Giáo trình Công nghệ hàn kim loại màu (Nghề: Hàn) - CĐ Công nghiệp Hải Phòng

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHIỆP HẢI PHỊNG

GIÁO TRÌNH

Tên mơn học: Cơng nghệ hàn kim loại màu
NGHỀ: HÀN
TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP

Hải Phịng, năm 2019


2
CƠNG NGHỆ HÀN KIM LOẠI MẦU

I. Hànđồngvàhợpkimđồng.

1>giớithiệuchungvềđồng a>
Quặng :
vỏtráiđấtcókhoảng0.006%hàmlượngđồng,đồngtồntạiởcácdạngkhác
nhau.Cácquặngđồngquantrọngnhấtlà:hợpchấtsunfatđồng(CuFeS2)với
34%Cu,đồngcóánhkim(Cu2S)79%Cu.KhoángvậtMalachit(khoángvật
đồngCu2(OH)2CO3)57%CuvàAzurit(menđồngCu3(OH)2[CO3]255%Cu
bêncạnhđóđồngcũngtồntạinhưmộtkimloạinguyênchất.Khuvựcmỏđồng
quantrọngnhấtnằmởnamchâuphivànammỹ(chile,peru).Châuâukhông đáng kể.
b>cáctínhchấtcủồngsosángvớicácthépxâydựngnóichung
Tínhchất

Các thép xây dựng Các vật liệu đồng
nóichung

Tỉ trọng

7.85 g/cm3

8.9 g/cm3

Độ bền kéo

700N/mm2

300 N/mm2

Khảnăngchốngmòngỉ

Không

Có

Điểm nóng chảy

1500 0C

1080 0C

Khả năng đẫn điện

1

6

Khả năng đẫn nhiệt

1

8

Dãn nở nhiệt

1

1.4

c>Cácphạmviứngdụngcủồngvàhợpkimđồng


3
Đồngvàhợpkimđồngđượcứngdụngrộngrãitrongcôngnghiệptrongcông
nghiệpđiệnVDdâydẫnđiện...chếtạothiếtbị,chếtạườngống,ngànhxây dựng
Cácnguyêntốhợpkimchínhchocáchợpkimđồng:kẽm,niken,thiếc,nhôm...
cácnguyêntốảnhhưởngtới:độbền,khảnăngbềnhóahọc,khảnăngbiếnđổi
hìnhdạng,tínhthíchhợphàn...
d>Cácvậtliệồngvàkýhiệucủanó:
CáckýhiệuvậtliệồngđượcxâydựngtheoAWS.saókýhiệuvậtliệu
nàượcbổxungkýhiệuphụtheoAWS.Tươngtựnhưcácvậtliệuthépcác
vậtliệồngđượckýhiệutrênhệthốngsốvậtliệutheoAWS
các ví dụ theo ký hiệu vắn tắt:
Kýhiệucũ

mới

cáchgọi

EI-Cu58

Cu-ETP

điệnphântinhluyệnđồngcóoxy
Cu > 99.9
O 0.005 - 0.04

SW-Cu

Cu-DLP
đồngkhửoxyvớigiớihạnhàmlượngphótphocònlạitha
áp
Cu > 99.9
P 0.005 – 0.014

SF-Cu

Cu-DHP

đồng khử oxy với

hàmlượngphótphocònlạicao
Cu > 99.9
P 0.015 – 0.04


4

Kýhiệutheotrạngtháivậtliệu
Cu-ETP-D:đượckéodãn
Cu-Zn37-G020:Kíchthướchạt
Cu-Zn37-H150:độcứng
Cu-Be2-R1200:độbềnkéo CuOF A007 : dãn nở gẫy
Cu-Zn 30 - Y460 : giới hạn giãn nở -0.2
Cácchữcáiđặctrưngđượcnêukýhiệutínhchấttươngứngvàtrịsốbằngsốlà
trịsốtốithiểutrongkíchthướcđotươngứngvídụtínhtheo%hoặcN/mm2
Cácvídụkýhiệutheosốvậtliệu:
Kýhiệuvắntắt

số vậtliệu

Cu-DHP

CW024A

Cu-DLP

CW023A

Cu-ETP

CW004A

Cu-Ni25

CW350H

Cu-Zn37

CW508Z

CÁC SỐ VẬT LIỆU ĐƯC TẠO THÀNH
- Từkýhiệu

C = vật liệồng

- Loạivậtliệu

W=vậtliệudẻoF
= phụ giahàn
C=chếtạúc S
= phế phẩm

- 3 số liêntục
- Các nhóm hợpkim


5
VídụAhoặcBchồngG
cho hợp kimCu-Al
H cho hợp kimCu-Ni
LhoặcMchohợpkimCu-Zn
e> Nung nóngtrước
Nhiệtđộnungnóngtrướckhihàncácvậtliệồngphụthuộcvào:
- Chiềudàychitiết
- Dạngmốihàn
- Cườngđộdònghàn
- Khíbảovệ

Nhiệt độ
nungnóng
trước
Chiềudàychitiết

Hìnhnhiệtđộnungnóngphụthuộcvàochiềudàychitiếtvàkhíbảovệ
f>Chỉsốcholựachọncườngđộdòngđiệnhàn
sử dụng dòng một chiều, cựa âm ở điện cực, mối hàn giáp mép
Chiều dàytôn Dạng ghép
mm

nối

Sốlớp

Que hàn

Cườngđộ
dònghàn


6
1.5

II

1

1.6

90-100

3.0

II

1

3.2

150-200

5

V

2

4.0

180-300

16

V

4...5

4.0

400-475

g> Lựa chọn các vật liệu phụ gia hàn
Cácvậtliệồngđượchàncùngloạivớiđồnghoặccáchợpkimđồngcũngnhư
vớicácvậtliệuphụgiượcđưaratrongbảng
Phụgiahànđượctiêuchuẩn
Vật liệu cơ

SF-Cu

CuSn8

bản 1

CuZn35Ni

CuAl9Ni3Fe

CuNi10Fe1M

2

2

n

Vậy liệu cơ
bản 2
CuNi10FeM S-

S-

S-CuSn12

S-CuSn12

S-CuNi10Fe

n

CuNi10F

CuSn12

S-

S-CuNi30Fe

S-CuNi30Fe

e

S-

CuNi30Fe

S-

CuNi30F

CuNi30F

e

e
CuAl9Ni3Fe SCuSn12

S-

S-CuSn12

S-CuAl8Ni2

CuSn12

S-CuSn8

S-CuAl8Ni6
-

S-CuSn6

S-CuSn6

SCuAl11Ni6

CuZn35Ni2

S-CuSn

S-CuSn

S-

-

-


7
S-

S-

CuZn39Ag

CuSn12

CuSn12

SCuZn39Sn

SCuNi30F
e
CuSn8

SF-Cu

S-CuSn

S-CuSn

S-

S-

CuSn12

CuSn12

S-CuSn
S-CuAg

h>Cáctínhchấtđộbềntrongkhuvựcmốihàn:
Mốihànvàvùngảnhhưởngnhiệtsẽđượcnungnóngđángkểthôngquanhiệt
hàn.Trongcácphạmvinàynóichungđộbềncủavậtliệuhóacứngbịgiảmbớt
Vídụvậtliệu:tôndày6mmtừSF-CuF36
Trạngtháicuốicùng:

độbềnkéo

290...360N/mm2

Độ cứng Brinell 85...105
Mốihàn


8

Độ
bền
kéo

Độ
cứng
HB
Khoảngcáchtừtâmmốihàn

k>Cácquytắclàmviệcchungđốivớihànnóngchảycácvậtliệồng
 bảoquảnvàgiacôngcácvậtliệồngđượctáchrờicáckimloạikhácvì
nguycơănmòn
 bảoquảntáchrờicảcácdụngcụđồngvàcácvậtliệuthép
 Sườnmépghépnốivàvùnglâncận(khoảng50mmcảhaiphíacủamối
hàn)phảisạchsẽkhôngmỡvàkhô,nếukhôngsẽtạobọttrongmốihàn
 Vìdẫnthoátnhiệtnhanhnênphảinungnóngtrước,hànvớicườngđộ
dòngđiệncaohoặcđồngthờihaiphía
 Vìgiãnnởnhiệtcaonênnguycơcongvênh,chonnênchuẩnbịghépnối
đặcbiệtvàcầnthiếtphảicóquytrìnhhàn
 Sửdụngchấtchảytronghànwonframkhítrơđểloạibỏoxítvàngăncản
sựtạomớicủachúng
 Khihơnóngcácvậtliệồnghầunhưkhôngxuấthiệncácmàunungcó
thểnhìnthấy.Bướcchuyểntiếprắnlỏngdiễnrộtngộtdósựtạo
hìnhcủabểchảylàkhókhăn


9

i>Phânchiacácvậtliệồng
Loạihợpkim

Vídụ

Thích hợphàn
G

Phạmviứngdụng

WIP

MIG
Đồng được khử

SE-Cu

0

oxi

SW-Cu

+

SF-CU

0

+

Chếtạomáy

Chếtạoốngdẫn

+

Lắpđặtlòsưởi

+
0

+

+
Đồng – nhôm

CuAl9Ni3Fe2

-

(Nhôm đồng

CuAl11Ni6Fe5

+

thiếc)

