-
-
-
Tổng tiền thanh toán:
-
Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, lĩnh vực cơ khí chế tạo nói chung và ngành Hàn ở Việt nam nói riêng đã có những bước phát triển đáng kể về số lượng và chất lượng góp phần vào sự nghiệp công nghiệp hóa- hiện đại hóa đất nước. Việc biên soạn tài liệu chuyên môn nhằm đáp ứng nhu cầu về tài liệu học tập cho học sinh, tài liệu tham khảo cho giáo viên phù hợp với tiêu chuẩn Quốc tế và đáp ứng yêu cầu sản xuất thực tế là một điều cấp thiết.
Nhằm đáp ứng nhu cầu về tài liệu học tập và giảng dạy nghề hàn trong Công ty SHTC Việt Nam, chúng tôi đã biên soạn cuốn giáo trình "Hàn MAG 3G" dành cho học sinh sơ cấp nghề nhằm mục tiêu đào tạo được những công nhân lành nghề có kiến thức chuyên môn và năng lực thực hành các công việc của nghề hàn đủ điều kiện đáp ứng tiến bộ của kỹ thuật, công nghệ theo tiêu chuẩn quốc tế.
Giáo trình được biên soạn dựa theo chương trình khung của Bộ lao động thương binh và xã hội. Nội dung của giáo trình được xây dựng trên cơ sở kế thừa và kết hợp với những nội dung mới. Trong quá trình biên soạn đã tham khảo nhiều tài liệu liên quan của các trường Đại học, các trường nghề, áp dụng những tiêu chuẩn mới của Hiệp hội Hàn quốc tế và tiêu chuẩn quốc tế ISO.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng không tránh khỏi những thiếu sót. tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của cá
c thầy, cô và các bạn học sinh để giáo trình ngày càng hoàn thiện hơn.
Xin trân trọng cảm ơn!
MỤC LỤC
|
|
|
Trang |
|
1 |
Lời giới thiệu |
2 |
|
2 |
Mục lục |
3 |
|
3 |
Giới thiệu giáo trình |
4 |
|
4 |
Bài 1: Những kiến thức cơ bản khi hàn MAG |
5 |
|
5 |
Bài 2: Hàn nối tấm thép các bon thấp không vát mép ở vị trí 1F |
34 |
|
6 |
Bài 3: Hàn nối tấm thép các bon thấp có vát mép ở vị trí 2F,3F (lót MAG phủ MAG) |
46 |
|
7 |
Bài 4: Hàn nối tấm thép các bon thấp không vát mép ở vị trí 1G (hàn MAG) |
56 |
|
8 |
Bài 5: Hàn nối tấm thép các bon thấp có vát mép ở vị trí 2G (lót MAG phủ MAG |
64 |
|
9 |
Bài 6: Hàn nối tấm thép các bon thấp có vát mép ở vị trí 3G (lót MAG phủ MAG) |
75 |
|
10 |
Tài liệu tham khảo |
82 |
MÔ ĐUN: HÀN MAG 3G
VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT, Ý NGHĨA VÀ VAI TRÒ CỦA MÔ ĐUN: Hàn MAG cơ bản là những kiến thức về khái niệm, thông số cơ bản, quá trình hàn và các nguyên lý của quá trình hàn cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến hồ quang. Ngày nay công nghệ hàn MAG chủ yếu được sử dụng rộng rãi trong các nghành công nghiệp xây dựng, đóng tàu, sản xuất ô tô, xe máy...
Vì vậy các kiến thức cơ bản về hàn MAG giúp cho các cán bộ kỹ thuật và các học viên của nghề hàn, có đủ kỹ năng cũng như hiểu biết để có phương pháp hàn hợp lý trong thực hành và sản xuất
MỤC TIÊU MÔ ĐUN:
- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị hàn MAG;
- Giải thích được đầy đủ thực chất, đặc điểm, công dụng của phương pháp hàn MAG;
- Trình bày được kỹ thuật hàn MAG cơ bản;
- Nhận biết được các loại vật liệu dùng trong công nghệ hàn MAG;
- Vận hành, sử dụng thành thạo các loại thiết bị dụng cụ hàn MAG;
- Chọn được chế độ hàn phù hợp với chiều dày và tính chất của vật liệu;
- Hàn được các mối hàn MAG cơ bản ở vị trí hàn 1G,
- Tuân thủ các nguyên tắc an toàn và vệ sinh phân xưởng khi hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ.
NỘI DUNG MÔ ĐUN:
BÀI 1: NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÀN MAG
MỤC TIÊU:
- Trình bày được nguyên lý, công dụng của phương pháp hàn MAG;
- Trình bày được đầy đủ các loại khí bảo vệ và các loại dây hàn;
- Liệt kê được các loại dụng cụ, thiết bị dùng trong công nghệ hàn MAG;
- Nhận biết được các khuyết tật trong mối hàn khi hàn MAG;
- Trình bày được các ảnh hưởng của quá trình hàn hồ quang tới sức khoẻ công nhân hàn;
- Vận hành, sử dụng được thành thạo các loại máy hàn, dụng cụ hàn MAG;
- Chọn được chế độ hàn ( Đường kính dây hàn, cường độ dòng điện, điện thế hồ quang, tốc độ hàn, lưu lượng khí bảo vệ) phù hợp với chiều dày và tính chất của vật liệu;
- Thực hiện được các tư thế thao tác hàn (Cầm mỏ hàn, ngồi hàn) đúng quy định thoải mái tránh gây mệt mỏi;
- Gây được hồ quang và duy trì sự cháy của cột hồ quang ổn định;
- Tuân thủ quy định về an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng.
