Chương 1. Hàn điện hố quang và thiết bị hàn không cùng nằm trôn đường thẳng (hồ quang bị lắc sang phải, sang trái, về phía trước, phía sau). Hiện tượng đó gọi là hó quang bị thổi lệch (hình 1-14). Hồ quang bị thổi lệch Khi hồ quang bị thổi lệch sẽ gây khó khăn cho quá trình hàn và làm giảm chất lượng mối hàn.
Nếu bị thổi lệch nhiều có the làm hổ quang bị tắt. Nguyên nhân và biện pháp khắc phục a) Nguyên nhân Hổ quang bị thổi lệch có thể do một số nguyên nhân sau: - Do ảnh hưởng của luồng khí hoặc do thuốc bọc que hàn không đều. Chỗ que hàn có thuốc bọc dày khi cháy sẽ tạo áp suất lớn hơn đẩy hồ quang lệch vé phía kia. Hàn với que hàn khác nhau và phương pháp hàn khác nhau thì hiện tượng thổi lệch hồ quang cũng khác nhau.
Hàn bàng que hàn thuốc bọc dày hoặc hàn 29 GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT HÀN với hồ quang kín thì hồ quang bị thổi lệch ít hơn so với hàn bằng quc hàn thuốc bọc mỏng và hàn với hổ quang hớ. - Do sự phân bố lừ trường xung quanh cột hồ quang không đều. Khi hàn xung quanh cột hồ quang và điện cực sinh ra từ trường. Nếu từ trường phân bố đối xứng thì hồ quang không bị thổi lệch, còn nếu từ trường phân bố không đối xứng thì hồ quang bị thổi lệch về phía từ trường yếu hơn.
Hiện tượng hồ quang bị thổi lệch do từ trường gọi là hiện tượng hồ quang bị từ thổi lệch (hiện tượng từ thổi). Hồ quang bị lừ thổi lệch khi hàn bằng dòng xoay chiều ít hơn so với khi hàn bằng dòng 1 chiều. Hàn bàng dòng 1 chiều thì hồ quang thường bị thổi lệch theo chiều ngược với chổ tiếp điện của vật hàn (hình 1-15a, b) Nếu thay đổi vị trí tiếp điện (hình 1-15 c) thì hiện tượng từ thổi bị khử bỏ. Hiện tượng từ thổi lệch càng lớn nếu cường độ dòng điện hàn càng lớn.
a) Hổ quang b; thổi lệch b) Hổ quang bỉ thổi lệch c) Hồ quang không bị sang phải sang trái thổi lệch Hình ỉ-15. Hiện tượng thổi của hồ quang Hàn bằng dòng xoay chiều hồ quang bị thổi lệch ít hơn vì chiều của dòng điện thay đổi lien tục nên chiều của lực từ trường cũng thay đổi lien tục. - Do hiện tượng sắt từ. Nếu có một khối sắt từ đặt gần cột hổ quang cũng làm cho sự phân bố từ trường xung quanh cột hồ quang không đều.
Kết quả làm cho hồ quang bị thổi lệch vế phía vật mang tính sắt từ. Hàn điện hố quang và thiết bị hàn b) Các biện pháp khắc phục - Dùng tấm chắn để giảm bớt luồng khí ảnh hưởng đến cột hồ quang. - Thay đổi thích hợp vị trí tiếp điện của vật hàn. - Hàn với hồ quang ngắn.
- Đieu chinh ghe nghiêng que hàn cho thích hợp (nghiêng que hàn về phía hồ quang bị thổi lẹcỉì) - Đặt thêm vại :.J từ nối tiếp với vật hàn để kéo dài hổ quang ra phía sau của vật hàn. PHÂN LOẠI HÀN Hồ QUANG 3. Phân loại theo điện cực Theo điện cực hàn phân thành: - 3. Hàn hồ quang bằng điện cực không nóng chảy Hàn hổ quang bằng điện cực không nóng chảy có the dùng que hàn phụ hoặc không dùng que hàn phụ (hình 1-16).
a) Có dùng que hàn phụ b) Không dùng que hàn phụ Hình l~16. Hàn hổ quang bằng điện cực không nóng chảy * Không dùng que hàn phụ (hình I - lóa) Sự hình thành mối hàn là do kim loại cơ bán nóng chảy rồi kết tinh tạo thành. * Dùng que hàn phụ (hình 1 - 16 b) 31 GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT HÀN Mối hàn được lạo thành là do cả kim loại cơ bán và kim loại điện cực nóng chảy, sau đó kết tinh tạo thành. Hàn bằng điện cực nóng chảy Điện cực nóng chảy là que hàn bằng kim loại.
