GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ KIM LOẠI - PHẦN III CÔNG NGHỆ HÀN - CHƯƠNG 5 pptx

239
Chương 5
HÀN VÀ CẮT BẰNG KHÍ
5.1 Thực chất, đặc điểm và ứng dụng của hàn khí.
Hàn khí là quá trình nung nóng vật hàn và que hàn đến trạng thái hàn bằng nhọn
lửa của khí cháy (C
2
H
2
, CH
4
, C
3
H
6
) với O
2
.
Ở nước ta hiện nay sau phương pháp hàn hồ quang điện, phương pháp hàn và cắt
kim loại bằng khí đang được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy, xí nghiệp và công
trường vì thiết bò hàn đơn giản và rẻ tiền, sử dụng ở những vùng xa nguồn điện, có thể hàn
được nhiều loại vật liệu khác nhau như thép, gang, đồng, nhôm đặc biệt nó rất thích hợp
khi hàn những vật liệu nhiệt độ chảy thấp, các kết cấu mỏng.
Tuy nhiên, so với hàn điện, hàn khí có nhược điểm lớn là vật hàn dễ bò biến dạng
và cong vênh, năng suất hàn thấp hơn. Do vậy phạm vi sử dụng hẹp hơn hàn hồ quang tay.
Hàn khí chủ yếu dùng để hàn các chi tiết mỏng, sửa chữa khuyết tật của sản phẩm
đúc, hàn vảy, hàn đắp. Ngọn lửa khí cháy còn dùng để nung nóng vật liệu, tôi, cắt kim
loại bằng khí…
Nhiệt lượng sinh ra của khí cháy với ôxy thực hiện theo phản ứng:
C

2
H
2
+ O
2
= CO + H
2
+ Q
5.2

Vật liệu và thiết bò hàn khí.
5.2.1 Vật liệu hàn
1. Oxy (O
2
).
Ôxy dùng trong kỹ thuật hàn cần có độ tinh khiết từ 98,5  99,5%( còn lại là tạp
chất nitơ và argon ) , nên thường gọi là ôxy kỹ thuật. Ôxy là loại khí trong suốt, không
màu và mùi vò, khi tác dụng với các chất hữu cơ nó sinh ra một lượng nhiệt lượng lớn. Khí
ôxy ở trạng thái bò nén, khi tiếp xúc với dầu mỡ khoáng vật hoặc các chất dễ cháy như bụi
than …có thể tự bốc cháy. Vì vậy khi sử dụng ôxy, đặc biệt là ở trạng thái bò nén, phải
kiểm tra trước cẩn thận, tránh tiếp xúc với các chất hữu cơ dễ cháy.
Để sản xuất oxy dùng phương pháp làm lạnh không khí đến thể lỏng, sau đó nâng
dần nhiệt độ để các chất khí bay hơi. Ở nhiệt độ -195,8
o
C Nitơ bốc hơi, - 185,7
o
C acgông
bốc hơi, - 182,06
o
C thì oxy bốc hơi. Phương pháp này năng suất cao, năng lượng điện tiêu

tốn ít.
2.Khí axêtylen:
Axêtylen (C
2
H
2
) là một loại khí cháy, chủ yếu được điều chế bằng cách cho đất
đèn ( CaC
2
) tác dụng với nước:
CaC
2
+ 2 H
2
O

C
2
H
2
+ Ca(OH)
2
 + Q
Phản ứng sinh ra một nhiệt lượng Q khá lớn.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

240
Đất đèn là một hợp chất hoá học của canxi và cacbon, mặt gãy cục đất đèn có

màu nâu xám. Nó thường được sản xuất bằng cách nấu chảy đá vôi với than cốc hoặc
ăngtraxit trong lò điện ở 1900
o
– 2300
o
C.
Đất đèn dễ bò phân hủy trong khí ẩm. Hạt càng mòn, độ ẩm càng cao thì đất đèn
phân hủy càng mạnh.
Theo lý thuyết thì cứ 1kg CaC
2
tác dụng với nước sẽ cho ra 372,5 lít C
2
H
2
, nhưng
trên thực tế phụ thuộc vào độ tinh khiết của đất đèn và điều kiện phản ứng, ta chỉ thu
được 230 – 265 lít C
2
H
2
.
Axêtylen không có màu, nhẹ hơn không khí và có mùi hắc khi ở dạng nguyên chất.
Ở điều kiện áp suất và nhiệt độ cao khí C
2
H
2
rất dễ nổ ( P >1,5 atm, nhiệt độ > 580
o
C).
Hỗn hợp của C

2
H
2
với các chất có chứa ôxy cũng rất dễ nổ: khi C
2
H
2
hoá hợp với
không khí ở áp suất khí trời ở nhiệt độ từ 305  470
0
C hoặc với ôxy nguyên chất ở nhiệt
độ từ 297
o
 306
o
C. Hoặc tiếp xúc lâu ngày với đồng đỏ, bạc tạo thành axêtylua đồng và
axêtylua bạc dễ nổ khi bò va đập mạnh hay nhiệt độ tăng cao.
3. Que hàn và thuốc hàn khi hàn khí.
a. Que hàn.
- Hàn khí là một dạng hàn nóng chảy, nguồn nhiệt là ngọn lửa hàn. Trong quá trình
hàn có thể dùng que hàn phụ để bổ sung kim loại cho mối hàn, hoặc không cần dùng (khi
hàn những tấm kim loại mỏng có gấp mép).
- Khi hàn thép cơ tính của mối hàn phụ thuộc chủ yếu vào sự bảo vệ vũng hàn của
ngọn lửa, vào chất lượng bề mặt vật hàn và thành phần hóa học của que hàn (thường
giống hoặc gần giống kim loại hàn).
- Que hàn để hàn khí cần thỏa mãn các yêu cầu sau:
. Nhiệt độ nóng chảy của que hàn không cao hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại
cơ bản.
. Đường kính que hàn phải tương ứng với chiều dày vật hàn.
. Bề mặt của que hàn phải sạch (không bò gỉ, không bò dẫu mỡ và các chất bẩn

khác).
. Không gây hiện tượng sôi làm bắn kim loại ra khỏi vũng hàn.
. Không tạo các bọt khí trong vũng hàn và không đưa vào vũng hàn các tạp chất
phi kim.
Khi hàn thép ít cacbon, tốt nhất là dùng loại dây hàn Si-Mn vì nó bảo đảm cơ tính
mối hàn cao như khi hàn hồ quang bằng que hàn có chất lượng tốt.
Hàn thép dùng dây hàn có đường kính từ 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,2…
12 mm.
Hàn gang thường dùng các loại có đường kính 6,8; 10; 12 mm.
b. Thuốc hàn.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

