Giáo trình kim loại màu và hợp kim màu

LỜI GIỚI THIỆU
Trong những năm qua, dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số
lượng và chất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật
trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ
trên thế giới, lĩnh vực cơ khí chế tạo nói chung và ngành Hàn ở Việt Nam nói
riêng đã có những bước phát triển đáng kể.
Chương trình khung quốc gia nghề hàn đã được xây dựng trên cơ sở phân
tích nghề, phần kỹ thuật nghề được kết cấu theo các môđun. Để tạo điều kiện
thuận lợi cho các cơ sở dạy nghề trong quá trình thực hiện, việc biên soạn giáo
trình kỹ thuật nghề theo các môđun đào tạo nghề là cấp thiết hiện nay.
Mô đun 32: Hàn kim loại màu và hợp kim màu là mô đun đào tạo nghề được
biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành. Trong quá trình thực
hiện, nhóm biên soạn đã tham khảo nhiều tài liệu công nghệ hàn trong và ngoài
nước, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất.
Mặc dù có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết,
rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được hoàn
thiện hơn.

1


MỤC LỤC
ĐỀ MỤC
I. Lời giới thiệu
II. Mục lục
Vị trí, ý nghĩa, vai trò của mô đun
Mục tiêu của mô đun
Nội dung mô đun
Yêu cầu đánh giá hoàn thành mô đun
III. Nội dung chi tiết mô đun
Bài 1: Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn khí

Bài 2: Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn hồ quang
tay
Bài 3: Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG
Bài 4: Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương pháp hàn khí
Bài 5: Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương pháp hàn hồ quang
tay
Bài 6: Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương pháp hàn TIG
Kiểm tra mô đun
IV. Tài liệu tham khảo

2

TRANG
1
2
3
3
3
4
5
13
19
25
36
41
46


MÔ ĐUN: HÀN KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU
Mã số mô đun: MĐ 32

I. Vị trí, ý nghĩa, vai trò của mô đun
- Vị trí: Là môn đun được bố trí cho sinh viên sau khi đã học xong các môn
học chung theo quy định của Bộ LĐTB-XH và học xong các môn học bắt
buộc của đào tạo chuyên môn nghề.
- Tính chất: Là mô đun chuyên ngành tự chọn.
II. Mục tiêu của mô đun
- Làm việc trong các cơ sở sản xuất cơ khí
- Trình bày đầy đủ đặc điểm khó khăn khi hàn kim loại màu và hợp kim màu
- Nhận biết đúng các loại thuốc hàn, vật liệu hàn dùng trong hàn kim loại
màu và hợp kim màu.
- Chuẩn bị phôi hàn đúng kích thước bản vẽ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật
- Tính chế độ hàn phù hợp với chiều dày, tính chất vật liệu và kiểu liên kết
hàn
- Vận hành, sử dụng thành thạo các loại thiết bị, dụng cụ dùng hàn kim loại
màu và hợp kim màu.
- Hàn các mối hàn kim loại màu và hợp kim màu đảm bảo độ sâu ngấu,
không rỗ khí ngậm xỷ, không cháy cạnh, ít biến dạng.
- Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng.
- Tuân thủ quy định, quy phạm trong quy trình hàn.
- Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của
sinh viên.
III. Nội dung mô đun
Số
Thời gian
TT
Tên các bài trong mô đun
Tổng
Lý
Thực
Kiểm

số
thuyết hành
tra*
Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng
1
phương pháp hàn khí
16
2
14
Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng
2
phương pháp hàn hồ quang tay
20
4
16
Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng
3
phương pháp hàn TIG
24
4
19
1
Hàn đồng hợp kim đồng bằng
4
phương pháp hàn khí
16
2
14
Hàn đồng hợp kim đồng bằng
5

phương pháp hàn hồ quang tay
20
4
16
Hàn đồng hợp kim đồng bằng
6
phương pháp hàn TIG
20
4
15
1
7
Kiểm tra mô đun
4
4
Cộng
120
20
94
6

3


YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HOÀN THÀNH MÔ ĐUN
- Kiểm tra đánh giá trước khi thực hiện mô đun:
Được đánh giá qua bài kiểm tra trắc nghiệm tự luận, trắc nghiệm khách
quan và thực hành đạt các yêu cầu của các mô đun liên quan.
- Kiểm tra đánh giá trong khi thực hiện mô đun ;
Được đánh giá qua bài kiểm tra viết, kiểm tra vấn đáp, kiểm tra thực hành

thực hành trong quá trình thực hiện mô đun yêu câu đạt các mục tiêu của từng
bài học có trong mô đun.
- Kiểm tra sau khi kết thúc mô đun:
1. Về kiến thức:
Được đánh giá qua bài kiểm viết, kiểm tra vấn đáp đạt các yêu cầu sau:
- Trình bày đúng đặc điểm khó khăn khi hàn kim loại màu và hợp kim màu
- Liệt kê đầy đủ các loại thuốc hàn que hàn khí cháy, khí bảo vệ dùng để hàn
kim loại màu hợp kim màu.
- Trình bày rõ quy trình hàn kim loại màu và hợp kim màu.
- Giải thích đúng nguyên tắc an toàn, phòng chống cháy nổ và vệ sinh phân
xưởng.
2. Về kỹ năng:
Được đánh giá bằng kiểm tra trực tiếp thao tác trên máy, qua quá trình thực
hiện, qua chất lượng bài tập, qua tổ chức nơi làm việc đạt các yêu cầu sau:
- Vận hành, sử dụng các loại thiết bị dụng hàn kim loại màu, hợp kim màu
thành thạo đúng quy trình.
- Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày, tính chất vật liệu và hình dáng của
chi tiết hàn.
- Chuẩn bị phôi hàn đảm bảo sạch, đúng kích thước đúng hình dáng.
- Gá phôi hàn chắc chắn đúng nguyên tắc.
- Hàn kim loại màu và hợp kim màu đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
- Tổ chức nơi làm việc hợp lý khoa học, an toàn.
3. Về thái độ:
Được đánh giá bằng phương pháp quan sát có bảng kiểm, đạt các yêu cầu:
- Đảm bảo thời gian học tập.
- Có ý thức tự giác, có tính kỷ luật cao, có tinh thần tập thể, có tránh nhiệm
với công việc.
- Cẩn thận, tỷ mỉ, chính xác, tiết kiệm nguyên vật liệu.

