Giáo trình Hàn kim loại màu và hợp kim màu (MĐ: Hàn) - CĐ Cơ Điện Hà Nội

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN HÀ NỘI

GIÁO TRÌNH
MƠN HỌC/MƠ ĐUN: HÀN KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU
NGÀNH/NGHỀ: HÀN
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số:
/QĐ-CĐCĐ-ĐT
ngày…….tháng….năm ................... của Trường Cao đẳng Cơ điện Hà Nội)

1


Hà Nội năm 2017

2


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

3


LỜI GIỚI THIỆU
Trong những năm gần đây, với nhu cầu cơng nghiệp hố hiện đại hố dạy nghề
đó có những bước tiến nhằm thay đổi chất lượng dạy và học, để 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 đó có những bước phát triển đáng kể. Chương trình
khung quốc gia nghề hàn đó được xây dựng trên cơ sở phân tích nghề, phần kỹ thuật
nghề được kết cấu theo các mô đun. Để tạo điều kiện thuận lợi cho các cơ sở dạy nghề
trong quá trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật theo các mơ đun đào tạo
nghề là cấp thiết hiện nay.
Mô đun: Hàn kim loại màu và hợp kim màu là mô đun đào tạo nghề được biên
soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành. Trong q trình thực hiện, nhóm
biên soạn đã tham khảo nhiều tài liệu cơng nghệ hàn trong và ngồi nước, kết hợp với
kinh nghiệm trong thực tế sản xuất. Mơ đun bao gồm nội dung chính:
- Hàn nhơm hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn MIG
- Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG
- Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương pháp hàn khí
- Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương pháp hàn TIG
Mặc dù đó có nhiều cố gắng, nhung không tránh khỏi những khiếm khuyết, rất
mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được hịan thiện
hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 24 tháng 06 năm 2017
Giáo viên biên soạn

Chủ biên:

K. sư. Phạm Quang Tuấn.
1. Th.s. Tạ Văn Sơn.
2. Th.s. Nguyễn Trọng Điệu.

4

MỤC LỤC

5


GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN
Tên mơn học/mơ đun: Hàn kim loại màu và hợp kim màu
Mã môn học/mô đun: MD35
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun:
- Vị trí: Là mơn đun được bố trí cho sinh viên sau khi đã học xong các môn học chung
theo quy định của Bộ LĐTB-XH và học xong các môn học bắt buộc của đào tạo
chuyên môn nghề.
- Tính chất: Là mơ đun chun ngành tự chọn.
- Ý nghĩa, vai trị mơ đun: Là mơ đun có vai trị rất quan trọng trong chương trình đào
tạo nghề Hàn, người học được trang bị những kiến thức, kỹ năng hàn kim loại màu và
hợp kim màu bằng các công nghệ hàn MIG; TIG; Hàn khí.
Mục tiêu của mơn học/mơ đun:
- Về kiến thức:
+ Trình bày đầy đủ đặc điểm khó khăn khi hàn kim loại màu và hợp kim màu.
+ Nhận biết đúng các loại thuốc hàn, vật liệu hàn dùng trong hàn kim loại màu và
hợp kim màu.
- Về kỹ năng:
+ Chuẩn bị phơi hàn đúng kích thước bản vẽ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
+ Tính chế độ hàn phù hợp với chiều dày, tính chất vật liệu và kiểu liên kết hàn.
+ Vận hành, sử dụng thành thạo các loại thiết bị, dụng cụ dùng hàn kim loại màu
và hợp kim màu.
+ Hàn các mối hàn kim loại màu và hợp kim màu đảm bảo độ sâu ngấu, khơng rỗ
khí ngậm xỷ, khơng cháy cạnh, ít biến dạng.
+ Làm việc trong các cơ sở sản xuất cơ khí.

- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Thực hiện tốt cơng tác an tồn và vệ sinh phân xưởng.
+ 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.
Nội dung của môn học/mô đun:

6


BÀI 1: HÀN NHÔM HỢP KIM NHÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN MIG
A. Mục tiêu:
- Trình bày được tính chất lý nhiệt của nhôm và hợp kim nhôm.
- Chuẩn bị được thiết bị, dụng cụ hàn MIG.
- Chuẩn bị được vật hàn, mép hàn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
- Chọn được chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật liệu, kiểu liên kết hàn.
- Hàn được các mối hàn giáp mối, mối hàn gấp mép, mối hàn giáp mối vật liệu là

nhôm hoặc hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn MIG đảm yêu cầu kỹ thuật.
- Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn.
- Tuân thủ công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng.
B. Nội dung:
1. Đặc điểm khi hàn nhôm hoặc hợp kim nhôm:
- Nhơm có ái lực với oxy tạo thành ơxít nhơm trên bề mặt vật hàn, nhiệt độ nóng
chảy của nó tới 20500C trong khi nhiệt độ nóng chảy của bản thân nhôm chỉ khoảng
6000C – 6500C. Như vậy khi hàn nhơm, phải làm nóng chảy hay phá hủy được lớp
ơxít nhơm trên mặt vật hàn thì q trình hàn mới thực hiện dược. Ơxít nhơm dễ nằm
lại trong mối hàn gây rỗ xỉ và làm ngăn cản quá trình hàn.
- Ở nhiệt độ cao nhơm lỏng dễ hịa tan H2 tạo nên rỗ khí.
- Ở nhiệt độ cao nhơm và hợp kim nhơm có độ bền rất thấp. Khi gần đến nhiệt độ

