Phương pháp hàn hồ quang tay [Phần 2]

CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ HÀN

Đường đi của dòng điện

Khi sử dụng đúng đường kính que hàn, đúng cường độ dòng điện, tốc độ hàn sẽ nhận được mối hàn có hình dáng, kích thước đạt yêu cầu với thời gian nhanh nhất.

Việc lựa chọn de phụ thuộc vào kim loại vật hàn, vị trí mối hàn và loại liên kết hàn. Nói chung de lớn thường sử dụng cho vật hàn ở vị trí sấp nhằm tận dụng được tốc độ đắp cao của chúng.

Khi hàn ở vị trí hàn ngang, hàn đứng, hàn trần kim loại mối hàn có khuynh hướng chảy ra ngoài mối hàn do lực hút của trái đất, điều này có thể được điều khiển bằng cách sử dụng que hàn nhỏ để giảm kích thước mối hàn, việc dao động que hàn và tăng tốc độ hàn cũng giúp cho việc điều chỉnh kích thước vũng hàn.

>>> Máy hàn hồ quang HK H250D – Máy hàn Hồng Ký

Việc hàn mối hàn giáp mối cần phải quan tâm tới việc lựa chọn kích thước đường kính que hàn như sau:

– Que hàn sử dụng để hàn những lượt đầu tiên phải có đường kính đủ nhỏ để tạo thuận lợi cho việc dao động que hàn, điều chỉnh hình dáng lớp lót và tránh cháy thủng.

– Que hàn lớn dùng để hàn những lớp cuối cùng nhằm tận dụng được khả năng ngấu sâu và tốc độ đắp cao của chúng.

Kinh nghiệm và kỹ năng của người thợ hàn đóng vai trò quan trọng nhất trong việc sử dụng que hàn, với kỹ năng thành thạo người thợ hàn có thể điều khiển được kích thước vũng hàn.

Dòng điện hàn: Ih

Hàn hồ quang tay có thể thực hiện với dòng AC hoặc DC khi điện cực được lựa chọn phù hợp với đặc tính của nó.

Loại dòng điện, cực tính và thành phần thuốc bọc que hàn ảnh hưởng tới tốc độ nóng chảy của que hàn. Với bất kỳ loại que hàn nào tốc độ nóng chảy đều liên quan trực tiếp với năng lượng nhiệt do hồ quang sinh ra, một phần năng lượng này làm nóng chảy kim loại cơ bản, phần còn lại làm nóng chảy que hàn.

– Dòng điện một chiều DC:

+Dòng DC có hồ quang ổn định hơn, sự dịch chuyển kim loại êm hơn, ít bắn toé kim loại hơn do cực tính không thay đổi trong quá trình hàn cho dù que hàn được thiết kế cho cả AC.

+Thường que hàn được sử dụng cực nghịch DCNP nó cho độ ngấu sâu hơn nhưng cực thuận DCPP có tốc độ chảy nhanh hơn.

+Dòng DC thích hợp khi hàn ở vị trí đứng, trần và hàn với hồ quang ngắn do dòng DC không gây ngắn mạch khi kim loại dịch chuyển dạng cầu.

Tuy nhiên dòng DC thường xảy ra hiện tượng thổi lệch hồ quang do hiện tượng cảm ứng điện từ.

– Dòng điện xoay chiều AC: dòng AC sử dụng cho hàn hồ quang tay có hai ưu điểm là không có sự thổi lệch hồ quang và giá thành rẻ.

+ Không có sự thổi lệch hồ quang sẽ tạo cho việc chọn dòng điện có cường độ manh hơn, việc nối các cực làm việc, gá lắp vật liệu, chi tiết lắp giáp không ảnh hưởng nghiêm trọng tới tính công nghệ.

+ Với cùng công suất nguồn AC rẻ hơn DC.

– Cường độ dòng điện:

+ Từng loại đường kính điện cực mà que hàn có thể hàn ở dải dòng điện khác nhau phù hợp với từng chiều dài kim loại cơ bản và loại thuốc bọc que hàn khác nhau.

+ Với việc tăng cường độ dòng điện thì tốc độ đắp sẽ tăng theo với từng loại que hàn. Sự thay đổi này được thể hiện trên hình sau:

Biểu đồ thể hiện mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và tốc độ đắp cho các loại que hàn đường kính 4.8mm
+ Đối với từng loại que hàn dòng điện hợp lý lựa chọn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như vị trí hàn và loại liên kết, cường độ dòng điện đủ lớn để đạt được độ chảy, độ ngấu đồng thời dễ kiểm soát vũng hàn nhất, ví dụ khi hàn đứng, hàn trần dòng điện phải chọn ở điểm thấp nhất trong dải dòng cho phép.

Chiều dài hồ quang: le.

