Bài giảng máy và thiết bị hàn 1

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP VÀ XÂY DỰNG

BÀI GIẢNG HỌC PHẦN

MÁY VÀ THIẾT BỊ HÀN 1
(Lưu hành nội bộ)

Người biên soạn:

Phạm Văn Tuân

Uông Bí, năm 2010


1


MỤC LỤC
Thư tự

Nội Dung

Trang

1

Chương 1: Dụng cụ, thiết bị hàn hồ quang tay

5

1.1

Khái niệm chung

5

1.1.1

Giới thiệu chung về dụng cụ, thiết bị hàn

5

1.1.2

Hồ quang hàn- một số tính chất của nó

8

1.1.2.1

Khái niệm về hồ quang hàn

8

1.1.2.2

Tính chất hồ quang hàn

8

1.1.2.3

Một số đặc tính của hồ quang hàn

8

1.2

Dụng cụ - Cách sử dụng

9

1.2.1

Kim hàn

9

1.2.2

Dây hàn

10

1.2.3

Mặt nạ hàn

10

1.2.4

Các loại dụng cụ khác

11

1.3

Máy hàn hồ quàng tay

11

1.3.1

Phân loại

11

1.3.2

Yêu cầu đối nguồn điện hàn

12

1.3.3

Máy phát điện hàn

12

1.3.3.1

Nguyên lý cấu tạo chung

12

1.3.3.2

Máy có cuộn khử từ nối tiếp

12

1.3.3.3

Máy có cực từ lắp rời

13

1.3.4

Máy hàn xoay chiều

14

1.3.4.1

Nguyên lý cấu tạo chung

14

1.3.4.2

Máy hàn xoay chiều có lõi thép di động

15

1.3.4.3

Máy hàn xoay chiều có cuộn dây di động

15

1.3.5

Máy nắn dòng hàn

16

1.3.6

Vận hành máy hàn

17

1.3.7

Bảo quản và sử lý sự cố máy hàn
Chương 2: Thiết bị hàn hồ quang tự động và bán tự
động

17

2

20
2


2.1

Thiết bị hàn hồ quang TĐ - BTĐ

20

2.1.1

Khái niệm về công nghệ hàn hồ quang TĐ-BTĐ

20

2.1.2

Nguyên lý tự động hoá công việc hàn

20

2.1.3

Sự tự điều chỉnh chiều dài hồ quang

20

2.2

Thiết bị hàn dưới lớp thuốc

21

2.2.1

Các cơ cấu chính - sơ đồ hàn

21

2.2.2

Vận hành thiết bị

22

2.2.3

Giới thiệu một số máy hàn tự động dưới lớp thuốc

22

2.3

Thiết bị hàn trong môi trường khí

23

2.3.1

Thiết bị hàn MAG/MIG

23

2.3.1.1

Thiết bị và dụng cụ hàn MAG/MIG

23

2.3.1.2

Vận hành và bảo dưỡng thiết bị hàn MAG/MIG

27

2.3.1.3

Giới thiệu một số máy hàn MAG/MIG

30

2.3.2

Thiết bị hàn TIG

31

2.3.2.1

Thiết bị và dụng cụ hàn TIG

31

2.3.2.2

Bảo dưỡng và vận hành thiết bị hàn TIG

34

2.3.2.3

Giới thiệu một số máy hàn TIG

35

3

39

3.2.1

Chương 3: Thiết bị hàn điện tiếp xúc
Khái niệm, phân loại, các phương pháp hàn điện tiếp
xúc
Cấu tạo nguyên lý hoạt động, cách vận hành một số

