So sánh các phương pháp hàn. Giao trinh DT tho han

Giáo trình hàn
So sánh các phơng pháp hàn
So sánh về chất lợng.
1. Hàn Que.
Phơng pháp hàn que là phơng pháp hàn cổ điển - đợc áp dụng rộng, tính cơ động
tốt phù hợp với nhiều công việc khác nhau, có thể hàn đợc tất cả các t thế và
nhiều loại vật liệu khác nhau.
u điểm:
Sử dụng cho hàn ở công trình, hàn sửa chữa tốt với độ linh hoạt cao cho nhiều loại
vật liệu khác nhau mà vẫn có thể có chất lợng tốt.
Nhợc điểm:
Chất lợng mối hàn không ổn định - phụ thuộc rất nhiều vào kỹ năng của thợ hàn
và chất lợng que hàn chọn lựa cho nên thông thờng ngày nay thờng chỉ áp dụng
có hiệu quả ở nơi công trờng và sản phẩm sản xuất trong xởng với chất lợng vừa
phải ví có thể có rất nhiều khuyết tật khi sử dụng công nghệ này.
Một số khuyết tật thờng thấy khi sử dụng công nghệ hàn que.
1. Hiện tợng cháy chân mối hàn. Đây là hiện tợng phổ biến trong hàn Que do
điều chỉnh chế độ hàn không đúng - do kỹ năng thợ hàn cha đảm bảo.
2. Hiện tợng không ngấu. Đây là hiện tợng khá phổ biến thờng sẩy ra do kỹ
năng thợ hàn và do thiết kế mối hàn không đúng, do trong hàn que hiện tợng nối que nhiều.
3. Hiện tợng ngậm xỉ - rỗ khí. Do điều chỉnh chế độ không đúng, que hàn ẩm,
do vật hàn không đợc làm sạch, nối que, tốc độ hàn quá cao.
4. Hiện tợng nứt. Do quy trình công nghệ hàn cha đúng nhất là khi hàn các
loại que cờng độ cao và có thể do chọn cha đúng que hàn.
2. Hàn MAG.
Phơng pháp hàn MAG là phơng pháp hàn bán tự động với công nghệ chế tạo khá
hiện đại mà ngày nay đợc áp dụng nhiều trong chế tạo kết cấu phù hợp rất tốt cho
hàn các mối hàn ngắn và trung bình (5m), tính cơ động khá tốt phù hợp với nhiều
công việc khác nhau, có thể hàn đợc tất cả các t thế và nhiều loại vật liệu khác
nhau (nhng hiện nay đợc áp dụng chủ yếu cho hàn thép kết cấu, nhôm, Inox do
dây hàn cha phổ biến với các loại khác.

u điểm:
Sử dụng cho hàn ở nhà xởng, hàn sửa chữa tại xởng tốt với độ linh hoạt cao cho
nhiều loại vật liệu khác nhau cho chất lợng khá tốt, năng suất cao.
1


Nhợc điểm:
Chất lợng mối hàn phụ thuộc vào kỹ năng của thợ hàn và chế độ hàn, thiết bị khá
lớn không gọn nên áp dụng chủ yếu ở tại Xởng chất lợng phụ thuộc nhiều vào kỹ
năng thợ hàn nhng yêu cầu thấp hơn nhiều so với hàn que.
Một số khuyết tật thờng thấy khi sử dụng công nghệ hàn MAG.
1. Hiện tợng cháy chân mối hàn. Đây là hiện tợng khá phổ biến do điều chỉnh
chế độ hàn không đúng - do kỹ năng thợ hàn cha đảm bảo.
2. Hiện tợng không ngấu. Chủ yếu sẩy ra do tốc độ hàn quá cao
3. Hiện tợng - rỗ khí. Do lu lợng khí sử dụng quá nhỏ, do góc - chiều đi súng
hàn không đúng, do vật hàn bẩn.
4. Hiện tợng bắn toé. Do chế độ hàn cha đúng, kỹ năng thợ hàn cha tốt (để
khoảng cách điện cực quá lớn).
3. Hàn dới lớp thuốc.
Phơng pháp hàn SAW là phơng pháp hàn khá hiện đại trên cơ sở hàn hồ quang
trong thuốc nóng chảy - đợc áp dụng rộng cho hàn kết cấu lớn, hàn bình chịu áp
lực, đờng ống, bồn chứa, .
u điểm:
Sử dụng tốt trong gia công kết cấu thép dày.
Không có khói và ánh sáng hồ quang, cho nên ảnh hởng đến sức khoẻ ngời lao
động ít, yêu cầu về thợ hàn chủ yếu là kinh nghiệm không cần kỹ năng giỏi.
Chất lợng mối hàn rất cao.
Chuyển tiếp mối hàn, và kích thớc mối hàn đều và đồng nhất, không có sự bắn
toé.
Nhợc điểm:

Thiết bị lớn chỉ áp dụng chủ yếu ở xởng, vị trí hàn hạn chế (Hàn bằng, hàn góc)
Một số khuyết tật thờng thấy khi sử dụng công nghệ hàn que.
1. Hiện tợng không ngấu. Đây là hiện tợng khá phổ biến thờng sẩy ra do kỹ
do thiết kế mối hàn không đúng, chế độ điều chỉnh không phù hợp.
2. Hiện tợng ngậm xỉ - rỗ khí. Do vật hàn bẩn, do thuốc hàn ẩm, thiết kết mối
hàn.
So sánh về năng suất và chi phí
Với thông số hàn.
Tính ứng với cùng yêu cầu về chất lợng là nh nhau tính cho 01 kg kim loại đi vào
vũng hàn:
Hệ số vật liệu đi vào vật hàn :
Hàn que (1)

65%

2


Hàn MAG (2)

95%

Hàn SAW (3)

99%

Nếu gọi T là giá của que hàn thì:
Chi phí cho vật liệu hàn (T):
Hàn Que
Chi phí que hàn 4.0mm là (T1):

T

Hàn MAG
Chi phí dây hàn 1.2mm

0.90T

Chi phí khí bảo vệ

0.30T

Tổng chi phí

(T2)

1.2T

Hàn SAW
Chi phí dây hàn 4.0mm

1.05T

Chi phí thuốc hàn nóng chảy

0.75T

Tổng chi phí (T3)

1.80T

Vậy ta có chi phí cho 1 đơn vị trọng lợng vật liệu đi vào vũng hàn là:
M = T/
Hàn Que

M1 = T/0.65 =

1.54T

Hàn MAG

M2 = 1.2T/0.95 = 1.26T

Hàn SAW

M3 = 1.6T/0.99 = 1.80T

Về chi phí vật t: Lần lợt
Hàn MAG = 1.26

Hàn Que = 1.54

Hàn SAW = 1.80

Vậy chi phí về vật t có hàn MAG là hệ số sử dụng vật t là có chi phí thấp nhất sau đến
Hàn que và cuối cùng là hàn SAW.

Chi phí cho lao động (năng suất lao động)
Chi phí cho ngời lao động (Năng suất lao động ứng với các phơng pháp hàn
trả lơng nh nhau cho 01 đơn vị thời gian) ở định mức làm việc 60% với các thông

số tơng ứng tính trên 01 đơn vị trọng lợng kim loại đi vào vật hàn:
Cho hàn que với dòng hàn 160A
Cho hàn MAG dòng hàn 220A
Cho hàn SAW dòng hàn 1000A

5.88 LD
3.75 LD
1.05 LD

3


Vậy chi phí lao động (Năng suất ngời lao động) cho hàn SAW là hệ số chi phí thấp nhất
sau đến Hàn MAG và cuối cùng là hàn Hàn Que.
Kết luận theo tỷ lệ:
Chi phí tiêu thụ vật liệu:

Que : MAG : SAW
1.25 : 1.54 : 1.61

Năng suất ngời lao động cho các phơng pháp hàn so sánh với hàn Que là.
1: 1.6 : 5.6
Khi áp dụng công nghệ hàn MAG vào hàn kết cấu năng suất tăng cao do quá
trình là hàn bán tự động không phải thay que liên tục nh hàn que, kỹ năng đòi hỏi thấp
hơn hàn Que, mức độ sử dụng vật liệu cao.
Khi áp dụng phơng pháp hàn SAW (hàn dới lớp thuốc) cho hàn kết cấu thờng áp
dụng cho hàn các kết cấu lớn về chiều dày và chiều dài cho năng suất cực cao, chất lợng
mối hàn tốt chỉ cần sử dụng thợ hàn có kinh nghiệm trong trờng hợp sản phẩm có chu
kỳ sản xuất ngắn không yêu cầu thợ có kỹ năng cao.
Trên đây là một số tổng kết của chúng tôi và dựa trên các tài liệu hàn tiên tiến mà

Công ty chúng tôi có về một số điểm trong các công nghệ hàn đợc sử dụng hiệu quả
trong hàn kết cấu
Phần 1: Định nghĩa và các thuật ngữ trong hàn.
Phần 2: Giới thiệu các phơng pháp hàn và thiết bị (cấu tạo thiết bị và các chức năng của thiết bị
hàn).

