Giáo Trình Hàn Kim Loại Màu: Đào Tạo Nghề Chất Lượng Cao

Giáo trình về hàn kim loại màu nghề hàn trình độ cao đẳng, biên soạn theo chương trình đào tạo chuẩn, hệ thống hóa kiến thức từ cơ bản đến nâng cao.

• Tác giả: Nguyễn Nhật Minh
• Trường học: Cần Thơ
• Chuyên ngành: Hàn Kim Loại Màu
• Đề tài: Giáo Trình Hàn Kim Loại Màu: Đào Tạo Nghề Chất Lượng Cao
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Cần Thơ

Mục lục chi tiết

• TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
• LỜI GIỚI THIỆU
• 1. CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO
• 1.1. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim đồng, vật liệu hàn đồng
• 1.2. NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN HÀN KIM LOẠI MÀU
• 1.2.1. Những đặc điểm của hàn đồng và hợp kim của đồng
• 1.2.2. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn nhôm và hợp kim nhôm
• 1.2.3. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn niken và hợp kim niken
• 1.2.4. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn kẽm và hợp kim kẽm
• 1.2.5. Thực tập sản xuất
• 1.3. HÀN NHÔM TẤM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG
• 1.3.1. Đặc điểm khó khăn khi hàn nhôm, hợp kim nhôm, vật liệu hàn nhôm
• 1.3.2. Chuẩn bị dụng cụ, Thiết bị hàn TIG
• 1.3.3. Chuẩn bị phôi hàn
• 1.3.4. Kỹ thuật nhôm và hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG
• 1.3.5. Kiểm tra chất lượng mối hàn
• 1.4. HÀN THÉP TRẮNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG
• 1.4.1. Đặc điểm khó khăn khi hàn thép trắng
• 1.4.2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn TIG
• 1.4.3. Kỹ thuật hàn giáp mối
• 1.4.4. Kiểm tra chất lượng mối hàn
• 1.4.5. Công tác an toàn lao động khi hàn điện
• 1.5. HÀN ĐỒNG HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP
• 1.5.1. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim đồng
• 1.5.2. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị hàn khí
• 1.5.3. Kỹ thuật hàn
• 1.5.4. Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn
• 1.5.5. Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng
• 1.6. HÀN ĐỘNG VÀ HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP
• 1.6.1. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim đồng, vật liệu hàn đồng
• 1.6.2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn hồ quang tay
• 1.6.3. Kỹ thuật hàn
• 1.6.4. Kiểm tra chất lượng mối hàn
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Giáo Trình Hàn Kim Loại Màu Chất Lượng Cao

Giáo trình hàn kim loại màu là một phần quan trọng trong chương trình đào tạo nghề hàn. Nó không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn kết hợp thực hành, giúp học viên nắm vững các kỹ thuật hàn hiện đại. Chương trình này được thiết kế để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường lao động trong lĩnh vực hàn. Đặc biệt, việc áp dụng công nghệ hàn tiên tiến như hàn TIG, MIG và hàn hồ quang đã tạo ra những bước tiến lớn trong chất lượng sản phẩm.

1.1. Đặc điểm của Giáo Trình Hàn Kim Loại Màu

Giáo trình hàn kim loại màu được xây dựng dựa trên các mô đun đào tạo nghề, bao gồm lý thuyết và thực hành. Mỗi mô đun đều có những đặc điểm riêng, giúp học viên hiểu rõ hơn về từng loại kim loại màu và kỹ thuật hàn tương ứng.

1.2. Tầm quan trọng của Đào Tạo Nghề Hàn

Đào tạo nghề hàn không chỉ giúp nâng cao tay nghề cho học viên mà còn đáp ứng nhu cầu nhân lực chất lượng cao trong ngành công nghiệp. Việc trang bị kiến thức và kỹ năng hàn kim loại màu là rất cần thiết để đảm bảo chất lượng sản phẩm và an toàn lao động.

II. Những Thách Thức Trong Hàn Kim Loại Màu

Hàn kim loại màu gặp nhiều thách thức do tính chất vật liệu khác nhau. Mỗi loại kim loại màu như đồng, nhôm, niken đều có đặc điểm riêng, yêu cầu kỹ thuật hàn khác nhau. Những khó khăn này có thể ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn và an toàn trong quá trình làm việc.

2.1. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng và hợp kim đồng

Hàn đồng và hợp kim đồng thường gặp khó khăn do tính dẫn nhiệt cao và dễ bị oxi hóa. Điều này đòi hỏi thợ hàn phải có kỹ thuật cao và sử dụng các loại thuốc hàn phù hợp để đảm bảo chất lượng mối hàn.

2.2. Thách thức khi hàn nhôm và hợp kim nhôm

Nhôm có tính chất nhẹ và chống ăn mòn tốt, nhưng lại khó hàn do lớp oxit trên bề mặt. Việc làm sạch bề mặt trước khi hàn là rất quan trọng để đảm bảo mối hàn đạt chất lượng cao.