máy hàn điện tiếp xúc
Máy hàn điểm

3.2.2

Máy hàn đường

42

3.2.3

Máy hàn tiếp xúc toàn phần

44

4

Chương 4: Thiết bị hàn và cắt khí

45

4.1

Khái niệm chung

45

4.1.1

Khái niệm về khí hàn

45

4.1.2

Các thiết bị hàn khí

45

4.2

Chai khí

45

4.2.1

Chai ôxy

45

4.2.2

Chai axetylen

46

3.1
3.2

39
39
41

3


4.3

Bình sinh khí axetylen

46

4.3.1

Bình sinh khí kiểu tưới nước

46

4.3.2

Bình sinh khí kiểu nhúng nước

47

4.4

Mỏ hàn - Mỏ cắt khí

48

4.4.1

Mỏ hàn khí

48

4.4.2

Mỏ cắt khí

48

4.5

Các thiết bị khác

49

4.5.1

Van giảm áp

49

4.5.2

Bình ngăn lửa tạt lại

50

4.5.3

Ống dẫn khí và thiết bị ghép nối với ống dẫn khí

50

4.5.4

Thiết bị an toàn

52

4.6

Thiết bị cắt hồ quang plasma khí nén

53

4.6.1

Khái niệm về hồ quang plasma

53

4.6.2

Các thiết bị cắt hồ quang plasma khí nén

54

4.7

An toàn trong hàn và cắt bằng khí O2 + C2H2

56

4


LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay có rất nhiều các loại máy hàn phụ vụ rộng rãi trong nhiều lĩnh
vực sản xuất, đặc biệt là trong ngành xây dựng và đóng tàu thủy. Do sự phát
triển không ngừng của khoa học và công nghệ cho nên máy hàn và thiết bị hàn
cũng phát triển theo. Cho đến nay có rất nhiều loại máy và thiết bị hàn ra đời đã
được ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn sản xuất và đời sống.
Trường Cao Đẳng Công Nghiệp Và Xây Dựng biên soạn giáo trình:
“Máy - Thiết Bị Hàn” nhằm cung cấp cho học sinh và sinh viên các kiến thức
về thiết bị và dụng cụ hàn hồ quang tay, hàn tự động và bán tự động, hàn điện
tiếp xúc, hàn khí, cắt kim loại.
Đây là tài liệu phục vụ cho công tác giảng dạy của giáo viên và học tập
của học sinh, sinh viên. Nhằm góp phần vào việc đào tạo đội ngũ công nhân, kỹ
thuật viên có trình độ cao trong thời kỳ hội nhập kinh tế thế giới của đất nước ta.
Khi biên soạn giáo trình tôi đã cố gắng cập nhập những kiến thức mới có
liên quan đến môn học và phù hợp với đối tượng sử dụng cũng như cố gắng gắn
những nội dung lý thuyết với những vấn đề thực tế thường gặp trong sản xuất,
để giáo trình có tính thực tế cao.
Tuy nhiên tôi đã có nhiều cố gắng khi biên soạn, nhưng giáo trình chắc
chắn không tránh khỏi những khiếm khuyết. Bởi vậy rất mong nhận được nhiều
sự góp ý của bạn đọc, để khi tái bản lần sau có chất lượng tốt hơn. Mọi ý kiến

đóng góp xin gửi về địa chỉ:
Khoa Cơ Khí
Trường Cao Đẳng Công Nghiệp Và Xây Dựng
Phương Đông - Uông Bí – Quảng Ninh
Điện thoại của tác giả: 01686 235 566
Hòm thư điện tử của tác giả:

5


CHƯƠNG 1
DỤNG CỤ, THIẾT BỊ HÀN HỒ QUANG TAY
1.1. Khái niệm chung
1.1.1. Giới thiệu chung về dụng cụ thiết bị hàn
a.Thiết bị hàn
+ Máy hàn:
- Máy hàn một chiều:
Sử dụng dòng điện một chiều.
- Máy hàn xoay chiều:
Sử dụng dòng điện xoay chiều.
 Máy tạo ra nguồn điện cung cấp
cho việc hình thành và duy trì hồ quang hàn.
Hình 1.1: Máy hàn hồ quang tay
+ Thiết bị an toàn:
- Thiết bị chiếu sáng: Ánh nắng mặt trời, bóng điện,…
- Hệ thống thông gió: Quạt, gió tự nhiên,…
+ Bảo hộ lao động: Găng tay da, ủng da, dây bảo hiểm, kính bảo hộ, bình thở
ôxi, mặt nạ phòng độc,…
b. Dụng cụ hàn
- Kìm hàn: Để kẹp que hàn

- Mặt nạ hàn: Bảo vệ mắt và da mặt
- Tấm chắn hồ quang: Làm bằng cao su, có màu đen.
- Dây cáp hàn: Dẫn điện
- Bàn, ghế hàn: Được chế tạo đặc biệt, có các thiết bị gá lắp và điều chỉnh được
độ cao,..
- Các dụng cụ khác: Búa gõ xỉ, bàn chải sắt, đục, búa, kìm,…

Hình1.2: Buồng hàn

6


Hình 1.3: Các dụng cụ và thiết bị bảo hộ nghề hàn

7


Hình 1.4: Các dụng cụ vạch dấu

Hình 1.5: Máy mài

Hình 1.6: Máy cắt

Hình 1.7: Máy khoan

8


1.1.2. Hồ quang hàn - Một số tính chất của nó
a. Khái niệm về hồ quang hàn

Hồ quang
hàn là hiện tượng
phóng điện mạnh
và liên tục trong
môi trường khí
(môi trường khí
phải dẫn điện)
giữ hai điện cực
trái dấu.

Hình 1.8: Hồ quang hàn

+ Tính chất hồ quang hàn
- Ánh sáng mạnh.
- Nguồn nhiệt lớn.
+ Một số đặc tính của hồ quang hàn
b. Đường đặc tính tĩnh của hồ quang
Uh (V)
Lhq dài
Lhq

Ih (A)

+ Vùng I:

Hình 1.9: Đường đặc tính tĩnh của hồ quang

- Ih < 100 A.
- Uh  còn Ih do tiết diện ngang của cột hồ quang tăng.