241
- Trong quá trình hàn, tất cả các kim loại và hợp kim của chúng đều kết hợp với
oxy
của không khí và của ngọn lửa hàn để tạo ra các oxít có nhiệt độ nóng chảy rất cao, cao
hơn chính cả kim loại hàn. Để tránh không cho kim loại nóng chảy bò oxy hóa và loại bỏ
các ôxyt hình thành trong khi hàn, người ta dùng các loại bột hàn gọi là thuốc hàn.
- Khi hàn khí thuốc hàn được đưa vào vũng hàn dưới dạng bột hoặc dưới dạng chất
lỏng dễ bốc hơi. Thuốc hàn được bôi vào các mép của kim loại hàn và trên que hàn, hoặc
đưa vào vũng hàn bằng cách thỉnh thoảng lại nhúng que hàn vào bình chứa thuốc hàn.
- Khi dùng thuốc hàn dưới dạng hơi thì người ta chuyển bột xuống ngọn lửa hàn
một cách tự động với liều lượng chính xác bằng dụng cụ đặc biệt.
- Trong quá trình hàn, thuốc hàn đưa vào vũng hàn sẽ nóng chảy ra và kết hợp với
các ôxyt để tạo ra một lớp xỉ dễ nóng chảy nổi lên trên bề mặt vũng hàn. Lớp xỉ này bảo
vệ cho mối hàn không bò tác dụng của không khí xung quanh.
- Thuốc hàn dùng trong hàn khí có nhiều loại, nhưng chúng phải thỏa mãn các yêu
cầu sau:

. Dễ chảy, có nhiệt độ chảy nhỏ hơn nhiệt độ chảy của kim loại cơ bản và que hàn.
. Phản ứng nhanh với các ôxít kim loại để quá trình hòa tan của các ôxít kết thúc
trước khi vũng hàn đông đặc.
. Xỉ được tạo thành để bảo vệ tốt kim loại của vũng hàn khỏi bò oxy hóa và dễ tách
ra khỏi mối hàn sau khi hàn.
. Thuốc hàn nóng chảy không được tỏa khí độc hại và ảnh hưởng xấu đến mối hàn.
. Khối lượng riêng xỉ do thuốc hàn tạo nên phải nhỏ hơn khối lượng riêng của kim
loại hàn, mục đích để xỉ được tạo thành dễ nổi lên trên bề mặt của vũng hàn.
. Giữ được các tính chất của thuốc trong quá trình hàn, rẻ, dễ kiếm.
- Tùy theo tính chất của kim loại hàn (các ôxyt tạo thành trong vũng hàn) mà dùng
thuốc hàn có tính axít hay bazơ. Nếu hình thành oxýt bazơ thì phải dùng thuốc hàn axít và
ngược lại nếu hình thành ôxýt axít thì dùng thuốc hàn bazơ.
Trong cả hai trường hợp phản ứng xảy ra theo sơ đồ sau:
Ôxýt axít + Ôxýt bazơ = muối
- Để làm thuốc hàn khí, người ta dùng borắc, axítboric, ôxit và muối bari, kali,
natri
- Thành phần thuốc hàn được xác đònh tùy theo tính chất của kim loại hàn.
Khi hàn thép, hàn đồng sẽ hình thành các ôxýt bazơ (FeO, CuO, Zn…) do đó để hòa
tan chúng dùng thuốc hàn axít như borắc Na
2
B
4
O
7
. Khi hàn gang, trong vũng hàn hình
thành ôxýt axít SiO
2
, để hòa tan nó phải đưa vào các ôxýt bazơ mạnh: K
2
O, Na

2
O.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

242
- Trước khi hàn thuốc hàn cần được nung nóng trước để khi hàn nó không sinh ra
các loại bọt khí và tiết ra nước làm giảm chất lượng mối hàn, đồng thời tránh hiện tượng
thuốc bò bắn ra khỏi vũng hàn.
5.2.2 Thiết bò hàn khí.
1. Bình chứa.
- Bình chứa dùng để chứa khí nén. Trong thực tế sản xuất, để tiện lợi cho việc vận
chuyển, người ta dùng bình chứa có dung tích khác nhau. Để hàn và cắt khí thường dùng
bình chứa có dung tích 40 lít, áp suất có thể đến 200at.
- Bình chứa chế tạo bằng thép hợp kim hoặc thép cacbon bằng cách dập hay hàn,
bên ngoài sơn màu để phân biệt các loại khí.
Ví dụ: Oxy sơn xanh, C
2
H
2
sơn trắng, Acgon kỹ thuật sơn đen hoặc trắng, Acgon
nguyên chất nửa trên trắng nửa dưới đen, không khí sơn đen, Hrô vàng sẫm, các khí
khác màu đỏ. Bình chứa ôxy có dung tích 40 lít, áp suất 150 atm chứa 6m
3
ôxy (ở 20
o
C và
1 atm). Bình chứa C
2

H
2
có dung tích 40 lít và áp suất < 19 atm bên trong chứa chất bọt xốp
bằng than hoạt tính và được tẩm axêtôn.
- Bình chứa nhất là bình chứa O
2
do chòu áp suất cao và bò ăn mòn do sự oxy hóa
sắt nên khi sử dụng cần kiểm tra cẩn thận tránh gây nổ. Tùy theo tính chất và điều kiện
làm việc mà người ta quy đònh thời gian và phương pháp kiểm tra bình chứa.
2. Thùng điều chế khí Axêtylen.
Thùng điều chế axêtylen (còn gọi là bình hơi hàn) là thiết bò trong đó dùng nước
phân huỷ đất đèn để lấy axêtylen.
Công thức phân huỷ như sau:
CaC
2
+ 2H
2
0 = C
2
H
2
+ Ca(OH)
2
Trong thực tế 1kg đất đèn cho ta khỏang 220 – 300 lít khí C
2
H
2
.
Một thùng điều chế khí phải có đầy đủ các bộ phận chính sau đây:

Hình 3
-
46
Sơ đồ trạm hàn khí.
1. Thùng điều chế hay bình chứa khí C
2
H
2
.
2. Bình O
2
. 3.Van giảm áp. 4. Khóa bảo
hiểm. 5. Ống dẫn khí.6. Mỏ hàn. 7. Đồ
nghề khác.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

