công nghệ kim loại hàn hồ quang tay

31/08/2016

B

TR

NG

GIÁO D C VÀ ÀO T O
I H C S PH M K THU T TP. HCM
KHOA C KHÍ CH T O MÁY

B

TR

NG

GIÁO D C VÀ ÀO T O
I H C S PH M K THU T TP. HCM
KHOA C KHÍ CH T O MÁY

CƠNG NGH KIM LO I
METAL TECHNOLOGY
MMH: METE320126- S TC: 2 LT+BTL: 2 TN 0 TH 0
TRÌNH
:
I H C, CAO
NG.

University of Technical Education HCM City

Faculty of Mechanical Engineering
Metal Processing Department

Welding

PHẦN 3: CÔNG NGHỆ HÀN
Chương1

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CÔNG NGHỆ HÀN

Chương2

HÀN HỒ QUANG TAY

Chương3

HÀN HỒ QUANG TỰ ĐỘNG VÀ BÁN TỰ ĐỘNG

Chương4

HÀN ĐIỆN TIẾP XÚC

Chương5

HÀN VÀ CẮT BẰNG KHÍÙ

Chương7

BI Ế
N DẠNG,Ứ

NG SUẤ
T , KHUYẾ
T TẬ
T KHI
HÀN

1


31/08/2016

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.1a
nh ngh a Phân lo i-

nh ngh a

Là

c i m.

ph

ng

pháp

hàn nóng ch y mà ngu n
H quang hàn
Thi t b hàn

nhi t khi hàn là h quang
i n cháy gi a hai
c c. S

V t li u hàn
Công ngh hàn

n

cháy và duy trì

nh h

quang trong

quá trình hàn là do s
khi n c a tay ng

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.1b Phân lo i

A.Phân lo i theo i n c c:
i n c c không nóng ch y: ( i n c c b ng C,
graphit,W)
i n c c nóng ch y:

i n

i u

i th .

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.1b Phân lo i

B.Phân lo i theo cách n i dây:
N i dây tr c ti p: C que hàn và v t hàn
c n i tr c ti p
v i hai c c c a ngu n (ngu n có th là AC ho c DC).

2


31/08/2016

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

2.1b Phân lo i

2.1b Phân lo i

C.Phân lo i theo dòng i n:

B.Phân lo i theo cách n i dây:

Dòng i n xoay chi u: thi t b g n nh , s d ng

N i dây gián ti p: Que
hàn n i v i ngu n i n
còn v t hàn không n i
v i ngu n i n.

gi n, v n hành d , giá thành r nh ng h quang không n
nh nên ch t l

ng m i hàn không cao, n i i n tùy ý.

Dòng i n m t chi u: t o h quang d và n
N i h n h
và gián
ngu n i n
ra 3 c t h
v t dày.)

n

p tr c ti p
ti p: dùng
ba pha (t o
quang, hàn

ch t l

ng m i hàn cao nh ng thi t b

nh nên

t ti n, c ng k nh,

s d ng ph c t p, khó b o qu n.
Tùy theo t ng tr

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

ng h p hàn mà n i thu n hay ngh ch.

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

2.1b Phân lo i

2.1b Phân lo i

1.Máy phát i n.

1.Máy phát i n.
3

2.Que hàn.
3.Kìm hàn.

2.Que hàn.

3
2
1

3.Kim hàn.

2
1

4.V t hàn.

4.V t hàn.

4
u thu n (C c tính th ng):
C c d ng n i v i v t hàn. C c âm n i v i que hàn.
Hàn v t dày, kim lo i khó ch y

i n c c không nóng ch y.

u ngh ch (C c tính ng c):
C c d ng n i v i que hàn. C c âm n i v i v t hàn.
Que hàn ch y r t nhanh, v t hàn ch y ít, dùng hàn kim
lo i màu, v t hàn m ng.