nóng chả thì vật hàn có thể phá hủy trọng lượng của bản thân nó.
- Từ trạng thái đặc chuyển sang trạng thái lỏng nhơm khơng có sự thay đổi màu sắc
nhiều nên rất khó quan sát khi hàn.
- Khối lượng riêng của ơxít nhơm lớn hơn của nhơm và hợp kim nhơm nên khó nổi
lên khỏi bể hàn.
2. Vật liệu và khí bảo vệ hàn MIG nhơm:
- Khí bảo vệ:khí Argon, với tác dụng làm sạch và đặc tính thâm nhập tốt, là loại khí
được chọn sử dụng phổ biến nhất cho hàn nhôm. Hàn các hợp kim nhơm 5XXXseries, hỗn hợp khí bảo vệ kết hợp argon với heli - tối đa 75% heli sẽ giảm thiểu sự
hình thành oxit magiê.
- Dây hàn: Lựa chọn dây hàn có nhiệt độ nóng chảy tương tự vật liệu cơ bản . Thợ
hàn càng hạn chế khoảng nóng chảy của kim loại thì càng dễ hàn. Để hàn chi tiết
mỏng, sử dụng dây 0.8mm kết hợp với quy trình hàn xung tại tốc độ thấp - 100 đến
300 inch/phút - là tối ưu.
7


- Lựa chọn nguồn hàn:Khi chọn thiết bị hàn cho ứng dụng hàn nhơm trong khí bảo
vệ, điều đầu tiên là lựa chọn phương pháp dịch chuyển hồ quang phun hoặc xung.
Máy hàn có chế độ dịng hàn khơng đổi (cc) và điện áp hàn không đổi (cv) được
dùng cho hàn hồ quang phun. Với chi tiết nhơm dầy, địi hỏi dòng hàn ở mức hơn
350A, chế độ cc cho kết quả tốt nhất.
Hàn xung thường được thực hiện với máy hàn inverter. Các máy hàn đời mới tích
hợp quy trình hàn xung dựa trên đường kính và loại dây hàn. Khi hàn MIG xung, các
giọt nhỏ kim loại từ dây hàn dịch chuyển tới vật hàn trong mỗi chu kỳ xung của dịng
hàn. Quy trình hàn xung tạo dịch chuyển giọt kim loại một cách chủ động, ít bắn tóe
và tốc độ hàn nhanh hơn so với hàn dịch chuyển phun. Sử dụng quy trình hàn MIG
dịng xung khi hàn nhơm cũng điều khiển sự tích nhiệt ở vật hàn tốt hơn, giảm thiệu
sự lệch vị trí hàn và cho phép thợ hàn có thể hàn chi tiết mỏng tại dòng hàn và tốc độ
cấp dây nhỏ.
- Bộ cấp dây:Phương pháp được ưa dùng để cấp dây hàn nhôm mềm với khoảng

cách xa là phương pháp đẩy-kéo, sử dụng buồng cấp dây kín để bảo vệ dây khỏi tác
động môi trường. Mô tơ cấp dây nhiều tốc độ với mômen xoắn không đổi trong
buồng cấp dây giúp cho việc đẩy và dẫn dây qua súng hàn với lực đẩy và tốc độ
khơng đổi. Mơtơ có mơmen xoắn cao trong súng hàn kéo dây và duy trì tốc độ cấp
dây và chiều dài hồ quang thích hợp. Trong một số trường hợp, thợ hàn sử dụng cùng
một bộ cấp dây cho dây hàn thép và dây hàn nhơm. Khi đó, nên sử dụng liner dẫn
dây bằng plastic hoặc teflon để giúp cho việc cấp dây nhôm được thuận lợi.
Đối với ống dẫn dây, sử dụng ống dẫn dây đầu vào bằng plastic để hạn chế rối dây
trước con lăn dẫn dây chủ động. Khi hàn, để cáp mỏ hàn càng thẳng càng tốt để giảm
thiểu lực cản cấp dây. Kiểm tra và căn chỉnh thẳng hàng giữa con lăn đẩy dây và ống
dẫn dây để hạn chế sự cào xước dây hàn nhôm.
Sử dụng con lăn đẩy dây dùng riêng cho dây nhơm. Căn chỉnh lực ép thích hợp lên
con lăn để dây được cấp trơn tru và ổn định. Lực ép qua lớn sẽ làm cho dây hàn biến
dạng và làm cản trở sự đẩy dây; lực ép quá nhỏ thì dây được cấp khơng ổnđịnh. Cả
hai trường hợp có thể dẫn tới hồ quang hàn khơng ổn định và làm rỗ mối hàn.
- Súng hàn:Sử dụng ống liner dùng riêng cho dây hàn nhôm. Để ngăn chặn sự cào
xước dây, cố gắng lắp giữ cả hai đầu của liner sát với ống phun khí trong mỏ hàn.
Thay thế liner thường xuyên sẽ làm giảm các khả năng gây tắc do cọ xát dây tạo nên
bột ôxit nhôm trong ống. Sử dụng đầu bép hàn cho dây nhôm (contact tip) với đường
kính lớn hơn khoảng 0,4 mm so với đầu bép hàn dây thép do dây nhơm có hệ số dãn
nở nhiệt cao. Thơng thường, khi hàn với dịng hàn lớn hơn 200A nên sử dụng mỏ hàn
8