243
- Buồng sinh khí (một hoặc nhiều cái ).
- Thùng chứa khí.
- Thiết bò kiểm tra và an toàn (như áp kế , nắp an toàn …).
- Khóa bảo hiểm.
Các bộ phận trên có thể bố trí thành một kết cấu chung hay lắp riêng rồi nối với
nhau bằng các ống.
Theo hệ thống điều chỉnh và sự tác dụng giữa CaC
2
với H
2

O có các loại sau: đá rơi
vào nước (hình 3-47a) hoặc nước rơi vào đá(hình 3-47b), đá tiếp xúc với nước (hình 3-
47c).
3. Khóa bảo hiểm.
Khóa bảo hiểm là một thiết bò bảo vệ cho
thùng điều chế C
2
H
2
và các ống dẫn không bò cháy
nổ khi có ngọn lửa quặt từ mỏ hàn hoặc mỏ cắt
truyền tới. Ngọn lửa quặt sinh ra khi tốc độ cháy
của hỗn hợp khí cháy (O
2
+ C
2
H
2
) lớn hơn tốc độ
khí cung cấp.
Tốc độ cháy càng tăng khi: tăng lượng O
2
,
nhiệt độ khí cao, môi trường hàn khô ráo và nhiệt
độ cao vv Tốc độ khí cung cấp càng giảm khi tăng đường kính lỗ mỏ hàn, giảm áp lực và
khí tiêu hao, hoặc ống dẫn bò tắc v.v…
Có các loại: khóa bảo hiểm kiểu hở, kiểu kín, kiểu khô.
Khóa bảo hiểm kiểu hở (hình 3-48) gồm có vỏ 1 và 2 ống dẫn (ống dẫn 4 dẫn khí
C
2

H
2
và ống bảo hiểm 8). Ống bảo hiểm ngắn hơn ống dẫn khí, phía trên có màng bảo
hiểm 6 và phễu 7. Khi mở van 5, khí C
2
H
2
từ thùng điều chế theo ống 4, qua nước và van
3 đi ra mỏ hàn (hình 3-48a). Sự chênh lệch áp suất giữa C
2
H
2
và môi trường được biểu thò
Hình 3-47. Sơ đồ nguyên lý thùng điều chế C
2
H
2
.
a
b
c
Hình 3
-
48.
Sơ đồ nguyên lý
làm việc của khóa bảo hiểm
kiểu hở.

Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -

Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

244
bằng coat nước H (hình 3-48b). Khi có ngọn lửa quặt, áp suất trong vỏ 1 tăng lên, ép nước
vào cả hai ống 4 và 8, mực nước trong vỏ 1 hạ xuống cho đến khi chân ống 8 hở ra. Hỗn
hợp nổ lập tức theo ống 8 vào phễu 7 phá vỡ màng bảo hiểm 6 đi ra ngoài (hình 3-48c).
Sau khi ngọn lửa quặt bò dập tắt quá trình hàn trở lại bình thường (hình 3-48d). Cần kiểm
tra thường xuyên lượng nước cần thiết trong vỏ 1 bằng van kiểm tra 2.
4. Van giảm áp.
Van giảm áp dùng để giảm áp suất cao của khí ở trong bìng chứa tới áp suất thấp
phù hợp với chế độ hàn và điều chỉnh lượng tiêu hao khí nén, giữ cho áp suất của hỗn hợp
khí ở đầu mỏ hàn ổn đònh không phụ thuộc vào sự thay đổi áp suất trong bình chứa.
Ví dụ áp suất của ôxy ở bình chứa là 150atm, ở mỏ hàn chỉ cần 35atm.
p suất của C
2
H
2
ở bình chứa là 16atm, ở mỏ hàn chỉ yêu cầu 0,30,5atm, nhờ có
van giảm áp mà ta duy trì được áp suất của hỗn hợp khí ở đầu mỏ hàn gần như không đổi.
Theo nguyên lý tác dụng: có van giảm áp tác dụng thuận và van giảm áp tác dụng
nghòch.
Sau đây giới thiệu van giảm áp tác dụng nghòch vì nó là loại van được áp dụng
rộng rãi nhất trong thực tế sản xuất. Sơ đồ nguyên lý làm việc được giới thiệu ở hình 3-49.
Khi nén áp suất cao từ bình
chứa theo ống 1 vào buồng 4 ( buồng
cao áp), áp suất trong buồng cao áp
được đo bằng đồng hồ 2. Nhờ có khe
hở dưới nắp 5 khí sẽ đi xuống buồng
thấp áp 8, với áp suất được xác đònh
theo đồng đồng hồ 7, rồi đi ra mỏ hàn.

Ban đầu, ta nhìn vào đồng hồ 7 điều
chỉnh thể tích buồng 8 có áp suất yêu
cầu bằng cách điều chỉnh màng cao su
11 nhờ vít 10 thông qua lò xo 9. Trong
quá trình hàn, nếu áp suất ở buồng 8
thay đổi thì nó sẽ tự điều chỉnh. Ví dụ
áp suất ở buồng 8 giảm thì lò xo 9 sẽ
nâng màng cao su 11, thanh 12 và nắp
van 5 lên làm cho thể tích buồng 8 thu
hẹp lại và van 5 mở rộng ra, lượng khí
từ buồng 4 sẽ đi xuống nhiều hơn do
đó áp suất buồng 8 lại tăng lên tới mức
yêu cầu. Ngược lại, nếu áp suất ở
buồng 8 vì một lý do nào đó tăng lên,
lúc đó màng cao su 11 sẽ nén lò xo 9 lại, kéo thanh 12 và nắp van 5 xuống làm cho cửa
van 5 thu hẹp lại, khí từ buồng 4 đi xuống ít hơn và áp suất trong buồng 8 lại được giảm
đến mức yêu cầu. Trường hợp áp suất của khí trong buồng 8 tăng lên quá mức làm cho
Hình 3-49 Van giảm áp tác dụng nghòch.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

245
màng cao su không thể ép được lò xo 9 xuống hơn nữa thì van an toàn 6 sẽ mở và khí được
thoát ra ngoài.
Vì chiều mở của van 5 ngược chiều đi vào của dòng khí nên gọi là van giảm áp tác
dụng nghòch.
5. Mỏ hàn.
Mỏ hàn là dụng cụ quan trọng nhất trong trang bò của một trạm hàn khí. Nhiệm vụ
cơ bản của nó là nhận khí O

