Giáo trình Thực hành hàn điện cơ bản

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. HƯỚNG DẪN CHƯƠNG TRÌNH 1. Hướng dẫn một số điểm chính về phương pháp giảng dạy mô đun. - Giáo viên trước khi dạy cần căn cứ vào nội dung tổng quát của mô đun và nội dung của từng bài học chuẩn bị đầy đủ các điều kiện thực hiện bài học để đảm bảo chất lượng giảng dạy. - Trong quá trình giảng dạy giáo viên dùng máy chiếu projector hoặc tranh treo tường thuyết trình về nguyên lý của quá trình hàn hồ quang, các ký hiệu quy ước của mối hàn, các kiểu liên kết hàn cơ bản, các loại dụng cụ và thiết bị hàn các loại que hàn thuốc bọc, các khuyết tật của mối hàn. - Gợi ý, nêu câu hỏi cho người học so sánh hàn với các phương pháp chế tạo khác thì phương pháp hàn có những ưu nhược điểm gì? Tìm hiểu một số sản phẩm của nghề hàn, những quy định về bảo hộ lao động và an toàn cho người thợ hàn. - Dùng mẫu que hàn, mô hình của các kiểu liên kết hàn cơ bản, mô hình của các loại máy hàn hồ quang tay. Minh hoạ thêm cho người học phân biệt các loại que hàn các kiểu liên kết hàn, và các loại máy hàn khác nhau. - Ở từng bài giáo viên thao tác mẫu vận hành máy hàn, thao tác hàn, kỹ thuật hàn và hướng dẫn học sinh kiểm tra chất lượng mối. - Tổ chức học tập học sinh thực tập theo nhóm, số lượng người của nhóm phụ thuộc vào số máy của từng cơ sở đào tạo. Thường xuyên hỗ trợ kỹ năng điều chỉnh chế độ hàn và thao tác hàn cho đến khi học sinh thực hiện các mối hàn đạt tiêu chuẩn kỹ thuật. Có thể cho học sinh xem thêm các đoạn băng đĩa hình về kỹ thuật hàn để học sinh nhanh chóng thực hiện thành thạo các thao tác cơ bản 2. Những trọng tâm chương trình cần chú ý: - Khái niệm cơ bản về hàn điện hồ quang tay. - Tính toán chế độ hàn, phôi hàn, vật liệu hàn. - Thao tác sử dụng các thiết bị, dụng cụ hàn hồ quang thông dụng. - Gá lắp phôi hàn. - Công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng. BÀI 1. NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN KHI HÀN HỒ QUANG ĐIỆN I. MỤC TIÊU THỰC HIỆN. Sau khi học xong bài này người học sẽ có khả năng: - Trình bày chi tiết các ký hiệu, quy ước của mối hàn. - Trình bày thực chất, đặc điểm và công dụng của hàn. - Phân biệt các loại máy hàn điện hồ quang, đồ gá, kính hàn, kìm hàn và các dụng cụ cầm tay. - Phân biệt các loại que hàn thép các bon thấp theo ký hiệu, hình dáng bên ngoài. - Phân biệt các loại liên kết hàn cơ bản. - Nhận biết các khuyết tật trong mối hàn. - Trình bày đầy đủ mọi ảnh hưởng của quá trình hàn hồ quang tới sức khỏe công nhân hàn. - Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh môi trường. II. NỘI DUNG. 1. SƠ LƯỢC VỀ KÝ HIỆU, QUY ƯỚC CỦA MỐI HÀN. 1.1. Cách biểu diễn mối hàn trên bản vẽ: Khi biểu diễn không phụ thuộc vào phương pháp hàn. - Mối hàn nhìn thấy, được biểu diễn bằng "nét liền cơ bản" (H.1-1a) - Mối hàn khuất được biểu diễn bằng "nét đứt" (H.1-1b) Hình 1-1. Cách biểu diễn mối hàn trên bản vẽ a) Mối hàn thấy; b) Mối hàn khuất 1.2. Quy ước ký hiệu mối hàn trên bản vẽ. - Mối hàn được thực hiện theo đường chu vi kín (hình 1-2a), chu vi hở (hình 1-2b). - Ký hiệu mối hàn hồ quang tay bằng chữ cái in hoa là chữ (T). Mối hàn chính được ghi ở trên (H. 1-2c) và phía phụ ghi ở dưới (H. 1-2b) nét gạch ngang của đường dóng chỉ vị trí đường hàn. - Dùng chữ cái (in thường) và kèm theo các chữ số để chỉ kiểu liên kết hàn. m - liên kết hàn giáp mối. t - liên kết hàn chữ T. a) b) g - liên kết hàn góc. c - liên kết hàn chồng. đ - liên kết hàn chốt. 2. Các loại máy hàn điện hồ quang tay và dụng cụ thông dụng. 2.1. Yêu cầu chung đối với nguồn điện hàn. Trong quá trình hàn hồ quang, vì ta thao tác bằng tay, cho nên chiều dài hồ quang không ổn định mà luôn bị thay đổi, hồ quang dài điện trở lớn, ngược lại khi hồ quang ngắn thì điện trở nhỏ. Do đó muốn cho hồ quang hơi dài đốt cháy que hàn một cách ổn định, thì đòi hỏi máy hàn phải có điện thế hơi cao, ngược lại, nếu hồ quang hơi ngắn thì đòi hỏi điện thế cũng phải hơi thấp. Nguồn điện hàn trong hàn hồ quang tay có thể là nguồn điện xoay chiều hoặc một chiều. Nhìn chung nguồn điện hàn và máy hàn phải đảm bảo các yêu cầu chung sau: - Điện áp không tải phải Uh < U0 < 80 V. - Đối với máy hàn xoay chiều: U0 = 55÷80 V, Uh = 30÷55 V. - Đối với máy hàn một chiều: U0 = 25÷45 V, Uh = 16÷35 V - Có khả năng chịu quá tải khi ngắn mạch. - Có khả năng điều chỉnh dòng điện hàn trong phạm vi rộng. - Máy hàn phải có khối lượng nhỏ, hệ số hữu ích lớn, giá thành rẻ, dễ sử dụng và dễ sửa chữa. 2.2. Các loại máy hàn. a) b) c) d) Hình 1-2. Quy ước ký hiệu mối hàn trên bản vẽ T-m10 T-m10 T-m8 T-m8 a) b) T-m8 T-m8 a) b) 2.2.1. Máy hàn hồ quang điện xoay chiều: Hình 1-3. Sơ đồ nguyên lý của máy biến áp hàn xoay chiều Hình 1-4. Máy hàn xoay chiều (không có ký hiệu (-), (+) tại đầu thứ cấp). 2.2.2. Máy hàn hồ quang điện một chiều: Hình 1-5. Sơ đồ nguyên lý máy hàn một chiều Hình 1-6. Máy hàn một chiều (có ký hiệu (-), (+) tại đầu thứ cấp) 2.3. Đồ gá và dụng cụ khác. 2.3.1 Đồ gá hàn. Hỗ trợ cho công việc gá lắp, định vị chi tiết trong quá trình lắp ghép các chi tiết để hàn. Đảm Hình 1-7. Đồ gá hàn bảo tính định vị và kẹp chặt tốt, dễ tháo, dễ lắp. Không bị biến dạng khi hàn. 2.3.2. Mặt nạ hàn. Kính hàn gồm có mặt nạ hàn, kính mầu và kính trắng.Kính hàn có tác dụng bảo vệ da mặt khỏi tác dụng của ánh sáng hồ quang điện phát ra và kim loại lỏng hay xỉ lỏng bắn ra từ vùng hàn. ngoài ra kính hàn còn có tác dụng cản quang tức là nhằm mục đích cản bớt những tia sáng có tần số lớn và quá nhỏ hơn tia sáng bình thường khỏi tác dụng vào mắt và da mặt người thợ. Đồng thời trên cơ sở đó, giúp người thợ hàn quan sát đường hàn để điều chỉnh phù hợp vùng hàn theo yêu cầu. 2.3.3. Kìm hàn: Kìm hàn hay còn gọi là mỏ cặp điện cực. Nó có tác dụng cặp que hàn và truyền điện từ cáp hàn vào que hàn. kìm hàn có nhiều loại khác nhau nhưng thông thường có 2 loại kìm hàn hay được sử dụng: a) b) 2.3.4. Kẹp mát: Kẹp mát có tác dụng cặp vật hàn và truyền điện từ cáp hàn vào vật hàn. kìm mát có nhiều loại khác nhau sau đây là một số kẹp mát hay được sử dụng: a) b) c) Hình 1-8. Một số mặt nạ hàn a) Mặt nạ cầm tay; b) Mặt nạ đội đầu; c) Mặt nạ điện tử a) b) Hình 1-9. Kìm hàn a) Kìm hàn cặp bằng lò xo; b) Kìm hàn cặp bằng các má nhíp Hình 1-10. Kẹp mát 2.3.5. Cáp hàn: Cáp hàn dùng để truyền điện từ máy hàn ra kìm hàn. Cáp hàn gồm nhiều sợi dây đồng tết lại với nhau để dễ uốn khúc và dễ quấn lại để tránh gây trở ngại cho người thợ trong quá trình thao tác. Tuỳ thuộc vào dòng điện hàn mà người ta chọn cáp hàn có tiết diện khác nhau. Thông thường người ta chọn cáp hàn có đường kính từ 10 ÷ 16 mm. - Lõi: Gồm nhiều sợi dây đồng nhỏ được bó lại với nhau. Kích thước của mỗi sợi càng nhỏ thì dây cáp càng mềm. Đường kính của lõi dây cáp hàn phụ thuộc vào cường độ dòng điện cần hàn. - Lớp bố: Lớp này nằm ở giữa lõi dây cáp và lớp vỏ cao su được làm bằng sợi gai, đay có pha lẫn các sợi vải để làm cho quá trình bảo quản và sử dụng dây cáp được tốt. - Lớp vỏ cao su: Làm bọc ra bên ngoài lõi dây và làm nhiệm vụ cách điện. Lớp này phải làm bằng cao su có độ cách điện tốt và độ đàn hồi tốt. 2.3.6. Búa gõ xỉ: Dùng để gõ xỉ bám trên bề mặt mối hàn và làm sạch vũng hàn sau khi hàn xong. Búa gõ xỉ có hai đầu một đầu nhọn và một đầu như lưỡi đục bằng. Cả hai đầu đều được tôi cứng (H.1-12a). 