Giáo trình Hàn điện cơ bản (Trình độ: Trung cấp, Cao đẳng)

cho kim loại ở chỗ bắt đầu lên cao ngay được, cho nên độ sâu nóng chảy ở phần đầu mối hàn hơi nóng, làm cho cường độ mối hàn yếu đi. Để giảm bớt hiện tượng này, sau khi mồi hồ quang, phải kéo dài hồ quang ra một ít tiến hành giữ nhiệt vật hàn, sau đó rút ngắn chiều dài hồ quang cho thích hợp và tiến hành bình thường. 3.2 Kết thúc mối hàn: 57 Là khi đã hàn xong một mối hàn. Nếu kết thúc kéo dài ngay hồ quang ra sẽ tạo cho mặt ngoài của mối hàn có rãnh thấp hơn bề mặt vật hàn, rãnh hồ quang quá sâu làm cho cường độ chỗ kết thúc mối hàn giảm bớt, sinh ra ứng suất tập trung mà rạn nứt, vì vậy khi kết thúc đường hàn không nên để lại rãnh hồ quang mà phải lấp đầy nó bằng hai cách: - Khi kết thúc cuối cùng phải ngừng không cho que hàn chuyển động ngừng lại một ít rồi từ từ ngắt hồ quang. - Cũng có thể cho hàn lại rồi tắt hồ quang. Trường hợp những tấm mỏng không áp dụng các cách trên, mà lúc này ở chỗ kết thúc ta thực hiện chấm, ngắt hồ quang khi nào rãnh đầy thì thôi. 3.3. Nối liền của mối hàn: Khi hàn hồ quang bằng tay do chiều dài que hàn bị hạn chế không thể hàn liên tục được. Để đảm bảo mối hàn liên tục, phải làm cho mối hàn sau nối với mối hàn trước. Chỗ nối gọi là đầu mối hàn. Kiểu 1 Kiểu 2 Trong quá trình hàn khi gặp chỗ nối thường xảy ra khuyết tật như mối hàn cao, ngắt quãng và rộng hẹp không đều. Để phòng ngừa và giảm bớt thiếu sót đó khi áp dụng những loại đầu nối trên cần chú ý: +Đối với đầu nối mối hàn kiểu 1 thì có thể mồi hồ quang ở chỗ chưa hàn của đầu mối hàn hoặc phần cuối mối hàn trước, sau khi mồi hồ quang kéo dài hồ quang ra một ít, cho ngừng lại ở rãnh hồ quang (như vậy có thể làm cho chỗ nối đạt được dư nhiệt cần thiết, đồng thời có thể nhìn rõ vị trí của rãnh hồ quang để điều chỉnh vị trí que hàn) rồi lập tức rút ngắn độ dài thích hợp, tiếp tục tiến hành hàn . +Đối với loại đầu nối mối hàn kiểu 2 phải chú ý khi que hàn đến phần đầu hoặc phần cuối của mối hàn phải nâng ngọn lửa hồ quang lên cao một ít, sau đó tiếp tục hàn một đoạn, cuối cùng lại dần dần kéo dài hồ quang để nó tự tắt. 4. Các phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn. Kiểm tra chất lượng mối hàn là công việc vô cùng quan trọng nhằm đánh giá chất lượng mối hàn xác định xem mối hàn có phù hợp cường độ chịu lực của kết cấu và yêu cầu của việc sử dụng không. Có nhiều phương pháp kiểm tra mối hàn chia làm hai loại là kiểm tra phá hỏng (DESTRUCTIVE TESTING) và kiểm tra không phá hỏng (NON-DESTRUCTIVE TESTING) 58 Kiểm tra phá hỏng: Là phương pháp khi kiểm tra mối hàn bị phá hủy không còn nguyên hình dạng ban đầu. Phương pháp này nhằm kiểm tra, xác định độ bền cực đại của kim loại mối hàn, chi tiết hàn hoặc vùng ảnh hưởng nhiệt của mối hàn. Việc kiểm tra phá hỏng đối với toàn bộ mối hàn mang tính cục bộ, giá thành cao nên chủ yếu chỉ thực hiện trong phòng thí nghiệm chuyên ngành mà không ứng dụng rộng rãi. - Phương pháp kiểm tra độ bền uốn xuống của mối hàn: BÚA NÉN - Kiểm tra độ bền kéo ngang/dọc của mối hàn: - Kiểm tra độ bền kéo và độ dãn dài của kim loại mối hàn: - Kiểm tra độ dai va đập của kim loại mối hàn: 59 - Kiểm tra độ cứng: Kiểm tra không phá hỏng: - Kiểm tra mặt ngoài của mối hàn bằng mặt hoặc tính phóng đại lớn hơn hoặc bằng 10 lần: Để xem xét bề mặt ngoài của mối hàn xem còn những thiếu sót như vết nứt, lỗ hơi, lẫn xì hàn, đóng cục, hàn chưa thấu và kích thước mối hàn đã phù hợp với quy định chưa từ đó xác định chất lượng mối hàn. Phương pháp này chỉ phát hiện được những thiếu sót ở mặt ngoài mà khó phát hiện được thiếu sót ở bên trong mối hàn vì vậy khi nghiệm thu cấu kiện hàn thường phải dùng những phương pháp kiểm tra khác để bổ sung nhằm xác định chất lượng lần cuối cùng. - Kiểm tra bằng dầu hoả (vôi dầu): Để kiểm tra bên trong mối hàn xem có thiếu sót như bị rạn nứt không. Phương pháp này thích hợp cho các sản phẩm có áp lực nhỏ hơn 30N/cm2 như bình chứa yêu cầu có tính chặt chẽ tương đối cao. Kiểm tra bằng dầu hoả là dựa vào khả năng thẩm thẩu rất lớn của dầu hoả, qua những khe hở rất nhỏ để pháp hiện chỗ rò của mối hàn. Khi kiểm tra trước hết phủ bột phấn trắng, sau đó quét vào mặt sau của mối hàn một lớp dầu hoả. Nếu trong mối hàn có lỗ rất nhỏ xuyên qua hay vệt nứt,... thì dầu hoả sẽ thấm qua lớp bột phấn trắng và hiện lên những vết dầu. - Thí nghiệm áp lực bằng nước: Là để kiểm tra tính kín của mối hàn, dùng để kiểm tra những dụng cụ chứa phải chịu áp lực (như ống dẫn...). Khi kiểm tra, trước hết cho đầy nước vào dụng cụ chứa đổ, sau đó bơm nước cao áp vào. Áp lực thường bằng 1,5 lần hoặc lớn hơn áp lực khi làm việc của mối hàn, dùng búa tay nặng khoảng 0,25kg gõ nhẹ vào vùng xung quanh mối hàn và xem có hiện tượng rò hay không. Sau khi kiểm tra, thải nước cao áp ra từ từ, để tránh dụng cụ chứa đó bị co ngót đột ngột mà hư hỏng. Nếu cần, dùng khí nén để thổi khô nước đề phòng bị gỉ. 60 Việc thử áp lực nước tiếu hành trong tình trạng có áp lực, cho nên không những có thể phát hiện những khuyết tật như bị rò mà còn đồng thời kiểm tra khả năng chịu áp lực của mối hàn. - Thí nghiệm bằng áp lực áp lực hơi Về cơ bản cũng giống như thí nghiệm bằng áp lực nước khi cấu kiện là dụng cụ chứa kiểu kín (như két nước, két dầu đường ống...) thì có thể dùng áp lực hơi để kiểm tra. Khi kiểm tra, ta thông khí nén (áp lực khí nén lớn hay nhỏ là căn cứ vào yêu cầu công tác của cấu kiện mà quyết định, vào trong dụng cụ chứa bịt kín và cho nước xà phòng lên mặt ngoài các mối hàn của dụng cụ chứa đó. Nếu trong mối hàn có khuyết tật, thì khi nén sẽ theo hở đó sùi ra ngoài, làm sùi bọt xà phòng, giúp ta phát hiện được thiếu sót của mối hàn. - Kiểm tra bằng tia X : Do năng lực xuyên qua các loại vật chất có khác nhau, cho nên ta dùng tia X để kiểm tra khuyết tật trong mối hàn. Tia X do đèn X trong máy phóng tia X phát ra. Khi kiểm tra bằng tia X, để tia X chiếu thẳng vào mối hàn, sau mối hàn có đặt một chiếc hộp có đặt phim cảm quang: Máy phát tia X Phim chụp bằng tia X Nếu trong mối hàn có những lỗ hơi, lẫn xỉ, vết nứt, hàn chưa thấu,... thì năng lực của tia X xuyên qua những chỗ thiếu sót này khác nhau, sự cảm quang của phim sẽ tương đối lớn. Sau khi tráng phim, trên phim hiện rất rõ những thiếu sót trong mối hàn. Phương pháp kiểm tra bằng tia X do thiết bị dùng đắt tiền, cho nên dùng cho những cấu kiện quan trọng và những nơi cần thiết. Tia X do máy X phát ra chỉ xuyên qua được những vật hàn bằng thép các bon thấp có bề dày không quá 100mm. 61 - Kiểm tra bằng tia  Lợi dụng năng lực phóng xạ của các nguyên tố có tính phóng xạ như: Rađium, Uranium hoặc Côban để phòng những tia (sóng của tia ngắn hơn so với sóng của tia X). Nó có năng lực thường xuyên qua rất mạmh, dùng để kiểm tra mối hàn có độ dày tới 300mm. Nguồn phát sinh ra tia là do nguyên tố có tính phóng xạ đặt trong hộp bằng chì, miệng mở cửa hộp đối diện với mối hàn cần kiểm tra. Đặc điểm của phương pháp kiểm tra này là thiết bị đơn giản, nguyên tố có tính phóng xạ được dùng lâu dài, nhưng thời gian cảm quang của phim tương đối dài. Việc khí nghiệm không phá hỏng, ngoài những phương pháp thường dùng trên ta có thể nghiên cứu một số phương pháp kiểm tra tiên tiến khác nhau. - Kiểm tra bằng các hạt từ tính: Phương pháp này chỉ áp dụng được cho các vật liệu có từ tính như thép carbon. Có thể phát hiện các rạn nứt bề mặt dù rất nhỏ, các khuyết tật ở phía dưới bề mặt, các khuyết tật có thể phát hiện bao gồm rạn nứt bề mặt ở mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt, sự nóng chảy không đủ, các rạn nứt bên dưới bề mặt, rỗ xốp, lẫn xỉ và độ ngấu mối hàn không đầy đủ. Phương pháp này dựa trên nguyên lý khi từ trường xuất hiện trong vật liệu sắt từ có các khuyết tật trong đường dẫn từ thông, các cực từ nhỏ được tạo ra ở các khuyết tật đó. Các cực từ hút từ tính mạnh hơn so với các bề mặt xung quanh. Do đó, nếu mẫu vật kiểm tra được từ hoá bằng dòng điện đủ cao và diện tích bề mặt được phủ bằng các hạt từ tính, các hạt này được sắp xếp theo từ thông trên bề mặt, sự từ hoá sẽ có hình dạng của khuyết tật, trở nên thấy rõ khi kim loại bớt các hạt từ tính còn dư. Điều này chỉ xảy ra khi khuyết tật vuông góc với từ thông. Nếu khuyết tật song song với từ thông. 62 - Kiểm tra bằng siêu âm: Sóng siêu âm có tần số giao động thấp, bước sóng  lớn có khả năng truyền xa trong môi trường vật chất, khi gặp môi trường khác nó có khả năng phản xạ trở lại mạnh. Ứng dụng tính năng này vào việc kiểm tra mối hàn bằng cách dùng đầu dò phát sóng siêu âm, bình thường sóng sẽ truyền đi mà không phản hồi lại, khi gặp khuyết tật sóng này bị phản xạ trở lại và được đầu dò thu nhận. Bộ phận điện tử sẽ giải mã tín hiệu và hiện lên màn hình bằng dạng đồ thị sóng. 5. Trình tự thực hiện. TT Tên bước công việc Hình vẽ minh họa Chỉ dẫn thực hiện 1 Chuẩn bị - Đánh sạch mặt phôi - Kẻ các đương thẳng bằng phấn song song trên bề mặt phôi 2 Chọn, điều chỉnh chế độ hàn b = 10mm Ih = 120A Giao động : Kiểu đường thẳng hoặc răng cưa 63 3 Tiền hành hàn - Ngồi, cầm kìm, cặp que đúng tư thế - Dao động đúng kỹ thuật 4 Kiểm tra - Kiểm tra bằng mắt thường - Đo kích thước mối hàn bằng dưỡng kiểm tra - Các đường hàn phải thẳng, song song nhau. - Bề rộng b=810 - Mối hàn không bị khuyết tật 6. Sai hỏng thường gặp. T T Tên sai hỏng, khuyết tật Hình vẽ minh họa Nguyên nhân Cách khắc phục 1 Que hàn bị dính - Dòng điện hàn nhỏ. - Đưa que hàn quá nhanh - Tăng dòng điện hàn - Đưa que phù hợp với tốc độ cháy - Lắc và rút que - Giật kìm để nhả que 2 - Mối hàn to nhỏ không đều, sai kích thước - Tốc độ hàn không đều, không phù hợp - Tốc độ hàn đều đặn trong quá trình hàn 64 3 Kim loại bị bắn tóe - Hồ quang dài - Dòng điện hàn lớn - Rút ngắn khoảng cách hồ quang - Giảm dòng điện 4 Đóng cục - Dòng điện hàn quá nhỏ - Tốc độ hàn không hợp lý - Tăng cường độ dòng điện - Điều chỉnh tốc độ hàn phù hợp 7. An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. - Chỉ được hàn khi có đầy đủ trang bị bảo hộ lao động dành cho thợ hàn. - Nối đầy đủ dây tiếp đất cho các thiết bị. - Dừng thực tập khi nền xưởng bị ẩm ướt. - Thực hiện đầy đủ các biện pháp phòng cháy chữa cháy. - Sử dụng đúng điện áp đầu vào của máy III. Hướng dẫn đánh giá kết quả. TT Nội dung đánh giá Cách thức thực hiện 1 Kiến thức: - Các phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn - Các phương pháp dao động que hàn. Vấn đáp hoặc tự luận. 2 Kỹ năng: - Chọn chế độ hàn - Gây và duy trì hồ quang - Hàn đường thẳng Thông qua quan sát, ghi ở sổ theo dõi. 3 Thái độ: An toàn lao động, vệ sinh công nghiệp, tính kiên trì Thông qua quan sát, kết quả ghi ở sổ theo dõi. 4 Chất lượng sản phẩm: Mối hàn phẳng, thẳng, đúng kích thước, không bị khuyết tật. Quan sát, đo, kiểm tra bằng mắt. 65 Giới thiệu. Bài 4: HÀN CHỐT Mã bài 16.4 Hàn chốt là một vị trí hàn được sử dụng rất rộng rãi trong các ngành công nghiệp đặc biệt là chế tạo các nút giàn. Được trang bị kiến thức và có kỹ năng thành thạo khi thực hiện mối hàn chốt giúp người học áp dụng vào thực tế sản xuất và phát triển nghề nghiệp. I. Mục tiêu: Học xong bài này người học có khả năng: - Chuẩn bị mối hàn chốt đảm bảo yêu cầu kỹ thuật; - Tính chế độ hàn hợp lý; - Trình bày được kỹ thuật và phạm vi ứng dụng của mối hàn chốt; - Thực hiện thao tác hàn chốt thành thạo; - Hàn được mối chốt đạt yêu cầu kỹ thuật; - Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn; - Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. II. Nội dung: 1. Mối hàn chốt và ứng dụng của mối hàn chốt Mối hàn chốt là mối hàn đính, được tiến hành khi chuẩn bị phôi cho quá trình hàn. Nó có tác dụng là đảm bảo cho kết cấu vững chắc trong quá trình hàn trước sự biến dạng do nhiệt, ngoài ra nó còn có tác dụng giữ cho chi tiết không bị sai lệch về kích thước và hình dáng hình học khi lắp ghép. Mối hàn chốt còn được ứng dụng trong một số công việc khác như trong lắp đặt máy, gia công kết cấu thép, lắp đặt ống... Nói chung mối hàn chốt là mối hàn chịu lực tạm thời trước khi gia công chế tạo. 2. Kích thước của mối hàn chốt, chuẩn bị mối hàn chốt. Việc hàn đính trong lúc lắp ghép có ảnh hưởng lớn đến chất lượng mối hàn. Nếu hàn đính quá dài hoặc quá cao sẽ làm cho hàn không thấu và mối hàn lồi lõm không đều. Nếu hàn đính quá nhỏ hoặc khoảng cách quá dài, trong quá trình hàn bị nứt vì ứng suất gây nên, dẫn đến sai lệch về hình dáng hình học. Vì vậy mối hàn đính phải nhỏ gọn, nhưng chiều sâu nóng chảy cao để đảm bảo độ chịu lực. Do đó khi hàn đính phải tuân theo quy phạm sau: - Khoảng cách giữa các mối hàn đính bằng 40  50 lần bề dày của vật hàn nhưng lớn nhất không được quá 300mm. 66 - Chiều dài của mỗi vết hàn đính bằng 3  4 lần bề dày vật hàn nhưng lớn nhất không quá 30mm. - Bề dày của mỗi vết hàn đính bằng khoảng 0,5  0,7 lần bề dày vật hàn. Với mối hàn vát cạnh tuy có chiều dày lớn, khả năng chịu ứng suất và biến dạng trong quá trình hàn lớn nhưng trong trường hợp này chỉ có tác dụng với lớp hàn đầu tiên vì vậy khi hàn đính tính kích thước mối đính theo chiều dày phần không vát mép. 3. Chế độ hàn chốt: Để đảm bảo các yêu cầu như nhỏ gọn nhưng phải chắc chắn, khi hàn mối hàn chốt nên chọn que có đường kính nhỏ hơn hoặc bằng 3,2 mm, que hàn có độ bền kéo cao. Khi hàn tăng cường độ dòng điện từ 30%  40% so với hàn bằng cùng chiều dầy. 4. Trình tự thực hiện hàn chốt. TT Tên bước công việc Hình vẽ minh họa Chỉ dẫn thực hiện 1 Chuẩn bị - Phôi phẳng, mép phôi thẳng và không ba via. - Đánh sạch bụi bẩn ở mép phôi 2 Chọn, điều chỉnh chế độ hàn  = 6mm dq = 3,2mm Ih = 150A 3 Tiến hành hàn - Ngồi, cầm kìm, cặp que đúng tư thế - Đưa que kiểu đường thẳng 67 4 Kiểm tra - Dùng gõ sạch xỉ, sau đó làm sạch bằng bàn chải sắt - Kiểm tra bằng mắt thường - Đo kích thước mối hàn chốt 68 Bài 5: HÀN GIÁP MỐI KHÔNG VÁT MÉP VỊ TRÍ HÀN BẰNG Mã bài: 16.5 I. Mục tiêu: Học xong bài này người học có khả năng: - Trình bày được các thông số cơ bản của mối hàn giáp mối; - Chuẩn bị đúng, đầy đủ vật liệu và thiết bị, dụng cụ hàn; - Chọn và điều chỉnh được chế độ hàn hợp lý; - Gá phôi, hàn đính đảm bảo đúng khe hở, đúng kích thước và chắc chắn; - Thực hiện thao tác hàn chốt thành thạo; - Hàn được mối hàn giáp mối vị trí bằng đạt yêu cầu kỹ thuật; - Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn; - Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. II. Nội dung: 1. Mối hàn giáp mối. - Là mối hàn nối 2 đầu của chi tiết khi hai mặt phẳng của chi tiết hợp với nhau góc 180O. - Khi chiều dầy của vật hàn từ 5mm trở xuống nếu không có yêu cầu đặc biệt thì không cần vát cạnh. Kích thước mối hàn quy định như sau: - Khi hàn mặt trước nên dùng que hàn đường kính 3  4 mm, dùng hồ quang ngắn để hàn. Dòng hàn 110 180A, chiều sâu nóng chảy bằng 2/3 chiều dày vật hàn, bề rộng mối hàn bằng 5  8mm. Đối với những vật hàn quan trọng, trước khi hàn bịt đáy mặt sau, không cần đục cạo phần đáy mối hàn mặt trước nhưng phải cọ sạch triệt để những xỉ hàn dưới mối hàn do đường hàn mặt trước để lại sau đó dùng que hàn có đường kính 3,2mm để hàn, cường độ dòng điện hàn có thể lớn hơn một chút. - Cách đưa que hàn dùng kiểu đường thẳng, góc độ que hàn giữa mặt ngoài đầu nối, nhưng khi hàn mặt trước tốc độ đưa que hàn phải hơi chậm, để mối hàn có bề rộng và bề sâu nóng chảy tương đối lớn. 69 - Khi hàn mặt sau tốc độ hơi nhanh để bề rộng giảm. Góc độ que hàn khi hàn bằng giáp mối không vát cạnh 2. Trình tự thực hiện. TT Nội dung công việc Dụng cụ Thiết bị Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt được 1 Đọc bản vẽ YCKT: Mối hàn đúng kích thước, không khuyết tật -Nắm được các kích thước cơ bản - Hiểu được yêu cầu kỹ thuật 2 - Kiểm tra phôi, chuẩn bị mép hàn - Chọn thông số hàn, gá đính - Phôi phẳng, thẳng không bị ba via - Phôi đúng kích thước - Chọn chế độ hàn hợp lý - Mối đính nhỏ gọn, chắc, đúng vị trí - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị 3 Tiến hành hàn - Ngồi đúng tư thế, que hàn đúng góc độ - Bắt đầu và kết thúc đường hàn đúng kỹ 70 thuật 4 Kiểm tra - Phát hiện được các khuyết tật của mối hàn 3. Sai hỏng thường gặp. TT Tên Hình vẽ minh họa Nguyên nhân Cách khắc phục 1 Cháy cạnh - Dòng điện hàn lớn - Hồ quang dài - Dao động que không hợp lý - Giảm cường độ dòng điện - dao động que đúng kỹ thuật 2 Lẫn xỉ - Dòng điện hàn nhỏ - Que hàn bị ẩm, vỡ thuốc - Dao động không hợp lý - Kiểm tra que trước khi hàn - Tăng Ih 3 Mối hàn, - Góc độ chưa - Điều chỉnh 71 lệch trục đường hàn đúng. - Chưa quan sát được mối hàn đúng góc độ. - Chú ý quan sát sự hình thành bể hàn 4. An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. - Chỉ được hàn khi có đầy đủ trang bị bảo hộ lao động dành cho thợ hàn. - Nối đầy đủ dây tiếp đất cho các thiết bị. - Thực hiện đầy đủ các biện pháp an toàn khi hàn hồ quang tay. - Dừng thực tập khi nền xưởng bị ẩm ướt. - Khi phát hiện sự cố phải ngắt điện kịp thời và báo cho người có trách nhiệm xử lý. - Thực hiện đầy đủ các biện pháp phòng cháy chữa cháy. IV. Hướng dẫn đánh giá kết quả. TT Nội dung đánh giá Cách thức thực hiện 1 Kiến thức: - Kỹ thuật hàn giáp mối không vát cạnh vị trí bằng. - Các kích thước cơ bản của mối hàn giáp mối. Vấn đáp hoặc tự luận 2 Kỹ năng: - Chuẩn bị phôi hàn - Gá đính - Hàn giáp mối - Chống biến dạng Thông qua quan sát ghi ở sổ theo dõi, kiểm tra kích thước, khuyết tâth trên mối hàn 3 Thái độ: An toàn lao động, vệ sinh công nghiệp, tính kiên trì. Thông qua quan sát, kết quả ghi ở sổ theo dõi. 4 Chất lượng sản phẩm: Mối hàn phẳng, thẳng, đúng kích thước, không bị khuyết tật Quan sát, đo, kiểm tra bằng mắt 72 Giới thiệu Bài 6: HÀN GIÁP MỐI CÓ VẤT MÉP VỊ TRÍ BẰNG Mã bài: 16.6 Hàn giáp mối ở vị trí 1G là vị trí hàn tương đối khó thực hiện, trong quá trình hàn kim loại mối hàn chịu tác dụng của trọng lực nên dễ sinh ra các khuyết tật. Được trang bị kiến thức và có kỹ năng thành thạo khi thực hiện mối hàn 1G giúp người học áp dụng vào thực tế sản xuất và phát triển nghề nghiệp. I. Mục tiêu: Học xong bài này người học có khả năng: - Trình bày được các thông số cơ bản của mối hàn giáp mối có vát cạnh; - Chuẩn bị đúng, đầy đủ vật liệu và thiết bị, dụng cụ hàn; - Chọn và điều chỉnh được chế dộ hàn hợp lý; - Gá phôi, hàn đính đảm bảo đúng khe hở, đúng kích thước và chắc chắn; - Hàn được mối hàn giáp mối vị trí bằng có vát cạnh đạt yêu cầu kỹ thuật; - Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn; - Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. II. Nội dung: 1. Nguyên nhân gây ra ứng suất và biến dạng khi hàn, các biện pháp làm giảm ứng suất và biến dạng. Nguyên nhân gây ra ứng suất và biến dạng khi hàn: Trong quá trình hàn, kim loại mối hàn bị nung nóng cục bộ đến nhiệt độ nóng chảy, sau đó bị nguội đi nhanh chóng, như vậy đối với những vật hàn bằng kim loại có tính dẻo tốt thì dễ bị biến dạng, đối với những vật hàn bằng kim loại có tính dẻo kém thì có khă năng dẫn đến làm hỏng cấu kiện. Ứng suất và biến dạng là nhược điểm lớn nhất của phương pháp chế tạo máy bằng hàn. Vì vậy người thiết kế, chế tạo và công nhân hàn phải biết được quy luật, nguyên nhân và các biện pháp để hạn chế ứng suất và biến dạng cũng như hậu quả của nó để lại. Để tìm hiểu nguyên nhân gây nên ứng suất và biến dạng ta xét một vài tác dụng của nhiệt lên kim loại như sau: - Ta dùng kìm kẹp chặt 2 đầu thỏi thép rồi nung nóng lúc này thỏi thép sẽ nở ra và dãn dài vì ảnh hưởng của nhiệt. Do 2 đầu bị cố định làm cho thỏi thép không giãn ra được, ở trường hợp này chẳng khác gì ta đưa một sức nén vào 2 đầu kìm cặp để tác dụng vào thỏi thép sinh ra ứng suất nén. 73 - Ngược lại, giả sử thỏi thép được treo lên để nung nóng, thỏi thép sẽ giãn dài ra so với trước khi nung nóng. Sau đó lại đem thỏi thép cặp lên trên kìm cặp mà 2 đầu không di động được và để thỏi thép nguội nhanh chóng, sau khi nguội thỏi thép sẽ co ngót. Do 2 đầu đã cố định làm cho thỏi thép không co ngót được, kết quả trong thỏi thép sinh ra ứng suất kéo. Nếu khi ứng suất kéo của bản thân thỏi thép vượt quá cường độ chống kéo của nó thì thỏi thép sẽ bị đứt hoặc gãy. - Nếu khi nung nóng thỏi thép cặp trên kìm cặp, khi nhiệt độ vượt quá 1000c, nới một đầu kìm cặp ra để cho nó tự do nguội đi, tự co ngót, sau khi thỏi thép đó hoàn toàn nguội đi thì chiều dài của nó sẽ giảm ngắn hơn trước và sinh ra biến dạng - Khi hàn ta nung nóng cục bộ và trong thời gian ngắn đạt đến nhiệt độ cao. Do đó nguồn nhiệt di động lên phía trước, nên những khối kim loại mới được nung nóng, còn những phần kim loại đằng sau dần dần đồng đều về nhiệt độ. Sự phân bố nhiệt theo phương thẳng góc với hướng hàn rất khác nhau do đó sự thay đổi thể tích ở các 74 vùng lân cận mối hàn cũng khác nhau, đưa đến sự tạo thành nội lực và ứng suất trong vật hàn. Vậy nguyên nhân xuất hiện ứng suất dư trong các kết cấu hàn là: +Nung nóng không đều kim loại vật hàn. + Độ ngót đúc của kim loại nóng chảy của mối hàn. + Các biến đổi tổ chức kim loại trong vùng gần mối hàn gây ra và tồn tại ứng suất hàn. + Sự giảm thể tích của kim loại do kết quả đông đặc và biến cứng của vật nóng chảy lỏng gọi là độ ngót đúc. Do kết quả ngót đều của kim loại mối hàn xuất hiện các lực nén theo phương dọc cũng như phương ngang của trục mối hàn. Những thay đổi cơ cấu trong vùng gần mối hàn là những thay đổi về kích thước và vị trí sắp xếp các tinh thể kim loại, đồng thời kèm theo sự thay đổi về thể tích của kim loại trong vùng ảnh hưởng nhiệt. Sự thay đổi cục bộ như vậy của kim loại dẫn đến việc tạo thành nội ứng suất. Khi hàn các thép hợp kim và các bon có khuynh hướng tôi, các ứng suất này có thể đạt đến trị số rất lớn. Đại lượng và sự phân chia ứng suất và biến dạng phụ thuộc vào độ cứng của các kết cấu và sản phẩm hàn. Đồng thời phụ thuộc vào chiều dày của kim loại. Khi chiều dày vật hàn dưới 3mm, việc biến dạng thể hiện rõ rệt còn ứng suất lại rất nhỏ. Khi bề dày kim loại từ (4  18 mm) kèm theo việc biến dạng đáng kể, đồng thời ứng suất dư lớn, nhưng biến dạng không lớn lắm. Biểu đồ ứng suất khi đốt nóng và làm nguội của mối hàn Ứng suất dư kết cấu hàn kết hợp với ứng suất sinh ra do ngoại lực tác dụng khi làm việc có thể làm giảm khả năng làm việc của kết cấu và tạo khả năng xuất hiện trong chúng những vết nứt, gẫy. Biến dạng hàn thường làm sai lệch hình dáng và kích thước của các kết cấu, do đó sau khi hàn phải tiến hành các công việc sửa nắn. - Ứng suất và biến dạng dọc: Ứng suất tác dụng song song với trục hàn gọi là ứng suất dọc. Nó xuất hiện do sự co dọc của mối hàn, độ lớn tỷ lệ thuận với chiều dài mối hàn. 75 -Khi hàn các kết cấu mà ở đó trọng tâm các mặt cắt ngang của các phân tử liên kết không đối xứng tương ứng với mối hàn, độ co ngót dọc gây ra biến dạng dọc trục của sản phẩm như hình dưới đây : - Ứng suất và biến dạng ngang Các ứng suất ngang xuất hiện do độ co ngang của mối hàn và đồng thời do sự kẹp chặt của chi tiết hàn. Khi hàn giáp mối các ứng suất ngang xuất hiện đồng thời kèm theo khuynh hướng của tấm bị biến dạng ngang, tuy nhiên do tiết diện theo chiều ngang của mối hàn nhỏ nên độ biến dạng nhỏ nhưng ứng suất rất lớn. Nếu cắt liên kết giáp mối theo trục mối hàn như hình trên thì độ cong vênh của tấm sẽ xảy ra đồng thời ứng suất ngang cực đại sẽ tập trung vào phần giữa chiều dài mối hàn các ứng suất do độ co ngang trong những điều kiện không tốt dẫn đến việc xuất hiện các vết nứt và làm gẫy liên kết hàn. Đại lượng và sự phân bố các ứng suất ngang phụ thuộc vào bề dày kim loại, tính chất kẹp các chi tiết khi hàn và thứ tự bố trí các mối hàn. Cùng với việc tăng bề dày kim loại và số lớp mối hàn, đại lượng các ứng suất ngang tăng lên. Độ co ngang gây ra sự di chuyển chung của các phân tử trong phương pháp về phía trục mối hàn. Đối với kim loại bề dày 6 – 8 mm sự di chuyển ngang khi hàn tay, hàn tự động và nửa tự động thực tế như nhau và tổng cộng gần 1mm trên một mối nối. Đối với kim loại bề dày 12 – 20 mm, sự di chuyển khi hàn tự động tăng lên không đáng kể nhưng khi hàn tay tăng đến 2 – 3mm trên một mối hàn. Sự kẹp chặt các chi tiết khi hàn cản trở sự di chuyển và có thể gây ra ứng suất ngang rất lớn, có khả năng phá huỷ mối hàn. Thứ tự bố trí các mối hàn có ảnh hưởng lớn đến đại lượng và sự phân phối các ứng suất ngang. Khi hàn giáp mối các tấm tự do tiến hành từ giữa tấm ra hai đầu, sự phân phối các ứng suất gần đúng do độ co ngang biểu diễn bằng đồ thị sau (Hình a). 76 Sau khi làm nguội mối hàn, ở hai đầu của nó xuất hiện ứng suất kéo, còn trong phần giữa ứng suất nén( Hình b). Trong trường hợp này các ứng suất kéo ở phần giữa mối hàn do độ co ngang và sẽ cộng với các ứng suất kéo do độ co dọc có thể gẫy mối hàn. Do đó không nên hàn hai đầu vào giữa mối hàn. - Các biến dạng góc và cục bộ: Các biến dạng góc xuất hiện do độ co ngót vật đúc của kim loại không đều theo tiết diện mối hàn khi hàn các mối hàn giáp mối chữ V và khi hàn các mối hàn góc. Cùng với khối lượng kim loại lỏng không đều theo từng tiết diện của mối hàn, độ co ngang ở các lớp phía trên sẽ lớn hơn so với phía dưới. Dưới tác dụng co ngang của các lớp phía trên sẽ làm quay sản phẩm hàn gẫy trục mối hàn một vài góc độ . -Khi hàn các liên kết giáp mối (vát cạnh) hình chữ V, các biến dạng góc có thể đạt đến   30 khi bề dày kim loại 6 – 12 mm và   70 khi bề dày kim loại 13 – 20 mm. Sử dụng vát cạnh hình chữ X có thể hoàn toàn tách khỏi các biến dạng góc. Trong các mối hàn liên kết hình chữ T việc biến dạng góc dẫn đến làm cong vênh tiết diện các tấm cánh gọi là hình nấm. Góc di chuyển các tấm cánh khi tạo thành hình nấm phụ thuộc vào bề dày tấm cánh và tiết diện của các mối hàn liên kết chúng. Các biện pháp giảm biến dạng và ứng suất khi hàn. Như ta đã biết nguyên nhân trực tiếp của hiện tượng biến dạng là sự tạo thành các ứng suất dư. Để kết cấu được hoàn chỉnh vấn đề đặt ra là phải giảm biến dạng đến mức tối thiểu. Muốn vậy phải tiến hành các biện pháp để giảm ứng suất, giảm biến dạng trước trong và sau khi hàn. - Các biện pháp kết cấu 77 Một trong những điều kiện cơ bản của biện pháp này là việc lựa chọn kim loại cơ bản và cực điện khi thiết kế, kim loại cơ bản cần tránh không có khuynh hướng dễ bị tôi khi nguội ở ngoài không khí, còn cực điện (que hàn) thì phải có tính dẻo không nhỏ hơn kim loại cơ bản. Ngoài ra cần phải thực hiện các yêu cầu sau: +Để tránh ứng suất mặt phẳng và ứng suất khối, không nên thiết kế các mối hàn tập trung hay giao nhau nhất là khi kết cấu đó làm việc với trọng động. +Không nên thiết kế các mối hàn khép kín có kích thước nhỏ. +Cố gắng hết sức giảm số lượng các mối hàn và kích thước của mối hàn không lớn hơn kích thước thiết kế. +Các gân tăng cứng cần sắp xếp sao cho sau khi hàn thì cùng một khu vực ở hai phía của kim loại cơ bản, để giảm bớt sự co ngang và ứng suất khối của toàn bộ kết cấu +Khi hàn giáp mối nếu chiều dày của hai tấm không bằng nhau thì cần vát bớt tấm dày hơn. +Khi thiết kế các kết cấu phức tạp, cần tính đến khả năng chế tạo từng bộ phận tách riêng, rồi mới lắp thành kết cấu lớn. Như vậy, sẽ giảm bớt độ co ngang tương hỗ giữa các mối hàn và giảm bớt ứng suất mặt phẳng. +Trong các kết cấu mặt cắt hợp và phẳng mà có đường kính khép kín, để hạn chế dạng gợn sóng do mất ổn định thì cần phải đặt gân tăng cứng. - Các biện pháp công nghệ khi hàn Có nhiều biện pháp khác nhau để giảm ứng suất khi hàn, chúng phụ thuộc vào đặc tính mối hàn, dạng kết cấu, phương pháp hàn chế độ hàn, cơ tính và hoá tính của kim loại. Ta dùng các biện pháp sau đây: + Khi hàn các vật dày, các loại thép dễ bị tôi thì cần phải đốt nóng trước, đồng thời phải giảm bớt cường độ dòng điện hoặc công suất ngọn lửa hàn để tránh hiện tượng nứt. + Khi các chi tiết bị kẹp chặt, dễ sinh ra ứng suất lớn, do đó thứ tự hàn trước sau của các mối hàn trong kết cấu phải sao cho vật hàn luôn luôn ở trạng thái tự do, nhất là đối với mối hàn giáp mối có độ co ngang lớn. Khi hàn phải hàn một chiều hoặc hàn từ giữa ra, không hàn từ 2 đầu vào. 78 + Các độ gá kẹp chặt phải đặt cách xa mối hàn và không được đặt trên mặt cắt ngang của mối hàn. + Chế độ hàn chọn sao cho vùng ứng suất tác dụng có thể nhỏ. Trong trường hợp, khi hàn mối hàn thứ 2 đối xứng với mối hàn thứ nhất, thì nên tăng cường dòng điện hàn, để tăng vùng ứng suất tác dụng như vùng có thể khử hoàn toàn độ uốn do mối hàn gây nên + Hàn theo phương pháp phân đoạn nghịch thì sẽ giảm biến dạng vì nội lực sinh ra chỉ ở từng khu vực nhỏ và nó hướng về hướng về vùng lân cận đối diện. + Để khử uốn người ta tiến hành uốn hoặc trước khi hàn vật đặt ngược chiều uốn sau khi hàn, như vậy sẽ giảm ứng suất và biến dạng dư + Để giảm cong vênh, lượn sóng, khi hàn các tấm rộng người ta dùng đồ gá kẹp chặp mép phải để hàn vật được biến dạng tự do, nếu không sẽ sinh ra ra ứng suất dư. - Các biện pháp công nghệ sau khi hàn: Sau khi hàn vật hàn vẫn tồn tại ứng suất dư và bị biến dạng. Để khắc phục tình trạng đó dùng các biện pháp sau: + Ủ vật hàn có thể từ bỏ được ứng suất dư và bị biến dạng. Nhiệt độ ủ của thép các bon vừa và thép các bon cao là 5500 6600C. Sau khi đã giữ nhiệt trong thời gian trên dưới 1giờ thì cho ra ngoài để nguội trong không khí. 79 + Gõ nhẹ sau khi hàn; -Sau khi hàn xong dùng búa tay có đầu tròn và trọng lượng 0,5kg  1,25kg, gõ nhẹ đều và mau vào xung quanh mối hàn, có thể gõ nhẹ khi nhiệt độ trên 5000c hoặc thấp hơn 3000c. Như vậy có thể từ bỏ được ứng suất sinh ra sau khi hàn. +Nắn nguội: Chủ yếu là tác dụng lực kéo vào những phần bị co để đạt được kích thước và hình dáng kích thước như thế song nó sinh ra biến cứng và tần suất dư làm cho vật hàn bị nứt nẻ, thậm chí có thể bị gãy. Ngoài ra nắn nguội là một quá trình công nghệ phức tạp nên nói chung ít dùng. +Nắn nóng: Là biện pháp được dùng rộng rãi vì nó đơn giản và kinh tế nhất, người ta nung nóng bằng ngọn lửa hàn khí mục đích làm co những khu vực mà chiều dày của chúng lớn hơn vùng ứng suất tác dụng của mối hàn trong kết cấu. Chọn khu vực nung và chế độ nung không hợp lý có thể làm cho biến dạng thêm phức tạp . Cơ sở lý thuyết của nắn nung là : -Xác định mặt phẳng uốn cong và mô men uốn gây ra do nội lực. -Xác định mặt cắt, khối lượng và hình dáng hợp lý của vùng ứng suất tác dụng ở khu vực nung nóng, bảo đảm tạo ra nội lực làm biến dạng kết cấu theo hướng ngược lại. Mấy phương pháp trên đây là giảm ứng suất và biến dạng khi hàn. Trong sản xuất thực tế, thường không phải dùng một phương pháp nào đó mà phải căn cứ vào tình hình cụ thể của vật hàn, khi hàn áp dụng hỗn hợp và bổ sung lẫn nhau mới có hiệu quả tốt. 2. Mối hàn giáp mối có vát mép, công tác chuẩn bị và quy phạm. - Khi chiều dầy vật hàn lớn, để đảm bảo chiều sâu nóng chảy phải vát mép vật hàn. Tùy thuộc vào vật liệu và phương pháp hàn mà có các kiểu vát mép phù hợp 80  3 4 5 6 7 8 9 10 b 10 12 12 16 16 b1 8  2 10  2 a 1  1 2  1 h 1  1 1,5  1 p 1  1,5 2  1  12 16 16 18 20 22 24 26 b 18 20 22 26 28 30 32 34 b1 10  2 12  2 a 2  1 h 15  1 2  1 p 2  1 3. Kỹ thuật hàn bằng giáp mói vát cạnh: Khi bề dày vật hàn từ 6mm trở lên, để đảm bảo độ sâu nóng chảy của mối hàn ta phải vát cạnh, các loại vát cạnh thường dùng gồm vát hình chữ V và hình chữ X. Đối với mối hàn vát cạnh ta dùng cách hàn nhiều lớp Cách hàn nhiều lớp có vát cạnh: Khi hàn nhiều lớp ta nên chọn que hàn có đường kính nhỏ để hàn lớp thứ nhất, cách đưa que hàn do khe hở quyết định. 81 Khi khe hở nhỏ ta dùng kiểu đường thẳng, khe hở lớn ta dùng kiểu đường thẳng đi lại. Khi hàn lớp thứ hai, có thể dùng que hàn có đường kính lớn hơn, cách đưa que hàn theo kiểu đường thẳng hoặc kiểu răng cưa nhỏ và dùng hồ quang ngắn để hàn. Còn lớp sau đưa que hàn kiểu răng cưa để hàn nhưng phạm vi dao động ngang của nó phải rộng dần. Chú ý dừng lại thời gian ngắn ở hai mép cạnh đề phòng khuyết cạnh. Ngoài ra còn phải chú ý mỗi lớp hàn không nên quá dày. Để tránh biến dạng vật hàn, chiều hàn giữa các lớp phải ngược nhau và các đầu nối của mối hàn phải so le. - Công việc làm sạch mỗi lớp hàn rất quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mối hàn, do đó sau khi hàn xong mỗi lớp ta phải làm sạch xỉ hàn và những hạt kim loại nhỏ bắn ra, sau đó tiếp tục làm sạch lớp khác. Mối hàn bịt đáy của vát cạnh hình chữ V giống mối hàn không vát cạnh. + Khi hàn vát cạnh chữ X để tránh biến dạng, trình tự hàn của mỗi lớp khác với vát cạnh của chữ V, các thao tác khác giống hàn vát mép chữ V Hàn nhiều lớp nhiều đường có vát cạnh: Cách hàn căn bản giống cách hàn vừa nói trên, chỉ khác ở chỗ mối hàn của các lớp là do rất nhiều đường hàn nhỏ hẹp tạo thành, trình tự hàn của nó. Khi hàn dùng cách đưa que hàn kiểu đường thẳng để thao tác, nắm vững vùng nóng chảy. 4. Trình tự thực hiện. T T Nội dung công việc Dụng cụ Thiết bị Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt được 1 Đọc bản vẽ YCKT: Mối hàn đúng kích thước, không khuyết tật - Nắm được các kích thước cơ bản - Hiểu được yêu cầu kỹ thuật 82 2 - Kiểm tra phôi, chuẩn bị mép hàn - Gá đính - Phôi phẳng, thẳng không bị pa via - Góc vát đúng kích thước - Chọn chế độ hàn từng lớp hợp lý 3 Tiến hành hàn - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị - Dao động và góc độ que từng lớp phải hợp lý - Các lớp hàn ngược chiều nhau - Lớp lót + Que 2.0 + Ih = 80A + Dao động kiểu răng cưa hoặc đường thẳng đi lại - Lớp sau + Que 3,2 + Ih = 120A + dao động răng cưa 4 Kiểm tra - Phát hiện được các khuyết tật của mối hàn 83 5. Sai hỏng thường gặp. TT Tên Hình vẽ minh họa Nguyên nhân Khắc phục 1 Cháy cạnh - Dòng điện hàn lớn - Hồ quang dài - Dao động que không hợp lý - Giảm cường độ dòng điện - Dừng que lâu hơn ở chân mối hàn 2 Lẫn xỉ - Dòng điện hàn nhỏ - Lớp hàn trước vệ sinh không tốt - Vệ sinh sạch sẽ lớp hàn trước - Tăng Ih 3 Kim loại lớp lót bám không đều - Góc độ que hàn hoặc dao động không hợp lý - Dòng điện nhỏ - Dao động kiểu đường thẳng đi lại - Tăng Ih 6. An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. - Chỉ được hàn khi có đầy đủ trang bị bảo hộ lao động dành cho thợ hàn. - Nối đầy đủ dây tiếp đất cho các thiết bị. - Dừng thực tập khi nền xưởng bị ẩm ướt hoặc bị dột do mưa. - Khi phát hiện sự cố phải ngắt điện kịp thời và báo cho người có trách nhiệm xử lý. - Thực hiện đầy đủ các biện pháp phòng cháy chữa cháy. IV. Hướng dẫn đánh giá kết quả. TT Nội dung đánh giá Cách thức thực hiện 1 Kiến thức: - Kỹ thuật hàn giáp mối vát cạnh - Nguyên nhân và các biện pháp làm giảm ứng suất và biến dạng hàn. Vấn đáp hoặc tự luận 2 Kỹ năng: - Chuẩn bị phôi - Gá đính - Hàn lót Thông qua quan sát ghi ở sổ theo dõi, kiểm tra kích thước, khuyết tật trên mối hàn 84 - Hàn giáp mối - Chống biến dạng 3 Thái độ: An toàn lao động, vệ sinh công nghiệp, tính kiên trì. Thông qua quan sát, kết quả ghi ở sổ theo dõi. 4 Chất lượng sản phẩm: Mối hàn phẳng, thẳng, đúng kích thước, không bị khuyết tật Quan sát, đo, kiểm tra bằng mắt 85 Bài 7: HÀN GÓC KHÔNG VÁT MÉP VỊ TRÍ HÀN BẰNG Mã bài 16.7 Giới thiệu: Hàn góc không vát mép ở vị tria hàn bằng là vị trí hàn tương đối khó, nhưng được sử dụng rộng rãi trong hàn kết cấu vì vậy nắm vững được kỹ thuật hàn sẽ giúp cho người học có được những kỹ năng cơ bản khi tiếp cận với thực tế I. Mục tiêucủa bài: Sau khi học xong bài này người học có khả năng: - Mô tả được kĩ thuật hàn góc trong một lớp, vị trí PB. - Điều chỉnh được chế độ hàn hợp lý. - Khắc phục được một số sai hỏng gặp phải khi hàn. - Hàn được mối hàn góc trong một lớp đạt yêu cầu kĩ thuật. - Đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. II. Nội dung: 1. Công tác chuẩn bị và kích thước mối hàn góc . Công tác chuẩn bị và kích thước mối hàn góc không vát cạnh. Chiều dầy 2 3 4 6 7  9 10  12 16 16 18  22 23  30 Cạnh K (mm) 2 3 4 5 6 8 10 86 2. Kü thuËt hµn gãc. Khi hµn lÊp gãc chiÒu dµy vËt hµn kh¸c nhau, th× hå quang ph¶i h•íng vÒ ph¶i tÊm thÐp dµy ®Ó hai tÊm thÐp cã nhiÖt ®é ®Òu nhau. Mèi hµn ®Çu nèi h×nh ch÷ T cã thÓ dïng c¸ch hµn mét líp, hµn nhiÒu líp hoÆc nhiÒu ®•êng. Nh÷ng mèi hµn cã ch©n hµn d•íi 6mm dïng c¸ch hµn mét líp, ch©n hµn kho¶ng 68mm th× hµn nhiÒu líp, ch©n hµn trªn 8mm th× ph¶i dïng c¸ch hµn nhiÒu líp nhiÒu ®•êng Mèi hµn cã ch©n hµn d•íi 6mm, dïng que hµn  4 ®Ó hµn, ph•¬ng ph¸p dao ®éng que hµn theo kiÓu ®•êng trßn lÖch nh•ng tèc ®é hµn h¬i chËm. NÕu dïng que hµn 5mm, th× dao ®éng que hµn kiÓu ®•êng trßn lÖch hoÆc kiÓu ®•êng th¼ng nh•ng tèc ®é hµn h¬i nhanh mét chót. Ph¶i dïng hå quang ng¾n ®Ó hµn, nh• vËy mèi hµn míi ®¶m b¶o ®é thÊu. Khi hµn mèi hµn ch©n hµn lín h¬n 68mm, ta dïng ph•¬ng ph¸p hµn nhiÒu líp, nhiÒu ®•êng, c¸ch dao ®éng que hµn t•¬ng tù nh• hµn chiÒu dµy vËt hµn d•íi 6mm. Khi hµn nhiÒu líp nhiÒu ®•êng que hµn kh«ng cÇn ph¶i l¾c ngang, nh•ng tèc ®é que hµn ph¶i ®Òu ®Æn.Tr×nh tù c¸c líp hµn: Khi hµn ®•êng thø nhÊt c•êng ®é dßng ®iÖn ph¶i t•¬ng ®èi lín tõ ®•êng thø hai c•êng ®é gi¶m cho phï hîp, tèc ®é hµn t¨ng nhanh tr¸nh bÞ khuyÕt c¹nh mèi hµn, gãc ®é que hµn thay ®æi theo vÞ trÝ ®•êng hµn. 87 Khi hµn mèi hµn ch©n hµn lín 8mm, nÕu dïng c¸ch hµn nhiÒu líp sù h×nh thµnh mèi hµn khã v× vËy trong thùc tÕ th•êng dïng c¸ch hµn nhiÒu líp nhiÒu ®•êng hµn ®Ó hµn. Tr•êng hîp ch©n hµn nhá h¬n 16mm, ta dïng que  4 ®Ó thao t¸c, nÕu mèi hµn cã ch©n hµn lín h¬n 16mm ta dïng que hµn  5 sÏ cã thÓ n©ng cao n¨ng suÊt. 3. Tr×nh tù thùc hiÖn. T T Néi dung c«ng viÖc Dông cô ThiÕt bÞ H×nh vÏ minh häa Yªu cÇu ®¹t ®•îc 1 §äc b¶n vÏ YCKT: Mèi hµn ®óng kÝch th•íc, kh«ng khuyÕt tËt, kim lo¹i b¸m ®Òu 2 mÐp - N¾m ®•îc c¸c kÝch th•íc c¬ b¶n - HiÓu ®•îc yªu cÇu kü thuËt 2 - KiÓm tra ph«i, chuÈn bÞ mÐp hµn - G¸ ®Ýnh - Ph«i ph¼ng, th¼ng kh«ng bÞ pavia, ®óng kÝnh th•íc. - Gãc l¾p ghÐp b»ng 90o - Mèi ®Ýnh nhá gän, ®ñ bÒn, ®óng vÞ trÝ - Chän chÕ ®é hµn tõng líp hîp lý 88 k 3 TiÕn hµnh hµn - §¶m b¶o an toµn cho ng•êi vµ thiÕt bÞ - Dao ®éng vµ gãc ®é que tõng líp ph¶i hîp lý - C¸c líp hµn ng•îc chiÒu nhau - Thay ®æi gãc ®é que hµn theo tõng ®•êng hµn 4 KiÓm tra 4 200 40 - Ph¸t hiÖn ®•îc c¸c khuyÕt tËt cña mèi hµn 4. Sai háng th•êng gÆp. TT Tªn H×nh vÏ minh häa Nguyªn nh©n C¸ch kh¾c phôc 1 Ch¸y c¹nh - Dßng ®iÖn hµn lín - Hå quang dµi - Dao ®éng que kh«ng hîp lý - Gi¶m c•êng ®é dßng ®iÖn - Sö dông hå quang ng¾n 2 LÉn xØ - Dßng ®iÖn hµn nhá - VÖ sinh mÐp hµn kh«ng ®¹t yªu cÇu - VÖ sinh s¹ch sÏ mÐp hµn - T¨ng Ih 89 5. An toµn lao ®éng vµ vÖ sinh c«ng nghiÖp. - ChØ ®•îc hµn khi cã ®Çy ®ñ trang bÞ b¶o hé lao ®éng dµnh cho thî hµn. - Nèi ®Çy ®ñ d©y tiÕp ®Êt cho c¸c thiÕt bÞ. - Thùc hiÖn ®Çy ®ñ c¸c biÖn ph¸p an toµn khi hµn hå quang tay. - Kh«ng thay th¸o que, ®iÒu chØnh chÕ ®é hµn khi trêi m•a. - Dõng thùc tËp khi nÒn x•ëng bÞ Èm •ít hoÆc bÞ dét do m•a. - Khi ph¸t hiÖn sù cè ph¶i ng¾t ®iÖn kÞp thêi vµ b¸o cho ng•êi cã tr¸ch nhiÖm sö lý. - Thùc hiÖn ®Çy ®ñ c¸c biÖn ph¸p phßng ch¸y ch÷a ch¸y. IV. H•íng dÉn ®¸nh gi¸ kÕt qu¶ TT Néi dung ®¸nh gi¸ C¸ch thøc thùc hiÖn 1 KiÕn thøc: - C«ng t¸c chuÈn bÞ vµ quy ph¹m vÒ kÝch th•íc mèi hµn gãc - Kü thuËt hµn gãc ch÷ T VÊn ®¸p hoÆc tù luËn 2 Kü n¨ng: - ChuÈn bÞ ph«i hµn - Hµn gi¸p mèi - Chèng biÕn d¹ng Th«ng qua quan s¸t ghi ë sæ theo dâi, kiÓm tra kÝch th•íc vµ khuyÕt tËt trªn mèi hµn 3 Th¸i ®é: An toµn lao ®éng, vÖ sinh c«ng nghiÖp, tÝnh kiªn tr×. Th«ng qua quan s¸t, kÕt qu¶ ghi ë sæ theo dâi. 4 ChÊt l•îng s¶n phÈm: Mèi hµn ph¼ng, th¼ng, ®óng kÝch th•íc, kh«ng bÞ khuyÕt tËt, kim lo¹i b¸m ®Òu 2 mÐp. Quan s¸t, ®o, kiÓm tra b»ng m¾t 90 Giới thiệu: Bài 8: HÀN GÓC CÓ VAT MÉP VỊ TRÍ HÀN BẰNG Mã bài 16.8 Hàn góc có vat mép là vị trí hàn tương đối khó, nhưng được sử dụng rộng rãi trong hàn kết cấu vì vậy nắm vững được kỹ thuật hàn góc coa vat mép ở vị trí hàn bằng sẽ giúp cho người học có được những kỹ năng cơ bản khi tiếp cận với thực tế I. Mục tiêu: Học xong bài này người học có khả năng: - Trình bày được các thông số cơ bản của mối hàn góc; - Chuẩn bị đúng, đầy đủ vật liệu và thiết bị, dụng cụ hàn; - Chọn và điều chỉnh được chế độ hàn hợp lý; - Gá phôi, hàn đính đảm bảo đúng khe hở, đúng kích thước và chắc chắn; - Hàn được mối hàn góc có vát mép ở vị trí bằng yêu cầu kỹ thuật; - Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn; - Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. II. Nội dung: 1. Công tác chuẩn bị và kích thước mối hàn góc . Công tác chuẩn bị và kích thước mối hàn góc không vát cạnh. Chiều dầy 2 3 4 6 7  9 10  12 16 16 18  22 23  30 Cạnh K (mm) 2 3 4 5 6 8 10 Công tác chuẩn bị và kích thước mối hàn góc vát cạnh một phía. 91  4 5 6 7 8 9 10 12 16 16 18 20 22 24 26 28 30 b 6 8 10 12 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 h 4 5 6 a 1  2 1  3 K1 >=3 4 6 Công tác chuẩn bị và kích thước mối hàn góc vát cạnh hai phía.  10 12 16 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 b 6 6 8 8 10 12 16 16 18 20 22 24 h 5 2. Kỹ thuật hàn góc. Khi hàn lấp góc chiều dày vật hàn khác nhau, thì hồ quang phải hướng về phải tấm thép dày để hai tấm thép có nhiệt độ đều nhau. 92 Mối hàn đầu nối hình chữ T có thể dùng cách hàn một lớp, hàn nhiều lớp hoặc nhiều đường. Những mối hàn có chân hàn dưới 6mm dùng cách hàn một lớp, chân hàn khoảng 68mm thì hàn nhiều lớp, chân hàn trên 8mm thì phải dùng cách hàn nhiều lớp nhiều đường Mối hàn có chân hàn dưới 6mm, dùng que hàn  4 để hàn, phương pháp dao động que hàn theo kiểu đường tròn lệch nhưng tốc độ hàn hơi chậm. Nếu dùng que hàn 5mm, thì dao động que hàn kiểu đường tròn lệch hoặc kiểu đường thẳng nhưng tốc độ hàn hơi nhanh một chút. Phải dùng hồ quang ngắn để hàn, như vậy mối hàn mới đảm bảo độ thấu. Khi hàn mối hàn chân hàn lớn hơn 68mm, ta dùng phương pháp hàn nhiều lớp, nhiều đường, cách dao động que hàn tương tự như hàn chiều dày vật hàn dưới 6mm. Khi hàn nhiều lớp nhiều đường que hàn không cần phải lắc ngang, nhưng tốc độ que hàn phải đều đặn.Trình tự các lớp hàn: Khi hàn đường thứ nhất cường độ dòng điện phải tương đối lớn từ đường thứ hai cường độ giảm cho phù hợp, tốc độ hàn tăng nhanh tránh bị khuyết cạnh mối hàn, góc độ que hàn thay đổi theo vị trí đường hàn. Khi hàn mối hàn chân hàn lớn 8mm, nếu dùng cách hàn nhiều lớp sự hình thành mối hàn khó vì vậy trong thực tế thường dùng cách hàn nhiều lớp nhiều đường hàn để hàn. Trường hợp chân hàn nhỏ hơn 16mm, ta dùng que  4 để thao tác, nếu mối hàn có chân hàn lớn hơn 16mm ta dùng que hàn  5 sẽ có thể nâng cao năng suất. 3. Trình tự thực hiện. T T Nội dung công việc Dụng cụ Thiết bị Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt được 93 1 Đọc bản vẽ YCKT: Mối hàn đúng kích thước, không khuyết tật, kim loại bám đều 2 mép - Nắm được các kích thước cơ bản - Hiểu được yêu cầu kỹ thuật 2 - Kiểm tra phôi, chuẩn bị mép hàn - Gá đính - Phôi phẳng, thẳng không bị pavia, đúng kính thước. - Góc lắp ghép bằng 90o - Mối đính nhỏ gọn, đủ bền, đúng vị trí - Chọn chế độ hàn từng lớp hợp lý 3 Tiến hành hàn - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị - Dao động và góc độ que từng lớp phải hợp lý - Các lớp hàn ngược chiều nhau - Thay đổi góc độ que hàn theo từng đường hàn 94 4 Kiểm tra - Phát hiện được các khuyết tật của mối hàn 4. Sai hỏng thường gặp. TT Tên Hình vẽ minh họa Nguyên nhân Cách khắc phục 1 Cháy cạnh - Dòng điện hàn lớn - Hồ quang dài - Dao động que không hợp lý - Giảm cường độ dòng điện - Sử dụng hồ quang ngắn 2 Lẫn xỉ - Dòng điện hàn nhỏ - Vệ sinh mép hàn không đạt yêu cầu - Vệ sinh sạch sẽ mép hàn - Tăng Ih 5. An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. - Chỉ được hàn khi có đầy đủ trang bị bảo hộ lao động dành cho thợ hàn. - Nối đầy đủ dây tiếp đất cho các thiết bị. - Thực hiện đầy đủ các biện pháp an toàn khi hàn hồ quang tay. - Không thay tháo que, điều chỉnh chế độ hàn khi trời mưa. - Dừng thực tập khi nền xưởng bị ẩm ướt hoặc bị dột do mưa. - Khi phát hiện sự cố phải ngắt điện kịp thời và báo cho người có trách nhiệm sử lý. - Thực hiện đầy đủ các biện pháp phòng cháy chữa cháy. 95 IV. Hướng dẫn đánh giá kết quả TT Nội dung đánh giá Cách thức thực hiện 1 Kiến thức: - Công tác chuẩn bị và quy phạm về kích thước mối hàn góc - Kỹ thuật hàn góc chữ T Vấn đáp hoặc tự luận 2 Kỹ năng: - Chuẩn bị phôi hàn - Hàn giáp mối - Chống biến dạng Thông qua quan sát ghi ở sổ theo dõi, kiểm tra kích thước và khuyết tật trên mối hàn 3 Thái độ: An toàn lao động, vệ sinh công nghiệp, tính kiên trì. Thông qua quan sát, kết quả ghi ở sổ theo dõi. 4 Chất lượng sản phẩm: Mối hàn phẳng, thẳng, đúng kích thước, không bị khuyết tật, kim loại bám đều 2 mép. Quan sát, đo, kiểm tra bằng mắt 96 Giới thiệu Bài 9: HÀN GẤP MÉP KIM LOẠI MỎNG Ở VỊ TRÍ HÀN BẰNG Mã bài: 16.9 Hàn gấp mép kim loại mỏng ở vị trí hàn bằng là vị trí hàn tương đối khó thực hiện, trong quá trình hàn kim loại mối hàn luôn bị quá nhiệt nên rất dễ cháy thủng. Được trang bị kiến thức và có kỹ năng thành thạo khi thực hiện mối hàn gấp mép giúp người học áp dụng vào thực tế sản xuất và phát triển nghề nghiệp. I. Mục tiêu: Học xong bài này người học có khả năng: - Trình bày được các thông số cơ bản của mối hàn gấp mép - Chuẩn bị đúng, đầy đủ vật liệu và thiết bị, dụng cụ hàn; - Chọn và điều chỉnh được chế độ hàn hợp lý; - Gá phôi, hàn đính đảm bảo đúng khe hở, đúng kích thước và chắc chắn; - Hàn được mối hàn gấp mép vị trí bằng đạt yêu cầu kỹ thuật; - Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn; - Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. II. Nội dung: 1. Các thông số cơ bản của mối hàn gấp mép, ứng dụng. Mối hàn gấp mép được ứng dụng như mối hàn giáp mối nhưng chỉ thực hiện khi chiều dầy chi tiết mỏng từ 1  2 mm. 97 3. Trình tự thực hiện. T T Nội dung công việc Dụng cụ Thiết bị Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt được 1 Đọc bản vẽ - Nắm được các kích thước cơ bản - Hiểu được yêu cầu kỹ thuật 2 - Gấp mép phôi hàn - Chọn chế độ hàn - Gá đính - Gấp mép đúng kích thước - Lắp ghép đảm bảo 2 mặt đồng phẳng - Mối đính nhỏ gọn, đủ bền, đúng vị trí - Chế độ hàn: + dq = 2,6mm + Ih = 65A + Dao động kiểu đường thẳng 3 Tiến hành hàn - Ngồi đúng tư thế - Thực hiện đúng thao tác 98 4 Kiểm tra - Kiểm tra bằng mắt và đo kích thước - Phát hiện được các khuyết tật của mối hàn 4. Sai hỏng thường gặp. TT Tên Hình vẽ minh họa Nguyên nhân Cách khắc phục 1 Cháy cạnh Chaùy caïnh - Dòng điện hàn lớn - Hồ quang dài - Dao động que không hợp lý - Giảm cường độ dòng điện - Sử dụng hồ quang ngắn 2 Rỗ khí Roã khí - Dòng điện hàn nhỏ - Vệ sinh mép hàn không đạt yêu cầu - Vệ sinh sạch sẽ mép hàn - Tăng Ih 5. An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. - Chỉ được hàn khi có đầy đủ trang bị bảo hộ lao động dành cho thợ hàn. - Nối đầy đủ dây tiếp đất cho các thiết bị. - Thực hiện đầy đủ các biện pháp an toàn khi hàn hồ quang tay. - Không thay tháo que, điều chỉnh chế độ hàn khi trời mưa. - Dừng thực tập khi nền xưởng bị ẩm ướt hoặc bị dột do mưa. - Khi phát hiện sự cố phải ngắt điện kịp thời và báo cho người có trách nhiệm sử lý. - Thực hiện đầy đủ các biện pháp phòng cháy chữa cháy. IV. Hướng dẫn đánh giá kết quả TT Nội dung đánh giá Cách thức thực hiện 1 Kiến thức: - Công tác chuẩn bị và quy phạm về kích thước mối hàn gấp mép - Kỹ thuật hàn gấp mép kim loại mỏng Vấn đáp hoặc tự luận 2 Kỹ năng: - Chuẩn bị phôi hàn - Hàn giáp mối - Chống biến dạng Thông qua quan sát ghi ở sổ theo dõi, kiểm tra kích thước và khuyết tật trên mối hàn 3 Thái độ: An toàn lao động, vệ sinh công nghiệp, tính kiên trì. Thông qua quan sát, kết quả ghi ở sổ theo dõi. 99 4 Chất lượng sản phẩm: Mối hàn phẳng, thẳng, đúng kích thước, không bị khuyết tật, kim loại bám đều 2 mép. Quan sát, đo, kiểm tra bằng mắt 100 IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1]. Trương Công Đạt - Kỹ Thuật Hàn- NXBKHKT Hà Nội 1977 [2]. Ngô Xuân Thông- Công nghệ hàn điện nóng chảy (tập 1 cơ sở lý thuyết)- NXBKHKT- 2004. [3]. Lưu Văn Huy, Đỗ Tấn Dân- Kỹ thuật hàn- NXBKHKT- 2006 [4]. Trung tâm đào tạo và chuyển giao công nghệ Việt – Đức, “Chương trình đào tạo Chuyên gia hàn quốc tế”, 2006. [5]. Metal and How to weld them - the James F.Lincoln Arc Welding Foundation (USA) – 1990. [6]. The Procedure Handbook of Arc Welding – the Lincoln Electric Company (USA) by Richart S.Sabo – 1995. [7]. Welding science & Technology – Volume 1 – American Welding Society (AWS) by 2006. [8]. ASME Section IX, “Welding and Brazing Qualifications”, American Societyt mechanical Engineer”, 2007. [9]. AWS D1.1, “Welding Structure Steel”, American Welding Society, 2008 [10]. The Welding Institute (TWI), “Welding Inspection”, Training and Examination Services. [11]. www.aws.org www.asme.org www.lincolnelectric.com