4


Phần 1: Định nghĩa và các thuật ngữ trong hàn.
1.1 Các định nghĩa.
Hàn: Là qúa trình nối tạo ra sự liên kết các vật liệu bằng cách nung nóng tới chế độ
hàn, có sử dụng hay không sử dụng áp lực, có sử dụng hay không sử dụng kim loại phụ.
Trong quá trình này nối hàn đợc hỉnh thành trên cơ sở sự khuếch tán các phần tử kim
loại với nhau tạo ra sự hợp nhất của vật liệu hàn.
Vậy hàn là công cụ để tạo ra mối hàn.
Mối hàn: Là sự liên kết mang tính cục bộ của kim loại hay phi kim loại đợc tạo ra bằng
cách nung chúng tới chế độ hàn có sử dụng hoặc không sử dụng áp lực hoặc chỉ sử dụng
áp lực có hoặc không sử dụng kim loại phụ.
Vật hàn: Là tổ hợp các bộ phận cấu thành đợc nối với nhau bằng hàn.
Sự liên kết hàn: Là sự kết nối giữa các cấu kiện hay phần mép của chúng cần nối với
nhau hay đã đợc nối với nhau
Kim loại phụ: Là kim loại thêm vào nhằm điền đầy mối hàn trong quá trình hàn chúng
khuếch tán vào nhau, pha trộn vào nhau sau khi hàn xong tạo ra mối hàn.
Kim loại cơ bản: Là vật hàn hay chính là phần kim loại mà ta mang ra để hàn.
Quá trình hàn: Là nhóm các nguyên lý cấu thành cơ bản nhằm tạo ra mối hàn.
Thợ hàn: Là ngời thực hiện việc hàn có thể bằng tay hay hàn bán tự động
Thợ vận hành: Là ngời giám sát vận hànhvới các thiết bị thích nghi hoặc cơ giới hoá,
ngời máy
Hàn nóng chảy: Là phơng pháp hàn mà trong điều kiện hàn mà không có lực tác dụng

cơ học hay nói cách khác đây là phơng pháp hàn sử dụng nhiệt để nung nóng chảy mối
hàn.
Hàn hơi: Là phơng pháp hàn sử dụng ngọn lửa hàn khí.
Hàn hồ quang: là phơng pháp hàn đợc sử dụng nhiệt do hồ quang nung vật hàn đến
trạng thái hàn.
5


Hàn xỉ điện: Là phơng pháp hàn mà trong đó xỉ nóng chảy và kim loại nóng chảy, dây
hàn đợc nóng chảy nhờ điện trở của xỉ sinh ra nhiệt.
Hàn tia điện tử: Là phơng pháp hàn sử dụng nhiệt chùm tia điện tử đợc định hớng với
ttốc độ cao.
Hàn tia laze: Là phơng pháp hàn đợc thực hiện nhờ tia laze.
Hàn nhiệt nhôm: Hàn đợc thực hiện nhờ quá trình phản ứng nhiệt nhôm.
Hàn áp lực: Đây là phơng pháp hàn sử dụng áp lực cơ học tác dụng lên vật hàn.
Hàn rèn: Là phơng pháp hàn ở nhiệt độ cao và sử dụng áp lực trong khí hàn (kim loại
hàn không nóng chảy)
Hàn điện trở: Hàn đợc thực hiện thông qua sử dụng dòng điện mạnh chạy qua vùng tiếp
xúc của mối hàn và mối hàn đợc hàn do nung nóng nhờ điện trở đồng thời tác dụng
nhiệt
Hàn tụ điện áp lực: Là phơng pháp hàn hồ quang áp lực nghĩa là sử dụng áp lực trong
khi hàn sau khi đã có hồ quang làm nóng chảy mối hàn bởi phóng năng lợng điện đợc
tích trong tụ điện và phóng ra mặt tiếp xúc hàn.
Hàn siêu âm: Là phơng pháp hàn đợc sử dụng sóng siêu âm có sử dụng áp lực.
Hàn vảy: là phơng pháp hàn vật hàn không nóng chảy chỉ có vật liệu phụ nóng chảy
Hàn tự động: Là phơng pháp hàn đợc thực hiện bằng cách sử dụng thiết bị hoạt động
theo chơng trình cho trớc và con ngời không tham gia trực tiếp.
1.2. Các thuật ngữ chung:
Mối hàn: Chính là vùng gồm kim loại mối hàn và vùng ảnh hởng nhiệt
Vùng ảnh hởng nhiệt: Là vùng kim loại cơ bản không nóng chảy của kết cấu hàn nhng

nó bị thay đổi tính chất cơ lý .
Kim loại mối hàn: Kim loại chảy và đông đặc khi hàn, là một phần của mối hàn.
Kim loại đắp: là phần kim loại phụ dịch chuyển vào mối hàn.
6