CuAl5As

-

+

Thiếtbịkhửmuối

+

+
Đồng - niken

CuNiFe1Mn

-

CuNI30Mn1Fe

+
-

+

Đổi nhiệt
Dẫn nước biển

+

+
Đồng – kẽm

CuZn2Al2

-

(đồngthau)

CuZn35Ni2

0

+

CuZn37
+

+

Nhạc cụ


10
0
Đồng –(đồng

CuSn6

0

thiếc)

CuSn8

+

thiếc

0

+

ng ổ trượt
Bể chứa

+

+
Đồng – niken –

CuNi12Zn24

0

kẽm

CuNi18Zn20

0

+

Chếtạothiếtbị
và ống dẫn

+

+:thíchhợphàntốt
0:thíchhợphàncóđiềukiện
- : không thích hợphàn
2>Kỹthuậthànđồngvàhợpkimđồng
a. Đặcđiểm.
Đồngvàhợpkimđồngcóđộdẫnnhiệtvàdẫnđiệncaodốcầncó
nguồnnhiệtlớnđểtaọlênbểhàn.Vùngảnhhưởngnhiệtlớnlàmgiảmcơtính
củavậthàn,gâybiếndạnglớnkhinungnóngvàlàmnguội
Ởnhiệtđộcaộbềnmốihàngiảmdóứngsuấtnhiệtsinhrakhihàn
dễtạonênnứt.dễbịôxyhóatạonênCuO,Cu2O,khinguộicácôxýtnàylàm
cholimloạigiòn.Vìthếkhihànphảisửdụngbiệnphápcôngnghệnhưthuốc
hàn,quehànchứachấtkhửO2(P,Si).Nhiệtđộchảythấpnêndễquánhiệtkhi
hàntấmmỏng.Khihànđồngthau,kẽmdễbịcháylàmthaổithànhphầnkim
loạimốihànsovớivậthàn.
b. Hànđồng.


11
Hànkhí.Vậthàntrướckhihànphảiđượcchuẩnbịtốt.VậtmỏngS=
1.5–2mm,dùngkiểuuốnmép,nhỏhơn30mmkhôngcầnvátmép,10mmvát 450 lớn
hơn 10 mm vát 900.
Ngọnlửahàn:Ngọnlửahànbìnhthường.
Công suất ngọn lửa hàn. W = (190 – 225)S (l/h).
Nếuvậthànđãđượcnungnóngsơbộ(400–5000C). W =
(125 – 150)S (l/h) .
Nếunungnóngsơbộthựchiệnbằngcáchdùngngọnlửaphụthìcông suất mỗi
ngọn lửa chon như sau.

W = (100 – 150)S (l/h).
W.Làcôngsuấtngọnlửabiểuthịbằnglượngtiêuhaokhíaxetylen.
S.Chiềudàyvậthàn(mm).
c. Hànđồngthau.
Hànkhí.Thànhphầnngọnlửahàncóảnhhưởnglớnđếnchấtlượngmối
hàn,nếuthừanhiềuôxythìtănglượngZnOvàgiảmchấthợpkimtrongmói
hàn.Tốtnhấtdùngngọnlửahơithừaôxểtạolênlớpôxitkẽmtrênbềmặt
bểhànngăncảnsựbốchơicủakẽm.
Công suất ngọn lửa : W = (100 – 150)S (l/h)
Thuốc hàn Borắc hoặc axit borich
d. Hànđồngthanh.
Hànkhí.Khihànđồngthanhnêndùngngọnlửabìnhthường.Khihàn
đồngthanhSithườngdùngngọnlửathừaôxy(tỷlệO2/C2H2=1.15–1.25.
Khihànđồngthanhnhômcầnnungnóngsơbộ(350–4500C)-O2/C2H2=1.2– 1.3.


12
Công suất ngọn lửa như sau.
KhikhôngnungnóngsơbộW=(125–175)S(l/h). Khi nung
nóng sơ bộ W = (100 – 150)S (l/h).
ThuốchànkhihànđồngthanhthiếchoặcđồngthanhSithườngbùngBo.Khi hàn đồng
thanh Al dùng thuốc hàn Al.

II. Hànnhômvàhợpkimnhôm.

1>Giớithiệuchungvềnhômvàhợpkimnhôm

a>

Tổng quát

Nhômđượcứngdụngrộngrãitrongtấtcảcácngànhcôngnghiệp.Trongngành
chếtạoôtô(xeconvàxetảinhỏ)nhômđónggópmộtphầnchính.Cácsản
phẩmnhômđặcbiệtcàngýnghóahơntrongnhưngnămgầnnay
Nhômđặctrưngbởicáctínhchấtsau:nónhẹvớiđộbeantươngđốicao,tiếp
theolàbềnănmònmàkhôngcóbảovệbềmặt.Trongcácphươngphápkhác
nhaucóthểsảnxuấtvàđặcbiệtcóthểnéncuộnđadạng
Bảngsosánhcáctínhchấtcủanhômnguyênchấtvàsắt
Tínhchất
Nguyêntửlượng

