Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ hàn mig đến cơ tính và tổ chức liên kết hàn hợp kim nhôm 5083

VŨ VĂN ĐẠT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

VŨ VĂN ĐẠT

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦ A CHẾ ĐỘ HÀ N MIG ĐẾN CƠ

KỸ THUẬT CƠ KHÍ

TÍ NH VÀ TỞ CHỨC LIÊN KẾT HÀ N HỢP KIM NHÔM 5083

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT CƠ KHÍ

2015-2017
Hà Nội – Năm 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------VŨ VĂN ĐẠT

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦ A CHẾ ĐỘ HÀ N MIG ĐẾN CƠ TÍ NH
VÀ TỔ CHỨC LIÊN KẾT HÀ N HỢP KIM NHÔM 5083

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT CƠ KHÍ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS. TS Nguyễn Thúc Hà
Hà Nội – Năm 2017


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan ngoại trừ các số liệu đƣợc trích dẫn từ tài liệu tham khảo
thì nội dung cịn lại là cơng trình nghiên cứu và tính tốn của riêng tơi, các số liệu
tính tốn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu
trách nhiệm.

Hà Nội, ngày 20 tháng 3 năm 2017
Người cam đoan

Vũ Văn Đạt

HVTH: Vũ Văn Đạt

i

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................i
MỤC LỤC ...................................................................................................................ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................. v
DANH MỤC CÁC BẢNG......................................................................................... vi
DANH MỤC CÁC H NH ẢNH, Đ TH ................................................................vii
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài.................................................................................................1
2. Lịch sử nghiên cứu ..............................................................................................1
3. Mục đ ch nghi n cứu...........................................................................................2
4. Nội ung nghi n cứu ...........................................................................................2
5. Phƣơng pháp nghi n cứu ....................................................................................2
6. Lời cảm ơn ..........................................................................................................3
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ HÀN NHƠM VÀ HỢP KIM
NHƠM ......................................................................................................................... 4
1.1 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc và nƣớcngồi ...............................................4
1.1.1 Tình hình nghiên cứu ở nƣớc ngồi .......................................................... 4
1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc .............................................................. 6
1.2 Tổng quan về vật liệu nhôm và hợp kim nhôm ................................................7
1.2.1 Đặc điểm công nghệ của nhôm và hợp kim nhôm, phạm vi ứng dụng của
chúng .................................................................................................................. 7
1.2.2 Tính hàn của nhơm và hợp kim nhơm ....................................................... 9
1.3 Các phƣơng pháp hàn nhôm và hợp kim nhôm ..............................................10
1.3.1 Hàn hồ quang qu hàn thuốc ọc SMAW ............................................ 11
1.3.2 Hàn TIG (GTAW) ................................................................................... 12
1.3.3 Hàn MIG (GMAW) ................................................................................. 13
Kết uận .................................................................................................................14
CHƢƠNG 2 CÔNG NGHỆ HÀN MIG .................................................................. 15

2.1 Nguyên lý ........................................................................................................15
2.2 Đặc điểm .........................................................................................................15
2.3 Các thông số công nghệ ..................................................................................16
2.3.1. Cƣờng độ òng điện hàn (tốc độ đẩy dây hàn) ...................................... 16
2.3.2. Điện áp hàn ............................................................................................. 17
2.3.3. Lƣu ƣợng khí bảo vệ ............................................................................. 18
2.3.4. Đƣờng kính dây hàn ............................................................................... 18

HVTH: Vũ Văn Đạt

ii

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

2.3.5. Vận tốc hàn ............................................................................................. 18
2.3.6. Chiều dài phần nhô ra của ây hàn độ nhú của điện cực)..................... 19
2.4 Thiết bị hàn MIG nhôm ..................................................................................19
2.5 Vật liệu hàn .....................................................................................................21
2.5.1. Kh ảo vệ............................................................................................... 21
2.5.2. Dây hàn ................................................................................................... 22
Kết uận .................................................................................................................24
CHƢƠNG 3 ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ Đ HÀN MIG T I QUÁ TR NH H NH
THÀNH M I HÀN KHI HÀN GIÁP M I M T PH A ......................................... 25
3.1 Các ạng ịch chuyển im oại ng vào ể hàn ...........................................26
3.1.1 Dịch chuyển ạng cầu ............................................................................. 26

3.1.2 Dịch chuyển ạng phun ........................................................................... 26
3.1.3 Dịch chuyển ạng ngắn mạch hoặc nh giọt........................................... 27
3.2 Ảnh hƣởng của òng điện hàn ........................................................................27
3.3 Ảnh hƣởng của điện áp hồ quang ...................................................................28
3.4 Ảnh hƣởng của tầm với điện cực ....................................................................29
3.5 Ảnh hƣởng của tốc độ hàn ..............................................................................30
3.6 Ảnh hƣởng của góc nghi ng điện cực ............................................................30
3.7 Ảnh hƣởng của h ảo vệ, [13] .....................................................................30
3.8 Ảnh hƣởng của ỹ thuật hàn ...........................................................................31
3.9 Ảnh hƣởng của òng xung ..............................................................................32
3.10 Một số yếu tố hác ảnh hƣởng đến ch t ƣợng mối hàn ...............................32
Kết luận .................................................................................................................33
CHƢƠNG 4 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ Đ
HÀN T I CƠ T NH VÀ TỔ CHỨC KIM LOẠI TRONG LIÊN KẾT HÀN GIÁP
M I 1 PH A HỢP KIM NHÔM 5083 ...................................................................... 34
4.1. Mục đ ch nghi n cứu thực nghiệm ................................................................34
4.2. Xây dựng quy trình hàn sơ ộ cho hợp kim nhôm 5083 ...............................34
4.2.1 Kim loại cơ ản ....................................................................................... 34
4.2.2 Vật liệu hàn.............................................................................................. 35
4.2.3 Thiết bị hàn .............................................................................................. 35
4.2.4 Thiết kế mối ghép hàn ............................................................................. 39
4.2.5 Chế độ hàn MIG ...................................................................................... 40
4.3 Tr nh tự thực nghiệm ......................................................................................42
4.4 Kết quả ............................................................................................................44
4.4.1 Chế độ hàn và hình ảnh các mẫu thí nghiệm........................................... 44

