Home Chuyên ngành PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT CỦA HÀN HỒ QUANG TAY

PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT CỦA HÀN HỒ QUANG TAY

by minhhoang
50 views

1 .Phân loại

Có 3 cách để phân loại hàn hồ quang tay như sau.

1.1. Phân loại theo điện cực hàn
Loại này phân ra :

  • Hàn hồ quang tay bằng điện cực nóng chảy ;
  • Hàn hồ quang tay bằng điện cực không nóng chảy.

Khi hàn bằng điện cực nóng chảy (điện cực nóng chảy có vỏ thuốc và không có vỏ thuốc), hồ quang hình thành trực tiếp giữa điện cực và vật hàn (H.1.1a). Hàn bằng điện cực trần chất lượng mối hàn rất xấu nên ngày nay ít được sử dụng. Hàn hồ quang tay bằng điện Cực nóng chảy có vỏ thuốc được dùng phổ biến hơn cả. Loại này tiếng Anh gọi là Shielded Metal Arc Welding (viết tắt là SMAW). Để đơn giản, trong tài liệu này chúng tôi dùng thuật ngữ que hàn là để chỉ điện cực kim loại nóng chảy có vỏ thuốc dùng trong. hàn hồ quang tay. Mối hàn hình thành trong trường hợp này là do kim loại của que hàn và vật hàn tạo nên.

Hình 1.1 Sơ đồ phân loại hàn hồ quang tay

Khi hàn bằng điện cực không nóng chảy (điện cực than, grafit, vonfram,-.) việc nung chảy khu vực cần hàn có thể do hồ quang cháy trực tiếp giữa điện cực hàn và vật hàn như trên hình 1.1a, hoặc cháy gián tiếp giữa 2 điện cực hàn bằng nguồn điện 2 pha hoặc nguồn ba pha (H.1.1b, c). Trong trường hợp này mối hàn hình thành có thể chỉ do kim loại cơ bản của bản thân vật hàn hoặc có thêm kim loại bổ sung từ que hàn phụ. (Que hàn phụ được hiểu với nghĩa là chỉ có chức năng bổ sung kim loại cho vùng hàn, chứ không tham gia dẫn điện, gây và duy trì hồ quang cháy).

1.2. Phân loại theo loại dòng điện
Theo loại dòng điện hàn, chia ra :

  • Hàn hồ quang tay bằng dòng xoay chiều AC (Alternating Current),
  • Hàn hồ quang tay bằng dòng một chiều DC (Direct Current).

Hàn bằng dòng xoay chiều có ưu điểm : Thiết bị đơn giản, dễ bảo quản, sửa chữa, giá thành tương đối thấp, thuận tiện cho những nơi gần lưới điện, không gây hiện tượng thổi lệch hổ quang. Nhưng bên cạnh đó nó có những điểm yếu về mặt công nghệ : Khó gây hồ quang và hồ quang cháy không ổn định, do đó khó đạt được chất lượng mối hàn cao ; không dùng được với tất cả các loại que hàn.

Hàn bằng dòng một chiều có những đặc điểm ngược lại. Chính vì thế, hiện nay cả hai phương pháp này cùng tồn tại và bổ trợ cho nhau.

1.3. Phân loại theo cách nối dây
Theo cách nối dây khi hàn hồ quang tay có thể phân ra nối dây trực tiếp, nối dây gián tiếp và nối dây hỗn hợp.
1 .Nối dây trực tiếp là cách nối một cực của nguồn hàn với vật hàn, còn cực kia nối với điện cực hàn (H.1.1a). Khi hàn bằng dòng điện một chiều, người ta có thể nối dây trực tiếp theo 2 cách (H.1.2) :

  • Nối thuận : Nối cực dương của nguồn điện hàn với vật hàn và cực âm với điện cực hàn. Trong các tài liệu tiếng Anh nối thuận ký hiệu là DC , DCSP (Direct Current Straight Polarity) hoặc là DCEN (D.c. Electrode Negative).
  • Nối nghịch : Cực dương của nguồn điện hàn nối với điện cực hàn, cực âm nối với vật hàn. Ký hiệu là DC+, DCRP (D.c. Reverse Polarity) hay DCEP (D.c. Electrode Positive).