NỘI DUNG:
1. Nguyên lý và phạm vi ứng dụng của phương pháp hàn MIG, MAG
1.1 Nguyên lý
Khi hàn trong môi trường khí bảo vệ bằng điện cực nóng chảy (hình 1.1), hồ quang giữa đầu điện cực (dưới dạng dây hàn) và vật hàn liên tục nung chảy điện cực và mép hàn. Dây hàn được cấp vào vùng hồ quang thông qua cơ cấu cấp dây với tốc độ bằng tốc độ chảy của dây hàn (với điều kiện chiều dài hồ quang không đổi). Phần điện cực được nung chảy chuyển dịch vào vũng hàn theo một trong các loại cơ chế dịch chuyển kim loại vào vũng hàn và phụ thuộc vào cường độ dòng điện hàn, đường kính điện cực, chiều dài hồ quang, nguồn điện hàn và loại khí bảo vệ.
Các thuật ngữ:
- MIG (Metal inert gas): khí "trơ" sử dụng khi hàn thép hợp kim và kim loại màu.
- MAG (Metal active gas): khí "hoạt hóa" khi hàn thép thường, thép hợp kim thấp.
* Sơ đồ nguyên lý:
* Dịch chuyển của kim loại điện cực vào vũng hàn
Có bốn loại cơ chế dịch chuyển cơ bản của kim loại điện cực vào vũng hàn: dịch chuyển tia dọc trục (còn goi là dịch chuyển phun), dịch chuyển giọt lớn, dịch chuyển ngắn mạch (còn gọi là dịch chuyển nhúng), và dịch chuyển tia dạng xung.
Việc hiểu quy luật dịch chuyển của kim loại điện cực qua hồ quanh vào vũng hàn có ý nghĩa thực tiễn rất lớn vì đặc trưng dịch chuyển kim loại quyết định các đặc trưng công nghệ của hồ quang như độ ổn định, cân bằng nhiệt và các phản ứng luyện kim trong vùng hàn. Những yếu tố đó quyết định kích thước và hình dạng mối hàn.
Dịch chuyển của kim loại điện cực vào vũng hàn xảy ra dười dạng các giọt kim loại (có kích thước nhất định) và hơi kim loại. Sự hình thành các giọt kim loại khi hàn chịu tác động của những lực: trọng lực, sức căng bề mặt, lực điện từ, áp lực khí, sự phân bố của cường độ điện trường.
· Do trọng lực của giọt kim loại: Chúng ta đã biết mọi vật thể đều rơi tự do theo sức hút của trái đất, nên những giọt kim loại hình thành ở đầu mặt que hàn và dịch chuyển theo phương thẳng đứng từ trên xuống dưới. Lực này có khả năng làm chuyển dịch kim loại vào bể hàn khi hàn sấp và có tác dụng ngược lại khi hàn trần, còn khi hàn đứng chỉ một phần kim loại chuyển dịch từ trên xuống dưới.
· Do sức căng bề mặt: Trên bề mặt của giọt kim loại có sức căng bề mặt, sức căng này do lực phân tử tạo thành. Do sức căng của vũng hàn lớn hơn sức căng của giọt kim loại que hàn nên nó bị hút vào vũng hàn.
· Do cường độ điện trường (lực điện từ): Khi có dòng điện chạy qua, xung quanh que hàn luôn có lực điện trường ép vào làm cho kim loại lỏng bị thắt lại. Tại chỗ thắt, cường độ dòng điện lớn, nhiệt độ tăng cao tạo ra áp lực đẩy giọt kim loại lỏng vào vũng hàn (hình 1.2).
· Do áp lực trong (áp lực khí)
Kim loại lỏng ở đầu que hàn bị quá nhiệt nhanh, các phản ứng hoá học ở đó gây ra áp lực đẩy kim loại ra khỏi que hàn.
* Cơ chế dịch chuyển của kim loại điện cực vào vũng hàn
· Dịch chuyển ngắn mạch:
Dây hàn tiếp xúc vũng hàn và làm mạch điện hàn bị ngắn mạch. Đây là dạng dịch chuyển “nguội nhất” trong khi vẫn duy trì sự nóng chảy cần thiết. Cho phép hàn các tấm dày lẫn mỏng ở mọi tư thế hàn. Vũng hàn nhỏ, dễ kết tinh. Tốc độ cấp dây và tốc độ đắp nhỏ là nhược điểm. Có nguy cơ “hàn không ngấu” các tấm dày (khi năng lượng không đủ làm nóng chảy kim loại). So với các dạng dịch chuyển khác, lượng kim loại bắn tóe là cao nhất.
· Dịch chuyển giọt lớn:
Về cơ bản, dạng dịch chuyển giọt lớn là dạng dịch chuyển ngắn mạch không kiểm soát. Đặc trưng của nó là dây hàn cung cấp một lượng lớn kim loại cho mối hàn. Dạng dịch chuyển này cũng tạo ra một lượng lớn kim loại bắn tóe và năng lượng đường cao. Ngoài ra, chỉ có thể hàn ở tư thế hàn sấp và hàn ngang các mối hàn góc. Dễ xảy ra hàn không ngấu do kim loại bắn tóe cản trở vũng hàn. Ngoài ra, do tốn nhiều dây hàn, dạng dịch chuyển này kém hiệu quả. Trong các ưu thế, tốc độ cấp dây và cường độ dòng điện hàn cao cho phép hàn ngấu sâu kim loại tấm dày. Ngoài ra có thể sử dụng khí CO2 rẻ tiền. Được sử dụng chủ yếu khi không cần bề mặt mối hàn đẹp.