4

3


31/08/2016

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.1c

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

c i m

2.2 H quang hàn

Hàn
c m i hàn các v trí khác nhau
Hàn

c trên các chi ti t to, nh , n gi n, ph c t p
khác nhau.
Hàn trong môi tr ng khí b o v , hàn d i n c, hàn
trong chân không
Thi t b hàn và trang b gá l p hàn n gi n, d ch t o.
N ng su t hàn th p, ch t l ng m i hàn không cao, ph
thu c vào trình
công nhân.

H quang hàn
là s phóng i n
n nh qua môi
tr ng khí ã
c
ion hóa. Dòng i n
truy n qua khí n m
gi a hai c c: c c
âm g i là katod,
c c d ng g i là
Anod.

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

2.2 H quang hàn

Ph

2.2 H quang hàn

ng pháp t o h quang
M th ng

ng

c tính t nh c a h quang

Ma sát
Quan h gi a hi u
i n th v i c ng
dòng
i n g i là
ng
c tính t nh
c a h quang
2-4

2-4

Theo gi n

(Hình 2-4)

(Hình 2-5)

Uh=f(Ih)
Hình.

ng c tính t nh c a h
quang hàn

4


31/08/2016

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

2.2 H quang hàn

2.2 H quang hàn

ng

c tính t nh c a h quang

Khu v c I:

c tính gi m dòng i n I

Hi n t

80A

i n th h quang gi m khi dòng i n t ng. Ít s d ng trong th c t vì h quang
cháy không n nh.

Khu v c II: 80A < I < 800A,
i n th h quang g n nh không i hay ng i ta còn g i là
ng c tính
c ng. Lo i
ng c tính này th ng
c s d ng trong hàn h quang tay vì
h quang cháy n nh nh t, ch có chi u dài h quang thay i thì i n th m i
thay i.

Khu v c III: I
i n th t ng và
trong k thu t hàn t

1000A
ng c tính t nh d c lên. Lo i này th
ng d i l p thu c hàn và khí b o v .

ng

c s d ng

H quang

c xem nh
m t dây d n m m
d n i n,
và d i tác d ng c a nhi u y u
t khác, h quang có th b kéo
dài và d ch chuy n kh i v trí
bình th ng ho c có th làm h
quang b t t. Hi n t ng này
g i là hi n t ng th i l ch h Hình 3.6. Hi n t ng th i
l ch h quang
quang

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.2 H quang hàn

Hi n t
nh h

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.2 H quang hàn

ng th i l ch h quang
ng c a t tr

ng th i l ch h quang

ng

Hi n t
nh h

ng th i l ch h quang
ng c a s t t

5


31/08/2016

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.2 H quang hàn

Hi n t
nh h

ng th i l ch h quang
ng c a góc nghiêng i n c c hàn

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.3 Thi t b hàn

Bi n áp có b t c m riêng

Hình. Bi n áp có b t c m riêng

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.2 H quang hàn

Hi n t

ng th i l ch h quang

Các bi n pháp kh c ph c
Thay i v trí n i dây v i v t hàn.
Nghiêng que hàn v phía h quang b th i l ch
Gi m chi u dài h quang.
Thay ngu n hàn m t chi u b ng ngu n hàn xoay chi u.
t thêm v t li u s t t (pherit) g n h quang
kéo h quang l ch v phía ó, t o nên t tr ng
i
x ng .
Có bi n pháp che ch n gió ho c các dòng khí tác
ng lên h quang khi hàn ngoài tr i.

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.3 Thi t b hàn

Bi n áp có các cu n dây di

ng

Hình. Bi n áp có b t c m riêng

6


31/08/2016

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.3 Thi t b hàn

Bi n áp có lõi t di

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.3 Thi t b hàn

ng

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.3 Thi t b hàn

Bi n áp có b t c m bão hoà

Bi n áp có lõi t di

ng trong cu n c m

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.3 Thi t b hàn

Máy hàn i n m t chi u

Máy phát i n hàn

Máy ch nh l u hàn

7


31/08/2016

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.3 Thi t b hàn

Que hàn

CH
NG 2

HÀN H QUANG TAY
2.3 Thi t b hàn

Que hàn

(1) Ph n lõi
Là ph n kim lo i bù p cho m i hàn,
ng kính c a ph n lõi
c g i là
ng kính
que hàn, kích th c c a ph n lõi: chi u dài 250 ÷ 450 mm t ng ng v i
ng kính t 1 ÷
12 mm.
(2) Ph n v thu c
Là ph n h n h p các hoá ch t, khoáng ch t, fero h p kim và ch t dính k t bao xung
quanh ph n lõi.

Yêu c u:
V v thu c
T o ra môi tr ng ion hoá t t
m b o d gây h quang và h
quang cháy n nh. Th ng dùng các nguyên t c a nhóm kim lo i
ki m.
T o ra môi tr ng khí b o v vùng hàn. Th ng dùng các ch t
h u c (tinh b t, xenlulo ), các ch t khoáng (manhezit, á c m
th ch, ).
T o ra l p x b c l i m i hàn, tránh cho m i hàn b khí xâm nh p
và t o i u ki n cho m i hàn ngu i ch m. Sau khi m i hàn ngu i thì
l p x này ph i d bong, th ng dùng các lo i nh TiO2, CaF2, MnO,
SiO2

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.3 Thi t b hàn

Que hàn

Yêu c u:
V v thu c
Có kh n ng kh oxi, h p kim hoá m i hàn,
nh m nâng cao
ho c c i thi n thành ph n hoá h c và c tính c a kim lo i m i hàn.
Trong v thu c, các fero h p kim th ng
c a vào
th c hi n
ch c n ng này.
mb o
bám ch c c a v thu c trên lõi que, b o v lõi que
không b oxi hoá và không gây ra khí c khi hàn. Th ng dùng
n c thu tinh, dextrin,
Nhi t
nóng ch y c a h n h p v thu c ph i l n h n nhi t
nóng ch y c a lõi que khi hàn v thu c s tao ra hình ph u h ng
kim lo i que hàn ch y vào v ng hàn thu n l i, v thu c ph i cháy
u và không r i thành c c.

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

2.3 Thi t b hàn

Que hàn

Yêu c u:
V que hàn
m b o yêu c u v c tính c a kim lo i m i hàn.
m b o thành ph n hoá h c c n thi t cho kim lo i m i hàn.
Có tính công ngh t t.
D gây h quang, h quang cháy n nh.
Nóng ch y u, không vón c c.
Kh n ng hàn
c m i hàn nhi u v trí trong không gian.
Kim lo i m i hàn ít b khuy t t t n t, r , x .
X hàn d n i, ph
u, d tách kh i m i hàn khi ngu i.
N ng su t cao, giá thành r .
Không gây ra khí c khi hàn.

8


31/08/2016

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.3 Thi t b hàn

Que hàn

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.3 Thi t b hàn

Que hàn

Phân lo i

Phân lo i

Theo công d ng
Theo chi u dày l p v b c
Theo tính ch t ch y u c a v thu c

Theo tính ch t ch y u c a v thu c
Lo i v thu c h axit (A): v thu c
c làm b ng các
lo i oxit (s t, mangan, silic), feromangan, Cho phép
hàn b ng c 2 dòng i n xoay chi u và m t chi u. Tuy
nhiên, m i hàn d có khuynh h ng n t nóng, r t ít
dùng hàn các lo i thép hàm l ng S và C cao.

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.3 Thi t b hàn

Que hàn

Phân lo i

Theo tính ch t ch y u c a v thu c
Lo i v thu c h baz (B): trong v thu c ch y u là
canxicacbonat,
manhecacbonat,
hu nh
th ch,
feromangan, silic, titan,
Th ng ch s d ng v i dòng
i n m t chi u và n i ngh ch. M i hàn ít b n t k t tinh
nh ng r t d b r khí. Th ng dùng hàn các lo i thép
có
b n cao, các lo i k t c u quan tr ng.

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.3 Thi t b hàn

Que hàn
Phân lo i

Theo tính ch t ch y u c a v thu c
Lo i v thu c h h u c (O ho c C): ch a nhi u tinh
b t, xenlulo,
Ngoài ra có m t s tinh qu ng titan,
mangan, silic và m t s fero h p kim. Lo i này thích h p
hàn v i dòng i n m t chi u ho c xoay chi u. c bi t
là v ng hàn nhanh ông c nên

c s d ng
hàn
ng t trên xu ng.