2
và C
2
H
2
từ các bình chứa khí ( hoặc C
2
H
2
từ thùng điều chế )
đến buồng hỗn hợp đưa ra mỏ hàn tạo thành ngọn lửa cung cấp nhiệt năng cho quá trình
hàn. Mỏ hàn phải rất an toàn trong sử dụng, ổn đònh được sự cháy của ngọn lửa, nhẹ
nhàng, dễ điều chỉnh thành phần và công suất của quá trình hàn. Có 2 loại:
a. Mỏ hàn hút: (hình 3-50).
Cấu tạo mỏ hàn hút như sau : khí ôxy có áp suất 3-4 at theo ống dẫn 1 qua van điều
chỉnh vào miệng phun 2. Vì đầu miệng phun có đường kính rất bé nên dòng O
2
đi qua có
tốc độ lớn tạo thành vùng có áp suất thấp 3 xung quanh miệng phun. Nhờ vậy, khí
axêtylen được hút vào buồng hỗn hợp 5 qua ống dẫn 4 kết hợp với ôxy tạo thành hỗn hợp
khí. Hỗn hợp khí này theo ống 6 ( thân mỏ hàn ) đi ra đầu mỏ hàn 7 khi bò đốt sẽ cháy tạo
thành ngọn lửa hàn.
Đặc điểm của mỏ hàn này là buồng hỗn hợp khí có cấu tạo phức tạp , tuy yêu cầu
chế tạo thấp hơn so với mỏ hàn đẳng áp.

Theo nguyên lý cấu tạo kiểu hút ta cần phải chú ý là khi hàn phải mở ôxy trước,
mở axêtylen sau. Vì nếu mở axêtylen trước thì do áp lực thấp nó sẽ không ra được. Trong
quá trình hàn do sự bắn toé kim loại và xỉ lỏng, lỗ của đầu mỏ hàn có thể bò bám bẩn làm
cho ngọn lửa không đạt được hình dạng và tính chất yêu cầu. Lúc đó, nên khoá các đường
dẫn khí lại và thông lỗ đầu mỏ hàn. Khi mỏ hàn nóng quá, ngọn lửa chập chờn gián đoạn
hoặc nghe rõ những tiếng nổ từ phía đầu mỏ hàn, thì cũng nên tắt ngọn lửa và nhúng nó
vào nước để làm nguội sau đó mới tiếp tục hàn.
b.
Mỏ hàn đẳng áp. (hình 3-51)
So với mỏ hàn hút mỏ hàn đẳng áp ít sử dụng hơn. Nó chủ yếu sử dụng khi cần
bảo đảm thành phần hỗn hợp của ngọn lửa là không đổi (ví dụ khi hàn các loại hợp kim
màu, thép hợp kim hoặc trong hàn khí tự động …)
Cấu tạo mỏ hàn như sau: Khí O
2
và C
2
H
2
theo ống 4 và 5 vào buồng hỗn hợp dưới
một áp suất như nhau, sau đó qua thân mỏ hàn 2 đi qua đầu mỏ hàn 1 để cháy thành ngọn
Hình 3-50. Mỏ hàn hút.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

246
lửa. Lượng O
2
và C
2

H
2
được điều chỉnh bằng các khóa 3 và 6. Loại mỏ hàn này có kết cấu
đơn giản, dễ chế tạo, ngọn lửa cháy ổn đònh, dễ hàn song phải luôn đảm bảo được điều
kiện ổn đònh áp suất khí đi vào mỏ hàn. Vì thế loại này chỉ sử dụng trong điều kiện cả O
2
và C
2
H
2
được lấy trực tiếp từ các bình chứa qua van giảm áp (ít dùng trong trường hợp
C
2
H
2
được lấy ra trực tiếp từ thùng điều chế).
Thông thường mỏ hàn khí được chế tạo thành bộ, gồm một thân mỏ và một số đầu
hàn ( 4-7 đầu hàn ) đánh số thứ tự từ nhỏ đến lớn. Vì vậy, khi chuẩn bò hàn phải căn cứ
vào công suất của ngọn lửa cần thiết để chọn số hiệu đầu hàn cho hợp lý. Khi thay đầu
hàn cần chú ý vặn chặt để tránh rò khí ra ngoài.





5.3 Công nghệ hàn khí.
5.3.1 Điều chỉnh ngọn lửa hàn.
Căn cứ vào tỷ lệ của hỗn hợp khí,
ngọn lửa hàn có thể chia làm 3 loại (hình 3-
52):

a. Ngọn lửa bình thường.
Khí có tỷ lệ
0
11 12
2
2 2
C H
 , ,
Ngọn lửa này chia làm 3 vùng (hình
3-52a).
- Vùng nhân.
O
2
và C
2
H
2
từ mỏ hàn ra, khí đốt C
2
H
2
bò
phân hủy C
2
H
2
= 2C + H
2
.
Vì thế vùng hạt nhân có màu sáng

trắng, nhiệt độ thấp và trong đó có cacbon
nên không dùng để hàn vì dễ làm cho mối
hàn thấm cacbon trở nên dòn.
- Vùng hoàn nguyên (cháy không hoàn toàn)
C
2
H
2
+ O
2
= 2CO + H
2
+ Q.
Vùng này có màu sáng xanh, nhiệt độ cao (hình 3-53), có CO và H
2
là những chất
khí khử O
2
của ôxýt kim loại trong mối hàn, đồng thời chúng còn tác dụng với ôxy của
Hình 3-51 Mỏ hàn đẳng áp.
Hình 3
-
52
Các loại ngọn lửa hàn.
a) Ngọn lửa bình thường. b) Ngọn lửa
các bon hóa. c) Ngọn lửa ôxy hóa.
1. Nhân ngọn lửa. 2. Vùng hoàn
nguyên. 3. Vùng cháy hoàn toàn.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -

Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

247
môi trường, bảo vệ cho mối hàn khỏi bò ô xy hóa. Vì vậy vùng này gọi là vùng hoàn
nguyên hay vùng cháy không hoàn toàn và được dùng để hàn.
- Vùng cháy hoàn toàn (vùng ôxy hóa).
Sản phẩm của vùng trên tiếp tục cháy với O
2
của không khí.
2CO + H
2
+ 1,50
2
= 2CO
2
+ H
2
O + Q
Vùng này màu nâu sẫm có khói,
nhiệt độ thấp vì có hơi nước. Do hơi nước
và khí CO
2
dễ bò phân hủy thành O
2
và ở
nhiệt độ cao nó sẽ ô xy hóa kim loại hàn
nên vùng này không dùng để hàn. Mặt
khác khi cacbon bò cháy hoàn toàn lại có
khả năng ôxy hóa kim loại nên vùng này
gọi là vùng ô xy hóa.

