Bài giảng hàn hồ quang nang cao nghề hàn

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN

MÔ ĐUN: HAØN ÑIEÄN NAÂNG CAO
MÃ SỐ: MĐ 16
NGHỀ: HÀN
Trình độ :Trung cấp nghề/cao đẳng nghề

Vũng tàu – 2013
Giáo trình lưu hành nội bộ
Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 1


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN

MÔ ĐUN: HAØN ÑIEÄN NAÂNG CAO
MÃ SỐ: 16
NGHỀ: HÀN
Trình độ (Cao đẳng/Trung cấp)
Giáo viên biên soạn

Phó bộ môn

Mai Anh Thi

Mai Anh Thi

Vũng tàu – 2013
Giáo trình lưu hành nội bộ

Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 2


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN

MỤC LỤC
STT
1

ĐỀ MỤC

TRANG

Những kiến thức cơ bản hàn điện nâng cao
06

2

Hàn đứng ( vát cạnh chữ V ) – 3G
41

3

Hàn ngang ( vát cạnh chữ V )-2G
45

4

Hàn ngửa ( vát cạnh chữ V ) – 4G
49

MAÕ SOÁ MOÂ ÑUN : MÑ16
Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 3


TRNG CAO NG NGH QUC T VABIS HNG LAM
KHOA HN

CHNG TRèNH Mễ-UN HAỉN ẹIEN NANG CAO
Thi gian mụ un: 40 h; ( Lý thuyt: 5h, Thc hnh: 30 h KT : 5 h)
Mc tiờu :
Hc xong mụ un ny ngi hc cú kh nng:
- Chun b tt phụi liu hn cho cỏc kiu liờn kt hn nõng cao, vi chiu dy vt
liu khỏc nhau, v trớ hn trong khụng gian khỏc nhau.
- Hn cỏc mi hn m bo yờu cu k thut, tham gia sn xut mt s sn phm v
hn.
- Kim tra ỏnh giỏ ỳng cht lng mi hn.
- m bo an ton cho ngi v thit b.
Tờn cỏc bi trong mụ un

Tng
s

MOẹUN

Thi gian
Lý
Thc
Kim tra
thuyt hnh LT
TH

Mẹ16.2

Nhng kin thc c bn hn in
nõng cao
Hn ng ( vỏt cnh ch V )
3G:

10

8

2

Mẹ16.3

Hn ngang ( vỏt cnh ch V )2G:

10

8

2

Mẹ16.4

Hn nga ( vỏt cnh ch V )
4G:

10

8

2

Kim tra kt thỳc mụ un
Cng

5
40

M16.1

5

5

1
5

24

4
11

Gii thiu v mụ un/ mụn hc
V trớ/ ý ngha, vai trũ ca mụ un/ mụn hc
Giỏo viờn biờn son: Mai Anh Thi

Page 4


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN

- Vị trí: Mô đun này được bố trí sau khi học xong hoặc học song song với các
môn học MH07, MH12 và MĐ13 - MĐ15
- Tính chất của mô đun: Là mô-đun chuyên ngành bắt buộc.
Mục tiêu của mô đun :
Học xong mô đun này người học có khả năng:
- Mô tả đầy đủ phương pháp hàn 2G.3G.4G.
- Lựa chọn phương pháp hàn với hình dạng kích thước đạt yêu cầu kỹ thuật.
- Chuẩn bị tốt phôi liệu hàn cho các kiểu liên kết hàn nâng cao, với chiều dày
vật
liệu khác nhau, vị trí hàn trong không gian khác nhau.
- Hàn các mối hàn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, tham gia sản xuất một số sản
phẩm về hàn.
- Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn.
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.

Nội dung chính của mô đun:
Tên các bài trong mô đun
Tổng
số

MOÂÑUN
MĐ19.1
MÑ19.2

Những kiến thức cơ bản hàn điện
nâng cao
Hàn đứng (vát cạnh chữ V) – 3G

MÑ19.3

Hàn ngang (vát cạnh chữ V)-2G

MÑ19.4

Hàn ngửa (vát cạnh chữ V) – 4G
Kiểm tra kết thúc mô đun
Cộng

Thời gian
Lý
Thực
Kiểm tra
thuyết hành LT
TH

5

5

10

8

2

10

8

2

10

8

2

5
40

1
5

24

4
11

Các hình thức dạy học trong mô đun
1. Thuyết trình.
2. Thực hành ứng dụng.
3. Kiểm tra ghi nhận.
Yêu cầu về đánh giá hoàn thành môn học/ mô đun
- Kiểm tra đánh giá trong khi thực hiện mô-đun:
Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 5


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN

Được đánh giá qua bài kiểm tra viết, kiểm tra thực hành, qua quan sát có
bảng kiểm về kiến thức, kỹ năng, thái độ có trong mô đun.
Yêu cầu phải đạt được mục tiêu của từng bài có trong mô đun.
- Kiểm tra sau khi kết thúc mô-đun:
*) Về kiến thức:
Được đánh giá qua bài viết, kiểm tra vấn đáp đạt các yêu cầu sau:
- Mô tả đầy đủ phương pháp hàn 2G.3G.4G.
- Lựa chọn phương pháp hàn với hình dạng kích thước đạt yêu cầu kỹ thuật.
- Trình bày đúng nguyên tắc đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
*)Về kỹ năng:
Được đánh giá bằng kiểm tra trực tiếp các thao tác, bằng bài kiểm tra thực
hành đạt các yêu cầu sau:

- Sử dụng dụng cụ, thao tác hàn chính xác.
- Gá kẹp phôi chắc chắn đúng kích thuớc.
- Chỉnh sửa phôi đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
- Thao tác sử dụng phương pháp hàn đúng quy trình kỹ thuật.
*)Về thái độ:
Được đánh giá bằng phương pháp quan sát có bảng kiểm, đạt các yêu cầu sau:
- Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong công việc, có
tinh thần hợp tác giúp đỡ lẫn nhau, tính cẩn thận tỷ mỉ, ý thức tiết kiệm vật
liệu khi thực tập.

Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 6


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN

Bạn phải luôn luôn tuân thủ theo các
Quy định về an toàn sau đây
• Quan sát tất cả các tín hiệu, biển báo an toàn.
• Nhận biết ngay tất cả các lối thoát khẩn cấp và quy trình sơ tán.
• Phải mặc quần áo bảo hộ lao động.
• Phải đi ủng có mũi bịt thép.
• Phải đeo kính bảo hộ mắt.
• Phải sử dụng nút tai hay chụp tai khi làm việc trong phân xưởng.
• Không đeo găng tay khi mài hoặc cán.
• Phải bảo đảm một cách chắc chắn rằng hệ thống thông gió đã được bật.
• Khi vận hành trang thiết bị gia công, phải sử dụng chụp bảo vệ tóc.
• Kiểm tra tất cả các đầu dây điện đã được gắn mác hay chứa(đánh dấu), trước

khi sử dụng.
• Phải bảo đảm một cách chắc chắn rằng tất cả các bộ phận che chắn bảo vệ đã

đặt đúng vị trí khi tiến thành vận hành trang thiết bị.
• Không sử dụng bất kỳ trang thiết bị máy móc nào khi chưa biết về cách sử

dụng bảo đảm an toàn.
• Thông báo về tất cả những tai nạn, sự cố hay sai sót khi làm việc.
• Nếu có bất kỳ sự băn khoăn nghi ngờ nào, hãy hỏi ngay người hướng dẫn bạn.

Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 7


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN

MĐ - 16.1
I.

NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN HÀN ĐIỆN NÂNG CAO

I.1. BIỆN PHÁP NÂNG CAO NĂNG SUẤT HÀN :
Người ta đề xướng nhiều phương pháp tăng năng suất quá trình hàn thủ công
bằng que hàn có thuốc bọc, nhưng phần lớn các phương pháp ấy ít hiệu dụng và ảnh
hưởng xấu đến điều kiện công tác của công nhân nên ít áp dụng vào thực tế.
Phương pháp tốt hơn cả là thêm bột sắt vào thành phần vỏ thuốc của que hàn.
Làm như vậy tăng hệ số đắp lên, và cho phép tăng năng suất từ 1,8 đến 2 lần so với

hàn bằng que hàn thông thường. Trong trường hợp này không phải chỉ có kim loại lõi
cực mà cả bột sắt trong thành phần vỏ thuốc bọc tạo nên mối hàn.
Ngoài ra, còn một số phương pháp tăng năng suất được ứng dụng trong thực tế
là hàn bằng que hàn đôi, hàn bằng que hàn chùm, hàn bằng que hàn ba pha .v.v...
A. Hàn bằng que hàn đôi.
Que hàn đôi là que hàn có hai lõi được đính với nhau tại chỗ kẹp điện và có
chung một lớp vỏ thuốc bọc. Lớp vỏ thuốc bọc có trọng lượng 25% trọng lượng của
lõi. Khi hàn bằng cực đôi hồ quang chuyển từ cực này sang cực kia (tức hồ quang luôn
cháy giữa lõi và kim loại cơ bản có khoảng cách gần hơn) và làm nóng chảy chúng
(Hình 1).

Hình 1: Hàn bằng que hàn đôi.

Hàn bằng cực đôi cho phép tăng năng suất từ 20 đến 40% so với hàn bằng que
hàn một năng suất hàn được tăng bằng cách tăng hệ số đắp d do nung nóng trước cực
hàn bằng dòng điện khi hồ quang cháy cực thứ hai, tăng thời gian cháy của hồ quang
do giảm thời gian thay que hàn. Cường độ dòng điện có thể tăng một ít so với hàn
bằng que hàn một.

