Giáo trình hàn kim loại màu (nghề hàn trình độ cao đẳng)

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.

1


LỜI GIỚI THIỆU

Trong những năm qua, dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số lượng và
chất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng
nhu cầu xã hội. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, các lĩnh vực
như cơ khí chế tạo, cơng nghệ ngành Hàn ở Việt Nam nói riêng đã có những bước phát
triển đáng kể.
Chương trình khung quốc gia nghề hàn đã được xây dựng trên cơ sở phân tích nghề,
phần kỹ thuật nghề được kết cấu theo các môđun. Để tạo điều kiện thuận lợi cho các cơ sở
dạy nghề trong quá trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo theo các
mơđun đào tạo nghề là cấp thiết hiện nay.
Mô đun 34: Hàn kim loại màu là mô đun đào tạo nghề được biên soạn theo hình thức
tích hợp lý thuyết và thực hành. Trong q trình thực hiện, nhóm biên soạn đã tham khảo
nhiều tài liệu công nghệ hàn, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất.
Mặc dầu có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết, rất
mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được hồn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Cần thơ, ngày …. tháng … năm 2021
Nhóm biên soạn
1. Nguyễn Nhật Minh
2. Hồ Anh Sĩ

2


MỤC LỤC
Trang
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ................................................................................................. 1
LỜI GIỚI THIỆU ................................................................................................................. 2
MỤC LỤC ............................................................................................................................ 3
CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO ............................................................................................ 4
1. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim đồng, vật liệu hàn đồng. ............................. 5
Bài 1. NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN HÀN KIM LOẠI MÀU ...................................... 6
1. Những đặc điểm của hàn đồng và hợp kim của đồng. ..................................................... 6
2. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn nhôm và hợp kim nhôm ...................................................... 13
3. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn niken và hợp kim niken ...................................................... 19
4. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn kẽm và hợp kim kẽm .......................................................... 21
5. Thực tập sản xuất. .......................................................................................................... 22
BÀI 2. HÀN NHÔM TẤM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG ..................................... 23
1. Đặc điểm khó khăn khi hàn nhôm, hợp kim nhôm, vật liệu hàn nhôm. ........................ 23
2 . Chuẩn bị dụng cụ,Thiết bị hàn TIG .............................................................................. 23
3 . Chuẩn bị phôi hàn ......................................................................................................... 24
4. Gá phôi hàn .................................................................................................................... 24
5. Kỹ thuật nhôm và hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG. .................................... 24
6 . Kiểm tra chất lượng mối hàn......................................................................................... 27
BÀI 3. HÀN THÉP TRẮNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG .................................. 29
1. Đặc điểm khó khăn khi hàn thép trắng. ......................................................................... 29
2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn TIG. ................................................................................ 30
3. Gá phôi hàn. ................................................................................................................... 42
4. Kỹ thuật hàn giáp mối. ................................................................................................... 43
5. Kiểm tra chất lượng mối hàn.......................................................................................... 44

6. Cơng tác an tồn lao động khi hàn điện. ........................................................................ 44
Bài 4. HÀN ĐỒNG HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP .................................... 48
1. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim đồng .......................................................... 48
2. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bi hàn khí ................................................................................. 48
3. Kỹ thuật hàn. .................................................................................................................. 50
4. Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn ........................................................................... 52
5. Cơng tác an tồn lao động và vệ sinh phân xưởng. ....................................................... 52
BÀI 5. HÀN ĐỘNG VÀ HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ............................ 54
1. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim đồng, vật liệu hàn đồng. ........................... 54
2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn hồ quang tay. .................................................................. 54
3. Gá phôi hàn. ................................................................................................................... 56
4. Kỹ thuật hàn ................................................................................................................... 57
5. Kiểm tra chất lượng mối hàn.......................................................................................... 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 60

3


CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO

Tên mơ đun: HÀN KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU
Mã số mô đun: MĐ 34
MỤC TIÊU MÔ ĐUN:
- Làm việc trong các cơ sở sản xuất cơ khí
- Trình bày đầy đủ đặc điểm khó khăn khi hàn kim loại màu và hợp kim màu
- Nhận biết đúng các loại thuốc hàn, vật liệu hàn dùng trong hàn kim loại màu và hợp kim
màu.
- Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của sinh viên.
NỘI DUNG MÔ ĐUN:
1.Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:

2. Nội dung chi tiết:
Số
Thời gian
TT
Tên các bài trong mô đun
Tổng
Lý
Thực
Kiểm
số
thuyết hành
tra*
Bài 1. Những kiến thức cơ bản hàn
10
8
2
kim loại màu
1. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn hợp kim đồng
2
2. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn nhôm và hợp kim
2
1 nhôm
2
3. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn niken và hợp kim
niken
4. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn kẽm và hợp kim kẽm
2
5. Thực tập sản xuất.
2
Bài 2. Hàn nhôm tấm bằng phương pháp hàn

70
2
68
TIG – vị trí hàn. 1F-2F
1. Đặc điểm khó khăn khi hàn nhôm, hợp kim
0.25
0.25
nhôm, vật liệu hàn nhôm.
0.25
2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn TIG.
0.25
3. Chuẩn bị phôi hàn.
2 4. Tính chế độ hàn.
0.25
5. Gá phơi hàn.
0.25
6. Kỹ thuật hàn
0.25
7. Kiểm tra chất lượng mối hàn.
0.25
8. Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân
xưởng.
9. Thực tập sản xuất.
68
Bài 3. Hàn thép trắng bằng phương pháp hàn
70
2
68
TIG – vị trí hàn 1F, 2F
1. Đặc điểm khó khăn khi hàn thép trắng.

0.25
3 2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn TIG.
0.25
0.25
3. Chuẩn bị phơi hàn.
0.25
4. Tính chế độ hàn.
0.25
5. Gá phôi hàn.
68
4


Số
TT

4

5

6
7

Tên các bài trong mô đun
6. Kỹ thuật hàn
7. Kiểm tra chất lượng mối hàn.
8. Cơng tác an tồn lao động và vệ sinh phân xưởng
9. Thực tập sản xuất.
Bài 4. Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương
pháp hàn khí

1. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim
đồng, vật liệu hàn đồng.
2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn khí.
3. Chuẩn bị phơi hàn.
4. Tính chế độ hàn.
5. Gá phôi hàn.
6. Kỹ thuật hàn
7. Kiểm tra chất lượng mối hàn.
8. Cơng tác an tồn lao động và vệ sinh phân xưởng.
9.Thực tập sản xuất.
Bài 5. Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương
pháp hàn hồ quang tay
1. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim đồng,
vật liệu hàn đồng.
2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn hồ quang tay.
3. Chuẩn bị phơi hàn.
4. Tính chế độ hàn.
5. Gá phơi hàn.
6. Kỹ thuật hàn
7. Kiểm tra chất lượng mối hàn.
8. Cơng tác an tồn lao động và vệ sinh phân
xưởng.
9. Thực tập sản xuất.
Kiểm tra kết thúc.
Cộng

5

Tổng
số

60

Thời gian
Lý
Thực
thuyết hành
0.25
0.25
0.25
1

Kiểm
tra*

59

0.25
0.25
0.25
0.25
60

2

59
58

0.25
0.25

0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
58
270

15

254

1
1


Bài 1. NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN HÀN KIM LOẠI MÀU
Mã bài:MĐ 34 - 01

Giới thiệu
- Kim loại màu được ứng dụng rất nhiều trong đời sống đặc biệt là trong quy trình chế
tạo các chi tiết máy. Có thể nói, cơng nghệ hàn kim loại màu chính là một trong những
bước tiến giúp phát triển nền công nghiệp hiện đại. Tuy nhiên, khi hàn kim loại màu có
rất nhiều loại và cịn có các đặc tính khác nhau. Chính vì lẽ đó mà u cầu thợ hàn cần
phải có sự am hiểu sâu sắc với từng loại vật liệu và có tay nghề cao để có thể cho ra sản
phẩm hồn hảo nhất.
- Để có thể hàn kim loại màu một cách tốt nhất mà không gặp các sai sót gì trong q
trình làm việc cần nắm vững được các đặc tính của nó chỉ có hiểu về nó mới có thể biết
nó cần gì, ở nhiệt độ nào thì nó nóng chảy, nó dễ xuất hiện vết nứt khi nào,….. cùng nhau

tìm hiểu nhé.
Mục tiêu:
Nội dung của bài:

1. Những đặc điểm của hàn đồng và hợp kim của đồng.

1.1. Đồng
- Đồng là kim loại có tính dẫn nhiệt, dẫn điện và chống ăn mòn tốt. Tỉ trọng của đồng là
8,93g/cm³. Nhiệt độ nóng chảy là 1083 độ C. Nhiệt độ sôi 2360 độ C.
- Đồng là kim loại có một dạng thù hình, có mạng lập phương tâm mặt với thơng số mạng
a = 3,6A0 có các tính chất như sau:
 Khối lượng riêng lớn (g = 8,94g/cm3) lớn gấp 3 lần nhơm.
 Tính chống ăn mịn tốt.
 Nhiệt độ nóng chảy tương đối cao (10830C)
 Độ bền không cao (σb = 16Kg/mm2, HB = 40) nhưng tăng mạnh khi biến dạng
nguội (σb = 45Kg/mm2, HB = 125). Do vậy một trong những biện pháp hóa bền đồng là
biến dạng nguội. Mặc dù có độ cứng khơng cao nhưng đồng lại có khả năng chống mài
mịn tốt.
 Tính công nghệ tốt, dễ dát mỏng, kéo sợi tuy nhiên tính gia cơng cắt kém.
 Theo TCVN đồng được ký hiệu bằng chữ Cu và theo sau nó là số chỉ hàm lượng %Cu
(Cu99,99; Cu99,97; Cu99,95; Cu99,90)
 Theo tiêu chuẩn CDA (Copper Development Association) của Mỹ thì đồng nguyên
chất được ký hiệu CDA 1xx. Ví dụ CDA 110.
1.2. Hợp kim của đồng
Có nhiều cách phân loại hợp kim của đồng nhưng phổ biến nhất là phân loại theo thành
phần hóa học. Theo phương pháp này người ta chia hợp kim của đồng ra làm hai loại:
a. Latông (đồng vàng hay đồng thau): là hợp kim của đồng mà hai nguyên tố chủ yếu là
đồng và kẽm. Ngồi ra cịn có các nguyên tố khác như Pb, Ni, Sn…
Latông theo TCVN 1695-75 được ký hiệu bằng chữ L sau đó là các chữ ký hiệu tên
nguyên tố hóa học và chỉ số thành phần của nó. Latơng được chia thành hai nhóm:

– Latơng đơn giản: là hợp kim của hai ngun tố Cu-Zn với lượng chứa Zn ít hơn 45%.
Zn nâng cao độ bền và độ dẻo của hợp kim đồng. Khi lượng Zn cao vượt quá 50% trong
hợp kim Cu-Zn thì nó sẽ trở nên cứng và dịn.. Các mác thường dùng là LCuZn10,
6


LCuZn20, LCuZn30 làm các ống tản nhiệt, ống dẫn và các chi tiết dập sâu vì loại này có
độ dẻo cao.
– Latơng phức tạp: là hợp kim trong đó ngồi Cu và Zn còn đưa thêm vào một số nguyên
tố như Pb, Al, Sn, Ni… để cải thiện tính chất của hợp kim. Ví dụ: Pb làm tăng tính cắt
gọt, Sn làm tăng tính chống ăn mịn, Al và Ni làm tăng cơ tính. Các loại latơng phức tạp
thường dùng: LCuZn29Sn1, LCuZn40Pb1.
Theo tiêu chuẩn CDA: latông đơn giản được ký hiệu CDA 2xx, ví dụ CDA 240 tương
đương với LCuZn20. Latông phức tạp được ký hiệu CDA 3xx hoặc CDA 4xx, ví dụ CDA
370 tương đương với LCuZn40Pb1.
b. Brơng (đồng thanh)
Là hợp kim của đồng với các nguyên tố khác ngoại trừ Zn. Brông được ký hiệu bằng chữ
B, tên gọi của brông được phân biệt theo nguyên tố hợp kim chính. Người ta phân biệt các
loại đồng thanh khác nhau tùy thuộc vào nguyên tố hợp kim chủ yếu đưa vào: ví dụ như
Cu-Sn gọi là brơng thiếc; Cu – Al gọi là brông nhôm.
+ Brông thiếc: là hợp kim của đồng với nguyên tố hợp kim chủ yếu là thiếc.
Brơng thiếc có độ bền cao, tính dẻo tốt, tính chống ăn mịn tốt, thường dùng loại
BCuSn10Pb1, BCuSn5Zn2Pb5 để làm ổ trượt, bánh răng, lò xo…
Theo tiêu chuẩn CDA brơng thiếc được ký hiệu: CDA 5xx, ví dụ: CAD 521.
+ Brông nhôm: là hợp kim của đồng với nguyên tố hợp kim chủ yếu là nhơm.
Brơng nhơm có độ bền cao hơn Brơng thiếc, tính chống ăn mịn tốt nhưng có nhược điểm
là khó đúc, thường dùng thay Brơng thiếc vì rẻ tiền. Các loại Brơng nhơm thường dùng là
BCuAl9Fe4, BCuAl10Fe4Ni4.
Theo tiêu chuẩn CDA brông nhôm được ký hiệu: CDA6xx, ví dụ: CAD614.
+ Brơng Berili: là hợp kim của đồng với ngun tố hợp kim chính là Be, cịn gọi là đồng

đàn hồi. Hợp kim có độ cứng cao, tính đàn hồi rất cao, tính chống ăn mịn và dẫn điện tốt,
thường dùng làm lò xo trong các thiết bị điện. Thường dùng với ký hiệu BCuBe2 tương
đương với CDA 172.
- Do tính dẫn nhiệt lớn nên khi hàn đồng và hợp kim của đồng phải dùng nguồn nhiệt có
cơng suất lớn, tập trung để tạo nên bể hàn.
- Đồng dễ bị oxi hóa để tạo nên CuO và CuO2. Các oxit này làm mối hàn đồng bị giòn và
dễ xuất hiện vết nứt khi nguội. Do vậy khi hàn phải dùng thuốc hàn và que hàn có chất
khử oxy: P, Si.
- Dễ bị quá nhiệt khi hàn do nhiệt độ nóng chảy thấp.
- Khi hàn đồng thau, kẽm dễ bị cháy làm cho thành phần kim loại mối hàn thay đổi so với
kim loại cơ bản.

7


Hình 1.1. Đồng và hợp kim của đồng.

1.3. Kỹ thuật hàn đồng và hợp kim đồng.
Các phương pháp hàn đồng và hợp kim đồng được áp dụng như hàn hồ quang kim loại,
hàn hồ quang vonfram, hàn oxy – axetylen. Hàn hồ quang kim loại ít được sử dụng trong
hàn đồng và hợp kim đồng vì sự hạn chế về khí trợ che chắn trong khi hàn.
1.3.1. Kỹ thuật hàn bằng máy hàn TIG.

Hình1.2. Hình ảnh máy hàn TIG LINCOLN ELECTRIC

Hiện nay, máy hàn TIG được cho là phương pháp tối ưu nhất để hàn đồng. Chất lượng
mối hàn đồng được bảo vệ bằng khí Agron hoặc hỗn hợp khí Heli và Agron cho kết quả
đẹp, chắc chắn. Khí bảo vệ Argon giúp mật độ nhiệt tập trung cao hơn, nhờ vậy mà thợ
hàn cũng dễ dàng điều khiển que hàn.
Trong đó:

 Mối hàn dày dưới 1,6mm thì Ar là đủ.
 Mối hàn dày trên 1,6mm thì dùng hỗn hơn He-Ar.
Tùy vào dịng điện và cơng suất của từng loại máy hàn TIG đồng mà có thể hàn được
miếng đồng dày lên đến 16mm.
- Nếu sử dụng kim loại phụ trợ thì phương pháp hàn đồng bằng máy hàn TIG tính đến
thời điểm hiện nay là tốt nhất. Máy hàn TIG có thể hàn được đồng nguyên chất, hợp kim
đồng đồng thau Photpho, đồng thau nhơm,... Có thể chọn máy hàn TIG xung, máy hàn
TIG AC/DC hoặc loại máy hàn 200A (có sử dụng súng giải nhiệt nước) để thực hiện hàn
đồng.
- Vì đồng ngun chất dễ bị oxi hóa, tạo nên CuO và CuO2. Và các oxit này làm mối hàn
đồng bị giòn và dễ xuất hiện vết nứt khi nguội. Do vậy trước khi hàn TIG đồng hay kể cả
hàn MIG đồng cũng cần làm sạch trước khi hàn để đảm bảo chất lượng mối hàn. Có thể
tham khảo các phương pháp làm sạch oxit bằng chổi kim loại, giấy ráp; tẩm thực trong
dung dịch axit và rửa bằng nước, sấy bằng khơng khí nóng.
- Để hàn TIG đồng, nên sử dụng que hàn đồng bù để đạt chất lượng mối hàn cao và sử
dụng khí Argon để tăng tính chảy lỗng cho mối hàn và tránh oxy hóa kim loại nền do
nhiệt trong khi hàn.
- Đối với vật hàn dày, nên vát mép hàn theo chiều dày chi tiết (độ dày t ≥ 5mm); đối với
đồng dày 6 ≤ t ≤ 12 mm nên vát mép dạng V; đối với đồng dày t ≥ 12mm nên vát dạng X
8


với góc rãnh hàn từ 70 - 90 độ (hàn bằng điện cực khơng nóng chảy) hoặc từ 60 - 70 độ
(hàn bằn điện cực nóng chảy).
- Đối với vật hàn có độ dày t < 5mm, nung nóng sơ bộ ≤ 350 độ C; Đối với vật hàn có độ
dày t ≥ 5mm, nung nóng sơ bộ 600 - 800 độ C.
- Khi hàn TIG đồng, sử dụng máy hàn có dịng hàn xoay chiều hoặc dịng một chiều cực
thuận.
- Ngồi ra, cần chú ý khi thiết lập khí ra trễ và dòng hàn khi hàn TIG đồng, chỉ số sẽ thay
đổi tùy vào độ dày vật hàn.

- Đối với hợp kim đồng, khí hàn thốt ra sẽ có tính độc cao, ví dụ như đồng thau, đồng
thanh hoặc hợp kim đồng – niken, kẽm. Thợ hàn cần trang bị đồ bảo hộ để bảo vệ sức
khỏe bản thân.
- Nếu hợp kim nhơm có chứa Be, Al, Ni thì thường trên bề mặt sẽ có lớp màng oxit, vì
vậy cần làm sạch trước khi hàn để đảm bảo chất lượng mối hàn.
- Mày hàn Tig có thể hàn hợp kim đồng thau Photpho có độ dày lên đến 12mm, cịn đồng
thau nhơm có thể hàn chiều dày vật liệu tối đa lên đến 9,5mm.

Hình 1.3. Hàn đồng bằng máy hàn TIG

1.3.2. Kỹ thuật hàn bằng máy hàn MIG.
- Muốn hàn đồng bằng máy hàn Mig, ta sử dụng cuộn dây hàn đồng, nên sử dụng khí bảo
vệ Argon để cho mối hàn chảy, ngấu, đẹp và chắc chắn hơn. Tuy nhiên, cần lưu ý là máy
hàn MIG sẽ đạt hiệu quả tốt nhất khi dùng để hàn đồng đỏ, hàn dây đồng (tức là đồng
nguyên chất), không hàn được đồng thau.
- Có thể tham khảo máy hàn MIG bán tự động để hàn đồng. Tốt nhất nên chọn máy hàn
MIG xung sẽ giúp hiệu quả công việc tốt, chất lượng hàn đẹp, cũng như giảm bắn tóe và
khói hàn.
Có thể tham khảo máy hàn Mig xung Riland MIG 180PGDM:
Máy hàn Mig Riland MIG 180PGDM là máy hàn đa năng (MIG, MMA, TIG Quẹt), có
thể hàn đồng, nhơm, các loại thép,... Ngồi ra, máy cịn có chế độ hàn 2T/4T và chức
năng hàn MIG xung, thích hợp hàn vật hàn mỏng.
- Hàn MIG với dòng hàn 50 - 180A, gồm 2 chế độ hàn MIG dùng khí CO2 và khơng dùng
khí, sử dụng cuộn dây 15kg, đường kính dây hàn 0.8 - 1.0mm, sử dụng đầu súng chuẩn
Châu Âu.
9


Về cách hàn đồng với máy hàn MIG cũng tương tự như cách hàn sắt, cách hàn inox. Khi
hàn MIG đồng, sử dụng máy hàn dòng một chiều cực nghịch.

 Có thể tham khảo và thiết lập điều chỉnh lửa hàn ~ 15 (V) và dòng hàn 125A khi hàn
đồng với cuộn dây 0.8mm.
 Có thể tham khảo và thiết lập điều chỉnh lửa hàn ~ 22 - 26 (V) và dòng hàn 150 - 200A
khi hàn đồng với cuộn dây 1.0mm.
 Có thể tham khảo và thiết lập điều chỉnh lửa hàn ~ 22 - 26 (V) và dòng hàn 300 - 400A
khi hàn đồng với cuộn dây 2.0mm.
 Tốc độ hàn phụ thuộc vào tiết diện mối hàn.
Tuy nhiên còn tùy vào khả năng làm việc của máy hàn và độ dày đồng mà sẽ tăng/giảm
cho phù hợp. Khi hàn thực tế, nếu thấy mối hàn chưa được ngấu, hãy tăng lửa hàn lên.

Hình 1.4. Máy hàn MIG Riland MIG 180 PGDM

1.3.3. Kỹ thuật hàn khí Oxy – Axetylen.
+ Chuẩn bị.
- Tùy thuộc vào chiều dày vật hàn mà có thể: uốn mép, khơng vát mép hoặc vát mép
- Uốn mép khi vật hàn có chiều dày nhỏ hơn 2mm.
- Khơng vát mép khi vật hàn có chiều dày nhỏ hơn 3mm.
- Vát mép khi vật hàn có chiều dày lớn hơn 3mm.
- Vật hàn có chiều dày 3 đến 10mm, góc vát 45 độ.
- Vật hàn có chiều dày lớn hơn 10mm, góc vát mép 90 độ.
- Sau khi chuẩn bị xong phải làm sạch cẩn thận cạnh hàn
+ Chế độ hàn.
 Ngọn lửa hàn

Hình 1.5. Ngọn lửa hàn
10


- Ngọn lửa hàn có thể chia làm ba vùng: nhân ngọn lửa, vùng trung tâm (hồn ngun),
vùng đi (ơxy hóa).

- Màu sắc của vùng nhân sáng trắng, vùng giữa sáng vàng, vùng đi vàng sẫm có khói.
với tỷ lệ này sẽ cho ngọn lửa có những đặc điểm và công dụng khác nhau:
- Ngọn lửa β = 1,1, 1,2 gọi là ngọn lửa trung hòa. Ngọn lửa này thường được dùng để hàn
thép.
- Ngọn lửa β > 1,2 được gọi là ngọn lửa thừa ôxy hay ngọn lửa ôxy hóa. Ngọn lửa này
thích hợp dùng để hàn đồng và hợp kim của chúng
- Ngọn lửa β < 1,1 gọi là ngọn lửa thừa cacbon hay ngọn lửa cácbon hóa, Ngọn lửa này
dùng để hàn gang
 Công suất ngọn lửa:
Công suất ngọn lửa khi hàn khí được tính theo cơng thức: A = K.S (lít/giờ).
Trong đó:
S – Chiều dày vật hàn (mm).
K – Hệ số phụ thuộc loại kim loại vật hàn và phương pháp hàn.
 Que hàn
Tốt nhất nên dùng que hàn có chất khử oxy: Al, Si, Mn
Que hàn sử dụng là đồng kỹ thuật. Đường kính que hàn được tính theo cơng thức kinh
nghiệm: dqh = (0,5 ÷ 0,75) S (mm)
S: chiều dày vật hàn, mm
 Thuốc hàn:
Thuốc sử dụng để hàn đồng thau là bơrắc có thể sử dụng các loại sau:
100% Na2B4O7
50% Na2B4O7 + 50%H3BO3
78% Na2B4O7 + 13% NaCl + 5%Na2CO3 + 4% H3BO3
 Góc nghiêng mỏ hàn

Hình 1.6. Góc nghiêng mỏ hàn

- Góc nghiêng của mỏ hàn chủ yếu căn cứ vào chiều dày của vật hàn và tính chất nhiệt, lý
của kim loại.
- Chiều dày vật hàn càng lớn thì góc nghiêng α càng lớn

Mỏ hàn nghiêng với bề mặt vật hàn một góc (80 ÷ 90) độ và khi hàn phải giữ khoảng cách
từ đầu nhân ngọn lửa đến bề mặt vật hàn (7 ÷ 10) mm.
Chú ý: Để nâng cao độ bền mối hàn, sau khi hàn nên rèn nhẹ lên bề mặt mối hàn. Phụ
11


thuộc vào hàm lượng đồng trong kim loại vật hàn mà có thể rèn ở trạng thái nóng hay
trạng thái nguội. Rèn ở trạng thái nóng (700 độ C) khi vật hàn có hàm lượng đồng nhỏ
hơn 60%. Nếu vật hàn có hàm lượng đồng lớn hơn 60% thì có thể hàn ở trạng thái nguội.
+ Phương pháp hàn.