9


31/08/2016

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

2.3 Thi t b hàn

Que hàn

2.3 Thi t b hàn

Que hàn

Phân lo i

Theo tính ch t ch y u c a v thu c
Lo i v thu c h rutin (R): trong thu c g m các thành
ph n oxit titan, grafit, mica, tr ng th nh, canxi và

manhecacbonat, fero h p kim,
c s d ng c trong
dòng i n m t chi u và xoay chi u. M i hàn t t nh ng
d b r khí n t k t tinh trong m i hàn.
Que hàn thép cacbon và h p kim th p TCVN 3734 - 89

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

2.3 Thi t b hàn

i n c c không nóng ch y
i n c c than, graphit

i n c c Wolfram

2.3 Thi t b hàn

Ch

hàn
ng kính que hàn d (mm)
Tu thu c vào chi u dày c a v t hàn mà ta ch n
ng kính que hàn phù h p.
i v i hàn giáp m i

d
1
2
k
i v i hàn góc, ch T
d
2

2

k : c nh c a m i hàn (mm)
: chi u dày v t hàn (mm)
d :
ng kính que hàn (mm)

10


31/08/2016

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

2.3 Thi t b hàn

2.3 Thi t b hàn

Ch

hàn
C ng
dòng i n hàn
(
d )d [A]
Khi hàn thép, v trí hàn s p: I h
d:
ng kính que hàn (mm)
và là các h s th c nghi m, khi hàn b ng thép
cacbon = 20, = 6.
Trong s n xu t tính theo I = (30 ÷ 50)d
N u v t có chi u dày >3d --> t ng dòng i n thêm
15%, n u hàn v t m ng <1.5d --> gi m dòng i n 15%.
Khi hàn ng thì gi m dòng i n t 10% 15% và hàn
tr n gi m dòng i n hàn t 15% 20%.

Ch
hàn
Chi u dài h quang Lhq
ó là kho ng cách t

u mút que hàn

n m t thoáng

c a v ng hàn.

Hàn h quang bình th

ng Lhq = 1,1d

Hàn h quang ng n

Lhq <1,1d ( i n th th p)

Hàn h quang dài

Lhq >1,1d ( i n th cao)

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

2.3 Thi t b hàn

2.3 Thi t b hàn

Ch
hàn
Chi u dài h quang Lhq

Ch
T c

H quang cháy không n nh, s c nóng b phân tán,
kim nlo i nóng ch y b n ra ngoài nhi u.
sâu nóng ch y bé d sinh ra khuy t c nh và nh ng
khuy t t t khác.
Nh ng khí có h i nh N, O2 trong không khí d th m
vào m i hàn gây hi n t ng r khí.

hàn
hàn Vh

Là t c

d ch chuy n que hàn d c theo tr c m i hàn.

N u Vh quá l n m i hàn s h p, chi u sâu ng u m i hàn
gi m, không ph ng và có th b gián o n.
N u Vh quá bé s d xu t hi n hi n t

ng cháy chân,

kim lo i c b n b nung quá m c, vùng nh h
Do ó nên s d ng h quang ng n

hàn

ng nhi t,

chi u r ng và chi u sâu c a m i hàn t ng.

11


31/08/2016

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY

2.3 Thi t b hàn

Ch
T c

2.3 Thi t b hàn

hàn
hàn Vh

T c
(h s

K thu t hàn h quang tay
Các ph ng pháp chuy n

ng que hàn

hàn h quang tay ph thu c vào lo i que hàn
p), Ih và ti t di n ngang c a m i hàn. Vh càng l n

thì n ng su t càng cao, vì v y ta có th s d ng que hàn có
ng kính l n và c
hàn mà v n

ng

m b o ch t l

dòng i n l n

t ng t c

ng m i hàn.

CH
NG 2
HÀN H QUANG TAY
2.3 Thi t b hàn

K thu t hàn h quang tay
Các ph ng pháp chuy n

ng que hàn

12