Giáo trình Hàn tiếp xúc - CĐ Nghề Công Nghiệp Hà Nội

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
Chủ biên: Phạm Xuân Hồng
Đồng tác giả: Phạm Huy Hoàng, Đỗ Tiến Hùng, Dương Thành Hưng,
Nguyễn Thị Vân Anh

GIÁO TRÌNH

HÀN TIẾP XÚC
(Lưu hành nội bộ)

Hà Nội năm 2012


Tuyên bố bản quyền
Tài liệu này là loại giáo trình nội bộ dùng trong nhà trường
với mục đích làm tài liệu giảng dạy cho giáo viên và học sinh, sinh
viên nên các nguồn thông tin có thể được tham khảo.
Tài liệu phải do trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội in
ấn và phát hành.
Việc sử dụng tài liệu này với mục đích thương mại hoặc khác
với mục đích trên đều bị nghiêm cấm và bị coi là vi phạm bản
quyền.
Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội xin chân thành
cảm ơn các thông tin giúp cho nhà trường bảo vệ bản quyền của
mình.
Địa chỉ liên hệ:
Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội.
131 – Thái Thịnh – Đống Đa – Hà Nội
Điện thoại:

(84-4) 38532033

Fax:

(84-4) 38533523

Website: www.hnivc.edu.vn


1

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 theo các môđun đào tạo nghề là cấp thiết hiện nay.
Mô đun 23: Hàn tiếp xúc 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 dầu 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.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày..... tháng....năm ....
Tham gia biên soạn giáo trình

1. Phạm Xuân Hồng – Chủ biên
2. Phạm Huy Hoàng
3. Đỗ Tiến Hùng
4. Dương Thành Hưng
5. Nguyễn Thị Vân Anh


2

Mục lục
Đề mục
I. Lời giới thiệu
II. Mục lục
III. Nội dung tài liệu
Bài.1 Các kiến thức cơ bản hàn tiếp xúc điểm, đường
Bài.2 Vận hành, sử dụng máy hàn tiếp xúc điểm, đường
Bài.3 Hàn tiếp xúc điểm
Bài.4 Hàn tiếp xúc đường
Bài.5 Kiểm tra kết thuc mô đun
IV. Tài liệu tham khảo

Trang
1
2
3
5
18
31
39
47

49


3

CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN HÀN TIẾP XÚC
(HÀN ĐIỆN TRỞ)
Mã số mô đun: MĐ28

I. VỊ TRÍ, Ý NGHĨA, VAI TRÒ MÔ ĐUN:
Môđun Hàn tiếp xúc là mô đun chuyên môn nghề, người học được trang bị
kiến thức kỹ năng của phương pháp hàn được ứng dụng nhiều trong các ngành
công nghiệp.
II. MỤC TIÊU MÔ ĐUN:
- Mô tả được cấu tạo và nguyên lý làm việc của các loại thiết bị, dụng cụ hàn
tiếp xúc;
- Sử dụng các loại dụng cụ, thiết bị hàn tiếp xúc thành thạo.
- Chuẩn bị phôi hàn đúng kích thước bản vẽ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật
- Tính được chế độ hàn phù hợp với chiều dày, tính chất vật liệu và kiểu liên
kết hàn.
- Hàn được các mối hàn tiếp xúc điểm, tiếp xúc đường, tiếp xúc giáp mối đảm
bảo yêu cầu kỹ thuật, không rỗ khí ngậm xỉ, ít biến dạng.
- Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp.
III. NỘI DUNG MÔ ĐUN:
Số

Thời gian

TT

Tên các bài trong mô đun

Tổng
số

Lý
thuyết

1

Các kiến thức cơ bản hàn tiếp xúc
điểm, đường

8

7

Thực Kiểm
hành tra*
1

2

Vận hành, sử dụng máy hàn tiếp xúc
điểm, đường

4

1

3

3

Hàn tiếp xúc điểm

20

1

18

1

4

Hàn tiếp xúc đường

24

1

22

1

5

Kiểm tra mô đun

4

Cộng

60

4
10

43

7


4

YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HOÀN THÀNH MÔ ĐUN/MÔN HỌC
1. Kiểm tra đánh giá trước khi thực hiện mô đun:
- Kiến thức: Vấn đáp hoặc trắc nghiệm kiến thức đã học có liên quan đến MĐ25.
- Kỹ năng: Được đánh giá kết quả thực hiện bài tập thực hành của MĐ24.
2. Kiểm tra đánh giá trong khi thực hiện mô đun:
Giáo viên hướng dẫn quan sát trong quá trình hướng dẫn thường xuyên về
công tác chuẩn bị, thao tác cơ bản, bố trí nơi làm việc... Ghi sổ theo dõi để kết
hợp đánh giá kết quả thực hiện môđun về kiến thức, kỹ năng, thái độ.
3. Kiểm tra sau khi kết thúc mô đun:
3.1. Về kiến thức:
Căn cứ vào mục tiêu môđun để đánh giá kết quả qua bài kiểm tra viết, kiểm
tra vấn đáp, hoặc trắc nghiệm đạt các yêu cầu sau:
- Tính vật liệu hàn, phôi hàn chính xác.
- Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật liệu và kiểu liên kết hàn.

- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại máy hàn điện
tiếp xúc
- Một số quy định an toàn trong hàn điện.
3.2. Về kỹ năng:
Được đánh giá bằng kiểm tra trực tiếp các thao tác trên máy, qua chất lượng
của bài tập thực hành đạt các yêu cầu sau:
- Vận hành, sử dụng máy hàn tiếp xúc thông dụng thành thạo
- Chuẩn bị phôi liệu, thiết bị dụng cụ hàn đúng theo yêu cầu
- Hàn được các mối hàn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
- Phát hiện được các khuyết tật mối hàn và có biện pháp khắc phục được các
khuyết tật thường gặp.
- Sắp xếp thiết bị dụng cụ hợp lý, bố trí nơi làm việc khoa học.
3.3 Về thái độ:
Được đánh giá qua quan sát, qua sổ theo dõi đạt các yêu cầu sau:
- Chấp hành quy định bảo hộ lao động;
- Chấp hành nội quy thực tập;
- Tổ chức nơi làm việc hợp lý, khoa học;
- Ý thức tiết kiệm nguyên vật liệu;
- Tinh thần hợp tác làm việc theo tổ, nhóm.