HVTH: Vũ Văn Đạt

iii

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

4.4.2 Đánh giá về độ ng u và ch thƣớc, hình dạng của các mẫu hàn th o chế
độ khác nhau ..................................................................................................... 47
4.4.3 Đánh giá ết quả ...................................................................................... 50
4.5 Kiểm tra cơ t nh ..............................................................................................52
4.5.1 Chuẩn bị mẫu thử .................................................................................... 52
4.5.2 Chuẩn bị máy thử kéo ............................................................................. 53
4.5.3 Quá tr nh thử kéo ..................................................................................... 54
4.6 Kiểm tra tổ chức tế vi tại các v ng trong i n ết hàn ....................................57
4.6.1 Giản đồ chuyển iến pha của A và Mg .................................................. 57
4.6.2 Vị tr y mẫu để soi tổ chức tế vi ........................................................... 58
4.6.3 Tổ chức tế vi của KLCB .......................................................................... 59
4.6.4 Tổ chức tế vi của v ng KLMH và v ng HAZ ........................................ 59
4.7 Mô ph ng quá tr nh hàn tr n phần mềm Sysw ..........................................62
4.7.1 Thông số q trình hàn và mơ ph ng ..........................................................63
4.7.2 Mơ hình hóa và mơ ph ng số.......................................................................66
Kết uận .................................................................................................................76
4.8 Đánh giá ết quả và àn uận ..........................................................................78
4.8.1 Các kết quả thu đƣợc ...................................................................................78
4.8.2 Kết luận và kiến nghị ...................................................................................78
1. Kết luận ........................................................................................................ 78
2. Kiến nghị ...................................................................................................... 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 80
PHỤ LỤC .................................................................................................................... I

1. Quy hoạch thực nghiệm nghi n cứu ảnh hƣởng của chế độ hàn MIG đến độ
ng u của mối hàn giáp mối một phía hợp kim nhơm 5083 ................................ I
2. Bản quy trình hàn – Welding Procedure Specification (WPS)........................ IV

HVTH: Vũ Văn Đạt

iv

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT

Kí hiệu/

Ý nghĩa

chữ viết tắt

1

KLCB

Kim loại cơ ản

2

KLMH

Kim loại mối hàn

3

HAZ

4

Ih

Cƣờng độ òng điện hàn

5

Uh

Điện áp hàn

6

Vh

Vận tốc hàn

7

MIG (GMAW)

8

TIG (GTAW)

9

SMAW(MMA)

10

Ar

Kh

ảo vệ argon

11

He

Kh

ảo vệ h i

12

AC

Dòng điện xoay chiều

13

DC

Dòng điện một chiều

14

B

Bề rộng mặt ồi mối hàn

15

H

Chiều cao mặt ồi mối hàn

16

b

Bề rộng mặt đáy của mối hàn

17

h

Chiều cao mặt đáy của mối hàn

HVTH: Vũ Văn Đạt

V ng ảnh hƣởng nhiệt

Hàn hồ quang trong mơi trƣờng h

ảo vệ với

điện cực nóng chảy M ta In rt Gas
Hàn hồ quang trong môi trƣờng h

ảo vệ với

điện cực hơng nóng chảy Tungst n In rt Gas
Hàn hồ quang qu hàn thuốc ọc Su m rg
Metal Arc Welding)

v

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Cơ t nh hợp kim nhôm 5083, [13] ....................................................9
Bảng 1.2 Thành phần hóa học hợp kim nhôm 5083 ........................................9
Bảng 2.1 Các oại ây

ng cho hàn MIG nhôm ...........................................22

Bảng 2.2 Kim oại cơ ản và ây hàn tƣơng ứng, [16 ..................................24
Bảng 4.1 Cơ t nh hợp kim nhơm 5083 ...........................................................34
Bảng 4.2 Thành phần hóa học hợp kim nhơm 5083 .....................................34
Bảng 4.3 Thành phần hóa học ây hàn ER5356 th o AWS A5.10 ..............35
Bảng 4.4 Thông số ĩ thuật của máy DIGITECH 400 PULSED và bộ c p dây
TA4............................................................................................................................36
Bảng 4.5 Trang thiết ị phụ trợ và ảo hộ ao động ......................................38
Bảng 4.6 Điều kiện thực nghiệm giá trị và hoảng biến thiên của các thông
số chế độ hàn cần khảo sát Ih và Vh) .........................................................................41
Bảng 4.7 Ma trận quy hoạch thực nghiệm phƣơng án tâm xoay ậc 2, hai yếu
tố độc lập theo biến ảo ..............................................................................................41
Bảng 4.8 Ma trận thực nghiệm.......................................................................42
Bảng 4.9 Chế độ hàn thực nghiệm và h nh ảnh mối hàn đạt đƣợc ................44
Bảng 4.10 Độ ng u và ch thƣớc, hình dạng của các mẫu hàn th o chế độ
khác nhau...................................................................................................................47
Bảng 4.11 Kết quả thử

o KLCB .................................................................55

Bảng 4.12 Kết quả thử

o các mẫu hàn........................................................55

HVTH: Vũ Văn Đạt

vi

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

DAN

MỤC C C

N

ẢN

Đ

T

H nh 1.1

Sơ đồ nguy n

phƣơng pháp hàn hồ quang qu hàn thuốc ọc .........11

H nh 1.2

Sơ đồ nguy n

phƣơng pháp hàn TIG ................................................12

H nh 1.3

Sơ đồ nguy n

phƣơng pháp hàn MIG...............................................13

H nh 2.1

Biểu đồ thể hiện mối quan hệ òng điện hàn và tốc độ c p dây, [14] ..17

H nh 2.2

Các ạng ịch chuyển im oại vảo ể hàn, [15] ..................................18

H nh 2.3

Súng hàn MIG nhôm.............................................................................19