9


- Tính dẫn điện tăng.
+ Vùng II: - Uh= const.
- Tiết diện cột hồ quang tăng tỷ lệ thuận với sự tăng dòng điện hàn.
Làm cho mật độ dòng điện trong cột hồ quang hầu như không thay
đổi.
+ Vùng III: - Ih .
- Diện tích tiết diện ngang của cột hồ quang hầu như không tăng.
c. Đường đặc tính của nguồn hàn
Uh (V)

- Ih tăng thì Uh giảm.
- Ih giảm thì Uh tăng.

Uo

Io

Ih (A)

Hình 1.10: Đường đặc tính của nguồn hàn

d. Mối quan hệ giữa đường đặc tính tĩnh của hồ quang và đường đặc tính của
nguồn hàn
Uh (V)

- Hai đường đặc tính cắt nhau ở A và B.
- Tại A có Ih nhỏ, điểm A được gọi là điểm

gây hồ quang.
- Tại B có Ih lớn, hồ quang cháy ổn định,
điện áp hàn thấp.

A

B
Ih (A)

Hình1.11: Mối quan hệ giữa đường đặc tính tĩnh của
hồ quang và đường đặc tính tĩnh của nguồn hàn

1.2. Dụng cụ hàn và cách sử dụng
1.2.1. Kìm hàn
+ Cấu tạo:
1. Dây cáp
2. Tay cầm
3. Đầu kẹp que hàn
+ Yêu cầu kìm hàn:
- Đầu kẹp que hàn phải
chắc chắn và dễ tháo lắp que hàn.
- Cách điện và các nhiệt tốt.
- Trọng lượng < 0,5 kg.

Hình 1.12: Kìm hàn

10


+ Các sử dụng:

- Trước khi hàn phải kiểm tra chỗ tiếp xúc giữa kìm hàn với dây cáp
điệnvà kiểm tra đầu kẹp que hàn trước khi hàn.
- Trong khi hàn cầm kìm hàn ở tay thuận và trong quá trình làm việc luôn
luôn để kìm hàn ở vị trí tay thuận.
- Kết thúc quá trình hàn phải để đúng nơi quy định.
 Chú ý: - Không được vứt, quăng kìm hàn bừa bãi nơi làm việc.
- Không để kìm hàn tiếp xúc với vật hàn lâu, trong khi máy hàn vẫn
hoạt động.
1
3
1.2.2. Mặt nạ hàn
+ Cấu tạo:
1. Kính
2. Tay cầm
3. Tấm nhựa bảo vệ
+ Yêu cầu:
- Bảo vệ mắt và da mặt.
2
- Dễ quan sát vũng hàn.
Hình 1.13: Mặt nạ hàn
+ Các sử dụng:
- Trước khi hàn phải kiểm tra độ tối của kính.
 Cách chọn độ tối của kính phụ thuộc vào cường độ dòng điện hàn:
Ih < 40 A thì chọn độ tối của kính số 9
Ih = (40 ÷ 80) A thì chọn độ tối của kính số 10
Ih = (80 ÷ 175) A thì chọn độ tối của kính số 11
Ih = (175 ÷300) A thì chọn độ tối của kính số 12
- Trong khi hàn phải đưa sát mặt nạ hàn vào mặt.
- Khi hàn xong phải đặt đúng vị trí qui định.
 Chú ý: - Không được vứt, quăng mặt nạ hàn bừa bãi nơi làm việc.

- Không để mặt nạ hàn phần có kính tiếp xúc với đất.
1.2.3. Dây cáp hàn
1
2
+ Cấu tạo:
1. Đầu bắt ốc
2. Dây cáp
Đầu bắt ốc được làm bằng đồng.
Dây cáp vỏ làm bằng cao su,
lõi làm bằng các sợi đồng nhỏ.
Hình 1.14: Dây cáp hàn
+ Yêu cầu:
- Dẫn điện, dẫn nhiệt tốt.
+ Cách sử dụng:
- Kiểm tra dây cáp hàn trước khi hàn.
1.2.4. Các dụng cụ khác
+ Búa gõ xỉ:
- Một đầu nhọn, một đầu tẹt (hình vẽ)
- Đầu búa được làm bằng thép đã tôi cứng.

Hình 1.15: Búa gõ xỉ
11


+ Bàn chải sắt:
- Dùng để làm sạch bề mặt thép trước và sau khi hàn.
+ Các loại thước: Thước lá, thước dây, thước vuông (để chỉnh góc vuông giữa
hai chi tiết khi gá đính),…
+ Các loại máy cắt: Máy cắt thép bằng tay, máy cắt thép bằng đá,…
+ Các loại vạch dấu: Để vẽ trước khi cắt và khoan chi tiết.