Vùng chảy: Vùng đợc tạo ra từ kim loại cơ bản nóng chảy trong mối hàn.
Chu kỳ hiệu dụng: Là định mức làm việc của thiết bị tính trên 10 phút hàn (X/10)
Định mức làm việc của máy hàn dựa trên công thức tính cho 10 phút.
Định mức chu kỳ kỹ thuật = (Thời gian máy làm việc/thời gian của chu kỳ) * 100%
Thời gian của chu kỳ = thời gian máy hoạt động + thời gian nghỉ = 5 phút
Ví dụ:
Nếu tính cho chu kỳ là 60%.
Vậy thời gian làm việc liên tục tối đa = 3 phút Máy sẽ phải nghỉ 2 phút và tiếp tục làm việc nhng thời gian làm việc liên tục không quá 3 phút.
Thuốc hàn: Là các chất đợc sử dụng trong quá trình hàn và giúp bảo vệ vùng hàn và các
tính chất hoá lý.
1.3 Hàn hồ quang:
Hàn hồ quang bán tự động: Hàn hồ quang đợc thực hiện nhờ sử dụng thiết bị cấp dây
hàn có thể điều chỉnh tốc độ và dịch chuyển mỏ bằng tay
Hàn hồ quang tự động: Là hàn sử dụng cấp dây hàn và dịch chuyển mỏ hàn tự động
Hàn dới lớp thuốc: Là hàn đợc thực hiện bằng cách sử dụng nhiệt của hồ quang đợc tạo
ra từ nguồn hồ quang chay dới lớp thuốc và chủ yếu đợc sử dụng hàn tự động,
Hàn hồ quang tay (Hàn que): là phơng pháp hàn sử dụng que hàn có thuốc bọc
Hàn TIG(Tungsten Inert gas): Là phơng pháp hàn hồ quang sử dụng điện cực không
nóng chảy vũng hàn đợc bảo vệ bằng khí trơ.
Hàn MIG/MAG (Metal Inert/Active Gas): Là phơng pháp hàn bán tự động trong môi
trờng bảo vệ là khí.
Khí bảo vệ: Là khí đợc cấp hoặc sinh ra đồng thời với quá trình hàn để ngăn cản không
cho không khí từ môi trờng sâm nhập vào mối hàn.
Thông số kỹ thuật cáp hàn bằng đồng bọc cao su:

TIết diện mm2
1.
2.
3.
4.
5.

2

25 mm
35 mm2
50 mm2
70 mm2
95 mm2

100%
180 A
225 A
285 A
355 A
430 A

Định mức làm việc
60%
230 A
290 A
370 A
460 A
560 A

40%
330 A
410 A
450 A
560 A
680 A

Trên đây là các khái niệm cơ bản về lãnh vực hàn.
Phần 2. Tiêu chuẩn về vị trí hàn
7

Tổn hao điện
áp 10m/100A
0,7 V
0,5 V
0,35 V
0,25 V
0,18 V


Định nghĩa và phạm vi cho phép ứng với các vị trí hàn.
Vị trí hàn tấm 1G 4G.

Ghi chú:
A: hàn bằng
B; Hàn ngang
C: Hàn trần
D: Hàn leo

Vị trí định nghĩa vị trí hàn áp dụng cho hàn tấm giáp mối (tiêu chuẩn ASME)

Ghi chú:

8


1G: hàn bằng

2G: hàn ngang

3G Hàn đứng

4G:

Hàn

trần

Định nghĩa vị trí hàn áp dụng cho hàn ống giáp mối (tiêu chuẩn ASME)

Ghi chú:
1G: Hàn ống ngang quay

2G: Hàn ống đứng

5G: Hàn ống ngang cố định

6G: Hàn ống nghiêng 450 cố định.

Định nghĩa vị trí hàn áp dụng hàn góc cho hàn tấm (tiêu chuẩn ASME)

Ghi chú:
1F: Hàn lòng thuyền
Hàn trần

2F: Hàn ngang

3F: Hàn đứng

Định nghĩa vị trí hàn áp dụng hàn góc cho hàn ống (tiêu chuẩn ASME)

9

4F:


Ghi chó:
1F: Hµn lßng thuyÒn quay
quay
4F: Hµn èng ngöa

2F: Hµn èng ®øng
5F: Hµn èng ngang

10

2FR: Hµn èng ngang


Phần 3: Vật liệu học và công nghệ hàn

3.1 Các khái niệm:
Vật liệu hàn: Đây là các vật liệu sử dụng để cho hàn nh Que hàn, thuốc hàn, dây hàn.
khí bảo vệ ...
Que hàn bọc thuốc: Là vật liệu đợc sử dụng cho hàn hồ quang mà trên que có thuốc
bọc.
Dây hàn: Đây là dạng vật liệu ở dạng dây đặc ở trạng thái cuộn theo tiêu chuẩn có đờng
kính xác định đợc sử dụng chủ yếu cho hàn tự động và bán tự động.
Khí bảo vệ: Khí dùng để ngăng cản khí từ khí quyển xâm nhập vào mối hàn nhờ bảo vệ
hồ quang nóng chảy khi hàn.
Thuốc hàn: Là vật liệu dạng hạt nhỏ đợc sử dụng để hàn dới lớp thuốc nó bảo vệ vúng
hàn khỏi bị khí xâm nhập vào vũng hàn.

3.2 Vật liệu học.
Tình hàn của thép kết cấu.
Tính hàn là khả năng của kim loại hoặc hợp kim cho phép hình thành mối hàn bằng các
công nghệ hàn thông thờng, thích hợp để mối hàn đạt đợc các tính chất cần thiết, đảm
bảo độ tin cậy của liên kết hàn khi làm việc.
Do đó chỉ tiêu để đánh giá tính hàn là sự cần thiết phải nung nóng, gia công nhiệt thép
khi hàn. Tính hàn đợc đánh giá theo các kết quả hàn các mẫu thử đặc biệt trong các điều
kiện hàn nhất định. Thép các bon thấp có tính hàn tốt với các phơng pháp hàn khác
nhau. Khi hàn thép các bon trung bình và cao trong mối hàn và vùng ảnh hởng nhiệt của
mối hàn có thể bị nứt.
Khi hàn đa số các thép hợp kim cao (đặc biệt là thép Crôm) thờng xuất hiện các khó
khăn khi tiến hành hàn do việc cháy các nguyên tố hợp kim và các bon, sự tạo thành các
vết nứt Khi tiến thành các vật liệu này cần chú ý đến chế độ nhiệt và cần cẩn trọng
trong việc lựa chọn vật liệu hàn.
ảnh hởng của thành phần hoá học trong thép đến tính hàn.
Thành phần hoá học là yếu tố quan trọng quyết định đến tính hàn của thép.
Các bon (C). Thép có thành phần Các bon < 0.25% có tính hàn tốt và khi hàm lợng của
nguyên tố Các bon càng tăng thì tính hàn càng kém đi vì theo tính chất của vật liệu nếu

thành phần các bon càng lớn khi đó tính thấm tôi của nó càng lớn sẽ sinh ra ở mối hàn
và vùng ảnh hởng nhiệt mối hàn sẽ bị cứng hơn và khả năng xuất hiện nứt càng lớn hơn.
Khi các bon cháy dễ tạo ra rỗ khí.

11


Mangan (Mn). Mangan cũng là một nguyên tố ảnh hởng đến tính hàn của vật liệu với
<1%Mn không ảnh hởng tới tính hàn. Nhng khi hàn lợng Mn tăng khi đó nó ảnh hởng
đến tính thấm tôi và cũng sẽ dẫn tới tình trạng nứt mối hàn.
Silic (Si). Khi hàn lợng % của Si lớn khi đó tính chảy lợng của vật liệu tăng và tạo thành
Oxyt kim loại tồn tại trong kim loại khó nóng chảy và ở lại mối hàn.
Crôm (Cr). Nguyên tố này là nguyên tố làm giảm tính hàn của thép vì bị Ôxy hoá tạo
thành Ôxyt Crôm khó nóng chảy. Khi Crôm tác dụng với C tạo thành Cacbít Crôm, làm
giảm tính dẻo của kim loại mối hàn và tằng độ cứng vùng lân cận mối hàn.
Niken (Ni). Hàm lợng Ni trong thép có thể thay đổi trong phạm vi lớn. Ni có tác dụng
làm nhỏ hạt, tăng tính dẻo và tăng độ bền của thép. Ni có tác động tích cực tới tính hàn
của thép nhng phải có biện pháp bảo vệ tốt chống các tác động Ôxy vì chúng rất dễ bị
Ôxy hoá.
Molipden (Mo). Thờng nguyên tố này hay xuất hiện trong các hợp kim bền nhiệt nh
trong các hệ thống đờng ống nhiệt,. Nó làm thép có hạt nhỏ, giữ độ bền ở nhiệt độ cao,
nhng lại làm giảm tính hàn và là nguyên nhân gây nứt ở kim loại mối hàn và vùng ảnh
hởng nhiệt.
Phốt pho (P). Là nguyên tố không tốt thông thờng thành phần của nó trong kim loại
<0.03% nguyên tố này tồn tại nhiều trong thép sẽ gây nứt nguội.
Lu huỳnh (S). Đây là nguyên tố gây ra tác hại trong vật liệu dễ gây ra hiện tợng nứt
nóng khi tồn tại nhiều trong vật liệu.
3.3 Vật liệu hàn:
Que hàn. Đây là loại vật liệu đợc dùng phổ biến
Ký hiệu que hàn dùng cho thép hợp kim thấp và thép các bon theo tiêu chuẩn ASME.

E XX X X: Ký hiệu chung cho que hàn
E 60 X X: 60 là ký hiệu giới hạn bền nhỏ nhất của que hàn (PSI~40kg/mm2)
E 70 X X: 70 là ký hiệu giới hạn bền nhỏ nhất của que hàn
Giá trị này có các giá trị tơng ứng với độ bền của que: 80; 90; 100; 110; 120
E XX 1 X: Ký hiệu vị trí mà que hàn có thể hàn (tất cả các vị trí).
E XX 2 X: Ký hiệu vị trí hàn của que hàn có thể hàn (Chỉ hàn đợc ở vị trí bằng)
E XX XX: Hai chữ XX cuối liên quan đến quy định về vỏ bọc que hàn.
10; 11: Vỏ bọc hữu cơ.
12; 13: Vỏ bọc Bazơ.
14: Vỏ bọc Bazơ và có 35% bột kim loại.
15; 16: Vỏ bọc bọc Hydro thấp.
18; 28: Vỏ bọc hydro thấp có 50% bột kim loại.
24: Vỏ bọc Bazơ có 50% bột kim loại.
27: Vỏ bọc vô cơ (A xít) có 50% bột kim loại.

12


Ngoài ra sau mỗi ký hiệu loại que còn có thể có thêm các ký hiệu đằng sau quy định
thành phần hợp kim của các loại que:
L: chỉ hàm lợng trong loại que là thấp (<0,05%)
G: thành phần tơng ứng nhỏ nhất Ni/Cr/Mo/V/Mn/ = 0,5/0,3/0,2/0,1/1
Ký hiệu que hàn dùng cho Inox theo tiêu chuẩn ASME.
Chú ý: với các loại que hàn Inox có ký hiệu nh sau: E304; E307; E308; E309; E316;
E312; E318; E317; E410; E430 E347 ..
Sau đó nếu có các ký kiệu bằng chữ cái khác thì là quy định về hợp kim có chứa trong
nó.
Với loại que E309 cần chú ý đây là loại que hàn sử dụng cho hàn giữa thép đen và Inox.
Các loại que hàn khác thông thờng ngời ta ký hiệu luôn thành phần kim loại hợp kim
sau chữ E.

Khi sử dung bất cứ loại que hàn nào cần chú ý đến điều kiện sử dụng theo nhà sản xuất
chỉ định.
3.2 Công nghệ hàn que
Biến thế hàn có 2 dạng cơ bản
1. Nguồn hàn xoay chiều
2. Nguồn hàn một chiều chỉnh lu bằng Đi ốt bán dẫn
Yêu cầu của nguồn hàn
Điện áp hàn:
khoảng từ 15V đến 100V
Dòng điện hàn:
Khoảng từ 15A đến 600A (nguồn thông thờng)
Sơ đồ chung của máy hàn que

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Nối nguồn
Nguồn hàn
Cáp cấp dòng hàn
Cáp mát
Kìm hàn
Que hàn
Kẹp mát
Vật hàn

13


9. Hồ quang
10.Lõi que hàn
11.Vỏ bọc que hàn
12.Hạt kim loại di chuyển
13.Khí bảo vệ
14.Xỉ lỏng
15.Xỉ đã đông đặc
16.Vũng hàn
17.Kim loại hàn đông đặc
Với phơng pháp hàn này có thể áp dụng cho tất cả các vị trí, phục hồi
Chiều dày vật hàn > 3mm

Cấu tạo thiết bị hàn que
Biến thế hàn cơ bản.

Cấu tạo bao gồm:
1. Lõi biến thế đợc làm bằng tôn silic đợc ghép thành dạng mạch kín nh hình vẽ
2. Cuộn sơ cấp: Nối nguồn điện cho máy hàn có thể 3 pha hay 1 pha.
3. Cuộn thứ cấp: thông thờng cuộn thứ cấp có số lợng vòng ít hơn sơ cấp để điện áp
giảm xuống mức cho phép trong ngành hàn và chúng có tiết diện lớn hơn so với
cuộn dây sơ cấp.
Khi cấp nguồn vào cuộn sơ cấp trong lõi biến thế suất hiện từ trờng và từ trờng này sẽ
chạy theo đờng kín của lõi biến thế, khi chúng gặp cuộn thứ cấp sẽ phát sinh dòng điện
theo tỷ lệ ngợc với số cuộn dây.
Ký hiệu biến thế:
Điều khiển dòng hàn .

Điều khiển dòng hàn theo bớc.
Với nguyên tắc điều khiển thông qua thay đổi số vòng dây cuộn sơ cấp.

14


Điều chỉnh bằng di chuyển sun từ.
Với nguyên lý làm thay đổi mật độ đờng sức từ đi qua cuộn thứ cấp.

Nguyên lý cơ bản của nguồn hàn có chỉnh lu
Khi đó dòng hàn cho ta là dòng hàn một chiều

Ký hiệu biến thế hàn có chỉnh lu.

15


Kiến thức cơ bản về nguồn chỉnh lu.
Sử dụng nguồn 1 pha
Dòng xoay chiều

Dòng chỉnh lu

Sử dụng nguồn 3 pha
Dòng xoay chiều

Dòng chỉnh lu

Nguyên lý khi hàn que.
Cha hàn.