4

Bi 1: Hn nhụm hp kim nhụm bng phng phỏp hn khớ
Mó bi: 32.1
Gii thiu:
Mc tiờu:
- Trỡnh by ỳng c im, khú khn khi hn nhụm hp kim nhụm.
- Chun b thit b, dng c hn khớ y an ton.
- Chun b mộp hn sch ht lp ụ-xy hoỏ, ht cỏc vt bn ỳng kớch thc,
m bo yờu cu k thut.
- Chn thuc hn, que hn ph phự hp vi tớnh cht ca vt liu hn.
- Chn ch hn phự hp vi chiu dy vt liu, kiu liờn kt hn.
- Hn nhụm, hp kim nhụm cỏc mi hn giỏp mi, mi hn gp mộp, mi
hn gúc bng phng phỏp hn khớ m bo sõu ngu, khụng r khớ
ngm x, khụng chỏy cnh, ớt bin dng.
- Kim tra ỏnh giỏ ỳng cht lng mi hn.
- Thc hin tt cụng tỏc an ton lao ng v v sinh phõn xng.
- Tuõn th quy nh, quy phm trong quy trỡnh hn nhụm, hp kim nhụm
bng phng phỏp hn khớ.
- Rốn luyn tớnh t giỏc, k lut, cn thn, t m, chớnh xỏc.
Ni dung:
I. Đặc điểm khó khăn khi hàn nhôm, hợp kim nhôm
vật liệu hàn nhôm.
Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng phơng pháp hàn khí đợc sử
dụng sớm nhất so với các phơng pháp khác. Thông thờng dung
ngọn lửa ôxy, axêtylen nhng cũng có thể dùng các loại khí khác
để thay thế tuy nhiên kết quả bị hạn chế hơn.
1. Đặc điểm khi hàn nhôm và hợp kim nhôm:
Tính hàn là khả năng của vật liệu khi dùng công nghệ hàn
tạo thành kết cấu hàn nhất định để mối hàn có đợc chất lợng

đạt yêu cầu. Tính hàn của nhôm và hợp kim nhôm nói chung có
nhiều yếu tố ảnh hởng đến tính hàn của chúng. Có thể
nghiên cứu tới mấy đặc điểm sau:
- ái lực của nhôm với ôxy lớn tạo nên lớp ôxít nhôm Al 2O3 có
nhiệt độ cao (20500C) và khối lợng riêng lớn hơn vật liệu cơ
bản (3,96g/cm3). Các ôxit nhôm ngăn cách sự liên kết giữa kim
loại cơ bản và vật liệu phụ (que hàn). Vì thế cần phải khử ôxit
nhôm trong quá trình hàn.
- Hệ số giãn nở lớn gây nên biến dạng và ứng suất lớn, đó
là một nguyên nhân của hiện tợng nứt khi hàn. Từ quan điểm
trên ta cần chọn phơng pháp hàn có ảnh hởng nhiệt bé nhất
đén vật liệu.
- Một số loại nhôm khi nung nóng có hiện tợng kết tủa
trong vùng ảnh hởng nhiệt nên làm giảm cơ tính chống ăn mòn
của vùng này.

5


- Có sự khác nhau về cơ tính của nhôm và hợp kim nhôm
đúc hoặc biến dạng so với mối hàn, cần cố gắng giảm sự khác
biệt này. Điều này có thể thực hiện đợc khi hàn hợp kim biến
dạng.
- Độ hoà tan khí trong nhôm rất lớn nên thờng gây rỗ khí
trong mối hàn.
- Khi hàn nhôm không có sự thay đổi màu sắc nên khó
quan sát nhiệt độ kim loại.
a. Nhôm: Nhôm là vật liệu kỹ thuật đợc sử dụng rộng rãi sau
thép, nhôm có nhiều tính chất cơ lý hoá tốt nh: tính chống ăn
mòn, tính dẫn điện cao, nhôm nhẹ hơn thép ba lần, độ dẫn

điện của nhôm kỹ thuật vào khoảng 64% của đồng, tính chất
quan trọng của nhôm là tính chống ăn mòn, chủ yếu nhờ lớp
ôxít nhôm (Al2O3) phủ ở bề mặt ngoài có chiều dày khoảng
0,01 micrômet, ở nhiệt độ và độ ẩm cao lớp này có thể đạt
0,03 - 0,1 micromet. Nếu dùng các biện pháp hoá học thì lớp
này có thể đạt từ 8 dến 25 micromet.
b. Hợp kim nhôm: Trong kỹ thuật hiện nay thờng dùng hợp kim
của nhôm bằng cách cho vào nhôm nguyên chất một số nguyên
tố hợp kim nhằm đạt đợc các yêu cầu cơ lý hoá tính nh mong
muốn.
Các nguyên tố hợp kim trong nhôm thờng kết hợp với nhôm
ở trạng thái dung dịch đặc hoà tan có giới hạn , cũng có thể tạo
thành các pha trung gian nằm trên tinh giới hạt. Các pha này thờng rất cứng và giòn. Hợp kim nhôm có thể phân loại theo
nhiều cách. Thành phần hoá học, tính chống ăn mòn, nhiệt
luyện và phơng pháp gia công.
* Theo phơng pháp gia công hợp kim nhôm chia làm hai loại: hợp
kim biến dạng và hợp kim đúc.
- Hợp kim biến dạng: Là loại hợp kim có khả năng biến dạng
nóng hoặc nguội tốt. Các nguyên tố hợp kim thờng có số lợng ít
và không đạt đến nồng độ cùng tinh, hợp kim
này gồm 4 loại sau:
+ Hợp kim Al-Mn
+ Hợp kim Al-Mg, Al-Mg3; Al-Mg5; Al-Mg7
+ Hợp kim Al-Mg-Mn-; Al-Mg-Si
+ Hợp kim Al-Zn-Mg-; Al-Cu-Mg
Hợp kim này thờng chế tạo thành dạng bán thành phẩm: Tấm,
hình, thanh, băng, bằng phơng pháp cán, kéo, ép.
- Hợp kim đúc: là hợp kim mà các chất chứa trong nhóm này
cũng giống nh loại hợp kim biến dạng, song số lợng nhiều hơn
đạt tới nồng độ cùng tinh sau cùng tinh. Vì vậy hợp kim này