B. Hàn bằng que hàn chùm.
Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 8


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN
Hàn bằng que hàn chùm là hàn một số que hàn đính với nhau tại chỗ kẹp điện
thành một chùm chung. Dòng điện qua kẹp điện dẫn vào toàn bộ cực hàn trong chùm.
Cũng như hàn bằng cực đôi, hồ quang cháy giữa cực gần mặt vật hàn nhất. Khi đã

cháy ngắn cực đó hồ quang chuyển sang cực khác gần vật hàn hơn cực trước và cứ thế
tiếp tục. Các cực xếp xung quanh cực đang cháy sẽ được nung nóng do bức xạ của hồ
quang. Năng suất hàn bằng que hàn chùm tăng từ 30 đến 40% so với hàn bằng que
hàn một do tăng hệ số đắp và tăng thời gian cháy của hồ quang
C. Hàn bằng hồ quang ba pha.
Hàn bằng hồ quang ba pha thường sử dụng hai cực hàn. Hai pha của nguồn
điện được dẫn đến cực hàn, còn pha thứ ba nối với vật hàn (Hình2).
Hồ quang cháy giữa các cực và giữa mỗi cực với vật hàn. Thường các cực có
chung một lớp vỏ thuốc và tạo thành một que hàn đặc biệt (Hình 3). Nhược điểm của
hàn hồ quang ba pha là phải chế tạo que hàn đặc biệt, những que hàn này không
thuận lợi khi hàn đứng và hàn trần.
Hồ quang ba pha có độ ổn đònh cao hơn, cho phép sử dụn g tốt que hàn với lớp
vỏ thuốc kiềm (Loại này hàn bằng dòng một pha không tốt lắm).
Hàn băng hồ quang ba pha tăng năng suất từ 2 đến 2,5 lần và có thể tiết kiệm
20 đến 25% năng lượng điện

Hình 2. Sơ đồ nguyên lý máy hàn 3 pha;

Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 9


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN

Hình 3. Cấu tạo que hàn 3 pha

1.2. ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG HÀN
A. NGUYÊN NHÂN GÂY RA ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG HÀN

Trong quá trình hàn, kim loại mối hàn bò nung nóng cục bộ đến nhiệt độ nóng
chảy, sau đó bò nguội đi nhanh chóng, như vậy, đối với vật hàn bằng kim loại có tính
dẻo tốt thì dễ bò biến dạng, nếu có tính dẻo kém thì dễ bò nứt hoặc vỡ. Do đó, việc tìm
hiểu nguyên nhân gây ra ứng suất và biến dạng khi hàn, để tìm phương pháp đề
phòng ứng suất và biến dạng là một vấn đề quan trọng để nâng cao chất lượng của
kết cấu hàn.
Đối với công nhân hàn, nếu chỉ nghó đến chất lượng mối hàn, mà quên nghó
đến ứng suất và biến dạng của toàn bộ vật hàn là không toàn diện.
Vấn đề ứng suất và biến dạng hàn là một vấn đề hiện còn mắc khá lớn trong
sản xuất. Ở đây, ta không nghiên cứu sâu về lý thuyết, mà đề cập đến thực tế để giúp
cho công nhân hàn khắc phục và áp dụng trong quá trình sản xuất, nhằm nâng cao
chất lượng và vẻ đẹp của sản phẩm.
Để tìm hiểu nguyên nhân của ứng suất và biến dạng hàn, trước hết phải xem
xét mấy hiện tượng sau đây:
Ta dùng kìm cặp chặt hai đầu thỏi thép rồi nung nóng, lúc này thỏi thép sẽ nở
và dãn dài vì ảnh hưởng của sức nóng. Do hai đầu bò cố đònh làm cho thỏi thép không
giãn dài ra được, ở trường hợp này chẳng khác gì ta đưa một sức nén vào hai đầu kìm
cặp để tác dụng vào thỏi thép, do đó trong bản thân thỏi thép sinh ra ứng suất nén.
Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 10


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN
Ngược lại, thỏi thép được nung nóng và giãn dài ra so với trước khi nung nóng.
Sau đó dùng kìm cố đònh hai đầu thỏi thép không di động được và để thỏi thép nguội
nhanh chóng, sau khi nguội thỏi thép co ngót. Do cố đònh hai đầu làm cho thỏi thép
không co ngót được , kết quả trong thỏi thép sinh ra ứng suất kéo. Nếu khi ứng suất
đó vượt quá cường độ chống kéo của bản thân thỏi thép thì thỏi thép sẽ bò đứt hoặc

gãy (Hình 4).

Hình 4: Trạng thái
ứng suất của thỏi thép.

Hình 5 : Trạng thái
biến dạng của thỏi thép.