làm mát bằng nước để tránh tích lũy nhiệt và giảm thiểu các khó khăn xảy ra đối với
việc cấp dây.
3. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ:
- Thiết bị: Máy hàn MAG (đã kết nối sẵn),
- Dụng cụ: Búa nguội, mặt nạ hàn, bàn chải sắt, thước lá 500mm, đồ gá hàn, thước
kiểm tra kích thước mối hàn và găng tay bảo hộ.

- Vật liệu: Dây hàn Φ 0,8(mm); Khí CO2.
4. Chuẩn bị phôi hàn:
4.1 Cắt phôi:
- Ta tiến hành vạch dấu rồi dùng kéo cắt cần cắt phôi
+ Đối với mối hàn góc phơi có kích thước là: 150x80x4 mm; 150x40x4 mm.
+ Đối với mối hàn giáp mối phôi có kích thước là: 150x40x4mm; 150x40x4 mm.
4.2 Làm sạch và gá đính phơi:
- Chuẩn bị vật hàn: Để hàn nhơm, thợ hàn phải làm sạch bề mặt vật hàn cẩn thận.
Đánh sạch lớp oxit nhôm bề mặt và các chất bẩn có thể từ dầu, mỡ. Oxit nhơm trên
bề mặt của vật hàn nóng chảy tại nhiệt độ 3,700 F trong khi vật liệu nhơm của chi tiết
hàn có nhiệt độ nóng chảy dưới 1,200 F . Vì vậy, làm sạch lớp oxit trên bề mặt vật
hàn sẽ hạn chế sự thấu sâu của kim loại điền vào vật hàn. Để làm sạch lớp oxit nhôm,
sử dụng bàn chải bằng thép không gỉ để đánh sạch hoặc dùng dung môi và các
phương pháp ăn mòn. Khi dùng bàn chải, nên chải theo một hướng. Nên chải nhẹ và
đều không làm cho bề mặt thơ ráp xù xì q có thể tăng thêm nguy cơ ngậm oxit trên
bề mặt vật hàn. Ngồi ra, làm sạch bề mặt vật hàn bằng nhơm không được dùng bàn
chải đã sử dụng cho việc làm sạch vật hàn bằng thép hoặc thép không gỉ. Khi dùng
các giải pháp làm sạch bằng hóa học phải đảm bảo làm sạch dung mơi ăn mịn trên bề
mặt chi tiết trước khi hàn. Để giảm thiểu nguy cơ hydrocarbon từ dầu mỡ hoặc dung
môi từ nguyên công cắt xâm nhập vào mối hàn, phải làm sạch chúng bằng chất tẩy.
Kiểm tra để chắc chắn rằng chất tẩy không chứa thành phần hydrocarbon.
- Tính tốn chế độ hàn đính.
+ Với việc chọn quỏ trỡnh đớnh gỏ là hàn : ta phải tớnh :
+ Cường độ dũng điện hàn: Ih
+ Chế độ hàn đớnh : Ihànđớnh = (10 ÷ 15 % ). I h + Ih
5. Kỹ thuật hàn:
5.1 Hàn góc:
+ Với việc chọn quỏ trỡnh đớnh gỏ là hàn : ta phải tớnh :
9

+ Cường độ dũng điện hàn: Ih
+ Chế độ hàn đớnh : Ihànđớnh = (10 ÷ 15 % ). I h + Ih
5.2 Hàn giáp mối:
- Giữ mỏ hàn nghiêng 1 góc 90o so với mặt phẳng về hai phía của
phơi hàn, đồng thời nghiêng 1 góc 70 o đến 80o so với đường hàn
về phía ngược với hướng hàn
- Giữ que hàn nghiêng 1 góc 90o so với hướng hàn
- Làm nóng chảy que hàn tại điểm đầu đường hàn.
- Nung nóng chảy tới tận gốc của kẽ hàn
- Điều chỉnh góc của nhân ngọn lửa (mỏ hàn) sao cho mối hàn ăn
đều và ngấu suốt chiều dài đường hàn.
6. Kiểm tra mối hàn, sửa chữa khuyết tật:
- Kiểm tra ngoại dạng mối hàn (Bằng mắt thường, hoặc thiết bị phụ trợ) để xác định:
- Bề mặt và hình dạng vảy mối hàn.
- Cạnh K của mối hàn.
- Điểm bắt đầu, và kết thúc của mối hàn.
- Khuyết tật của mối hàn: Khuyết cạnh, rỗ khí, khơng ngấu.
- Phương pháp kiểm tra bằng mắt : trước khi kiểm tra mối hàn bằng mắt ta phải làm
sạch mối hàn khỏi những chất bẩn gỉ, xỉ hàn, dầu mỡ... để không ảnh hưởng đến việc
quan sát mối hàn.
* Một số thước kiểm tra mối hàn góc.
- Thước đo mối hàn đơn giản:

10


- Đo các mối hàn góc dầy từ 3 - 15 mm, thước đo được sử dụng ở phần có hình
dạng cong để đưa ra tiếp xúc 3 điểm giữa chi tiết và mối góc.
- Đo chiều cao mối hàn của các ống giáp mép bằng phần thẳng. Loại dưỡng đo

này làm bằng nhơm tương đối mềm nên mịn rất nhanh.
- Bộ thước đo mối hàn:

- Đo các mối hàn góc dầy từ 3 - 12 mm, từ 3 đến 7 mm cấp độ 0,5 mm. Trên đó
là 8 mm - 10 mm - 12 mm. Thước đo theo nguyên lý đặt trên 3 điểm.
Thước đo mối hàn với du xích:

- Đo các mối hàn góc; chiều cao của mối hàn giáp mép. Cạnh của thước đo
được tạo ra để sao cho có thể kiểm tra được góc mở của các mối hàn chữ V và Y 600
700 800
Thước tự chế:
11


Đo được 7 chiều dầy mối hàn góc với góc của mối hàn 90 o
Dưỡng hàn vạn năng (TWI): Gồm có các kỹ thuật đo sau :
Kỹ thuật đo:
+ Chiều cao của mối hàn:

+ Chiều cao của mối hàn:

7. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng:
- Năng lượng bức xạ (Ánh sáng hồ quang)
12


Trong hàn hồ quang, điện năng được chuyển thành nhiệt năng và quang năng, cả
hai loại năng lượng này đều có thể gây nguy hiểm hay ảnh hưởng xấu tới sức khỏe
con người.
Hồ quang bắn tóe khi hàn có thể gây cháy, nổ các vật liệu dễ bắt lửa trong

vùng hàn. Do đó cần làm sạch hay cách li các vật liệu dễ cháy nổ ra khỏi vùng hàn.
Ngoài ra, bắn tóe hồ quang cũng có thể gây ra cháy quần áo, gây bỏng, do đó cần
phải trang bị quần áo bảo hộ lao động đầy đủ khi hàn.
Hồ quang hàn bức xạ ra các loại tia như: Tia cực tím, tia hồng ngoại và ánh
sáng nhìn thấy được. Các bức xạ này đều có khả năng gây hại đến mắt, có thể làm
đau mắt, bỏng da,… Do đó khi hàn cần trang bị đầy đủ: Quần áo bảo hộ, giày, mặt nạ
hàn, găng tay,… để phòng tránh các nguy hiểm do hồ quang gây ra.
- Khói hàn.
Khói hàn được sinh ra trong q trình hàn và mang trong nó các thành phần có
từ điện cực hàn, kim loại cơ bản, các chất bám dính trên bề mặt kim loại cơ bản và
các thành phần khác có trong khơng khí. Và tùy vào thành phần hóa học có trong
khói mà nó tương ứng với mức độ nguy hại khác nhau. Khói hàn có thể gây tác động
tức thời lên da và mắt, gây chóng mặt, buồn nơn và dị ứng.
Khí hàn cũng sinh ra trong quá trình hàn hồ quang, và nó cũng được coi là một
yếu tố gây hại tới sức khỏe của con người. Khi khói hàn kết hợp với một số chất tẩy
nhờn có thể phân hủy ra khí độc do nhiệt và bức xạ cực tím, nó kết hợp với ozone
hoặc oxitnitơ sẽ gây cho con người cảm giác nhức đầu, chóng mặt, tức ngực, chói
mắt, ngứa cổ và mũi.

13


Vì vậy, để giảm tác hại gây ra do khói độc và khí hàn, ta cần phải chú ý:
+ Hạn chế tiếp xúc trực tiếp mặt với khói hàn và khí hàn.
+ Xử dụng các trang thiết bị thơng khí trong xưởng hàn.
+ Trang bị vịi hút khí cục bộ tại vị trí hàn.
+ Nhận diện các tác hại bằng cách đọc các thơng tin an tồn đi kèm với loại vật
liệu hàn sử dụng.
+ Khi hàn chi tiết đã qua sử dụng, cần quan tâm tới lớp sơn phủ, hay hóa chất
bám lại,… các thành phần có thể gây ra khói độc khi hàn.

- Đề phịng điện giật.
Điện giật ảnh hưởng trực tiếp tới an tồn tính mạng của con người trong q trình
hàn. Khi bất cẩn, người cơng nhân chạm vào vật bằng kim loại mang điện thì nó có
thể gây ra chết người hoặc để lại thương tật rất nặng.
Điện áp sơ cấp nguy hiểm hơn rất nhiều so với điện áp thứ cấp, và nó gây ra điện giật
khi tay hay một phần nào đó trên cơ thể tiếp xúc với đầu nối hoặc phần dây dẫn từ
điện lưới vào máy hàn. Có thể bị điện giật khi tiếp xúc với vỏ máy hay dây nối mát
do dị điện hoặc dây nối mát khơng làm việc.
Điện áp thứ cấp cũng có khả năng gây giật điện khi hai phần trên cơ thể cùng tiếp
xúc với hai cực điện đầu ra của máy hàn (điện cực và dây nối mát).
- An toàn khi sử dụng thiết bị.
Tất cả các thiết bị sử dụng trong quá trình phải được kiểm định an toàn.
Ngắt nguồn điện vào nguồn điện ở hộp cầu chì trước khi tiến hành sửa chữa.
Thiết bị hàn phải được tiếp đất theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

