QUY TRÌNH HÀN: ĐỊNH NGHĨA, LOẠI, QUY TRÌNH

Và bạn cũng có thể tải xuống tệp PDF của bài viết này ở cuối bài viết.

Hàn là gì?

Hàn là một quá trình nối vĩnh viễn trong đó hai miếng kim loại với nhau tạo thành một mảnh bằng cách nung nóng kim loại đến điểm nóng chảy của chúng. Kim loại bổ sung còn được gọi là kim loại phụ được thêm vào trong quá trình gia nhiệt để giúp liên kết hai mảnh lại với nhau.

Nói chung, đó là một quá trình trong đó hai miếng kim loại giống nhau (hoặc) khác nhau có thể được nối với nhau bằng cách nung chúng đến nhiệt độ đủ cao để nung chảy kim loại với (hoặc) mà không cần tác dụng áp suất và với (hoặc) không có sự trợ giúp của vật liệu độn.

Máy hàn

Máy hàn được sử dụng để tạo nhiệt và áp dụng kim loại phụ. Kim loại phụ được cung cấp để tạo thành mối nối, từ chính điện cực (hoặc) bằng vật liệu phụ. Nhiệt độ của nhiệt sinh ra là khoảng 6000° đến 7000°c. Vì vậy, chúng ta hãy thảo luận về các loại quy trình hàn khác nhau là gì và chúng được sử dụng như thế nào trong Công nghiệp?

Các loại quy trình hàn

Sau đây là các loại quy trình hàn theo phương pháp sinh nhiệt:

1. Hàn MIG

2. Que hàn

3. hàn TIG

4. Hàn hồ quang plasma

5. Hàn chùm tia điện tử

6. Hàn chùm tia laser

7. Hàn khí

8. Hàn hồ quang dây thông lượng

9. Hàn hydro tự động

10. Hàn điện xỉ

1. Hàn MIG

Hàn MIG giữ cho hàn khí trơ kim loại. Quá trình hàn MIG này còn được gọi là hàn hồ quang kim loại khí (GMAW) mà bạn cũng có thể gọi là hàn dây.

Trong kiểu hàn này, một sợi dây mỏng đóng vai trò là điện cực được cấp từ ống gắn trên súng qua một ống mềm và đi ra khỏi vòi trên súng hàn hoặc mỏ hàn. Dây được cấp liên tục khi bóp cò súng hàn.

2. Hàn hồ quang kim loại được che chắn (SMAW)

Nó cũng được xác định là hàn hồ quang kim loại vận hành bằng tay, hàn hồ quang được che chắn bằng chất trợ dung hoặc hàn que. Trong loại quy trình hàn này, trong đó hồ quang được tác động giữa thanh kim loại hoặc điện cực (được phủ chất trợ dung) và phôi, bề mặt của cả thanh và phôi sẽ nóng chảy để tạo ra vũng hàn.

Sự nóng chảy đồng thời của lớp phủ thông trên que sẽ tạo ra khí và xỉ, có tác dụng che chắn mối hàn khỏi môi trường. Hàn hồ quang kim loại được che chắn là một quy trình lý tưởng để nối các vật liệu kim loại màu và kim loại màu với độ dày của vật liệu ở tất cả các vị trí.

3. Hàn TIG

Hàn TIG là viết tắt của hàn hồ quang khí trơ vonfram, từ Hiệp hội hàn Mỹ nó còn được xác định là (GTAW). Quá trình hàn này còn được gọi là hàn khí.

Hàn TIG sử dụng điện cực vonfram vì vonfram có điểm nóng chảy cao. Khi chúng tôi lấy Điện cực hàn tig nóng lên nhưng không nóng chảy chúng ta nói đó là điện cực không tiêu hao. Điện cực không tiêu hao không có nghĩa là nó không tồn tại mãi mãi mà có nghĩa là nó không bị nóng chảy và trở thành một phần của mối hàn.

4. Hàn hồ quang plasma (PAW)

Hàn hồ quang plasma (PAW) là một quá trình hàn hồ quang sử dụng nhiệt được tạo ra bởi hồ quang nén giữa điện cực không tiêu hao vonfram và phôi (quy trình hồ quang chuyển giao) hoặc vòi phun làm mát bằng nước (quy trình hồ quang không chuyển hóa).

Plasma là hỗn hợp khí của các ion dương, electron và các phân tử khí trung tính. Quá trình hồ quang chuyển tạo ra các tia plasma có mật độ năng lượng cao và có thể được sử dụng để hàn và cắt gốm sứ, hợp kim đồng, thép, nhôm, hợp kim niken và hợp kim titan tốc độ cao.

5. Hàn chùm tia điện tử (EBW)

Hàn chùm tia điện tử là một quá trình hàn sử dụng nhiệt được tạo ra bởi chùm electron năng lượng cao. Các electron chạm vào phôi và động năng của chúng được chuyển thành nhiệt năng làm nóng kim loại để các cạnh của phôi có thể được kết nối và hình thành mối hàn sau khi đóng băng.

EBM cũng là một quá trình hàn ở trạng thái lỏng. Trong đó mối nối kim loại với kim loại được chế tạo ở trạng thái lỏng hoặc nóng chảy. Nó cũng được mô tả như một quá trình hàn vì nó nhận động năng của các electron để nối hai phôi kim loại.

6. Hàn tia Laser (LBW)

Hàn chùm tia Laser (LBW) là một quá trình hàn, trong đó nhiệt được hình thành bởi chùm tia laser năng lượng cao nhắm vào phôi. Chùm tia laser làm nóng và làm nóng chảy các đầu của phôi, tạo thành mối nối.

Trong hàn laser (LBM), mối nối được hình thành dưới dạng một chuỗi các mối hàn điểm chồng lên nhau hoặc dưới dạng mối hàn liên tục. Hàn laser được sử dụng trong các ngành công nghiệp điện tử, truyền thông và hàng không vũ trụ để sản xuất các thiết bị y tế và khoa học, kết hợp các bộ phận nhỏ.

7. Hàn khí

Hàn khí được thực hiện bằng cách làm nóng chảy các mặt hoặc bề mặt được kết nối bằng ngọn lửa khí và làm cho kim loại nóng chảy chảy cùng nhau, do đó tạo ra mối nối liên tục chắc chắn khi làm mát.

Hỗn hợp oxy-axetylen được sử dụng ở mức độ lớn hơn các loại khác và giữ một vị trí nổi bật trong ngành hàn. Nhiệt độ của ngọn lửa oxy-axetylen ở vùng nóng nhất của nó là khoảng 3200°C, trong khi nhiệt độ đạt được trong ngọn lửa oxy-hydro là khoảng 1900°C.

8. Hàn hồ quang lõi thuốc (FCAW)

Kiểu hàn này gần giống với Hàn MIG . Trên thực tế, máy hàn MIG thường có thể thực hiện hàn hồ quang lõi thuốc. Trong phương pháp hàn này, dây có lõi từ thông tạo thành lá chắn khí xung quanh mối hàn. Điều này làm giảm nhu cầu cung cấp khí đốt bên ngoài.

FCAW phù hợp hơn với các kim loại nặng, thô vì đây là quy trình hàn ở nhiệt độ cao. Nó thường được sử dụng để sửa chữa thiết bị nặng cho mục đích này. Đó là một quá trình không tạo ra quá nhiều chất thải. Vì không cần gas bên ngoài nên chi phí cũng thấp hơn.

9. Hàn hydro nguyên tử

Hàn hydro nguyên tử là một dạng hàn nhiệt độ cực cao được gọi là hàn hồ quang nguyên tử. Kiểu hàn này yêu cầu sử dụng khí hydro để che chắn hai điện cực được làm từ vonfram. Nó có thể đạt đến nhiệt độ trên ngọn đuốc axetylen và nó có thể được thực hiện có hoặc không có kim loại phụ.

10. Hàn điện xỉ

Đây là một quy trình hàn tiên tiến được sử dụng để kết nối các đầu mỏng của hai miếng kim loại theo chiều dọc với nhau. Thay vì mối hàn được sử dụng ở bên ngoài mối nối, nó sẽ diễn ra ở giữa hai đầu của hai mảnh.

Một dây điện cực đồng được đưa qua một ống dẫn hướng kim loại sẽ hoạt động như một kim loại phụ. Khi cấp nguồn, hồ quang được tạo ra và mối hàn được bắt đầu bên dưới đường may và di chuyển lên từ từ, tạo ra mối hàn ở vị trí của đường may.

Các loại vị trí hàn

Sau đây là bốn loại vị trí hàn chính:

1. Vị trí phẳng (1G và 1F)

2. Vị trí nằm ngang (2G và 2F)

3. Vị trí dọc (3F và 3G)

4. Vị trí trên cao (4G và 4F)

1. Vị trí phẳng

Loại rõ ràng nhất để thực hiện là vị trí bằng phẳng, đôi khi được gọi là vị trí tay dưới. Điều này liên quan đến việc hàn ở đầu khớp. Trong trường hợp này, kim loại nóng chảy bị kéo xuống khớp. Kết quả là mối hàn nhanh hơn và dễ dàng hơn.

Trong 1G và 1F, số 1 liên quan đến vị trí phẳng, trong khi chữ G dành cho mối hàn rãnh và chữ F dành cho mối hàn góc.

2. Vị trí nằm ngang (2G và 2F)

Đây là vị trí khó hơn so với vị trí bằng phẳng và đòi hỏi người thợ hàn phải có kỹ năng cao hơn để sửa nó.