H nh 2.4

Máy hàn MIG nhôm .............................................................................20

H nh 2.5

Bộ đẩy dây hàn......................................................................................21

H nh 3.1

Các

H nh 3.2

Quá tr nh ịch chuyển ạng cầu ...........................................................26

H nh 3.3

Dịch chuyển ạng phun ........................................................................26

H nh 3.4

Dịch chuyển ạng nh giọt ...................................................................27

H nh 3.5

Hình dạng mối hàn và ảnh hƣởng của cƣờng độ òng điện hàn ..........27

H nh 3.6

Đồ thị quan hệ giữa cƣờng độ òng điện hàn với vận tốc c p ây điện

ch thƣớc đặc trƣng của mối hàn .................................................25

cực và đƣờng
H nh 3.7

nh ây điện cực, [17] ..................................................28

Đồ thị quan hệ giữa tầm với điện cực với cƣờng độ òng điện hàn, vận
tốc c p ây và đƣờng

nh ây điện cực, [18] ......................................29

H nh 3.8

Góc nghiêng m hàn khi hàn giáp mối .................................................30

H nh 3.9

Ảnh hƣởng của h

H nh 3.10

Ảnh hƣởng của òng hàn đến chiều sâu ng u ......................................32

H nh 4.1

Máy hàn MIG nhôm .............................................................................35

H nh 4.2

Mối gh p hàn nhôm, [19 .....................................................................39

H nh 4.3

Đồ gá

p phôi tạo mối gh p hàn .........................................................40

H nh 4.4

Sơ đồ

p phôi hàn và vị tr m hàn .....................................................40

H nh 4.5

Mẫu thử kéo theo ..................................................................................52

H nh 4.6

Máy thử

H nh 4.7

K p mẫu ................................................................................................53

HVTH: Vũ Văn Đạt

ảo vệ đến h nh áng,

ch thƣớc mối hàn ...........31

o n n vạn n ng ....................................................................53

vii

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

H nh 4.8

Giai đoạn iến ạng đàn hồi .................................................................54

H nh 4.9

Giai đoạn iến ạng

H nh 4.10

Giai đoạn phá hủy i n ết ....................................................................55

H nh 4.11

Giản đồ chuyển iến pha của nhôm và ma gi .....................................58

H nh 4.12

Vị trí l y mẫu thử soi tổ chức tế vi .......................................................58

H nh 4.13

Tổ chức tế vi của KLCB, × 400 lần ......................................................59

H nh 4.14

Tổ chức tế vi mẫu hàn số 7 ...................................................................60

H nh 4.15

Tổ chức tế vi mẫu hàn số 10 .................................................................60

H nh 4.16

Tổ chức tế vi mẫu hàn số 2 ...................................................................61

HVTH: Vũ Văn Đạt

o .......................................................................54

viii

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay cùng với sự phát triển khơng ngừng của khoa học kỹ thuật thì hàng

loạt các vật liệu mới đã ra đời. Cho đến nay vật liệu đƣợc sử dụng trong các ngành
là r t đa ạng về chủng loại và tính cơng nghệ. Cùng với đó nhu cầu của con ngƣời
về n ng su t, ch t ƣợng và tính thẩm mỹ của sản phẩm ngày càng đƣợc nâng cao.
Nhôm và hợp kim nhôm hiện đang đƣợc ứng dụng rộng rãi trong xây dựng, hàng
khơng và cơng nghiệp tàu biển. Vì vậy ngành cơng nghệ hàn cũng phải nghiên cứu
để tìm ra những cơng nghệ nhằm đáp ứng thực tế đó. Kết quả là hàng loạt cơng
nghệ hàn ra đời, trong đó có công nghệ hàn MIG nhôm và hợp im nhôm đang từng
ƣớc đƣợc áp dụng rộng rãi ở nƣớc ta.
Qúa trình hàn MIG nhơm và hợp im nhơm có các ƣu điểm: thời gian duy trì
hồ quang dài, tốc độ đắp lớn, không bị tổn th t đầu mẩu que hàn nhiều so với hàn
hồ quang tay; mức độ bắn tóe th p. Với các ƣu điểm của mình thì cơng nghệ hàn
hàn MIG nhôm và hợp im nhôm ngày càng đƣợc áp dụng trong thực tiễn. Nhƣng
hàn MIG nhôm và hợp kim nhôm là một phƣơng pháp hàn tƣơng đối mới ở nƣớc ta,
việc nghiên cứu, ứng dụng công nghệ này vào thực tế sản xu t còn r t hạn chế. Vì
vậy, để có cơ sở đánh giá ch t ƣợng mối hàn việc nghiên cứu ảnh hƣởng của thơng
số cơ ản đến

ch thƣớc và hình dạng của mối hàn thực hiện bằng công nghệ hàn

MIG nhôm và hợp kim nhơm là hết sức cần thiết và có nghĩa thực tiễn cao.
2. Lịch sử nghiên cứu
Từ nhiều n m nay, hợp im nhôm đƣợc ứng ụng há rộng rãi tr n toàn thế
giới ở các ĩnh vực nhƣ xây ựng, hàng hơng, ầu h , đóng tàu,

R t nhiều các

cơng ty, tập đồn ớn cũng đã nghi n cứu quy tr nh công nghệ hàn và sản xu t vật
iệu hàn cho các hợp im nhôm nhƣ: Huyn ai, Mi

r, inco ,

Ở nƣớc ta hợp im

nhôm đƣợc áp ụng rộng rãi trong xây ựng từ nhiều n m nay cịn trong cơng
nghiệp tàu thủy th mới áp ụng hợp im nhơm để đóng mới tàu tuần tra, ca in tàu
thủy từ một vài n m gần đây.