14


BÀI 2: HÀN NHÔM HỢP KIM NHÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG.
A. Mục tiêu:
- Trình bày được đặc điểm khi hàn nhôm hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG ;
- Chuẩn bị đầy đủ thiết bị, dụng cụ hàn TIG;
- Chuẩn bị được vật liệu, mép hàn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật khi hàn TIG;
- Chọn được chế độ hàn phù hợp với kim loại cơ bản và liên kết hàn;
- Hàn được các mối hàn giáp mối, mối hàn gấp mép, mối hàn góc vật liệu hợp kim

nhôm bằng phương pháp hàn TIG đảm bảo độ sâu ngấu, khơng rỗ khí ngậm xỉ,
khơng cháy cạnh, ít biến dạng;
- Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn;
Có ý thức tổ chức, độc lập trong học tập.

B. Nội dung:
1. Đặc điểm hàn nhôm và hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG:
- Nhôm và các hợp kim nhôm hầu như chỉ được hàn với các phương pháp hàn có khí

trơ bảo vệ như hàn TIG, hàn MIG, do chúng không cần chất trợ dung vẫn đảm bảo
chất lượng mối hàn tối ưu. Hàn nhôm nếu sử dụng phương pháp hàn hơi hoặc hàn
vảy với chất trợ dung, cặn trợ dung tồn tại sau khi hàn có thể gây ra hiện tượng oxy
hóa ảnh hưởng đến chất lượng mỗi hàn. Hàn TIG cũng cịn có ưu điểm là có thể hàn
ở mọi vị trí.

- Hàn TIG với nhơm có thể được sử dụng khi hàn độ dày từ 1-9.5mm khi hàn tay,

0.25-25mm khi hàn tự động.
15


- Hàn Nhơm cơ bản phải sử dụng dịng điện AC do có thể kết hợp tốt khả năng dẫn

điện, tính điều khiển hồ quang và tác động làm sạch hồ quang của dịng AC. Nguồn
điện thì gần như tương đương với hàn hồ quang kim loại bằng tay. Điều này dẫn
đến các máy hàn TIG thường có kèm theo tính năng hàn que.
- Điện cực thích hợp khi hàn TIG nhôm thường là loại W và W-Zr. Loại W-Zr được

sử dụng rộng rãi do ít bị nhiễm bẩn và có độ dẫn điện cao hơn. Đầu điện cực phải
có hình bán cầu. Đầu điện cực kiểu này có thể tạo ra bằng cách hàn vài dây với
dòng điện cao hơn bình thường 20A và để điện cực thẳng đứng.

- Ar thường là khí bảo vệ. Hỗn hợp khí Ar - He chỉ được sử dụng khi hàn mối hàn

dày với tốc độ cao.

- Khi hàn TIG với nhơm, có thể xuất hiện vệt trắng dọc theo đường hàn. Vệt này

chính là oxide nhơm. Nếu vệt trắng có chiều rộng khơng q 0.1mm thì lớp khí bảo
vệ là đủ, nếu to hơn thì lượng khí là q nhiều và bị lãng phí.
- Khi hàn nhơm có chiều dày lớn hơn 6.3mm thì cần phải nung nóng trước khi hàn

như hàn phẳng với chi tiết dày 6.3mm thì cần nung trước với nhiệt độ 200 độ C.
2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn TIG nhơm có xơng khí mặt sau:
- Máy hàn TIG (đủ bộ đã kết nối sẵn)
- Mặt nạ hàn, bàn chải sắt….
3. Chuẩn bị phôi hàn:
3.1. Cắt phôi:
- Ta tiến hành vạch dấu rồi dùng kéo cắt cần cắt phơi
+ Đối với mối hàn góc phơi có kích thước là: 150x80x4 mm; 150x40x4 mm.
16


+ Đối với mối hàn giáp mối phơi có kích thước là: 150x40x4mm; 150x40x4 mm.
3.2. Làm sạch và gá đính:
- Làm sạch bằng cơ học:
Ta dùng máy mài MAKITA 125 để làm sạch lớp xỉ bám trên bề mặt chi tiết
Không cho dầu mỡ bám vào mép hàn,dùng rẻ lau để lau dầu – mỡ.
Làm sạch lớp oxít trên bề mặt bằng bằng máy doa.
Chiều rộng làm sạch : 20 -:- 50mm.
4. Kỹ thuật hàn:
4.1. Hàn góc:
- Giữ mỏ hàn nghiờng 1 gúc 45o so với tấm ngang và tấm đứng của vật hàn, đồng
thời nghiờng 1 gúc 70o đến 80o so với đường hàn về phớa ngược với hướng hàn
- Giữ que hàn nghiờng 1 gúc 45o so với hướng hàn
- Làm núng chảy que hàn tại điểm đầu đường hàn.

