CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC HÀN ĐIỆN 

                                                     THỜI GIAN : 45 TIẾT

CHƯƠNG I  – KHÁI NIỆM VỀ HÀN ĐIỆN HỒ QUANG ………….LT 2 …………………………….……(2)

                              Phân loại , công dụng & phương pháp gây hồ quang.

CHƯƠNG II – THIẾT BỊ HÀN …………………………………………………………. …LT 4……………… BT1………….( 5 ).

Sự hình thành Hồ quang hàn , Yêu cầu đối với một máy hàn , Máy hàn điện xoay chiều bộ từ cảm dời , bộ từ cảm kết hợp , máy hàn có lõi di động 1 HX – 230 (VN).Máy hàn điện một chiều có các cực từ lắp rời. Bảo quản & sử lý sự cố máy hàn điện.

CHƯƠNG III – QUE HÀN HỒ QUANG TAY ……………………………….LT 3……………....BT1………..( 4 ).

                              Dây hàn .Thuốc bọc que hàn .Phân loại que hàn theo công dụng , dạng thuốc bọc theo chất lựơng & vị trí không gian,tiêu chuẩn que hàn các nước Nga , Mỹ , Nhật , Uc , Trung quốc.Quy cách & bảo quản.

CHƯƠNG IV – VỊ TRÍ MỐI HÀN TRONG KHÔNG GIAN …...LT 3……………..…BT 1……..( 4 ).

                              Vị trí mối hàn trong không gian & phương pháp chuẩn bị mối hàn giáp mối , chồng , góc , chữ T. Chế độ hàn. Phương pháp chuyển động que hàn , đường thẳng , qua lại , răng cưa , bán nguyệt v.. v..

CHƯƠNG V – KỸ THUẬT HÀN CÁC VỊ TRÍ…………………………,…………LT.3……………BT 1………(4).

                                                            Hàn giáp mối, hàn chữ T, hàn đứng , hàn ngang , hàn trần .một vài biện pháp

                              nâng                                  cao năng xuất hàn hồ quang tay . Một vài ví dụ hàn các vị trí.

CHƯƠNG VI – CÔNG NGHỆ HÀN KIM LOẠI & HỢP KIM……...LT 3… … ……………………...(3)

                              Tính hàn của kim loại , hàn thép cacbon thấp , thép cacbon trung bình, cacbon cao thép hợp kim & gang.

CHƯƠNG VII – HÀN KIM LOẠI MÀU …………………………………………………..LT 3……………………………...(3 )

                              Đặc điểm hàn đồng và hợp kim đồng .Nhôm & hợp kim nhôm .kỹ thuật hàn đắp.

CHƯƠNG VIII – ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG…………………………………….LT 4 …………BT 1……….( 5 )

                              Nguyên nhân xuất hiện ứng suất & biến dạng dọc , Ứng suất và biến dạng ngang .Biện pháp làm giảm ứng suất và biến dạng hàn.

CHƯƠNG IX – NHỮNG KHUYẾT TẬT

                                    VÀ PHƯƠNG PHÁP KT MỐI HÀN………………………..LT 5…………………….………….(5)

                              Nứt .Lỗ . Hơi hàn chưa ngấu . Kiểm tra phá hỏng ,kiểm tra ma95t ngoài, kiểm tra dầu lửa , áp lực nước .Kiểm tra bằng tia X và tia g.

CHƯƠNG X – ĐỊNH MỨC KỸ THUẬT HÀN VÀ ATLĐ …….,,,,,,,,,,,LT 3……………..……….…...( 3 )

                              Định mức thời gian hàn , thời gian chuẩn bị , thời gian cơ bản & thời gian phụ. An toàn lao động khi hàn điện.

CHƯƠNG XI – PHỤ CHƯƠNG BẢN VẼ VÀ VẬT LIỆU HÀN…..LT 5…………..BT 2 .………...(7)

                              Quy ứơc ký hiệu mối hàn , bản vẽ và kí hiệu vật liệu thép cacbon , thép hợp kim , gang xám , gang cấu gang dẻo.

                                           KIỂM TRA HẾT MÔN : 2 TIẾT.

                                   

KỸ THUẬT  HÀN ĐIỆN

 

CHƯƠNG I : KHÁI NIỆM VỀ HÀN ĐIỆN HỒ QUANG

I .1. KHÁI NIỆM CHUNG.

I.1.1 . Định nghĩa :

               Hàn là quá trình nối 2 đầu của một chi tiết hoặc nhiều chi tiết với nhau bằng cách nung nóng chúng đến trạng thái nóng chảy hoặc dẻo . Sau khi đông đặc ta nhận được mối hàn.

Khi hàn ở trạng thái nóng chảy thì ở chỗ nối kim loại của vật hàn và kim loại que hàn chảy lỏng với nhau và sau đó đông đặc thành mối hàn.

Khi hàn ở trạng thái dẻo thì chỗ nối của vật hàn kim loại ở trạng thái dẻo . Ta phải tác dụng lên chỗ nối một áp lực để liên kết mối hàn.

          Hàn  hồ quang là phương pháp dùng điện cực bằng kim loại hoặc bằng than , Grapit tạo ra  hồ quang , nhiệt lượng cao ánh sáng mạnh đốt nóng chảy chỗ nối của vật hàn . Nó được dùng rất phổ biến trong các  lĩnh vực  chế tạo và  sửa chữa máy , đặc biệt là trong  kỹ thuật quốc phòng và  ngành du hành vũ trụ Những năm gần đây hàng loạt các phương pháp hàn mới ra đời như hàn bằng tia điện tử , hàn  lạnh , hàn ma sát , hàn nổ , hàn plasma hồ quang vv… Có thể nói hàn là phương pháp gia công kim loại tiên tiến , hiện đại và rất hiệu quả

 I. 1. 2 . Đặc điểm và công dụng:

 a . Đặc điểm :

                                                                              Hàn là để ghép chặt chi tiết lại với nhau . So với tán rivê hàn tiết kiệm được 10 ÷ 20 % khối lượng kim loại do tán rivê, khoan , đột lỗ.

                        So với đúc hàn tiết kiệm được gần 50% khối lượng kim loại vì không cần hệ thống đậu ngót , đậu rót vv…

              Trong xây dựng nhà và nhà cao tầng cho phép giảm 15 % trọng lượng sườn kèo. Chế tạo và lắp ráp dễ dàng mà vẫn đảm bảo độ cứng vững của kết cấu. Hàn có năng suất cao so với các phương pháp gia công khác , Số lượng nguyên công giảm , cường độ lao động của người thợ giảm, đảm bảo độ bền  chắc của kết cấu giá thành hạ.

                  Hàn có thể nối được những kim loại có tính chất khác nhau , kim loại đen với        

                 kim loại đen hoặc kim loại đen với kim loại màu .

                        Độ bền của mối hàn cao , kín , chịu tải trọng tĩnh tốt chịu được áp suất cao rất   

                thuân lợi cho việc chế tạo nồi hơi . ống dẫn , bình chứa chịu áp lực .

                  Thiết bị hàn tương đối đơn giản , gọn nhẹ dể chế tạo

b.  Nhược điểm:

   Hàn còn tồn tại ứng suất dư , tổ chức kim loại vùng gần mối hàn không tốt vật hàn dễ bị cong vênh biến dạng . Khả năng chịu tải trọng động kém.

c -  Công dụng :

      Hàn được ứng dụng trong chế tạo nồi hơi, bình chứa, xây dựng, đóng tàu,và các ngành hàng không……..vv

Sữa chữa phục hồi những chi tiết máy những chi tiết có hình dáng phức tạp chịu lực lớn.Hàn được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các ngành  kinh tế quốc dân.

I.1.3.  Phân loại các phương pháp hàn.

               Hàn dược chia làm 2 nhóm sau:

a- Hàn nóng chảy:

              Là nung nóng vật hàn và que hàn đến trạng thái nóng chảy sau đó đông đặc ta nhận        được mối hàn , nhóm này gồm có hàn điện hồ quang, hàn khí,hàn TIG/MIG , hàn hồ quang ngầm  vv

b -  Hàn áp lực:

              Là nung nóng vật hàn đến trạng thái dẻo sau đó tác dụng lưc ép hoặc dập để liên kết lại thành mối hàn. Hàn áp lưc gồm có hàn rèn, hàn nhiệt nhôm và hàn tiếp xúc.

 

I .2. HÀN HỒ QUANG TAY.

I .2.1. Sự Hình Thành Hồ Quang.

                                                Trước tiên ta cho que hàn tiếp xúc với vật hàn để sinh ra đoản mạch điện trở bằng không, cường độ dòng điện I cực đại, sinh ra nhiệt độ cao làm cho điểm tiếp xúc giữa hai cực điện , là que hàn và vật hàn có nhiệt độ rất cao . Sau đó nâng que hàn lên cách vật hàn khoảng 2 ¸ 4mm.