Hình 1.2. Phương pháp nối thuận (a) và nối nghịch (b) 1. nguồn điện hàn ; 2. cáp hàn ; 3. vật hàn.

Điều đáng chú ý là sự phân bố nhiệt ở các khu vực khác nhau của hồ quang hàn rất khác nhau phụ thuộc vào loại điện cực, tính chất của kim loại cơ bản và bản chất của phương pháp hàn.
Khi hàn bằng điện cực nóng chảy với dòng DC nối thuận, điện cực (cathode) có nhiệt lượng lớn hơn so với vật hàn (anode) do vậy điện cực nóng chảy với tốc độ nhanh, nhưng chiều sâu ngấu của mối hàn bé. Ngược lại, trong trường hợp hàn hồ quang với dòng DC nối nghịch, tốc độ nóng chảy (và tốc độ hàn) sẽ bé hơn, nhưng chiều sâu ngấu của mối hàn lớn hơn. Với hàn bằng dòng AC tốc độ nóng chảy của điện cực và chiều sâu ngấu của mối hàn sẽ có giá tộ trung bình so với hai cách nối thuận và nghịch của dòng DC (H.1.3a). Vì thế, người ta thường dùng cách nối thuận để hàn các vật mỏng với vật liệu cơ bản có nhiệt độ nóng chảy thấp, dùng hàn đắp, hàn gang,…

Hình 1.3. Ảnh hưởng của cực tính đến biến dạng của mối hàn a) Hàn bằng điện cực nóng chảy ; b) Hàn bằng điện cực không nóng chảy trong môi trường khí trơ.

Trong trường hợp hàn hồ quang trong môi trường khí trơ bằng điện cực không nóng chảy thì sự phân bố nhiệt lại hoàn toàn khác. Nhiệt lượng tập trung ở anode lớn hơn so với ở cathode. Hình 1.3b giới thiệu ảnh hưởng của cực tính đối với biên dạng của mối hàn. Với lý do đó, khi hàn bằng điện cực không nóng chảy người ta thường sử dụng phương pháp nối thuận nhằm tăng tuổi thọ cho điện cực.

2 .Nối dây gián tiếp là nối hai cực của nguồn điện hàn với điện cực hàn chứ không nối với vật hàn (H.1.1b).
Do hồ quang cháy giữa hai điện cực, nên cách nối này chỉ dùng đối với trường hợp hàn bằng điện cực không nóng chảy ; bởi vì trong quá trình hàn các điện cực không nóng chảy mòn rất chậm, nên việc điều chỉnh và duy trì hồ quang dễ dàng thực hiện hơn. So với nối trực tiếp, nối gián tiếp có ưu điểm hơn ở chỗ có thể điều chỉnh được lượng nhiệt cần thiết đưa vào kim loại cơ bản bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa hồ quang và vật hàn. Do đó cách nối dây này thường dùng để hàn các vật mỏng hay các kim loại và hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp.

3 .Nối dây hỗn hợp được sử dụng với trường hợp hàn hồ quang tay bằng dòng điện ba pha. Khi đó hai cực của nguồn điện hàn được nối với điện cực không nóng chảy, còn cực thứ ba được nối với vật hàn (H.1.1c). Cách nối này có ưu điểm là nhiệt độ tập trung ở vùng hàn cao hơn so với hai cách nối trên, kim loại cơ bản cũng như kim loại bổ sung chảy mạnh hơn, do đó năng suất hàn cao hơn. Tuy nhiên nó chỉ thích hợp khi hàn các vật dày, kim loại và hợp kim có nhiệt độ nóng chảy cao, còn đối với các chi tiết mỏng hoặc các vật liệu có nhiệt độ nóng chảy thấp dễ xảy ra hiện tượng cháy thùng.

Bài viết liên quan