Đường hàn theo TCVN và nước ngoài (Mỹ)

WELDING

1


Content
A. Welding process
B. Welding position
C. Welding type
D. Welding joint
E. Welding symbol
F. Weld-ability of steel
G. Welding Quality Control
H. Electrode and base material
J. Welding calculation
K. Reference documents
2


A. Welding process
 There are 2 principles of welding
 Fusion welding: the metal pieces at joint are heated to a molten

state and allowed to solidify (liquid state bonding). Heat is
necessary to melt the metal.
 Pressure welding: the metal pieces at joint are heated to a
plastic state and then forced together by external pressure
(plastic state bonding). Heat is required in order to soften
material and for atomic diffusion.

3

A. Welding process
 Arc Welding – Hàn hồ quang:

Sử dụng Hồ quang điện để nung chảy kim loại và ngấu vào
nhau (fusion).
Tạo hồ quang và duy trì hồ quang ổn định.
Dịch chuyển que hàn dọc mối hàn để kim loại điền đầy.
Sử dụng thuốc bảo vệ, khí bảo vệ: CO2, Ar, He… để bảo vệ hồ
quang và vũng hàn khỏi tác dụng của môi trường không khí
xung quanh. Do N2 và O2 trong không khí nếu tác động trực
tiếp sẽ gây ra rỗ và xỉ trong mối hàn và gió ảnh hưởng đến độ
ổn định của hồ quang.
 Resistance Welding – Hàn điện trở:

Sử dụng sức nóng của điện trở nung chảy kim loại
 Gas Welding – Hàn hơi:

Sử dụng sức nóng của ngọn lửa cháy để nung chảy kim loại
4


A. Welding process
 Shielded Metal Arc Welding (SMAW) – Stick Electrode – Hàn hồ

quang tay
 Flux Core Arc Welding (FCAW) - Hàn hồ quang dây hàn có lõi

thuốc

 Gas Metal Arc Welding (GMAW - MIG, MAG) - Hàn hồ quang kim

loại trong môi trường khí
 Submerged Arc Welding (SAW) – Hàn hồ quang chìm
 Gas Tungsten Arc Welding (GTAW- TIG) - Hàn hồ quang điện cực

Tungsten trong môi trường khí.
 Stud Welding
 Electroslag Welding (ESW) – Hàn điện xỉ
 Electrogas Welding (EGW) – Hàn điện khí
 Oxy-Fuel Welding – Hàn hơi / hàn gió đá

5


A. Welding process
1. Shielded Metal Arc Welding
(SMAW) – Stick Electrode.
Hàn hồ quang tay

6


A. Welding process
1. Shielded Metal Arc Welding (SMAW) – Stick
Electrode.
Hàn hồ quang tay (hàn hồ quang que hàn có
vỏ bọc)
Nhiệt nung chảy do 1 hồ quang giữa que hàn
có thuốc bọc và vật hàn.

Sự bảo vệ thu được từ sự phân hủy của thuốc
bọc que hàn khi cháy.
Kim loại điền đầy là từ que hàn

7


A. Welding process
1. SMAW – Hàn hồ quang tay
Đặc điểm và ứng dụng
+ Hàn được với mọi tư thế khác nhau
+ Dùng cho cả điện một chiều và xoay chiều
+ Năng suất thấp, chất lượng kém
+ Bị bắn tóe nhiều nên phải đánh xỉ
+ Thiết bị đơn giản linh hoạt
+ Phù hợp để hàn các vật hàn có độ dày tương đối
nhỏ và trung bình, tư thế hàn khó
+ thường dùng để hàn thép carbon, thép hợp kim,
một số thép không gỉ, gang dẻo và gang xám
+ Không dùng để hàn kim loại màu như Niken,
Đồng, Nhôm và hợp kim của chúng
8


A. Welding process
2. Flux Core Arc Welding (FCAW)
Hàn hồ quang dây hàn có lõi
thuốc

9

A. Welding process
2. Flux Core Arc Welding (FCAW)
Hàn hồ quang dây hàn có lõi thuốc
Nhiệt nung chảy do 1 hồ quang giữa kim loại
điền đầy nóng chảy liên tục (điện cực nóng
chảy) và vật hàn.
Sự bảo vệ thu được từ thuốc hàn nằm bên
trong lõi của dây hàn hình ống.
Không dùng đến khí bảo vệ (FCAW-S, Selfshield) hoặc có thể được bảo vệ thêm bằng khí
từ nguồn cung cấp bên ngoài (FCAW-G, Gasshield)
10


A. Welding process
2. FCAW - Hàn hồ quang dây hàn có lõi thuốc
Đặc điểm và ứng dụng:
+ So với hàn hồ quang tay thì FCAW duy trì được
hồ quang liên tục, tốc độ đắp cao hơn, mức độ
bắn tóe thấp, mối hàn chất lượng ổn định
+ Do dây hàn có thể không cần khí bảo vệ nên
có thể dùng nơi có gió.
+ Năng suất cao, nhưng thiết bị đắt tiền hơn
SMAW, MIG, MAG
+ Vẫn cần làm sạch xỉ và khói hàn nhiều
+ Được áp dụng rộng rãi
11

A. Welding process
3. Gas Metal Arc
Welding (GMAW)
Hàn hồ quang
kim loại trong
môi trường khí

12


A. Welding process
3. Gas Metal Arc Welding (GMAW)
Hàn hồ quang kim loại trong môi trường khí
Nhiệt nung chảy do 1 hồ quang giữa kim loại
điền đầy nóng chảy liên tục (dây hàn nóng
chảy) và vật hàn.
Sự bảo vệ thu được hoàn toàn từ nguồn cung
cấp khí hoặc khí trộn ở bên ngoài.
Vũng chảy được bảo bệ bằng dòng khí trơ dc
gọi là hàn MIG Metal Insert Gas hoặc bằng
dòng khí hoạt hóa MAG Metal Active Gas.
Trong công nghiệp hàn MAG với khí bảo vệ là
CO2 thường được gọi là hàn dây hoặc hàn CO2
13