Que hàn làm nhiệm vụ gây, duy trì hồ quang và bổ sung kim loại cho mối hàn. Phàn loại theo phương pháp nối dây 3. Nôi dáy trực tiếp Que hàn dược nối với một cực của nguồn điện, vật hàn được nối với cực còn lại (hình 1-17). Khi hàn hồ quang trực tiếp cháy giữa que hàn và vật hàn.
Nối dây trực tiếp thường sử dụng khi hàn bằng điện cực nóng chảy. Nối dây gián tiếp Hai cực của nguồn điện nối với điện cực, còn vật hàn không nối với cực nào. Sơ đồ nối dây gián liếp (hình 1-18). Hàn điện hố quang và thiết bị hàn Khi hàn hồ quang cháy giữa 2 que hàn.
Nối dây gián tiếp có thể điều chỉnh được nhiệt độ truyền vào vật hàn bằng cách điều chỉnh khoảng cách từ điện cực đến bề mặt vật hàn. Phương pháp đấu dây này thích hợp để hàn vật hàn có chiều dày nhỏ cũng như hàn kim loại và hợp kim màu. Nối dày gián tiếp Nối dây gián tiếp thường áp dụng đế hàn với điện cực không nóng chảy. Nối dây vừa trực tiếp vừa gián tiếp Phương pháp này chỉ áp dụng khi hàn bằng hồ quang 3 pha.
Cách nối dây như hình 1- 19. Nối dày vừa trực tiếp vừa gián tiếp 33 GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT HÀN Khi hàn hồ quang cháy giữa 2 que hàn và giữa mỗi que hàn với vật hàn. Nối dây vừa trực tiếp vừa gián tiếp khi hàn cho năng suất cao, vì với cùng thời gian hàn như nhau thì lượng kim loại điện cực nóng chảy nhiều hơn. Phân loại theo dòng điện 3.
Hàn hồ quang bằng đòng xoay chiếu Dòng xoay chiều là dòng có cường độ và chiều thay đổi theo thời gian, nên hổ quang dòng xoay chiều không ổn định bằng dòng 1 chiều. Đấu dây trong máy hàn điện xoay chiều là tuỳ ý, tức là trong 2 dây cáp hàn dây nào đấu vào kìm hàn hoặc vật hàn cũng được. Hàn bằng hồ quang dòng xoay chiều có ưu điểm là thiết bị đơn giản, dễ sử dụng và giá thành tương đối rẻ. Hàn bằng hồ quang dòng 1 chiêu Hàn bằng nổ quang dòng 1 chiều có hai cách đấu dây: ư) Đấu thuận Điện cực nối với cực âm của nguồn điện, vật hàn nối với cực dương.
Sơ đổ đấu dây như hình 1 - 20 a. a) Đấu thuận b) Đấu nghìch Hình ỉ-20. Cách đâu dây 34 Chương 1. Hàn điện hố quang và thiết bị hàn Khi đấu thuận, cực dương của hồ quang có nhiệt độ cao hơn cực âm.
Do vậy đấu thuận được sử dụng để hàn các vật hàn dày yêu , ìu có chiều sâu nóng chảy lớn. h) Đấu nghịch Điện cực được nối với cực dương của nguồn điện, còn vật hàn nối với cực âm (hình l- 20b). Đâu nghịch được sử dụng để hàn vật hàn có chiều dày nhỏ, hàn gang và hàn các thép hợp kim. Hàn bàng hồ quang dòng l chiều có nhiều ưu điểm hơn so với hàn bằng dòng xoay chiều: hồ quang cháy ổn định, ít bắn toé kim loại lỏng và xỉ lỏng.
