Giáo trình Hàn điện hồ quang tay

môi trường; Nội dung: 1. Sơ lược về ký hiệu, quy ước của mối hàn; 1.1. Cách biểu diễn mối hàn trên bản vẽ; 1.1.1. Khái niệm chung Mối hàn là mối ghép không tháo được. Muốn tháo rời các chi tiết của mối hàn ta phải phá vỡ mối hàn đó, vì khi hàn người ta dùng phương pháp làm nóng chảy cục bộ kim loại để dính kết các chi tiết lại với nhau. 1.1.2. Phân loại mối hàn. Căn cứ theo cách ghép các chi tiết hàn, người ta chia mối ghép bằng hàn ra bốn loại. a. Mối ghép đối đỉnh, ký hiệu Đ. hình 1.1.a. b. Mối ghép chữ T, ký hiệu T. hình 1.1.b. c. Mối ghép chập, ký hiệu C. hình 1.1.c. d. Mối ghép góc, ký hiệu G. hình 1.1.d. b d Hình 1.1. 1.2. Quy ước mối hàn trên bản vẽ. Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 2 Căn cứ theo hình dạng mép vát của đầu chi tiết đã chuẩn bị để hàn, người ta chia ra nhiều kiểu mối hàn khác nhau. Kiểu mối hàn được ký hiệu bằng chữ, bằng số và bằng dấu hiệu quy ước. Các kiểu mối hàn và kích thước cơ bản của mối hàn đã được quy định trong các tiêu chuẩn về mối hàn. Ví dụ: Kiểu và kích thước cơ bản của mối hàn hồ quang điện bằng tay được quy định trong TCVN 1091 - 75. Khi cần biểu diễn hình dạng và kích thước của mối hàn thì trên mặt cắt, đường bao mối hàn được vẽ bằng nét liền đậm, mép vát đầu các chi tiết được vẽ bằng nét liền mảnh. Hình 6.29. Hình 1.2. Biểu diễn và ký hiệu quy ước các mối ghép bằng hàn được quy định theo TCVN 3746 – 83. Ký hiệu quy ước về mối ghép bằng hàn gồm có: ký hiệu bằng chữ về loại hàn, ký hiệu bằng hình vẽ về kiểu mối hàn, kích thước mặt cắt mối hàn, chiều dài mối hàn, ký hiệu phụ đặc trưng cho vị trí của mối hàn và vị trí tương quan của các mối hàn. Hình 1.4. Hình 1.3. Cách ghi ký hiệu của mối ghép bằng hàn. Ký hiệu quy ước của mối ghép bằng hàn được ghi trên bản vẽ theo một trình tự nhất định và ghi trên giá ngang của đường gióng đối với mối hàn thấy và ghi dưới giá ngang đối với mối hàn khuất. Cuối đường gióng có ghi nữa mũi Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 3 tên chỉ vào vị trí của mối hàn. Hình 1.4. Dưới đây là một số ví dụ về cách ghi ký hiệu mối hàn. Hình 1.4 là mối hàn ghép chập có ký hiệu: C2 - 6 – 100/200. - C2: Kiểu mối hàn chập không vát hai đầu - 6: Chiều cao mối hàn 6mm - 100/200: Mối hàn đứt quãng, chiều dài mỗi quãng 100 mm, khoảng cách giữa các quãng là 200 mm. - : Hàn theo đường bao hở. 2. Các loại que hàn thép các bon thấp 2.1. Que hàn thép các bon kết cấu 2.1.1. Cấu tạo que hàn: gồm 2 phần chính: - Phần lõi: là những đoạn dây kim loại có chiều dài từ 250 ÷ 450mm, tương ứng đường kính từ 1.6 ÷ 6mm. Theo TCVN 3734-89 quy ước đường kính que hàn được gọi theo đường kính của phần lõi que d. - Phần vỏ thuốc: gồm hỗn hợp các hoá chất, khoáng chất, fero hợp kim và chất dính kết. 2.1.2. Yêu cầu: - Về vỏ thuốc, que hàn phải thoả mãn các yêu cầu sau đây: + Tạo ra môi trường ion hoá tốt để đảm bảo dễ gây hồ quang và hồ quang cháy ổn định. Thường dùng các nguyên tố của nhóm kim loại kiềm. + Tạo ra môi trường khí bảo vệ vũng hàn, không cho nó tiếp xúc khí ô xi và ni tơ của môi trường xung quanh. Thường dùng các chất hữu cơ (tinh bột, xenlulô,) các khoáng chất (manhêtit, đá cẩm thạch,). + Tạo lớp xỉ lỏng phủ đều lên bề mặt kim loại mối hàn, bảo vệ không cho không khí xâm nhập trực tiếp vào vũng hàn và tạo điều kiện cho mối hàn nguội chậm. Lớp xỉ này phải dễ tróc sau khi mối hàn nguội. Thường dùng các loại như TiO2, CaF2, MnO, SiO2, + Có khả năng khử ô xi, hợp kim hoá mối hàn nhằm nâng cao hoặc cải thiện thành phần hoá học và cơ tính của kim loại mối hàn. Trong vỏ thuốc các fero hợp kim thường được đưa vào để thực hiện chức năng này. + Đảm bảo độ bám chắc của vỏ thuốc lên lõi que, bảo vệ lõi que không bị ô xi hoá. Thường dùng các nước thuỷ tinh, dextrin, Hình 1.4. Cấu tạo que hàn. Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 4 + Nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp vỏ thuốc phải lớn hơn nhiệt độ nóng chảy của lõi que, để khi hàn lõi thuốc tạo ra hình phiểu hướng kim loại que hàn nóng chảy đi vào vũng hàn thuận lợi. Vỏ thuốc phải cháy đều và không rơi thành cục. - Về tổng thể que hàn phải đạt được các yêu cầu sau đây: + Đảm bảo yêu cầu cơ tính của kim loại mối hàn. + Đảm bảo thành phần hoá học cần thiết cho kim loại mối hàn. + Có tính công nghệ tốt, thể hiện ở các chỉ tiêu:  Dễ gây hồ quang, hồ quang cháy ổn định khi hàn với dòng điện và chế độ hàn ghi trên nhãn.  Nóng chảy đều, không vón cục gây khó khăn cho công việc hàn.  Kim loại mối hàn ít bị khuyết tật: nứt, rỗ khí, xỉ,  Xỉ hàn dễ nổi, phủ đều dễ tách khỏi mối hàn khi nguội.  Trong quá trình hàn kim loại lỏng ít bắn toé ra xung quanh.  Có năng suất hàn cao (hệ số đắp cao).  Không tạo ra các loại khí độc ảnh hưởng đến sức khoẻ con người. + Giá thành sản phẩm thấp. 2.1.3. Phân loại que hàn: có nhiều cách phân loại que hàn. - Theo công dụng que hàn được chia thành các nhóm sau: + Que hàn để hàn thép các bon và thép hợp kim kết cấu. + Que hàn để hàn thép hợp kim chịu nhiệt. + Que hàn để hàn thép hợp kim cao có tính chất đặc biệt. + Que hàn đắp. + Que hàn gang, - Theo chiều dày lớp vỏ bọc, căn cứ vào tỉ số D/d quy ước: + Loại vỏ thuốc mỏng: D/d ≤ 1.2. + Loại vỏ thuốc trung bình: 1.2 ≤ D/d ≤ 1.45. + Loại vỏ thuốc dày: 1.45 ≤ D/d ≤ 1.8. + Loại vỏ thuốc đặc biệt dày: D/d > 1.8. - Theo tính chất hủ yếu của vỏ thuốc bọc (chất trợ dung) người ta phân biệt: + Que hàn Cellulose (hữu cơ) ký hiệu (C). + Que hàn Rutile ký hiệu (R). + Que hàn Baze (Basic) ký hiệu (B). Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 5 + Que hàn Oxit ký hiệu (O). + Que hàn Acid ký hiệu (A). 2.2. Que hàn thép hợp kim kết cấu Que hàn thép VD-9016-B3 (VD-7018-A1, VD-8016-B2) 2.2.1. Đặc điểm - ứng dụng - VD-9016-B3 là loại que hàn thuộc nhóm hydrogen thấp, kim loại có bổ xung hàm lượng Cr, Mo nên mối hàn chịu tải trọng lớn, chịu nhiệt độ cao. Xỉ hàn dễ bong, dễ làm sạch, ít bắn nổ. Kim loại đông đặc nhanh nên dễ hàn ở các tư thế 3G, 4G, - Thích hợp để hàn thép hợp kim thấp (Cr đến 2,5%; Mo đến 1,2%). Chịu tải trọng từ 620 – 650 Mpa, làm việc ở nhiệt độ cao như: kết cấu lò luyện, buồng đốt, nhiệt điện, thuỷ điện, 2.2.2. Thành phần hoá (%) 2.2.3. Cơ tính kim loại mối hàn 2.2.4. Hướng dẫn sử dụng - Làm sạch dầu, mỡ, bụi bẩn trước khi hàn. - Sấy que hàn ở 300-3500C trong thời gian 30-60 phút trước khi hàn. - Gia công mép hàn theo đúng quy phạm. - Lựa chọn dòng điện hàn phù hợp để tránh các khuyết tật phát sinh. - Các đường hàn lót nên sử dụng que Ø3.2 mm - Sử dụng nguồn điện AC hoặc DC (+) - Kích thước que hàn và dòng điện sử dụng: Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 6 2.3. Que hàn đắp 2.3.1. Que hàn đắp DMn-500-VD (DMn-350-VD; DMn-250-VD) a. Đặc điểm – ứng dụng - DMn-500 là loại que hàn có hàm lượng Mangan cao. Hệ số đắp cao, chống mài mòn tốt. - Thích hợp để hàn các chi tiết bị mài mòn, chà sát có độ cứng đến 500HB như: Răng gàu múc, má kẹp hàn, búa máy nghiền đá, lưỡi ủi. Sau khi hàn không gia công cắt gọt được b. Thành phần hoá (%) c. Cơ tính kim loại mối hàn d. Hướng dẫn sử dụng - Làm sạch dầu, mỡ, bụi bẩn trước khi hàn. - Sấy que hàn ở 200-2500C trong thời gian 30-60 phút trước khi hàn. - Giữ hồ quang ngắn nhất có thể - Gia công mép hàn theo đúng quy phạm. - Lựa chọn dòng điện hàn phù hợp để tránh các khuyết tật phát sinh. - Sử dụng nguồn điện một chiều cực dương để hàn (DC +) - Kích thước que hàn và dòng điện sử dụng: 2.3.2. Que hàn đắp DCr-60-VD (DCr-250-VD) a. Đặc điểm - ứng dụng - DCr-60 là loại que hàn đắp có hàm lượng Cr 6 ÷ 6,5%. Hệ số đắp cao, chống mài mòn tốt, chịu va đập mạnh. - Thích hợp để hàn các chi tiết bị mài mòn có độ cứng đến 60 HRC như: khuôn rèn, dụng cụ cắt gọt, - Sau khi hàn không thể gia công cắt gọt được b. Thành phần hoá (%) Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 7 c. Cơ tính kim loại mối hàn d. Hướng dẫn sử dụng - Làm sạch dầu, mỡ, bụi bẩn trước khi hàn. - Sấy que hàn ở 200-2500C trong thời gian 30-60 phút trước khi hàn. - Giữ hồ quang ngắn nhất có thể - Gia công mép hàn theo đúng quy phạm. - Lựa chọn dòng điện hàn phù hợp để tránh các khuyết tật phát sinh. - Sử dụng nguồn điện một chiều cực dương để hàn (DC +) - Kích thước que hàn và dòng điện sử dụng: 2.3.3. Que hàn đắp HX5-VD a. Đặc điểm - ứng dụng - HX5 là loại que hàn có hàm lượng Mangan cao và Niken. Hệ số đắp cao, chống mài mòn tốt, chịu va đập. - Thích hợp để hàn cac chi tiết bị mài mòn, chà sát có độ cứng 500HB như: răng gàu múc, má kẹp hàn, búa nghiền đá, lưỡi ủi. Sau khi hàn không gia công cắt gọt được. b. Thành phần hoá (%) c. Cơ tính kim loại mối hàn d. Hướng dẫn sử dụng - Làm sạch dầu, mỡ, bụi bẩn trước khi hàn. - Sấy que hàn ở 200-2500C trong thời gian 30-60 phút trước khi hàn. Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 8 - Giữ hồ quang ngắn nhất có thể - Gia công mép hàn theo đúng quy phạm. - Lựa chọn dòng điện hàn phù hợp để tránh các khuyết tật phát sinh. - Sử dụng nguồn điện một chiều cực dương để hàn (DC +) - Kích thước que hàn và dòng điện sử dụng: 3. Các liên kết hàn cơ bản; 3.1. Liên kết hàn giáp mối; Mối hàn giáp mối được đặc trưng bằng các kích thước: Chiều rộng b, chiều sâu chảy h (hàn một lớp h chính là chiều sâu ngấu của mối hàn) và chiều cao của mối hàn c (chiều cao phần nhô): Loại liên kết này đơn giản, dễ chế tạo và chịu tải trọng tốt, tiết kiệm kim loại,... nên được dùng phổ biến trong thực tế. 3.2. Liên kết hàn góc; Loại liên kết này được sử dụng rộng rãi trong chế tạo các kết cấu mới. Tùy theo chiều dày của chi tiết mà có thể vát mép thành đứng hoặc không vát mép. Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 9 3.3. Liên kết hàn chồng nối; Độ bề của liên kết hàn chồng thấp, tốn nhiều kim loại nên trong thực tế ít được sử dụng để chế tạo kết cấu mà chủ yếu dùng sửa chữa các chi tiết máy, các kết cấu cũ. 4. Các khuyết tật của mối hàn; 4.1. Nứt mối hàn; Nứt xảy ra bên trong và bên ngoài của mối hàn. Vết nứt có các kích thước khác nhau, có thể là nứt tế vi hay nứt thô đại. Các vết nứt thô đại có thể gây phá huỷ kết cầu ngay khi làm việc. Các vết nứt tế vi, trong quá trình làm việc của kết cấu sẽ phát triển rộng dần ra tạo thành các vết nứt thô đại. Có thể phát hiện các vết nứt bằng mặt thường hoặc với kính lúp đối với các vết nứt thô đại và nằm ở bề mặt của liên kết hàn. Đối với các vết nứt tế vi và nằm bên trong mối hàn chỉ có thể phát hiện được khi dùng các phương pháp kiểm tra như siêu âm, kiểm tra từ tính, chụp X quang, ... * Nguyên nhân: - Do hàm lượng lưu huỳnh, phốt pho trong kim loại vật hàn và que hàn quá nhiều. - Độ cứng vật hàn lớn và cường độ dòng điện hàn lớn. - Khi hàn dòng điện hàn lớn và kết thúc đường hàn không điền đầy, sau khi co ngót thì rãnh hồ quang xuất hiện đường nứt cuối đường hàn. * Biện pháp phòng tránh: - Chọn que hàn và vật hàn có hàm lượng P, S phù hợp. Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 10 - Chọn dòng điện hàn phù hợp. 4.2. Lỗ hơi (rỗ khí) Rỗ khí mối hàn hay còn gọi là lỗ hơi, là hiện tượng xuất hiện do sự có mặt của khí (chủ yếu là hidro,nitơ) trong vùng hàn, khi kim loại lòng trong vũng hàn kết tinh các khí đó không kịp thoát ra tạo nên lỗ khí trong mối hàn. Sự tồn tại của các lỗ khí trong mối hàn sẽ làm giảm tiết diện chịu lực, cường độ chịu lực và độ kín khít của mối hàn. Các lỗ khí trong mối hàn thường xuất hiện thành từng chuỗi hoặc từng nhóm. Trong mối hàn, các lỗ khí thường tập trung nhiều nhất ở dọc trục mối hàn, là nơi kim loại lỏng kết tinh sau cùng. Giới hạn số lỗ khí cho phép được ghi trong yêu cầu kỹ thuật sản xuất của liên kết hàn. * Nguyên nhân: - Do dòng điện hàn nhỏ. - Hàm lượng khí cacbon trong điện cực hoặc trong kim loại cơ bản quá cao. - Que hàn đang sử dụng có khả năng oxy hoá kém. - Que hàn bị ẩm, cạnh hàn bẩn: dính dầu mỡ hoặc gỉ, ... - Hồ quang hàn quá dài, tốc độ hàn lớn, đặt dòng điện hàn nhỏ. * Biện pháp phòng tránh - Điều chỉnh lại cường độ dòng điện hàn cho thích hợp. - Dùng kim loại cơ bản và kim loại điện cực có hàm lược cacbon thấp nhưng phải đảm bảo cơ tính cho mối hàn và sử dụng que hàn có khả năng khử oxy tốt. - Làm sạch cẩn thận cạnh hàn và phải sấy khô que hàn trước khi hàn. - Rút ngắn chiều dài hồ quang hàn và điều chỉnh tốc độ hàn thích hợp. - Điều chỉnh thời gian làm nguội chậm mối hàn. 4.3. Lẫn xỉ; Lẫn xỉ là loại khuyết tật rất dễ xuất hiện trong mối hàn. Xỉ hàn là loại tạp chất có thể tồn tại trong mối hàn (1), có thể nằm trên bề mặt mối hàn (2), chỗ giáp ranh giữa kim loại đắp và kim loại cơ bản (3) hoặc giữa các lớp hàn. * Nguyên nhân: - Dòng điện hàn quá nhỏ, không đủ nhiệt lượng để cung cấp cho kim loại nóng chảy và xỉ khó thoát lên kim loại vũng hàn. - Mép hàn chưa được làm sạch hoặc khi hàn đính hay hàn nhiều lớp chưa gõ sạch xỉ. Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 11 - Góc độ hàn chưa hợp lý và tốc độ hàn quá nhanh. - Làm nguội mối hàn quá nhanh, xỉ hàn chưa kịp thoát ra ngoài. * Biện pháp khắc phục: - Tăng dòng điện cho thích hợp, hàn bằng hồ quang ngắn và tăng thời gian dừng lại của hồ quang. - Làm sạch vật hàn trước khi hàn, gõ sạch xỉ ở mối hàn đính và các lớp hàn. - Thay đổi góc độ và phương pháp đưa điện cực cho hợp lý. Giảm tốc độ hàn, tránh để xỉ hàn chảy trộn lẫn vào trong vùng hàn hoặc chảy về phía trước vùng nóng chảy. - Làm nguội mối hàn từ từ. Loại khuyết tật này bao gồm những sai lệch về hình dáng mặt ngoài của liên kết hàn, làm nó không thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật và thiết kế. * Thí dụ: Chiều cao phần nhô hoặc chiều rộng không đồng đều; Đường hàn vặn vẹo không thẳng; Bề mặt mối hàn nhấp nhô. * Nguyên nhân: - Gá lắp và chuẩn bị mép hàn chưa hợp lý. - Chế độ hàn không ổn định. - Vật liệu hàn không đảm bảo chất lượng. - Trình độ công nhân quá thấp. * Khắc phục: - Gá lắp và chuẩn bị mép hàn hợp lý. - Chọn chế độ hàn phù hợp. - Chọn đúng vật liệu hàn. - Thợ hàn phải có tay nghề. 4.4. Hàn chưa thấu; Hàn không ngấu là loại khuyết tật nghiêm trọng trong liên kết hàn. Ngoài ảnh hưởng không tốt như rỗ khí và lẫn xỉ nó còn nguy hiểm hơn nữa là dẫn đến nứt làm hỏng liên kết. Nhiều kết cấu hàn bị phá huỷ do khuyết tật hàn không ngấu. Hàn không ngấu sinh ra ở góc mối hàn, mép hàn hoặc giữa các lớp hàn. * Nguyên nhân: - Mép hàn chuẩn bị chưa hợp lý. Góc vát quá nhỏ. - Dòng điện hàn quá nhỏ hoặc tốc độ hàn quá nhanh. - Góc độ điện cực hàn (que hàn) và cách đưa điện cực không hợp lý. Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 12 - Chiều dài cột hồ quang quá lớn. - Điện cực hàn chuyển động không đúng theo trục mối hàn. * Biện pháp khắc phục: - Chuẩn bị mép hàn hợp lý. Vát đúng góc độ. - Chọn dòng điện hàn phù hợp, tốc độ hàn chậm đều. - Góc độ que hàn và cách dao động que hàn hợp lý. - Giữ đúng khoảng cách hồ quang. - Que hàn chuyển động luôn luôn theo trục mối hàn. 4.5. Khuyết cạnh Lẹm chân là phần bị lẹm (lõm, khuyết) thành rãnh dọc theo ranh giới giữa kim loại cơ bản và kim loại đắp. Lẹm chân làm giảm tiết diện làm việc của liên kết, tạo sự tập trung ứng suất cao và có thể dẫn đến sự phá huỷ của kết cấu trong quá trình sử dụng. * Nguyên nhân: - Dòng điện hàn quá lớn. - Chiều dài cột hồ quang quá lớn. - Góc độ que hàn và cách đưa que hàn chưa hợp lý. - Sử dụng chưa đúng kích thước điện cực hàn. * Biện pháp khắc phục: - Chọn đúng chế độ hàn. - Dao động que hàn phù hợp. 4.6. Đóng cục Khi hàn kim loại hàn có xu hướng rớt xuống đất do lực hút trái đất, lúc này mối hàn không đều có xu hướng lệch xuống phía dưới. * Nguyên nhân: - Dòng điện hàn quá lớn. - Hồ quang hàn quá dài. - Tốc độ hàn quá chậm. * Khắc phục: - Điều chỉnh dòng điện hợp lý. - Rút ngắn hồ quang. - Điều chỉnh tốc độ hàn hợp lý. Khuyết cạnh Hình 1.5. Khuyết tật lẹm chân. Hình 1.6. Mối hàn chảy xệ. Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 13 5. Những ảnh hưởng của hồ quang hàn tới sức khoẻ công nhân hàn 5.1 Ảnh hưởng ánh sáng hồ quang Ngọn lửa hồ quang khi hàn hồ quang tay có bức xạ rất mạnh, chỉ cần tiếp xúc trong thời gian ngắn là có thể làm tổn thương cho da (quầng đỏ, bong tróc...) hoặc có thể làm bỏng giác mạc mắt, gây cảm giác khó chịu, ảnh hưởng lớn tới sức khỏe và hiệu quả làm việc của người thợ hàn. Sử dụng mặt nạ hàn là một giải pháp hiệu quả, thường có 2 loại mặt nạ hàn, mặt nạ có độ tối cố định và mặt nạ cảm quang. Mặt nạ có độ tối cố định có giá thành rẻ nhưng có nhiều bất tiện khi sử dụng, mặt nạ cảm quang giá cao hơn nhưng rất tiện lợi khi hàn. 5.2 Các ảnh hưởng khác 5.2.1. Ảnh hưởng của khói hàn Không khí được gọi là "trong lành" nếu như 1 m3 không khí sạch chứa ít hơn 5mg khói hàn, thực tế trong các xưởng hàn thì lượng khói hàn lớn hơn rất nhiều. Với tùy từng loại thuốc bọc hàm lượng khói sinh ra sẽ khác nhau, ví dụ khói của que hàn E 6013 sẽ ít hại hơn khói của que hàn E7018, nhưng dù là ít hay nhiều nếu hít vào thường xuyên sẽ gây tác hại lớn cho sức khỏe người thợ hàn. Lời khuyên tốt nhất là hạn chế tiếp xúc càng nhiều càng tốt, nơi làm việc phải thông thoáng, và người thợ nên bảo vệ tốt vùng mặt cùng đầu của mình. Khi hàn các loại thép không gỉ, hợp kim đắp cứng bề mặt, một số que hàn thành phần thuốc bọc có chứa flo, que hàn gang... nên sử dụng loại mũ hàn có cấp khí thở. Thợ hàn và người quản lý sản xuất luôn luôn cần tham khảo các khuyến cáo của nhà sản xuất vật liệu hàn để có những biện pháp bảo vệ hợp lý nhất cho người thợ hàn. 5.2.1. Cẩn thận trước sự bắn tóe của kim loại nóng chảy và xỉ hàn Khi hàn hồ quang có rất nhiều tia lửa bắn tóe ra xung quanh, nhất là đối với người mới học hàn. Không nên ở quá gần mối hàn nóng chảy. Các tia lửa gây cháy quần, áo và rất phiền toái nếu như bị lọt vào cổ hoặc giày. Người thợ nên mặc đồ bảo hộ chuyên dùng như quần áo, tạp dề bằng da, đầu nên chùm khăn kết hợp với đeo mặt nạ hàn. Xung quanh vị trí hàn cần sạch sẽ và không gồm các tác nhân dễ bắt lửa. Cần bố trí 1 bình cứu hỏa để gần khu vực hàn, phòng khi cháy nổ. 5.2.3. Đề phòng điện giật Với máy hàn hồ quang 1 chiều điện áp không tải khoảng 80V, điện áp không tải của máy hàn xoay chiều cũng trong khoảng 80V, đặc biệt có máy lên tới 100V như vậy khả năng người thợ bị điện giật trong quá trình hàn hoàn toàn có thể xảy ra. Vì thế trước khi hàn, người thợ cần kiểm tra các chi tiết như: - Dây cáp có bị sờn, hở không? - Các tiếp điểm phải tiếp xúc kín và chắc chắn - Kìm hàn phải khô ráo và cách nhiệt, cách điện tốt - Đeo găng tay khi hàn Tuy trong trường hợp này điện giật ít có khả năng nguy hiểm tới tính mạng nhưng nó sẽ rất nguy hiểm nếu như người thợ thao tác ở trên cao hoặc dưới nước... Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 14 Bài 2: Vận hành máy hàn điện thông dụng Mục tiêu: - Trình bày được quy trình chung vận hành máy hàn hồ quang; - Vận hành được một số loại máy hàn hồ quang thông dụng; - Bảo quản được máy hàn sau khi vận hành; - Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng; Nội dung: 1. Quy trình vận hành máy hàn điện hồ quang 1.1. Nối máy hàn với nguồn điện Máy hàn điện hồ quang (máy biến áp hàn) hiện nay có nhiều mẫu mã, hình dáng khác nhau, chủ yếu là loại giảm áp, chuyển điện áp cao dòng điện thấp từ tuyến phân phối điện công nghiệp một pha 220V hoặc 3 pha 380V thành điện áp thấp dòng điện cao cần thiết cho quá trình hàn. Dựa vào cách phân loại dòng điện, chia máy hàn thành hai loại: Hàn hồ quang bằng dòng điện xoay chiều (AC) và hàn hồ quang bằng dòng điện một chiều (DC). Dựa vào phân loại theo cách nối dây, có: nối dây trực tiếp, nối dây gián tiếp và nối hỗn hợp. Trong cách nối trực tiếp có nối thuận và nối nghịch. Nối thuận: DC-, DCEN (Direct Current Electrode Negative) là cách nối cực âm của nguồn hàn với điện cực hàn và cực dương với vật hàn. Nối nghịch: DC+, DCEP (Direct Current Electrode Positive) là cách nối cực dương của nguồn hàn nối với điện cực hàn và cực âm nối với vật hàn. * So sánh hàn bằng máy xoay chiều và máy một chiều: - Hàn bằng dòng xoay chiều có ưu điểm: + Thiết bị đơn giản, dễ bảo quản và sửa chữa. Hình 2.1. Mô hình máy hàn điện. Máy hàn Dây dẫn đến kẹp hàn Kẹp mass Dây dẫn đến kẹp mass Que hàn Kẹp hàn Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 15 + Giá thành tương đối thấp. + Không gây hiện tượng thổi lệch hồ quang. - Khuyết điểm về mặt công nghệ: + Khó mồi hồ quang và hồ quang cháy không ổn định. + Mối hàn không đạt chất lượng cao. 1.2. Nối cáp hàn với máy hàn - Nối dây gián tiếp: là nối hai cực của ngồn điện với điện cực hàn chứ không nối với vật hàn. Do hồ quang cháy giữa hai điện cực nên cách nối này chỉ dùng đối với trường hợp hàn bằng điện cực không nóng chảy. Cách nối này dùng hàn những vật mỏng hay các kim loại và hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp. - Nối dây hỗn hợp: được dùng với trường hợp hàn hồ quang tay bằng điện cực ba pha. Khi đó hai cực của nguồn điện hàn được nối với điện cực không nóng chảy, còn cực thứ ba được nối với vật hàn. Cách nối này có ưu điểm, nhiệt độ tập trung ở vùng hàn cao hơn so với hai cách nối trên, kim loại cơ bản cũng như kim loại bổ sung chảy mạnh hơn, do đó năng suất hàn cao hơn. Thích hợp hàn các vật dày, kim loại và hợp kim có nhiệt độ nóng chảy cao. 1.3. Điều chỉnh dòng điện hàn Trong kỹ thuật hàn thì điều chỉnh cường độ dòng điện hàn là một kỹ năng hàng đầu vì nó đóng vai trò quan trọng trong chất lượng cũng như thẩm mỹ của mối hàn. Nếu cường độ dòng điện thấp sẽ gây ra hiện tượng dính que, ít chảy loãng, độ ngấu thấp làm cho mối hàn bị nhô cao và mối hàn dễ bị lẫn xỉ hoặc bọt khí. Ngược lại, nếu dòng hàn quá cao sẽ gây nên hiện tượng bắn tóe, di chuyển nhanh dễ gây cháy biên. Khi hàn các chi tiết mỏng, nếu để dòng hàn quá cao rất dễ gây thủng hoặc chảy xệ nếu hàn ngược. Rất khó để hướng dẫn chi tiết cách điều chỉnh dòng điện trong kỹ thuật hàn vì mỗi loại máy móc có một đặc thù khác nhau, tính chất các loại vật liệu hàn và que hàn khác nhau. Mỗi kỹ thuật hàn cũng có cách điều chỉnh dòng điện khác nhau. Đa phần các thợ hàn giỏi hoặc lâu năm sẽ dựa vào kinh nghiệm để xử lý. Việc điều chỉnh dòng điện hàn hợp lý phụ thuộc vào các yếu tố sau: - Đường kính lõi que và bề dày thuốc bọc, đặc điểm que hàn, vật liệu hàn cơ bản, tư thế hàn, loại mối nối, bề dày chi tiết cần hàn. - Dòng điện hàn đôi khi cũng bị ảnh hưởng bởi môi trường hay nhiệt độ xung quanh, thời gian làm việc của máy. Sau đây là hướng dẫn cách điều chỉnh dòng điện hàn cơ bản: Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 16 Cường độ dòng hàn trung bình tư thế hàn đứng Cường độ dòng hàn trung bình tư thế hàn phẳng 2. Điều chỉnh chế độ hàn 2.1. Điều chỉnh dòng điện hàn thô 2.2. Điều chỉnh dòng điện hàn tinh 3. Cặp que hàn và thay que hàn 4. Các hỏng hóc thông thường của máy hàn và biện pháp khắc phục 4.1. Các hỏng hóc của máy hàn một chiều Sự cố Nguyên nhân Phương pháp xử lý Mô tơ của máy hàn điện một chiều quay ngược Mô tơ cảm ứng 3 pha đấu sai với lưới điện Cho thay đổi 2 dây nào đó trong 3 dây pha Sau khi mở máy, tốc độ quay của mô tơ rất chậm và có tiến ung ung - Có 1 trong 3 cầu chì của 3 pha bị cháy - Cuộn dây trong stato của mô tơ bị đứt - Thay cầu chì - Quấn lại cuộn đây trong stato Máy hàn điện 1 chiều quá nóng - Quá tải - Ngừng máy và giảm dòng điện hàn. Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 17 - Cuộn dây rô to của máy phát điện chập mạch - Cổ góp điện bị chập mạch - Cổ góp điện không sạch sẽ - Cho sửa chữa lại - Cho sửa chữa lại - Lấy vải lau sạch bề mặt cổ góp điện Chổi điện tan có tia lửa - Chổi điện tan và cổ góp điện tiếp xúc không tốt. - Chổi điện tan bị kẹt - Miệng mica của cổ góp điện lòi ra. - Lau sạch mặt tiếp xúc của chổi điện tan và cổ góp điện - Điều chỉnh khe hở chổi điện tan - Lấy lưỡi dao cắt miếng mica cho nó thấp hơn bề mặt của cổ góp điện 1 mm 4.2. Các hỏng hóc của máy hàn xoay chiều Sự cố Nguyên nhân Phương pháp xử lý Máy biến thế của máy hàn quá nóng - Quá tải - Cuộn dây biến thế bị chập mạch - Giảm bớt dòng điện hàn - Cho sửa chữa lại Chỗ nối dây của dây dẫn quá nóng Vít chỗ nối dây hơi lỏng Vặn chặt vít Trong quá trình hàn, dòng điện khi lớn khi nhỏ - Vật hàn với cáp điện tiếp xúc không tốt - Phần động của bộ điều chỉnh dòng điện bị di động theo sự chấn động của máy hàn - Cho vật hàn với cáp điện tiếp xúc chặt chẽ với nhau - Tìm phương pháp hạn chế sự di động của phần đồng bộ điều chỉnh dòng điện Khi hàn lõi sắt di động phát ra tiếng kêu lớn Có thể là vít hãm hoặc lò xo của lõi sắt quả lỏng cơ cấu di động của phần động của lõi sắt đã bị mài mòn. Cuộn dây sơ cấp hoặc thứ cấp bị chập mạch Vặn chặt vít, điều chỉnh sức kéo của lò xo, kiểm tra sửa chữa cơ cấu di động. Cho sửa chữa lại Vỏ ngoài của máy hàn điện có điện Sự cách điện giữa cuộn dây với vỏ ngoài hoặc cuộn dây với lõi sắt đã bị hỏng Cho sửa chữa lại Ngoài ra, còn có các hiện tượng khác: * Hiện tượng máy hàn yếu: Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 18 - Do điều chỉnh dòng điện hàn chưa đúng »»»» quay vô lăng để tăng điện hàn theo chiều kim đồng hồ. - Dây điện vào quá nhỏ »»»» Thay dây dẫn khác lớn hơn theo hướng dẫn (với 1mm² dây đồng chịu tải khoảng 5A). - Độ tiếp điện không tốt »»»» Xiết chặt các bulong từ nguồn đến máy đảm bảo độ chặt. - Điện áp nguồn dưới 220V »»»» Quay vô lăng tối đa để tăng dòng hàn bù vào điện áp đã hao hụt. Nếu không đủ mà bạn thường xuyên phải làm việc trong môi trường có nguồn điện áp thấp thì nên chọn loại máy hàn có cọc phụ để sử dụng khi điện áp thấp. - Đấu kéo máy hàn quá xa cầu dao điện làm sụt giảm điện áp »»»» Nếu bắt buộc phải kéo máy xa nguồn điện quá 15m thì nên sử dụng loại dây lớn hơn thông thường để tránh sụt giảm điện áp. - Điện thế của dòng điện đủ nhưng vẫn không hàn được - Công suất máy phát điện không đủ để hàn »»»» Thay đổi nguồn điện hàn. * Điện hàn ra quá mạnh: - Cách điều chỉnh dòng ra chưa đúng »»»» Quay vô lăng theo chiều ngược kim đồng hồ để giảm dòng hàn. - Dòng điện thế vào lớn hơn quy định »»»» Điều chỉnh lại điện thế nguồn (nếu có thể) hoặc thay thế bằng nguồn khác phù hợp. - Máy hàn có công suất quá lớn, đã điều chỉnh xuống mức thấp nhất nhưng vẫn không hàn được (nhất là hàn với sắt mỏng) »»»» Đổi máy hàn có công suất thấp hơn. * Máy hàn phát ra tiếng kêu lớn (ù ù): - Do bulong vỏ máy bị lỏng »»»» Kiểm tra xiết chặt lại toàn bộ bulong vỏ máy. - Máy bị đổ trong quá trình di chuyển »»»» Đem đến trạm bảo hành vì bạn không thể kiểm tra chính xác hư hỏng bên trong máy. * Chạm vỏ (vỏ bị rò điện): - Máy bị ẩm, bụi kim loại bám vào máy »»»» Thổi sạch bụi kim loại bằng máy nén khí, sấy khô máy sau đó mang máy đến trạm bảo hành để đo lại độ cách điện và có hướng khắc phục tốt nhất. - Kỹ thuật đấu nối dây điện vào không đúng làm chạm vỏ »»»» Kiểm tra lại các mối nối, nếu hở thì xiết lại các bulong cho chặt nhưng không được chạm vỏ. - Máy hàn bị chạm bên trong ruột »»»» Phải mang đến trạm bảo hành để khắc phục sửa chữa. * Bị cháy đen tại các mối nối điện: - Các điểm tiếp xúc bằng bulong không được xiết chặt »»»» Chà sạch chỗ cháy đen bằng giấy ráp, sau đó siết chặt lại. Trường hợp các điểm cháy đen bị Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 19 hư hỏng nặng, cần mang máy đến trạm bảo hành để thay thế các tiếp điểm. * Máy đang làm việc thì bị bốc khói: - Cháy máy »»»» Mang máy đến trạm bảo hành để kiểm tra sửa chữa. 5. Bảo dưỡng máy hàn Máy hàn điện là một thiết bị hiện đại và được sử dụng khá phổ biến trong quá trình lao động của con người. Tuy nhiên, trong quá trình lao động dài hạn, nhiều thành phần của máy hàn sẽ dễ gặp trục trặc, xảy ra lỗi ở một số chi tiết máy và rất khó sửa chữa. Cho nên, chúng ta cần phải hiểu rõ cách bảo dưỡng máy hàn điện tốt nhất để giúp nâng cao tuổi thọ cũng như hiệu suất làm việc của máy hàn điện, đồng thời tránh được các tai nạn ngoài ý muốn do sự cố kĩ thuật từ việc lỗi máy trong quá trình làm việc. Sau đây là một số bước quan trọng trong việc bảo dưỡng máy hàn điện tốt nhất: - Đầu tiên, chúng ta phải kiểm tra tất cả các bộ phận của máy trước khi làm việc, xem mọi chi tiết của máy vẫn hoạt động tốt hay không. Đảm bảo thiết bị đã được nối đất và không bị bám bụi quá nhiều, Nếu phát hiện bất cứ chi tiết nào của máy có dấu hiệu bị lỗi thì phải khắc phục kịp thời để tránh tình trạng kéo theo hư hỏng các bộ phận khác của máy. - Kế tiếp, chúng ta phải hiểu rõ được cách hoạt động của máy ra sao trước khi khởi động máy. Biết cách cài đặt làm việc và thường xuyên kiểm tra lại theo hướng dẫn nhà sản xuất. Với các loại máy hàn hồ quang điện thì đặt nối đất và nên cẩn trọng để tránh tình trạng cháy nổ. Đồng thời, sử dụng các phụ kiện phù hợp với loại máy. - Đảm bảo nơi làm việc an toàn, sạch sẽ thông thoáng. Kiểm soát chặt chẽ tình hình thiết bị trước các tác động từ bên ngoài. - Khi sử dụng cần thiết lập giờ làm việc đúng, các điện cực và chất độn trong quá trình hàn của phải phù hợp như hướng dẫn của nhà sản xuất. Nếu thiết lập sai hoặc không chú ý đến các hướng dẫn của nhà sản xuất sẽ dẫn đến tình trạng máy hòng, thậm chỉ gây cháy nổ. - Bảo quản thiết bị ở nơi cao ráo và an toàn sau khi sử dụng. Thiết bị có thể bị hư hỏng nếu rơi hay va đập, và bị ăn mòn nếu gặp môi trường có độ ẩm cao, việc bụi tích tụ ở các mạch điện hay bộ phận quan trọng có thể làm máy nhanh hỏng hoặc giảm hiệu suất làm việc. Giáo trình Hàn điện hồ quang tay Trang 20 Bài 3: Vận hành một số thiết bị cầm tay thông dụng Mục tiêu: - Giải thích cấu tạo và nguyên lý làm việc của các loại máy mài cầm tay, máy mài