· Dịch chuyển dạng tia dọc trục:
Đây là quá trình hàn sử dụng thiết bị hàn có đặc tuyến thoải thuần túy, cần đến cường độ dòng điện hàn đủ lớn để dây hàn liên tục cung cấp kim loại nông chảy cho vũng hàn. Có ưu điểm là tốc độ đắp cao, chiều sâu chảy lớn, nung chảy tốt và ít bắn tóe. Các nhược điểm là năng lượng đường cao, số tư thế hàn bị hạn chế và dễ cháy thủng tấm mỏng.
· Dịch chuyển dạng xung
Chế độ dịch chuyển xung tia là một dạng dịch chuyển tiên tiến tận dụng được mọi ưu điểm của các dạng dịch chuyển khác nhưng giảm thiểu hoặc loại bỏ được nhược điểm của chúng. Khác với dịch chuyển ngắn mạch, nó không gây bắn tóe hoặc hiện tượng nguội mối hàn. Có thể hàn ở mọi tư thế hàn, tương tự như hàn ở chế độ giọt lớn hoặc chế độ dịch chuyển tia. Có thể điều chỉnh chế độ hàn để hàn được các tấm mỏng mà không gây ra hiện tượng cháy thủng tấm mỏng.
1.2 Phạm vi ứng dụng
- Hàn hồ quang nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ chiếm một vị trí rất quan trọng trong nền công nghiệp hiện đại. Nó không những có thể hàn các loại thép kết cấu thông thường mà có thể hàn các loại thép không gỉ, thép chịu nhiệt, thép bền nóng, các hợp kim đặc biệt, các hợp kim nhôm, Magiê, Niken, đồng và các hợp kim có ái lực hoá học mạnh với ôxy.
- Phương pháp hàn này có thể sử dụng hàn được mọi ở vị trí hàn trong không gian.
- Chiều dày vật hàn từ 0,4 đến 4,8mm thì chỉ cần hàn một lớp mà không phải vát mép, từ 1,6 đến 10mm thì hàn một lớp có vát mép, từ 3,2 đến 25mm thì hàn nhiều lớp.
- Dùng cho hàn thép dụng cụ hoặc hàn khuôn.
- Có thể dùng để chế tạo các chi tiết trong tủ lạnh,…
- Hàn MIG/MAG được ứng dụng rộng rãi và phổ biến trong công nghiệp như: công nghiệp vũ trụ, máy bay, ôtô, bình áp lực, và trong công nghiệp đóng tàu.
2. Vật liệu hàn MAG
2.1. Các loại khí hàn
2.1.1. Khí trơ
Là loại khí không tác dụng với các phản ứng hoá học, hầu như không hoà tan trong kim loại. Nguyên tử của các khí này được bao bọc bởi các màng điện từ, nhờ đó tính trơ hoá học của chúng càng được đảm bảo. Khí argon, hêli và các hỗn hợp của chúng là những khí trơ dùng cho hàn.
2.1.1.1. Khí Argon (Ar)
Là loại khí trơ không màu, không mùi, không cháy và không nổ. Sôi ở nhiệt độ -185,50C dưới áp suất bình thường. Argon nặng hơn không khí khoảng 25%, nhờ nặng hơn không khí nên argon bảo vệ rất tốt vùng kim loại nóng chảy khi hàn.
Argon được bảo quản và vận chuyển trong các bình kín. Bình chứa argon được quy định sơn đen phần dưới, sơn trắng phần trên, ở phần trên của bình in chữ “argon sạch”.
2.1.1.2. Khí Hêli (He)
Là khí trơ, không màu, không mùi, nhẹ hơn so với không khí và argon (tỷ trọng nhỏ hơn Ar khoảng 10 lần). Do vậy việc bảo vệ kim loại vùng nóng chảy bằng khí hêli khó khăn hơn so với argon, phải đòi hỏi lượng khí tiêu thụ lớn hơn. Tuy nhiên hêli bảo vệ rất tốt sự đốt nóng vùng hàn. Hêli được bảo quản và vận chuyển trong các bình kín dưới áp suất 150at. Các bình chứa hêli được sơn màu nâu và in chữ trắng “Heli”
2.1.1.3. Các khí hỗn hợp
Các hỗn hợp khí trơ bao gồm các khí argon và hêli. Nhờ có trọng lượng lớn hơn hêli nên hỗn hợp khí này bảo vệ vùng nóng chảy tốt hơn hêli. Đặc biệt hỗn hợp chứa 70% Ar + 30%He có khả năng bảo vệ tốt nhất. Khi hàn các kim loại hoạt tính người ta sử dụng hỗn hợp chứa 70% He còn lại là Ar.
Để có tỷ lệ pha trộn hỗn hợp khí theo yêu cầu, người ta thường sản xuất bằng cách trộn các khí từ trong các bình chứa riêng nhờ các máy trộn đặc biệt.
2.1.2. Khí hoạt tính
Khí hoạt tính là các loại khí có khả năng bảo vệ vùng hàn khỏi sự xâm nhập của không khí, nhưng vẫn có khả năng tác dụng với kim loại và hoà tan trong nó.