Hình 1.7. Phương pháp hàn

Căn cứ vào sự dịch chuyển của mỏ hàn và que hàn ta chia hàn khí thành hai phương pháp.
+ Phương pháp hàn phải: Khi ngọn lửa hướng lên mối hàn quá trình hàn dịch từ trái qua
phải mỏ hàn đi trước que hàn.
Phương pháp này có năng suất cao và tiết kiệm được khí Axêtylen, đây là phương pháp
hàn chủ yếu trong công nghệ hàn hơi.
+ Phương pháp hàn trái: Khi ngọn lửa hướng về phía chưa hàn, quá trình hàn dịch
chuyển từ phải qua trái, que hàn đi trước mỏ hàn.
Tốc độ hàn theo phương pháp này tương đối chậm.
+ Chuyển động của mỏ hàn và que hàn.
Để hàn mối hàn sấp bằng phương pháp hàn trái (khi chiều dày < 3mm hoặc khi vật hàn
tương đối dày bằng phương pháp hàn phải, chọn chuyển động của mỏ hàn và que hàn như
sau:

Hình 1.8. Chuyển động của mỏ hàn và que hàn.

+ Kỹ thuật hàn đồng thanh.
- Khi hàn, các nguyên tố hợp kim trong đồng thanh dễ bị oxy hóa do vậy mối hàn đồng

thanh thường bị rỗ và lẫn xỉ.
- Ví dụ: Hàn đồng thanh thiếc, mối hàn hay bị rỗ do khi hàn thiếc dễ cháy. Hàn đồng
thanh nhôm dễ tạo ra oxit nhơm (Al2O3) có nhiệt độ nóng chảy cao, rất khó loại trừ ra
khỏi mối hàn do vậy làm cho mối hàn bị lẫn xỉ.
12


- Công suất ngọn lửa:
- Không nung sơ bộ:
W = (125 ÷ 175) S (lít/giờ)
- Nung sơ bộ: W = (100 ÷ 150) S (lít/giờ)
Khi hàn, đầu nhân ngọn lửa cách bề mặt vật hàn 7 – 10mm.
- Que hàn: Sử dụng que hàn thành phần giống với thành phần kim loại vật hàn.
- Thuốc hàn: Căn cứ vào thành phần kim loại vật hàn mà sử dụng thuốc hàn cho thích
hợp.Hàn đồng thanh nhơm nên dùng thuốc hàn có thành phần:

45%KCL + 20%BaCl + 20%NaCl + 15%NaF
- Hàn đồng thanh Niken dùng thuốc hàn có thành phần: Na2B4O7, H3BO3 và NaCl
Các loại đồng thanh khác sử dụng thuốc hàn: Na2B4O7

2. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn nhôm và hợp kim nhơm.

2.1. Đặc điểm, tính chất và ứng dụng của kim loại cơ bản
Nhẹ, chống ăn mịn trong khơng khí, nước, dầu, nhiều hóa chất → nhơm được dùng rộng
rãi trong cơng nghiệp và dân dụng.
• Khối lượng riêng của nhôm chỉ bằng khoảng một phần ba của thép hay đồng.
• Khả năng chống ăn mịn của nhơm xuất phát từ lớp oxit nhơm bền vững trên bề mặt.
Tính dẫn điện và dẫn nhiệt của nhôm cao gấp bốn lần của thép.
Dùng nhiều trong các thiết bị điện thay cho đồng.
• Nhơm khơng có từ tính. Hệ số dãn nở nhiệt gấp hai lần của thép.

• Nhơm có độ bền khơng cao nhưng có tính dẻo tốt, đặc biệt là ở nhiệt độ âm.
• Có thể tăng độ bền của nhơm thơng qua hợp kim hóa, biến dạng ở trạng thái nguội, nhiệt
luyện hoặc kết hợp các biện pháp đó.
Hợp kim nhôm: hợp kim đúc (2) và hợp kim biến dạng (1)
• Kết cấu hàn chủ yếu được chế tạo từ hợp kim biến dạng: tấm, profile, ống, v.v.
• Hợp kim biến dạng (1) được chia thành nhóm có thể nhiệt luyện được (4) và nhóm
khơng thể nhiệt luyện được (3).

Hình 1.9. Tính dẫn điện và dẫn nhiệt của nhơm

Hợp kim nhôm không thể nhiệt luyện được:
– Chứa Si, Mn, Mg. Tăng độ bền thơng qua sự hình thành các dung dịch rắn hoặc các pha
phân tán. Mg có hiệu quả nhất, do đó hợp kim Al – Mg có độ bền cao hơn cả, ngay trong
trạng thái ủ.
– Mọi hợp kim nhơm thuộc nhóm này được đều biến cứng khi bị biến dạng ở trạng thái
nguội (nhưng tính dẻo bị giảm). Sau khi ủ, chúng có thể trở lại cơ tính ban đầu. Khi đã
13


qua biến cứng nguội rồi sau đó được hàn, độ bền vùng ảnh hưởng nhiệt sẽ giảm xuống
mức của hợp kim sau khi ủ.
– Nhôm, hợp kim Al – Mg, Al – Mn đều dễ hàn TIG, MIG (riêng Al –Si cần sử dụng các
quy trình đặc biệt và tính dẻo có thể giảm).

Hình 1.10. Nhơm và hợp kim nhơm

Chứa Cu, Mg, Zn và Si dưới dạng đơn hoặc kết hợp (Al-Mg-Cu, Al-Zn-Mg, Al-Si-Mg) .
– Ở trạng thái ủ, độ bền phụ thuộc vào thành phần hóa học tương tự như với các hợp kim
không thể nhiệt luyện được.
– Khả năng hòa tan trong dung dịch rắn của bốn nguyên tố nói trên, đơn lẻ hoặc kết hợp,

tăng theo sự gia tăng nhiệt độ. Do đó các hợp kim này có thể đưọc nhiệt luyện theo hình
thức ủ đồng nhất hóa tổ chức, tơi sau đó hóa già tự nhiên hoặc nhân tạo.
– Sau hoặc trước khi hóa già, cịn có thể tăng độ bền thơng qua biến dạng ở trạng thái
nguội.
– Al – Mg – Si là hợp kim dễ hàn. Nhiều hợp kim thuộc nhóm Al – Zn có tính hàn kém,
nhưng khi có thêm Mg, một số có thể hàn được. Hợp kim Al – Cu địi hỏi có quy trình
hàn đặc biệt và liên kết hàn có tính dẻo kém.
2.2.Tính hàn của nhơm và hợp kim nhơm.
+ Vấn đề Al2O3:
– Nhiệt độ nóng chảy Al: 6600C; Al2O3: 20500C
– Khối lượng riêng Al: 2,7 g/cm3; Al2O3: 3,6 g/cm3
– Khi hàn có thể hình thành màng Al2O3. Do đó cạnh mối hàn khó nóng chảy, lẫn xỉ
trong khi hàn.
– Khử màng Al2O3 bằng các biện pháp:
* Cơ học: rũa, cạo, chải bằng bàn chải có sợi thép khơng gỉ
* Hóa học: thuốc hàn, tạo thành các chất dễ bay hơi:
14


thuốc 50% KCl + 15% NaCl + 35% Na3AlF2 cho phản ứng Al2O3 + 6KCl → 2AlCl3 ↑ +
3K2O. Dung dịch axit hoặc kiềm.
* Hồ quang: hiệu ứng bắn phá catot của hồ quang
* Tại nhiệt độ cao, độ bền giảm nhanh, làm nhôm bị sụt khi hàn. Độ chảy lỗng cao,
nhơm dễ chảy ra khỏi chân mối hàn. Nhơm khơng đổi màu khi hàn, khó khống chế kích
thước vũng hàn.
Hệ số dãn nở nhiệt cao, module đàn hồi thấp, nhơm dễ bị biến dạng khi hàn
• Hydro là nguồn gây rỗ khí chủ yếu khi hàn nhơm. Cần khử các chất chứa hydro trên bề
mặt vật hàn
• Nhơm dẫn nhiệt tốt, phải dùng nguồn nhiệt có cơng suất cao hoặc nguồn xung
• Kim loại mối hàn dễ nứt do cấu trúc hạt hình cột thơ và cùng tinh có nhiệt độ nóng chảy

thấp ở tinh giới, cũng như do co ngót (7%) khi kết tinh.
2.3.Vật liệu hàn nhơm.
- Que hàn nhôm và hợp kim nhôm để hàn hồ quang tay trong chế tạo các kết cấu chịu tải
đơn giản và trong sửa chữa. Tiêu chuẩn AWS A5.3 phân ra 3 loại que hàn:

- Sấy que hàn đến 175÷2000C để khử hơi nước. Tp = 150÷2000C.
- Vật liệu hàn nhơm

- Ký hiệu dây hàn (dây hàn phụ): Tiêu chuẩn AWS A5.10 – 1980:
• ER: dây hàn dùng cho hàn khí, hàn plasma, hàn TIG, MIG.
15


• R: dây hàn dùng cho các quá trình hàn nêu trên, trừ hàn MIG.
Chọn vật liệu hàn: thành công của hàn nhơm do chọn đúng vật liệu hàn
• Chọn vật liệu hàn khơng thích hợp có thể gây nứt tại kim loại mối hàn do kim loại mối
hàn hoặc vùng ảnh hưởng nhiệt có tính dẻo và độ bền thấp khi nhiệt độ tăng (hiện tượng
này đôi khi gây ra sụt mối hàn).
• Để giảm xu hướng nứt giữa các tinh thể trong vùng ảnh hưởng nhiệt, nên dùng vật liệu
hàn có nhiệt độ nóng chảy bằng hoặc thấp hơn kim loại cơ bản, tức là có hàm lượng các
nguyên tố hợp kim cao hơn.

Hình 1.11. Hàm lượng các nguyên tố hợp kim nhôm.

2.4. Công nghệ và kỹ thuật hàn nhôm và hợp kim nhôm
Trước khi hàn: làm sạch lớp dầu mỡ bảo quản. Tẩy bằng aceton hoặc dung mơi khác
trong khoảng rộng 100÷150 mm từ mép. Lớp oxit bên dưới lớp dầu mỡ được tẩy trong
khoảng rộng 25÷30 mm bằng phương pháp cơ học (giấy ráp, bàn chải thép khơng gỉ có
đường kính sợi < 0,15 mm).
• Cóthể dùng hóa chất để khử oxit (tẩm thực 0,5÷1 phút) trong dung dịch 1 lít nước: 50 g

NaOH, 45 g NaF. Sau đó xối nước (1÷2 phút) và trung hịa bằng dung dịch axit nitric
30÷35% (với hợp kim Al- Mn) hoặc dung dịch axit khác (sổ tay về hàn). Sau đó xối lại
bằng nước và sấy khơ bằng khơng khí núng 80ữ900C.
ã Sau khi lm sch b mt, chi tit phải được hàn trong vịng 3÷4 tiếng đồng hồ.
Rửa bằng dung dịch khử dầu mỡ; tẩm thực trong dung dịch 15% NaOH ở 60÷70 0C; rửa
trong nước, sấy khơ, khử khí ở 3500C trong 5÷10 tiếng đồng hồ trong chân khụng 10ữ3
mm Hg (0,13 Pa).
ã Cng cú th thay chõn khơng bằng nung trong khơng khí ở 3000C trong 10÷30 phút.
2.4.1. Hàn hồ quang tay.
Liên kết hàn thông dụng nhất: giáp mối.
• Liên kết chồng và chữ T: nên tránh vì xỉ hàn có thể chảy vào khe, khó loại bỏ (bằng
cách rửa) sau khi hàn, dễ gây ăn mòn kết cấu.
• Chiều dày tối thiểu có thể hàn hồ quang tay: 4 mm. Khi chiều dày < 20 mm, khơng cần
vát mép. Mối hàn thường có khe đáy ≤ 0,5ữ1 mm. Hn trờn tm lút bng thộp.
ã Vi chiu dày > 20 mm, vát mép với góc 70÷900, chiều cao khơng vát mép 3÷5 mm và
khe đáy 1,5÷2 mm.
Hàn nhơm nhanh gấp 2÷3 lần hàn thép.
16


• Vỏ bọc que hàn: điện trở lớn; nếu hồ quang tắt, trên miệng vũng hàn và đầu que hàn sẽ
hình thành lớp xỉ cứng, khó gây lại hồ quang. Vì vậy cần hàn liên tục. Khơng dao động
ngang.
• Để bảo đảm bắn tóe tối thiểu, jmax = 60 A/mm. Liên kết chồng và hàn chữ T được hàn
với chế độ như hàn giáp mối có cùng chiều dày hàn từ 2 phía.
• Hàn đính: thực hiện có nung nóng sơ bộ tới 150÷2500C. Cần làm sạch xỉ hàn và oxit.
Sau khi hàn: rửa sạch xỉ hàn bằng nước nóng và bàn chải lơng. Để mối hàn có độ bóng
bình thường, cần tẩm thực sau khi hàn trong dung dịch axit nitric 5÷10%.

Phổ biến nhất trong chế tạo các kết cấu hợp kim nhơm quan trọng.

• Các phương pháp hàn là
– hàn tay hoặc hàn cơ giới bằng (TIG),
– hàn tự động hoặc bán tự động (MIG).
• Khí bảo vệ được sử dụng là Ar (99,98%) hoặc He (99,985%); khi hàn TIG, có thể dùng
hỗn hợp của hai loại khí đó.
2.4.3. Hàn trong mơi trường khí bảo vệ.
+ Hàn TIG.
• Dịng xoay chiều.
• Điện cực W,đường kính ∅ d = 2ữ6 mm, chiu dy t < 12mm.
ã Khi t < 3 mm, có thể hàn một lượt có sử dụng m lút bng thộp.
ã Vi t = 4ữ6 mm, nờn hàn từ hai phía, và với t = 6÷7 mm trở lên, cần vát mép hàn theo
dạng V hoặc X.
• Khi hàn tay, với tmax = 5÷6 mm, điện cực có đường kính từ 1,5÷5 mm.
Dịng điện hàn tối đa I = (60ữ65)d. Tc hn 8ữ12 m/h.
ã Que hn bù d = 1÷5 mm. Để bảo vệ hữu hiệu vùng hàn, cần có một lượng khí tối ưu (tra
bảng). Độ tin cậy của q trình hàn cịn phụ thuộc vào đường kính và dạng chụp khí trên
mỏ hàn, khoảng cách từ miệng chụp khí đến bề mặt vật hàn v.v. Có thể chọn cỡ
chụp khí D (đường kính miệng) nh sau:
d [mm]
2ữ3
4
5
6
D [mm]
10ữ12
12ữ16
14ữ18
16ữ22
ã t = (0,8ữ2 mm), cn hn gấp mép.
Khi hàn bằng tay, góc nghiêng giữa điện cực và dây hàn phụ là 900.

• Điện cực W khơng dao động ngang. Chiều dài hồ quang tối đa 1,5÷2,5 mm.
17


• Khoảng nhô ra của đầu điện cực khỏi miệng vịi phun của chụp khí 1÷1,5 mm khi hàn
giáp mối và 4÷8 mm khi hàn mối hàn góc (liên kết góc và liên kết chữ T).
Kích thước vũng hàn giữ ở mức tối thiểu.
• Với t< 10 mm, hàn từ trái sang phải, cho phép giảm mức độ nung nóng kim loại cơ bản.
• Tốc độ hàn phải tương ứng với chế độ hàn và mức độ tiêu thụ khí bảo vệ. Lưu lượng khí
q lớn → dịng xốy → khơng khí bị hút vào vùng cần được bảo vệ. Lưu lượng khí quá ít
hoặc tốc độ hàn quá lớn sẽ giảm hiệu quả bảo vệ vùng hàn.
• Tùy theo mức độ tiêu thụ, áp lực khí Ar được điều chnh trong khong 0,1ữ0,5 at
(0,01ữ0,05 MPa).
ã Ar c a vo vùng hàn 3÷5 s trước và 5÷7s sau khi có hồ quang (thơng qua van điện
từ).
Hàn TIG cơ giói: dây hàn có kích thước lớn hơn so với hàn bằng tay. Có thể hàn 1 lượt
hoặc hàn từ 2 phía. Hàn thường được thực hiện với điện cực ở vị trí thẳng đứng, dây hàn
phụ được cơ cấu cấp dây đưa vào sao cho đầu của nó tựa vào mép của vũng hàn.
• Khi chiều dày tấm lớn hơn 6 mm, cần thực hiện vát mép như sau:

Hình 1.12. Chuẩn bị mối hàn

* Hàn MIG.
• Hiệu quả cao khi t ≥ 4.
• Dịng một chiều cực nghịch (bắn phá catod màng Al2O3 bắng các ion dương).
• So với hàn TIG, cơ tính mối hàn thấp hơn do điện cực bị nung nóng q mức (ví dụ với
hợp kim Al-Mg, độ bền kim loại mối hàn giảm 15%). Tuy nhiên có ưu điểm khử tạp chất
(oxit nhơm) tốt, và có năng sut cao.
ã Dõy hn d = 1,2ữ1,5 mm. Vi các dây có lớn hơn, q trình hàn chỉ ổn định khi dịng
điện hàn có cường độ cao hơn 130÷140 A, cho phép hàn hàn một lượt các tấm có chiều

dày 4÷5 mm. Khi hàn ở tư thế hàn ngang hoặc hàn trần, cần giảm cường độ dịng điện hàn
10÷15%.
- Khoảng cách từ miệng chụp khí đến bề mặt vật hàn là 5÷15mm.
- Ar hoặc hổn hợp AR + 30 ÷ 70 % He ( cho hàn các tấm dày ).
- Chế độ hàn tiêu biểu: hầu hết hợp kim nhơm được hàn bằng chế độ dịch chuyển tia có
dịng bình thường hoặc dịng xung.
• Mật độ dịng điện hàn 80ữ480 A/mm2.
ã Cỏc u im ca dch chuyn tia l ngấu tốt; hồ quang cứng, hẹp và ổn định dễ hàn ở
các tư thế hàn khác nhau, có thể hàn mối hàn góc nhỏ trên chiều dày lớn.
• Dịng xung dạng tia dùng cho chiều dày 0,75÷3 mm hoặc cho hàn tấm mỏng lên tấm
dày.
* Hàn tự động trên lớp thuốc hàn.
18


• Chế tạo các kết cấu kiểu thùng chứa (xitec), nồi hơi,v.v. từ nhơm kỹ thuật và hợp kim
Al-Mn có chiều dày 10÷30 mm.

Hình 1.13. Hàn tự động trên lớp thuốc hàn.

Thuốc hàn dẫn điện, gồm hỗn hợp các loại muối của các nguyên tố halogen với Na, K,
Ba, Ca ... và cryolit (3NaF.AlF3). ví dụ AH-A1: KCl 50, NaCl 20, Cryolit 30.
ã Chiu sõu ngu ln (gp 2ữ3 ln so với hàn thép). Vì vậy khơng cần nung nóng sơ bộ
trước khi hàn.
• Có thể sử dụng 1 hoặc 2 điện cực. Khi hàn bằng 1 điện cực, thường tiến hành hàn trên
tấm đệm thép để tạo dáng mối hàn do tính chảy lỗng cao của nhơm. Hàn thường được
tiến hành từ 2 phía.
Hàn bằng 2 điện cực (điện cực kép), sẽ tăng đưọc kích thước vũng hàn và thời gian lưu
kim loại ở trạng thái nóng chảy, giảm được hiện tượng rỗ khí.
• Dịng một chiều cực nghịch và nguồn điện hàn có đặc tuyến thoải hoặc cứng.

• Để bảo đảm tạo dáng tốt mối hàn và dễ loại bỏ xỉ sau khi hàn, chiều cao lớp thuốc hàn
được khống chế chặt. Xỉ hàn phải phủ kín mối hàn thành một lớp mỏng.
• Cần sử dụng các tấm cơng nghệ để bắt đầu và kết thúc mối hàn.
• Xe hàn chuyên dụng: có hộp chứa thuốc hàn kèm theo bộ phận tạo liều thuốc, cơ cấu
cấp dây kiểu kéo, đầu dẫn dây đặc biệt và bộ phận hút khói hàn. Cơ tính mối hàn tốt.
Hàn dưới lớp thuốc: hồ quang kín, sử dụng mật độ dịng điện hàn cao, có chiều sâu ngấu
lớn, vì vậy khơng cần vát mép.
• Khi hàn sử dụng điện cực kép với dịng điện hàn một chiều cực nghịch hoặc dịng xoay
chiều.
• Thuốc hàn tiêu biểu: NaCl (17), KCl (43), Cryolit (36), SiO2 (4) hoặc NaCl (15), KCl
(38), Cryolit (43), SiO2 (1), CaF2 (3).

3. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn niken và hợp kim niken.

Niken và hợp kim niken xuất hiện ở tất cả các loại bán thành phẩm như tôn, dải băng,
thanh, ống và các chi tiết rèn. Chúng được tiêu chuẩn hoá trong AWS. Bên cạnh nicken
nguyên chất các hợp kim cơ bản nicken với đồng, crom và molipden được sử dụng như là
vật liệu chống mòn gỉ cao và bền nhiệt. Đối với các cấu kiện bền nhiệt cao trong các
turbin khí và động cơ các hợp kim tơi có khả năng tôi cứng sẽ được phân loại trên cơ sở
crôm-niken với sự bổ xung tiếp theo. Sự tôi cứng được hỗ trợ bởi hợp kim bổ xung Ti, Al
và Nb vào trong liên kết với việc xử lý nhiệt đặc biệt. Các hợp kim – tinh thể hỗn hợp đối
với các thiết bị hố học và chế tạo lị công nghiệp mô tả thành phần cơ bản này. Các hợp
kim này thích hợp hàn tốt. Phụ gia hàn loại tương tự được tiêu chuẩn hoá trong AWS.
3. 1. Nicken nguyên chất:
a. Tính thích hợp hàn và ảnh hưởng của lưu huỳnh.
19


Nicken nguyên chất có cấu trúc khối thể diện và khơng chuyển hố cấu trúc khi xử lý
nhiệt. Nó chỉ có thể chứa tối đa 0.02%C trong hồ tan rắn. Hàm lượng cacbon quá cao sẽ

dẫn đến làm giảm độ bền và độ dẻo.
Thực tế nicken hoà tan đối với lưu huỳnh và tạo thành cùng tích nicken-nickelsulfid sẵn
sàng nóng chảy lỏng ở 645 0C. Thể cùng tích Ni-NiS2 xâm nhập từ bề mặt đến ranh giới
hạt và làm cho vật liệu nứt ứng suất kéo nóng và nguội. Bởi vậy mối hàn và vùng ảnh hưởng
nhiệt phải làm sạch trước khi hàn. Xử lý nhiệt được thực hiện trong mơi trường lị khơng
có lưu huỳnh.
b. Tính thích hợp hàn –khả năng hồ tan khí và tạo rỗ bọt.
Nicken có khả năng hoà tan cao hơn chủ yếu đối với khí trong trạng thái nóng chảy, đặc
biệt là Nitơ; khi đơng đặc nhanh chất hàn sẽ bão hồ với các khí tồn tại trong cấu trúc như
là rỗ bọt. Thơng qua việc sử dụng phụ gia hàn với một vài phần trăm Al, Ti,... nitơ sẽ
được kết tủa thành nitrid ở thể rắn. Argon, heli thích hợp như là khí bảo vệ và khí trộn từ
argon và heli với chất phụ gia hydro đến khoảng 7% khi hàn với TIG và MIG.
c. Thực hiện hàn:
Yêu cầu đặt ra cho việc chuẩn bị mối hàn và độ sạch của điểm đấu nối cao hơn là thép.
Đối với các quy trình hàn TIG, MIG... có phụ gia hàn để hàn cùng loại theo AWS. điện
cực thanh để hàn hồ quang tay có vỏ bọc kiềm với mức độ trung bình. Phụ gia hàn chứa
khoảng 2.5% Ti, AL và liên kết như đã đề cập ở trên bão hồ các khí như là sự kết tủa rắn
chắc.
3.2. Hợp kim niken – đồng.
a. Vật liệu cơ bản:
Hợp kim Ni-Cu được tiêu chuẩn hóa trong AWS. Ni và Cu tạo thành trong mỗi một cấu
trúc tỷ lệ hỗn hợp từ tinh thể hỗn hợp khối đa diện, cấu trúc này khơng có sự chuyển hóa
xử lý nhiệt. Khả năng tăng cao độ bền chỉ thông qua biến dạng nguội. Biến cứng nguội có
thể được hồi trở lại thông qua nung tái kết tinh ở khoảng 750 0C. Khi các chi tiết bị biến
dạng nguội khi hàn như vậyvùng ảnh hưởng nhiệt sẽ lại bị pha trộn ở trạng thái mềm.
Hợp kim Ni-Cu quan trọng nhất là NiCu30Fe với tối thiểu 60% Ni, 30%Cu và 2% Fe. Bổ
xung hàm lượng Fe làm tăng khả năng bền chống xói mịn và ăn mịn gỉ.
b. Tính thích hợp hàn:
Các ảnh hưởng của nhiễm bẩn và khí trong mục 1 cũng có giá trị cho hợp kim Ni-Cu. Phụ
gia hàn cùng loại với phụ liệu Al, Ti được tiêu chuẩn hóa trong AWS

Bảng vật liệu phụ trợ hàn cho NiCu30Fe
Tên viết tắt
Số vật liệu
Dây SG
SG-NiCu32Ti
2.4371
Điện cực thanh
E-NiCu30Mn
2.4366
c. Thực hiện hàn:
Điện cực thanh để hàn hồ quang tay là vỏ bọc kiềm Bazo. Hàn MIG và TIG được thực
hiện với argon hoặc helium hoặc khí trộn bổ xung hydro với khoảng 7%.
3. 3. Hợp kim Nicken-crom-sắt.
a. Vật liệu cơ bản.
Hợp kim Ni-Cr-Fe là nhóm lớn nhất và quan trọng nhất của hợp kim nicken cơ bản. Chúng
bao gồm các thép Cr-Ni austenit với hàm lượng Nicken tăng lên và có khả năng chống mòn
20


gỉ cao. Cấu trúc là dạng khối thể diện và khơng có sự chuyển hóa pha khi xử lý nhiệt. Khả
năng bền nhiêt của hợp kim tinh thể hỗn hợp có thể tăng cao do hợp kim bổ xung cobalt,
molipden, crom...
Các hợp kim chính là NiCr15Fe, bên cạnh đó thứ tự tiếp theo có hợp kim Ni-Cr-Fe với hàm
lượng crom cao hơn đến 30%. Sơ bộ về việc tiếp nhận khí và tạo rổ bọt thì hợp kim này
nhạy cảm ít hơn là nicken nguyên chất và NiCu30Fe. Bên cạnh hợp kim Ni-Cr-Fe có các
hợp kim với hàm lượng Mo bổ xung từ 3 đến 9% để tiếp tục làm tăng khả năng chống mịn
gỉ.
b. Tính thích hợp hàn:
Sử dụng điện cực thanh vỏ bọc kiềm bazơ để hàn hồ quang tay tất cả hợp kim NiCr- (Mo)Fe. Điện cực dây và thanh tương ứng để hàn MIG và TIG. Để phịng tránh chắc chắn nứt
nóng (nứt tế vi) phải giới hạn sự gia nhiệt và năng lượng.

3. 4. Kỹ thuật hàn.
Ni và hợp kim Ni cuả nó có tính bền nóng, chống gỉ và nhiều tính chất q khác nên được
ứng dụng để sản xuất thiết bị hóa chất, điện và trong nhiều ngành kỹ thuật khác.
Khó khăn cơ bản khi hàn dễ suất hiện rỗ khí và dạn nứt kết tinh. Rỗ khí là do giảm nồng độ
hịa tan của chất khí chủ yếu là hyđro, khi kim loại chuyển từ trạng thái lỏng sang rắn.
Nguyên nhân chính của sự rạn nứt kết tinh trong kim laọi môi hàn là sự tạo thành chất dễ
nóng chảy. Ni-NiS. Có thể đưa mangan, magiê hoặc titan vào mối hàn để giảm ảnh hưởng
có hại của chất cùng tinh trên vì chúng kết hợp với lưu huỳnh thanh sun fua MnS, MgS,
TiS.
Hàn khí. Hàn Ni bằng ngọn lửa khí cho chất lượng trung bình. Khi chiều dày dưới 1.5 mm
khi hàn không cần kim lạo phụ mép hàn được uốn cong. Khi hàn kim loại có chiều dày nhỏ
hơn 1mm khơng cần vát cạnh. Đối với kim loại dày cần vát cạnh chữ V góc vát 35 - 450.
Hàn ni ken tiến hành bằng phương pháp từng lớp ngược chiều. Mối hàn chồng không nên
dùng do ứng suất và biến dạng lớn khi nung nóng cơng suất ngọn lửa W = (140 – 200) l/h,
ngọn lửa cho phép hơi thừa axetylen. Ngọn lửa thừa Ơ xy gây ra rỗ khí và làm kim loại đắp
bị giòn. Kim loại phụ được dùng có thành phần tương tự như kim lọai nền. Đường kính que
hàn lấy bằng một nửa chiều dày kim loại nền. Thuốc hàn là axit bôrich trộn với bôrắc, nếu
cho thêm ít muối Ca hoặc clorua…vv. Thì có thể tăng hiệu quả thuốc hàn.
3. 5.Đối với hàn hồ quang.
Với kim loại dày 1.5 hàn hồ quang tay que hàn thuốc bọc dịng điện một chiều ngược
cực có thể ứng dụng que hàn có vỏ thuốc YOHÀN-13/45. Nếu hàn bằng cực than có thể
dùng thuốc trên cơ sở Bo như thuốc gồm 25% bơrắc và 75% axid bơríc. Hàn niken có thể
hàn trong mơi trường khí bảo vệ với thuốc hàn.

4. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn kẽm và hợp kim kẽm.

- Kẽm ngun chất (99.8-99.9%) trên thực tế khơng có khó khăn, thuốc hàn là dung dịch
clorua amon NH4Cl hoặc clorua kẽm ZnCl2 (cũng có khi làm thành keo). Trên vật hàn
tinh xảo, vì sợ khơng rửa sạch được thuốc hàn, có thể dùng nhựa thơng làm thuốc hàn.
Trước khi hàn phải cạo sạch mặt rên và mặt dưới vật hàn rồi quét thuốc hàn lên. Mỏ hàn

nên chọn hơi nhỏ. Tỷ lệ giữa oxy và axetylen là 1/1.
- Hàn hợp kim kẽm cũng giống hàn kẽm nguyên chất nhưng hợp kim kẽm có rất nhiều
loại thơng dụng nhất có Zn - Al, Zn -Al-Cu, Zn -Cu…Vì khơng có thuốc hàn riêng cho
một loại hợp kim nào nên phải dùng ngọn lửa hơi có tính hồn ngun. Trước khi hàn, vật
21


hàn nên cạo sạch(cạo đến khi có ánh kim) sau đó quét thuốc hàn kẽm rộng 10 mm lên mặt
trên và mặt dưới. Vật hàn dày 1mm trở xuống đều dùng mối hàn uốn cong mép, vật hàn
dày thì áp dụng mối hàn chữ V ,không cần dùng cặp hoặc tấm lót để hàn. Thành phần que
hàn nên giống vật hàn. hơi kẽm độc, khi hàn phải đeo khẩu trang phòng độc.

5. Thực tập sản xuất.

Những trọng tâm cần chú ý trong bài.
- Đặc điểm khó khăn hàn kim loại màu hợp kim màu.
- Tác dụng thuốc hàn vật liệu hàn.
- Kỹ thuật hàn.
- Xử lý sau hàn.
- Kiểm tra chất lượng mối hàn.
- An tồn lao đơng vệ sinh.
Câu hỏi ôn tập bài 1.
Câu 1: Nêu những đặc điểm của hàn đồng và hợp kim của đồng?
Câu 2. Nêu những đặc điểm của hàn nhôm và hợp kim của nhôm?
Câu 3. Nêu những đặc điểm của hàn niken và hợp kim của niken?
Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập bài 1
Nội dung.
+ Về kiến thức.
- Trình bày đúng đặc điểm khó khăn khi hàn kim loại màu và hợp kim màu
- Liệt kê đầy đủ các loại thuốc hàn que hàn khí cháy, khí bảo vệ dùng để hàn kim loại

màu hợp kim màu.
- Trình bày rõ quy trình hàn kim loại màu và hợp kim màu.
- Giải thích đúng ngun tắc an tồn, phịng chống cháy nổ và vệ sinh phân xưởng
+ Về kỹ năng.
- Vận hành, sử dụng các loại thiết bị dụng hàn kim loại màu, hợp kim màu thành thạo
đúng quy trình.
- Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày, tính chất vật liệu và hình dáng của chi tiết hàn.
- Chuẩn bị phơi hàn đảm bảo sạch, đúng kích thước đúng hình dáng.
- Gá phơi hàn chắc chắn đúng ngun tắc.
- Hàn kim loại màu và hợp kim màu đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
- Tổ chức nơi làm việc hợp lý khoa học, an toàn
+ Phương pháp.
+ Về kiến thức.
- Được đánh giá bằng hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm, vấn đáp
+ Về kỹ năng.
- Được đánh giá bằng kiểm tra trực tiếp thao tác trên máy, qua quá trình thực hiện, qua
chất lượng bài tập, qua tổ chức nơi làm việc đạt các yêu cầu.
+ Năng lực tự chủ và trách nhiệm.
- Tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác, ngăn nắp trong công việc.

