Giáo trình Hàn hồ quang tay thép ống hợp kim - 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 HỒ QUANG TAY THÉP ỐNG HỢP KIM
(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

LỜI GIỚI THIỆU
235


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 27: Hàn hồ quang tay thép ống hợp kim 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

MÔ ĐUN HÀN HỒ QUANG TAY
236


THÉP ỐNG HỢP KIM
Mã số mô đun: MĐ 27
Thời gian mô đun: 180 giờ; (Lý thuyết: 40 giờ, Thực hành: 128 giờ; kiểm tra: 12 giờ)
I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN:
 Vị trí : Mô đun này được bố trí sau khi học xong với các mô đun MH 07 –
MĐ16 và các môn học, mô đun chuyên môn nghề.
 Tính chất của mô đun: Là mô đun chuyên ngành tự chọn.
II. MỤC TIÊU MÔ ĐUN:
- Trình bày rõ đặc điểm, khó khăn khi hàn thép hợp kim.
- Nhận biết đúng các loại vật liệu hàn dùng hàn thép hợp kim.
- Chuẩn bị phôi hàn, các biện pháp công nghệ trước khi hàn, trong khi hàn và
sau khi hàn, quy trình xử lý nhiệt hợp lý.
- Tính toán quy trình xử lý nhiệt cho mối hàn.
- Hàn thép hợp kim đảm bảo độ sâu ngấu, đúng kích thước bản vẻ, không bị
nứt, không bị tôi trong không khí, rỗ khí lẫn xỉ.
- Giải thích đầy đủ các quy định an toàn và vệ sinh công nghiệp.
- 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:

1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:
Số
Tên các bài trong mô đun
TT
Tổng
số

Thời gian
Lý
thuyết

Thực
hành

1

Những kiến thức cơ bản về biến
dạng và xử lý nhiệt.

30

30

2

Quy trình xử lý nhiệt

20

8

12

3

Kỹ thuật hàn thép hợp kim vị trí
5G (SMAW + SMAW) có xử lý
nhiệt

122

2

116

Kiểm tra mô đun.

8

Cộng

180

Kiểm
tra

4
8

40

128

12

2. Nội dung chi tiết:
Bài 1: Những kiến thức cơ bản về biến dạng và xử lý nhiệt. Thời gian: 30 giờ
237


Mục tiêu:
- Giải thích được sự biến dạng và ứng suất sinh ra trong quá trình hàn.
- Hiểu được sự ảnh hưởng của nhiệt trong quá trình hàn.
- Giải thích được các biện pháp nhiệt luyện (Cơ nhiệt luyện, hóa nhiệt luyện,
nhiệt luyện).
- Tác dụng của xử lý nhiệt trong quy trình hàn ống thép hợp kim.
- Vận hành được máy xử lý nhiệt.
- Hiểu được các biện pháp công nghệ trước, trong, sau khi hàn.
- Vận dụng thành thạo các quy trình xử lý nhiệt vào thực tế cho từng loại vật
liệu.
- Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác.
Nội dung:
1. Khái niệm cơ bản về ứng suất và biến dạng.
2. Ứng suất và biến dạng ngang.
3. Ứng suất và biến dạng dọc.
4. Biện pháp công nghệ trước khi hàn.
5. Biện pháp công nghệ trong khi hàn.
6. Biện pháp công nghệ sau khi hàn.
7. Thiết bị và công nghệ xử lý nhiệt.
8. Tiêu chuẩn ASME về xử lý nhiệt cho từng loại vật liệu.

Bài 2: Quy trình xử lý nhiệt
Thời gian: 20 giờ
Mục tiêu:
 Hiểu được ý nghĩa của quy trình xử lý nhiệt
 Thiết lập quy trình xử lý nhiệt
 Tuân thủ quy định, quy phạm trong quy trình xử lý nhiệt.
 Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của
sinh viên.
Nội dung:
1. Ý nghĩa của quy trình xử lý nhiệt.
2. Các bước xử lý nhiệt mối hàn.
3. Tiêu chuẩn ASME về xử lý nhiệt cho từng loại vật liệu.
Bài 3: Kỹ thuật hàn thép hơp kim vị trí 5G(SMAW+SMAW) có xử lý nhiệt
Thời gian: 122 giờ
Mục tiêu:
- Giải thích những khó khăn khi hàn thép hợp kim.
- Nhận biết các loại que hàn dùng để hàn thép hợp kim.
- Chọn thiết bị hàn, cách đấu dây hàn phù hợp với công việc hàn thép hợp kim.
- Chuẩn bị phôi hàn sạch tất cả các vết bẩn, lớp ôxy hóa, vát mép đúng kích
thước bản vẽ.
238


- Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật liệu và kiểu liên kết hàn, vị trí
hàn.
- Gá phôi hàn chắc chắn, hàn đính đúng kích thước.
- Thiết lập chế độ xử lý nhiệt cho vật liệu hàn.
- Thực hiện hàn mối hàn thép hợp kim bằng thiết bị hàn hồ quang tay đảm bảo
độ sâu ngấu, ít biến dạng, không rỗ khí, lẫn xỉ, không nứt.
- Kiểm tra, sửa chữa các sai hỏng về hình dạng, kích thước và các khuyết tật

của các mối hàn thép hợp kim không để xảy ra phế phẩm.
- Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng.
Nội dung:
1. Đặc điểm khi hàn thép hợp kim.
2. Vật liệu thiết bị dùng hàn thép hợp kim.
3. Chuẩn bị phôi hàn.
4. Gá phôi hàn.
5. Chọn chế độ hàn.
6. Chế độ xử lý nhiệt cho mối hàn.
7. Kỹ thuật hàn thép hợp kim bằng phương pháp hàn hồ quang tay.
8. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng.
IV. ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN MÔ ĐUN:
1. Vật liệu:
Bút viết, tập, phôi thép ống, que hàn,...
2. Dụng cụ và trang thiết bị.
- Máy chiếu Projector.
- Máy vi tính.
- Máy hàn SMAW.
- Máy xử lý nhiệt và các dụng cụ hỗ trợ.
3. Học liệu.
- Slide.
- Tiêu chuẩn về gia nhiệt, nhiệt luyện.
- Tài liệu tham khảo.
V. PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ:
1. Kiến thức:
Bằng phương pháp kiểm tra trắc nghiệm thực hành, tự luận, sinh viên cần đạt
các yêu cầu sau:
 Ý nghĩa của quy trình xử lý nhiệt
 Vận hành được quy trình xử lý nhiệt
 Hàn được mối hàn 5G(SMAW+ SMAW) có xử lý nhiệt trước , trong và

sau khi hàn.

239


2. Kỹ năng:
Đánh giá kỹ năng của sinh viên thơng qua các bài tập thực hành đạt các u cầu
sau:
- Đọc
- Viết
- Thực hành làm mơ hình.
3. Thái độ:
Đánh giá trong q trình học tập đạt các u cầu sau:
- Chuẩn bị đầy dụng cụ học tập.
- Tham gia đầy đủ thời lượng mơ đun.
- Cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác trong cơng việc.
VI. HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN MƠ ĐUN:
1. Phạm vi áp dụng chương trình:
Mơ đun được sử dụng để giảng dạy cho trình độ Cao đẳng nghề, Trung cấp
nghề.
2. Hướng dẫn một số điểm chính về phương pháp giảng dạy mơn học:
- Khi giảng dạy cố gắng sử dụng các học cụ trực quan, máy tính, máy chiếu để
mơ tả một cách tỉ mĩ, chính xác các phương pháp đọc, viết làm mẫu. giáo
viên phải bám sát hỗ trợ sinh viên về kỹ năng tự lập ra quy trình chuẩn.
3. Những trọng tâm chương trình cần chú ý:
- Khi thực hiện mơđun giáo viên phải sử dụng tài liệu xuất bản mới nhất hàng
năm để phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật đang sửa đổi theo hướng hội
nhập của tiêu chuẩn quốc tế.
- Tuỳ theo lưu lượng sinh viên, năng lực thiết bị và đội ngũ giáo viên mà có
thể bố trí cho phù hợp người dạy theo từng nội dung bài khác nhau.

4. Tài liệu tham khảo:
[1]. Hồng Tùng- Sổ tay hàn-NXBKHKT-2006.
[2]. Trung tâm đào tạo và chuyển giao cơng nghệ Việt – Đức, “Chương trình
đào tạo Chun gia hàn quốc tế”, 2006.
[3]. Metal and How to weld them - the James F.Lincoln Arc Welding
Foundation (USA) – 1990.
[4]. Welding science & Technology – Volume 1 – American Welding Society
(AWS) by 2006.
[5]. ASME Section IX, “Welding and Brazing Qualifications”, American
Societyt mechanical Engineer”, 2007.
[6]. The Welding Institute (TWI), “Welding Inspection”, Training and
Examination Services.

PHẦN I. ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG
LỜI GIỚI THIỆU :
Trong giáo trình “ kỹ thuật hàn ” biên soạn có giới thiệu công nghệ
hàn kim loại và hợp kim
240


Để hiểu sâu về bản chất của nhiệt luyện mối hàn ta cần hiểu được
tính hàn của kim loại và hợp kim.
 Tính hàn của kim loại là tổng hợp các tính chất và phương
pháp để hàn chúng bảo đảm cho ta sau khi thực hiện “ Quy
trình hàn ” ta được chất lượng mối hàn theo yêu cầu mong
muốn
 Để đánh giá kim loại có tính hàn dễ hay khó người ta phân
biệt ở chỗ :
- Chúng có khả năng hàn ở các phương pháp hay không ? .
- Có cần đến các biện pháp công nghệ hàn phức tạp hay

không ? Ví dụ như gia nhiệt trước khi hàn , giữ nhiệt trong khi
hàn , nhiệt luyện sau khi hàn …
Vậy đối với thép có thể chia ra những nhóm sau :
1. Tính hàn có thể tốt : là những thép có thể hàn được tất
cả các phương pháp hàn mà không cần tới các biện pháp
công nghệ đặc biệt .