Nung núng chảy tới tận gốc của kẽ hàn
4.2. Hàn giáp mối:
4.2.1 Các thông số thực tế:
Khi thực hành ở từng tư thế khác nhau, có một số yếu tố có thể áp dụng cho cả 3 tư
thế hàn trên. Nói chung các thơng số sau là khơng đổi cho các mối hàn TIG đơn giản:
- Nên dung các tấm nhơm có kích thước khoảng 51mm×102mm với chiều dày là
2,4mm.
- Các tấm này phải được vệ sinh bằng bàn chải sắt trong phạm vi kể từ cạnh sẽ hàn
vào ít nhất 19mm.
- Sử dụng điện cực zirconi-vonfram có đường kính 3,2mm
- Kim loại phụ là các thanh hợp kim nhơm tương tự kim loại mối hàn và có đường
kính khoảng 3,2mm
- Mỏ hàn phải có đường kính 9.5mm.
- Tầm với của điện cực khoảng 3,2mm tính từ miệng mỏ hàn.
- Máy hàn phải đặt ở chế độ dòng AC có bổ sung cao tần với cường độ dịng điện là
120A.
- Sử dụng khí bảo vệ là Argon với lưu lượng 16csh
- Các mối hàn đính phải cách đầu đường hàn ít nhất từ 6,4mm đến 12,7mm. Điều này
giúp cho người thợ khơng phải làm nóng chảy lại các mối hàn đính khi mồi hồ
quang.
Có thể sử dụng các thong số trên để hàn các mối giáp mối không vát mép ở cả 3 tư
17


thế hàn đã nêu.
4.2.2 Mối hàn giáp mối ở tư thế hàn sấp:
Khi hàn mối hàn này, nên đặt khe hở hàn rộng bằng chiều dày của tấm. Khi đó có thể
phải hàn đính để tránh biến dạng ngang.
a. Qui trình hàn
- Điều chỉnh thiết bị như khi hàn trên tấm nhôm để mỏ hàn thẳng đứng trên vật hàn

(nhưng vẫn thấy được vũng hàn) rồi dây hồ quang. Khi hàn nên nghiêng mỏ hàn
khoảng 150, điều này giúp cải thiện quá trình thấm ướt và làm sạch lớp oxit của hồ
quang. Nếu nghiêng mỏ hàn quá 150, mối hàn sẽ khơng đủ khí bảo vệ. Khi hồ quang
đã hình thành lúc này có thể dọc theo đường hàn với các thao tác lặp đi lặp lại: nung
chảy vũng hàn, dịch chuyển điện cực ra phía sau rồi nhúng que hàn vào vũng kim
loại nóng chảy. Khi kết thúc mối hàn, tiến hành ngắt hồ quang theo phương pháp đã
trình bày ở trên.
- Các mối hàn giáp mối không vát mép sẽ có độ ngấu tốt khi chiều dày nhỏ hơn
3,2mm. Độ ngấu của mối hàn khi vượt quá chiều dày kim loại cơ bản thường được
gọi là quá ngấu. Chân mối hàn phải nhẵn, khơng được có kim loại chảy thành cục.
Một mối hàn ở tư thế hàn sấp được coi là tốt khi chiều dày từ chân tới đỉnh mối hàn
bằng 2 lần chiều dày kim loại cơ bản.
- Các mối hàn có chiều dày kim loại cơ bản dưới 3,2mm chỉ hàn 1 phía. Với chiều
dày từ 2mm trở lên cần phải để khe hở hàn. Có thể hàn nhôm với chiều dày từ
4,8mm-6,4mm mà không cần đệm lót, có thể khơng vát mép hoặc vát mép chữ V
đơn. Khi hàn các tấm có chiều dày khác nhau phải theo các qui định kĩ thuật của nhà
sản xuất. Bảng 2 phần phụ lục đưa ra các thong số khi hàn ở tư thế hàn ngang, các chi
tiết như kiểu mối nối, khe hở hàn, số lớp hàn được biểu diễn bằng các ký hiệu theo
AWS.
4.2 3 Mối hàn giáp mối tư thế hàn leo:
- Sau khi đã thành thục ở tư thế hàn sấp, khi chuyển sang tư thế hàn leo, người thợ sẽ
gặp phải một chút khó khăn. Các mối hàn ở tư thế này chủ yếu gồm các chiều dày từ
1,2mm-9,5mm
- Bước đầu tiên là phải tiến hành vệ sinh đường hàn, tiếp theo là hàn đính rồi dùng đồ
gá để đặt mẫu hàn vào vị trí đứng. Hàn ở tư thế này khơng cần sủ dụng đệm lót. Theo
như qui định kỹ thuật, mối hàn phải không được vát mép, khe hở hàn khoảng 0,8mm
và chỉ hàn một lớp.
- Hàn TIG ở tư thế này thường hàn từ dưới hàn lên để đạt được độ ngấu và độ thấu
18

