Home Chuyên ngành ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN

ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN

by minhhoang
79 views

1. Thực chất và đặc điểm
1.1. Thực chất

Hàn là quá trình công nghệ nối hai hoặc nhiều phần tử (chi tiết, bộ phận) thành một khối bền vững bằng cách dùng nguồn nhiệt để nung nóng chỗ cần nối đến trạng thái hàn. Sau đó, kim loại lòng tự kết tinh (ứng với trạng thái lỏng) hoặc dùng thêm ngoại lực ép chúng lại với nhau (ứng với trạng thái nguội, dẻo) để tạo thành mối hàn.

Chú ý :

  1. Trạng thái hàn có thể là trạng thái lỏng, dẻo và thậm chí là nguội bình thường.
  2. Khi hàn nếu kim loại đạt tới trạng thái lỏng, thì trong phần lớn các trường hợp, mối hàn tự hình thành mà không cần lực ép. Việc tạo ra mối hàn có hình dáng và kích thước cho trước có thể cần hoặc không cần kim loại bổ sung (thông qua vật liệu hàn).
  3. Nếu kim loại chỗ cần nối khi hàn có nhiệt độ thấp, hoặc chỉ đạt tới trạng thái dẻo thì để tạo ra mối hàn cần thiết phải có ngoại lực tác dụng.
  4. Về bản chất hàn đắp, hàn vảy và dán kim loại cũng tương tự như hàn. Vì thế trong kỹ thuật chúng cũng được coi là những lĩnh vực riêng của hàn.

1.2. Đặc điểm

  1. Liên kết hàn được đặc trưng bởi tính liên tục và nguyên khối. Đó là liên kết “cứng” và không tháo rời được.
  2. Với cùng khả năng làm việc, so với các phương pháp nối ghép khác (bằng bulông, đinh tán…) kết cấu hàn cho phép tiết kiệm từ 10 ÷ 20 % khối lượng kim loại.
  3. So với đúc, hàn có thể tiết kiệm được tới 50% khối lượng kim loại.
  4. Hàn cho phép chế tạo các kết cấu phức tạp, siêu trường, siêu trọng, từ những vật liệu cùng loại hoặc từ những vật liệu có tính chất rất khác nhau phù hợp với các điều kiện và môi trường làm việc khác nhau.
  5. Hàn tạo ra các liên kết có độ bền và độ kín cao đáp ứng với các yêu cầu làm việc của các kết cấu quan trọng như vỏ tàu. bồn bể. nồi hơi, thiết bị áp lực….
  6. Hàn có tính linh động và năng suất cao so với các công nghệ khác, để cơ khí hóa, tự động hóa quá trình sản xuất.
  7. Mức độ đầu tư cho sản xuất hàn không cao.

Tuy vậy, do trong quá trình hàn. vật liệu chịu tác động của nguồn nhiệt có công suất lớn, tập trung và trong một thời gian ngắn, nên kết cấu hàn thường có những nhược điểm sau đây :
1. Tổ chức và tính chất của kim loại tại vùng mối hàn và khu vực lân cận có thể thay đổi theo chiều hướng xấu (đặc biệt đối với những vật liệu “khó hàn”), làm giảm khả năng chịu lực của kết cấu. đặc biệt khi làm việc dưới tác dụng của tải trọng động, tải trọng biến đổi theo chu kỳ…
2. Trong kết cấu hàn thường tồn tại ứng suất và biến dạng dư đáng kể đến hình dáng, kích thước, tính thẩm mỹ và khả năng làm việc của sản phẩm.
Mặc dù vẫn còn những hạn chế nhất định, nhưng với tính kinh tế – kĩ thuật cao, công nghệ hàn ngày càng được quan tâm nghiên cứu phát triển hoàn thiện và được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực công nghiệp của nền kinh tế quốc dân.

2. Phân loại các phương pháp hàn

Có nhiều cách phân loại phương pháp hàn. Tuy nhiên thông dụng nhất là cách phân loại theo dạng năng lượng sử dụng và theo trạng thái kim loại mối hàn tại thời điểm hàn.
Căn cứ vào dạng năng lượng sử dụng. có các nhóm phương pháp hàn như sau :

  1. Các phương pháp hàn điện : Bao gồm các phương pháp dùng điện năng biến thành nhiệt năng để cung cấp cho quá trình hàn. Ví dụ : hàn điện quang, hàn điện tiếp xúc,…
  2. Các phương pháp hàn cơ học : Bao gồm các phương pháp sù dụng cơ năng để làm biến dạng kim loại tại khu vực cần hàn và tạo ra liên kết hàn. Ví dụ : hàn nguội, hàn ma sát, hàn siêu âm,…
  3. Các phương pháp hàn hóa học: Bao gồm các phương pháp sử dụng năng lượng do các phản ứng hóa học tạo ra để cung cấp cho quá trình hàn. Ví dụ : hàn khí, hàn hoá nhiệt,…
  4. Các phương pháp kết hợp; Sử dụng kết hợp các dạng năng lượng nêu trên.

Theo trạng thái của kim loại mối hàn tại thời điểm hàn người ta chia các phương pháp hàn thành 2 nhóm : hàn nóng chảy và hàn áp lực (H.1.1),(H.1.2).

Hình 1.1

Hình 1.2

Đối với các phương pháp hàn nóng chảy, yêu cầu các nguồn nhiệt phải có công suất đủ lớn (hồ quang hàn, ngọn lửa khí cháy, plasma,…) đảm bảo nung nóng cục bộ kim loại cơ bản và vật liệu hàn tới trạng thái nóng chảy. Trong nhóm này, các phương pháp như hàn hồ quang tay, hàn khí, hàn hồ quang dưới lớp thuốc và trong môi trường khí bảo vệ được ứng dụng phổ biến nhất ở nước ta.
Đối với các phương pháp hàn áp lực. đa số các quá trình hàn kim loại được thực hiện ở trạng thái rắn, mặc dù ờ một số trường hợp một phần kim loại chỗ cần nối có thể được nung nóng đến trạng thái chảy lòng nhưng mối hàn được hình thành bằng lực ép là chủ yếu (khi ép như vậy, có thể toàn bộ kim loại lỏng được đẩy ra xung quanh tạo thành bavia và mối hàn được tạo nên trên bé mặt tiếp xúc của các chi tiết ờ thể rắn, hoặc phần kim loại lỏng đó kết tinh hình thành mối hàn cùng với lực ép). Các phương pháp hàn áp lực như hàn tiếp xúc giáp mối, hàn tiếp xúc điểm và hàn tiếp xúc đường được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực chế tạo thiết bị và máy móc.

Bài viết liên quan