HVTH: Vũ Văn Đạt

1

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

N m 2015 tác giả Dƣơng Đ nh hảo c ng các cộng sự đã nghi n cứu về quá
tr nh hàn ma sát h y áp ụng với hợp im nhôm AA7075 áp ụng cho ngành công
nghiệp tàu thủy.
Bản thân tác giả cũng đã trực tiếp nghi n cứu và thi công ca in tàu tuần tra
ằng hợp im nhôm 5052, 5083 tại nhà máy đóng tàu Nguyễn V n Tu n, cơng ty
TNHH 1 thành vi n đóng tàu Thịnh Long ằng công nghệ hàn TIG, MIG vào n m
2015-2016.
3. Mục đích nghi n cứu
Đánh giá ảnh hƣởng của các thông số công nghệ hàn đến cơ t nh và tổ chức
của mối hàn giáp mối vật liệu hợp kim nhôm 5083 thực hiện bằng công nghệ hàn
hàn MIG nhằm ứng dụng vào sản xu t một cách có hiệu quả.
4. Nội dung nghi n cứu

- Tổng quan về công nghệ hàn nhôm và hợp kim nhôm.
- Nghiên cứu thực nghiệm.
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của chế độ hàn (Vh, Ih đến cơ t nh và tổ chức liên
kết hàn hợp kim nhôm magiê 5083 bằng phƣơng pháp hàn MIG.
- Xác định bộ thông số chế độ hàn hợp lý và xây dựng quy trình hàn giáp
mối hợp kim nhôm magiê 5083 bằng phƣơng pháp hàn MIG.
5. Phƣơng pháp nghi n cứu
Nghiên cứu lý thuyết: nghiên cứu công nghệ hàn MIG nhôm và hợp kim
nhôm và các thông số công nghệ hàn; thiết bị hàn MIG; vật liệu hàn nhôm và hợp
kim nhôm; tiêu chuẩn hàn nhôm và hợp kim nhôm.
Nghiên cứu thực nghiệm: Sử dụng phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm bậc
hai tâm xoay để nghiên cứu ảnh hƣởng của các thông số chế độ hàn ch nh đến độ
ng u của mối hàn giáp mối một phía hợp kim nhơm 5083 từ đó iểm tra, đánh giá
và ập ra quy tr nh hàn hợp

HVTH: Vũ Văn Đạt

nh t.

2

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

6. ời cả

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

ơn

Em xin chân thành cảm ơn sự hƣớng dẫn và giúp đỡ nhiệt tình của PGS.TS
Nguyễn Thúc Hà, Các Thầy cô trong Bộ môn Hàn & Công nghệ kim loại, Viện Cơ
h trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội; TS. Vũ V n Ba, NCS Nguyễn Hồng Thanh,
ThS. Vũ V n Khánh đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện. Tác giả cũng xin trân
trọng cảm ơn Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Nam Định đã tạo điều kiện cơ sở
vật ch t để tác giả thực hiện các thí nghiệm để hồn thành luận v n này!
Hà Nội, ngày 20 tháng 3 năm 2017
Học viên

Vũ Văn Đạt

HVTH: Vũ Văn Đạt

3

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

C ƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ HÀN NHÔM VÀ HỢP KIM NHƠM
1.1 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc và nƣớcngồi
1.1.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngồi
Sanjeev kumar và cơng sự, đã ứng dụng công nghệ hàn TIG thƣờngvào hàn
nhôm t m có chiều dày lớn và áp dụng cơng nghệ hàn TIG xung khi hàn t m có

chiều dày (3 ÷ 5mm) với ịng điện hàn trong khoảng từ 48 ÷ 112A, ƣu ƣợng khí
bảo vệ từ 7÷15 lít/ phút. Ứng su t cắt của KLMH (73 Mpa) nh hơn KLCB 85
Mpa). Từ việc phân tích các mẫu hàn ƣới kính hiển vi, các tác giả nhận th y rằng
kim loại đắp KLĐ có c u trúc dạng nhánh cây, đồng trục dọc th o đƣờng viền
chảy và sự phá hủy mẫu thử nằm ở khu vực này.
Indira Rani và cộng sự, đã nghi n cứu cơ t nh của hợp kim nhôm AA khi hàn
TIG hông xung và có xung thay đổi tần số xung). Tác giả chỉ nghiên cứu dịng
hàn trong khoảng 70 ÷ 74 A và vận tốc hàn 700 ÷ 760 mm/ phút, tần số xung 3 và 7
Hz. Từ kết quả thực nghiệm nhóm tác giả đã công ố rằng giới hạn chảy và giới hạn
bền kéo của KLMH và KLCB gần giống nhau. Mẫu thử kéo cho kết quả đứt tại
vùng HAZ.
Ahmed Khalid Hussain và cộng sự, cũng đã nghi n cứu ảnh hƣởng của vận
tốc hàn đến giới hạn bền kéo của liên kết hàn khi hàn TIG từ hợp kim nhôm
AA6351 với chiều dày 4 mm. Mối ghép vát kiểu chữ V, vận tốc hàn 1800 ÷ 7200
mm/ phút. Kết quả thử kéo cho th y rằng khu vực mối hàn và lân cận mối hàn cho
giá trị nh hơn v ng KLCB và giới hạn bền

o t ng

n hi vận tốc hàn giảm

xuống.
Norman và cộng sự, đã nghi n cứu tổ chức tế vi của hợp kim Al-Mg-Cu- Mn
trong phạm vi chế độ hàn rộng

ịng điện hàn từ 100 ÷ 190 A), tốc độ hàn thay đổi

từ 420 ÷ 1500 mm/ phút. Tổ chức tế vi quan sát đƣợc ở vùng trung tâm mối hàn khi
làm nguội với tốc độ lớn so sánh với tổ chức tế vi tại vùng viền chảy. Norman đã

HVTH: Vũ Văn Đạt

4

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

đƣa ra ết luận rằng nếu tốc độ hàn t ng, tốc độ nguội ở v ng KLMH t ng th tổ
chức tế vi tại vùng KLMH có dạng h nh nhánh cây nhƣng

ch thƣớc nh hơn.

