Giáo trình Hàn MIG/MAG nâng cao (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: Hàn MIG/MAG nâng cao
NGHỀ: HÀN
TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG

Hải Phịng , năm 2019

1


MƠ ĐUN HÀN MIG/MAG nâng cao
Mã số mơ đun: MĐ19
Thời gian mô đun: 120 giờ ;(Lý thuyết : 20giờ ; Thực hành 100 giờ )
I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠ ĐUN:
- Vị trí: Mơ đun này được bố trí sau khi học xong hoặc học song song với
các môn học MH07- MH10 và MĐ11 – MĐ13
- Tính chất của môđun: Là mô đun chuyên ngành bắt buộc.
II. MỤC TIÊU MƠ ĐUN:
- Trình bày chính xác cấu tạo và ngun lý làm việc của thiết bị hàn MIG,
MAG.
- Giải thích đầy đủ thực chất, đặc điểm, công dụng của phương pháp hàn
MIG, MAG.
- Nhận biết đúng các loại vật liệu dùng trong công nghệ hàn MIG, MAG.
- Vận hành, sử dụng thành thạo các loại thiết bị dụng cụ hàn MIG, MAG.
- Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày và tính chất của vật liệu.
- Hàn các mối hàn cơ bản ở vị trí hàn 1G,2G,3G, 2F, 3F đảm bảo yêu cầu
kỹ thuật.

- Giải thích rõ các nguyên tắc an toàn và vệ sinh phân xưởng khi hàn hồ
quang trong mơi trường khí bảo vệ.
- Rèn luyện tính 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:
TT

Tên các bài trong mơ đun

Thời
gian

Hình thức
giảng dạy

1

Những kiến thức cơ bản khí hàn MAG.

10

Lý thuyết

2

Dụng cụ, thiết bị hàn MAG

5

Lý thuyết

Kiểm tra bài 1 ,2

1

Hàn liên kết góc thép các bon thấp – vị trí hàn (2F)

15

3

Tích hợp

2


Hàn liên kết góc thép các bon thấp – vị trí hàn (3F)

20

Kiểm tra bài 3 , 4

4

5

Hàn giáp mối thép các bon thấp - Vị trí hàn (1G)

20

Tích hợp

6

Hàn giáp mối thép các bon thấp - Vị trí hàn (2G)

15

Tích hợp

7

Hàn giáp mối thép các bon thấp - Vị trí hàn (3G)

20

Tích hợp

8

Kiểm tra bài 5,6,7

10

4

Cộng

Tích hợp

120

3


BÀI 1
NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN KHI HÀN MAG
Giới thiệu
Hàn MAG được viết tắt từ cụm từ: Metal Active Gas welding, Hàn MIG được
viết tắt từ cụm từ: Metal Inert Gas welding .Hàn MAG là một trong những
phương pháp hàn nóng chảy trong mơi trường khí bảo vệ, khí bảo vệ trong hàn
là khí CO2
Mục tiêu của bài:
- Giải thích đúng nguyên lý, cụng dụng của phương pháp hàn MAG.
- Trình bày đầy đủ các loại khí bảo vệ, các loại dây hàn.
- Liệt kê các loại dụng cụthiết bị dùng trong cụng nghệ hàn MAG.
- Nhận biết các khuyết tật trong mối hàn khi hàn MAG.
- Trình bày đầy đủ mọi ảnh hưởng của quá trình hàn hồ quang tới sức khoẻ
cụng nhân hàn.
Nội dung
1. Nguyên lý hàn MIG, MAG
1.1. Khái niệm
- Hàn MAG được viết tắt từ cụm từ: Metal Active Gas welding là một
trong những phương pháp hàn nóng chảy trong mơi trường khí bảo vệ, khí bảo
vệ trong hàn MAG là khí hoạt tính (CO2 hoặc hỗn hợp CO2 với Ar).
- Hàn MIG được viết tắt từ cụm từ: Metal Inert Gas welding là một trong
những phương pháp hàn nóng chảy trong mơi trường khí bảo vệ, khí bảo vệ
trong hàn MIG là khí trơ (Ar hoặc hỗn hợp Ar với He hoặc hỗn hợp Ar với O 2
hoặc hỗn hợp Ar với He và CO2)
1.2. Nguyên lý hàn MIG, MAG

4


Hình 1.1. Sơ đồ hàn trong mơi trường khí bảo vệ điện cực nóng chảy
Dây hàn (điện cực) liên tục được đẩy vào vùng hàn nhờ một động cơ cung
cấp dây hàn, trong khi đó dịng điện hàn được truyền từ nguồn điện hàn qua bép
hàn qua dây hàn tạo thành hồ quang để làm nóng chảy kim loại cơ bản và dây
hàn.
Khí bảo vệ được cung cấp xung quanh vùng hàn để bảo vệ, ngăn khơng
cho khơng khí xâm nhập vào kim loại mối hàn, tránh Ơxy hóa và Nitơ hóa mối
hàn.
Nguồn điện hàn thường có đặc tuyến thoải và bộ cấp dây hàn có tốc độ cố
định. Một số thiết bị có nguồn điện hàn có đặc tuyến dốc kết hợp với bộ cấp dây
có tốc độ biến đổi. Trong một số trường hợp (hàn nhơm), có thể dùng nguồn
điện hàn có đặc tuyến dốc kết hợp với bộ cấp dây có tốc độ cố định. Khi đó khả
năng tự điều chỉnh của hồ quang bị hạn chế, địi hái thợ hàn (khi hàn bán tự
động) có tay nghề cao.
Phần điện cực được nung chảy chuyển dịch vào vũng hàn theo một trong
các cơ chế chuyển dịch kim loại vào vũng hàn sau:

5


Hình 1.2 Dịch chuyển kim loại
- Chuyển dịch ngắn mạch (Short Circuiting Transfer)
Cường độ trung bình : 50 đến 150 A.
Bề dày chi tiết : 0,5 đến 2 mm.
Trong kiểu chuyển dịch này năng lượng hàn có trị số thấp nhất, do dòng
hàn và điện áp hồ quang tương đối thấp. Sự chuyển dịch diễn ra nhờ các chu kỳ

ngắn mạch liên tục giữa điện cực và vũng chảy. Đặc tính volt – ampe của nguồn
điện hàn đóng vai trị quan trọng cho kiểu chuyển dịch này. Vì năng lượng hàn
thấp, nên độ ngấu nông cần chú ý đặc biệt khi hàn các chi tiết dày. Đặc điểm này
của chuyển dịch ngắn mạch giúp cho việc hàn ở tư thế ngược dễ dàng hơn, đặc
biệt là với ứng dụng trên kim loại mỏng.
Tóm lại chuyển dịch ngắn mạch thích hợp cho các ứng dụng sau :
+ Áp dụng khi hàn lớp lót
+ Áp dụng khi hàn trên tơn mỏng .
Cần bảo đảm :
+ Đầu ống kẹp điện cực (contact tube) được nhô ra khỏi miệng mỏ phun
từ 5 đến 10 mm khi hàn lớp lót.
6


+ Độ nhú điện cực (ESO) 5 mm.
+ Góc nghiêng mỏ hàn từ 65° đến 70°.
- Chuyển dịch giọt lớn: (Chuyển dịch cầu - Globular Transfer):
Cường độ dòng hàn trung bình : 150 đến 300 A.
Bề dày chi tiết : 2 đến 6 mm.
Trong kiểu chuyển dịch này, kim loại chuyển dịch từ điện cực sang vũng
hàn dưới dạng các giọt cầu có kích cỡ khơng đều và định hướng ngẫu nhiên, kết
quả là lượng văng tóe tăng lên đáng kể. Khi hàn với khí CO 2 thì có thể giảm sự
văng tóe bằng cách hiệu chỉnh thơng số hàn sao cho đầu dây hàn nhúng chìm
vào trong vũng chảy và hồ quang cháy trong lỗ hổng nằm trong vũng chảy. Hồ
quang CO2thường không ổn định và khi hàn phát ra âm thanh như tiếng cành
cây gãy. Đặc trưng của hồ quang này là đường hàn mấp mô hơn so với các
chuyển dịch khác. Bởi vì hồ quang bị nhúng chìm vào vũng chảy, nên đường
hàn có độ ngấu rất sâu, hiệu quả làm sạch biên mối hàn kém hơn.
Chuyển dịch cầu được ứng dụng trong các trường hợp sau:
+ Dùng để hàn lớp phủ.

+ Hàn tơn có bề dày lớn.
+ Hàn ở tư thế phẳng .
- Chuyển dịch phun (Axial Spray Transfer):
Cường độ dịng hàn trung bình > 300 A.
Bề dày chi tiết > 6 mm.
Xảy ra khi khí bảo vệ có hơn 80% argon. Trong kiểu chuyển dịch này các
giọt kim loại có kích cỡ bằng hoặc nhỏ hơn đường kính dây điện cực. Các giọt
kim loại được định hướng dọc theo trục hồ quang. Hồ quang cháy êm và ổn
định, kết quả là hàn ít văng tóe hơn, mặt đường hàn phẳng phiu hơn. Năng lượng
hồ quang (dạng plasma) trải đều trong vùng khơng gian hình cơn giúp cho biên
đường hàn trở nên sạch sẽ song cũng dễ gây ra các khuyết tật do thiếu chảy cho
biên đường hàn. Độ ngấu trong kiểu chuyển dịch này sâu hơn khi hàn bằng que
hàn song lại thấp hơn chuyển dịch cầu có năng lượng hàn cao hơn.
Được ứng dụng khi hàn phủ hoặc lớp hoàn tất
7


+ Hàn trên tôn dày
+ Sử dụng khi hàn phẳng
Để bảo đảm có được chuyển dịch phun:
+ Đầu ống tiếp điện (contact tube) phải nằm trong mỏ phun.
+ Độ nhú ESO (tầm với điện cực) khoảng 20 mm.
+ Góc nghiêng mỏ hàn 75° đến 85°.
- Chuyển dịch tia dạng xung (Pulsed Current Transfer (GMAW-P)) năng
lượng hàn cao hơn khi chuyển dịch ngắn mạch, có thể áp dụng trong mọi vị trí
hàn. Trong biến thể này nguồn điện hàn sẽ cung cấp hai mức giá trị. Giá trị nền
(background) có cường độ thấp đến mức không gây ra bất kỳ sự chuyển dịch
kim loại nào. Trong khi xung đỉnh (Pulse pead) có giá trị cao hơn đạt giá trị cần
thiết để có chuyển dịch phun. Sự kết hợp hai giá trị dòng điện hàn cũng như tần
số xung sẽ tạo ra các hiệu quả chuyển dịch mong muốn.

Nguy cơ tạo ra khuyết tật thiếu chảy là nhược điểm của kiểu lai tạo này khi
hàn trên tơn dày. Song nó cũng ít nghiêm trọng hơn khi hàn với chế độ chuyển
dịch ngắn mạch.
2. Vật liệu hàn MIG, MAG
2.1. Khí bảo vệ
Nói chung, khí bảo vệ có chức năng ngăn khơng cho khơng xung quanh
tiếp xúc với vùng hàn và tác động đến: các đặc trưng của hồ quang, dạng dịch
chuyển kim loại điện cực vào vũng hàn, các thơng số hình học, tốc độ hàn, xu
hướng cháy lõm mép hàn và hiệu ứng bắn phá lớp oxit bề mặt.
Sau đây là đặc điểm của các loại khí bảo vệ thơng dụng (khi hàn thép):
- Khí cacbonic (CO2) là khí hoạt tính, dùng cho hàn thép các bon và thép
hợp kim thấp với dạng dịch chuyển ngắn mạch của kim loại điện cực. Các đặc
điểm chủ yếu là:
+ Chiều sâu chảy lớn nhất.
+ Chi phí thấp..
+ Hồ quang khơng êm, bắn t ngiuề.
+ Không thuận lợi cho dạng chuyển dịch tia.
8


+ Có thể hàn ở nhiều tư thế khác nhau.
- Khí Argon (Ar) là khí trơ và thường khơng được sử dụng riêng rẽ khi hàn
thép cacbon và thép hợp kim thấp. Thay vào đó người ta bổ sung một lượng nhất
định O2 hoặc CO2 để gây ổn định hồ quang (nếu không hồ quang sẽ kém ổn
định). Ar + CO2 với 20 ữ 50 %, hỗn hợp khí bảo vệ được dùng để hàn thép
cacbon và thép hợp kim thấp với dạng dịch chuyển ngắn mạch của kim loại điện
cực. Các đặc điểm cơ bản:
+ Hình dạng mối hàn tốt
+ Chiều sâu chảy nhá hơn so với khi hàn bằng CO2
+ Vũng hàn có tính chảy lỗng thấp hơn so với khi hàn bằng CO 2

+ Có thể xảy ra hiện tượng không ngấu bề mặt của rãnh hàn.
+ Để có dạng chuyển dịch tia của kim loại điện cực, cần sử dụng tối thiểu
80% Ar.
+ Có thể hàn ở các tư thế khác nhau.
- Hỗn hợp Ar + (3 ữ 10%) CO2 hoặc Ar + (1 ữ 5%) O2 thường được dùng
cho hàn với dạng chuyển dịch tia của kim loại điện cực. Tỷ lệ Ar trong hỗn hợp
này càng thấp thì càng cần phải có điện áp hồ quang cao hơn cần cho việc thiết
lập chiều dài cần thiết của hồ quang thích hợp cho dạng dịch chuyển tia. Các
đực điểm cơ bản:
+ Hình dạng mối hàn tốt.
+ Bắn toé tổi thiểu hoặc bằng 0.
+ Là hỗn hợp tốt nhất để ngăn ngừa hàn không ngấu bề mặt của rãnh hàn.
+ Chỉ hàn được ở tư thế hàn sấp.
+ Tốt nhất cho hàn tấm dày.
2.2. Dây hàn (điện cực nóng chảy)
Dây hàn được sử dụng để bổ sung kim loại vào vũng hàn, nhằm tạo nên
mối hàn có cơ tính và các tính chất khác gần với kim loại cơ bản, cũng như để
tạo nên mối hàn khơng có khuyết tật.
Dây hàn phải đáp ứng u cầu tương thích với kim loại cơ bản về một
hoặc nhiều mặt sau đây:
9


- Thành phần hoá học: dây hàn thường chứa các nguyên tố khử ôxi như:
Si, Mn, Ti.
- Độ bền ;
- Tính dẻo ;
- Độ dai va đập.
Ngồi ra, có thể có thêm một số yêu cầu đặc biệt khác như khả năng
chống ăn mòn, chống mài mòn, màu sắc,....

Dây hàn thép cacbon là dây rắn có hàm lượng hợp kim thấp, được kéo với
độ chính xác cao có đường kính từ ỉ 0,6 mm đến ỉ 2,4 mm. Dây hàn được quấn
thành cuộn 15 đến 20 kg Hoặc chứa sẳn trong thùng (trường hợp hàn tự động.
Dây hàn được mạ một lớp đồng để dẫn điện tốt và chống oxi hóa.
Thành phần dây hàn như sau: carbon (C : 0,06 đến 0,08 %), mangan (Mn : 1,0
đến 1,5 %), silic (Si : 0,6 đến 0,9 %), lưu hùynh (S : 0,025 %) và phospho (P :
0,025 %).
Mật độ dòng điện : Mật độ dòng điện là cường độ đi qua 1 mm2 tiết diện
dây hàn.
Ví dụ :
Cường độ 150 A sử dụng với dây đường kính ỉ 0,8 mm so với ỉ 1,6 mm
Dây  0,8 mm
Tiết diện: 0,4 x 0,4 x 3,14 = 0,5 mm2

Dây 1,6 mm
Tiết diện: 0,8 x 0,8 x 3,14 = 2,0mm2

Mật độ: 150 A : 0,5 mm2 = 300 Mật độ: 150 A : 2,0 mm2 = 75 A/mm2
A/mm2
Như vậy dây 0,8 mm. Cung cấp nhiều nhiệt hơn cho chi tiết và dây hàn
quá nóng. Nên chọn cỡ dây hàn thích hợp với cường độ hàn.
Tiêu chuẩn dây hàn theo AWS A5.18 gồm các loại phổ biến sau:
ER70S-2 : loại có chứa các chất khử đặc biệt. Cho mối hàn chất lượng
cao, tương thích hầu hết các loại mác thép carbon.
ER70S-3 : Dây hàn đa dụng. Silicon và mangan là hai thành phần khử
oxit chủ yếu thích hợp cho cơng việc hàn ở vị trí nghịch với kiểu chuyển dịch
10


ngắn mạch dùng khí bảo vệ là Ar - CO2 Hàn tốt trên thép cán và thép bị rỉ sét

với khí CO2.
ER70S-6 : Hàm lượng các chất khử oxit mangan và silicon cao nhất, cho
phép hàn trong CO2 với dòng điện cao nhất. Đồng thời cũng có thể hàn với hỗn
hợp Ar - CO2. Khả năng hàn bám tốt, thích hợp khi hàn các mối hàn ở vị trí
ngược với kiểu chuyển dịch ngắn mạch.
3. Thiết bị dụng cụ hàn MIG, MAG
3.1. Thiết bị hàn MIG, MAG
- Thiết bị hàn cơ bản bao gồm:
+ Súng hàn ;
+ Bộ cấp dây hàn ;
+ Bộ phận điều khiển chế độ hàn ;
+ Biến thế hàn ;
+ Bộ cấp khí bảo vệ có bộ phận sấy khí ;
+ Cáp hàn và ống dẫn khí bảo vệ ;
- Thiết bị phụ trợ: Máy mài tay, máy hút khói...
Thiết bị hàn MIG về cơ bản giống như MAG, chỉ có điều khi hàn MIG sử
dụng khí bảo vệ là khí trơ và thường được sử dụng để hàn thép khơng gỉ và kim
loại màu vì vậy khi hàn MIG phải thay khí bảo vệ và các phụ kiện đi kèm như:
ống dẫn hướng dây hàn, các con lăn dẫn dây hàn.
3.2. Dụng cụ hàn MIG, MAG
- Mặt nạ hàn, kính hàn ;
- Kìm cắt dây, kìm cặp phơi.;
- Thước lá, dưỡng kiểm tra ;
- Bàn chải sắt ;
- Các loại búa nguội, búa gõ xỉ ;
- Dụng cụ mở chai khí, mỏ lết.
4. Đặc điểm công dụng của hàn MIG, MAG
4.1. Đặc điểm

11

- Là phương pháp hàn bán tự động sử dụng mật độ dòng điện hàn lớn như
vậy làm tăng năng suất hàn, tăng chiều sâu nóng chảy và giảm bề rộng vùng ảnh
hưởng nhiệt.
- Có thể điều chỉnh thành phần hóa học của mối hàn thơng qua việc thay
đổi thành phần hóa học của dây hàn và khí bảo vệ.
- Khả năng cơ giới hóa và tự động hóa cao.
- Khi sử dụng khí bảo vệ CO2 làm giảm chi phí q trình hàn.
- Khi sử dụng khí bảo vệ Ar hoặc hỗn hợp Ar + CO2 cho chất lượng mối
hàn cao, bề mặt mối hàn đẹp, giảm hầu hết kim loại bắn toé.
- Có thể hàn được ở ngiuề tư thế khác nhau.
- Hồ quang cháy không êm so với hàn TIG, kim loại bắn tóe nhiều khi hàn
bằng dây hàn đặc (khi hàn bằng khí CO 2), tuy vậy có thể khắc phơc bằng cách
sử dụng dây hàn có lõi thuốc (dây hàn tổng hợp) hoặc hàn với hỗn hợp khí bảo
vệ.
4.2. Phạm vi ứng dụng:
- Dùng hàn các loại vật liệu: Thép cacbon thấp và một số thép hợp kim thấp
(hàn MAG) và hàn kim loại, hợp kim màu (khi hàn MIG).
- Cho phép hàn các chiều dày khác nhau đảm bảo chất lượng mối hàn tốt.
- Được ứng dụng trong công nghiệp sản xuất ô tô, cơng nghiệp đóng tàu,
sản xuất kết cấu thép, xây dựng cầu, chế tạo máy công nghiệp.
5. Các khuyết tật của mối hàn
Khuyết tật mối hàn, nguyên nhân và cách phòng tránh
Dạng khuyết

Ngun nhân

tật
Khó

quang

mồi

hồ Chưa mở gas

Cách phịng tránh
Kiểm tra van khí

Hết gas

Thay bình khí

Sai cực tính

Cực tính là DCEP

Nối điện hoặc mass không tốt

(Dây hàn +, vật hàn -)

Mạch điều khiển bị hỏng

Kiểm tra dây mass
Kiểm tra mạch điều khiển
12


(thợ điện tử)
Hồ quang cháy Con lăn đẩy dây không đúng cỡ Kiểm tra cỡ rãnh của con lăn

không êm

Lực ép của dẫn dây không đủ
Bánh xe ép dây quá căng

Điều chỉnh áp lực ép

Tốc độ cấp dây quá chậm
Đầu ống tiếp điện bị mịn, dính Điều chỉnh tốc độ cấp dây
gây phóng hồ quang trong ống Làm sạch ống tiếp điện
tiếp điện
Súng hàn bị nóng

Thay súng có cơng suất lớn
hơn.

Rỗ khí

Khí bị lẫn do dịng điện cao Điều chỉnh lưu lượng khí cho
hoặc khí bị rối

phù hợp với cỡ mỏ phun

Dây hàn bị dính dầu hoặc bị Bảo quản dây hàn nơi khơ ráo
bẩn, bị ơxy hố.

khơng nhiễm bẩn, dầu, chi

Khí bảo vệ bị ẩm

mở bao bì khi sử dụng, khi bị

Lưu lượng khí khơng đủ hoặc ơxy hố phải loại bỏ
bị gió

Che chắn gió khi bị ảnh

Kim loại bị bắn tóe từ vũng hàn hưởng
nhiều
Mối hàn bị bẩn

Khơng đủ khí bảo vệ

Điều chỉnh lưu lượng khí phù

Dây hàn bị bẩn

hợp

Chi tiết hàn bị bẩn

Làm sạch chi tiết trước khi
hàn

Mối hàn bị nứt

Dây hàn không đúng loại

Kiểm tra, thay dây hàn cho

Thiết kế mối hàn không đúng

phù hợp

Tốc độ hàn quá chậm

Kiểm tra kích thước thiết kế
Tăng tốc độ hàn cho phù hợp

Không đủ ngấu Chuẩn bị mép hàn chưa đúng

Kiểm tra các thông số: khe

Tốc độ hàn quá lớn

hở, độ dư mép, góc vát.

Dịng điện hàn nhỏ

Giảm tốc độ hàn phù hợp
13


Hồ quang hàn dài

Tăng dàng điện hàn

Góc nghiêng mỏ hàn nhỏ

Giảm chiều dài hồ quang, cho

tầm với điện cực nhỏ hơn.
Điều chỉnh góc nghiêng

Dây cấp nguồn Đường kính dây dẫn nhỏ
hàn q nóng

Thay dây dẫn có đường kính

Các chỗ nối bị lỏng

lõi dây lớn hơn

Dây cấp quá dài

Kiểm tra các chỗ nối
Bài Tập

Câu 1: Trình bày thực chất , đặc điểm và phạm vi ứng dụng của hàn MAG?
Câu 2: Thế nào là hàn MIG, hàn MAG ? phân biệt 2 phương pháp hàn trên?
Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập
Tiêu chí đánh giá

Nội dung

Hệ số

Kiến thức

Đánh giá theo mục tiêu về kiến thức của bài đề ra 0.3

Kỹ năng

Đánh giá theo mục tiêu về kỹ năng của bài đề ra

0.5

Thái độ

Tác phong công nghiệp ,Thời gian thực hiện bài
tập , an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng

0.2

Cộng

14


BÀI 2
THIẾT BỊ HÀN MAG
Giới thiệu
Thiết bị hàn MAG rất đa dạng và dễ thay thế, hiện nay có rất nhiều loại máy hàn
MAG khác nhau nhưng nguyên lý hoạt động thì như nhau
Mục tiêu
- Trình bày đúng cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị hàn MAG.
- Vận hành, sử dụng thành thạo các loại máy hàn, dụng cụhàn MAG.
- Chọn chế độ hàn: Đường kính dây hàn, cường độ dòng điện, điện thế hồ
quang, tốc độ hàn, lưu lượng khí bảo vệ phù hợp với chiều dày và tính chất của
vật liệu.
- Thao tác tháo lắp dây, mỏ hàn, van giảm áp, ống dẫn khí, chai chứa khí,

chuẩn bị đầu dây hàn thành thạo.
- Tư thế thao tác hàn: Cầm mỏ hàn, ngồi hàn đúng quy định thoải mái
tránh gây mệt mỏi.
- Gây hồ quang và duy trì sự cháy của cột hồ quang ổn định.
Nội dung của bài:
1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy hàn MIG, MAG.
1.1. Sơ đồ cấu tạo chung

Hình 2.1: Sơ đồ thiết bị hàn MIG, MAG
15


1. Súng hàn ; 2. Bộ cấp dây hàn ; 3. Hộp điều khiển ; 3. Bộ cấp khí bảo vệ
; 4. Nguồn điện hàn ; 5. Cáp hàn và ống dẫn khí bảo vệ
1.2. Cấu tạo nguyên lý làm việc của các bộ phận
2.2.1. Súng hàn và phụ kiện
Có nhiều loại và cỡ, loại súng hàn khác nhau nhằm tạo hiệu suất làm việc
tối đa, súng hàn có thể được làm mát bằng nước hoặc bằng khí.
- Ống kẹp điện cực nằm bên trong chụp khí bảo vệ, thường được chế tạo
bằng đồng hoặc hợp kim đồng, dùng để dẫn dòng điện hàn vào dây hàn. ống kẹp
điện cực nối với nguồn điện hàn thơng qua cáp hàn. Có các cỡ ống kẹp khác
nhau, tùy thuộc vào kích thước và kim loại dây hàn.
- Chụp khí bảo vệ có nhiệm vụ hướng cột khí bảo vệ vào vùng hàn. Tùy
theo loại ứng dụng và cường độ dòng điện hàn, cần chọn đúng cỡ chụp khí.

Hình 2.2: Súng hàn và phụ kiện
1. Tay cầm ; 2. Cổ súng hàn ; 3.Công tắc điều khiển ; 4. ống dẫn ; 5.
Chụp khí bảo vệ ; 6.ống tiếp điện ; 7. Gá ống tiếp điện ; 8. Miếng cách điện ;
16

9.Lò xo dẫn hướng dây hàn ; 10.Ống dẫn hướng cho lị xo ; 11. Dây hàn ; 12.
Dẫn khí bảo vệ ; 13. Dẫn điện hàn
- Ống dẫn dây hàn được nối với bộ cấp dây hàn có tác dụng đỡ và dẫn
hướng dây hàn vào tới ống kẹp điện cực. Chi tiết này quan trọng vì nó quyết
định việc cấp dây hàn không gián đoạn (không tắc). Bề mặt trong của ống dẫn
điện cực được làm bằng các loại vật liệu khác nhau tùy theo kim loại cơ bản cần
hàn (thép cho hàn thép, nylon cho hàn nhôm). Ống dẫn điện cực có kích thước
phù hợp với kích thước dây hàn sử dụng.
- Ống dẫn khí bảo vệ: Là loại ống cao su hoặc nhựa mềm, có lớp nilon ở
giữa để tăng khả năng chịu áp suất cao của khí bảo vệ, hai đầu được nối với bộ
phận cung cấp khí và bộ phận điều khiển, đảm bảo độ kín nhờ các coliê.
- Ống dẫn nước làm mát (nếu có). Khi hàn trong mơi trường khí bảo vệ
CO2, nếu dòng điện hàn lớn hơn 500 A (hoặc 400A nhưng chu kỳ tải là 100%)
phải dùng nước để làm mát mỏ hàn, nếu dòng điện hàn nhỏ hơn dùng phương
pháp làm mát bằng khí.
- So với làm mát bằng nước, làm mát bằng khí giúp cho thao tác được dễ
dàng, súng hàn dễ bảo trì, thích hợp cho khơng gian chật hẹp và hàn được ở mọi
tư thế khác nhau
- Cáp hàn được lồng phía trong của ống cáp mềm chung, bao gồm: cáp
dẫn dây hàn, cáp dẫn điện hàn, ống dẫn khí, cáp điện điều khiển.
- Cơng tắc điều khiển: Được lắp ở súng hàn, khi đóng mở cơng tắc điều
khiển dịng điều khiển được nhận biết tại bộ phận điều khiển, kịp thời đóng ngắt
dịng điện hàn, dịng khí bảo vệ, bộ phận chuyển dây hàn, bộ phận làm mát (nếu
có).
Bộ cấp dây hàn
- Bộ cấp dây hàn có tốc độ ổn định được điều khiển bằng điện tử và đảm
bảo cho sự ổn định cần thiết cho các thông số của chế độ hàn. Các bộ phận này
thường được bố trí bên trong hộp cấp dây hàn để bảo vệ các chi tiết chuyển động
không bị tác động xấu của bụi và thời tiết.

- Tốc độ cấp dây thường nằm trong khoảng 1,9 ữ 30,5 m/min
17


- Bộ phận cấp có thể được trang bị thêm chức năng chống cháy ngược,
cho phép dừng ngay động cơ cấp dây khi nhả công tắc súng hàn nhằm ngăn
ngừa khả năng đầu dây hàn bị dính vào bể hàn hoặc cháy ngược vào ống kẹp
điện cực.
Bộ phận điều khiển
- Chức năng của bộ phận điều khiển là khống chế tốc độ cấp dây hàn,
khống chế việc bắt đầu và ngưng cấp dây hàn thơng qua tín hiệu nhận được từ
cơng tắc súng hàn, khí bảo vệ, nước làm mát và dịng điện hàn được đưa vào
súng hàn cũng thơng qua bộ phận điều khiển.
- Bộ phận điều khiển ngày nay được sử dụng các kỹ thuật tiên tiến còn có
tác dụng giảm hiện tượng bắn tóe kim loại khi hàn.
- Bộ phận điều khiển thường đi liền với nguồn điện hàn có đặc tính thoải
sẽ tạo nên sự thay đổi cần thiết của dòng điện hàn.
- Để điều chỉnh dòng điện hàn và điện áp hàn, bộ phận điều khiển còn
được nối thêm một hộp điều khiển (remote controller) giúp cho quá trình điều
chỉnh thuận tiện.
Van giảm áp cho khí bảo vệ:
- Van giảm áp có nhiệm vụ cung cấp liên tục khí bảo vệ đã được giảm áp
suất co súng hàn ở áp suất làm việc ổn định.
- Van giảm áp thường đi kèm lưu lượng kế, ngoài ra cịn có bộ phận sấy
khí hàn chống đóng băng khí.

18


Hình 2.3: Van giảm áp

Nguồn điện hàn
- Nguồn điện hàn thường là loại một chiều nối cực dương vào súng hàn và
cực âm vào vật hàn.
- Nguồn điện hàn trong hàn MAG có đặc tính thoải có khả năng tự điều
chỉnh hồ quang tạo ra điều kiện hàn ổn định
- Nếu sử dụng nguồn một chiều đấu thuận sẽ cho hồ quang khơng ổn định
và bắn tóe kim loại nhiều. Cũng có thể sử dụng nguồn xoay chiều sử dụng chế
độ xung cho hồ quang ổn định, ít bắn tóe kim loại.
2. Vận hành, sử dụng và bảo quản máy hàn MIG, MAG.
2.1. Mô tả vận hành mỗi bộ phận
2.1.1. Nguồn hàn

19


Hình 2.4: Bảng điều khiển nguồn điện hàn (Máy hàn MAG -OTC 350)
1- Am pe kế

6- Công tắc điều khiển

2- Vơn kế

7- Cơng tắc khí

3- Cầu chì

8- Cơng tắc lấp rãnh hồ quang

4- Đèn báo

9- Núm điều chỉnh dòng điện và

5- Đèn cơng suất chính

điện áp lấp rãnh hồ quang

2.1.2. Hộp điều khiển

Hình 2.5: Hộp điều khiển
1. Núm điều chỉnh dòng điện hàn ; 2. Núm điều chỉnh điện áp hàn ; 3. Công tắc
"inching" (dùng để đẩy dây hàn khi lắp dây)
2.1.3. Cơ cấu lắp dây hàn

Hình 2.6: Cơ cấu lắp dây hàn
1. Bộ phận nắn dây ; 2. Tay nắm cơ cấu ép ; 3. Cửa bộ phận dẫn hướng ;
Tấm kẹp 4. Bản lề ; 5. ; 6. Đai ốc cánh ; 7. Ống đỡ cuộn dây ; 8. Chốt hãm ;
9.Dây hàn
Trình tự lắp dây hàn

20


1- Kiểm tra rãnh của đầu con lăn dẫn dây thích hợp với cỡ dây. Lắp con lăn
vào cơ cấu đẩy dây, mặt ghi giá trị con số tương ứng với đường kính dây quay ra
ngồi.
2- Nâng chốt hãm và xoay về vị trí nằm ngang.
3- Lắp cuộn dây vào ống đỡ cuộn dây.
4- Đưa chốt hãm về vị trí ban đầu.
5- Hạ tay nắm cơ cấu ép.
6- Nâng tấm kẹp.

7- Kéo dây đi qua cơ cấu nắn dây qua con lăn đẩy dây và luồn dây vào bộ
phận dẫn hướng.
8- Hạ tấm kẹp và nâng tay nắm cơ câu ép để giữ tấm kẹp.
9- Quay tay nắm cơ cấu ép đến giá trị lực phù hợp với cỡ dây
10 - Nới lỏng đai ốc cánh, quay bản lề đến trị số phù hợp cỡ dây rồi vặn chặt
lại.
2.1.4. Mỏ hàn (súng hàn)

Hình 2.7: Lắp các chi tiết đầu mỏ hàn
1. Ống tiếp điện (bép hàn) ; 2. Vòi phun ; 3. Miệng phun (chụp khí bảo
vệ) ; 4. Miếng cách điện ; 5. Thân mỏ hàn ; 6. Công tắc
2.1.5. Bộ phận giảm áp và điều chỉnh lưu lượng khí

21


Hình 2.8: Lắp van giảm áp
1- Đồng hồ lưu lượng khí

4- Van điều chỉnh áp suất khí

2- Đồng hồ áp suất

5- Ống dẫn khí

3- Van điều chỉnh lưu lượng khí

6- Chai khí CO2

Các bước lắp van giảm áp

Bước 1: Lắp đai ốc của van giảm áp với chai khí, dùng cờ lê xiết chặt cẩn
thận.
Bước 2: Lắp đai ốc của đầu nối ống dẫn khí với đầu ra trên đồng hồ lưu
lượng, dùng cờ lê xiết chặt cẩn thận.
Bước 3: Cắm phích của bộ sấy vào nguồn điện 220 V
2.2 Các bước vận hành máy hàn
Bước 1: Đóng cầu dao máy hàn
Bước 2: Kiểm tra đèn báo cơng suất chính khi điện áp 380V vào máy
Bước 3: Bật công tắc điều khiển
Bước 4: Mở van chai khí CO2
*Chú ý: Khi mở van chai khí CO2 khơng được đứng đối diện với cửa ra khí,
khi áp suất khí ra lớn có thể gây chấn thương cho người.
Bước 5:

Kiểm tra lưu lượng khí bằng cách đặt cơng tắc khí ở vị trí

[CHECK]
Bước 6: Điều chỉnh lưu lượng khí phù hợp với điều kiện, tâm của viên bị
trùng với vạch tương ứng.

22


Bước 7: Sau khi điều chỉnh lưu lượng khí, bật cơng tắc khí trở lại vị trí
[WELD].
Bước 8: Chọn chế độ lấp rãnh hồ quang [OFF] hoặc [ON].
Bước 9: Chọn cường độ dòng diện hàn, chọn điện áp hàn phù hợp.
3. Tư thế thao tác hàn
Có thể chọn tư thế đứng hoặc ngồi để hàn, trước khi hàn cần kiểm tra các
chuyển động sau đây:

Hình 2.9 : Ví dụ về tư thế hàn
- Kiểm tra chuyển động cánh tay, khuỷu tay, sự thoải mái của cổ tay bằng
cách cầm mỏ hàn và duy trì tầm với điện cực (khơng mồi hồ quang) di chuyển
từ đầu đường hàn đến cuối đường hàn. Nếu có chuyển động nào bị cản trở bởi
thân thể thì có thể điều chỉnh vật hàn hoặc điều chỉnh vị trí thao tác cho phù hợp.
- Kiểm tra tư thế để có thể quan sát được phía trước đường hàn, hồ quang
hàn.
- Kiểm tra vị trí tương đối giữa thân người với bàn lam việc, vật hàn. Cổ
tay luôn thả lỏng tạo độ mềm dẻo.
- Lựa chọn hướng hàn: Có thể hàn theo hướng hàn trái hoặc hàn phải khi
hàn MAG, thơng thường khi hàn các lớp lót hoặc mối hàn một lớp nên hàn theo
hướng hàn trái
4. Chọn chế độ hàn
Các thông số cơ bản của chế độ hàn MAG
4.1. Đường kính dây hàn (ký hiệu d)
Việc lựa chọn đường kính dây hàn khi hàn MAG cũng tương tự như khi hàn
bằng phương pháp hàn hồ quang tay, nó phụ thuộc vào các yếu tố sau:

23


- Chiều dày vật liệu hàn: Khi hàn vật liệu hàn có chiều dày lớn ta nên chọn
đường kính dây hàn lớn như vậy sẽ giảm số lớp hàn, giảm thời gian hàn. Các
dây hàn thường được sử dụng có đường kính: 0,8; 0,9; 1,0; 1,2 mm.
- Tư thế hàn (vị trí mối hàn trong khơng gian): ở tư thế hàn sấp (hàn bằng)
có thể sử dụng đường kính dây hàn lớn để tăng năng suất, nhưng khi hàn ở các
vị trí khác trong khơng gian nên chọn đường kính dây hàn nhỏ để tránh khuyết
tật chảy xệ, đóng cục.
- Thứ tự của các lớp hàn: Khi hàn lớp lót chọn đường kính dây hàn nhỏ để

hàn như vậy mối hàn dễ hình thành, đảm bảo độ ngấu, giảm các khuyết tật như:
cháy thủng, chảy xệ. Khi hàn các lớp đắp nên chọn đờng kính dây hàn lớn để
tăng năng suất (vì dây hàn đường kính lớn có tốc độ đắp cao hơn). Khi hàn các
lớp phủ nên giảm đường kính dây hàn (so với lớp đắp) tạo cho mối hàn có hình
dáng đẹp.
4.2. Cường độ dịng điện hàn (ký hiệu Ih)
Trong phương pháp hàn MAG cường độ dòng điện hàn liên quan trực tiếp
đến tốc độ cấp dây, khi tăng cường độ dịng điện hàn tốc độ nóng chảy tăng các
máy hàn có khả năng tự điều chỉnh tốc độ cấp dây tăng lên cho phù hợp và
ngược lại. Cường độ dòng điện hàn quá nhỏ sẽ dẫn đến mối hàn khơng ngấu,
cường độ dịng điện hàn q lớn sẽ gây nên bắn tóe, rỗ khí, hình dạng mối hàn
khơng đẹp. Cường độ dịng điện hàn phụ thộc vào các yếu tố sau:
- Chiều dày vật liệu cơ bản
- Đường kính dây hàn
- Thứ tự lớp hàn
- Vị trí mối hàn trong không gian
4.3. Điện áp hồ quang (ký hiệu U)
Cũng giống như khi hàn hồ quang tay, điện áp hàn thay đổi khi chiều dài
cột hồ quang thay đổi. Điện áp hồ quang không ảnh hưởng nhiều đến tốc độ
chảy nhưng ảnh hưởng chủ yếu đến chiều rộng mối hàn. Chiều sâu nóng chảy

24


cũng tỷ lệ thuận với sự thay đổi điện áp hàn nhưng không mạnh bằng sự thay đổi
chiều rộng mối hàn
Trong thực tế, khi chọn giá trị điện áp cần chọn theo chỉ dẫn của nhà chế
tạo thiết bị hàn, sau đó điều chỉnh thêm cho chính xác. Việc chọn điện áp quá
lớn sẽ làm tăng khả năng cháy các nguyên tố hợp kim, tăng khả năng rỗ khí và
bắn tóe, ngồi ra cịn làm tăng kích thước vũng hàn gây khó khăn khi hàn ở các

tư thế khác hàn sấp. Nếu chọn điện áp quá thấp lại làm cho hồ quang kém ổn
định, mối hàn hẹp và lồi cao, dẫn đến hàn khơng ngấu các cạnh hàn.
Có thể chọn điện áp hàn theo công thức sau:
U = 15 + 0,04.I

Với chế độ chuyển dịch ngắn mạch (d = 0,6ữ1,2mm)

U = 20 + 0,03.I

Với chế độ chuyển dịch tia (d ≥ 1,2mm)

Để xác định giá trị điện áp chính xác khi hàn cần hàn thử, sau khi chọn
dòng điện hàn tiến hành chọn điện áp hàn tương ứng rồi hàn thử và điều chỉnh
thêm dòng điện và điện áp khi nào thấy hồ quang cháy êm, ít kim loại bắn tóe là
được.
4.4. Tốc độ hàn (ký hiệu V)
Tốc độ hàn là tốc độ di chuyển về phía trước của điện cực.
Khi tốc độ tăng lên, nhiệt lượng hồ quang trên một đơn vị chiều dài giảm
xuống do đó độ sâu nóng chảy cũng giảm, lượng kim loại nóng chảy trên một
đơn vị chiều dài mối hàn giảm nên chiều rộng của mối hàn cũng giảm theo.
Nếu tốc độ hàn chậm thì kích thước tiết diện mối hàn cũng tăng lên. Tốc độ
hàn cần cân đối với tốc độ đắp, sự cân đối đó phụ thuộc vào:
- Kích thước mối hàn
- Loại liên kết hàn
- Số lượng đường hàn
4.5. Lưu lượng khí bảo vệ
Lưu lượng khí bảo vệ ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng bảo vệ mối hàn và
vùng kim loại nóng chảy. Lưu lượng khí phụ thuộc vào chiều dày vật hàn và
đường kính dây hàn
Với dây hàn có đường kính từ 0,5 ữ 1,2mm chọn khí bảo vệ từ 5ữ10 l/ph

25