Giáo trình Mô đun Hàn kim loại và hợp kim màu - Nghề Hàn Trình độ Trung cấp

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

• Trường học: Trường Cao Đẳng Nghề
• Chuyên ngành: Hàn Kim Loại và Hợp Kim Màu
• Đề tài: Giáo Trình Hàn Kim Loại và Hợp Kim Màu Nghề Hàn Trình Độ Trung Cấp
• Loại tài liệu: Giáo Trình

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• MÔ ĐUN HÀN KIM LOẠI MÀU - HỢP KIM
• 1. Bài 1: Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn khí
• 1.1. Mục tiêu của bài
• 1.2. Điều kiện thực hiện
• 1.3. Khó khăn khi hàn nhôm và hợp kim nhôm
• 1.4. Chuẩn bị: thiết bị, dụng cụ, phôi hàn hàn khí
• 1.4.1. Dụng cụ
• 1.4.2. Thiết bị
• 1.4.3. Vật liệu phôi hàn
• 1.4.4. Chuẩn bị phôi hàn
• 1.4.5. Góc nghiêng của mỏ hàn và que hàn
• 1.4.6. Công suất ngọn lửa
• 1.4.7. Đường kính que hàn
• 1.4.8. Chuyển động mỏ hàn và que hàn
• 1.4.9. Gá phôi hàn
• 1.5. Kỹ thuật hàn
• 1.5.1. Phương pháp hàn
• 1.5.2. Tiến hành hàn
• 1.5.3. Phương pháp nối mối hàn
• 1.5.4. Kết thúc đường hàn
• 1.6. Trình tự thực hiện hàn
• 1.7. Sai hỏng thường gặp, nguyên nhân, cách khắc phục
• 1.8. Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng
• 1.8.1. An toàn khi sử dụng khí
• 1.8.2. Vệ sinh công nghiệp
• 2. Bài 2: Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn hồ quang tay
• 2.1. Mục tiêu của bài
• 2.2. Điều kiện thực hiện
• 2.3. Đặc điểm khó khăn khi hàn nhôm, hợp kim nhôm, vật liệu hàn nhôm
• 2.4. Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, hàn hồ quang tay, phôi hàn
• 2.4.1. Thiết bị
• 2.4.2. Dụng cụ
• 2.4.3. Dụng cụ đo kiểm
• 2.4.4. Chuẩn bị phôi hàn
• 2.4.5. Tính chế độ hàn
• 2.4.6. Gá phôi hàn
• 2.5. Kỹ thuật hàn
• 2.5.1. Phương pháp dao động que hàn
• 2.5.2. Tư thế hàn
• 2.5.3. Gây hồ quang
• 2.5.4. Tiến hành hàn
• 2.5.5. Ngắt hồ quang
• 2.5.6. Nối mối hàn
• 2.5.7. Kết thúc mối hàn
• 2.6. Trình tự thực hiện
• 2.7. Kiểm tra chất lượng mối hàn
• 2.8. An toàn và vệ sinh phân xưởng khi hàn
• 2.8.1. An toàn khi sử dụng điện
• 2.8.2. Vệ sinh công nghiệp
• 3. Bài 3: Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG
• 4. Bài 4: Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương pháp hàn khí
• 5. Bài 5: Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương pháp hàn hồ quang tay
• 6. Bài 6: Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương pháp hàn TIG

Tóm tắt

I. Tổng quan giáo trình hàn kim loại màu cho nghề hàn trung cấp

Giáo trình hàn kim loại và hợp kim màu là một học phần chuyên ngành quan trọng trong chương trình đào tạo trung cấp nghề hàn. Mô đun này cung cấp kiến thức nền tảng và kỹ năng thực hành chuyên sâu về các phương pháp hàn áp dụng cho những vật liệu đặc thù như nhôm, đồng và các hợp kim của chúng. Theo tài liệu gốc của Trường Cao đẳng Giao thông Vận tải Trung ương I, mô đun này có thời lượng 90 giờ, bao gồm 30 giờ lý thuyết và 60 giờ thực hành, được thiết kế để học viên có thể nắm vững công nghệ và vận hành thiết bị một cách thành thạo. Nội dung giáo trình tập trung vào các phương pháp hàn phổ biến như hàn khí, hàn hồ quang tay và đặc biệt là kỹ thuật hàn TIG, phương pháp hiệu quả nhất cho kim loại màu. Mục tiêu cốt lõi là trang bị cho người học khả năng trình bày đặc điểm, nhận biết vật liệu, tính toán chế độ hàn và thực hành hàn các mối hàn phức tạp, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và an toàn lao động trong hàn. Việc hoàn thành tốt học phần này không chỉ giúp học viên có được tay nghề vững chắc mà còn là tiền đề để tiếp cận các bậc học cao hơn như cao đẳng nghề hàn và lấy các chứng chỉ hàn quốc tế. Các sách dạy hàn kim loại màu và tài liệu hàn hợp kim màu hiện nay đều nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hiểu rõ tính chất vật lý của vật liệu, như độ dẫn nhiệt cao và sự hình thành lớp oxit bền vững, để lựa chọn quy trình hàn (WPS) phù hợp. Giáo trình này giải quyết triệt để các vấn đề đó thông qua hệ thống bài giảng tích hợp lý thuyết và thực hành, giúp học viên tự tin làm việc trong môi trường sản xuất cơ khí hiện đại.

1.1. Mục tiêu và vị trí của mô đun hàn kim loại màu

Mô đun hàn kim loại và hợp kim màu được định vị là một môn học chuyên ngành, bố trí sau khi học viên đã hoàn thành các môn học chung và các môn chuyên môn bắt buộc. Mục tiêu chính là đào tạo học viên có khả năng làm việc tại các cơ sở sản xuất cơ khí, trình bày đầy đủ các khó khăn khi hàn vật liệu màu, và nhận biết chính xác các loại thuốc hàn, vật liệu hàn chuyên dụng. Học viên phải thành thạo việc chuẩn bị phôi, tính toán chế độ hàn, và vận hành các loại thiết bị như máy hàn TIG/MIG. Kết quả cuối cùng là tạo ra các mối hàn đạt chuẩn, không có khuyết tật mối hàn như rỗ khí hay ngậm xỉ, đồng thời rèn luyện tính cẩn thận, kỷ luật và tuân thủ tuyệt đối các quy định về an toàn.

1.2. Nội dung tổng quát và cấu trúc chương trình đào tạo

Chương trình đào tạo được cấu trúc một cách khoa học, phân bổ thời gian hợp lý giữa lý thuyết và thực hành. Nội dung chính bao gồm sáu bài học, tập trung vào hai nhóm vật liệu chính là nhôm và đồng. Cụ thể, học viên sẽ được học: Hàn nhôm và hợp kim nhôm bằng ba phương pháp (hàn khí, hàn hồ quang tay, hàn TIG); Hàn đồng và hợp kim đồng cũng bằng ba phương pháp tương tự. Mỗi bài học đều có thời lượng 15 giờ, trong đó lý thuyết chiếm 5 giờ và thực hành 9-10 giờ. Cấu trúc này đảm bảo học viên không chỉ hiểu sâu về công nghệ hàn mà còn có đủ thời gian để thực hành, tinh chỉnh kỹ năng cho đến khi thành thạo. Đây là nền tảng vững chắc cho quá trình đào tạo thợ hàn chuyên nghiệp.

II. Thách thức chính khi hàn hợp kim màu và giải pháp công nghệ

Việc hàn kim loại và hợp kim màu đặt ra nhiều thách thức kỹ thuật mà người thợ hàn cần phải vượt qua. Khó khăn lớn nhất, được nhấn mạnh trong giáo trình, là sự hình thành lớp oxit bền vững trên bề mặt vật liệu, đặc biệt là oxit nhôm (Al₂O₃) khi hàn nhôm. Lớp oxit này có nhiệt độ nóng chảy lên tới 2050°C, cao hơn rất nhiều so với nhiệt độ nóng chảy của nhôm (khoảng 650°C), gây cản trở quá trình nóng chảy và hòa tan của kim loại cơ bản. Một vấn đề khác là độ dẫn nhiệt cao của nhôm và đồng, khiến nhiệt lượng bị phân tán nhanh, đòi hỏi nguồn nhiệt tập trung và công suất lớn. Điều này cũng làm cho vùng ảnh hưởng nhiệt lan rộng, dễ gây biến dạng và cong vênh sản phẩm. Ở nhiệt độ cao, cả nhôm và đồng đều có độ bền rất thấp và dễ hòa tan khí Hydro, gây ra khuyết tật mối hàn phổ biến là rỗ khí. Thêm vào đó, việc quan sát vũng hàn cũng rất khó khăn vì kim loại không đổi màu sắc rõ rệt trước khi chuyển sang trạng thái lỏng. Để giải quyết các vấn đề này, công nghệ vật liệu kim loại màu và các phương pháp hàn hiện đại đã được phát triển. Sử dụng dòng điện xoay chiều (AC) trong kỹ thuật hàn TIG giúp phá vỡ lớp oxit hiệu quả. Việc sử dụng khí Argon làm môi trường bảo vệ giúp ngăn chặn quá trình oxy hóa và sự xâm nhập của tạp chất từ không khí. Lựa chọn đúng vật liệu hàn, như que hàn nhôm hay dây hàn đồng có chứa các nguyên tố khử oxy (P, Si), cũng là một giải pháp quan trọng để đảm bảo chất lượng mối hàn.

2.1. Vấn đề về oxit và tính dẫn nhiệt cao của vật liệu

Lớp oxit bề mặt là rào cản lớn nhất. Với hợp kim nhôm, Al₂O₃ không chỉ ngăn cản sự liên kết kim loại mà còn có khối lượng riêng lớn hơn nhôm lỏng, khiến nó khó nổi lên bề mặt vũng hàn và dễ bị kẹt lại gây ngậm xỉ. Tương tự, khi hàn đồng, các oxit CuO và Cu₂O hình thành làm cho kim loại trở nên rất giòn. Tính dẫn nhiệt cao đòi hỏi phải nung nóng sơ bộ đối với các chi tiết dày hoặc sử dụng nguồn nhiệt có mật độ năng lượng cao để bù lại sự thất thoát nhiệt, tránh tình trạng hàn không ngấu. Giáo trình khuyến cáo phải làm sạch kỹ bề mặt vật hàn bằng bàn chải thép không gỉ và dung môi như Axeton trước khi hàn.

2.2. Nguy cơ khuyết tật mối hàn Rỗ khí và biến dạng

Rỗ khí là một trong những khuyết tật mối hàn nghiêm trọng nhất khi hàn kim loại màu. Nguyên nhân là do khả năng hòa tan khí Hydro của kim loại lỏng ở nhiệt độ cao. Khi mối hàn nguội đi, độ hòa tan giảm đột ngột, khí Hydro không kịp thoát ra ngoài và bị giữ lại, tạo thành các lỗ rỗ. Để khắc phục, cần đảm bảo khu vực hàn, vật liệu hàn và khí bảo vệ phải tuyệt đối khô và sạch. Biến dạng và cong vênh là hệ quả của vùng ảnh hưởng nhiệt lớn và tốc độ hàn chậm. Việc áp dụng các biện pháp gá kẹp chắc chắn, hàn đối xứng, và kiểm soát nhiệt lượng đầu vào là cần thiết để giảm thiểu biến dạng.

III. Hướng dẫn kỹ thuật hàn TIG cho nhôm và hợp kim đồng tối ưu

Kỹ thuật hàn TIG (Tungsten Inert Gas) được xem là phương pháp tối ưu nhất để hàn các kim loại và hợp kim màu như nhôm, đồng, titan. Đây là quá trình hàn hồ quang bằng điện cực không nóng chảy (vonfram) trong môi trường khí trơ bảo vệ, thường là khí Argon hoặc Heli. Ưu điểm vượt trội của TIG là tạo ra mối hàn có chất lượng rất cao, sạch đẹp, không có xỉ và ít bắn tóe. Nguồn nhiệt hồ quang tập trung giúp kiểm soát tốt độ ngấu và hạn chế biến dạng. Khi hàn nhôm, giáo trình đặc biệt lưu ý việc sử dụng dòng điện xoay chiều (AC). Ở nửa chu kỳ dương, dòng electron đi từ vật hàn đến điện cực, có tác dụng "bắn phá" và làm sạch lớp oxit Al₂O₃ cứng đầu trên bề mặt. Ở nửa chu kỳ âm, dòng electron đi từ điện cực đến vật hàn, tạo ra nhiệt lượng chủ yếu để làm nóng chảy kim loại. Việc chuẩn bị điện cực vonfram cũng rất quan trọng; đối với hàn nhôm bằng dòng AC, đầu điện cực cần được mài tròn để tạo hồ quang ổn định. Việc lựa chọn que hàn phụ phải có thành phần tương đương với vật liệu cơ bản. Ví dụ, để hàn hợp kim nhôm, cần sử dụng que hàn nhôm phù hợp. Tương tự, với hợp kim đồng, phải chọn dây hàn đồng tương ứng. Việc thiết lập một quy trình hàn (WPS) chi tiết, bao gồm cường độ dòng điện, lưu lượng khí, tốc độ hàn, và góc độ mỏ hàn, là yếu tố quyết định đến sự thành công của mối hàn.

3.1. Thiết lập máy hàn TIG MIG và lựa chọn vật liệu hàn

Việc cài đặt thông số trên máy hàn TIG/MIG là bước đầu tiên và quan trọng. Đối với hàn nhôm, cần chọn chế độ AC, tần số và balance phù hợp. Balance (cân bằng) điều chỉnh tỷ lệ thời gian giữa chu kỳ làm sạch và chu kỳ hàn thâm nhập. Lưu lượng khí Argon bảo vệ thường được đặt trong khoảng 6-8 lít/phút. Điện cực vonfram phải được lựa chọn đúng đường kính và mài đúng hình dạng. Que hàn phụ cần được làm sạch và có thành phần hóa học tương thích để tránh nứt hoặc giảm cơ tính của mối hàn. Tài liệu gốc chỉ rõ: "Thành phần que hàn phụ: Nhôm và hợp kim nhôm" để đảm bảo tính đồng nhất.

3.2. Kỹ thuật thao tác mỏ hàn và que hàn phụ khi hàn TIG

Kỹ thuật thao tác tay đóng vai trò quyết định. Mỏ hàn thường được giữ nghiêng một góc 75° so với bề mặt vật hàn. Que hàn phụ được đưa vào vũng hàn ở một góc thấp, khoảng 15°. Người thợ phải phối hợp nhịp nhàng giữa việc di chuyển mỏ hàn để duy trì vũng chảy và bổ sung kim loại từ que hàn phụ một cách đều đặn. Đối với các mối hàn góc, góc nghiêng của mỏ hàn cần được điều chỉnh là 45° so với hai tấm kim loại. Các kiểu dao động mỏ hàn như hình răng cưa hoặc bán nguyệt có thể được áp dụng để tạo ra mối hàn có bề rộng đồng đều và đẹp mắt. Việc duy trì khoảng cách hồ quang ổn định, khoảng 3mm, là chìa khóa để có một mối hàn chất lượng.

IV. Phương pháp hàn khí và hồ quang tay cho kim loại màu

Bên cạnh TIG, giáo trình công nghệ hàn trình độ trung cấp cũng giới thiệu hai phương pháp truyền thống hơn là hàn khí và hàn hồ quang tay (SMAW), vốn vẫn còn được ứng dụng trong một số trường hợp nhất định. Phương pháp hàn khí (Oxy-Acetylene) sử dụng nhiệt từ ngọn lửa để làm nóng chảy kim loại. Khi hàn đồng, do độ dẫn nhiệt cao, công suất ngọn lửa cần phải lớn, được tính theo công thức W = (190 : 255).S (lít/giờ). Ngược lại, khi hàn nhôm bằng khí, tốc độ hàn chậm và vùng ảnh hưởng nhiệt lớn là một nhược điểm, dễ gây cong vênh. Cả hai trường hợp đều đòi hỏi sử dụng thuốc hàn (flux) để phá vỡ lớp oxit và bảo vệ vũng hàn. Phương pháp hàn hồ quang tay sử dụng que hàn có thuốc bọc. Đây là một thách thức lớn với kim loại màu do khó duy trì hồ quang ổn định và chất lượng mối hàn thường không cao bằng TIG. Khi hàn hợp kim nhôm, thuốc bọc que hàn phải chứa các hợp chất flo và clo (ví dụ: 20%KCI + 24%LiCI + 39%KF + 17%NaF) để phá hủy lớp Al₂O₃. Cường độ dòng điện cần được điều chỉnh cẩn thận theo công thức I = B.d (A), với B là mật độ dòng điện dao động từ 32 đến 35 A/mm. Mặc dù ít phổ biến hơn cho các ứng dụng yêu cầu chất lượng cao, việc nắm vững hai phương pháp này giúp thợ hàn có thêm lựa chọn và kỹ năng để xử lý các công việc sửa chữa, bảo trì đa dạng.

4.1. Kỹ thuật hàn khí OAW và ứng dụng thuốc hàn

Hàn khí đòi hỏi người thợ phải điều chỉnh ngọn lửa trung tính để tránh oxy hóa hoặc thấm cacbon vào mối hàn. Kỹ thuật hàn trái (forehand welding) thường được áp dụng cho các chi tiết mỏng (< 4mm) vì dễ quan sát, trong khi hàn phải (backhand welding) phù hợp với chi tiết dày hơn. Thuốc hàn, thường là Borax (Na₂B₄O₇) và axit boric (H₃BO₃) khi hàn đồng, đóng vai trò sống còn. Nó làm loãng oxit, giúp oxit nổi lên và tạo thành một lớp xỉ lỏng bảo vệ mối hàn khỏi không khí. Sau khi hàn xong, việc làm sạch triệt để lớp thuốc hàn còn sót lại là bắt buộc để tránh ăn mòn.

4.2. Đặc điểm của hàn hồ quang tay SMAW với kim loại màu

Hàn hồ quang tay cho nhôm và đồng yêu cầu que hàn chuyên dụng. Lõi que thường có thành phần tương tự kim loại cơ bản, được bổ sung các chất khử oxy. Thao tác hàn phải nhanh và dứt khoát để hạn chế nhiệt lượng tích tụ. Dao động que hàn theo hình răng cưa hoặc bán nguyệt giúp kiểm soát sự chảy loãng của kim loại và tạo hình mối hàn. Một trong những khó khăn lớn là xỉ hàn rất khó làm sạch và hồ quang không ổn định. Do đó, phương pháp này thường chỉ được dùng cho các kết cấu không yêu cầu độ kín khít hay cơ tính cao.

V. Bí quyết kiểm tra mối hàn và đảm bảo an toàn lao động

Chất lượng mối hàn là yếu tố quyết định đến độ bền và an toàn của kết cấu. Do đó, việc kiểm tra mối hàn là một bước không thể thiếu trong quy trình hàn (WPS). Giáo trình đề cập đến các phương pháp kiểm tra trực quan bằng mắt thường và dùng các dụng cụ đo kiểm đơn giản như thước lá, dưỡng đo. Các khuyết tật mối hàn thường gặp bao gồm: hàn không ngấu, cháy cạnh, rỗ khí, ngậm xỉ, và nứt. Việc nhận diện chính xác nguyên nhân gây ra khuyết tật là chìa khóa để khắc phục. Ví dụ, rỗ khí thường do vật liệu hoặc khí bảo vệ bị ẩm, trong khi hàn không ngấu có thể do dòng điện quá thấp hoặc tốc độ hàn quá nhanh. Đối với các yêu cầu cao hơn, kiểm tra mối hàn NDT (Non-Destructive Testing – Kiểm tra không phá hủy) như siêu âm (UT), chụp ảnh phóng xạ (RT), hoặc thẩm thấu chất lỏng (PT) được áp dụng để phát hiện các khuyết tật bên trong. Bên cạnh chất lượng, an toàn lao động trong hàn là ưu tiên hàng đầu. Người thợ hàn phải được trang bị đầy đủ đồ bảo hộ cá nhân (PPE) như mũ hàn, găng tay da, tạp dề, giày bảo hộ. Giáo trình nhấn mạnh các quy tắc an toàn khi sử dụng điện, đặc biệt là máy hàn phải được nối đất và thường xuyên kiểm tra độ cách điện. An toàn khi sử dụng khí nén cũng rất quan trọng: bình khí phải được đặt ở nơi thông thoáng, xa nguồn nhiệt và được cố định chắc chắn để tránh va đập, cháy nổ.

5.1. Các phương pháp nhận diện và khắc phục khuyết tật

Kiểm tra bằng mắt là phương pháp cơ bản nhất, giúp phát hiện các lỗi bề mặt như chiều cao, chiều rộng mối hàn không đều, cháy cạnh, hoặc các vết nứt bề mặt. Ví dụ, khi thấy mối hàn không ngấu, cần điều chỉnh lại cường độ dòng điện hàn hoặc giảm tốc độ di chuyển mỏ hàn. Khi phát hiện rỗ khí, phải kiểm tra lại độ tinh khiết của khí Argon, làm sạch và sấy khô vật liệu hàn. Việc ghi chép và phân tích các khuyết tật giúp cải tiến liên tục quy trình hàn (WPS) và nâng cao tay nghề.

5.2. Quy tắc an toàn lao động với điện và khí nén trong xưởng

An toàn điện là tối quan trọng. Trước khi vận hành, phải kiểm tra toàn bộ hệ thống dây dẫn, kìm hàn, kẹp mát để đảm bảo không bị hở điện. Không được làm việc trong môi trường ẩm ướt. Đối với khí nén, các bình khí phải được đánh dấu rõ ràng, sử dụng đúng van giảm áp và đồng hồ đo. Tuyệt đối không để dầu mỡ tiếp xúc với van bình oxy để tránh nguy cơ cháy nổ. Xưởng hàn phải có hệ thống thông gió tốt để hút khói hàn độc hại, bảo vệ sức khỏe cho người lao động. Tuân thủ nghiêm ngặt các quy định này là trách nhiệm của mỗi thợ hàn.

VI. Lộ trình đào tạo thợ hàn kim loại màu từ trung cấp đến CĐ

Việc nắm vững kiến thức từ giáo trình hàn kim loại và hợp kim màu ở trình độ trung cấp là bước khởi đầu vững chắc cho sự nghiệp của một thợ hàn chuyên nghiệp. Chương trình đào tạo thợ hàn được thiết kế theo lộ trình phát triển rõ ràng, từ những kiến thức cơ bản đến các kỹ năng chuyên sâu. Sau khi hoàn thành bậc trung cấp nghề hàn, học viên đã có đủ năng lực để làm việc tại các nhà máy, xí nghiệp cơ khí, thực hiện các công việc hàn nhôm, đồng ở mức độ phổ thông. Tuy nhiên, để có thể đảm nhận các vị trí đòi hỏi kỹ thuật cao hơn, tham gia vào các dự án lớn hoặc làm việc với các vật liệu đặc biệt như hàn titan, người thợ cần tiếp tục nâng cao trình độ. Lộ trình tiếp theo là học liên thông lên cao đẳng nghề hàn. Ở bậc học này, chương trình sẽ đi sâu hơn vào công nghệ vật liệu kim loại màu, các phương pháp kiểm tra mối hàn NDT và kỹ năng lập, quản lý quy trình hàn (WPS). Việc sở hữu bằng cao đẳng và các chứng chỉ hàn quốc tế (như 3G, 4G, 6G theo tiêu chuẩn AWS) sẽ mở ra nhiều cơ hội việc làm với mức thu nhập hấp dẫn trong các ngành công nghiệp mũi nhọn như hàng không, đóng tàu, dầu khí và chế tạo máy chính xác. Ngành hàn ở Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ, và nhu cầu về nhân lực chất lượng cao, đặc biệt là thợ hàn có khả năng làm việc với hợp kim màu, là rất lớn. Do đó, đầu tư vào việc học tập bài bản theo lộ trình từ trung cấp lên cao đẳng là một hướng đi chiến lược và bền vững.

6.1. Cơ hội nghề nghiệp sau khi hoàn thành chương trình trung cấp

Sau khi tốt nghiệp, học viên có thể đảm nhận vị trí thợ hàn tại các xưởng sản xuất, công ty cơ khí chế tạo, các đơn vị sửa chữa ô tô, xe máy, hoặc các doanh nghiệp sản xuất hàng gia dụng, quảng cáo. Các kỹ năng hàn nhôm, hàn đồng bằng các phương pháp khác nhau là một lợi thế cạnh tranh, giúp họ có thể xử lý nhiều loại công việc đa dạng. Mức thu nhập ban đầu có thể ở mức khá và sẽ tăng lên theo kinh nghiệm và tay nghề thực tế.

6.2. Tầm quan trọng của chứng chỉ hàn và đào tạo nâng cao

Trong ngành hàn, tay nghề thường được đánh giá qua các chứng chỉ hàn. Các chứng chỉ này, đặc biệt là các chứng chỉ quốc tế, là bằng chứng xác thực về năng lực của người thợ. Để hàn được các kết cấu chịu áp lực cao hay các sản phẩm xuất khẩu, việc sở hữu chứng chỉ phù hợp là điều kiện bắt buộc. Do đó, sau khi có nền tảng từ bậc trung cấp, việc tham gia các khóa đào tạo nâng cao để luyện thi và lấy chứng chỉ là bước đi cần thiết để thăng tiến trong sự nghiệp và khẳng định vị thế của một chuyên gia trong lĩnh vực công nghệ hàn.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Mô đun: Hàn kim loại màu và hợp kim màu (Mã số mô đun: MĐ 23/nghề Hàn) được biên soạn năm 2017 bởi nhóm giảng viên Khoa Cơ khí thuộc Trường Cao đẳng Giao thông Vận tải Trung ương I, trực thuộc Bộ Giao thông Vận tải. Tài liệu được xây dựng theo Chương trình khung quốc gia nghề Hàn đã được Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội ban hành, phục vụ trực tiếp cho chương trình đào tạo chuyên môn kỹ thuật nghề Hàn ở trình độ Trung cấp và Cao đẳng kỹ thuật.

Trong chương trình đào tạo, đây là mô đun chuyên ngành tự chọn với tổng thời lượng 90 giờ (bao gồm 30 giờ lý thuyết và 60 giờ thực hành, phân bổ thành 55 giờ luyện tập xưởng và 5 giờ kiểm tra kết thúc mô đun). Mô đun được bố trí giảng dạy sau khi người học đã hoàn thành các môn học chung bắt buộc và các môn học kỹ thuật cơ sở nghề.

Mục tiêu học tập của giáo trình bao gồm:

• Trình bày các đặc điểm nhiệt lý và khó khăn kỹ thuật khi hàn kim loại màu (nhôm, đồng và hợp kim của chúng).
• Nhận biết và lựa chọn đúng các loại thuốc hàn, que hàn phụ, điện cực vonfram và khí bảo vệ trơ.
• Chuẩn bị phôi hàn đúng kích thước bản vẽ thiết kế, thực hiện vát mép và làm sạch bề mặt khử màng oxit.
• Tính toán chế độ hàn phù hợp với chiều dày vật liệu và dạng liên kết (giáp mối, mối hàn góc, mối hàn chữ T).
• Vận hành thiết bị hàn khí ôxy - axetylen, máy hàn hồ quang tay dòng điện xoay chiều và máy hàn TIG.
• Thực hiện mối hàn đạt độ sâu ngấu, không rỗ khí, không ngậm xỉ, không cháy cạnh, hạn chế biến dạng cong vênh.
• Tuân thủ quy định an toàn lao động về điện, thiết bị khí áp lực cao và vệ sinh phân xưởng.

Giáo trình tiếp cận theo mô hình tích hợp lý thuyết và thực hành, kết hợp tài liệu công nghệ hàn trong và ngoài nước với thực tiễn sản xuất cơ khí. Cấu trúc bài giảng được chuẩn hóa từ công tác chuẩn bị phôi, lựa chọn chế độ hàn, trình tự thực hiện thao tác đến quy trình kiểm tra và xử lý khuyết tật mối hàn.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình được chia thành 6 bài học chuyên đề tương ứng với 2 nhóm vật liệu và 3 phương pháp hàn nhiệt luyện cơ bản:

• Bài 1: Hàn nhôm và hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn khí (15 giờ: 5 LT, 10 TH)
  Tập trung vào đặc tính nhiệt lý của nhôm; cấu tạo và vận hành thiết bị khí $\text{O}_2 - \text{C}_2\text{H}_2$; kỹ thuật làm sạch màng $\text{Al}_2\text{O}_3$ bằng bàn chải thép trắng và axeton; kỹ thuật hàn trái với góc nghiêng mỏ hàn $60^\circ - 70^\circ$.

• Bài 2: Hàn nhôm và hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn hồ quang tay (15 giờ: 5 LT, 9 TH, 1 KT)
  Hướng dẫn sử dụng máy hàn điện xoay chiều (AC); kỹ thuật gây hồ quang cách điểm hàn $10 - 20\text{ mm}$; phương pháp dao động que hàn theo đường răng cưa và bán nguyệt; kỹ thuật ngắt hồ quang và chấm ngắt lấp đầy rãnh lõm cuối đường hàn.

• Bài 3: Hàn nhôm và hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG (15 giờ: 5 LT, 9 TH, 1 KT)
  Nguyên lý hàn hồ quang điện cực không nóng chảy Vonfram trong môi trường khí trơ Argon (độ tinh khiết $99.999%$); thao tác mài tròn đầu điện cực $\varnothing 2.4\text{ mm}$; kỹ thuật tiếp que hàn phụ $\varnothing 2.0\text{ mm}$ ở góc $15^\circ$ so với bề mặt vật hàn.

• Bài 4: Hàn đồng và hợp kim đồng bằng phương pháp hàn khí (15 giờ: 5 LT, 9 TH, 1 KT)
  Khảo sát độ dẫn nhiệt cao của đồng; phương pháp nung nóng sơ bộ đối với đồng thanh ($350 - 450^\circ\text{C}$); sử dụng thuốc hàn Bô-rắc ($\text{Na}_2\text{B}_4\text{O}_7$) kết hợp axit bô-ric ($\text{H}_3\text{BO}_3$) để ngăn ngừa tạo màng oxit $\text{CuO}, \text{Cu}_2\text{O}$.

• Bài 5: Hàn đồng và hợp kim đồng bằng phương pháp hàn hồ quang tay (15 giờ: 5 LT, 9 TH, 1 KT)
  Thiết lập chế độ dòng điện hàn đồng $I_{\text{h}} = (35 \div 48)d$; kỹ thuật dao động que hàn với bề rộng vũng hàn bằng 2.5 đến 3 lần đường kính que hàn; quy trình nối mối hàn và kiểm soát khuyết tật nứt do ứng suất nhiệt.

• Bài 6: Hàn đồng và hợp kim đồng bằng phương pháp hàn TIG (15 giờ: 5 LT, 9 TH, 1 KT)
  Ứng dụng nguồn nhiệt tập trung của hồ quang TIG để kiểm soát kim loại lỏng chảy loãng; phương pháp bảo vệ mặt sau đường hàn đối với kết cấu hàn ống bằng cách xông khí trơ.

• Kiểm tra kết thúc mô đun (5 giờ TH)
  Đánh giá kỹ năng thực hành tổng hợp trên các mẫu phôi liên kết giáp mối, mối hàn góc và mối hàn chữ T.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình cung cấp cơ sở lý thuyết nhiệt luyện và công nghệ gia công kim loại màu:

1. Hiện tượng nhiệt luyện và luyện kim mối hàn:

   • Nhôm và hợp kim nhôm: Nhôm nóng chảy ở nhiệt độ $600 - 650^\circ\text{C}$, trong khi màng oxit nhôm ($\text{Al}_2\text{O}_3$) nóng chảy ở $2050^\circ\text{C}$ và có khối lượng riêng lớn hơn nhôm lỏng, gây cản trở ngấu và tạo rỗ xỉ. Nhôm không đổi màu khi chuyển trạng thái rắn sang lỏng và dễ hòa tan khí $\text{H}_2$ ở nhiệt độ cao sinh ra rỗ khí.
   • Đồng và hợp kim đồng: Hệ số dẫn nhiệt và dẫn điện rất cao đòi hỏi cung cấp lượng nhiệt lớn; dễ tạo màng oxit $\text{CuO}, \text{Cu}_2\text{O}$ làm giòn mối hàn; độ bền giảm mạnh ở nhiệt độ cao dẫn đến nứt do ứng suất nhiệt; kẽm trong đồng thau dễ bị oxy hóa và bay hơi.

2. Công thức tính toán và thông số chế độ hàn:

   • Lưu lượng tiêu hao khí Axetylen ($V_{\text{C}_2\text{H}_2}$):
     • Hàn nhôm (hàn trái): $V_{\text{C}_2\text{H}_2} = (100 \div 120)S\text{ (lít/giờ)}$
     • Hàn nhôm (hàn phải): $V_{\text{C}_2\text{H}_2} = (100 \div 115)S\text{ (lít/giờ)}$
     • Hàn đồng đỏ: $W = (190 \div 255)S\text{ (lít/giờ)}$
     • Hàn đồng thau/đồng thanh: $W = (100 \div 150)S\text{ (lít/giờ)}$ (với $S$ là chiều dày vật hàn tính bằng mm).
   • Đường kính que hàn phụ ($d$): Hàn trái $d = S/2 + 1\text{ (mm)}$; hàn phải $d = S/2\text{ (mm)}$. Khi $S > 15\text{ mm}$, que hàn phụ lấy $d = 6 \div 8\text{ mm}$.
   • Cường độ dòng điện hàn hồ quang tay ($I$): $I = B \cdot d\text{ (A)}$. Với nhôm: mật độ dòng $B = 32 \div 35\text{ A/mm}$. Với đồng thanh: khi que $d = 4 \div 5\text{ mm}$ thì $B = 40 \div 45\text{ A/mm}$; khi $d = 6\text{ mm}$ thì $B = 37 \div 40\text{ A/mm}$; khi $d = 7\text{ mm}$ thì $B = 30 \div 35\text{ A/mm}$.
   • Quy cách chuẩn bị mép phôi: Chiều dày $S < 1.5\text{ mm}$ thực hiện uốn mép; $S \le 4 - 5\text{ mm}$ hàn giáp mối không vát mép; $S \le 10\text{ mm}$ vát mép chữ V góc $45^\circ$; $S > 12\text{ mm}$ vát mép chữ X.

Dạng liên kết / Chiều dày	Quy cách vát mép	Phương pháp làm sạch bề mặt
$S < 1.5\text{ mm}$	Uốn mép liên kết	Đánh sạch oxit cách mép $30-35\text{ mm}$ bằng chổi thép trắng, lau axeton
$S \le 4 - 5\text{ mm}$	Không vát mép (để hở đáy $1-2\text{ mm}$)	Tẩy sạch bằng cơ học kết hợp rửa dung môi hóa chất
$S = 6 - 10\text{ mm}$	Vát mép đơn chữ V ($45^\circ$)	Làm sạch bavia, đánh bóng vùng mép hàn $30-35\text{ mm}$
$S > 12\text{ mm}$	Vát mép đôi chữ X	Khử oxit bề mặt, quét thuốc hàn bảo vệ chống oxy hóa

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật thao tác: Cắt phôi kích thước tiêu chuẩn $200 \times 100\text{ mm}$; gá đính phôi trên đồ gá đa năng với khoảng cách mối đính $10 - 20\text{ mm}$; duy trì góc độ mỏ hàn ($60^\circ - 70^\circ$ cho hàn khí, $75^\circ - 80^\circ$ cho que hàn hồ quang và mỏ TIG); thực hiện dao động mỏ/que theo kiểu răng cưa và bán nguyệt; xử lý nối mối hàn bằng cách gây hồ quang cách điểm nối $10 - 15\text{ mm}$.
• Kỹ năng phân tích và kiểm tra: Nhận diện và xử lý các dạng khuyết tật mối hàn: biến dạng cong vênh (khắc phục bằng búa nguội nắn phẳng); rỗ xỉ do màng oxit $\text{Al}_2\text{O}_3/\text{CuO}$ (khắc phục bằng chổi thép làm sạch); rỗ khí do khí Argon không tinh khiết hoặc lưu lượng không đạt $6 - 7\text{ lít/phút}$; khuyết tật không thấu do dòng điện nhỏ hoặc sai góc độ mỏ hàn.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình được tổ chức theo phương pháp đào tạo modul hóa (Modular Training System), tích hợp lý thuyết công nghệ hàn vào từng bài thực hành cụ thể. Mỗi bài học được cấu trúc hóa đồng bộ theo 8 phần quy chuẩn:

Trong phần tổ chức luyện tập xưởng, giáo trình áp dụng bảng hướng dẫn thực hiện công việc chuẩn hóa theo 5 bước logic:

1. Đọc bản vẽ kỹ thuật: Phân tích kích thước phôi, yêu cầu kỹ thuật mối hàn.
2. Kiểm tra và làm sạch phôi: Sử dụng thước lá, búa tay, chổi thép trắng và axeton tẩy sạch màng oxit cách mép $30 - 35\text{ mm}$.
3. Chọn chế độ hàn và gá đính: Cài đặt dòng điện, áp suất khí, gá đính phôi trên đồ gá chắc chắn.
4. Tiến hành hàn: Thực hiện đường hàn theo đúng góc độ mỏ hàn, kiểu dao động que và tốc độ dịch chuyển.
5. Kiểm tra sản phẩm: Sử dụng thước đo kiểm mối hàn và quan sát trực quan độ ngấu, vảy hàn.

Hệ thống bài tập ứng dụng tập trung vào các kết cấu mối hàn thực tế: liên kết giáp mối vị trí hàn bằng (1G) kích thước phôi $(200 \times 100 \times 3\text{ mm}) \times 2$ hoặc $(200 \times 100 \times 5\text{ mm}) \times 2$, mối hàn góc ở vị trí 2F và mối hàn góc chữ T. Phương pháp đánh giá kết quả học tập kết hợp giữa đánh giá quá trình thông qua kiểm tra kỹ năng sau mỗi bài học (1 giờ) và kiểm tra định lượng tổng kết mô đun (5 giờ). Học viên được hướng dẫn tự học thông qua việc ghi nhớ bảng tra cứu thông số dòng hàn, công thức tính lưu lượng khí và rèn luyện quy tắc an toàn khi vận hành máy móc điện và bình khí áp lực cao.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

• Chuẩn hóa chương trình đào tạo nghề quốc gia: Nội dung giáo trình được biên soạn dựa trên phân tích nghề hàn, phân định khối lượng kiến thức lý thuyết và kỹ năng thực hành theo tỷ lệ 1:2, giúp người học nhanh chóng làm chủ kỹ thuật thao tác xưởng.
• Hệ thống hóa giải pháp luyện kim cho kim loại màu: Giáo trình đưa ra các giải pháp hóa học và nhiệt luyện cụ thể để xử lý màng oxit khó nóng chảy. Cung cấp công thức thành phần thuốc hàn đặc thù cho từng loại vật liệu:
  • Thuốc bọc hàn que hợp kim nhôm - magiê: $20%\text{ KCl} + 24%\text{ LiCl} + 39%\text{ KF} + 17%\text{ NaF}$.
  • Thuốc hàn khí đồng đỏ và đồng thau: Hỗn hợp Bô-rắc ($\text{Na}_2\text{B}_4\text{O}_7$) và axit bô-ric ($\text{H}_3\text{BO}_3$).
  • Thuốc hàn đồng thanh niken: $28%\text{ Mangan} + 41%\text{ Ferô silic} + 28%\text{ trường thạch} + 3%\text{ Mg}$.
  • Thuốc hàn đồng thanh nhôm: $45%\text{ KCl} + 20%\text{ NaCl} + 15%\text{ NaF}$.
• Tích hợp quy chuẩn an toàn công nghiệp nghiêm ngặt: Thiết lập hệ thống kiểm tra an toàn bình chứa khí $\text{O}_2, \text{C}_2\text{H}_2, \text{Ar}$ (khu vực bảo quản thoáng gió, nhiệt độ $\le 50^\circ\text{C}$, chằng buộc chắc chắn, mã màu phân biệt ống dẫn khí, kiểm tra định kỳ van giảm áp và đồng hồ áp suất) và quy chuẩn an toàn điện (dây tiếp địa liên tục, kiểm tra độ cách điện kìm hàn, ngắt nguồn khi bảo dưỡng).

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Học sinh, sinh viên: Áp dụng cho học sinh, sinh viên trình độ Trung cấp và Cao đẳng thuộc chuyên ngành Hàn, Công nghệ Cơ khí, Cơ khí Chế tạo máy tại các cơ sở giáo dục nghề nghiệp và đại học kỹ thuật.
• Điều kiện tiên quyết: Người học cần hoàn thành các môn học chung theo quy định của Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội và các môn học bắt buộc thuộc phần kỹ thuật cơ sở nghề Hàn: Vẽ kỹ thuật cơ khí, An toàn lao động, Công nghệ kim loại, Kỹ thuật hàn hồ quang tay kim loại đen cơ bản.
• Giảng viên và cán bộ hướng dẫn xưởng: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy tích hợp, xây dựng giáo án lý thuyết và bài tập thực hành; làm căn cứ định mức vật tư tiêu hao (phôi tấm nhôm, đồng, que hàn phụ, khí trơ Argon, khí Axetylen) và xây dựng bảng tiêu chí đánh giá kỹ năng nghề.
• Kỹ thuật viên và công nhân cơ khí: Làm tài liệu tham khảo kỹ thuật để tra cứu chế độ hàn, góc nghiêng mỏ hàn, thành phần thuốc hàn và quy trình khắc phục khuyết tật mối hàn trong sản xuất cơ khí chế tạo nhôm và đồng.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Giáo trình được thiết kế cho người học nghề Hàn ở trình độ Trung cấp và Cao đẳng, kỹ thuật viên xưởng cơ khí chế tạo, cùng giảng viên chuyên ngành công nghệ hàn tại các trường đào tạo nghề kỹ thuật.

2. Cần kiến thức nền nào để học?

Người học cần hoàn thành các môn học cơ sở chuyên môn nghề Hàn, có kỹ năng đọc bản vẽ cơ khí, nắm vững kỹ thuật hàn hồ quang tay cơ bản trên thép cacbon và hiểu biết về an toàn lao động trong phân xưởng cơ khí.

3. Điểm khác biệt với giáo trình khác?

Giáo trình tập trung chuyên sâu vào kỹ thuật xử lý hai nhóm kim loại màu khó hàn nhất là nhôm và đồng; cung cấp đầy đủ công thức tính toán chế độ hàn, thông số thuốc hàn hóa học và quy trình xử lý khuyết tật đặc thù của từng phương pháp hàn khí, SMAW và TIG.

4. Làm sao để tự học hiệu quả?

Người học cần đối chiếu lý thuyết nhiệt luyện với bảng quy trình thực hiện 5 bước; ghi nhớ công thức tính công suất ngọn lửa khí và dòng điện hàn; thực hành đúng tư thế ngồi, góc độ mỏ hàn và tuân thủ bảng kiểm tra kích thước mối hàn.

5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo?

Giáo trình bao gồm hệ thống hình vẽ kỹ thuật minh họa thao tác dao động que hàn, sơ đồ chuẩn bị phôi vát mép (chữ V, chữ X), bảng hướng dẫn an toàn bình khí nén và câu hỏi bài tập ứng dụng kèm đáp án hướng dẫn.

---

Kết luận

Giáo trình Mô đun: Hàn kim loại màu và hợp kim màu cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện và quy chuẩn thao tác kỹ thuật chuẩn xác về hàn nhôm, hàn đồng và các hợp kim của chúng. Nội dung tài liệu kết hợp chặt chẽ giữa phân tích tính chất nhiệt luyện kim loại với kỹ thuật vận hành thiết bị hàn khí, hàn hồ quang tay và hàn TIG.

Lộ trình học tập đề xuất là tiếp cận tuần tự từ lý thuyết nhiệt vật lý, kỹ thuật hàn khí cơ bản đến kỹ thuật hàn bảo vệ khí trơ TIG chất lượng cao trong tổng thời lượng 90 giờ đào tạo. Tài liệu là căn cứ khoa học và thực hành quan trọng cho công tác đào tạo thợ hàn kỹ thuật cao, đáp ứng yêu cầu gia công cơ khí trong các ngành công nghiệp chế tạo hiện đại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIAO THÔNG VẬN TAL TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I GIAO TRINH Mô đun: Han kim loại và hợp kim mau NGHÈ: HÀN TRINH ĐỘ: TRUNG CAP Ha Noi-2017 LỜI NÓI ĐÀU “Trong những năm gần đây, với nhu cầu công nghiệp hoá hiện đại hoá day nghề đã có những bước tiễn nhằm thay đổi chất lượng dạy và học, để 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 thé giới, lĩnh vực cơ khí chế tạo nói chung và 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 nghẻ 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 các môđun đảo tạo nghề là cắp thiết hiện nay.

M6 dun : HAN KIM LOAI MAU - HQP KIM 1a mé 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 nhiễu tai liệu công nghệ hàn trong và ngoài nước, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất. Mặc dù đã có nhiều cỗ gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả dé giáo trình được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC Nội dung Trang LỜI NÓI ĐẢU MỤC LỤC MÔ ĐUN HÀN KIM LOẠI MÀU - HỢP KIM 1 Bài 1 : Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn khí 5 Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn hỗ quang tay 46 Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG 26 Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương pháp hàn khí 34 : Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương pháp hàn hồ quang tay 4 ; Han dong hgp kim dong bing phuong phap han TIG 47 MÔ ĐUN HÀN KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU Thời gian mô đun: 90 giờ; (Lý thuyết: 30 giờ, Thực hành: 60giờ) 1.

VỊ TRÍ, TÍNH CHÁT CỦA MO DUN: ~ Vị trí: Là môn đun được bố trí cho học sinh sau khi đã học xong các môn học chung theo quy định của Bộ LĐTB-XH và học xong các môn học bắt buộc của đào tạo chuyên môn nghề. ~ Tính chất: Là mô đun chuyên ngành tự chọn. MUC TIEU MO DU! ~ Làm việc trong các cơ sở sản xuất cơ khí ~ Trình bày đầy đủ đặc điểm khó khăn khi han kim loại màu và hợp kim màu. ~ Nhận biết đúng các loại thuốc hản, vật liệu hàn ding trong han kim loại màu và hợp kim mâu.

~ Chuẩn bị phôi hàn đúng kích thước bản vẽ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật ~ Tỉnh chế độ hàn phủ hợp với chiều dày, tính chất vật liệu và kiều liên kết hàn ~ Vận hành, sử dụng thành thạo các loại thiết bị, dung cy diing hàn kim loại mâu và hợp kim màu. ~ Hàn các mỗi hàn kim loại màu và hợp kim mau dam bao độ sâu ngấu, không rỗ khí ngậm xỷ, không cháy cạnh, it biển dạng. ~ Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng. ~ Tuân thủ quy định, quy phạm trong quy trình hẳn.

~ Rên luyện tính tự giác, ky luật, cẩn thận, tỉ mỹ, chính xác, trung thực của Học sinh. NOI DUNG MO DUN: 1.Nội dung tổng quát và phân phổi thời gian: Số Thời gian TT “Tên các bài trong mô đun Tổng Lý [Thực | Kiểm số thuyết hành tra ¡ _ | Hàn nhôm hop kim nhôm bằng phương pháp hàn khí 15 5 10 > _| Hàn nhôm hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn hỗ quang tay 15 5 9 [1 _ | Hân nhôm hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG 15 5 9 |1 1 | Hn dng hợp kim đồng bằng phương pháp hàn khí 15 1 3 | Han ding hợp kim đồng bằng phương pháp hàn | 15 1 7 Số “Thời gian TT 'Tên các bài trong mô dun Tổng Lý ÏThực [Kiểm số thuyết hành tra hỗ quang tay ¢ | Him dng hợp kim đồng bằng phương pháp hân TIG is |5 9 it 7 [Kiếm ưa mô đun Cộng 90 130 55 |5 BAI 1: HAN NHÔM VÀ HỢP KIM NHÔM BẢNG PHƯƠNG PHÁP. Mục tiêu của bài: Sau khi học xong bài này người học sẽ có khả năng: ~ Trình bày đúng đặc điểm, khó khăn khi hàn nhôm, hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn khí. ~ Hàn được mỗi hàn nhôm, hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn khí đảm.

bảo đạt yêu cầu kỹ thuật và đúng thời gian. ~ Tuân thủ nội quy an toàn lao động, có tính tự giác, độc lập trong công việc. Điều kiện thực hiện: - Thiết bị: Bình nén khí C; H›, bình nén khí O;,đồng hồ áp xuất, máy mài, máy cất. ~ Dụng cụ hàn: búa nguội, búa gõ xi, búa tay, thước lá, mỏ lết, kìm kẹp, kìm cit, ban chải sắt (bằng thép trắng), đũa, đục, chấm dấu, bộ que thông kép, cha văn, mũi vạch, bật lửa.

~ Vật tư: Nhôm và hợp kim nhôm tắm 200x100x3=2/phôi, que hàn phụ có thành phần tương đươngvật liệu cơ bản d = 2.4mm, thuốc hàn, A xê tôn, khí Oxy. ~ Trang bị bảo hộ lao động: kính hàn khí, tap gié, găng tay, giày mũ bảo hộ. Khó khăn khi hàn nhôm và hợp kim nhôm: ~ Nhôm có áp lực lớn đối với Oxy tạo thành Oxit nhôm Al;O;, Oxit nay ở trong môi han gây rỗ xỉ và nằm trên mặt vật hản ngăn cản quá trình hàn. Nhiệt độ nóng chảy của nó 2050°C, trong khi đó nhiệt độ nóng chảy của nhôm và hợp kim nhôm chỉ khoảng 600 : 650°C.

~ Õ nhiệt độ cao, nhôm và hợp kim nhôm có độ bền rất thấp, khi nhiệt độ gan đến nhiệt độ nóng chảy thì chỉ tiết có thể bị phá hoại do khối lượng bản thân nó. ~ Từ trạng thái đặc chuyển sang trạng thái lỏng thì nhôm không thay đổi au sắc nên khó quan sát khi han. ~ Khối lượng riêng của Oxit nhôm lớn hơn nhôm và hợp kim của nhôm nên khó nồi bễ hàn. ~ Ö nhiệt độ cao để hòa tan H; nên rỗ khí.

- Hàn khí có vùng ánh hưởng nhiệt lớn và tốc độ hàn chậm nên chỉ tiết hay bị cong vênh sau khi hàn. Chuẩn bị: thiết bị, dụng cụ, phôi hàn hàn khí: 2. Dụng a => Bức loy Chếm dấu —c—p = = Bộ que thông bếp. hôn — 4] Thước l6 Chia vốn.

Sb——› —— Mỏ tết Mal veeh Kim kẹp. Ss) ¬=à Bên chải sốt. Thiết bị: ~ Van giảm áp, bình oxy. ~ Van Giảm áp, bình axetylen.

~ Chia vặn van bình khí ~Mö lết. ~ Ông dẫn khí. Vật liệu phôi hàn. ~ Que hàn phụ: có thành phần tương tự kim loại cơ bản, đường kính d = 2.4mm; Axêtôn, khí thude han.

~ Chuẩn bị phôi hàn * Cắt phôi + Phôi hàn giáp mồi Sự chuẩn bị và kích thước của mối hàn giáp mồi không vat mép 200. a 100 Hinh 1-1: Chuẩn bị phôi hàn giáp mới. + Phôi hàn góc Sự chuẩn bị và kích thước của mỗi hàn góc không vát mép 200x100 so ( Ì 200 x100 Hình 1-2: Chuẩn bị phôi hàn góc. + Phôi hàn chữ T Swe chuẩn bị và kích thước của mối hàn chữ T không vát cạnh.

200 3 Hinh 1-3: Chudn bi phéi han goc chit T + Lâm sạch phôi hàn; ~ Trước khi hàn cần phải được làm sạch Oxit nhôm một khoảg cách mép hàn ít nhất 30 : 35mm bằng chôi sắt( Thép trắng) sau đó rửa qua bằng Axêtôn trước khi hàn. ~ Khi hàn giáp mối tủy theo chiều dày chỉ tiết mà ta uốn mép, không vát mép, hay vát mép chữ V, X.Smm + Không vát mép S < 4mm + Vát mép V khi § < I0mm + Vat mép X khi S > 12mm. Góc nghiêng của mỏ hàn và que hàn: ~ Góc nghiêng của mỏ hàn chủ yếu căn cứ vào chiều dày vật hàn và tính chất nhiệt lý của kim loại, chiều dày cảng lớn góc nghiêng mỏ hàn càng lớn. ~ Góc nghiêng của mỏ hàn còn phụ thuộc vảo nhiệt độ chảy và tính dẫn nhiệt của kim loại, nhiệt độ chảy càng cao, tính dẫn nhiệt càng lớn thì góc nghiêng.

Hình 1-4: Góc nghiêng œ mỏ hàn 3. Công suất ngọn lửa. ~ Công suất ngọn lửa hàn đính bằng lượng tiêu hao khí trong một giờ phụ thuộc vào chiéu day va tinh chat nhiệt lý của kim loại, kim loại, kim loại càng đây, nhiệt độ chảy, tính dẫn nhiệt càng cao thì công suất ngọn lửa càng lớn. Phương pháp hàn trái 2H; = (100+ 120)S (IiUgiờ) Phương pháp hàn phải VC;H; = (100 + 115)S (lit/gio) (S: chiều dày kim loại) 3.

Đường kính que hàn. ~ Căn cứ vào phương pháp hàn khi hàn trái đương kính que hản lớn hơn hàn phải. Han trai d= S/2 +1 (mm) Hàn phải d=S/2 (mm) (S là chiều dày của chỉ tiết hàn, mm) ~ Khi hàn các chỉ tiết có chiều dày lớn hơn 15mm, đường kính que hàn phụ lay bing 6-8mm. Chuyển động mỏ hàn và que han ~ Chuyên động của mỏ hàn va que hàn ảnh hưởng rất lớn đến sự tạo thành mỗi han, dé hàn vị trí hàn bằng phương pháp hàn trái (không vát mép) chiều dài S < 3(mm) * Lấy lửa và điều chính ngọn lửa + Lấy lửa: ~ Mở van a xê ty len khoảng 1/2 vòng quay.

~ Mở van ô xy khoảng 1⁄4 vòng quay. ~ Chú ý hướng của ngọn lửa. ~ Dùng bật lủa để môi lửa. + Điều chỉnh ngọn lửa (trung tính).

~ Mở van a xê ty len và xác định chiều dài nhân ngọn lửa. ~ Mở từ từ van ô xy và điều chỉnh nhân ngọn lửa để đạt được ngọn lửa trung tính. + Tắt ngọn lửa: ~ Đóng van a xêtyÌen trước, ~ Đồng van ôxy sau. + Các nguyên nhân gây ngọn lửa cháy không bình thường * Ngọn lửa bị tắt ~ Áp suất 6 xy cao quá mức.

~ Ngọn lửa quá lớn “Xi bám vào lỗ bép hàn * Nỗ khi mỗi lửa ~ Tỷ lệ khí không phù hợp. ~ Áp suất ô xy quá lớn ~ Lỗ bép hàn to ra hoặc bị méo * Ngọn lửa cháy tạt lại ~ Bép hàn quá nóng, ~ Áp suất khí nhỏ. ~ Xi bám dính vào lỗ bép. Gá phôi hàn: ~ Gá chắc chắn trên đồ gá đa năng: Mối gá đính nhỏ gọn đảm bảo chắc chắn, phôi thăng phẳng không biến dạng: 7 10320 10+15 Hình 1-5: Gá đính phôi 5.

Kỹ thuật hàn: 3.