                        Lúc này không khí ở giữa đầu que hàn và vật hàn trở  thành thể khí dẫn điện  sinh ra nhiệt độ cao và ánh sáng mạnh . Hiện tượng này được gọi là hồ quang hàn

                     Vậy hồ quang hàn là hiện tượng phóng điện mạnh và liên tục trong môi trường khí giữa điện cực với điện cực hay giữa điện cực với chi tiết hàn sinh ra nhiệt lượng cao và ánh sáng mạnh.

I .2.2.  Các phương pháp  Gây Hồ Quang

a  - Phương pháp gây hồ quang ma sát.

               Cho que hàn vạch lên mặt vật hàn . Khi hồ quang phát sinh thì giữ que hàn cách vật hàn khoảng 2¸4mm

             Phương pháp này  thao tác dễ  nhược điểm dễ làm hỏng bề mặt vật hàn

b.- Phương  pháp gây hồ quang mổ  thẳng.

               Cho que hàn tiếp xúc thẳng với vật hàn, để đầu que hàn đụng vào vật hàn (đoản mạch) khi đó hồ quang phát sinh . Nâng que hàn cách vật hàn khoảng 2¸ 4mm.

              Phương pháp này tương đói khó , que hàn dễ dính vào vật hàn

c – Sự  cháy của hồ quang :  

                     Khi cho que hàn chạm vào vật  hàn rồi nâng lên khoảng 2 ¸ 4 mm thì hồ quang phát sinh . Sự cháy của hồ quang phụ thuộc vào điện thế giữa 2 điện cực   (lúc máy chưa làm việc ) khoảng cách giữa hai điện cực ( chiều dài hồ quang ) và cường độ dòng điện.

               Để duy trì hồ quang và cháy ổn định  phải đảm bảo điện thế , cường độ và chiều dài hồ quang

I . 2.3.Phân loại phương pháp hàn

 a- Phân loại theo điện cực :

         Gồm hai loại .Hàn bằng điện cực nóng chảy và không nóng chảy.

5. Hàn bằng điện cực không nóng chảy.

Cực điện được chế tạo bằng than , grafit hoặc Vonfram . Mối hàn hình thành là do kim loại vật hàn nóng chảy tạo nên hoặc do que hàn phụ

 

Cực điện là que hàn bằng kim loại . Hồ quang cháy giữa que hàn và kim loại vật hàn . Mối hàn hình thành chủ yếu do kim loại que hàn nóng chảy bù đắp vào mối hàn

                    Hình 1.4

  b- Phân loại theo phương pháp đấu dây :

5. Đấu dây trực tiếp .

                        Que hàn nối với một cực của nguồn điện , còn vật hàn nối với một cực khác . Hồ quang cháy giữa que hàn và vật hàn . Nối dây trực tiếp thường dùng khi hàn bằng điện cực nóng chảy         Hình 1.5

5. Đấu dây gián tiếp :

      Hai cực của nguồn điện được nối với que hàn , vật hàn không nối với cực nào      

   Hồ quang cháy giữa hai que hàn , đem hồ quang tới chỗ mối hàn nhờ sự  

   truyền nhiệt của hồ quang vào vật hàn làm nóng chảy mối hàn .

                  Hàn hồ quang bằng phương pháp đấu dây gián tiếp thường dùng cho điện cực  

   không nóng chảy 

c- Phân loại theo dòng điện :

5. Hàn hồ quang bằng dòng điện xoay chiều

               Dòng điện xoay chiều là dòng có cường độ luôn thay đổi theo thời gian. Cực tính của dòng điện xoay chiều không cố định vì vậy khi dùng máy hàn điện xoay chiều không cần suy tính đấu thuận hay đấu nghịch. Hai dây của máy hàn có thể đấu tuỳ ý dây nào vào kìm hàn hoặc vào vật hàn cũng được .

                     Dòng điện xoay chịều mỗi giây thường đổi chiều khoảng 100 lần vì vậy cường độ dòng điện cũng 100 lần trở về không vì lý do đó hồ quang dòng điện xoay chiều không ổn định bằng dòng điện một chiều nhưng hàn bằng dòng xoay chiều tịên lợi giá thành rẻ, thiết bị đơn giản và dể bảo quản

               Hàn bằng điện một chiều thì  hồ quang ổn định song để có dòng điện 1 chiều phải có động cơ máy phát hoặc bộ phận chỉnh lưu vì vậy giá thành đắt, chế tạo thiết bị phức tạp.

              Khi hàn bằng dòng điện 1 chiều phải chú ý phương pháp đấu dây .

5. Phương pháp đấu thuận:

         Nối cực âm của nguồn điện với kìm hàn, cực dương của nguồn điện với vật hàn. Cực dương hồ quang điện 1 chiều có nhiệt lượng cao, cực âm có nhiệt lượng thấp nên khi hàn những tấm thép dày thì nên đấu thuận.

5. Phương pháp đấu nghịch.

         Cực âm đấu với vật hàn ,cực dương đấu với kìm hàn. Thích hợp khi hàn ngang và hàn những tấm thép mỏng 

 

CHƯƠNG II. THIẾT BỊ HÀN VÀ  CHUẨN BỊ VẬT LIỆU HÀN

II. 1. MÁY HÀN ĐIỆN

II.1.1.Yêu Cầu Đối Với Máy Hàn Điện:

                     Hồ quang dùng để hàn và những thiết bị tiêu thụ điện thường dùng có sự khác nhau rất lớn như đèn thắp sáng hoặc các dụng cụ tiêu thụ điện khác có điện trở ít thay đổi. Nhưng muốn hàn được ta phải mồi  hồ quang, phải cho đoản mạch  (R=0, cường độ dòng điện cực đại )   quá trình sau đó đoản mạch thường xuyên xảy ra , điện trở thay đổi phụ  thuộc vào chiều dài hồ quang , chiều dày vật hàn,  và việc mồi hồ quang  tiến hành nhanh hay chậm dễ hay khó  tuỳ thuộc vào trình độ tay nghề của người thơ .Chính vì vậy  máy hàn điện phải đảm bảo  những yêu cầu cơ bản sau đây :

a-Điện thế không tải :

 Điện thế không tải của  máy phải hơi cao hơn điện thế hàn nhưng không gây  

 nguy hiểm cho người sử dụng .

                                                                           U₀ £ 80 v

  Máy xoay chiều :                             U₀ =55¸80 v

                                                  Máy một chiều  :                              U₀ =30¸55 v

                Điện thế hàn máy xoay chiều :       U_h = 25 ¸ 45 v

                Điện thế hàn 1 chiều :                     U_h =16 ¸ 35 v

b- Khi đoản Mạch

               Khi hàn thường có đoản mạch cường độ dòng điện đoản mạch rất lớn có thể phá hỏng máy vì  vậy không cho phép dòng điện ngắn  mạch quá lớn.

                                                   I_d =( 1,3 -1,4 ) .I

c - Chiều dài hồ quang :

               Tuỳ thuộc vào sự thay đổi chiều dài hồ quang mà điện thế công tác của máy hàn phải có sự thay đổi nhanh chóng cho thích ứng. Khi hồ quang dài thì điện thế công tác tăng , khi hồ quang ngắn thì điện thế công tác giảm

d - Quan hệ giữa điện thế và cường độ dòng điện :

Quan hệ giữa điện thế và cường độ dòng điện của máy hàn phải thoã mãn khi cường độ tăng thì điện thế giảm , khi cường độ giảm thì điện thế tăng phù hợp với sự thay đổi của chiều dài hồ quang.

g- Máy hàn phải điều chỉnh được cường độ dòng điện :

               Máy hàn phải điều chỉnh được cường độ dòng điện để thích ứng với những yêu cầu hàn khác nhau.

 

II.2  MÁY HÀN ĐIỆN XOAY CHIỀU

II.2.1   Máy hàn điện xoay chiều với bộ tự cảm rời.

a- Sơ đồ cấu tạo

                                                                                 Hình 2.1

 b -Nguyên lý làm việc .

                 Khi máy chạy không tải (máy chưa làm việc ). Điện thế  U₁ trong cuộn dây sơ cấp W₁ bằng điện thế của mạng điện .Trong cuộn dây sơ cấp có dòng điện sơ cấp I₁ chạy qua tạo ra từ thông f₀ chạy trong lõi máy . Từ thông f₀ gây ra ở cuộn thứ cấp W₂ một điện thế U₂. Lúc này I_h =0.

                                          U_kt = U₂

                                                                                    I_h : dòng điện hàn(A)

                                                                                    U_kt : Điện thế không tải (V)

                                                                                    U₂:Điện thế hai đầu cuộn thứ cấp.

                                    Máy chạy có tải(máy làm việc) lúc này I_h ¹ 0

                                          U₂ =U_h +U_tc   ®    U_h = U₂ –U_tc  (*)

                                          Utc = I_h .R_tc +I_h .X_tc.

 

                                                        U_tc : Điện thế bộ tự cảm.