Đơn vị
g/mol

Mạng tinh thể

Al

Fe

26.98

55.84

kfz

krz

Tỷ trọng

g/cm3

2.70

7.87

E-modul

Mpa

67.103

210.103

Hệsốgiãnnở

l/k

24.10-6

12.10-6

Rl

Mpa

10

100

Rm

Mpa

50

200


13
Nhiệtlượngriêng

J/kg.K

890

460

Nhiệtnóngchảy

J/g

390

272

Nhiệtđộnóngchảy

0

660

1536

Khả năng dẫn nhiệt

W/m.K

235

75

Khả năng dẫn điện

m/s.mm2

38

10

Al2O3

FeO/Fe2O3/Fe3O4

2050

1400/1455/1600

C

Oxy hóa

Nhiệtđộnóngchảy

0

C

b>Cáchợpkimnhôm
Hợpkimtrộnvàhợpkimđúclàkhácnhau.Cácvậtliệutừhợpkimtrộnphải
đượcthaổihìnhdạngởtìnhtrạngnguộivànóng.Cácsảnphẩmđầuralàcác
thỏiđúcđượcgiacôngtiếphoặclàbằngcán,nénthànhbánthànhphẩmtương ứng như
tôn nhôm định hình
Tiếptheocáchợpkimnàượcphânchiathànhhợpkimkhôngthểtôicứngvà
cóthểtôicứng


14

Cáchợpkimdẻo
AlMg
(Mn)

AlCu
(Mn, SiMn)

AlMgSi
AlMn
(Mg)

Không
thểtôi

AlZnMg
(Cu)

AL

cứng

G-AlCu
(Ti, Mg)

G-AlSi
(Cu)

Có
thể
tôi
cứng

G-AlSiMg
(MgSi)
G - AlMg

G-AlZnMg

Cáchợpkimđúc
Phân loại hợp kim
Kýhiệuhợpkim
Cácvậtliệượckýhiệutheocácsốhoặctheobiểutượngchữsố
(6)

Số

Chữsố

EN AW–5456A

(1)

(2)

(3) (4)

EN AW –AlMg5Mn1(A)

(1)

(2)

(5)

(7)

Hệthốngsốbaogồm4chữsốvàtươngứngvớikýhiệăngkýbởihộinhôm USA

(4)


15
(1) tiêuchuẩnviếttắt

(2) kim loại cơ bản + dạng cungcấp
(3) sốthứnhất:kýhiệusery
Sốthứhai:sựbiếnđổihợpkim
(4) Phươngcách
(5) Thành phần hợp kimchính
(6) Hàm lượng đặctrưng
(7) Nguyêntốhợpkimtiếptheo

c>Sựthíchhợphàncủacácvậtliệunhôm
Sovớisắtnhômchothấycácđặctínhsaunayliênquantớihàn:
o

Nócóáilựcoxycao,cókếtquảtạothànhlớpoxítrõnétnhiềuhoặcít cũng như
có thể dẫn tới sự bọcphủ

o

Nócókhảnăngdẫnnhiệtcaohơnvàgiãnnởnhiệt,biểuhiệnứngsuất
cokéocao,khoảngthờigiannóngchảylớnđưaratùytheohợpkim

o

Nócókhảnănghòatannitơcaotrongchấtlỏng,chúnggiảmbớtsựthất thường
khi đôngđặc

o

Quytrìnhhàncócácảnhhưởngcủavậtliệunhưsau:

o

Thôngquanóngchảyvậtliệuphụgiacóthểđượchợpkimtrộihơn
cũngnhưlàcácnguyêntốhợpkimbịchái

o

Thôngquahàn,nhiệtđượcđưếntùytheovậtliệuvàmứcđộnăng
lượngcónghóalàkhoảngcáchvùngnóngchảytớiloạinunghòatan,tái
kếttinh,thaổicấutrúchoặchồiphục.Từđóliênkếtđượcđộbềntương ứng
của vậtliệu


16
o

Từquanđiểmvậtliệuhọc,đưaracácyêucầusaốivớichếtạomột
liênkếthàn:

o

Vậtliệuphảithíchhợphàn,cónghóalànókhôngđượcphépcóxu
hướngtạonứt.Ngoàirachúngphảiđạtđượcđộbềncầnthiết,đạtđượckhả
năngbiếnđổihìnhdạngcầnthiếtvàđưarakhảnăngchốngmòngỉđầủ
cũngnhưthốngnhấtđượcsựthểhiệnmàutươngứngtrongđiệnphânanốt
đốivớivậtliệucơbản.Chỉchophépxuấthiệnrỗbọthoặcbọcphủtrong
phạmvigiớihạntùyyêucầu
d> Sự thích hợp hàn

