Yêu cầu:
- Nắm được bản chất của hàn TIG
- Nắm được những ưu điểm của máy hàn TIG
Hàn TIG là quá trình hàn hồ quang bằng điện cực Vonfram trong môi trường bảo vệ là khí trơ, mối hàn được khí trơ bảo vệ tránh khỏi sự xâm nhập của không khí bên ngoài. Kim loại nóng chảy được là nhờ nhiệt lượng do hồ quang tạo ra giữa điện cực Vonfram và vật hàn. Cũng như các quá trình hàn MIG và hàn trong khí bảo vệ khác, hàn TIG có thể sử dụng khí trơ hoặc hỗn hợp khí trơ.
1. Ưu điểm của hàn TIG
Hàn bằng điện cực Vonfram trong môi trường khí trơ bảo vệ có thể dùng để hàn nhôm, magie, thép không gỉ, đồng và hợp kim đồng, niken, và hợp kim niken, và các loại thép Cacbon thấp với độ dày khác nhau.
Hàn TIG có thể thực hiện ở mọi tư thế không gian mà không có sự bắn tóe kim loại do kim loại bổ xung nóng chảy ngay trong vũng hàn chứ không tham gia tạo hồ quang.
Mối hàn TIG không bị ngậm sỉ vì trong quá trình hàn không tạo sỉ.
Hàn TIG có thể thực hiện một cách dễ dàng đối với cả các kim loại được coi là khó hàn nhất, kim loại đắp và kim loại cơ bản đễ dàng kết hợp với nhau để tạo nên mối hàn. Có thể sử dụng các mảnh kim loại vụn để hàn, mối hàn sau khi hoàn thành không cần phải gia công thêm vì hình dạng phần lồi mối hàn có thể điều chỉnh dễ dàng trong khi hàn. Kim loại mối hàn chắc đặc, không rỗ khí hay ngậm sỉ và điều quan trọng là có thể thực hiện với một tốc độ hàn rất cao, góp phần làm giảm giá thành một cách đáng kể.
2. Máy và dòng điện hàn TIG
Máy hàn TIG có cả loại một chiều và xoay chiều. Các máy hàn được thiết kế riêng cho từng mục đích khác nhau phụ thuộc vào vật liệu hàn và đặc tính hồ quang cần có.
a. Dòng một chiều: dòng một chiều sẽ có hai kiểu đấu dây là phân cực thuận và phân cực nghịch (theo như quy ước trong hàn hồ quang). Tuy nhiên, phân cực nghịch ít khi dùng trong hàn TIG do kiểu đấu dây này có nhược điểm là hồ quang không ổn định, chiều sâu thấu kém và chóng mòn điện cực. Ưu điểm duy nhất của phương pháp này là tác động làm sạch lớp Oxit trên bề mặt vật liệu, có tác dụng tôt khi hàn các kim loại dễ bị Oxy hóa như nhôm và magie. Tuy nhiên hầu hết các kim loại khác đều không cần đến quá trình này do đó trong hàn TIG chủ yếu là dùng phương pháp phân cực thuận. Phân cực thuận là tạo hồ quang ổn định hơn, chiều sâu thấu tốt hơn so với phân cực nghịch dẫn tới mối hàn ít bị ứng suất và biến dạng hơn.
b. Dòng xoay chiều: dĩ nhiên đó sẽ là sự kết hợp của cả phân cực thuận và phân cực nghịch. Do đó khi ở vào nửa chu kì phân cực nghịch, nó cũng có tác dụng tẩy bỏ lớp Oxit trên bề mặt. Vì thế khi hàn các kim loại như nhôm, magie, và đồng thanh berili. thường ưu tiên sử dụng dòng AC hơn là dòng DC phân cực nghịch. Với các kim loại này, việc tẩy bỏ Oxit bề mặt đóng vai trò rất quan trọng để có thể thu được các mối hàn đẹp và sạch.
Các máy hàn DC thường sử dụng một dòng cao tần để gây hồ quang ban đầu (gọi là bổ sung cao tần) còn đối với máy hàn AC thì dòng cao tần này được duy trì liên tục. Các máy hàn TIG thông thường đều hoạt động trong phạm vi dòng điện từ 3 đến 350A, với điện áp từ 10 đến 35V và hệ số tải là 60%. Các máy hàn cao tần có thể sử dụng với các nguồn điện AC và DC thông thường. Nguồn AC phải có điện áp không tải tối thiều là 75V.
3. Khí bảo vệ
Hồ quang và kim loại nóng chảy sẽ được bảo vệ trong các khí trơ như Argon hoặc Heli hoặc trong hỗn hợp cả hai khí Argon được sử dụng rộng rãi hơn do hai lý do sau: Thứ nhất, nó là loại khí rẻ tiền , dễ điều chế. Thứ hai, Argon nặng hơn Heli do nó có khả năng bảo vệ tốt ngay cả khi lưu lượng phun khí thấp. Khi trộn thêm Heli vào Argon, hỗn hợp này làm tăng nhiệt lượng hồ quang, mặc dù dòng điện và chiều hồ quang là như nhau, vì lý do này nên hỗn hợp hai khí thương được sử dụng để hàn những vật dày.
Nhìn chung có 5 loại khí và hỗn hợp khí được sử dụng làm khí bảo về khi hàn TIG:
- Argon tinh khiết
- Heli tinh khiết
- CO2 tinh khiết
- Hỗn hợp Argon + heli
- Hỗn hợp Argon + CO2
4. Mỏ hàn TIG
Mỏ hàn có nhiệm vụ giứ điện cực Vonfram, chụp sứ, dây dẫn điện và khí bảo vệ.
a. Làm mát
Vì hàn TIG tạo ra rất nhiều nhiệt nên mỏ hàn TIG cần phải được làm mát, nó tạo điều kiện an toàn, thoải mái cho thợ hàn và làm tăng tuổi thọ cho mỏ hàn.
