HÀN và cắt KIM LOẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG
KHOA KĨ THUẬT CÔNG NGHỆ


BÁO CÁO BÀI TẬP NHÓM

CHƯƠNG: HÀN VÀ CẮT KIM LOẠI
GV: Th.S NGUYỄN HOÀNG LĨNH


NỘI DUNG

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ CỦA MÁY HÀN ĐIỆN

SỰ KHÁC BIỆT CỦA PHƯƠNG PHÁP HÀN ĐIỆN VÀ
HÀN TIG

THIẾT BỊ VÀ ỨNG DỤNG CỦA HÀN TỰ ĐỘNG


I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN
1. Hàn TIG

a) Khái niệm
Là quá trình hàn nóng chảy, trong đó nguồn nhiệt điện cung cấp bởi hồ quang được tạo
thành giữa điện cực không nóng chảy và vũng hàn. Vùng hồ quang được bảo vệ bằng môi
trường khí trơ (Ar, He hoặc Ar + He) để ngăn cản những tác động có hại của oxi và nitơ
trong không khí. Điện cực không nóng chảy thường dùng là volfram.

Nguyên lí hàn TIG


b) Đặc điểm
 Tạo

mối hàn có chất lượng cao đối với hầu hết kim loại và hợp kim



Hồ quang và vũng hàn có thể quan sát được trong khi hàn.



Không có kim loại bắn tóe.



Có thể hàn ở mọi vị trí trong không gian.

Một số hình ảnh về hàn TIG


2. Hàn MIG & MAG
a) Khái niệm
Là quá trình hàn nóng chảy, trong đó nguồn nhiệt hàn được cung cấp bởi hồ
quang tạo ra giữa điện cực nóng chảy (dây hàn) và vật hàn.
Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy trong môi trường khí trơ (Ar, He) gọi là
phương pháp hàn MIG
Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy trong môi trường khí hoạt tính (CO2,

CO2 + O2, …) gọi là phương pháp hàn MAG

Nguyên lí hàn MIG/MAG


b) Đặc điểm


Dễ tự động hóa.



Hàn được hầu hết tất cả các kim loại và hợp kim.



Tính công nghệ cực cao so với hàn dưới lớp thuốc.



Điều kiện tốt hơn so với hàn hồ quang tay.



Năng suất làm việc cao hơn gấp 2,5 lần so với hàn hồ quang tay.

Một số hình ảnh về hàn MIG


II. SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÍ CỦA MÁY HÀN ĐIỆN

Máy hàn hồ quang thường có hai loại sau:
Máy hàn dòng xoay chiều
Máy hàn dòng một chiều
1. Sơ đồ và nguyên lí máy biến áp hàn xoay chiều


          ­ Điện
áp sơ cấp và thứ cấp;
u1 , u2

uh

- Điện áp hàn;

W1,W2 - số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp;

φ - Từ thông sinh ra trong lõi biến áp và gây ra ở cuộn thứ

A

cấp

- Lõi từ

Loại máy hàn xoay chiều điều chỉnh cường độ dòng điện hàn bằng cách thay
đổi điện áp hàn nhờ vào sự thay đổi số vòng dây của cuộn thứ cấp.
Máy hàn này đơn giản, dễ chế tạo, giá thành rẻ. Tuy nhiên chỉ thay đổi dòng
được một vài cấp gọi là điều chỉnh thô.
2. Sơ đồ và nguyên lí máy hàn một chiều

a) Sơ đồ máy hàn một chiều
Máy hàn một chiều gồm máy phát điện một chiều M có cuộn dây kích từ
riêng 2 được cấp điện riêng từ nguồn điện xoay chiều qua bộ chỉnh lưu 1. Trên
mạch ra của máy phát đặt cuộn khử từ 3. Từ thông sinh ra trên cuộn khử từ Φc
luôn luôn ngược hướng với từ thông sinh ra trên cuộn kích từ Φkt.


Sơ đồ nguyên lý máy hàn một chiều
1) Bộ chỉnh lưu 2) Cuộn kích từ 3) Cuộn khử từ


b) Nguyên lý hoạt động
Ở chế độ không tải, dòng điện hàn Ih=0 nên từ thông Φc=0, máy
phát được kích từ bởi từ thông Φkt do cuộn dây kích từ 2 sinh ra.
Ở chế độ có tải, dòng điện hàn Ih≠0 nên từ thông Φc≠0, máy phát
được kích từ bởi từ thông tổng hợp do cuộn dây kích từ 2 và cuộn khử
từ 3 sinh ra.


III. SỰ KHÁC BIỆT CỦA PHƯƠNG PHÁP HÀN ĐIỆN VÀ HÀN TIG

1. Phương pháp hàn điện
Hàn điện hồ quang là sử dụng năng lượng điện do hồ quang cháy
giữa các điện cực để làm nóng chảy chỗ hàn và nối ghép chúng lại với
nhau.


a) Đặc điểm:


Đặc điểm hàn được ở mọi tư thế trong không gian.



Dùng được cả dòng một chiều(DC) và xoay chiều(AC).



Năng suất thấp do cường độ hàn bị hạn chế.
 Hình

dạng, kích thước và thành phần hóa học mối hàn không đồng
đều do tốc độ hàn bị dao động, làm cho phần kim loại cơ bản tham gia
vào mối hàn thay đổi.


Bắn tóe kim loại lớn và phải đánh xỉ.

b) Phạm vi ứng dụng:
 Do

tính linh hoạt, sự đơn giản của thiết bị và quy trình hoạt động của
hàn điện, nên nó là phương pháp hàn phổ biến nhất trên thế giới.
 Thích

hợp cho hàn các chiều dày nhỏ và trung bình ở mọi tư thế trong
không gian.
 Sử

dụng rộng rãi trong xây dựng kết cấu thép và chế tạo công nghiệp.

c) Ưu điểm phương pháp hàn điện:


Là phương pháp có thiết bị đơn giản, rẻ tiền và cơ động nhất.



Kim loại được bảo vệ bằng các tính chất của thuốc bọc nên không
cần khí phụ trợ.



Phù hợp với hầu hết các kim loại cơ bản.



Có thể thực hiện trong một không gian hẹp.

d) Nhược điểm phương pháp hàn điện:
Khả

năng bảo vệ của thuốc hàn hạn chế cường độ dòng hàn tang,
chu kỳ hoạt động và tốc độ dắp thấp do vậy phương pháp này ít hiệu
quả khi hàn sản phẩm có yêu cầu tốc độ dắp cao.



Chất lượng mối hàn không cao

Ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe công nhân khi làm việc.


2. Phương pháp hàn TIG
Hàn TIG (Tungsten Inert Gas): Hàn hồ quang dùng điện cực không nóng chảy,
bảo vệ bằng khí trơ.

a) Đặc điểm của hàn TIG





Điện cực không nóng chảy



Không tạo xỉ do không có thuốc hàn



Hồ quang, vũng chảy có thể được quan sát và kiểm soát dễ dàng

Nguồn điện tập trung có nhiệt độ cao


b) Ứng dụng của hàn TIG
Phương

pháp hàn TIG được áp dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất,

đặc biệt rất thích hợp trong hàn thép hợp kim cao, kim loại màu và hợp
kim của chúng.
Bên

cạnh đó, hàn TIG còn được sử dụng trong lĩnh vực hàng không
vũ trụ, hàn các tấm mỏng, đặc biệt là các chi tiết làm bằng nhôm và
magie.
Phương

pháp hàn này thông thường được thao tác bằng tay và có
thể tự động hóa hai khâu di chuyển hồ quang cũng như cấp dây hàn
phụ.
Hàn

TIG đặc biệt áp dụng trong chi tiết hàn khó, yêu cầu mối hàn
cao như là các góc nhỏ khó hàn trong các chi tiết máy, vỏ máy photo,
máy lạnh, máy điều hòa…
Ngoài

ra, phương phán hàn TIG còn được ứng dụng nhiều trong
công nghệ hàn tàu, hàn ống tàu, hàn ống dẫn ga, dẫn dầu..


c) Ưu điểm của hàn TIG:
Có thể hàn được kim loại mỏng hoặc dày do thông số hàn có
phạm vi điều chỉnh rộng (từ vài ampe đến vài trăm ampe)




Hàn được các kim loại và hợp kim có chất lượng cao



Mối hàn sạch đẹp, không lẫn xỉ



Dễ dàng kiểm soát được độ ngấu và hình dạng vũng hàn

d) Nhược điểm của hàn TIG:


Năng suất thấp



Đòi hỏi thợ hàn có tay nghề cao

Giá thành tương đối cao do năng suất thấp, thiết bị và nguyên liệu
lại đắt



IV. THIẾT BỊ VÀ ỨNG DỤNG CỦA HÀN TỰ ĐỘNG

1. Máy hàn Orbital


a) Đặc điểm

Cho

ra mối hàn sạch, đẹp, không nhiễm khuẩn, ứng dụng trong các
ngành diệt khuẩn cao như: sản xuất rượu bia, nước giải khát, chế biến
thực phẩm, dược phẩm...
Được

trang bị hệ thống điều khiển nguồn hàn tự động nguồn mở
(có thể tự nhập phương thức hàn) với hơn 5000 quy chuẩn hàn khác
nhau cho bạn lựa chọn.
Máy

hàn hồ quang quỹ đạo tự động Orbital có thể hàn tốt các loại
ống inox mỏng và đường kính nhỏ (12mm) cho tới các loại ống lớn
( lên tới 170mm).


b) Ứng dụng
Ống

lò hơi: Lắp đặt và sửa chữa ống lò hơi bằng phương pháp hàn
quỹ đạo. Đầu hàn nhỏ gọn có thể được kẹp ở vị trí giữa các hàng ống
trao đổi nhiệt nơi một thợ hàn bằng tay sẽ gặp khó khăn hàn được.
Ngành

công nghiệp thực phẩm, sữa và nước giải khát : Các ngành
công nghiệp thực phẩm, sữa và nước giải khát đòi hỏi mối hàn có độ
thâm nhập (độ ngấu) đầy đủ đồng nhất trên tất cả các mối hàn.
Công

nghiệp Dược phẩm: Đường ống xử lí dược phẩm và các hệ
thống đường ống cung cấp nước chất lượng cao, đòi hỏi các mối hàn
chất lượng cao để đảm bảo một nguồn nước từ các ống đó không bị ô
nhiễm bởi vi khuẩn, gỉ hoặc chất gây ô nhiễm khác.
Ống,

phụ kiện, van và điều áp: Đường ống thủy lực, và tất cả các
hệ thống truyền chất lỏng và khí đốt đòi hỏi sử dụng các khớp nối
ống.. khó tiếp cận mối hàn khi hàn tay.


2. Máy hàn MZ_1000


a) Đặc điểm
 Sử dụng công nghệ inverter giúp giảm khối lượng và 

kích cỡ máy hàn.

Giảm tiêu thụ vật liệu hàn, tiết kiệm năng lượng và 

mang lại hiệu quả hàn cao.

 Không gây ô nhiễm tiếng ồn.
 Có mạch bảo vệ.
 Có điện áp bù tạo điều kiện tốt cho hàn.
 Cố định dòng ra và nguồn hồ quang đảm bảo mối hàn hồ 

quang chất lượng tốt.

b) Ứng dụng
Các

kết cấu thép dạng tấm vỏ kích thước lớn, các dầm thép có
khẩu độ và chiều cao, các ống thép có đường kính lớn, các bồn, bể
chứa, bình chịu áp lực và trong công nghiệp đóng tàu v.v.
Phù

hợp cho hàn các mối hàn dày, đường hàn dài, tốc độ đắp cao,
yêu cầu chất lượng mối hàn cao như chế tạo bình, bồn, bể chứa.
Chủ

yếu được ứng dụng để hàn các mối hàn ở vị trí hàn bằng các
mối hàn có chiều dài lớn và có quỹ đạo không phức tạp.
Hàn

mm.

được các chi tiết có chiều dày từ vài mm cho đến hàng trăm