I. Nguyên lý và phạm vi ứng dụng của hàn MIG MAG
Hàn MIG/MAG là quá trình hàn hồ quang điện cực nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ, được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp cơ khí hiện đại. Nguồn nhiệt hàn được cung cấp bởi hồ quang tạo ra giữa điện cực nóng chảy (dây hàn) và vật hàn. Khi hàn, kim loại nóng chảy được bảo vệ khỏi tác dụng của oxi và nito từ môi trường xung quanh bởi loại khí hoặc hỗn hợp khí thích hợp. Phương pháp này trong tiếng Anh gọi là GTAW (Gas metal arc welding). Khí bảo vệ có thể là khí trơ như Argon, Hêli hoặc hỗn hợp Ar + He không tác dụng với kim loại lỏng, hoặc các khí hoạt tính như CO2 có tác dụng đẩy không khí ra khỏi vùng hàn. Tuỳ theo loại khí sử dụng, hàn MIG dùng khí trơ cho thép không gỉ, nhôm và hợp kim, còn hàn MAG sử dụng khí hoạt tính CO2 cho thép carbon và thép hợp kim thấp.
1.1. Phân biệt hàn MIG và hàn MAG
Hàn MIG (Metal Inert Gas) sử dụng khí trơ Acgôn hoặc Hêli, thích hợp cho hàn thép không gỉ, nhôm và hợp kim nhôm, hàn đồng và hợp kim đồng. Hàn MAG (Metal Active Gas) sử dụng khí hoạt tính CO2, chủ yếu dùng để hàn thép carbon và thép hợp kim thấp. Hai phương pháp này đều là hàn bán tự động với ưu điểm hiệu suất cao, chất lượng mối hàn tốt và ít lỗi hàn.
1.2. Ứng dụng thực tiễn trong công nghiệp
Công nghệ hàn MIG/MAG được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất máy móc, ô tô, tàu thuyền, xây dựng và các ngành công nghiệp nặng. Phương pháp này cho phép hàn nhanh, hiệu suất cao và độ chính xác tốt, giảm thiểu khiếm khuyết hàn so với các phương pháp truyền thống.
II. Vật liệu hàn và tiêu chuẩn dây hàn MIG MAG
Vật liệu hàn đóng vai trò quan trọng trong quá trình hàn MIG/MAG, đặc biệt là dây hàn. Dây hàn không chỉ dẫn dòng điện tới hồ quang mà còn cung cấp một phần kim loại nóng chảy cho bể hàn. Dưới tác dụng của hồ quang, tùy thuộc loại khí bảo vệ và thông số hàn, thành phần của kim loại nóng chảy thay đổi do kết hợp với khí và do một số thành phần hợp kim bị cháy. Để khử ảnh hưởng này, dây hàn được hợp kim để mối hàn có những đặc tính giống kim loại cơ bản. Tính ổn định của quá trình hàn phụ thuộc nhiều vào tình trạng bề mặt dây hàn, do đó cần chú ý đến phương pháp bảo quản, cất giữ và làm sạch dây hàn nếu bị gỉ hoặc bẩn.
2.1. Phân loại dây hàn
Dây hàn đặc (solid wire) có các kiểu khác nhau, lựa chọn phù hợp với loại khí bảo vệ. Hàm lượng ôxy ở khí bảo vệ càng nhiều thì hàm lượng silic và Mangan trong dây hàn phải càng lớn để khử ôxy trong bể hàn. Dây hàn rỗng (flux-cored wire) chứa thuốc hàn bên trong, mối hàn được bảo vệ bởi khí bảo vệ và thuốc hàn cháy, loại Bazơ tạo mối hàn dẻo, loại Rutil tạo mối hàn bóng.
2.2. Chọn đường kính dây hàn phù hợp
Đường kính dây hàn danh nghĩa bao gồm: 0,8; 0,9; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,4 mm. Lựa chọn đường kính phụ thuộc vào chiều dầy vật liệu, đây là yếu tố quan trọng nhất. Dây hàn có bọc lớp mạ đồng nâng cao chất lượng bề mặt, khả năng chống gỉ và tính ổn định của quá trình hàn.
III. Vận hành máy hàn MIG MAG cơ bản
Vận hành máy hàn MIG/MAG đòi hỏi người thợ phải nắm vững các nguyên tắc cơ bản và kỹ năng thực hành. Trước khi bắt đầu hàn, cần kiểm tra toàn bộ hệ thống máy hàn, đảm bảo các kết nối điện, khí bảo vệ an toàn và đúng quy định. Các thông số hàn quan trọng bao gồm: điện áp hàn, cường độ dòng điện, tốc độ hàn, loại khí bảo vệ và áp suất khí. Điều chỉnh đúng các thông số này sẽ giúp tạo ra mối hàn chất lượng cao. Người thợ cần được đào tạo về cách sử dụng đúng các công cụ, bảo vệ an toàn lao động, và thực hành hàn trên các vị trí khác nhau (1F, 1G, 2F, 3F) để nâng cao kỹ năng.
3.1. Chuẩn bị và kiểm tra máy hàn
Trước hàn, cần kiểm tra chi tiết: dây nguồn điện, dây đất, hệ thống phun khí, cuộn dây hàn, đầu khò. Đảm bảo máy hàn được đặt trên nền cứng, thông gió tốt, cách xa nơi có chất dễ cháy. Đầu khò phải sạch, không bám xỉ cũ để bảo vệ chất lượng mối hàn.
3.2. Điều chỉnh thông số hàn và kỹ thuật hàn
Điện áp hàn thường từ 16-28V, cường độ dòng từ 50-300A tuỳ loại dây và chiều dầy vật liệu. Tốc độ hàn và khoảng cách đầu khò đến vật hàn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mối hàn. Kỹ thuật cầm khò đúng, chuyển động ổn định đảm bảo mối hàn đẹp, bền vững.
IV. Các vị trí hàn MIG MAG và kỹ thuật thực hành
Hàn MIG/MAG thường được thực hiện ở các vị trí khác nhau, mỗi vị trí có đặc điểm riêng và yêu cầu kỹ thuật khác nhau. Vị trí hàn 1F là hàn liên kết góc ở tư thế phẳng, vị trí hàn 1G là hàn giáp mối ở tư thế phẳng - đây là những vị trí cơ bản dành cho người mới học. Vị trí hàn 2F là hàn liên kết góc ở tư thế đứng, vị trí hàn 3F là hàn liên kết góc ở trên đầu - những vị trí nâng cao đòi hỏi kỹ năng cao hơn. Mỗi vị trí có thông số hàn riêng, kỹ thuật chuyển động khò khác nhau. Người học cần thực hành luyện tập kỹ lưỡng từ vị trí đơn giản đến phức tạp, từng bước nâng cao kỹ năng để đạt được chứng chỉ hàn MIG/MAG cơ bản.
4.1. Vị trí hàn 1F và 1G Tư thế phẳng
Hàn 1F (liên kết góc phẳng) và hàn 1G (giáp mối phẳng) là những vị trí đầu tiên người học cần luyện tập. Ở tư thế này, trọng lực hỗ trợ quá trình hàn, làm cho công việc dễ dàng hơn. Khò được cầm ở góc khoảng 45°, chuyển động ổn định từ trái sang phải. Đây là vị trí lý tưởng để nắm vững kỹ năng cơ bản.
4.2. Vị trí hàn 2F và 3F Tư thế nâng cao
Hàn 2F (liên kết góc đứng) và hàn 3F (liên kết góc trên đầu) là những vị trí khó hơn, yêu cầu kỹ thuật hàn cao. Ở tư thế này, trọng lực tác động ngược, cần điều chỉnh thông số hàn thấp hơn, tốc độ chuyển động chậm hơn. Người thợ cần có sự ổn định tay, kinh nghiệm để tạo mối hàn chắc chắn.