Kumar and Sundarrajan, đã nghi n cứu công nghệ hàn TIG xung khi hàn hợp
kim nhơm AA có chiều dày 2,14 mm với ịng điện hàn (40 ÷ 90 A), vận tốc hàn
(210 ÷ 230 mm/ phút). Tác giả đã sử dụng phƣơng pháp Taguchi để tối ƣu hóa các
thơng số chế độ hàn TIG xung với mục đ ch àm t ng cơ t nh của KLMH.
Preston và công sự, đã sử dụng kỹ thuật mơ ph ng số để dự đốn ứng su t ƣ
và biến dạng phụ thuộc vào giới hạn chảy của hợp kim nhơm A2024 có chiều dày
3,2 mm bằng phƣơng pháp hàn TIG.
Krzysztof Dudzik, đã đƣa ra ết quả nghiên cứu về các tính ch t cơ học của
i n ết hàn hợp im nhôm 5083 ằng phƣơng pháp hàn MIG. Để so sánh hợp kim
5083 hiện đang đƣợc sử dụng trong cơng nghiệp đóng tàu với hợp im nhơm 5059 à
hợp im có độ bền cao. Tác giả đã nghi n cứu về công nghệ hàn MIG để áp ụng
cho các i n ết hàn hợp kim nhôm. Trong nghi n cƣu của m nh, tác giả đã đƣa ra
ộ thông số chế độ hàn và hàn thực nghiệm. Sau đó iểm tra cơ t nh và đánh giá ết
quả th o ti u chuẩn PN-EN10002:2004 của Ba an. Mục ti u ch nh của tác giả à

h ng định việc sử ụng phƣơng pháp hàn MIG để hàn hợp im nhôm cho ch t
ƣợng đảm ảo th o ti u chuẩn PN-EN10002:2004 của Ba an và cho n ng su t cao
hơn nhiều so với hàn TIG.
Hội nghị quốc tế lần thứ 6 về Cơ tin và Kỹ thuật ảo , iễn ra trong 2 ngày
15, 16 tháng 10 n m 2015 tại Bra ov, Romania. Polixenia Iuliana Simion c ng các
cộng sự đã tr nh ày về quy tr nh hàn MIG hợp im nhôm áp ụng tr n các ca in
tàu thủy trong ngành công nghiệp đóng tàu. Trong nghi n cứu này tác giả đã đƣa ra
đƣợc các thuộc t nh vật iệu của hợp im nhôm 5083 và 6061 đồng thời áp ụng
công nghệ hàn MIG sử ụng h

ảo vệ Ar để hàn các hợp im nói tr n. Tác giả

đánh giá độ ng u của i n ết hàn góc và giáp mối. Đồng thời đánh giá mức độ ảnh
hƣởng của xung đơn và xung

HVTH: Vũ Văn Đạt

p đến ch t ƣợng hàn.

5

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước
Là một ƣớc đột phá trong cơng nghệ đóng tàu cao tốc v hợp kim nhôm ở

Việt Nam, n m 1997, Công ty 189 chế tạo thành công tàu tuần tra cao tốc v nhôm
mang ký hiệu ST 112 cho Bộ Tƣ Lệnh Bộ đội Biên Phịng.
Theo sau sản phẩm tàu hợp kim nhơm ST112, n m 1997, Công ty chế tạo
hàng loạt xuồng cao tốc v hợp kim nhôm mang ký hiệu thiết kế ST450, ST520,
ST660, ST570, ST700, ST650, ST750, ST750-CN, ST750CNX, ST737, ST850,
ST880, ST900, ST920, ST1200, ST740, SD530, SD420 cho Các Bộ và các ngành
để phục vụ cho các chƣơng trình kiểm tra phòng chống bão lụt, tuần tra, cứu hộ cứu
nạn, đổ bộ và du lịch. T t cả sản phẩm trên đã đƣợc kiểm nghiệm qua thực tế khai
thác sử dụng, đƣợc các thị trƣờng khó tính đánh giá cao về ch t ƣợng và tính n ng
sử dụng.
Khơng chỉ thành công trong việc chế tạo các sản phẩm xuồng cao tốc v hợp
kim nhơm, Cơng ty 189 cịn thành cơng trong việc chế tạo hàng loạt tàu tuần tra
quân sự tiên tiến (tàu tuần tra ST126 của Bộ Công an, tàu tuần tra ST112 của Bộ đội
Biên phòng, tàu tuần tra DS197 của Tổng cục Hải quan, tàu tuần tra ST146 của
Biên phòng

, tàu chở khách (tàu KT01 của Huyện đảo Cô Tô, tàu v hợp kim

nhôm cao tốc 100 khách Bạch Long (ST138) của Ban QLDA Bạch Long Vĩ

và

hàng loạt các loại tàu khác nhƣ tàu đo đạc địa chính, tàu khảo sát thuỷ v n
N m 2001, đánh d u một ƣớc phát triển vƣợt bậc của Công ty 189 bằng
việc Công ty đã chế tạo thành công tàu cảnh sát biển cao tốc v hợp kim nhôm
mang ký hiệu thiết kế TT120 cho lực ƣợng Cảnh sát Biển Việt Nam – đây là tàu
tuần tra cao tốc v hợp kim nhơm có giá trị và qui mơ lớn đƣợc đóng lắp tại Việt
Nam và sản phẩm tàu TT120 đã đƣợc Thủ trƣởng Bộ và các cơ quan chức n ng
đánh giá cao cả về ch t ƣợng, thẩm mỹ và đáp ứng đƣợc các tính n ng kỹ chiến
thuật đƣợc duyệt (hiện nay Công ty đã xu t xƣởng đƣợc đến chiếc tàu thứ 8).