                                                                                    R_tc : Điện trở thuận điện 1 chiều

                                                                                    X_tc : Điện trở kháng điện xoay chiều

                                                                                    f  : Tần số dòng điện xoay chiều

                                                                                    L :   Hệ số tự cảm của bộ tự cảm

         Máy hàn dùng điện xoay chiều nên R_tc nhỏ hơn rất nhiều X_tc nếu không tính đến thì có thể kết luận rằng khi dòng điện hàn càng lớn , trở kháng của bộ tự cảm và điện thế của bộ tự cảm càng lớn thì điện thế hàn lúc điện thế U₂ thứ cấp không đổi càng giảm ( từ công thức *)

                                         U_tc = I_h .X_tc

                Lúc mồi hồ quang ( là lúc đoản mạch)

                                             I_h = I_đ

 

                                                                                                                                                                                            f : Tần số điện xoay chiều

                                                                                 R_t : Từ trở của bộ tự cảm

                                                                                 W_tc : Số vòng dây quấn trong bộ tự cảm

                  Từ đây ta có thể điều chỉnh dòng điện hàn bằng hai cách:

                           Thay đổi số vòng dây quấn trong bộ tự cảm bằng cách thay đổi tiếp điểm . Điều chỉnh bằng cách này chỉ có khả năng thay đổi một vài cấp hoặc từng cấp một nên cách này ít dùng.

                Thay đổi từ trở của bộ tự cảm bằng cách thay đổi khe hở (a)  của bộ tự cảm . Khi tăng khe hở (a) thì Rt tăng ,L giảm nên X_tc giảm do đó cường độ dòng điện tăng và ngược lại.Điều chỉnh bằng cách này thì có thể tăng giảm dòng điện hàn nhiều cấp dễ dàng  và thuận lợi .

                  Kiểu máy hàn có bộ tự cảm rời cồng kềng vì có hai bộ phận riêng lẻ nên người ta chế tạo loại máy hàn có bộ tự cảm kết hợp gọn nhẹ hơn  nhiều.

II.2.2. Máy hàn có bộ tư cảm kết hợp .

A – Cấu tạo

      Máy hàn có bộ tự cảm kết hợp về nguyên lý giống như máy hàn bộ tư cảm rời, chỉ khác nhau về kết cấu nguồn cung ứng có lõi sắt chung cho cả biến thế và bộ cảm.

  Hình 2.2

Phần lõi chính (phần dưới) đặt cuộn sơ cấp và một phần cuộn  

 Thư cấp.Phần trên lõi sắt đặt phần còn gọi là cuộn phản kháng. ở đây giữa biến thế (phần dưới ) và cuộn cảm phần trên có mối liên hệ về điện và từ nhưng mối lịên hệ  này không lớn do có khe hơ (a) ở lõi sắt .như vậy ta có thể coi cuộn kháng này chính là cuộn  tự  cảm riêng mắc nối tiếp .                                         

II.2.3.  Máy hàn xoay chiều có lõi di động

a Sơ đồ cấu tạo

                              Hình 2.3

b  -Nguyên Lý Làm Việc .

                        Giữa hai cuộn dây sơ cấp và thứ cấp đặt một lõi sắt dy động (A) để tạo sự phân nhánh của từ thông Ø₀ sinh ra .Khi điều chỉnh lõi sắt di động (A) nằm trong mặt phẳng của gông từ (B) thì trị số từ thông rẽ Ø1 càng lớn ,từ thông Ø2 qua cuộn dây thứ cấp càng giảm ,sức điện động cảm ứng của cuộn dây thứ cấp giảm và dòng điện giảm . Ngược lại khi lõi sắt di động (A) nằm ngoài mặt phẳng gông từ (B) thì trị số từ thông rẽ Ø1 càng nhỏ  trị số Ø2 đi qua cuộn thứ cấp  tăng và dòng điện hàn càng tăng .

   Đăc điểm của loại máy này có thể điều chỉnh dòng điện hàn vô cấp và trị số chính xác .Để mở rộng khoảng điều chỉnh dòng điện hàn ,người ta còn dùng cách phân chia cuộn thứ cấp ra nhiều phần riêng .Phương pháp này là tổ hợp của hai phương pháp điều chỉnh một cấp và điều chinh vô cấp

II.2..4  Máy hàn điện  xoay chiều  1HX 230-VN

a-  cấu tạo   

 Hình 2.4

b- Nguyên lý làm việc

                        Máy hàn điện 1HX -230 (VN) là loại máy có lõi di động làm việc theo nguyên tắc biến thế ,hạ điện thế từ 380V / 220V  xuống điện thế  hàn thích hợp Trên cuôn dây sơ cấp có 5 coc lấy điện vào X  X1 X2 A1 và A.

                  Nếu điện vào là 220V thì nối tiếp điểm X với X1,  A1 với A hai cuộn dây của

                  cuộn sơ cấp đấu song song.

   Nếu điện vào 380V thì gỡ bỏ tiếp điểm nối X X1 và A A1 đồng thời nối lại tiếp điểm  X2 với X1 cuộn dây đấu nối tiếp .

                 Bên cuộn dây thứ cấp có sáu cọc lấy điện ra là a  x_1, x_2,  x­_3,  x_4,  x  

   Nếu điện thế ra 62v thì nối tiếp điểm x₁ với a          

   Nếu điện thế ra72v thì nối tiếp điểm x₃ với x₄

                  Nếu điện thế ra 82v thì nối tiếp điểm x₃ với x₂        

                        Chú ý: Mỗi lần thay đổi điện thế mới thì phải gỡ bỏ tất cả các tiếp điểm trước đó rồi mới đấu theo sơ đồ trên .

                                    Máy hàn điện xoay chiều 1HX 230 là loại máy hoạt động theo nguyên lý phân nhánh từ thông . Để mở rộng phạm vi hoạt động của máy nguời ta bố trí thêm một số tiếp điểm .Máy này là tổ hợp của hai phương pháp đấu một cấp vàvô cấp . Dòng điện hàn được điều chỉnh bằng phương pháp từ thông nhờ vào lõi sắt di động điều chỉnh là phàn mạch từ đặt giữa hai bối dây .Khi hàn dòng điện hàn được thay đổi nhờ vào điện trở kháng của cuộn dây thứ cấp

II.1.6    MÁY HÀN ĐIỆN  XOAY CHIỀU

             AC200 (WIN MALAISIA)

             a Cấu tạo

Hình 2.5

b  - Nguyên lý làm việc

  1 Công tắc

      2 Mạch điện

      3 Cuộn  sơ cấp

      4 Cuộn thứ cấp

      5 Kìm hàn

      6 Vật hàn

  Trên cuộn sơ cấp có 2 bối dây . 6 đầu cọc ra kí hiệu 1,2 ,3,4, 5,6

                  Nếu  sử dụng điện vào 220V thì  dùng tiếp điểm nối  1với 2  nối 5 vối 6 cuộn

      dây được mắc song song

Nếu  sử dụng  điện vào  380V thì  ta gỡ bỏ  tiếp điểm đã đấu  1-2 và 5-6 ra sau đó đấu cọc 3 với 4 với 1 cuộn dây mắc nối tiếp

                                                               Chú ý Khi muốn đấu để thay đổi điện áp vào thì phải gỡ bỏ tất cả những tiếp điểm đã đấu trước đó  ra

         Máy hàn này cũng làm việc theo nguyên lý phân nhánh từ thông . Cuộn sơ cấp được gắn cố định trên bàn  chuyển động lên xuống nhờ trục vít đai ốc . Khi  cuộn thứ cấp chuyển động lên phía trên khoảng cách giữa cuộn thứ cấp và sơ cấp xa nhau  từ trở Rt lớn  từ thông rẽ Ø₂  sang cuộn  sơ cấp nhỏ  Ih  giảm và ngược lại khi cuộn  thứ cấp  chuyển động xuống  dưới gần cuộn sơ cấp Rt nhỏ Ø₂  tăng Ih tăng . Loại máy này  điều chỉnh dòng khá  chính xác kết cấu gọn  có các bánh xe nên di chuyển dễ dàng

II.1.7. Máy hàn điện một chiều kiểu các lực từ lắp rời .        

          a-Cấu Tạo( Hình 2.7)

               cấu tạo máy hàn điện một chiều gồm bốn cực từ .Hai cực từ cùng tên được nối song song với nhau .Trên cực từ có lắp ba tổ chổi than .Hai tổ chổi điện than chính A và B cung cấp điện cho hồ quang .ở giữa lắp tổ chổi điện than phụ C chổi điện than A –C cung cấp điện cho cuộn kích từ bằng bộ điện lắp trên máy hàn .

b- Nguyên lý  làm việc .

                     Để hiểu rõ nguyên lý làm việc ,ta tìm hiểu xem phản ứng rôto là gì ?

 Theo nguyên lý điện từ , khi có dòng điện  thông qua roto của máy phát  điện sẽ sinh ra từ thông . Từ  thông  của máy phát điện  có tác dụng làm yếu từ trường sẵn có của máy phát .Hiện tượng này gọi là phản ứng rôto .

    Hình 2.7

                     Trong rôto của máy phát điện ,không có dòng điện hàn thông qua nên không có phản ứng rôto ,do đó điện thế không tải của máy hơi cao để dễ mồi hồ quang.

         Khi làm việc .