Khi chấm que để gây hồ quang

16


Sau đó nâng que hàn lên duy trì hồ quang ổn định
Thay đổi chiều dài hồ quang trong khi làm việc.
Khi hàn bình thờng áp dụng với que hàn 4mm thì chiều dài hồ quang khoảng 4 mm tơng ứng
khoảng 27 V
Khi hàn chiều dài hồ quang lớn 7mm khi đó điện áp hàn sẽ tăng cao 35 V
Khi ép hồ quang ngắn xuống chiều dài cột hồ quang là 2 mm thì điện áp chỉ còn 24 V

Hiện tợng thổi lệch hồ quang
Có dất nhiều lý do khiến khi hàn xuất hiện hiện tợng thổi lệch hồ quang.
Khi hàn ở các mép của vật hàn

Khi hàn gần các chi tiết lớn

Khi hàn gần kẹp mát
Cách khắc phục hiện tợng này
Nghiêng que hàn theo hớng ngợc lại
Kẹp mát ở cả 2 phía hoặc hệ thống mát nối với toàn bộ vật hàn không nối cục bộ
Gia nhiệt chi tiết hàn

17


Qu¸ tr×nh que hµn ch¸y khi hµn Que

Hå quang dßng mét chiÒu

Hå quang dßng xoay chiÒu

18


Que hµn vµ c¸c tÝnh n¨ng
ChiÒu dµy líp thuèc:

D¹ng dÞch chuyÓn kim lo¹i

Tr¹ng th¸i di chuyÓn kim lo¹i

H×nh d¹ng mèi hµn

19


Mức độ ngấu

Lớp thuốc bọc có rất nhiều loại nh trên đã giới thiệu.
Với mỗi loại thuốc bọc ứng với mỗi loại que hàn lại có chiều dày lớp thuốc khác nhau
Mục đích của lớp thuốc bọc
Hồ quang và độ ổn định

Chế độ bảo vệ

Với que hàn lớp thuốc bọc có nhiệm vụ bảo vệ không để các giọt kim loại cháy ở nhiệt
độ cao

20


Hệ số đắp của que hàn
Vì que hàn tuỳ theo vỏ bọc mà có hệ số đắp khác nhau:
Hệ số đắp chính là mức độ kim loại đi vào vũng hàn so sánh với trọng lợng lõi que hàn.

Ví dụ: Sử dụng que hàn đờng kính 4.0mm chiều dài que 450mm khi đó trọng lợng của
lõi que khoảng 40 g.
Khi sử dụng 01 que hàn cho hàn và cân kim loại hàn lên đợc 70 g
Khi đó có Hệ số đắp = 70/40 = 1,75 hay chính là 175%
Vậy hệ số đắp = 175% nghĩa là lợng kim loại của que hàn đi vào vũng hàn = 1,75 lần so
với trọng lợng lõi que hàn.
Kỹ thuật gây hồ quang khi hàn que
Điểm gây hồ quang: Điểm gây hồ quang phải đảm bảo các yếu tố sau:
Phải thực hiện gần vùng hàn.
Điểm gây hồ quang phải nằm trên đờng hàn, sau khi hàn xong mối hàn phải hàn
lên nó

Điểm gây hồ quang Sai

Điểm gây hồ quang đúng

Quy trình gây hồ quang

21


Khi chuẩn bị gây hồ quang điện áp thiết bị hàn là lớn nhất.

Khi tiếp xúc que hàn vào vật hàn khi đó điện áp ngắn mạch là 3 đến 5 V
Khi hàn điện áp thông thờng nằm trong khoảng 20 V đến 30 V
Chiều dài hồ quang nên khống chế.
Với loại vỏ bọc là cơ bản thì chiều dài cột hồ quang là = 0,5xd.
Với các loại vỏ bọc khác chiều dài hồ quang là = 1,0xd.
Trong trờng hợp chiều dài hồ quang quá dài khi đó chiều sâu ngấu giảm

3.3 Một số lỗi cơ trong hàn thể hiện bằng mối hàn góc
ST
T
1.

Thể hiện

Nguyên nhân

Cháy chân

Dòng hàn quá cao
Hồ quang quá dài
Góc que hàn quá đứng

2.

Lẫn sỉ

Dòng hàn quá nhỏ
Tốc độ hàn quá cao
Không gõ sạch sỉ các lớp
hàn trớc.

3.

Rỗ khí

Bề mặt vật hàn bị bẩn (Dầu
mỡ, sơn hay lớp phủ VL
nào đó ..)

22


Hồ quang quá dài
Điện cực không đợc sấy
đúng.

4.

Tạo vũng sâu khi kết thúc

Di chuyển que hàn khỏi
vũng hàn quá nhanh.
Dòng hàn sử dụng quá cao

5.

Nứt tại vị trí thay đổi

Vật liệu hàn không thích
hợp

Tốc độ nguội quá nhanh

6.