Nếu khi nung nóng thỏi thép cặp trên kìm cặp, khi nhiệt độ vượt quá 100 oC, nới
một đầu kìm cặp ra để cho nguội tự do, tự do co ngót, sau khi thỏi thép đó hoàn toàn
nguội xong, thì chiều dài của nó sẽ giảm ngắn hơn trước và sinh ra biến dạng .
Liên hệ với hàn ta thấy rằng: khi hàn ta nung nóng cục bộ trong một thời gian
ngắn đạt đến nhiệt độ rất cao. Do nguồn nhiệt di động lên phía trước , nên những khối
kim loại mới được nung nóng, còn những phần kim loại sau dần dần đồng đều về
nhiệt độ. Sự phân bố nhiệt độ theo phưong thẳng góc với hướng hàn rất khác nhau, do
đó sự thay đổi thể tích ở các vùng lân cận mối hàn cũng khác nhau, đưa đến sự tạo
thành nội lực và ứng suất trong vật hàn.
Vậy nguyên nhân xuất hiện ứng suất dư trong kết cấu hàn là:
1. Nung nóng không đều kim loại vật hàn
2. Độ ngót đúc của kim loại nóng chảy của mối hàn
3. Các biến đổi cơ cấu trong vùng gần mối hàn.
Việc nung nóng không đều gây ra hiện tượng là các ứng suất và biến dạng
xuất hiện và tồn tại trong kết cấu hàn và các vùng kim loại gần mối hàn.
Sự giảm thể tích của kim loại do kết quả đông đặc và biến cứng của vật chảy
lỏng gọi là độ ngót đúc.
- Độ co ngót đo được theo phần trăm từ kích thước thẳng ban đầu và tổng cộng:
- Đối với thép ít các bon 2
- Đối với đồng
2
- Đối với nhôm

1,8
- Đối với gang xám
0,65 – 1,2
Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 11


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN
- Do kết quả ngót đúc của kim loại mối hàn xuất hiện các lực nén theo phương
dọc cũng như phương ngang của trục mối hàn.
Những thay đổi cơ cấu trong vùng gần mối hàn là những thay đổi về kích thước
và vò trí và sắp xếp các ting thể kim loại, đồng thời kèm theo sự thay đổi thể tích của
kim loại trong vùng ảnh hưởng nhiệt. Sự thay đổi cục bộ như vậy của thể tích kim loại
dẫn đến việc tạo thành mội ứng suất. Khi hàn thép hợp kim và thép các bon cao có
khuynh hướng tôi, các ứng suất này có thể đạt đến trò số rất lớn.
Đại lượng và sự phân chia ứng suất và biến dạng phụ thuộc vào độ cứng của
kết cấu và sản phẩm hàn đồng thời phụ thuộc vào độ dày của kim loại. Khi hàn kim
loại dày dưới 3mm, việc biến dạng thể hiện rõ rệt còn ứng suất thì lại rất nhỏ. Hàn
kim loại dày 4 đến 18mm thì ngoài biến dạng thì ứng suất cũng hình thành. Khi hàn
kim loại dày từ 18 đến 60mm thì ứng suất dư xuất hiện và tồn tại lớn còn biến dạng
nhỏ không đáng kể.
Sau đây là sơ đồ ứng suất khi đốt nóng từ giữa tấm.

Hình 6:

a - Sơ đồ ứng suất khi đốt nóng từ giữa tấm.
b –Sự phân bố ứng suất khi nung nóng
c – Sự phân bố ứng suất khi nguội

Ứng suất dư trong kết cấu hàn kết hợp với ứng suất dư sinh ra do ngoại lực tác
dụng khi làm việc sẽ có thể làm giảm khả năng làm việc của kết cấuvà tạo khả năng
xuất hiện trong chúng những vết nứt, gãy. Biến dạng thường làm sai lệch hình dáng
và kích thướccủa các kết cấu, do đó sau khi hàn phải tiến hành công việc sửa, nắn.

B. ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG DỌC:
Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 12


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN
Ứng suất tác dụng song song với trục hàn gọi là ứng suất dọc. Nó xuất hiện do
sự co dọc của mối hàn.

Hình 7 : Ảnh hưởng của chiều dài mối hàn đến đại lượng ứng suất dọc dư khi hàn tấm
dày 25mm.
Đặc điểm phân chia các ứng suất dọc theo chiều dài của mối hàn giáp mối khi
hàn hồ quang một lớp các tấm dày 25mm được biểu thò trên (hình 7)
Trên hình vẽ ta thấy ứng suất dọc của các mối hàn co ùchiều dài lớn hơn 500mm
đạt trò số cực đại (đối với bề dày kim loại đã cho) là khoảng 350N/mm 2, trên khoảng
cách 200 – 250mm từ cuối mối hàn và giữ nguyên toàn bộ khoảng giữa mối hàn. Đối
với các mối hàn chiều dài trên 500mm giá trò ứng suất dọc cực đại phụ thuộc vào
chiều dài mối hàn, đồng thời giảm khi chiều dài mối hàn giảm xuống và ngược lại.
Khi hàn các kết cấu mà ở đó trọng tâm các mặt cắt ngang của các phần tử liên
kết không đối xứng tương ứng với mối hàn, độ co dọc gây ra biến dạng dọc trục của
sản phẩm. Nếu hàn đắp mối hàn trên một trong những mép của tấm thì nó sẽ lõm
xuống (hình 8a). Sự biến dạng của mối hàn chữ T cũng sẽ xảy ra tương tự như vậy

(hình 8b). Khi hàn các kết cấu tấm mỏng, các ứng suất sẽ làm cho sản phẩm bò cong
vênh (hình 8 c).

Hình 8: Các biến dọc khi hàn
a) Hàn đắp mối hàn trên thép tấm
Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 13


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
b) Hàn chữ ( T).
c) Hàn giáp mối hai tấm

KHOA HÀN

C. ỨÙNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG NGANG:
Các ứng suất ngang xuất hiện do sự co ngang của mối hàn và đồng thời do sự
kẹp chặt của chi tiết hàn.
Nếu cắt liên kết giáp mối theo trục mối hàn (hình 9- a), thì độ cong vênh của tấm sẽ
xảy ra, như đã biểu thò trên hình 9-b; đồng thời các ứng suất kéo ngang cực đại tập
trung vào phần giữa mối hàn (hình 9-c). Các ứng suất do độ co ngang của mối hàn
trong những điều kiện không tốt dẫn đến việc xuất hiện các vết nứt và làm gãy liên
kết hàn.
Đại lượng và sự phân phối các ứng suất ngang phụ thuộc vào bề dày của kim
loại, tính chất kẹp chặt của chi tiết khi hàn và thứ tự bố trí các mối hàn. Cùng với việc
tăng bề dày kim loại và số lớp mối hàn,đại lượng ứng suất ngang tăng lên.
Độ co ngang gây ra sự di chuyển của các phần tử trong phương về phía trục
mối hàn. Đối với kim loại dày 6 – 8mm sự di chuyển ngang khi hàn tay, hàn tự độâng
và nửa tự động thực tế như nhau và tổng cộng gần 1mm trên một mối nối hàn. Đối với

kim kim loại dày 12 – 20mm, sự dòch chuyển khi hàn
Khi hàn giáp mối các ứng suất ngang xuất hiện, đồng thời kèm theo khuynh
hướng của tấm bò biến dạng do độ co dọc tương tự như đã xẩy ra trong khi hàn đắp
mối hàn trên một
Kim loại bề dày 0.2 mm sự dòch chuyển khi hàn tự động tăng không đáng kể ïnhưng
khi hàn tay tăng lên đến 2 – 3mm trên một mối nối hàn.
Sự kẹp chặt các chi tiết khi hàn cản trở sự di chuyển và có thể gây ra ứng suất ngang
rất lớn, có khả năng phá hủy mối hàn.Thứ tự bố trí các mối hàn có ảnh hưởng lớn đến
đại lượngvà sự phân phối các ứng suất ngang. Khi hàn giáp mối các tấm tự do tiến
hành từ giữa ra hai đầu, sự phân phối các ứng suất gần đúng do độ co ngang có thể
biểu diễn bằng đồ thò trên hình 9.

a)
Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

b)
Page 14


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN

Hình 9: Ảnh hưởng của việc trình tự hàn đến việc phân phối
ứng suất biến dạng ngang.
a) Hàn từ giữa ra hai đầu .
b) Hàn từ hai đầu vào giữa.

Sau khi làm nguội mối hàn, ở hai đầu xuất hiện ứng suất kéo, còn trong phần
giữa xuất hiện ứng suất nén. Nếu hàn từ hai đầu vaò giữa, thì trong khoảng giữa mối
hàn sẽ tồn tại ứng suất kéo, còn ở hai đầu tồn tại ứng suất nén (hình 9). Trong trường

hợp này ứng suất kéo ở giữa mối hàn do độ co ngang, cộng với ứng suất kéo do độ co
dọc (hình 9 a) có thể làm gãy mối hàn. Vì vậy, không nên hàn hai đầu vào giữa mối
hàn.
D. CÁC BIẾN DẠNG GÓC VÀ CỤC BỘ:
Các biến dạng góc xuất hòên do độ co ngót của kim loại không đều theo tiết
diện mối hàn khi hàn các mối hàn vát mép chữ V và khi hàn góc.

Hình 10. Các biến dạng góc. a – Liên kết giáp mối b – Liên kết chữ T
Cùng với khối lượng kim loại lỏng không đều theo từng tiết diện của các mối
hàn như vậy, độ co ngang của các lớp phía trên sẽ lớn hơn so với phía dưới. Dưới tác
dụng co ngang của các lớp phía trên sẽ làm quay sản phẩm gần trục mối hàn một vài

Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 15


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN
góc độ. Trên hình 10a biểu thò các biến dạng góc xuất hiện khi hàn các mối hàn giáp
mối.
Khi hàn liên kết giáp mối vát cạnh chữ V, các biến dạng góc có thể đạt đến  =
o
3 khi bề dày kim loại 6 – 12 mm và  = 7o khi bề dày kim loại từ 13 – 20 mm . Sử
dụng sang vanh cạnh hình chữ ( X ) có thể khử được biến dạng góc.
Trong các mối hàn liên kết hình chữ T việc biến dạng góc dẫn đến làm cong
vênh tiết diện các tấm cánh (hình 10-b) gọi là hình nấm. Góc di chuyển các tấm cánh
khi tạo thành hình nấm phụ thuộc vào bề dày các tấm cánh và tiết diện của các mối
hàn liên kết chúng.
Ví dụ: Khi hàn tấm cánh bề dày 10mm bằng các mối hàn góc khi các cạnh là 5mm

tạo thành hình nấm  = 3o. Việc sửa chữa hình nấm là quá trình rất công phu, trong
một vài trường hợp thì phải dùng thiết bò riêng.
Ngoài các biến dạng chung (hình 11-a) dẫn đến việc thay đổi hình dáng sản
phẩm (uốn dọc và hình nấm của tấm cánh dầm chữ T), khi hàn có thể xuất biến dạng
cục bộ.
Ví dụ: khi hàn đính gân tăng cứng vào dầm chữ T, hình nấm giảm đi (đặc biệt trong
các vò trí đặt gân tăng cứng), tiến hành uốn làn sóng của tấm cánh (hình 11-b).

Hình 11 . Biến dạng chung (a) và biến dạng cục b, Của dầm có mặt căt chữ T .
Biện pháp giảm ứng suất và biến dạng khi hàn.
Như trên chúng ta đã biết , sau khi hàn các kết cấu đều bò biến dạng , đôi khi
lớn đến mức làm cho kết cấu bò hư hỏng . Nguyên nhân trực tiếp của hiện tượng biến
dạng đó là sự tạo thành các ứng suất dư . Để cho kết cấu được hoàn chỉnh , vấn đề đặt
ra là giảm được biến dạng đến mức tối thiểu . Muốn vậy phải tiến hành các biện pháp
để giảm ứng suất và giảm biến dạng trước, trong và sau khi hàn.
1.3. CÁC BIỆN PHÁP KẾT CẤU.
Một trong những điều cơ bản của các biện pháp kết cấu là việc lựa chọn kim
loại cơ bản và cực điện khi thiết kế. Kim loại cơ bản cần tránh không có khuynh
Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 16


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN
hướng dễ bò tôi khi nguội ở ngoài không khí , còn cực điện thì cần phải có tính dẻo
không nhỏ hơn kim loại cơ bản, ngoài ra ta cần phải thực hiện các yêu cầu sau:
1.3.1 . Để tránh ứng suất mặt phẳng và ứng suất khối, không nên thiết kế các
mối hàn tập trung hay giao nhau (nhất là khi kết cấu đó làm việc với tải trọng va
chạm, hay tải trọng động).

1.3.2. Không nên thiết kế các mối hàn khép kín có kích thước nhỏ (ví dụ các
miếng vá) vì nó sinh ra ứng suất mặt phẳng lớn.
1.3.3 . Cố gắng hết sức giảm số lượng các mối hàn và kích thước của mối hàn
không được lớn hơn kích thước thiết kế.
1.3.4. Các gân tăng cường cần xắp xếp sao cho khi hàn thì cùng đốt một khu
vực ở hai phía của kim loại cơ bản, để giảm bớt sự co ngang và ứng suất khối của
toàn bộ kết cấu (hình 12).

Hình 12.

a) Đúng ; b) Sai

1.3.5. Khi hàn giáp mối nếu chiều dài của hai tấm không bằng nhau thì cần
phải vát bớt tấm dày hơn (hình 13)

Hình 13:

a) Đúng

;

b) Sai

1.3.6. Khi thiết kế các kết cấu phức tạp, cần tính đến khả năng chế tạo từng bộ
phận riêng, rồi mới lắp thành kết cấu lớn. Như vậy sẽ giảm bớt độ co ngang tương hỗ
giữa các mối hàn và giảm bớt ứng suất mặt phảng.
1.3.7. Trong các kết cấu các mặt cắt hộp và phẳng mà có đường hàn khép kín,
để hạn chế biến dạng gợn sóng do mất ổn đònh thì cần phải đặt gân tăng cường.
Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 17


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN
1.4. CÁC BIỆN PHÁP CÔNG NGHỆ KHI HÀN .
Có nhiều biện phát khác nhau để giảm ứng suất khi hàn, chúng phụ thuộc vào
đặc tính của mối hàn, dạng kết cấu, phương phát hàn, chế độ hàn có tính và hóa tính
của kim loại. Người ta thường dùng các biện phát phổ biến sau đây:
A. Khi hàn các vật dày, các loại thép dễ bò tôi thì cần phải đốt nóng trước,
đồng thời phải giảm bớt cường độ dòng điện hàn hoặc công suất ngọn lửa hàn để
tránh hiện tựng nứt nẻ.
B. Khi hản chi tiết bò kẹp chặt, dễ sinh ra ứng suất lớn, do đó việc bố trí thứ tự
các mối hàn trong kết cấu sao cho vật hàn luôn luôn ở trạng thái tự do, nhất là đối với
mối hàn giáp mối là loại mối hàn có độ co ngang lớn (hình14). Khi hàn, phải hàn theo
một chiều hoặc hàn từ giữa ra, không được hàn từ hai đầu vào (hình 15)

Hình 14: Trình tự hàn các mối hàn kết cấu tấm.
a) Đúng;
b) Sai, 1,2,3,4,5 vào là số thứ tự các mối hàn.
A,B – Vò trí ứng suất lớn nhất

a

b

Hình 15. Phương pháp hàn lùi dần.
a) Tiến hành hàn từ một đầu; b) Hàn từ giữa ra.
C. Các đồ gá kẹp chặt, phải đặt cách xa mối hàn và không được đặt lên mặt cắt
ngang của mối hàn.