6


dòng không dùng đợc phơng pháp gia công áp lực nên phải đúc
để chế tạo bán sản phẩm. Hợp kim này gồm 4 loại.
+ Hợp kim Al - Si; Al - Si - Mg; Al - Si - Cu.
+ Hợp kim Al - Cu, Al - Cu - Si
+ Hợp kim Al - Mg.
+ Hợp kim Al - Zn - Mg
* Theo phơng pháp nhiệt luyện hợp kim nhôm chia làm hai
loại.
- Hợp kim hoá già: Là loại hợp kim qua nhiệt luyện để tăng cơ
tính, nh giới hạn bền, giới hạn chảy và độ cứng nhng giảm độ
dẻo. Ví dụ: hợp kim Al - Cu - Mg (duyara)
Hợp kim loại này sau khi hoá già có thể đạt độ bền
400N/mm2. Quá trình nhiệt luyện nh sau: Tôi trong nớc ở nhiệt
độ 480-5100C (tuỳ loại hợp kim) sau khi tôi độ bền đạt khoảng
200N/mm2. Tiếp theo là quá trình hoá già bằng hai phơng
pháp: hoá già tự nhiên (để một thời gian ở nhiệt độ không khí
tĩnh) hoặc hoá già cỡng bức (trong lò nung có nhiệt độ 50
đến 1500C, trong một số giờ) để đạt đợc độ bền 400N/mm2.
Loại hợp kim thứ hai Al - Mg - Si, độ bền sau khi hoá già
đạt đợc từ 250 350 N/mm2. Hợp kim này so với các loại hợp kim
hoá già khác có tính dẫn điện và tính chống an mòn tốt hơn.
Loại thứ ba là hợp kim Al - Zn - Mg, độ bền sau khi hoá già
có thể đạt 700 N/mm2, gọi là hợp kim có độ bền cao dùng trong
công nghiệp máy bay đẻ chế tạo chi tiết chịu độ bền mỏi. Tuy
nhiên hợp kim này có tính chống ăn mòn thấp vì thế bề mặt
thờng đợc phủ một lớp chống ăn mòn, cần lu ý sau khi hàn loại
hợp kim này xong thì không cần tiến hành quá trình hoá già

trong lò nhiệt luyện, mà có thể hoá già tự nhiên sau 90 ngày,
độ bền mối hàn có thể đạt đợc bằng độ bền của kim loại cơ
bản. Vì vậy chúng ta có thể gọi hợp kim này là hợp kim tự hoá
già.
- Hợp kim không hoá già: Là hợp kim không thể dùng nhiệt
luyện đẻ thay đổi độ bền của chúng. Muốn tăng độ bền chỉ
dùng phơng pháp biến dạng nguội.
II. Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ hàn
Thiết bị: Bình chứa khí ô-xy, bình chứa khí axêtylen, mỏ
hàn, đồ gá hàn.
Dụng cụ: Dụng cụ làm sạch, nguồn lửa, dụng cụ đo kiểm.
Thiết bị phải đảm bảo độ kín, đảm bảo an toàn, nơi làm
việc phải đảm bảo ngăn nắp đầy đủ ánh sáng thoáng mát
đúng theo qui định an toàn.
III. Chuẩn bị phôi hàn
Công việc chuẩn bị bao gồm, làm sạch mép hàn, làm sạch vật
hàn, làm sạch que hàn.
7


* Chuẩn bị mép hàn: Việc chuẩn bị mép hàn thờng căn
cứ vào chiều dày vật liệu và kiểu liên kết hàn, về nguyên tắc
không khác mấy so với hàn thép, thờng các tấm có chiều dày
trên 5 10 mm cần tiến hành vát mép nếu hàn một phía,
hoặc không cần vát mép nếu hàn hai phía, nhng nếu chiều
dày trên 10 mm, thì nên vát mép một phía (chữ V) hoặc hai
phía (chữ X).
* Làm sạch vật hàn: tại vị trí hàn và xung quanh nó
chiều rộng 30 35 mm cần phải làm sạch hết dầu mỡ các chất
bẩn và lớp ôxit nhôm để tạo điều kiện cho thuốc hàn láng đều

trên vùng cần nung chảy. Chống việc tạo khí cháy gây rỗ khí và
sinh các tạp chất lẫn vào mối hàn.
Làm sạch có thể bằng phơng pháp cơ khí chổi sắt chổi sắt
quay, bàn chải sắt...đối với các chi tiết bé có thể dùng phơng
pháp hoá học theo quy trình trong bảng sau:
Quy trình làm sạch nhôm và hợp kim nhôm bằng hoá học

Thứ tự
công việc
Tẩm thực
Rửa sạch
Trung hoà
Rửa sạch
Sấy khô

Nồng
độ
(%)
10 - 15
20 - 30
-

Vật liệu
Dung dịch
NaOH
Nớc nóng
Nớc lạnh
Dung dịch
HNO3
Nớc nóng

Không khí

Nhiệt độ
(0C)

Thời gian
(phút)

50 - 60
50 - 60
10 - 20
50 - 60
-

1-3
0,5 - 1
0,5 - 1
1-2
0,5 - 1
-

* Làm sạch que hàn: Việc làm sạch que hàn có thể dùng
giấy nhám hoặc bàn chải sắt, nhng sau đó phải dùng vải lau
sạch. Khi yêu cầu khối lợng lớn có thể dùng phơng pháp hoá học
nh đối với việc làm sạch vật hàn.
Que hàn có thể ở dạng thanh hoặc tròn đờng kính khác
nhau dài 1m hoặc cuộn trong tang cuộn, que cần làm sạch vì
nếu không làm sạch thì đó là nguyên nhân khuyết tật của
mối hàn gây khó khăn cho công nghệ hàn. Khi hàn cũng có thể
dùng ngay vật liệu cắt ra từng thanh để làm que hàn. Thành

phần hoá học của que hàn nên chọn giống thành phần hoá học
vật hàn, một số hợp kim có khả năng tạo nứt có thể dùng que
hàn có thành phần hoá học khác vật hàn.
IV. Tính chế độ hàn

8


Căn cứ vào chiều dày của chi tiết hàn là chủ yếu để chọn
các thông số hàn. Để hàn nhôm và hợp kim nhôm ta chọn thông
số hàn qua bảng sau:
Các thông số hàn khí nhôm và hợp kim nhôm

Chiều dày vật hàn,
(mm)
Đờng kính que hàn,
(mm)

0,51

2-3

2

3

C2H2

0,8

0,6-1

O2

1,2

1-1,4

áp lực O2 (N/cm2)

>1

1-1,5

áp lực khí C2H2,
(N/cm2)

>1

1-1,5

áp lực khí H2, (N/cm2)

1-2

1,5-3

Đờng kính
lỗ mỏ hàn,
(mm)

6 7

89

10 15

4-5

5

6

6-8

0,81,2
1,21,8
1,52,5
1,52,5

11,4
1,42
23,5
23,5
34,5

1,42
22,8

4

5

3-3,5

2-2,5
2-3,5

3-6

4-8

3-6

4-8

5-7

7-9

1. Ngọn lửa hàn:
Trong thực tế thờng dùng ngọn lửa ôxy,
axêtylen vì có nhiệt năng lớn (khoảng 5050 calo). Nhiệt ở vùng
đầu mỏ hàn thấp, cách đầu mỏ hàn khoảng 20 mm nhiệt độ
có thể đến 31500C, tuỳ theo tỷ lệ thể tích

O2
mà ngọn lửa
C2 H 2

hàn đợc phân thành ba loại:
O2
C2 H 2


1.1 1.2;

O
+ Ngọn lửa Các bon hoá 2 1.1
C2 H 2
O
+ Ngọn lửa ôxy hoá 2 1.2
C2 H 2

+ Ngọn lửa trung tính :

Để hàn nhôm và hợp kim nhôm thờng dùng ngọn lửa trung
tính hoặc hơi thừa các bon, tức là

O2
0.9 - 1, quan sát ngọn
C2 H 2

lửa ta thấy vùng sáng trắng dài hơn ngọn lửa trung tính 3 đến
4 lần, khi hàn khoảng cách từ đầu mỏ hàn đến vật tốt nhất
nên chọn bằng 1/2 chiều dài vùng sáng. ngọn lửa cần phải êm
vì thế tốc độ ra của khí hàn vào khoảng 70 100 m/s, tuy
nhiên cần chú ý sự cháy trở lại của ngọn lửa nên kiểm tra van
bảo hiểm của bình khí cẩn thận trớc khi hàn.
2. Chọn mỏ hàn:

9


Tuy nhiệt độ nóng chảy của nhôm và hợp kim nhôm thấp
hơn thép nhng chọn mỏ hàn cũng căn cứ vào chiều dày nh khi
hàn thép vì tính dẫn nhiệt của nhôm cao.
Khi hàn các tấm có chiều dày dới 4mm, lợng khí C2H2 tiêu thụ
tính theo công thức:
W=100*
(l/giờ)
( là chiều dày
vật hàn)
Khi hàn các tấm có chiều dày trên 4 mm, lợng khí C2H2 tiêu thụ
tính theo công thức:
W=(150-200)* (l/giờ)
Chọn mỏ hàn có thể dùng công thức:
P
N0
100

Ví dụ: chọn mỏ hàn để hàn tấm có chiều dày = 4
W=100*4 = 400 dùng mỏ hàn số N 0

400
= 4 dùng mỏ hàn số 4,
100

nhng chú ý một bộ mỏ hàn khí thờng cũng có 7 mỏ.
3. Thuốc hàn:
Khi hàn do tạo nên Al2O3 (nhiệt độ chảy 20500C) sinh ra

trên bề mặt vật hàn ngăn cản việc hình thành mối hàn nên
khi hàn phải dùng thuốc nhằm hoà tan Al 2O3. yêu cầu cơ bản
đối với thuốc hàn là:
- Phải hoà tan đợc ôxit nhôm tốt.
- Nhiệt độ chảy phải thấp hơn kim loại vật hàn.
- Khối lợng riêng phải nhỏ hơn kim loại vật hàn
- Không tạo nên các chất khí có hại cho sứ\c khoẻ ngời công
nhân
- Có thể sử dụng lại đợc khi dùng không hết.
- Có khả năng chảy láng tốt và phủ đều trên mặt kim loại
mối hàn.
Thuốc hàn thờng gồm các muối clor và flor . Việc khử Al 2O3 trên
mặt vật hàn, một số nghiên cứu khẳng định rằng Al 2O3 hoà
tan vào fluoritd, một số ý kiến lại cho rằng Al 2O3 hoà tan do
cloritd và chủ yếu là cloritd liti theo phơng trình phản ứng sau:
6LiCl + Al2O3 = 2AlCl3 + 3Li2O
Trong thuốc hàn thờng có thành phần Kryôlit Na3AlF6 và NaHSO4
hoặc KHSO4 do đó sẽ phản ứng với các thành phần khác trong
thuốc hàn theo phơng trình sau:
KHSO4 + KCl = K2SO4 + HCl
NaHSO4 + NaCl = NaSO4 + HCl
NaHSO4 + NaF = Na2SO4 + HF
Khí HCl và HF sẽ phản ứng với ô-xit nhôm theo phơng trình
sau:
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
10


2AlCl3 + 6HF = 2AlF3 + 3H2O
Ngoài ra NaF còn phản ứng trực tiếp với Al2O3

12NaF + 4Al2O3 = 2N3AlF6 + 3Na2Al2O4 (xỉ)
Tất cả các phản ứng trên dẫn đến kết quả là phá huỷ Al 2O3 để
tạo thành khí thoát ra khỏi mối hàn hoặc tạo thành ô-xit khác
nổi lên trên mối hàn ở dạng xỉ.
Một số loại thuốc hàn nhôm và hợp kim nhôm thờng dùng đợc tra trong bảng sau:

Số thuốc
Ký hiệu

Thành phần
KCl NaC LiCl
l
50
28
14
A-4a
50
30
BAM
45
20
KM-1
45
25
10
A-1
30
17
Supra 21 46
42

30
21
Magna
41
VUZ-3Al

NaF

1
2
3
4
5
6
7

8
15
20
50

Na3AlF BaCl2 LiF
6

20
-

20
7
10

3
40

Ca
F2
2
-

MgF2
2
-

Bốn loại đầu theo công thức Liên xô ba loại sau theo công
thức của Tiệp khắc trong bốn loại đầu thì loại số (1) dùng tốt
nhất, trong ba loại sau số (7) dùng tốt nhất đẻ hàn nhôm nguyên
chất, là loại thuốc hàn không ăn mòn, loại số (5) và số (6) là
thuốc hàn vạn năng dùng hàn các hợp kim của nhôm.
Phần lớn các loại thuốc hàn thờng hút ẩm mạnh vì thế cần
tránh tiếp xúc với không khí. Khi sử dụng chỉ cần lấy một ít để
dùng còn lại phải đậy kín. Cũng vì lý do hút ẩm nên sau khi
hàn xong số thuốc còn lại trên vật hàn phải rửa sạch để tránh
an mòn. Trờng hợp mối hàn vì một lý do nào đấy không rửa đợc thì nên dùng loại thuốc không hút ẩm ( VUZ-3Al).
Thuốc hàn đợc dự kín trong lọ để chống ẩm, trớc khi dùng
cần kuấy đều và lấy một ít để dùng vừa đủ cho khối lợng cần
hàn, thuốc hàn có thể bôi lên trên que hàn hoặc trên chỗ cần
hàn kể cả phía đối diện mối hàn, sau khi hàn xong nếu dùng
loại thuốc hàn hút ẩm thì cần phải rửa sạch để tránh ăn mòn
mối hàn, thờng dùng nớc nóng và chổi mềm, hoặc hơi nớc áp
lực cao để rửa tiếp theo trung hoà trong dung dịch có từ 10%

đến 49% NaOH trong khoảng 10-20 phút sau đó rửa lại nớc
nóng, cuối cùng rửa lại bằng dung dịch 10% H 2SO4 trong 30 phút
hoặc 5%H2SO4 có nhiệt độ 600C trong 5 - 10 phút.
V. Gá phôi hàn
1. Đọc bản vẽ:
- Gá lắp phôi theo bản vẽ.
11