2.3.7. Búa nguội: Thường có trọng lượng là 0,4 Kg dùng để nắn sửa những chi tiết trước khi hàn và dùng để nắn sửa những sản phẩm sau khi hàn xong (H.1- 12b). 2.3.8. Đục nguội: Dùng để vát mép vật hàn hoặc cũng có thể dùng để chặt các thanh thép có tiết diện nhỏ. Đôi khi người ta có thể dùng đục nguội để tẩy sửa mối hàn (H.1-12c). a) b) c) d) e) Hình 1-12. Một số dụng cụ nghề hàn a) Búa gõ xỉ; b) Búa nguội; c) Đục nguội; d) Bàn chải sắt; e) Kìm kẹp phôi Hình 1-11. Cáp hàn 2.3.9. Bàn chải sắt: Dùng để làm vệ sinh những mối hàn sau khi hàn hay vật hàn trước khi hàn. (H.1-12d) 2.3.10. Kìm kẹp phôi: Dùng để kẹp các phôi hàn nóng khi xoay lật, gõ xỉ(H.1-12e) 2.3.11. Những trang thiết bị bảo hộ cá nhân: Quần áo bảo hộ lao động; kính bảo hộ; giày da; yếm da; ống che tay chân; găng tay. Tuỳ theo tính chất công việc mà có các loại dụng cụ khác nhau. Ví dụ như khi hàn leo, hàn trần thì phải đeo gang tay có ống tay dài và mặt nạ có yếm da để tránh xỉ nóng bám vào cổ và cánh tay người thợ. 3. Que hàn thép các bon thấp. 3.1. Cấu tạo: gồm 2 phần - Lõi que hàn: Có đường kính theo lý thuyết dqh = 6÷12 mm. Trong thực tế thường dùng dqh = 1÷6 mm. Chiều dài của que hàn L = 250÷450 mm; chiều dài phần kẹp l1=30±5 mm; l2 < 15mm; l3 = 1÷2 mm. - Lớp thuốc bọc: Được chế tạo từ hỗn hợp gồm nhiều loại vật liệu dùng ở dạng bột, sau đó trộn đều với chất dính và bọc ngoài lõi có chiều dày từ 1÷2 mm. Lớp thuốc bọc có tác dụng: + Tăng khả năng ion hóa để dễ gây hồ quang và duy trì hồ quang cháy ổn định, thông thường người ta đưa vào các hợp chất của kim loại kiềm. + Bảo vệ mối hàn tránh sự ô xy hóa hoà tan khí từ môi trường. a) b) c) d) e) Hình 1-13. Trang bị bảo hộ cá nhân. a) Kính bảo hộ; b) Dày da; c) Yếm da; d) Ống che tay chân; e) Găng tay da Hình 1-14. Kết cấu của que hàn điện 1. lõi que hàn; 2. Lớp thuốc bọc + Tạo xỉ lỏng và đều, che phủ kim loại tốt để giảm tốc độ nguội của mối hàn, tránh nứt. + Khử ô xy trong quá trình hàn. Người ta đưa vào trong thành phần thuốc bọc các loại phe rô hợp kim hoặc kim loại sạch có ái lực mạnh với ô xy có khả năng tạo ô xít dễ tách khỏi kim loại lỏng. 3.2. Ký hiệu. 3.1.1. Ký hiệu que hàn theo TCVN 3734-89. Hình 1-15. Sơ đồ cấu trúc ký hiệu que hàn hồ quang tay theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3734-89. Ví dụ: N50 – 6B có nghĩa là: Que hàn dùng để hàn thép các bon và hợp kim thấp, vỏ thuốc thuộc hệ bazơ thích hợp với hàn dòng một chiều nối nghịch. Kim loiaj mối hàn có giới hạn bền kéo tối thiểu là 50 kG/mm2 (490 MPa), độ dai va đập không bé hơn 1,3 MJ/m2 ; độ dãn dài tương đối δ ≥ 20%, góc uốn ≥ 1500 Bảng 1-1. Cơ tính của kim loại mối hàn theo TCVN 3223 - 89 Loại que hàn Giới hạn bền kéo бb Độ dai va đập ak Độ dãn dài tương đối δ5 Góc uốn α N/mm2 kG/mm2 MJ/m2 kG/cm2 % Độ Không nhỏ hơn N42 410 42 0,8 8 18 150 N46 450 46 0,8 8 18 150 N50 490 50 0,7 7 16 120 N42 – 6B 410 42 1,5 15 22 180 N46 – 6B 450 46 1,4 14 22 180 N50 – 6B 490 50 1,3 13 20 150 N55 – 6B 540 55 1,2 12 20 150 N60 – 6B 590 60 1,0 10 18 120 N 50 - 6 B Que hàn thép C; Que hàn nối Chỉ giới hạn bền kéo tối thiếu (kG/mm2) và các chỉ tiêu khác về cơ tính của kim loại mối hàn Chỉ loại dòng điện và cực tính của dòng 1 chiều “6”– Que hàn chỉ hàn bằng dòng 1 chiều nối nghịch (DC+) Chỉ hệ vỏ bọc của que hàn A(A xít); B(ba zơ); R(Ru tin).. 3.1.2. Ký hiệu que hàn theo tiêu chuẩn quốc tế ISO - 2560. Hình 1-16. Sơ đồ cấu trúc ký hiệu que hàn hồ quang tay theo tiêu chuẩn ISO-2560 Ví dụ: Que hàn E 51 5 B 120 2 6 H được trình bày trên hình 1-15. Theo ISO-2560 ký hiệu E 51 5 B 120 2 6 H có nghĩa là que hàn hồ quang tay cho thép C hay thép hợp kim thấp đảm bảo giới hạn bền kéo kim loại mối hàn trong khoảng 510 ÷ 610 Mpa, độ dãn dài tương đối tối thiểu = 20%; độ dai va đập KCV = 28J/cm2 đạt được ở nhiệt độ T = -400C. Que hàn có vở thuốc bọc hệ bazơ, hiệu suất hàn đắp Kc = 115 ÷ 125%, thích hợp đển các liên kết ở mọi vị trí trong không gian , trừ vị trí hàn đứng từ trên xuống. Khi hàn , dùng nguồn một chiều nối nghịch hoặc nguồn xoay chiều có điện áp không tải tối thiểu 70 vôn. E 51 5 B 120 2 6 H Que hàn thép C và thép hợp kim thấp Que hàn Cơ tính kim loại mối hàn Giới hạn bền kéo бk (Mpa) Độ dãn dài δ% Nhiệt độ 0C khi KCV = 28J/cm2 E43 0 430 ÷ 510 - - E43 1 430 ÷ 510 20 +20 E43 2 430 ÷ 510 22 0 E43 3 430 ÷ 510 24 -20 E43 4 430 ÷ 510 24 -30 E43 5 430 ÷ 510 24 -40 E51 0 510 ÷ 610 - - E51 1 510 ÷ 610 18 +20 E51 2 510 ÷ 610 18 0 E51 3 510 ÷ 610 20 -20 E51 4 510 ÷ 610 20 -30 E51 5 510 ÷ 610 20 -40 Ký hiệu Hệ vỏ thuốc A A xít (oxit sắt) AR A xít (rutin) B Kiềm (bazơ) C Xenlulô O ô xi hóa R Rutin (vỏ TB) RR Rutin (vỏ dày) S Các hệ vỏ thuốc khác Hiệu suất đắp của que hàn Chỉ số Kc, % 110 105÷115 120 115÷125 ... ... 200 195÷205 chỉ số Vị trí mối hàn 1 Mọi vị trí 2 trừ hàn đứng từ trên xuống 3 Phẳng, ngang, leo (dưới lên) 4 Phẳng (giáp mối và góc) 5 Như “3” và đứng trên xuống Chỉ số Cực tính nguồn 1 chiều Điện áp không tải 0 Nghịch (+) - 1 Bất kỳ (+/-) 50 2 Thuận (-) 50 3 + 50 4 +/- 70 5 - 70 6 + 70 7 +/- 90 8 - 90 9 + 90 Hàm lượng hyđrô trong kim loại đắp thấp hơn 15 cm3/100g 3.1.3. Ký hiệu que hàn theo tiêu chuẩn của hiệp hội hàn Mỹ AWS. 4. NGUYÊN LÝ QUÁ TRÌNH HÀN HỒ QUANG. 4.1. Thực chất. - Hàn là quá trình công nghệ nối hai hoặc nhiều phần tử (chi tiết, bộ phận) thành một khối thống nhất bằng cách dùng nguồn nhiệt nung nóng chỗ cần nối đến trạng thái lỏng (hoặc dẻo), sau đó kim loại tự kết tinh (hoặc dùng lực ép) tạo thành mối hàn. - Hàn hồ quang tay là một quá trình nối hai hoặc nhiều chi tiết lại với nhau bằng cách nung nóng que hàn, vật hàn (mép hàn) đến trạng thái chảy. Sau đó đông đặc tạo thành mối hàn. 4.2. Đặc điểm và ứng dụng hàn hồ quang tay. - Liên kết hàn là một liên kết “cứng” không tháo rời được. - So với đinh tán tiết kiệm (10 ÷ 20)% khối lượng kim loại, so với đúc tiết kiệm khoảng 50%. - Hàn chế tạo được các chi tiết có hình dáng phức tạp, liên kết các kim loại có cùng tính chất hoặc khác tính chất với nhau. - Mối hàn có độ bền và độ kín cao, đáp ứng yêu cầu làm việc quan trọng của các kết cấu quan trọng (vỏ tàu, bồn chứa, nồi hơi,..v.v). - Có thể cơ khí hóa và tự động hóa quá trình hàn. - Giá thành chế tạo kết cấu rẻ. Tuy vậy, hàn còn có một số nhược điểm : sau khi hàn tồn tại ứng suất và biến dạng dư, xuất hiện vùng ảnh hưởng nhiệt làm giảm khả năng chịu lực của kết cấu. Hình 1-16. Sơ đồ cấu trúc ký hiệu que hàn hồ quang tay theo tiêu chuẩn của hiệp hội hàn Mỹ AWS 4.3. Hồ quang hàn và tính chất của nó. 4.3.1. Hồ quang hàn và các phương pháp gây hồ quang. a. Khái niệm hồ quang hàn. Hiện tượng hồ quang điện được phát minh từ năm 1802, nhưng mãi tới năm 1882 mới được đưa vào ứng dụng để nung chảy kim loại. Nguồn nhiệt của hồ quang điện này được ứng dụng để hàn kim loại và phương pháp nối ghép này được gọi là hàn hồ quang. Hồ quang là sự phóng điện giữa 2 điện cực có điện áp ở trong môi trường khí hoặc hơi. Hồ quang điện được ứng dụng để hàn gọi là hồ quang hàn. Khoảng hồ quang nằm giữa 2 