2.1.2.1. Khí Cacbonic (CO2)
Là loại khí hoạt tính, không màu, nặng hơn không khí. Dưới áp suất 760mmHg và ở nhiệt độ 00C CO2 có trọng lượng 1,9768g/lít, lớn hơn trọng lượng không khí 1,5 lần. CO2 có tỷ trọng thay đổi mạnh khi nhiệt độ thay đổi. Do vậy nó được tính theo trọng lượng chứ không tính theo thể tích. CO2 được vận chuyển và bảo quản ở trạng thái lỏng. Khi hoá hơi 1Kg khí CO2 trong điều kiện (760mmHg, nhiệt độ 00C) tạo thành 506,8 lít khí CO2. Một bình tiêu chuẩn với dung tích 40 lít chứa được 25kg khí CO2 lỏng, khi hoá hơi tạo thành 12.600 lít khí. Bình chứa khí CO2 được sơn màu đen và sơn chữ “CO2” màu vàng.
Nhược điểm lớn nhất khi dùng khí CO2 bảo vệ vùng hàn là làm rõ mối hàn. Nhược điểm này được khắc phục khi sử dụng dây hàn chứa nhiều Silic. Nhờ vậy khí CO2 được sử dụng rộng rãi trong công tác hàn. Thực tế đã chứng minh sử dụng khí CO2 để hàn có rất nhiều ưu điểm: CO2 là loại dễ kiếm, dễ sản xuất, rẻ tiền, năng suất cao, có thể hàn mọi vị trí trong không gian. Chất lượng mối hàn cao vì khí CO2 bảo vệ tốt vùng hàn. Trong quá trình hàn không phát sinh khí độc.
2.1.2.2. Khí Nitơ (N)
Không màu, không mùi, không duy trì sự cháy. Nitơ không hoà tan trong đồng nóng chảy và không tác dụng với nó, vì vậy thường sử dụng để bảo vệ khi hàn đồng.
Nitơ dạng khí được bảo quản trong các bình thép dưới áp suất 150at. Bình chứa nitơ được sơn màu ghi, có dải nâu bao quanh và in chữ nitơ ở phần trên. Trong điều kiện bình thường 1kg nitơ lỏng cho 0,86m3 nitơ khí.
2.1.2.3. Khí Hyđrô
Không màu, không mùi, dễ cháy. Các hỗn hợp của khí hyđrô với không khí hoặc ôxy dễ gây nổ, vì vậy khi sử dụng chúng cần tuân thủ các quy tắc đặc biệt về kỹ thuật an toàn lao động. Hyđrô kỹ thuật được bảo quản trong các bình thép dưới áp suất 150at, các bình chứa khí, ống dẫn thường bằng vải cao su. Bình chứa hyđrô được sơn màu xanh thẫm với ba dải màu đỏ theo chu vi.
2.1.3. Hỗn hợp khí trơ với khí hoạt tính
Các hỗn hợp khí trơ với khí hoạt tính ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong công tác hàn. Việc hoà trộn các loại khí này với nhau sẽ làm tăng khả năng bảo vệ vùng nóng chảy. Tuỳ theo tỉ lệ pha trộn mà hỗn hợp khí được ứng dụng để hàn các kim loại và hợp kim khác nhau.
Để lựa chọn nhanh loại khí bảo vệ cho các ứng dụng hàn khác nhau có thể tham khảo bảng sau.
2.2. Các loại dây hàn
Là phần kim loại bổ xung vào mối hàn đồng thời đóng vai trò điện cực để gây hồ quang và duy trì sự cháy của hồ quang.
Dây hàn ở dạng cuộn, các sợi dây hàn có đường kính từ 0,3 đến 12mm, tương ứng trọng lượng mỗi cuộn từ 5 đến 40kg.
Dây hàn để sử dụng trong lớp khí bảo vệ chia làm 2 dạng chính:
· Dây hàn đặc sử dụng hàn trong lớp khí bảo vệ. Dây hàn này có nhiều loại, được sản xuất từ nhiều nước trên thế giới.
Sự ổn định của quá trình hàn cũng như chất lượng của liên kết hàn phụ thuộc nhiều vào tình trạng của bề mặt dây hàn. ở những địa điểm địa điểm lắp ráp xây dựng thường không thể nhận được dây hàn với bề mặt sạch hoàn toàn. Để đảm bảo các yêu cầu kinh tế, kỹ thuật cho việc hàn, cần chú ý đến các phương pháp bảo quản, cất giữ và biện pháp làm sạch dây hàn nếu như bị gỉ hoặc bẩn. Một trong những phương pháp giải quyết là sử dụng dây có bọc lớp mạ đồng. Dây mạ đồng sẽ nâng cao chất lượng bề mặt và khả năng chống gỉ, đồng thời nâng cao tính ổn định của hồ quang.
· Dây hàn có lõi thuốc (dây hàn bột) sử dụng hàn trong lớp khí bảo vệ: là loại dây gồm vỏ kim loại và ruột thuốc.
Vỏ có tác dụng dẫn điện, đóng vai trò điện cực.
Ruột là hỗn hợp các quặng, muối kim loại, hợp kim và bột kim loại khác. Có tác dụng duy trì tính ổn định của hồ quang với phạm vi rộng của chế độ hàn, khắc phục những nhược điểm khi sử dụng dây hàn đặc thường xảy ra như: bắn toé kim loại, bảo vệ mối hàn kém khi dòng điện hàn lớn. Đồng thời làm tăng khả năng cơ học của mối hàn, góp phần tạo dáng cho mối hàn đẹp hơn, tăng tốc độ hàn, khử các tạp chất có hại cho mối hàn.
Việc sử dụng dây hàn bột được quyết định bởi loại sản phẩm cần hàn. Dây hàn bột dùng để hàn thép cácbon và thép hợp kim ngày càng được sử dụng rộng rãi. Còn dây hàn bột để hàn thép hợp kim, gang, kim loại màu hiện tại sử dụng ít.