Hình 1 . 1: Bài tập thực hành: Hàn nhôm hợp kim nhôm
bằng hàn khí

a. Hàn giáp mối; b. Hàn góc
2. Hàn đính:
Trớc khi hàn các mối hàn giáp mối mối hàn góc để tránh hiện
tợng biến dạng cần phải hàn đính một số điểm trên chiều dài
đờng hàn với khoảng cách 50 100 mm. Và chiều dài mối hàn
đính từ 10 20 mm (hình 1.2)

Hình 1.2: Hàn đính chi tiết hàn

a. Hàn giáp mối;
b. Hàn góc
3. Nung nóng sơ bộ:
Nung nóng sơ bộ nhằm mục đích giảm hiện tợng nứt khi hàn
khi hàn một số hợp kim nhôm.
12


- Khi hàn khí việc dùng mỏ hàn chuyển động xoắn trên vị trí

hàn đến khi vật hàn đạt nhiệt độ từ 2000C đến 4000C căn cứ
vào khối lợng của vật hàn, cần chú ý đến hợp kim nhôm loại hoá
già nhiệt độ nung sơ bộ không đợc quá 2000C, phải dùng mỏ
hàn lớn để giảm độ lớn của vùng ảnh hởng nhiệt, khi hàn vật
dày cần dùng hai mỏ hàn, mỏ thứ hai nung nóng phía đối diện
với mỏ thứ nhất làm nhiệm vụ nung nóng sơ bộ.
- Khi hàn hai tấm chiều dày khác nhau thì nung nóng sơ bộ
chú ý tấm dày. Nhiệt độ nung sơ bộ có thể kiểm tra bằng
dụng cụ đo, cũng có thể xác định đơn giản nh dùng đờng,
khi nung nóng chảy đờng màu trắng vào khoảng 1650C nhng
chuyển qua màu vàng vào khoảng 200 0C hoặc dùng gỗ thông
khô, nếu ấn mạnh vào chỗ cần đo gỗ xuất hiện các vạch nâu tơng ứng với 3500C, nếu ấn nhẹ cũng xuất hiện vạch nâu tơng
ứng với 4000C
VI. Kĩ thuật hàn
1. Hàn mối hàn giáp mối:
Hàn bằng: hàn ở vị trí bằng có thể dùng phơng pháp hàn
trái hoặc hàn phải.
- Hàn phải chủ yếu khi hàn vật dày hơn 5mm có u điểm
có thể hàn với tốc độ lớn tuy nhiên vẫn khó hơn khi hàn thép,
yêu cầu thợ phải có tay nghề cao, khó khăn nhất là điều chỉnh
que hàn và quan sát que hàn.
- Khoảng cách mỏ hàn so với vật hàn vào khoảng hai lần
chiều dài vùng sáng của ngọn lửa. Bắt đầu hàn ngọn lửa để
thẳng góc với vật hàn, dùng que hàn (đã nhúng vào thuốc hàn)
để thử xem kim loại hàn đã chảy hay cha, khi bắt đầu chảy ta
nghiêng mỏ hàn một góc 450- 600 so với mặt phẳng nằm ngang
và cho que hàn chảy vào mối hàn, với góc độ này cùng dịch
chuyển mỏ hàn, que hàn dọc theo mối hàn, đến khi kết thúc
mỏ hàn cho nghiêng một góc 10 - 30 0 (hình 1.3) vị trí mỏ
hàn, que hàn khi hàn trái (bài thực hành).

Hình 1.3: Vị trí mỏ hàn que hàn khi hàn bằng (hàn trái)

13


- Cần lu ý khi hàn tấm mỏng ngọn lửa cần hớng nhiều vào
que hàn để tránh làm thủng vật hàn, còn khi hàn vật liệu
mỏng hơn nữa thì nên hàn gấp mép, có que hàn phụ hoặc
không có que hàn phụ.
2. Hàn mối hàn góc: (Hình 1.4)
Khi hàn mối hàn chữ "T" thờng hay xẩy ra hiện tợng khuyết
cạnh (hình a) hay chảy xệ (hình b) vì thế cần đa phôi về vị
trí hàn bằng hàn lòng thuyền (hình c) và tiến hành hàn nh kỹ
thuật hàn bằng.

Hình 1.4: Mối hàn góc

a. Mối hàn khuyết cạnh; b. Mối hàn chảy xệ
c. Hàn ở vị trí lòng thuyền
VII. Kiểm tra chất lợng mối hàn
* Công việc sau khi hàn:
Do đặc điểm của nhôm và hợp kim nhôm sau khi hàn cần
tiến hành một số công việc cần thiết sau:
+ Làm sạch thuốc hàn để tránh hiện tợng thuốc hàn ăn
mòn mối hàn và vùng lân cận mối hàn.
+ Rèn mối hàn: Sau khi hàn mối hàn đợc rèn bằng búa tay
nhằm tăng độ bền lên một ít, xong đem ủ mối hàn nhằm tăng
khả năng chốn ăn mòn của mối hàn. Rèn có thể tiến hành sau
khi làm sạch thuốc hàn ở trạng thái nóng (nhiệt độ 300 0C đến

3500C), sau khi rèn cần tiến hành ủ đẻ làm nhỏ hạt. cần chú ý
đối với hợp kim nhôm có lợng hợp kim nhiều không thực hiện giai
đoạn rèn này, vì sẽ giảm chất lợng mối hàn.
Bi 2: Hn nhụm, hp kim nhụm bng phng phỏp hn h quang tay
Mó bi: 32.2
Gii thiu:
Mc tiờu:
- Trỡnh by ỳng c im, khú khn khi hn nhụm hp kim nhụm.
- Chun b thit b, dng c hn h quang tay y an ton.
- Chun b mộp hn sch ht lp ụ-xy hoỏ, ht cỏc vt bn, ỳng kớch thc,
m bo yờu cu k thut.
- Chn que hn phự hp vi kim loi hn.
14


- Chn ch hn phự hp vi chiu dy vt liu, kiu liờn kt hn.
- Hn nhụm, hp kim nhụm cỏc mi hn giỏp mi, mi hn gp mộp, mi
hn gúc bng phng phỏp hn h quang tay m bo sõu ngu, khụng
r khớ ngm x, khụng chỏy cnh, ớt bin dng.
- Kim tra ỏnh giỏ ỳng cht lng mi hn.
- Thc hin tt cụng tỏc an ton lao ng v v sinh phõn xng
- Tuõn th quy nh, quy phm trong quy trỡnh hn nhụm, hp kim nhụm
bng phng phỏp hn h quang tay.
- Rốn luyn tớnh t giỏc, k lut, cn thn, t m, chớnh xỏc.
Ni dung:
I. Đặc điểm khó khăn khi hàn nhôm, hợp kim nhôm, vật
liệu hàn nhôm.
1. Đặc điểm khi hàn nhôm và hợp kim nhôm:
Tính hàn là khả năng của vật liệu khi dùng công nghệ hàn
tạo thành kết cầu hàn nhất định để mối hàn có đợc chất lợng

đạt yêu cầu. Tính hàn của nhôm và hợp kim nhôm nói chung có
nhiều yếu tố ảnh hởng đến tính hàn của chúng. Có thể
nghiên cứu tới mấy đặc điểm sau:
- ái lực của nhôm với ôxy lớn tạo nên lớp ôxít nhôm Al 2O3 có
nhiệt độ cao (20500C) và khối lợng riêng lớn (3,96g/cm3) hơn vật
liệu cơ bản. Các ôxit nhôm ngăn cách sự liên kết giữa kim loại
cơ bản và vật liệu phụ (que hàn). Vì thế cần phải khử ôxit
nhôm trong quá trình hàn.
- Hệ số giãn nở lớn gây nên biến dạng và ứng suất lớn, đó
là một nguyên nhân của hiện tợng nứt khi hàn. Từ quan điểm
trên ta cần chọn phơng pháp hàn có ảnh hởng nhiệt bé nhất
đến vật liệu.
- Một số loại nhôm khi nung nóng có hiện tợng kết tủa
trong vùng ảnh hởng nhiệt nên làm giảm cơ tính chống ăn mòn
của vùng này.
- Có sự khác nhau về cơ tính của nhôm và hợp kim nhôm
đúc hoặc biến dạng so với mối hàn, cần cố gắng giảm sự khác
biệt này. Điều này có thể thực hiện đợc khi hàn hợp kim biến
dạng.
- Độ hoà tan khí trong nhôm rất lớn nên thờng gây rỗ khí
trong mối hàn.
- Khi hàn nhôm không có sự thay đổi màu sắc nên khó
quan sát nhiệt độ kim loại.
2. Vật liệu hàn nhôm.
a. Que hàn
*. Que hàn có thuốc bọc
Thuốc bọc que hàn nhôm và hợp kim nhôm có yêu cầu khác với
thuốc bọc que hàn thép, vì yêu cầu chủ yếu là khử ô-xít nhôm
. Phơng pháp thông thờng đẻ khủ ô-xít khi hàn thép không có
15

tác dụng đẻ khử ô-xit nhôm. Al2O3 khó chảy vì thế thuốc bọc
que hàn nhôm phải chứa các chất coá khả năng tác dụng hoá
học voái ôxit nhôm và phải đảm bảo các yêu cầu sau đây:
- Hoà tan tốt ôxít nhôm trên bề mặt vật hàn và que hàn.
- Tạo xỉ hàn nhẹ nổi lên trên mối hàn đẻ tránh ngậm xỷ trong
mối hàn.
- Xỉ hàn phải đảm bảo tạo hình mối hàn tốt và dễ làm sạch
khỏi mối hàn.
- Nhiệt độ nóng chảy phải gần bằng nhiệt độ chảy lõi que hàn
đẻ đảm bảo chảy đồng đều thuốc hàn và lõi que hàn.
- Thuốc bọc phải đòng tâm với lõi que hàn.
- Thuốc bọc ít bị hút ẩm để tránh rỗ
- Tạo chất khí để đảm bảo hồ quang cháy tốt.
- Khi cháy không tạo nên chất khí độc coá hại cho sức khoẻ công
nhân.
Để hợp kim hoá mối hàn khi hàn nhôm chủ yếu bằng cách dùng
thành phần lõi que hàn tơng ứng với thành phần của kim loại cơ
bản, tuy nhiên trong một số truờng hợp có thể hợp kim hoá bằng
thuốc bọc (Ví dụ Manhê)
Thành phần thuốc bọc que hàn nhôm và hợp kim nhôm chủ
yếu là các muối fluor. Trong thực tế hiện dùng hai loại : loại
thuốc có chứa liti và loại thuốc không chứa liti, loại thứ nhất dễ
hút ẩm nên chú ý khi bảo quản, loại này khi hàn tạo nên môi trờng xung quanh hồ quang bảo vệ kim loại lỏng không bị tác
dụng của ô-xy không khí, loại thứ hai ít hút ẩm hơn vì thế
chế tạo và bảo quản đơn giản tuy nhiên chất lợng mói hàn kém
hơn loại trên. bẳng dới đây giới thiệu một số loại thuốc bọc
thừơng dùng.
Thành phần thuốc

Thành
phần thuốc
bọc
1
KCL
NaCl
27,2
BaCl2
LiCl
18,2
Na F
MgF2
KF
CaK2
Na3AlF6
45,5
NaHSO4
9,1
ZnCl2
-

bọc khi hàn nhôm và hợp kim nhôm
%
Loại thuốc bọc
2
3
4
5
6
7

29
45 29 50
50
32,5
19
35 19 15
30
18,2
46
48
3
7
4
4
35
20
35
-1,5
16


Que hàn có thuốc bọc chủ yếu dùng để chế tạo các kết cấu
hàn chịu tải trọng bé bằng nhôm kỹ thuật hợp kim nhôm - ma
nhê (<5%Mg) nhôm mangan, nhôm silic. Thờng dùng điện thế
một chiều nối nghịch.
*Que hàn loại điện cực than
Nguồn nhiệt để nung chảy vật hàn là do hồ quang phát ra
giữa điện cực than và vật hàn, có thể dùng thêm dây hàn phụ
hoặc không phơng pháp này chủ yếu dùng để hàn các tấm có
chiếu dày bé từ 1-2mm kiểu mối hàn gấp mép. Hàn điện cực

than có một số u điểm so với hàn khí chủ yếu tốc độ cao dẫn
đến năng suất cao. vùng ảnh hởng nhiệt bé và ít biến dạng .
khi hàn dòng điẹn một chiều dùng phơng pháp nối thuận ( Cực
- nối với điện cực) vì hồ quang cháy ổn định hơn nối nghịch
ngoài ra còn dùng phơng pháp gián tiếp (hai điện cực than)
b. Thuốc hàn: Cũng nh hàn khí để đảm bảo chất lợng
mối hàn khi hàn cần dùng thuốc hàn. do tính chất của nguồn
nhiệt nên cần dùng thuốc hàn khác với hàn khí nhiệt độ nóng
chảy của thuốc cao hơn thuốc hàn khí, một số thuốc hàn thờng
dùng khi hàn bằng điện cực than đợc cho trong bảng dới đây:
Một số loại thuốc hàn nhôm và hợp kim nhôm
Khi hàn hồ quang than

Thành phần

Loại thuốc hàn
1
2
3
20
45
30
40
28
50
15
50
14
8

Na3AlF6
NaCl
KCl
LiCl
NaF

c. Dây hàn: Dây hàn thờng dùng loại có thành phần
giống vật hàn, trớc khi hàn phải nhúng vào thuốc hàn (100g
thuốc khô hoà tan 50ml nớc). Cũng có thể dùng ngay kim loại vật
hàn cắt ra làm dây hàn.
II. Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ hàn
Thiết bị: Máy hàn một chiều đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật
có dây tiếp đât, bố trí nơi làm việc khô ráo thoáng mát, các
đầu nối tiếp điện tốt, kìm hàn dụng cụ hàn đầy đủ.
Dụng cụ: Dụng cụ làm sạch, dụng cụ đo kiểm.
III. CHuẩn bị phôi hàn