tốt. Đôi khi người ta sử dụng một lớp hàn cuối được hàn từ trên xuống.
a. Qui trình hàn
- Sau khi đã điều chỉnh thiết bị theo yêu cầu, bắt đầu mồi hồ quang vào vị trí gần
điểm dưới cùng của mối hàn. - Sau khi hồ quang đã cháy, bây giờ nhanh chóng đưa
hồ quang trở lại điểm dưới cùng của mối hàn để tạo ra vũng hàn và điều chỉnh chiều
dài hồ quang. Khi vũng kim loại nóng chảy đã hình thành rõ rêt, kim loại phụ đã có
thể nóng chảy được, bắt đầu qui trình thư đối với tư thế hàn sấp.
Khi hàn ở tư thế này, đôi khi cần phải nhấc mỏ hàn ra trong một khoảng thời gian để
cho kim loại nóng chảy có thể kịp đơng.
- Với chiều dày kim loại dưới 4,8mm, có thể hàn mà không cần vát mép. Tuy nhiên
khi chiều dày lớn hơn 4,8mm, cần vát mép một cạnh (vát mép nghiêng)
- Khi hàn các chiều dày khác nhau sử dụng các thông số cho sẵn trong các bảng dung
cho hàn ở tư thế hàn leo.
4.2.4 Mối hàn giáp mối tư thế hàn ngang:
- Khi người thợ đã thuần thục trong việc khống chế dòng kim loại lỏng dưới ảnh
hưởng của trọng lực trong tư thế hàn leo, bây giờ có thể áp dụng những kỹ thuật
tương tự cho mối hàn ở tư thế hàn ngang.
- Hàn TIG nhôm ở tư thế hàn ngang khơng cần phải có đệm lót, có thể hàn được các
chiều dày từ 1,2mm-9,5mm một cách dễ dàng. Có thể sử dụng những thong số tương
tự như trong tư thế hàn sấp và hàn leo.Với chiều dày từ 2,4mm trở lên, nên tuân theo
những quy định của nhà sản xuất.
a. Quy trình hàn
- Sau khi bật máy, bắt đầu gây hồ quang ở vị trí cách đầu bên phải của đường hàn
khoảng 1,27mm. Nếu như trước đó mẫu đã được vệ sinh và hàn đính tốt, mối hàn
nhận được sẽ khơng có khuyết tật và khơng bị biến dạng.
- Sau khi đã mồi hồ quang, người thợ chuyển nó về điểm cuối cùng bên phải của mối
hàn để tạo ra những vũng kim loại nóng chảy ban đầu, qui trình tiếp theo cũng tương
tự như ở tư thế hàn sấp. Mỏ hàn và thanh kim loại phụ phải được đặt ở các góc thích
hơp. Thanh kim loại phụ được nhúng vào vũng kim loại nóng chảy khi hồ quang đã

được dịch chuyển ra phần phía sau của vũng hàn. Giống như các tư thế hàn sấp và
hàn leo, tư thế hàn ngang có thể hàn từ hai phía. Nếu hàn cả mặt sau, tốt nhất là soi
một đường hẹp ở mặt sau của chân mối hàn (soi lưng) trước khi hàn từ mặt này bởi vì
phần mặt sau này ít được bảo vệ bằng khí khi hàn lớp đầu tiên.
4.2.5 Hoàn thiện mối hàn:
- Khi đã hoàn thành phần thực hành về hàn TIG, bây giờ người thợ phải nắm được
19


cách cải thiện bề mặt đường hàn. Việc này được thực hiện nhờ qúa trình nhúng thanh
kim loại phụ như sau:
- Các nếp gợn song thong thường trên mối hàn TIG là do quá trình nhúng thanh kim
loại phụ vào vũng hàn. Càng nhúng nhiều thì gợn song càng nhiều. Nếu nhúng nhiều
mà khơng cung cấp đủ nhiệt có thể dẫn tới độ thấu kém. Do đó chỉ được nhúng thanh
kim loại phụ vào vũng hàn khi nó di chuyển về phía trước của đường hàn.
- Khi hàn nhơm bằng phương pháp hàn TIG thường có xu hướng hình thành các lỗ
giống như vết lõm ở cuối đường hàn. Để tránh tạo thành các lỗ này, người thợ phải
giữ thanh kim loại phụ và nhấc ra từ từ trong vùng nung nóng cho tới khi máy hàn tắt
hẳn. Hoặc có thể áp dụng phương pháp mồi lại hồ quang ngay sau khi tắt để nung
chảy lại vũng hàn, khi đó điều khiển nguồn nhiệt tắt mở cho tới khi vũng hàn đủ
nguội để khơng thể hình thành các vết lõm.
5. Kiểm tra mối hàn, sửa chữa khuyết tật:
5.1. Phương pháp kiểm tra mối hàn:
Kiểm tra ngoại dạng mối hàn (Bằng mắt thường, hoặc thiết bị phụ trợ) để xác định:
- Bề mặt và hình dạng vảy mối hàn.
- Cạnh K của mối hàn.
- Điểm bắt đầu, và kết thúc của mối hàn.
- Khuyết tật của mối hàn: Khuyết cạnh, rỗ khí, khơng ngấu.
Phương pháp kiểm tra bằng mắt : trước khi kiểm tra mối hàn bằng mắt ta phải
làm sạch mối hàn khỏi những chất bẩn gỉ, xỉ hàn, dầu mỡ... để không ảnh hưởng đến

việc quan sát mối hàn.
+ Một số thước kiểm tra mối hàn góc.
Thước đo mối hàn đơn giản:

- Đo các mối hàn góc dầy từ 3 - 15 mm, thước đo được sử dụng ở phần có hình
dạng cong để đưa ra tiếp xúc 3 điểm giữa chi tiết và mối góc.
20


- Đo chiều cao mối hàn của các ống giáp mép bằng phần thẳng. Loại dưỡng đo
này làm bằng nhôm tương đối mềm nên mòn rất nhanh.
Bộ thước đo mối hàn:

- Đo các mối hàn góc dầy từ 3 - 12 mm, từ 3 đến 7 mm cấp độ
0,5 mm. Trên đó là 8 mm - 10 mm - 12 mm. Thước đo theo nguyên
lý đặt trên 3 điểm.
Thước đo mối hàn với du xích:

- Đo các mối hàn góc; chiều cao của mối hàn giáp mép. Cạnh
của thước đo được tạo ra để sao cho có thể kiểm tra được góc mở
của các mối hàn chữ V và Y 600 700 800
Thước tự chế:

21


Đo được 7 chiều dầy mối hàn góc với góc của mối hàn 90
Dưỡng hàn vạn năng (TWI): Gồm có các kỹ thuật đo sau :
Kỹ thuật đo:
+ Chiều cao của mối hàn:

+ Chiều cao của mối hàn:

5.2. Sửa chữa khuyết tật:
a. Cháy cạnh.
22

o


+ Nguyên nhân:
Dòng điện hàn lớn.
Hồ quang hàn dài.
Dao động mỏ hàn khơng phù hợp
+ Biện pháp khắc phục:
Chọn dịng điện hàn hợp lý.
Sử dụng hồ quang ngắn để hàn.
Điều chỉnh góc độ mỏ hàn hợp lý.
b. Rỗ khí.

+ Biện pháp khắc phục:
Sử dụng khí có độ tinh khiết (99,99%).
Vệ sinh sạch mép hàn.
23


Tăng lưu lượng khí bảo vệ mối hàn
c. Khơng ngấu.

+ Ngun nhân:

Dịng điện hàn thấp.
Góc độ mỏ hàn khơng phù hợp.
+ Biện pháp khắc phục:
Tăng cường độ dòng điện.
Điều chỉnh góc nghiêng của mỏ hàn hợp lý.

24


BÀI 3: HÀN ĐỒNG HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN KHÍ
A. Mục tiêu:
- Trình bày được tính chất lý nhiệt và đặc điểm khi hàn đồng và hợp kim của đồng;
- Chuẩn bị được thiết bị, dụng cụ hàn, thuốc hàn, khí hàn đúng yêu cầu kỹ thuật;
- Chuẩn bị được mép hàn, vệ sinh bằng hóa học, cơ học đúng quy trình;
- Chọn được chế độ hàn khí phù hợp với chiều dày, tính chất vật liệu;
- Hàn được đồng, hợp kim đồng, các mối hàn giáp mối, mối hàn gấp mép, mối hàn

góc bằng phương pháp hàn khí đảm bảo độ sâu ngấu, khơng rỗ khí ngậm xỷ, khơng
cháy cạnh, ít biến dạng;
- Kiểm tra ngoại dạng mối hàn đúng yêu cầu và tiêu chuẩn;
- Có ý thức tổ chức, độc lập trong học tập.
B. Nội dung:
1. Đặc điểm khi hàn đồng, hợp kim đồng:
Nói chung đồng và hợp kim của đồng là vật liệu có tính hàn xấu vì chúng có
những đặc điểm sau đây:
- .Đồng có tính dẫn nhiệt và dẫn điện tốt, nên khi hàn yêu cầu phải có nguồn nhiệt
tập trung mạnh, tức là phải hàn với chế độ hàn cao. ở nhiệt độ cao hạt đồng có xu
hướng lớn lên mạnh, nhất là khi hàn mối hàn nhiều lớp, do đó giảm độ bền của
đồng xuống vì thế để đảm bảo độ bền của mối hàn thì tốt nhất là sau mỗi lớp hàn
tiến hành rèn ở nhiệt độ 550-8000C.

- .Đồng dễ bị ơ-xy hố ở nhiệt độ cao, tạo nên các ô-xít đồng. Các ô-xít này lại cùng
với đồng tạo nên các cùng tinh dễ chảy phân bố ở các vùng tinh giới hạt, do đó làm
giảm tính dẻo và dễ gây nên hiện tượng nứt nóng trong mối hàn.
- Khi hàn đồng thau kẽm dễ bay hơi do sự tạo thành ơ-xít kẽm, ZnO có nhiệt độ sơi
thấp (9070C) . Sự bay hơi của kẽm không những làm thay đổi thành phần kim loại
mối hàn mà còn gây ra hiện tượng rỗ khí trong mối hàn và gây ra độc hại đối với
người thợ hàn.
- Đồng có hệ số giãn nở dài tương đối lớn, (Gấp 1,5 lần so với thép) nên khi hàn hay
bị biến dạng (cong, vênh ), nứt ... vì thế cần phải chú ý gá lắp các chi tiết hàn như
thế nào để không hạn chế sự giãn nở khi nung nóng cũng như sự co của chúng khi
25