5

Bài.1 CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN HÀN TIẾP XÚC ĐIỂM, ĐƯỜNG
Mã bài: 28.1
Giới thiệu:
Những kiến thức cơ bản của hàn tiếp xúc như cấu tạo, nguyên lý làm việc
của các thiết bị, tính toán chọn chế độ hàn, là cơ sở cho việc rèn luyện kỹ năng
hàn điện tiếp xúc.
Mục tiêu:

- Mô tả được cấu tạo và trình bày được nguyên lý làm việc của thiết bị hàn
tiếp xúc điểm, đường.
- Tính toán chọn được chế độ hàn hợp lý;
- Vận hành thiết bị hàn thành thạo;
- Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp.
Nội dung:
1. Thực chất đặc điểm và phạm vi ứng dụng.
1.1. Thực chất đặc điểm:
a. Thực chất:
Hàn điện tiếp xúc ( còn gọi là hàn tiếp xúc ) là dạng hàn áp lực, sử dụng
nhiệt do biến đổi điện năng thành nhiệt năng bằng cách cho dòng điện có cường
độ lớn đi qua mặt tiếp xúc của hai chi tiết hàn để nung nóng kim loại. Nguyên lý
của phương pháp hàn điện tiếp xúc như sau: Khi hàn hai mép hàn được ép sát vào
nhau nhờ cơ cấu ép, sau đó cho dòng điện chạy qua mặt tiếp xúc, theo định luật
Jun – Lenxơ nhiệt lượng sinh ra trong mạch điện hàn theo công thức:
Q = 0,24.R.I2.t
Trong đó:
I - Cường độ dòng điện hàn;
R - Điện trở toàn mạch;
t - Thời gian dòng điện chạy qua vật hàn.
Do bề mặt tiếp xúc giưa hai mép hàn có độ nhấp nhô, diện tích tiếp xúc thực tế
bé hơn so với diện tích tiếp xúc danh nghĩa, mặt khác trên bề mặt có màng ôxýt
và không sach hoàn toàn nên điện trở tiếp xúc lớn, lượng nhiệt sinh ra trong
mạch chủ yếu tập trung ở mặt tiếp xúc của hai mép hàn, nung nóng kim loại đến
trang thái hàn. Khi hai mép hàn được nung nóng đến trạng thái hàn, hai chi tiết
hàn được ép vào nhau với áp lực lớn tạo thành mối hàn.
Phương pháp này phụ thuộc vào điện trỏ suất ρ. Kim loại điện trở suất nhỏ thì
cường độ dòng điện cần phải lớn và ngược lại. Ví dụ: khi hàn đồng, nhôm và hợp
kim của chúng thì phải dùng máy hàn có công suất lớn.
b. Đặc điểm:

- Thời gian hàn ngắn, năng suất cao. Mối hàn đẹp và bền.
- Dễ cơ khí hoá và tự động hoá các hệ thống hàn điện tiếp xúc.
- Đòi hỏi phải có máy hàn công suất lớn ( dòng điện hàn có thể lên đến vài chục
nghìn Ampe ). Thiết bị hàn đắt, vốn đầu tư lớn.
1.2. Phạm vi ứng dụng:
Hàn điện tiếp xúc hiện nay được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành công
nghiệp như chế tạo ô tô, toa xe, máy bay, tên lửa, ống dẫn... So với các phương


6

pháp hàn khác, như hàn hồ quang, hàn tiếp xúc có nhiều ưu điểm: năng suất cao,
dễ cơ khí hoá và tự động hoá, tiết kiệm điện năng và giá thành hạ.
2. Phân loại các phương pháp hàn tiếp xúc:
Có thể phân loại các phương pháp hàn điện tiếp xúc theo các đặc điểm sau
đây:
- Theo phương pháp công nghệ tạo nên liên kết hàn, phân ra hàn điểm, hàn
đường.
- Theo kết cấu liên kết hàn phân ra hàn chồng, hàn giáp mối.
- Theo trạng thai kim loại vùng hàn phân ra hàn tiếp xúc chảy, hàn tiếp xúc
không chảy.
- Theo phương pháp cấp điện phân ra hàn một phía, hàn hai phía.
3. Hàn tiếp xúc điểm.

P
U
2
3

P

P

Ih

1

2
1
4
a)

4

Cu

U
b)

5

Hình 1.1. Sơ đồ nguyên lý hàn tiếp xúc điểm:
a) Hàn một phía, b) Hàn hai phía
1: chi tiết hàn, 2: điện cực, 3: biến áp hàn, 4: thiết bị điều khiẻn, 5: tấm đỡ


7

 Nguyên lý chung của máy hàn tiếp xúc điểm
- Hàn điểm là một dạng hàn điện trở, trong đó các chi tiết hàn được nối với

nhau tại những điểm riêng biệt. Cùng một thời điểm có thể hàn một, hai, hoặc
nhiều điểm

Hình1.2. Sơ đồ hàn điểm
Các chi tiết hàn được ép lại với nhau bằng hai điện cực, nung nóng chỗ tiếp
xúc của các chi tiết hàn lên và làm chảy một lớp mỏng trên bề mặt kim loại, còn