III. Phương Pháp Hàn Kim Loại Màu Hiệu Quả

Để đạt được chất lượng mối hàn tốt nhất, việc lựa chọn phương pháp hàn phù hợp là rất quan trọng. Các phương pháp hàn như hàn TIG, MIG và hàn hồ quang đều có những ưu điểm riêng, phù hợp với từng loại kim loại màu.

3.1. Hàn TIG Phương pháp tối ưu cho kim loại màu

Hàn TIG là phương pháp hàn được ưa chuộng nhất cho kim loại màu nhờ vào khả năng tạo ra mối hàn đẹp và chắc chắn. Sử dụng khí Argon giúp bảo vệ mối hàn khỏi oxy hóa, đảm bảo chất lượng cao.

3.2. Hàn MIG Giải pháp nhanh chóng và hiệu quả

Hàn MIG là phương pháp hàn tự động, giúp tiết kiệm thời gian và công sức. Phương pháp này thích hợp cho hàn đồng nguyên chất và mang lại hiệu quả cao trong sản xuất.

3.3. Hàn hồ quang Kỹ thuật truyền thống nhưng hiệu quả

Hàn hồ quang là phương pháp truyền thống, vẫn được sử dụng rộng rãi trong hàn kim loại màu. Kỹ thuật này yêu cầu thợ hàn có kinh nghiệm để đảm bảo chất lượng mối hàn.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Giáo Trình Hàn Kim Loại Màu

Giáo trình hàn kim loại màu không chỉ dừng lại ở lý thuyết mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn trong ngành công nghiệp. Các kỹ thuật hàn được học sẽ giúp học viên có thể làm việc hiệu quả trong các cơ sở sản xuất.

4.1. Ứng dụng trong ngành cơ khí chế tạo

Kỹ thuật hàn kim loại màu được ứng dụng rộng rãi trong ngành cơ khí chế tạo, từ sản xuất máy móc đến các chi tiết máy. Việc nắm vững kỹ thuật hàn sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm.

4.2. Ứng dụng trong xây dựng và dân dụng

Hàn kim loại màu cũng được sử dụng trong xây dựng và các công trình dân dụng, giúp tạo ra các kết cấu bền vững và an toàn.

V. Kết Luận Về Giáo Trình Hàn Kim Loại Màu

Giáo trình hàn kim loại màu là một phần không thể thiếu trong chương trình đào tạo nghề hàn. Nó không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn giúp học viên rèn luyện kỹ năng thực hành. Việc áp dụng các phương pháp hàn hiện đại sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và đáp ứng nhu cầu thị trường.

5.1. Tương lai của ngành hàn kim loại màu

Ngành hàn kim loại màu đang có xu hướng phát triển mạnh mẽ với sự xuất hiện của nhiều công nghệ mới. Việc cập nhật kiến thức và kỹ năng là rất cần thiết để theo kịp sự phát triển này.

5.2. Định hướng phát triển giáo trình hàn

Giáo trình hàn cần được cập nhật thường xuyên để đáp ứng nhu cầu thực tế và yêu cầu của thị trường lao động. Việc cải tiến nội dung và phương pháp giảng dạy sẽ giúp nâng cao chất lượng đào tạo.

Nội dung chính

Giáo Trình Mô Đun 34: Hàn Kim Loại Màu Và Hợp Kim Màu

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Hàn kim loại màu và hợp kim màu (Mã số: MĐ 34) do nhóm tác giả Nguyễn Nhật Minh và Hồ Anh Sĩ biên soạn (Cần Thơ, 2021). Tài liệu được thiết kế thuộc Chương trình khung quốc gia nghề Hàn, phục vụ đào tạo kỹ thuật viên và nguồn nhân lực trực tiếp cho các cơ sở sản xuất cơ khí, chế tạo thiết bị công nghiệp. Trong kết cấu chương trình đào tạo nghề Hàn, mô đun này giữ vị trí khối kiến thức và kỹ năng chuyên môn kỹ thuật nghề, kết nối kiến thức cơ bản về kim loại học với công nghệ gia công liên kết các nhóm vật liệu phi sắt và thép hợp kim cao.

Mục tiêu học tập của giáo trình hướng tới việc trang bị cho người học khả năng:

1. Phân tích đầy đủ các đặc điểm nhiệt - lý, cơ tính và khó khăn luyện kim khi hàn các kim loại màu, hợp kim màu và thép không gỉ.
2. Nhận biết, phân loại và lựa chọn chính xác các loại que hàn, dây hàn phụ, thuốc hàn, khí cháy và khí bảo vệ theo từng phương pháp hàn và vật liệu cơ bản.
3. Vận hành thành thạo thiết bị hàn TIG, hàn MIG, hàn hồ quang tay và hàn khí Oxy - Axetylen để thực hiện các mối hàn giáp mối và mối hàn góc (vị trí 1F, 2F) bảo đảm yêu cầu kỹ thuật và độ ngấu.
4. Kiểm tra, phát hiện nguyên nhân và xử lý các dạng khuyết tật mối hàn; tuân thủ các quy định về an toàn lao động, phòng chống cháy nổ và vệ sinh công nghiệp.

Giáo trình được xây dựng theo hình thức mô đun tích hợp lý thuyết và thực hành với tổng thời lượng thực nghiệm xưởng chiếm tỷ trọng lớn (từ 58 đến 68 giờ thực hành cho mỗi bài học kỹ thuật chuyên sâu). Điểm đặc thù của tài liệu là hệ thống hóa các thông số công nghệ (công suất ngọn lửa, cường độ dòng điện, kích thước điện cực, lưu lượng khí, thành phần hóa học thuốc hàn) gắn liền với hệ thống tiêu chuẩn quốc tế và Việt Nam như AWS, CDA và TCVN.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

                             MÔ ĐUN 34: HÀN KIM LOẠI MÀU
[Bài 1: Cơ sở lý thuyết] [Bài 2: Hàn TIG Nhôm]          [Bài 3: Hàn TIG Inox]   [Bài 4-5: Hàn Đồng]
- Đặc tính Đồng, Nhôm,   - Màng Al2O3 (2050°C)           - Dẫn nhiệt kém, đường  - Hàn khí O2-C2H2
  Niken, Kẽm             - TIG AC sóng vuông              hóa (Cr)               - Ngọn lửa thừa O2
- Tiêu chuẩn TCVN, CDA   - Điện cực W (2% Ce)            - Phân loại Inox & Que  - Thuốc hàn Borac
- Phản ứng hóa học xỉ    - Khí Argon / Ar-He               hàn AWS               - Hàn TIG/MIG/Hồ quang

Các chương/chủ đề chính

Cấu trúc giáo trình phân bổ theo 5 bài học chuyên đề và phần kiểm tra đánh giá:

• Bài 1: Những kiến thức cơ bản hàn kim loại màu (Mã bài: MĐ 34 - 01; Thời lượng: 10 giờ - 8h lý thuyết, 2h thực hành): Khảo sát tổng quan đặc tính nhiệt - vật lý, độ nóng chảy, tính dẫn điện, dẫn nhiệt, tính oxy hóa và khả năng hàn của đồng, nhôm, niken, kẽm. Phân loại hợp kim đồng theo TCVN và CDA (Latông đơn giản LCuZn10, LCuZn20, Latông phức tạp LCuZn40Pb1; Brông thiếc BCuSn10Pb1, Brông nhôm BCuAl9Fe4, Brông Berili BCuBe2). Phân loại hợp kim nhôm đúc và hợp kim nhôm biến dạng (hệ Al-Mg, Al-Mn, Al-Si, Al-Cu); hợp kim niken (NiCu30Fe, NiCr15Fe) và hợp kim kẽm (Zn-Al, Zn-Al-Cu).
• Bài 2: Hàn nhôm tấm bằng phương pháp hàn TIG ở vị trí hàn 1F, 2F (Mã bài: MĐ 34 - 05; Thời lượng: 70 giờ - 2h lý thuyết, 68h thực hành): Khảo sát trở ngại của màng oxit $\text{Al}_2\text{O}3$ ($T{\text{nc}} = 2050^\circ\text{C}$ so với nhôm $660^\circ\text{C}$); công nghệ nguồn điện TIG xoay chiều (AC) dạng sóng vuông; hiệu ứng bắn phá catot; chuẩn bị phôi nhôm tấm kích thước $3 \times 125 \times 150\text{ mm}$, dây hàn phụ đường kính $3,2\text{ mm}$, điện cực Vonfram gắn $2%\text{ Ce}$ đường kính $2,4\text{ mm}$; kỹ thuật thao tác "nhanh và nóng"; kiểm soát rỗ khí do hydro và nứt do co ngót thể tích ($7%$).
• Bài 3: Hàn thép trắng bằng phương pháp hàn TIG ở vị trí hàn 1F, 2F (Mã bài: MĐ 34 - 03; Thời lượng: 70 giờ - 2h lý thuyết, 68h thực hành): Phân tích cơ chế tích tụ nhiệt, nguy cơ cong vênh và hiện tượng đường hóa (cháy crom) ở thép không gỉ. Phân loại 4 nhóm inox: Austenitic (SUS 301, 304, 304L, 316, 316L, 321, 310s), Ferritic (SUS 430, 410, 409), Duplex (LDX 2101, SAF 2304, 2205), Martensitic (SUS 410). Bảng tra cứu que hàn inox theo AWS (308L, 309L, 316L, 2209, 2594); kỹ thuật gây hồ quang, dao động mỏ hàn hình bán nguyệt, tiếp que bù và bảo vệ vùng hàn bằng khí Argon.
• Bài 4: Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương pháp hàn khí (Mã bài: MĐ 34 - 04; Thời lượng: 60 giờ - 1h lý thuyết, 59h thực hành): Cấu tạo hệ thống hàn khí Oxy - Axetylen, van giảm áp, thiết bị ngăn lửa tạt lại kiểu khô và kiểu ướt. Điều chỉnh ngọn lửa hàn oxy hóa ($\beta > 1,2$) nhằm tạo màng $\text{ZnO}$ ngăn kẽm bốc hơi khi hàn latông; công thức tính công suất ngọn lửa $W = (100 \div 175)S$; công thức đường kính que hàn $d_{\text{qh}} = (0,5 \div 0,75)S$; thuốc hàn Bôrắc ($\text{Na}_2\text{B}_4\text{O}_7$ kết hợp $\text{H}_3\text{BO}_3, \text{NaCl}, \text{Na}_2\text{CO}_3$); kỹ thuật hàn phải, hàn trái và quy trình rèn nâng cao cơ tính sau hàn.
• Bài 5: Hàn đồng và hợp kim đồng bằng phương pháp hàn hồ quang tay & mở rộng công nghệ (Thời lượng: 60 giờ - 2h lý thuyết, 58h thực hành): Sử dụng que hàn bọc thuốc chuyên dụng, máy hàn MIG xung dòng DC cực nghịch, dây hàn hợp kim đồng với chế độ dịch chuyển tia.
• Kiểm tra kết thúc mô đun & Quy chuẩn an toàn lao động: Tổng kết đánh giá kỹ năng tay nghề và kiến thức an toàn điện, an toàn bình khí nén áp lực cao.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình cung cấp hệ thống cơ sở lý thuyết kỹ thuật bao gồm:

• Lý thuyết luyện kim hàn phi sắt: Cơ chế hình thành các pha tinh thể, sự chuyển biến tổ chức tế vi vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ), cơ chế giòn nguội do oxit đồng ($\text{CuO}, \text{Cu}_2\text{O}$), cơ chế nứt nóng do sunfua niken ($\text{Ni-NiS}_2$ nóng chảy ở $645^\circ\text{C}$), và phản ứng khử oxit nhôm thông qua xỉ halide: $$\text{Al}_2\text{O}_3 + 6\text{KCl} \rightarrow 2\text{AlCl}_3\uparrow + 3\text{K}_2\text{O}$$
• Nguyên lý năng lượng và truyền nhiệt: Tính toán công suất nguồn nhiệt bù đắp hệ số dẫn nhiệt của đồng ($8,94\text{ g/cm}^3$, dẫn nhiệt cao gấp nhiều lần thép), kiểm soát nhiệt dung và hệ số giãn nở nhiệt gấp đôi thép của nhôm.
• Hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật: Ký hiệu vật liệu theo TCVN 1695-75; tiêu chuẩn CDA (Copper Development Association) phân loại nhóm CDA 1xx đến CDA 6xx; tiêu chuẩn AWS A5.3 (que hàn nhôm) và AWS A5.10 (dây hàn nhôm ER, R); tiêu chuẩn que hàn inox AWS A5.4.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật (Technical Skills): Chuẩn bị bề mặt kim loại bằng cơ học (bàn chải thép không gỉ sợi $< 0,15\text{ mm}$) và hóa học (tẩy dầu bằng axeton, tẩm thực bằng dung dịch $15%\text{ NaOH}$ và trung hòa bằng $\text{HNO}3$); vát mép chữ V, chữ X theo chiều dày phôi; tính toán chế độ dòng hàn ($I{\text{h}}$), điện áp ($U_{\text{h}}$), lưu lượng khí bảo vệ Ar/He và thời gian trễ khí (gas post-flow).
• Kỹ năng phân tích (Analytical Skills): Nhận diện khuyết tật liên kết hàn qua bảng chỉ dẫn (cháy cạnh, ngậm vonfram, rỗ bọt khí, thiếu ngấu); xác định nguyên nhân từ thao tác mỏ hàn, thông số dòng điện hoặc độ sạch phôi để đưa ra biện pháp hiệu chỉnh.
• Kỹ năng thực hành nghề nghiệp (Practical Competencies): Thao tác mồi và ngắt hồ quang TIG không chạm; cấp que bù liên tục trong vùng khí bảo vệ; vận hành mỏ hàn khí Oxy - Axetylen điều chỉnh tỷ lệ hòa trộn khí; tổ chức mặt bằng xưởng hàn và lắp đặt nối đất an toàn điện.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Thành phần đào tạo	Quy cách triển khai theo giáo trình
Mô hình tiếp cận	Đào tạo tích hợp (Lý thuyết công nghệ đi liền với thực hành xưởng theo tỷ lệ giờ thực hành $> 85%$).
Phôi thực hành chuẩn	Nhôm tấm ($3 \times 125 \times 150\text{ mm}$), Inox tấm SUS 201/304/316, đồng tấm và phôi đồng thau/đồng thanh.
Thiết bị khảo sát	Máy TIG Inverter (Edon 303, Kobe TIG 200S, Edon 200A, WSE315 AC/DC), máy hàn MIG xung (Riland MIG 180PGDM), hệ thống hàn khí Oxy - Axetylen.
Đánh giá kết quả	- Lý thuyết: Bài kiểm tra viết, trắc nghiệm, vấn đáp kiến thức vật liệu và quy trình an toàn. - Kỹ năng: Kiểm tra trực tiếp thao tác máy, đánh giá độ ngấu, độ đồng đều, chiều cao/chiều rộng mối hàn và mức độ làm sạch xỉ.

Giáo trình định hướng quy trình giảng dạy theo 4 bước sư phạm nghề:

1. Giảng viên thuyết minh đặc tính vật liệu và thao tác mẫu trên máy hàn.
2. Học viên chuẩn bị phôi (làm sạch cơ hóa, vát mép, gá đính khe hở $0\text{ mm}$, khoảng cách mối đính $10\text{ mm}$).
3. Thực hành gia công đường hàn giáp mối, mối hàn góc theo thông số chế độ đã tính toán.
4. Tự kiểm tra, đối chiếu khuyết tật sản phẩm với bảng tiêu chuẩn kỹ thuật.

Hướng dẫn tự học tập trung vào việc tra cứu thông số vật liệu phụ trợ theo tiêu chuẩn AWS/CDA, ghi nhận các sai hỏng nhiệt (cong vênh, đổi màu bề mặt) trong nhật ký thực hành và rèn luyện kỹ năng giữ khoảng cách chụp khí ($5 \div 15\text{ mm}$), góc nghiêng mỏ hàn ($80^\circ \div 90^\circ$ đối với hàn khí, $60^\circ \div 90^\circ$ đối với hàn TIG).

---

Điểm nổi bật và cập nhật

• Tích hợp khảo sát thiết bị hàn biến tần hiện đại: Giáo trình đưa vào thông số kỹ thuật chi tiết của 5 dòng máy hàn công nghiệp ứng dụng công nghệ MOSFET/Inverter (như Edon TIG 303 3 pha, máy TIG nhôm WSE315 AC/DC xung, Kobe TIG 200S, Edon 200A, Edon 200S), hỗ trợ người học tiếp cận trực tiếp với giao diện điều khiển thực tế.
• Cập nhật công nghệ hàn TIG xoay chiều sóng vuông: Phân tích sự vượt trội của dạng sóng vuông so với dạng sóng hình sin cổ điển điều khiển bằng cảm kháng bão hòa, giúp giảm $30%$ biên độ dòng cực đại, hạn chế hiện tượng sủi bọt/rắc mẩu điện cực Vonfram và làm chủ khả năng làm sạch màng oxit $\text{Al}_2\text{O}_3$.
• Hệ thống hóa vật liệu que hàn Inox chuyên sâu: Bảng tra cứu phân loại chi tiết hơn 15 mác que hàn inox theo AWS (từ que hàn 307 cho thép dị tính, 308/308L/308H, 309/309Mo, 316/316L/316H/316Ti cho môi trường clorua, đến các mác que hàn inox Duplex 2209, 2594), giúp người học xử lý chính xác bài toán tương thích kim loại nền.
• Gắn kết thực tế sản xuất cơ khí: Các bài thực hành gắn liền với ứng dụng chế tạo chi tiết máy, bồn bể áp lực, đường ống dẫn thực phẩm/dược phẩm, khung vỏ tàu thuyền, thiết bị trao đổi nhiệt và kết cấu kiến trúc dân dụng.

TIÊU CHUẨN QUE HÀN INOX TRONG GIÁO TRÌNH:

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Học viên, sinh viên: Sinh viên cao đẳng nghề, trung cấp nghề và đại học các chuyên ngành Công nghệ Hàn, Kỹ thuật Cơ khí, Chế tạo máy, Cơ điện tử và Kỹ thuật Kết cấu tàu thủy.
• Kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các học phần: Vật liệu học cơ sở (kim loại và hợp kim), Kỹ thuật nguội - gò cơ bản, Vẽ kỹ thuật cơ khí, Điện kỹ thuật đại cương và An toàn lao động cơ bản.
• Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng giáo trình để xây dựng đề cương chi tiết, bài giảng tích hợp lý thuyết - thực hành cho mô đun MĐ 34; thiết kế phiếu đánh giá thực hành xưởng theo tiêu chí kích thước hình học mối hàn và định mức tiêu hao khí/vật liệu bù.
• Kỹ sư và thợ hàn tại doanh nghiệp: Tài liệu phục vụ tra cứu thông số công nghệ khi gia công các sản phẩm bằng hợp kim nhôm, đồng kỹ thuật, titan/niken hoặc lắp ráp bồn bể thép không gỉ.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với chương trình đào tạo nào?

Giáo trình được biên soạn phục vụ trực tiếp cho mô đun MĐ 34 thuộc Chương trình khung quốc gia nghề Hàn ở cấp độ đào tạo nghề, cao đẳng kỹ thuật và là tài liệu tham khảo chuyên ngành cho sinh viên kỹ thuật cơ khí hệ đại học.

2. Người học cần chuẩn bị kiến thức nền tảng nào trước khi tiếp cận mô đun này?

Học viên cần nắm vững nguyên lý hàn hồ quang tay cơ bản, phương pháp đọc bản vẽ kỹ thuật cơ khí, kiến thức về giản đồ pha kim loại và các quy tắc an toàn sử dụng thiết bị điện/khí nén.

3. Điểm khác biệt cốt lõi giữa hàn kim loại màu và hàn thép carbon thông thường là gì?

Kim loại màu và thép không gỉ có độ dẫn nhiệt rất cao (đồng, nhôm) hoặc tính cách nhiệt cao (thép không gỉ), đi kèm màng oxit bề mặt có nhiệt độ nóng chảy vượt trội ($\text{Al}_2\text{O}_3$ nóng chảy ở $2050^\circ\text{C}$), tính hòa tan khí cao gây rỗ xốp và dễ biến màu/nứt nguội. Quy trình hàn đòi hỏi phải sử dụng nguồn nhiệt tập trung, khí trơ bảo vệ tinh khiết (Argon, Heli), thuốc hàn khử oxy đặc thù và kỹ thuật làm sạch nghiêm ngặt.

BẢNG SO SÁNH ĐẶC TÍNH LUYỆN KIM KHI HÀN

4. Làm thế nào để tự học và rèn luyện kỹ năng thực hành hiệu quả theo giáo trình?

Người học cần đối chiếu lý thuyết về chế độ hàn với bảng hướng dẫn thông số dòng điện/điện áp; tuân thủ nghiêm ngặt kỹ thuật làm sạch phôi trước khi hàn; và sử dụng bảng nhận diện khuyết tật (Bài 3) để đánh giá sản phẩm sau mỗi bài thực hành.

5. Những hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật nào được tích hợp trong tài liệu?

Giáo trình trích dẫn và sử dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật bao gồm: Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 1695-75 cho hợp kim đồng), Tiêu chuẩn Hiệp hội Phát triển Đồng Hoa Kỳ (CDA), Tiêu chuẩn Hiệp hội Hàn Hoa Kỳ (AWS A5.3 cho que hàn nhôm, AWS A5.10 cho dây hàn nhôm, AWS cho hợp kim niken và thép không gỉ).

---

Kết luận

Giáo trình Hàn kim loại màu và hợp kim màu (MĐ 34) cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện từ lý tính, hóa tính của các nhóm kim loại màu (đồng, nhôm, niken, kẽm, thép không gỉ) đến kỹ thuật thực hành chuyên sâu trên các thiết bị hàn TIG, MIG, hàn khí và hồ quang tay. Lộ trình đào tạo được xây dựng logic từ bài học cơ sở lý thuyết (MĐ 34-01) tiến đến thực hành kỹ năng hàn TIG nhôm tấm (MĐ 34-05), hàn TIG thép trắng (MĐ 34-03) và kỹ thuật hàn đồng (MĐ 34-04).

Tài liệu là cơ sở học thuật và thực nghiệm chuẩn mực cho việc giảng dạy, học tập mô đun chuyên ngành Hàn, đồng thời cung cấp hệ thống thông số tra cứu vật liệu, thuốc hàn và quy chuẩn an toàn lao động phục vụ trực tiếp cho hoạt động sản xuất cơ khí công nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1 LỜI GIỚI THIỆU Trong những năm qua, dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số lượng và chất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, các lĩnh vực như cơ khí chế tạo, công nghệ ngành Hàn ở Việt Nam nói riêng đã có những bước phát triển đáng kể.

Chương trình khung quốc gia nghề hàn đã được xây dựng trên cơ sở phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề được kết cấu theo các môđun. Để tạo điều kiện thuận lợi cho các cơ sở dạy nghề trong quá trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo theo các môđun đào tạo nghề là cấp thiết hiện nay. Mô đun 34: Hàn kim loại màu là mô đun đào tạo nghề được biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành. Trong quá trình thực hiện, nhóm biên soạn đã tham khảo nhiều tài liệu công nghệ hàn, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất.

Mặc dầu có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Cần thơ, ngày …. tháng … năm 2021 Nhóm biên soạn 1. Nguyễn Nhật Minh 2.

Hồ Anh Sĩ 2 MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN. 1 LỜI GIỚI THIỆU. 3 CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim đồng, vật liệu hàn đồng.

NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN HÀN KIM LOẠI MÀU. Những đặc điểm của hàn đồng và hợp kim của đồng. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn nhôm và hợp kim nhôm. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn niken và hợp kim niken.

Đặc điểm kỹ thuật khi hàn kẽm và hợp kim kẽm. Thực tập sản xuất. HÀN NHÔM TẤM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG. Đặc điểm khó khăn khi hàn nhôm, hợp kim nhôm, vật liệu hàn nhôm.

Chuẩn bị dụng cụ,Thiết bị hàn TIG. Chuẩn bị phôi hàn. Kỹ thuật nhôm và hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG. Kiểm tra chất lượng mối hàn.

HÀN THÉP TRẮNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG. Đặc điểm khó khăn khi hàn thép trắng. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn TIG. Kỹ thuật hàn giáp mối.

Kiểm tra chất lượng mối hàn. Công tác an toàn lao động khi hàn điện. HÀN ĐỒNG HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim đồng.

Chuẩn bị dụng cụ, thiết bi hàn khí. Kỹ thuật hàn. Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn. Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng.

HÀN ĐỘNG VÀ HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim đồng, vật liệu hàn đồng. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn hồ quang tay. Kỹ thuật hàn.

Kiểm tra chất lượng mối hàn. 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 60 3 CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO Tên mô đun: HÀN KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU Mã số mô đun: MĐ 34 MỤC TIÊU MÔ ĐUN: - Làm việc trong các cơ sở sản xuất cơ khí - Trình bày đầy đủ đặc điểm khó khăn khi hàn kim loại màu và hợp kim màu - Nhận biết đúng các loại thuốc hàn, vật liệu hàn dùng trong hàn kim loại màu và hợp kim màu. - Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của sinh viên.

NỘI DUNG MÔ ĐUN: 1.Nội dung tổng quát và phân phối thời gian: 2. Nội dung chi tiết: Số Thời gian TT Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra* Bài 1. Những kiến thức cơ bản hàn 10 8 2 kim loại màu 1. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn hợp kim đồng 2 2.

Đặc điểm kỹ thuật khi hàn nhôm và hợp kim 2 1 nhôm 3. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn niken và hợp kim 2 niken 4. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn kẽm và hợp kim kẽm 2 5. Thực tập sản xuất.

Hàn nhôm tấm bằng phương pháp hàn 70 2 68 TIG – vị trí hàn. Đặc điểm khó khăn khi hàn nhôm, hợp kim 0.25 nhôm, vật liệu hàn nhôm. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn TIG. Chuẩn bị phôi hàn.

Tính chế độ hàn. Kỹ thuật hàn 0. Kiểm tra chất lượng mối hàn. Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng.

Thực tập sản xuất. Hàn thép trắng bằng phương pháp hàn 70 2 68 TIG – vị trí hàn 1F, 2F 1. Đặc điểm khó khăn khi hàn thép trắng. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn TIG.

Chuẩn bị phôi hàn. Tính chế độ hàn.25 68 4 Số Thời gian TT Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra* 6. Kỹ thuật hàn 0. Kiểm tra chất lượng mối hàn.

Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng 0. Thực tập sản xuất. Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương 60 1 59 pháp hàn khí 1. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim 0.25 đồng, vật liệu hàn đồng.

Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn khí. Chuẩn bị phôi hàn. Tính chế độ hàn. Kỹ thuật hàn 7.

Kiểm tra chất lượng mối hàn. Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng.Thực tập sản xuất. Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương 60 2 58 pháp hàn hồ quang tay 1. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim đồng, 0.25 vật liệu hàn đồng.

Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn hồ quang tay. Chuẩn bị phôi hàn. Tính chế độ hàn. Kỹ thuật hàn 0.

Kiểm tra chất lượng mối hàn. Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. Thực tập sản xuất. 58 6 Kiểm tra kết thúc.

NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN HÀN KIM LOẠI MÀU Mã bài:MĐ 34 - 01 Giới thiệu - Kim loại màu được ứng dụng rất nhiều trong đời sống đặc biệt là trong quy trình chế tạo các chi tiết máy. Có thể nói, công nghệ hàn kim loại màu chính là một trong những bước tiến giúp phát triển nền công nghiệp hiện đại. Tuy nhiên, khi hàn kim loại màu có rất nhiều loại và còn có các đặc tính khác nhau. Chính vì lẽ đó mà yêu cầu thợ hàn cần phải có sự am hiểu sâu sắc với từng loại vật liệu và có tay nghề cao để có thể cho ra sản phẩm hoàn hảo nhất.

- Để có thể hàn kim loại màu một cách tốt nhất mà không gặp các sai sót gì trong quá trình làm việc cần nắm vững được các đặc tính của nó chỉ có hiểu về nó mới có thể biết nó cần gì, ở nhiệt độ nào thì nó nóng chảy, nó dễ xuất hiện vết nứt khi nào,…. cùng nhau tìm hiểu nhé. Mục tiêu: Nội dung của bài: 1. Những đặc điểm của hàn đồng và hợp kim của đồng.

Đồng - Đồng là kim loại có tính dẫn nhiệt, dẫn điện và chống ăn mòn tốt. Tỉ trọng của đồng là 8,93g/cm³. Nhiệt độ nóng chảy là 1083 độ C. - Đồng là kim loại có một dạng thù hình, có mạng lập phương tâm mặt với thông số mạng a = 3,6A0 có các tính chất như sau:  Khối lượng riêng lớn (g = 8,94g/cm3) lớn gấp 3 lần nhôm.

 Tính chống ăn mòn tốt.  Nhiệt độ nóng chảy tương đối cao (10830C)  Độ bền không cao (σb = 16Kg/mm2, HB = 40) nhưng tăng mạnh khi biến dạng nguội (σb = 45Kg/mm2, HB = 125). Do vậy một trong những biện pháp hóa bền đồng là biến dạng nguội. Mặc dù có độ cứng không cao nhưng đồng lại có khả năng chống mài mòn tốt.

 Tính công nghệ tốt, dễ dát mỏng, kéo sợi tuy nhiên tính gia công cắt kém.  Theo TCVN đồng được ký hiệu bằng chữ Cu và theo sau nó là số chỉ hàm lượng %Cu (Cu99,99; Cu99,97; Cu99,95; Cu99,90)  Theo tiêu chuẩn CDA (Copper Development Association) của Mỹ thì đồng nguyên chất được ký hiệu CDA 1xx. Hợp kim của đồng Có nhiều cách phân loại hợp kim của đồng nhưng phổ biến nhất là phân loại theo thành phần hóa học. Theo phương pháp này người ta chia hợp kim của đồng ra làm hai loại: a.

Latông (đồng vàng hay đồng thau): là hợp kim của đồng mà hai nguyên tố chủ yếu là đồng và kẽm. Ngoài ra còn có các nguyên tố khác như Pb, Ni, Sn… Latông theo TCVN 1695-75 được ký hiệu bằng chữ L sau đó là các chữ ký hiệu tên nguyên tố hóa học và chỉ số thành phần của nó. Latông được chia thành hai nhóm: – Latông đơn giản: là hợp kim của hai nguyên tố Cu-Zn với lượng chứa Zn ít hơn 45%. Zn nâng cao độ bền và độ dẻo của hợp kim đồng.

Khi lượng Zn cao vượt quá 50% trong hợp kim Cu-Zn thì nó sẽ trở nên cứng và dòn. Các mác thường dùng là LCuZn10, 6 LCuZn20, LCuZn30 làm các ống tản nhiệt, ống dẫn và các chi tiết dập sâu vì loại này có độ dẻo cao. – Latông phức tạp: là hợp kim trong đó ngoài Cu và Zn còn đưa thêm vào một số nguyên tố như Pb, Al, Sn, Ni… để cải thiện tính chất của hợp kim. Ví dụ: Pb làm tăng tính cắt gọt, Sn làm tăng tính chống ăn mòn, Al và Ni làm tăng cơ tính.

Các loại latông phức tạp thường dùng: LCuZn29Sn1, LCuZn40Pb1. Theo tiêu chuẩn CDA: latông đơn giản được ký hiệu CDA 2xx, ví dụ CDA 240 tương đương với LCuZn20. Latông phức tạp được ký hiệu CDA 3xx hoặc CDA 4xx, ví dụ CDA 370 tương đương với LCuZn40Pb1. Brông (đồng thanh) Là hợp kim của đồng với các nguyên tố khác ngoại trừ Zn.

Brông được ký hiệu bằng chữ B, tên gọi của brông được phân biệt theo nguyên tố hợp kim chính. Người ta phân biệt các loại đồng thanh khác nhau tùy thuộc vào nguyên tố hợp kim chủ yếu đưa vào: ví dụ như Cu-Sn gọi là brông thiếc; Cu – Al gọi là brông nhôm. + Brông thiếc: là hợp kim của đồng với nguyên tố hợp kim chủ yếu là thiếc. Brông thiếc có độ bền cao, tính dẻo tốt, tính chống ăn mòn tốt, thường dùng loại BCuSn10Pb1, BCuSn5Zn2Pb5 để làm ổ trượt, bánh răng, lò xo… Theo tiêu chuẩn CDA brông thiếc được ký hiệu: CDA 5xx, ví dụ: CAD 521.

+ Brông nhôm: là hợp kim của đồng với nguyên tố hợp kim chủ yếu là nhôm. Brông nhôm có độ bền cao hơn Brông thiếc, tính chống ăn mòn tốt nhưng có nhược điểm là khó đúc, thường dùng thay Brông thiếc vì rẻ tiền.