b. Ngọn lửa ô xy hóa.
Ngọn lửa này có tỷ lệ
2,1
0
22
2

HC
.
Quá trình cháy xảy ra là:
C
2
H
2
+ 1,5 O
2
= 2CO + H
2
+ 0,5 O
2
.
Sau đó cháy tiếp với O
2
của không
khí.
2CO + H
2
+ 0,5 O
2
+ O

2
= 2CO
2
+ H
2
O.
Do thừa O
2
nên nhân của ngọn lửa
ngắn lại, vùng giữa và vùng đuôi không phân biệt rõ ràng (hình 3-52c). Ngọn lửa có màu
sáng trắng, ngọn lửa này dùng để hàn đồng thau, nung nóng và cắt hớt bề mặt kim loại.
c. Ngọn lửa cacbon hóa.
Là ngọn lửa có tỷ lệ
1,1
0
22
2

HC
. Quá trình cháy xảy ra là:
C
2
H
2
+ 0,50
2
= CO + C + H
2
.
Sau đó cháy với O

2
của không khí.
CO + C + H
2
+ 2O
2
= 2CO
2
+ H
2
O.
Do vùng giữa của ngọn lửa này có một lượng cacbon tự do lớn nên ngọn lửa mang
tính chất cacbon hóa. Nhân của ngọn lửa kéo dài ra sát nhập vào vùng giữa (hình 3-52b).
Ngọn lửa này có nhiệt độ thấp vì có khí CO
2
và hơi nước. Mặt khác cacbon tự do dễ xâm
nhập vào kim loại hàn nên nó thường được dùng để hàn gang, nhôm và hợp kim nhôm, tôi
bề mặt, hàn hợp kim cứng.
5.3.2 Phương pháp hàn phải và hàn trái.
Hình 3
-
53
. Sự phân bố nhiệt độ theo
chiều dài của ngọn lửa bình thường.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

248
Căn cứ vào sự dòch chuyển của mỏ hàn và que hàn ta chia hàn khí ra làm hai

phương pháp hàn:
1. Phương pháp hàn phải:
Khi hàn, mỏ hàn và que hàn chuyển động từ trái sang phải, mỏ hàn đi trước, que
hàn đi sau (hình 3-54).
Đặc điểm của phương pháp này là
ngọn lửa luôn luôn hướng vào vũng hàn,
hầu hết nhiệt tập trung vào việc làm
chảy kim loại hàn. Trong quá trình hàn
do áp suất của ngọn lửa mà kim loại
lỏng của vũng hàn luôn luôn xáo trộn
đều, tạo điều kiện cho xỉ nổi lên tốt hơn.
Mặt khác, do ngọn lửa bao bọc lấy vũng
hàn nên mối hàn được bảo vệ tốt, nguội
chậm và giảm ứng suất biến dạng do quá
trình hàn gây ra. Phương pháp này để
hàn các chi tiết dày (> 5mm), hoặc
những vật liệu có độ nóng chảy cao.
2. Phương pháp hàn trái.
Khi hàn , mỏ hàn và que
hàn chuyển động từ phải sang trái,
que hàn đi trước, mỏ hàn theo sau
(hình 3-55). Phương pháp này có
đặc tính hầu như ngược với hàn
phải. Trong quá trình hàn, ngọn lửa
không hướng trực tiếp vào vũng
hàn, do đó nhiệt tập trung vào đây
ít hơn, vũng hàn ít được xáo trộn
đều và xỉ khó nổi lên hơn. Ngoài
ra, điều kiện bảo vệ mối hàn không
tốt, tốc độ nguội của kim loại lớn, ứng suất và biến dạng hàn sinh ra lớn hơn trong phương

pháp hàn phải. Tuy nhiên, bằng phương pháp hàn trái, người thợ hàn dễ quan sát mép chi
tiết tạo khả năng nhận được mối hàn đều, đẹp. Phương pháp này thường sử dụng để hàn
các chi tiết mỏng (dưới 5mm), hoặc những vật liệu có độ nóng chảy thấp.
5.3.3 Chuẩn bò chi tiết hàn:
Trước khi hàn, tùy theo chiều dày của chi tiết có thể vát mép hoặc không.
Hình 3
-

54
Phương pháp hàn phải.
Hình 3-55 Phương pháp hàn trái.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

249
Làm sạch mép các chi tiết hàn về cả hai phía, chiều rộng mỗi phía khoảng 10  20mm.
Khi gá lắp nên hàn đính một số điểm để giữ vò trí tương đối của các chi tiết trong
quá trình hàn. Đối với các chi tiết hàn mỏng, chiều dài mối hàn đính là 4  5mm và cách
nhau một khoảng từ 50 100mm. Đối với chi tiết lớn, dày thì chiều dài mối hàn đính là
20  30mm và cách nhau một khoảng từ 300  500mm.
5.3.4 Chế độ hàn khí.
Ngoài tốc độ hàn ra, các thông số cơ bản của chế độ hàn khí là: góc nghiêng của
mỏ hàn, công suất của ngọn lửa và đường kính que hàn phụ.
1. Góc nghiêng của mỏ hàn:
Góc nghiêng của mỏ hàn so với bề mặt các
chi tiết hàn phụ thuộc chủ yếu vào chiều dày và
tính chất nhiệt lý của kim loại hàn. Chiều dày
càng lớn, góc nghiêng phải càng lớn. Trên hình 3-
56 giới thiệu sự phụ thuộc góc nghiêng mỏ hàn


khi hàn thép C và hợp kim thấp có chiều dày khác
nhau.
Góc nghiêng của mỏ hàn có thể thay đổi
trong quá trình hàn. Lúc đầu để nung nóng kim
loại được tốt và hình thành mối hàn nhanh, góc
nghiêng của mỏ hàn có trò số lớn nhất ( 80 - 90
0
).
Trong quá trình hàn, góc nghiêng cần được thay
đổi cho phù hợp với chiều dày và tính chất của
kim loại hàn. Lúc gần kết thúc, để mối hàn được điền đầy và tránh sự chảy kim loại, phải
giảm góc nghiêng của mỏ hàn xuống. Lúc đó, ngọn lửa hàn như trượt trên bề mặt các
chi tiết (hình 3-57).
Hình 3
-
56
Góc nghiêng mỏ hàn 
khi hàn thép C và hợp kim thấp.
Hình 3
-
57
Vò trí của mỏ hàn ở các giai đoạn khác nhau khi hàn thép
có chiều dày trung bình.
a) Nung nóng trước khi hàn. b) Giai đoạn hàn. c) Kết thúc hàn.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

