Home Chuyên ngành CHẾ ĐỘ VÀ CÁC CHUYỂN ĐỘNG TRONG HÀN HỒ QUANG TAY

CHẾ ĐỘ VÀ CÁC CHUYỂN ĐỘNG TRONG HÀN HỒ QUANG TAY

by minhhoang
96 views

1 .Chế độ hàn hồ quang tay

Chế độ hàn là tổ hợp các thông số cơ bản của quá trình hàn để đảm bảo nhận được mối hàn có hình dáng kích thước mong muốn. Đặc trưng cho chế độ hàn hồ quang tay là các thông số chính sau.

1.1. Đường kính que hàn d. Trong thực tế hay dùng nhất là loại que hàn CÓ đường kính từ 2,0÷5mm. Đây là một thông số quan trọng được xác định chủ yếu dựa vào chiều dày cùa liến kết giáp mối tấm và ống, hoặc kích thước của cạnh mối hàn (h.1.1).

Hình 1.1

1.2. Cường độ dòng hàn Ih. ứng với mỗi đường kính của loại que hàn cụ thể có các khoảng dòng điện hàn phù hợp. Trên nhãn, mác của que hàn thường ghi rõ cường độ dòng hàn yêu cầu. Mặt khác ta có thể chọn cường độ dòng điện hàn theo công thức gần đúng sau đây :

Trong đó : d – đường kính que hàn (mm).
Chú ý: – Khi hàn các vật mỏng, hàn các mối hàn ngang, hàn đứng và hàn trần nên lấy giá trị Ih bé nhất tính theo công thức trên.

  • Tăng Ih sẽ làm tăng chiều sâu ngấu của mối hàn, nhưng nếu Ih quá lớn sẽ làm que hàn quá nóng và ảnh hưởng xấu đến chất lượng hàn. Ngược lại, nếu lh thấp thì hồ quang sẽ yếu và chiều sâu ngấu rất bé.
  • Que hàn được quy định để hàn bằng dòng DC có thể không dùng được với máy hàn AC.

1.3. Chiều dài hồ quang lhq . Đó là khoảng cách từ đầu mút que hàn đến mặt thoáng của vũng hàn. Người ta phân biệt :

  • Hồ quang bình thường nếu lhq = 1.1d (d – đường kính que hàn).
  • Hồ quang ngắn, nếu lhq < 1,1d.
  • Hồ quang dài, nếu lhq > 1,1d.

Chú ý :

  • Nếu chiều dài hồ quang càng lớn thì quãng đường dịch chuyển của các giọt kim loại lòng từ que hàn vào vũng hàn càng dài, do đó chúng để bị tác động xấu của môi trường không khí. Mặt khác, hàn với hồ quang dài, điện áp hồ quang sẽ tăng, chiều sâu ngấu giảm, sự mất mát kim loại do bắn tóe, bay hơi trong quá trình hàn tăng lên, bề mặt mối hàn gồ ghề và dễ bị khuyết tật lẹm chân.
  • Nếu chiều dài hồ quang quá bé thì sự cháy của nó không ổn định, dòng điện có hiện tượng chập mạch thường xuyên, điện áp hồ quang giảm, chiều rộng mối hàn giảm, bề mặt mối hàn không mịn, nhưng khi hàn bằng dòng DC hồ quang ít bị thổi lệch hơn.

4 .Tốc độ hàn vh. Tốc độ hàn là tốc độ dịch chuyển que hàn dọc theo trục mối hàn. Nếu tốc độ hàn quá lớn mối hàn sẽ hẹp, chiều sâu ngấu giảm, không phẳng và có thể bị gián đoạn. Ngược lại, nếu tốc độ hàn quá nhỏ sẽ dễ bị hiện tượng cháy chân, kim loại cơ bản bị nung nóng quá mức, vùng ảnh hưởng nhiệt lớn, chiều rộng và chiều sâu ngấu của mối hàn tăng,…

Tốc độ hàn hồ quang tay phụ thuộc vào loại que hàn (hệ số đắp), cường độ dòng hàn và tiết diện ngang của mối hàn. Vì thế, để tăng năng suất lao động có thể sử dụng que hàn có hệ số đắp lớn, hàn với dòng điện cao ờ mức cho phép, hoặc chọn kiểu vát mép chi tiết thích hợp để tiết diện mối hàn là bé nhất.

2 . Các chuyển động cơ bản khi hàn hồ quang tay
Trong quá trình hàn hồ quang tay, người thợ hàn phải cùng một lúc thực hiện ba chuyển động cơ bản của que hàn : chuyển động theo hướng trục que hàn, chuyển động dọc theo trục mối hàn và dao động ngang (H.1.2).

1 .Chuyển động theo trục que hàn (1) : Để điều chỉnh chiều dài hồ quang. Chuyển động này phải có tốc độ bằng tốc độ chạy của que hàn thì mới có thể duy trì được hồ quang cháy ổn định.

Hình 1.2. Sơ đồ các chuyển động của que hàn

2 .Chuyển động dọc theo trục mối hàn (2) : Để hàn hết chiều dài mối hàn.

Chuyển động này có ảnh hưởng khá lớn đến chất lượng mối hàn và năng suất lao động.

3. Dao động ngang (3): Để bảo đảm chiều rộng của mối hàn.
Nếu khi hàn không có dao động ngang (phương pháp kéo thẳng) thì chiều rộng của mối hàn chỉ đạt được khoảng (0,8 – l,5)d. Chiều rộng này chỉ phù hợp khi hàn các chi tiết mỏng không vát mép hay hàn lớp thứ nhất của mối hàn nhiều lớp. Đa số các trường hợp khác, chiều rộng của mối hàn yêu cẩu bằng (3 – 5)d (d – đường kính que hàn). Do đó, trong quá trình hàn, que hàn cần phải có chuyển động dao động ngang.

Hình 1.3. Một số chuyển động của que hàn

Phối hợp ba chuyển động trên lại ta có các kiểu chuyển động cơ bản của que hàn như hình 2-1.3. Kiểu 1,2, 3 và 4 dùng phổ biến nhất, kiểu 5 dùng khi cần nung nóng nhiều phần giữa mối hàn ; kiểu 6 và 7 dùng khi cần nung nóng nhiều phần mép hàn.

3. Kỹ thuật thực hiện mối hàn ở các vị trí không gian khác nhau

1 .Hàn mối hàn bằng. Hàn bằng là vị trí hàn dễ nhất, bảo đảm nhận được mối hàn có chất lượng cao nhất, bởi vì điều kiện thoát khí và xỉ nổi lên dễ nhất, đồng thời sự hình thành mối hàn cũng tốt nhất so với tất cả các vị trí hàn khác.
Khi hàn mối hàn giáp mối, vị trí của que hàn được đặt như hình 1., và tùy theo chi tiết có vát mép hay không vát mép mà que hàn sẽ có hay không có chuyển động dao động ngang.

Hình 1.4. Góc độ của que hàn và kiểu dao động thông dụng khi hàn tiền kết giáp mối. a) Mặt cắt ngang ; b) Mặt cắt dọc ; c) Kiểu chuyển động (1. lớp lót. 2. lớp tiếp theo)

Khi hàn mối hàn góc có thể thực hiện bằng hai phương pháp : Nếu có thể được thì tốt nhất nên đưa liên kết hàn về vị trí hàn bằng để hàn như khi hàn mối hàn giáp mối có vát mép với góc vát a = 90° (H.1.a) ; còn nếu không thể được thì khi hàn, vị trí của que hàn và quỹ đạo chuyển động của nó sẽ tiến hành như hình 1.5b, c. cần chú ý là khi hàn bao giờ cũng gây hồ quang ờ tấm dưới chứ không gây ở tấm trên. Điểm gây hồ quang cách đỉnh mối hàn khoảng 3 – 4mm.

Hình 1.5. Hàn mối hàn góc

Đối với các mối hàn có chiều dài ngắn (L < 500mm) cho phép hàn liên tục từ đầu đến cuối (H.1.6a) ; các mối hàn có chiều dài trung bình (L = 500 – 1000mm) nên hàn từ giữa ra hai đầu (H.1.6b), còn các mối hàn có chiều dài lớn (L > 1000 mm) nên dùng phương pháp phân đoạn nghịch để hàn, tức là ‘chia chiều dài mối hàn ra thành các đoạn ngắn (150 – 250 mm) và hàn từng đoạn theo hướng ngược lại với hướng hàn chung, nhằm tránh ứng suất tập trung, do đó giảm được biến dạng sau khi hàn (H.1.c, d).

hình 1.6. Hàn các mối có chiều dài khác nhau.

Khi hàn các mối hàn giáp mối nhiều lớp, thứ tự thực hiện các lớp hàn nên tiến hành như hình 1.7a, các mối hàn lần lượt phủ lên nhau nhưng ngược chiều nhau để hạn biến dạng ; còn khi hàn các mối hàn góc nên tiến hành thứ tự các lớp hàn như hình 1.7b. Các mối hàn có vát mép đối xứng thì phải thực hiện theo thứ tự đối xứng để giảm biến dạng cục bộ (H.1.7c).

Hình 1.7. Thứ tự thực hiện các mối hàn nhiều lớp.

Với những vật liệu có tính hàn xấu có thể sử dụng phương pháp hàn phân đoạn kiểu bậc thang hoặc hạ dốc (H.1.8 a, b).

Hình 1.8. Phương pháp hàn phân đoạn bậc thang (a) và phân đoạn hạ dốc (b) 1,1′, 2, 2’… – thứ tự hàn ; I, II, III – các lớp hàn

2. Hàn mối hàn đứng. Khó khăn chủ yếu khi hàn đứng là kim loại lỏng ở vũng hàn và kim loại lỏng ở đầu que hàn dễ chảy xuống phía dưới. Do đó phải giữ chiều dài hồ quang ngắn. Khi hàn có thể hàn từ dưới lên hay từ trên xuống, trong đó hàn từ dưới lên (còn gọi là hàn leo) có nhiều thuận lợi hơn ; bởi vì ngoài sức căng bề mặt ra, kim loại lỏng còn được giữ lại ờ vũng hàn nhờ phần mối hàn ở dưới đã kết tinh (H.1.9a). Khi gây hồ quang, que hàn đặt ở vị trí vuông góc với chi tiết hàn, sau khi hồ quang hình thành thì nghiêng que hàn xuống dưới một góc 45 – 50° và dịch chuyển dần lên phía trên.

Hàn từ trên xuống (còn gọi là hàn tụt) mối hàn hình thành khó hơn vì kim loại lỏng dễ chảy xuống phía dưới. Khi gây hồ quang vị trí của que hàn cũng đặt nghiêng xuống phía dưới một góc từ 10 – 15° (H.1.9b).
Để giảm bớt thể tích của vũng hàn, khi hàn đứng cần giảm bớt cường độ dòng điện xuống 10 – 15% so với hàn bằng và nên dùng que hàn có đường kính d < 5 mm. Trường hợp que hàn cần có chuyển động dao động ngang thì biên độ dao động của nó chỉ cho phép trong khoảng (1,5 – 2) d.
Thực tế chứng tỏ rằng cách hàn từ dưới lên điều kiện truyền nhiệt vào vật hàn tốt hơn, nên thường được dùng khi hàn các vật dày ; còn cách hàn từ trên xuống, điều kiện truyền nhiệt vào vật hàn kém hơn, nên thường được dùng để hàn các vật mỏng.

Hình 1.9. Hàn mối hàn đứng
a, b) Góc nghiêng que hàn ; c, d) Một số kiểu chuyển động que hàn

3. Hàn mối hàn ngang (H.2.). Hàn mối hàn ngang khó hơn hàn mối hàn đứng vì kim loại lỏng thường chảy xuống mép của chi tiết ở phía dưới. Do đó yêu cầu trình độ của người thợ hàn phải cao hơn. Khi hàn liên kết giáp mối có chiều dày lớn thì có thể chỉ vát mép chi tiết phía trên, còn phía dưới để nguyên để nó giữ kim loại lỏng của vũng hàn. Đường kính que hàn và cường độ dòng điện hàn cũng chọn giống như hàn mối hàn đứng ; có điều cần chú ý là khi gây hồ quang bao giờ cũng gây ở mép chi tiết dưới, sau đó tiến hành hàn bình thường.

Hình 2.1. Hàn mối hàn ngang

4. Hàn mối hàn (H. 2.2). Hàn trần là vị trí hàn khó nhất trong tất cả các vị trí không gian của mối hàn ; bởi vì dưới tác dụng của trọng lực, kim loại lòng rất dễ chảy ra khỏi vũng hàn ; đồng thời các giọt kim loại lỏng từ đầu que hàn khó chuyển vào vũng hàn hơn. Vì vậy khi hàn cần phải giữ hồ quang thật ngắn và giảm bớt cường độ dòng điện hàn xuống 15 – 20% hoặc 25% so với hàn bằng để giảm bớt thể tích vũng hàn.

Hình 2.2. Hàn mối hàn trần 1. lớp lót; 2. các lớp tiếp theo

Que hàn nên dùng loại có đường kính d < 4 mm và loại que hàn có vỏ thuốc bọc dày hay đặc biệt dày để khi hàn nó tạo thành cái ”phễu” đỡ kim loại lỏng.

Bài viết liên quan