2G là vị trí hàn rãnh bao gồm việc đặt trục mối hàn trong mặt phẳng nằm ngang hoặc gần như nằm ngang. Đối với bề mặt của mối hàn, nó phải nằm trong mặt phẳng thẳng đứng.

2F là vị trí hàn góc, trong đó hàn được thực hiện ở mặt trên của các bề mặt gần như nằm ngang so với bề mặt gần như thẳng đứng. Ở vị trí này, ngọn đuốc thường được giữ ở góc 45 độ.

3. Vị trí dọc (3F và 3G)

Ở vị trí này, cả chi tiết và mối hàn đều nằm thẳng đứng hoặc gần như thẳng đứng. 3F và 3G dẫn đến các vị trí phi lê dọc và rãnh dọc.

Khi hàn được thực hiện theo phương thẳng đứng, trọng lực sẽ đẩy kim loại nóng chảy xuống dưới và do đó có xu hướng xếp chồng lên nhau. Để chống lại điều này, bạn có thể sử dụng vị trí thẳng đứng hướng lên hoặc hướng xuống.

Để kiểm tra nó ở vị trí thẳng đứng hướng lên trên, hãy hướng ngọn lửa lên trên, đặt nó ở góc 45 độ so với mảnh. Bằng cách này, người thợ hàn sẽ đưa kim loại từ phần dưới của phôi vào hàn theo hướng có trọng lực.

4. Vị trí trên cao (4G và 4F)

Ở vị trí hàn kiểu này, hàn được thực hiện từ đáy mối nối. Nó có vị trí phức tạp và khó khăn nhất để làm việc. Vị trí 4G và 4F dành cho các mối hàn rãnh và góc.

Ở vị trí trên cao, kim loại lắng đọng vào khớp dẫn đến một lỗ trên mảnh, xuất hiện ở một hạt có đỉnh cao hơn. Để tránh điều này, hãy giữ vũng nước nóng chảy nhỏ. Nếu vũng hàn trở nên quá dài, hãy tắt ngọn lửa trong giây lát để kim loại nóng chảy nguội.

Ưu điểm của quá trình hàn

1. Một mối hàn tốt sẽ bền hơn kim loại gốc hoặc kim loại cơ bản.

2. Quá trình nhanh hơn so với tán đinh và đúc.

3. Các mối nối cứng hoàn chỉnh có thể được cung cấp trong quá trình hàn.

4. Áp dụng cho tất cả các kim loại và hợp kim.

5. Những hình dạng khó có thể được tạo ra bằng cách hàn.

6. Thiết bị hàn có thể di chuyển được và có thể dễ dàng bảo trì.

7. Không có tiếng ồn được tạo ra trong quá trình hàn như trong trường hợp tán đinh.

8. Quá trình hàn đòi hỏi ít không gian làm việc hơn so với quá trình tán đinh.

9. Bất kỳ không gian nào của khớp có thể được thực hiện một cách dễ dàng.

Nhược điểm của quá trình hàn

1. Phát ra bức xạ có hại, khói và không tì vết (một tia lửa bất ngờ xuất hiện).

2. Các mối hàn dễ bị gãy hơn và do đó độ bền mỏi của chúng nhỏ hơn so với các cấu kiện được nối.

3. Dẫn đến biến dạng và gây ra ứng suất bên trong.

4. Nó cần một số đồ gá và đồ đạc nhất định để giữ kim loại đúng cách.

5. Cần có thợ lành nghề và điện để hàn.

6. Việc kiểm tra công việc hàn khó khăn và tốn kém hơn công việc tán đinh.

Ứng dụng của hàn

Ứng dụng của hàn rất khác biệt và rộng lớn đến mức sẽ không quá lời khi nói rằng không có ngành công nghiệp kim loại và không có ngành kỹ thuật nào không sử dụng hàn dưới hình thức này hay hình thức khác cụ thể là công nghiệp ô tô, vận tải biển, hàng không vũ trụ và xây dựng. Nó chủ yếu được sử dụng để chế tạo.

Một số ứng dụng là:

• Đóng tàu

• Toa xe lửa

• Khung gầm và thân xe ô tô

• Thi thể người làm đất

• Cửa chớp

• Cửa, cổng

• Tất cả các loại công việc chế tạo.

---

Phần kết luận

Như bạn đã biết, Hàn là một quá trình kết nối chặt chẽ trong đó hai phần kim loại với nhau tạo thành một phần bằng cách nung nóng kim loại đến điểm nóng chảy. Một số loại hàn được thực hiện bằng máy móc và cần thiết bị chuyên dụng đắt tiền. Hàn là một phương pháp nhanh hơn liên quan đến tán đinh và đúc.