Đượcphânbiệtgiữahailoạinứt,nứtnóngchảyvànứtđôngđặc.Loạithứnhất
xuấthiệntrorngchấthànvàlàtínhchấtđặctrưngđôngđặccónghóalàphụ

thuộcvàothànhphầnhỗnhợphóahọccủavậtliệu.
Nhômnguyênchất:khôngcókhoảngnhiệtđộtớihạn,tinhthểnhômrắnchắc được liên
kết chắc chắn sau khi đông đặc nhưng có xu hướng rỗ bọt
Thểítcùngtích:khoảngnhiệtđộtớihạn,xuhướngnứtnóngvìkhốilượngcứng
chắcnhưngkhôngđượcliênkết
Đủthểcùngtích:khôngcókhoảngnhiệtđộtớihạn,khôngcóxuhướngnứtvì
cáctinhthểnhômcứngchắcbơitrongthểcùngtíchnhưngnguycơtạocorỗ
biêngiớihạn
e>Độbền:
cácvậtliệukhôngthểtôicứngvàbiếndạngnguội,quaviệcđưanhiệt
hànvào,xuấthiệncáckhửbềnởnhiềucấpbậckhácnhauthôngquakếttinh lại và
phục hồi. Ngoài ra có thể hình thành hạt thô.
Trạngtháimềmlàtrạngtháicóthểbịảnhhưởngítnhấtbởihàn


17
Cáchợpkimcóthểtôicứngbịmấtđộbềncủamìnhchủyếudopháttriểnhoặc
hòatanlạicáckếttủapha
Ngoàirộnhạylàmnguộicủavậtliệurấtcóýnghóốivớimứcđộ
haohụtđộbền.Saukhihànởphầnlớnvậtliệucóthểkhôngđạtđượctốcđộ
làmnguộicầnthiếtchosựtáchlớptươngứng,saochộbềncủavậtliệuchính không bị
ảnh hưởngnữa
f>Tácđộngcủanhiệthànđốivớivậtliệucơbản:
Thôngquanhiệthàn,khuvựcmốihànvàvùnglâncậnsẽđượcnung
nóngcao.Chiềurộngvùngảnhhưởngnhiệttựđiềuchỉnhtheonhiệtđượcđưa
vào,ngựơclạichúngphụthuộcvàophươngpháphàn(mậtđộtậptrungnhiệt,
tốcđộhàn,chiềudàycáclớp)vàcáckíchthướccủachitiết,chúngđượcxác
địnhchosựtảnnhiệt.Trongvùngảnhhưởngnhiệtnàydễcảmnhậnchungđược
độbềnvàgiớihạn0.2hóacứngnguộihoặccácvậtliệượctôicứngbịgiảm
bớtkhisựgiãnnởtănglêntươngứngởcựcđạichếntrịsốcủatrạngthái “mềm”

Vật liệu

Trạng thái

Độ bền của

Khả năng

cuốicùng

vùngảnh

tăng độ bền

hưởng nhiệt

củavùngảnh
hưởng nhiệt

Khôngtôi

Al99.5

Mềm weich

Khôngthay

cứng được

AlMn

(cấu trúc tái đổi

AlMgMn

kếttinh)

AlMg3

Nửa cứng,

Khửbềnkim

Khôngcó

Khôngcó


18
AlMg4.5Mn

cứng

loại(phụchồitin
hthể,tái
kếttinh)

Tôi cứng được ALMgSi

Đượctôicứng Khửbền(kết
nguội, được

a) nung hòa

tủa, phân hủy tan mới, nguội

tôi cứng nhiệt tinhthể)

nhanh, thay

(cấutrúctôi

đổicấutrúc

cứng)

b)chỉthaổi
cấutrúcnhiệt

AlZnMg

Đượctôicứng Khửbền
nguội

a)tựlàmtôi

(nung hòa tan cứnglạiở

Đượctôicứng và hiệu ứng

nhiệt độ

nhiệt

nguội nhanh,

phòng

(cấutrúctôi

tạo tinh thể

b) hoặc khi

cứng)

hỗnhợp)

nhiệt độ tăng
cao

Nguyêntắcxửlýnhiệtcóthểđượcthựchiệnđểđiềuchỉnhđộbềncuối
cùngởchitiếtsaukhihàn.Cónghóalàvậtliệucóthểgiacôngtrongtrạngthái
thaổicơcấunguộivàcuốicùngđượcthaổicơcấunónghoặcthậmchí được nung
hòa tan mới.
Tuynhiênđiềunàychỉquịnhđốivớithiếtbịthíchhợp,đốivớithiếtbị
khácphảirõràngsaochochúngsẽdẫnđếncácvấnđềtươngứngsaukhinung
hòatantrongtrườnghợpyêucầulàmnguộinhanhcủachitiết,nhưvậykhả
năngđiềuchỉnhđộbềnnàượcsửdụnggiớihạntrongthựctế

19
Giốngnhưởsựthíchhợphàn,độbềncủamốihàncũngbịảnhhưởng
thôngquavậtliệuphụgia.Trongthườngxuhướngnứtvàđộbềndiễnratrái ngược
g>Độbềnănmòn
Trongcácliênkếthànởnhômnguyênchấtvàcáchợpkimkhôngthểtôi
cứngđộbềnănmòngỉhầunhưkhôngbịgiảmđi.Tuynhiêncầnchúýởcácvật
liệucóhàmlượngMgcao(>3.5%Mg),saochokhôngxuấthiệnsựthaổicấu
trúclàmgiảmđộbềnănmòndonhiệthàn.Nhưvậûphạmvinhiệtđộ1002300Ccóthểkếttủacựcanốttrênbiêngiớihạtchúngsẽcảntrởđộbềnnứt
ứngsuấtcũngnhưănmònxuyêntinhthể.Sựthaổikiểunàykhôngnênxuất
hiệnchocácquytrìnhhànthôngthường
h>Độxốprỗngmốihàn
Nguyênnhânđốivớirỗxốpcóthểliênquanđếndiễnbiếnđôngđặccủacác
vậtliệunhômđượchànhoặccóthểvềbọckhíxảyratrongphầnlớncáctrường hợp
Rỗbọtxốpkimloạixuấthiệnchũyếucủanhômnguyênchất,diễnrarấtmạnh ở sự
chuyển tiếp rắn , lỏng .
Bọcngậmkhíhìnhthànhdocáckhôngkhíkhôngthểbốchơiđượctrướckhi
chấtchảôngđặc.Vídụcáckhínàycóthểbắtnguồntừkhíbảovệvàkhông
khívàbịxoáylốctươngứngchuyểnđộngtrongbểnóngchảy
TuynhiênNitơbịhòatantrongchấtchảượcmôtảlànguyênnhânchính.
Nướcđangcósẽbịgiảmnguyêndoáilựcoxycaocủakimloạivànitơđược
giảiphóngtrongchấtchảy.Vìhòatanhydrocủanhômgiảmcùngvớinhiệtđộ


20
vànóhạnchếsựthấtthườngkhiđôngđặcnêncóthểhìnhthànhrỗbọtđược
phânbốđồngđều.
Dóvậtliệucơbảnvàvậtliệuphụgiakhôngcónitơ.Khíbảovệphảisạchsẽ
vàphùhợp.Phảitáchmỡvàlớpoxíttrướckhihànvàtheonguyêntắctránhxa ẩmướt

Đốivớiviệcchuẩnbịmốihàn:
ĐốivớiviệcchuẩnbịmốihànchohànMIGvàTIG,cáchìnhdạngghépnối
đượctiêuchuẩntheoAWS.Bềmặtvátcủamốihànvàphạmviđượcgiớihạn
phảikhôngmỡvàkhô.Ngoàiraphảiloạibỏlớpoxitngaytrướckhihàn,thựctế
nótạolạingaylậptứcmộtlớpoxitmới,tuynhiêntươngđốimỏngvàđồngđều.

i>Hơnóngtrước:
hơnóngtrướcchỉcầnthiếtnếutrêncơsởkhảnăngdẫnnhiệtcaocủanhôm
khôngđạtđượcđủngấu.Cầnphảichúýrăngkhôngdiễnrtasựtăngchiểudày
mạnhcủalớpoxítdàûmặtvátmépmốihàndothờigiannungnóngquálâu
hoặcthừaoxytrongkhiđốt.Chúýtiếptheolàảnhhưởngcủanhiệtđộhơnóng
vàthờigianđốivớitínhchấtvậtliệu,đặcbiệtởcáchợpkimcóthểtôicứngvà các vật
liệu thay đổi hình dạng nguội cũng như chứa Mg cao.

Bảngchỉsốđốivớinhiệtđộhơnóngvàthớigiannungnóngđểhànvậtliệu dẻonhôm
Nhiệtđộhơ
Vật liệu

Phạmvichiềudàytôn(mm)

Thời gian hơ

nóngtrướctối

nóngtrướctối

đa

đa

21
0

TIG

C

(phút)

180

60

200

30

220

20

250

10

140

30

160

20

150 đến 200

10

MIG

AlMgSi0.5
AlMgSi1

>= 5 đến 12
>20

AlMgSi0.7

AlZn4.5Mg1

>12

>=4 đến 12
>16
>12

AlMg4.5Mn

>=6 đến 12
>16

AlMg3

>12

j>Khíbảovệ:
Khíargonđơnnguyêntửvàhỗnhợpargon/heliđápứngđượcchonhôm.
Vớihelikhidòng1chiềucôngsuấthồquangvàđộngấuvàcôngsuấtnóng

chảy

cao hơn. Ngược lại với argon hồ quang ổn định hơn
Ngoàirakhiứngdụngphụgiahelicầnchúýrằngvìtỷtrọnghelithấp
hơnnênđểđạtđượctácdụngbảovệnhưvớiargonđòihỏithểtíchkhínhiều
khoảng 2.5-3 lần

2. Đặcđiểm.
NhômcóáilựclớnđốivớiO2tạothànhAl203.xitnàûtrongvùngmối
hàngâyrỗxỉvànằmtrênmặtvậthànngăncảnquàtrìnhhàn.Nhiệtđộnóng
chảycủanó20500Ctrongkhiđónhiệtđộnóngchảycủanhômvàhợpkim
nhômkhoảng600-6500C.Ởnhiệtđộcaonhômvàhợpkimnhômcóđộbền

hơn


22
thấpkhigầnnhiệtđộchảythìchitiếtcóthểbịpháhoạidokhốilượngbảnthân
nó.Từtrạngtháiđặcchuyểnsangtrạngtháilỏngnhômthaổimàusắcnên
khóquansátkhihàn.Khốilượngriêngcủaxýtnhômlớnhơnnhômvàhợp
kimnhômnênkhónổilênbểhàn.ỞnhiệtđộcaodễhòatanH2Tạonênrỗkhí.

3. Hànkhíchonhômvàhợpkimnhôm.
Chitiếttrướckhihànphảiđượclàmsạchlớpxýtnhômmộtkhoảng
cáchméphànítnhấtlà30–35mm.Chiềudàyvậthànđến1.5mmdùng
phươngphápuốnmépnếunhỏhơn4mmdùngkiểuhàngiápmốikhôngvát
mép.Nếuchiềudàylớnhơn40mmvátmépchữV,X…vv.
NgọnlửahànbìnhthườngnếuthừaôxydễtạothànhAl203,thừaC2H2dễ tạo nên
rỗ khí. Công suất ngọn lửa W = 150. S (l/h).
Sốhiệumỏhànlớnhơnkhihànthépmột,haisố.Quehàncóthànhphần
tươngtựthànhphầnvậthàn,khihànnhômcóthểdùngquehànAK(có5%Si)
thìmốihàntốthơn.
ThuốchànchủyếulàmuốiclovàflovídụNaCl,KCl,LiCl,NaF,CaF 2.
NhiệmvụchủyếulàpháhủylớpAl203tạonênxỉdễchảyvànhẹnổilêntrên
mốihàn…vv.Saukhihànxongphảirửasạchmốihànđểtránhsựănmòndo
thuốchàncònthừatrênmốihàn.
Bảng lựa chọn thông số hàn GMAW vật liệu nhôm (tham khảo)
Chiều Vị trí Chuẩn Độ hở Đường Dòng

Điện

Lưu

Tốc độ

dày

kính

điện

áp

lượng

cấp dây

điện

hàn

hàn

khí

(m/ph)

hàn

cực

(Amps) (V)

argon

(mm)

(mm)

(DC+)

(l/ph)

tấm

hàn

bị
cạnh

chân


23
0.642

F

I(đệm)

0

0.8

70-110 15-20

12
1.14

3

5

F,V,H

H,O

I

Y

0-2.4

4.8

0.8-

120-

1.2

150

1.2

130-

20-24

14

0.6-0.76

23-27

28

0.63-

175
6

10

F

F,V

Y

Y

0-2.4

6.49.5

1.2-

185-

1.6

225

1.6

210-

0.89
24-29

19

0.6-0.76

26-29

24

0.6-0.76

290

III>Hànnikenvàhợpkimniken.
Nickenvàhợpkimnickenxuấthiệnởtấtcảcácloạibánthànhphẩm
nhưtôn,dảibăng,thanh,ốngvàcácchitiếtrèn.Chúngđượctiêuchuẩnhoá
trongAWS.Bêncạnhnickennguyênchấtcáchợpkimcơbảnnickenvớiđồng,
chromvàmolipdenđượcsửdụngnhưlàvậtliệuchốngmòngỉcaovàbềnnhiệt.
Đốivớicáccấukiệnbềnnhiệtcaotrongcácturbinkhívàđộngcơcáchợpkim
tôicókhảnăngtôicứngsẽđượcphânloạitrêncơsởchrom-nickenvớisựbổ
xungtiếptheo.SựtôicứngđượchỗtrợbởihợpkimbổxungTi,AlvàNbvào
trongliênkếtvớiviệcxửlýnhiệtđặcbiệt.Cáchợpkim–tinhthểhỗnhợpđối

vớicácthiếtbịhoáhọcvàchếtạolòcôngnghiệpmôtảthànhphầncơbảnnày.
Cáchợpkimnàythíchhợphàntốt.Phụgiahànloạitươngtựđượctiêuchuẩn
trongAWS
1>Nicken nguyên chất:

hoá


24
a>Tínhthíchhợphànvàảnhhưởngcủalưuhuỳnh
Nickennguyênchấtcócấutrúckhốithểdiệnvàkhôngchuyểnhoácấu
trúckhixửlýnhiệt.Nóchỉcóthểchứatốiđa0.02%Ctronghoàtanrắn.Hàm
lượngcacbonquácaosẽdẫnđếnlàmgiảmđộbềnvàđộdẻo
Thựctếnickenhoàtanđốivớilưuhuỳnhvàtạothànhcùngtíchnickennickelsulfidsẵnsàngnóngchảylỏngở6450C.ThểcùngtíchNi-NiS2xâmnhập
từbềmặtđếnranhgiớihạtvàlàmchovậtliệunứtứngsuấtkéonóngvànguội.
Bởivậymốihànvàvùngảnhhưởngnhiệtphảilàmsạchtrướckhihàn.Xửlý
nhiệtđượcthựchiệntrongmôitrườnglòkhôngcólưuhuỳnh
b>Tínhthíchhợphàn–khảnănghoàtankhívàtạorỗbọt
Nickencókhảnănghoàtancaohơnchủyếốivớikhítrongtrạngthái
nóngchảy,đặcbiệtlàNitơ;khiđôngđặcnhanhchấthànsẽbãohoàvớicáckhí
tồntạitrongcấutrúcnhưlàrỗbọt.Thôngquaviệcsửdụngphụgiahànvớimột
vàiphầntrămAl,Ti,...nitơsẽđượckếttủathànhnitridởthểrắn.Argon,heli
thíchhợpnhưlàkhíbảovệvàkhítrộntừargonvàhelivớichấtphụgiahydro
đếnkhoảng7%khihànvớiTIGvàMIG
c> Thực hiện hàn:
Yêucầặtrachoviệcchuẩnbịmốihànvàđộsạchcủiểmđấunối
caohơnlàthép.ĐốivớicácquytrìnhhànTIG,MIG...cóphụgiahànđểhàn
cùngloạitheoAWS.điệncựcthanhđểhànhồquangtaycóvỏbọckiềmvới
mứcđộtrungbình.Phụgiahànchứakhoảng2.5%Ti,ALvàliênkếtnhưđãđề
cậpởtrênbãohoàcáckhínhưlàsựkếttủarắnchắc

2>Hợpkimnicken–đồnga>
Vật liệu cơ bản:


25
HợpkimNi-CượctiêuchuẩnhóatrongAWS.NivàCutạothànhtrong
mỗimộtcấutrúctỷlệhỗnhợptừtinhthểhỗnhợpkhốiđadiện,cấutrúcnày
khôngcósựchuyểnhóaxửlýnhiệt.Khảnăngtăngcaộbềnchỉthôngqua
biếndạngnguội.Biếncứngnguộicóthểđượchồitrởlạithôngquanungtáikết
tinhởkhoảng7500C.Khicácchitiếtbịbiếndạngnguộikhihànnhưvậyvùng
ảnhhưởngnhiệtsẽlạibịphatrộnởtrạngtháimềm.HợpkimNi-Cuquantrọng
nhấtlàNiCu30Fevớitốithiểu60%Ni,30%Cuvà2%Fe.Bổxunghàmlượng
Felàmtăngkhảnăngbềnchốngxóimònvàănmòngỉ
b> Tính thích hợp hàn:
Cácảnhhưởngcủanhiễmbẩnvàkhítrongmục1cũngcógiátrịchohợpkim
Cu.PhụgiahàncùngloạivớiphụliệuAl,Tiđượctiêuchuẩnhóatrong AWS
BảngvậtliệuphụtrợhànchoNiCu30Fe
Tênviếttắt

Sốvậtliệu

Dây SG

SG-NiCu32Ti

2.4371

Điện cực thanh

E-NiCu30Mn

2.4366

c> thực hiện hàn:
ĐiệncựcthanhđểhànhồquangtaylàvỏbọckiềmBazo.HànMIGvàTIG
đượcthựchiệnvớiargonhoặcheliumhoặckhítrộnbổxunghydrovớikhoảng 7%.
3>HợpkimNicken-crom-sắt
a> Vật liệu cơbản
HợpkimNi-Cr-Felànhómlớnnhấtvàquantrọngnhấtcủahợpkimnickencơ
bản.ChúngbaogồmcácthépCr-NiaustenitvớihàmlượngNickentănglênvà

Ni-