Giáo trình Đào tạo máy trưởng hạng ba môn thực hành hàn

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI CỤC ĐƯỜNG THỦY NỘI ĐỊA VIỆT NAM GIÁO TRÌNH ĐÀO TẠO MÁY TRƯỞNG HẠNG BA MÔN THỰC HÀNH HÀN Năm 2014 LỜI GIỚI THIỆU Thực hiện chương trình đổi mới nâng cao chất lượng đào tạo thuyền viên, người lái phương tiện thủy nội địa quy định tại Thông tư số 57/2014/TT-BGTVT ngày 24 tháng 10 năm 2014 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải. Để từng bước hoàn thiện giáo trình đào tạo thuyền viên, người lái phương tiện thủy nội địa, cập nhật những kiến thức và kỹ năng mới. Cục Đường thủy nội địa Việt Nam tổ chức biên soạn “Giáo trình thực hành hàn”. Đây là tài liệu cần thiết cho cán bộ, giáo viên và học viên nghiên cứu, giảng dạy, học tập. Trong quá trình biên soạn không tránh khỏi những thiếu sót, Cục Đường thủy nội địa Việt Nam mong nhận được ý kiến đóng góp của Quý bạn đọc để hoàn thiện nội dung giáo trình đáp ứng đòi hỏi của thực tiễn đối với công tác đào tạo thuyền viên, người lái phương tiện thủy nội địa. CỤC ĐƯỜNG THỦY NỘI ĐỊA VIỆT NAM Chương 1 KỸ THUẬT HÀN Bài 1 : NỘI QUI NGHỀ HÀN Để đảm bảo an toàn và sức khỏe, nhằm không ngừng nâng cao năng suất lao động, đảm bảo hoàn thành kế hoạch sản xuất, mỗi công nhân hàn đều phải quán triệt và tuân thủ kỹ thuật an toàn lao động. 1.1. An toàn khi hàn hồ quang 1.1.1. An toàn nhằm tránh những ánh sáng do hồ quang phát ra và những kim loại nóng chảy bắn ra Để khắc phục những vấn đề trên, vì vậy trong khi thao tác, cần có những biện pháp an toàn sau : - Cần phải trang bị đầy đủ dụng cụ bảo hộ lao động như : mặt nạ, kính hàn, mũ, găng tay, giày da, quần áo… - Xung quanh nơi làm việc không được để những chất dễ cháy, dễ nổ. Lúc làm việc trên cao phải có những tấm sắt ở dưới vật hàn để tránh những kim loại nóng chảy giọt xuống, làm những người ở dưới bị bỏng hoặc gây nên hỏa hoạn. - Xung quanh những nơi làm việc phải có những tấm che chắn, trưuớc khi mồi hồ quang phải quan sát bên cạnh để tránh những tia sáng hồ quang ảnh hưởng đến sức khỏe của người làm việc xung quanh. 1.1.2. An toàn nhằm tránh điện giật Để tránh hiện tượng này, người thợ phải có những biện pháp sau : - Vỏ ngoài của máy và cầu dao cần phải được tiếp đất tốt. - Tất cả những dây dẫn dùng để hàn phải được cách điện tốt. - Khi ngắt điện hoặc đóng cầu dao thường phải đeo găng tay da khô và phải nghiêng đầu về một bên để tránh tình trạng bị bỏng do tia lửa điện gây nên. - Tất cả các dụng cụ khi hàn như : găng tay, quần áo, giày… phải khô ráo. - Khi làm việc ở nơi ẩm ướt phải đi giày cao su hoặc dùng tấm gỗ khô để lót dưới chân. - Khi làm việc ở trong những ống tròn và những vật đựng bằng kim loại phải có tấm cách điện ở dưới chân. - Khi hàn ở những nơi thiếu ánh sáng hoặc ban đêm phải trang bị đầy đủ bóng đèn. - Nếu thấy người bị điện giật, phải lập tức ngắt nguồn điện chính. 1.1.3. An toàn nhằm tránh nổ, trúng độc và những nguy hại khác Để đảm bảo an toàn, khi thao tác cần có những biện pháp sau : - Khi hàn những vật chứa như két xăng, những chất dễ cháy thì phải cọ rữa sạch sẽ và để khô trước khi hàn. - Khi làm việc trong nồi hơi hoặc những thùng lớn thì sau một thời gian phải ra ngoài hô hấp không khí mới. - Khi cạo và làm sạch xỉ hàn phải đeo kính trắng. - Chỗ làm công việc hàn phải được thông gió tốt, đặc biệt là hàn kim loại màu. - Khi hàn ở trên cao phải đeo dây an toàn và phải buộc vào dây cáp trên giá cố định. 1.2. An toàn khi hàn hơi 1.2.1. Đối với máy sinh khí axêtylen : - Trước khi khởi động máy, phải xả hết không khí chứa sẵn trong máy ra hết khi ngữi thấy mùi axêtylen để tránh hiện tượng nổ do hỗn hợp axêtylen và không khí. - Không được dùng máy quá năng suất cho phép vì có thể dẫn đến sự cố nguy hiểm như : nổ. - Để ngăn ngừa lửa tạt, cần lưu ý : + Kiểm tra nước chảy từng giọt, không được cho nước đầy quá hoặc cạn quá. + Khi ngừng làm việc phải đóng chặt van khóa. + Sau mỗi ca phải kiểm tra mức nước trong bình. + Mỗi tháng phải tháo bình ra rửa sạch một lần. - Không được để bả đất đèn ngay ở chỗ để máy mà phải để xa chỗ làm việc. - Cấm dùng lửa, hút thuốc hoặc bật lửa ở nơi có máy sinh khí. - Công nhân phải ngừng vận hành máy khi : + Nắp an toàn và bình ngăn lửa tạt lại không tốt. + Những phần chính của máy có đường nứt, phồng, chảy nước, xì hơi hoặc thành bình bị gỉ quá mức… + Áp kế không tốt. + Các nắp cửa thông không tốt hoặc không có đủ chi tiết bắt chặt. - Mỗi khi máy nghĩ lâu, phải xả hết khí ra ngoài, lấy bả đất đèn ra, cạo rửa sạch ngăn chứa đất đèn rồi phơi khô. 1.2.2. Đối với bình ôxy : - Bình chứa oxy phải để xa ngọn lửa ít nhất là 5m. - Trước khi lắp van giảm áp phải mở van khóa nhẹ nhàng để tránh hiện tượng nổ. - Không được để chai oxy gần dầu mỡ, các chất cháy và các chất dễ bắt lửa. - Khi vận chuyển các chai oxy phải thật nhẹ nhàng, tránh va chạm mạnh. 1.2.3. Đối với đất đèn : - Đất đèn phải chứa nơi khô ráo, tránh mưa hắt và phải có phương tiện chữa cháy. - Khi vận chuyển phải nhẹ nhàng, tránh va chạm. - Khi mở thùng chứa đất đèn phải tránh những dụng cụ bằng thép vì dễ gây nổ do tia lửa sinh ra. 1.2.4. Đối với van giảm áp : - Van giảm áp của loại nào thì dùng riêng cho loại đó, không được lẫn lộn. - Trước khi lắp van giảm áp phải kiểm tra ống, nhánh trên van khóa của bình oxy có dầu mỡ và bụi bẩn không. - Khi ngưng làm việc thì trước khi đóng van khóa phải nới lỏng vít điều chỉnh trong van giảm áp đến khi kim áp kế chỉ số O. - Hàng tháng phải dùng nước xà phòng bôi trên các phần nối của van để kiểm tra xem van có hở không. Bài 2 : KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI HÀN 2.1. Khái niệm Hàn là quá trình nối hai đầu của một chi tiết hoặc nhiều chi tiết với nhau bằng cách nung nóng chúng đến trạng thái chảy hay dẻo. Khi hàn ở trạng thái chảy thì ở chỗ nối của vật hàn chảy ra và sau khi đông đặc ta nhận được mối hàn. Khi hàn ở trạng thái dẻo thì chỗ nối được nung nóng đến trạng thái mềm dẻo, khi ấy khả năng thẩm thấu và chuyển động các phân tử của kim loại hàn tăng lên, nên chúng có thể dính lại với nhau. 2.2. Phân loại Hàn có thể chia ra làm 2 nhóm : 2.2.1. Hàn nóng chảy Hàn nóng chảy là nung nóng vật hàn và que hàn đến trạng thái chảy, sau đó kết tinh hoàn toàn tạo thành mối hàn. Hàn nóng chảy có 2 loại : - Hàn điện hồ quang : là dùng que hàn dưới tác dụng của dòng điện đốt chảy vật hàn và que hàn tạo nên mối hàn. - Hàn khí : (còn gọi là hàn hơi) là dùng khí nóng và kim loại đốt chảy vật hàn tạo nên mối hàn. 2.2.2. Hàn áp lực Hàn áp lực là đốt nóng vật hàn đến trạng thái dẻo, sau đó được ép hoặc dập để tăng khả năng thẩm thấu các phân tử làm cho chúng liên kết chặt với nhau tạo thành mối hàn. Hàn áp lực gồm có : - Hàn rèn : vật rèn nói chung được nung nóng khoảng 1200 ÷ 13000C trong lò rèn, sau đó lấy ra đặt lên đe, dùng búa dập cho kết nối lại với nhau. - Hàn nhiệt nhôm : là phương pháp dùng nhiệt phát ra do sử cháy của bột nhôm với oxýt sắt tạo ra mối hàn. - Hàn tiếp xúc : là cho dòng điện có cường độ lớn chạy qua chi tiết hàn, chỗ có tiếp xúc điện trở lớn sẽ bị nung nóng đến trạng thái hàn và nhờ tác dụng của lực cơ học, chúng sẽ dính chắt lại với nhau. Bài 3 : THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, QUE HÀN 3.1. Thiết bị Trong thực tế máy hàn thường có hai loại : máy hàn một chiều và máy hàn xoay chiều. Loại máy hàn xoay chiều là loại máy được sử dụng phổ biến nhất. Ở đây chúng ta sẽ khảo sát loại máy hàn xoay chiều. Sơ lượt máy hàn điện xoay chiều có lõi di động 3.1.1. Cấu tạo Bên ngoài được bọc bởi lớp vỏ bằng thép, bên trong gồm có 2 cuộn sơ cấp, 2 cuộn thứ cấp, lõi thép biến áp, trục vít, tay quay…như hình vẽ. 3.1.2. Nguyên lý làm việc Loại này dùng để giảm điện thế mang điện từ 220 vôn hoặc 380 vôn, xuống điện thế không tải từ 75 đến 60 vôn để đảm bảo an toàn khi làm việc. - Hai cuộn sơ cấp được nối với điện lưới, thông qua cầu dao. - Hai cuộn thứ cấp được nối với kiềm hàn và vật hàn. Đây là loại máy có từ thông tán cao, khi thay đổi khoảng cách giữa 2 cuộn biến thế, lượng từ thông cũng thay đổi. Vì vậy có thể thay đổi dòng điện hàn bằng 2 cách : + Thay đổi số vòng quấn của các cuộn dây. + Thay đổi khoảng cách giữa 2 cuộn dây. Khi các cuộn dây gần nhau thì dòng điện hàn tăng lên và ngược lại. 3.2 Dụng cụ Ngoài máy hàn ra, người thợ cần một số dụng cụ như sau : 3.2.1. Kiềm hàn : Kiềm hàn dùng để kẹp que hàn và phải thỏa mãn một số yêu cầu sau : - Giữ cho que hàn ở vị trí thuận lợi nhất để hàn. - Phải tiếp xúc điện tốt. - Chỗ tay cầm của kiềm hàn không bị nung nóng quá. - Khối lượng kiềm hàn phải nhỏ hơn 0,6kg, chịu được dòng điện hàn khoảng 300A. 3.2.2. Dây hàn : Dây hàn làm nhiệm vụ dẫn dòng điện từ máy đến kiềm hàn. Do đó cần có một số yêu cầu sau : - Dây phải mềm và không dài quá 30mm (nếu dài sẽ tổn thất điện áp lớn). - Các điểm nối phải sạch và phải siết chặt. - Dây không được nóng quá 800C. Do đó tiết diện dây được chọn như sau : Ih max (A) Tiết diện dây (mm2) 200 25 300 50 450 70 600 95 3.2.3. Mặt nạ hàn : Mặt nạ hàn phải nhẹ, khối lượng phải nhỏ hơn 0,6kg. Kính hàn phải có độ đậm, nhạt khác nhau tùy thuộc vào cường độ dòng điện hàn. Dòng điện hàn Độ đậm, nhạt < 100 Hơi nhạt 100 ÷ 350 Trung bình > 350 Hơi đậm 3.2.4. Búa gỏ rỉ : Búa gỏ rỉ có một đầu nhọn, một đầu dẹp dùng để gỏ rỉ sau khi hàn. 3.2.5. Bàn chải sắt : Bàn chải sắt cần có cán để cầm dùng làm sạch rỉ sau khi dùng gỏ rỉ. 3.3 Que hàn 3.3.1. Phân loại que hàn Có thể phân loại que hàn như sau : 3.3.1.1. Phân loại theo công dụng : gồm có - Que hàn thép các bon kết cấu. - Que hàn thép hợp kim cao kết cấu. - Que hàn đắp. - Que hàn gang và que hàn kim loại có màu. 3.3.1.2. Phân loại theo thành phần hóa học : gồm 2 loại - Que hàn tính axít : thành phần thuốc bọc là ôxýt sắt, ôxýt mangan, ôxýt titan… - Que hàn tính kiềm : thành phần thuốc bọc là đá hoa, đá huỳnh thạch và gốm. 3.3.2. Thuốc bọc que hàn Trong quá trình hàn, thuốc bọc que hàn có tác dụng : - Nâng cao tính ổn định của hồ quang. - Đề phòng kim loại nóng chảy chịu ảnh hưởng không tốt của không khí. - Đảm bảo ôxy thoát khỏi kim loại mối hàn tốt hơn. - Thêm nguyên tố hợp kim để nâng cao cơ tính của kim loại mối hàn. - Làm cho quá trình hàn dễ tiến hành và nâng cao hiệu suất công tác. 3.3.3. Lõi thép que hàn Các loại nguyên tố có trong lõi thép que hàn có tác dụng và ảnh hưởng khác nhau trong quá trình hàn. - Cacbon : là một chất khử ôxy tương đối tốt, có khả năng đẩy những thể khí không có lợi đối với mối hàn trong hông khí như ôxy, nitơ. Hàm lượng cacbon có trong lõi thép que hàn thường dưới 0,18%. - Mangan : là một chất khử ôxy rất tốt, nó có tác dụng khử lưu huỳnh và có khả năng làm giảm bớt nứt. Hàm lượng mangan có trong lõi thép khoảng 0,4 ÷ 0,6%. - Silic : khả năng tẩy ôxy của silic mạnh hơn so với mangan, tuy nhiên silic dễ tạo thành xỉ lẫn trong mối hàn, nên thành phần của silic có trong que hàn thường hạn chế dưới 0,03%. - Crôm : là nguyên tố gây nhiều tạp chất trong mối hàn, và tăng lượng xỉ, vì vậy nên hạn chế dưới 0,03%. - Niken : cũng là loại tạp chất, nhưng nó không ảnh hưởng gì đối với quá trình hàn. Hàm lượng niken cho phép không quá 0,30%. - Lưu huỳnh - phốt pho : là tạp chất có hại trong thép, làm cho mối hàn ở nhiệt độ cao sẽ bị nóng nứt, giòn. Vì vậy hàm lượng P, S trong lõi thép không nên nhiều quá 0,03%. 3.3.4. Qui cách que hàn Chiều dài que hàn thường từ 250 ÷ 450 mm, nó phụ thuộc vào đường kính, thành phần kim loại, thuốc bọc và bề dày vật hàn. - Nếu giảm đường kính que hàn mà tăng chiều dài tăng hiện tượng nung nóng que hàn khi làm việc, tạo điều kiện nóng chảy nhanh, hình thành mối hàn không tốt. - Nếu chiều dài que hàn ngắn thì lãng phí kim loại (do đầu thừa không hàn). 3.3.5. Bảo quản que hàn Vì que hàn có ảnh hưởng rất lớn đến mối hàn, cho nên cần phải bảo dưỡng que hàn thật tốt. Khi bảo dưỡng que hàn phải làm theo mấy điểm sau : - Que hàn phải để nơi khô ráo và thông gió tốt, nhiệt độ không quá 180C. - Khi cất các loại que hàn, phải kê cao trên 300mm, đồng thời phải để cách tường hơn 300mm tránh bị ẩm mà biến chất. - Kho chứa que hàn phải có phòng sấy khô chuyên dùng, trong phòng có thiết bị lò nung nóng để sấy khô que hàn. - Các loại que hàn bị ẩm, sau khi đã sấy khô, đem hàn thử, nếu không phát hiện có hiện tượng thuốc bọc que hàn rơi ra từng mảng, hoặc trên mặt mối hàn có lỗ hơi thì chứng tỏ căn bản que hàn đó vẫn bảo đảm được chất lượng hàn. - Khi làm việc ở ngoài trời cách đêm cần phải giữ que hàn cho tốt, để đề phòng que hàn bị ẩm mà biến chất. Bài 4 : CÔNG NGHỆ HÀN HỒ QUANG TAY 4.1. Phân loại, vị trí các mối hàn 4.1.1. Vị trí mối hàn Tùy theo vị trí hàn ta có các vị trí sau : - Hàn bằng : Hàn bằng là những mối hàn phân bố trên các mặt phẳng nằm trong góc từ 0 ÷ 600. - Hàn đứng : Hàn đứng là những mối hàn phân bố trên các mặt phẳng nằm trong góc từ 60 ÷ 1200 theo phương bất kỳ. - Hàn ngang : Hàn ngang là những mối hàn phân bố trên các mặt phẳng nằm trong góc từ 60 ÷ 1200, phương của mối hàn song song với mặt phẳng ngang. - Hàn trần : (hàn ngữa) Hàn trần là những mối hàn phân bố trên các mặt phẳng nằm trong góc từ 120 ÷ 1800, thường khi hàn trần người thợ phải ngữa mặt lên nên còn gọi là hàn ngữa. 4.1.2. Các loại mối hàn - Mối hàn giáp mối : Mối hàn giáp mối là mối hàn có thể vát mép hoặc không vát mép. Đặc điểm của loại này là rất đơn giản, tiết kiệm, dễ chế tạo và là loại dùng phổ biến nhất. - Mối hàn chồng : Mối hàn chồng là loại mối hàn rất ít dùng so với hàn giáp mối vì lượng tổn thất kim loại tăng rất nhiều. - Mối hàn góc : Mối hàn góc là loại mối hàn có thể vát mép hoặc không vát mép. Mối hàn này dùng rất rộng rãi. - Mối hàn chữ T : Mối hàn chữ T là loại mối hàn được dùng phổ biến, loại này có độ bền cao, có khả năng chịu uốn. Có thể hàn một bên hoặc hai bên tùy tình trạng chịu lực của mối hàn. 4.2. Các chuyển động của que hàn hồ quang tay Trong quá trình hàn, thông thường que hàn chuyển động từ trái sang phải v1 nghiêng một góc so với mặt phẳng vật hàn từ 75 ÷ 850. Các phương pháp chuyển động que hàn gồm có : 4.2.1. Chuyển động que hàn theo đường thẳng : Phương pháp này thường dùng cho phương pháp hàn bằng. Do que hàn không dao động nên độ sâu nóng chảy tương đối lớn, nhưng chiều rộng mối hàn tương đối hẹp, nên dùng để hàn lớp thứ nhất của mối hàn nhiều lớp. 4.2.2. Chuyển động que hàn theo đường thẳng đi lại : Phương pháp này có tốc độ hàn nhanh, mối hàn hẹp, tỏa nhiệt nhanh, do đó dùng hàn lớp thứ nhất của mối hàn ghép. 4.2.3. Chuyển động que hàn theo hình răng cưa : Phương pháp này dễ thao tác nên được dùng nhiều trong trường hợp hàn tấm thép dày. 4.2.4. Chuyển động que hàn theo hình bán nguyệt : Phương pháp này có ưu điểm là làm cho kim loại nóng chảy được tốt, thời gian giữ nhiệt dài, làm cho thể hơi dễ thoát ra và xỉ hàn nổi lên trên bề mặt mối hàn, do đó nâng cao chất lượng mối hàn. 4.2.5. Chuyển động que hàn theo hình tam giác : Ưu điểm của phương pháp này là làm cho mối hàn hình thành tốt, nâng cao được hiệu suất. 4.2.6. Chuyển động que hàn theo hình tròn : Ưu điểm của phương pháp này là làm cho kim loại nóng chảy, làm cho oxy, nitơ có dịp thoát ra, xỉ hàn nổi lên. Phương pháp này được áp dụng nhiều trong thực tế. 4.3. Kỹ thuật hàn ở các vị trí hàn khác nhau 4.3.1. Hàn bằng Hàn bằng được dùng rộng rãi trong sản xuất, vì có nhiều ưu điểm, dễ thao tác, sau khi kim loại nóng chảy, những giọt kim loại sẽ dựa vào trọng lượng của bản thân nhỏ vào vùng nóng chảy một cách dễ dàng mà không bị chảy ra ngoài. Hàn bằng có thể dùng que hàn có đường kính lớn và dòng điện tương đối lớn nên có thể nâng cao năng suất và cho chất lượng mối hàn cũng tương đối tốt. - Hàn bằng giáp mối : Hàn bằng giáp mối có thể không vát cạnh và có vát cạnh. + Khi bề dày vật hàn < 6mm thì có thể không vát cạnh. Việc hàn đính trong lúc lắp ghép sẽ có ảnh hưởng rất 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 sẽ bị nứt vì ứng suất khi hàn gây nên, khiến cho công việc hàn không tiến hanh bình thường được. Cách di chuyển que hàn theo kiểu đường thẳng, góc độ khoảng 60 ÷ 750. + Khi bề dày của vật hàn ≥ 6mm thì cần phải vát cạnh theo hình chữ V và hình chữ X. Đối với việc hàn giáp mối của 2 loại này, ta có thể dùng cách hàn nhiều lớp hoặc cách hàn nhiều lớp, nhiều đường. - Hàn bằng góc, chữ T : Khi hàn loại mối hàn này thường hay sinh ra những khuyết tật như : hàn không ngấu, hàn một cạnh, bị khuyết cạnh… Để giải quyết những thiếu sót trên, khi thao tác, ngoài việc phải chọn chế độ hàn thích hợp, còn phải căn cứ vào bề dày của 2 tấm thép, để điều chỉnh góc độ que hàn, khi hàn ke góc 2 tấm thép có bề dày khác nhau, thì hồ quang phải chĩa nhiều về phía tấm thép dày để 2 tấm thép đó có nhiệt độ đều nhau. Khi han đầu nối hình chữ T, có thể dùng cách hàn một lớp, hàn nhiều lớp hoc85 hàn nhiều lớp nhiều đường. Cách đưa que hàn có thể dùng kiểu hình bán nguyệt hoặc hình răng cưa. - Hàn bằng chồng mí : Mối hàn bằng kiểu chồng mí thực tế cũng là một loại mối hàn vuông góc. Góc độ của que hàn cũng nhưkhi hàn đầu nối hình chữ T, phải tùy thuộc vào vị trí của mỗi đường hàn để điều chỉnh. 4.3.2. Hàn đứng (còn gọi là hàn leo) Hàn đứng thao tác tương đối khó khăn, bởi vì kim loại nóng chảy chịu tác dụng của trọng lực mà chảy xuống. Để khắc phục, có thể áp dụng mấy phương pháp sau đây : - Khi hàn đứng giáp mối, góc độ tính theo bên phải bên trái của hàn đều là 900, với mặt phẳng đứng ở phía dưới tạo thành một góc 60 ÷ 800. - Dùng loại que hàn có đường kính và dòng điện hàn hơi nhỏ, nhỏ hơn từ 10 đến 15% so với hàn bằng. - Dùng hồ quang ngắn để hàn, nhằm rút ngắn khoảng cách giọt kim loại chảy vào vùng nóng chảy. - Căn cư vào những đặc điểm của loại đầu nối vật hàn, chọn cách đưa que hàn thích hợp. Hàn đứng giáp mối có thể không vát cạnh hoặc có vát cạnh. Các phương pháp đưa que hàn thích hợp nhất là kiểu đường thẳng đi lại, kiểu răng cưa, kiểu bán nguyệt. 4.3.3. Hàn ngang Hàn ngang thao tác khó hơn mối hàn đứng. Kim loại lỏng thường bị chảy nhiều xuống mép hàn dưới, do đó yêu cầu trình độ thợ hàn phải cao. Hàn ngang giáp mối có thể không vát cạnh hoặc vát cạnh. Khi hàn, góc độ giữa que hàn (hướng xuống dưới) với tấm thép ở dưới hình thành một góc từ 75 ÷ 800. Hàn ngang giáp mối có vát cạnh có thể dùng cách hàn nhiều lớp. Khi hàn đường hàn thứ nhất của mối hàn, phải chọn que hàn có đường kính hơi nhỏ, thường là 3mm. Cách đưa que hàn có thể căn cứ vào khe hở của đầu nối to hay nhỏ để lựa chọn cho thích hợp. Nếu khe hở nhỏ có thể dùng hồ quang ngắn và hàn theo kiểu đường thẳng đi lại. Đường hàn thứ hai nên dùng que hàn từ 3 đến 4mm và dùng cách đưa que hàn kiểu tròn lệch. 4.3.4. Hàn ngữa Hàn ngữa là một trong những loại hàn khó nhất. Khi hàn ngữa, kim loại nóng chảy do tác dụng của trọng lực rất khó tránh khỏi bị nhỏ xuống, làm cho mối hàn khó hình thành. Khi hàn ngữa, nên dùng loại que hàn có thuốc bọc dày và đường kính que hàn không nên lớn quá, thông thường khoảng 3 đến 4mm, góc độ giữa que hàn và hướng hàn từ 70 ÷ 800. Khi hàn ngữa, bởi vì những tạp chất như xỉ chảy và bất cứ loại thể hơi nào cũng có chiều hướng nổi lên trên, cho nên rất dễ sinh ra những khuyết tật, như trong mối hàn có lẫn xỉ hàn và lỗ hơi. Cách đưa que hàn có thể dùng kiểu đường thẳng, hay đường thẳng đi lại. Cường độ dòng điện hàn phải chọn thích hợp, không được nhỏ quá, nếu nhỏ quá thì không thể đạt được độ sâu nóng chảy tốt, mà còn làm cho hồ quang không ổn định, khó nắm vững, khó bảo đảm chất lượng của mối hàn. Đối với đường hàn lớp thứ nhất khi hàn ngữa có vát cạnh, đưa que hàn kiểu đường thẳng hoặc đường thẳng đi lại là thích hợp, nhưng từ lớp thứ hai trở đi thì dùng kiểu răng cưa hoặc kiểu bán nguyệt. Khi hàn ngữa, bất cứ que hàn bằng kiểu nào, đều không nên cho lượng kim loại nóng chảy chảy qua nhiều vào vùng nóng chảy, phải đảm bảo ít và mỏng. Góc độ que hàn cần phải căn cứ vào vị trí của từng đường hàn để điều chỉnh cho thích hợp. Chương 2 THAO TÁC HÀN HỒ QUANG TAY Bài 1 : CÔNG TÁC CHUẨN BỊ 1.1. Đối với người thợ Đối với người thợ, trước khi vào công việc hàn cần lưu ý một số điểm sau : - Trang bị đầy đủ đồ bảo hộ lao đông như : áo, quần, giày da, găng tay, mũ… - Chuẩn bị đầy đủ đầy đủ các dụng cụ hàn như : que hàn, mặt nạ hàn, kính bảo hộ, kìm kẹp phôi, búa gỏ rỉ, bàn chải sắt… - Chuẩn bị các dụng cụ che chắn xung quanh nơi làm việc. 1.2. Đối với thiết bị - Kiểm tra các mạch điện đầu vào, đầu ra đã tốt chưa.. - Chuẩn bị ampe kế, chỉnh ở vị trí phù hợp. - Chỉnh cường độ dòng điện hàn thích hợp với vật hàn. Bài 2 : CHỌN CHẾ ĐỘ HÀN Đặc trưng của chế độ hàn là : Đường kính que hàn, cường độ dòng điện hàn, tốc độ hàn và điện thế của hồ quang. 2.1. Đường kính que hàn Đường kính que hàn có liên quan đến hiệu suất và năng suất lao động trong quá trình hàn. Vì vậy cần chọn đường kính que hàn thích hợp, khi chọn cần chú ý một số điểm sau : - Chiều dày vật hàn càng lớn thì đường kính que hàn càng lớn và ngược lại. - Loai mối hàn : đối với mối hàn chồng mí, chữ T thì nên chọn que hàn có đường kính tương đối lớn. - Đối với vị trí mối hàn : + Khi hàn đứng, đường kính que hàn không lớn quá 5mm. + Khi hàn ngữa, hàn ngang đường kính que hàn không lớn quá 4mm. + Khi hàn bằng, đường kính que hàn lớn hơn khi hàn các vị trí khác một ít. - Thứ tự lớp hàn : khi hàn nhiều lớp nên chọn : + Lớp thứ nhất, đường kính que hàn từ 3 ÷ 4mm. + Lớp thứ 2, 3, 4…có thể tùy bề dày của vật hàn để chọn que hàn có đường kính tương đối lớn. Có thể áp dụng công thức sau để chọn đường kính que hàn : * Đối với hàn giáp mối : * Đối với hàn góc, hàn chữ T : Trong đó : _ d : đường kính que hàn (mm). - δ : bề dày chi tiết (mm). - K : cạnh mối hàn (mm). 2.2. Cường độ dòng điện hàn Việc nâng cao hay hạ thấp dòng điện hàn có ảnh hưởng rất lớn đến năng suất và hiệu suất. Dòng điện hàn đối với chất lượng mối hàn có ảnh hưởng sau : - Nếu dòng điện hàn lớn quá dễ làm cho kim loại hai bên vật hàn bị khuyết cạnh, thậm chí bị chảy thủng, cấu tạo của kim loại cũng do nóng quá mà bị thay đổi. - Nếu dòng điện hàn nhỏ quá thì vật hàn chưa đủ để chảy, do đó hàn không dính, hàn lẩn xỉ… Công thức để tính cường độ dòng điện hàn tương đối như sau : I = k.d. Trong đó : _ k : là hệ số cho trước, chọn từ O ÷ 60. - d : là đường kính que hàn (mm). - I : là cường độ dòng điện hàn (A). 2.3. Điện thế hồ quang Điện thế hồ quang là do chiều dài hồ quang quyết định :hồ quang dài thì điện thế cao, hồ quang ngắn thì điện thế thấp. - Nếu hồ quang dài thì hồ quang cháy không ổn định, dễ bị lắc, dễ bị phân tán, kim loại nóng chảy bị bắn ra nhiều, do đó lãng phí kim loại và điện, độ sâu nóng chảy ít sinh ra khuyết tật. - Nếu hồ quang ngắn thì dễ hàn, chiều dài của hồ quang không nên vượt quá đường kính que hàn. 2.4. Tốc độ hàn Tốc độ hàn là tốc độ di chuyển về phía trước của que hàn, nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của công việc hàn. Bài 3 : THAO TÁC HÀN Các công việc cần tiến hành trong quá trình hàn : 3.1. Công tác chuẩn bị - Chuẩn bị các dụng cụ hàn như : que hàn, mặt nạ hàn, búa gỏ xỉ, bàn chải sắt… - Kiểm tra máy hàn, điều chỉnh dòng điện hàn thích hợp. - Làm sạch bề mặt vật hàn bằng bàn chải sắt và vạch dấu. - Đặt vật hàn lên bàn hàn. 3.2. Tư thế hàn - Cúi nghiêng thân trên về phía trước và mở rộng hai chân. - Cầm kiềm hàn và giữ cánh tayở vị trí ngang. 3.3. Gây hồ quang - Lắp que hàn vào kiềm hàn (vuông góc). - Đưa que hàn đến gần vị trí gây hồ quang. - Đưa mặt nạ hàn che mặt. - Gây hồ quang. 3.4. Tiến hành hàn - Đầu que hàn hướng vào đường hàn. - Điều chỉnh góc độ que hàn cho phù hợp. - Chỉnh chiều dài hồ quang cách vật hàn khoảng 3 ÷ 4mm. - Tiến hành hàn. 3.5. Ngắt hồ quang - Rút ngắn chiều dài hồ quang rồi ngắt thật nhanh. 3.6. Gỏ xỉ - Dùng búa gỏ xỉ, gỏ lớp xỉ của mối hàn cho bong ra. 3.7. Làm sạch mối hàn - Dùng bàn chải sắt làm sạch xỉ và bề mặt kim loại. - Chú ý : không làm hư hại bề mặt vật hàn và mối hàn. 3.8. Kiểm tra - Sau khi hàn xong, tiến hành kiểm tra đường hàn xem có : nứt, lỗ hơi, lẫn xỉ, đóng cục, khuyết cạnh hay hàn chưa thấu không. Chương 3 HÀN BẰNG Bài 1 : KHÁI NIỆM 1.1. Khái niệm Hàn bằng (hàn sấp) là những mối hàn phân bốtrên những mặt phẳng nằm trong góc từ 0 ÷ 600. 1.2. Đặc điểm - Người thợ hàn dễ thao tác, quan sát được vùng nóng chảy, mối hàn dễ hình thành sau khi nóng chảy những giọt kim loại lỏng do trọng lượng bản thân tự rơi vào vùng hàn. Chất lượng mối hàn cao, do vậy phương pháp hàn bằng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất. - Cho phép dùng đường kính que hàn lớn và cường độ dòng điện hàn cao hơn để nâng cao năng suất lao động. Bài 2 : HÀN MỐI GHÉP TIẾP XÚC (giáp nối) 2.1. Khi bề dày của vật hàn < 6mm : thì có thể không vát cạnh. Việc hàn dính trong lúc lắp ghép sẽ có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng mối hàn. - Nếu hàn dính quá dài hoặc quá cao sẽ làm cho hàn không thấu và mối hàn lồi lõm không đều. - Nếu hàn dính quá nhỏ hoặc khoảng cách quá dài, trong quá trình hàn sẽ bị nứt vì do ứng suất khi hàn gây nên. Vì vậy trong quá trình hàn cần chú ý : - Khoảng cách mối hàn dính bằng khoảng từ 40 ÷ 50 lần bề dày của vật hàn, nhưng không được quá 300mm. - Chiều dày của mỗi vết hàn dính bằng 3 ÷ 4 lần của bề dày vật hàn, nhưng lớn nhất không được quá 30mm. Cách đưa que hàn theo kiểu đường thẳng, góc độ giữa que hàn và vật hàn trong khoảng từ 60 ÷ 750. 2.2. Khi bề dày của vật hàn ≥ 6 mm : thì phải vát cạnh chữ V, hoặc chữ X. Đối với kiểu hàn này nên hàn nhiều lớp, nhiều đường. 2.3. Ví dụ : Hàn giáp mối không vát mép, có khe hở. Mục đích : Hình thành kỹ năng hàn giáp mối không vát mép, có khe hở. Vật liệu : _ Thép tấm (3,2 x 125 x 150) mm : 2 tấm - Que hàn : Ø3,2. Thiết bị và dụng cụ : - Bộ bảo hộ lao động. - Bộ dụng cụ làm sạch. - Ampe kế. - Dũa. 2.3.1 Công tác chuẩn bị - Nắn phẳng phôi. - Làm sạch vật hàn bang dũa. 2.3.2. Hàn dính - Hàn dính ở mặt sau, tại mép ngoài cùng đường hán. - Hàn dính chắc chắn, tránh không làm ảnh hưởng khi hàn mặt trước. - Hai tấm hàn dính phải phẳng mặt. - Tạo biến dạng ngược một góc 20, do bị co rút sau khi hàn. 2.3.3. Gây hồ quang - Gây hồ quang tại vị trí đầu của đường hàn. - Chờ cho hồ quang cháy ổn định. 2.3.4. Tiến hành hàn - Sử dụng que hàn đường kính 3,2mm. - Điều chỉnh cường độ dòng điện hàn ở mức (80 ÷ 90)A. - Điều chỉnh que hàn vuông góc với bề mặt vật hàn theo hướng nhìn dọc theo mối hàn và nghiêng với hướng hàn một góc 75 ÷ 800. - Chuyển động ngang que hàn với bề rộng lớn hơn khe hở một chút. - Dùng hồ quang ngắn và chỉnh cho hồ quang luôn ở phía trước của bể hàn. - Dùng phương pháp hồ quang ngắt để lấp đầy rãnh hồ quang. 2.3.5. Kiểm tra - Hình dạng mối hàn mặt trên (bề rộng mối hàn, chiều caomối hàn và vảy hàn). - Điểm đầu và điểm cuối đường hàn. - Khuyết cạnh và chảy tràn. - Hình dạng, kích thước phần mối hàn lồi mặt sau. - Kim loại bắn tóe, xỉ hàn. Bài 3 : HÀN MỐI GHÉP GÓC Khi hàn loại mối hàn này thường hay sinh ra những khuyết tật như : hàn không ngấu, hàn một cạnh, bị khuyết cạnh… Vì vậy để giải quyết thiếu sót trên, khi thao tác, ngoài việc phải chọn chế độ hàn thích hợp, còn phải căn cứ vào bề dày của 2 tấm thép, để điều chỉnh góc độ que hàn. Cách đưa que hàn có thể dùng hình bán nguyệt hoặc hình răng cưa. Khi hàn có thể dùng cách hàn một lớp, hàn nhiều lớp hoặc hàn nhiều lớp nhiều đường. 3.1. Đối với chi tiết có bề dày bằng nhau Đối với chi tiết có bề dày bằng nhau : thì góc độ que hàn là đường phân giác. 3.2. Đối với chi tiết có bề dày khác nhau Đối với chi tiết có bề dày khác nhau : thì góc độ que hàn sao cho ngọn hồ quang hướng vào chi tiết dày hơn, để cho nhiệt độ hai chi tiết đồng đều hơn. 3.3. Ví dụ : Hàn góc ở vị trí hàn bằng Mục đích : Hình thành kỹ năng hàn góc ở vị trí hàn bằng một đường hàn. Vật liệu : _ Thép tấm (9 x 40 x 150) mm : 2 tấm - Que hàn : Ø4. Thiết bị và dụng cụ : - Bộ bảo hộ lao động. - Bộ dụng cụ làm sạch. - Ampe kế. - Thước đo kiểm mối hàn. 3.3.1. Chuẩn bị - Làm sạch bề mặt hàn. - Điều chỉnh cường độ dòng điện hàn ở mức 170 A. 3.3.2. Hàn đính - Gá vật hàn dạng liên kết chữ T. - Hàn đính tại hai đầu vật hàn sao cho không gây ảnh hưởng tới quá trình hàn. - Đặt vật hàn trên bàn hàn ở vị trí ngang. 3.3.3. Gây hồ quang - Gây hồ quang cách điểm đầu đường hàn (10 ÷ 20)mm, sau khi phát sinh hồ quang đưa quay trở lại điểm đầu đường hàn để hàn. - Bắt đầu hàn sau khi hồ quang cháy ổn định. 3.3.4. Tiến hành hàn - Điều chỉnh cho que hàn nghiêng góc 450 so với bề mặt vật hàn và nghiêng góc 75 ÷ 800 so với hướng hàn. - Điều chỉnh cho hồ quang luôn chĩa vào phía phần đầu của bể hàn. - Chuyển động que hàn theo kiểu đi thẳng hoặc đường tròn. 3.3.5. Ngắt hồ quang - Rút ngắn chiều dài hồ quang và ngắt nhanh. 3.3.6. Nối mối hàn - Làm sạch tại chỗ nối. - Gây hồ quang cách chỗ nối 20 mm, sau đó đưa quay trở lại vị trí nối. - Điều chỉnh cho kim loại điền đầy rãnh hồ quang và hàn tiếp. 3.3.7. Lấp rãnh hồ quang - Rút ngắn chiều dài hồ quang và ngắt thật nhanh. - Dùng phương pháp hồ quang ngắt để điền đầy rãnh hồ quang tại điểm cuối của đường hàn. - Hàn lặp lại liên tục cho đến khi kim loại điền đầy rãnh hồ quang. 3.3.8. Kiểm tra - Hình dạng mối hàn (bề rộng mối hàn, chiều cao mối hàn và vảy hàn). - Tình trạng chỗ nối mối hàn. - Điểm đầu và điểm cuối của mối hàn. - Kích thước cạnh hàn (đo bằng thước đo kiểm mối hàn). - Khuyết cạnh và chảy tràn. - Kim loại bắn tóe, xỉ hàn. Chương 4 HÀN LEO (Hàn đứng) Bài 1 : KHÁI NIỆM 1.1. Khái niệm Hàn đứng (hàn leo) là hàn những mối hàn được phân bố trên mặt phẳng nằm trong góc từ 60 ÷ 1200, theo phương bất kỳ trừ phương song song với mặt phẳng ngang. 1.2. Đặc điểm Hàn đứng tương đối khó, kim loại chảy ra sẽ chịu tác dụng của trọng lực mà chảy xuống phía dưới, mối hàn khó hình thành. Chất lượng mối hàn kém do vậy khi hàn cần có những biện pháp kỹ thuật. Bài 2 HÀN MỐI GHÉP TIẾP XÚC ( hàn giáp mối) Hàn đứng giáp mối có thể không vát cạnh hoặc có vát cạnh. Các phương pháp đưa que hàn thích hợp nhất là : Kiểu hàn đường thẳng đi lại, kiểu răng cư, kiểu bán nguyệt… Khi hàn đứng giáp nối : góc độ tính theo bên phải, bên trái của hàn đều là 900, với mặt phẳng đứngở phía dưới tạo thành một góc 75 ÷ 800. Dùng que hàn có đường kính và dòng điện hàn hơi nhỏ : dòng điện hàn đứng nói chung nhỏ hơn từ 10 đến 15% so với hàn bằng. Dùng hồ quang ngắn để hàn : nhằm rút ngắn khoảng cách giọt kim loại chảy vào vùng nóng chảy. Căn cứ vào những đặc điểm của loại đầu nối vật hàn : chọn cách đưa que hàn cho thích hợp. Mục lục Lời nói đầu Chương 1 : KỸ THUẬT HÀN §1. Nội quy nghề hàn 1.1. An toàn khi hàn hồ quang. 1.2. An toàn khi hàn hồ hơi. §2. Khái niệm và phân loại hàn 2.1. Khái niệm. 2.2. Phân loại. §3. Thiết bi, dụng cụ hàn hồ quang tay và cách sử dụng 3.1. Thiết bị 3.2. Dụng cụ 3.3. Que hàn §4. Công nghệ hàn hồ quang tay 4.1. Phân loại, vị trí các mối hàn 4.2. Các chuyển động của hàn hồ quang tay 4.3. Kỹ thuật hàn ở các vị trí khác nhau Chương 2 : THAO TÁC HÀN HỒ QUANG TAY §1. Công tác chuẩn bị 1.1. Đối với người thợ 1.2. Đối với thiết bị §2. Chọn chế độ hàn 2.1. Đường kính que hàn 2.2. Cường độ dòng điện hàn 2.3. Điện thế hồ quang 2.4. Tốc độ hàn §3. Thao tác hàn 3.1. Công tác chuẩn bị 3.2. Tư thế hàn 3.3. Gây hồ quang 3.4. Tiến hành hàn 3.5. Ngắt hồ quang 3.6. Gỏ xỉ 3.7. Làm sạch mối hàn 3.8. Kiểm tra Chương 3: HÀN BẰNG §1. Khái niệm 1.1. Khái niệm 1.2. Đặc điểm §2. Hàn mối ghép tiếp xúc 2.1. Khi bề dày vật hàn thấp hơn 6mm 2.2. Khi bề dày vật hàn hơn 6mm 2.3. Ví dụ §3. Hàn mối ghép góc 3.1. Khi hai bề dày bằng nhau 3.2. Khi hai bề dày khác nhau 3.3. Ví dụ Chương 4: HÀN LEO §1. Khái niệm 1.1. Khái niệm 1.2. Đặc điểm §2. Hàn đứng giáp mối