Đề cương bài giảng: Modul hàn mig/mag cơ bản

n điện hàn và cùng với kẹp vật hàn 3.2 Chức năng của các bộ phận a) Nguồn điện hàn + Tác dụng của dòng điện: - Nguồn năng lượng của phương pháp hàn trong môi trường khí bảo vệ là hồ quang do dòng điện tạo ra. Trong quá trình này nhiều tác dụng của dòng điện được tận dụng: - Tác dụng nhiệt: Nung nóng bằng điện trở thông qua dây hàn; Nhiệt hồ quang do chuyển động của điện tử và ion trong cột hồ quang. - Tác dụng từ: Quá trình nhỏ giọt do tác dụng co thắt của lực từ trường vào phía trong tại chỗ danh giới kim loại lỏng và kim loại rắn. + Yêu cầu chung của nguồn điện: - Nguồn điện hàn phải biến dòng điện lưới thành dòng điện hàn với những đặc tính sau đây: - Dòng điện hàn phải là dòng điện một chiều đấu nghịch (Cực dương đấu với dây hàn, cực âm đấu với vật hàn) - Vì những lý do an toàn lao động, nên điện áp hàn phải hạ xuống thấp, điện áp không tải tối đa là 113 V, trong khi đó điện áp hàn từ (15 ÷ 30) V. - Điện áp hàn có thể điều chỉnh phù hợp với công việc hàn. - Mức điện áp hàn đã chỉnh phải giữ được ổn định, không phụ thuộc vào cường độ dòng điện hàn. - Cường độ dòng hàn cao hơn đáng kể so với cường độ dòng điện lưới. + Đặc tuyến của thiết bị: - Đặc tuyến của thiết bị là là biểu đồ của cường độ dòng điện và điện áp có được khi chỉnh nguồn điện hàn một cách tương ứng: ( Hình vẽ số 1.7) Điện áp (V) 7 6 5 4 3 2 1 Cường độ dòng điện (A) Hệ thống thiết bị cần thiết dùng cho hàn hồ quang nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ có nguồn điện hàn thông thường là nguồn điện hàn một chiều (DC), nguồn điện xoay chiều (AC) không thích hợp do đồng hồ bị tắt ở từng nửa chu kỳ và sự chỉnh lưu chu kỳ phân cực ngược làm cho hồ quang không ổn định. - Đường đặc tính ngoài của thiết bị có dạng nằm ngang (Đặc tính cứng), nên ứng với sự thay đổi nhỏ về điện áp cũng dẫn tới sự thay đổi lớn về dòng điện. Nói cách khác độ nhạy rất cao trong khi thiết bị CC (Đặc tính ngoài dốc)thì hầu như dòng không thay đổi khi thay đổi điện áp. Khi tăng khoảng cách giữa contact tip và chi tiết, điện áp hàn và chiều dài hồ quang tăng lên. (Hình 1.8: Đặc tính ngoài của nguồn điện hàn) Ưu điểm chính của thiết bị kiểu CV là điện áp hồ quang không đổi trong suốt quá trình hàn. Dòng hàn sẽ tự động tăng hoặc giảm khi chiều dài hồ quang thay đổi, từ đó làm tăng hoặc giảm tốc độ chảy của dây hàn nhờ đó mà điện áp hồ quang được duy trì không đổi. Như vậy, thiết bị GMAW điều chỉnh dòng điện hàn thông qua bộ cấp dây. dòng điện hàn sẽ giảm xuống như đặc tính đã mô tả, khi đó tốc độ chảy của dây hàn giảm tương ứng. vì tốc độ cấp dây là hằng nên lúc này sẽ lớn hơn tốc độ chảy kết quả là hồ quang sẽ bị ngắn lại. Quá trình ngược lại sẽ diễn ra khi giảm điện áp hồ quang. b) Chỉnh lưu hàn + Nhiệm vụ của bộ phận chỉnh lưu: Chỉnh lưu hàn có nhiệm vụ biến dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. + Cấu tạo của bộ phận chỉnh lưu: Chỉnh lưu hàn gồm 5 bộ phận chính: (Hình 1.8: Sơ đồ bộ phận chỉnh lưu một pha) 1: Công tắc tắt mở nguồn điện 2: Biến áp : Có nhiệm vụ - Hạ điện áp của lưới điện xuống điện áp hàn - Tăng cường độ dòng điện lên cường độ dòng hàn 3: Bộ phận chỉnh lưu : Có nhiệm vụ biến dòng điện xoay chiều thành dòng DC 4: Cuộn cản: Điều chỉnh các đỉnh nhấp nhô của hiệu ứng chỉnh lưu làm tăng quá trình ổn định của hồ quang. 5: Vật hàn c) Thiết bị chuyển Dây hàn: (Hình 1.9: Thiết bị chuyển dây) Nhiệm vụ: Thiết bị chuyển dây hàn kéo dây hàn từ cuộn dây và chuyển một cách đều đặn vào thiết bị ống dẫn để chuyển tới vòi hàn. Tốc độ chuyển dây có thể điều chỉnh được và nằm trong phạm vi từ 1 đến 18m/phút. Tốc độ này được giữ cố định trong suốt quá trình hàn. Các sự thất thường trong việc chuyển dây ảnh hưởng tới hồ quang và cuối cùng ảnh hưởng tới quá trình nhỏ giọt của kim loại và hậu quả là sai lỗi của mối hàn. Có 2 loại thiết bị chuyển dây: Loại thiết bị chuyển dây hai bánh xe và thiết bị chuyển dây bốn bánh xe, việc lựa chọn loại nào phụ thuộc nhiều yếu tố trong đó yếu tố loại vật liệu dây dẫn là quan trọng nhất. + Thiết bị chuyển dây 2 bánh xe: (Hình 1.10: Sơ đồ thiết bị chuyển dây hai bánh xe) Cuộn dây hàn Ty dẫn dây Bánh xe chuyển dây Bánh xe nén Ty dẫn dây + Thiết bị chuyển dây bốn bánh xe: Ưu tiên sử dụng để chuyển dây hàn rỗng nạp thuốc và các dây hàn đặc mềm (Al) Ty Dẫn dây Bánh xe chuyển dây Bánh xe nén ống dẫn hướng dây Ty dẫn dây (Hình 1.11: Thiết bị chuyển dây 4 bánh xe) + Bánh xe chuyển dây - Cách lắp dây hàn: - Bánh xe chuyển dây với rãnh hình nêm để chuyển dây hàn bằng thép hình tròn - Bánh xe chuyển dây với rãnh hình tròn để chuyển dây hàn mềm như Nhôm Cần chọn bánh chuyển dây hàn theo đường kính của dây hàn, nếu không sẽ sảy ra trục trặc trong việc chuyển dây hàn; Cần thường xuyên kiểm tra độ mài mòn của các bánh xe chuyển và khi cần thiết thì thay thế bánh khác d) Mỏ hàn: * Cấu tạo mỏ hàn ( Hình 1.13) (1) Thân mỏ hàn. (2) Vòi phun (Hình 1.12: Thiết bị chuyển dây hàn) (3) Ti hàn (4) Ống nối chụp khí (5) Chụp khí 3 2 1 5 4 ( Hình 1.13 Cấu tạo mỏ hàn) 1.2.3 Dụng cụ dùng trong hàn MIG/MAG: Bài 2: VẬN hành máy hàn MIG/MAG Mục tiêu của bài: Sau khi học xong bài này người học sẽ có khả năng: Trình bày đúng cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị hàn MIG, MAG Vận hành, sử dụng thành thạo các loại máy hàn, dụng cụ hàn MIG, 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. 2.1.Vận hành, sử dụng và bảo quản máy hàn MIG, MAG. 1. Vận hành máy hàn MIG/MAG Mỗi máy hàn MIG/MAG dù có khác nhau về chủng loại, tuy nhiên nguyên lý hoạt động của mỗi máy đều giống nhau. Do đó khi vận hành cần tuân thủ theo trình tự sau: - Nối cáp, định vị vật hàn. - Kiểm tra đầu nối và cáp điện đầu vào - Kiểm tra đầu nối và cáp điện đầu ra ( Cực (+) nối vào bộ phận đẩy dây hàn, cực (-) nối vào bàn hàn). Kiểm tra đầu nối từ hộp điều khiển từ xa và bộ phận đẩy dây tới máy hàn. Đảm bảo chắc chắn chúng ở chế độ làm việc tốt. - Kiểm tra đầu nối ở ống dẫn khí, cáp điện nối ra công tắc mỏ hàn, cáp điện nguồn và cáp nối ra dây hàn. - Bật nguồn điện hàn. - Đóng cầu dao nguồn chính “ON”. Bật công tắc điều khiển nguồn POWER trên bảng điều khiển của máy hàn - Điều chỉnh thông số đầu ra. - Tốc độ cấp dây - điện áp - Dòng hàn +Điều chỉnh lưu lượng khí - Mở van chai khí bảo vệ, kiểm tra áp suất khí của khí bảo vệ trên đồng hồ đo áp lực khí. - Bật công tắc điều chỉnh khí “GAS” sang vị trí ‘CHECK’, mở van điều chỉnh lưu lượng khí ra mỏ hàn phù hợp 2. Bảo quản máy hàn MIG/MAG ( Hình 2.1: Cách vệ sinh chụp khí) + bảo quản ống tiếp điện Hồ quang sẽ không ổn định khi đường kính lỗ ống của tiếp điện và đường kính của dây không khớp và lỗ ống tiếp điện bị ôva Nếu xuất hiện hiện tượng dây hàn nóng cháy dính vào đầu ống tiếp điện, thì dùng rũa để tẩy đầu dây kim loại lỏng ra + Kiểm tra tình trạng lắp ghép của ống tiếp điện: Nếu ống tiếp điện bị hư hỏng, hồ quang sẽ cháy không ổn định và truyền điện cho dây hàn có thể không truyền được. Đầu re có thể bị cháy, hỏng, do đó cần kiểm tra bằng cách vặn chặt ống tiếp điện + làm sạch hạt kim loại bám dính trong miệng phun; Nếu bị hạt kim loại bám dính trong miệng phun, khí bảo vệ không thể phun ra tờ miệng phun đều đặn được. Bọt khí hoặc lỗ hơi có thể xuất hiện, vật liệu hàn bị ôxy hoá, mối hàn và vùng xuong quanh bị xám đen. Vì vậy phải thường xuyên làm sạch miệng phun bằng loại vật liêu chống xước như gỗ. + Kiểm tra vòi phun: Nếu không sử dụng vòi phun, các hạt kim loại và xỉ bắn toé sẽ dính vào phía cuối miệng phun. Mỏ hàn có thể cháy do sự cách ly giữa miệng phun và thân mỏ hàn không tốtvà khí bảo vệ khôg thể phun đề đặn từ miệng phun. Khi lám sạch miệng phun và thay ống tiếp điện không được để vòi phun vào trong miệng phun, nếu vòi phun bị vỡ cần phải thay vòi phun mới. Nếu lỗ vòi phun dính các hạt kim loại hoặc xỉ sẽ làm khí bảo vệ không thể phun ra đều đặn. Do đó lỗ vòi phun phải được làm 2.2 Tư thế thao tác hàn Sau khi kiểm tra máy đảm bảo yêu cầu và hoạt động tốt, tiến hành theo một trình tự sau: - Cắt đầu dây hàn và điều chỉnh cho đầu dây hàn nhô ra ngoài mỏ hàn từ 10- 15 mm. - Lựa chọn chế độ hàn: Dòng điện hàn, điện áp hàn, tốc độ dây, lưu lượng khí bảo vệ... - Điều chỉnh đầu mỏ hàn để dây hàn vuông góc với bề mặt vật hàn ( Hình 2.2 Cắc đầu dây hàn) - Đưa cả tay trái vào cẩm mỏ hàn để giữ cho khoảng cách dây hàn nhô ra và góc độ mỏ hàn không thay đổi, đầu dây hàn cách bề mặt vật hàn từ 0,5-1mm - Gây hồ quang bằng cách bấm công tắc mỏ hàn (Hình 2.3: Tư thế thao tác hàn) - Trong khi gây hồ quang phải giữ cho khoảng cách đầu nhô ra của dây hàn không đổi, kiểm tra chế độ hàn bằng cách quan sát số chỉ của kim trên đồng hồ Ampe kế và Vôn kế - Ngắt hồ quang bằng cách nhả công tắc mỏ hàn - Gây hồ quang và điều chỉnh chính xác chế độ hàn đạt giá trị theo tính toán hoặc tra bảng 2.3 Chọn chế độ hàn: Chế độ hàn bao gồm các thông số như : Tốc độ cấp dây, điện áp hàn, dòng hàn, lưu lượng khí, tầm với điện cực, góc nghiêng mỏ hàn... a). Dòng điện hàn (Ih) Được chọn phụ thuộc vào kích thước điện cực (Dây hàn), dạng truyền kim loại lỏng, chiều dầy của liên kết hàn. Khi dòng điện quá thấp sẽ không đảm bảo ngấu hết chiều dầy liên kết, giảm độ bền của mối hàn. Khi dòng điện quá cao sẽ làm tăng sự bắn tóe kim loại, gây ra rỗ xốp, biến dạng, mối hàn không ổn định. Với loại nguồn điện có đặc tính ngoài cứng thì điện áp không đổi, dòng điện hàn tăng khi tăng tốc độ cấp dây và ngược lại. b). Điện áp hàn (Uh) Đây là thông số rất quan trọng của phương pháp hàn bằng điện cực nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ, nó quyết định đến dạng truyền giọt kim loại lỏng. Điện áp hàn sử dụng phụ thuộc vào chiều dầy chi tiết hàn, kiểu liên kết, kích cỡ và thành phần điện cực, thành phần khí bảo vệ, vị trí hàn,...Để có được giá trị điện áp hàn hợp lý có thể phải hàn thử vài lần bắt đầu bằng giá trị điện áp hồ quang theo tính toán hay tra bảng, sau đó tăng hay giảm theo quan sát đường hàn để chọn điện áp thích hợp c). Tốc độ hàn (Vh) Tốc độ hàn quyết định chiều sâu ngấu của mối hàn. Nếu tốc độ hàn thấp, kích thước vũng hàn sẽ lớn và ngấu sâu. Khi tăng tốc độ hàn, tốc độ cấp nhiệt của hồ quang sẽ giảm, làm giảm độ ngấu và thu hẹp đường hàn. (Bảng 2.3: Chế độ hàn TĐ và BTĐ liên kết hàn góc trong môi trường khí bảo vệ CO2) Chiều dầy tấm (mm) đường kính dây (mm) Cạnh mối hàn góc (mm) Số lớp hàn góc Dòng điện hàn Ih (A) điện thế hàn Uh (V) Tốc độ hàn (m/h) Tầm với điện cực (mm) Tiêu hao khí (l/ph) 1 – 1,3 0,5 1,0-1,2 1 50-60 18-20 18-20 8-10 5-6 1,3 – 1,5 0,6 1,2-2,0 1 60-70 1,5 – 2,0 0,8 1,2-3,0 1 60-120 16-20 8-12 6-8 1,5 – 3,0 1,0 1,5-3,0 1 75-150 8-10 1,5 – 4,0 1,2 2,0-4,0 1 90-180 20-20 14-20 10-15 3,0 – 4,0 1,4 3,0-4,0 1 150-250 21-28 20-28 16-22 12-14 5,0 – 6,0 1,6 5,0-6,0 1 230-360 26-35 26-35 16-25 16-18 Không nhỏ hơn cạnh mối hàn 2,0 5,0-6,0 1 250-380 27-36 28-36 20-30 7,0-9,0 1 320-380 30-25 20-25 18-20 9,0-11 2 30-28 24-28 (Bảng 2.5: Chế độ hàn TĐ và BTĐ liên kết giáp mối trong môi trường khí bảo vệ CO2) Chiều dày tấm (mm) Số lớp hàn Khe hở hàn (mm) Đường kính dây (mm) Ih (A) Uh (V) Vh (mm) Tiêu hao khí (l/ph) 0,6 – 1 1 0,5-0,8 0,5-0,8 50-60 18-20 20-30 6-7 1,2 – 2,0 1-2 0,8-1,0 0,8-1,0 70-120 18-21 18-25 10-12 3 - 5 1-2 1,6-2,2 1,4-2,0 280-320 22-39 20-25 14-16 e) Ảnh hưởng của điện áp khi giữ nguyên tốc độ chuyển dây. Việc thay đổi điện áp (U) thông qua việc chỉnh đặc tuyến của thiết bị khi giữ nguyên tốc độ chuyển dây có tác dụng làm thay đổi chiều dài hồ quang và hình dạng của mối hàn. Trong quá trình này cường độ dòng điện I và tốc độ nóng chảy vẫn giữ nguyên (Hình 2.6: Ảnh hưởng của việc điều chỉnh áp khi giữ nguyên tốc độ chuyển dây) Điện áp Cao Trung bình Thấp Điểm làm việc (Al) (Am) ( Ak) Chiều dài hồ quang Dài Trung bình Ngắn Hình dáng mối hàn đắp Hình dáng mối hàn góc f.Ảnh hưởng của tốc độ chuyển dây khi giữ nguyên điện áp. Điện áp (U) Tốc độ chuyển dây (V) Cường độ dòng điện (I) (Hình 2.7: Ảnh hưởng của tốc độ chuyển dây khi giữ nguyên điện áp) Mỗi sự thay đổi của tốc độ chuyển dây V d trong khi vẫn giữ nguyên trị số điện áp đều dẫn đến thay đổi chiều dài hồ quang, cường độ dòng điện và hình dạng của mối hàn Tốc độ chuyển dây Chậm Trung bình Nhanh hơn Điểm làm việc Al Am Ak Chiều dài hồ quang Dài hơn Trung bình Ngắn hơn Cường độ dòng điện Bé hơn Trung bình Lớn hơn Hình dạng mối hàn g) Tác dụng của việc chỉnh kết hợp giữa điện áp và tốc độ chuyển dây Khi kết hợp điều chỉnh giữa điện áp và tốc độ chuyển dây đồng thời ( cùng tăng hoặc cùng giảm thì sẽ làm mối hàn thay đổi đồng đều về độ sâu ngấu và chiều rộng mối hàn. Điện áp (U) Tốc độ chuyển dây (Vd) (Hình 2.8: Ảnh hưởng của việc điều chỉnh kết hợp cả điện áp và dòng điện) Tốc độ nóng chảy Nhỏ hơn (a -A) Trung bình (c-C) Lớn hơn (e-E) Chiều dài hồ quang Trung bình Trung bình Trung bình Hình dạng mối hàn 2.4 Góc nghiêng mỏ hàn và tầm với điện cực. a) Góc nghiêng mỏ hàn. Tư thế cầm mỏ hàn ảnh hưởng tới chất lượng mối hàn khi giữ nguyên việc điều chỉnh máy: Có 3 vị trí: Mỏ hàn nghiêng về phía trước, mỏ hàn nghiêng về phía sau và mỏ hàn thẳng đứng, (Hình 2.9: Ảnh hưởng của góc nghiêng mỏ hàn) Tư thế cầm vòi hàn Nghiêng về phía trước Thẳng đứng Nghiêng về phía sau Độ ngấu Nông hơn Trung bình Sâu hơn Khả năng lấp khe hở Tốt hơn Trung bình Kém hơn Tính ổn định của hồ quang Kém hơn Trung bình Khá hơn Mức độ bắn toé Nhiều hơn Trung bình ít hơn Chiều rộng mối hàn Rộng hơn Trung bình Hẹp hơn - Mỏ hàn nghiêng về phía trước còn gọi là phương pháp hàn trái, Hồ quang phần lớn tập trung vào kim loại cơ bản chưa nóng chảy, còn phần nhỏ hướng vào kim loại vũng hàn đang nóng chảy, do vậy chiều sâu ngấu mối hàn sẽ nông, diện tích tiếp xúc của hồ quang với vật hàn rộng nên chiều rộng mối hàn lớn, đồng thời do hồ quang chủ yếu tập trung vào kim loại cơ bản chưa nóng chảy nên mật độ hạt mang điện ít do đó hồ quang không ổn định, mức độ bắn toé tăng. áp lực hồquang vào vũng hàn nhẹ nên không thể đảo trộn hết kim loại lỏng của vũng hàn, các khí và các tạp chất không nổi lên hết bề mặt vũng hàn do đó chất lượng mối hàn không cao. Phương pháp này áp dụng khi hàn chi tiết có chiều dầy mỏng hoặc lấp khe hở để hạn chế sự cháy thủng của vật hàn, tuy nhiên nghiêng mỏ hàn như vậy người thợ rễ khống chế vũng hàn và di chuyển mỏ hàn - Ngược lại nghiêng mỏ hàn về phía sau nhiệt hồ quang phần lớn tập trung vào vũng hàn nóng chảy, còn phần nhỏ hướng vào kim loại vật hàn chưa nóng chảy do đó khả năng đảo lộn kim loại lỏng của vũng hàn tốt làm cho các tạp chất dễ nổi lên bề mặt vũng hàn đem lại chất lượng mối hàn cao đồng thời chiều sâu ngấu của mối hàn sẽ cao hơn, mật độ hạt mang điện trong không gian hồ quang cũng tăng do vậy hồ quang cháy ổn định hơn, sự bắn toé giảm xuống, tuy nhiên diện tích ngang của cột hồ quang cũng giảm nên bề rộng mối hàn giảm. ứng dụng khi hàn chi tiết có chiều dầy lớn để đảm bảo độ ngấu b). Tầm với của điện cực hàn (ld): Tầm với điện cực là khoảng cách giữa đầu điện cực và mép pép tiếp điện. Khi tăng chiều dài phần nhô, nhiệt nung đoạn dây hàn này tăng, dẫn tới làm giảm cường độ dòng điện hàn cần thiết dể nóng chảy điện cực theo tốc độ cấp dây nhất định ( vì I = U/R; mà R = r .(l/F) Do đó khi tăng l dẫn tới I giảm ) làm công suất nhiệt hồ quang giảm nên độ sâu ngấu của mối hàn giảm. Ngược lại nếu giảm tầm với điện cực thì làm tăng cường độ dòng điện làm cho công suất nhiệt hồ quang lớn nên chiều sâu ngấu và bề rộng mối hàn tăng. Chiều dài phần nhô quá lớn sẽ làm dư kim loại nóng chảy ở mối hàn, làm giảm độ ngấu và lãng phí kim loại hàn. tính ổn định của hồ quang cũng bị ảnh hưởng.Nếu chiều dài phần nhô quá nhỏ, sẽ gây sự bắn toé, kim loại lỏng dính vào mỏ hàn, chụp khí, làm cản trở dòng khí bảo vệ, gây ra rỗ xốp trong mối hàn. ( Hình 2.10: Ảnh hưởng của tầm với điện cực tới quá trình hàn) 750 - 800 2.5 Các phương pháp chuyển động mỏ hàn 2 * Chuyển động cơ bản của mỏ hàn 1 - Chuyển động (1): mỏ hàn chuyển động dọc trục đường hàn để đảm bảo hàn hết chiều dài mối hàn, tùy theo kích thước của mối hàn và đặc tính của vật liệu mà chuyển động (1) nhanh hay chậm. ( Hình 2.11: Chuyển động mỏ hàn) - Chuyển động (2): Mỏ hàn chuyển động dao động ngang, để đảm bảo chiều rộng của mối hàn, nếu như mỏ hàn không có chuyển động (2) thì bề rộng mối hàn hẹp nó chỉ phù hợp khi hàn yêu cầu bề rộng mối hàn nhỏ chỉ cần đi theo đường thẳng * Các phương pháp chuyển động dao động ngang của mỏ hàn: + Dao động theo đường thẳng: - Là phương pháp duy trì hồ quang không đổi và luôn chuyển động về hướng trước của đường hàn - ứng dụng: Dùng hàn vật mỏng, đường hàn nhỏ, hàn lớp lót mối hàn vát cạnh hoặc liên kết góc. + Dao động theo đường thẳng đi lại: - Mỏ hàn chuyển động theo đường thẳng đi lại theo chiều dọc mối hàn. Đây là phương pháp hàn tốc độ nhanh, mối hàn hẹp, toả nhiệt nhanh - ứng dụng: Dùng để hàn lấp khe hở lớn hoặc chi tiết chiều dầy mỏng + Dao động theo hình răng cưa: - Cho mỏ hàn chuyển động liên tiếp theo hình răng cưa và chuyển động hướng về phía trước. Đây là phương pháp dễ thao tác, chất lượng mối hàn cao, dùng nhiều trong sản xuất. Trong quá trình hàn để hàn chế sự khuyết cạnh và cháy cạnh mối hàn thì cần dừng ở 2 biên lâu hơn một chut để kim loại điền đầy hai biên. - Ứng dụng: Dùng để hàn vật dầy, bề rộng mối hàn lớn, có thể hàn được tất cả các vị trí khác nhau trong không gian. + Dao động theo hình bán nguyệt: - Tương tự như phương pháp dao động theo hình răng cưa, Cho mỏ hàn chuyển động liên tiếp theo hình bán nguyệt và chuyển động hướng về phía trước. Đây là phương pháp dễ thao tác, chất lượng mối hàn cao vì nhiệt mối hàn tập trung, hình dáng mối hàn mịn và đẹp. - ứng dụng: dùng nhiều trong sản xuất, có thể hàn ở tất cả các vị trí trong không gian và tất cả các dạng liên kết. Phương pháp này làm cho kim loại nóng chảy tốt, có thời gian giữ nhiệt tương đối dài làm cho thể khí dễ thoát ra, xỉ nổi lên trên, nâng cao chất lượng mối hàn. + Dao động theo hình tam giác: - Cho que hàn liên tục chuyển động theo hình tam giác và không ngừng chuyển động về hướng trước - Ưu điểm: Nhiệt tập trung, chiều sâu nóng chảy lớn, mặt cắt ngang mối hàn lớn, mối hàn cân đối do vậy phù hợp khi hàn mối hàn lớn, chiều dày lớn, thường sử dụng để hàn leo lấp góc, hàn leo giáp mối nhiều lớp. 2.6 Các loại hồ quang trong hàn MAG a) Hồ quang ngắn; + Đặc điểm: Trong quá trình hàn giọt kim loại chuyển tiếp lúc đoản mạch, bể hàn lỏng quánh, mỗi phút có khoảng 70 giọt + Phạm vi chỉnh: Điện áp thấp (dưới 20 V) + Ứng dụng : Hàn tôn mỏng, hàn lớp lót của mối hàn nhiều lớp, hàn ở tất cả các vị trí trong không gian b) Hồ quang chuyển tiếp Khi dòng điện hàn tiếp tục tăng lên sẽ chuyển từ hồ quang ngắn đến hồ quang chuyển tiếp, kèm theo sự bắn tóe mạnh. Tần số đoản mạch giảm, kích thước giọt tăng lên, một phần trong đoản mạch, một phần không đoản mạch. Khi công suất hồ quang tiếp tục tăng ( I > 250A ) lúc này khí bảo vệ có ảnh hưởng rõ rệt đến sự tách giọt kim loại lỏng. Khi sử dụng 100% CO2 hoặc khí trộn với hàm lượng CO2 cao sẽ sang hồ quang dài. Nếu hàm lượng Ar và He cao sẽ xuất hiện hồ quang phun. Do sự bắn tóe sảy ra mạnh nên thường không sử dụng hồ quang chuyển tiếp trong hàn. b) Hồ quang dài; + Đặc điểm: Xuất hiện khi sử dụng khí bảo vệ CO2 trong dải dòng điện hàn từ 200 – 300 A khi có hiện tượng đoản mạch và bắn tóe Quá trình tách giọt thô, không hoàn toàn tách khỏi đoản mạch, bể hàn chảy loãng, mỗi giây xuống khoảng 100 giọt. (Hình 2.12: Quá trình tách giọt hồ quang) V (Hình 2.13: Dải làm việc khi hàn với dây 1mm, khí bảo vệ CO2) Sự chuyển tiếp giọt không đều là do khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt cao của CO2 dẫn đến kích thước giọt tăng kèm theo bắn tóe khi tách giọt + Phạm vi điều chỉnh: Điện áp cao trên 20 V + Ứng dụng : để hàn các chi tiết dày từ 2mm trở lên, các mối hàn góc hoặc hàn đắp và hàn lớp trên cùng của các mối hàn giáp mối ở các thế hàn PB và PA c) Hồ quang phun ( Điện áp trên 25V) + Đặc điểm: Chuyển tiếp giọt nhỏ mịn, đều và không đoản mạch, bể hàn có tính chảy loãng cao, nhiệt đưa vào lớn, độ ngấu cao. Mỗi giây tách khoảng 100 – 300 giọt + Phạm vi áp dụng: Hàn tấm có chiều dầy lớn, hàn lớp phủ mối hàn nhiều lớp ở vị trí 1G khi hàn thép hoặc hàn 2G, hàn đứng khi hàn Al d) Hồ quàn Xung ( hàm lượng Ar > 70%) + Đặc điểm: Chuyển tiếp giọt điều chỉnh được thông số qua trị số dòng xung - Sự tách giọt xảy ra khi dòng điện đạt trị số lớn nhất. - Điều chỉnh được lượng nhiệt đưa vào bể hàn. Công suất hồ quang xung được xác định thông qua giá trị trung bình của dùng điện chính và dòng điện xung. Vì vậy khi cần thay đổi công suất của hồ quang ta thay đổi tần số xung, chúng tăng lên khi chiều dầy chi tiết tăng. + Ứng dụng: Hồ quang xung được dùng trong hàn thép các bon và thép hợp kim thấp với năng suất hàn cao, có thể hàn nhôm với chiều dầy chi tiết nhỏ. d) Hồ quang xoáy Xuất hiện khi mật độ dòng điện lớn ( trên 300A/mm2 ), các lực từ tính làm lệch hồ quang và kim loại lỏng đến mức tạo thành chuyển động quay dạng xoắn trong quá trình kim loại lỏng đi vào bể hàn. Khí bảo vệ là khí trộn với hàm lượng Heli cao, nguồn điện hàn cần có công suất và thiết bị đẩy dây lớn. Khi hàn với hồ quang này cho độ ngấu và rộng hơn so với các loại hồ quang khác. 2.7 Những ảnh hưởng tới sức khoẻ người công nhân khi hàn MIG/MAG a) An toàn về điện: Khi hàn hồ quang, tất cả các bộ phận bằng kim loại trong mỏ hàn và mạch điện của máy đều có điện và rất nguy hiểm. Do đó để đảm bảo an toàn về điện cần thực hiện đúng các yêu cầu sau: - Không được chạm vào các phần dẫn điện - Sử dụng bảo hộ lao động và găng tay khô, không bị rách, thủng. - Vỏ máy và bàn hàn cần được nối tiếp đất - Phải ngắt các công tắc nguồn điện trước khi tiến hành tháo lắp các bộ phận của mỏ hàn và khi sửa chữa và bảo dưỡng máy hàn. - Máy phải đầy đủ các biển hiệu và vỏ máy - Không sử dụng cáp điện bị gẫy, đứt, hỏng lớp cách điện, dây nhỏ hơn kích cỡ cho phép. - Không chạm vào điện cực và bất cứ phần kim loại nào khi bật công tắc POWER bật ON. - Không được quấn dây cáp điện quanh người. - Phải tắt công tắc POWER khi dừng làm việc b) An toàn đối với tia hồ quang, Kim loại bắn toé và tiếng ồn: Trong quá trình hàn phát sinh tia hồ quang với nhiết lượng lớn và các tia bức xạ có thể gây hại cho mắt và da người. Tiếng ồn trong quá trình làm việc có thể gây hại cho tai. Do đó để đảm bảo đối với tia hồ quang, kim loại bắn toé và tiếng ồn cần thực hiện đúng các yêu cầu sau: - Đeo mặt nạ hoặc đội mũ hàn có kính lọc ánh sáng để tránh gây hại cho da mặt và mắt người khi hàn hoặc quan sát vùng hàn - Đeo kính bảo hộ đúng chủng loại quy định và nên được che hai bên mắt. - Sử dụng các tấm màn che hoặc các tấm chắn để tránh ảnh hưởng của các tia sáng hồ quang cho những người xung quanh khi nhìn vào hồ quang. - Quần áo bảo hộ, giầy bảo hộ và găng tây phải được làm từ vật liệu bền, chống cháy. - Sử dụng nút bịt tai hoặc giảm thanh nếu tiếng ồn quá lớn. Khi đục mài có thể làm cho các mạt, phoi kim loại văng bắn vào người cần dùng kính bảo hộ lao động - Mặc quàn áo bảo hộ phải kín để bảo vệ da đầu. c) An toàn cháy nổ: Trong khi hàn tia lửa điện và kim loại lỏng bắn toé sinh ra khi hàn và vật hàn nóng, thiết bị nóng là nguyên nhân gây ra cháy nổ. - Tránh tia lửa điện hoặc kim loai nóng chảy bắn vào người và các vật dụng khác, tránh khu vực rễ cháy khi hàn - Luôn phải có bình cứu hoả ở nơi làm việc - Cáp điện hàn phải được nối trực tiếp với vật hàn và được tiếp xúc tốt để tránh cho dòng điện hàn truyền ra những nơi khác gây tai nạn điện giật hoặc gây cháy nổ - Mặc các trang bị bảo hộ lao động chống cháy: Găng tay, quàn áo bằng vải bạt, giầy cao cổ, mũ... - Vặn chặt tất cả các đầu nối cáp, tránh hiện tượng phát tia lửa điện d) An toàn với khói hàn và khí hàn: Khi hàn sẽ sinh ra khói hàn và khí hàn. Khi hít ngửi phải các khói và khí đó có thể gây nguy hiểm tới sức khỏe của con người. Do đó cần chú ý: - Khi hàn giữ cho đầu người thợ ở ngoài vùng khói hàn. tránh hít phải khói hàn. - Khu vực làm việc cần được thông gió hoặc dùng các thiết bị hút lọc khí để loại bỏ khói và khí hàn. - Nếu thông gió không tốt cần sử dụng bình thở theo đúng qui định - Không được hàn, cắt ở vùng dính dầu mỡ hoặc sơn. Nhiệt của hồ quang làm cho các chất này cháy sinh ra hơi độc và các khí gây kích thích da. - Khi làm việc ở những nơi kín, chật hẹp cần được thông gió tốt hoặc phải sử dụng bình thở. e) An toàn khi sử dụng chai khí: Chai khí bảo vệ chứa khí với áp suất lớn, nếu bị hỏng có thể gây nổ. Vì vậy phải cẩn thận xử lý bất cứ một chi tiết nào: - Sử dụng đúng loại chai khí, đồng hồ đo, ống dẫn được thiết kế riêng biệt cho từng loại khí bảo vệ. Bảo quản chúng với điều kiện tốt nhất. - Tránh các chai khí áp suất cao bị quá nóng, va chạm mạnh và phát sinh tia lửa điện. - Cần giữ cho chai khí ở vị trí đứng và dùng dây sích buộc cố định chai khí trên xe đẩy hoặc trên giá đỡ để tránh chai khí bị rơi. - Cần giữ cho chai khí không chạm vào mạch điện hàn hoặc mạch điện khác. - Nghiêm cấm không được chạm điện cực hàn vào chai khí - Đọc kỹ cách sử dụng chai khí và an toàn cơ bản - Khi mở van chai khí cần tránh cho mặt đối diện với đầu phun khí ra của van. - Cần có lắp bảo vệ phía trên của van chai khí, trừ khi chai khí đang được nối ra sử dụng. BÀI 3: HÀN ĐƯỜNG THẲNG Ở VỊ TRÍ HÀN BẰNG (BTAD: Thực hiện đường hàn trên mặt phẳng vật liệu có chiều dầy S = 4mm ở vị trí hàn bằng) Mục tiêu của bài: Sau khi học xong bài này người học sẽ có khả năng: Chuẩn bị phôi hàn đảm bảo sạch, phẳng, đúng kích thước bản vẽ. Chọn chế độ hàn như: Đường kính dây hàn, cường độ dòng điện, điện thế hồ quang, lưu lượng khí bảo vệ phù hợp với chiều dày vật liệu. Chuẩn bị đầy đủ kính hàn, kìm hàn, búa nắn phôi hàn, búa gõ xỉ hàn, bàn hàn. Cắt đầu dây hàn đảm bảo chiều dài và góc vát nhọn. Thực hiện các chuyển động mỏ hàn thành thạo. Xác định vận tốc hàn phù hợp. Hàn mối hàn trên tấm kim loại đảm bảo độ sâu ngấu không rỗ khí, lẫn xỉ, xếp vảy đều, đúng kích thước. Làm sạch, kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng. I. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ: 1. Thiết bị - dụng cụ: - Máy hàn, nguồn hàn và bộ cấp dây tách rời - Máy hàn, nguồn hàn bộ cấp dây tích hợp 2. Nguyên vật liệu: - Thép các bon 4-5mm - Dây hàn : ER 70 S-6 - Khí hàn: Khí CO2 100% II.Trình tự thực hiện đường hàn trên mặt phẳng ở vị trí hàn bằng Bước 1: Gia công phôi: - Đọc bản vẽ * Yêu cầu kỹ thuật - Đường hàn thẳng - Đúng kích thước - Không khuyết tật - Chọn vật liệu: Thép đen dạng tấm - Tiến hành gia công * Yêu cầu kỹ thuật - Phôi phẳng, đúng kích thước - Không có pavia, mép hàn sạch Bước 2: Điều chỉnh các thông số hàn và gá kẹp phôi + Điều chỉnh các thông số hàn theo bảng Ở đây chiều dầy vật liệu S = 4 nên ta chọn các thông số như sau Chiều dày tấm (mm) Số lớp hàn Đường kính dây (mm) Ih (A) Uh (V) Vh (mm) Tiêu hao khí (l/ph) Tầm với điện cực (mm) 4 1 1,4 280 22-39 20-25 14-16 10 - 15 + Gá kẹp phôi: - Gá phôi lên bàn gá đảm bảo sự tiếp xúc tốt giữa vật hàn và tiếp mát - Phôi không được xê dịch trong quá trình hàn. Bước 3: Tiến hàn hàn Hướng hàn - Hướng hàn: Với chi tiết chiều dày S = 4mm, nên chọn phương pháp hàn trái là phương pháp hàn từ phải sang trái, hồ quang hướng trực tiếp vào kim loại cơ bản chưa được nung nóng (Vừa rễ thao tác, rễ quan sát lại vẫn đảm bảo được độ ngấu) - Góc nghiêng mỏ hàn và cách dao động mỏ hàn: - Cách dao động mỏ hàn: Ở vị trí hàn này, với kích thước mối hàn đã cho ta có thể sử dụng các cách dao động sau: + Mỏ hàn dao động theo hình răng cưa: chú ý dừng ở 2 biên lâu hơn một chút để hạn chế hiện tượng khuyết cạnh + Mỏ hàn dao động theo hình bán nguyệt: Khi dao động cũng dừng ở 2 biên lâu hơn - Chú ý: Trong quá trình hàn phải luôn luôn đảm bảo góc độ mỏ hàn không đổi, phần nhô của điện cực khỏi chụp khí, và cách dao động mỏ hàn để đảm bảo mối hàn đều, đẹp, đảm bảo chất lượng Do ảnh hưởng của nhiệt vật hàn đoạn đầu của đường hàn nhiệt vật hàn chưa cao nên mối hàn thường không ngấu bằng các đoạn sau và điểm đầu tiên thường hẹp và cao. Càng về cuối đường hàn thì vật hàn đã được nung nóng khá nhiều nên quá trình nóng chảy của vật hàn diễn ra nhanh hơn, mối hàn ngấu hơn nhưng chiều cao hơi thấp, điểm cuối cùng của đường hàn thường tạo rãnh nên kết cấu kém bền. Để khắc phục hiện tượng trên thì điểm đầu tiên ta đưa mỏ hàn vuông góc vật hàn để tập trung nhiệt cho điểm đầu, sau đó hạ góc độ mỏ hàn và tiền hành hàn hết đến cuối đường hàn, đến cuối đường hàn thì tắt hồ quang vài giây để nhiệt vũng hàn nguội sau đó thực hiện chấm ngắt hồ quang để điền đầy điểm cuối mối hàn. Bước 4: Kiểm tra đánh giá mối hàn + Đánh giá quá trình thực hiện: Gồm các yếu tố như góc nghiêng mỏ hàn, phương pháp dao động, các thông số cơ bản trong hàn MAG + Đánh giá chất lượng sản phẩm: - Kích thước sản phẩm so với yêu cầu bản vẽ (bề rộng, chiều cao mối hàn, vẩy mối hàn) - Điểm đầu và điểm cuối mối hàn - Phát hiện và sửa chữa các khuyết tật mối hàn từ đó tìm ra biện pháp khắc phục. + Đánh giá về an toàn trang thiết bị: Máy hàn, đồ gá, kìm hàn, mặt nạ hàn.. + Đánh giá về năng suất quá trình hàn: Đảm bảo thời gian đã quy định III/ Các khuyết tật của mối hàn, nguyên nhân và biện pháp đề phòng: TT Dạng khuyết tật Hình minh họa Nguyên nhân Biện pháp đề phòng 1 Mối hàn rỗ khí Tèt Rç khÝ - Lưu lượng khí quá lớn hoặc quá nhỏ - Góc nghiêng của mỏ hàn không đúng - Hàn ở nơi có gió lớn - Điều chỉnh lưu lượng khí bảo vệ hợp lý ( từ 10-12 l/Phút) - Duy trì góc nghiêng của mỏ hàn từ 75 – 80o - Che chắn gió khi hàn 2 Mối hàn không đều Không đều -Vận tốc hàn không đều. - Tầm với điện cực không ổn định - Dao động mỏ hàn không cùng biên độ - Duy trì vận tốc hàn đều - Điều chỉnh tầm với điện cực từ 10 – 12 mm - Duy trì biên độ dao động đều 3 Mối hàn không ngấu Tèt Kh«ng ngÊu l® - Dòng điện hàn và điện áp nhỏ. - góc nghiêng mỏ hàn không đúng. - Tầm với điện cực lớn - Điều chỉnh dòng điện và điện áp phù hợp - Duy trì góc nghiêng của mỏ hàn từ 75 – 80o - Điều chỉnh tầm với điện cực từ 10 – 12 mm BÀI 4: HÀN GIÁP MỐI KHÔNG VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ HÀN BẰNG Mục tiêu của bài: Sau khi học xong bài này người học sẽ có khả năng: Trình bày các thông số cơ bản của mối hàn giáp mối. Chuẩn bị phôi hàn đúng kích thước bản vẽ đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. Chuẩn bị vật liệu hàn, thiết bị, dụng cụ hàn đầy đủ an toàn. Chọn chế độ hàn (dh, Ih,Uh,Vh) và lưu lượng khí bảo vệ phù hợp với chiều dày vật liệu. Phân tích tác dụng của các phương pháp chuyển mỏ hàn, que hàn theo đường thẳng, hình bán nguyệt, hình răng cưa, hình tròn. Gá lắp các chi tiết hàn đảm bảo chắc chắn, đúng khe hở, đảm bảo các vị trí tương quan của chi tiết. Thực hiện các thao tác hàn thành thạo. Hàn mối hàn giáp mối không vát mép đảm bảo độ sâu ngấu, không rỗ khí, lẫn xỉ, không cháy cạnh, đúng kích thước bản vẽ. Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn. Thực hiện công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng. Bài tập luyện tập: Hàn liên kết giáp mối không vát mép ở vị trí hàn bằng (PA) bằng phương pháp hàn MAG hai chi tiết có kích thước 200 x 100 x 4 mm I. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ: 1. Thiết bị - dụng cụ: - Máy hàn, nguồn hàn và bộ cấp dây tách rời - Máy hàn, nguồn hàn bộ cấp dây tích hợp 2. Nguyên vật liệu: - Thép các bon 4-5mm - Dây hàn : ER 70 S-6 - Khí hàn: Khí CO2 100% II.Trình tự thực hiện liên kết giáp mối ở vị trí 1G bằng phương pháp hàn MAG Bước 1: Gia công phôi: - Đọc bản vẽ * Yêu cầu kỹ thuật - Đường hàn thẳng - Đúng kích thước - Không khuyết tật - Chọn vật liệu: Thép đen dạng tấm - Tiến hành gia công: cắt phôi theo kích thước (200x50x5)mm x 2 tấm/HS * Yêu cầu kỹ thuật - Phôi phẳng, đúng kích thước - Không có pavia, mép hàn sạch Bước 2: Điều chỉnh các thông số hàn và hàn đính + Điều chỉnh các thông số hàn theo bảng Với vật liệu thép các bon thấp S = 5 nên ta chọn các thông số như sau Chiều dày tấm (mm) Số lớp hàn Đường kính dây (mm) Ih (A) Uh (V) Vh (mm) Tiêu hao khí (l/ph) Tầm với điện cực (mm) 5 1 1,4 280 22-39 20-25 14-16 10 - 15 + Gá đính: - Đặt phôi lên bàn hàn sao cho bề mặt hai chi tiết đồng phẳng, khe hở đều. - Tăng dòng điện lên từ 10 – 15% so với Ih đã chọn và tiến hành hàn đính mặt A như hình vẽ. * Yêu cầu: Mối đính ngấu và chắc chắn Liên kết không biến dạng cong vênh Bước 3: Tiến hàn hàn a) Hàn mặt không có mối đính. - Chuẩn bị trước khi hàn mặt không có mối đính + Gá phôi trên bàn gá vị trí 1G + Điều chỉnh lại thông số hàn đã chọn. - Bắt đầu hàn: + Đưa mỏ hàn vào vị trí liên kết hàn với góc độ như hình vẽ. + Nhấn nút trên mỏ hàn khi hồ quang xuất hiện. + Thực hiện dao động mỏ hàn theo hướng từ phải qua trái. Phương pháp này có ưu điểm là khả năng lấp khe hở tốt, dễ kiểm soát đường hàn đặc biệt là những đường hàn giáp mối khe hở lớn và hàn góc. - Góc nghiêng mỏ hàn và cách dao động mỏ hàn: + Góc độ của mỏ hàn so với trục đường hàn một góc từ 75 đến 80o. + Góc tạo bởi giữa bề mặt hai phôi là 90o + Dao động mỏ hàn thực hiện theo kiểu bán nguyệt hoặc răng cưa tương tự như hàn hồ quang que hàn vỏ thuốc. Biên độ dao động từ 4 đến 5mm. b) Kiểm tra đánh giá mối hàn và hàn mặt có mối đính. - Đánh giá đường hàn không có mối đính + Đánh giá quá trình thực hiện: Gồm các yếu tố như góc nghiêng mỏ hàn, phương pháp dao động, các thông số cơ bản trong hàn MAG + Đánh giá chất lượng sản phẩm: - Kích thước sản phẩm so với yêu cầu bản vẽ. - Phát hiện và sửa chữa các khuyết tật mối hàn từ đó tìm ra biện pháp khắc phục. - Tính thẩm mỹ của mối hàn: Vẩy đều, không có khuyết tật - Hàn mặt có mối đính: Thao tác kỹ thuật tương tự như đường hàn không có mối đính tuy nhiên cần lưu ý khi hàn phải vệ sinh mặt có mối đính và khi hàn qua mối đính thì tốc độ hàn nhanh hơn để tránh hiện tượng mối hàn không đều III.các dạng sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp đề phòng. TT Dạng sai hỏng Hình minh họa Nguyên nhân Cách khắc phục 1 Mối hàn cháy cạnh -Do vận tốc hàn nhanh đầu dây hàn chuyển động trước vũng hàn dẫn đến hiện tượng kim loại lỏng bắn toé mạnh, độ nóng chảy của kim loại cơ bản kém và lượng kim loại bồi đắp vào vũng hàn giảm. - Do dao động mỏ hàn không có điểm dừng tại các biên độ dao động. - Dừng hồ quang ở hai mép hàn 2 Mối hàn rỗ khí - Thiếu khí bảo vệ. - Do hàn trong môi trường có gió thổi với vận tốc gió >5m/giây. - Tăng lưu lượng khí bảo vệ - Che chắn gió tại khu vực hàn 3 Mối hàn không ngấu Do vận tốc hàn chậm lượng kim loại nóng chảy vận chuyển từ đầu dây hàn vào vũng hàn lớn dẫn đến hiện tượng chảy tràn kim loại lỏng lên phía trước vũng hàn cản trở sự nóng chảy của kim loại - Tăng tốc độ hàn Bài 5: HÀN GIÁP MỐI CÓ VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ HÀN BẰNG Mục tiêu của bài: Sau khi học xong bài này người học sẽ có khả năng: Trình bày các thông số cơ bản của mối hàn như: Chiều cao, bề rộng của mối hàn, góc vát, khe hở, chiều dày mép vát của phôi hàn. Chuẩn bị phôi hàn sạch, thẳng, phẳng và các loại dụng cụ, thiết bị hàn đầy đủ. Tính toán chế độ hàn (dh, Ih,Uh,Vh) lưu lượng khí bảo vệ phù hợp với chiều dày vật liệu, kiểu liên kết hàn, vị trí hàn. Gá phôi hàn, hàn đính chắc chắn đúng kích thước. Trình bày kỹ thuật hàn mối hàn giáp mối có vát bằng phương pháp hàn MIG, MAG. Hàn mối hàn giáp mối đảm bảo độ sâu ngấu, ít rỗ khí, lẫn xỉ, ít biến dạng đúng kích thước bản vẽ. Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn. Thực hiện công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng. Bài tập luyện tập: Hàn liên kết giáp mối có vát mép ở vị trí hàn bằng (PA) bằng phương pháp hàn MAG hai chi tiết có kích thước 200 x 100 x 6 mm I. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ: 1. Thiết bị - dụng cụ: - Máy hàn, nguồn hàn và bộ cấp dây tách rời - Máy hàn, nguồn hàn bộ cấp dây tích hợp - Máy cắt vát mép. - Máy mài. 2. Nguyên vật liệu: - Thép các bon 4-5mm - Dây hàn : ER 70 S-6 - Khí hàn: Khí CO2 100% II. Kiến thức lý thuyết liên quan 1. Mối hàn giáp mối vát mép chữ V: d 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 22 b 10 12 12 14 16 18 20 22 26 28 30 b1 2±1 3±1 6±1 10±1 a 2±1 2±1 2±1 2±1 h1 2±1 2±1 2±1 2±1 h 3±1 4±1 6±1 8±1 p 2±1 2±1 2±1 2±1 a 60±5o 60±5o 60±5o 60±5o III.Trình tự thực hiện liên kết giáp mối có vát mép ở vị trí 1G bằng phương pháp hàn MAG Bước 1: Gia công phôi: - Đọc bản vẽ a * Yêu cầu kỹ thuật - Mối hàn ngấu chân, phần lồi £ 2 - Bề mặt lớp phủ đều. - Không khuyết tật. - Liên kết không biến dạng - Chọn vật liệu: Thép đen dạng tấm - Tiến hành gia công: cắt phôi theo kích thước (200x50x6)mm x 2 tấm. Với S = 6 thực hiện gia công phôi theo các kích thước P = 2±1; a =2±1; a = 60±5o * Yêu cầu kỹ thuật - Phôi phẳng, đúng kích thước - Không có pavia, mép hàn sạch Bước 2: Điều chỉnh các thông số hàn và hàn đính + Điều chỉnh các thông số hàn theo bảng Thứ tự lớp Đường kính dây (mm) Ih (A) Uh (V) Vh (mm) Tiêu hao khí (l/ph) Tầm với điện cực (mm) Lớp1 1,4 280 22 - 39 20-25 14 - 16 10 - 15 Lớp 2 1,4 320 22 - 39 20 - 25 14 - 16 10 - 15 + Hàn đính - Gá phôi chắc chắn trên đồ gá, tạo góc biến dạng ngược a = 10 - 20 - Gá mặt sau của mối hàn( mặt B), gá 2 điểm hàn như hình vẽ. - Đảm bảo góc khe hở hai chi tiết như hình vẽ Bước 3: Tiến hàn hàn a) Hàn lớp lót đáy. - Chuẩn bị trước khi hàn mặt không có mối đính + Gá phôi trên bàn gá vị trí 1G + Điều chỉnh lại thông số hàn đã chọn. - Bắt đầu hàn: Đưa mỏ hàn về vị trí đường hàn và thực hiện hàn từ phải qua trái như hình vẽ. Giữ mỏ hàn với khoảng cách không đổi và dao động que hàn theo đường thẳng không có dao động ngang. b) Hàn các lớp tiếp theo - Kiểm tra rút kinh nghiệm đường hàn lớp 1. -Tiến hành hàn mặt có mối đính: Thao tác kỹ thuật như đường hàn mặt không có mối đính + Bắt đầu đường hàn: Gây hồ quang cách điểm đầu đường hàn một khoảng từ 5mm đến 10mm sau đó nâng cao chiều dài hồ quang đồng thời di chuyển mỏ hàn ngược trở lại điểm đầu và hạ thấp chiều dài hồ quang xuống một khoảng từ ( 1¸ 3)mm. + Khi kết thúc đường hàn: Thực hiện chấm ngắt từ 2 đến 3 lần và giữ nguyên mỏ hàn để khí bảo vệ vũng hàn không bị tác động của môi trường xung quanh. Lưu ý:Khi hàn qua mối đính nâng cao chiều cao cồt hồ quang và tăng tốc độ hàn nhanh hơn để tránh hiện tượng mối hàn bị gồ cao tại vị trí mối đính. IV. Các dạng sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp đề phòng 1. Đường hàn lệch trục a) Nguyên nhân: - Góc độ mỏ hàn không đúng. Sai góc độ b ≠ 90o. - Tư thế thao tác không đúng, vị trí đặt phôi không hợp lý. - Biên độ dao động ngang không đều b) Biện pháp đề phòng: -Nghiêng góc độ vòi hàn về vị trí 90 độ, dao động lắc ngang đúng biên độ xoay lại tư thế hàn sao cho góc quan sát thuận lợi nhất. -Bố trí nơi làm việc hợp lý sao cho vị trí thao tác hàn phải thuận lợi. 2. Mối hàn bị rỗ khí a) Nguyên nhân: Sự bảo vệ của khí CO2 kém hiệu quả. Tầm với của điện cực quá lớn. b) Biện pháp đề phòng. - Kiểm tra lưu lượng khí bảo vệ đi ra mỏ hàn trước khi hàn. - Giữ cho tầm với điện cực đúng tiêu chuẩn và ổn định. BÀI 6: HÀN GÓC KHÔNG VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ HÀN BẰNG Mục tiêu của bài:: Sau khi học xong bài này người học sẽ có khả năng: Trình bày các thông số cơ bản của mối hàn góc, hàn chồng và ứng dụng của Hàn Chồng. Chuẩn bị phôi hàn sạch, đúng kích thước bản vẽ. Chọn chế độ hàn, lưu lượng khí bảo vệ phù hợp với chiều dày vật liệu và kiểu liên kết hàn góc, hàn chồng. Chọn cách dao động mỏ hàn que hàn thích hợp cho mối hàn góc. Hàn mối hàn góc đảm bảo độ sâu ngấu, ít rỗ khí, lẫn xỉ, không khuyết cạnh, ít biến dạng, đúng kích thước bản vẽ. Làm sạch, kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn. Sửa chữa các khuyết tật mối hàn không xẩy ra phế phẩm vật hàn. Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng Bài tập luyện tập: Hàn liên kết chữ T không vát mép ở vị trí (PB) hai chi tiết có kích thước 200 x 50 x 4 mm I. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ: 1. Thiết bị - dụng cụ: - Máy hàn, nguồn hàn và bộ cấp dây tách rời - Máy hàn, nguồn hàn bộ cấp dây tích hợp 2. Nguyên vật liệu: - Thép các bon 4-5mm - Dây hàn : ER 70 S-6 - Khí hàn: Khí CO2 100% II.Trình tự thực hiện liên kết góc ở vị trí 1F bằng phương pháp hàn MAG Bước 1: Gia công phôi: - Đọc bản vẽ * Yêu cầu kỹ thuật - Đúng kích thước - Không khuyết tật - Liên kết không biến dạng - Chọn vật liệu: Thép đen dạng tấm - Tiến hành gia công: cắt phôi theo kích thước (200x50x4)mm x 2 tấm/HS * Yêu cầu kỹ thuật - Phôi phẳng, đúng kích thước - Không có pavia, mép hàn sạch Bước 2: Điều chỉnh các thông số hàn và hàn đính + Điều chỉnh các thông số hàn theo bảng Với vật liệu thép các bon thấp S = 4 nên ta chọn các thông số như sau Chiều dầy tấm (mm) Đường kính dây (mm) Cạnh mối hàn góc (mm) Số lớp hàn góc Dòng điện hàn Ih (A) điện thế hàn Uh (V) Tốc độ hàn (m/h) Tầm với điện cực (mm) Tiêu hao khí (l/ph) 4,0 1,0 4,0 1 100 18-20 16-20 8-12 8-10 + Gá đính: - Tăng Ih lên từ (10 – 15)% so với Ih đã chọn và điều chỉnh máy về chức năng hàn đính. Gá phôi trên bàn gá đạt độ vuông góc và song song. +Vị trí, khoảng cách, chiều dài các mối đính như hình vẽ. * Yêu cầu: Mối đính ngấu và chắc chắn Liên kết không biến dạng cong vênh Bước 3: Tiến hành hàn: a) Hàn mặt không có mối đính + Bắt đầu đường hàn: Gây hồ quang cách điểm đầu đường hàn một khoảng từ 5mm đến 10mm sau đó nâng cao chiều dài hồ quang đồng thời di chuyển mỏ hàn ngược trở lại điểm đầu và hạ thấp chiều dài hồ quang xuống một khoảng từ ( 1¸ 3)mm. + Khi kết thúc đường hàn: Thực hiện chấm ngắt từ 2 đến 3 lần và giữ nguyên mỏ hàn để khí bảo vệ vũng hàn không bị tác động của môi trường xung quanh. b) Kiểm tra rút kinh nghiệm đường hàn không có mối đính. -Tiến hành hàn mặt có mối đính: Thao tác kỹ thuật như đường hàn mặt không có mối đính Lưu ý:Kh i hàn qua mối đính nâng cao chiều cao cồt hồ quang và tăng tốc độ hàn nhanh hơn để tránh hiện tượng mối hàn bị gồ cao tại vị trí mối đính. IV. Các dạng sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp đề phòng 1. Mối hàn chảy xệ a) Nguyên nhân: - Do cường độ dòng điện hàn quá lớn. - Góc độ mỏ hàn không đúng kỹ thuật b) Biện pháp đề phòng. - Trước khi hàn phải điều chỉnh cường độ dòng điện hàn phù hợp với chiều dày vật hàn. - Duy trì đúng góc độ mỏ hàn. 2. Mối hàn rỗ khí a) Nguyên nhân: - Sự bảo vệ của khí CO2 kém hiệu quả. - Tầm với điện cực quá lớn. b) Biện pháp đề phòng. Duy trì tầm với điện cực một khoảng cách ngắn. BÀI 7: HÀN GÓC CÓ VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ HÀN BẰNG Bài tập luyện tập: Hàn liên kết chữ T vát mép ở vị trí (PB) hai chi tiết có kích thước 200 x 100 x 6 mm I. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ: 1. Thiết bị - dụng cụ: - Máy hàn, nguồn hàn và bộ cấp dây tách rời - Máy hàn, nguồn hàn bộ cấp dây tích hợp 2. Nguyên vật liệu: - Thép các bon 4-5mm - Dây hàn : ER 70 S-6 - Khí hàn: Khí CO2 100% II. Kiến thức lý thuyết liên quan Các dạng liên kết góc có vát mép 1. Liên kết góc vát một phía a = 2± 1; a = 55± 3o ; P = 2¸3 d 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 K1 6 8 8 10 10 12 12 16 18 20 22 24 26 28 30 32 K2 4 5 6 b ≥3 4 6 c 2¸3 2¸3 2¸4 2. Liên kết góc vát 2 phía d 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 K1 6 6 8 8 10 12 14 16 16 18 18 20 20 22 22 24 K2 5 ¸6 III.Trình tự thực hiện liên kết góc ở vị trí 1F bằng phương pháp hàn MAG Bước 1: Gia công phôi: - Đọc bản vẽ * Yêu cầu kỹ thuật - Đúng kích thước - Không khuyết tật - Liên kết không biến dạng - Chọn vật liệu: Thép đen dạng tấm - Tiến hành gia công: cắt phôi theo kích thước (200x50x6)mm x 2 tấm/HS Với chi tiết có chiều dầy d = 6 ta vát mép tấm vách với các thông số như hình vẽ * Yêu cầu kỹ thuật - Phôi phẳng, đúng kích thước - Không có pavia, mép hàn sạch Bước 2: Điều chỉnh các thông số hàn và hàn đính + Điều chỉnh các thông số hàn theo bảng Thứ tự lớp hàn Chiều dầy tấm (mm) Đường kính dây (mm) Dòng điện hàn Ih (A) Điện thế hàn Uh (V) Tốc độ hàn (m/h) Tầm với điện cực (mm) Tiêu hao khí (l/ph) I 6 1,0 230 26-35 26-35 16-25 10-15 II 250 + Gá đính - Đính phôi ở mặt phẳng không vát cạnh theo các kích thước như hình vẽ. Tăng Ih lên từ (10 – 15)% so với Ih đã chọn và điều chỉnh máy về chức năng hàn đính. Gá phôi trên bàn gá đạt độ vuông góc và song song. 75 0- 800 450 * Yêu cầu: Mối đính ngấu và chắc chắn Liên kết không biến dạng cong vênh Bước 3: Tiến hành hàna) Hàn lớp 1: + Hướng đầu dây vào sát vị trí khe hở của đầu liên kết hàn. + Nhấn công tắc tạo hồ quang và di chuyển mỏ hàn theo đường thẳng theo hướng từ phải sang trái. + Trong khi di chuyển mỏ hàn, quan sát sự nóng chảy đều cả hai phía của cạnh hàn. + Khi hàn đến cuối đường hàn, từ từ di chuyển mỏ hàn trở lại một khoảng từ 3 đến 5mm hoặc dùng phương pháp chấm ngắt hồ quang để điền đầy phần cuối mối hàn. b) Kiểm tra lớp 1 và hàn lớp 2. * Các trọng tâm kiểm tra đánh giá đường hàn 1: - Sự bám dính của các hạt kim loại - Độ ngấu chân mối hàn về phía mặt sau. - Sự đồng đều về chiều cao và chiều rộng mối hàn. Hàn lớp 2: + Điều chỉnh chế độ hàn lớp 2 theo các thông số đã chọn. + Bắt đầu đường hàn tương tự như lớp 1. Hướng đầu dây hàn vào vị trí cạnh trên của lớp thứ nhất và thực hiện dao động mỏ hàn theo hướng từ phải sang trái. + Sử dụng phương pháp dao động theo hình răng cưa hoặc tam giác trong trường hợp cần chiều dầy mối hàn lớn. Trong quá trình dao động cần dừng lại ở vị trí biên về phía bên trên để tránh hiện tượng cháy cạnh trên. IV Các dạng sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp đề phòng 1. Mối hàn quá to so với kích thước yêu cầu. Dạng sai hỏng này thường sảy ra sau khi hàn hết đường hàn lớp thứ nhất thì đường hàn đã gần đạt kích thước so với quy định. Do đó khi tiếp tục hàn lớp thứ hai thì kích thước của mối hàn rất lớn. a) Nguyên nhân: - Tốc độ hàn chậm - Phương pháp dao động không hợp lý. - Chọn dòng điện quá lớn b) Biện pháp đề phòng - Tăng tốc độ hàn - Thực hiện phương pháp dao động mỏ hàn theo đường thẳng. - Giảm dòng điện hàn. 2. Chân mối hàn không ngấu sang mặt bên. Một trong lỗi cơ bản của phương pháp hàn vát mép nhiều lớp là không đạt độ lồi về phía mặt sau của mối hàn hoặc có nhưng không đều. Nguyên nhân - Chuẩn bị liên kết chưa tốt (Góc vát a nhỏ trong khi chiều dầy không vát (p) lớn. - Khe hở giữa hai chi tiết bé hoặc không đều. - Mối đính không chắc, bị bung trong khi hàn. - Phương pháp dao động và góc độ mỏ hàn không đúng. b) Biện pháp đề phòng. - Kiểm tra công việc chuẩn bị liên kết trước khi gá đính - Kiểm tra mối đính trươc khi hàn. - Chọn phương pháp dao động hợp lý sao cho khả năng lấp khe hở tốt nhất. BÀI 8: HÀN GẤP MÉP KIM LOẠI MỎNG Ở VỊ TRÍ HÀN BẰNG Mục tiêu của bài: Sau khi học xong bài này người học sẽ có khả năng: Trình bày các thông số cơ bản của mối hàn gấp mép, ứng dụng của mối hàn gấp mép. Chuẩn bị phôi đảm bảo sạch, đúng kích thước bản vẽ. Chọn chế độ hàn (dq, Uh, Ih, Vh) và lưu lượng khí phù hợp với chiều dày vật liệu. Gá phôi hàn chắc chắn, hàn đính đúng kích thước. Thực hiện hàn mối hàn gấp mép đảm bảo độ sâu ngấu, xếp vảy đều, không rỗ khí, lẫn xỉ, ít biến dạng, đúng kích thước bản vẽ. Kiểm tra, đánh giá đúng chất lượng mối hàn. Sửa chữa các khuyết tật mối hàn không để phế phẩm vật hàn. Thực hiện tố công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng. Bài tập luyện tập: Hàn gấp mép kim loại mỏng ở vị trí hàn bằng hai chi tiết có kích thước 150 x 50 x 2 I. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ: 1. Thiết bị - dụng cụ: - Máy hàn, nguồn hàn và bộ cấp dây tách rời - Máy hàn, nguồn hàn bộ cấp dây tích hợp - Máy uốn mép. 2. Nguyên vật liệu: - Thép các bon 4-5mm - Dây hàn : ER 70 S-6 - Khí hàn: Khí CO2 100% II. Kiến thức lý thuyết liên quan Liên kết gấp mép tấm mỏng d 1 ¸2 b 2d r d III.Trình tự thực hiện liên kết giáp mối tấm mỏng ở vị trí 1G Bước 1: Gia công phôi: Đọc bản vẽ * Yêu cầu kỹ thuật - Đúng kích thước - Không khuyết tật - Liên kết không biến dạng - Chọn vật liệu: Thép đen dạng tấm - Tiến hành gia công: cắt phôi theo kích thước (150x50x2)mm x 2 tấm/HS Với chi tiết có chiều dầy d = 2 ta uốn mép tấm với các thông số như hình vẽ * Yêu cầu kỹ thuật - mép uốn cong, bám đều - Bề mặt phôi phẳng - góc uốn nhỏ. Bước 2: Điều chỉnh các thông số hàn và hàn đính a) Chọn thông số hàn: Chiều dày tấm (mm) Số lớp hàn Khe hở hàn (mm) Đường kính dây (mm) Ih (A) Uh (V) Vh (mm) Tiêu hao khí (l/ph) 2,0 1 0 - 1 0.8 70-120 18-21 18-25 8 - 10 b) Gá đính - Đặt phôi trên bàn gá đảm bảo khe hở giữa hai chi tiết bám đều (a = 0¸ 1) - Gá phôi đảm bảo góc biến dạng ngược g = 30 – 50 * Yêu cầu kỹ thuật - Mối đính ngấu, chắc chắn - Khe hở liên kết đều. - Mép liên kết bám đều. Bước 3: Tiến hành hàn. + Gá phôi trên bàn gá vị trí 1G + Điều chỉnh lại thông số hàn đã chọn. - Bắt đầu hàn: Đưa mỏ hàn về vị trí đường hàn và thực hiện hàn từ phải qua trái như hình vẽ. Giữ mỏ hàn với khoảng cách không đổi và dao động mỏ hàn theo đường thẳng không có dao động ngang như hình vẽ. - Kết thúc đường hàn: Thực hiện chấm ngắt liên tục để lấp rãnh hồ quang. IV. Các dạng sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp đề phòng. 1.Mối hàn cháy thủng. a) Nguyên nhân: - Chọn dòng điện lớn. - Chuẩn bị mép hàn không tốt, khe hở rộng - Tốc độ hàn chậm. b) Biện pháp đề phòng - Giảm dòng điện hàn và điện áp. - Kiểm tra mép hàn đảm bảo độ kín khít đều. - Hàn với tốc độ nhanh 2. Đường hàn lệch trục a) Nguyên nhân - Góc độ mỏ hàn không đúng - Mép liên kết bám không đều -Thao tác không chính xác b) Biện pháp đề phòng - Duy trì đúng góc độ mỏ hàn - Kiểm tra, điều chỉnh mép hàn trước khi hàn.