thận tránh nhiểm bẩn.
o
Dòng khí bảo vệ phải được duy trì khơng chỉ trong khi hàn mà còn sau
khi ngắt hồ quang cho đến khi nguội điện cực. khi các điện cực đã nguội, đầu điện cực
sẽ có dạng sáng bóng, nếu làm nguội khơng chuẩn, đầu này có thể bị oxy hóa và có mảng
màu, nếu khơng loại bỏ sẽ ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn. Mọi kết nối, cả nước và
khí, phải được kiểm tra cẩn thận.
o
Phần điện cực ở phía ngồi mỏ hàn trong vùng khí bảo vệ phải được giử
ở mức ngắn nhất, tùy theo ứng dụng và thiết bị, để bảo đảm được bảo vệ tốt bằng khí
trơ.
o
Cần tránh sự nhiểm bẩn điện cực. Khi sự tiếp xúc giữa điện cực nóng với
kim loại nền hoặc que hàn, sự duy trì khí bảo vệ khơng đủ, sẽ gây ra sự nhiểm bẩn.
o
Thiết bị, đặc biệt là đầu phun khí bảo vệ, phải sạch và khơng dính các

vệt hàn. Đầu phun bị bẩn sẽ ành hưởng đến khí bảo vệ, ảnh hưởng đến hồ quang, do
đó giãm chất lượng mối hàn.
2.3. Que hàn phụ :
Que hàn phụ có các kích thước tiêu chuẩn theo ISO - R564 như Bảng sau :
Đường kính
Dịng hàn
Lưu lượng khí
Dây hàn (mm)
(A)
(l/ph)

17


0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
2

60-120
60-140
80-120
150-250
160-260
270-380
180-300
320-450

8-9
8-9
9-12
12-15
14-15
15-18
15-18
18-20

Cac loại que hàn phụ gồm có: Đồng và hợp kim của đồng, thép không gỉ Cr cao và các CrNi, hôm và hợp kim nhôm, thép các bon thấp, thép hợp kim thấp vv.
Kí hiệu que hàn theo tiêu chuẩn AWS (American Welding Society)

ER XX S-X

Que hàn :
- ER70S-6 , ER70S-2
Steel 2" x 6" 1/8" Gauge 125-150 Amps
Dùng để hàn thép .
- ER308L
1/16 Consumable
Stainless 2"x6" 1/8" Plate - 75-100 Amps
Dùng để hàn thép không gĩ.
- ER4043 3/32 Consumable
Aluminum2"x6"
- 100-150 Amps
Dùng trong hàn nhơm.
Giống như trong hàn khí, trong hàn TIG có thể có hoặc khơng dùng kim loại phụ tùy theo
từng mối hàn. Nói chung thì sử dụng kim loại phụ chỉ áp dụng cho các mối hàn lớn cịn các
mối hàn nhỏ thì khơng cần. Mặc dù kim loại phụ có thể được cấp dưới dạng dây một cách tự
18

động nhưng thường thì nó được cấp bằng tay dưới dạng các thanh kim loại. Kích thước của
thanh kim loại phụ vào dịng điện hàn và chiều dày mối hàn.
Tính chất vật lý kim loại phụ phải giống tính chất kim loại nền.
Quá trình lựa chọn kim loại hàn gồm các bước sau:
o

Xác định loại kim loại nền

o

Xác định độ dày, kiểu liên kết và tư thế hàn

Chọn điện cực phù hợp với các tiêu chí trên

CÂU HỎI ƠN TẬP
1. Trình bày chế độ hàn 2G?
19


2. Phân biệt cơng dụng của từng loại khí bảo vệ phù hợp với từng loại điện cực khi hàn?
3. Hãy xác định góc nghiêng mỏ hàn, phương pháp chuyển động khi hàn 2G?

BÀI 2: HÀN TIG THÉP TẤM CÁC BON THẤP – VỊ TRÍ HÀN 3G
Mã bài: MĐ27-02
20