2. Tính có thể hàn hợp quy cách :
Là những thép sau khi hàn đạt được mối hàn chất lượng cao
là khi hàn cần phải tuân theo quy trình hàn nhất đònh
3. Tính hàn có giới hạn :
là sau khi hàn chất lượng mối hàn đạt được bình thường ( trong
khi hàn Ví dụ như gia nhiệt trước khi hàn , giữ nhiệt trong khi hàn
, nhiệt luyện sau khi hàn …
2. Tính có thể hàn không tốt :
Là những thép sau khi hàn chất lượng mối hàn không đạt theo
yêu cầu mong muốn ( dù rằng đã sử dụng công nghệ hàn
đặc biệt )
Ngày nay sự xuất hiện những phương pháp hàn hiện đại, tiên
tiến đã khẳng đònh rằng: không có một kim loại nào là không
hàn được ( Bằng phương pháp này hay phương pháp khác )
*

VẬY VẤN ĐỀ ĐẶT RA Ở ĐÂY CỦA CHUYÊN
ĐỀ LÀ .
1.
2.
3.
4.
5.

Tác dụng của nhiệt luyện ?
Qúa trình nhiệt luyện ?
Các hình thức nhiệt luyện ?
Gia nhiệt trước khi hàn (Tại sao phải gia nhiệt trước khi hàn ? )
Nhiệt luyện sau khi hàn (Tại sao phải nhiệt luyện sau khi hàn ? )
 Thiết bò nhiệt luyện ?
 Kỹ thuật nhiệt luyện ?
 Nhóm vật liệu nào cần các yêu cầu trên ?
 Tính kinh tế ưu nhược điểm ?

Với khả năng và thời gian có hạn cho phép tôi được trình bày các
vấn đề nêu lên của chuyên đề chắc chắn còn hạn chế về nội dung .
241


Rất mong hội thảo góp ý để nâng cao trình độ cho bản thân và hy vọng
bổ sung vào giáo trình “ Kỹ thuật hàn ” để ngày một đổi mới và phong
phú hơn của giáo trình trong giai đoạn đổi mới về mọi mặt đặc biệt là sự
hợp tác trong lónh vực đào tạo của Nhà trường hiện nay với các nùc
ngoài không những lónh vực đào tạo mà là nơi đào tạo ra đội ngũ công
nhân kỹ thuật có tầm cỡ tiêu chuẩn quốc tế .
Để hiểu rõ hơn tại sao phải xử lý nhiệt đối với những vật liệu có
tính hàn không tốt ( có thể trước, trong, sau khi hàn ? ) Nếu không xử lý
nhiệt điều gì sẽ xẩy ra ? chất lượng mối hàn , chất lượng sản phẩm, điều
kiện làm việc, tính kinh tế… Muốn vậy ta đi tìm hiểu :Khái niệm cơ bản về
ứng suất biến dạng hàn .

NHẮC LẠI - KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ỨNG SUẤT VÀ BIẾN
DẠNG :

Trong giáo trình “kỹ thuật hàn biên soạn ” Chương XIII : ứng suất
biến dạng hàn đã trình bày rất rõ : Ứng suất và biến dạng hàn là
trạng thái và ứng suất biến dạng do quá trình hàn gây nên và tồn tại
trong kết cấu sau khi hàn , nó có ảnh hưởng nhất đònh đến chất lượng
và khả năng làm việc của kết cấu hàn .

MỘT SỐ CÁC LOẠI ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG HÀN
GÂY NÊN :
1. Ứng suất và biến dạng dọc .
Ứng suất tác dụng song song với
trục mối hàn gọi là ứng suất dọc .
Nó xuất hiện do sự co dọc trục của
mối hàn .
 Chú ý :
- Nếu độ cứng vững của chi tiết
lớn hơn lực tác dụng của ứng suất
dư thì chi tiết sẽ không bò biến
dạng như hình vẽ . Nhưng ứng suất
dư sẽ tồn tại trong trong vật hàn
chờ một cơ hội nào đó ( nếu
ngoại lực tác dụng cùng phương
cùng chiều với ứng suất dư thì chi
tiết có thể bò phá huỷ hoặc giảm
khả năng làm việc .
- Ngược lại : Nếu ứng suất dư
có lực tác dụng lớn hơn độ cứng vững của chi tiết thì sẽ làm cho chi tiết
bò biến dạng ( hình vẽ )
2. Ứng suất và biến dạng ngang .

242

Nếu ta
cắt dọc
trục mối
hàn ( biểu đồ ứng suất hình C ) ta thấy: Phần giữa mối hàn chòu kéo
(giá trò dương ), hai đầu mối hàn chòu lực nén ( giá trò âm )
nh hưởng của hướng hàn ( mũi tên ) . Khi hàn các gân tăng cứng
của dầm I .
a. Bò cong lên , b: Bò cong xuống , C: Ít cong





biến dạng góc :
a: Liên kết giáp mối .
243


b. Liên kết chữ ( T )

Các biến dạng góc cục bộ do độ co ngót của kim loại không đồng
điều theo tiết diện của mối hàn .Như vậy độ co ngang của các lớp phía
trên sẽ lớn hơn phía dưới sẽ làm quay sản phẩm gần trục mối hàn
một một số góc độ ( do đó để khử biến dạng góc có thể sang phanh
vát mép hình chữ V .)
Vậy ứng suất và biến dạng hàn là gì ?:
Là do quá trính hàn nung nóng cucï bộ trong thời gian ngắn nhiệt độ
rất cao làm nóng chảy que hàn và kim loại nền tạo thành một ( lò luyện

kim ) khi ta di chuyển nguồn nhiệt ( tức là di chuyển que hàn theo hướng
hàn ) thì khối kim loại được nung nóng nguội dần trở về nhiệt độ ban đầu
và kèm theo là những biến dạng nhiệt . Do sự phân bố nhiệt độ khác
nhau ( không đồng đều ) ở các vùng xung quanh mối hàn nên sự thay đổi (
thể tích co giãn ) ở các vùng cũng rất khác nhau và ảnh hưởng lẫn nhau
. Điều này dẫn đến nội lực ,ứng suất và biến dạng hàn .
Có thể nói 3 nguyên nhân sau gây ra sự xuất hiện ứng suất biến
dạng hàn :
1. Do nung nóng không đồng đều kim loại ở vật hàn .
2. Do độ co ngót đúc của kim loại nóng chảy của mối hàn sau khi
kết tinh .
3. Do sự thay đổi tổ chức tinh thể kim loại vùng lân cận mối hàn .


Nung nóng không đồng đều kim loại vật hàn ở xavùng nguồn
nhiệt không hoặc rất ít bò biến dạng do ảnh hưởng nhiệt . chúng
sẽ cản trở biến dạng vùng lân cận mối hàn do đó sẽ xuất
hiện ứng suất trong mối hàn và vùng lân cận nó. Trường ứng
suất này vẫn tồn tại cả khi vật hàn , mối hàn nguội hoàn toàn
( ở nhiệt độ bình thường ) .



Kim loại lỏng mối hàn bò giảm thể tích ( nóng nở – lạnh co lại ) là
một trong tính chất lý học của kim loại. Do độ co ngót đúc trong
vùng kim loại mối hàn khi đông đặc tương tự như vật đúc. Do sự co
ngót đúc của kim loại trong mối hàn xuất hiện các lực nén theo
phương dọc cũng như phương ngang của mối hàn tạo ra trường ứng
suất dư trong đó .
Những thay đổi tổ chức kim loại trong vùng lân cận mối hàn là

những thay đổi về kích thước và vò trí sắp xếp của các tinh thể
kim loại. Đồng thời kèm theo sự thay đổi thể tích trong vùng ảnh



244


hưởng nhiệt sự thay đổi như vậy tạo thành một nội ứng suất . Khi
các thép hợp kim và các bon cao thì các ứng suất này có thể
đạt tới một giá trò rất cao
Như vậy : ng suất dư trong vật hàn cộng với ứng suất sinh ra do
ngoại lực tác dụng khi làm việc có thể làm giảm khả năng làm
việc hoặc làm xuất hiện những vết nứt , gẫy . Mặt khác biến
dạng hàn làm sai lệch hình dáng , kích thước của kết cấu hàn .
vật hàn …
Như vậy ta có thể hiểu được vì sao một con tàu vượt đại dương
có thể bò gẫy làm hai nửa khi trời yên biển lặng . Một cây cầu
bằng thép vẫn có thể bò sụp đổ khi không có phương tiện đi lại .
Vậy để làm gì để làm giảm ứng suất và biến dạng hàn ? Trong
thực tế ta thøng gặp các biện pháp làm giảm ứng suất biến dạng hàn :
- Chọn vật liệu cơ bản ( đối với lónh vực thiết kế ) vật liệu hàn
hợp lý .
- Kim loại nền không có khuynh hướng dễ bò tôi trong môi trường
không khí.
- Tránh ứng suất mặt phẳng ứng suất khối .
- Không nên thiết kế các mối hàn tập trung hay giao nhau .
- Giảm tối đa số lượng mối hàn và kích thước mối hàn …
 Các biện pháp công nghệ trong khi hàn :
Có nhiều biện pháp khác nhau để giảm ứng suất và biến

dạng khi hàn : phụ thuộc vào dạng kết cấu, phương pháp hàn,
chế độ hàn, cơ tính hoá tính của kim loại mối hàn. Các biện
pháp :
* Nung nóng trước khi hàn .
* Giảm bớt cường độ dòng hàn .
* Trình tự thực hiện các mối hàn .
* Hàn theo phương pháp phân đoạn .
* Biến dang ngược trước khi hàn …
 Các biện pháp công nghệ sau khi hàn :
* Ủ ( loại bỏ ứng suất dư ) .
* Gõ nhẹ sau khi hàn .
* Nắn nguội .
* Nắn nóng bằng phương pháp thủ công …
Ngày nay với sự phát triển của công nghệ hàn . Sự kết hợp công
nghệ hàn và công nghệ nhiệt luyện ( trước, trong và sau khi hàn) bởi
các thiết bò xử lý nhiệt hiện đại: thiết bò xử lý nhiệ ttự động bằng điện
, gas , lò đốt dầu …
 Mục đích làm giảm ứng suất biến dạng hàn .
 Loại bỏ khuyết tật mối hàn .
 Cải thiện cơ tính , lý tính , hoá tính …
 Nâng cao năng suất và chất lượng giảm giá thàh sản phẩm .
 Tính cạnh tranh thò trường …

245


Hay nói cách khác công nhiệt luyện là một trong yếu tố quyết
đònh chất lượng sản phẩm… Để hiểu rõ hơn xin giới thiệu phần II.
Nhiệt luyện kim loại
 Trong thực tế của sản xuất hay trong lý thuyết việc làm giảm

ứng suất biến dạng hàn là cả một vấn đề ( chống biến dạng
hay làm giảm biến dạng nhiều lúc cần có kiểm nghiệm hay đòi
hỏi kinh nghiệm thực tế của người thợ ) . việc gây nên ứng suất
dư có thể tồn tại trong vật hàn làm giảm khả năng làm việc
của chi tiết hay sản phẩm hoặc là chính úng suất này đã làm
cho chi tiết bò biến dạng thay đổi hình dáng hình học nghiêm trọng
hơn là sản phẩm trở thành phế phẩm .
Với công nghệ hàn ngày nay trong công nghệ nhiệt luyện không
chỉ loại bỏ ứng dư tồn tại sinh ra trong quá trình hàn mà còn có thể nâng
cao cơ tính , lý tính , hoá tính .. để nâng cao chất lượng của sản phầm chính
là tính cạnh tranh thò trường hiện nay (hay nói cách khác nếu cùng kích
thước hình dáng hình học , sau khi nhiệt luyện chi tiết được nhiệt luyện sẽ
chòu được tải trọng lớn hơn , tuổi thọ cao hơn …

PHẦN II.
THIẾT BỊ VÀ KỸ THUẬT
XỬ LÝ NHIỆT MỐI HÀN
I.







THIẾT BỊ XỬ LÝ NHIỆT:
150
70
12
70

50
100

KVA – 12 kênh .
KVA – 6 kênh .
KVA – 4 kênh .
KVA – 12 kênh .
KVA – 9 kênh .
KVA – 12 kênh .

246


MÁY XỬ LÝ NHIỆT TỰ ĐỘNG : 50 KVA – 6 KÊNH

( Mặt trước )

( Mặt sau )

1. Tính năng :

247


1. Máy nhiệt luyện (STORK COOPERHEAT ) được chế tạo gọn nhẹ
thành thiết bò điều hành cơ động , thiết kế chắc chắn và độ tin cậy cao
đảm bảo cho máy có tuổi thọ cao khi làm việc ngoài công trường .
2. Bộ lập trình bán dẫn cho phép tự động hóa hoàn toàn chu trình
nhiệt luyện bao gồm kiểm soát toàn bộ nhiệt độ tăng, giảm , duy trì và
thời gian duy trì . máy còn có chức năng giữ quét và cắt giữ nhiệt .

3. Nhiệt độ đặt và trạng thái chương trình có thể kiểm tra ở bất kỳ
thời điểm nào trong cả chu trình trên hiển thò đèn LED và biểu đồ điện
tử .
4. Máy có 6 ổ cắm phân cực để ghi biểu đồ nhiệt độ .
5. Máy có 6 kênh mỗi kênh làm việc độc lập ( theo lập trình – nhiệt
luyện ) hoặc đồng bộ .
2. Cấu tạo:
1. Cấu tạo ngoài máy (STORK COOPERHEAT ).

( Mặt trước )
Đèn báo

Bộ lập trình
điều
chỉnh nhiệt

In biểu đồ số
liệu lập trình xử
lý nhiệt

Công tắt
đóng, mở bộ
lập trình
Núm lựa chọn
chế độ lập
trình

Bánh xe
Công tắt
đóng,

mở máy

Nguyên Lý
Trình Điều
Nhiệt Độ

Bộ Lập
Chỉnh
Cooperheat

248


1. Press
Ấn

for start temperature.
hiển thò nhiệt độ bắt đầu

2. Press  to select start temperature.
Ấn  điều chỉnh nhiệt độ bắt đầu

3. Press
Ấn

for ramp up.
hiển thò tốc độ nung

4. press  to select ramp up rate.
Ấn  điều chỉnh tốc độ nung

5. Press
Ấn

for soak temperature.
hiển thò nhiệt độ giử nhiệt (nhiệt

độ

ủ)
6. press  to select soak temperature.
Ấn  điều chỉnh nhiệt độ giử nhiệt
(nhiệt độ ủ)

7. Press
Ấn

for soak time.
hiển thò thời gian giử nhiệt (thời

ủ)
249

gian


8. Press  to select soak time.
Ấn  điều chỉnh thời gian giử nhiệt (thời gian ủ)

9. Press

Ấn

for ramp down.
hiển thò tốc độ làm nguội.

10. Press  to select ramp down rate.
Ấn  điều chỉnh tốc độ làm nguội.

11. Press
Ấn

for end temperature.
hiển thò nhiệt độ kết thúc.

12. Press  to select end temperature.
Ấn  điều chỉnh nhiệt độ kết thúc

13. Press
Ấn
14. Press
Ấn

to end program selection.
lựa chọn chương trình kết thúc.
for actual temperature.
hiển thò nhiệt độ thực tế.

15. Press  simultaneously, run light shows and
program is then on and running.
Ấn  đèn sẽ sáng lên và chạy chương

trình
16. Press and hold  simultaneously to stop program.
Ấn và giữ  đồng thời cho đến khi dừng
chương trình

17. Để điều chỉnh các kênh cùng một chương trình,người điều chỉnh chỉ
lập trình kênh thứ nhất và bật công tắt từ chế độ Control only sang chế
độ Programable control. Kênh thứ hai sẽ tự động cập nhật kênh thứ nhất.
Thủ tực này dùng cho cả sáu kênh nếu sáu kênh dùng duy nhất một
chương trình.

250


Hold

Programable
control

Control only

Programable
control

Hold

Control only

18. Để thay đổi chương trình trong một chu kỳ người điều chỉnh phải bật
công tắt ở chế độ Hold, lập trình lại chương trình mới và sau đó người

điều chỉnh bật trở về chế độ Programable control.
Ổ cắm dây
cặp nhiệt

Đầu ra các
kênh
Ổ cắm nạp điện
thiết bò hàn cặp
nhiệt

Điện áp vào
( 220 / 380 V )

(Mặt sau)

* Mặt sau của máy : Gồm có điện áp vào , đầu ra các kênh , ổ cắm
dây cặp nhiệt và ổ cắm nạp điện cho thiết bò hàn cặp nhiệt .

3. Thiết Bò Hàn Cặp Nhiệt .
Đèn báo
nạp pin vào
thiết bò
(2)

Đèn báo
thiết bò đã
sẵn sàng
( 3)

Nút phóng điện

( hàn dây cặp
nhiệt)
(9)
251

Đèn báo
nguồn

Đèn báo pin
(5 )

(4 )
Núm chọn
chế độ làm
việc ( tay /Tự
động ) (6)


Nút khởi
động
(1)

Kìm
(7 )

Dây
điện cực
(8 )
Thiết bò dùng để hàn dây cặp nhiệt với bề mặt phôi bằng cách
phóng điện do đó sẽ thực hiện một cách nhanh chóng và chính xác ( độ

thẳm thấu của hàn cặp nhiệt trên bề mặt phôi rất nhỏ gần bằng 0.18
mm , vùng ảnh hưởng nhiệt ( H.A.Z = 0.28 mm ) do đó không làm tổn thương
đến bề mặt của phôi nên dễ tháo dỡ )
Nam châm
vónh cửu ( 9 )

4. Dây Cặp Nhiệt :
Được cấu tạo trong là lõi thép có đường
Từ 0.71 mm – 1mm . Mỗi cuộn có chiều
100 mét .
Dây cặp nhiệt được hàn vào khu
chi tiết
nhiệt luyện tới máy nhiệt luyện để báo
độ .

5. Cáp Phân Phối Của Bộ Gia Nhiệt .
252

kính
dài
vực
nhiệt


( DÂY CÁP VÀ ĐẦU NỐI )

Cáp dùng để nối từ kênh của máy nhiệt luyện tới cáp tách với
tấm gia nhiệt

6.

Các

loại

tấm cách nhiệt :

* Các loại tấm cách nhiệt bằng bông thuỷ tinh
hay các sợi gốm đan bao bọc quanh các sợi thép không gỉ rất nhỏ ở
dạng tấm nhằm thuận tiện cho việc bảo ôn cách nhiệt cho các loại ống
nhỏ :
- Chiều dài từ : 300 mm - 7200 mm .
- Chiều rộng từ : 300 mm – 600 mm .
- Chiều dày
: 25 mm .
- Trọng lượng : 64 kg / M3 . Cũng có loại 96 kg / M3
Chòu được nhiệt độ : 900 0C .
253


* Nhiệm vụ các tấm cách nhiệt bọc ngoài các tấm gia nhiệt nhằm hạn
chế sự thất thoát nhiệt ra ngoài trong quá trình gia nhiệt hay nhiệt luyện .

( Chưa bọc bảo ôn cách nhiệt
ôn cách nhiệt
cho gia nhiệt )

( Đã bọc bảo
cho gia nhiệt )

II. CÁC TẤM GIA NHIỆT :
1. Tấm gia nhiệt mềm bằng gốm - FCP.
TẤ
M GIA NHIỆ
T MỀ
M
BẰ
NG GỐ
M
SI GIA NHIỆ
T MỐ
I
HÀ
N KIỂ
U Ố
NG
CÁ
C TẤ
M GIA NHIỆ
T
BỒ
N BỂ
CÁ
C TẤ
M GIA
NHIỆ
T

CÁ
C BỘGIA NHIỆ

T
KIỂ
U KÊ
NH
BỘGIA NHIỆ
T ĐIỆ
N
HỒ
NG NGOẠI
BỘGIA NHIỆ
T Ố
NG ĐỐ
I
ĐẦ
U CÓKHOÁKẸP
BỘGIA NHIỆ
T KIỂ
U
DÂ
Y TẾ
T



254

Các tấm gia nhiệt
mền bằng gốm








được chế tạo từ các vật liệu chòu nhiệt cao 10500C .
Dây crôm – Niken nhiều sợi được cách điện bởi các hạt Alumina được
tách thành chuổi hạt có khã năng đàn hồi, dể uống và chòu nhiệt
cao.
Phần cuối của dây có kết cấu bởi các dây Niken nhiều sợi và có
điện trở thấp, cũng như có tiết điện mặt cắt lớn so với lõi của sợi
dây. Đầu cuối của các dây đều có các đầu cốt để đấu nối nhanh.
Có thể được cấp nguồn từ các thiết bò gia nhiệt hoặc máy hàn có
thiết bò điều chỉnh điện áp
Để đảm bảo an toàn trên thực tế chỉ sử dụng các thiết bò gia nhiệt
có lượng tiêu hao điện áp thấp 30V, 40V, 60V và 80V. nguồn điện áp
cấp cho thiết bò gia nhiệt 220V và 240V, cũng có thể cao hơn. Ngoài ra
còn có thể có các thiết bò sử dung điện áp cao hơn, hoặc công suất
lớn hơn .

CHÚ Ý :
Bố trí các tấm gia nhiệt xung quanh mối hàn sao cho ít nhất một dải
rộng gấp 7 lần chiều dày thành ống được gia nhiệt
THÔNG SỐ HÌNH HỌC TẤM GIA NHIỆT .

MÃ
SỐ
30000

30001
30002
30003
30004
30005
30006
30007
30008
30009
30010
30011

60 & 30 VÔN
BỀ RỘNG ( X )
BỀ DÀI ( Y )
ins
mm
ins
mm

V

KW

3
4
6
8
10
12

15
16
21
24
48
10

60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
30

2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7

2.7
1.35

75
100
150
205
255
305
380
405
535
610
1.220
255

26
19.5
13
9.75
8
6.5
5.75
5
4
3.25
1.75
3.25

255

660
495
330
250
205
165
145
125
100
85
45
85


2. Sợi gia nhiệt mối hàn kiểu ống:

Các sợi gia nhiệt mối hàn kiểu ống của Mannings là các tấm gia
nhiệt tốt cho gia nhiệt trước và nhiệt kuyện sau khi hàn, thích hợp cho việc
lấy nguồn từ các máy hàn AC/DC.
Các tấm gia nhiệt có kết cấu chắc chắn, yêu cầu thời gian bảo
dưỡng rất ít và có thể chòu được sự quăng quật tương đối ở công trường
thi công.
Sợi gia nhiệt kết cấu gồm hai sợi dây Crôm-Niken luồn qua các hạt gốm
cách điện kết hợp với khã năng truyền nhiệt tốt.
Nhiệt độ làm việc lớn nhất của các sợi gia nhiệt tiêu chuẩn là
10500C, mỗi ống chòu được dòng điện 120A ở 1,3V. để nhiệt luyện thép
không rỉ, cần sử dụng dây kéo nguội Ka than để có nhiệt độ vận hành
cực đại đến 12500C.
Đầu nối thép hoặc khớp nối được dùng cho các đầu vào và đầu

ra.

MÃ
SỐ
30000
30001
30002
30003
30004
30005
30006
30007
30008
30009
30010
30012
30600
30601

80 & 40 VÔN
BỀ RỘNG ( X )
BỀ DÀI ( Y )
ins
mm
ins
mm

V

KW

3
4
6
8
10
12
15
17
21
33
66
30

75
100
150
205
255
305
380
430
535
840
1675
760

910
680
450

350
290
230
185
165
145
85
45
45

80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
40

3.6
3.6
3.6
3.6
3.6
3.6
3.6

3.6
3.6
3.6
3.6
1.8

13
13

330
330

610
660

220
240

9.9
10.8

35.75
26.75
17.75
13.75
11.75
9
7.25
6.5
5.75

3.25
1.75
1.75
220 & 240
24
26

Dùng các máy hàn đã có của bạn làm cấp nguồn. Nguồn AC hoặc DC
không có sự khác nhauChỉ cần dùng một ampe kìm để theo dõi dòng
điện qua các tấm gia nhiệt không quá 120A qua một tấm.Nếu không cần
ghi biểu đồ nhiệt độ - bút thử điện sẽ chỉ báo khi nhiệt độ đạt yêu cầu
gia nhiệt.Nếu cần ghi lại biểu đồ nhiệt độ – hàn thêm dây cặp nhiệt và
dùng bộ ghi biểu đồ nhiệt độ.Tốc độ tăng và giảm nhiệt độ có thể
đạt được dễ dàng bằng cách tăng hoặc giảm dòng điện máy hàn.