17


Làm sạch mép hàn cách đờng hàn về hai phía 20 30 mm
hết các vết dầu mỡ lớp ôxy hoá bề mặt, kiểm tra kích thớc mép
vát của phôi.
Trớc khi hàn sấy khô que hàn nếu cần thiết sấy khô cả vật hàn
IV. Tính chế độ hàn
* Khi hàn bằng que hàn thuốc bọc
Chọn chế độ hàn căn cứ vào chiều dày vật hàn, cờng độ
dòng điện căn cứ vào đờng kính que hàn. Cờng độ dòng
điện đợc tính theo công thức sau:
Ih= B.d

Trong đó: d- đờng kính que hàn mm
B mật độ dòng điện hàn A/mm, (B=32-35)
Nhng khi tính toán thì cờng độ dòng địên không đợc phép vợt
quá 60A đối với 1mm dờng kính que hàn.
Do tốc độ nóng chảy của que hàn lớn (gấp 2,3 lần que hàn
thép) nên tốc độ hàn cũng lớn hơn khi hàn thép.

18


* Khi hàn bằng điện cực than
Cờng độ dòng điện hàn có thể chọn trong một phạm vi rộng
Đờng kính điện cực, mm Cờng độ dòng hàn, A
10 - 12
200 - 280
12 - 15
280 - 370
20
370 - 500
25
600
Nung nóng sơ bộ: để hàn các chi tiết dày cần nung
nóng
sơ
bộ
trớc
khi
hàn
V. Gá phôi hàn
* Hàn đính phôi: khoảng cách giữa các mối hàn đính

từ 50 100 mm, chiều dài mối hàn đính 10 20 mm tiết diện
mối hàn đính bằng 1/3 tiết diện của mối hàn.
* Gia nhiệt trớc khi hàn:
Để giảm biến dạng trớc khi hàn cần phải nung nóng sơ bộ đối
với kim loại có chiều dày trung bình nhiệt độ nung là 2503000C, đối với vật liệu dày lớn cần nung nóng với nhiệt độ là
4000C
VI. Kĩ thuật hàn
* Hàn bằng que hàn thuốc bọc
Khi tiến hành hàn nhôm hợp kim nhôm ta nên dùng hồ quang
ngắn để hàn, làm giảm bớt khả năng tiếp xúc của không khí
với kim loại mối hàn. Hàn có thể một lớp hoặc nhiều lớp, sau mỗi
lớp cần phải làm sạch tốt bề mặt mối hàn trớc khi hàn lớp sau,
sau khi hàn xong cần làm sạch cẩn thận mối hàn đẻ tránh hiện
tợng ăn mòn của thuốc hàn còn lại.
* Hàn bằng điện cực than
Lợng tiêu hao điện cực vào khoảng 40-50g (cho một mét mối
hàn). lợng tiêu hao càng ít khi khoảng các giữa điện cực và bề
mặt vật hàn càng bé.
- Trong quá trình hàn nhôm và hợp kim nhôm bằng điện cực
than ta phải giữ khoảng cách từ đầu điện cực tới bề mặt vật
hàn một khoảng là 60 mm.
- Để đảm bảo ổn định hồ quang có thể cuộn quanh điện cực
than một số vòng để tạo ra từ trờng dẫn hớng hồ quang. Khi
hàn thờng dùng tấm lót bằng thép hoặc bằng đồng phía dới vật
hàn, cũng có thể lót thêm một lớp cách nhiệt (ví dụ amiăng) trớc
khi lót tấm thép hoặc tấm đồng.

19

Hình 2.1 Vị trí điện cực than, que hàn và hớng hàn

1: Vật hàn, 2: Que hàn, 3: Điện cực hàn, 4: Mối hàn
VII. Kiểm tra chất lợng mối hàn
7. 1 Mối hàn không ngấu:

Hình 2.2: Khuyết tật mối hàn (không ngấu)

* Nguyên nhân:
- Mép hàn chuẩn bị cha hợp lý. Góc vát nhỏ.
- Dòng điện quá nhỏ hoặc tốc độ hàn quá nhanh
- Góc độ điện cực và quae hàn không hợp lý
- Chiều dài hồ quang quá lớn
* Biện pháp khắc phục:
- Chọn chế độ hàn hợp lý
- Vát mép mối hàn đúng kích thớc bản vẽ
7.2 Mối hàn ngậm xỉ:

Hình 2.3: Mối hàn ngậm xỉ

Nguyên nhân:
- Dòng điện quá nhỏ
- Hàn lớp thứ nhât không làm sạch lại hàn tiếp lớp thứ hai
- không chấp hàn công tác làm sạch trớc khi hàn
- Góc nghiêng mỏ hàn que hàn không hợp lý
Biện pháp khắc phục
Khắc phục các tồn tại trên
7.3. Mối hàn cháy cạnh , chảy xệ:

Hình 2.4: Mối hàn khuyết cạnh, chảy xệ

Khuyết cạch và chảy xệ thờng xẩy ra khi hàn góc nhiều hơn
Nguyên nhân:
20


- Cờng độ dòng hàn quá lớn
- Tốc độ hàn chậm
Biện pháp khắc phục
- Chọn lại chế độ hàn
- Khi hàn góc tốt nhất là đa phôi về vị trí lòng thuyên để hàn
bằng
7.4 Mối hàn bị nứt:

Hình 2.5: Mối hàn nứt

* Nguyên nhân
- Chọn chế độ hàn không hợp lý
- Kích thuốc mối hàn không đúng theo yêu cầu
- Chọn vật liệu hàn không thích hợp
- Không nung nóng sơ bộ trớc khi hàn
* Biện pháp khắc phục
Khắc phục các các tồn tại trên
7.5 Mối hàn rỗ khí:
Rỗ
khí

Hình 2.6: Mối hàn rỗ khí

* Nguyên nhân:

- Không chấp hành công tác làm sạch sấy khô que hàn vật hàn
trớc khi hàn;
- Chỉnh lu lợng khí bảo vệ thấp
- Dùng hồ quang hàn dài để hàn
- Chọn thuốc hàn không đúng chủng loại
- Chế dộ hàn cha hợp lý
* Biện pháp khắc phục
- Chọn đúng vật liệu hàn
- Chấp hành triệt để công tác làm sạch sây khô que hàn vật
hàn
- Dùng hồ quang ngắn để hàn
- Khi hàn khí bảo vệ thì phải điều chỉnh lợng khí thích hợp
VIII. An toàn lao động và vệ sinh phân xởng
- Trang bị đầy đủ bảo hộ lao động: Mặt nạ hàn, kính bảo hộ,
yếm da, dày da, ủng, găng tay
- Bình chống cháy.

21


- Mặt bằng thực tập bố trí gọn gàng, nơi làm việc có đủ ánh
sáng, hệ thống thông gió, hút bụi hoạt động tốt
- Nền xởng khô ráo, máy hàn có đầy đủ dây tiếp đất

22


Bi 3: Hn nhụm, hp kim nhụm bng phng phỏp hn TIG
Mó bi: 32.3
Gii thiu:

Mc tiờu:
- Trỡnh by ỳng c im, khú khn khi hn nhụm hp kim nhụm.
- Chun b thit b, dng c hn TIG y an ton.
- Chun b mộp hn sch ht lp ụ-xy hoỏ, ht cỏc vt bn ỳng kớch thc,
m bo yờu cu k thut.
- Chn que hn, khớ do v phự hp vi kim loi hn.
- Chn ng kớnh in cc, cng dũng in, in ỏp hn, tc hn,
lu lng khớ bo v phự hp vi chiu dy, tớnh cht vt liu v kiu liờn
kt hn.
- Hn nhụm, hp kim nhụm cỏc mi hn giỏp mi, mi hn gp mộp, mi
hn gúc bng phng phỏp hn TIG m bo sõu ngu, khụng r khớ
ngm x, khụng chỏy cnh, ớt bin dng .
- Kim tra ỏnh giỏ ỳng cht lng mi hn.
- Thc hin tt cụng tỏc an ton lao ng v v sinh phõn xng.
- Tuõn th quy nh, quy phm trong quy trỡnh trỡnh hn nhụm, hp kim
nhụm bng phng phỏp hn TIG.
- Rốn luyn tớnh t giỏc, k lut, cn thn, t m, chớnh xỏc.
Ni dung:
I. Đặc điểm khó khăn khi hàn nhôm Vật liệu hàn Nhôm
1. Đặc điểm khó khăn khi hàn nhôm
Tính hàn là khả năng của vật liệu khi dùng công nghệ hàn
tạo thành kết cấu hàn nhất định để mối hàn có đợc chất lợng
đạt yêu cầu. Tính hàn của nhôm và hợp kim nhôm nói chung có
nhiều yếu tố ảnh hởng đến tính hàn của chúng. Có thể
nghiên cứu tới mấy đặc điểm sau:
- ái lực của nhôm với ôxy lớn tạo nên lớp ôxít nhôm Al 2O3 có
nhiệt độ cao (20500C) và khối lợng riêng lớn hơn vật liệu cơ
bản (3,96g/cm3). Các ôxit nhôm ngăn cách sự liên kết giữa kim
loại cơ bản và vật liệu phụ (que hàn). Vì thế cần phải khử ôxit
nhôm trong quá trình hàn.

- Hệ số giãn nở lớn gây nên biến dạng và ứng suất lớn, đó
là một nguyên nhân của hiện tợng nứt khi hàn. Từ quan điểm
trên ta cần chọn phơng pháp hàn có ảnh hởng nhiệt bé nhất
đến vật liệu.
- Một số loại nhôm khi nung nóng có hiện tợng kết tủa
trong vùng ảnh hởng nhiệt nên làm giảm cơ tính chống ăn mòn
của vùng này.
- Có sự khác nhau về cơ tính của nhôm và hợp kim nhôm
đúc hoặc biến dạng so với mối hàn, cần cố gắng giảm sự khác
biệt này. Điều này có thể thực hiện đợc khi hàn hợp kim biến
dạng.
23


- Độ hoà tan khí trong nhôm rất lớn nên thờng gây rỗ khí
trong mối hàn.
- Khi hàn nhôm không có sự thay đổi màu sắc nên khó
quan sát nhiệt độ kim loại.
2. Vật liệu hàn nhôm.
Điện cực hàn:
- Điên cực không nóng chảy thờng dùng Vônfram hoặc
- Khi hn nhụm nờn s dng in cc zirconi-vonfram loi tt,
loi ny ớt b nhim bn hn Vonfram tinh khit v chu c
dũng in cao hn mc dự giỏ t hn.
Khí hàn: Khí bảo vệ là khí trơ argon, hêli hoặc hỗn hợp argon
- hêli . vì thế không cần phải sử dụng thuốc hàn.
II. Chuẩn bị Thiết bị dụng cụ hàn:
Sử dụng máy hàn TIG có thể dùng dòng một chiều hoặc
xoay chiều
Khi dùng dòng một chiều cực thuận (cực âm nối với điện cực)

hồ quang sinh ra do sự chuyển động của dòng điện tử hớng từ
điện cực tới vật hàn nên sinh ra nhiệt lợng ở vật hàn chiếm 2/3
tổng nhiệt lợng hồ quang, về nguyên tắc này là hợp lý nhng khi
hàn nhôm hợp kim nhôm hoặc manhê và hợp kim ma nhê không
hợp lý vì không phá đợc lớp ô-xít nhôm trên bề mặt vật hàn.
Dùng phơng pháp nối ngợc cực. (Cực dơng nối với điện cực)
dòng điện tử hớng về phía điện cực vì thế nhiệt của vật hàn
sẽ thấp hơn của điện cực, nên phải dùng điện cực có đờng
kính lớn hơn khi dùng phơng pháp nối thuận và có biện pháp
làm nguội tôt để giảm hao mòn, dùng phơng pháp đấu điện
cực này chiều rộng mối hàn lớn nhng chiều sâu mối hàn bé.
Vì thế phơng pháp này đợc dùng khi hàn nhôm hợp kim nhôm.
III. Chuẩn bị chi tiết hàn:
- Chuẩn bị chi tiết hàn khi hàn nhôm và hợp kim nhôm bằng phơng pháp hàn TIG cũng giống nh chuẩn bị chi tiết hàn khi hàn
khí.
- Hn TIG ch yu s dng cho hn nhụm vi chiu dy t 0.8mm
n 3.2mm cỏc chiu dy ln hn cng hn TIG c nhng khụng
kớnh t bng cỏc phng phỏp hn khỏc.
IV. Tính Chế độ hàn:
Khi hàn vật dầy có chiều dày dới 6mm dùng điện cực vônfram
Dờng kính điện cực d = 1,5 5 mm
Cờng độ dòng điện hàn chọn theo công thức :
Ih=(60 - 65)*d (A)
Tốc độ hàn vào khoảng 8 - 12 m/h
Lợng khí tiêu hao 4 - 8 l/phút (argon) hoặc 12 - 18 l/phút (hêli)
24


¸p lùc khÝ vµo kho¶ng 0,1 - 0,5 at.

25