Các mỏ hàn TIG dùng dòng điện thấp có thể làm mát bằng không khí. Các mỏ hàn TIG lớn, dùng dòng điện lớn phải được làm mát băng nước , các mỏ hàn có thê hoạt động với dòng điện lên tới 500A.
Loại " Vỏ bọc mềm" là loại mỏ hàn đặc biệt với đầu hàn có khả năng uốn theo các góc, được dùng cho các công việc đặc biệt.
b. Gá điện cực
Điện cực được giữ bên trong mỏ hàn bằng bạc côn bắt vít, bạc côn là một loại ốc có lỗ ở giữa. Kích thước của bạc côn phụ thuộc vào đường kính của điện cực. Hướng và lưu lượng luồng khí được điều khiển bằng cốc khí hay vòi phun lắp ở đầu mỏ hàn.
5. Điện cực hàn TIG
Không giống như hàn hồ quang tay, điện cực hàn TIG không nóng chảy trong quá trình hàn, do đó kim loại làm điện cực phải có điểm chảy rất cao để chịu được dòng hàn mà không bị tự nóng chảy.
a. Điện cực Vonfram tinh khiết
Là loại điện cực được sử dụng đầu tiên trong hàn TIG, nó có điểm chảy cao tới 3400oC (6170oF) khiến cho trên thực tế nó không bị nóng chảy trong quá trình hàn. Sau đó người ta bắt đầu sử dụng các điện cực bằng hợp kim Vonfram do chúng có nhiều ưu điểm hơn Vonfram tinh khiết đối với từng ứng dụng khác nhau. Các điện cực hàn TIG được phân biệt theo màu sơn ở đầu điện cực. Điện cực Vonfram tinh khiết được sơn màu xanh lá cây và có chữ EWP.
Trên thực tế thường sử dụng các điện cực làm bằng một trong hai loại hợp kim Vonfram sau vì chúng có nhiều ưu điểm hơn:
- Zirrconi - Vonfram: chủ yếu sử dụng cho hàn nhôm, điện cực Zirconi - Vonfram dễ hàn như điện cực Vonfram nguyên chất nhưng độ bền cao hơn, Điện cực này thường dùng với dòng AC và cho ta những mối hàn có chất lượng cao.
Điện cực Zirrconi - Vonfram được sơn màu nâu ở đầu điện cực và có chữ EWZr.
- Thori - Vonfram: loại này được sử dụng để hàn thép hợp kim thấp với cường độ dòng thấp hơn so với loại trên và chủ yếu sử dụng dòng DC phân cực thuận. Vì dòng điện thấp hơn nên nó ít bị biến dạng hơn và cũng ít gây ảnh hưởng tới chất lượng hàn hơn khi bị ngắt mạch với vật hàn ngoài ý muốn. Có hai loại điện cực Thori - Vonfram với hàm lượng thori tương ứng là 1% và 2%.
Loại 1% thori được sơn màu vàng ở đầu điện cực và có chữ EWTh1.
Loại 2% thori được sơn màu đỏ ở đầu điện cực và có chữ EWTh2.
Đối với hàn TIG, việc điều chỉnh chính xác lưu lượng và áp suất khí bảo vệ có vai trò rất quan trọng, vì thế chỉ nên sử dụng các thiết bị được thiết kế riêng cho các loại khí dùng trong hàn TIG
6. Van giảm áp và lưu lượng kế dùng trong hàn TIG
Trong loại van giảm áp dùng cho hàn TIG nói chung hơi khác so với loại dùng cho hàn khí (hàn oxi-axetylen). Trong hàn khí, áp suất ra đầu mỏ hàn (áp suất cung cấp) được chỉ thị trên đồng hồ theo đơn vị đo áp suất "psi" (pound pẻ square inch - pao trên inh vuông - đơn vị đo hệ Anh-Mỹ) hoặc MPa (1psi=7.10-3MPa). Trong hàn TIG, khí bảo vệ ra đầu mỏ hàn không đo theo đơn vị đo áp suất mà đo theo đơn vị đo lưu lượng là "cfh" (cubic feed pẻ hour - phít khối trên giờ - đơn vị đo hệ Anh-Mỹ) hoặc m3/h (1cfh=28,3.10-3m3/h). Cfh được đo bằng lưu lượng kế, khi lưu lượng khí tăng, viên bi chỉ thị được đẩy lên cao hơn trên thang đo, từ đó ta biết được lưu lượng khí qua đồng hồ là bao nhiêu cfh, Một chiếc đồng hồ khác được dùng để đo lượng khí còn lại trong chai giống như trong hàn khí.
7. Kim loại phụ trong hàn TIG
Giống như trong hàn khí, trong hàn TIG có thể có hoặc không dùng kim loại phu tùy theo từng mối hàn. Nói chung thì sử dụng kim loại phụ chỉ áp dụng cho các mối hàn lớn còn các mối hàn nhỏ thì không cần, Mặc dù kim loại phu có thể được cấp dưới dạng dây một cách tự động nhưng thường thì nó được cấp bằng tay dưới dạng các thanh kim loại. Kích thước của thanh kim loại phụ vào dòng điện hàn và chiều dày mối hàn.
Những vấn đề cơ bản của hàn tig
Những vấn đề cơ bản của hàn tig
Yêu cầu:
- Nắm được phương pháp bật thiết bị
- Nắm được phương pháp tắt thiết bị
Khi toàn bộ các bước chuẩn bị đã xong và tất cả các đầu nối đã được kiểm tra ít nhất 2 lần, lúc này ta đã có thể sẵn sang bật máy. Không có một qui trình chuẩn nào cho việc bật thiết bị và mở các van khí, tuy nhiên có 1 qui trình chung cho các thao tác này và nó phải được thực hiện trước các bước khác khi tiến hành bật máy
1.Bật thiết bị
a.Điều chỉnh máy hàn
Các điều chỉnh trên máy hàn TIG rất khác nhau đối với từng model máy. Về nguyên tắc, bất kì máy hàn TIG cũng phải có 3 thông số sau đây cần phải được điều chỉnh: dòng điện hồ quang, lưu lượng khí bảo vệ và lưu lượng khí làm mát. Các thông số này phải có khả năng điều chỉnh độc lập trên bảng điều khiển của máy hoặc trên bộ điều khiển từ xa. Nói chung các bước này phải được thực hiện trước khi bật máy.
b.Các đầu nối
Trong máy hàn TIG có nhiều mối nối giữa thiết bị cung cấp, máy hàn và mỏ hàn. Ở đây có một số qui tắc chung khi nối thiết bị hàn TIG.
-Van giảm áp và lưu lượng kế đo khí bảo vệ được nối giống như ta nối van giảm áp trong hàn khí.
-Đảm bảo là máy đã tắt (tốt nhất là ngắt điện khỏi máy) và các van đã đóng hoàn toàn mới được tiến hành nối thiết bị.
-Tất cả các mối nối điện đều phải sạch và kín.
-Tháo hế nước ra một nơi an toàn để nước không chảy ra sàn và máy.
-Cáp dẫn phải được bố trí ở vị trí an toàn tránh tia lửa hồ quang, không vướng đường của thợ hàn để tránh bị giẩm lên.
-Kiểm tra tất cả các bước trên ít nhất 2 lần.
c.Các thao tác cơ bản
-Đặt mỏ hàn cách xa vật hàn để chúng không gây ra hồ quang khi bật máy.
-Mở van nước làm mát.
-Mở từ từ van khí để tránh làm hỏng van giảm áp.
-Cầm mỏ hàn trong tay rồi bật máy.
-Khi máy đã bật,kiểm tra đường nước trở về để đảm bảo là nước làm mát đã chảy.
-Khi máy đã bật, kiểm tra luồng argon bằng cách bật tắt van khí.
-Khi đã mở van khí, điều chỉnh lưu lượng kế để có được lưu lượng như yêu cầu.
Khi đã hoàn thành các bước trên, lúc này đã có thể gây hồ quang và bắt đầu hàn. Tuy nhiên, trước khi gây hồ quang, nên kiểm tra lại khả năng tắt thiết bị một cách an toàn.
2.Tắt thiết bị
Sau khi hàn xong hoặc trong lúc đang kiểm tra lại khả năng tắt thiết bị, lúc này người thợ phải nắm rõ qui trình tắt máy. Để có thể tắt thiết bị một cách an toàn, phải thực hiện đầy đủ các bước sau:
-Đầu tiên phải đặt mỏ hàn vào vị trí không thể gây hồ quang.
-Tiếp theo dùng tay đóng chặt van khí bảo vệ trên chai khí.
-Mở van khí trên máy hàn hoặc trên bộ điều khiển từ xa, mục đích là để xả hết lượng khí trong ống dẫn. Vẫn để van khí mở, tiếp tục sang bước tiếp theo
-Ngắt nguồn nước làm mát.
-Mở van nước trên máy để nước thoát hết ra ngoài.
-Tắt máy hàn bằng cách ngắt nguồn hoặc tắt công tắt trên máy.
Khi thợ hàn đã nắm rõ các qui trình bật và tắt thiết bị một cách an toàn, lúc này đã có thể bắt đầu thực hành.
Hàn nhôm
Yêu cầu:
-Nắm được thế nào là hàn TIG nhôm
-Nắm được các qui tắc an toàn khi hàn TIG.
Hàn TIG chủ yếu sử dụng cho hàn nhôm với chiều dài từ 0.8mm đến 3.2mm các chiều dày lớn hơn cũng hàn TIG được nhưng không kính tế bằng các phương pháp hàn khác.
Hàn TIG yêu cầu người thợ phải có một kĩ năng vững vàng, phải nắm được cách phối hợp cả 2 tay một cách nhuần nhuyễn. Do đó trước tiên cần phải biết và học cách hàn nhôm, sau đó có thể truyền sang các kim loại khác một cách dễ dàng.
1.Nguồn điện hàn (máy hàn)
Nên sử dụng máy hàn AC để đạt được kết quả tốt nhất vì hồ quang xoay chiều có tác dụng tẩy bỏ lớp Oxit bề mặt.
2.Điện cực
Khi hàn nhôm nên sử dụng điện cực zirconi-vonfram loại tốt, loại này ít bị nhiễm bẩn hơn Vonfram tinh khiết và chịu được dòng điện cao hơn mặc dù giá đắt hơn.
3.Mỏ hàn TIG.
Nếu chỉ hàn bằng dòng điện thấp ( dưới 100A) thì chỉ cần dung loại mỏ hàn làm mát bằng không khí. Khi cần sử dụng dòng lớn hơn (100A-250A), phải dùng loại mỏ hàn được làm mát bằng nước và có tay cầm đặc biệt.
4.Khí bảo vệ.
Argon được xem là loại khí bảo vệ tốt nhất khi hàn nhôm. Nếu khí bảo vệ không đủ, bề mặt mối hàn ở những vùng không có khí bảo vệ sẽ bị không khí xâm nhập và bị chuyển sang màu đen. Vì thế người thợ phải luôn luôn đối chiếu lưu lượng khí thực. Để tránh bị oxy hoá đầu điện cực đang có nhiệt độ cao, sau khi hồ quang đã tắt vẫn phải duy trì dòng khí trong một khoảng thời gian đủ để điện cực nguội dòng khí bảo vệ thoát ra sau khi đã ngắt hồ quang được gọi là dòng phụ.
5.Làm sạch.
Để có thể tạo được những mối hàn không bị lẫn oxit, người thợ phải tiến hành làm sạch bề mặt nhôm trước khi gây hồ quang. Việc này có thể thực hiện một cách dễ dàng với một chiếc bàn trải bằng thép không gỉ hoặc cũng có thể sử đụng dung dịch sút để ăn mòn bề mắt chi tiết, đây là qui trình làm sạch tốt nhất.
6.An toàn trong quá trình hàn
Người thợ phải được trang bị các thiết bị bảo vệ như: Găng tay, mũ , áo dài tay, mặt nạ,... Mặt nạ phải có kính lọc màu tối.
7.Hàn đính
Với những mối hàn lắp ghép không tôt sẽ không thể có được các mối hàn chất lượng cao, Vì thế trước khi hàn, tốt nhất là đặt các tấm nhôm cách nhau 1 khoảng rồi hàn đính một vài điểm để tránh bị biến dạng khi hàn đính, phảo đảm bảo là các cạnh vẫn giữ song song với nhau, điều này giúp cho mối hàn ngấu tốt.
8.Tư thế hàn và khe hở
Với mọi loại vật liệu, tốt nhất là ở tư thế hàn xấp. Hàn ở tư thế hàn xấp làm tăng tốc độ cũng như chất lượng mối hàn đồng thời giảm giá thành .
9.Đệm lót
Trong quá trình hàn có thể phải lập chi tiết và hàn mặt sau của mối hàn. Khi đó chân mối hàn ở mặt sau sẽ phải được quét ra (soi) trước khi hàn lại mặt sau, quá trình này được gọi là soi lưng và thường được thực hiện bằng búa và đục.
10.Đồ gá
Nếu chỉ riêng hàn đính không đủ giữ các chi tiết, khí đó phải sử dụng đồ gá với các chi tiết nhỏ. Có thể dùng các bộ kẹp, các chi tiết lớn có thể phải dùng các đồ gá đặc biệt chế tạo từ các mảnh vật liệu nhỏ để tiết kiệm thời gian, Tương tự trong sản xuất khi cần tạo ra các mối nối có độ chính xác cao, đồ gá sẽ giúp tiết kiệm rất nhiều thời gian.
NGUỒN: VNWELDING.COM
Thực hành hàn nhôm
Yêu cầu:
-Nắm được cách hàn nhôm
-Nắm được qui trình hàn
Bằng cách thực hành, người mới bắt đầu có thể nắm được qui trình từ lúc gây hồ quang đến lúc kết thúc hồ quang, cũng như nắm được cách giữ mỏ hàn và thanh kim loại phụ ở góc thích hợp.
1.Điện cực
Điện cực Vonfram dung cho hàn nhôm hoặc hợp kim nhôm Magie là loại có đầu hình tròn lại có đầu nhon dung cho hàn thép Cacbon hoặc thép không gỉ.
Khi đã chọn đúng loại điện cực, tiến hành lắp điện cực vào mỏ hàn, chú ý để đầu điện cực thò ra khoảng 3,2mm.
2.Mồi hồ quang
Khi dung dòng AC hoặc dòng DC có bổ sung cao tần, hồ quang có thể được tạo mà không cần sự tiếp xúc giữa điện cực và vật hàn, nó được sinh ra do điện áp cao tần.
Giống như trong hàn Hồ quang tay, hồ quang có thể tự hình thành trước khi đạt được chiều dài hồ quang theo yêu cầu. Hồ quang được mồi gần điểm bắt đầu của đường hàn cho tới khi xuất hiện một vũng kim loại nóng chảy nóng sáng có kích thước nhất định, khi đó mới bắt đầu dịch chuyển mỏ hàn đi hết đường hàn.
Khi hàn bằng dòng DC không có bổ sung cao tần, để gây được hồ quang ta phải cham điện cực vào vật hàn. Trong trường hợp này nên sử dụng điện cực loại vonfram-thori. Để hạn chế các hư hại khi mồi hồ quang, đặc biệt là khi hàn nhôm ta phải mồi hồ quang trên một khối mồi làm bằng đồng.
3.Chiều dại hồ quang
Khi hàn TIG, cho hầu hết các kim loại, chiều dài hồ quang thích hợp nhất là 1,5 lần đường kính điện cực. Chiều dài hồ quang càng ngắn, mối hàn càng hẹp và chiều sâu ngấu càng lớn do nhiệt hồ quang tập trung hơn. Khi chiều dài hồ quang tăng, độ tập trung nhiệt giảm dẫn tới chiều sâu ngấu giảm.
4.Ngắt hồ quang
Trước khi ngắt hồ quang, phải tăng tốc độ hàn để tránh các vết nứt lõm ở cuối đường hàn. Nhiều người hay áp dụng phương pháp gây lại hồ quang ngay sau khi vừa ngắt để làm nóng chảy kim loại phụ lấp đầy vết lõm.
5.Góc nghiêng mỏ hàn
Với mối hàn giáp mối, góc nghiêng khoảng 90 độ. Tuy nhiên thường nên để mỏ hàn nghiêng một góc 600 so với phương ngang theo chiều dịch chuyển và độ nghiêng của thành kim loại phụ nhỏ hơn 200 theo phương ngang.
Với các liên kết chồng và chữ T, góc nghiêng mỏ hàn thích hợp nhất là 450 cả 2 bề mặt (tức là đặt tại đường phân giác góc vuông (và nghiêng từ 50 đến 150 về phía hướng hàn.
Khi vật hàn có chiều dày không bằng nhau, điểm đặt của mỏ hàn hơi lệch một chút về phía tấm dày hơn để giúp cho mức độ nóng chảy cân bằng.
6. Qui trình hàn
a. Người mới hàn nên sử dụng điện cực zirconi-vonfram có đường kính 2,4mm ; lưu lượng khí bảo vệ là 15cfh và cường độ dòng điện là 165A.
b. Đầu tiên đặt mỏ hàn trên tấm nhôm, điện cực sẵn sang dịch chuyển vào vùng nóng chảy và nghiêng một góc khoảng 200 so với mặt nằm ngang.
c. Để điền kim loại phụ vào mối hàn, trước hết phải tạo ra một vũng kim loại nóng chảy tại điểm bắt đầu mối hàn đến khi đạt độ ngấu thích hợp. Tiếp theo dịch chuyển hồ quang về phía sau vũng hàn. Khi hồ quang đã rời đi, bắt đầu nhúng đầu thanh kim loại phụ vào vũng kim loại nóng chảy.
Trong suốt toàn bộ quá trình hàn, không được dung hồ quang làm nóng chảy trực tiếp thanh kim loại phụ vì như vậy sẽ hình thành các cục kim loại ở phía trước vũng hàn. chỉ được phép làm nóng chảy kim loại phụ bằng cách nhúng nó vào trong vũng lim loại nóng chảy, khi đó thanh kim loại sẽ nóng chảy đủ để tạo ra một mối hàn đẹp.
Khi mối hàn đã đạt được kích thước yêu cầu, rut que hàn ra, dịch chuyển mỏ hàn về phía trước làm nóng chảy các phần kim loại kế bên dọc theo đường hàn.
Lặp lại toàn bộ qui trình trên cho tới khi hàn hết chiều dài đường hàn. Khi đã két thúc đường hàn, ngắt hồ quang và tắt thiết bị như đã nêu ở các mục trước.
Phải tiến hành hàn các đường hàn một cách thuần thục trước khi bắt đầu chuyển sang hàn các mối nối.
MỐI HÀN GIÁP MỐI KHÔNG VÁN MÉP
Yêu cầu:
-Nắm được các phương pháp hàn giáp mối không ván mép
-Thực hành hàn giáp mối tư thế hàn sấp
-Thực hành hàn giáp mối tư thế hàn leo
-Thực hành hàn giáp mối tư thế hàn leo ngang
Khi người thợ hàn đã thuần thục trên các tấm nhôm, bây giờ có thể chuyển sang hàn nối các tấm nhôm. Mối hàn nối đầu tiên sẽ được tiến hành trên kiểu lien kết đơn giản nhất đó là hàn giáp mối không vát mép các mối hàn này có thể thực hiện ở các tư thế hàn sấp, hàn leo và hàn ngang. Không nên hàn các mối hàn TIG nhôm ở tư thế hàn ngửa.
1.Các thông số thực tế
Khi thực hành ở từng tư thế khác nhau, có một số yếu tố có thể áp dụng cho cả 3 tư thế hàn trên. Nói chung các thông số sau là không đổi cho các mối hàn TIG đơn giản:
a.Nên dung các tấm nhôm có kích thước khoảng 51mm×102mm với chiều dày là 2,4mm.
b.Các tấm này phải được vệ sinh bằng bàn chải sắt trong phạm vi kể từ cạnh sẽ hàn vào ít nhất 19mm.
c.Sử dụng điện cực zirconi-vonfram có đường kính 3,2mm
d.Kim loại phụ là các thanh hợp kim nhôm tương tự kim loại mối hàn và có đường kính khoảng 3,2mm
e.Mỏ hàn phải có đường kính 9.5mm.
f.Tầm với của điện cực khoảng 3,2mm tính từ miệng mỏ hàn.
g.Máy hàn phải đặt ở chế độ dòng AC có bổ sung cao tần với cường độ dòng điện là 120A.
h.Sử dụng khí bảo vệ là Argon với lưu lượng 16csh
i.Các mối hàn đính phải cách đầu đường hàn ít nhất từ 6,4mm đến 12,7mm. Điều này giúp cho người thợ không phải làm nóng chảy lại các mối hàn đính khi mồi hồ quang.
Có thể sử dụng các thong số trên để hàn các mối giáp mối không vát mép ở cả 3 tư thế hàn đã nêu.
2.Mối hàn giáp mối ở tư thế hàn sấp
Khi hàn mối hàn này, nên đặt khe hở hàn rộng bằng chiều dày của tấm. Khi đó có thể phải hàn đính để tránh biến dạng ngang.
a.Qui trình hàn
Điều chỉnh thiết bị như khi hàn trên tấm nhôm để mỏ hàn thẳng đứng trên vật hàn (nhưng vẫn thấy được vũng hàn) rồi dây hồ quang. Khi hàn nên nghiêng mỏ hàn khoảng 150, điều này giúp cải thiện quá trình thấm ướt và làm sạch lớp oxit của hồ quang. Nếu nghiêng mỏ hàn quá 150, mối hàn sẽ không đủ khí bảo vệ. Khi hồ quang đã hình thành lúc này có thể dọc theo đường hàn với các thao tác lặp đi lặp lại: nung chảy vũng hàn, dịch chuyển điện cực ra phía sau rồi nhúng que hàn vào vũng kim loại nóng chảy. Khi kết thúc mối hàn, tiến hành ngắt hồ quang theo phương pháp đã trình bày ở trên.
Các mối hàn giáp mối không vát mép sẽ có độ ngấu tốt khi chiều dày nhỏ hơn 3,2mm. Độ ngấu của mối hàn khi vượt quá chiều dày kim loại cơ bản thường được gọi là quá ngấu. Chân mối hàn phải nhẵn, không được có kim loại chảy thành cục. Một mối hàn ở tư thế hàn sấp được coi là tốt khi chiều dày từ chân tới đỉnh mối hàn bằng 2 lần chiều dày kim loại cơ bản.
Các mối hàn có chiều dày kim loại cơ bản dưới 3,2mm chỉ hàn 1 phía. Với chiều dày từ 2mm trở lên cần phải để khe hở hàn. Có thể hàn nhôm với chiều dày từ 4,8mm-6,4mm mà không cần đệm lót, có thể không vát mép hoặc vát mép chữ V đơn. Khi hàn các tấm có chiều dày khác nhau phải theo các qui định kĩ thuật của nhà sản xuất. Bảng 2 phần phụ lục đưa ra các thong số khi hàn ở tư thế hàn ngang, các chi tiết như kiểu mối nối, khe hở hàn, số lớp hàn được biểu diễn bằng các ký hiệu theo AWS.
3.Mối hàn giáp mối tư thế hàn leo
Sau khi đã thành thục ở tư thế hàn sấp, khi chuyển sang tư thế hàn leo, người thợ sẽ gặp phải một chút khó khăn. Các mối hàn ở tư thế này chủ yếu gồm các chiều dày từ 1,2mm-9,5mm
Bước đầu tiên là phải tiến hành vệ sinh đường hàn, tiếp theo là hàn đính rồi dùng đồ gá để đặt mẫu hàn vào vị trí đứng. Hàn ở tư thế này không cần sủ dụng đệm lót. Theo như qui định kỹ thuật, mối hàn phải không được vát mép, khe hở hàn khoảng 0,8mm và chỉ hàn một lớp.
Hàn TIG ở tư thế này thường hàn từ dưới hàn lên để đạt được độ ngấu và độ thấu tốt. Đôi khi người ta sử dụng một lớp hàn cuối được hàn từ trên xuống.
a.Qui trình hàn
Sau khi đã điều chỉnh thiết bị theo yêu cầu, bắt đầu mồi hồ quang vào vị trí gần điểm dưới cùng của mối hàn. Sau khi hồ quang đã cháy, bây giờ nhanh chóng đưa hồ quang trở lại điểm dưới cùng của mối hàn để tạo ra vũng hàn và điều chỉnh chiều dài hồ quang. Khi vũng kim loại nóng chảy đã hình thành rõ rêt, kim loại phụ đã có thể nóng chảy được, bắt đầu qui trình thư đối với tư thế hàn sấp.
Khi hàn ở tư thế này, đôi khi cần phải nhấc mỏ hàn ra trong một khoảng thời gian để cho kim loại nóng chảy có thể kịp đông.
Với chiều dày kim loại dưới 4,8mm, có thể hàn mà không cần vát mép. Tuy nhiên khi chiều dày lớn hơn 4,8mm, cần vát mép một cạnh (vát mép nghiêng)
Khi hàn các chiều dày khác nhau sử dụng các thông số cho sẵn trong các bảng dung cho hàn ở tư thế hàn leo.
4.Mối hàn giáp mối tư thế hàn ngang.
Khi người thợ đã thuần thục trong việc khống chế dòng kim loại lỏng dưới ảnh hưởng của trọng lực trong tư thế hàn leo, bây giờ có thể áp dụng những kỹ thuật tương tự cho mối hàn ở tư thế hàn ngang.
Hàn TIG nhôm ở tư thế hàn ngang không cần phải có đệm lót, có thể hàn được các chiều dày từ 1,2mm-9,5mm một cách dễ dàng. Có thể sử dụng những thong số tương tự như trong tư thế hàn sấp và hàn leo.Với chiều dày từ 2,4mm trở lên, nên tuân theo những quy định của nhà sản xuất.
a.Quy trình hàn
Sau khi bật máy, bắt đầu gây hồ quang ở vị trí cách đầu bên phải của đường hàn khoảng 1,27mm. Nếu như trước đó mẫu đã được vệ sinh và hàn đính tốt, mối hàn nhận được sẽ không có khuyết tật và không bị biến dạng.
Sau khi đã mồi hồ quang, người thợ chuyển nó về điểm cuối cùng bên phải của mối hàn để tạo ra những vũng kim loại nóng chảy ban đầu, qui trình tiếp theo cũng tương tự như ở tư thế hàn sấp. Mỏ hàn và thanh kim loại phụ phải được đặt ở các góc thích hơp. Thanh kim loại phụ được nhúng vào vũng kim loại nóng chảy khi hồ quang đã được dịch chuyển ra phần phía sau của vũng hàn. Giống như các tư thế hàn sấp và hàn leo, tư thế hàn ngang có thể hàn từ hai phía. Nếu hàn cả mặt sau, tốt nhất là soi một đường hẹp ở mặt sau của chân mối hàn (soi lưng) trước khi hàn từ mặt này bởi vì phần mặt sau này ít được bảo vệ bằng khí khi hàn lớp đầu tiên.
5.Hoàn thiện mối hàn
Khi đã hoàn thành phần thực hành về hàn TIG, bây giờ người thợ phải nắm được cách cải thiện bề mặt đường hàn. Việc này được thực hiện nhờ qúa trình nhúng thanh kim loại phụ như sau:
Các nếp gợn song thong thường trên mối hàn TIG là do quá trình nhúng thanh kim loại phụ vào vũng hàn. Càng nhúng nhiều thì gợn song càng nhiều. Nếu nhúng nhiều mà không cung cấp đủ nhiệt có thể dẫn tới độ thấu kém. Do đó chỉ được nhúng thanh kim loại phụ vào vũng hàn khi nó di chuyển về phía trước của đường hàn.
Khi hàn nhôm bằng phương pháp hàn TIG thường có xu hướng hình thành các lỗ giống như vết lõm ở cuối đường hàn. Để tránh tạo thành các lỗ này, người thợ phải giữ thanh kim loại phụ và nhấc ra từ từ trong vùng nung nóng cho tới khi máy hàn tắt hẳn. Hoặc có thể áp dụng phương pháp mồi lại hồ quang ngay sau khi tắt để nung chảy lại vũng hàn, khi đó điều khiển nguồn nhiệt tắt mở cho tới khi vũng hàn đủ nguội để không thể hình thành các vết lõm.
HÀN THÉP KHÔNG GỈ
HÀN THÉP KHÔNG GỈ
Yêu cầu
-Nắm được phương pháp hàn TIG thép không gỉ
-Thực hành hàn TIG tư thế hàn sấp
-Thực hành hàn TIG tư thế hàn leo
-Thực hành hàn TIG tư thế hàn ngang
Nói chung, hàn TIG thép không gỉ dễ hơn so với magie hoặc nhôm, một phần là do sử đổi màu kim loại và thời gian hàn. Vì tốc độ truyền nhiệt của nhôm rất lớn nên nó đòi hỏi nhiều nhiệt hơn và tốc độ hàn cũng chậm hơn so với thép không gỉ. Khả năng sử dụng nguồn nhiệt công suất thấp hơn và dễ điều khiển hơn khi hàn thép không gỉ giúp cho người thợ dễ dàng đạt được chất lượng hàn cao hơn. Điểm bắt đầu của một đường hàn thép không gỉ cần rất ít nhiệt và trong khi nhôm không có sự chuyển màu khi thay đổi nhiệt độ thì thép không gỉ lại tạo điều kiện dễ dàng cho người thợ nhờ khả năng chuyển màu khi nhiệt độ tăng cao. Nếu như không thấy rõ các vân đường hàn và xung quanh mối hàn xuất hiện màu đỏ tía sẫm, điều đó có nghĩa là đã sử dụng quá nhiều nhiệt. Qua các thí nghiệm, dần dần người thợ sẽ nắm bắt được cách điều chỉnh nhiệt và tốc độ hàn thong qua sự thay đổi màu sắc này.
1.Máy hàn
Không giống hàn nhôm và magie sử dụng nguồn phân cực nghịch để tẩy bỏ lớp oxit bề mặt, hàn TIG thép không gỉ thường sử dụng nguồn phân cực thuận có bổ sung cao tần để gây hồ quang.
2.Khí bảo vệ
Hàn TIG thép không gỉ thường sử dụng Argon làm khí bảo vệ. Khi hàn các chiều dày lớn có thể sử dụng hỗn hợp 25% Argon + 75% Heli để đạt được độ thấu tốt hơn
3.Điện cực
Nên sử dụng loại điện cực có 2% Thori. Các đường kính từ 1.4mm-4,8mm được sử dụng để hàn các chiều dày tới 1,27mm. Điện cực được mài nhọn đầu trước khi lắp vào mỏ han
4.Kim loại phụ
Nên sử dụng kim loại phụ cùng loại với lim loại cơ bản. Nói chung nếu muốn có mối hàn tốt nên sử dụng các thanh nhỏ vì để nung chảy nó cần ít nhiệt hơn. Các thanh lớn sẽ chiếm mất nhiều nhiệt của hồ quang nên nói chung là khó sử dụng đối với người mới bắt đầu.
5.Tư thế và liên kết hàn
Hàn TIG thép không gỉ có thể hàn được ở mọi tư thế, tuy nhiên nên giảm cường độ dòng điện khoảng 10%÷20% khi hàn leo, hàn ngang và hàn ngửa để dễ kiểm soát dòng kim loại lỏng. Tức là nếu như hàn tốt ở tư thế hàn sấp với cường độ dòng điện là 100A thì khi hàn ở các tư thế khác phải giảm dòng điện xuống còn từ 80÷90A và điều chỉnh trong khoảng này cho tới khi đạt được chất lượng mối hàn tốt
Thép không gỉ có chiều dày dưới 1,6mm thì không cần vát mép, trên 6,4mm thì phải vát mép chữ V đơn. Có thể hàn các lien kết góc và lien kết chồng với chiều dày từ 1,6mm-12,7mm.
Khi hàn các chiều dày mỏng hơn nữa, phải sử dụng thật ít nhiệt mặc dù khi đó thời gian hàn sẽ tăng lên rất nhiều. Sử dụng ít nhiệt không những tạo ra mối hàn bền hơn mà còn dễ kiểm soát các biến dạng hơn nếu sử dụng đồ gá thích hợp. Khác với thép cácbon hoặc các loại thép hợp kim thấp khác, thép không gỉ cần phải được kẹp chặt khi hàn để hạn chế biến dạng.
Các mối hàn góc thường được kẹp vào phía sau một tấm đồng, tấm đồng này se giúp làm giảm cháy thủng, 1 vấn đề khó khắc phục đối với người mới hàn. Ra nhiệt phía sau tấm đồng này lên khoảng 3160C
sẽ giúp cho người thưc hành có thể đạt được độ thấu và ngấu tôt. Nói chung kỹ thuật hàn thép không gỉ tương tự kỹ thuật hàn các loại kim loại khác.
sẽ giúp cho người thưc hành có thể đạt được độ thấu và ngấu tôt. Nói chung kỹ thuật hàn thép không gỉ tương tự kỹ thuật hàn các loại kim loại khác.
HÀN THÉP CACBON VÀ THÉP HỢP KIM THẤP
Yêu cầu
-Nắm được phương pháp hàn TIG thép cacbon
-Nắm được phương pháp hàn TIG thép hợp kim thấp
-Thực hành các mối hàn giáp mối
Thép cacbon hàn TIG cũng dễ như thép không gỉ. Nhờ sử dụng các kỹ thuật hàn như đối với các kim loại khác và theo các qui định kỹ thuật trong phụ lục, người mới bắt đầu có thể hàn đươc các mối hàn thép cacbon và thép hợp kim thấp ở mọi tư thế
1.Máy hàn
Máy hàn AC/DC dung cho hàn nhôm có thể sử dụng để làm thép cácbon và hợp kim thấp. Nếu dùng dòng DC, nên sử dụng phân cực thuận.
Người mới bắt đầu có thể sử dụng bổ sung cao tần để gây hồ quang. Bổ sung cao tần cho phép người thợ gây hồ quang mà không cần chạm điện cực vào vật hàn do đó giúp kéo dài tuổi thọ điện cực.
Đầu điện cực khi hàn thép cacbon và hợp kim thấp phải được mài nhọn. Đầu nhọn của điện cực đôi khi bị dính kim loại nóng chảy khi chạm vào vật hàn, nó làm cho hồ quang trở nên không ổn định và khó điều khiển. Do đó khi bị dính kim loại thì cần phải sửa lại điện cực.
•2.Khí bảo vệ
Khí bảo vệ cho hàn thép loại này là Argon, đặc biệt là khi hàn các vật mỏng. Đối với các chiều dài lớn, dày lớn, nên sử dụng hỗn hợp 25% Argon + 75% heli, hỗn hợp này làm tăng nhiệt lượng hồ quang do đó cải thiện chiều sâu thấu.
•3.Điện cực
Nên sử dụng loại EWTh2 (loại có 2%Thori) mặc dù đôi khi có thể sử dụng loại 1%Thori.
Đầu điện cực phải được làm nhọn trước khi lắp vào mỏ hàn, phải tháo ra mài nhọn rồi mới hàn tiếp. Khi hàn với dòng DC phân cực thuận, đầu nhọn của điện cực có thể chịu được nhiệt độ của hồ quang trong một thời gian dài. Đầu nhọn của điện cực cho phép người thợ điều khiển hồ quang và hình dạng của đường hàn một cách dễ dàng hơn so với đầu điện cực hình tròn.
•4.Kim loại phụ
Để thực hành hàn TIG với thép Cacbon và hợp kim thấp, nên sử dụng dây kim loại phụ có đường kính 1,6mm bằng thép Cacbon thép. Để có mối hàn chất lượng tốt và đẹp, nên sử dụng kim loại phụ là loại hợp kim thấp độ bền cao. Các thanh kim loại phụ phải được khử bỏ hết dầu mỡ để tránh cho mối hàn không bị rỗ khí.
Không sử dụng các loại dây thép Cacon thấp có mạ đồng, loại thường dung cho hàn Oxy-Acetylene, vì chúng dễ làm bẩn điện cực do bắn toé khi hàn.
•5.Qui trình hàn
Thép Cacbon và hợp kim thấp từ cỡ 20 đến chiều dày 3,2mm có thể hàn giáp mối ở mọi tư thế mà không cần vát mép. Các mối hàn góc và hàn chồng ở chiều dày này cũng không cần phải chuẩn bị gì trừ việc vệ sinh và định vị. Không giống như hàn hồ quang tay, hàn TIG không cho phép vật liệu có dầu mỡ trên bề mặt vì dầu có thể gây ra rỗ khí trong mối hàn. Nều bề mặt có dầu, khi đó phải làm sạch bằng dung dịch xút.
a.Thiết lập các thong số
Điều chỉnh thiết bị để hàn thép Cacbon và hợp kim thấp dày 2.4mm theo các thong số cho trong phụ lục. Ở mức chiều dày này, nên điều chỉnh dòng điện trong khoảng từ 135÷175A, sử dụng khí bảo vệ là Argon với lưu lượng là 10cfh, điện cực 2%Thori đầu nhọn, đường kính miệng phun là 24mm.
Hàn các loại thép này ở tư thế hàn ngang và hàn ngửa dễ hơn so với hàn nhôm.
b.Tư thế hàn sấp
Sau khi đã điều chỉnh thiết bị, hàn đính các tấm mẫu rồi đặt vào trong đồ gá nếu có trước tiên nên thực hành mối hàn giáp mối không vát mép. Cả hồ quang và mối hàn đều bắt đầu từ bên phải và kết thúc ở bên trái của mẫu. Góc nghiêng của mỏ hàn và thanh kim loại phụ giống như khi hàn nhôm ở tư thế này.
c.Tư thế hàn leo
Tư thế này cũng hàn giống như đối với nhôm, mối hàn bắt đầu từ bên dưới và kết thúc ở trên đỉnh
d.Tư thế hàn ngang và hàn ngửa
Hàn thép Cacbon thấp ở các tư thế này dễ hơn nhiều so với hàn nhôm. Vũng kim loại nóng chảy có độ dẻo tốt hơn nhôm và thanh kim loại phụ có thể sử dụng để dịch chuyển kim loại lỏng vào đúng vị trí. Góc nghiêng của mỏ hàn và thanh kim loại phụ giống như khi hàn các kim loại khác cũng ở tư thế này.