+ Các loại đồ gá: Gá ống tròn, gá khung,…
+ Các loại máy khoan,….
+ Các loại búa,….
1.3. Máy hàn hồ quang tay
1.3.1. Phân loại
a. Máy hàn một chiều
- Máy phát điện hàn: Là loại máy phát điện tạo ra dòng điện một chiều.
- Máy nắn dòng hàn: Là loại máy biến áp chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành
dòng điện một chiều để hàn.
b. Máy hàn xoay chiều
- Máy nắn dòng hàn.
- Máy hàn một trạm: Là loại máy biến áp chỉ cấp điện cho một kìm hàn.
- Máy hàn nhiều trạm: Là loại máy biến áp cấp điện cho nhiều kìm hàn.
1.3.2. Yêu cầu đối với nguồn điện hàn
+ Điện áp không tải của máy Uo phải đủ để gây hồ quang, nhưng không gây
nguy hiểm cho người sử dụng.
Uh (V)
- Đối với nguồn điện một chiều:
Uo
Uo = (30÷ 55) V  Uh =(16÷ 35) V
- Đối với nguồn điện xoay chiều:
Uo = (55÷ 80) V  Uh =(25÷ 45) V
+ Máy hàn phải có đường đặc tính:
Io
Ih (A)
- Ih tăng thì Uh giảm.
- Ih giảm thì Uh tăng.
Hình 1.16: Đường đặc tính của nguồn hàn
+ Máy hàn phải có dòng điện ngắn mạch Io không quá lớn: Io ≤ (1,3 ÷ 1,4). Ih.
+ Máy hàn phải điều chỉnh được với nhiều loại chế độ hàn khác nhau.

+ Máy hàn phải có kích thước và khối lượng càng nhỏ càng tốt, có hệ số công
suất hữu ích cao, giá thành rẻ, dễ sử dụng, bảo hành
và sửa chữa.
N
1.3.3. Máy phát điện hàn
i
a. Nguyên lý cấu tạo chung
Fđt
e
U
- Cho cơ năng của động cơ sơ cấp
i
Fcơ
R
tác dụng vào thanh dẫn một lực cơ học Fcơ.
- Thanh dẫn sẽ chuyển động với vận tốc V
S
trong từ trường nam châm N – S.
- Trong thanh dẫn sẽ xuất hiện một
suất điện động cảm ứng e.
Hình 1.17: Nguyên lý máy phát điện hàn
- Nếu nối hai cực của thanh dẫn điện trở R (tải).
12


- Thì dòng điện i chạy trong thanh dẫn
sẽ cung cấp điện cực cho tải.
- Nếu bỏ qua điện trở của thanh dẫn thì điện áp đặt vào tải u = e  Công suất
điện máy phát: Pđ = u.i = e.i.
- Dòng điện i nằm trong từ trường sẽ chịu tác dụng của lực điện từ Fđt.

- Khi máy quay với vận tốc không đổi thì lực điện từ cân bằng với lực cơ học
của động cơ sơ cấp: Fcơ = Fđt.
 Kết luận: Như vậy cơ năng đã biến đổi thành điện năng.
b. Máy hàn có cuộn khử từ mắc nối tiếp
Stato
Rôto

1

2

U = const

1

2

Hình 1.18: Sơ đồ nguyên lý máy phát điện hàn có cuộn khử từ mắc nối tiếp

+ Khi máy chạy không tải:
- Khi đó cuộn kích từ 1 có điện thế U = const và rôto quay.
- Từ thông 1 do cuộn kích từ sinh ra lúc đó xuất hiện một suất điện động
cảm ứng E. Vì chưa gây hồ quang nên mạch ngoài có thể đo được trị số là Uo,
Uo = E.
+ Khi gây hồ quang:
- Trong cuộn khử từ 2 và cuộn dây rôto có dòng điện chạy qua. Làm xuất
hiện một từ thông 2 ở cuộn dây khử từ nhưng có chiều ngược lại 1.
- Khi Ih tăng thì 2 tăng làm từ trường tổng giảm  dẫn đến Uh giảm.
- Khi Ih giảm thì 2 giảm làm từ trường tổng tăng  dẫn đến Uh tăng.
+ Cách điều chỉnh dòng điện hàn:

- Điều chỉnh lượng từ thông 1 bằng cách điều chỉnh biến trở mắc nối tiếp
với cuộn kích từ 1.
Nếu tăng biến trở thì 1 giảm  E giảm  Ih giảm.
Nếu giảm biến trở thì 1 tăng  E tăng  Ih tăng.
- Điều chỉnh lượng từ thông 2 bằng cách thay đổi vị trí của chổi than dẫn
đến thay đổi điện áp ra của máy, từ đó thay đổi Ih.
Di chuyển chổi than theo chiều quay của rôto thì Ih giảm.
Di chuyển chổi than theo chiều ngược chiều quay của rôto thì Ih tăng.