         Trong rôto của máy phát điện có dòng điện hàn thông qua nên sinh ra phản ứng rôto làm giảm từ thông của máy phát điện ,cuối cùng điện thế của máy giảm xuống đến mức tương đương điện thế dùng để đốt cháy hồ quang một cách ổn định .Tuỳ thuôc vào chiều dài của hồ quang thay đổi mà phản ứng rôto thay đổi theo, từ đó  làm thay đổi điện thế của máy phát       

         Ví dụ khi hồ quang dài ,thì điện trở tăng ,và cường độ dòng điện giảm phản ứng rôto giảm nên điện thế công tác của máy phát điện tăng và dòng điện hàn tăng kịp thời .

c- Điều Chỉnh Dòng Điện Hàn .

Có hai phương pháp điều chỉnh thô và điều chinh kỹ .

Điều chỉnh thô là di chuyển vị trí chổi điện than cùng chiều quay rôto thì phản ứng rôto tăng điện thế hàn giảm ,cường độ giảm .Nếu di chuyển chổi điện than ngược chiều quay rôto thì phản ứng rôto giảm ,điện thế hàn tăng .

Điều chỉnh kỹ. Dòng điện thay đổi ít ,nhiệm vụ chính của nó là sau khi điều chỉnh thô thì được điều chỉnh một cách đều đặn và chính xác ta dùng một bộ biến trở để thay đổi dòng điện của cuộn dây kích từ nhằm tăng hoặc giảm từ thông của máy phát. Máy hàn có các cọc nối dây tuỳ theo nhu cầu ta có thể thay đổi cách đấu dây .Để thay đổi cực tính bằng cách đấu thuận ,đấu nghịch cho phù hợp

II1.7.Bảo Quản Và Sử Lý Máy Hàn Điện .

 Đặt máy hàn điện ở nơi khô ráo .Thông gió

 Khi đấu máy hàn với lưới điện thì điện thế phải phù hợp

 Điều chỉnh dòng điện và cực tính phải tiến hành khi không hàn

 Không sử dụng dòng điện quá mức quy định của máy hàn .

 Đảm bảo đầu nối với máy hàn với cáp hàn tiếp xúc tốt ,kiểm tra sự cách điện  

 của dây cáp tránh chập mach với vật hàn.

 Kiểm tra độ tiếp xúc chổi điện than với cổ góp máy hàn điện một chiều. 

 kiểm tra dây tiếp đất của vỏ ngoài máy hàn điện để đảm bảo an toàn ..

Có hệ  thống hút khí  tại các cabin hàn

Khi có sự cố phải lập tức ngắt cầu da

 Hình 2.8 Cabin Hàn

Kiểm tra thường xuyên và bảo dưỡng định kỳ  các thiết bị hàn 

Ngườ thợ hàn phải biết cách sử lý sự cố để phối hợp với thợ điện kịp thời sửa chữa nhằm phục vụ tốt sản xuất nâng cao năng xuất lao động.

                

Hình2.9 : Bảo trì máy hàn

Bảng sử lý sự cố máy hàn điện một chiều.                                                                                                                                                                                                                                                                                    

                                                                                                             Bảng : 1

STT	SỰ CỐ	NGUYÊN NHÂN	SỬ LÝ
1	Mô tơ máy hàn quay ngược .	Mô tơ cảm ứng ba pha đấu sai dây.	Thay đổi 2 dây pha nào đó trong 3 dây pha.
2	Sau khi mở máy tốc độ mô tơ quay chậm , có tiếng kêu ung ung.	1 trong 3 cầu chì 3 pha bị đứt. Hoặc cuộn dây Stato bị đứt.	Thay cầu chì hoặc cuốn lại quận dây Stato.
3	Máy hàn quá nóng	Quá tải,cuộn dây rôto của máy bị chập mạch , cổ góp điện bị chập hoặc không  sạch.	Ngưng máy sử lý những sự cố trên nếu có.
4	Chổi điện than có tia lửa .	Chổi điện và cổ góp tiếp xúc không tốt chổi điện than bị kẹt	Lau sạch , điều chỉnh khe hở kiểm tra miếng mica ở cổ góp.

Bảng sử lý sự cố máy hàn điện xoay chiều .

                                                                                                                                                                                                                                                                  Bảng : 2

STT	SỰ CỐ	NGUYÊN NHÂN	SỬ LÝ
1	Máy biến thế hàn quá nóng	Quá tải hoặc cuộn dây biến thế bị chập.	Giảm dòng điện hàn sử lý những sự cố nếu có.
2	Chỗ nối dây dẫn quá nóng	Vít nối dây bị lỏng .	Vặn chặt vít.
3	Quá trình hàn dòng điện khi lớn khi nhỏ.	Vật hàn với cáp điện tiếp xúc không tốt .Phần động của bộ điều chỉnh bị di động theo độ rung của máy .
4	Khi hàn lõi sắt di động có tiếng kêu lớn .	Vít hãm hoặc lò so của lõi sắt lỏng . Phần động của lõi sắt bị mòn . Cuộn dây sơ cấp hoặc thứ cấp bị chập mạch.	Sử lý những sự cố đã nêu
5	Vỏ ngoài của máy có điện	Cách điện giữa cuộn dây với vỏ ngoài bị hở.Cuộn dây với lõi sắt bị dò điện.	Sử lý những sự cố trên.

                                          

CHƯƠNG III:         QUE HÀN

III .1. QUE HÀN HỒ QUANG TAY.

         Que hàn hồ quang tay gồm 2 loại , loại nóng chảy và loại không nóng chảy Que hàn nóng chảy lõi bằng kim loại , que hàn không nóng chảy có lõi bàng than , Vonfram hoặc grafit có nhiệm vụ dẫn dòng điện tạo hồ quang hàn và bù đắp kim loại cho mối hàn. Que hàn gồm 2 phần : Dây hàn và thuốc bọc .

III . 1.1 .Dây hàn :

      Dây hàn được làm bằng thép cán nguội ít cacbon hoặc thép hợp kim dây hàn gồm nhiều loại , nhiều thành phần hoá học khác nhau . Theo tiêu chuẩn Liên Xô  trước đây có 6 loại dây thép ít cacbon , 30 loại dây bằng thép hợp kim và 41 loại bằng thép hợp kim cao ( là dây có nguyên tố hợp kim >10 % ) . Dây hàn được ký hiệu bằng các chữ và số . Chữ CB chỉ dây hàn , chữ số tiếp theo chỉ  nguyên tố cacbon được tính theo phần  vạn , các chữ còn lại và các số đứng sau các chữ đó chỉ nguyên tố hợp kim và phần trăm nguyên tố đó chứa trong dây hàn . Chữ A hoặc AA sau cùng để chỉ dây hàn có chất lượng tốt nghĩa là ít hợp chất , phốt pho và lưu huỳnh.  

                                                                            Ví dụ :  CB10GA  Hoặc CB08G2C

                                                CB- chỉ dây hàn

                                                08- chỉ 0,08% cacbon

                                                G- chỉ mangan          

                                                2 - chỉ 2 % mangan

                                                C - chỉ silic

                                                 1% silic

         người ta quy ước ,khi lượng nguyên tố hợp kim lớn hơn hoặc nhỏ hơn 1% một ít thì không ghi kí hiệu và ta coi đó là 1% nguyên tố đó

.....................................................................................................

• Để giảm bớt ứng suất nhân lúc nóng dùng búa gõ nhẹ đều vào lớp hàn.
• Khi hàn đắp cần chú ý: để lượng dư gia công, bề dày hàn đắp phải lớn hơn bề dày yêu cầu thường từ 3 – 5mm
• Khi hàn đắp trục thì thứ tự hàn đắp như hình vẽ trên.

CHƯƠNGVIII   ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG HÀN

VIII.1 NGUYÊN NHÂN GÂY RA ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG KHI      

             HÀN:

VIII.1.1 thí nghiệm

• Trong quá trình hàn kim loại mối hàn bị nung nóng cục bộ đến nhiệt độ nóng chảy sau đó nguội đi nhanh chóng, đối với những vật hàn bằng kim loại có độ dẻo thì dễ biến dạng và biến dạng được, còn đối với vật hàn có tính dẻo kém thì khó biến dạng và phát sinh ứng suất có khi làm hỏng cấu kiện, do đó việc tìm hiểu nghuyên nhân gây ứng suất, biến dạng là một vấn đề cần thiết để nâng cao chất lượng cấu kiện.

Đối với người thợ chỉ nghĩ đến chất lượng mối hàn mà không nghĩ đến ứng suất và biến dạng của toàn bộ vật hàn là chưa toàn diện vì chất lượng của mối hàn còn phụ thuộc cả vào biến dạng và ứng suất, do đó không thể có một mối hàn tốt khi không biết tới ứng suất và biến dạng xảy ra ở vùng mối hàn và lân cận mối hàn có ảnh hưởng đến kết cấu như thế nào?

Ứng suất và biến dạng là một vấn đề rất phức tạp không thể nghiên cứu sâu sắc vấn đề này trong một vài chương, một vài giờ mà chỉ đề cập đến một số vấn đề có tính chất thực tế để giúp người thợ khắc phục và áp dụng vào quá trình sản xuất nhằm nâng cao chất lượng và vẻ đẹp của toàn bộ sản phẩm hàn.