8

khu vực gần đó thì mềm ở trạng thái dẻo. Sau đó, ngắt dòng điện hàn và ép các
điện cực lại để thực hiện qua trình hàn.
Hàn điểm được thực hiện trên những máy hàn điểm chuyên dùng, chúng có
thể là máy hàn một điểm (hàn điểm hai phía), hoặc máy hàn nhiều điểm (hàn
điểm một phía) máy hàn cố định hay lưu động có truyền dẫn bằng công tắc đạp
chân, hay cơ khí hóa, tự động hoặc bán tự động.
+ Hàn hai phía được áp dụng rộng rãi để hàn thép tấm, thành phẩm kim
loại đen và kim loại màu chiều dày có thể hơn 2 mm, có thể hàn hai hoặc nhiều
tấm lại với nhau.
+ Hàn một phía là hai điện cực nằm về một phía của chi tiết hàn, vì thế mỗi
lần ép ta hàn được hai điểm. Phương pháp này dùng để hàn các tấm rộng nhưng
mỏng (có chiều dày nhỏ hơn 2 mm), chỉ hàn được hai tấm.
Khi hàn công suất phụ thuộc vào chiều dày và vào hình thức của vật hàn và
loại kim loại. Muốn hàn cho tốt cần có một lực ép thích đáng. Lực ép phụ thuộc
vào chiều dày của vật hàn, thành phần hóa học của kim loại. Vật liệu dùng làm
điện cực phải có tính dẫn điện và tính dẫn điện cao, giữ được ở nhiệt độ cao,
thường là đồng, đồng điện phân cán nguội, đồng đen có pha Cô - ban và Catmi
hợp kim có chất chủ yếu là Vonfram.
Hàn điểm được xây dựng rộng rãi trong các ngành chế tạo ô tô, máy bay,
toa xe,...

Chủ yếu cho các loại vật liệu tấm bằng thép ít các bon, thép hợp kim thấp,
thép không gỉ, các tấm bằng hợp kim đồng và nhôm.
4. Hàn tiếp xúc đường
4
P
Ih

2

1

U
3

P

Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý hàn tiếp xúc đường:
1: chi tiết hàn, 2: điện cực đĩa hàn, 3: biến áp hàn, 4: thiết bị điều khiẻn


9

Hàn tiếp xúc đường là một phương pháp hàn tiếp xúc, trong đó mối hàn là
tập hợp các điểm hàn liên tục: tại mỗi một thời điểm có một điểm hàn được tạo ra
do tác dụng của dòng điện và lực ép thông qua các điện cực hình đĩa quay liên
tục, các điện cực có thể bố trí về một phía hoặc hai phía so với chi tiết hàn giống
như hàn điểm. Hai điẹn cực hình đĩa quay ngược chiều nhau nhờ một động cơ có
tốc độ điều khiển được để tạo ra đường hàn kín. Tuỳ thuộc vào chuyển động của
điện cực hình đĩa khi có dòng điện chạy qua, hàn đường được chia làm ba loại
sau

+ Hàn đường liên tục:
Điện cực quay liên tục dòng điện luôn luôn chạy qua chi tiết hàn, tạo thành
đường hàn kín suốt chiều dài mối hàn. Phương pháp này cho năng suất cao, tuy
nhiên điện cực chóng mòn do bị nung nóng liên tục. Hàn đường liên tục thường
dùng hàn các tấm mỏng yêu cầu độ kín như bình nước treo, bình xăng xe máy.
+ Hàn đường gián đoạn.
Điện cực quay liên tục nhưng dòng điện chạy qua theo chu kỳ ngắn và mối hàn
được hình thành theo chu kỳ đó.
+ Hàn bước.
Điện cực quay gián đoạn theo chu kỳ, khi điện cực ngừng quay dòng điện
được cung cấp và tạo thành điểm hàn.
Điện cực hình đĩa trong hàn đường làm bằng vật liệu giống như hàn điểm.
tốc độ khi hàn đường có thể đạt được 10m/phút; mối hàn có độ tin cậy cao khi
làm việc trong môi trường chân không hoặc chịu áp lực lớn. Hàn đường được sử
dụng trong công nghiệp chế tạo thùng nhiên liệu của ôtô, máy bay, các thiết bị
trong tủ lạnh, máy giặt.
5. Chế độ hàn:
5.1 Chế độ hàn tiếp xúc giáp mối.
Phương pháp hàn tiếp xúc được chia thành hai phương pháp hàn:
Phương pháp hàn điện trở ( không chảy ) và phương pháp hàn chảy:
 Hàn điện trở:
- Lực ép: sau khi hai chi tiết hàn được ép sát vào với nhau nhờ lực ép sơ bộ
từ 10 ÷ 15 N/mm2, tiến hành đóng điện nung kim loại mép hàn đến trạng
thái dẻo, cắt điện và ép kết thúc với lực từ 30 ÷ 40 N/mm2 để tạo thành mối
hàn.
- Điện áp hàn: U = 1 ÷ 12 V.
- Cường độ dòng điện hàn: có thể xác định theo công thức


10

Trong đó:
Th - Nhiệt độ cần hàn
K2 - Hệ số tổn thất nhiệt ( đối với thép kết cấu thấp lấy bằng 0,75; các loại
thép khác lấy bằng 0,9.
ρtb - Điện trớ suất trung bình. ρtb = ρ0 ( 1 + α Th )
( ρ0 là điện trở suất vật hàn ở 00C, α là hệ số điện trở)
m1 là hệ số phụ thuộc điện trở tiếp xúc lấy gần đúng = 0,4.
Rtx là điện trở tiếp xúc lúc bắt đầu hàn; C - Điện dung kim loại vật hàn.
γ - Khối lượng riêng kim loại vật hàn; F - Diện tích tiết diện chi tiết.
λ - Hệ số dẫn nhiệt ( Calo/cm.s ); t - Thời gian cần thiết nung nóng.
Ta có J √ t = K 103; J - mật độ dòng điện , đôi với thép J = 20 ÷ 60 A/mm2
K - Hệ số phụ thuộc tính chất vật hàn, tiết diện chi tiết và chiều dài phần
nhô:

- Công suất hàn: Công suất riêng thường lấy ( 0,12 ÷ 0,15 ) KVA/mm2.
Khi hàn ống lấy bằng 0,2 KVA/mm2.
- Chiều dài phần nhô l1, l2: l1 = ( 0,5 ÷ 1,5 ) d; l2 = ( 0,5 ÷ 4 ) d.
- Trong phương pháp hàn này: các đầu chi tiết hàn được tiếp xúc với nhau
và được đốt nóng bằng dòng điện tới trạng thái dẻo, sau đó ngắt dòng điện
và ép hai chi tiết dính lại với nhau thành một khối.