D. Chế độ hàn cần chọn sao cho vùng ứng suất tác dụng có thể nhỏ. Trong
trường hợp khi hàn mối hàn thứ hai đối xứng với mối hàn thứ nhất, thì nên tăng cường
độ dòng điện hàn để tăng vùng ứng suất tác dụng, như vậy có thể khử được độ uốn do
mối hàn gây nên.
Đ. Theo phương pháp phân đoạn nghòch thì sẽ giảm biến dạng do nội lực sinh
ra chỉ ở từng khu vực nhỏ và nó hướng về vùng lân cận đối diện.
Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 18


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN
E. Để khử uốn người ta tiến hành uốn hoặc trước khi hàn đặt vật ngược với
chiều uốn sau khi hàn, như vậy sẽ giảm được ứng suất và biến dạng dư (hình 16)

Hình 16. Đặt vật hàn ngược với chiều biến dạng
F. Để giảm cong vênh, lượn sóng, khi hàn các tấm rộng người ta dùng đồ gá
kẹp chặt mép hàn trong khuôn mẫu. Sau khi hàn xong phải đặt vật được biến dạng tự
do, nếu không sẽ sinh ra biến dạng dư.
1.5. CÁC BIỆN PHÁP CƠNG NGHỆ SAU KHI HÀN
Thường thường sau khi hàn, vật hàn vẫn tồn tại ứng suất dư và bò biến dạng.
Để khắc phục tình trạng đó nhằm nâng cao chất lượng của kết cấu hàn, người ta
thường dùng các biện pháp sau.
A. Ủ: Ủ vật hàn có thể bỏ được ứng suất sinh ra sau khi hàn. Nhiệt độ ủ của
thép cácbon vừa và thép cácbon cao là 550 – 600 oC. Sau khi giữ nhiệt trong thời gian
trên dưới một giờ rồi cho nguội ngoài không khí.
B. Gõ nhẹ sau khi hàn: Sau khi hàn xong, dùng búa tay đầu tròn có trọng lượng
0,5 kg – 1,25 kg, gõ nhẹ đều và nhanh xung quanh mối hàn, khi nhiệt độ trên 500 oC
hoặc dưới 300oC. Như vậy là có thể khừ được ứng suất sinh ra sau khi hàn.

C. Nắn nguội: Chủ yếu là tác dụng lực kéo vào những phần bò co để đạt được
kích thước và hình dáng như thiết kế. Song nó sinh ra biến cứng và tăng ứng suất dư
làm cho vật hàn bò nứt hoặc gãy. Ngoài ra nắn nguội là phương pháp công nghệ phức
tạp, nên ít dùng.
D. Nắn nóng: Là một biện pháp được dùng rộng rãi vì vừa đơn giản và kinh tế
cao. Người ta nung nóng bằng ngọn lửa hàn khí, mục đích làm co những khu vực mà
chiều dày của chúng lớn hơn vùng ứng suất tác dụng của mối hàn trong kết cấu. Chọn
khu vực nung và chế độ nung không hợp lý có thể làm cho ứng suất thêm phức tạp.
Cơ sở lý thuyết của nắn nóng lá:
- Xác đònh mặt phẳng uốn và mô men uốn gây ra do một lực tác dụng.

Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 19


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN
Hình 17: Dầm chữ T sau khi hàn.
Xác đònh mặt cắt, khối lượng và hình dáng hợp lý của vùng ứng suất tác dụng ở khu
vực nung nóng, bảo đảm tạo ra nội lực làm biến dạng kết cấu theo hướng ngược lại.
Chọn chế độ nung hợp lý.
Ví dụ: Để khử độ uốn dư của kết cấu giới thiệu trên hình 7 cần phải tạo ra mô
men uốn theo hướng ngược lại. Do đó hoặc là nung nóng theo đường m-m (co dọc)
hoặc nung nóng theo dải hình quạt (co ngang).
Mấy phương pháp trên đây là để giảm bớt sự biến dạng và ứng suất khi hàn.
Trong sản xuất thực tế thường không phải là dùng một phương pháp nào đó, mà căn
cứ váo tình hình cụ thể của vật hàn, khi hàn áp dụng hỗn hợp và bổ sung lẫn nhau với
có hiệu quả tốt được.

1.6. KÝ HIỆU MỐI HÀN TRÊN BẢN VẼ
A. KÝ HIỆU VỀ QUY ƯỚC MỐI HÀN .

Ký hiệu quy ước mối hàn theo tiêu chuẩn việt nam : TCVN 264-67.
1. Ký hiệu quy ước về mối hàn gồm có:
- Ký hiệu bằng chữ về loại mối hàn.
- Ký hiệu bằng hình vẽ về kiểu mối hàn.
- Kích thước mặt cắt về kiểu mối hàn, chiều dài mối hàn.
- Ký hiệu phụ đặc trưng cho vò trí mối hàn .
2. Ký hiệu quy ước cơ bản của mối hàn.
- ký hiệu mối hàn phải ghi về phía trên (mối hàn nhìn thấy) hay phía dưới (mối
hàn khuất) gạch ngang của đường gióng. Nét gạch ngang được kẻ song song với
đường bằng của bản vẽ tận cùng bản vẽ có một nửa mũi tên chỉ vào vò trí của mối
hàn.
Ký hiệu của mối hàn nhìn thấy

Ký hiệu mối hàn khuất

Cho phép dùng đường gióng gẫy khúc và trong trường hợp nhiều đường gióng
giống nhau cho phép dùng nhiều đường gióng xuất phát từ một gạch ngang.

Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 20


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN

3. Các ký hiệu phụ trong mối hàn.

Ký hiệu phụ

ω

Ý nghóa của ký hiệu
phụ
Phần lồi của mối hàn
được cắt đi cho bằng với
bề mặt kim loại cơ bản

Vò trí ký hiệu phụ
Phía chính
Phía phụ

Mối hàn được gia công
để có sự chuyển tiếp
đều từ kim loại mối hàn
đến kim loại cơ bản
Mối hàn được thực hiện
khi lắp ráp
Mối hàn gián đoạn phân
bố theo kiểu mắt xích
Góc nghiêng ký hiệu so
với nét gạch ngang của
đường gióng chỉ vò trí
hàn là 600
Mối hàn gián đoạn
hay các điểm hàn phân
bố so le
Mối hàn được thực hiện

theo đường kính chu vi
kín đường kính của ký
hiệud = 3-4 mm
Mối hàn được thực hiện
theo đường chu vi hở.
Ký hiệu này chỉ dùng

Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 21


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN
đối với mối hàn nhìn
thấy.
Kích thước của ký hiệu
qui đònh:
Cao từ 3-5 mm
Dài từ 6-10 mm
4. Cho phép vẽ mối hàn bằng những đường gạch gạch vuông góc với đường hàn

B. CÁCH GHI KÝ HIỆU QUI ƯỚC CỦA MỐI HÀN.
Ký hiệu qui ước của mối hàn được ghi trên bản vẽ theo trình tự nhất đònh, nó
phụ thuộc vào từng loại mối hàn.
1. Mối hàn vát cạnh chữ V:
Ví dụ ký hiệu qui ước của mối hàn một phía dạng chữ V, có lót, hàn hồ quang
điện được ghi như sau.

Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 22


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN
2. Mối hàn ghép góc.
Ví dụ qui ước của mối hàn một phía, hai đầu bằng, có cạnh là 5 mm hàn theo
chu vi bằng hàn hơi được ghi như sau:

3. Mối hàn ghép chữ T.
Ví dụ qui ước của mối hàn hai đầu bằng có cạnh là 5 mm, chiều dài đọan hàn
là 50 mm , bước hàn là 150 mm, vò trí của các đọan hàn đứt quãng nằm so le, hàn theo
chu vi bằng hồ quang điện được ghi như sau.

C. MỘT SỐ VÍ DỤ.
1. Các ký hiệu qui ước của một số mối liên kết hàn .
KÝ HIỆU MỐI HÀN TRÊN BẢN VẼ

KIỂU MỐI HÀN

Mối hàn thấy

Mối hàn khuất

Mối hàn trong
hình cắt

Mối hàn giáp mối
hai phía không

vát cạnh
Mối hàn giáp mối
một phía không
vát cạnh

Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 23


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
Mối hàn giáp mối
vát cạnh hình chữ
V hai phía

KHOA HÀN

Mối hàn giáp mối
kiểu chữ X hai
đầu vát đều hai
bên, hai phía
Mối hàn ghép góc
hai đầu bằng, một
phía

Mối hàn ghép chữ
T hai đầu bằng
hai phía , cách
quãng so le
Mối hàn chồng mí

hai đầu bằng, hai
phía

Tên mối hàn
Mối hàn mép đôi
(phía mũi tên hoặc cùng phía
mũi tên)

Ký hiệu mối hàn

Mối hàn mép đôi
(phía đối diện mũi tên hoặc
phía bên kia của mũi tên)
Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 24


TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM
KHOA HÀN
Mối hàn vát mép chữ V (phía
mũi tên hoặc cùng phía mũi
tên)

Mối hàn giáp mối vát mép
chữ V(phía đối diện mũi tên
hoặc phía bên kia của mũi
tên)
Mối hàn giáp mối vát mép
chữ X

Độ sâu rãnh:
Phía mũi tên là 8 mm
Phía đối diện của mũi tên là
16 mm
Góc của rãnh
Phía mũi tên là 700
Phía đối diện của mũi tên là
600
Mối hàn chữ T có tấm đệm lót
Góc vát mép 450
Khe hở đáy 6.4 mm
D. CÁC QUI ƯỚC VỀ KÝ HIỆU MỐI HÀN THEO TIÊU CHUẨN AWS.
CÁC LOẠI LIÊN KẾT (TYPES OF JOINTS)

1. Liên kết giáp mối (Butt Joint).

2. Liên kết chữ T (Tee Joint).

Giáo viên biên soạn: Mai Anh Thi

Page 25