A. Welding process
3. Gas Metal Arc Welding (GMAW)
Hàn hồ quang kim loại trong môi trường khí
Đặc điểm và ứng dụng

+ Năng suất hàn cao gấp 2.5 lần so với hàn hồ quang tay.
+ Dễ hàn, không yêu cầu tay nghề cao
+ Có thể hàn trong mọi tư thế vị trí
+ Khó có thể di chuyển nhiều, tính linh hoạt kém.
+ Bức xạ nhiệt cao, ít xỉ hàn
+ Hàn được hầu hết các loại thép , thép không gỉ, thép
chịu nhiệt, hợp kim nhôm, magie, niken, đồng
+ Không thích hợp hàn ngoài trời vì gió có thể làm ảnh
hưởng đến khí bảo vệ
+ Dùng phổ biến trong hàn tự động và bán tự động trong
nhà máy sản xuất
14


A. Welding process
4. Submerged Arc Welding
(SAW)
Hàn hồ quang dưới lớp
thuốc – hàn hồ quang chìm

15


A. Welding process
4. Submerged Arc Welding (SAW)
Hàn hồ quang dưới lớp thuốc
Nhiệt nung chảy do 1 hồ quang hoặc nhiều hồ
quang giữa 1 điện cực kim loại trần hoặc
nhiều điện cực và vật hàn.
Hồ quang và kim loại nóng chảy được bảo vệ

bằng lớp chăn hoặc dạng hạt (thuốc hàn), là
loại vật liệu nóng chảy được phủ lên trên vật
hàn.
Kim loại điền đầy thu được từ điện cực và một
vài phần từ nguồn bổ sung (hàn dây lõi thuốc
hoặc kim loại dạng hạt
16


A. Welding process
4. Submerged Arc Welding (SAW)
Hàn hồ quang dưới lớp thuốc
Đặc điểm và ứng dụng
+ Nhiệt lượng hồ quang rất tập trung, cho phép
hàn với bề dày lớn, tốc độ hàn lớn.
+ Chất lượng mối hàn cao, ít khuyết tật, ko bắn
tóe
+ Hồ quang được bao kín ko gây hại mắt, ít khói
độc
+ Dễ tự động hóa và cơ khí hóa quá trình hàn
+ Chỉ hàn ở vị trí ngang, không hàn được đường
hàn đứng hoặc ở vị trí chật hẹp trên cao.
17


A. Welding process
5. Gas Tungsten Arc
Welding (GTAW) - TIG
Hàn hồ quang điện cực
Tungsten trong môi

trường khí

18


A. Welding process
5. Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) - TIG
Hàn hồ quang điện cực không nóng chảy
Tungsten trong môi trường khí
Nhiệt nung chảy do hồ quang giữa điện cực
Tungsten không nóng chảy và vật hàn.
Sự bảo vệ thu được hoàn toàn từ nguồn cung
cấp khí hoặc khí trộn ở bên ngoài (Argon, Heli)
Phương pháp này thường được gọi là hàn TIG
(Tungsten Insert Gas) hoặc hàn Argon, hoặc
WIG (Wonfram Insert Gas)

19


A. Welding process
5. GTAW - TIG - Hàn hồ quang điện cực Tungsten trong môi
trường khí
Đặc điểm và ứng dụng
+ Điện cực không nóng chảy
+ Mối hàn chất lượng cao, sạch đẹp, không có xỉ, ko văng
tóe
+ Hàn được hầu hết các kim loại, kim loại màu và hợp kim
của chúng
+ Thông thường được thao tác bằng tay, có thể tự động hóa

khâu di chuyển hồ quang và cấp dây hàn
+ Đặc biệt áp dụng cho các chi tiết hàn khó, yêu cầu mối
hàn cao như hàn góc nhỏ, những chố khó hàn trong chi
tiết máy, bề dày vật hàn nhỏ đến 0.6mm.
+ Năng suất thấp, yêu cầu thợ có tay nghề cao, giá thành
tương đối cao
20


A. Welding process
6. Stud Welding

21


A. Welding process
6. Stud Welding
là phương pháp hàn hồ quang, trong đó stud
chính là điện cực hàn electrode.
Hồ quang được tạo ra giữa stud và vật hàn.
Vòng bịt băng sứ ở đầu stud trong súng bắn có
tác dụng bảo vệ bể hàn.
Sau một vài giây, súng sẽ bắn stud vào bể
hàn và tạo thành đường hàn góc quanh chân
của stud.

22


A. Welding process

7. Electroslag Welding (ESW) - Hàn điện xỉ
là phương pháp hàn điện trở.
Nhiệt sinh ra khi cho dòng điện chạy qua
điện trở của bể xỉ.
Kim loại điền đầy được cung cấp từ dây
hàn điện cực nóng chảy.
Do sử dụng dòng điện
có cường độ rất cao
nên có hiệu suất làm
nóng chảy rất tốt.
Thường dùng để hàn
cho tấm rất dày.
23


A. Welding process
8. Electrogas Welding (EGW) - Hàn điện khí
Là phương pháp hàn điện tương tự như ESW.
Thường dùng để hàn cho tấm rất dày.
9. Oxy-fuel Welding - Hàn hơi / hàn gió đá
Sử dụng Oxy và C2H2 để nung chảy kim loại

24


A. Welding process
10. Pressure welding for reinforcing bar

25