11

- Dùng phương pháp này, mối hàn không bị chảy và có thể hàn các chi tiết
bằng thép ít cac-bon hoặc các kim loại màu có bề mặt đã được làm sạch trước.
Diện tích mặt cắt không quá 1000 mm2. Khi hàn các mặt lớn bằng phương pháp
này thì khó được mối hàn tốt vì sự nung nóng chi tiết không đều trong mặt cắt.
 Phương pháp hàn chảy:

+Nguyên lý chung: Các mặt hàn được áp lại gần nhau sao cho trên mối
hàn chỉ có mấy điểm tiếp xúc nhỏ để khi dòng điện đi qua ở đó sẽ là những cầu
điện vì mật độ điện lớn mà diện tích tiếp xúc lại nhỏ nên chỗ hàn lập tức bị đốt
nóng chảy.

- Kim loại khi nóng chảy sẽ loang ra trong kẽ của mối hàn làm cho mạch điện
ở đó bị hở. Nhưng những điểm tiếp xúc nhỏ khác do tác dụng của lực ép ở đầu ép
lại để cho dòng điện chạy qua, nên sau khi nóng chảy kim loại lại chảy tản ra
xung quanh.
Cứ như thế diện tích nóng chảy sẽ to dần và trong một thời gian ngắn trên
khắp mặt mối hàn sẽ có một lớp kim loại mỏng bao phủ, sau đó dùng một lực ép
lớn ép lại, kim loại nóng chảy, xỉ bẩn sẽ được đẩy ra ngoài và vật hàn được gắn
chặt lại.
- Cường độ dòng điện dùng trong phương pháp hàn này tương đối nhỏ nên giá
thành có rẻ hơn so với hàn điện trở. Qúa trình hàn cũng nhanh hơn hàn điện trở
mà không cần phải làm sạch trước các vật hàn.
- Chất lượng mối hàn cao. Ngoài ra dùng phương pháp này có thể hàn được
những loại thép dặc biệt mà phương pháp hàn điện trở không thực hiện được.
+ Có hai phương pháp tiến hành hàn giáp mối nóng chảy: liên tục và gián đoạn.
Với quá trình hàn liên tục: ban đầu hai mép hàn được ép nhẹ, đồng thời đóng
điện. Ban đầu do tiếp xúc không hoàn toàn, mật độ dòng điện tại các đỉnh tiếp
xúc lớn, nhanh chóng làm nóng chảy các đỉnh nhấp nhô, diện tích tiếp xúc tăng
dần và cường độ dòng điện tăng nhanh.


12

Khi kim loại trên mặt tiếp xúc nóng chảy hoàn toàn, các ôxyt và một phần
kim loại nóng chảy cùng vật lẫn bị đẩy ra ngoài do tác dụng của lực điện từ, cắt
điện và tiến hành ép với lực ép lớn ( từ 2500 ÷ 5000 N/mm2) tạo thành mối hàn.

Điện áp hàn khi hàn nóng chảy liên tục U = 1÷12 V, mật độ dòng điện từ
10÷50A/mm2.
Với quá trình hàn gián đoạn: điện được đóng liên tục, còn hai chi tiết hàn được
ép tiếp xúc với nhau theo chu kỳ. Khi hai mép hàn tiếp xúc, kim loại bị nung
nóng bởi dòng điện chạy qua mặt tiếp xúc, còn khi hai mép hàn tách ra, giữa hai
mép hàn xuất hiện tia lửa điện làm tăng tốc độ nung nóng mép hàn. Khi kim loại
hai mép hàn nóng chảy tốt, tiến hành ép kết thúc với lực ép từ 15 ÷ 50N/mm2, để
tạo thành mối hàn. Điện áp hàn nóng chảy gián đoạn U = 5 ÷15 V, mật độ dòng
điện J = 3 ÷15 A/mm2.
Phương pháp hàn nóng chảy gián đoạn công suất của thiết bị yêu cầu thấp hơn
hàn liên tục.
5.2. Chế độ hàn điểm.
Chế độ hàn điểm phụ thuộc vào vật liệu hàn. Khi hàn thép cácbon thấp
hoặc thép hợp kim thấp, dùng chế độ hàn mềm:
J = 80 - 160 A/mm2; P = 15 - 40 N/mm2; t = 0,5 - 3 giây
Khi hàn thép không rỉ và các hợp kim dẫn nhiệt nhanh như hợp kim nhôm,
hợp kim đồng hoặc các tấm có lớp phủ bảo vệ, dùng chế độ hàn cứng:
J = 120 - 360 A/mm2; P = 40 - 100 N/mm2; t = 0,001- 0,1 giây
Điện cực thường chế tạo bằng đồng hoặc hợp kim đồng có tính dẫn điện và
dẫn nhiệtcao, bên trong có nước làm nguội, do đó mặt tiếp xúc giữa điện cực và
chi tiết ít sinh nhiệt so với tại điểm hàn.

 Chế độ hàn điểm khi hàn dòng điên xoay chiều AC
Hàn điểm
Chiều dầy chi
Dòng
Thời gian
tiết
điện hàn
hàn

Ih,KA
Th, s
0,5 + 0,5
6–7
0,08 – 0,1
0,8 + 0,8
7 – 8,5
0,1 – 0,14
1,0 + 1,0
8,5 – 9,5
0,12 – 0,16
1,2 + 1,2
9,5 – 10,5
0,12 – 0,2
1,5 + 1,5
11 - 12
0,16 – 0,24
2+2
12 - 13
0,2 – 0,32

Lực ép
Fe, KN
1,2 – 1,8
2,0 – 2,8
2,5 – 3,0
3,0 – 4,0
4,0 – 5,0
6,0 – 7,0

13

3,0 + 3,0
4,0 + 4,0

14 - 15
18 - 19

0,3 – 0,48
0,7 – 0,9

9,0 - 10
13 - 15

 Chế độ hàn điểm khi hàn dòng điên xoay chiều AC

Chế độ hàn điểm khi hàn dòng điên một chiều DC

5.3. Chế độ hàn đường.
* Bước hàn: là khoảng cách giữa 2 điểm hàn thường lấy S = (1,5 ÷ 4,5) mm.
* Đường kính đĩa điện cực
Đối với các máy hàn đường thường có điện cực chế tạo bằng đồng, đường
kính đĩa điện cực: D = 200 ÷ 250 mm.
* Lực ép: khi hàn xác định theo công thức:


14

P

 .d 2 . b
4

Trong đó:
d - đường kính điện cực [mm];
σb - giới hạn bền của vật liệu hàn [N/mm2].
* Thời gian hàn
Thời gian hàn là tổng thời gian dòng điện chảy qua đường hàn để hàn và
thời gian phụ được tính như sau:

t

0, 06.S
Vh

Trong đó:
S - bước hàn;
Vh - tốc độ hàn, thường lấy bằng (0,5 ÷ 3) m/phút.
* Dòng điện hàn: khi hàn đường nên chọn cao hơn hàn điểm từ (20 ÷ 80)%.
Bảng 2 - Các chế độ hàn đường gián đoạn của thép cacbon thấp.
Chu trình làm việc
Bề rộng
Áp lực
của các bộ phận ngắt
Chiều dày
mặt tiếp
Tốc
giữa các
kim loại

xúc các
Đóng
Thời rian độ hàn
điện cực
(mm)
con lăn
điện
tạm nghỉ (m/ph)
(N)
(N)
(s)
(s)
0,25 + 0,25
5
1.750
0,04
0,02
2
0,5 + 0,5
5
2.250
0,04
0,04
1,9
0,75 + 0,75
6
3.000
0,06
0,04
1,8

1 +1
6
4.000
0,06
0,06
1,75
1,25 + 1,25
8,5
4.500
0,08
0,06
1,7
1,5 + 1,5
8,5
5.250
0,08
0,08
1,5
2+2
10
6.500
0,12
0,10
1,4
Bảng 3: Các chế độ hàn đường liên tục của thép cacbon thấp.
Chiều dày
Bề rộng các
Áp lực giữa
Tốc độ hàn
kim loại

con lăn
các con lăn
(m/ph)
(mm)
(mm)
(N)
0,2+0,2
4
800
1
0,5+0,5
5
1.000
1
1,0+1,0
5
1.200
1
0,2+0,2
4
800
1,5
0,5+0,5
5
1.000
1,5
1,0+1,0
5
1.200
1,5

Dòng
điện hàn
(A)
8.000
11.000
13.000
15.000
16.500
17.500
19.00

Dòng điện
hàn
(A)
2.500
3.000
3.500
3.000
3.500
5.000


15

Đánh giá kết quả học tập:

TT

I

Tiêu chí đánh giá

Cách thức và phương Điểm
pháp đánh giá
tối đa

Kiến thức
1

Thực chất, đặc điểm và
phạm vi ứng dụng

3

Làm bài tự luận, đối
1.1 Nêu thực chất của hàn tiếp
chiếu với nội dung bài
xúc chính xác
học
1.2 Nêu đặc điểm của hàn tiếp
xúc đúng
1.3 Nêu đầy đủ phạm vi ứng
dụng của hàn tiếp xúc
2

3

Trình bày đầy đủ cách phân
loại các phương pháp hàn

tiếp xúc

4.1
4.2
4.3

Vấn đáp, đối chiếu với
nội dung bài học

Nguyên lý hàn tiếp xúc

Chế độ hàn tiếp xúc

1

2
2
1
1
3

Nêu đúng cách chọn chế độ
hàn tiếp xúc giáp mối
Làm bài tự luận, đối
Nêu đầy đủ cách chọn chế chiếu với nội dung bài
học
độ hàn điểm
Nêu đúng cách chọn chế độ
hàn đường

1
1
1

Cộng:
II

1
1

Làm bài tự luận và
3.1 Trình bày đúng nguyên lý trắc nghiệm, đối chiếu
hàn tiếp xúc điểm
với nội dung bài học
3.2 Trình bày đúng nguyên lý
hàn tiếp xúc đường
4

1

10 đ

Kỹ năng
Nhận biết các phương pháp

Quan sát hình ảnh, vật
thật và ký hiệu các

4

Kết quả
thực hiện
của
người
học


16

2

hàn tiếp xúc

loại máy hàn, đối
chiếu với nội dung bài
học để nhận biết

Phân biệt các chế độ hàn tiếp
xúc

Quan sát các bảng chế
độ hàn, đối chiếu với
nội dung bài học để
nhận biết
Cộng:

III
1

Tác phong công nghiệp

4

Theo dõi việc thực
1.2 Không vi phạm nội quy lớp hiện, đối chiếu với nội
quy của trường.
học
1.3 Tính cẩn thận, tỉ mỉ

3

10 đ

Thái độ

1.1 Đi học đầy đủ, đúng giờ

2

6

1,5
1,5

Quan sát việc thực
hiện bài tập

1

Đảm bảo thời gian thực hiện Theo dõi thời gian

bài tập
thực hiện bài tập, đối
chiếu với thời gian
quy định.

2

Đảm bảo an toàn lao động và
vệ sinh công nghiệp

4

3.1 Tuân thủ quy định về an toàn Theo dõi việc thực
hiện, đối chiếu với quy
3.2 Đầy đủ bảo hộ lao động(
quần áo bảo hộ, giày, thẻ học định về an toàn và vệ
sinh công nghiệp
sinh,…)
3.3 Vệ sinh xưởng thực tập đúng
quy định

1,5
1

Cộng:
KẾT QUẢ HỌC TẬP
Kết quả
Tiêu chí đánh giá
Hệ số
thực hiện

Kiến thức
0,3
Kỹ năng
0.4
Thái độ
0,3
Cộng:

1,5

10 đ

Kết qủa
học tập


17

Bài 2: SỦ DỤNG MÁY HÀN TIẾP XÚC ĐIỂM, ĐƯỜNG
Mã mô đun 28.2
Giới thiệu
Hàn tiếp xúc là phương pháp hàn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh
vực của các ngành công nghiệp. Để rèn luyện kỹ năng trước hết cần sử dụng
thành thạo các thiết bị hàn điện tiếp xúc.
Mục tiêu:
- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy hàn tiếp xúc điểm.
- Lắp điện cực, ống dẫn nước làm mát, ống dẫn khí tạo lực ép vào máy đảm
bảo chắc chắn.
- Làm sạch đầu điện cực hết các vết bẩn, ô- xy hóa, mài sửa đầu điện cực
đúng góc độ.

- Chọn được thời gian hàn, thời gian ép, lực ép, cường độ dòng điện hàn, chế
độ hàn liên tục không liên tục hợp lý.
- Sử dụng thiết bị hàn tiếp xúc điểm thành thạo đúng quy trình quy phạm kỹ
thuật.
- Xử lí an toàn một số sai hỏng thông thường khi vận hành, sử dụng máy hàn
tiếp xúc điểm.
- Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng
Nội dung.
1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy hàn tiếp xúc điểm, đường.
1.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy hàn tiếp xúc điểm.
- Hàn điểm là một dạng hàn điện trở, trong đó các chi tiết hàn được nối với
nhau tại những điểm riêng biệt. Cùng một thời điểm có thể hàn một, hai, hoặc
nhiều điểm

TÊm ®Öm ®ång

~

~

S¬ ®å hµn ®iÓm hai
phÝa

S¬ ®å hµn ®iÓm mét
phÝa

Hình2.1. Sơ đồ máy hàn điểm
Các chi tiết hàn được ép lại với nhau bằng hai điện cực, nung nóng chỗ tiếp
xúc của các chi tiết hàn lên và làm chảy một lớp mỏng trên bề mặt kim loại, còn
khu vực gần đó thì mềm ở trạng thái dẻo. Sau đó, ngắt dòng điện hàn và ép các

điện cực lại để thực hiện qua trình hàn.


18

Hàn điểm được thực hiện trên những máy hàn điểm chuyên dùng, chúng có thể
là máy hàn một điểm (hàn điểm hai phía), hoặc máy hàn nhiều điểm (hàn điểm
một phía) máy hàn cố định hay lưu động có truyền dẫn bằng công tắc đạp chân,
hay cơ khí hóa, tự động hoặc bán tự động.
+ Hàn hai phía được áp dụng rộng rãi để hàn thép tấm, thành phẩm kim loại
đen và kim loại màu chiều dày có thể hơn 2 mm, có thể hàn hai hoặc nhiều tấm
lại với nhau.
+ Hàn một phía là hai điện cực nằm về một phía của chi tiết hàn, vì thế mỗi lần
ép ta hàn được hai điểm. Phương pháp này dùng để hàn các tấm rộng nhưng
mỏng (có chiều dày nhỏ hơn 2 mm), chỉ hàn được hai tấm.
Khi hàn công suất phụ thuộc vào chiều dày và vào hình thức của vật hàn và loại
kim loại. Muốn hàn cho tốt cần có một lực ép thích đáng. Lực ép phụ thuộc vào
chiều dày của vật hàn, thành phần hóa học của kim loại. Vật liệu dùng làm điện
cực phải có tính dẫn điện và tính dẫn điện cao, giữ được ở nhiệt độ cao, thường là
đồng, đồng điện phân cán nguội, đồng đen có pha Cô - ban và Catmi hợp kim có
chất chủ yếu là Vonfram.
Hàn điểm được xây dựng rộng rãi trong các ngành chế tạo ô tô, máy bay, toa
xe,...
Chủ yếu cho các loại vật liệu tấm bằng thép ít các bon, thép hợp kim thấp, thép
không gỉ, các tấm bằng hợp kim đồng và nhôm.
-. Hàn điểm nhô:
1,3.Chi tiÕt hµn
2.PhÇn låi
4.PhiÕn Ðp di ®éng
5.PhiÕn Ðp cè ®Þnh

P

4
1
2
3
5

~
H×nh: 6

S¬ ®å hµn ®iÓm nh«
P

Đây là một phương pháp hàn tiếp xúc tương tự như hàn điểm, trong đó các chi
tiết hàn được nối với nhau, tại phần mặt tiếp xúc của chúng hạn chế bởi các điểm
nhô sẵn có. Điểm nhô có thể tạo thành bằng phương pháp dập nguội.
Chi tiết hàn nằm giữa phiến ép cố định (4) và phiến ép di động (3). Các phiến
này được nối với cuộn thứ cấp của máy hàn. Dòng điện chạy qua mặt giao diện
và tập trung qua điểm lồi mà năng lượng nhiệt tăng nhanh. Khi nó chuyển sang
trạng thái dẻo và cuối cùng nóng chảy thì điểm lồi này sẽ xẹp xuống, kim loại
nóng chảy hình thành trên bề mặt giao diện. Kết quả thu được như hàn điểm.


19

Thông thường 2 hoặc 3 điểm lồi sẽ được hàn cùng một lúc. Máy móc của hàn
lồi chủ yếu tương tự như hàn điểm. Điện cực được thay thế bằng tấm đồng phẳng
gây ra một áp suất đồng bộ trên vùng đang hàn. Việc lựa chọn kích cỡ và hình

dáng điểm lồi dựa trên những kinh nghiệm của những lần hàn trước hoặc qua thử
nghiệm.
Hàn lồi thường không dùng để hàn những đoạn dài. Nó áp dụng có hiệu quả
viẹc hàn nhỏ trong cấu trúc tấm. Nó được dùng phổ biến trong hàn lồi ở thân xe
hơi, thiết bị, dụng cụ trong gia đình, vật dụng văn phòng, những bộ phận máy
móc. Ví dụ như đai ốc gắn chặt có thể dùng những điểm hàn lồi nhỏ trên bề mặt
được dùng để nối thanh dưới gầm của xe hơi. Những vòng gia cố thường là
những lỗ xung quanh hàn lồi trong thùng bằng kim loại.
1.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy hàn tiếp xúc đường
 Cấu tạo:

Hình 2.2. Máy hàn đường
 Nguyên lý chung của máy hàn tiếp xúc đường
- Hàn đường là một dạng hàn tiếp xúc, trong đó mối hàn là tập hợp các
điểm hàn liên tục.
- Hàn đường hay hàn điểm có thể thực hiện từ một hoặc hai phía. Máy hàn
đường một phía khác máy hàn đường hai phía ở chỗ: Hai điện cực ở cùng một
phía
- Hàn đường thông thường giống hàn điểm chỉ khác là khoảng cách giữa
các điểm hàn là rất ngắn.


20

- Hàn đường hay hàn lăn dùng để hàn các vật liệu tấm với chiều dày tổng
cộng dưới 4 mm. Phương pháp hàn này khác với hàn điểm ở chỗ người ta thay
các điện cực thanh bằng điện cực hình con lăn.

Hình 2.3. Nguyên lý hoạt động
Khi con lăn quay, vật hàn nằm ở giữa hai con lăn, nhờ thế mà mối hàn là

một đường rất kín không cho các chất lỏng và chất khí lọt qua được. Công suất
khi hàn đường tùy theo loại kim loại, chiều dày của nó và tốc độ hàn.
Lực ép không cần vượt quá 3000 ÷ 5000 N (tương đương với 300 ÷ 600
KG) vì lực ép lớn sẽ làm con lăn mòn nhiều. Vật liệu của con lăn để hàn đường
như điện cực thanh trong hàn điểm.
Hàn đường được dùng để hàn các dầm, ống và các chi tiết khác bằng thép
và kim loại màu cần có mối ghép kín.
 Phân loại:
- Hàn đường chồng nối:
Hàn đường có ba phương pháp: hàn liên tục, hàn gián đoạn và hàn bước.
* Hàn đường liên tục:
Điện cực quay làm chi tiết dịch chuyển liên tục và luôn luôn có dòng điện
chạy qua trong quá trình hàn. Phương pháp này đơn giản, nhưng bề mặt của chi
tiết bị nung nóng liên tục làm giảm chất lượng vật hàn và điện cực nhanh mòn.
* Hàn đường gián đoạn:
Các chi tiết hàn vẫn được dịch chuyển liên tục, nhưng dòng điện hàn chạy
qua theo chu kì ngắn (1/10 ÷ 1/100 s). Phương pháp này hiện được dùng rộng rãi
nhất.
* Hàn bước:
Chi tiết hàn dịch chuyển gián đoạn, tại những chỗ dừng, chi tiết bị ép và có
dòng điện chạy qua. Có thể gọi phương pháp này là phương pháp hàn điểm trên
máy hàn đường.
Để thực hiện chu kỳ đóng mở điện, dùng hệ thống chỉnh lưu đặc biệt (khi
hàn gián đoạn và hàn bước).


21

Để thực hiện chu kỳ đóng mở điện, dùng hệ thống chỉnh lưu đặc biệt (khi hàn
gián đoạn và hàn bước).

- Hàn đường giáp mối:

Hình 2.4. Nguyên lý của máy hàn đường giáp mối
Hàn đường giáp mối là một dạng hàn tiếp xúc, trong đó giữa các chi tiết
dần dần tạo nên mối nối liền trên toàn bộ bề mặt tiếp xúc của chúng.
Hàn giáp mối đường được thực hiện bằng dòng điện đi qua vuông góc với
mép hàn hoặc dọc theo nó
Hàn giáp mối đường thường áp dụng để hàn ống bằng thép cacbon thấp
hoặc hợp kim thấp có đường kính từ: 10 ÷ 400 mm, chiều dày thành ống từ: 0,5 ÷
14 mm.Chi tiết (1) được ép chặt bằng hai con lăn (4) với lực ép P và được di
chuyển theo chiều trục, mặt tiếp xúc hàn nằm giữa hai đĩa cực điện (2), cực điện
nối với vòng thứ cấp của biến thế (3). Trong quá trình chi tiết di chuyển, mặt tiếp
xúc sẽ được hàn với nhau.
- Công nghệ hàn đường.
Phải làm sạch toàn bộ bề mặt chi tiết trước khi hàn hoặc tối thiểu là tại chỗ
hàn với chiều rộng 20mm (cả về hai phía). Phương pháp làm sạch phụ thuộc vào
kim loại hàn và dạng sản xuất. Khe hở giữa hai chi tiết phải đồng đều trên toàn bộ
chiều dài, phải lắp ghép và kẹp chặt chi tiết cẩn thận trước khi hàn. Các chế độ
hàn đường liên tục của thép cacbon thấp.
Bảng 1
Chiều dày
Bề rộng các Áp lực giữa
Tốc độ hàn
kim loại
con lăn
các con lăn
Dòng điện hàn (A)
(m/ph)
(mm)
(mm)

(N)
0,2 + 0,2
4
800
1
2.500
0,5 + 0,5
5
1.000
1
3.000
1+1
5
1.200
1
3.500
0,2 + 0,2
4
800
1,5
3.000


22

0,5 + 0,5
5
1.000
1,5
3.500

1+1
5
1.200
1,5
5.000
0,2 + 0,2
4
800
2
3.500
0,5 + 0,5
5
1.000
2
4.500
1+1
5
1.200
2
7.000
2. Chọn chế độ hàn tiếp xúc điểm
+ Chế độ hàn điểm phụ thuộc vào vật liệu hàn. Khi hàn thép cácbon thấp hoặc
thép hợp kim thấp, dùng chế độ hàn mềm:
J = 80 - 160 A/mm2; P = 15 - 40 N/mm2; t = 0,5 - 3 giây
Khi hàn thép không rỉ và các hợp kim dẫn nhiệt nhanh như hợp kim nhôm, hợp
kim
đồng hoặc các tấm có lớp phủ bảo vệ, dùng chế độ hàn cứng:
J = 120 - 360 A/mm2; P = 40 - 100 N/mm2; t = 0,001- 0,1 giây
Điện cực thường chế tạo bằng đồng hoặc hợp kim đồng có tính dẫn điện và dẫn
nhiệt cao, bên trong có nước làm nguội, do đó mặt tiếp xúc giữa điện cực và chi

tiết ít sinh nhiệt so với tại điểm hàn.
+ Chế độ hàn đường
a/ Bước hàn: là khoảng cách giữa 2 điểm hàn thường lấy S = (1,5 ÷ 4,5) mm.
b/ Đường kính đĩa điện cực
Đối với các máy hàn đường thường có điện cực chế tạo bằng đồng, đường kính
đĩa điện cực: D = 200 ÷ 250 mm.
c/ Lực ép: khi hàn xác định theo công thức:
Trong đó :
d - đường kính điện cực [mm];
b - giới hạn bền của vật liệu hàn [N/mm2].
d/ Thời gian hàn
Thời gian hàn là tổng thời gian dòng điện chảy qua đường hàn để hàn và thời
gian phụ được tính như sau:
Trong đó:
S – bước hàn;
Vh - tốc độ hàn, thường lấy bằng (0,5 ÷3) m/phút.
đ/ Dòng điện hàn: khi hàn đường nên chọn cao hơn hàn điểm từ (20 ÷ 80)%.
Bảng 2 - Các chế độ hàn đường gián đoạn của thép cacbon thấp.
Chiều dày Bề mặt Áp lực
Chu trình làm việc
Tốc
kim loại,
vật tiếp giữa các của các bộ phận ngắt
độ
mm
xúc các
điện
Đóng
thời gian hàn,
con lăn cực, N

điện , s tạm nghỉ, s m/ph

Dòng
điện
hàn, A


23

N
0,25 + 0,25
0,5 + 0,5
0,75 + 0,75
1 +1
1,25 + 1,25
1,5 + 1,5
2+2

5
5
6
6
8,5
8,5
10

1.750
2.250
3.000
4.000

4.500
5.250
6.500

0,04
0,04
0,06
0,06
0,08
0,08
0,12

0,02
0,04
0,04
0,06
0,06
0,08
0,10

2
1,9
1,8
1,75
1,7
1,5
1,4

8.000
11.000

13.000
15.000
16.500
17.500
19.00

Bảng 3: Các chế độ hàn đường liên tục của thép cacbon thấp.
Chiều dầy
Bề rộng các Áp lực giữa Tốc độ hàn
Dòng điện
kim loại,mm con lăn(mm) các on
m/ph
hàn(A)
lăn(N)
0,2+0,2
4
800
1
2.500
0,5+0,5
5
1.000
1
3.000
1,0+1,0
5
1.200
1
3.500
0,2+0,2

4
800
1,5
3.000
0,5+0,5
5
1.000
1,5
3.500
1,0+1,0
5
1.200
1,5
5.000
3. Kiểm tra làm sạch mài sửa đầu điện cực.
* Trong thực tế chế tạo dù gia công thì bề mặt tiếp xúc của đĩa điện cực
vẫn còn những lỗ li ti. Khi vận hành hơi nước và các chất có hoạt tính hóa học
cao thấm vào và đọng lại trong những lỗ nhỏ đó gây ra các phản ứng hóa học tạo
thành lớp màng mỏng rất giòn, khi quá trình hàn diễn ra lớp màng này dễ bị bong
ra. Do đó bề mặt tiếp xúc bị mòn đi
+ Biện pháp khắc phục
- Bôi lớp mỡ chống gỉ hoặc quét lớp sơn chống gỉ lên bề mặt của đĩa điện
cực.
* Oxy hóa
Môi trường xung quanh làm bề mặt tiếp xúc bị oxi hóa tạo thành lớp
màng oxit trên bề mặt của đĩa điên tiếp xúc, điện trở của lớp màng oxit rất lớn
làm tăng điện trở tiếp xúc gây nên nóng tại tiếp điểm. Mức độ gia tăng điện trở
tiếp xúc do bề mặt tiếp xúc còn tùy thuộc vào nhiệt độ ở nhiệt độ càng cao thì
oxit hóa càng mạnh.
Biện pháp khắc phục

- Sử dụng vật liệu làm điện cực không bị oxy hóa hoăc oxy hóa thấp.
- Mạ điện các điện cực tiếp điểm: Với điện cưc bằng đồng ta mạ bằng
thiếc, mạ bạc, mạ kẽm còn điện cực thép mạ niken, kẽm....
* Điện thế hóa học của tiếp điểm