250

2. Công suất ngọn lửa hàn:
Công suất này được tính bằng lượng khí cháy tiêu hao trong một giờ. Nó phụ thuộc
chủ yếu vào chiều dày của chi tiết hàn và tính chất nhiệt lý của kim loại cơ bản: chiều
dày càng lớn, nhiệt độ nóng chảy và tính dẫn nhiệt của kim loại cơ bản càng cao, thì công
suất của ngọn lửa hàn càng lớn và ngược lại. Hàn thép cacbon và thép hợp kim thấp, công
suất
của ngọn lửa được xác đònh theo công thức kinh nghiệm sau đây:
Đối với phương pháp hàn phải:
22
HC
V = (120 – 150 ) .S, lít / giờ.
Đối với phương pháp hàn trái:
22
HC
V = (100 – 120 ) .S, lít / giờ.
Trong đó S là chiều dày của chi tiết hàn (mm).
Phải căn cứ vào công suất của ngọn lửa để chọn số hiệu đầu mỏ hàn một cách
thích hợp.
3.
Que hàn phụ
Khi hàn các chi tiết mỏng có gấp mép thì không cần sử dụng que hàn phu,ï trong
những trường hợp khác phải dùng que hàn phụ để bổ sung kim loại cho mối hàn .
Que hàn phụ dùng để hàn thép cacbon và hợp kim thấp phải thoả mãn các yêu cầu
như: có đường kính tỷ lệ với chiều dày chi tiết hàn; bề mặt phải sạch (không gỉ, không
dính dầu mỡ, và các chất bẩn khác); ít gây ra hiện tượng bắn toé kim loại lỏng ra khỏi
vũng hàn; không chứa các chất phi kim và dễ tạo thành các bọt khí trong kim loại mối
hàn.
Thông thường que hàn phụ có dạng dây, đường kính từ 0,3  12mm. Còn lại căn cứ
vào chiều dày ta có công thức thực nghiệm (hàn thép có chiều dày từ 12
 15mm):

Đối với phương pháp hàn trái: d = S/2 +1 (mm).
Đối với phương pháp hàn phải: d = S/2 (mm).
Chi tiết có chiều dày hơn 15mm, đường kính que hàn phụ lấy 6  8mm.
5.3.5 Chuyển động của mỏ hàn và que hàn phụ:
Phải căn cứ vào vò trí của mối hàn trong không gian, chiều dày của chi tiết hàn,
yêu cầu về kích thước của mối hàn để chọn chuyển động của mỏ hàn và que hàn cho hợp
lý.
Để thực hiện các mối hàn sấp bằng phương pháp hàn trái (không vát mép), khi chi
tiết có chiều dày nhỏ hơn 3mm hoặc lớn hơn một chút thì dùng phương pháp hàn phải,
chuyển động thường dùng nhất của mỏ hàn và que hàn phụ như hình 3-58a.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

251
Khi thực hiện các mối hàn góc, chuyển động của mỏ hàn và que hàn phụ như hình
3-58b.
Khi các chi tiết hàn có vát mép tì mỏ hàn nằm sâu trong rãnh hàn (hình 3-58c).
Lúc này mỏ hàn chỉ có chuyển động dọc, còn dao động ngang là do que hàn phụ thực
hiện.
Hàn khí có năng suất thấp nên ít khi sử dụng để hàn các chi tiết có chiều dày lớn,
nếu cần thiết thì hàn nhiều lớp theo thứ tự như hình 3-58d.
Những chi tiết mỏng có uốn mép, khi hàn không cần sử dụng que hàn phụ để bổ
sung kim loại cho nó. Chuyển động của mỏ hàn trong trường hợp này nên thực hiện theo
hình xoắn ốc hay dao động hình sin như hình 3-58e,g.

5.4 Cắt kim loại và hợp kim.
5.4.1 Cắt kim loại bằng ngọn lửa khí cháy với ôxy.
a. Thực chất, đặc điểm và ứng dụng:
- Cắt kim loại bằng ngọn lửa khí cháy là quá trình dùng nhiệt lượng của ngọn lửa
khí cháy (C
2
H
2
hoặc các khí cacbua hydro khác) với ôxy để nung nóng chỗ cắt đến nhiệt
độ cháy của kim loại, tiếp đó dùng luồng ôxy có lưu lượng lớn thổi bạt lớp ôxýt kim loại
đã nóng chảy để lộ ra phần kim loại chưa bò ôxy hoá; lớp kim loại này lập tức bò cháy
Hình 3
-
58
Các chuyển động của mỏ hàn và que hàn phụ.
1. Chuyển động của mỏ hàn. 2. chuyển động của que hàn
phụ.

Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

252
(ôxy hoá) tạo thành lớp ôxýt mới, rồi đến lượt lớp ôxýt mới này bò nóng chảy và bò luồng
ôxy cắt thổi đi. Cứ thế cho đến khi mỏ cắt đi hết đường cắt (hình 3-59).
- Đặc điểm: thiết bò đơn giản, dễ vận hành. Có thể cắt được kim loại có chiều dày
lớn, năng suất cao nhưng chỉ có thể cắt được kim loại nào thỏa mãn điều kiện cắt, vùng
ảnh hưởng nhiệt lớn nên chi tiết dễ bò cong vênh, biến dạng đặc biệt là chi tiết dài.
- Công dụng: Cắt bằng ngọn lửa khí cháy được sử dụng rộng rãi trong ngành đóng
tàu, chế tạo toa xe , xây dựng…để cắt thép tấm, phôi tròn, và các dạng phôi khác. Phương
pháp này ngày nay đã được tự động hóa, từ máy cắt tự động kiểu con rùa đến máy cắt khí
điều khiển số hay máy cắt giàn CNC với nhiều mỏ cắt cùng một lúc, mang lại năng suất
và hiệu quả cao.
b. Điều kiện cắt được của kim loại:
Kim loại có thể cắt được phải thỏa mãn các
điều kiện sau đây:
1. Nhiệt độ nóng chảy của kim loại cần phải
cao hơn nhiệt độ cháy của nó.
2. Nhiệt độ nóng chảy của ôxit kim loại phải
nhỏ hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại đó. Nếu
điều kiện này không thoả mãn thì ôxit kim loại sinh
ra trên bề mặt do phản ứng cháy với ôxy sẽ không
nóng chảy và không bò thổi đi, làm cản trở sự ôxy
hoá lớp kim loại tiếp theo.
3.
Nhiệt lượng sinh ra trong phản ứng cháy
của kim loại phải đủ để duy trì quá trình
cắt liên tục . Khi cắt thép gần 70% lượng

