Giáo Trình Hàn Tiếp Xúc Nghề Hàn: Đào Tạo và Ứng Dụng

Giáo trình nghiên cứu hàn tiếp xúc nghề hàn, trình bày lý thuyết rõ ràng, minh họa ví dụ thực tế, phù hợp sinh viên ., phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

• Trường học: Trường Cao Đẳng Hàng Hải II
• Chuyên ngành: Nghề Hàn
• Đề tài: Giáo Trình Hàn Tiếp Xúc
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: TP. HCM

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. BÀI 1: CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÀN TIẾP XÚC ĐIỂM, ĐƯỜNG
• 1.1. Thực chất đặc điểm và phạm vi ứng dụng
• 1.2. Phân loại phương pháp hàn tiếp xúc
• 1.3. Hàn tiếp xúc điểm (Hàn điểm)
• 1.4. Hàn điểm hai phía
• 1.5. Hàn điểm một phía
• 1.6. Hàn tiếp xúc điểm nhô
• 1.7. Chu trình hàn điểm
• 1.8. Điện cực hàn điểm
• 1.9. Hàn đường
• 1.10. Chế độ hàn đường
• 2. BÀI 2: VẬN HÀNH, SỬ DỤNG MÁY HÀN TIẾP XÚC ĐIỂM, ĐƯỜNG
• 2.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy hàn tiếp xúc điểm
• 2.2. Lắp ráp thiết bị hàn tiếp xúc điểm
• 2.3. Chọn chế độ hàn tiếp xúc điểm
• 2.4. Kiểm tra làm sạch mài sửa đầu điện cực
• 2.5. Vận hành, sử dụng máy hàn tiếp xúc điểm
• 2.6. Các sự cố thường gặp khi hàn tiếp xúc điểm
• 2.7. Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Giáo Trình Hàn Tiếp Xúc Chất Lượng Cao

Giáo trình hàn tiếp xúc là tài liệu quan trọng trong việc đào tạo nghề hàn chất lượng cao. Tài liệu này được biên soạn nhằm cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết cho học viên trong lĩnh vực hàn. Với sự phát triển của công nghệ, giáo trình này không chỉ đáp ứng nhu cầu học tập mà còn phù hợp với yêu cầu thực tiễn trong ngành công nghiệp.

1.1. Mục tiêu của giáo trình hàn tiếp xúc

Mục tiêu chính của giáo trình là trang bị cho học viên kiến thức vững vàng về kỹ thuật hàn, từ đó nâng cao tay nghề và khả năng làm việc trong môi trường công nghiệp.

1.2. Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình này được thiết kế cho sinh viên các trường cao đẳng, trung cấp nghề và những người có nhu cầu học hỏi về kỹ thuật hàn tiếp xúc.

II. Thách thức trong Đào Tạo Nghề Hàn Chất Lượng Cao

Đào tạo nghề hàn chất lượng cao gặp nhiều thách thức, từ việc cập nhật công nghệ mới đến việc đảm bảo chất lượng giảng dạy. Các giảng viên cần phải nắm vững kiến thức và kỹ năng thực hành để truyền đạt hiệu quả cho học viên.

2.1. Thiếu hụt nguồn nhân lực lành nghề

Nhu cầu về công nhân hàn có tay nghề cao ngày càng tăng, trong khi nguồn cung vẫn chưa đáp ứng đủ. Điều này tạo ra áp lực lớn cho các cơ sở đào tạo.

2.2. Cập nhật công nghệ hàn mới

Công nghệ hàn liên tục phát triển, đòi hỏi giáo trình và phương pháp giảng dạy phải được cập nhật thường xuyên để phù hợp với thực tiễn.

III. Phương Pháp Đào Tạo Nghề Hàn Chất Lượng Cao

Để nâng cao chất lượng đào tạo nghề hàn, cần áp dụng các phương pháp giảng dạy hiện đại và hiệu quả. Việc kết hợp lý thuyết và thực hành là rất quan trọng trong quá trình học tập.

3.1. Kết hợp lý thuyết và thực hành

Học viên cần được thực hành trên các thiết bị hàn hiện đại để nắm vững kỹ thuật và quy trình hàn.

3.2. Sử dụng công nghệ mô phỏng

Công nghệ mô phỏng giúp học viên trải nghiệm thực tế mà không cần phải sử dụng thiết bị hàn thật, từ đó giảm thiểu rủi ro và chi phí.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn của Giáo Trình Hàn Tiếp Xúc

Giáo trình hàn tiếp xúc không chỉ là tài liệu học tập mà còn là công cụ hỗ trợ trong việc nâng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm trong ngành công nghiệp.

4.1. Ứng dụng trong ngành công nghiệp ô tô

Hàn tiếp xúc được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô, giúp kết nối các bộ phận với độ chính xác cao và tiết kiệm thời gian.

4.2. Tác động đến chất lượng sản phẩm

Việc áp dụng giáo trình hàn tiếp xúc giúp nâng cao chất lượng mối hàn, từ đó cải thiện độ bền và tính năng của sản phẩm.

V. Kết Luận và Tương Lai của Đào Tạo Nghề Hàn

Đào tạo nghề hàn chất lượng cao là một yếu tố quan trọng trong sự phát triển của ngành công nghiệp. Cần tiếp tục cải tiến giáo trình và phương pháp giảng dạy để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

5.1. Tầm quan trọng của giáo trình hàn

Giáo trình hàn tiếp xúc đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao tay nghề cho công nhân, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp.

5.2. Hướng phát triển trong tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển giáo trình để phù hợp với xu hướng công nghệ mới, đảm bảo chất lượng đào tạo nghề hàn.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Hàn tiếp xúc thuộc nghề Hàn được Khoa Cơ khí - Trường Cao đẳng Hàng hải II biên soạn và ban hành chính thức theo Quyết định số 397/QĐ-CĐHHII ngày 04 tháng 08 năm 2021. Tài liệu được thiết kế theo cấu trúc mô đun chuyên môn của chương trình khung đào tạo nghề Hàn do Tổng Cục Dạy Nghề ban hành, phục vụ trực tiếp cho hệ Cao đẳng và Trung cấp nghề Hàn.

Về mục tiêu học tập, giáo trình trang bị cho người học hệ thống lý thuyết về bản chất điện - nhiệt và biến dạng dẻo của quá trình hàn điện trở tiếp xúc; khả năng tính toán, lựa chọn chế độ hàn ($I_h, t_h, F_e$); quy trình vận hành an toàn các thiết bị hàn công nghiệp; kỹ năng thực hành gia công liên kết hàn điểm và hàn đường trên thép tấm; cùng năng lực nhận diện, khắc phục khuyết tật mối hàn và kiểm tra chất lượng bằng phương pháp không phá hủy.

Cấu trúc giáo trình được phân bổ theo trình tự sư phạm kỹ thuật gồm 4 bài học chuyên đề, hệ thống câu hỏi ôn tập và danh mục tài liệu tham khảo:

• Bài 1: Các kiến thức cơ bản về hàn tiếp xúc điểm, đường.
• Bài 2: Vận hành, sử dụng máy hàn tiếp xúc điểm, đường.
• Bài 3: Hàn tiếp xúc điểm.
• Bài 4: Hàn tiếp xúc đường.

Điểm đặc thù của tài liệu là phương pháp tiếp cận tích hợp: kết hợp chặt chẽ giữa cơ sở vật lý (định luật Jun – Lenxơ, sự hình thành mạng tinh thể liên kết), sơ đồ nguyên lý điều khiển điện khí/bán dẫn của thiết bị công nghiệp điển hình (máy hàn điểm MT-2103), các công thức giải tích xác định thông số hình học điện cực và bảng thông số công nghệ tiêu chuẩn cho thép tấm mỏng.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình tập trung vào 4 bài học trọng tâm với tiến trình logic từ nguyên lý, thiết bị đến kỹ thuật thao tác thực tế:

• Bài 1: Các kiến thức cơ bản về hàn tiếp xúc điểm, đường (Trang 4 - 23): Trình bày thực chất quá trình biến đổi điện năng thành nhiệt năng tại điện trở tiếp xúc để nung nóng kim loại đến trạng thái dẻo hoặc nóng chảy cục bộ kết hợp lực ép. Phân loại các phương pháp hàn tiếp xúc; phân tích cơ chế hàn điểm hai phía, hàn điểm một phía (có dòng phân nhánh shunting và đệm đồng) và hàn điểm nhô. Mô tả chu trình hàn 5 giai đoạn (ép, gia nhiệt ban đầu, hàn, giữ nhiệt sau hàn/ram, nhả điện cực). Phân loại vật liệu điện cực theo nhóm A (hợp kim đồng) và nhóm B (đồng thiêu kết với Tungsten). Trình bày công thức tính đường kính điện cực, hiện tượng mòn điện cực ảnh hưởng đến mật độ dòng $J = I/A$, các kiểu hàn đường (liên tục, gián đoạn, bước) và phân định chế độ hàn cứng ($t = 0,2 \div 1,5\text{ s}$, mật độ dòng $120 \div 360\text{ A/mm}^2$) với chế độ hàn mềm ($t = 2 \div 3\text{ s}$, mật độ dòng $80 \div 160\text{ A/mm}^2$).

• Bài 2: Vận hành, sử dụng máy hàn tiếp xúc điểm, đường (Trang 24 - 33): Phân tích 4 cụm chức năng chính của máy hàn tiếp xúc: Biến áp hàn (nguồn sơ cấp $U_1 = 380\text{V}$, thứ cấp không tải $U_2 = 1,8 \div 10\text{V}$ qua $8 \div 10$ cấp điều chỉnh); Cơ cấu tạo lực ép $P = 40 \div 8000\text{N}$ (kiểu cơ khí, thủy lực, khí nén); Hệ thống làm mát tuần hoàn bằng nước cho thyristor, biến áp và điện cực; Bộ điều khiển chu trình hàn. Phân tích chi tiết sơ đồ nguyên lý điện máy hàn điểm MT-2103 (công suất định mức $122\text{kVA}$, $I_{2\max} = 21\text{kA}$, hệ số tiếp điện $TĐ% = 50%$). Quy định 5 bước vận hành chuẩn, quy trình mài sửa đầu điện cực chùn và quy chuẩn an toàn lao động.

• Bài 3: Hàn tiếp xúc điểm (Trang 34 - 39): Hướng dẫn quy trình công nghệ hàn phôi thép cacbon thấp dày $1\text{ mm}$ (kích thước $100 \times 250 \times 1\text{ mm}$, 2 tấm gá chồng $20\text{ mm}$, khoảng cách điểm biên $25\text{ mm}$, bước hàn $40\text{ mm}$). Xác định chế độ hàn: đường kính điện cực $d = 5\text{ mm}$, dòng điện $I_h = 8,5 \div 9\text{ kA}$, thời gian $t_h = 0,12 \div 0,16\text{ s}$, lực ép $F_e = 2,5 \div 3\text{ kN}$. Phân tích nguyên nhân và cách khắc phục 6 dạng khuyết tật: quá nhiệt điện cực, phóng điện, bắn tóe kim loại lỏng, điểm hàn không đều, thủng/lỗ rỗ tâm điểm hàn, điểm hàn nhỏ. Giới thiệu kỹ thuật kiểm tra không phá hủy bằng siêu âm (NDT).

• Bài 4: Hàn tiếp xúc đường (Trang 40 - 44): Quy trình công nghệ hàn đường liên tục và gián đoạn trên thép tấm dày $1\text{ mm}$ với con lăn bề rộng $5\text{ mm}$, dòng hàn $I_h = 3,5\text{ kA}$, lực ép $F_e = 1\text{ kN}$. Hướng dẫn chuẩn bị mép hàn, kẹp giữ phôi, kiểm soát tốc độ quay con lăn và xử lý các sự cố quang học/nhiệt trong quá trình lăn mối hàn kín.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

• Cơ sở nhiệt động học: Ứng dụng định luật Jun – Lenxơ biểu diễn lượng nhiệt sinh ra tại bề mặt tiếp xúc: $Q = I^2 R t$ (hoặc $Q = 0,24 I^2 R t\text{ cal}$), giải thích sự tập trung mật độ dòng điện tại các điểm nhô tế vi có điện trở tiếp xúc lớn.
• Cơ chế tạo liên kết kim loại: Quá trình chuyển dịch phần tử kim loại qua 3 giai đoạn: tiếp xúc điểm nhô $\rightarrow$ phá hủy màng oxit dưới tác dụng nhiệt/lực ép để tạo hạt tinh thể chung $\rightarrow$ tăng diện tích tiếp xúc đạt xấp xỉ 100% khi khoảng cách nguyên tử bằng thông số mạng tinh thể.
• Mô hình chu trình áp lực - nhiệt: Thiết lập mối quan hệ giữa các pha thời gian đóng dòng ($t_1, t_2, t_2'$), pha ép rèn kim loại ($t_3$) và pha nghỉ nhả điện cực ($t_4$).

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật: Căn chỉnh đồng trục điện cực/con lăn, lắp đặt hệ thống nước làm mát tuần hoàn, cài đặt góc mở $\alpha$ của thyristor trên tủ điều khiển bán dẫn, phục hồi hình học đầu điện cực bị mòn chùn.
• Kỹ năng tính toán & phân tích: Tính đường kính danh định của điện cực theo công thức $D = 0,10\text{ inch} + 2t$ hoặc $d = 2\delta + 3\text{ mm}$ (với $\delta \le 3\text{ mm}$) và $d = 1,5\delta + 5\text{ mm}$ (với $\delta \ge 5\text{ mm}$); xác lập thông số công nghệ theo chiều dày chi tiết.
• Kỹ năng kiểm tra chất lượng: Nhận biết khuyết tật qua quan sát màu sắc vùng hàn, tiếng báo tín hiệu và ứng dụng phương pháp kiểm tra không phá hủy bằng siêu âm.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình được cấu trúc phục vụ mô hình dạy học tích hợp giữa giảng dạy lý thuyết chuyên ngành và hướng dẫn luyện tập kỹ năng thực hành theo mô đun:

• Phương pháp sư phạm: Nội dung mỗi bài học đều phân định rõ các mục tiêu: kiến thức, kỹ năng thực hành và thái độ kỷ luật an toàn lao động. Giảng viên sử dụng sơ đồ mạch điện, biểu đồ chu trình làm việc ($I_h, F_e, t$) và thiết bị trực quan để minh họa cơ chế vật lý trước khi chuyển giao thao tác xưởng.
• Bài tập và thực hành định lượng: Học viên thực hiện bài tập trên phôi thép cacbon thấp chuẩn hóa ($100 \times 250 \times 1\text{ mm}$). Quá trình thực hành đòi hỏi học viên tự tính toán thông số chế độ hàn ($d = 5\text{ mm}, I_h = 8,5 \div 9\text{ kA}, F_e = 2,5 \div 3\text{ kN}, t_h = 0,12 \div 0,16\text{ s}$), tiến hành vạch dấu, làm sạch phôi, gá kẹp với độ hở mép nhỏ hơn $1,5 \div 1,8\text{ mm}$ và trực tiếp vận hành bàn đạp/nút ấn điều khiển.
• Quy trình chuẩn hóa thao tác: Tài liệu cung cấp bảng hướng dẫn 5 bước vận hành thiết bị cụ thể (Bảng 2-4), giúp người học hình thành thao tác chuẩn từ khâu kiểm tra nguồn điện $380\text{V}$, lưu lượng nước làm mát, lắp đặt điện cực đến khâu thực hiện hàn thử.
• Đánh giá và kiểm định: Kết quả học tập được đánh giá dựa trên mức độ ngấu của điểm hàn, kích thước đinh hàn, khả năng hạn chế bắn tóe kim loại, cùng bảng đối chiếu xử lý khuyết tật thực tế. Cuối giáo trình tích hợp hệ thống câu hỏi trắc nghiệm kiểm tra kiến thức tổng hợp về vật liệu hàn, tỷ lệ khí cắt hàn, ký hiệu mác thép (C45, 40CrMn) và quy tắc an toàn bình khí.
• Hướng dẫn tự học: Người học cần đối chiếu các thông số bảng tra (Bảng 1-1, Bảng 2-1, Bảng 2-2, Bảng 2-3) với catalog máy hàn thực tế tại xưởng sản xuất để hiệu chỉnh sai số thực nghiệm.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

• Cấu trúc hóa theo mô đun nghề: Giáo trình thay thế phương thức biên soạn lý thuyết hàn chung trước đây bằng kết cấu mô đun chuyên biệt hóa của Tổng Cục Dạy Nghề, phân lập rõ ràng giữa công nghệ hàn điểm (spot welding) và hàn đường (seam welding).
• Tích hợp công nghệ điều khiển bán dẫn: Cập nhật sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển công suất sử dụng thyristor/ignitron và van điện khí nén, cho phép đóng cắt dòng điện lớn ở cấp mili-giây và điều chỉnh tinh dòng hàn thông qua góc mở điều khiển pha $\alpha$.
• Ứng dụng công nghiệp thực tiễn: Phân tích trực tiếp các bài toán kết cấu thực tế trong công nghiệp chế tạo vỏ xe ô tô (sử dụng hàn điểm một phía do kết cấu dạng hộp kín), chế tạo toa xe, máy bay, tên lửa, ống dẫn kim loại và thiết bị nhiệt lạnh.
• Cập nhật phương pháp kiểm định NDT: Đưa nội dung kiểm tra liên kết hàn tiếp xúc bằng kỹ thuật siêu âm không phá hủy (Non-Destructive Testing - NDT), phản ánh xu hướng kiểm soát chất lượng chính xác trong dây chuyền sản xuất hiện đại thay cho phương pháp kiểm tra kéo đứt phá hủy mẫu truyền thống.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Học sinh, sinh viên: Phục vụ trực tiếp sinh viên hệ Cao đẳng nghề và học sinh hệ Trung cấp nghề thuộc chuyên ngành Hàn, Cơ khí chế tạo máy, Công nghệ kỹ thuật cơ khí tại các cơ sở giáo dục nghề nghiệp.
• Kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các học phần: An toàn lao động & Vệ sinh công nghiệp; Vật liệu học cơ khí (nhận biết thép cacbon, thép hợp kim, kim loại màu); Kỹ thuật điện - điện tử cơ bản (nguồn điện 3 pha $380\text{V}$, công tắc tơ bán dẫn, biến áp); và Kỹ thuật đo lường cơ khí.
• Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm giáo trình giảng dạy chính khóa, tài liệu chuẩn để thiết kế giáo án tích hợp, xây dựng phiếu hướng dẫn thực hành và biên soạn ngân hàng đề thi kiểm tra kỹ năng nghề.
• Cán bộ kỹ thuật và thợ hàn tại nhà máy: Tài liệu phục vụ tra cứu thông số cài đặt chế độ hàn ($I_h, F_e, t_h$), sơ đồ mạch điện máy hàn MT-2103 và quy trình sửa chữa phục hồi điện cực trong các phân xưởng sản xuất kết cấu kim loại tấm mỏng.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng đào tạo nào?
Giáo trình được biên soạn phục vụ học sinh, sinh viên hệ Cao đẳng và Trung cấp nghề Hàn, đồng thời là tài liệu tham khảo kỹ thuật cho công nhân, kỹ thuật viên làm việc trong các dây chuyền gia công cơ khí tấm mỏng và sản xuất ô tô, thiết bị điện lạnh.

2. Người học cần đáp ứng các kiến thức nền nào trước khi tiếp cận giáo trình?
Cần nắm vững kiến thức cơ sở về vật liệu cơ khí (thép cacbon thấp, thép không gỉ, hợp kim nhôm, đồng), nguyên lý dòng điện xoay chiều 3 pha $380\text{V}$, an toàn điện, kỹ năng đọc bản vẽ cơ khí và kỹ thuật gia công nguội cơ bản.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu hàn hồ quang là gì?
Tài liệu tập trung chuyên sâu vào phương pháp hàn áp lực bằng điện trở tiếp xúc (không sử dụng que hàn hay khí bảo vệ), phân tích cơ chế nhiệt điện theo định luật Jun – Lenxơ, cấu tạo chi tiết máy hàn điểm MT-2103 và chu trình ép rèn kim loại qua các điện cực đồng.

4. Phương pháp tự học giáo trình như thế nào để đạt hiệu quả cao?
Người học cần kết hợp nắm vững lý thuyết chu trình hàn 5 giai đoạn, tự giải các bài toán tính đường kính điện cực theo chiều dày phôi ($D = 0,10\text{ inch} + 2t$), sau đó đối chiếu quy trình 5 bước vận hành với thiết bị thực tế và phân tích bảng khuyết tật mối hàn.

5. Giáo trình có tài liệu bổ trợ hoặc công cụ đánh giá nào đi kèm?
Giáo trình tích hợp bảng tra thông số công nghệ (Bảng 1-1, Bảng 2-1, Bảng 2-2, Bảng 2-3), các sơ đồ nguyên lý mạch điện, hình ảnh minh họa cơ cấu máy và hệ thống câu hỏi trắc nghiệm ôn tập ở phần cuối để củng cố kiến thức.

---

Kết luận

Giáo trình Hàn tiếp xúc của Trường Cao đẳng Hàng hải II cung cấp hệ thống kiến thức hoàn chỉnh về công nghệ hàn điện trở tiếp xúc, kết nối từ cơ sở lý thuyết nhiệt - áp lực, sơ đồ nguyên lý máy hàn công nghiệp MT-2103 đến quy trình thực hành hàn điểm và hàn đường.

Lộ trình học tập được thiết lập theo chuỗi mắt xích logic: tiếp cận nguyên lý và thông số cơ bản (Bài 1) $\rightarrow$ quy trình vận hành an toàn và mài sửa điện cực (Bài 2) $\rightarrow$ thực hành gia công chi tiết phôi thép tấm $1\text{ mm}$ (Bài 3, Bài 4) $\rightarrow$ kiểm định chất lượng bằng siêu âm và đánh giá qua bộ câu hỏi trắc nghiệm ôn tập. Để nâng cao hiệu quả đào tạo, người học nên kết hợp nghiên cứu các tiêu chuẩn kỹ thuật vật liệu liên quan và tài liệu hướng dẫn vận hành thiết bị hàn tiếp xúc chuyên dụng tại các cơ sở sản xuất cơ khí.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI II GIÁO TRÌNH HÀN TIẾP XÚC NGHỀ HÀN Ban hành kèm theo Quyết định số: 397/QĐ-CĐHHII ngày 04 tháng 08 năm 2021 của Trường Cao đẳng Hàng hải II (Lưu hành nội bộ) TP. HCM, năm 2021 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 NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, trước sự phát triển ngày càng cao của khoa học và kỹ thuật.Nước ta đang trên đường công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.

Trong sự phát triển chung của các nghành kinh tế, ngành công nghiệp đang phát triển một cách mạnh mẽ, góp phần rất lớn vào sự phát triển của Việt Nam. Để đáp ứng cho sự phát triển đó, là việc cung cấp đầy đủ đội ngũ công nhân lành nghề. Việc đào tạo đội ngũ công nhân kỹ thuật Hàn lành nghề với kiến thức và tay nghề vững vàng, nhằm nắm bắt được các công nghệ hàn tiên tiến hiện nay. Chương trình đào tạo nghề hàn hiện nay, phần chuyên môn nghề được kết cấu theo các mô đun đào tạo nghề riêng biệt.

Việc trang bị kiến thức chuyên môn và tay nghề với giáo trình cũ phần nào chưa đáp ứng được đầy đủ các công nghệ hàn tiên tiến hiện nay. Chính vì vậy Tổng Cục Dạy Nghề đã ban hành chương trình khung đào tạo nghề Hàn theo kết cấu mô đun.Với mục tiêu “Chất lượng đào tạo là mục tiêu hàng đầu”. Nhằm đáp ứng cho sự phát triển, phù hợp với yêu cầu của thực tế sản xuất. Khoa Cơ khí Trường Cao Đẳng Hàng hải II tiến hành biên soạn giáo trình “Hàn tiếp xúc”dùng làm tài liệu giảng dạy và học tập cho hệ Cao đẳng và Trung Cấp nghề Hàn.

Nội dung giáo trình biên soạn được tham khảo từ các tài liệu liên quan đã xuất bản và phát hành trong nước và nước ngoài. Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã nhận đượcnhiều ý kiến đóng góp và hiệu chỉnh của các đồng nghiệp. Mặc dù đã có nhiều cố gắng,nhưng cũng không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp xây dựng của bạn đọc, đặc biệt là các đồng nghiệp để cuốn giáo trình này ngày càng hoàn thiện hơn.

Chúng tôi xin chân thành cám ơn! 2 MỤC LỤC TT Nội dung Trang 1 Tuyên bố bản quyền 1 2 Giới thiệu mô đun 2 3 Mục lục 3 4 Bài 1: Các kiến thức cơ bản về hàn tiếp xúc điểm, đường. 4 5 Bài 2: Vận hành, sử dụng máy hàn tiếp xúc điểm, đường. 24 6 Bài 3: Hàn tiếp xúc điểm. 34 7 Bài 4: Hàn tiếp xúc đường.

40 8 Câu hỏi ôn tập 45 9 Tài liệu tham khảo 52 3 BÀI 1: CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÀN TIẾP XÚC ĐIỂM, ĐƯỜNG  Giới thiệu: Hàn tiếp xúc hiện nay được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như chế tạo ô tô, toa xe, máy bay, tên lửa, ống dẫn … So với các phương pháp hàn khác, như hàn hồ quang chẳng hạn, hàn tiếp xúc có rầt nhiều ưu điểm: Năng suất cao, dễ cơ khí hoá và tự động hoá, tiết kiệm điện năng và giá thành hạ.  Mục tiêu của bài: - Mô tả đúng cấu tạo và trình bày được nguyên lý vận hành làm việc của thiết bị hàn điểm, đưởng của hàn tiếp xúc. - Tính toán chọn được chế độ hàn hợp lý - Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. - Tuân thủ các quy định về nguyên lý vận hành thiết bị.

Nội dung của bài: 1. Thực chất đặc điểm và phạm vi ứng dụng. Phân loại phương pháp hàn tiếp xúc. Hàn tiếp xúc điểm.

Hàn tiếp xúc đường 5. Thực chất đặc điểm và phạm vi ứng dụng: 1. Thực chất: Hàn tiếp xúc là phương pháp hàn điện sử dụng nguồn điện chuyển hóa thành nhiệt năng nung nóng kim loại tới trạng thái dẻo, sau đó dùng lực ép ép hai chi tiết lại với nhau hình thành mối hàn. Như ta đã biết, khi dòng điện với cường độ lớn đi qua vật dẫn có điện trở cao có khả năng phát nhiệt rất lớn.

Tại bề mặt tiếp xúc của hai phần vật hàn, do vết gia công để lại nên chỉ có các điểm nhô tiếp xúc với nhau, mà ở đây diện 4 tích tiếp xúc nhỏ nên mật độ dòng điện rất lớn, do đó nhiệt phát sinh rất cao và rất nhanh, làm bề mặt tiếp xúc nhanh chóng đạt tới trạng thái nóng chảy (một lớp rất mỏng trên bề mặt) hoặc ở trạng thái dẻo và dưới tác dụng của lực ép (ngoại lực) chúng được nối liền với nhau và hình thành mối hàn khi ngắt điện. Đặc điểm: o Hàn điện tiếp xúc chuyển hóa điện năng thành nhiệt năng thông qua điện trở tiếp xúc. o Sử dụng nguồn điện có cường độ lớn, điện áp nhỏ. o Chỉ hàn những vật mỏng.

o Không tiêu tốn điện cực và que hàn. o Chất lượng mối hàn cao. o Có thể hàn được các kim loại khác nhau lại với nhau. o Năng suất cao, dễ cơ khí hóa tư động hóa.

o Giá thành cao do đầu tư thiết bị lớn. o Có điều kiện làm việc cho người thợ tốt. o Không đòi hỏi thời gian đào tạo thợ hàn nhiều. Trong hàn điện trở, nhiệt lượng được tạo ra trong vật liệu là do dòng điện chạy qua.

Theo định luật Jun –Lenxơ nhiệt lượng sinh ra ở chỗ tiếp xúc tỉ lệ thuận với điện trở tiếp xúc, với bình phương của cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua chi tiết: Q =I2.t Trong đó:  Q: Nhiệt lượng [J].  I: Cường độ dòng điện[A]. Nếu đo nhiệt lượng Q bằng đơn vị calo thì hệ thức định luật Jun- Len xơ là: Q = 0,24I2Rt. Khi bề mặt tiếp xúc của các chi tiết được nung nóng thì dưới tác dụng của lực ép các nguyên tử kim loại sẽ liên kết tạo thành mối hàn.

Phân loại phương pháp hàn tiếp xúc. Hình1-1: Phân loại các phương pháp hàn tiếp xúc. Trên đây là bảng phân loại các phương pháp trong hàn tiếp xúc. Trong nội dung modun này chúng ta chỉ tập trung vào nghiên cứu phương pháp hàn điểm và hàn đường.

Hàn tiếp xúc điểm( Hàn điểm). Thực chất: Hàn điểm là phương pháp hàn tiếp xúc các mối hàn không thực hiện liên tục trên toàn bộ chiều dài hàn mà chỉ là những điểm riêng biệt gọi là điểm hàn. Vật hàn cần được xếp chồng lên nhau, các điện cực có diện tích tiếp xúc nhỏ, mối hàn hình thành giống như hình hạt đậu. Hàn điểm tiếp xúc được sử dụng rộng rãi trong việc kết nối các tấm thép có chiều dày lên tới 0.125 inch và có thể sử dụng cho rất nhiều loại vật liệu, kể cả kết hợp nhiều vật liệu khác nhau.

Một trong những ứng dụng quan trọng nhất của hàn điểm tiếp xúc là trong công nghiệp ô tô với những ưu điểm chính là tốc độ nhanh, phù hợp để tự động hóa và dễ đưa vào các dây chuyền năng suất cao cùng với các bước sản xuất khác. Bằng việc điều khiển các giá trị dòng 6 điện, thời gian hàn và áp lực của điện cực bằng máy tính hoặc bằng tay, các mối hàn chất luợng tốt có thể được tạo ra với tốc độ sản xuất cao, chi phí lao động thấp, không đòi hỏi nhân công lành nghề. Hàn tiếp xúc là một trong các phương pháp hàn áp lực. Quá trình hàn tiếp xúc là một quá trình dịch chuyển các phần tử kim loại tiến sát vào kim loại kia cho đến khi khoảng cách giữa chúng bằng một thông số mạng.

Khi khoảng cách giữa chúng bằng một thông số mạng thì giữa hai kim loại đó xuất hiện lực tác dụng tương hỗ giữa chúng tạo nên mối liến kết kim loại bền chắc. Sự hình thành liên kết này có thể mô tả theo 3 giai đoạn sau:  Giai đoạn 1: Chi tiết 1 và chi tiết 2 không hoàn toàn tiếp xúc với nhau trên toàn bộ bề mặt mà chỉ xảy ra tại một số điểm nào đó.  Giai đoạn 2: Khi có nguồn nhiệt nung nóng thì các chất bẩn bị phá hủy đồng thời với lực ép tăng lên sẽ làm tăng diện tích tiếp xúc xuất hiện những hạt tinh thể chung hay nói cách khác là bắt đầu có những liên kết kim loại.  Giai đoạn 3: Khi lực ép tăng lên một giá trị nhất định thì diện tích tiếp xúc tăng lên gần 100% khi đó kim loại đạt mối liên kết bền chắc.

a b c Hình 1-2: Sơ đồ hình thành mối liên kết khi hàn tiếp xúc: a) giai đoạn 1. 7 Hình 1-3:a hàn 2 phía, b hàn một phía a) b) Hình 1-4: a Hàn 2 tấm và b hàn xếp chồng nhiều tấm. Hàn điểm hai phía: Các tấm hàn được đặt giữa hai điện cực hàn sau khi ép sơ bộ và đóng điện, dòng điện trong mạch chủ yếu tập trung ở một diện tích nhỏ trên mặt tiếp xúc giữa hai tấm nằm giữa các điện cực, nung nóng kim loại đến trạng thái nóng chảy. Tiếp theo cắt điện và ép với lực ép đủ lớn, tạo nên điểm hàn.

Phương pháp hàn hai phía của hai tấm nhưng có thể được các tấm dày khác nhau hoặc hàn cùng một lúc nhiều tấm xếp chồng(hình1-4). 8 Hình 1-5: Hàn điểm hai phía nhiều điện cực. Hàn điểm hai phía còncó thể thực hiện hàn nhiều điểm hàn trong một lần hàn với nhiều điện cực bố trí như hình (hình 1-5). Hàn điểm một phía:Hay còn gọi là hàn gián tiếp hoặc hàn 1 mặt.

Hai điện cực bố trí cùng một phía so với vật hàn. Sự nung nóng các điểm hàn do dòng điện chạy qua tấm dưới của vật hàn. Để tăng cường dòng điện chạy qua các điểm hàn, người ta bố trí thêm tấm đệm bằng đồng. Sau khi điểm hàn được nung chảy tiến hành ép với lực ép đủ lớn ta nhận được hai điểm hàn.

Mỗi lần hàn chỉ hàn được hai tấm nhưng cùng một lúc có thể hàn được từ hai điểm hàn (trên máy có hai điện cực) hoặc nhiều điểm hàn (trên máy hàn nhiều điện cực). Hàn điểm một phía thường xảy ra trong trường hợp không thể đặt điện cực ở các phía đối điện của vật hàn (trường hợp trong 1 khối lắp lớn, cụ thể như trong các phần của thân xe). Dòng không chuyển trực tiếp tất cả năng lượng của nó qua mối hàn do 1 phần của dòng hàn luôn bị mất đi do có dòng shunting (dòng hàn bị phân nhánh). Vì thế, chất lượng của kiểu hàn này không tốt bằng hàn trực tiếp.