Giáo trình hàn TIG nâng cao - Trường Cao đẳng Công nghiệp Hải Phòng

Dưới đây là meta tags cho bài viết "Giáo trình hàn tig nâng cao nghề hàn cđ công nghiệp hải phòng": { "ai_description": "Giáo trình hàn tig nâng cao chuyên

• Loại tài liệu: Giáo trình
• Năm xuất bản: 2019
• Trường học: Trường Cao đẳng Công nghiệp Hải Phòng
• Địa điểm: Hải Phòng

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình Hàn TIG nâng cao tại Hải Phòng

Giáo trình Hàn TIG nâng cao là mô đun bắt buộc cho ngành Hàn tại Cao đẳng Công nghiệp Hải Phòng. Mô đun này xây dựng trên nền tảng kiến thức cơ bản về hàn, tập trung vào phương pháp TIG (Tungsten Inert Gas) với điện cực wolfram và khí bảo vệ. Nội dung bao gồm lý thuyết về nguyên lý hoạt động, thiết bị, dụng cụ và kỹ thuật thực hành. Thời gian đào tạo 120 giờ, chia thành 20 giờ lý thuyết và 100 giờ thực hành, đảm bảo sinh viên nắm vững cả lý thuyết và thực tế. Mô đun này đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp về kỹ thuật hàn chuyên sâu, đặc biệt là trong sản xuất cơ khí và chế tạo máy.

1.1. Vị trí và tính chất của mô đun

Mô đun Hàn TIG nâng cao được bố trí sau khi học xong hoặc song song với các môn học cơ bản về hàn. Đây là mô đun chuyên ngành bắt buộc, nhằm nâng cao kỹ năng thực hành cho sinh viên. Mục tiêu là trang bị kiến thức về nguyên lý, thiết bị và kỹ thuật hàn TIG, đồng thời rèn luyện tính cẩn thận và chính xác trong quá trình sản xuất. Mô đun này đáp ứng yêu cầu của các nhà máy và cơ sở sản xuất cơ khí tại Hải Phòng và toàn quốc.

1.2. Mục tiêu đào tạo và ứng dụng

Mục tiêu chính của mô đun là giúp sinh viên làm việc tại các nhà máy và cơ sở sản xuất cơ khí với kỹ năng hàn TIG chuyên nghiệp. Sinh viên phải giải thích được đặc điểm và công dụng của phương pháp hàn TIG, nhận biết vật liệu và thiết bị, cũng như vận hành thiết bị một cách thành thạo. Kỹ năng kiểm tra chất lượng mối hàn và đảm bảo an toàn lao động cũng là nội dung quan trọng. Mô đun này đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp về kỹ thuật hàn hiện đại và hiệu quả.

II. Phân tích vấn đề và thách thức trong kỹ thuật Hàn TIG

Hàn TIG đòi hỏi sự chính xác cao trong chọn lựa thiết bị, chế độ hàn và kỹ thuật thực hành. Một trong những thách thức lớn là đảm bảo độ sâu ngấu và kích thước mối hàn theo yêu cầu kỹ thuật. Vấn đề này thường xảy ra khi chọn sai dòng điện, tốc độ hàn hoặc lưu lượng khí bảo vệ. Ngoài ra, kiểm tra chất lượng mối hàn cũng là một thách thức, vì cần phải đánh giá chính xác các khuyết tật như rạn nứt, biến dạng hoặc không ngấu đầy đủ. Thêm vào đó, an toàn lao động trong quá trình hàn hồ quang cũng là một vấn đề cần lưu ý, đặc biệt là khi làm việc với khí bảo vệ và điện áp cao.

2.1. Khuyết tật thường gặp trong mối hàn TIG

Các khuyết tật phổ biến trong mối hàn TIG bao gồm rạn nứt do nhiệt độ thay đổi đột ngột, không ngấu đầy đủ do dòng điện quá nhỏ, và biến dạng do nhiệt tập trung. Để tránh những vấn đề này, cần chọn chế độ hàn phù hợp với loại vật liệu và bề dày. Ví dụ, khi hàn thép cacbon thấp, cần điều chỉnh dòng điện và tốc độ hàn để tránh quá nhiệt. Kiểm tra định kỳ và sử dụng dụng cụ đo chính xác cũng giúp phát hiện sớm các khuyết tật.

