GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: HÀN TIG CƠ BẢN (MÃ MÔ ĐUN: HAN19MĐ07)

Tổng quan về giáo trình (250-300 từ)

Giáo trình Mô đun: Hàn TIG cơ bản (Mã mô đun: HAN19MĐ07) là tài liệu đào tạo chuyên môn nghề bắt buộc trong chương trình đào tạo trình độ Trung cấp và Cao đẳng nghề Hàn, ban hành kèm theo Quyết định số 196/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 03 năm 2020 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Dầu khí (Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam). Giáo trình do tập thể tác giả thuộc Khoa Cơ khí biên soạn, gồm Chủ biên Trần Nam An cùng các tác giả Trần Thanh Ngọc và An Đình Quân.

Mô đun có tổng thời lượng 75 giờ (tương đương 3 tín chỉ), gồm 14 giờ lý thuyết, 58 giờ thực hành/thảo luận/bài tập và 3 giờ kiểm tra. Vị trí môn học được bố trí ở giai đoạn giữa khóa học, sau khi người học đã hoàn thành các môn học cơ sở và các mô đun kỹ thuật hàn tiền đề từ HAN19MĐ01 đến HAN19MĐ06.

Mục tiêu đào tạo (Learning Outcomes) của giáo trình xác định theo ba nhóm chuẩn đầu ra:

  • Kiến thức (A1–A5): Trình bày bản chất, nguyên lý, phạm vi ứng dụng của phương pháp GTAW; phân loại và lựa chọn vật liệu hàn (khí trơ, que hàn phụ, điện cực vonfram); mô tả cấu tạo, nguyên lý thiết bị và tính toán chế độ hàn phù hợp với chiều dày, cơ tính vật liệu.
  • Kỹ năng (B1–B3): Vận hành thiết bị; mài sửa điện cực; thực hiện các mối hàn góc và giáp mối thép cacbon thấp tại các vị trí 1F, 2F, 3F, 1G đúng kích thước bản vẽ, đảm bảo độ ngấu sâu và giới hạn khuyết tật cho phép; sử dụng dụng cụ đo kiểm chuyên dụng để đánh giá chất lượng liên kết.
  • Năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1–C2): Tuân thủ quy định an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp phân xưởng; rèn luyện tác phong kỹ thuật chính xác, tỉ mỉ.

Cấu trúc giáo trình tiếp cận theo mô hình đào tạo định hướng năng lực thực hiện, kết hợp cơ sở lý thuyết công nghệ với quy trình thao tác chuẩn hóa theo các tiêu chuẩn quốc tế như AWS, ASME, API và EN 439.

Nội dung kiến thức cốt lõi (500-600 từ)

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình gồm 6 bài học được phân bổ theo tiến trình logic từ kiến thức cơ sở đến năng lực thực hành kỹ thuật chuyên sâu:

  • Bài 1: Những kiến thức cơ bản về hàn TIG (7 giờ): Phân tích thực chất quá trình hàn hồ quang trong môi trường khí trơ (GTAW); tính chất lý - hóa của khí bảo vệ (Argon tinh khiết 99,99%, Heli và hỗn hợp khí theo chuẩn EN 439); phân loại điện cực Vonfram theo tiêu chuẩn AWS A5.12 (EWP, EWTh-1, EWTh-2, EWZr); ký hiệu que hàn phụ AWS ER-XX-S; nhận diện các khuyết tật mối hàn (rỗ khí, lẫn vonfram, oxit hóa bề mặt/đáy, lệch mép, lệch góc); an toàn lao động chống bức xạ hồ quang nhiệt độ 6000°C–6100°C và an toàn khí trơ nén/hóa lỏng.
  • Bài 2: Vận hành thiết bị hàn TIG (2 giờ: 1h LT + 1h TH): Khảo sát cấu tạo trạm hàn TIG; nguyên lý hoạt động của máy hàn Lincoln 275 AC/DC; cấu tạo mỏ hàn làm mát bằng khí (<150A) và làm mát bằng nước (>150A); nguyên lý van giảm áp có ống đo lưu lượng vật nổi; kỹ thuật mài điện cực nhọn 30°–40° cho dòng DC- và mài tù cho dòng AC; phương pháp mồi hồ quang cao tần (HF) không tiếp xúc và mồi tiếp xúc.
  • Bài 3: Hàn góc thép các bon thấp vị trí hàn 1F (12 giờ: 1h LT + 11h TH): Kỹ thuật hàn góc chữ T phôi thép cacbon (6 × 50 × 200 mm); thiết lập chế độ dòng hàn, góc nghiêng mỏ hàn 100°; kỹ thuật cấp que bù ER70S-6; kiểm soát và khắc phục rỗ khí, lẫn vonfram, cháy lẹm.
  • Bài 4: Hàn góc thép các bon thấp vị trí hàn 2F (10 giờ: 1h LT + 9h TH): Kỹ thuật hàn góc liên kết chữ T vị trí hàn bằng/ngang; duy trì chiều dài hồ quang; kiểm soát kích thước mối hàn góc và phòng ngừa khuyết tật chảy tràn.
  • Bài 5: Hàn góc thép các bon thấp vị trí hàn 3F (16 giờ: 1h LT + 14h TH + 1h KT): Kỹ thuật hàn góc đứng hướng hàn từ dưới lên; kiểm soát bể hàn chống hiện tượng chảy sệ do trọng lực; kỹ thuật dao động mỏ hàn và điều chỉnh dòng hàn thích hợp.
  • Bài 6: Hàn giáp mối thép các bon thấp - Vị trí hàn 1G (24 giờ: 1h LT + 22h TH + 1h KT): Kỹ thuật hàn giáp mối tấm phẳng không vát mép và có vát mép; phương pháp bảo vệ khí chân chống oxy hóa đáy; kỹ thuật đi dây lót đáy và hàn phủ mặt đảm bảo độ ngấu.

Progression logic của nội dung đi từ nhận thức bản chất vật lý, an toàn -> làm chủ thiết bị, vật liệu -> thực hành liên kết góc từ mức độ cơ bản (1F) nâng cao dần (2F, 3F) -> thực hiện liên kết giáp mối đòi hỏi kỹ thuật ngấu lót (1G).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  • Lý thuyết hồ quang và nhiệt luyện: Cơ chế phát xạ điện tử và ion hóa cột hồ quang giữa điện cực không nóng chảy (Vonfram có nhiệt độ nóng chảy 3410°C–3650°C) và bể hàn; cơ chế bảo vệ của dòng khí trơ không phản ứng hóa học với bể hàn lỏng.
  • Nguyên lý cực tính dòng điện: Ứng dụng dòng DCEN (cực âm nối mỏ hàn) tập trung nhiệt lên vật hàn để hàn thép, đồng, titan; ứng dụng dòng AC (xoay chiều) với hiệu ứng làm sạch màng oxit Al2O3 để hàn nhôm, magie; ứng dụng dòng DCEP trong các trường hợp đặc thù.
  • Hệ thống phân loại vật liệu: Bảng tiêu chuẩn khí bảo vệ EN 439 (Ar 100%, Ar + He, Ar + N2 + H2, Ar + O2 1–5% tăng tính công nghệ); Bảng tiêu chuẩn điện cực AWS A5.12 phân định rõ hàm lượng nguyên tố Th, Zr và mã màu nhận diện; Bảng thông số tương quan giữa chiều dày vật liệu, dải dòng hàn và đường kính que đắp (từ 0,5 mm đến 12 mm).

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Căn chỉnh lưu lượng khí bảo vệ 7–10 L/phút; hiệu chỉnh độ nhô điện cực (5–6 mm cho hàn bằng, 8–10 mm cho hàn góc); mài điện cực đúng góc vát dọc; thao tác mồi hồ quang HF và ngắt dòng có cài đặt thời gian trễ khí 5–10 giây.
  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Đọc bản vẽ chi tiết liên kết hàn; phân tích nguyên nhân lỗi dựa trên dấu hiệu thực tế (lưu lượng khí quá mức gây xoáy lốc, gió tạt >1 m/s gây rỗ khí, chạm điện cực vào que hàn/bể hàn gây lẫn vonfram, gá lắp sai gây lệch mép/lệch góc).
  • Năng lực thực hành (Practical competencies): Thực hiện chuẩn bị mép hàn, gá đính phôi và hoàn thiện các đường hàn 1F, 2F, 3F, 1G đạt kích thước bản vẽ; sử dụng dưỡng đo mối hàn để đánh giá chất lượng liên kết.

Phương pháp giảng dạy và học tập (300-350 từ)

Phương pháp giảng dạy (Pedagogical Approach)

Giáo trình quy định áp dụng phương pháp dạy học tích cực nhằm phát triển năng lực nghề nghiệp:

  • Giảng dạy lý thuyết: Sử dụng phương pháp diễn giảng ngắn, dạy học nêu vấn đề, hướng dẫn học viên nghiên cứu tài liệu kỹ thuật, phân tích tình huống thực tế và thảo luận tương tác.
  • Hướng dẫn thực hành: Giảng viên thao tác mẫu tại xưởng hàn, phân tích quy trình công nghệ hàn (WPS), hướng dẫn học viên thực hiện bài tập cá nhân trên bàn hàn và sửa lỗi thao tác trực tiếp.
  • Tổ chức thảo luận nhóm: Thành lập các nhóm học tập từ 8 đến 10 người học; phân công nhóm trưởng điều hành nghiên cứu các chủ đề kỹ thuật chuyên sâu trước khi bước vào ca thực hành.

Hình thức bài tập và kiểm tra đánh giá

Hệ thống đánh giá được thực hiện theo Quy chế đào tạo của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội (Thông tư số 09/2017/TT-LĐTBXH) và quy định nội bộ của Trường Cao đẳng Dầu khí:

  • Điểm đánh giá quá trình (Trọng số 40%):
    • Kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1): Đánh giá sau 27 giờ học đầu tiên bằng hình thức viết, vấn đáp hoặc thực hành; đo lường các chuẩn đầu ra A1–A5, B1–B3, C1–C2.
    • Kiểm tra định kỳ (Hệ số 2): Đánh giá sau 46 giờ học qua bài kiểm tra viết/thực hành nhằm kiểm soát kỹ năng gá lắp và hàn các vị trí 1F, 2F.
  • Điểm thi kết thúc mô đun (Trọng số 60%): Đánh giá tổng hợp sau 75 giờ học bằng bài thi thực hành kết hợp vấn đáp/thuyết trình kỹ thuật (Bài 5 và Bài 6 có bố trí 1 giờ kiểm tra riêng biệt).
Tổng điểm mô đun (100%) = [Điểm kiểm tra TX (hệ số 1) + Điểm kiểm tra ĐK (hệ số 2)] * 40% + Điểm thi kết thúc mô đun * 60%

Điểm số chấm theo thang điểm 10 (làm tròn đến 1 chữ số thập phân), sau đó quy đổi sang điểm chữ và thang điểm 4 theo quy chế tín chỉ.

Hướng dẫn tự học cho học viên

  • Đọc trước tài liệu giáo trình và tài liệu tham khảo theo từng bài học trước khi đến lớp.
  • Tham dự tối thiểu 70% thời lượng các buổi học lý thuyết (vắng quá 30% số tiết lý thuyết bắt buộc phải học lại mô đun).
  • Chủ động hoàn thành các phiếu học tập, phiếu thực hành và tham gia đầy đủ các bài tập thảo luận nhóm.

Điểm nổi bật và cập nhật (250-300 từ)

Giáo trình Mô đun: Hàn TIG cơ bản thể hiện tính chuẩn hóa và cập nhật kỹ thuật thông qua các yếu tố:

  • Ban hành chính thức: Được phê duyệt theo Quyết định số 196/QĐ-CĐDK ngày 25/03/2020 của Trường Cao đẳng Dầu khí, xây dựng tương thích với khung chương trình đào tạo nghề Hàn trình độ Trung cấp và Cao đẳng.
  • Tích hợp hệ thống tiêu chuẩn quốc tế: Giáo trình cập nhật và đối chiếu trực tiếp các yêu cầu kỹ thuật theo các bộ tiêu chuẩn quốc tế gồm:
    • Hiệp hội Hàn Hoa Kỳ: AWS D1.1 (Kết cấu thép), AWS A5.12 (Quy chuẩn điện cực vonfram).
    • Tiêu chuẩn kỹ thuật vật liệu và cơ khí: ASME, API, EN 439 (Khí bảo vệ).
    • Quy chuẩn chứng nhận kiểm định của các tổ chức đăng kiểm quốc tế: Viện Hàn Quốc tế (IIW), ABS (Mỹ), Lloyd's Register (LR - Anh), DNV (Na Uy), Bureau Veritas (BV - Pháp).
  • Tích hợp thông số thiết bị công nghiệp thực tế: Đưa vào nội dung giảng dạy trực tiếp thông số và sơ đồ điều khiển của các dòng thiết bị công nghiệp phổ biến, tiêu biểu như máy hàn TIG LINCOLN 275 AC/DC (Lincoln Electric) với dải dòng hàn DC 2–275A, AC 5–275A, chu kỳ làm việc 60% tại 275A, cùng quy trình sử dụng vật tư của các hãng ESAB, Miller, Metrode.
  • Gắn kết ứng dụng công nghiệp cao: Nội dung đào tạo bám sát yêu cầu kỹ thuật trong các lĩnh vực: chế tạo cơ khí chính xác, kết cấu đóng tàu, lắp đặt công trình dầu khí - lọc hóa dầu, kết cấu điện hạt nhân, hàn lót đáy ống công nghệ và công nghiệp hàng không vũ trụ.

Đối tượng sử dụng giáo trình (200-250 từ)

Giáo trình được thiết kế phục vụ các nhóm đối tượng cụ thể trong hệ thống giáo dục nghề nghiệp và sản xuất công nghiệp:

  • Sinh viên, học viên: Người học hệ Cao đẳng nghề và Trung cấp nghề ngành Hàn.
  • Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Học viên cần hoàn thành các môn học cơ sở và mô đun kỹ thuật nghề trước khi học mô đun HAN19MĐ07:
    • Nhóm môn cơ sở: Điện kỹ thuật cơ bản (ĐKT19MH01), An toàn – vệ sinh lao động (ATMT19MH01), Hóa đại cương (CNH19MH09), Vật liệu cơ khí (CK19MH04), Vẽ kỹ thuật 1 (CK19MH01).
    • Nhóm mô đun chuyên môn tiền đề: Chế tạo phôi hàn (HAN19MĐ01), Gá lắp kết cấu hàn (HAN19MĐ02), Hàn hồ quang tay cơ bản (HAN19MĐ03), Hàn hồ quang tay nâng cao (HAN19MĐ04), Hàn MIG/MAG cơ bản (HAN19MĐ05), Hàn FCAW cơ bản (HAN19MĐ06).
  • Giảng viên chuyên ngành Hàn: Sử dụng làm căn cứ biên soạn giáo án lý thuyết, lập phiếu hướng dẫn thực hành xưởng, tổ chức bài tập tình huống và thiết lập ngân hàng đề kiểm tra đánh giá chuẩn đầu ra.
  • Cán bộ kỹ thuật và thợ hàn công nghiệp: Dùng làm tài liệu tra cứu các thông số kỹ thuật hàn TIG (tra cứu mã điện cực vonfram, lưu lượng khí trơ, đường kính que phụ theo dải dòng hàn và biện pháp xử lý khuyết tật).

Câu hỏi thường gặp (250-300 từ)

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Tài liệu được biên soạn phục vụ học viên trình độ Trung cấp và Cao đẳng nghề Hàn, đồng thời là tài liệu tham khảo chuyên môn cho giảng viên dạy nghề và thợ hàn cần chuẩn hóa kỹ thuật theo tiêu chuẩn đánh giá tay nghề quốc tế (AWS, ASME, ABS, IIW).

2. Cần kiến thức nền nào để học mô đun này?

Người học cần tích lũy kiến thức cơ sở về điện kỹ thuật, an toàn lao động, vật liệu cơ khí, đọc bản vẽ kỹ thuật và đã đạt kỹ năng từ các mô đun chế tạo phôi (HAN19MĐ01), gá lắp (HAN19MĐ02) cũng như các phương pháp hàn SMAW, MIG/MAG, FCAW (HAN19MĐ03 đến HAN19MĐ06).

3. Điểm khác biệt của giáo trình này với các tài liệu hàn khác?

Giáo trình phân tích chi tiết bản chất kỹ thuật theo chuẩn AWS A5.12 và EN 439, đồng thời phân tích cụ thể 13 dạng nguyên nhân - biện pháp khắc phục khuyết tật (rỗ khí do lưu lượng khí/gió tạt, nhiễm bẩn vonfram, oxy hóa chân lót, lệch góc, lệch mép) gắn với sơ đồ thiết bị LINCOLN 275 AC/DC thực tế.

4. Làm sao để tự học và thực hành hiệu quả?

Người học cần nghiên cứu trước lý thuyết từng bài, chuẩn bị nội dung theo nhóm 8–10 người, tuân thủ nghiêm ngặt kỹ thuật an toàn áp suất khí và bức xạ hồ quang, rèn luyện kỹ thuật mài điện cực nhọn 30°–40° và điều chỉnh lưu lượng khí 7–10 L/phút trước khi thực hành trên phôi.

5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo giáo trình?

  • Tài liệu tiếng Việt: "Kỹ thuật hàn" (Trương Công Đạt), "Công nghệ hàn điện nóng chảy" (Ngô Lê Thông), "Thực hành hàn từ căn bản đến nâng cao" (Trần Văn Niên).
  • Tài liệu nước ngoài: Tiêu chuẩn AWS D1.1, Tài liệu "Chương trình đào tạo Chuyên gia hàn Quốc tế" (2010).

Kết luận (150 từ)

Giáo trình Mô đun: Hàn TIG cơ bản (HAN19MĐ07) của Trường Cao đẳng Dầu khí cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện và quy trình thực hành chuẩn xác về phương pháp hàn GTAW. Giáo trình xây dựng nền tảng từ bản chất vật lý của hồ quang, khí bảo vệ, điện cực vonfram, cấu tạo thiết bị đến quy trình vận hành và kỹ năng thao tác mối hàn góc (1F, 2F, 3F) và giáp mối (1G).

Lộ trình học tập đề xuất:

  1. Tiếp thu lý thuyết công nghệ, an toàn lao động và nhận diện khuyết tật (Bài 1).
  2. Làm chủ kỹ năng vận hành máy hàn TIG LINCOLN 275 AC/DC, mài điện cực và mồi hồ quang (Bài 2).
  3. Luyện tập kỹ năng hàn liên kết góc từ 1F, 2F đến 3F (Bài 3, Bài 4, Bài 5).
  4. Hoàn thiện kỹ thuật hàn giáp mối 1G có bảo vệ khí chân và đánh giá chất lượng liên kết (Bài 6).

Người học cần kết hợp nghiên cứu giáo trình cùng các tiêu chuẩn kỹ thuật AWS D1.1 và các tài liệu tham khảo chuyên ngành được chỉ dẫn để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật sản xuất thực tế.