13


c. Máy phát điện hàn có cực từ lắp rời

S1

Stato

Rôto A
S

B

C

N

N1

Hình 1.19: Sơ đồ nguyên lý máy phát điện hàn có cực từ lắp rời

+ Cấu tạo:
- Có 4 cực từ được bố trí làm hai cặp xen kẽ nhau trên stato.
- Trên các cặp từ có quấn các cuộn dây kích thích.
- Cuộn dây kích thích thứ nhất quấn trên cặp cực S1N1 làm việc ở chế độ
bão hòa từ.
- Cuộn dây kích thích thứ hai quấn trên cặp cực S2N2 làm việc ở chế độ
không bão hòa từ.
- Trên rôto có lắp 3 chổi than A, B, C (A,B là chổi than chính, C là chổi
than phụ).
- Cặp cực A, C cấp điện cho các cuộn dây kích thích.
+ Điều chỉnh cường độ dòng điện hàn bằng cách:
- Lắp một biến trở nối tiếp với các cuộn dây kích thích.
- Lắp một tay nắm, để thay đổi vị trí của chổi than.
+ Khi máy chạy không tải:
- Rôto của máy chưa có dòng điện chạy qua. Lúc này Uo = E.
+ Khi hàn:
- Trên rôto sinh ra một dòng từ thông mới chống lại từ thông sinh ra nó,
làm giảm từ thông tổng của máy. Dẫn tới giảm điện áp của máy.
- Chiều dài hồ quang (Lhq) lớn thì Uh tăng.
- Chiều dài hồ quang (Lhq) nhỏ thì Uh giảm.
+ Lúc ngắn mạch:
- Điện thế của máy giảm gần bằng không nên ta phải hạn chế.

14


1.3.4. Máy hàn xoay chiều
a. Nguyên lý cấu tạo chung máy biến áp hàn hồ quang tay
- Cấu tạo của máy biến áp gồm:

Lõi thép và dây cuốn. (hình 10)
 Lõi thép được làm bằng lá thép
I1
kỹ thuật dày 0,3 ÷ 0,5 mm, hai mặt
sơn cách điện, và được ghép lại
W2
U1
W1
với nhau tạo thành lõi thép.
Lõi thép được chia làm hai phần:
(hình 11)
Hình 1.20: Máy biến áp
1.Phần trụ là nơi để đặt cuộn dây,
2.Phần gông là phần khép kín mạch
từ giữa các trụ.
 Dây cuốn được làm bằng đồng
hoặc nhôm có tiết diện tròn hoặc
hình chữ nhật, bên ngoài dây dẫn
có lớp cách điện.

I2
U2

2

1

+ Nguyên lý chung:
Hình 1.21: Cấu tạo lõi thép
- Máy biến áp hàn là thiết bị điện từ tĩnh.

- Làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi điện áp của hệ
thống dòng điện xoay chiều, nhưng vẫn giữ nguyên tần số.
- Hệ thống đầu vào máy biến áp (khi chưa biến đổi): U1, I1, tần số f.
- Hệ thống đầu ra máy biến áp (khi đã biến đổi): U2, I2, tần số f.
- Đầu vào của máy biến áp nối với nguồn điện được gọi là sơ cấp.
- Đầu ra nối với tải ( kìm hàn, vật hàn) gọi là thứ cấp.
Thông số sơ cấp được ký hiệu:
Số vòng dây sơ cấp w1.
Dòng điện điện sơ cấp I1.
Điện áp sơ cấp U1.
Công suất sơ cấp P1.

Thông số thứ cấp được ký hiệu:
Số vòng dây thứ cấp w2.
Dòng điện điện thứ cấp I2.
Điện áp thứ cấp U2.
Công suất thứ cấp P2.

- Nếu điện áp thứ cấp lớn hơn điện áp sơ cấp gọi là máy biến áp tăng áp.
- Nếu điện áp thứ cấp nhỏ hơn điện áp sơ cấp gọi là máy biến áp giảm áp.
- Máy biến áp hàn hồ quang tay chủ yếu là máy biến áp giảm áp (chuyển từ điện
áp cao xuống điện áp thấp. Nên số vòng dây ở cuộn sơ cấp thường lớn hơn số
vòng dây ở cuộn thứ cấp).
- Quan hệ giữa điện áp, dòng điện và số vòng dây như sau:

U 1 I 2 n1


U 2 I 1 n2

15


b. Máy hàn xoay chiều có lõi thép di động

I2

I1
U1

W1

a

W2

U2

Hình 1.22: Nguyên lý máy hàn xoay chiều có lõi thép di động

- Giữa hai cuộn dây sơ cấp và thứ cấp đặt một lõi thép di động.
- Để tạo ra sự phân nhánh từ thông sinh ra trong lõi thép của máy.
 Nếu khe hở a lớn: - Tạo ra khoảng không khí lớn.
- Từ thông qua lõi thép di động nhỏ.
- Dòng điện trong mạch hàn sẽ lớn.
 Nếu khe hở a nhỏ: - Tạo ra khoảng không khí nhỏ.
- Từ thông qua lõi thép di động lớn.
- Dòng điện trong mạch hàn sẽ nhỏ.
c. Máy hàn xoay chiều có cuộn dây di động