Để tìm hiểu nguyên nhân gây ra ứng suất và biến dạng, ta xem xét các hiện tượng sau:

Dùng một cơ cấu kẹp chặt 2 đầu khúc thép rồi nung nóng, dưới tác dụng của nhiệt , khúc thép sẽ nở ra và giãn dài. Vì hai đầu khúc thép bị kẹp chặt và cố định làm cho khúc thép không thể giãn dài ra được. Trường hợp này giống như ta đưa lực nén vào hai đầu khúc thép, bản thân khúc thép sinh một ứng suất nén.

Khúc thép được nung đến nhiệt độ cao, sau đó được kẹp chặt cố định và để nguội, sau khi nguội khúc thép co lại. Do bị kẹp chặt cố định hai đầu. Trường hợp này giống như ta đưa lực kéo vào hai đầu khúc thép, bản

thân khúc thép sinh ứng suất kéo. Nếu ứng kéo vượt quá cường độ chống kéo của bản thân khúc thép thì khúc thép sẽ bị đứt.

Ta nung khúc thép đến nhiệt độ cao sau đó để nguội tự do. Khi nguội khúc thép co lại ngắn hơn chiều dài ban đầu. Trường hợp thay đổi về hình dáng hình học này gọi là biến dạng.

Liên hệ với quá trình hàn ta thấy.Lúc hàn ta nung nóng kim loại vật hàn và trong thời gian ngắn đạt đến nhiệt độ rất cao. Nguồn nhiệt di động theo hướng đường hàn, những khối kim loại mới được nung nóng tiếp và phần kim loại đằng sau nguội dần. Sự  phân bố nhiệt độ cũng như độ co ngót của vùng hàn và vùng lân cận mối hàn cũng rất khác nhau đưa đến sự tạo thành nội lực và ứng suất trong vật hàn.

Vậy nguyên nhân xuất hiện ứng suất dư trong kết cấu hàn là:

5. Nung nóng không đều kim loại vật hàn
5. Độ co ngót của kim loại nóng chảy của mối hàn
5. Các biến đổi cơ cấu vùng gần mối hàn (các biến đổi cơ cấu là những thay đổi về kích thước, vị trí sắp xếp các tinh thể kim loại và sự thay đổi về thể tích của kim loại trong vùng ảnh hưởng nhiệt)

Sự phân chia ứng suất và biến dạng phụ thuộc vào độ cứng của kết cấu, độ dày của kim loại. Khi sản phẩm có chiều dày < 3mm thì qua hàn sẽ sinh biến dạng rất rõ rệt. Khi hàn chi tiết có chiều dày từ 4 – 18mm thì kèm theo biến dạng đáng kể đồng thời các ứng suất dư bắt đầu hình thành. Khi chiều dày > 18 – 60mm thì biến dạng không lớn nhưng ứng suất dư rất lớn.

Ưng suất dư trong kết cấu hàn kết hợp với ứng suất do ngoại lực tác dụng khi làm việc sẽ làm giảm khả năng chịu lực của kết cấu, tạo điều kiện cho việc xuất hiện những vết nứt gãy.

Biến dạng hàn làm sai lệch hình dáng , kích thước của kết cấu. Để giảm biến dạng sau khi hàn xong phải nắn sửa.

VIII.1.2  Sơ đồ ứng suất khi hàn giữa tấm (hay đốt nóng giữa tấm)

                                    a                           b                c

Khi hàn tại vùng mối hàn, nhiệt đô cao nhất sau đó truyền nhiệt đến vùng lân cận. Kim loại vùng đốt nóng hàn và vùng lân cận giãn nở ra nhưng

 

ngoài mép và vùng trung hòa không chịu ảnh hưởng nhiệt nên không giãn nở vì thế không cho vùng hàn giãn nở. Vì vậy vùng hàn và vùng lân cận có ứng suất nén (b). Đồng thời vùng kim loại mép hàn đang ở trạng thái bình thường giờ phát sinh ứng suất chống lại sự giãn nở nên vùng ngoài mép tấm chịu ứng suất kéo và ngược lại khi tấm nguội (c).

VIII.1.3 Ứng suất và biến dạng dọc

Ứng suất tác dụng song song với trục hàn gọi là ứng suất dọc, nó xuất hiện do sự  co dọc của mối hàn. Đặc điểm phân chia ứng suất dọc theo chiều dài mối hàn giáp mối. Hàn một lớp tấm dày 25mm ta thấy khi hàn chiều dài mối hàn lớn hơn 500mm thì ứng suất dọc đạt trị số cực đại khoảng gần 350N/mm², cách điểm bắt đầu hàn từ 200 – 250mm và giữ nguyên trên toàn bộ khoảng giữa mối hàn. Khi hàn chiều dài mối hàn < 500mm ứng suất dọc cực đại sẽ phụ thuộc vào chiều dài mối hàn, đồng thời giảm xuống khi chiều dài giảm và tăng khi chiều dài mối hàn tăng.

VIII.1.4 . Biến dạng khi hàn:

• Khi hàn do độ co dọc gây ra biến dạng dọc trục sản phẩm. Nếu hàn đắp một mép của tấm thì khi nguội mép có đường hàn đó sẽ lõm xuống, sự biến dạng của mối hàn chữ  T cũng gây ra tương tự như vậy.
• Khi hàn những kết cấu tấm mỏng ứng suất và biến dạng sẽ làm cho sản phẩm cong vênh, thường độ co ngót  từ 0,05 – 0,3mm/chiều dài 1m, đường hàn với bề dày vật liệu từ 4 – 16mm.

 

VIII.1.5  Ứng suất và biến dạng ngang:

1. Ưng suất và biến dạng:

• Khi hàn giáp mối, đồng thời với ứng suất dọc, biến dạng dọc cũng có ứng suất ngang và biến dạng ngang. Ứng suất ngang xuất hiện do độ co ngang của mối hàn và do sự kẹp chặt chi tiết.
• Nếu cắt liên kết giáp mối theo chiều trục mối hàn thì độ cong vênh biến dạng xảy ra như hình vẽ (a),

đồng thời các ứng suất ngang cực đại kéo sẽ tập trung vào phần giữa mối hàn. Các ứng suất ngang do độ co ngang cũng sẽ tạo điều kiện cho việc xuất hiện các vết nứt làm gãy liên kết.

• Sự phân bố ứng suất ngang phụ thuộc vào bề dày vật hàn, tính chất, phương pháp kẹp chi tiết và thứ tự bố trí mối hàn. Nếu chiều dày vật hàn và số lớp hàn tăng lên sẽ làm cho ứng suất ngang tăng lên. Độ co ngang sẽ gây ra sự di chuyển các phân tử trong phương về phía trục mối hàn.
• Khi S = 6 – 8mm và khi hàn tay, sự di chuyển khoảng 1mm một mối hàn. Nhưng khi S = 12 – 20mm thì khi hàn sự di chuyển của các phân tử tăng lên 2 – 3mm một mối hàn.
• Sự kẹp chặt cản trở sự di chuyển nên gây ra ứng suất ngang rất lớn, có khả năng phá hủy mối hàn.

(b) là hàn từ giữa ra hai đầu                        b                                 c

(c) là hàn từ hai đầu vào giữa

b-Biến dạng cục bộ:

Các biến dạng góc xuất hiện do độ co ngót của kim loại mối hàn khi hàn giáp mối vát mép chữ V và mối hàn góc. Kim loại do độ co ngang ở phía trên lớn hơn phía dưới chân mối hàn. Vì vậy sản phẩm sẽ lệch đi một góc vài độ. Cụ thể khi hàn vát mép chữ V với chiều dày S = 6 – 12mm thì biến dạng góc µ khoảng 7^o

Khi S = 13 – 20mm dùng vát mép chữ X có thể hoàn toàn tránh được biến dạng góc thành hình nấm. Việc sửa chữa hình nấm công phu, nếu dùng phương pháp nắn thông thường có thể dẫn đến phá hủy mối hàn.

c-Biện pháp giảm ứng suất và biến dạng khi hàn:

      Sau khi hàn, các kết cấu đều bị biến dạng và ứng suất dư khá lớn làm hỏng toàn bộ đến toàn bộ kết cấu, vì vậy phải có biện pháp làm giảm ứng suất và biến dạng sau khi hàn:

5. Biện pháp kết cấu:

điều kiện cơ bản của biện pháp kết cấu là chọn kim loại cơ bản và cực điện hàn. Kim loại cơ bản phải không có khuynh hướng tự tôi ngoài không khí, cực điện phải có tính dẻo, độ dẻo không lớn hơn kim loại cơ bản, đồng thời phải đảm bảo những yêu cầu sau:

Không nên có những mối hàn tập trung hay giao nhau khi kết cấu chịu tải trọng động.

Không nên có những mối hàn khép kín có kích thước nhỏ (ví dụ miếng vá)

Cố gắng giảm số lượng mối hàn và kích thước mối hàn nếu được cho phép.

Các gân trợ lực sắp xếp sao cho khi cùng đốt một khu vực ở hai bên kim loại cơ bản để giảm bớt sự co ngang và ứng suất khối của toàn bộ kết cấu.

