mở đầu: Giới thiệu mô đun, an toàn lao động 1 1 0 0 2 Bài 1: Những kiến thức cơ bản khi hàn TIG. 11 11 0 0 3 Bài 2: Vận hành thiết bị hàn TIG 6 2 4 0 4 Bài 3: Hàn thép tấm ở vị trí hàn 1G 12 3 8 1 5 Bài 4: Hàn thép tấm ở vị trí 2G 6 1 5 0 6 Bài 5: Hàn thép tấm ở vị trí 3G 6 1 5 0 7 Bài 6: Hàn thép tấm ở vị trí 4G 12 3 8 1 8 Bài 7: Hàn thép tấm ở vị trí 1F 6 1 5 0 9 Bài 8: Hàn thép tấm ở vị trí 2F 12 1 5 0 10 Bài 9: Hàn thép tấm ở vị trí 3F 6 1 5 0 11 Bài 10: Hàn thép tấm ở vị trí 4F 12 1 5 0 Tổng Cộng 90 30 58 2 1. Tài liệu tham khảo [1]. Ngô Lê Thông- Công nghệ hàn điện nóng chảy (tập1- cơ sở lý thuyết) NXBGD - 2016.
Nguyễn Thúc Hà, Bùi Văn Hạnh- Giáo trình công nghệ hàn- NXBGD- 2016 [3]. ASME Section IX, “Welding and Brazing Qualifications”, American Societyt mechanical Engineer” - 2015.1, “Welding Structure Steel”, American Welding Society - 2012 [5]. The Handbook Electrode- Kobecol - 2012 2. Phạm vi ứng dụng Trong nền công nghiệp hoá hiện nay phương pháp hàn hồ quang điện cực không nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ được ứng dụng khá phổ biến.
Nó không những hàn các loại thép kết cấu thông thường mà còn hàn các loại thép không gỉ, thép chịu nhiệt, thép bền nóng, các hợp kim đặc biệt, các hợp kim nhôm, magiê, nike, đồng, các hợp kim có ái lực mạnh với ôxy. An toàn lao động Vấn đề an toàn luôn cần phải quan tâm trong quá trình hàn, cả ở ngoài công trường và trong phân xưởng. Bảo đảm an toàn là trách nhiệm của từng cá nhân, không chỉ cho riêng mình mà cho cả những người khác. Giám sát hàn có chức năng đặc biệt quan trọng trong việc đảm bảo quá trình hàn diễn ra đúng theo các quy định (luật) về an toàn trong phạm vi giám sát.
7 Người giám sát hàn được phép yêu cầu kiểm tra trang thiết bị trước khi hàn, chấp nhận hay không chấp nhận theo các yêu cầu công việc. Người giám sát hàn có trách nhiệm giám sát quá trình hàn tại từng công đoạn cụ thể trong suốt quá trình hàn. Các văn bản yêu cầu người giám sát hàn phải tham khảo và tuân thủ: Luật nhà nướcvề Sức khỏe và An toàn trong sản xuất. Các quy định về Sức khỏe và An toàn có liên quan.
Các chỉ dẫn liên quan đến công việc tại nơi sản xuất các công việc được phép thực hiện, văn bản cảnh báo nguy cơ có thể gây mất an toàn,… Các quy định riêng tại nơi tiến hành sản xuất. Nắm vấn đề cần phải quan tâm khi thực hiện công việc giám sát quá trình hàn: + Điện giật. + Nguồn nhiệt + Tia hồ quang. + Khói và khí hàn.
8 BÀI 1: NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN KHI HÀN TIG Mã bài: 17.01 Giới thiệu: TIG viết tắt của từ Tungsten Intert Gas, là quá trình hàn hồ quang bằng điện cực Volfram trong môi trường bảo vệ là khí trơ hoặc hỗn hợp khí trơ; mối hàn được khí trơ bảo vệ tránh khỏi sự xâm nhập của không khí bên ngoài. Kim loại nóng chảy được là nhờ nhiệt lượng do hồ quang tạo ra giữa điện cực Volfram và vật hàn. Thiết bị hàn TIG có nhiều loại, có thể gồm máy biến thế đơn giản cũng có thể sử dụng CPU kết hợp với kỹ thuật điều khiển PWM tiên tiến. Điện cực hàn TIG không nóng chảy, quá trình hàn không tạo xỉ do không có thuốc hàn, hồ quang, vùng chảy quan sát và kiểm soát dễ dàng, nguồn nhiệt tập trung và có nhiệt độ cao.
Mục tiêu: - Nêu được thực chất, đặc điểm và phạm vi ứng dụng của phương pháp hàn TIG - Trình bày được công dụng, phân loại của điện cực và khí hàn - Liệt kê các loại dụng cụ thiết bị dùng trong công nghệ hàn TIG. - Vận hành thiết bị hàn TIG và hàn được đường thẳng trên mặt phẳng - Nhận biết các khuyết tật trong mối hàn khi hàn TIG. - Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. Thực chất và đặc điểm và phạm vi ứng dụng của hàn TIG.1 Thực chất Hàn TIG là phương pháp hàn nóng chảy sử dụng hồ quang điện, hồ quang được tạo thành giữa điện cực không nóng chảy và vùng hàn.
Bể hàn và vùng hồ quang được tạo thành bảo vệ bằng môi trường khí trơ như Argon hoặc Argon + Heli để ngăn cản những tác dụng có hại của ôxy và nitơ trong không khí. Điện cực không nóng chảy thường dùng là Wonfram nên được gọi là phương pháp hàn TIG.1 Quá trình hàn TIG 1. Đặc điểm - Hồ quang tập trung, có nhiệt độ cao (60000C). - Điện cực không nóng chảy.
- Không tạo xỉ do không có thuốc hàn. - Hồ quang, vũng chảy quan sát và kiểm soát dễ dàng. Ưu điểm - Có thể hàn được kim loại mỏng hoặc dày do thông số hàn có phạm vi điều chỉnh rộng (từ vài ampe đến vài trăm ampe). - Hàn được hầu hết các kim loại và hợp kim với chất lượng cao.
9 - Mối hàn sạch đẹp, không lẫn xỉ và không có kim loại bắn tóe. - Kiểm soát được độ ngấu và hình dạng vũng hàn dễ dàng. - Có thể hàn ở mọi vị trí trong không gian. Nhược điểm - Năng suất thấp.
- Đòi hỏi thợ có tay nghề cao. - Giá thành tương đối cao do năng suất thấp, thiết bị và nguyên liệu đắt tiền. Phạm vi ứng dụng Được áp dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất đặc biệt rất thích hợp trong hàn thép hợp kim cao kim loại màu và hợp kim nhưng giá thành mối hàn cao vì năng xuất thấp và vật liệu đắt. Vật liệu hàn TIG 1.
Khí bảo vệ Bất kỳ loại khí trơ nào cũng có thể dùng để hàn TIG, song Argon và Heli được ưa chuộng hơn cả vì giá thành tương đối thấp, trữ lượng khí khai thác dồi dào. - Argon là loại khí trơ không màu, mùi, vị và không độc. Nó không hình thành hợp chất hóa học với bất cứ vật chất nào khác ở mọi nhiệt độ hoặc áp suất. Ar được trích từ khí quyển bằng phương pháp hóa lỏng không khí và tinh chế đến độ tinh khiết 99,9 %, có tỷ trọng so với không khí là 1,33.
Ar được cung cấp trong các bình áp suất cao hoặc ở dạng khí hóa lỏng với nhiệt độ - 1840C trong các bồn chứa.2) - Heli là loại khí trơ không màu, mùi, vị. Tỷ trọng so với không khí là 0,13 được khai thác từ khí thiên nhiên, có nhiệt độ hóa lỏng rất thấp – 2720C, thường được chứa trong các bình áp suất cao.2) Argon Heli Dễ mồi hồ quang do năng lượng ion thấp Khó mồi hồ quang do năng lượng ion hóa Nhiệt độ hồ quang thấp hơn cao Bảo vệ tốt hơn do khối lượng riêng nặng Nhiệt độ hồ quang cao hơn hơn Bảo vệ kém hơn do nhẹ hơn Lưu lượng cần thiết thấp hơn Lưu lượng sử dụng cao hơn Điện áp hồ quang thấp hơn nên năng Điện áp hồ quang cao năng lượng hàn lớn lượng hàn thấp hơn. hơn Giá thành rẻ Chiều dài hồ quang ngắn, mối hàn hẹp Giá thành đắt hơn Có thể hàn chi tiết mỏng Chiều dài hồ quang dài, mối hàn rộng Thường dùng hàn các chi tiết dày.2 Đặc điểm của khí bảo vệ - Sự trộn hai khí Ar và He có ý nghĩa thực tiễn rất lớn. nó cho phép kiểm soát chặc chẽ năng lượng hàn cũng như hình dạng của tiết diện mối hàn.
Khi hàn chi tiết dày, hoặc tản nhiệt nhanh trộn He vào Ar cải thiện đáng kể quá trình hàn. - Nitơ ( N2 ) đôi khi được đưa vào Ar để hàn đồng và hơp kim đồng, Nitơ tinh khiết đôi khi được dùng để hàn thép không rỉ. 10 - Hổn hợp Ar – H2 việc bổ sung hydro vào argon làm tăng điện áp hồ quang và các ưu điểm tương tự heli. Hỗn hợp với 5% H2 đôi khi làm tăng độ làm sạch của mối hàn TIG bằng tay.
Hỗn hợp với 15% được sử dụng để hàn cơ khí hóa tốc độ cao cho các mối hàn giáp mí với thép không rỉ dày đến 1,6 mm, ngoài ra còn được dùng để hàn các thùng bia bằng thép không rỉ với mọi chiều dày, với khe hở đáy của đường hàn từ 0,25 – 0,5 mm không nên dùng nhiều H2 , do có thể gây ra rỗ xốp ở mối hàn. Việc sử dụng hỗn hợp này chỉ hạn chế cho các hợp kim Ni, Ni – Cu, thép không rỉ.3 Quan hệ U-I và khí hàn 1. Điện cực tungsten Tungsten (Wolfram) được dùng làm điện cực do tính chịu nhiệt lớn, nhiệt độ nóng chảy cao ( 34100C) phát xạ điện tử tương đối tốt, làm ion hóa hồ quang và duy trì tính ổn định hồ quang, có tính oxy hóa rất cao. Phân loại - Tungsten nguyên chất (EWP) chứa 99,5% tungsten nguyên chất, giá rẻ song có mật độ dòng cho phép thấp, khả năng chống nhiễm bẩn thấp, dùng khi hàn với dòng xoay chiều (AC) áp dụng khi hàn nhôm hoặc hợp kim nhẹ - Tungsten thorium (EWTh): có khả năng bức xạ electron cao do đó dòng hàn cho phép cao hơn và tuổi thọ được nâng cao đáng kể.
Khi dùng điện cực này hồ quang dễ mồi và cháy ổn định, tính năng chống nhiễm bẩn tốt, dùng với dòng một chiều áp dụng khi hàn thép hoặc inox. - Tungsten zirconium (EWZr) có đặc tính hồ quang và mật độ dòng hàn định mức trung gian giữa tungsten pure và tungsten thorium, thích hợp với nguồn hàn AC khi hàn Al. - Tungsten cerium (EWCe): nó không có tính phóng xạ, hồ quang dễ mồi và ổn định, có tuổi bền cao hơn, dùng tốt với dòng DC hoặc AC - Tungsten Lathanum (EWLa) có tính năng tương tự tungsten cerium Các điện cực tungsten thường được cung cấp với đường kính 0.35 mm, dài từ 70 – 610 mm, có bề mặt đã được làm sạch hoặc được mài. Bảng mã màu điện cực tungsten.
EWP Xanh lá cây (green) EWCe-2 Da cam (Orange) EWLa-1 Đen (Black) EWLa-1. Cách mài điện cực: Bảng 1. Thông số khi mài điện cực 12 Hình 1.5 Hình dạng và cách mài điện cực Hình dạng và cách mài điện cực có ảnh hưởng quan trọng đến sự ổn định và tập trung của hồ quang hàn. Điện cực được mài trên đá mài có cỡ hạt mịn và mài theo hướng trục như hình vẽ.
Nói chung chiều cao mài tốt nhất là từ 1,5 đến 3 lần đường kính điện cực.