I1
U1

W1
a

I2
W2

U2

Hình 1.23: Nguyên lý máy hàn xoay chiều có cuộn dây di động

- Dựa trên nguyên lý thay đổi vị trí tương đối của các cuộn dây với nhau, sẽ làm
thay đổi khoảng hở từ thông giữa chúng.
- Tức là sẽ làm thay đổi trở kháng giữa các cuộn dây và làm thay đổi dòng điện
hàn theo ý muốn.
- Khe hở a lớn: Có cường độ dòng điện nhỏ.
- Khe hở a nhỏ: Có cường độ dòng điện lớn.
16


1.3.5. Chỉnh lưu hàn
+ Cấu tạo: - Máy biến áp.
- Mạch chỉnh lưu dòng xoay chiều thành dòng một chiều.
+ Sơ đồ nguyên lý chung:
Điện vào AC (xoay chiều)  Biến áp  Điều khiển  Chỉnh lưu  Điện ra
DC (một chiều).
- Sơ đồ nguyên lý máy hàn chỉnh lưu một pha: (hình 1.24)
AC  Biến áp  Điều khiển  Chỉnh lưu  DC

AC

DC
Chỉnh lưu nửa bước sóng
DC

AC
Hình 1.24

Chỉnh lưu cả bước sóng

- Sơ đồ nguyên lý máy hàn chỉnh lưu ba pha: (hình 1.25)
AC 

Biến áp 

Điều khiển  Chỉnh lưu 

DC

Hình 1.25
AC

DC

Chỉnh lưu nửa bước sóng
AC

DC

Chỉnh lưu cả bước sóng

1.3.6. Vận hành máy hàn
a. Trước khi hàn
- Kiểm tra tình trạng máy hàn.
- Đấu đầu dây điện vào máy hàn (do người thợ điện thực hiện).
- Đấu đầu dây hàn (đúng và chắc chắn).
17


- Điều chỉnh cường độ dòng điện hàn phù hợp với công việc hàn.
- Mở máy.
- Cho máy chạy ổn định rồi mới hàn (từ 1 đến 3 phút).
b. Trong khi hàn
- Không để xẩy ra hiện tượng chập mạch trong thời gian dài.
- Quan sát máy hàn nếu có sự cố (tiếng kêu lạ, mùi khét,…) cần ngắt cầu dao
ngay để máy ngừng hoạt động.
c. Sau khi hàn
- Tắt máy.
- Ngắt công tắc, cầu dao nguồn.
- Vệ sinh máy hàn.
- Bàn giao máy cho người có trách nhiệm quản lý.
1.3.7. Bảo quản và xử lý sự cố máy hàn
a. Bảo quản máy hàn hồ quang
- Đặt máy hàn ở nơi khô ráo, thông gió. Máy đặt phải vững vàng, chắc chắn.
- Khi đấu máy với lưới điện phải đúng (dòng điện một chiều hay xoay chiều,
máy hàn một pha hay ba pha).
- Khi điều chỉnh dòng điện nên điều chỉnh lúc máy không hoạt động .
- Không nên sử dụng dòng điện hàn quá mức quy định ghi trên vỏ máy.

- Thường xuyên kiểm tra chỗ tiếp xúc ở máy hàn và kiểm tra chỗ cách điện.
- Vệ sinh máy hàn thường xuyên, không dùng vải để lau cuộn dây, phải dùng khí
nén để thổi bụi.
- Đối với máy phát điện cần thường xuyên kiểm tra chổi than với cổ cóp điện.
- Tại những nơi ổ quay, ổ trượt, cơ cấu vít chỉnh phải bôi dầu mỡ thường xuyên.
- Thường xuyên kiểm tra dây tiếp đất ở vỏ máy.
- Khi máy gặp sự cố phải lập tức cho máy ngừng hoạt động và báo ngay cho
người có trách nhiệm sửa chữa.
b. Xử lý sự cố máy hàn hồ quang tay
 Máy phát điện hàn một chiều
+ Mô tơ của máy hàn điện một chiều quay ngược
- Nguyên nhân: Đấu sai đầu dây ở lưới điện (mô tơ ba pha)
- Khắc phục: Đấu lại hai đầu dây trong ba đầu dây.
+ Sau khi mở máy, tốc độ quay của mô tơ chậm và có tiếng kêu ung ung.
- Nguyên nhân: Một trong ba cầu chì của ba pha bị cháy.
Cuộn dây trong stato của mô tơ điện bị đứt.
- Khắc phục: Thay cầu chì, cuốn lại cuộn dây trong stato.
+ Máy hàn một chiều quá nóng
- Nguyên nhân: Máy hàn qua tải.
Cuộn dây rôto của máy phát điện chập mạch.
Cổ cóp điện bị chập mạch.
Cổ cóp điện không sạch sẽ.
- Khắc phục: Ngừng máy hàn hoặc giảm cường độ dòng điện.
Quấn lại cuộn dây.
Sửa lại cổ cóp điện.
18