Ngoài dây hàn thép cũng có các loại dây hàn kim loại màu như: dây hàn nhôm, dây hàn đồng và dây hàn hợp kim của nó.
3. Thiết bị dụng cụ hàn MAG
3.1. Thiết bị hàn:
Thiết bị hàn MIG, MAG là thiết bị hàn tự động hoặc bán tự động (hình 1.3).
Thiết bị cơ bản bao gồm:
- Nguồn hàn
- Bộ cấp dây
- Mỏ hàn
- Bộ phận cấp khí ( CO2, Ar- CO2, Ar ,He).
3.1.1. Nguồn hàn
Là máy biến thế hàn bằng dòng điện chỉnh lưu (hình 1.4).
Quá trình GMAW được dùng với nguồn DC kiểu điện áp không đổi (CV) , điện cực dương. Có nghĩa là súng hàn được gắn vào cực dương còn chi tiết hàn được đấu cực âm. Điện cực DC âm không thích hợp do hồ quang không ổn định.
Ưu điểm chính của thiết bị kiểu CV là điện áp hồ quang không đổi trong suốt quá trình hàn. Dòng hàn sẽ tự động tăng hoặc giảm khi chiều dài hồ quang thay đổi, từ đó làm tăng hoặc giảm tốc độ chảy của dây hàn nhờ đó mà điện áp hồ quang được duy trì không đổi. Như vậy , thiết bị GMAW điều chỉnh dòng điện hàn thông qua bộ cấp dây.
Đường đặc tính ngoài của thiết bị CV có dạng nằm ngang, nên ứng với sự thay đổi nhỏ về điện áp cũng dẫn tới sự thay đổi lớn về dòng điện. Nói cách khác độ nhạy rất cao trong khi thiết bị CC thì hầu như dòng không thay đổi khi thay đổi điện áp. Khi tăng khoảng cách giữa contact tip và chi tiết, điện áp hàn và chiều dài hồ quang tăng lên, dòng điện hàn sẽ giảm xuống như đặc tính đã mô tả, khi đó tốc độ chảy của dây hàn giảm tương ứng. vì tốc độ cấp dây là hằng nên lúc này sẽ lớn hơn tốc độ chảy kết quả là hồ quang sẽ bị ngắn lại. Quá trình ngược lại sẽ diễn ra khi giảm điện áp hồ quang.
3.1.1.1. Nguyên lý làm việc:
Làm việc theo nguyên tắc biến thế, hạ điện thế từ 400V hoặc 230V xuống điện thế thích hợp để hàn. Bộ phận chỉnh lưu được bố trí trên mạch thứ cấp của máy, có tác dụng biến dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.
3.1.1.2. Phương pháp điều chỉnh dòng điện:
Có hai phương pháp điều chỉnh dòng điện hàn
+ Điều chỉnh có cấp: Là thay đổi số vòng dây của cuộn thứ cấp, theo nguyên tắc số vòng dây càng nhiều thì điện thế thứ cấp càng lớn và ngược lại.
+ Điều chỉnh vô cấp: Dùng bảng mạch điện tử cho phép lựa chọn chính xác dòng điện hàn
3.1.2. Bộ phận cấp dây:
Gồm hai loại chính: loại đẩy dây 2 con lăn và loại đẩy dây 4 con lăn.
Bộ phận này được thiết kế tách rời với bộ phận cấp điện. Toàn bộ được đặt trong một hộp để thuận tiện cho việc sử dụng cũng như vận chuyển. Các con lăn truyền động của bộ phận cấp dây được thiết kế đặc biệt để đảm bảo điện cực không bị biến dạng trong khi cấp vào bể hàn, điện cực được kéo từ ống dây bằng các con lăn truyền động và được đẩy qua ống mềm đến mỏ hàn và hướng về phía bể hàn. Và điều quan trọng là chọn các con lăn tương thích với kích cỡ điện cực đang sử dụng.
3.1.2.1. Cấu tạo:
· Cơ cấu đẩy dây 2 bánh (hình 1.5)
Gồm một bánh tỳ và một bánh đẩy. Thường được sử dụng đối với máy hàn MAG.
· Cơ cấu đẩy dây 4 bánh (hình 1.6)
Gồm hai bánh tỳ và hai bánh đẩy. Cơ cấu loại này hiệu quả hơn hệ thống hai con lăn vì trong đó cả bốn con lăn đều được truyền động. Thiết kế này cho phép dễ dàng điều chỉnh tốc độ con lăn, có thể thay con lăn một cách nhanh chóng. Thường được sử dụng đối với máy hàn MIG.
· Hình dạng con lăn:
Đối với các dây điện cực đường kính 1,6 mm trở lên hoặc dây hàn đặc các con lăn rãnh V được sử dụng (hình 1.6b). Các con lăn rãnh có răng thích hợp cho các dây điện cực mềm như dây hàn lõi thuốc, dây hàn kim loại và hợp kim màu (hình 1.6c). Con lăn mặt lõm (hình 1.6d) thích hợp cho các dây đường kính nhỏ (không quá 1,2 mm).
3.1.2.2. Phương pháp sử dụng:
- Trình tự lắp dây hàn:
+ Lắp cuộn dây hàn vào trục đỡ sao cho khi kéo đầu dây về phía puli dẫn hướng thì cuộn dây có hướng quay ngược chiều kim đồng hồ.
+ Luồn đầu dây hàn qua ống dẫn hướng số 3 một đoạn khoảng 10mm. Đường kính lỗ ống phải phù hợp với đường kính dây hàn.
+ Đặt dây hàn vào rãnh của puli dẫn hướng. Bề rộng của rãnh phải tương ứng với đường kính dây hàn. Muốn điều chỉnh rãnh của puli dẫn hướng bằng cách đảo lại mặt của puli.
+ Hạ puli ở phía trên xuống để tỳ vào puli dẫn hướng nhờ một cần gạt. Lực tỳ có thể điều chỉnh mạnh, yếu nhờ núm xoay ngay trên cần gạt. Khi hàn điều chỉnh lực tỳ vừa phải. Nếu nhẹ quá không đủ lực để đẩy dây hàn ra kìm hàn do dây hàn bị trượt quanh puli, nếu mạnh quá làm cho puli bị ghì quay không đều làm cho tốc độ đẩy dây cũng không đều, thậm chí có thể làm bẹp dây hàn (hình 1.7).
- Điều chỉnh tốc độ ra dây hàn:
Tốc độ ra dây phụ thuộc vào tốc độ quay của môtơ truyền vào puli. Muốn thay đổi tốc độ này ta sử dụng núm xoay phía ngoài hộp.
3.1.3. Bộ phận cấp khí:
1. Lưu lượng khí
2. Đồng hồ đo áp suất
3. Núm điều chỉnh lưu lượng khí
4. Núm điều chỉnh áp suất khí
5. Ống dẫn khí
6. Chai khí
3.1.3.1. Bình chứa khí: Có nhiều loại, khi sử dụng bình khí phải đọc nội dung tem dán ở vỏ bình để tránh tình trạng sử dụng nhầm khí gây mất an toàn.
3.1.3.2. Đồng hồ đo khí: gồm ba bộ phận chính
- Bộ dự nhiệt:
Vì khí CO2 nén trong bình ở trạng thái lỏng, khi sử dụng nó tự bốc thành thể khí nhưng dễ bị đông đặc trở lại trong hệ thống ống cung cấp và gây tắc ống.
Bộ dự nhiệt có tác dụng hâm nóng khí CO2 từ 100C đến 400C
Bộ dự nhiệt có cấu tạo cơ bản gồm hệ thống ống đồng xoắn kiểu ruột gà, xung quanh ống có hệ thống dây điện trở có tác dụng hâm nóng. Bình sử dụng riêng nguồn điện. Muốn khí CO2 được hâm nóng ta phải cắm điện cho bình dự nhiệt trước khi hàn khoảng 5 phút.
- Van giảm áp:
Có tác dụng giảm áp lực khí nén trong bình ra. Xuống áp lực thích hợp để hàn. Van có núm xoay, khi xoay ngược chiều kim đồng hồ áp lực khí khí sẽ tăng lên và ngược lại. Để xác định áp lực khí ta quan sát đồng hồ giảm áp.
Từ 1 đến 3kg/cm2 là áp lực thích hợp để hàn
- Đồng hồ lưu lượng khí:
Có tác dụng điều chỉnh chính xác lưu lượng khí ra mỏ hàn. Đồng hồ có cấu tạo dạng ống đứng bằng nhựa trong suốt, có chia vạch chỉ lưu lượng khí từ 0 đến 25lít/phút. Lưu lượng khí được xác định bởi viên bi có trong ống. Tùy theo đặc điểm của từng mối hàn mà ta điều chỉnh núm xoay lưu lượng khí cho phù hợp.
3.1.4. Mỏ hàn:
Gồm có hai phần chính là: ống dẫn khí hàn, dây hàn và mỏ hàn.
3.1.4.1. Dây cáp hàn
Ống dẫn dây hàn, khí hàn tất cả được bố trí trong ống mềm có đường kính 20mm, chiều dài 3mét, 4mét hoặc 5mét. Một đầu ống được nối với bộ phận cấp dây, cấp khí còn đầu kia nối với mỏ hàn.
3.1.4.2. Mỏ hàn: Gồm các bộ phận
1. Miệng phun
2. Ống phân phối khí
3. Ống tiếp điện
4. Thân mỏ hàn
5. Công tắc
* Chú ý:
Điều kiện vận hành máy
- Sử dụng máy ở nơi khô ráo và thoáng khí
- Không được để quạt máy dính quá nhiều bụi kim loại để tránh làm hỏng các mạch điện (Ví dụ: máy mài, máy cắt…)
- Không được để máy lộ thiên cạnh các vật phát nhiệt như: lò sấy, bộ tản nhiệt hoặc dưới ánh nắng mặt trời gay gắt.
3.2. Dụng cụ hàn:
|
1. Mặt nạ hàn |
4. Đục |
7. Bàn chải sắt |
|
2. Búa nguội |
5. Vạch dấu |
8. Dưỡng kiểm tra |
|
3. Kìm bấm dây |
6. Mỏ lết |
9. Mỡ chịu nhiệt |
Ngoài ra trong Cabin hàn còn có hệ thống hút hơi độc. Người thợ hàn được trang bị các bảo hộ cá nhân khác như: quần áo, mũ, giày bảo hộ lao động…
4. Đặc điểm công dụng của hàn MAG
4.1. Công dụng
* Ưu điểm
- Hàn mọi kim loại thông dụng.
- Cho phép hàn ngấu sâu, độ bền mối hàn tốt với mối hàn góc cỡ nhỏ.
- Làm sạch tối thiểu sau khi hàn.
- Khả năng cơ giới hoá và tự động hoá cao.
- Năng suất hàn cao gấp 2,5 lần so với hàn hồ quang tay.
