Giáo Trình Hàn Hồ Quang Dây Lõi Thuốc FCAW Cơ Bản

Giáo trình hàn hồ quang dây lõi thuốc FCaw cung cấp kiến thức cơ bản cho nghề hàn trung cấp, giúp nâng cao kỹ năng và hiệu quả công việc.

• Tác giả: Huỳnh Văn Mà
• Trường học: Trường Cao Đẳng Cơ Giới Quảng Ngãi
• Chuyên ngành: Hàn
• Đề tài: Giáo Trình Hàn Hồ Quang Dây Lõi Thuốc FCAW Cơ Bản
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Địa điểm: Quảng Ngãi

Mục lục chi tiết

• LỜI GIỚI THIỆU
• 1. BÀI 1: NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN KHI HÀN FCAW
• 2. BÀI 2: VẬN HÀNH MÁY HÀN FCAW
• 3. BÀI 3: HÀN LIÊN KẾT GÓC THÉP CÁC BON THẤP – VỊ TRÍ HÀN (1F)
• 4. BÀI 4: HÀN GIÁP MỐI THÉP CÁC BON THẤP - VỊ TRÍ HÀN (1G)
• 5. BÀI 5: HÀN LIÊN KẾT GÓC THÉP CÁC BON THẤP – VỊ TRÍ HÀN (2F)
• 6. BÀI 6: HÀN LIÊN KẾT GÓC THÉP CÁC BON THẤP – VỊ TRÍ HÀN (3F)
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình hàn hồ quang dây lõi thuốc FCAW

Giáo trình hàn hồ quang dây lõi thuốc FCAW cơ bản là tài liệu quan trọng trong đào tạo nghề hàn trung cấp. Tài liệu này không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn hướng dẫn thực hành cho học viên. Mục tiêu chính của giáo trình là nâng cao chất lượng đào tạo, đáp ứng nhu cầu của thị trường lao động. Nội dung giáo trình được biên soạn dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế và yêu cầu thực tiễn của ngành hàn.

1.1. Mục tiêu và nội dung chính của giáo trình

Giáo trình bao gồm các nội dung như nguyên lý hàn FCAW, vật liệu hàn, thiết bị hàn và các kỹ thuật hàn cơ bản. Mục tiêu là giúp học viên nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết để thực hiện các mối hàn chất lượng cao.

1.2. Đối tượng áp dụng giáo trình hàn FCAW

Giáo trình này được áp dụng cho học viên các chương trình đào tạo nghề hàn trung cấp, cao đẳng và các cơ sở đào tạo nghề khác. Nó cũng có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các kỹ thuật viên trong ngành hàn.

II. Những thách thức trong việc giảng dạy hàn hồ quang FCAW

Việc giảng dạy hàn hồ quang dây lõi thuốc FCAW gặp nhiều thách thức. Một trong những vấn đề chính là sự thiếu hụt trang thiết bị hiện đại và giáo viên có trình độ chuyên môn cao. Ngoài ra, việc cập nhật kiến thức mới và công nghệ hàn cũng là một thách thức lớn.

2.1. Thiếu hụt trang thiết bị và cơ sở vật chất

Nhiều cơ sở đào tạo chưa đầu tư đủ trang thiết bị hiện đại cho việc giảng dạy hàn FCAW. Điều này ảnh hưởng đến chất lượng đào tạo và khả năng thực hành của học viên.

2.2. Cập nhật công nghệ hàn mới

Công nghệ hàn liên tục phát triển, do đó giáo viên cần thường xuyên cập nhật kiến thức mới để truyền đạt cho học viên. Việc này đòi hỏi sự nỗ lực và đầu tư thời gian từ phía giáo viên.

III. Phương pháp giảng dạy hiệu quả trong hàn FCAW

Để nâng cao hiệu quả giảng dạy hàn hồ quang FCAW, cần áp dụng các phương pháp giảng dạy tích cực. Việc kết hợp lý thuyết và thực hành sẽ giúp học viên nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết.

3.1. Phương pháp giảng dạy tích cực

Sử dụng các phương pháp như thuyết trình, thảo luận nhóm và thực hành sẽ giúp học viên tiếp thu kiến thức một cách hiệu quả hơn. Việc này cũng khuyến khích sự tham gia của học viên trong quá trình học.

3.2. Tích hợp công nghệ vào giảng dạy

Sử dụng công nghệ như mô hình 3D và phần mềm mô phỏng trong giảng dạy hàn FCAW sẽ giúp học viên hình dung rõ hơn về quy trình hàn và các kỹ thuật cần thiết.

IV. Ứng dụng thực tiễn của hàn hồ quang FCAW

Hàn hồ quang dây lõi thuốc FCAW được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như xây dựng, chế tạo máy và sản xuất công nghiệp. Kỹ thuật này giúp tạo ra các mối hàn chắc chắn và bền vững.

4.1. Ứng dụng trong ngành xây dựng

Trong ngành xây dựng, hàn FCAW được sử dụng để kết nối các cấu kiện thép, đảm bảo độ bền và an toàn cho công trình. Kỹ thuật này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí thi công.

4.2. Ứng dụng trong sản xuất công nghiệp

Hàn FCAW cũng được áp dụng trong sản xuất các thiết bị máy móc, giúp tạo ra các sản phẩm có chất lượng cao và đáp ứng yêu cầu khắt khe của thị trường.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của hàn FCAW

Hàn hồ quang dây lõi thuốc FCAW có tiềm năng phát triển lớn trong tương lai. Với sự tiến bộ của công nghệ và nhu cầu ngày càng cao về chất lượng sản phẩm, kỹ thuật này sẽ tiếp tục được cải tiến và ứng dụng rộng rãi.

5.1. Triển vọng phát triển công nghệ hàn

Công nghệ hàn sẽ tiếp tục phát triển với sự ra đời của các thiết bị hiện đại và vật liệu mới. Điều này sẽ giúp nâng cao chất lượng mối hàn và giảm thiểu chi phí sản xuất.

5.2. Nhu cầu nhân lực trong ngành hàn

Nhu cầu về nhân lực có kỹ năng hàn FCAW sẽ tăng cao trong tương lai. Do đó, việc đào tạo và phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao là rất cần thiết.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Mô đun: Hàn hồ quang dây lõi thuốc (FCAW) cơ bản (mã số mô đun: MĐ31, phân bổ mã bài giảng MĐ23 trong chương trình khung) do Huỳnh Văn Mà chủ biên, được lưu hành nội bộ tại Trường Cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi (thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn). Giáo trình được biên soạn căn cứ theo chương trình khung đào tạo nghề Hàn do Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội ban hành, phục vụ trực tiếp cho bậc đào tạo Trung cấp và Cao đẳng nghề Hàn.

Trong chương trình đào tạo chuyên ngành, đây là mô đun chuyên môn tự chọn có thời lượng 90 giờ (tương đương 3 tín chỉ). Về vị trí môn học, mô đun được bố trí giảng dạy sau khi người học đã hoàn thành các môn học cơ sở kỹ thuật (MH07 đến MH12) và các mô đun kỹ thuật cơ bản (MĐ13 đến MĐ15), đồng thời có thể bố trí học song song với các mô đun hàn hồ quang tay và hàn khí (MĐ17 đến MĐ19).

Mục tiêu học tập (learning outcomes) của giáo trình tập trung vào ba nhóm chuẩn đầu ra:

• Kiến thức: Trình bày chính xác cấu tạo, nguyên lý làm việc của thiết bị hàn FCAW; giải thích bản chất, đặc điểm, công dụng của phương pháp; phân loại chính xác vật liệu hàn, khí bảo vệ; tính toán và lựa chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật liệu; nắm vững quy trình kiểm tra, đánh giá chất lượng mối hàn và các quy tắc an toàn phân xưởng.
• Kỹ năng: Vận hành thành thạo thiết bị, dụng cụ hàn FCAW; thực hiện các đường hàn liên kết góc và giáp mối thép cacbon thấp ở các vị trí không gian 1F, 1G, 2F, 3F đảm bảo yêu cầu kỹ thuật; nhận diện và xử lý các khuyết tật mối hàn.
• Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Tuân thủ quy chuẩn, quy phạm an toàn lao động và quy trình công nghệ; rèn luyện tác phong kỷ luật, cẩn thận và tính chính xác trong môi trường sản xuất công nghiệp.

Cấu trúc giáo trình được tiếp cận theo mô hình tích hợp lý thuyết và thực hành (24 giờ lý thuyết, 58 giờ thực hành/thảo luận, 8 giờ kiểm tra), chia thành 6 bài học logic từ cơ sở lý thuyết, vận hành máy đến các bài tập hàn kết cấu cụ thể theo chuẩn kỹ thuật quốc tế.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình gồm 6 bài học trọng tâm được sắp xếp theo tiến trình phát triển kỹ năng:

• Bài 1: Những kiến thức cơ bản khi hàn FCAW (12 giờ Lý thuyết): Cung cấp nguyên lý nhiệt học và môi trường bảo vệ của quá trình hàn hồ quang điện cực nóng chảy (GMAW/FCAW); phân loại khí bảo vệ (khí trơ Argon, Heli; khí hoạt tính $\text{CO}_2$, hỗn hợp $\text{CO}_2 + \text{O}_2$, $\text{CO}_2 + \text{Ar}$); hệ thống tiêu chuẩn dây hàn theo AWS (tiêu chuẩn ER XX S - X, các mác dây từ E70S-2 đến E70S-7) và tiêu chuẩn EN (ví dụ mác dây ESAB OK AristoRod 12.50, tiêu chuẩn G3Si1); cấu tạo cụm mỏ hàn (ống chụp khí, ty tiếp xúc, chi tiết cách điện, ống dẫn hướng); bảng phân loại khuyết tật mối hàn (rỗ khí - PO, ngậm xỉ - SI, nứt - CR, thiếu ngấu - LF, cháy chân - UC, lõm chân - RC, nứt đuôi lửa - Crater cracks, chỉ thị bề mặt - SD) kèm nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa; các tác động môi trường và an toàn lao động.

• Bài 2: Vận hành máy hàn FCAW (12 giờ: 2h Lý thuyết - 9h Thực hành - 1h Kiểm tra): Cấu tạo hệ thống máy hàn FCAW (nguồn AC/DC, tần số xung 0,5 - 10 Hz, điều chỉnh khí sớm/khí trễ); hệ thống cấp dây 4 bánh rulo dẫn động; kỹ thuật căn chỉnh áp lực bánh tỳ; quy tắc chọn đường kính dây hàn ($0,4\text{ mm} - 3,0\text{ mm}$); công thức thực nghiệm tính toán tương quan thông số: $\text{Cường độ dòng điện} = (\text{Điện áp} - 14) \times 20$ và $\text{Điện áp} = 14 + (0,05 \times \text{Cường độ})$; công thức tính lưu lượng khí bảo vệ: $Q = 10 \times d$ (lít/phút); bảng quy định tầm với điện cực theo đường kính dây ($5 - 24\text{ mm}$); kỹ thuật đặt góc nghiêng mỏ hàn ($5^\circ - 15^\circ$) và các quỹ đạo dao động mỏ hàn (giật lùi, xoáy ốc, răng cưa chữ Z, dích dắc).

• Bài 3: Hàn liên kết góc thép các bon thấp – vị trí hàn (1F) (10 giờ: 1h Lý thuyết - 9h Thực hành): Quy trình chuẩn bị phôi hàn thép cacbon thấp; chế độ sấy dây lõi thuốc ($230 - 250^\circ\text{C}$ trong 2 - 3 giờ); bảng thông số chế độ hàn góc 1F theo chiều dày phôi ($5 - 30\text{ mm}$): dòng điện $280 - 550\text{ A}$, điện áp $25 - 35\text{ V}$, lưu lượng khí $\text{CO}_2$ từ $8 - 16\text{ lít/phút}$; thao tác đặt góc mỏ hàn $30^\circ - 45^\circ$ so với đường đứng; kỹ thuật khống chế vũng hàn và duy trì khí trễ bảo vệ kim loại lỏng.

• Bài 4: Hàn giáp mối thép các bon thấp - Vị trí hàn (1G) (20 giờ: 1h Lý thuyết - 18h Thực hành - 1h Kiểm tra): Thông số hình học liên kết giáp mối (góc vát mép $60^\circ - 70^\circ$, khe hở đáy $0 - 2\text{ mm}$, chiều dày mép cùn $2 - 6\text{ mm}$); bảng thông số hàn nhiều lớp cho chiều dày thép từ $5\text{ mm}$ đến trên $40\text{ mm}$ (dòng hàn $300 - 600\text{ A}$, điện áp $25 - 38\text{ V}$, lưu lượng $\text{CO}_2$ từ $12 - 22\text{ lít/phút}$, phân lớp từ 1 đến 12 đường hàn); kỹ thuật hàn lót, hàn nóng và hàn phủ.

• Bài 5: Hàn liên kết góc thép các bon thấp – vị trí hàn (2F) (16 giờ: 1h Lý thuyết - 14h Thực hành - 1h Kiểm tra): Kỹ thuật gá đặt và thực hiện liên kết góc ngang (2F); hiệu chỉnh thông số chống chảy xệ kim loại lỏng về phía tấm nằm ngang; kiểm soát chiều sâu ngấu và kích thước chân mối hàn.

• Bài 6: Hàn liên kết góc thép các bon thấp – vị trí hàn (3F) (16 giờ: 1h Lý thuyết - 14h Thực hành - 1h Kiểm tra): Kỹ thuật hàn góc đứng hướng lên; quy tắc giảm dòng điện hàn từ 10% đến 15% so với vị trí hàn bằng; kỹ thuật đặt góc mỏ hàn ($80^\circ - 85^\circ$ khi hàn lót, $90^\circ$ khi hàn lớp nóng và phủ); kỹ thuật dừng hai biên khi dao động mỏ hàn để chống khuyết tật cháy cạnh.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

• Lý thuyết phân ly khí và nhiệt học hồ quang: Giải thích hiện tượng phân ly khí $\text{CO}_2$ ở nhiệt độ cao thành $\text{CO}$ và $\text{O}$ nguyên tử, tác động suy giảm điện tích thể tích tại vùng catot, cơ sở khoa học của việc sử dụng dòng một chiều cực tính nghịch (DCEP) trong hàn khí bảo vệ hoạt tính.
• Hệ thống tiêu chuẩn hóa vật liệu và mối hàn: Xây dựng kiến thức đọc - hiểu các chỉ số cơ tính, độ bền kéo, điều kiện xử lý nhiệt sau hàn (As Welding - A, PWHT - P) theo tiêu chuẩn của Hiệp hội Hàn Hoa Kỳ (AWS) và tiêu chuẩn châu Âu (EN).
• Nguyên lý truyền động cơ - điện: Cơ chế đồng bộ hóa giữa tốc độ cấp dây của motor, điện áp nguồn cấp và tốc độ nóng chảy của điện cực lõi thuốc.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Cài đặt và hiệu chỉnh các thông số máy hàn (dòng điện, điện áp, tốc độ dây, lưu lượng khí); bảo dưỡng cơ cấu đẩy dây và cụm mỏ hàn; sấy vật liệu hàn đúng dải nhiệt độ quy định.
• Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Khảo sát mối quan hệ giữa các thông số chế độ hàn và hình dáng hình học mối hàn; chẩn đoán bản chất khuyết tật mối hàn dựa trên dấu hiệu ngoại quan (như rỗ khí do ẩm khí bảo vệ, ngậm xỉ do dòng thấp, cháy cạnh do tốc độ di chuyển không đều).
• Kỹ năng thực hành chuyên môn (Practical competencies): Thực hiện chuẩn xác kỹ thuật gây hồ quang, duy trì cột hồ quang ổn định, chuyển động dao động mỏ hàn ở các tư thế không gian 1F, 1G, 2F, 3F trên kết cấu thép cacbon thấp đạt kích thước bản vẽ và tiêu chuẩn kỹ thuật.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Tiếp cận sư phạm (Pedagogical approach)

Giáo trình triển khai theo phương pháp dạy học tích hợp (kết hợp lý thuyết và thực hành). Hoạt động giảng dạy áp dụng các phương pháp tích cực:

• Người dạy: Sử dụng trình chiếu bài giảng, diễn giảng ngắn gọn, trực quan hóa cấu tạo thiết bị qua mô hình thực hành và bản vẽ; nêu vấn đề kỹ thuật để người học tư duy; thực hiện thao tác mẫu trước xưởng và tiến hành sửa sai trực tiếp tại vị trí thực hành của từng học viên.
• Người học: Làm việc cá nhân kết hợp thảo luận nhóm nhỏ (2 - 3 người) để nghiên cứu các chuyên đề kỹ thuật; chủ động đọc trước tài liệu trước mỗi buổi học.

Bài tập, tình huống và thực hành xưởng

• Bài tập tính toán chế độ công nghệ: Áp dụng các công thức liên hệ cường độ - điện áp và lưu lượng khí theo đường kính dây để lập bảng thông số hàn cho từng chiều dày phôi cụ thể.
• Xử lý tình huống sự cố (Case studies): Xử lý các sự cố vận hành như hiện tượng cháy ngược đầu dây (burnbacks), hồ quang cháy thất thường do mòn ống tiếp xúc (contact tube), dây hàn bị bẹp do lực ép bánh tỳ quá lớn, hay phương pháp xả khí ẩm đáy bình $\text{CO}_2$ trước khi hàn.
• Thực hành gia công: Luyện tập các bài hàn đính, hàn liên kết góc và hàn giáp mối vát mép nhiều lớp trên phôi thép dày từ $5\text{ mm}$ đến $40\text{ mm}$.

Phương pháp kiểm tra và đánh giá

Quy trình đánh giá được thực hiện theo Quy chế đào tạo ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội:

• Kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1, chiếm 40% trọng số điểm quá trình): 01 cột điểm đánh giá qua hỏi miệng, thuyết trình hoặc viết ngắn sau 10 giờ học (đánh giá chuẩn A1, C1, C2).
• Kiểm tra định kỳ (Hệ số 2): 03 cột điểm kết hợp lý thuyết và bài tập thực hành sau mỗi 20 giờ học (đánh giá chuẩn A2, B1, C1, C2).
• Thi kết thúc môn học (Chiếm 60% tổng điểm mô đun): Hình thức vấn đáp kết hợp thực hành trực tiếp trên phôi/mô hình sau 60 giờ học (đánh giá toàn diện các chuẩn đầu ra A1, A2, A3, B1, B2, C1, C2).
• Điểm đánh giá chấm theo thang điểm 10, quy đổi sang thang điểm chữ và thang điểm 4 theo quy chế đào tạo tín chỉ.

Hướng dẫn tự học

Học viên bắt buộc phải nghiên cứu giáo trình và tài liệu tham khảo trước khi lên lớp; tham gia tối thiểu 70% tổng thời lượng các giờ giảng tích hợp (vắng trên 30% thời lượng phải học lại mô đun); thực hiện đầy đủ các bài tập nhóm và báo cáo kết quả thực hành.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

• Tính liên thông và chuẩn hóa chương trình: Nội dung giáo trình được thiết kế đồng bộ theo chương trình khung của Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội, đảm bảo tính liên thông 3 cấp trình độ đào tạo nghề: Sơ cấp, Trung cấp và Cao đẳng nghề.
• Tích hợp hệ thống tài liệu tham khảo quốc tế: Giáo trình kế thừa cơ sở lý thuyết hàn nóng chảy từ các tài liệu trong nước (Nguyễn Thúc Hà, Bùi Văn Hạnh - 2002; Ngô Lê Thông - 2004) và cập nhật kiến thức từ các nguồn tài liệu tiêu chuẩn quốc tế:
  • The Procedure Handbook of Arc Welding - The Lincoln Electric Company.
  • Welding Science & Technology - Volume 1, American Welding Society (AWS, 2006).
  • ASME Section IX: Welding and Brazing Qualifications (American Society of Mechanical Engineers, 2007).
  • AWS D1.1: Structural Welding Code - Steel (AWS, 2008).
  • Tài liệu kiểm định chất lượng hàn của Viện Hàn Quốc tế (The Welding Institute - TWI).
  • Chương trình đào tạo Chuyên gia hàn quốc tế của Trung tâm Đào tạo và Chuyển giao Công nghệ Việt - Đức (2006).
• Gắn kết thực tiễn công nghiệp: Nội dung bài học và chế độ công nghệ được hiệu chỉnh dựa trên việc tham khảo ý kiến thực tế từ các doanh nghiệp cơ khí chế tạo trong nước, đáp ứng trực tiếp tiêu chuẩn tay nghề cho thị trường lao động kỹ thuật và xuất khẩu lao động.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Sinh viên và học viên đào tạo nghề: Phục vụ học sinh, sinh viên trình độ Trung cấp và Cao đẳng nghề Hàn tại các trường cao đẳng, trường trung cấp nghề hoặc các cơ sở đào tạo kỹ thuật cơ khí.
• Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các môn học cơ sở gồm: Vẽ kỹ thuật cơ khí (MH07), Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật (MH08), Vật liệu cơ khí (MH09), Cơ kỹ thuật (MH10), Kỹ thuật điện - Điện tử công nghiệp (MH11), Kỹ thuật an toàn và bảo hộ lao động (MH12), cùng các mô đun kỹ thuật MĐ13 (Quy trình hàn), MĐ14 (Kiểm tra và đánh giá chất lượng mối hàn) và MĐ15 (Chế tạo phôi hàn).
• Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chính thức, định chuẩn cấu trúc bài giảng tích hợp, xây dựng quy trình thao tác mẫu và lập barem đánh giá kỹ năng thực hành xưởng.
• Kỹ thuật viên và cán bộ kỹ thuật xưởng: Dùng làm tài liệu tra cứu thông số công nghệ hàn (dòng điện, điện áp, lưu lượng khí, cỡ dây) và tham chiếu xử lý khuyết tật mối hàn dây lõi thuốc trong sản xuất kết cấu thép.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Tài liệu được biên soạn phục vụ giảng viên và sinh viên ngành Hàn thuộc hệ đào tạo Trung cấp và Cao đẳng nghề, đồng thời phù hợp cho thợ hàn muốn chuẩn hóa kiến thức lý thuyết và kỹ năng thực hành phương pháp hàn dây lõi thuốc FCAW theo tiêu chuẩn công nghiệp.

2. Cần chuẩn bị những kiến thức nền tảng nào trước khi học mô đun này?

Người học cần hoàn tất các môn học kỹ thuật cơ sở (MH07 ÷ MH12) như đọc bản vẽ kỹ thuật cơ khí, dung sai đo lường, vật liệu kim loại, an toàn lao động và các kỹ thuật chế tạo phôi hàn, thiết lập quy trình hàn (MĐ13 ÷ MĐ15).

3. Điểm khác biệt của giáo trình so với các tài liệu hàn thông thường là gì?

Giáo trình phân tích chuyên sâu công nghệ hàn hồ quang dây lõi thuốc (FCAW) với các công thức tính chế độ hàn thực nghiệm, hướng dẫn chi tiết cấu tạo hệ thống mỏ hàn 2 kỳ/4 kỳ, cơ cấu đẩy dây 4 bánh rulo, kỹ thuật sấy dây hàn và bảng tra thông số hàn nhiều lớp cho liên kết giáp mối dày tới trên $40\text{ mm}$ có tham chiếu mã hiệu AWS và ASME Section IX.

4. Phương pháp tự học và rèn luyện kỹ năng thực hành hiệu quả là gì?

Người học cần làm việc nhóm 2 - 3 người để chuẩn bị nội dung thảo luận, nắm vững các công thức tương quan thông số kỹ thuật ($I-U$, lưu lượng khí theo đường kính dây), ghi nhớ góc nghiêng mỏ hàn ($5^\circ - 15^\circ$) và kỹ thuật dao động dừng hai bên biên khi hàn đứng 3F; đồng thời đảm bảo tham gia trên 70% thời lượng thực hành trực tiếp tại xưởng.

5. Giáo trình có các tài liệu bổ trợ nào đi kèm?

Giáo trình tích hợp hệ thống bảng tra chế độ công nghệ hàn theo chiều dày phôi, bảng chẩn đoán khuyết tật mối hàn kèm biện pháp khắc phục, câu hỏi ôn tập sau mỗi bài học, và hệ thống tham chiếu các tiêu chuẩn hàn quốc tế (AWS, ASME, TWI).

---

Kết luận

Giáo trình Mô đun: Hàn hồ quang dây lõi thuốc (FCAW) cơ bản của Trường Cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi cung cấp đầy đủ các dữ liệu kỹ thuật, nguyên lý vận hành thiết bị và quy trình công nghệ hàn thép cacbon thấp ở các vị trí không gian 1F, 1G, 2F và 3F. Tiến trình học tập từ Bài 1 đến Bài 6 tạo nền tảng chuyên môn cần thiết để người học tiếp tục học tập các mô đun chuyên sâu tiếp theo như Hàn ống (MĐ22) và Thực tập sản xuất (MĐ24). Để mở rộng năng lực nghề nghiệp, người học có thể tham khảo thêm các bộ tiêu chuẩn quốc tế AWS D1.1, ASME Section IX và tài liệu công nghệ của The Lincoln Electric Company được dẫn chiếu trong giáo trình.

Trích đoạn nội dung tài liệu

mở đầu - Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học nhớ các khâu chuẩn bị. - Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học Điều kiện thực hiện bài học - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học chuyên môn - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan. - Các điều kiện khác: Không có Kiểm tra và đánh giá bài học - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.  Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp:  Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng) 12  Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có  Kiểm tra định kỳ thực hành: không có Nội dung chính: 1. Nguyên lý và phạm vi ứng dụng của phương pháp hàn FCAW - Haøn hoà quang baèng ñieän cöïc noùng chaûy trong moâi tröôøng khí baûo veä laø quaù trình haøn noùng chaûy trong ñoù nguoàn nhieät haøn ñöôïc cung caáp bôûi hoà quang taïo ra giöõa ñieän cöïc noùng chaûy (daây haøn ) vaø kim loaïi neàn, hoà quang vaø kim loaïi noùng chaûy ñöôïc baûo veä khoûi taùc duïng cuûa moâi tröôøng xung quanh nhö oâxy, nitô.

Tieáng Anh goïi laø GMAW (Gas Metal Arc Weding). - Khí baûo veä coù theå laø khí trô ( Ar, He hoaëc hoãn hôïp Ar +He ) Khoâng taùc duïng vôùi kim loaïi loûng trong quaù trình haøn hoaëc caùc khí hoaït tính (CO2, CO2 +O2; CO2 +Ar … Coù taùc duïng chieám choã vaø ñaày khoâng khí ra khoûi vuøng haøn. - - Haøn hoà quang baèng ñieän cöïc noùng chaûy trong moâi tröôøng khí trô (Ar , He ) Tieáng Anh goïi laø phöông phaùp haøn MIG (Metal Inert Gas ), khí trô khoâng coù phaûn öùng hoaù hoïc vôùi beå haøn trong khi haøn, maët khaùc khí trô coù giaù thaønh cao neân khoâng ñöôïc öùng duïng roäng raõi chæ duøng ñeå haøn kim loaïi maøu vaø theùp hôïp kim. - Haøn hoà quang baèng ñieän cöïc noùng chaûy trong moâi tröôøng khí hoaït tính (CO2, CO2 +O2; CO2 +Ar …) tieáng Anh goïi phöông phaùp haøn MAG ( Metal Acitive Gas ).

Phöông phaùp haøn MAG söû duïng khí baûo veä CO2 ñöôïc öùng duïng roäng raõi do nhieàu öu 13 ñieåm. Vật liệu hàn FCAW. Daây haøn Khi haøn trong moâi tröôøng khí baûo veä, söï hôïp kim hoaù kim loaïi moái haøn nhaèm ñaûm baûo caùc tính chaát yeâu caàu cuûa moái haøn ñöôïc thöïc hieän chuû yeáu thoâng qua daây haøn. Do vaäy, nhöõng ñaëc tính cuûa quaù trình coâng ngheä haøn phuï thuoäc raát nhieàuvaøo ñaëc tính cuûa daây haøn.

Khi haøn MAG/CO 2 thöôøng söû duïng daây haøn coù ñöôøng kính töø 0. Söï oån ñònh cuûa quaù trình haøn cuõng nhö chaát löôïng cuûa moái haøn phuï thuoäc vaøo beà maët cuûa daây haøn, caàn chuù yù ñeán phöông phaùp baûo quaûn, caát giöõ vaø bieän phaùp laøm saïch daây haøn neáu bò gæ hoaëc baån. Moät trong bieän phaùp giaûi quyeát laøsöû duïng daây haøn ñöôïc maï lôùp ñoàng. Daâymaï ñoàng seõ naâng cao chaát löôïng beà maët vaø khaû naêng choáng gæ toát, ñoàng thôøi naâng cao tính oån ñònh cuûa quaù trình haøn.

Theo heä thoáng tieâu chuaån AWS kyù hieäu daây haøn theùp caùc bon thoâng duïng nhö sau ER XX S – X (1) (2) (3) (4) (1) – ER : Kyù hieäu ñieän cöïc que haøn phuï. 14 (2) - Ñoä beàn keùo toái thieåu (Ksi ) (3) - S : Solid (loõi ñaëc) (4) - Soá chæ thò loaïi khí söû duïng hoaëc chöõ chæ thò nguyeân toá hôïp kim (khi haøn GMAW) con soá 2 ñeán 7 laø khí CO2 Moät soá daây haøn thoâng duïng theo AWS .Baûng 1 Kyù hieäu Ñieàu kieän haøn Cô tính theo AWS Cöïc tính Khí baûo Giôùi haïn Giôùi haïn Ñoä giaõn veä beàn keùo chaûy daøi % cuûa lieân cuûa kim (min) keát loaïi moái (min )psi haøn (min )p si E 70S -2 DCEP CO2 72000 60000 22 E 70S -3 DCEP CO2 72000 60000 22 E 70S -4 DCEP CO2 72000 60000 22 E 70S -5 DCEP CO2 72000 60000 22 E 70S -6 DCEP CO2 72000 60000 22 E 70S -7 DCEP CO2 72000 60000 22 Kyù hieäu Ñieàu kieän haøn Cô tính theo AWS C Mn Si Caùc nguyeân toá khaùc E 70S -2 0.80 15 Ghi chuù :Ñoái vôùi theùp hôïp kim thaáp thöôøng söû duïng daây haøn coù kyù hieäu ER – 80S – 02. Ký hiệu theo tiêu chuẩn EN: VÍ DUÏ: Daây haøn cuûa ESAB (Thuî Ñieån): Trade Name: OK AristoRod 12. 50: Giôùi haïn chaûy Reh=500 N/mm2.

3: Thöû va ñaäp ôû -30 ñoä C. M: Söû duïng khí CO2 ñeå baûo veä. G3Si1: Thaønh phaàn hoaù hoïc(tra baûng). Khí baûo veä.

Caùc yeâu caàu cuûa khí CO2 duøng cho haøn. - Ñoä tinh khieát khí CO2 khoâng döôùi 99,5%. - ÔÛ traïng thaùi töï do khoâng chöùa nöôùc. - Löôïng hôi nöôùc khoâng quaù 0,18g/1m3 khí.

Hieän nay ôû nhieàu nöôùc khí CO2 trong coâng nghieäp ñöôïc saûn xuaát vôùi ñoä tinh khieát raát cao ngoaøi ra coøn söû duïng khí CO2 thöïc phaåm ñeå haøn. ÔØ Vieät Nam cuõng ñaõ xaûn xuaát khí CO 2 chuyeân haøn. Tuy vaäy khí caùc bon níc chuyeân cho haøn cuõng nhö thöïc phaåm cuõng coøn nhieàu taïp chaát ñaëc bieät laø hôi aåm. - Khí CO2 laø khí 3 nguyeân töû.

Noù ñöôïc söû duïng trong coâng nghieäp döôùi 3 daïng: Raén, loûng vaø khí. Tuyø theo coâng ngheä vaø quy moâ saûn xuaát giaù caû khí CO2 thay ñoåi trong phaïm vi roäng (3 – 4laàn). Khí CO2 khoâng maøu, muøi nheï, ôû 0 0C vaø 760mm Hg coù khoái löôïng naëng hôn khoâng khí 1,524 laàn vaø khoái löôïng rieâng 1,97686 g/lít. Dung tích tôùi haïn 2,16 lít/kg, nhieät ñoä ñoâng ñaëc -56,60C.

- Ñeå haøn phaàn lôùn söû duïng khí CO2 thöïc phaåm chöùa trong bình ôû traïng thaùi loûng. Khí CO 2 loûng khoâng maøu, khoái löôïng rieâng thay ñoåi nhanh vôùi nhieät ñoä. Khi bay hôi 1kg khí loûng ôû 0 0C vaø 760 mm Hg taïo 506,8 lít khí. Moãi bình tieâu chuaån dung tích 40 lít chöùa ñöôïc 25 kg nöôùc chieám 67,5% khoái löôïng bình vaø taïo 12,67 m3 khí CO2 bay hôi.

16 - Chaát taïp chính cuûa khí CO2 coù haïi tôùi quaù trình haøn vaø tính chaát moái haøn laø khoâng khí (Nitô cuûa khoâng khí) vaø nöôùc. Khoâng khí naèm ôû phaàn treân bình, coøn nöôùc ôû phaàn döôùi. - Ñeå giaûm bôùt chaát taïp trong khoâng khí CO 2, tröôùc khi duøng caàn xaû phaàn treân chöùa khoâng khí vaøo khí quyeån vaø loaïi tröø hôi nöôùc baèng caùch nheï nhaøng môû van bình sau khi laät ngöôïc bình (ñaùy leân treân) trong thôøi gian 15 – 20 phuùt. Thaønh phaàn khí caùc bon nic xaûn xuaát ôû nöôùc ngoaøi vaø ôû Vieät Nam % Khí Loaïi I Loaïi II Thöïc SX taïi Vieät phaåm nam CO2 99.3 (H20) Ñeå haøn theùp caùc bon , theùp hôïp kim thaáp coøn söû duïng hoãn hôïp khí CO2 vôùi oâxy (20-30% O2.

Haøn nöûa töï ñoäng trong khí baûo veä caùc boníc coù theå thöïc hieän ñöôïc moïi vò trí trong khoâng gian vaø noù ñang thay theá daàn phöông phaùp haøn thuû coâng que haøn thuoác boïc vaø caû haøn nöûa töï ñoäng döôùi thuoác a. Đặc điểm của các loại khí trơ: Mặc dù khí trơ không phản ứng với kim loại, vai trò của các loại khí trơ là ngăn cản không cho không khí tiếp xúc với kim loại lỏng của mối hàn , thông thường người ta dùng loại Ar, He, hổn hợp khí Ar + He để bảo vệ vũng hàn. Tuy nhiên khi hàn trong môi trường khí bảo vệ khí Ar và đặc biệt là He có điện thế kích thích và điện thế ion hóa cao do đó gây cản trở việc mồi hồ quang. Nhưng một khi đã hình thành hồ quang thì hồ quang cháy ổn định trong môi trường khí trơ do không phải tổn thất năng lượng vào việc phân ly khí.

Ngoài ra do cấu tạo quỷ đạo điện tử lớp ngoài cùng của khí trơ, khả năng hình thành các ion âm từ nguyên tử cũng bị loại trừ dẫn đến độ ổn định của hồ quang  Khí Argon : Đặc điểm: 1. Hình dạng mối hàn tốt 2. Chiều sâu nóng chảy nhỏ hơn so với khí bảo vệ CO2. Có thể xảy ra hiện tượng không ngấu của bề mặt rãnh hàn.

Để có dạng dịch chuyển tia của điện cực cần có 80% Ar. Có thể hàn ở các tư thế khác nhau. Hỗn hợp Ar + ( 3-10)%CO2 hoặc Ar + (1-5)% O2. 17 Thường dùng cho dịch chuyển dạng tia của điện cực.

Tỷ lệ Ar càng thấp cần phải có điện áp càng cao hơn cần cho việc thiết lập chiều dài hồ quang thích hợp cho dịch chuyển dạng tia. Hình dạng mối hàn tốt. Ít bắn tóe kim loại 3. Là hỗn hợp tất nhất để ngăn ngừa hàn không ngấu.

Chỉ hàn được ở tư thế hàn sấp. Tốt nhất khi hàn tấm dày. Đặc điểm của khí CO2 khi dùng để bảo vệ. Khi hàn do nhiệt của hồ quang khí CO 2 bị phân ly thành khí CO và Oxi nguyên tử.

Khi đó hồ quang sẻ bị bảo hòa oxi ( là chất có điện thế ion hóa cao và có ai lực mạnh với điện tử). Các nguyên tử oxi kết hợp với các điện tử để trở thành ion âm, các ion này lại tái kết hợp với ion dương. Điều này làm giảm điện tử trong vùng hồ quang, việc giảm lượng ion sẻ làm giảm giá trị điện tích thể tích tại vùng gần catod, và các điện tử sẻ không có được gia tốc cần thiết tại vùng catod. Một khi có động năng yếu các điện tử dể kết hợp với các ion và nguyên tử oxi và kết quả làm giảm mức độ ion hóa.

Điều này còn trầm trọng hơn khi sử dụng dòng xoay chiều một phần các ion tập trung tại anot làm tăng điện tích thể tích âm tại đó, khi dòng điện đổi chiều lúc các điện tích thể tích vùng anod hướng vào nhau sẻ xảy ra tái kết hợp ion để thành nguyên tử. Do đó người ta không sử dụng dòng xoay chiều cho hàn khí bảo vệ CO 2 mà sử dụng dòng DC- Đặc điểm : 1. Chiêu sâu chảy lớn nhất. Chi phí thấp.

Hồ quang không êm , bắn tóe nhiều. Không thuận lợi cho dịch chuyển dạng tia. Có thể hàn ở nhiều tư thế khác nhau.