Nhưng dể tạo ra dòng 1 chiều phải có máy phát hoặc phải dùng chỉnh lưu nên giá thành đắt hơn. THIẾT BỊ HÀN Hồ QUANG 4. Yêu cầu đòi với máy hàn Đe đáp ứng những yêu cầu khi hàn thì máy hàn phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Điện áp không tải (điện áp trên 2 đầu ra của máy) phải cao hơn điện thê' khi hàn, nhưng không được vượt quá giá trị cho phép (không lớn hơn 90V) để đảm bảo an toàn khi sử dụng. - Đối với nguồn xoay chiều, điện áp không tải u,.
- Đối với nguồn 1 chiều, điện áp không tải Uo= (30 -ỉ-55) V. - Điện thế làm việc đối với nguồn xoay chiều (25 45) V. - Điện thế làm việc đối với nguồn 1 chiều (16 4-35) V. - Công suất của nguồn điện hàn phải đủ để cung cấp dòng điện hàn để duy trì hồ quang cháy ổn định.
- Điện thế công tác của máy hàn phải có sự thay đổi nhanh chóng thích ứng với sự thay đổi của chiều dài hồ quang. Khi chiều dài hổ quang tăng, điện thế công tác tăng và ngược lại. 35 GIÁO TRÌNH KỶ THUẬT HÀN - Khi hàn không cho phép dòng điện ngắn mạch quá lớn. Dòng điện ngắn mạch cho phép bằng (1,3 4- 1,4) lần dồng điên hàn.
- Nguồn điện hàn phải có cơ cấu điều chỉnh dòng điện hàn một cách vô cấp trong một giới hạn cần thiết, thích ứng với những yêu cầu hàn khác nhau. - Nguồn điện hàn phải có đường đặc tính ngoài dốc liên tục, nghĩa là điện áp nguồn giảm theo mức độ tăng của dòng điện hàn. Sự phụ thuộc giữa điên áp trên hai đầu ra của nguồn điện hàn vào cường dộ dòng điện hàn gọi là đặc tính ngoài. Đặc tính ngoài của nguồn hàn (hình 1-21): 1.
Đặc tính ngoài dốc 3. Đặc tính ngoái cứng 2. Đặc tính ngoài thoải 4. Đặc tính ngoài tăng Hình ỉ-21.
Đường đặc tính ngoài của nguồn hàn 36 Chương 1. Hàn điện hố quang và thiết bị hàn Tuy thuộc vào phương pháp hàn mà chọn các nguồn hàn có đường đặc tính ngoài khác nhau. Khi hàn hồ quang tay, đường đặc tính ngoài yêu cầu phải dốc (đường đặc tính ngoài càng dốc càng tốt), để hồ quang không bị tắt hoặc tăng quá mức dòng điện hàn khi chiều dài hồ quang thay đổi. Kết hợp giữa hai đường đặc tính: đường đặc tính tĩnh của hồ quang và đường đặc tính ngoài cua nguồn hàn, ta thấy hai đường này cắt nhau tại hai điểm A và B (hình l -22).
Đường đặc tính ngoài của máy 2. Đường đặc tính tĩnh của hồ quang Hìnhỉ-22. Các đường đặc tính khi hàn Điểm A có điện thế lớn, nhưng cường độ dòng điện nhỏ nên không thể duy trì hồ quang cháy ổn định, do vậy điểm A là điểm chỉ để gây hồ quang. Điểm B nằm trong khoảng có điện áp không đổi khi dòng điện tăng, đây là điểm hồ quang cháy ổn định nên dùng để hàn.
Máy hàn điện xoay chiều 4. Máy hàn điện xoay chiều có cuộn chuyên động ị 37 GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT HÀN a) Sơ đồ nguyên lý Sơ đồ nguyên lý của máy hàn điện xoay chiều có các cuộn chuyển động (hình 1-23). Up Điện thế sơ cấp u2: Điện thế thứ cấp A: Khoảng cách giữa 2 cuộn dẩy Hình ĩ-23. Sơ đồ nguyên lý của máy hàn điện xoay chiêu có các cuộn chuyển động Biến thế có thể có một hoặc cả hai cuộn sơ cấp và thứ cấp cùng chuyển động.
Máy hàn loại này có đường đặc tính ngoài giảm dần nên được sử dụng để hàn tự động và bán tự động. b) Điêu chỉnh dòng điện hàn Điều chỉnh cường độ dòng điện hàn có thể thực hiện bằng 2 cách: - Thay đổi hệ số biến thế để thay đổi điện thế không tai (U2 = Up W2/W|).