cong nghe hàn

CÔNG NGHỆ HÀN


1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1.1. Kh¸i niƯm:

Hàn là quá trình nối cứng các phần tử kim loại với nhau bằng cách nung
nóng chỗ hàn đến trạng thái hàn là chảy hay dẻo. Sau đó kim loại đông đặc
(hàn nóng chảy) hoặc dùng áp lực để ép chúng dính lại với nhau (hàn áp lực)


1.2. Đặc điểm
1.2.1. Ưu điểm:
- Tiết kiệm vật liệu.
- Hàn có thể nối các kim loại khác nhau
- Thiết bò hàn đơn giản và dễ chế tạo.
- Hàn cho mối nối bền, kín, chòu được áp suất cao, đáp ứng được các yêu
cầu chế tạo như: vỏ tàu, bồn bể, nồi hơi…

- Hàn có năng suất cao, dễ cơ khí hóa và tự động hóa.


1.2.2. Nhược điểm:

- Do nguồn nhiệt nung nóng cục bộ nên dễ tạo ứng suất dư lớn gây biến
dạng các kết cấu hàn.

- Tổ chức kim loại vùng gần mối hàn bò thay đổi theo chiều hướng xấu đi, làm
giảm khả năng chòu tải trọng động của mối hàn.
- Mối hàn dễ tồn tại khuyết tật như : rỗ, nứt…

1.3. Phaân loaïi 

- Hàn nóng chảy : Hàn khí, hàn điện xỉ, hàn laze, hàn tia lửa điện, hàn
plasma, hàn siêu âm, hàn nổ, hàn hồ quang…

- Hàn áp lực : Hàn nguội, hàn điện tiếp xúc, hàn ma sát, hàn cao
tần….


1.4. Vũng hàn

Khi hàn nóng chảy, dưới tác dụng của nguồn nhiệt hàn một phần kim loại
cơ bản tại vò trí mép hàn cùng với kim loại bổ sung từ vật liệu hàn(que hàn,
dây hàn, thuốc hàn…) bò nóng chảy tạo ra một khu vực kim loại lỏng thường
g là vũng hàn.



2. c«ng nghƯ hµn hå quang tay.
2.1. Khái niệm

Hàn hồ quang tay là phương pháp hàn nóng chảy mà nguồn nhiệt khi hàn là
hồ quang điện cháy giữa hai điện cực. Sự cháy và duy trì ổn đònh của hồ quang
trong quá trình hàn được thực hiện bằng tay.


2.2. Đặc điểm.
- Hàn được mối hàn ở các vò trí khác nhau

- Hàn được trên các chi tiết to, nhỏ, đơn giản, phức tạp khác nhau.

- Hàn trong môi trường khí bảo vệ, hàn dưới nước, hàn trong chân không…

- Thiết bò hàn và trang bò gá lắp hàn đơn giản, dễ chế tạo.

- Năng suất hàn thấp, chất lượng mối hàn không cao, phụ thuộc vào tay ngh ề
của công nhân.


2.3.Caựch gaõy ho quang haứn
Sụ ủo thieỏt bũ haứn ho quang tay


Cho que hàn tiếp xúc với vật hàn theo phương thẳng góc ( hình a) hoặc cho
que hàn vạch lên vật hàn như cách đánh diêm( hình b) trong khoảng thời gian
ngắn(1/2 s ÷ 1/3s).
Tách hai điện cực cách nhau khoảng (2÷5mm), giữa 2 điện cực xuất hiện hồ
quang hàn.


Hiện nay cũng có thể gây hồ quang hàn bằng nguồn xoay chiều cao tần.
Phương pháp này dùng để gây hồ quang khi hàn bằng điện cực không nóng
chảy.

 


2.4. Phân loại hàn hồ quang
2.4.1. Phân loại theo điện cực hàn.

a) Hàn hồ quang bằng điện cực không nóng chảy

Điện cực là các thanh graphit, than hoặc vonfram. Điện cực có tác dụng
gây và duy trì hồ quang.
Sự hình thành mối hàn là do kim loại vật hàn nóng chảy hoặc do cả kim
loại que hàn phụ bổ sung.


b) Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy:

Điện cực là que hàn kim loại(que hàn thép, que hàn nhôm, que hàn đồng…)
Que hàn vừa có tác dụng gây hồ quang, duy trì hồ quang đồng thời bổ sung
kim loại để hình thành mối hàn.


2.4.2. Phân loại theo dòng điện hàn

a)

Hàn bằng dòng điện xoay chiều:

-Thiết bò gọn nhẹ, sử dụng đơn giản, giá thành rẻ nhưng hồ quang cháy
không ổn đònh nên chất lượng mối hàn không cao, có thể nối điện tùy ý.

b)Hàn bằng dòng điện một chiều

- Gây hồ quang dễ và ổn đònh nên chất lượng mối hàn cao nhưng thiết bò
đắt tiền, cồng kềnh, sử dụng phức tạp, khó bảo quản.

- Các phương pháp nối dây khi hàn bằng dòng điện một chiều: Có 2 phương
pháp


+Nối thuận:
Cực dương của nguồn điện nối với vật hàn, cực âm nối với que hàn.
Trường hợp này nhiệt độ hồ quang phần vật hàn cao hơn ở que hàn vì
vậy thường dùng khi hàn vật có chiều dày lớn.
Đối với điện cực không nóng chảy khi nối thuận sẽ làm tăng tuổi thọ của
điện cực.


+Nối nghòch:
Cực dương nối với que hàn còn cực âm nối với vật hàn.
Dùng khi hàn vật mỏng, kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp (đồng, nhôm)


2.4.3. Phân loại theo cách nối dây
a) Nối dây trực tiếp (hình a):

Cả que hàn và vật hàn được nối trực tiếp với hai cực của nguồn. Hồ quang
cháy giữa que hàn và vật hàn

Phương pháp này thường dùng khi hàn bằng điện cực nóng chảy.


b) Nối dây gián tiếp (hình b):

Hai cực của nguồn điện nối vào hai điện cực, hồ quang cháy giữa hai điện
cực.

Phương pháp nối dây gián tiếp thường dùng khi hàn bằng điện cực không
nóng chảy và hàn vật mỏng.


c) Nối dây hỗn hợp (hình c):

Dùng máy hàn ba pha. Nối 2 pha với 2 điện cực còn pha thứ 3 nối với vật
hàn.

Nối dây hỗn hợp có đặc điểm là 3 hồ quang cháy đồng thời vì vậy nhiệt tập
trung ở vùng hàn cao, kim loại cơ bản và kim loại bổ sung chảy mạnh hơn, do đó
năng suất hàn cao hơn.


Phương pháp này chỉ thích hợp hàn các vật dày, vật liệu có nhiệt độ nóng
chảy cao.


2.5. Vật liệu hàn hồ quang tay.
2.5.1. Que hàn
a. Cấu tạo


* Lõi hàn

Lõi hàn có tác dụng bổ sung kim loại vào mối hàn.
Chiều dài lõi từ 250 – 450 mm, tương ứng với đường kính 1,5 – 6,0 mm. Qui ước
đường kính que hàn được gọi theo đường kính của phần lõi d.

* Thuốc hàn
- Yêu cầu đối với thuốc bọc que hàn:
+ Dễ gây hồ quang và duy trì hồ quang cháy ổn đònh.

+ Tạo ra môi trường khí bảo vệ tốt vùng hàn, không cho nó tiếp xúc với oxy và
nitơ của môi trường xung quanh.

+ Tạo xỉ lỏng phủ đều trên bề mặt kim loại mối hàn.