– Chiều dài hồ quang là khoảng cách giữa đầu điện cực nóng chảy tới bề mặt vũng hàn nóng chảy, nó đóng vai trò quan trọng trong việc bảo đảm chất lượng mối hàn.
– Kim loại nóng chảy ở đầu điện cực được dịch chuyển vào mối hàn không liên tục do đó khi mỗi giọt kim loại lỏng chuyển vào vũng hàn thì điện áp hồ quang ngay lập tức thay đổi thậm chí chiều dài hồ quang không thay đổi, tuy nhiên sự thay đổi này sẽ được hạn chế khi dòng điện và chiều dài hồ quang được lựa chọn hợp lý.

– Chiều dài hồ quang thay đổi theo loại điện cực, đường kính, loại thuốc bọc, cường độ dòng điện và vị trí hàn.

– Chiều dài hồ quang tăng khi sử dụng điện cực đường kính và cường độ dòng điện lớn. Thường chiều dài hồ quang không được lớn hơn đường kính lõi điện cực.

– Chiều dài hồ quang quá ngắn sẽ làm cho hồ quang không ổn định và có thể gây ngắn mạnh trong quá trình dịch chuyển kim loại, nếu quá dài sẽ làm giảm độ tập trung của hồ quang, do đó sẽ gây ra bắn toé kim loại nóng chảy khi nó dịch chuyển vào vũng hàn. Vì vậy hiệu suất đắp sẽ giảm, ngoài ra khí và xỉ bảo vệ vũng hàn không hiệu quả sẽ gây ra rỗ khí và lẫn khí trong kim loại mối hàn.

– Khi điều chỉnh chiều dài hồ quang yêu cầu người thợ hàn phải có kỹ năng tốt liên quan tới sự hiểu biết, kinh nghiệm, cảm nhận bằng mắt và sự khéo léo.

Với việc hàn kéo rê que hàn theo mối hàn khi hàn điện cực đường kính lớn đầu que hàn có thể được tì nhẹ lên mối hàn khi đó chiều dài hồ quang được xác định bằng chiều dầy lớp thuốc bọc que hàn, lúc đó chiều dài hồ quang sẽ ổn định. Với phương pháp hàn leo và phương pháp hàn trần chiều dài hồ quang được điều chỉnh bởi thợ hàn.

Chiều dài hồ quang là yếu tố cho phép điều chỉnh kích thước và khuynh hướng kinh loại dịch chuyển vào vũng hàn.

– Với mối hàn góc hồ quang nằm sâu trong liên kết hàn tạo điều kiện ngấu sâu và tốc độ đắp cao, điều này cũng đúng khi hàn lớp lót chân khi hàn mối hàn giáp mối có vát mép.

Mỗi loại que hàn phù hợp với từng chiều dài hồ quang do đó người thợ phải biết điều chỉnh với từng sự thay đổi này.

Tốc độ hàn: Vh.

– Tốc độ hàn là tốc độ dịch chuyển điện cực theo mối hàn, chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố sau:

+ Loại dòng điện hàn, cường độ và cực tính hàn.

+ Vị trí mối hàn.

+ Tốc độ chảy của điện cực.

+ Chiều dày vật liệu hàn.

+ Điều kiện bề mặt kim loại cơ bản.

+ Loại liên kết hàn.

+ Khả năng gá ghép hàn.

+ Dao động que hàn.

– Khi hàn, tốc độ hàn được điều chỉnh sao cho hồ quang hàn liên tục nằm ở đầu của bể hàn, với tốc độ hàn tăng sẽ cho mộ hàn nhỏ và dộ ngấu tăng. Tuy nhiên với tốc độ hàn quá cao sẽ làm giảm độ ngấu, bề mặt mối hàn xấu và gây khuyết cạnh mối hàn. Tốc độ hàn thấp sẽ tạo cho mối hàn rộng, lồi và độ ngấu thấp bởi hồ quang luôn cháy phía trên vũng hàn thay vì đầu bể hàn và tập trung lên kim loại cơ bản (điều này thuận lợi khi cần chế độ khuyếch tán của kim loại cơ bản vào mối hàn thấp).

– Tốc độ hàn cũng ảnh hưởng tới nhiệt năng cấp cho bể hàn điều này ảnh hưởng tới cấu trúc kim loại của mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt, tốc độ thấp làm tăng nhiệt năng do đó làm tăng kích thước vùng ảnh hưởng nhiệt làm giảm tốc độ nguội của mối hàn và ngược lại, tốc độ hàn cao sẽ làm tăng tốc độ nguội của mối hàn và làm giảm kích thước vùng ảnh hưởng nhiệt, làm tăng độ bền và độ cứng của mối hàn khi hàn thép các bon cao nếu không có một chế độ nung nóng và làm nguội hợp lý.

Hướng điện cực

– Hướng điện cực là yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới chất lượng mối hàn, không đúng góc độ que hàn sẽ gây ra ngậm xỉ trong mối hàn, rỗ khí và khuyết cạnh mối hàn.

– Lựa chọn hướng điện cực phụ thuộc vào vị trí hàn, kích thước điện cực và hình dáng của liên kết hàn. Người thợ hàn phải tự tổng hợp các yếu tố để lựa chọn một hướng cho phù hợp với liên kết hàn. Góc dịch chuyển và dóc làm việc được sử dụng để xác định hướng que hàn.