điện cực gọi là cột hồ quang và chiều dài của nó được gọi là chiều dài cột hồ quang (Lhq). Cấu tạo của hồ quang điện (hình 1-18) b. Đặc điểm của hồ quang hàn. - Mật độ dòng điện lớn (J - A/mm2); - Nhiệt độ cao khoảng trên 30000C và tập trung. - Hồ quang của dòng điện một chiều cháy ổn định. - Hồ quang của dòng xoay chiều không ổn định nên chất lượng mối hàn kém hơn. - Nhiệt độ ở Catôt khoảng 2100oC. Nguồn nhiệt toả ra chiếm khoảng 36% A nôt 2300o --/-- 43% Cột hồ quang 5000o-7000oC --/-- 21% Hình 1-19. Cấu tạo hồ quang hàn 1. Vùng cận a nốt; 2. Vùng cận Ka tốt; 3. Cột hồ quang; Hình 1-18. Sơ đồ nguyên lý quá trình hàn hồ quang tay Hình 1- . đồ nguyên lý quá trình hàn hồ quang tay 1. Nguồn điện hàn. 2. Cáp hàn. 3. Kìm hàn. 4. Que hàn 5. Vật liệu cơ bản (Chi tiết hàn) 6. Hồ quang hàn. 7. Môi trường khí. 8.Vũng hàn. 9. Giọt kim loại lỏng. - Sự cháy của hồ quang phụ thuộc: Điện áp nguồn, Cường độ dòng điện; Vật liệu làm điện cực,... c. Điều kiện để xuất hiện hồ quang hàn. Thực chất của hồ quang là dòng chuyển động có hướng của các phần tử mang điện (ion âm, ion dương, điện tử) trong môi trường khí; trong dó điện tử có vai trò rất quan trọng. Trong điều kiện bình thường, không khí giữa hai điện cực ở trạng thái trung hoà nên không dẫn điện. Khi giữa chúng xuất hiện các phần tử mang điện thì sẽ có dòng điện đi qua. Vì vậy để tạo ra hồ quang ta cần tạo ra môi trường có các phần tử mang điện. Quá trình đó gọi là quá trình ion hoá. Môi trường có chứa các phần tử ion hoá gọi là môi trường ion hoá. Quá trình các điện tử thoát ra từ bề mặt điện cực để đi vào môi trường khí gọi là quá trình phát xạ điện tử hay phát xạ electron. Năng lượng để làm thoát điện tử ra khỏi bề mặt các chất rắn gọi là công thoát electron. Khi có điện áp, dưới tác dụng của điện trường, các điện tử trong môi trường sẽ chuyển động từ ca tốt (-) đến anôt (+) và phát triển với vận tốc lớn. Với sự chuyển động đó các điện tử sẽ va chạm và các phân tử, nguyên tử trung hoà truyền năng lượng cho chúng và kết quả làm tách các điện tử khỏi nguyên tử phân tử và tạo nên các ion. Như vậy thực chất của quá trình ion hoá không khí giữa 2 điện cực là do sự va chạm giữa các điện tử được tách ra từ điện cực với các phân tử trung hoà không khí. Kết quả quá trình ion hoá là sự xuất hiện các phần tử mang điện giữa 2 điện cực và hồ quang xuất hiện (nói cách khác là có sự phóng điện giữa 2 điện cực qua môi trường không khí). Như vậy muốn có hồ quang phải tạo ra một năng lượng cần thiết để làm thoát các điện tử. Nguồn năng lượng này có thể thực hiện bằng các biện pháp: 1. Tăng điện áp giữa 2 điện cực nhờ bộ khuyếch đại. 2. Tăng cường độ dòng điện để tăng nguồn nhiệt bằng cách cho ngắn mạch. d. Các giai đoạn của quá trình gây hồ quang khi hàn. - Giai đoạn ngắn mạch: Cho hai điện cực chạm vào nhau, do diện tích tiết diện ngang của mạch điện bé và điện trở vùng tiếp xúc giữa các điện cực lớn vì vậy trong mạch xuất hiện một dòng điện cường độ lớn, hai mép điện cực bị nung nóng mạnh. - Giai đoạn ion hoá: Hình 1-20. Quá trình gây hồ quang khi hàn Khi nâng một điện cực lên khỏi điện cực thứ hai một khoảng từ 2÷5 mm. Các điện tử bứt ra khỏi quỹ đạo của mình và chuyển động nhanh về phía anôt (cực dương), trên đường chuyển động chúng va chạm vào các phân tử khí trung hoà làm chúng bị ion hóa. Sự ion hoá các phân tử khí kèm theo sự phát nhiệt lớn và phát sáng mạnh. - Giai đoạn hồ quang cháy ổn định: Khi mức độ ion hoá đạt tới mức bão hòa, cột hồ quang ngừng phát triển, nếu giữ cho khoảng cách giữa hai điện cực không đổi, cột hồ quang được duy trì ở mức ổn định. Khi hàn, điện áp cần thiết để gây hồ quang khoảng từ 35÷55 V đối với dòng điện một chiều, từ 55÷80 V đối với dòng điện xoay chiều. Điện áp để duy trì hồ quang cháy ổn định khoảng 16÷35 V khi dùng dòng điện một chiều và từ 25÷45 V khi dùng dòng điện xoay chiều. e. Các phương pháp gây và duy trì hồ quang. - Phương pháp hồ quang mổ thẳng: Cho que hàn tịnh tiến nhanh xuống bề mặt vật hàn theo một góc 900 sau đó nhắc nhanh lên 1 đoạn sấp xỉ bằng đường kímh que hàn lúc đó hồ quang sẽ phát sinh. Phương pháp này khó khăn cho những người mới luyện tập vì dễ xảy ra hiện tượng dính que. - Phương pháp mồi hồ quang ma sát (quẹt diêm ). Đặt que hàn nghiêng so với mặt vật hàn một góc nào đó. Cho mặt đầu que hàn trượt lên trên bề mặt vật hàn một đoạn ngắn sau đó đưa que hàn về vị trí thẳng đứng và nhấc nhanh lên 1 đoạn bằng đường kính que hàn lúc đó hồ quang sẽ phát sinh. Phương pháp này dễ thao tác đối với những người mới thực tập nhưng làm cho bề mặt vật hàn bẩn. - Duy trì hồ quang. Để cho hồ quang cháy ổn định chúng ta phải thực hiện chuyển động V1 (hình 1- 23) và luôn giữ sao cho lhq= 2 ÷ 3 (mm). - Để tạo điều kiện cho kim loại lỏng chuyển vào bể hàn và tăng khả năng bảo vệ mối hàn tốt hơn khỏi sự xâm nhập của không khí ở môi trường xung quanh. Chiều dài hồ quang: Lhq ≤ dqh.. + Khi chiều dài hồ quang tăng điện thế của cột hồ quang tăng. Hình 1-21. Các phương pháp gây hồ quang a)Phương phương mổ thẳng; b) Phương pháp ma sát 1 2 3 2 ÷ 3 mm 1 2 3 2 ÷ 3 mm + Khi chiều dài hồ quang giảm thì điện thế cột hồ quang giảm. - Chiều dài hồ quang lớn sẽ gây hiện tượng không tốt sau: + Hồ quang cháy không ổn định, dễ bị lệch hồ quang, sức nóng của hồ quang bị phân tán, kim loại nóng chảy bị bắn ra xung quanh nhiều gây lãng phí kim loại và điện. + Độ sâu nóng chảy nhỏ, dễ sinh ra khuyết cạnh và những khuyết tật khác. + Thể khí có hại như ni tơ, oxy trong không khí dễ thấm vào mối hàn gây lỗ hơi. + Tạo áp lực lớn gây thủng vật hàn. Lưu ý khi gây hồ quang: Đối với những người mới thực tập thì khi gây hồ quang, que hàn hay bị dính. Cách khắc phục là phải bẻ ngang que hàn, nếu không được thì phải tháo que hàn ra khỏi kìm hàn (hình 1-22). 4.3.2. Các chuyển động của que hàn. a. C ác chuyển động cơ bản. - Chuyển động đi xuống (V1) là chuyển động theo hướng trục que hàn. Để điều chỉnh chiều dài hồ quang, chuyển động này phải có tốc độ bằng tốc độ nóng chảy của que hàn mới có thể duy trì hồ quang cháy ổn định. - Chuyển động của que hàn dọc theo trục đường hàn (V2): chuyển động V2 nhằm tạo thành một đường hàn theo chiều dài theo yêu cầu. - Chuyển động dao động ngang (V3): Để đảm bảo bề rộng của mối hàn theo yêu cầu. b. Các phương pháp chuyển động. Khi hàn sấp, nếu mối hàn có bề rộng bé, que hàn được dịch chuyển dọc đường hàn, không có chuyển động ngang. Khi mối hàn có bề rộng lớn, chuyển dịch que hàn có thể thực hiện theo nhiều cách để đảm bảo chiều rộng mối hàn B = (3÷5).dqh. Thông thường chuyển động que hàn theo đường dích dắc (1, 2, 3). Khi hàn các mối hàn góc, chữ T nếu cần nung nóng phần giữa nhiều thì dịch chuyển que hàn theo sơ đồ (4) và khi cần nung nóng nhiều hai bên mép hàn như theo sơ đồ (5). Hình 1-23. Các chuyển động cơ bản của que hàn V 1 V 2 V 3 75 o ÷ 85 o ° Hình 1-22. Xử lý que hàn bị dính khi gây hồ quang 4.3.3. Tác dụng của điện trường đối với hồ quang hàn. Cột hồ quang có thể xem như là một dây dẫn mềm và dưới tác dụng của điện trường cột hồ quang cũng bị chuyển dịch, hình dáng bị thay đổi. Khi hàn, lực điện trường tác dụng lên hồ quang gồm có lực điện trường tĩnh của mạch hàn và lực điện trường sinh ra bởi sắt từ làm hồ quang bị lệch đi rất nhiều do đó làm ảnh hưởng xấu đến quá trình hàn. Đối với dòng xoay chiều do cực thay đổi, do đó chiều của điện trường cũng thay đổi theo và hiện tượng lệch hồ quang không đáng kể. Chúng ta chỉ quan tâm đến ảnh hưởng của dòng một chiều đến hồ quang hàn. a. Ảnh hưởng của điện trường tĩnh. Điện trường tĩnh phát sinh khi có dòng điện chạy qua dây dẫn, que hàn và cột hồ quang. Chúng làm cho hồ quang bị thổi lệch đi phá hoại quá trình hàn bình thường. Có 3 trường hợp có thể xảy ra khi nối mạch hàn: a) b) c) Hình 1-25. Ảnh hưởng của điện trường tĩnh đến hồ quang hàn. - Hồ quang bị lệch do tác dụng của điện trường không đối xứng (a): từ phía dòng điện đi vào mật độ đường sức dày hơn, thế điện trường mạnh hơn. Do đó hồ quang bị xô đẩy về phía điện trường yếu hơn. - Điện trường đối xứng xung quanh hồ quang (b): hồ quang cân bằng không bị thổi lệch. - Độ nghiêng của que hàn (c): Chọn góc nghiêng que hàn thích hợp có thể thay đổi tính chất phân bố đường sức và có thể tạo ra điện trường đồng đều khắc phục được hiện tượng thổi lệch hồ quang. b. Ảnh hưởng của sắt từ. Vật liệu sắt từ đặt gần hồ quang thì tăng độ từ thẩm lên hàng ngàn lần so với không khí. Từ thông đi qua sắt từ có độ trở kháng nhỏ sẽ làm cho hồ quang bị thổi lệch về hướng đó. Vì vậy khi hàn góc, hàn đến đoạn cuối cần chú ý đến vị trí của que hàn cho phù hợp. 4.3.4. Phân loại hàn hồ quang tay. a. Phân loại theo dòng điện. - Hàn bằng dòng điện xoay chiều AC. Hình 1-26. Ảnh hưởng của sắt từ đến hồ qang + Ưu điểm: thiết bị đơn giản, dễ chế tạo, dễ bảo quản sửa chữa, giá thành thấp, thuận tiện ở nơi gần lưới điện và hồ quang ít bị thổi lệch. + Nhược điểm: Khó gây hồ quang và hồ quang cháy không ổn định, do đó chất lượng mối hàn không đạt được yêu cầu cao, không dùng được với tất cả các loại que hàn. - Hàn bằng dòng điện một chiều DC. + Ưu điểm: dễ gây hồ quang và hồ quang cháy ổn định, tiện lợi ở nơi xa lưới điện, chất lượng mối hàn đạt được cao. + Nhược điểm: tổn hao nhiều năng lượng (do dùng máy phát, chỉnh lưu), hồ quang hay bị thổi lệch. Do có những ưu nhược điểm trên mà hiện nay cả hai phương pháp này cùng tồn tại và bổ trợ cho nhau. b. Phân loại theo cách nối dây. - Nối trực tiếp: Nối trực tiếp là nối một cực của nguồn điện hàn với que hàn, còn cực kia nối với vật hàn. Khi hàn bằng dòng một chiều, nối trực tiếp được phân ra : nối thuận và nối nghịch. - Nối thuận: Là nối cực dương của nguồn với vật hàn, cực âm với que hàn. - Nối nghịch: Là nối cực dương của nguồn với que hàn, cực âm với vật hàn. Khi hàn vật mỏng dùng phương pháp nối nghịch và hàn vật dầy nối thuận. - Nối gián tiếp: Là nối hai cực của nguồn điện với que hàn còn vật hàn không nối cực. Hồ quang cháy giữa hai que hàn, do vậy có thể điều chỉnh được lượng nhiệt của vũng hàn khi hàn bằng cách thay đổi chiều dài cột hồ quang. Cách nối dây này dùng khi hàn các vật mỏng, hàn thép có nhiệt độ nóng chảy thấp bằng điện cực không nóng chảy. Hình 1-27. Các phương pháp nối các điện cực với nguồn điện hàn a) Đấu dây trực tiếp; b) Đấu dây gián tiếp; c) Đấu dây 3 pha - Nối hỗn hợp: Dùng khi hàn hồ quang tay bằng dòng ba pha. Hai cực của nguồn điện nối với que hàn còn cực kia nối với vật hàn. Ưu điểm là nhiệt tập trung cao, năng suất hàn cao. Thường áp dụng khi hàn vật dầy, các kim loại và hợp kim nóng chảy cao. 5. CÁC LIÊN KẾT HÀN CƠ BẢN. 5.1. Vị trí mối hàn trong không gian. Công nghệ hàn hồ quang tay phụ thuộc rất lớn vào vị trí mối hàn trong không gian và kết cấu mối hàn. Theo vị trí mối hàn trong không gian, người ta phân ra các dạng hàn sau: Hàn sấp, hàn ngang, hàn đứng và hàn ngửa. - Hàn sấp (bằng) theo tiêu chuẩn ANSI/AWS 3.0-94 của Mỹ: Góc nghiêng mối hàn ≤ 100 và góc quay mối hàn ≤ 100 + Góc nghiêng mối hàn là góc giữa đường đáy mối hàn và mặt phẳng nằm ngang + Góc quay mối hàn là góc giữa phần trên của mặt phẳng tham chiếu thẳng đứng đi qua đường đáy mối hàn và đường thẳng đi qua đáy đó cắt bề mặt mối hàn cách đều hai mép mối hàn. - Hàn sấp (bằng) theo tiêu chuẩn GOST: Là các mối hàn được phân bố trên các mặt phẳng nằm trong góc từ 0 ÷ 600. Hàn sấp được dùng rộng rãi trong sản xuất vì có rất nhiều ưu điểm: + Kim loại nóng chảy từ đầu que hàn dễ dàng được vận chuyển vào bể hàn. + Dễ dàng quan sát bể hàn. + Người thợ làm việc ít bị mệt mỏi. + Có thể sử dụng que hàn có đường kính lớn và dòng điện tương đối lớn. - Hàn ngang: phương hàn song song với mặt phẳng ngang và nằm trong mặt phẳng hàn tạo với mặt phẳng ngang một góc từ 60÷120o. - Hàn đứng: mặt phẳng hàn tạo với mặt phẳng ngang một góc từ 60÷120o trừ phương song song với mặt phẳng ngang. - Hàn trần: mặt phẳng hàn tạo với mặt phẳng ngang một góc từ 120÷180o. Hình 1-28. Sơ đồ phân loại mối hàn giáp mối theo liên kết tấm theo ANSI/AWS Hình 1-29. Phân loại mối hàn theo vị trí trong không gian I. Vị trí hàn sấp; II. Vị trí hàn leo; III. Vị trí hàn ngửa 5.2. Các loại mối hàn. - Mối hàn giáp mối (a): Có thể không cần vát khi S ≤ 6, vát mép khi S ≥ 6. - Mối hàn gấp mép (b): Dùng khi S≤ 2 - Nối hàn chồng (c): Dùng khi sửa chữa các kết cấu hàn. - Mối hàn có tấm đệm (d): Dùng khi sửa chữa các kết cấu hàn. - Mối hàn góc (đ): Có thể vát mép hoặc không vát mép. - Mối hàn chữ T (e): Dùng trong các kết cấu chịu uốn. - Mối hàn mặt đầu (g): Dùng khi lắp ghép hai tấm có bề mặt tiếp xúc nhau. - Mối hàn viền mép (h): Dùng trong trường hợp chi tiết hàn không cho phép tăng kích thước. - Mối hàn kiểu chốt (i): Khoan lỗ trên hai chi tiết chồng lên nhau sau đó hàn từng lỗ một. 6. NHỮNG KHUYẾT TẬT CỦA MỐI HÀN. 6.1. Nứt: Nứt là một trong những khuyết tật nghiêm trọng nhất của mối hàn. Trong quá Hình 1-30. Các loại mối hàn trong không gian Hình 1-31. Các kiểu nứt 1. Nứt ở vùng gây và kết thúc hồ quang hàn; 2. Nứt bề mặt; 3. Nứt ở vùng ảnh hưởng nhiệt; 4. Nứt trong kim loại cơ bản; 5. Nứt dọc mối hàn; 6. Nứt chân mối hàn; 7. Nứt bề mặt chân mối hàn; 8. Nứt cạnh mối hàn; 9. Nứt mép mối hàn; 10. Nứt ngang mối hàn; 11. Nứt dọc biên mối hàn; 12. Nứt giữa kim loại mối hàn và kim loại cơ bản; 13. Nứt ở phần kim loại mối hàn. trình sử dụng, nó phát triển mạnh làm cho những kết cấu hàn bị hỏng. Có hai loại: Nứt trong và nứt ngoài (có thể có ở vùng ảnh hưởng nhiệt). Vết nứt có các kích thước khác nhau, có thể là nứt tế vi hay nứt thô dại. Các vết nứt thô có thể gây phá huỷ kết cấu 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 mắt thường hoặc với kính lúp đối với các vết nứt thô dại 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...hòng ngừa: Quan sát tình hình nóng chảy của vũng hàn để điều chỉnh lại dòng điện và tốc độ hàn, trước khi hàn phải hàn thử để kiểm tra chế độ hàn. 4.2 Mối hàn khuyết cạnh. - Nguyên nhân: do dòng điện hàn quá lớn, không dừng lại khi chuyển động que hàn sang hai bên rãnh hàn. - Biện pháp phòng ngừa: điều chỉnh cường độ dòng điện hàn chính xác, có dừng lại ở hai bên rãnh hàn khi dao động que hàn. 4.3. Mối hàn rỗ khí ngậm xỉ. - Nguyên nhân: do không chấp hành công tác làm sạch phôi hàn, sấy khô que hàn trước khi hàn, dòng điện hàn yếu. - Biện pháp phòng ngừa: Tuyệt đối chấp hành công tác làm sạch phôi, sấy khô que hàn trước khi hàn. 5. PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN. 5.1. Làm sạch mối hàn. - Mối hàn để nguội. - Dùng búa gõ xỉ và đục bằng làm sạch mối hàn - Làm sạch mối hàn bằng bàn chải sắt 5.2 Kiểm tra mối hàn. Quan sát bề mặt và kiểm tra: - Hình dạng mối hàn (bề rộng mối hàn, chiều cao mối hàn và vảy hàn) có cháy cạnh hoặc rỗ xỉ, rỗ khí, khuyết cạnh, chảy tràn... - Quan sát điểm nối mối hàn. - Điểm cuổi đường hàn. - Kim loại bắn tóe, xỉ hàn Dùng dưỡng kiểm và cá líp để kiểm tra kích thước mối hàn: bề rộng, chiều cao mối hàn. 6.2. Các khuyết tật của mối hàn. 6. AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG. 6.1. An toàn lao động. - Trang bị đầy đủ bảo hộ lao động: Mặt nạ hàn, kính bảo hộ, tạp dề da, dày da, ống che chân, che tay. - Có trang bị bình chống cháy và bình chống cháy phải thường xuyên được kiểm tra hạn sử dụng. - Nghiêm chỉnh chấp hành nội qui xưởng thực hành. 6.2. Vệ sinh phân xưởng: Sau khi kết thúc ca thực tập, phải vệ sinh khu vực hàn và toàn bộ xưởng. - Cắt công tắc “OFF” của máy hàn, cắt cầu dao điện nguồn vào máy hàn, cuốn dây hàn treo vào vị trí quy định. - Thu dọn các dụng cụ: Kính hàn, búa nguội, búa gõ xỉ, dưỡng kiểm vào vị trí quy định - Vệ sinh bàn hàn: Các đầu mẩu que hàn ; phôi hàn; xỉ hàn để riêng các thùng khác nhau. - Vệ sinh toàn bộ phân xưởng. Hình 5-11. Các líp kiểm tra mối hàn Hình 5.7. Cá líp kiểm tra mối hàn BÀI 4: HÀN GÓC Ở VỊ TRÍ HÀN 2F ( BTUD: HÀN GÓC KHÔNG VÁT MÉP Ở VỊ TRÍ HÀN 2F) Giíi thiÖu: Hµn gãc kh«ng v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn ngang lµ mét bµi tËp c¬ b¶n trong hÖ thèng c¸c bµi thuéc m«®un hµn ®iÖn n©ng cao trong ch-¬ng tr×nh ®µo t¹o c«ng nh©n lµnh nghÒ. Bµi tËp nµy ®-îc thùc hiÖn sau khi häc sinh ®· häc c¸c bµi tËp hµn gi¸p mèi, Bµi nµy cung cÊp nh÷ng kiÕn thøc vµ kü n¨ng cÇn thiÕt khi thùc hiÖn mèi hµn gãc kh«ng v¸t mÐp ở vị tri han ngang (2f). Trong qu¸ tr×nh häc, ng-êi häc ph¶i tiÕp thu kiÕn thøc vÒ c«ng nghÖ hµn gãc ë vÞ trÝ hµn ngang, lµm c¸c c«ng viÖc ®Ó thùc hiÖn thµnh th¹o c¸c mèi hµn gãc kh«ng v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn ngang trªn c¸c kÕt cÊu hµn thùc tÕ trong thùc tËp vµ s¶n xuÊt. Môc tiªu thùc hiÖn: Häc xong bµi häc nµy ng-êi häc sÏ cã kh¶ n¨ng: - ChuÈn bÞ ph«i hµn, vËt liÖu hµn vµ dông cô hµn ®Çy ®ñ theo yªu cÇu bµi tËp - TÝnh to¸n chÕ ®é hµn dqh, Ih, Uh, Vh phï hîp víi chiÒu dµy vËt liÖu vµ kiÓu liªn kÕt hµn gãc kh«ng v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn ngang. - Chän c¸ch dao ®éng que hµn, gãc ®é que hµn theo ph-¬ng ph¸p hµn (2f) - Chän ®óng ®å g¸ hµn phï hîp c«ng viÖc hµn. - G¸ l¾p c¸c chi tiÕt hµn ®¶m b¶o ®é vu«ng gãc, ch¾c ch¾n ®óng kÝch th-íc. - Hµn mèi hµn gãc kh«ng v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn ngang, ngÊu, ®Òu, Ýt rç khÝ, lÉn xØ, kh«ng khuyÕt c¹nh, kh«ng biÕn d¹ng, ®¹t tÝnh thÈm mü cao. - Lµm s¹ch, kiÓm tra, söa ch÷a c¸c khuyÕt tËt nh-: rç khÝ, rç xØ, khuyÕt c¹nh... - Thùc hiÖn tèt an toµn lao ®éng vµ vÑ sinh m«i tr-êng. Néi dung chÝnh: - TÝnh kÝch th-íc mèi hµn gãc kh«ng v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn ngang. - ChuÈn bÞ ph«i hµn - TÝnh chän chÕ ®é hµn dqh, Ih, Uh, Vh . - ChuÈn bÞ dông cô, thiÕt bÞ, vËt liÖu hµn. - G¸ l¾p, kÑp chÆt, hµn ®Ýnh kÕt cÊu hµn gãc kh«ng v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn ngang. - Kü thuËt hµn gãc kh«ng v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn ngang. - KiÓm tra söa ch÷a c¸c khuyÕt tËt mèi hµn gãc kh«ng v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn ngang. - An toµn lao ®éng vµ vÖ sinh c«ng nghiÖp. 1. CHUẨN BỊ MỐI HÀN GÓC. 1.1 Mối hàn góc - Hàn bằng lấp góc chúng ta thường gặp dạng mối hàn bằng lấp góc chữ “T”, mối hàn góc dạng L, có các dạng liên kết như hình vẽ. - Mối hàn góc dễ có khuyết tật là không ngấu ở trong góc của mối ghép và dễ cháy cạnh ở hai bên. Hình 7-1. Các dạng mối hàn lấp góc - Mối hàn chữ “T” Dùng khá phổ biến trong thiết kế, chế tạo kết cấu mới vì có độ bền cao, khả năng chịu tải trọng tĩnh tốt dùng kết cấu chịu tải trọng uốn. Kiểu mối ghép S a K 2,0 ÷ 2,5 0+2 3+2 3,0 ÷ 4,3 0+2 3+2 5,0 ÷ 6,0 0+2 4+2-1 a K S S 7,0 ÷ 9,0 0+2 5+2-1 10,0 ÷15,0 0+2 6±2 16,0 ÷ 21,0 0+3 7±2 22,0 ÷ 30,0 0+3 8±2 Hình 7-2. Kích thước mối hàn góc không vát mép (ΓOCT 5264-59) 1.2. CHUẨN BỊ PHÔI, THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, VẬT LIỆU HÀN 1.2.1. Chuẩn bị phôi hàn. a. Đọc bản vẽ mối hàn. Trên hình là bản vẽ liên kết hàn góc không vát mép hàn hai phía, gồm hai chi tiết tấm đế và tấm vách có chiều rộng 50 mm, chiều dày 5 mm, chiều dài đường hàn là 200 mm, cạnh k mối hàn là 4 mm 1.2.2. Cắt phôi theo kích thước. - Thép tấm CT31 (250x50x5) số lượng 6 tấm/học sinh/bài - Nắn thẳng, làm sạch ba via, vệ sinh mép hàn. Hình 7-4. Bản vẽ phôi hàn 1.2. Thiết bị, dụng cụ, vật liệu hàn. 1.2.1. Thiết bị. - Máy hàn điện xoay chiều (một chiều) đã kết nối. - Máy sấy que hàn. - Máy cắt, máy mài. 1.2.2. Dụng cụ. - Bàn ghế hàn, mặt nạ hàn, găng tay da, kìm rèn, búa gõ xỉ, bàn chải sắt, búa nguội, đe thuyền, ampe kìm. - Thước góc, thước lá, mũi vạch dấu. 1.2.3. Vật liệu hàn: Que hàn Ф 3,2mm. 25 5 4 4 5 5 0 250 5 5 0 2. TÍNH CHỌN CHẾ ĐỘ HÀN. 2.1. Đường kính que hàn. Hàn góc, hàn chữ T áp dụng công thức: (mm). Trong đó: d đường kính que hàn (mm); k cạnh mối hàn góc (mm) Thay số vào ta có: = 4 => Chọn dqh= 4mm 2.2. Cường độ dòng điện hàn Theo công thức: h = ( + αd)d (A) Hoặc Ih = (30 ÷ 40)d (A) Trong đó: Ih là dòng điện hàn;  và α là hệ số thực nghiệm, khi hàn que hàn thép  =20, α = 6. d là đường kính que hàn. Ta có: Ih = (30 ÷ 40)d (A) = 120 ÷ 160 (A) Ta cộng thêm 10÷15% (hàn góc) => Chọn Ih =140 ÷175 A 2.3. Vận tốc hàn. Áp dụng công thức: Trong đó: αđ - là hệ số đắp (7÷11g/A.h) Fđ - Là tiết diện đắp (cm2) γ- là trọng lượng riêng của vật liệu hàn (đối với thép γ = 7,85g/cm3) Ih - Cường độ dòng điện hàn (A) Trong quá trình hàn rất khó xác định tốc độ hàn do đó người thợ phải luôn luôn quan sát tình hình nóng chảy của vũng hàn để điều chỉnh tốc độ hàn cho thích hợp 2.4. Tính điện áp hàn. Điện áp hàn: Uh = a + blhq (V) Để giảm lượng kim loại bắn toé và tạo điều kiện tốt cho việc hình thành mối hàn, khi hàn luôn sử dụng hồ quang ngắn Lhq ≤1,1dqh. Trong đó: Uh -là điện áp hàn (v) Lhq - là chiều dài cột hồ quang từ 2÷4(mm).. Chọn 3(mm) a - là điện áp trên a-nốt và ca tốt (a= 15÷20 v). Lấy 15 (V) b - là điện áp rơi trên một đơn vị chiều dài của cột hồ quang (b= 15,7v/cm). Thay số vào ta được Uh= 75(V) 3. Kỹ thuật hàn. 3.1. Gá phôi: Đặt phôi song song với cạnh bàn hàn, chỉnh cho hai tấm phôi vuông góc với nhau kẹp chặt phôi vào đồ gá. 3.2. Hàn đính. αđ.Ih γ.Fđ Vh = m/h k 2 2 + = d 4 2 2 + = d Hàn đính có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng mối hàn. Nếu mối đính quá dài hoặc quá cao sẽ làm cho mối hàn chính thức lồi lõm không đều. Ngược lại, mối đính quá ngắn sẽ làm cho nó dễ bị nứt do ứng suất khi hàn gây nên. Do vậy khi hàn đính phải đảm bảo các yêu cầu sau: + Cường độ dòng điện khi hàn đính phải cao hơn khi hàn chính thức 10% + Khoảng cách giữa các mối hàn đính bằng (40 ÷ 50)S, nhưng lớn nhất cũng không vượt quá 300 mm. + Chiều dài của vết đính bằng (3 ÷ 4)S, nhưng không vượt quá 30mm, thông thường là (10 ÷ 15) mm. + Bề dày của vết đính thường bằng (0,5 ÷ 0,7)S. Nhưng không được lớn hơn bề dày của mối hàn chính. + Vết đính phải cách mặt ngoài của đầu nối một khoảng (10 ÷ 15) mm. - Sau khi hàn đính xong vật hàn có thể bị cong vênh, nên trước khi hàn chính thức phải nắn sửa lại vật hàn cẩn thận. 3.3. Kỹ thuật hàn. - Đối với mối hàn góc dễ có khuyết tật là không ngấu ở trong góc của mối ghép và dễ cháy cạnh ở hai bên. Do đó khi hàn mối hàn này phải xác định đúng chế độ hàn và công suất nhiệt của hồ quang hàn phải đủ lớn. - Khi dao động que hàn phải sang hai bên, tại vị trí que hàn đổi chiều thì phải có thời gian dừng. Hàn với hồ quang ngắn bề rộng dao động ngang không được quá lớn, căn cứ vào yêu cầu của mối hàn mà chọn cách đưa cho phù hợp. Có thể sử dụng cách đưa theo kiểu đường thẳng, răng cưa, bán nguyệt. - Khi hàn các mối hàn có chiều dài khác nhau: + Mối hàn ngắn (L < 500mm): Khi hàn cho phép hàn liên tục một mạch từ đầu đến cuối theo cùng một hướng (hình 7-7a). Hình 7-6. Góc độ que hàn Hình 7-5. Đồ gá và kích thước mối đính 10 ÷15 Mối đính Hướng hàn L < 500mm Hướng hàn 1 1’ L = 500 ÷ 1000mm Hướng hàn chung 1 2 3 4 L = 500 ÷ 1000mm a) b) c) + Mối hàn trung bình (L = 500 ÷ 1000mm): Khi hàn tiến hành hàn phân đoạn, hàn từ giữa ra hai đầu (hình 7-7b). + Mối hàn có chiều dài lớn (L > 1000 mm). Khi hàn dùng phương pháp phân đoạn nghịch để hàn: Chia mối hàn ra thành các đoạn ngắn (150 ÷ 250mm) và hàn từng đoạn theo hướng ngược lại với hướng hàn chung, nhằm tránh ứng suất tập trung và giảm biên dạng sau khi hàn (hình 7-7c). - Khi hàn góc, kim loại bao giờ cũng có khuynh hướng chảy xướng mép dưới, nên nếu vật hàn nhẹ thì nghiêng đi 450 để thực hiện mối hàn sấp. Nếu vật hàn nặng thì khi hàn que hàn nằm trong mặt phẳng phân giác của kết cấu hàn. - Trong thực tế hàn bằng lấp góc chúng ta thường gặp dạng mối hàn bằng lấp góc chữ “T”. Kỹ thuật thực hiện mối hàn này hoàn toàn giống như kỹ thuật hàn bằng giáp mối có vát mép không có khe hở với góc vát bằng 900. - Tương tự đối với mối hàn góc dạng L có 2 kiểu liên kết (hình 7-7). Khi hàn mối hàn dạng hình 7-7a ta thực hiện như mối hàn giáp mối. Khi hàn mối hàn dạng hình 7-7b ta thực hiện như mối hàn giáp mối vát mép với góc vát bằng 900 3.4. Tiến hành hàn. 3.4.1. Hàn đường hàn thứ nhất (Hàn phía không có mối đính). - Gây hồ quang tại vị trí đầu của đường hàn (có thể bằng phương pháp mổ thẳng, hoặc bằng phương pháp ma sát) - Góc nghiêng của que hàn so với đường hàn theo hướng hàn từ 600 ÷ 750 và que hàn nằm trong mặt phẳng phân giác của góc hàn. - Chuyển động que hàn theo hình răng cưa. a) b) Hình 7-8. Các kiểu liên kết hàn góc k k h b Hình 7-9. Góc độ que hàn, phương pháp nối que và kết thúc đường hàn - Chiều dài hồ quang: Lhq< dqh để tạo điều kiện cho quá trình vận chuyển kim loại lỏng vào vũng hàn và mối hàn cũng được bảo vệ tốt hơn. - Luôn luôn chú ý điều chỉnh cho cột hồ quang hướng về phía trước của bể hàn tránh hiện tượng hồ quang bị thổi lệch. - Khi dao động que hàn sang hai bên dừng lại cạnh mối hàn để kim loại điền đầy cạnh mối hàn. - Sau khi hàn hết một que hàn chờ cho xỉ hàn chuyển sang màu đen gõ sạch xỉ ở cuối đường hàn một khoảng 10÷15mm rồi mới hàn tiếp. - Nối que: Làm sạch xỉ hàn tại chỗ nối. Gây hồ quang cách chỗ nối khoảng 20 mm sau đó đưa quay lại điểm nối. Điều chỉnh cho kim loại điền đầy rãnh hồ quang sau đó di chuyển que hàn theo hướng hàn. - Khi kết thúc đường hàn dùng hồ quang ngắt quãng để lấp đầy rãnh hồ quang. 4. Các khuyết tật của mối hàn và cách phòng ngừa 4.1. Cháy cạnh. a. 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 b. Biện pháp khắc phục. - Khi dao động mỏ sang hai bên mối hàn có thời gian dừng để cho kim loại phụ điền đầy vào hai bên. - Đảm bảo đúng góc độ chuyển động của que hàn - Điều chỉnh lại chế độ dòng điện, điện áp. Điều chỉnh lại khoảng cách cột hồ quang. - Điều chỉnh lại vận tốc hàn, và góc độ mỏ cho phù hợp. - Hạn chế sự thổi tạt hồ quang. 4.2. Rỗ xỉ (lẫn xỉ). Mối hàn tốt Rỗ xỉ a. Nguyên nhân. - Dòng điện hàn quá nhỏ, không đủ nhiệt lượng để cung cấp cho kim loại nóng chảy và xỉ khó thoát ra khỏi vũng hàn. - Mép hàn chưa được làm sạch hoặc khi hàn đính hay hàn nhiều lớp chưa gõ sạch xỉ. - Góc độ hàn chưa hợp lý và tốc độ hàn quá cao. - Tốc độ làm nguội quá nhanh, xỉ không kịp thoát ra ngoài. b. Biện pháp khắc phục. - Tăng dòng điện hàn 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 di chuyển que hàn cho hợp lý, giảm tốc độ hàn tránh xỉ trộn lẫn vào trong vũng hàn hoặc chảy về phía trước vũng hàn. 4.3. Không ngấu. a. 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 que hàn chưa hợp lý và cách đưa điện cực không hợp lý. - Chiều dài cột hồ quang quá lớn b. Biện pháp khắc phục - Làm sạch liên kết trước khi hàn, tăng góc vát và khe hở hàn - Tăng dòng điện hàn và giảm tốc độ hàn ... 5.PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN. . - Gõ sạch xỉ, dùng bàn chải sắt đánh sạch mối hàn - Quan sát bề mặt kiểm tra và phát hiện các khuyết tật bên ngoài mối hàn: sai lệch về hình dáng kích thước, mức độ biến dạng của liên kết hàn, kiểm tra mối hàn có rỗ xỉ, rỗ khí, cháy cạnh, chảy tràn, độ đồng đều của vảy hàn 6. AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG. 6.1. An toàn lao động. - Trang bị đầy đủ bảo hộ lao động: Mặt nạ hàn, kính bảo hộ, tạp dề da, dày da, ống che chân, che tay. - Có trang bị bình chống cháy và bình chống cháy phải thường xuyên được kiểm tra hạn sử dụng. Hình 7-12. Mối hàn không ngấu Mối hàn tốt Không ngấu - Nghiêm chỉnh chấp hành nội qui xưởng thực hành. 6.2. Vệ sinh phân xưởng. Sau khi kết thúc ca thực tập, phải vệ sinh khu vực hàn và toàn bộ xưởng. - Cắt công tắc “OFF” của máy hàn, cắt cầu dao điện nguồn vào máy hàn, cuốn dây hàn treo vào vị trí quy định. - Thu dọn các dụng cụ: Kính hàn, búa nguội, búa gõ xỉ, dưỡng kiểm vào vị trí quy định - Vệ sinh bàn hàn: Các đầu mẩu que hàn ; phôi hàn; xỉ hàn để riêng các thùng khác nhau. - Vệ sinh toàn bộ phân xưởng. Bµi 4: HÀN GÓC Ở VỊ TRÍ HÀN 2F (BTUD: Hàn góc có vát Mép vị trí hàn 2F) Giíi thiÖu: Hµn gãc cã v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn ngang lµ mét bµi tËp c¬ b¶n trong hÖ thèng c¸c bµi tËp thuéc m«®un hµn ®iÖn n©ng cao trong ch-¬ng tr×nh ®µo t¹o c«ng nh©n lµnh nghÒ. Bµi häc nµy ®-îc thùc hiÖn sau khi häc sinh ®· häc c¸c bµi tËp hµn gi¸p mèi vµ hµn gãc kh«ng v¸t mÐp (2f), Bµi nµy cung cÊp nh÷ng kiÕn thøc vµ kü n¨ng cÇn thiÕt khi thùc hiÖn mèi hµn gãc cã v¸t mÐp ở vị tri hµn ngang.Trong qu¸ tr×nh häc, ng-êi häc ph¶i tiÕp thu kiÕn thøc vÒ c«ng nghÖ hµn gãc cã v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn ngang, luyÖn tËp thµnh th¹o c¸c mèi hµn gãc cã v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn ngang trªn c¸c kÕt cÊu hµn thùc tÕ trong thùc tËp ®Ó øng dông trong s¶n xuÊt sau nµy. Môc tiªu thùc hiÖn: Häc xong bµi häc nµy ng-êi häc sÏ cã kh¶ n¨ng: - ChuÈn bÞ ph«i hµn, vËt liÖu hµn vµ dông cô hµn ®Çy ®ñ theo yªu cÇu bµi tËp - TÝnh to¸n chÕ ®é hµn dqh, Ih, Uh, Vh phï hîp víi chiÒu dµy vËt liÖu vµ kiÓu liªn kÕt hµn gãc cã v¸t mÐp (2f). - Chän c¸ch dao ®éng que hµn, gãc ®é que hµn theo ph-¬ng ph¸p hµn (2f) - G¸ l¾p c¸c chi tiÕt hµn ®¶m b¶o ®é vu«ng gãc, ch¾c ch¾n ®óng kÝch th-íc. - Hµn mèi hµn gãc cã v¸t mÐp,ngÊu, ®Òu, Ýt rç khÝ, lÉn xØ, kh«ng khuyÕt c¹nh, kh«ng biÕn d¹ng, ®¹t tÝnh thÈm mü cao. - Lµm s¹ch, kiÓm tra, söa ch÷a c¸c khuyÕt tËt nh-: rç khÝ, rç xØ, khuyÕt c¹nh... - Thùc hiÖn tèt an toµn lao ®éng vµ vÖ sinh m«i tr-êng. Néi dung chÝnh: - TÝnh kÝch th-íc mèi hµn gãc cã v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn ngang . - TÝnh chän chÕ ®é hµn dqh, Ih, Uh, Vh . - ChuÈn bÞ dông cô, thiÕt bÞ, vËt liÖu hµn, ph«i hµn - Chän ®óng ®å g¸ hµn phï hîp c«ng viÖc hµn. - G¸ l¾p, kÑp chÆt, hµn ®Ýnh kÕt cÊu hµn gãc cã v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn ngang. - Kü thuËt hµn gãc cã v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn ngang. - KiÓm tra söa ch÷a c¸c khuyÕt tËt mèi hµn gãc ë vÞ trÝ hµn ngang. - An toµn lao ®éng vµ vÖ sinh c«ng nghiÖp. 1. CHUẨN BỊ 1.1. MỐI HÀN GÓC CÓ VÁT MÉP. a. Đặc điểm. - Trong thực tế chúng ta thường gặp dạng mối hàn bằng lấp góc chữ “T” vát mép hai phía và lấp góc dạng chữ “L” vát mép một phía. Kỹ thuật thực hiện mối hàn này hoàn toàn giống như kỹ thuật hàn bằng giáp mối có vát mép không có khe hở với góc vát bằng 600. - Đối với mối hàn góc dễ có khuyết tật là không ngấu ở trong góc của mối ghép và dễ cháy cạnh ở hai bên. Do đó khi hàn mối hàn này phải xác định đúng chế độ hàn, công suất nhiệt của hồ quang hàn phải đủ lớn. Khi dao động que hàn phải sang hai bên tại vị trí que hàn đổi chiều thì phải có thời gian dừng. Hàn với hồ quang ngắn. b. Các loại mối hàn góc. - Mối hàn góc chữ “L”: Được dùng rộng rãi trong thiết kế, chế tạo chi tiết mới (hình 8-1). Các thông số mối hàn góc chữ “L” tra theo (bảng 8-1). Bảng 8-1. Kích thước mối hàn góc chữ “L” S 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 B 16 18 20 22 24 26 b1 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 C 1,5 ÷ 1 2 ÷ 1 K 5 - Mối hàn chữ “T”. Được dùng khá phổ biến trong thiết kế, chế tạo kết cấu mới vì có độ bền cao, khả năng chịu tải trọng tĩnh tốt dùng kết cấu chịu tải trọng uốn. + Mối hàn góc chữ “T” vát một phía: s 2 ÷ 1 b 1 b c k 2 ÷ 1 a p b k k 1 Bảng 8-2. Các thông số mối hàn góc chữ “T” vát một phía S 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 20 b 6 8 10 12 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 K 4 5 6 P=a 1,5 ÷ 0,5 2 ÷ 1 K1 ≤ 3 4 6 + Mối hàn góc chữ “T” vát hai phía: Bảng 8-3. Các thông số mối hàn góc chữ “T” vát hai phía S 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 b 6 6 8 8 10 12 14 16 18 20 22 22 24 k 5 1.2. CHUẨN BỊ THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, VẬT LIỆU HÀN, PHÔI HÀN. Hình 8-3. Mối hàn góc chữ “T” vát hai phía 2÷1 b k 2÷ 1 1.2.1. Chuẩn bị thiết bị. - Máy hàn điện xoay chiều (một chiều) đã kết nối. - Máy sấy que hàn. - Máy cắt, máy mài. 1.2.2. Chuẩn bị dụng cụ. - Bàn ghế hàn, mặt mạ hàn, găng tay da, kìm rèn, búa gõ xỉ, bàn chải sắt, búa nguội, đe thuyền, ampe kìm. - Thước lá, mũi vạch dấu. 1.2.3.Vật liệu hàn: - Que hàn thép các bon thấp Kim tín J421 Ф 4 số lượng 0,5kg/hs/ca 1.2.4. Chuẩn bị phôi hàn. -. Đọc bản vẽ chế tạo mối hàn: Trên hình là bản vẽ liên kết hàn góc dạng chữ “T” vát mép 2 phía. Gồm hai chi tiết tấm đế có chiều rộng 50 mm và tấm vách có chiều rộng 40mm, chiều dày 10 mm, chiều dài đường hàn là 250 mm, các cạnh mối hàn k = 5mm 2.4.2. Cắt phôi: + Thép tấm CT3 (250x40x10) số lượng 01 tấm/học sinh/ca + Thép tấm CT3 (250x50x10) số lượng 01 tấm/học sinh/ca - Nắn thẳng, nắn thẳng. - Gia công mép vát theo đúng kích thước. Hình 8-4. Bản vẽ chế tạo mối hàn 1 0 6 5 5 0 ± 2 250 10 250 250 10 3 10 55° 40 50 2. TÍNH CHẾ ĐỘ HÀN 2.1. Đường kính que hàn. Hàn góc, hàn chữ T áp dụng công thức: (mm). Trong đó: d đường kính que hàn (mm); k cạnh mối hàn góc (mm) Thay số vào ta có: = 4,5 => Chọn dqh= 4mm 2.2. Cường độ dòng điện hàn. Theo công thức: h = ( + αd)d (A) Hoặc Ih = (30 ÷ 40)d (A) Trong đó: Ih là dòng điện hàn;  và α là hệ số thực nghiệm, khi hàn que hàn thép  =20, α = 6. d là đường kính que hàn. Ta có: h = Ih = (30 ÷ 40)d (A) = 120 ÷ 160 (A) Ta cộng thêm 10÷15% (hàn góc) => Chọn Ih =140 ÷175 A 2.3. Vận tốc hàn. Áp dụng công thức: Trong đó: αđ - là hệ số đắp (7÷11g/A.h) Fđ - Là tiết diện đắp (cm2) γ- là trọng lượng riêng của vật liệu hàn (đối với thép γ = 7,85g/cm3) Ih - Cường độ dòng điện hàn (A) Trong quá trình hàn rất khó xác định tốc độ hàn do đó người thợ phải luôn luôn quan sát tình hình nóng chảy của vũng hàn để điều chỉnh tốc độ hàn cho thích hợp 2.4. Tính điện áp hàn. Điện áp hàn: Uh = a + blhq (V) Để giảm lượng kim loại bắn toé và tạo điều kiện tốt cho việc hình thành mối hàn, khi hàn luôn sử dụng hồ quang ngắn Lhq ≤1,1dqh. Trong đó: Uh -là điện áp hàn (v) Lhq - là chiều dài cột hồ quang từ 2÷4(mm).. Chọn 3(mm) a - là điện áp trên a-nốt và ca tốt (a= 15÷20 v). Lấy 15 (V) b - là điện áp rơi trên một đơn vị chiều dài của cột hồ quang (b= 15,7v/cm). αđ.Ih γ.Fđ Vh = m/h k 2 2 + = d 5 2 2 + = d Thay số vào ta được Uh= 75(V) 2.5. Tính số đường hàn. Áp dụng công thức Trong đó: n - là số đường hàn F1- là diện tích tiết diện ngang của đường hàn thứ nhất. Fn- là diện tích tiết diện ngang của đường hàn tiếp theo Fd- là diện tích tiết diện ngang của toàn bộ kim loại đắp (được tính toán theo bản vẽ thiết kế mối hàn) Để đơn giản việc tính toán ta có thể coi F2 = F3 = . = Fn Diện tích tiết diện ngang của kim loại đắp sau một lớp hàn phụ thuộc vào đường kính que hàn theo kinh nghiệm ta có: F1=(6÷9)d; Fn = (8÷12)d. Trong đó: d là đường kính que hàn (mm) F1 và Fn tính bằng (mm) - Tính F1 ;Fn : Ta chọn: F1 = 8d = 32 Fn = 10d = 40 -Tính Fd: Ta có: Fd = F1 + F2 +F3 + F4 +F5 Tính gần đúng ta coi F2 + F4 +F5 ≈ F1. => Fd = 2F1 + F3 = 9 x 9 + (5 x 9)/2 = 103,5 Thay vào ta có: n = ((103,5 – 32)/40) +1 = 2,75 => chọn số đường hàn: 03 đường 3. KỸ THUẬT HÀN. 3.1. Gá phôi: Đặt phôi liệu song song với cạnh bàn hàn, chỉnh cho hai tấm phôi vuông góc với nhau kẹp chặt phôi vào đồ gá. Hình 8-4. Sơ đồ tính số lớp hàn F 3 F 2 F1 F5 F4 10 6 5 1 0 Hình 8-5. Sơ đồ gá phôi và hàn đính n = Fd – F1 Fn + 1 3.2. Hàn đính. - Hàn đính có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng mối hàn. Nếu mối đính quá dài hoặc quá cao sẽ làm cho mối hàn chính thức lồi lõm không đều. Ngược lại, mối đính quá ngắn sẽ làm cho nó dễ bị nứt do ứng suất khi hàn gây nên. Do vậy khi hàn đính phải đảm bảo các yêu cầu sau: + Cường độ dòng điện khi hàn đính phải cao hơn khi hàn chính thức 10% + Khoảng cách giữa các mối hàn đính bằng (40 ÷ 50)S, nhưng lớn nhất cũng không vượt quá 300 mm. + Chiều dài của vết đính bằng (3 ÷ 4)S, nhưng không vượt quá 30mm, thông thường là (10 ÷ 15) mm. + Bề dày của vết đính thường bằng (0,5 ÷ 0,7)S. Nhưng không được lớn hơn bề dày của mối hàn chính. 3.3. KỸ THUẬT HÀN. 3.3.1. Hàn phía không có mối đính. a. Hàn đường hàn thứ nhất. - Gây hồ quang tại vị trí đầu của đường hàn (có thể bằng phương pháp mổ thẳng, hoặc bằng phương pháp ma sát) - Chuyển động que hàn theo đường thẳng. - Góc nghiêng của que hàn so với đường hàn theo hướng hàn từ 600÷750 và que hàn nằm trong mặt phẳng phân giác của góc hàn - Chiều dài hồ quang: Lhq< dqh để tạo điều kiện cho quá trình vận chuyển kim loại lỏng vào vũng hàn và mối hàn cũng được bảo vệ tốt hơn. Luôn luôn chú ý điều chỉnh cho cột hồ quang hướng về phía trước của bể hàn tránh hiện tượng hồ quang bị thổi lệch. - Sau khi hàn hết một que hàn chờ cho xỉ hàn chuyển sang màu đen gõ sạch xỉ ở cuối đường hàn một khoảng 10 ÷15mm rồi mới hàn tiếp. - Khi kết thúc đường hàn không ngắt hồ quang ngay mà dùng hồ quang ngắt quang để lấp đầy rãnh hồ quang. - Hàn đường hàn thứ nhất đảm bảo cho cạnh mối hàn k = 3 mm; b = 4mm (Hình 8-7) b. Hàn đường hàn thứ hai. - Gõ sạch xỉ và làm sạch đường hàn thứ nhất Hình 8-6. phương pháp dao động que hàn Hình 8-7. Góc độ que bề rộng cạnh mối hàn của đường thứ nhất - Đặt que hàn tạo một góc 600÷700 so với mặt phẳng tấm đáy, 600÷700 so với trục đường hàn theo hướng hàn. - Dao động que hàn theo hình răng cưa. Khi dao động que hàn sang hai bên dừng lại ở cạnh mối hàn để kim loại điền đầy cạnh mối hàn. - Hàn đường hàn thứ hai chồng lên đường hàn thứ nhất 1/3 bề rộng đường hàn. đảm bảo cho cạnh mối hàn k = 5 mm (Hình 8-8a) 5.1.3. Hàn đường hàn thứ ba. - Gõ sạch xỉ và làm sạch đường hàn thứ hai - Góc nghiêng của que hàn so với đường hàn theo hướng hàn từ 600÷750 và que hàn nằm trong mặt phẳng phân giác của góc hàn (hình 8-8b) - Dao động que hàn theo hình răng cưa. Khi dao động que hàn sang hai bên dừng lại ở cạnh mối hàn để kim loại điền đầy cạnh mối hàn. - Hàn đường hàn thứ 3 chồng lên đường hàn thứ hai 1/3 bề rộng đường hàn đảm bảo cho bề rộng mối hàn b = 6 mm (Hình 8-8b) 5.2. Hàn phía có mối đính (kỹ thuật hàn tương tự). * Lưu ý: - Để tránh cho vật hàn không bị cong vênh biến dạng ta có thể hàn so le các đường hàn ở hai phía. Ví dụ: Hàn đường hàn thứ nhất phía không có mối đính xong ta chuyển sang hàn đường hàn thứ nhất phía có mối đính. - Đối với những kết cấu hàn nhỏ, nhẹ ta có thể nghiêng vật hàn đi một góc 450 thực hiện mối hàn sấp. Góc độ que hàn khi thực hiện hàn sấp - Khi hàn các mối hàn có chiều dài khácnhau: + Mối hàn ngắn (L < 500mm): Khi hàn cho phép hàn liên tục một mạch từ đầu đến cuối theo cùng một hướng (hình 5-7a). + Mối hàn trung bình (L = 500 ÷1000mm): Khi hàn tiến hành hàn phân đoạn, hàn từ giữa ra hai đầu (hình 5-7b). + Mối hàn có chiều dài lớn (L > 1000 mm). Khi hàn dùng phương pháp phân đoạn ngịch để hàn: Chia môi hàn ra thành các đoạn ngắn (150 ÷ 250mm) và hàn từng a) b) Hình 8-8. Góc độ que bề rộng cạnh mối hàn. a) Đường hàn thứ 2; b) Đường hàn thứ 3 9 5 5 đoạn theo hướng ngược lại với hướng hàn chung, nhằm tránh ứng suất tập trung và giảm biến dạng sau khi hàn (hình 5-7c). 4. CÁCH KHẮC PHỤC KHUYẾT TẬT CỦA MỐI HÀN 4.1. Mối hàn khuyết cạnh. a. 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 b. Biện pháp khắc phục. - Khi dao động mỏ sang hai bên mối hàn có thời gian dừng để cho kim loại phụ điền đầy vào hai bên. - Đảm bảo đúng góc độ chuyển động của que hàn - Điều chỉnh lại chế độ dòng điện, điện áp. - Điều chỉnh lại khoảng cách cột hồ quang - Điều chỉnh lại vận tốc hàn, và góc độ mỏ cho phù hợp - Hạn chế sự thổi tạt hồ quang 4.2. Cạnh mối hàn không đều. a. Nguyên nhân: Do hồ quang hàn phân bố không đều, que hàn không nằm trong mặt phẳng phân giác của góc hàn. b. Biện pháp khắc phục: Đưa que hàn theo đúng góc độ, que hàn nằm trong mặt phẳng phân giác của góc hàn. 4.3. Rỗ xỉ (lẫn xỉ) a. Nguyên nhân - Dòng điện hàn quá nhỏ, không đủ nhiệt lượng để cung cấp cho kim loại nóng chảy và xỉ khó thoát ra khỏi vũng hàn. - Mép hàn chưa được làm sạch hoặc khi hàn đính hay hàn nhiều lớp chưa gõ sạch xỉ. - Góc độ hàn chưa hợp lý và tốc độ hàn quá cao. - Tốc độ làm nguội quá nhanh, xỉ không kịp thoát ra ngoài. b. Biện pháp khắc phục. - Tăng dòng điện hàn cho thích hợp, hàn bằng hồ quang ngắn và tăng thời gian dừng lại của hồ quang Hình 8-11. Mối hàn rỗ xỉ và cạnh bị chảy tràn Rỗ xỉ - 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 di chuyển que hàn cho hợp lý, giảm tốc độ hàn tránh xỉ trộn lẫn vào trong vũng hàn hoặc chảy về phía trước vũng hàn. 4.4. Không ngấu. a. 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 que hàn chưa hợp lý và cách đưa điện cực không hợp lý. - Chiều dài cột hồ quang quá lớn b. Biện pháp khắc phục. - Làm sạch liên kết trước khi hàn, tăng góc vát và khe hở hàn - Quan sát tình hình nóng chảy của vũng hàn để điều chỉnh lại dòng điện và tốc độ hàn, trước khi hàn phải hàn thử để kiểm tra chế độ hàn. 5.PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG CỦA MỐI HÀN. - Hàn xong chờ cho phôi hàn nguội, gõ sạch xỉ, dùng bàn chải sắt đánh sạch xung quanh đường hàn và mối hàn - Kiểm tra kích thước cạnh mối hàn, độ đều của vảy hàn - Kiểm tra điểm đầu và điểm cuối của đường hàn - Kiểm tra kim loại bắn toé, mức độ biến dạng của liên kết hàn - Kiểm tra khuyết tật mối hàn 6. AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG. 6.1. An toàn lao động. - Trang bị đầy đủ bảo hộ lao động: Mặt nạ hàn, kính bảo hộ, tạp dề da, dày da, ống che chân, che tay. - Có trang bị bình chống cháy và bình chống cháy phải thường xuyên được kiểm tra hạn sử dụng. - Nghiêm chỉnh chấp hành nội qui xưởng thực hành. 6.2. Vệ sinh phân xưởng. Sau khi kết thúc ca thực tập, phải vệ sinh khu vực hàn và toàn bộ xưởng. - Cắt công tắc “OFF” của máy hàn, cắt cầu dao điện nguồn vào máy hàn, cuốn dây hàn treo vào vị trí quy định. - Thu dọn các dụng cụ: Kính hàn, búa nguội, búa gõ xỉ, dưỡng kiểm vào vị trí quy định Hình 8-10. Mối hàn khuyết cạnh Hình 8-12. Mối hàn không ngấu - Vệ sinh bàn hàn: Các đầu mẩu que hàn ; phôi hàn; xỉ hàn để riêng các thùng khác nhau. - Vệ sinh toàn bộ phân xưởng. Bµi 1: HÀN GIÁP MỐI Ở VỊ TRÍ 2G Giíi thiÖu: Hµn gi¸p mèi kh«ng v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn 2G lµ mét bµi tËp n©ng cao trong hÖ thèng c¸c bµi tËp thuéc m«®un hµn ®iÖn n©ng cao trong ch-¬ng tr×nh ®µo t¹o c«ng nh©n lµnh nghÒ, nh»m cung b»ng cÊp cho ng-êi häc nh÷ng kiÕn thøc vµ kü n¨ng cÇn thiÕt, khi thùc hiÖn mèi hµn gi¸p mèi kh«ng v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn ngang. Trong qu¸ tr×nh häc, ng-êi häc ph¶i tiÕp thu kiÕn thøc vÒ c«ng nghÖ hµn ngang (2G), vµ thùc hiÖn c¸c thao t¸c hµn trªn c¸c vËt liÖu m« pháng, hoµn thiÖn c¸c bµi tËp vµ thùc hiÖn mèi hµn gi¸p mèi kh«ng v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn ngang trªn c¸c kÕt cÊu hµn trong thùc tËp vµ s¶n xuÊt. Môc tiªu thùc hiÖn: Häc xong bµi häc nµy ng-êi häc sÏ cã kh¶ n¨ng: - §äc c¸c b¶n vÏ chi tiÕt,kÕt kÊu hµn gi¸p mèi kh«ng v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn ngang. - ChuÈn bÞ ph«i hµn, vËt liÖu hµn. - Chän chÕ ®é hµn (dq, Ih, Uh, Vh) phï hîp víi chiÒu dµy vËt liÖu hµn . - Chän c¸ch dao ®éng que hµn theo h×nh b¸n nguyÖt hoÆc h×nh r¨ng c-a khi biÕt chiÒu dµy ph«i hµn vµ kÝch th-íc mèi hµn - Chän ®óng ®å g¸ hµn phï hîp c«ng viÖc. - G¸ l¾p c¸c chi tiÕt hµn ch¾c ch¾n ®¶m b¶o yªu cÇu kü thuËt. - Thùc hiÖn mèi hµn gi¸p mèi kh«ng v¸t mÐp ë vÞ trÝ hµn (2g) ®¶m b¶o ngÊu, ®Òu, Ýt rç khÝ, ngËm xØ, ®¹t tÝnh thÈm mü. - Tù kiÓm tra ®¸nh gi¸ chÊt l-îng mèi hµn vµ s÷a ch÷a ®-îc nh÷ng khuyÕt tËt cña mèi hµn. - Thùc h