- Chất lượng mối hàn cao, sản phẩm hàn ít bị cong vênh do tốc độ hàn lớn.
- Nguồn nhiệt tập trung, hiệu suất sử dụng nhiệt lớn, vùng ảnh hưởng nhiệt hẹp.
- CO2 là loại khí phổ thông, dễ sản xuất và giá thành thấp.
- Hàn MAG có thể tiến hành ở mọi vị trí không gian khác nhau.
- Điều kiện lao động tốt hơn so với hàn hồ quang tay vì trong quá trình hàn ít phát sinh khí độc.
* Nhược điểm
- Thiết bị đắt tiền, phức tạp (so với hàn hồ quang tay).
- Khó tiếp cận mối hàn hơn so với hàn hồ quang tay (do kích thước súng hàn).
- Phải bảo vệ vùng hàn chống gió lùa.
- Bức xạ nhiệt cao, ảnh hưởng tới sức khoẻ thợ hàn.
4.2. Công dụng
- Nó không những có thể hàn các loại thép kết cấu thông thường, mà còn có thể hàn các loại thép không gỉ, thép chịu nhiệt, thép bền nóng, các hợp kim đặc biệt, các hợp kim nhôm, magiê, niken, đồng, các hợp kim có ái lực hóa học mạnh với ôxi.
- Phương pháp hàn này có thể sử dụng được ở mọi vị trí trong không gian.
- Chiều dày vật hàn từ 0,4 ¸ 4,8 mm thì chỉ cần hàn một lớp mà không phải vát mép, từ 1,6 ¸ 10mm thì hàn một lớp có vát mép, còn từ 3,2 ¸ 25mm thì hàn nhiều lớp.
- Không thích hợp cho hàn ngoài trời ,bởi vì sự chuyển động của không khí xung quanh có thể làm ảnh hưởng tới khí bảo vệ và mối hàn .Nên sử dụng trong trong ngành xây dựng khá hạn chế.
- Được dùng phổ biến trong hàn tự động và bán tự động.
5. Vận hành máy hàn MAG.
5.1. Cấu tạo, nguyên lý
Là máy biến thế hàn bằng dòng điện chỉnh lưu (hình 1.10).
5.1.1. Nguyên lý hoạt động
Làm việc theo nguyên tắc biến thế, hạ điện thế từ 400V hoặc 230V xuống điện thế thích hợp để hàn. Bộ phận chỉnh lưu được bố trí trên mạch thứ cấp của máy, có tác dụng biến dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.
Từ nguồn điện đầu vào 1, bật công tắc 2 nguồn điện đi vào máy biến áp 3, dòng điện sẽ được hạ thế xuống dòng yêu cầu. Bộ phận chỉnh lưu thứ cấp 4 chỉnh lưu xuống dòng 1 chiều qua bộ phận 5 để điều chỉnh dòng điện hàn.
5.1.2. Phương pháp điều chỉnh dòng điện
- Điều chỉnh vô cấp cho phép lựa chọn chính xác dòng điện hàn
Trên hình vẽ là Panel điều khiển máy hàn TRIII350 (hình 1.11 và hình 1.12).
* Panel điều khiển
1. Ampe kế đo giá trị dòng điện khi hàn.
2. Vôn kế đo giá trị điện áp khi hàn
3. Cầu chì “MOTOR”
4. Cầu chì “POWER”
5. Công tắc chọn cỡ dây hàn
6. Đèn báo lỗi: khi đèn sáng máy không hoạt động “WARN ”. Đèn báo “POWER” khi máy được cung cấp điện
7. Núm điều chỉnh dòng điện hàn lấp rãnh hồ quang khi lựa chọn công tắc “CRATER” ở vị trí ON
8. Núm điều chỉnh điện áp hàn lấp rãnh hồ quang khi lựa chọn công tắc “CRATER” ở vị trí ON
9. Công tắc lấp rãnh hồ quang “CRATER”: để chọn hay không chọn chế độ lấp rãnh hồ quang ON/OFF
10. Công tắc khí GAS: khi hàn đưa về vị trí WELD, khi điều chỉnh lưu lượng khí ta bật về vị trí CHECK
11. Công tắc chọn dây hàn “WIRE MATERIA” dây hàn kim loại thép SOLID và dây hàn kim loại màu FLUX
12. Công tắc nguồn “POWER” khi làm việc bật về vị trí ON
* Hộp điều khiển: Nằm trên bộ phận cấp dây
5.2. Vận hành máy hàn
1. Lắp dây hàn
- Lắp mỏ hàn vào bộ cấp dây:
- Lắp dây hàn
* Chú ý: Kiểm tra cỡ của con lăn đẩy dây hàn, rãnh của con lăn đẩy dây phải tương ứng với cỡ dây. Khi lắp con lăn vào cơ cấu đẩy dây phải quay mặt ghi giá trị con số tương ứng với đường kính dây hàn ra phía ngoài. Lực kẹp dây hàn phải phù hợp với cỡ dây sử dụng.
2. Đóng cầu dao của máy hàn
3. Bật công tắc nguồn:
Khi đèn báo sáng là nguồn hàn đã được cung cấp điện
4. Mở van chai khí
5. Đưa công tắc khí về vị trí “CHECK”
6. Điều chỉnh lưu lượng khí
7. Đưa công tắc khí về vị trí “WELD”
8. Chọn chế độ lấp rãnh hồ quang “OFF” hoặc “ON”
* Công tắc lấp rãnh hồ quang ON:
- Điền đầy rãnh hồ quang
- Hàn các đường hàn dài
* Công tắc lấp rãnh hồ quang OFF:
- Hàn đính
- Hàn các đường hàn ngắn
- Sử dụng bảo quản
1. Kiểm tra lỗ của ống tiếp điện
- Hồ quang sẽ không ổn định khi đường kính lỗ của ống tiếp điện và đường kính của dây hàn không khớp và lỗ của ống tiếp điện bị ôvan.
- Nếu dây hàn bị nóng chảy dính vào đầu ống tiếp điện, dùng dũa để loại trừ sự bám dính của kim loại dây hàn nóng chảy vào đầu ống tiếp điện
2. Kiểm tra tình trạng lắp ghép của ống tiếp điện
Nếu ống tiếp điện bị lỏng, hồ quang sẽ không ổn định và sự truyền điện cho dây hàn có thể không thực hiện được. Đầu ren có thể bị cháy, hỏng.
3. Làm sạch các hạt kim loại dính trong miệng phun
Nếu các hạt kim loại bám vào phía trong miệng phun, khí bảo vệ không thể phun ra từ miệng phun đều đặn. Bọt khí hoặc lỗ rỗ có thể xuất hiện, vật liệu hàn bị ôxy hoá, mối hàn và vùng xung quanh nó bị xám đen. Vì vậy phải thường xuyên làm sạch miệng phun bằng loại dụng cụ mềm như gỗ. Nếu dùng dụng cụ cứng để làm sạch có thể làm xước miệng phun, như vậy rất nhiều hạt kim loại sẽ bám dính vào bên trong miệng phun.
4. Kiểm tra vòi phun
- Nếu không sử dụng vòi phun, các hạt kim loại và xỉ bắn toé sẽ dính vào phía cuối miệng phun. Mỏ hàn có thể cháy do sự cách ly giữa miệng phun và thân mỏ hàn không tốt và khí bảo vệ không thể phun đều đặn từ miệng phun.
- Nếu lỗ vòi phun dính các hạt kim loại hoặc xỉ sẽ làm khí bảo vệ không thể phun ra đều đặn. Do đó lỗ vòi phun phải được làm sạch và không được làm hư hại chúng.
6. Gây và duy trì hồ quang
6.1. Tư thế thao tác hàn
6.1.1. Tư thế hàn 1: hình 1.13a
1. Kiểm tra chuyển động cánh tay, khuỷu tay và sự thoải mái của cổ tay
2. Kiểm tra tư thế nhìn từ phía trước đường hàn
3. Ngồi ở bên phải về phía trước bàn làm việc và đặt vật hàn trên bàn làm việc về phía phải người
4. Nếu hàn thuận tay hoặc trái tay, cố gắng đặt vật hàn lệch sang phía trước người hàn khoảng 300
5. Không đặt khuỷu tay cầm mỏ hàn trên đầu gối. Cầm mỏ hàn ở trạng thái chuyển động. Nới lỏng vai.
6. Kiểm tra chuyển động của mỏ hàn từ phải sang trái hoặc từ trái sang phải một cách thường xuyên.
7. Kiểm tra vị trí cầm mỏ hàn.
8. Kiểm tra vị trí bàn làm việc và thân người
9. Kiểm tra vị trí thân người và vật hàn.
6.1.2. Tư thế hàn 2:
Nếu sự chuyển động của mỏ hàn không ổn định, có thể tỳ ngón tay trỏ của tay cầm mặt nạ hàn vào tay cầm mỏ hàn một cách nhẹ nhàng (hình 1.13b).
6.2. Chọn chế độ hàn
6.2.1. Bảng chế độ
Bảng 1.1: Mối quan hệ giữa đường kính dây hàn, cường độ dòng điện hàn, điện thế hồ quang, tầm với điện cực
|
Thông số |
Đường kính dây hàn (mm) |
||||||
|
0,5 |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
2,0 |
|
|
Dòng điện hàn (A) |
30¸100 |
50¸150 |
60¸180 |
90¸140 |
100¸500 |
120¸550 |
200¸600 |
|
Điện thế hồ quang (V) |
18¸20 |
18¸22 |
18¸24 |
18¸42 |
19¸45 |
19¸46 |
23¸40 |
|
Tầm với điện cực |
6¸10 |
8¸12 |
8¸14 |
10¸40 |
10¸45 |
15¸50 |
15¸60 |
Bảng 1.2: Chế độ hàn bán tự động, mối hàn giáp mối trong môi trường khí bảo vệ CO2
Bảng 1.3: Chế độ hàn góc bán tự động trong môi trường khí bảo vệ CO2
6.2.2. Sự ảnh hưởng của chế độ hàn đến quá trình hàn
Chế độ hàn ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng mối hàn. Do vậy khi hàn cần xác định chính xác chế độ hàn: cường độ dòng điện hàn, điện áp hồ quang, tốc độ hàn, chiều dài phần nhô ra của dây hàn.
Quan hệ giữa cường độ dòng điện hàn, điện áp hồ quang có thể xác định theo công thức kinh nghiệm.
Xác định chế độ hàn:
Nếu I < 250A
Ta có công thức: E = ( 0,04 x I ) + 16 ± 2 (V)
Nếu I > 250A
Ta có công thức: E = ( 0,04 x I ) + 20 ± 2 (V)
• Ảnh hưởng của cường độ dòng điện hàn:
Trường hợp điện áp hồ quang không đổi. Nếu cường độ dòng điện hàn lớn thì chiều rộng mối hàn, chiều sâu nóng chảy và chiều cao mối hàn tăng (hình 2.5).