+ Góc dịch chuyển là góc nhỏ hơn 90o được đo giữa trục que hàn và đường vuông góc với trục mối hàn (đường vuông góc lằm trong mặt phẳng tạo bởi trục mối hàn và trục que hàn).

+ Góc làm việc là góc nhỏ hơn 90o được đo giữa đường vuông góc với mặt phẳng chính của mặt hàn và mặt phẳng tạo bởi trục mối hàn và trục que hàn.

+ Góc dịch chuyển và góc làm việc được thể hiện ở hình vẽ sau:Hướng hàn


Góc dịch chuyển và góc làm việc cho hàn giáp mối

Góc dịch chuyển và góc làm việc cho mối hàn góc

– Khi điện cực đặt ngược hướng hàn gọi là kỹ thuật hàn sau và khi điện cực đặt theo hướng hàn ngược là kỹ thuật hàn trước. Góc dịch chuyển que hàn gọi là góc đẩy.

– Các góc dịch chuyển và góc làm việc cho trong bảng sau:

Bảng quy định giá trị góc làm việc và góc dịch chuyển

Với góc dịch chuyển lớn có thể làm cho mối hàn lồi, không đủ ngấu, với góc nhỏ sẽ gây ngậm xỉ.Với góc làm việc lớn sẽ gây khuyết cạnh mối hàn, khung chảy.

Thổi lệch hồ quang

Thổi lệch hồ quang xảy ra khi sử dụng nguồn hàn một chiều DC.Đường đi của dòng điện

Dòng DC khi đi qua cột hồ quang sẽ tạo lên từ trường xung quanh điện cực và cột hồ quang với mật độ không đồng đều sẽ gây ra hiện tượng thôi lệch hồ quang ra khỏi đường đi của hồ quang.

Hiện tượng này là nguyên nhân gây khuyết tật không ngấu, bắn toé kim loại hàn và cho mối hàn có hình dáng không đạt yêu cầu, với que hàn có bột sắt sẽ gây tạo xỉ tạo ra nhiều xỉ. Để hạn chế hiện tượng này cần:

– Đặt nối mát càng xa mối hàn càng tốt.

– Điều chỉnh độ nghiêng của que hàn để lực hồ quang cân bằng với lực thổi của từ trường.

– Sử dụng chiều dài hồ quang ngắn tới mức có thể.

– Giảm cường độ dòng điện hàn.

– Chuẩn bị mối hàn có tấm bắt đầu và kết thúc đường hàn.

– Sử dụng kỹ thuật hàn phân đoạn.

– Nếu có thể thay nguồn DC bằng nguồn AC.

Nối mát

Việc nối mát đặc biệt quan trọng khi sử dụng nguồn hàn DC, nếu vị trí nối không hợp lý sẽ gây hiện tượng thổi lệch hồ quang gây khó khăn cho việc điều khiển hồ quang.

Đầu tiếp xúc bị kém khi nối mát sẽ không tiếp xúc tốt do đó điện trở nhiệt tăng làm nung nóng chỗ tiếp xúc gây gián đoạn dòng hàn, khi nối mát sử dụng kìm kẹp mát bằng đồng là tốt nhất.

Với đồ gá vật hàn quay vị trí tiếp mát trượt trên bàn gá cần ít nhất hai bàn kẹp mát.

Ổn định hồ quang

Khi công việc đòi hỏi chất lượng mối hàn cao thì việc ổn định hồ quang là cần thiết.

Các nhân tố ảnh hưởng tới sự ổn định của hồ quang gồm:

– Điện áp mạch hở của nguồn hàn.

– Điện áp chuyển tiếp phục hồi các đặc tính của nguồn.

– Kích thước của giọt kim loại nóng chảy và xỉ nóng chảy.

– Khả năng ion hoá của cột hồ quang.

– Cách dao động que hàn.

Làm sạch xỉ

Khi hàn nhiều lớp xỉ hàn của lớp trước phải được làm sạch, điều này ngăn chặn khả năng lẫn xỉ, tạo độ bám với các đường hàn khác hay với kim loại cơ bản.

Với mối hàn nhỏ nguội nhanh hơn, điều này làm cho xỉ dễ làm sạch hơn, mối hàn lõm hay phẳng chuyển tiếp tốt với kim loại cơ bản và kim loại vùng lân cận sẽ hạn chế khuyết cạnh mối hàn và tránh xuất hiện những vết cắt nơi cạnh mối hàn có xỉ bám vào.

Điều quan trọng nhất của thợ hàn là phải biết chỗ nào dễ bị lẫn xỉ nhất, nhận thấy tầm quan trọng của việc làm sạch xỉ hàn trước khi hàn lớp tiếp theo.

One thought on “Phương pháp hàn hồ quang tay [Phần 2]

  1. Pingback: Phương pháp hàn hồ quang tay [Phần 1] - Kỹ Thuật Hàn Điện

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *