Giáo Trình Hàn MIG/MAG Nâng Cao Nghề Hàn Cao Đẳng Tại Trường Dầu Khí

Giáo trình về hàn migmag nâng cao nghề hàn cao đẳng trường cao đẳng dầu khí, biên soạn theo chương trình đào tạo chuẩn, hệ thống hóa kiến thức từ cơ bản đến nâng cao.

• Tác giả: An Đình Quân
• Trường học: Trường Cao Đẳng Dầu Khí
• Chuyên ngành: Hàn
• Đề tài: Giáo Trình Hàn MIG/MAG Nâng Cao Cho Sinh Viên Cao Đẳng Dầu Khí
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Bà Rịa-Vũng Tàu

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. BÀI 1: HÀN THÉP CACBON THẤP VỊ TRÍ HÀN (2G)
• 2. BÀI 2: HÀN THÉP CACBON THẤP VỊ TRÍ HÀN (3G)
• PHỤ LỤC: KỸ THUẬT AN TOÀN CHO HÀN ĐIỆN HÀN HƠI
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Giáo Trình Hàn MIG MAG Nâng Cao

Giáo trình Hàn MIG/MAG nâng cao được biên soạn nhằm cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết cho sinh viên cao đẳng ngành dầu khí. Nội dung giáo trình không chỉ tập trung vào lý thuyết mà còn chú trọng đến thực hành, giúp sinh viên nắm vững các kỹ thuật hàn tiên tiến. Mục tiêu chính là đào tạo ra những kỹ sư hàn có tay nghề cao, đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp dầu khí đang phát triển mạnh mẽ.

1.1. Mục Tiêu Đào Tạo Trong Giáo Trình Hàn

Giáo trình hướng đến việc trang bị cho sinh viên những kiến thức về công nghệ hàn, kỹ năng thực hành và khả năng tự chủ trong công việc. Sinh viên sẽ học cách chọn chế độ hàn phù hợp với từng loại vật liệu và vị trí hàn.

1.2. Nội Dung Chính Của Giáo Trình

Nội dung giáo trình bao gồm các bài học về hàn thép carbon ở các vị trí khác nhau như 2G và 3G. Mỗi bài học đều có phần lý thuyết và thực hành, giúp sinh viên áp dụng kiến thức vào thực tế.

II. Thách Thức Trong Đào Tạo Hàn MIG MAG

Đào tạo hàn MIG/MAG gặp nhiều thách thức, đặc biệt là trong việc cập nhật công nghệ mới và đảm bảo chất lượng đào tạo. Ngành công nghiệp dầu khí yêu cầu kỹ thuật hàn phải đạt tiêu chuẩn cao, điều này đặt ra áp lực lớn cho các cơ sở đào tạo.

2.1. Khó Khăn Trong Việc Cập Nhật Công Nghệ

Công nghệ hàn liên tục phát triển, đòi hỏi giáo trình phải thường xuyên được cập nhật. Việc này không chỉ yêu cầu tài liệu mới mà còn cần giảng viên có trình độ cao để truyền đạt kiến thức.

2.2. Đảm Bảo Chất Lượng Đào Tạo

Chất lượng đào tạo là yếu tố then chốt. Cần có các phương pháp đánh giá hiệu quả học tập của sinh viên để đảm bảo họ có đủ kỹ năng khi ra trường.

III. Phương Pháp Giảng Dạy Hàn MIG MAG Hiệu Quả

Để đạt được hiệu quả trong việc giảng dạy hàn MIG/MAG, cần áp dụng các phương pháp giảng dạy tích cực. Điều này bao gồm việc kết hợp lý thuyết và thực hành, tạo điều kiện cho sinh viên thực hành nhiều hơn.

3.1. Phương Pháp Giảng Dạy Tích Cực

Sử dụng các phương pháp như thuyết trình, thảo luận nhóm và thực hành trực tiếp giúp sinh viên hiểu rõ hơn về các kỹ thuật hàn. Việc này cũng khuyến khích sinh viên tham gia tích cực vào quá trình học.

3.2. Thực Hành Là Chìa Khóa Thành Công

Thực hành là phần không thể thiếu trong giáo trình. Sinh viên cần có thời gian thực hành đủ để làm quen với thiết bị và kỹ thuật hàn, từ đó nâng cao tay nghề.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Giáo Trình Hàn MIG MAG

Giáo trình Hàn MIG/MAG nâng cao không chỉ dừng lại ở lý thuyết mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn trong ngành công nghiệp dầu khí. Kỹ thuật hàn MIG/MAG được sử dụng rộng rãi trong sản xuất và sửa chữa thiết bị.

4.1. Ứng Dụng Trong Ngành Dầu Khí

Kỹ thuật hàn MIG/MAG được áp dụng trong việc chế tạo và bảo trì các thiết bị trong ngành dầu khí. Điều này giúp nâng cao hiệu suất làm việc và đảm bảo an toàn cho các công trình.

4.2. Kết Quả Nghiên Cứu Về Kỹ Thuật Hàn

Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng các kỹ thuật hàn tiên tiến giúp cải thiện chất lượng mối hàn và giảm thiểu khuyết tật. Điều này rất quan trọng trong việc đảm bảo độ bền của các sản phẩm hàn.

V. Kết Luận Về Giáo Trình Hàn MIG MAG Nâng Cao

Giáo trình Hàn MIG/MAG nâng cao là một tài liệu quan trọng cho sinh viên cao đẳng ngành dầu khí. Nó không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn giúp sinh viên phát triển kỹ năng thực hành cần thiết cho nghề nghiệp tương lai.

5.1. Tương Lai Của Ngành Hàn

Ngành hàn sẽ tiếp tục phát triển với sự tiến bộ của công nghệ. Việc cập nhật giáo trình và phương pháp giảng dạy là cần thiết để đáp ứng nhu cầu của thị trường lao động.

5.2. Định Hướng Phát Triển Giáo Trình

Cần có sự hợp tác giữa các cơ sở đào tạo và doanh nghiệp để đảm bảo giáo trình luôn phù hợp với thực tiễn. Điều này sẽ giúp sinh viên có được những kỹ năng cần thiết khi ra trường.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình môn học Hàn MIG/MAG nâng cao (Mã mô đun: MECW63171) được ban hành chính thức theo Quyết định số 214/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Dầu khí (PVMTC), thuộc Tập đoàn Dầu khí Việt Nam. Tài liệu do tập thể giảng viên Khoa Cơ khí Động lực biên soạn, với GV. An Đình Quân giữ vai trò chủ biên cùng sự tham gia biên soạn của thầy Trần Nam An. Môn học đã được đưa vào giảng dạy trong chương trình đào tạo nghề Hàn trình độ Cao đẳng tại Trường Cao đẳng Dầu khí từ năm 2005 đến nay.

Trong chương trình khung đào tạo nghề Hàn hệ Cao đẳng (tổng khối lượng 100 tín chỉ, 2505 giờ), mô đun MECW63171 có thời lượng 3 tín chỉ với tổng số 90 giờ đào tạo (bao gồm 10 giờ lý thuyết, 77 giờ thực hành/thảo luận/bài tập và 3 giờ kiểm tra). Môn học được bố trí học song song hoặc sau các mô đun cơ sở và chuyên môn cơ bản từ mã MECW52162 đến MECW52170 (như Chế tạo phôi hàn, Gá lắp kết cấu hàn, Hàn hồ quang tay và Hàn MIG/MAG cơ bản).

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định rõ trên ba phương diện chuẩn đầu ra:

• Về kiến thức (A1): Người học lựa chọn được chế độ hàn phù hợp với kiểu liên kết, chiều dày, tính chất vật liệu và vị trí hàn; lập được quy trình hàn MIG/MAG ở các vị trí nâng cao.
• Về kỹ năng (B1): Chuẩn bị đầy đủ trang thiết bị, vật liệu hàn; gia công phôi đúng kích thước bản vẽ; thực hiện thành thạo mối hàn giáp mối thép tấm ở vị trí 2G và 3G bảo đảm độ sâu ngấu, mối hàn đúng kích thước hình học, không bị rỗ khí, không cháy cạnh, không vón cục.
• Về năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1): Tuân thủ tuyệt đối quy định an toàn và vệ sinh công nghiệp; hình thành tác phong cẩn thận, chính xác, trung thực và kỷ luật lao động nghề nghiệp.

Cấu trúc giáo trình tiếp cận trực tiếp từ thực nghiệm sản xuất, tập trung 85,5% thời lượng cho rèn luyện kỹ năng thực hành xưởng và nhận diện xử lý khuyết tật theo tiêu chuẩn công nghiệp.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình được tổ chức thành 2 bài học kỹ thuật chuyên sâu và 1 phụ lục an toàn lao động:

• Bài 1: Hàn thép cacbon thấp - Vị trí hàn (2G) (Thời lượng chi tiết trong tổng thể 90 giờ):

  • Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu: Trang bị máy hàn MIG/MAG đồng bộ, máy mài cầm tay, máy cắt phôi tự động bằng Oxy-Gas; dụng cụ đo kiểm (thước lá, vạch dấu, búa nguội, kìm cắt dây, mỏ lết, mặt nạ hàn); phôi thép tấm carbon thấp kích thước $(10 \times 100 \times 250)\text{ mm}$ (gồm hai tấm); dây hàn ER70S-2 hoặc E70S-6 đường kính $\Phi 1.2\text{ mm}$; khí bảo vệ $\text{CO}_2$.
  • Chuẩn bị và gá phôi: Bản vẽ yêu cầu vát mép góc $30^\circ$, mép cùn $p = 2\text{ mm}$, khe hở đáy $b = 3\text{ mm}$. Hàn đính mặt sau với chiều dài mối đính $10\text{ mm}$, thiết lập góc biến dạng ngược $3^\circ$ (góc bù biến dạng khi hàn) và có thể sử dụng 2 tấm dẫn hướng ở hai đầu phôi.
  • Chế độ hàn: Dòng điện hàn $100 \div 180\text{ A}$, lưu lượng khí bảo vệ $15 \div 20\text{ lít/phút}$, tầm với điện cực $10 \div 14\text{ mm}$, chu kỳ hàn 4T.
  • Kỹ thuật hàn giáp mối 2G (hàn ngang): Góc mỏ hàn hợp với mặt phẳng phôi $90^\circ$ và nghiêng $80^\circ$ so với hướng hàn, duy trì chiều dài hồ quang $2 \div 3\text{ mm}$. Quy trình hàn chia làm 3 lớp:
    1. Lớp lót (root pass): Dòng điện $100 \div 120\text{ A}$, khí $\text{CO}_2$ $15\text{ l/phút}$, dao động mỏ hàn hình răng cưa lệch hoặc đường thẳng, duy trì lỗ thâm nhập hồ quang (keyhole) để mối hàn mặt sau rộng $5\text{ mm}$, cao $1 \div 1.5\text{ mm}$. Nối mối hàn lót bằng kỹ thuật mài vát góc mỏng bằng đá mài $3\text{ mm}$, mồi hồ quang trước điểm nối $10 \div 15\text{ mm}$.
    2. Lớp đầy (fill pass): Hàn 2 đường hàn, dòng điện $150 \div 180\text{ A}$, dao động mỏ hàn hình răng cưa lệch hoặc vòng tròn lệch, bề mặt lớp hàn đầy cách mặt phôi $1.5 \div 2\text{ mm}$.
    3. Lớp phủ (cap pass): Hàn 3 đường hàn, dòng điện tương tự lớp đầy; đường 1 chiếm $1/3$ chiều rộng rãnh hàn, đường 2 phủ đè lên $1/2$ đường thứ nhất, đường 3 phủ $1/2$ đường thứ hai và phủ kín mép trên; kích thước bề rộng mối phủ đạt $11.5\text{ mm}$, chiều cao đắp $2.5 \pm 0.5\text{ mm}$.
  • Kiểm tra và xử lý khuyết tật: Quan sát khuyết cạnh, cháy tràn, rỗ khí, bắn tóe, kiểm tra kích thước vân hàn.

• Bài 2: Hàn thép cacbon thấp - Vị trí hàn (3G):

  • Kỹ thuật hàn giáp mối 3G (hàn đứng leo từ dưới lên): Quy cách phôi thép tấm carbon $(10 \times 100 \times 250)\text{ mm}$, vát mép $30^\circ$, mép cùn $2\text{ mm}$, khe hở đáy $3\text{ mm}$, góc bù biến dạng ngược $3^\circ$.
  • Chế độ hàn: Dòng điện $100 \div 180\text{ A}$, tầm với điện cực $8 \div 10\text{ mm}$, khí bảo vệ $15 \div 20\text{ l/phút}$, chế độ công tắc súng hàn 4T. Góc mỏ hàn vuông góc $90^\circ$ với mặt phẳng phôi và nghiêng $80^\circ$ so với trục đường hàn hướng từ dưới lên.
  • Phân lớp hàn đứng:
    1. Lớp lót: Dây ER70S-2 $\Phi 1.2\text{ mm}$, dòng $100 \div 120\text{ A}$, tầm với điện cực $10 \div 15\text{ mm}$, dao động răng cưa nhỏ hoặc đường thẳng, duy trì lỗ thâm nhập để đạt độ sâu ngấu mặt sau rộng $5\text{ mm}$, cao $1 \div 1.5\text{ mm}$. Kỹ thuật mài nối mối hàn sử dụng đá mài $3\text{ mm}$.
    2. Lớp đầy: Dòng điện $150 \div 180\text{ A}$, dao động hình bán nguyệt hoặc răng cưa có thời gian dừng ở hai cạnh rãnh hàn, giữ khoảng cách cách bề mặt phôi $1.5 \div 2\text{ mm}$.
    3. Lớp phủ: Hàn 2 đường hàn; đường phủ 1 chiếm $1/2$ chiều rộng rãnh, đường phủ 2 phủ lên $1/2$ đường thứ nhất và phủ kín mép rãnh còn lại.

• Phụ lục: Kỹ thuật an toàn cho hàn điện, hàn hơi: Hệ thống 85 điều quy định an toàn chi tiết từ đào tạo bậc thợ, trang bị bảo hộ chuyên dụng (mặt nạ phòng độc PS-1, kính hàn, ủng cách điện), vận hành chai khí Oxy - Axetylen, bình giảm áp, tiêu chuẩn thông gió phân xưởng ($2000\text{ m}^3$ không khí cho $1\text{ kg}$ kim loại mỏ hàn), đến an toàn thi công hàn trong không gian kín và kho xăng dầu.

Progression logic của giáo trình phát triển từ kỹ năng kiểm soát bể hàn trên mặt phẳng nằm ngang (2G) với trọng lực tác động vuông góc trục đường hàn, tiến tới làm chủ bể hàn ở tư thế thẳng đứng (3G) có kim loại lỏng chảy xệ dọc trục hàn.

[Chuẩn bị phôi, vát mép 30°, bù góc 3°]
[Thiết lập thông số: Dòng hàn, Tầm với, Khí CO2, Chu kỳ 4T]
[Thực hiện lớp lót: Duy trì Keyhole, Mài nối que 3mm]
[Hàn lớp đầy -> Hàn lớp phủ (Phân đường 2G: 3 đường / 3G: 2 đường)]
[Kiểm tra ngoại dạng & Nhận diện khuyết tật: Nứt, Rỗ khí, Cháy chân, Không ngấu]

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình củng cố nền tảng lý thuyết luyện kim hàn và cơ chế chuyển dịch kim loại vũng hàn:

• Hiện tượng nứt liên kết hàn:
  • Nứt nóng: Phát sinh trong quá trình kết tinh kim loại ở nhiệt độ trên $1000^\circ\text{C}$.
  • Nứt nguội: Xuất hiện sau khi mối hàn nguội dưới $1000^\circ\text{C}$, có thể xảy ra sau vài giờ hoặc vài ngày do ứng suất kéo dư và sự hiện diện của Hydro.
  • Hệ thống 7 dạng nứt tiêu chuẩn: Nứt tiết diện mối hàn góc (throat crack), nứt vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ crack), nứt dưới đường hàn (underbead crack), nứt vùng tiếp giáp (weld interface crack), nứt biên lớp ngấu (root crack), nứt kim loại mối hàn (weld metal crack), nứt mặt ngấu.
• Nguyên nhân và cơ chế tạo khuyết tật khác:
  • Rỗ khí: Hiện tượng khí không kịp thoát ra khi kim loại đông đặc do bề mặt bẩn, dầu mỡ, vật liệu ẩm hoặc lưu lượng khí bảo vệ không đủ.
  • Không ngấu (Lack of fusion): Do dòng điện nhỏ, tốc độ di chuyển mỏ hàn quá nhanh, góc vát mép phôi quá hẹp hoặc chiều dài hồ quang quá lớn.
  • Cháy chân (Undercut): Hình thành rãnh lõm dọc biên mối hàn do dòng điện quá cao, chiều dài hồ quang lớn hoặc thiếu thời gian dừng mỏ hàn tại hai biên mép.
  • Bắn tóe và cháy thủng (Burn-through): Cháy thủng đáy mối hàn lót do khe hở đáy quá lớn, mép cùn quá mỏng hoặc tốc độ hàn quá chậm với dòng điện quá cao.
• Hệ thống quy chuẩn tham chiếu: Các nguyên lý công nghệ trong giáo trình được xây dựng dựa trên các tài liệu tiêu chuẩn quốc tế gồm ASME Section IX (Welding and Brazing Qualifications), AWS D1.1 (Structural Welding Code - Steel), AWS Welding Science & Technology, tài liệu đào tạo chuyên gia hàn Việt - Đức và cẩm nang hàn The Procedure Handbook of Arc Welding của Lincoln Electric.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Cắt và vát mép phôi thép tấm bằng thiết bị Oxy-Gas bán tự động; nắn phẳng phôi, gá đính tạo góc bù biến dạng $3^\circ$; căn chỉnh lưu lượng khí bảo vệ $\text{CO}_2$ ($15 \div 20\text{ l/phút}$), dòng điện ($100 \div 180\text{ A}$), điện áp hồ quang ($18 \div 24\text{ V}$) theo từng cỡ dây hàn ($\Phi 0.6 \div 2.0\text{ mm}$); làm chủ dao động mỏ hàn hình răng cưa và bán nguyệt; thao tác duy trì lỗ thâm nhập đáy rãnh hàn; mài vát mối nối bằng đá mài $3\text{ mm}$.
• Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Đọc và phân tích bản vẽ kết cấu hàn; đối chiếu hình học mối hàn thực tế với yêu cầu kỹ thuật (chiều cao lớp phủ $2.5 \pm 0.5\text{ mm}$, chiều rộng $11.5\text{ mm}$, độ sâu ngấu mặt sau $1 \div 1.5\text{ mm}$); phân tích nguyên nhân sinh ra các dạng khuyết tật và đưa ra biện pháp hiệu chỉnh thông số hàn.
• Năng lực thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Vận hành an toàn trạm hàn MIG/MAG; kiểm tra độ kín bình chứa khí cao áp, bộ van giảm áp hai đồng hồ; tổ chức mặt bằng xưởng hàn khô ráo, thông gió, tiếp địa vỏ máy hàn; tuân thủ quy trình xử lý an toàn khi hàn trong bồn bể và môi trường công trình dầu khí.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Mô đun MECW63171 được tổ chức giảng dạy theo mô hình kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết dẫn đường và thực hành chuyên sâu tại xưởng hàn chuyên môn hóa:

Thành phần đào tạo	Phương thức triển khai	Yêu cầu đối với Giảng viên & Học viên
Giảng dạy Lý thuyết (10 giờ)	Thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, chiếu mô hình trực quan (Projector, máy tính).	Giảng viên hướng dẫn nguyên lý công nghệ, chế độ hàn và phân tích khuyết tật; người học chủ động đọc giáo trình trước giờ lên lớp.
Thực hành Xưởng (77 giờ)	Phân nhóm nhỏ (2 - 4 học viên/nhóm được bố trí 02 máy hàn MIG/MAG đồng bộ).	Giảng viên làm mẫu thao tác (demonstration), giám sát thường xuyên, chỉnh sửa tư thế hàn; học viên luân phiên thao tác hàn, quan sát, ghi chép và rút kinh nghiệm chéo.
Tự học và Thảo luận	Làm việc cá nhân kết hợp thảo luận nhóm theo các tình huống khuyết tật mối hàn.	Nhóm trưởng phân công tìm hiểu nội dung; học viên tự nghiên cứu nguồn tài liệu thư viện, trang web kỹ thuật được cung cấp trước môn học.

Quy chế đào tạo và phương pháp đánh giá kết quả học tập được thực hiện theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội, quy định cụ thể tại Trường Cao đẳng Dầu khí:

1. Cơ cấu điểm môn học:
   • Điểm quá trình (Trọng số 40%): Gồm Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1, kiểm tra thực hành tập trung/nhóm sau 15 giờ học, đánh giá chuẩn đầu ra A1-A3, B1-B3, C1-C2) và Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2, kiểm tra thực hành sau 45 giờ học, đánh giá chuẩn A4, B4, C3).
   • Điểm thi kết thúc môn học (Trọng số 60%): Thi thực hành tập trung sau 90 giờ học, đánh giá toàn diện các chuẩn đầu ra A1-A5, B1-B5, C1-C3.
2. Thang điểm và Quy đổi: Điểm đánh giá chấm theo thang điểm 10 (làm tròn đến một chữ số thập phân), sau đó quy đổi sang điểm chữ và thang điểm 4 theo quy chế đào tạo theo hệ thống tín chỉ.
3. Quy định chuyên cần: Người học phải tham dự tối thiểu 100% các buổi thực hành xưởng. Trường hợp vắng quá 1% số tiết thực hành, người học bắt buộc phải học lại mô đun mới đủ điều kiện dự thi kết thúc môn.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

• Chuẩn hóa theo khung văn bản và quyết định đào tạo 2022: Giáo trình được hoàn thiện và ban hành theo Quyết định số 214/QĐ-CĐDK năm 2022, kế thừa quá trình giảng dạy thực tế từ năm 2005 tại Trường Cao đẳng Dầu khí, chuẩn hóa chi tiết từng bước công nghệ từ chuẩn bị mép hàn đến kiểm soát thông số hồ quang.
• Tích hợp hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế: Nội dung giáo trình đối chiếu và tham chiếu trực tiếp các bộ tiêu chuẩn cơ khí và hàn quốc tế có giá trị pháp lý trong công nghiệp:
  • ASME Section IX: Quy chuẩn đánh giá quy trình hàn và tay nghề thợ hàn (Welding and Brazing Qualifications).
  • AWS D1.1 (American Welding Society, 2008): Tiêu chuẩn hàn kết cấu thép (Structural Welding Code - Steel).
  • AWS Welding Science & Technology (Volume 1, 2006) và tài liệu kiểm định mối hàn của The Welding Institute (TWI).
• Bám sát thực tiễn ngành công nghiệp dầu khí: Giáo trình phản ánh các yêu cầu gia công cơ khí chính xác, kết cấu đường ống và bồn bể áp lực trong lĩnh vực dầu khí. Điều này thể hiện qua quy chuẩn kiểm soát nứt mối hàn (nứt nóng, nứt nguội), quy trình tạo góc bù biến dạng ngược $3^\circ$, và các quy định an toàn đặc thù trong Phụ lục kỹ thuật về hàn cắt tại khu vực kho chứa xăng dầu, xử lý bồn chứa hóa chất bằng phương pháp súc rửa sôđa và thông gió phòng cháy nổ.
• Kế thừa hệ thống giáo trình chuyên ngành trong nước: Tổng hợp kiến thức từ các giáo trình nền tảng của Nhà xuất bản Giáo dục (Giáo trình Công nghệ hàn của Nguyễn Thúc Hà - Bùi Văn Hạnh, 2002; Công nghệ hàn điện nóng chảy của Ngô Lê Thông, 2004) kết hợp chương trình Chuyên gia hàn quốc tế (Trung tâm Đào tạo và Chuyển giao công nghệ Việt - Đức, 2006).

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Sinh viên đào tạo chính quy: Sinh viên theo học hệ Cao đẳng nghề Hàn thuộc các trường cao đẳng kỹ thuật, cụ thể là sinh viên Khoa Cơ khí Động lực - Trường Cao đẳng Dầu khí.
• Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành hoặc tích lũy song song các môn học/mô đun cơ sở và chuyên môn trong chương trình khung:
  • Môn học cơ sở: Dung sai (MECM53001), Vật liệu cơ khí (MECM53002), Vẽ kỹ thuật (MECM52003), Điện kỹ thuật cơ bản (ELEI53055), An toàn vệ sinh lao động (SAEN52001).
  • Mô đun chuyên môn tiền đề: Chế tạo phôi hàn (MECW52162), Gá lắp kết cấu hàn (MECW52163), Hàn hồ quang tay cơ bản (MECW56164), Hàn hồ quang tay nâng cao (MECW55165), và Hàn MIG/MAG cơ bản (MECW54166).
• Giảng viên chuyên ngành cơ khí hàn: Sử dụng giáo trình làm căn cứ xây dựng giáo án bài giảng lý thuyết ngắn, thiết kế bài tập thực hành mẫu tại xưởng hàn, xây dựng tiêu chí chấm điểm và ngân hàng đề thi kiểm tra thường xuyên, định kỳ và thi kết thúc mô đun.
• Kỹ thuật viên và thợ hàn tự học/tham khảo: Tài liệu cung cấp bảng tra cứu thông số chế độ hàn MIG/MAG theo đường kính dây ($0.6 \div 2.0\text{ mm}$), quy trình vát mép - phân lớp hàn giáp mối 2G/3G và cẩm nang chẩn đoán nguyên nhân - khắc phục khuyết tật mối hàn.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Giáo trình được thiết kế chuyên biệt cho sinh viên trình độ Cao đẳng nghề Hàn, giảng viên giảng dạy thực hành cơ khí hàn, cũng như kỹ thuật viên hàn cần nâng cao tay nghề hàn MIG/MAG giáp mối ở các vị trí không gian phức tạp (vị trí ngang 2G và vị trí đứng 3G).

2. Cần kiến thức nền nào để học?

Người học cần có kiến thức cơ sở về đọc bản vẽ kỹ thuật cơ khí, dung sai lắp ghép, tính chất vật liệu kim loại, an toàn điện, cùng kỹ năng cơ bản đã được đào tạo qua các mô đun Chế tạo phôi hàn (MECW52162), Gá lắp kết cấu hàn (MECW52163) và Hàn MIG/MAG cơ bản (MECW54166).

3. Điểm khác biệt với giáo trình khác?

Giáo trình phân định định lượng rõ ràng thông số cho từng lớp hàn (lớp lót, lớp đầy, lớp phủ), xác lập kích thước mối hàn sau khi hoàn thiện ($2.5 \pm 0.5\text{ mm}$ chiều cao đắp, $11.5\text{ mm}$ bề rộng lớp phủ ở vị trí 2G; quy cách phân 2 đường phủ ở vị trí 3G). Đồng thời, tài liệu tích hợp bảng phân loại 7 vị trí nứt kim loại mối hàn và phụ lục 85 điều quy chuẩn an toàn lao động trong môi trường kỹ thuật dầu khí.

4. Làm sao để tự học hiệu quả?

Người học cần nghiên cứu trước bản vẽ và thông số công nghệ trước khi vào xưởng; thực hiện làm việc nhóm theo mô hình 2 - 4 người/2 máy hàn để luân phiên thao tác và quan sát bể hàn; duy trì lỗ thâm nhập hồ quang ở lớp lót và tuân thủ kỹ thuật mài vát điểm nối bằng đá mài $3\text{ mm}$; bảo đảm tham gia đủ 100% thời lượng thực hành theo quy định.

5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo?

Giáo trình bao gồm hệ thống câu hỏi thảo luận cuối mỗi bài, phụ lục quy chuẩn an toàn cho hàn điện - hàn hơi, cùng danh mục tài liệu tham khảo tiêu chuẩn quốc tế như ASME Section IX, AWS D1.1, ấn bản The Procedure Handbook of Arc Welding của Lincoln Electric và tài liệu kiểm định TWI.

---

Kết luận

Giáo trình Hàn MIG/MAG nâng cao (MECW63171) của Trường Cao đẳng Dầu khí đóng vai trò xác lập quy trình thao tác chuẩn mực, cung cấp các thông số công nghệ chính xác và phương pháp kiểm soát khuyết tật mối hàn thép carbon thấp ở vị trí 2G và 3G theo định hướng thực hành nghề nghiệp.

Sau khi hoàn thành mô đun này, người học có đủ điều kiện kiến thức và kỹ năng để tiếp tục lộ trình học tập các mô đun chuyên sâu tiếp theo trong chương trình khung đào tạo Cao đẳng nghề Hàn, bao gồm:

• Hàn hồ quang dây lõi thuốc (FCAW) nâng cao (MECW63172)
• Hàn TIG nâng cao (MECW63173)
• Hàn ống (MECW66174)
• Quy trình hàn (MECW64075)
• Kiểm tra và đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn quốc tế (MECW65076)
• Thực tập sản xuất (MECM54210) và Khóa luận tốt nghiệp (MECM63222).

Nguồn tài nguyên bổ trợ khuyến nghị cho việc tra cứu chuyên sâu gồm các tiêu chuẩn ASME Section IX, AWS D1.1:2008 và tài liệu Welding Inspection của Viện Hàn quốc tế TWI.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 - Phong hoc chuyén m6n héa/nha xuéng: Xuong han - Trang thiét bị máy móc: Projetor, máy vi tính, bang, phan. May han MIG/MAG đồng bộ, máy mài và máy cắt phôi hàn bang Oxy gas ban tự động. Bài 1: Hàn thép các bon thấp vị trí 2G Trang 12 - Hoc liéu, dung cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, mũ hàn, búa gõ xi, bàn chải sắt và phôi hàn thép tắm cac bon thấp, khí C02, dây hàn. -_ Các điều kiện khác: Ánh sáng, thông thoáng #% KIÊM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1 - Nội dung: v_ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tat 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.

VY Nang luc te chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học can: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đây đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp: v_ Điểm kiểm tra thường xuyên: 01 v_ Kiểm tra định kỳ: 01 % NỘI DUNG BÀI 1 1.

Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ, vật liệu hàn. - _ Thiết bị hàn MIG/MAG đồng bộ. - _ Máy mài cầm tay, máy mài trụ. -_ Thiết bị cắt ôxy khí cháy.

Dụng cụ: - Búa nguội. - Thước lá, Vạch dấu, phấn trắng. - Kim cat day, Mo lét. - _ Mặt nạ hàn, Bàn han, dé ga han.

Vật liệu hàn: - _ Thép tắm carbon (10x100x250}mm - hai tam. - Day han E70S-2 hoặc dây hàn E70S-6 ®1.2mm - Khi CO. Bài 1: Hàn thép các bon thấp vi tri 2G Trang 13 1. Điều kiện an toàn: - Mat bang thực tập bồ trí gọn gàng, nơi làm việc có đủ ánh sáng, hệ thống thông gió, hút bụi hoạt động tốt.

- _ Nền xưởng khô ráo, máy hàn có dây tiếp đất. - _ Bảo hộ lao động đầy đủ. Chuẩn bị phôi hàn. Đọc bản vẽ: 250 te `ÿ 100 _ 5 + 3 / 4 AN L ` L- 7 «.1: Bản vẽ chỉ tiết mối han 2G.

Chuẩn bị phôi: - _ Cắt phôi đúng kích thước, nắn phẳng phôi. - _ Làm sạch vết dầu mỡ, vết rỉ sét trên hai bề mặt phôi. -_ Tạo góc vát 30, tạo mép cùn (2 + 2. - _ Chia đôi tắm phôi bằng đường vạch dấu.2: Chuẩn bị phôi hàn.

Bài 1: Hàn thép các bon thấp vị trí 2G Trang 14 1. Gá phôi: - Đặt hai tấm phôi đối đầu nhau lên bàn hàn. - Đề khe hở giữa hai phôi khoảng 3 mm. - Hàn đính ở mặt sau, tại mép ngoài cùng đường hàn (dài khoảng 10mm).

- Hàn đính chắc chắn, tránh không làm ảnh hưởng khi hàn mặt trước. - Tạo biến dang ngược một góc khoảng 3° (góc bù biến dạng khi hàn). - _ Có thê gắn 2 tắm dẫn hướng ở 2 đầu phôi. le —=—^ \ Khủng có góc bù biến dạng trước khi hàn Có góc bụ biến dang trước khi hàn c Chinh géc bu bien dang qua bon Hình 1.3: Hàn đính phôi.

Chọn chế độ hàn MIG/MAG ở vị trí 2G: - Chon dong dién han (100+180) A. - Dat luu lugng khi bao vé (15+20) lit/phut. - Tầm với diện cực: (10+14)mm. - Ding day han ER 70S-2 @1.

- Chon chu ky han 4T. Bảng: Chọn chế độ hàn MIG/MAG. Thông số hà Đường kính dây hàn (mm) " 0,6 0,8 1,0 12 L4 | 16 2,0 Dong han (A|__35+60 | 50+100| 70+150| 100+300| 120+400| 140+500 Điện áp hô | ig. Kỹ thuật hàn giáp mối có vát mép ở vị trí ngang.

- Ga phdi lén giá hàn sao cho mối hàn ở vị trí ngang. -_ Bắt đầu hàn bằng cách bật công tắc ở súng hàn để mồ mồi hồ quang, ôn định hồ quang thì tạo bê hàn rồi từ từ dịch chuyển mỏ hàn về hướng hàn với góc độ của mỏ hàn so với mặt phẳng phôi về 2 bên là 90 và 800 so với hướng hàn. Cần giữ ngắn khoảng cách hồ quang từ (2+3) mm trong suốt quá trình han. Hàn suốt từ đầu cho đến cuối đường hàn rồi mới kết thúc hồ quang, tránh càng ít lần nối mối hàn càng tốt, do điểm nối đễ sinh khuyết tật hàn.

——— Phương pháp đao động que hàn Hình 1.4: Góc độ mỏ hàn và phương pháp dao động mỏ hàn khi hàn ngang. Kỹ thuật hàn lớp lót. Su dung day han ER 70S-2, đường kính ®1. Điều chỉnh cường độ dòng điện hàn ở mức (100120) A.

Lưu lượng khí bảo vệ: 15 L/Ph. Chuyển động ngang mỏ hàn theo hình răng cưa lệch rộng hơn khe hở một ít hoặc đường thẳng. Bài 1: Hàn thép các bon thấp vị trí 2G Trang 16 - _ Nỗi mối hàn bằng cách mồi hồ quang cách điểm đầu khoảng (10+15) mm kéo lại vòng qua điểm nối rồi đi chuyển mỏ hàn theo hướng hàn. -_ Luôn duy trì lỗ thâm nhập hồ quang khi hàn lớp gốc để mối hàn xuyên ngấu đều sang mặt sau.

Lồ thâm nhập | /⁄ hồ quang Hình 1.5: Lỗ thâm nhập hồ quang. - Nối mối hàn lớp hàn lót cần dùng đá mài dày 3mm mài mỏng cuối đường hàn và bắt đầu nối từ điểm vừa mài. - Điều chỉnh tốc độ hàn hợp lý từ sao cho mối hàn xuyên ngấu có kích thước đồng đều. Chiều rộng một đường hàn mặt sau 5 mm, chiều cao đường hàn (1+1,5) mm.

Lô SE a) h) Hình 1.6: a)Kích thước lớp hàn gốc ; b) Cách mài nối que 1. Kỹ thuật hàn lớp đầy: hàn 2 đường - Làm sạch bề mặt lớp hàn lót. - Chon dong điện hàn (150 +180) A. - Chọn dây hàn, góc độ mỏ hàn như lớp hàn gốc.

- _ Chọn phương pháp dao động mỏ hàn hình răng cưa lệch hoặc vòng tròn lệch. - Han lop day sao cho cach mat vat han khoang (1,5+2)mm. Bài 1: Hàn thép các bon thấp vi tri 2G Trang 17 Hình 1.7: Kích thước lớp han day 1. Kỹ thuật hàn lớp phủ: Hàn 3 đường hàn.

- _ Làm sạch bề mặt lớp hàn đầy. - _ Chọn chế độ hàn như hàn lớp đầy. - _ Đường hàn phủ thứ nhất chiếm 1/3 chiều rộng rãnh hàn, hàn liên tục cho hết chiều dài đường hàn, nếu đường hàn dài hàn một hành trình không hết thì phải dừng để chuyên tư thế hàn. Khi nối mối hàn phải thực hiện đúng kỹ thuật nối mối hàn để tránh khuyết tật.

Cuối đường hàn phải dừng lại một lát để kim loại điền đầy cuối đường hàn, khi hàn xong vệ sinh sạch sẽ tiếp tục hàn đường hàn thứ hai. - _ Hàn đường hàn phủ thứ 2 phủ lên 1⁄2 đường thứ nhất sao cho các đường hàn liên kết nhau không tạo rãnh ở chân đường hàn. Kỹ thuật hàn thực hiện như hàn đường thứ nhất. Nếu mỗi hàn có bề mặt rộng thì phải hàn nhiều đường phủ, kỹ thuật hàn các đường hàn tiếp theo thực hiện như đường hàn thứ hai.

- _ Hàn đường thứ 3 phủ lên 1⁄2 đường thứ 2 và phủ kín mép trên của mối hàn ⁄27 Hướng hàn ————ằ (((((((((((((((((((((ŒŒ wl Ác ` AUC \ RUA 11,5 N 2,5+0,5 Hình 1.6: Kích thước lớp hàn phủ ba đường hàn Bài 1: Hàn thép các bon thấp vị trí 2G Trang 18 1. Kiểm tra chất lượng mối hàn. - Để mối hàn nguội, làm sạch mối hàn, kiểm tra mối hàn bằng mat thường. - _ Tự đánh giá và rút kinh nghiệm cho đường hàn sau.

Kiểm tra các yếu tô sau: - Khuyét canh va chay tran, 16 khí. - Bién dang vat han. - Kim loai ban tée, xi han. - Hinh dang mối hàn mặt trước và mặt sau (chiều rộng mối hàn, chiều cao mối hàn và vân hàn).

-_ Điểm đầu và điểm cuối đường hàn. Các khuyết tật hàn, nguyên nhân và cách khắc phục. Là một trong những khuyết tật nghiêm trọng nhất của liên kết han, nứt có thé xuất hiện trên bề mặt mối hàn, trong mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt. - Nứt nóng: Xuất hiện trong quá trình kết tỉnh của liên kết hàn khi nhiệt độ trên 1000°C.

- Nứt nguội: Xuất hiện sau khi kết thúc quá trình hàn và ở nhiệt độ dudi 1000°C, nứt nguội có thể xuất hiện sau vài giờ hoặc sau vài ngày khi kết thúc công việc hàn. Vết nứt có các kích thước khác nhau, có thê là nút tế vi hay nút thô đại. Các vết nứt thô có thể gây phá huỷ kết cấu ngay khi làm việc. Các vết nứt tế vi, trong quá trình làm việc của kết câu sẽ phát triển rộng dan ra tạo thành các vết nứt thô đại.

AI 2Z2^ä ZAG all Hình 1.9: Mới hàn bị nứi. Có thê phát hiện các vết nứt bằng mắt thường hoặc với kính lúp đối với các vết nứt thô đại và nằm ở bề mặt của liên kết hàn. Đối với các vết nứt tế vi và nằm bên trong mối hàn chỉ có thê phát hiện được khi đùng các phương pháp kiểm tra như siêu âm, kiêm tra từ tính, chụp ảnh phóng xạ. Bài 1: Hàn thép các bon thấp vị trí 2G Trang 19 a.

| Nứt tiết diện mối hàn góc (throat crack) 2. | Nứt vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ | 10. | Nứt dưới đường hàn (underbead crack) 5. Nứt vùng tiếp giáp (weld interface crack) 6.

| Nứt biên lớp ngau (root crack) 13. Nứt mỗi hàn (weld metal crack) 7. | Nứt mặt ngâu Hình 1. Nguyên nhân và biện pháp khắc phục: pane Nguyên nhân Khắc phục - Sử dụng vật liệu hàn chưa | - Sử dụng vật liệu hàn phù hợp.

- Giải phóng các lực kẹp chặt cho - Tổn tại sức căng lớn trong liên | liên kết hàn khi han, tăng khả năng kết han. điền đầy khi hàn. , - Gia nhiệt trước khi hàn, giữ nhiệt Nứt dọc. cho liên kết hàn để giảm tốc độ - Tốc độ nguội cao.

nguội của vật hản. - Bồ trí so le các lớp hàn - Bồ trí các lớp hàn chưa hợp lý | - Sử dụng liên kết han hợp lý, vat - Liên kết hàn không hợp lý mép, giảm khe hở. Nứt ở | - VỊ trí két thúc hô quang bị lõm, | - Sử dụng thiệt bi hàn hợp lý, có vùng kết | tồn tại nhiều tạp chat. chế độ riêng cho từng vị trí cụ thể.Sử dụng các tắm dẫn hướng ở vị quang - Hồ quang không được bảo vệ.

| trí bắt đầu và kết thúc mối han. - Sử dụng vật liệu hàn chưa | - Sử dụng vật liệu phù hợp. Nút ngang | - Tốc độ nguội cao. - Tăng dòng điện và kích thước - Mỗi hàn quá nhỏ so với kết thúc | điện cực hàn, Gia nhiệt.

của phần liên kết. Bài 1: Hàn thép các bon thấp vị trí 2G Trang 20 1.