2.2. Ảnh hưởng của môi trường và vật liệu

Môi trường làm việc và chất lượng vật liệu cũng ảnh hưởng lớn đến kết quả hàn. Nếu không khí xâm nhập vào vùng hàn, sẽ gây ra oxy hóa và làm giảm chất lượng mối hàn. Vật liệu có độ dày khác nhau cũng yêu cầu chế độ hàn khác nhau. Ví dụ, tôn mỏng dưới 1mm đòi hỏi dòng điện nhỏ và chiều dài hồ quang ngắn để tránh cháy cạnh. Ngược lại, tôn dày hơn 4mm cần dòng điện lớn và chiều dài hồ quang dài hơn để đảm bảo độ ngấu.

III. Giải pháp và phương pháp thực hiện kỹ thuật Hàn TIG

Để thực hiện kỹ thuật Hàn TIG hiệu quả, cần chọn thiết bị phù hợp và điều chỉnh chế độ hàn chính xác. Thiết bị hàn TIG hiện đại có thể kết hợp với CPU và kỹ thuật điều khiển PWM để ổn định hồ quang. Chọn dòng điện, tốc độ hàn và lưu lượng khí bảo vệ phải phù hợp với loại vật liệu và bề dày. Ví dụ, khi hàn thép cacbon thấp, dòng điện thường dao động từ 40 đến 160A, tùy thuộc vào chiều dày. Kỹ thuật thực hành bao gồm góc nghiêng mỏ hàn, chuyển động que hàn và kiểm soát chiều dài hồ quang.

3.1. Chọn chế độ hàn và điều chỉnh thiết bị

Chế độ hàn bao gồm dòng điện, tốc độ hàn và lưu lượng khí bảo vệ. Dòng điện được tính theo công thức 40A cho mỗi 0,0001 inch bề dày vật liệu. Ví dụ, với tốc độ hàn 250mm/phút, dòng điện tối ưu là 40A/mm bề dày. Lưu lượng khí bảo vệ phải đủ để bảo vệ vùng hàn khỏi không khí, thường dao động từ 10 đến 20 lít/phút. Điều chỉnh thiết bị trước khi bắt đầu hàn là bước quan trọng để tránh khuyết tật và đảm bảo chất lượng.

3.2. Kỹ thuật thực hành và kiểm tra chất lượng

Kỹ thuật thực hành bao gồm góc nghiêng mỏ hàn 70-80 độ và que hàn 45-50 độ. Chiều dài hồ quang phải giữ trong khoảng 0,5 đến 3mm để tránh cháy cạnh hoặc không ngấu. Sau khi hàn, cần kiểm tra chất lượng mối hàn bằng cách kiểm tra độ sâu ngấu, kích thước và các khuyết tật. Sử dụng dụng cụ đo và kiểm tra không phá hủy như siêu âm hoặc xạ quang cũng giúp đánh giá chính xác chất lượng mối hàn.

IV. Kết luận và ứng dụng kỹ thuật Hàn TIG trong công nghiệp

Giáo trình Hàn TIG nâng cao tại Cao đẳng Công nghiệp Hải Phòng cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết để ứng dụng hiệu quả trong sản xuất công nghiệp. Kỹ thuật này đáp ứng yêu cầu cao về chất lượng và chính xác trong hàn các loại vật liệu khác nhau. Sinh viên sau khi hoàn thành mô đun có khả năng vận hành thiết bị, chọn chế độ hàn và kiểm tra chất lượng mối hàn một cách chuyên nghiệp. Ứng dụng của kỹ thuật Hàn TIG rộng rãi trong chế tạo máy, xây dựng tàu thủy và sản xuất cơ khí, đáp ứng nhu cầu phát triển của ngành công nghiệp hiện đại.

4.1. Tầm quan trọng của kỹ thuật Hàn TIG trong công nghiệp

Kỹ thuật Hàn TIG là phương pháp hàn chuyên sâu, đáp ứng nhu cầu cao về chất lượng và độ chính xác trong sản xuất công nghiệp. Nó được ứng dụng rộng rãi trong chế tạo máy, xây dựng tàu thủy và sản xuất các cấu trúc kim loại phức tạp. So với các phương pháp hàn khác, TIG cung cấp mối hàn ít khuyết tật, ít biến dạng và có thể hàn các vật liệu khó như thép không gỉ và hợp kim nhôm. Đây là kỹ thuật không thể thiếu trong các ngành công nghiệp đòi hỏi tiêu chuẩn cao.

4.2. Tương lai và phát triển kỹ thuật Hàn TIG

Tương lai của kỹ thuật Hàn TIG phụ thuộc vào sự phát triển của công nghệ điều khiển và tự động hóa. Các thiết bị hàn hiện đại với CPU và kỹ thuật PWM giúp ổn định hồ quang và cải thiện chất lượng mối hàn. Ngoài ra, việc ứng dụng robot hàn và hệ thống kiểm tra tự động cũng sẽ mở rộng khả năng sử dụng của kỹ thuật này. Tại Hải Phòng, mô đun này không chỉ cung cấp kiến thức cơ bản mà còn chuẩn bị sinh viên cho những thách thức và cơ hội trong ngành công nghiệp hiện đại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP HẢI PHÒNG GIÁO TRÌNH Tên môn học: Hàn Tig nâng cao NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG Hải Phòng , năm 2019 1 MÔ ĐUN HÀN TIG NÂNG CAO Mã số mô đun: MĐ15 Thời gian mô đun: 120 giờ ;(Lý thuyết : 20giờ ; Thực hành 100 giờ ) I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN: - Vị trí: Mô đun này được bố trí sau khi học xong hoặc học song song với các môn học MH07- MH10 và MĐ11- MĐ14 - Tính chất của môđun: Là mô đun chuyên ngành bắt buộc. MỤC TIÊU MÔ ĐUN: - Làm việc tại các nhà máy, các cơ sở sản xuất cơ khí với những kiến thức, kỹ năng nghề hàn cơ bản. - Giải thích đầy đủ thực chất, đặc điểm, công dụng của phương pháp hàn TIG - Nhận biết đúng các loại vật liệu dùng trong công nghệ hàn TIG.

- Trình bày chích xác cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị hàn TIG. - Vận hành, sử dụng thành thạo các loại thiết bị dụng cụ hàn TIG. - Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày và tính chất của vật liệu. - Hàn các mối hàn cơ bản ở vị trí hàn 1G,2G,3G, 2F, 3F đảm bảo độ sâu ngấu, đúng kích thước bản vẽ ít bị khuyết tật.

- Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng của mối hàn, kết cấu hàn. - Giải thích đúng các nguyên tắc an toàn và vệ sinh phân xưởng khi hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ với điện cực không nóng chảy. - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của sinh viên. NỘI DUNG MÔ ĐUN 1.

Nội dung tổng quát và phân phối thời gian: Thời Hình thức TT Tên các bài trong mô đun gian giảng dạy 1 Những kiến thức cơ bản khí hàn TIG. 10 Lý thuyết 2 Dụng cụ, thiết bị hàn TIG 5 Lý thuyết Kiểm tra bài 1 ,2 1 2 3 Hàn liên kết góc thép các bon thấp – vị trí hàn (2F) 15 Tích hợp 4 Hàn liên kết góc thép các bon thấp – vị trí hàn (3F) 20 Tích hợp Kiểm tra bài 3 , 4 6 5 Hàn giáp mối thép các bon thấp - Vị trí hàn (1G) 20 Tích hợp 6 Hàn giáp mối thép các bon thấp - Vị trí hàn (2G) 15 Tích hợp 7 Hàn giáp mối thép các bon thấp - Vị trí hàn (3G) 20 Tích hợp 8 Kiểm tra bài 7 8 Cộng 120 3 BÀI 1 NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN KHI HÀN TIG 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. - Nhận biết các khuyết tật trong mối hàn khi hàn TIG. - Trình bày đầy đủ mọi ảnh hưởng của quá trình hàn hồ quang tới sức khoẻ công nhân hàn.

- Thực hiện tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. Thực chất và đặc điểm 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.2 Đặc điểm - Hồ quang tập trung, có nhiệt độ cao (60000C).

- Kim loại mối hàn có thể không cần kim loại phụ khi hàn gấp mép các chi tiết mỏng. - Mối hàn có chất lượng cao đối với hầu hết kim loại và hợp kim. - Mối hàn không phải làm sạch sau khi hàn. - Hồ quang và vũng hàn có thể quan sát được trong khi hàn.

- Không có kim loại bắn toé. - Có thể hàn ở mọi vị trí trong không gian. - Nhiệt tập trung cho phép tăng tốc độ hàn, giảm biến dạng liên kết hàn. 3 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.2 Một số ứng dụng của phương pháp hàn TIG 5 2 .Vật liệu hàn TIG 2.

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 - 184 0C trong các bồn chứa.3) - 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.) Argon Heli Hình 1.3 Đặc điểm của khí bảo vệ Dễ mồi hồ quang do năng lượng ion thấp Nhiệt độ hồ quang thấp hơn Bảo vệ tốt hơn do khối lượng riêng nặng hơn Lưu lượng cần thiết thấp hơn Điện áp hồ quang thấp hơn nên năng lượng hàn thấp hơn. Giá thành rẻ Chiều dài hồ quang ngắn, mối hàn hẹp Có thể hàn chi tiết mỏng Khó mồi hồ quang do năng lượng ion hóa cao 6 Nhiệt độ hồ quang cao hơn Bảo vệ kém hơn do nhẹ hơn Lưu lượng sử dụng cao hơn Điện áp hồ quang cao năng lượng hàn lớn hơn Giá thành đắt hơn Chiều dài hồ quang dài, mối hàn rộng Thường dùng hàn các chi tiết dày. - 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. - 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.4 Quan hệ U-I và khí hàn Lựa chọn khí bảo vệ Không có một quy tắc nào khống chế sự lựa chọn khí bảo vệ đối với một công việc cụ thể. Ar , He hoặc hổn hợp của chúng đều có thể sử dụng một cách thành công đối với đa số các công việc hàn, với sự ngoại lệ là khi hàn trên những vật cực mỏng thì phải sử sụng khí Ar.

Ar thường cung cấp hồ quang êm hơn là He. Thêm vào đó, chi phí đơn vị thấp và những yêu cầu về lưu lượng thấp của Ar đã làm cho Ar được ưa chuộng hơn từ quan điểm kinh tế. Điện cực tungsten Tungsten ( Wolfram) được dùng làm điện cực do tính chịu nhiệt cao, nhiệt độ nóng chảy cao (3410 0C), phát xạ điện tử tương đối tốt, làm ion hóa hồ quang và duy trì tính ổn định hồ quang, có tính chống oxy hóa rất cao. Hai loại điện cực sử dụng phổ biến trong hàn TIG : + Tungstène nguyên chất (đuôi sơn màu Xanh lá cây): chứa 99,5% tungsten nguyên chất, giá rẻ song có mật độ dòng cho phép thấp, khả năng chống nhiểm bẩn thấp, dùng khi hàn với dòng Xoay chiều (AC) áp dụng khi hàn nhôm hoặc hợp kim nhẹ.

+ Tungstène Thorium (chứa 1 đến 2 % thorium {ThO2} - đuôi sơn màu đỏ) : 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 (DC) áp dụng khi hàn thép hoặc inox. Ngoài ra còn có : + Tungsten zirconium (0,15 đến 0,4% zirconium { ZrO2} - đuôi sơn màu nâu ) 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 nhôm. Ưu điểm khác của điện cực là không có tính phóng xạ như điện cực thorium.

+Tungsten Cerium ( 2% cerium { CeO2} - đuôi sơn màu cam ) : nó không có tính phóng xạ, hồ quang dễ mồi và ổn định, có tuổi bền cao hơn, 8 dùng tốt với dòng DC hoặc AC. + Tungsten Lathanum { La2O3} có tính năng tương tự tungsten cerium. Loại điện cực Màu nhận biết EWP Xanh lá cây Green EWCe-2 Da cam Orange EWLa-1 Đen Black EWLa-1.5 Vàng Gold EWLa-2 Xanh da trời Blue EWTh-1 Vàng chanh Yellow EWTh-2 Đỏ Red EWZr-1 Nâu Brown EWG Xám Grey Bảng 1.1 Mã màu điện cực EWP = pure tungsten EWCe – 2 = tungsten + 2% cerium EWLa – 1 = tungsten + 1% lathanum EWLa – 1.