Không chỉ thành cơng trong ĩnh vực đóng tàu tuần tra cao tốc phục vụ cơng
tác quốc phịng, trong ĩnh vực đóng mới tàu khách, tàu du lịch, tàu công vụ cao tốc
v hợp kim nhôm, Công ty 189 cũng đã thực hiện r t thành công và hiệu quả. Hiện

HVTH: Vũ Văn Đạt

6

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

nay, Công ty đã xu t xƣởng hàng loạt tàu, xuồng du lịch – chở khách, tàu công vụ
cao tốc v hợp kim nhôm nhƣ tàu chở khách ST880, ST1500, ST138, ST166-1&2,
ST1600, ST1650-1&2, ST155, K103, ST176, ST196, ST182, ST1360, 1706
những sản phẩm này đã đƣợc kiểm nghiệm qua thực tế khai thác và đƣợc khách
hàng đánh giá cao. Chủ yếu nghiên cứu hàn hợp kim nhôm 5083.
Vũ Đ nh Toại đã nghi n cứu và bảo vệ thành công luận án tiến sĩ ỹ thuật
khi hàn liên kết góc giữa nhơm 1100 và thép CCT38.
Nguyễn Quốc Mạnh cũng đã nghi n cứu và bảo vệ thành công luận án tiến sĩ
kỹ thuật khi hàn giáp mối và liên kết góc giữa hợp kim nhôm 6061 và 5083 với thép
không gỉ 304 và 316.
Các đề tài đã nghi n cứu ở trong nƣớc hay ở nƣớc ngoài đã nghi n cứu về
ĩnh vực hàn nhôm và hợp im nhôm nhƣng chƣa đi vào cụ thể, chƣa t nh toán tối
ƣu chế độ cơng nghệ cho oại nhơm nào đó. Ở đề tài này tác giả đi nghi n cứu ảnh
hƣởng của chế độ hàn MIG đến cơ t nh và tổ chức của im oại mối hàn, từ đó t m
ra chế độ công nghệ, quy tr nh hàn hợp

cho hợp im nhôm 5083 với chiều ày 6

mm.
1.2 Tổng quan về vật liệu nhôm và hợp kim nhôm
1.2.1 Đặc điểm công nghệ của nhôm và hợp kim nhôm, phạm vi ứng dụng
của chúng [5]
Nhôm là một kim loại mềm, nh với màu bạc ánh kim mờ, và có một lớp
m ng oxit hóa tạo thành r t nhanh hi để trần nó ngồi khơng khí. Tỷ trọng riêng
của nhơm chỉ khoảng một phần ba sắt hay đồng. Nó mềm dễ uốn và gia cơng trên
máy móc hay đúc, nó có hả n ng chống n mịn và ền vững do có lớp oxit bảo vệ,
ngồi ra nhơm cũng hơng nhiễm từ và hơng cháy hi để ngồi khơng khí trong
điều kiện thơng thƣờng.
Nhơm dạng t m, cuộn hay định hình có nhiều ƣu điểm hơn các oại kim loại
khác nhƣ: trọng ƣợng nh , ễ gia cơng nguội. Nhơm định hình là q trình sử lí
kim loại nhằm phát huy tối đa các đặc tính của nhơm, phù hợp cho các nhà thiết kế,
ĩ sƣ và nhà sản xu t

HVTH: Vũ Văn Đạt

7

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Nhôm có trọng ƣợng nh nh t trong các kim loại, do vậy nhơm dễ vận

chuyển và chi phí vận chuyển th p. Là nguyên liệu h p dẫn cho ngành hàng không,
nhà cao tầng và công nghiệp ôtô. Khi đƣợc

ng trong ĩnh vực vận tải thì nó giúp

giảm chi phí nhiên liệu.
Ngƣời ta có thể tạo ra ớp oxit ày tr n nền nhôm để t ng độ ền. Khi nhiệt
độ giảm, nhơm bền hơn v vậy nó đƣợc ƣu chuộng hơn ở cùng khí hậu lạnh.
Nhơm là sự kết hợp đặc biệt giữa trọng ƣợng nh và độ bền cao, độ bền có
thể t ng

n đáng ể khi thêm vào một hay nhiều ch t sau : mangan s , đồng, kẽm

...Và độ bền đƣợc t ng cao hơn nếu đƣợc sử

đặc biệt.

Tính chống mài mịn của nhơm tùy vào lớp màng oxide m ng, và cứng bên
ngoài. Lớp màng này có thể dày tới 0.2 milimet.
Nhơm có tính dẫn nhiệt cao thích hợp cho những nơi àm việc cần trao đổi
nhiệt nhƣ ộ phận làm mát của tủ lạnh và các thành phần của động cơ. Nhôm đƣợc
định hình theo hình dạng thích hợp cho những bộ phận cần dẫn nhiệt.
Nhơm là kim loại r có tính dẫn điện cao đƣợc dùng dẫn điện.
Nhơm khơng có từ t nh n n đƣợc dùng cho các thiết bị điện áp cao nhƣ t m
chắn ĩ thuật điện.
Nhôm dễ định hình tạo h nh áng hác nhau, nhơm có độ bền vào độ d o tốt
có thể uốn lại nếu nhƣ ị móp mép. Có nhiều cách để định hình nhôm, uốn, ép,
kéo...
* Các loại nhôm và hợp kim nhôm thƣờng gặp:
- Nhôm nguyên ch t (1XXX series)

- Hợp kim nhôm-đồng (2xxx series)
- Hợp kim nhôm-mangan (3xxx series)
- Hợp kim nhôm-silic (4xxx series)
- Hợp kim nhôm-magiê (5xxx series)
- Hợp kim nhôm-magiê-silicon (6xxx series)

HVTH: Vũ Văn Đạt

8

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

- Hợp kim nhơm-kẽm-magiê (7XXXseries)
- Các hợp kim khác (8XXXseries)
Trong đó hợp kim nhôm – magiê (5xxx series) đƣợc ứng dụng rộng rãi tại
các nƣớc phát triển trong các ngành xây dựng, cơng nghiệp đóng tàu, hàng hơng,...
Vì thế tác giả chọn nghiên cứu công nghệ hàn hợp kim nhôm - magiê 5083 với cơ
t nh và thành phần hóa học nhƣ sau:
ng 1 1 Cơ tính hợp kim nhơm 5083, [13]
Cơ t nh MPa