nhiệt sinh ra là do phản ứng cháy của kim
loại với ôxy cung cấp , chỉ có 30% là do
ngọn lửa nung nóng .
4. Xỉ tạo thành khi cắt phải có tính chảy loãng cao để có thể dễ dàng bò thổi khỏi
rãnh cắt.
5. Tính dẫn nhiệt của kim và hợp kim không được cao quá . Bởi vì nếu cao quá
nhiệt sẽ bò truyền nhanh khỏi chỗ cắt làm cho quá trình cắt không ổn đònh và có
thể bò ngắt bất cứ lúc nào.
c. Thiết bò cắt.
- Mỏ cắt bằng tay: Mỏ cắt có tác dụng trộn hỗn hợp khí cháy với ôxy tạo thành
ngọn lửa nung nóng và dẫn luồng ôxy cắt vào mép cắt.
Hình 3
-
59
Sơ đồ quá trình cắt
bằng khí.
1. Dòng ôxy cắt. 2. Ống ôxy.
3. Hỗn hợp khí cháy với ôxy.
4. Ngọn lửa hàn. 5. Ôxít bò thổi
đi do ôxy cắt.
2

3

4
5
1
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

253
Sơ đồ nguyên lý mỏ cắt kiểu phun (hình 3-60 ):









Khí cháy theo ống dẫn 6 đi vào buồng hỗn hợp 12 qua van điều chỉnh 9, còn ôxy
theo ống dẫn 5 qua van 4 đi vào buồng hỗn hợp. Luồng ôxy cắt thì đi qua van 3 để đến
trực tiếp đầu cắt mà không qua buồng hỗn hợp.
Việc chọn số hiệu đầu cắt, áp lực ôxy cắt và điều chỉnh công suất ngọn lửa tùy
thuộc vào chiều dày kim loại được cắt, làm sao đảm bảo quá trình cắt đạt năng suất cao
nhất.
- Máy cắt: Máy thể có thể có một hoặc nhiều mỏ cắt và gồm các hệ thống để
chuyển động và hướng mỏ cắt theo tuyến cắt.
Máy cắt chia ra hai loại vạn năng và chuyên dùng. Máy vạn năng dùng để cắt
thép tấm và thép đònh hình. Máy chuyên dùng dùng để cắt những chi tiết nhất đònh như
cắt ống, khoét lỗ, vát mép hàn…
Máy cắt tự động xách tay (máy cắt con rùa):
Để tự động hoá quá trình cắt, làm giảm nhẹ lao động và nâng cao hiệu suất cắt
người ta đã đưa vào sử dụng máy cắt khí tự động kiểu xách tay, nhỏ gọn để dễ cơ động
trên hiện trường.
Hình 3-61 giới thiệu máy cắt khí tự
động xách tay của Nhật. Máy chuyển
động trên thanh ray đònh hình nhờ động cơ

một chiều có tốc độ điều khiển được bằng
núm xoay. Bánh dẫn hướng đảm bảo máy
luôn bám theo đường ray, còn bánh dẫn
động có nhiệm vụ truyền chuyển động từ
động cơ (qua hộp giảm tốc).
Máy có khối lượng 9,8 kg, ray cắt
dài 1800mm, chiều dày cắt max: 100mm,
tốc độ cắt 100 – 1000 mm/phút.
Hình 3-60.
Hình 3
-
61.
Máy cắt IK-12 Hunter.
Hình 3
-
62
Vò trí của mỏ cắt khi cắt thép
tấm.
a) Bắt đầu cắt. b) Trong quá trình cắt.

Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

254
d. Kỹ thuật cắt.
1. Bắt đầu cắt:
- Cắt tấm dày, khi bắt đầu cắt mỏ cắt để nghiêng với góc 5
o
, còn trong quá trình

cắt thì để 25
o
(hình 3-62).
- Cắt tấm mỏng (S<50mm) mỏ cắt được đặt vuông góc với chi tiết.
- Khi cắt phôi tròn vò trí của mỏ cắt lúc bắt đầu và trong quá trình cắt được để như
hình 3-63.
2. Khoảng cách từ nhân ngọn lửa đến vật
cắt tốt nhất là 1,5 2,5mm. Khoảng cách h từ đầu mỏ
cắt đến mặt kim loại khi cắt thép tấm có S<100mm có
thể tính như sau:
h = L + 2 mm.
L: chiều dài của nhân ngọn lửa (mm).
Để giữ được khoảng cách này không đổi trong
khi cắt ta có thể gá thêm một cặp bánh xe. Ở giữa 2
bánh xe này có một cơ cấu kẹp đầu cắt có cữ để điều
chỉnh khoảng cách từ đầu mỏ cắt đến bề mặt chi tiết
cắt.
Khi cắt bằng ngọn lửa ôxi – axêtylen, khoảng
cách từ đầu cắt đến bề mặt chi tiết được xác đònh theo bảng sau:
Chiều dày kim loại,
mm
3
-
10

10
-

25

25
-

50

50
-
100

100
-
200

200
-
300

Khoảng cách từ đầu
cắt đến chi tiết, mm

2 -3

3 -4

3 –5

4 –6

5 - 8

7 - 10
Khi cắt bằng các khí cháy khác khoảng cách này được tăng lên 30 – 40%.
- Chiều rộng rãnh cắt phụ thuộc vào phương pháp cắt và chiều dày kim loại. Chiều
dày kim loại càng lớn thì chiều rộng rãnh càng lớn:
Chiều dày kim
loại, mm

5
-

15

15
-
30


30
-

60


60
-
100


100
-

150

Chiều rộng rãnh
cắt, mm

2
–

2,5

2,5
-

3,0

3,0
–

3,5

3,5
–

4,5

4,5
–

5,5

3. Chế độ cắt: công suất ngọn lửa nung nóng, áp lực khí ôxy cắt và tốc độ cắt.
- Công suất của ngọn lửa: được đặc trưng bởi lượng khí cháy tiêu hao trong một
đơn vò thời gian. Khi cắt các kim loại có chiều dày dưới 300mm thì người ta dùng ngọn
lửa bình thường.
Hình 3
-
63
. Vò trí của mỏ cắt
khi cắt thép tròn.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

255
- p lực khí ôxi cắt: phụ thuộc vào chiều dày kim loại, kích thước lỗ thổi ôxi cắt và
độ tinh khiết của khí ôxi. Khi tăng áp lực ôxy cắt sẽ làm cho lượng khí ôxy cắt bò tiêu hao
nhiều hơn.
p lực khí ôxy cắt phụ thuộc vào chiều dày kim loại.
Chiều dày kim loại,
mm

5
-

20


20
–

40


40
–

60


60
–

100

p lực ôxy, atm


3
-

4


4
-

5

5
-

6


7
-

9


Tốc độ cắt (tốc độ dòch chuyển của đầu cắt): cần phải phù hợp với tốc độ cháy
của kim loại. Độ ổn đònh và chất lượng của quá trình cắt phụ thuộc vào tốc độ cắt. Tốc độ
cắt bé làm cho mép cắt bò cháy hỏng, còn nếu tốc
độ cắt lớn thì không cắt đứt được chi tiết, nhất là ở
cuối đường cắt.
Tốc độ cắt của một số loại mỏ cắt thường
dùng khoảng 75 – 556mm/phút.
Trên hình 3-64 đưa ra phương pháp chọn
tốc độ cắt hợp lý theo hình dạng vết cắt.
5.4.2 Cắt bằng hồ quang PLASMA khí nén.
a. Đặc điểm và ứng dụng.
Cắt plasma dựa trên đặc điểm
của hồ quang nén có khả năng xuyên
sâu vào kim loại và làm nóng chảy nó
theo mép cắt (hình 3-65).
Khi cắt bằng hồ quang plasma
trực tiếp thì dưới tác dụng của nhiệt độ
cao trong hồ quang nén, khí 2 khi đi qua

vùng tích điện hồ quang sẽ bò ion hóa
rất mạnh, tạo thành luồng plasma làm
nóng chảy kim loại mép cắt. Hồ quang
1 tạo thành giữa kim loại nóng chảy 4
và điện cực volfram không nóng chảy 5 phân bố bên trong đầu cắt 6 (hình 3-65a). Khí tạo
plasma khi cắt bằng hồ quang plasma phải đảm bảo tạo được plasma và bảo vệ được điện
cực volfram khỏi bò ôxy hóa. Có thể dùng khí Ar, N, hỗn hợp Ar +N, H
2
và không khí.
Điểm khác căn bản nhất so với cắt bằng khí là khi cắt bằng plasma kim loại mép
cắt được nung chảy bởi nhiệt lượng của hồ quang plasma có nhiệt độ rất cao (5000
Hình 3
-
65
Sơ đồ nguyên lý cắt plasma.
a) Cắt bằng hồ quang plasma trực tiếp.
b) Cắt bằng hồ quang plasma gián tiếp.
Hình 3
-
64
Tốc độ cắt.
a) Không đủ. b) Tối ưu. c) Cao.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

256
20000
o
C), tập trung, do vậy có thể cắt được tất cả kim loại và hợp kim với vùng ảnh

hưởng nhiệt hầu như không có. Tuy nhiên do khả năng xuyên sâu của hồ quang bò hạn chế
nên chỉ dùng cắt các tấm kim loại và hợp kim có chiều dày nhỏ và trung bình. Thường để
cắt thép không gỉ, nhôm, manhê, titan, gang và đồng.
Cắt bằng hồ quang plasma gián tiếp thì vật cắt không tham gia vào mạch tạo hồ
quang. Khí tạo plasma chủ yếu dùng Ar và hỗn hợp Ar+N. Thường dùng để cắt tấm kim
loại có chiều dày bé và vật liệu phi kim loại.
b. Thiết bò cắt plasma.
Gồm nguồn cắt 1, máy nén khí 2, bộ phận lọc và điều chỉnh áp lực khí nén 3 và tay
cắt 4 (hình 3-66). Máy nén khí yêu cầu phải có lưu lượng tối thiểu 165 lít/phút, áp lực khí
nén tối thiểu phải đạt 4atm. Bộ phận lọc và điều chỉnh áp lực khí nén có tác dụng ngăn
chặn bụi, hơi nước đi vào mỏ cắt làm hỏng điện cực volfram, đồng thời dùng để điều
chỉnh áp lực khí nén đi vào nguồn cắt. Tay cắt có 2 loại: loại cong dùng cho cắt bằng tay
(hình 3-67) và loại thẳng dùng để lắp trên máy khi cắt tự động.









c. Kỹ thuật cắt.
Hình 3-66. Sơ đồ hệ thống thiết bò cắt hồ quang plasma khí nén.
Hình 3
-
67.
Mỏ cắt plasma bằng tay.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -

Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

257
1. Cắt tiếp xúc bằng tay: Khi cắt các tấm có chiều dày < 9  12mm có thể cho
điện cực tiếp xúc với bề mặt vật cắt (hình 3-67).
Trình tự thao tác như sau:
- Ấn công tắc ở tay cắt, hồ quang dẫn được tạo ra sau 1,5 giây.
- Đưa đầu cắt lại gần vò trí cắt, với khoảng cách 1
 3mm, hồ quang plasma sẽ hình
thành.
- Cho đầu cắt tiếp xúc với bề mặt vật cắt, dòch chuyển tay cắt theo đường cắt đã
vạch trước.
- Đến cuối đường cắt, nhấc tay cắt lên 1  3 mm, cắt đứt hẳn tấm kim loại cần cắt.
- Hồ quang plasma ngắt.










2. Cắt không tiếp xúc bằng tay.
Sử dụng khi cắt tấm cắt có chiều dày trung bình (> 9mm). Trình tự thao tác như sau:
(hình 3-69)

- Ấn công tắc ở tay cắt, hồ quang dẫn được tạo ra sau 1,5 giây.
- Đưa đầu cắt lại gần vò trí cắt cách bề mặt vật cắt 2
 4 mm, hồ quang plasma sẽ
hình thành.
Hình 3
-
68.
Sơ đồ cắt tiếp xúc bằng tay.
Hình

3
-
69.
Sơ đồ cắt không tiếp xúc bằng tay.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh

258
- Giữ khoảng cách giữa đầu cắt và bề mặt vật cắt trong khoảng 2  4 mm, di chuyển
đầu cắt để cắt.
- Đến cuối đường cắt cho tốc độ chậm lại một chút để cắt rời phần cuối đường cắt.
- Hồ quang plasma ngắt.

Tốc độ cắt từ 60  120 cm/phút (thép C thấp, thép không gỉ dày 3,2  6mm).
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh