Giáo trình Hàn ống (Trình độ Trung cấp)

dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 3 4 LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình mô đun “Hàn ống” được biên soạn theo đề cương chương trình chi tiết đào tạo nghề Cốt thép hàn do hiệu trưởng trường Cao đẳng Lào Cai ban hành ngày tháng năm 2019. Trong chương trình đào tạo nghề Cốt thép Hàn, mô đun “ống ” là mô đun có vai trò quan trọng giúp cho người học các kiến thức cơ bản và trọng tâm về kỹ thuật hàn ống, hình thành nên kỹ năng nghề nghiệp. Đây cũng là mô đun cơ bản để tiếp thu những kiến thức và kỹ năng của công nghệ hàn tiên tiến và hiện đại. Khi biên soạn giáo trình. Chúng tôi luôn bám sát theo đề cương chương trình chi tiết; nội dung được biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu. Các kiến thức trong toàn bộ giáo trình có mối liên hệ logíc chặt chẽ. Tuy vậy giáo trình cũng chỉ là một phần trong nội dung của chuyên ngành đào tạo, nên người dạy, người học có thể tham khảo thêm các tài liệu có liên quan đối với ngành học để việc sử dụng giáo trình có hiệu quả hơn. Khi biên soạn, chúng tôi đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến mô đun và phù hợp với đối tượng sử dụng cũng như cố gắng gắn những nội dung lý thuyết với thực hành để giáo trình có tính thực tiễn cao. Trong quá trình biên soạn mặc dù đã cố gắng, nhưng chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót do thời gian biên soạn còn ngắn và trình độ còn hạn chế. Rất mong được sự góp ý của người sử dụng để giáo trình được hoàn thiện hơn. Lào Cai, tháng năm 2019 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Hoàng Đức Lượng 5 Bài 1: Hàn nối ống ở vị trí 1G 1. Các kiểu liên kết hàn khi hàn ống: Trong hàn nối ống, có các dạng liên kết sau đây: - Hàn ống đối đầu không vát mép: với ống có chiều dày thành ống : s<4mm. - Hàn ống đối đầu có vát mép chữ V:với ống có chiều dày thành ống s>4mm. - Hàn ống đối đầu vát mép chữ X (Áp dụng cho ống có đường kính lớn và có chiều dày thành ống : S>24mm). Hình 1.1:Các kiểu liên kết hàn ống đối đầu. 1-Đối đầu không vát mép; 2-Đối đầu vát mép chữ V; 3-Đối đầu vát mép chữ X; 4-Đối đầu vát mespchwx U. - Hàn ống lồng (ống có đường kính lớn lồng vào ống có đường kính nhỏ). Hình 1.2: Kiểu liên kết hàn ống lồng. 6 - Hàn nối ống với mặt phẳng. Hình 1.3 Kiểu liên kết hàn ống vào mặt phẳng. - Hàn ống giao nhau (hàn nút). Hình 1.4 Kiểu liên kết hàn ống giao nhau. 2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu hàn Hàn nối ống không vát mép: Với ống có chiều dày s<6 có thể tiến hành hàn không vát mép * Đường kính que hàn (dq) Để chọn có thể tra theo sổ tay công nghệ hàn hoặc xác định theo các công thức kinh nghiệm: Đối với hàn thép, đường kính que hàn được xác định như sau: dq = 2 s 1 [mm] 7 Trong đó S là chiều dày vật hàn. * Cường độ dòng điện hàn Dòng điện hàn có những ảnh hưởng đối với chất lượng mối hàn như sau: - Nếu dòng điện hàn quá lớn, làm cho kim loại hai bên vật hàn khuyết cạnh, thậm chí bị cháy thủng, tính chất của kim loại cũng do quá nhiệt mà bị thay đổi. - Nếu dòng điện quá nhỏ thì kim loại vật hàn không giữ nhiệt đủ, dễ gây nên các khuyết tật: hàn chưa thấu, lẫn xỉ.. làm giảm cơ tính của mối hàn. Cũng giống như hàn thép tấm, cường độ dòng điện hàn khi hàn ống chọn phụ thuộc vào vật liệu hàn, đường kính que hàn, vị trí mối hàn trong không gian, kiểu mối hàn... có thể tra theo sổ tay công nghệ hoặc xác định theo các công thức kinh nghiệm sau đối với mối hàn giáp mối khi hàn sấp: Ih = (  + .dq ).dq (A) Trong đó:  và  là các hệ số phụ thuộc vào vật liệu vật hàn, đối với thép  = 20,  = 6, d là đường kính que hàn (mm). Có thể tính cường độ dòng điện hàn theo công thức thực nghiệm sau: Ih = K.dq ( A). I là cường độ dòng điện hàn (A), K là hệ số do tính chất của que hàn quyết định thường K=40  60, dq là đường kính que hàn (mm). * Chú ý: - Nếu ống có chiều dày lớn s > 3dq, để đảm bảo hàn ngấu phải tăng dòng điện hàn lên 15% còn nếu ống mỏng s  1,5 d phải giảm dòng điện xuống 15% so với tính toán. Do vậy trong quá trình hàn cần căn cứ vào thực tế của sản phẩm định hàn mà điều chỉnh Ih cho phù hợp * Điện áp hồ quang 8 Điện áp hàn thường ít thay đổi khi hàn hồ quang tay. Tuy nhiên sự thay đổi không đáng kể đó do chiều dài hồ quang hàn. Khi hàn hồ quang tay: U = 16  28 (V). * Chú ý: Điện thế hồ quang do chiều dài hồ quang quyết định: hồ quang dài điện thế cao và ngược lại. Hàn nối ống có vát mép: Với ống có chiều dày s ≥ 6 nên tiến hành vát mép để đảm bảo chiều sâu ngấu và kích thước bề rộng mối nối. Tùy thuộc vào chiều dày ống và tính chất mối nối ta tiến hành hàn nhiều lớp hoặc nhiều đường, nhiều lớp. * Đường kính que hàn: Khi hàn mối hàn nhiều lớp, lớp lót nên sử dụng que hàn đường kính nhỏ để dễ di chuyển que hàn và mối hàn có độ ngấu tốt. Vì vậy khi hàn lớp lót đường kính que hàn nên chọn từ 2,5  3,2 (mm), các lớp sau căn cứ vào bề dày vật hàn có thể chọn que hàn có đường kính lớn hơn. * Cường độ dòng điện: Cường độ dòng điện hàn được tính theo công thức: Ih = ( + .d).d Với  = 20,  = 6: là các hệ số thực nghiệm d: Đường kính que hàn (mm) * Điện áp hàn phù hợp với chiều dài hồ quang. * Số lớp hàn: Trong sản xuất ít dùng que có d > 6 mm, nên với chi tiết có chiều dầy lớn phải tiến hành hàn nhiều lớp. Muốn tính được số lớp hàn phải xác định được diện tích tiết diện ngang của toàn kim loại đắp, công thức tính : Trong đó : Fd là diện tích mặt cắt ngang của kim loại đắp. F0 : diện tích mặt cắt ngang của đường hàn đầu tiên. Fn : diện tích mặt cắt ngang của những đường hàn tiếp theo. Trong đó : F0 = (6  8)dq, quy định F0  35 (mm2). 9 Fn = (8  12)dn , quy định Fn  45 (mm2). Thiết bị: - Máy hàn hồ quang tay nguồn 250A AC/DC - Tủ sấy que hàn 50 kg, Max 3500C - Ống sấy que hàn xách tay 5 kg, Max 2400C Dụng cụ: - Dụng cụ phụ trợ dùng trong nghề hàn: bàn chải sắt, găng tay da, búa gõ xỉ, thước lá, kìm rèn, ke vuông, búa nguội... - Thước đo kiểm mối hàn. Vật liệu hàn: - Thép ống Ф114, que hàn KT 421 Ф2,5 và Ф3,2 3. Tính toán, khai triển, chuẩn bị phôi    4. Gá phôi Mối đính nhỏ gọn, đủ bền, ba mối đính cách nhau 1200. - Sử dụng đồ gá hàn đính - Chi tiết sau khi hàn đính phải đồng trục. - Gá đính ở vị trí 1G. 10 5. Tiến hành hàn 5.1 Không vát mép Thực hiện việc phân đoạn và xoay ống để hàn sao cho mối hàn luôn được thực hiện ở vị trí bằng. Để giảm biến dạng khi hàn có thể hàn các đường hàn theo thứ tự 1 – 2 – 3 – 4. Khó khăn lớn nhất khi hàn ống xoay là việc phân đoạn và thường xuyên xoay trở vật hàn kéo theo sự thay đổi vị trí tương đối giữa dây nguồn nối với vật hàn ( vị trí kẹp mass) và bể hàn. Điều đó kéo theo hiện tượng dòng điện không ổn định trong quá trình hàn đặc biệt là hiện tượng thổi lệch hồ quang khi hàn bằng dòng điện một chiều. Góc độ que hàn: α = 70 – 850, β = 900 Trong đó: α là góc hợp bởi trục que hàn với tiếp tuyến của chu vi tại vị trí bể hàn theo hướng hàn; β là góc hợp bởi đường sinh của ống tại vị trí bể hàn với mặt phẳng chứa trục que hàn và đường hàn Tiến hành dao động que hàn kiểu răng cưa hoặc bán nguyệt có biên độ dao động phù hợp với bề rộng của mối hàn và có thời gian dừng ở hai biên độ tránh khuyết chân mối hàn. Hàn với hồ quang ngắn 5.2 Có vát mép Lớp lót: Góc độ que hàn:  = 70  850,  = 900 Trong đó: α là góc hợp bởi trục que hàn với tiếp tuyến của chu vi tại vị trí bể hàn theo hướng hàn; β là góc hợp bởi đường sinh của ống tại vị trí bể hàn với mặt phẳng chứa trục que hàn và đường hàn tại lớp lót. Chọn kiểu dao động bán nguyệt biên độ nhỏ hoặc răng cưa nhằm tạo ra bề mặt mối hàn lót bằng hoặc hơi lõm. 11 Sau khi hàn xong lớp lót cần làm sạch hết xỉ hàn và bụi bẩn bằng bàn chải sắt rồi mới tiến hành hàn lớp tiếp theo. Các lớp còn lại: Từ lớp thứ hai trở đi dùng cách đưa theo kiểu răng cưa là thích hợp. Lớp ngoài cùng phải căn cứ vào yêu cầu của mối hàn và chọn cách dao động cho phù hợp: nếu cần bề mặt của mối hàn lồi thì đưa que hàn theo kiểu bán nguyệt, nếu mối hàn cần phẳng thì phải đưa theo kiểu răng cưa lớp tương đối mỏng và khi dao động ngang phải có điểm dừng ở hai bên tránh cháy cạnh. Hàn với hồ quang ngắn có thứ tự bố trí như hình vẽ nhằm giảm biến dạng. 6. Kiểm tra chất lượng sản phẩm hàn Khi hàn ống cũng dễ xảy ra các khuyết tật như khi hàn tấm: lẫn xỉ, không ngấu, cháy cạnh, ... v.v. Ngoài ra khi hàn ống còn có thể mắc phải một số dạng khuyết tật sau: T T Tên Hình vẽ minh họa Nguyên nhân Cách khắc phục 1 Lệch đường hàn Không quan sát được khe hở liên kết Cần ngồi đúng tư thế và có kính hàn đủ sáng để quan sát 2 Chi tiết không đồng trục - Lắp ghép không đồng trục. - Do mối đính quá nhỏ khiến chi tiết bị biến dạng khi hàn - Sử dụng đồ gá đồng trục - Đính phôi chắc chắn 12 3 Oxy hóa lớp lót Chỗ liên kết không được làm sạch trước khi hàn Làm sạch mép ống về mỗi phía ít nhất 15mm. TRÌNH TỰ THỰC HIỆN HÀN NỐI ỐNG KHÔNG VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ 1G T T Nội dung công việc Thiết bị Dụng cụ Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt được 1 Đọc bản vẽ    - Đọc và hiểu được các kích thước cơ bản và yêu cầu kỹ thuật. 2 Chuẩn bị : - Phôi - Thiết bị, dụng cụ - Chế độ hàn Máy hàn, máy mài tay. búa gõ xỉ, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt, thước kiểm tra mối hàn. Số lượng: 2 ống / hs - Thiết bị dụng cụ an toàn, chắc chắn. - Phôi không bị bavia, đúng kích thước - Chế độ hàn: dq = 3,2mm, Ih=125A 3 Gá đính Máy hàn, máy mài tay. Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt. - Mối đính nhỏ gọn, đủ bền, ba mối đính cách nhau 1200. - Sử dụng đồ gá hàn đính - Chi tiết sau khi hàn đính phải đồng trục. - Gá đính ở vị trí 1G. 13 4 Tiến hành hàn Máy hàn, máy mài tay. Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt. - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. - Dao động que hàn kiểu răng cưa, bán nguyệt. - Góc độ que hàn hợp lý  = 700  850;  = 900. - Hàn hồ quang ngắn 5 Kiểm tra Búa gõ xỉ, bàn chải sắt, thước kiểm tra kích thước mối hàn. - Kiểm tra ngoại dạng, kích thước mối hàn và độ đồng trục của kết cấu - Nếu có khuyết tật cần sửa chữa. 14 TRÌNH TỰ THỰC HIỆN HÀN NỐI ỐNG CÓ VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ 1G T T Nội dung công việc Dụng cụ Thiết bị Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt được 1 Đọc bản vẽ - Đọc được các kích thước cơ bản và yêu cầu kỹ thuật. - Mối hàn không bị khuyết tật - X, Y tùy chọn. 2 Chuẩn bị : - Phôi - Thiết bị, dụng cụ - Chế độ hàn Máy hàn, máy mài tay. Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt, thước kiểm tra mối hàn. Số lượng: 2 ống/hs - Phôi không bị bavia, đúng kích thước. - Thiết bị, dụng cụ an toàn chắc chắn. Lớp lót: Chọn: dq = 2,5 mm; Ih = 87 (A) Các lớp còn lại: dq = 3,2 mm; Ih = 125 (A) 3 Gá đính Máy hàn, máy mài tay. Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt. - Đính 3 mối đính cách nhau 1200, mối đính nhỏ gọn, đủ bền, đính ở phía mặt hàn và đính ở vị trí 1G. - Sử dụng đồ gá hàn đính. Iđ = (1,3 – 1,5)Ih. 15 4 Tiến hành hàn Máy hàn, máy mài tay. Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, bàn chải sắt. - Lớp lót: Dao động kiểu răng cưa hoặc bán nguyệt bước nhỏ; α = 70 - 850; β = 900 - Các lớp còn lại:  = 70  850, góc  điều chỉnh cho phù hợp. 5 Kiểm tra Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, bàn chải sắt. thước kiểm tra mối hàn. - Kiểm tra ngoại dạng, kích thước mối hàn và độ đồng trục của kết cấu. - Nếu có khuyết tật cần sửa chữa 16 2. Thực hành hàn PHIẾU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH CÔNG VIỆC: HÀN NỐI ỐNG VỊ TRÍ 1G TT Nội dung Yêu cầu kỹ thuật Dụng cụ, trang thiết bị Ghi chú 1 Đọc bản vẽ - Nắm được các kích thước cơ bản Hiểu được yêu cầu kỹ thuật - Bản vẽ hàn 2 Chuẩn bị Thiết bị, dụng cụ hàn. - Tính toán và đặt đúng chế độ hàn. - Chuẩn bị thiết bị đầy đủ theo quy định, đúng chủng loại, yêu cầu của bài thực hành. - Que hàn Ф2,5 và3,2mm 0,4 kg/HS/ca - Ca bin hàn, bàn hàn, máy hàn hồ quang tay, máy cắt, bộ cáp hàn, kìm hàn, kìm kẹp mát, găng tay da, mặt nạ hàn, bàn chải sắt, búa gõ xỉ, kìm kẹp phôi. - Bản vẽ phôi; Kéo cần hoặc máy cắt, máy mài, đe, búa nguội, thước lá, mũi vạch - Máy sấy que hàn, ống đựng que hàn 3 Gá đính - Mối đính nhỏ gọn, đủ bền, đúng vị trí - Phôi sau khi gá đính đảm bảo ghép phẳng Can bin hàn, bàn hàn, máy hàn hồ quang tay, bộ cáp hàn, kìm hàn, kìm kẹp mát, mặt nạ hàn, găng tay da mỏ lết , ampe kìm, đồ gá. 4 Tiến hành hàn Góc nghiêng que hàn: - Dao động que hàn: Răng cưa - Chiều dài hồ quang: Lhq = 2 ÷ 3m Can bin hàn, bàn hàn, máy hàn hồ quang tay, bộ cáp hàn, kìm hàn, kìm kẹp mát, mặt nạ hàn, găng tay da, búa nguội, bàn chải sắt. - Bản vẽ góc độ và các chuyển động cơ bản của que hàn 5 Kiểm ta chất lượng mối hàn - Phát hiện được các khuyết tật của mối hàn - Thước kiểm tra khuyết tật mối hàn và các thiết bị về kiểm tra chất lượng mối hàn 6 Ghi tên, nộp bài Ghi rõ họ tên, ca, nhóm thực tập Phấn 17 18 Bài 1: Hàn nối ống ở vị trí 1G 2. Các kiểu liên kết hàn khi hàn ống: Trong hàn nối ống, có các dạng liên kết sau đây: - Hàn ống đối đầu không vát mép: với ống có chiều dày thành ống : s<4mm. - Hàn ống đối đầu có vát mép chữ V:với ống có chiều dày thành ống s>4mm. - Hàn ống đối đầu vát mép chữ X (Áp dụng cho ống có đường kính lớn và có chiều dày thành ống : S>24mm). Hình 1.1:Các kiểu liên kết hàn ống đối đầu. 1-Đối đầu không vát mép; 2-Đối đầu vát mép chữ V; 3-Đối đầu vát mép chữ X; 4-Đối đầu vát mespchwx U. - Hàn ống lồng (ống có đường kính lớn lồng vào ống có đường kính nhỏ). Hình 1.2: Kiểu liên kết hàn ống lồng. 19 - Hàn nối ống với mặt phẳng. Hình 1.3 Kiểu liên kết hàn ống vào mặt phẳng. - Hàn ống giao nhau (hàn nút). Hình 1.4 Kiểu liên kết hàn ống giao nhau. 2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu hàn Hàn nối ống không vát mép: Với ống có chiều dày s<6 có thể tiến hành hàn không vát mép * Đường kính que hàn (dq) Để chọn có thể tra theo sổ tay công nghệ hàn hoặc xác định theo các công thức kinh nghiệm: Đối với hàn thép, đường kính que hàn được xác định như sau: dq = 2 s 1 [mm] 20 Trong đó S là chiều dày vật hàn. * Cường độ dòng điện hàn Dòng điện hàn có những ảnh hưởng đối với chất lượng mối hàn như sau: - Nếu dòng điện hàn quá lớn, làm cho kim loại hai bên vật hàn khuyết cạnh, thậm chí bị cháy thủng, tính chất của kim loại cũng do quá nhiệt mà bị thay đổi. - Nếu dòng điện quá nhỏ thì kim loại vật hàn không giữ nhiệt đủ, dễ gây nên các khuyết tật: hàn chưa thấu, lẫn xỉ.. làm giảm cơ tính của mối hàn. Cũng giống như hàn thép tấm, cường độ dòng điện hàn khi hàn ống chọn phụ thuộc vào vật liệu hàn, đường kính que hàn, vị trí mối hàn trong không gian, kiểu mối hàn... có thể tra theo sổ tay công nghệ hoặc xác định theo các công thức kinh nghiệm sau đối với mối hàn giáp mối khi hàn sấp: Ih = (  + .dq ).dq (A) Trong đó:  và  là các hệ số phụ thuộc vào vật liệu vật hàn, đối với thép  = 20,  = 6, d là đường kính que hàn (mm). Có thể tính cường độ dòng điện hàn theo công thức thực nghiệm sau: Ih = K.dq ( A). I là cường độ dòng điện hàn (A), K là hệ số do tính chất của que hàn quyết định thường K=40  60, dq là đường kính que hàn (mm). * Chú ý: - Nếu ống có chiều dày lớn s > 3dq, để đảm bảo hàn ngấu phải tăng dòng điện hàn lên 15% còn nếu ống mỏng s  1,5 d phải giảm dòng điện xuống 15% so với tính toán. Do vậy trong quá trình hàn cần căn cứ vào thực tế của sản phẩm định hàn mà điều chỉnh Ih cho phù hợp * Điện áp hồ quang 21 Điện áp hàn thường ít thay đổi khi hàn hồ quang tay. Tuy nhiên sự thay đổi không đáng kể đó do chiều dài hồ quang hàn. Khi hàn hồ quang tay: U = 16  28 (V). * Chú ý: Điện thế hồ quang do chiều dài hồ quang quyết định: hồ quang dài điện thế cao và ngược lại. Hàn nối ống có vát mép: Với ống có chiều dày s ≥ 6 nên tiến hành vát mép để đảm bảo chiều sâu ngấu và kích thước bề rộng mối nối. Tùy thuộc vào chiều dày ống và tính chất mối nối ta tiến hành hàn nhiều lớp hoặc nhiều đường, nhiều lớp. * Đường kính que hàn: Khi hàn mối hàn nhiều lớp, lớp lót nên sử dụng que hàn đường kính nhỏ để dễ di chuyển que hàn và mối hàn có độ ngấu tốt. Vì vậy khi hàn lớp lót đường kính que hàn nên chọn từ 2,5  3,2 (mm), các lớp sau căn cứ vào bề dày vật hàn có thể chọn que hàn có đường kính lớn hơn. * Cường độ dòng điện: Cường độ dòng điện hàn được tính theo công thức: Ih = ( + .d).d Với  = 20,  = 6: là các hệ số thực nghiệm d: Đường kính que hàn (mm) * Điện áp hàn phù hợp với chiều dài hồ quang. * Số lớp hàn: Trong sản xuất ít dùng que có d > 6 mm, nên với chi tiết có chiều dầy lớn phải tiến hành hàn nhiều lớp. Muốn tính được số lớp hàn phải xác định được diện tích tiết diện ngang của toàn kim loại đắp, công thức tính : Trong đó : Fd là diện tích mặt cắt ngang của kim loại đắp. F0 : diện tích mặt cắt ngang của đường hàn đầu tiên. Fn : diện tích mặt cắt ngang của những đường hàn tiếp theo. Trong đó : F0 = (6  8)dq, quy định F0  35 (mm2). 22 Fn = (8  12)dn , quy định Fn  45 (mm2). Thiết bị: - Máy hàn hồ quang tay nguồn 250A AC/DC - Tủ sấy que hàn 50 kg, Max 3500C - Ống sấy que hàn xách tay 5 kg, Max 2400C Dụng cụ: - Dụng cụ phụ trợ dùng trong nghề hàn: bàn chải sắt, găng tay da, búa gõ xỉ, thước lá, kìm rèn, ke vuông, búa nguội... - Thước đo kiểm mối hàn. Vật liệu hàn: - Thép ống Ф114, que hàn KT 421 Ф2,5 và Ф3,2 3. Tính toán, khai triển, chuẩn bị phôi    4. Gá phôi Mối đính nhỏ gọn, đủ bền, ba mối đính cách nhau 1200. - Sử dụng đồ gá hàn đính - Chi tiết sau khi hàn đính phải đồng trục. - Gá đính ở vị trí 1G. 23 5. Tiến hành hàn 5.1 Không vát mép Thực hiện việc phân đoạn và xoay ống để hàn sao cho mối hàn luôn được thực hiện ở vị trí đứng. Để giảm biến dạng khi hàn có thể hàn các đường hàn theo thứ tự 1 – 2 – 3 – 4. Khó khăn lớn nhất khi hàn ống xoay là việc phân đoạn và thường xuyên xoay trở vật hàn kéo theo sự thay đổi vị trí tương đối giữa dây nguồn nối với vật hàn ( vị trí kẹp mass) và bể hàn. Điều đó kéo theo hiện tượng dòng điện không ổn định trong quá trình hàn đặc biệt là hiện tượng thổi lệch hồ quang khi hàn bằng dòng điện một chiều. Góc độ que hàn: α = 70 – 850, β = 900 Trong đó: α là góc hợp bởi trục que hàn với tiếp tuyến của chu vi tại vị trí bể hàn theo hướng hàn; β là góc hợp bởi đường sinh của ống tại vị trí bể hàn với mặt phẳng chứa trục que hàn và đường hàn Tiến hành dao động que hàn kiểu răng cưa hoặc bán nguyệt có biên độ dao động phù hợp với bề rộng của mối hàn và có thời gian dừng ở hai biên độ tránh khuyết chân mối hàn. Hàn với hồ quang ngắn 5.2 Có vát mép Lớp lót: Góc độ que hàn:  = 70  850,  = 900 Trong đó: α là góc hợp bởi trục que hàn với tiếp tuyến của chu vi tại vị trí bể hàn theo hướng hàn; β là góc hợp bởi đường sinh của ống tại vị trí bể hàn với mặt phẳng chứa trục que hàn và đường hàn tại lớp lót. Chọn kiểu dao động bán nguyệt biên độ nhỏ hoặc răng cưa nhằm tạo ra bề mặt mối hàn lót bằng hoặc hơi lõm. Sau khi hàn xong lớp lót cần làm sạch hết xỉ hàn và bụi bẩn bằng bàn chải sắt rồi mới tiến hành hàn lớp tiếp theo. Các lớp còn lại: Từ lớp thứ hai trở đi dùng cách đưa theo kiểu răng cưa là thích hợp. Lớp ngoài cùng phải căn cứ vào yêu cầu của mối hàn và chọn cách dao động cho phù hợp: nếu cần bề mặt của mối hàn lồi thì đưa que hàn theo kiểu bán nguyệt, nếu mối 24 hàn cần phẳng thì phải đưa theo kiểu răng cưa lớp tương đối mỏng và khi dao động ngang phải có điểm dừng ở hai bên tránh cháy cạnh. Hàn với hồ quang ngắn có thứ tự bố trí như hình vẽ nhằm giảm biến dạng. 6. Kiểm tra chất lượng sản phẩm hàn Khi hàn ống cũng dễ xảy ra các khuyết tật như khi hàn tấm: lẫn xỉ, không ngấu, cháy cạnh, ... v.v. Ngoài ra khi hàn ống còn có thể mắc phải một số dạng khuyết tật sau: T T Tên Hình vẽ minh họa Nguyên nhân Cách khắc phục 1 Lệch đường hàn Không quan sát được khe hở liên kết Cần ngồi đúng tư thế và có kính hàn đủ sáng để quan sát 2 Chi tiết không đồng trục - Lắp ghép không đồng trục. - Do mối đính quá nhỏ khiến chi tiết bị biến dạng khi hàn - Sử dụng đồ gá đồng trục - Đính phôi chắc chắn 3 Oxy hóa lớp lót Chỗ liên kết không được làm sạch trước khi hàn Làm sạch mép ống về mỗi phía ít nhất 15mm. TRÌNH TỰ THỰC HIỆN HÀN NỐI ỐNG KHÔNG VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ ĐỨNG T T Nội dung công việc Thiết bị Dụng cụ Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt được 25 1 Đọc bản vẽ    - Đọc và hiểu được các kích thước cơ bản và yêu cầu kỹ thuật. 2 Chuẩn bị : - Phôi - Thiết bị, dụng cụ - Chế độ hàn Máy hàn, máy mài tay. búa gõ xỉ, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt, thước kiểm tra mối hàn. Số lượng: 2 ống / hs - Thiết bị dụng cụ an toàn, chắc chắn. - Phôi không bị bavia, đúng kích thước - Chế độ hàn: dq = 3,2mm, Ih=125A 3 Gá đính Máy hàn, máy mài tay. Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt. - Mối đính nhỏ gọn, đủ bền, ba mối đính cách nhau 1200. - Sử dụng đồ gá hàn đính - Chi tiết sau khi hàn đính phải đồng trục. - Gá đính ở vị trí 1G. 4 Tiến hành hàn Máy hàn, máy mài tay. Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt. - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. - Dao động que hàn kiểu răng cưa, bán nguyệt. - Góc độ que hàn hợp lý  = 700  850;  = 900. - Hàn hồ quang ngắn 5 Kiểm tra Búa gõ xỉ, bàn chải sắt, thước kiểm tra kích thước mối hàn. - Kiểm tra ngoại dạng, kích thước mối hàn và độ đồng trục của kết cấu - Nếu có khuyết tật cần sửa chữa. 26 TRÌNH TỰ THỰC HIỆN HÀN NỐI ỐNG CÓ VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ ĐỨNG T T Nội dung công việc Dụng cụ Thiết bị Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt được 1 Đọc bản vẽ - Đọc được các kích thước cơ bản và yêu cầu kỹ thuật. - Mối hàn không bị khuyết tật - X, Y tùy chọn. 2 Chuẩn bị : - Phôi - Thiết bị, dụng cụ - Chế độ hàn Máy hàn, máy mài tay. Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt, thước kiểm tra mối hàn. Số lượng: 2 ống/hs - Phôi không bị bavia, đúng kích thước. - Thiết bị, dụng cụ an toàn chắc chắn. Lớp lót: Chọn: dq = 2,5 mm; Ih = 87 (A) Các lớp còn lại: dq = 3,2 mm; Ih = 125 (A) 3 Gá đính Máy hàn, máy mài tay. Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, đồ gá hàn đính, bàn chải sắt. - Đính 3 mối đính cách nhau 1200, mối đính nhỏ gọn, đủ bền, đính ở phía mặt hàn và đính ở vị trí 1G. - Sử dụng đồ gá hàn đính. Iđ = (1,3 – 1,5)Ih. 27 4 Tiến hành hàn Máy hàn, máy mài tay. Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, bàn chải sắt. - Lớp lót: Dao động kiểu răng cưa hoặc bán nguyệt bước nhỏ; α = 70 - 850; β = 900 - Các lớp còn lại:  = 70  850, góc  điều chỉnh cho phù hợp. 5 Kiểm tra Thước lá, búa gõ xỉ, búa tay, bàn chải sắt. thước kiểm tra mối hàn. - Kiểm tra ngoại dạng, kích thước mối hàn và độ đồng trục của kết cấu. - Nếu có khuyết tật cần sửa chữa 28 2. Thực hành hàn PHIẾU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH CÔNG VIỆC: HÀN NỐI ỐNG VỊ TRÍ ĐỨNG TT Nội dung Yêu cầu kỹ thuật Dụng cụ, trang thiết bị Ghi chú 1 Đọc bản vẽ - Nắm được các kích thước cơ bản Hiểu được yêu cầu kỹ thuật - Bản vẽ hàn 2 Chuẩn bị Thiết bị, dụng cụ hàn. - Tính toán và đặt đúng chế độ hàn. - Chuẩn bị thiết bị đầy đủ theo quy định, đúng chủng loại, yêu cầu của bài thực hành. - Que hàn Ф2,5 và3,2mm 0,4 kg/HS/ca - Ca bin hàn, bàn hàn, máy hàn hồ quang tay, máy cắt, bộ cáp hàn, kìm hàn, kìm kẹp mát, găng tay da, mặt nạ hàn, bàn chải sắt, búa gõ xỉ, kìm kẹp phôi. - Bản vẽ phôi; Kéo cần hoặc máy cắt, máy mài, đe, búa nguội, thước lá, mũi vạch - Máy sấy que hàn, ống đựng que hàn 3 Gá đính - Mối đính nhỏ gọn, đủ bền, đúng vị trí - Phôi sau khi gá đính đảm bảo ghép phẳng Can bin hàn, bàn hàn, máy hàn hồ quang tay, bộ cáp hàn, kìm hàn, kìm kẹp mát, mặt nạ hàn, găng tay da mỏ lết , ampe kìm, đồ gá. 4 Tiến hành hàn Góc nghiêng que hàn: - Dao động que hàn: Răng cưa - Chiều dài hồ quang: Lhq = 2 ÷ 3m Can bin hàn, bàn hàn, máy hàn hồ quang tay, bộ cáp hàn, kìm hàn, kìm kẹp mát, mặt nạ hàn, găng tay da, búa nguội, bàn chải sắt. - Bản vẽ góc độ và các chuyển động cơ bản của que hàn 5 Kiểm ta chất lượng mối hàn - Phát hiện được các khuyết tật của mối hàn - Thước kiểm tra khuyết tật mối hàn và các thiết bị về kiểm tra chất lượng mối hàn 6 Ghi tên, nộp bài Ghi rõ họ tên, ca, nhóm thực tập Phấn 29 Bài 3: Hàn nối ống ở vị trí hàn ngang 1. Các kiểu liên kết hàn khi hàn ống: Trong hàn nối ống, có các dạng liên kết sau đây: - Hàn ống đối đầu không vát mép: với ống có chiều dày thành ống : s<4mm. - Hàn ống đối đầu có vát mép chữ V:với ống có chiều dày thành ống s>4mm. - Hàn ống đối đầu vát mép chữ X (Áp dụng cho ống có đường kính lớn và có chiều dày thành ống : S>24mm). Hình 1.1:Các kiểu liên kết hàn ống đối đầu. 1-Đối đầu không vát mép; 2-Đối đầu vát mép chữ V; 3-Đối đầu vát mép chữ X; 4-Đối đầu vát mespchwx U. - Hàn ống lồng (ống có đường kính lớn lồng vào ống có đường kính nhỏ). Hình 1.2: Kiểu liên kết hàn ống lồng. 30 - Hàn nối ống với mặt phẳng. Hình 1.3 Kiểu liên kết hàn ống vào mặt phẳng. - Hàn ống giao nhau (hàn nút). Hình 1.4 Kiểu liên kết hàn ống giao nhau. 2 Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu hàn Hàn nối ống không vát mép: Với ống có chiều dày s<6 có thể tiến hành hàn không vát mép * Đường kính que hàn (dq) Để chọn có thể tra theo sổ tay công nghệ hàn hoặc xác định theo các công thức kinh nghiệm: Đối với hàn thép, đường kính que hàn được xác định như sau: dq = 2 s 1 [mm] Trong đó S là chiều dày vật hàn. 31 * Cường độ dòng điện hàn Dòng điện hàn có những ảnh hưởng đối với chất lượng mối hàn như sau: - Nếu dòng điện hàn quá lớn, làm cho kim loại hai bên vật hàn khuyết cạnh, thậm chí bị cháy thủng, tính chất của kim loại cũng do quá nhiệt mà bị thay đổi. - Nếu dòng điện quá nhỏ thì kim loại vật hàn không giữ nhiệt đủ, dễ gây nên các khuyết tật: hàn chưa thấu, lẫn xỉ.. làm giảm cơ tính của mối hàn. Cũng giống như hàn thép tấm, cường độ dòng điện hàn khi hàn ống chọn phụ thuộc vào vật liệu hàn, đường kính que hàn, vị trí mối hàn trong không gian, kiểu mối hàn... có thể tra theo sổ tay công nghệ hoặc xác định theo các công thức kinh nghiệm sau đối với mối hàn giáp mối khi hàn sấp: Ih = (  + .dq ).dq (A) Trong đó:  và  là các hệ số phụ thuộc vào vật liệu vật hàn, đối với thép  = 20,  = 6, d là đường kính que hàn (mm). Có thể tính cường độ dòng điện hàn theo công thức thực nghiệm sau: Ih = K.dq ( A). I là cường độ dòng điện hàn (A), K là hệ số do tính chất của que hàn quyết định thường K=40  60, dq là đường kính que hàn (mm). * Chú ý: - Nếu ống có chiều dày lớn s > 3dq, để đảm bảo hàn ngấu phải tăng dòng điện hàn lên 15% còn nếu ống mỏng s  1,5 d phải giảm dòng điện xuống 15% so với tính toán. Do vậy trong quá trình hàn cần căn cứ vào thực tế của sản phẩm định hàn mà điều chỉnh Ih cho phù hợp * Điện áp hồ quang Điện áp hàn thường ít thay đổi khi hàn hồ quang tay. Tuy nhiên sự thay đổi không đáng kể đó do chiều dài hồ quang hàn. Khi hàn hồ quang tay: U = 16  28 (V). 32 * Chú ý: Điện thế hồ quang do chiều dài hồ quang quyết định: hồ quang dài điện thế cao và ngược lại. Hàn nối ống có vát mép: Với ống có chiều dày s ≥ 6 nên tiến hành vát mép để đảm bảo chiều sâu ngấu và kích thước bề rộng mối nối. Tùy thuộc vào chiều dày ống và tính chất mối nối ta tiến hành hàn nhiều lớp hoặc nhiều đường, nhiều lớp. * Đường kính que hàn: Khi hàn mối hàn nhiều lớp, lớp lót nên sử dụng que hàn đường kính nhỏ để dễ di chuyển que hàn và mối hàn có độ ngấu tốt. Vì vậy khi hàn lớp lót đường kính que hàn nên chọn từ 2,5  3,2 (mm), các lớp sau căn cứ vào bề dày vật hàn có thể chọn que hàn có đường kính lớn hơn. * Cường độ dòng điện: Cường độ dòng điện hàn được tính theo công thức: Ih = ( + .d).d Với  = 20,  = 6: là các hệ số thực nghiệm d: Đường kính que hàn (mm) * Điện áp hàn phù hợp với chiều dài hồ quang. * Số lớp hàn: Trong sản xuất ít dùng que có d > 6 mm, nên với chi tiết có chiều dầy lớn phải tiến hành hàn nhiều lớp. Muốn tính được số lớp hàn phải xác định được diện tích tiết diện ngang của toàn kim loại đắp, công thức tính : Trong đó : Fd là diện tích mặt cắt ngang của kim loại đắp. F0 : diện tích mặt cắt ngang của đường hàn đầu tiên. Fn : diện tích mặt cắt ngang của những đường hàn tiếp theo. Trong đó : F0 = (6  8)dq, quy định F0  35 (mm2). Fn = (8  12)dn , quy định Fn  45 (mm 2). 33 Thiết bị: - Máy hàn hồ quang tay nguồn 250A AC/DC - Tủ sấy que hàn 50 kg, Max 3500C - Ống sấy que hàn xách tay 5 kg, Max 2400C Dụng cụ: - Dụng cụ phụ trợ dùng trong nghề hàn: bàn chải sắt, găng tay da, búa gõ xỉ, thước lá, kìm rèn, ke vuông, búa nguội... - Thước đo kiểm mối hàn. Vật liệu hàn: - Thép ống Ф114, que hàn KT 421 Ф2,5 và Ф3,2 3. Tính toán, khai triển, chuẩn bị phôi 4. Gá phôi Mối đính nhỏ gọn, đủ bền, ba mối đính cách nhau 1200.   34 - Sử dụng đồ gá hàn đính - Chi tiết sau khi hàn đính phải đồng trục. - Gá đính ở vị trí 1G. 5. Tiến hành hàn 5.1 Không vát mép Góc độ que hàn: α = 70 – 800, β = 70 - 800 Trong đó: α là góc hợp bởi trục que hàn với tiếp tuyến của chu vi tại vị trí bể hàn theo hướng hàn; β là