Vật iệu

Giới hạn chảy

5083

Giới hạn ền

115 ÷ 200

o

270 ÷ 345

ng 1 2 Thành phần hóa học hợp kim nhơm 5083
Thành phần hóa học
Mg

Mn

Cu

Si

Cr

Fe

Zn

Ti

Al

4÷4,9

0,4÷1

≤0,1

≤0,4

0,05÷0,25

≤0,4

≤0,25

≤0,15

Cịn ại

1.2.2 Tính hàn của nhơm và hợp kim nhơm
Nhiệt độ nóng chảy AL : 660 °C; Al2O3: 2050 °C
Khối ƣợng riêng của AL : 2,7 g/cm3; Al2O3: 3,6 g/cm3
Khi hàn ễ hình thành lớp màng oxit AL2O3 . Do đó, có thể xảy ra các hiện
tƣợng nhƣ cạnh mối hàn khó nóng chảy, lẫn xỉ trong khi hàn. V vậy trƣớc hi hàn
cần phải hử lớp màng oxit nhôm bằng các biện pháp:
- Cơ học: mài ũa, chải bằng bàn chải có sợi thép khơng gỉ ...
- Hóa học: thuốc hàn tạo thành các ch t dễ ay hơi :
thuốc 50% KCl + 15% NaCl + 35% Na3AlF3 cho phản ứng
Al2O3+ 6KCl
Sau

2AlCl3 + 3K2O. Dung dịch axit kiềm.

hi hàn cần phải hử thuốc hàn ƣ để tránh hiện tƣợng n mòn im oại

mối hàn

HVTH: Vũ Văn Đạt

9

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

- Hồ quang: hiệu ứng bắn phá catot của hồ quang .
Tại nhiệt độ cao, độ bền giảm nhanh, làm nhôm bị sụt hi hàn. Độ chảy
lỗng cao, nhơm dễ bị chảy ra kh i chân mối hàn. Ngồi ra nhơm bị đổi màu khi
hàn nên khó phát hiện và điều chỉnh
Hệ số dãn nở nhiệt cao, mo u
phải

ng đồ gá

ch thƣớc vũng hàn.
đàn hồi th p, nhôm dễ bị biến dạng khi hàn

p chặt ằng đồ gá có t nh ẫn nhiệt

m.

Hydrơ là nguồn gây rỗ khí chủ yếu khi hàn nhơm, cần phải khử các hợp ch t
chứa khí Hydrơ trên bề mặt hàn. Độ hịa tan của hy ro trong nhơm nóng chảy r t
cao nhƣng giảm mạnh trong nhơm hi ết tinh, o đó hi ết tinh xảy ra trong bể
hàn nhiều hydro sẽ hình thành "bong bóng" và "bong bóng" bị mắc k t trong mối
hàn để trở nên xốp. Hy ro có thể xâm nhập vào i n ết hàn từ: KLCB, im oại
phụ; Dầu, mỡ, ung môi ám

nh tr n KLCB; Điều iện môi trƣờng xung quanh.

Nhôm dẫn điện tốt nên khi hàn phải dùng nguồn nhiệt có cơng su t lớn hoặc
nguồn xung.
Trong quá tr nh hàn hiện tƣợng nứt nóng thƣờng xảy ra với các hợp im
nhôm 7XXX. Những vết nứt này xảy ra ngay trong quá tr nh hàn và hi kim loại
vẫn cịn nóng. Nó thƣờng xảy ra trong vùng HAZ và gọi à hiện tƣợng nứt nóng.
1.3 Các phƣơng pháp hàn nhôm và hợp kim nhôm
Ngày nay công nghệ hàn nhôm đã phát triển khá mạnh và phƣơng pháp hàn
nhơm cũng trở n n há đa ạng. Trong đó các phƣơng pháp hàn thƣờng đƣợc sử
dụng là : hàn SMAW, TIG, MIG, hàn hơi, hàn nổ, hàn as r, hàn p asma,...

HVTH: Vũ Văn Đạt

10

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

1.3.1 Hàn hồ quang qu

nh 1 1 ơ đ nguy n

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

nt u c

c (SMAW)

phương pháp hàn h quang que hàn thu c ọc

Hàn hồ quang que hàn thuốc ọc (SMAW à quá tr nh hàn điện nóng chảy
sử dụng điện cực ƣới dạng qu hàn thƣờng có v bọc), trong đó t t cả các thao tác
(gây hồ quang, dịch chuyển que hàn, thay que hàn ,... đều o ngƣời thợ hàn thực
hiện bằng tay.
Ƣu điểm: Thiết ị hàn đơn giản, giá thành th p, th ch hợp cho hàn sửa chữa
hoặc những chi tiết đơn giản hông y u cầu ỹ thuật cao.
Nhƣợc điểm: Khi ứng dụng vào hàn nhôm sẽ có một số hó h n à mối hàn
hơng đƣợc liên tục do phải thay qu hàn, hi đó nguồn nhiệt sẽ bị gián đoạn gây
ảnh hƣởng tới ch t ƣợng mối hàn. Phƣơng pháp hàn này gây ắn tó n n cũng gây
hó h n cho hâu vệ sinh sau khi hàn.

HVTH: Vũ Văn Đạt

11

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà

Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

1.3.2 Hàn TIG (GTAW)

nh 1 2 ơ đ nguy n

phương pháp hàn T

Hàn TIG hay còn gọi là hàn hồ quang điện cực khơng nóng chảy (tungsten)
trong mơi trƣờng khí trơ bảo vệ.
Ƣu điểm: Phƣơng pháp này ứng dụng trong hàn nhôm khá nhiều, cho ch t
ƣợng mối hàn tốt, tuy nhi n thƣờng chỉ ứng dụng trong hàn các t m m ng .
Nhƣợc điểm: Phƣơng pháp TIG cho n ng su t th p và đòi h i tay nghề thợ
hàn cao, đây cũng à nguy n nhân ớn dẫn đến giá thành sản phẩm t ng.