Không ngấu nhân

Khe hở hàn qúa rộng

3.4 Dây hàn MIG/MAG và que hàn TIG tồn lại ở dạng dây tròn có mạ hoặc
không mạ
Dây hàn có thể là dây đặc hay dây lõi thuốc

23


Dây hàn đặc có ký hiệu: ERXX:
ER: là ký hiệu chung cho dây hàn đặc,
XX: là ký hiệu độ bền nhỏ nhất (PSI pounds/inch vuông ~ 2/3kg/mm2)

Khí bảo vệ:
Khí bảo vệ cho hàn GMAW và GTAW đợc coi là vật liệu tiêu hao thông thờng ngời
ta không cho biết thông số kỹ thuật của khí song ngời ta thờng phân loại.
Khí bảo vệ có tác dụng bảo vệ kim loại nóng chảy khỏi sự sâm nhập của O 2 và N2
trong không khí làm giảm chất lợng mối hàn. Trong các nhà máy để tính vào giá
thành việc lựa chọn khí bảo vệ để cho hồ quang và quá trình dịch chuyển kim loại đợc êm trong suốt quá trình hàn, chiều sâu ngấu, độ rộng vũng hàn, hình dạng bề mặt
mối hàn, tốc độ hàn và hiện tợng cháy chân mói hàn.
Trong sự phân chia và lựa chọn giữa các loại khí trơ bảo vệ nh: He, Ar, Neon, ... chỉ
có ít trong số các loại khí này phù hợp trong hàn là: He, Ar.
Các loại khí trơ bảo vệ nguyên chất có thể bảo vệ kim loại ở mọi nhiệt độ nh ng
chúng không phù hợp cho tất cả các vật liệu hàn chính vì vậy mà phát sinh ra việc sử

dụng các khí khác để hàn hay kết hợp giữa các loại khí với nhau với tỷ lệ phù hợp.
O2, N2, và CO2 là khí hoạt động với các khí khác đều ở dạng 1 nguyên tố ngoại trừ
khí CO2. Khí này có thể sử dụng một mình hay kết hợp tạo thành hỗn hợp với các khí
khác cho hàn thép các bon cao và thép các bon thấp có thể hỗn hợp với hàm lợng khí
trơ nhỏ thờng sử dụng là khí Ar. N2 cũng thờng sử dụng ở trạng thái nguyên chất nhng lại gặp khí hỗn hợp với Ar để hàn đồng.
a, Khí Ar và He
Trong tự nhiên tồn tại độc lập chính vì vậy mà đã đợc các nhà máy điều chế để hàn
GTAW, GMAW cho một số mác vật liệu.
Về chiều dài hồ quang và dòng điện khi sử dụng khí He làm khí bảo vệ thì điện áp
hồ quang cao hơn Ar. He đợc sử dụng nhiều cho hàn vật liệu dày và các loại vật liệu
có độ dẫn nhiệt nhanh nh đồng và hợp kim nhôm. Ar sử dụng phù hợp hơn với các
loại vật liệu mỏng với độ dẫn nhiệt thấp hơn.
Khí He nhẹ hơn Ar 10 lần chính vì vậy khi dùng khí He đòi hỏi l u lợng cũng nh áp
suất khí cần sử dụng nhiều hơn Ar.
b, Khí CO2
Đây là loại khí đợc sử dụng rộng hiện nay ở Việt Nam cho hàn MAG hàn thép các
bon hay hàn thép hợp kim thấp. Giá trị khí CO 2 đợc sử dụng có giá trị thấp với loại
khí này thờng có 2 dạng dịch chuyển cơ bản là dịch chuyển ngắn mạch (dịch chuyển
hạt to) và dịch chuyển dạng phun (dịch chuyển dạng hạt nhỏ)
3.5 Công nghệ hàn MAG.
Máy hàn MIG/MAG
Thông thờng với nguồn hàn MIG/MAG sử dụng dòng DC
24


Sơ đồ nguyên lý.

Trong đó:
1. Dây cấp nguồn
2. Công tắc tắt mở nguồn hàn

3. Biến thế với công tắc điều chỉnh dòng hàn có tác dụng giảm điện áp nguồn tới điện áp
hàn và tăng cờng độ dòng điện tới dòng điện hàn
4. Đi ốt chỉnh lu: Nó chuyển từ dòng điện xoay chiều sang dòng điện một chiều
5. Điều chỉnh dòng hàn: Có tác dụng làm cho hồ quang đợc êm hơn theo nhu cầu.
Bộ cấp dây hàn.

1.
2.
3.
4.
5.

Cuộn dây
ống dẫn hớng dây hàn
Bánh cấp dây chủ dộng
Bánh cấp dây bị động dùng để tăng áp lực lên dây để dây hàn đi ra đều
Đầu ra dây cho dây tới sùng hàn.

Bánh cấp dây.
1. Bánh cấp dây với rãnh V cho hàn thép
2. Bánh cấp dây với rãnh U cho hàn nhôm

25