256


Chú ý: khi các tấm gia nhiệt đã được nối – tắt máy hàn khi thay
đổi dòng cài đặt dòng điện.
3. Các tấm gia nhiệt bồn bể:
Các tấm gia nhiệt được phát triển từ loại
tấm gia nhiệt 31000. các tấm gia nhiệt cách
điện hình chữ nhật có chiều rộng 75mm thay
thế các tấm tương tự nhỏ hơn và giảm giá
thành luồn dây .

Mã số
30700
30710

Chiều rộng
ins
mm
3
75
3
75

Chiều dài
ins
mm
26,5
670
36,5
925

V

KW

Amps

60
80

2,7
6,3

45

45

4. Các tấm gia nhiệt có bảo ôn (tấm đệm mềm bằng gốm)
Về kết cấu giống như tấm gia nhiệt mềm bằng gốm, nhưng nó có
thêm các sợi gốm cách nhiệt được boc ï trong lưới thép không gỉ và được
bảo vệ bằng thép tấm không gỉ ở ngoài.
Đặc biệt thích hợp cho gia nhiệt đường ống, các chi tiết hàn và các
bồn đường hàn dọc hoặc ngang, các tấm chắc chắn và bean này có
thể:
- Vận hànhh từ máy hàn và các biến thế nhiệt luyện
- Bảo vệ lớp cách nhiệt khỏi giọt thép bắn khi hàn.
- Gắn vào vật hàn bằng từ tính để thao tác nhanh bằng cách thêm
vào 2 cục nam châm.
Mã số
31000
31001
31002
31050
31051
31052

Chiều rộng
ins
mm
4
102
28
711
5
127

4
102
37
940
5
127

Chiều dài
ins
mm
30
762
4,25
108
23,5
597
40
1016
4,25
108
30
752

V

KW

Amps

60

60
60
80
80
80

2,7
2,7
2,7
3,6
3,6
3,6

45
45
45
45
45
45

* Các tấm gia nhiệt có bảo ôn (cho bồn bể)
Kết cấu các tấm gia nhiệt giống như các tấm gia hiệt bồn bể loại
30700 kèm theo tấm bảo ôn sợi bọc trong lưới thép inox và được bảo vệ
bằng thép tấm bọc ngoài.
Mã
số
31100
31150

Chiều rộng

ins
mm
4
102
4
102

Chiều dài
ins
mm
30
762
40
1016
257

V

KW

Amps

60
80

2,7
3,6

45
45

Mã (dự
phòng)
30700
30710


 Các sợi gia nhiệt kiểu dây thường:
Sợi gia nhiệt này được kết cấu từ những hạt
xâu vào lõi nhiều sợi Crôm – Niken như đã dùng với
tấm gia nhiệt mềm bằng gốm FCP sau đó được bọc
bằng dây Niken/Crôm tết để tạo thành bộ gia nhiệt
chắc chắn và mềm mại, thích hợp, lý tưởng cho làm
việc ở các vò trí khó.
Các sợi gia nhiệt kiểu dây thường quấn quanh
ống về cả hai bên của mối hàn đònh gia nhiệt cho
phép gia nhiệt hiệu quả cùng với giá thành lắp đặt thấp và tuổi thọ
cao.
Thích hợp cho nhiệty độ đến 250, các dây gia nhiệt có thể sử dụng
cho ống có đường kính từ 150mm đến 500mm.
Mã số
31200
31210
31220
31230

Chiều dài
ins
mm
84

2134
168
4267
120
3048
226
5750

V

KW

Amps

30
60
40
80

1,35
2,7
1,8
3,6

45
45
45
45

* Các bộ gia nhiệt kiểu kênh:

Được thiết kế để gia nhiệt và nhiệt luyện sau khi hàn các chi tiết
lớn và bồn bể, các bộ phận gia nhiệt kiểu kênh thường được bố trí trong
lòng vật gia nhiệt đã được bảo ôn để tạo thành một lò tạm thời được
lắp với nguồn nhiệt bức xạ/đối lưu có khã năng kéo dài chu kỳ nhiệt
luyện.
Chiều rộng
Chiều dài
Mã số
V
KW
Amps
ins
mm
ins
mm
33000
27
685
14
360
240
13,2
55
33001
27
685
14
360
220
12,1

55
33002
27
685
14
360
254
14
55
33003
28,5
725
15,75
400
60
13,2
220
33050
27
685
2,75
70
60
3,3
55
33051
27
685
2,75
70

55
3
55
33052
27
685
2,75
70
63,5
3,5
55
33060

- Nối dài các đầu dẫn qua vùng khô và nóng để nối các bộ
gia nhiệt kiểu kênh hoặc phần gia nhiệt lò

Cơ động và dể dàng sử dụng, bộ gia nhiệt kiểu kênh phù hợp với
nhiều loại ứng dụng, đặc biệt là có tuổi thọ cao trong điều kiện làm việc
ngoài công trường.Bộ gia nhiệt điều khiển kênh cũng có thể làm các
258