22


BÀI 2. HÀN NHÔM TẤM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG
Ở VỊ TRÍ HÀN. 1F-2F
Mã bài:MĐ 34 - 05

Giới thiệu.
Trong kỹ thuật hàn nhơm, bạn phải nắm được quy trình các bước từ gây hồ quang đến lúc
kết thúc hồ quang. Cũng như lưu ý các thao tác trong việc giữ mỏ hàn và điều chỉnh thanh

kim loại ở góc độ thích hợp.

1. Đặc điểm khó khăn khi hàn nhơm, hợp kim nhơm, vật liệu hàn nhơm.

- Hợp kim nhơm có chứa các nguyên tố hợp kim như Si, Mn, Mg. Các nguyên tố này làm
giãm độ bền thông qua sự hình thành các dung dịch đặc hoặc các pha phân tán. Trong các
nguyên tố kể trên Mg là nguyên tố có hiệu quả cao nhất, do đó hợp kim Al-Mg có độ bền
cao cả trong trạng thải ủ. Mọi hợp kim nhơm thuộc nhóm khơng thể nhiệt luyện được đều
biến cứng (kèm theo suy giảm tính dẻo) khi bị biến dạng ở trạng thái nguội. Hợp kim
thuộc các hệ Al-Mg, Al-Mn đều dễ hàn. Sau khi ủ, chúng có thể trở lại cơ tính ban đầu.
Hợp kim nhơm loại này nếu được hàn sau khi đã biến cứng nguội, có thể có độ bền vùng
ảnh hưởng nhiệt thấp như của kim loại cơ bản sau khi ủ. Nhôm, hợp kim Al-Mg và hợp kim
Al-Mn đều dễ hàn trong môi trường khí bảo vệ bằng cả điện cực nóng chảy lẫn điện cực
khơng nóng chảy (riêng với hợp kim đúc Al-Si thì cịn cần phải sử dụng các quy trình đặc
biệt).
- Hợp kim nhơm có thể nhiệt luyện có chứa các nguyên tố hợp kim Cu, Mg, Zn và Si dưới
dạng đơn hoặc dưới dạng kết hợp. Trong trạng thái ủ, độ bền của chúng phụ thuộc vào
thành phần hoá học tương tự như với các hợp kim không thể nhiệt luyện được. Hợp kim AlMg-Si là hợp kim dễ hàn. Nhiều hợp kim thuộc nhóm Al-Zn có tính hàn kém nhưng khi có
Mg, tính hàn của chúng có thể được cải thiện. Hợp kim Al-Cu địi hỏi có quy trình hàn đặc
biệt và liên kết hàn có tính dẻo.

Hình 2.1. Giản đồ pha Al-nguyên tố hợp kim.
2 . Chuẩn bị dụng cụ,Thiết bị hàn TIG.
Thiết bị hàn TIG cho hàn nhôm
- Trang bị bảo hộ lao động
- Bộ dụng cụ làm sạch
23


- Vật liệu: nhôm tấm 3x 125x150 mm

Dây hàn nhôm  3, 2mm
Điện cựu w ( 2% Ce ),  2, 4mm

3 . Chuẩn bị phôi hàn.

- Bước chuẩn bị vật hàn: Thao tác làm sạch bề mặt vật hàn là cần thiết nhất là đối với hàn
nhơm thì càng phải cẩn thận. Dùng bàn chải đánh sạch lớp nhôm oxit và chất bẩn dầu mỡ
trên bề mặt vật hàn. Làm sạch lớp nhôm oxit trên bề mặt vật hàn là vô cùng cần thiết (để
hạn chế sự thấu sâu của kim loại điền vào vật hàn) bởi nhiệt độ nóng chảy của nó lên tới
3700 độ F trong khi nhơm kim loại chỉ 1200 độ F.
- Có thể sử dụng bàn chải thép không gỉ để làm sạch lớp nhôm oxit trên bề mặt vật hàn
hoặc các phương pháp ăn mòn khác. Lưu ý khi dùng bàn chải là khơng nên chải q mạnh
vì sẽ làm tăng độ xù xì của vật hàn gây tăng nguy cơ ngậm oxit. Nên dùng riêng bàn chải
cho việc làm sạch vật hàn bằng nhôm, tránh dùng chung cho việc làm sạch các vật hàn
bằng thép hoặc thép không gỉ khác.
- Trường hợp sử dụng phương pháp làm sạch bằng hóa học, bạn phải đảm bảo lớp dung
môi phải được làm sạch bằng chất tẩy trước khi tiến hành hàn. Đảm bảo chất tẩy không
được chứa thành phần hidrocacbon.

4. Gá phôi hàn.

- Gá vật hàn trên đồ gá.
- Điều chỉnh khe hở 0 mm.
- Hàn đính cách 2 đầu vật hàn khoảng 10 mm.
- Cầm mỏ hàn tạo với hướng hàn và bề mặt vật hàn về 2 phía đường hàn 1 góc 900.
- Làm nóng chảy đi cạnh hàn tạo liên kết giữa 2 tấm kim loại.
- Kiểm tra độ đồng phẵng của mi ghép.

5. Kỹ thuật nhôm và hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG.

+ Độ ổn định của hồ quang khi điều chỉnh dịng hàn dạng sóng vng
• Một số máy hàn TIG chỉnh lưu cho phép điều chỉnh dạng sóng vng để tạo khả năng
bắn phá màng oxit cần thiết hoặc độ ngấu cần thiết (đặt thời gian tác động của điện áp ở
từng bán chu kỳ)
• Một số dạng đặt cố định tỷ lệ thời gian này
• Một số dạng cho phép người dùng tự đặt tỷ lệ thời gian giữa các cực
• Khi tốc độ đảo chiều đủ nhanh, không cần đến bộ cao tần để ổn định hồ quang nữa
24


+ Lựa chọn nguồn điện hàn và trang bị hàn phụ trợ
- Nguồn hàn xoay chiều: Nửa chu kỳ dương (của điện cực) bắn phá lớp màng oxit trên bề
mặt, làm sạch bề mặt đó. Nửa chu kỳ âm nung kim loại cơ bản.
- Loại thứ nhất có dạng dạng dịng hàn hình sin, điều khiển dịng hàn bằng cảm kháng bão
hịa (cổ điển).
- Loại thứ hai có dạng an vng, cho phép giảm biên độ tối đa của dịng hàn so với
dạngdạng hình sin (khoảng 30%) có cùng cơng suất nhiệt.
- Nguồn hàn một chiều không gây vấn đề lẫn W vào mối hàn, hoặc hiện tượng tự nắn dịng
như khi hàn nhơm bằng nguồn hàn xoay chiều .
+ Hiện tượng sủi bọt điện cực:
• Bản chất: Là sự xói mịn điện cực W khi nó bị nung q mức
• Hiện tượng: Các mẩu điện cực bị “rắc muối” (dịch chuyển) vào vũng hàn
• Ngun nhân: thành phần dịng cực dương quá cao đối với cỡ của điện cực

- Tác dụng của bán chu kỳ dương là bắn phá màng oxit nhôm trên bề mặt vật hàn
- Lúc này, lượng nhiệt tập trung vào điện cực nhiều hơn là vào vật hàn
- Do đó máy hàn phải khống chế được dòng điện hàn để tránh gây sủi bọ điện cực ở bán
chu kỳ dương và gây ngấu quá mức ở bán chu kỳ âm
- Thường xảy ra với các máy hàn kiểu cũ có điều khiển bằng cảm kháng bão hịa
- Cảm kháng bão hịa phải kiểm sốt được biên độ của dịng xoay chiều, thận chí trong

điều kiện có hiện tượng tự chỉnh lưu dịng
+ Gây hồ quang.
Gây hồ quang tại vị trí mối đính và quay trịn vị trí bắt đầu đường hàn.

25