Khi hàn giáp mối hai tấm có chiều dày không bằng nhau thì cần vát bớt tấm dày hơn.

Khi kết cấu phức tạp thì cố gắng chế tạo từng bộ phận riêng rồi mới ráp thành kết cấu lớn.

Kết cấu mặt cắt hộp, có đường hàn khép kín , để giảm biến dạng sóng thì cần có gân trợ lực.

Một số ví dụ cụ thể:

Khi hàn vật dày, loại thép dễ bị tôi thì cần đốt nóng trước, đồng thời giảm cường độ hàn và chú ý đến trình tự mối hàn.

Khi hàn chi tiết cần kẹp chặt thì thứ tự mối hàn trước sau sao cho vật hàn luôn ở trạng thái tự do tức là hàn một chiều hoặc từ giữa hàn ra không được hàn từ hai đầu vào.

Nên áp dụng phương pháp hàn phân đoạn nghịch

chiều bị biến dạng sau khi hàn.

Sau khi hàn xong để vật hàn biến dạng tự do tránh gây ứng suất dư áp dụng một số biện pháp sau:

Nếu kết cấu nhỏ gọn thì nên ủ đễ khử ứng suất. Nhiệt độ ủ khoảng từ 300 – 600^oC, làm nguội chậm theo lò hoặc không khí tĩnh.

Sau khi hàn xong, nhiệt độ còn khoảng 500 – 600^oC, dùng búa đầu tròn gõ nhẹ và đều tay xung quanh mối hàn để khử ứng suất. Dùng phương pháp nắn nguội nếu có thể được, nhưng cần chú ý phương pháp nắn nguội có thể  làm cho mối hàn nứt gãy.

Phương pháp nắn nóng . Muốn nắn nóng phải chọn khu vực nung và chế độ nung hợp lý, nếu không có thể làm cho kết cấu biến dạng thêm phức tạp.

Các phương pháp trên nhằm giảm bớt ứng suất và biến dạng khi hàn, nhưng trong thực tế sản xuất không chỉ áp dụng một biện pháp mà tùy vào tình hình cụ thể có thể áp dụng 1,2,3 biện pháp hỗ trợ lẫn nhau để đạt chất lượng cao

CHƯƠNGIX    NHỮNG KHUYẾT TẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA MỐI HÀN

IX.1 NHỮNG KHUYẾT TẬT CỦA MỐI HÀN:

IX.1.1  Nứt :

Nứt là một khuyết tật quan trọng nhất. Trong quá trình sử dụng vết nứt sẽ rộng mãi ra, khiến kết cấu bị hỏng.

Có hai loại vết nứt là nứt trong và nứt ngoài. Vết nứt sinh ra ngay ở khu vực chịu ảnh hưởng nhiệt. Nứt thường do những nguyên nhân sau đây:

Hàm lượng S ,P trong que hàn hoặc vật hàn quá nhiều.

Đô cứng của vật hàn lớn, cộng thêm ứng suất sinh ra khi hàn sẽ làm nứt mối hàn.

Dòng điện hàn quá lớn, rãnh hồ quang không đắp đầy, khi nguội do độ co ngót sẽ gây nứt ở rãnh hồ quang.

Nên chú ý:

Để tránh nứt cần cho vật liệu và que hàn có hàm lượng S,P ít

Chọn trình tự hàn hợp lý, giảm tốc độ làm nguội vật hàn, nên cố gắng làm nguội chậm.

Chọn I_h thích hợp và đắp đầy rãnh hồ quang.

IX.1.2 Lỗ hơi:

Vì có nhiều khí hòa vào kim loại nóng chảy ở mối hàn không thoát ra được trước khi vùng kim loại nóng chảy đông đặc, do đó tạo thành lỗ hơi, lỗ hơi làm cho liên kết mối hàn yếu đi chịu áp suất kém.v.v...

Nguyên nhân:

Hàm lượng Carbon trong kim loại vật hàn quá cao hoặc khả năng tẩy oxy của que hàn kém.

Que hàn có thể bị ẩm ướt, đầu nối chỗ mối hàn có thể có nước, dầu, xỉ

Hồ quang khi hàn dài và tốc độ di chuyển que hàn quá nhanh. Lỗ hơi có thể sinh ra ở trong hoặc bề mặt mối hàn có thể một lỗ hoặc nhiều lỗ ở rải  rác hoặc tập trung.

Biện pháp:

Dùng que hàn có hàm lượng Carbon thấp.

Que hàn khô, chỗ hàn khô sạch sẽ

Dùng hồ quang ngắn, di chuyển que hàn chậm

Khi hàn xong không vội gõ xỉ ngay cho mối hàn nguội chậm

IX.1.2  Hàn chưa ngấu:

Hàn chưa ngấu làm mối hàn không bền vững, sinh ra những vết nứt sau khi cấu kiện được đưa vào sử dụng. Nó là một khuyết tật rất nghiêm trọng nếu vô tình không phát hiện kịp thời.

Nguyên nhân:

Khe hở đầu nối quá nhỏ hoặc góc độ vát cạnh nhỏ

Góc độ que hàn hoặc tốc độ đưa que hàn chưa hợp lý

Hồ quang quá cao

Khắc phục những nguyên nhân trên

Ngoài ra còn có những khuyết tật như lẫn xỉ, hàn khuyết cạnh, hàn đóng cục.v.v...

Những khuyết tật này đều làm cho mối hàn thiếu bền vững giảm cường độ của mối hàn đưa đến chất lượng của mối hàn giảm. Vì vậy người thợ phải chú ý từ vật liệu đến que hàn, đảm bảo một chế độ hàn hợp lý. Vị trí và thao tác người thợ cho phù hợp.

IX.2. PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA MỐI HÀN:

      Người thợ ngoài việc hàn còn phải biết được cách kiểm tra chất lượng mối hàn, đánh giá chất lượng của sản phẩm thông qua phương pháp kiểm tra. Từ đó có kế hoạch sửa chữa khắc phục nếu sản phẩm chưa đạt. Bản thân người thợ phải biết kiểm tra trước khi đưa đi kiểm tra kỹ thuật. Có 2 phương pháp kiểm tra: kiểm tra phá hỏng và kiểm tra không phá hỏng.

IX.2.1  Kiểm tra phá hỏng:

kiểm tra phá hỏng thông thường là kiểm tra cơ tính như độ chống kéo, uốn nguội, độ va đập hoặc chịu nén.v.v... Tại chỗ mối hàn, đầu nối tính dẻo, tính dai cao hay thấp. Nó không thể áp dụng cho toàn bộ kết cấu được và cũng không đảm bảo chính xác cho chất lượng mối hàn toàn bộ kết cấu, vì vậy nên không được sử dụng rộng rãi mà chủ yếu dùng cho các cơ sở nghiên cứu, thí nghiệm.v.v...

IX.2.2 Kiểm tra không phá hỏng:

kiểm tra không phá hỏng dùng để kiểm tra mặt ngoài chứ không kiểm tra được độ bền, kéo uốn ở bên trong. Nó gồm kiểm tra bằng mắt, bằng dầu lửa, áp lực nước,kiểm tra khí nén, tia X, v.v...

a - Kiểm tra mặt ngoài:

là nhìn bằng mắt hoặc phóng đại ³ 10 lần để xem xét bề mặt có vết nứt, lỗ hơi, lẫn xỉ, đóng cục, hàn chưa ngấu.v.v... Kích thước mối hàn hợp với yêu cầu chưa. Tuy nhiên kiểm tra mặt ngoài khó có thể phát hiện thiếu sót bên trong mối hàn nên cần kết hợp với những phương pháp khác để đánh giá.

b - Kiểm tra bằng dầu lửa:

thích hợp với những chi tiết nhỏ chịu áp lực  < 30N/cm². Trước tiên trên bình chứa hoặc bình chịu áp lực. Xoa một lớp bột phấn trắng ở một mặt và quét vào mặt sau mối hàn một lớp dầu lửa nếu có lỗ hơi, vết nứt thì dầu sẽ ngấm qua thấm vào bột phấn và hiện trên vết dầu.

c - Kiểm tra bằng áp lực nước:

dùng kiểm tra độ kín của mối hàn những dụng cụ chứa chịu áp lực như ống nước, bình chịu áp lực.v.v... Trước tiên cho đầy nước vào bình định kiểm tra sau đó cho nước cao vào. Áp lực nước khoảng 1,5 lần hoặc lớn hơn áp lực của bình khi làm việc một ít. Khi đạt yêu cầu thì dừng lại khoảng vài phút, dùng búa tay loại 0,25kg gõ nhẹ đều vào vùng xung quanh mối hàn, nếu có rò rĩ nước sẽ thấm ra ngoài. Thử bằng áp lực nước không những phát hiện được khuyết tật mà còn đồng thời kiểm tra được khả năng chịu áp lực của mối hàn.

d - Kiểm tra bằng áp lực hơi:

cơ bản giống kiểm tra áp lực nước, ta bịt kín bình kiểm tra, quét nước xà bông lên mặt ngoài mối hàn của bình được kiểm tra. Sau đó cho vào bình một áp lực hơi, áp lực này lớn hay nhỏ căn cứ vào yêu cầu công tác của bình mà quyết định. Nếu mối hàn có khuyết tật, không khí sẽ theo kẻ hở ra làm sủi bọt xà phòng ở bên ngoài.

Chú ý: khi dùng áp lực cao cần đề phòng tai nạn nổ ở chỗ khuyết tật mối hàn

e - Kiểm tra bằng tia X:

dùng để kiểm tra những khuyêt tật của mối hàn vì năng lực xuyên qua các loại vật chất có khác nhau, nên khi kiểm tra ta để tia X chiếu thẳng vào mối hàn phía sau mối hàn có đặt một chiếc hộp chứa phim cảm quang. Nếu mối hàn có khuyết tật, nứt, lỗ hơi, lẫn xỉ.v.v... thì năng lực xuyên của tia X qua những chỗ khuyết tật này lớn hơn kim loại vật hàn. Đồng thời sự cảm quang tại chỗ khuyết tật này lớn hơn sau khi tráng phim sẽ hiện rất rõ những thiếu sót trong mối hàn. Tia X do đèn trong máy phóng tia X phát ra. Tia X chỉ xuyên qua được vật hàn bằng thép Carbon thấp có chiều dày £ 100mm

f - Kiểm tra bằng tia g :

lợi dụng năng lực phóng xạ như Radium, Uranium hoặc Coban để phóng những tia g (bước sóng tia g ngắn hơn tia X). Nguồn phóng tia g được đặt trong hộp chì. Miệng của hộp thẳng với mối hàn kiểm tra. Đằng sau là mối hàn hộp chứa phim cảm quang tương tự tia X. phim cảm quang sẽ ghi nhận toàn bộ các khuyết tật lên phim. Dùng tia có thể xuyên qua được thép có chiều dày S = 300mm. Nói chung 2 phương pháp kiểm tra trên thiết bị đắt tiền nên chỉ dùng để kiểm tra những kết cấu, những chi tiết rất quan trọng.

CHƯƠNG X:      ĐỊNH MỨC KỸ THUẬT HÀN VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG  HÀN ĐIỆN HỒ QUANG   

X .1 ĐỊNH MỨC KỸ THUẬT HÀN:

Để định mức thời gian phải căn cứ vào các yếu tố sau:

 X .1 .1 Thời gian chuẩn bị:

Đó là thời gian tính toán đối với một loại sản phẩm, thời gian nhận nhiệm vụ, hướng dẫn , tìm hiểu công việc, chuẩn bị dụng cụ, đồ gá, gá lắp, chuẩn bị máy hàn, mỏ hàn, giao công việc.v.v...

X .1 .2  Thời gian cơ bản:

Là thời gian tính toán đối với chi tiết đã cho hoặc 1m đường hàn. Chỉ tính trong quá trình hàn kể cả nung nóng kim loại lúc bắt đầu làm việc.

X .1 .3  Thời gian phụ:

                  Là thời gian thay que hàn, làm sạch mối hàn, làm sạch cạnh mép mối hàn, gõ xỉ, lắp đặt và thu dọn sản phẩm hoặc di chuyển từ chỗ này sang chỗ khác.v.v... Trong đó thời gian cơ bản phụ thuộc vào dạng sản xuất, bề dày kim loại vật hàn, dòng điện, công suất, phương pháp hàn và vị trí mối hàn trong không gian cùng với khả năng tay nghề của người thợ.

Muốn tính được thời gian chung đối với quá trình hàn trước hết cần tính thời gian cơ bản và thêm vào đó (thời gian chuẩn bị cộng với thời gian phụ. Nếu ta tổ chức sản xuất sao cho chi phí thời gian phụ, thời gian chuẩn bị càng ít bao nhiêu thì năng suất hàn càng tăng bấy nhiêu. Thời gian cơ bản tính bằng giờ nó được xác định bằng hai đại lượng chủ yếu là:

Số lượng kim loại nóng chảy, tính bằng gam và hệ số nóng chảy K_H.

Từ hai yếu tố trên ta thấy tốc độ hàn sẽ là:

Đồng thời nếu gọi chiều dài mối hàn là L (cm)

Thời gian để hàn mối hàn có chiều dài L là (t) thì ta có vận tốc hàn

Theo công thức (3) ta thấy thể tích của mối hàn bằng diện tích F (cm²) nhân với chiều dài mối hàn L (cm). Nếu nhân khối lượng riêng của kim loại 7,85g/cm³ thì nó chính là khối lượng của kim loại nóng chảy của mối hàn là G

Vì vậy thời gian hàn tính cho mối hàn sấp sẽ là:

      Nếu khi hàn đứng thì thời gian sẽ cộng thêm lên 25% so với thời gian khi hàn sấp.

      Nếu khi hàn ngang thì tăng 30%

Nếu khi hàn trần thì tăng 60%

Trong đó:

      G có thể tính toán hoặc sử dụng bảng có sẵn

      K_H là hệ số nóng chảy dùng bảng

      I là cường độ dòng điện hàn

      Để đơn giản hơn thời gian cơ bản được dùng theo bảng sau:

Thời gian cơ bản hàn thép Carbon thấp C < 0,25%

DẠNG HÀN	Thời gian cơ bản hàn tấm dày tính bằng phút
Hàn gấp mép	4	4	4	4	4	4	4	4	4
Hàn giáp mối có Hoặc không vát cạnh	4	9	10	11	12	14	14	14	14
Hàn giáp mối vát cạnh 350	4	9	10	11	12	20	25	30	50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X .2  AN TOÀN LAO ĐỘNG KHI HÀN ĐIỆN:

X .2.1 Bảo hộ lao động

                  Quá trình hàn điện, ánh sáng hồ quang hàn có tia hồng ngoại, tử ngoại và những tia ánh sáng khác rất mạnh. Các tia sáng đó tuy có ảnh hưởng khác nhau nhưng đề có hại cho sức khỏe con người. Những kim loại nóng chảy trong quá trình hàn văng bắn gây cháy bỏng và có thể gây nên những hỏa hoạn lớn khi nơi hàn điện có những vật liệu, những chất dễ cháy. Vì vậy người thợ khi thao tác hàn cần hết sức chú ý đến biện pháp an toàn.

Cần có đầy đủ trang bị bảo hộ lao động như mặt nạ hàn, kính, mũ, găng tay, giày da, áo bạt hàn.v.v...

Gần nơi làm việc phải sạch sẽ, không có những chất gây cháy nổ. Khi hàn ở trên cao phải có dây an toàn. Bắt buộc thợ hàn phải có giấy chứng nhận y tế về khả năng thích hợp với công việc ở trên cao, chỗ đứng của người thợ phải chắc chắn và cách điện, xung quanh nơi làm việc phải có những tấm che chắn hồ quang. Khoảng cách tối thiểu từ khu vực làm việc đến các chất dễ cháy ít nhất 10m

X .2.2  An toàn tránh điện giật:

Vỏ ngoài của máy hàn, cầu dao phải tiếp đất tốt

Các dây dẫn để hàn có vỏ cao su đủ dày, cách điện tốt, tránh dùng các loại dây vỏ nhựa đã cháy hoặc gãy tiết diện ngang của dây không nhỏ hơn

25mm². Khi đóng, ngắt cầu dao phải đứng lệch về một bên. Găng tay, giày, quần áo và kìm hàn phải khô ráo.

Làm việc ở những nơi ẩm ướt phải có giày cao su và gỗ, ván khô lót dưới chân. Khi hàn trong những ống tròn, thùng chứa bằng kim loại phải có tấm cách điện ở chân, tránh thân thể tiếp xúc với vật hàn, phải đảm bảo đầy đủ ánh sáng phục vụ khi cần thiết.

Khi hàn những thùng chứa, két xăng.v.v...trước khi hàn phải cọ rửa phơi khô rồi mới được hàn. Khi làm việc ở những nơi như nồi hơi, ống kín thì phải thường xuyên thay đổi nhau, chỗ làm việc phải thoáng gió. Khi có người bị điện giật phải ngắt cầu dao, không được dùng tay kéo.

Khi sử dụng máy phát hàn chạy bằng máy nổ, để loại trừ việc quay động cơ máy nổ với tốc độ cao ở mức nguy hiểm trước khi đóng máy phát hàn cần kiểm tra sức căng của dây đai, của quạt gió và bộ điều chỉnh số vòng quay. Khi căng dây đai giữa các puli máy phát và quạt gió thì độ võng của dây đai không nhiều hơn 12 – 15mm và giữa giữa puli quạt gió với bộ điều chỉnh vòng quay không nhiều hơn 10 – 12mm. Tuyệt đối cấm làm việc với máy phát hàn khi dây đai yếu, bộ điều chỉnh tốc độ hỏng hóc, hệ thống quạt gió trục bơm nước yếu.v.v...

Theo dõi không được để có xăng rò rĩ ra khỏi thùng chứa và các ống dẫn. Để kiểm tra mức nguyên liệu cần dùng thước thăm mức xăng. Luôn chuẩn bị sẵn các bình cứu hỏa tại các khu vực làm việc.

An toàn lao động là công việc rất cần thiết và bắt buộc đối với tất cả    mọi người, kể cả thợ bậc cao đến thợ mới học việc. Cần chú ý giữ gìn an toàn lao động, cho người cho thiết bị, cho mình và cho cả mọi người.

PHỤ CHƯƠNG  XI   VẬT LIỆU HÀN VÀ BẢN VẼ HÀN

XI .1 QUY ƯỚC KÝ HIỆU MỐI HÀN:

XI .1.1  Cách biểu diễn mối hàn trên bản vẽ:

Không phụ thuộc vào phương pháp hàn, các mối hàn trên bản vẽ được quy ước như sau: mối hàn nhìn thấy được biểu diễn bằng nét liền cơ bản (a), mối hàn khuất được biểu diễn bằng nét đứt (b)

Không phụ thuộc vào phương pháp hàn, các mối hàn điểm trên bản vẽ được quy ước như sau:

  Mối hàn điểm nhìn thấy được biểu diễn bằng dấu +, dấu này được vẽ bằng nét liền cơ bản.

Để chỉ mối hàn điểm, quy ước dùng một đường gióng và nét gạch ngang của đường gióng. Nếu nét gạch ngang này được kẻ song song với đường bằng của bản vẽ, tận cùng của đường gióng có một nửa mũi tên chỉ vào vị trí mối hàn

        Để biểu diễn mối hàn nhiều lớp, quy ước dùng các đường viền riêng và các chữ số La Mã để chỉ thứ tự lớp hàn

        Đối với các mối hàn phi tiêu chuẩn (do người thiết kế qui định) cần phải chỉ dẫn kích thước các phần tử kết cấu chúng trên bản vẽ (e)

Những quy ước ký hiệu phụ để ký hiệu mối hàn được chỉ dẫn theo Bảng 11.1

Ký hiệu	Y Nghĩa ký hiệu phụ	Vị trí ký hiệu phụ
Phụ		Phía chính	Phía phụ
1	2	3	4
	Phần lồi  của mối hàn  được cắt đi cho bằng với bề mặt kim loại cơ bản
	Mối hàn được gia công  để có  sự  chuyển tiếp đều từ kim loại mối hàn  đến kim loại cơ bản
	Mối hàn được thực hiện khi lắp ráp
	Mối hàn gián đoạn phấn bố không đều kiểu mắt xích Góc nghiêng ký hiệu  so với nét gạch ngang  của đường dóng  chỉ vị trí hàn là 600
	Mối hàn phân bố so le
	Mối hàn được thực hiện theo chu vi kín  đường kính của kí hiệu  d = 3-4mm
	Mối hàn được thực hiện theo  đường chu vi hở  kí hiệu này  chỉ dùng cho mối hàn nhìn thấy  kích thước kí hiệu cao 3-5mm dài 6-10mm

 

Chú ý: phía chính và phía phụ ở đây được qui ước như sau:

Đối với mối hàn khi hàn cả hai phía nhưng không đối xứng thì phía chính là phía mà mối hàn có chiều sâu lớn hơn

Đối với mối hàn một phía thì phía chính là phía được thực hiện hàn

Đối với mối hàn hàn cả hai phía đối xứng thì phía chính hay phía phụ là phía bất kỳ, phía nào chính cũng được

XI .1.2  Cấu trúc qui ước ký hiệu mối hàn tiêu chuẩn như sau:

Bbv là hàn bán tự động trong môi trường khí tự động

T là liên kết hàn chữ  T

        6 là chiều cao cạnh mối hàn 6mm

100 là chiều dài mối hàn 100mm

200 là khoảng cách giữa mối hàn thứ nhất đến mối hàn thứ hai là 200mm

É là hàn đường bao hở

 

1. Một  số qui ước cần dùng:

Dùng chữ cái in hoa có chỉ số hoặc không có chỉ số là chữ in thường để ký hiệu phương pháp hàn

T là hàn hồ quang tay

Đ ... là hàn tự động dưới thuốc không dùng tấm lót đệm thuốc hay hàn đính trước

Đ_t ... là hàn tự động dưới thuốc dùng tấm lót bằng thép

Đ_bv hàn tự động trong môi trường khí bảo vệ

Bbv ... là hàn bán tự động trong môi trường khí bảo vệ

m ... là liên kết hàn giáp mối

t ... là liên kết hàn chữ T

g ... là liên kết hàn góc

c ... là liên kết hàn chồng

đ ... là liên kết tán đinh

Cách ghi ký hiệu mối hàn: ký hiệu qui ước của mối hàn được ghi trên bản vẽ theo một trình tự nhất định và ghi trên giá ngang của đường gióng đối với hàn nhìn thấy và dưới giá ngang của đường gióng đối với hàn khuất. Cuối đường gióng có nửa mũi tên chỉ vào vị trí mối hàn. Ngoài ra có thể tham khảo qui ước các kiểu mối hàn được ghi ở bảng 2 trích: TCVN-1091-75 tài liệu Vẽ Kỹ Thuật của Nguyễn Hữu Quế, Nhà Xuất Bản Đại Học và Giáo Dục Chuyên Nghiệp.

XI .2.   VẬT LIỆU HÀN ... KÝ HIỆU KIM LOẠI VÀ HỢP KIM:      

                (TCVN-1659-75)

XI .2.1Ký hiệu thép:

• Ký hiệu thép Carbon chất lượng thường: có 3 nhóm

Nhóm 1: chất lượng quy định theo cơ tính, cách ký hiệu như sau:

Hai chữ CT biểu thị cho thép

              Hai chữ số tiếp theo chỉ độ bền kéo nhỏ nhất (kg/mm²) đằng sau chữ số nếu có chữ S, biểu thị thép sôi, chữ n biểu thị thép nửa lắng, không có ký hiệu cho thép lắng.

Ví dụ: CT34s là thép Carbon chất lượng thường nhóm 1có độ bền kéo ck = 34kg/mm² ... s là thép sôi

Nhóm 2: chất lượng quy định theo thành phần hóa học, cách ký hiệu như nhóm 1, chỉ thêm số 2 ở cuối cùng và có gạch nối (-)

Ví dụ: CT34s – 2 ... là thép Carbon chất lượng thuờng nhóm 2

Nhóm 3: chất lượng quy định theo thành phần hóa học và cơ tính, ký hiệu như nhóm 2 nhưng thay số 2 ở cuối bằng số 3

Ví dụ: CT34s – 3

 

• Thép Carbon chất lượng tốt:

Cách ký hiệu như sau: chữ  C đầu tiên biểu thị thép, tiếp theo là con số chỉ hàm lượng trung bình, nguyên tố Carbon tính theo phần vạn. Sau chữ số có ghi chữ S chỉ thép sôi, chữ n chỉ thép nửa lắng, không có ký hiệu cho thép lắng.

Ví dụ: C8 ... là thép Carbon chất lượng tốt có hàm lượng Carbon là 0,08% thép lắng

 

• Thép Carbon dụng cụ:

Bắt đầu ký hiệu bằng hai chữ CD, tiếp theo là con số chỉ hàm lượng Carbon trung bình tính theo phần vạn. Nếu tiếp sau là chữ A biểu thị thép chất lượng cao nghĩa là thép ít tạp chất Phốt pho, Lưu huỳnh.

Ví dụ: CD80A ... là chỉ thép Carbon chất lượng tốt chứa 0,8% Carbon

 

• Thép hợp kim:

Bắt đầu bằng con số chỉ hàm lượng Carbon trung bình tính theo phần nghìn, tiếp theo là các ký hiệu hóa học của nguyên tố hợp kim kèm theo là con số chỉ hàm lượng nguyên tố đó có giá trị xấp xỉ bằng 1%

Ví dụ: 10Mn2Si ...          10 ... là chỉ 0,1% Carbon

                                          Mn ... là Mangan

                                          2% ... Mangan

                                          Si ... chỉ Silic

                                          1% ... Silic

 

XI .2.2  Ký hiệu gang:

• Gang xám:

Ký hiệu gang xám bằng hai chữ GX, tiếp theo là hai con số cách nhau bằng gạch nối (-), mỗi con số gồm hai chữ số trong đó chữ số thứ nhất chỉ độ bền kéo nhỏ nhất (kg/mm²), chữ số thứ hai chỉ độ bền uốn nhỏ nhất (kg/mm²)

Ví dụ: GX.15-32

 

• Gang cầu:

Ký hiệu bằng hai chữ GC tiếp theo bằng hai con số chỉ độ bền kéo nhỏ nhất và độ giãn dài tương đối

Ví dụ: GC.60-02

 

• Gang dẻo:

Ký hiệu bằng hai chữ GZ, tiếp theo giống như gang cầu

Ví dụ: GZ.33-08 GZ ... gang dẻo

                                          ok = 33 kg/mm²

                                          độ giãn dài tương đối 0,8%

 

      Ngoài ra, còn nhiều ký hiệu quy ước của các nước như Trung Quốc, Nga, Mỹ.v.v... về các loại vật liệu, hãy tham khảo ở tài liệu “Cẩm nang hàn” của NXB Khoa Học Kỹ Thuật in năm 1998