Lấy vải lau sạch cổ cóp điện.
+ Chổi than có tia lửa

- Nguyên nhân: Chổi than tiếp xúc không tốt.
Chổi than bị kẹt.
- Khắc phục: Lau sạch mặt tiếp xúc.
Điều chỉnh lại khe hở ở chổi than.
 Máy hàn điện xoay chiều
+ Máy biến thế của máy hàn quá nóng.
- Nguyên nhân: Máy hàn quá tải.
Cuộn dây ở máy biến thế bị chập mạch.
- Khắc phục: Ngừng hàn hoặc giảm cường độ dòng điện.
Cuốn lại cuộn dây ở máy biến thế.
+ Chỗ nối của cuộn dây quá nóng
- Nguyên nhân: Chỗ nối dây bị lỏng.
- Khắc phục: Nối lại chỗ nối cho chắc chắn.
+ Dòng điện hàn lúc to lúc nhỏ
- Nguyên nhân: Vật hàn tiếp xúc với dây cáp điện không tốt.
Lõi thép di động hoặc cuộn dây di động bị dao động theo
sự chấn rung của máy.
- Khắc phục: Cho vật hàn tiếp xúc chắc chắn với dây cáp.
Sửa lại phần di động của máy cho chắc chắn.
+ Máy hàn phát ra tiếng kêu lớn
- Nguyên nhân: Vít hãm, lò xo, cơ cấu di động bị mòn.
Cuộn dây bị chập mạch.
- Khắc phục: Vặn chặt vít hãm, lò xo, cơ cấu di động.
Sửa lại cuộn dây.
+ Vỏ ngoài của máy có điện
- Nguyên nhân: Cách điện không tốt với vỏ ngoài của máy.
- Khắc phục: Tìm nguyên nhân để cách điện cho tốt.

19

CHƯƠNG 2
THIẾT BỊ HÀN TỰ ĐỘNG – BÁN TỰ ĐỘNG
2.1. Thiết bị hàn hồ quang tự động – Bán tự động
2.1.1. Khái niệm về công nghệ hàn hồ quang tự động – Bán tự động
a. Hàn hồ quang tự động
- Hàn hồ quang tự động là phương pháp hàn hồ quang mà trong đó các chuyển
động của dây hàn, dao động ngang của mỏ hàn và cách mồi hồ quang đều do
máy thực hiện (robot hàn).
a, a,

b,

Hình 2.1: a,Robot hàn; b, Tay máy robot hàn

b. Hàn hồ quang bán tự động
- Hàn hồ quang bán tự động là phương pháp hàn hồ quang mà trong đó máy hàn
đảm nhiệm một phần các công việc sau: Chuyển động của dây hàn, gây hồ
quang hàn. Phần còn lại do con người thực hiện.

Hình 2.2: Thiết bị máy hàn MAG

20


2.1.2. Nguyên lý tự động hóa công việc hàn
4

 Trong đó:
1: Vật hàn

2: Đầu hàn
3: Bộ phận ra dây
4: Cuộn dây hàn
5: Hộp giảm tốc
6: Cần gạt
7: Động cơ

5

3

7

6

2
1

Hình 2.3: Nguyên lý tự động hóa công việc hàn

 Nguyên lý hoạt động của máy:
- Khi đóng nguồn điện hàn động cơ 7 quay.
- Động cơ 7 quay ổn định thì cần gạt ở khớp nối 6 đóng lại.
- Hộp giảm tốc 5 làm việc và truyền chuyển động cho bộ phận ra dây hàn 3 tới
vật hàn 1.
- Khi cách vật hàn 1 một khoảng thích hợp hồ quang hình thành và được duy trì
nhờ bộ phận ra dây hàn 3 nên dây hàn tiếp tục di chuyển xuống phía dưới 
mối hàn được hình thành.
- Đầu kẹp điện cực 2 sẽ di chuyển dọc trục mối hàn, để hàn hết đường hàn.
2.1.3. Sự tự điều chỉnh chiều dài hồ quang

4

5

3

6

7

2

1
Hình 2.4: Sự tự điều chỉnh hồ quang

 Nguyên lý hoạt động của máy:
- Khi đóng nguồn điện hàn, động cơ 7 quay.
- Động cơ quay ổn định thì cần gạt ở khớp nối 6 đóng lại.
21


- Hộp giảm tốc 5 làm việc và truyền chuyển động cho bộ phận ra dây hàn 3 tới
vật hàn 1.
- Khi cách vật hàn một khoảng thích hợp hồ quang hình thành và được duy trì
trong suốt quá trình hàn.
 Để duy trì hồ quang trong suốt quá trình hàn thì máy hàn có sự tự điều
chỉnh chiều dài hồ quang. Quá trình đó được thể hiện như sau:
- Vd  Vđc Uh
- Lhq ngắn  Uh   Động cơ quay  Vd   Lhq ổn định (Lhq = 2mm ÷ 4mm).
- Lhq dài  Uh   Động cơ quay   Vd   Lhq ổn định (Lhq = 2 mm ÷ 4

mm).
2.2. Thiết bị hàn dưới lớp thuốc
2.2.1. Sơ đồ hàn và cơ cấu chính
4

3

5

2

7
1

6

Hình 2.5: Sơ đồ thiết bị hàn dưới lớp thuốc

a. Sơ đồ hàn
1: Vật hàn
2: Xe hàn
3: Bộ phận cấp dây
4: Phễu cấp thuốc hàn
5: Máy hàn
6: Ray hàn
7: Đầu hàn
b. Các cơ cấu chính
- Bộ phận cấp dây và bộ phận điều khiển: Để gây hồ quang và ổn định hồ quang.
- Cơ cấu chuyển dịch đầu hàn dọc theo trục mối hàn: Tạo ra chuyển động tương
đối của chi tiết hàn với đầu hàn.

- Phễu cấp thuốc hàn: Để cấp thuốc hàn trong quá trình hàn.
- Nguồn điện hàn và các thiết bị điều khiển quá trình hàn.
2.2.2. Vận hành thiết bị
+ Trước khi hàn:
- Đối với nguồn hàn: Kiểm tra tình trạng của máy, đấu đầu dây điện vào máy
(do người thợ điện thực hiện), điều chỉnh cường độ dòng điện hàn.
22


- Đối với xe hàn: Kiểm tra dây hàn (nếu thấy hết dây thì thay cuộn dây mới và
luồn đầu dây vào đầu hàn. Điều chỉnh cường độ dòng điện hàn, tốc độ di chuyển
xe, điện áp hàn.
+ Trong khi hàn:
- Phải có ít nhất 2 người trở lên.
- Quan sát máy hàn để chỉnh kim dẫn hướng ở đầu hàn, thay ray và đổ thuốc.
- Nếu máy hàn gặp sự cố như có tiếng kêu lạ, có mùi khét,… Thì phải tắt máy,
ngắt cầu dao và báo cho người có trách nhiệm để quản lý.
+ Sau khi hàn:
- Tắt máy.
- Ngắt công tắc cầu dao nguồn.
- Vệ sinh máy hàn.
- Bàn giao máy hàn cho người có trách nhiệm quản lý.
2.2.3 Giới thiệu một số thiết bị hàn dưới lớp thuốc
a. Máy hàn tự động dưới lớp thuốc – hãng LINCOLN
Kiểu máy
Đặc
R3S325
tính kỹ thuật

Dòng hàn (A)

Định mức dòng
hàn
Điện áp sơ cấp
Tần số
Trọng
lượng
(kg)

SA800

DC1000

AC1200

100  900
750A/44V/100
%
415V/3 pha
50Hz
742

150  1300
100A/94V/100
%
415V/3 pha
50Hz
342

200  1500
1200A/44V/100

%
415V/3 pha
50Hz
726

ORIGINA
L180

ORIGINA
180

ORIGINA
L240

1 pha

1 pha

3 pha

3 pha

10
220
150

20
220
180

10
380
180

16/10
220/380
240

0,6/0,8
0,6/0,8
1,0
34

0,5/0,8
0,6/0,8
1,0
45

0,6/0,8
0,6/0,8
1,0
47

0,6/10
0,6/10
1,0
51

40  350
325A/33V/80

%
415V/3 pha
50Hz
178

b. Máy hàn tự động dưới lớp thuốc – hãng ESAB
Kiểu máy ORIGINA
Đặc
L150
tính kỹ thuật

Mạch hàn sơ
cấp
50 HZ
Dòng hàn (A)
Điện áp hàn (V)
Dòng hàn MAX
(A)
Thép Cacbon
Thép không gỉ
Nhôm
Trọng
lượng
(kg)

23


2.3. Thiết bị hàn trong môi trường khí
2.3.1. Thiết bị hàn MAG/MIG

a. Thiết bị và dụng cụ hàn MAG/MIG
* Sơ đồ thiết bị hàn MAG/MIG

Hình 2.6: Sơ đồ thiết bị hàn MAG

b. Nguyên lý hàn MAG/MIG

Hình 2.7: Nguyên lý hoạt động của máy hàn MAG/MIG

- Hàn hồ quang nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ (hàn MAG/MIG)
là quá trình hàn nóng chảy trong đó nguồn nhiệt hàn được cung cấp bởi hồ
quang tạo ra giữa điện cực nóng chảy và vật hàn.
24