HVTH: Vũ Văn Đạt

12

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

1.3.3 Hàn MIG (GMAW)

nh 1 3 ơ đ nguy n

phương pháp hàn

Hàn MIG à phƣơng pháp hàn hồ quang với điện cực nóng chảy trong mơi
trƣờng h trơ ảo vệ.
1. Phƣơng pháp MIG có những ƣu điểm chính sau:
- Phƣơng pháp này có đặc điểm à ây hàn đƣợc c p một cách liên tục, o đó
q trình thực hiện bằng MIG/MAG sẽ nhanh hơn so với quá trình hàn TIG hay
SMAW.
- Nó có thể thực hiện đƣợc các liên kết hàn với chiều sâu ng u chảy lớn.
- Nó có thể hàn đƣợc cả t m m ng lẫn t m dày.
- Quá trình hàn MIG/MAG cho hệ số đắp kim loại r t lớn.
- Quá trình này dễ dàng thực hiện (vận hành).

HVTH: Vũ Văn Đạt

13

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà


Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

- Không cần sử dụng thuốc hàn, sản phẩm hàn MIG/MAG mịn, đ p, gọn
gàng, sạch, t ắn tó n n giảm đƣợc thời gian làm sạch bề mặt sau hàn. Điều này
giúp cho làm giảm tổng chi phí hàn.

- Có thể hàn với tốc độ cao, VAHN nh , làm giảm nguy cơ iến dạng khi
hàn.
2. Nhƣợc điểm: đi c ng với các ƣu điểm tr n, phƣơng pháp MIG/MAG cũng
có một số nhƣợc điểm sau:
Các thơng số (Uh, Ih, Vh,

này đều yêu cầu đƣợc kiểm soát, lựa chọn đúng

và kỹ càng để có thể đƣa ra đƣợc một mối hàn có kết quả tốt.
- Thiết bị hàn thì khá là phức tạp, đắt tiền, tính inh hoạt động th p.
- Khí bảo vệ có thể dễ dàng phát tán nếu điều kiện che chắn hơng đƣợc tốt,
o đó hàn MIG/MAG sẽ gặp r t nhiều hó h n trong điều kiện hàn ở ngồi trời
nếu hơng đƣợc che chắn tốt.
-Tốc độ nguội của kim loại hàn cao hơn n n hả n ng h thốt hơng ịp v
thế trong mối hàn ễ ị rỗ h , v ng HAZ ễ ị hy ro xâm nhập ẫn đến hiện tƣợng
nứt nguội với các hợp im nhôm 7XXX, 6XXX. [4]
ết uận
Do các ƣu điểm của nhôm và hợp im nhôm n n chúng đƣợc ứng ụng rộng
rãi trong các ngành công nghiệp, xây ựng và hàng hông. Trong công nghiệp tàu
thủy hợp im nhôm 5083 đƣợc sử ụng àm v , hung xƣơng tàu.
Tác giả quyết định chọn nghi n cứu ứng ụng công nghệ hàn MIG nhôm với
các ƣu điểm nhƣ: n ng su t cao, ễ thao tác, t iến ạng và đặc iệt à hả n ng
phá vỡ ớp màng oxit nhôm của công nghệ này r t tốt.

HVTH: Vũ Văn Đạt

14

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà

Luận văn Thạc sỹ

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

C ƢƠNG 2
C NG NG Ệ

N MIG

2.1 Nguyên lý
Phƣơng pháp hàn hồ quang điện cực nóng chảy trong mơi trƣờng khí bảo vệ
đã đƣợc giới thiệu từ n m 1920, nhƣng đến tận n m 1948 nó mới đƣợc ứng dụng
rộng rãi trên thị trƣờng. Hàn hồ quang điện cực nóng chảy trong khí bảo vệ là q
trình hàn nóng chảy trong đó nguồn nhiệt hàn đƣợc cung c p bởi hồ quang tạo ra
giữa điện cực nóng chảy (dây hàn) và vật hàn. Hồ quang và kim loại nóng chảy
đƣợc bảo vệ kh i tác dụng của Oxi và Nitơ trong mơi trƣờng xung quanh bởi một
loại khí hoặc 1 hỗn hợp khí. Khí bảo vệ có thể à h trơ hông tác ụng với kim
loại l ng khi hàn hoặc là các loại khí hoạt tính có tác dụng chiếm chỗ đẩy khơng khí
ra ngồi vùng và hạn chế tác dụng x u của nó. Phƣơng pháp hàn này gọi là GMAW
(Gas Metal Arc Welding).
Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy trong mơi trƣờng khí hoạt tính (CO ,
2

CO + O ,
2

2

gọi à phƣơng pháp hàn MAG (Metal Active Gas), thƣờng đƣợc sử

dụng rộng rãi để hàn kim loại thép carbon và thép hợp kim th p trong cơng nghiệp.
Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy trong môi trƣờng h trơ Ar, H ,
gọi à phƣơng pháp hàn MIG (M ta In rt Gas , thƣờng đƣợc sử dụng để hàn kim
loại màu và hợp kim màu.
Phƣơng pháp hàn MIG nhơm và hợp kim nhơm có thể áp ụng theo kiểu bán
tự động hoặc tự động. T t cả các loại nhơm, hợp kim nhơm có thể hàn ở mọi tƣ thế
bằng phƣơng pháp này, chỉ cần lựa chọn đƣợc vật liệu hàn và các thông số hàn thích
hợp.
2.2 Đặc điểm
Đƣợc ứng dụng phổ biến trong chế tạo các kết c u hợp kim nhơm quan
trọng. Khí bảo vệ thƣờng đƣợc dùng là He (99,985%), Ar (99,98%).
Hiệu quả khi hàn t m có chiều dày ≥ 4mm
Dịng một chiều cực nghịch (bắn phá catot màng AL203 bằng các ion ƣơng).

HVTH: Vũ Văn Đạt

15

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thúc Hà