Giáo Trình Thiết Bị Hàn: Kiến Thức Cơ Bản và Ứng Dụng

Giáo trình về thiết bị hàn tham khảo, biên soạn theo chương trình đào tạo chuẩn, hệ thống hóa kiến thức từ cơ bản đến nâng cao., phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

• Trường học: Trường Cao Đẳng Nghề Xây Dựng Quảng Ninh
• Chuyên ngành: Thiết Bị Hàn
• Đề tài: Giáo Trình Thiết Bị Hàn Chuyên Ngành Xây Dựng
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Quảng Ninh

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: DỤNG CỤ, THIẾT BỊ HÀN HỒ QUANG TAY
• 1.1. Khái niêm chung
• 1.2. Dụng cụ hàn và cách sử dụng
• 1.3. Máy hàn hồ quang tay
• 2. CHƯƠNG II: THIẾT BỊ HÀN BÁN TỰ ĐỘNG
• 2.1. Khái niệm chung về thiết bị hàn bán tự động
• 2.2. Thiết bị hàn MAG/MIG
• 2.3. Thiết bị hàn TIG
• 2.4. Thiết bị hàn tự động dưới lớp thuốc
• 3. Chương 3: THIẾT BỊ HÀN ĐIỆN TIẾP XÚC
• 3.1. Khái niệm, phân loại và các phương pháp hàn điện tiếp xúc
• 3.2. Thiết bị hàn tiếp xúc điểm
• 3.3. Thiết bị hàn tiếp xúc đường
• 4. Chương 4: THIẾT BỊ HÀN VÀ CẮT KHÍ
• 4.1. Khái niệm chung
• 4.2. Chai chứa khí (Chai khí)
• 4.3. Bình sinh khí axêtilen
• 4.4. Mỏ hàn – Mỏ cắt khí
• 4.5. Các thiết bị khác

Tóm tắt

I. Tổng quan về Giáo Trình Thiết Bị Hàn Chuyên Ngành Xây Dựng

Giáo trình "Thiết bị hàn" được biên soạn nhằm cung cấp kiến thức cơ bản về các loại thiết bị hàn trong ngành xây dựng. Tài liệu này không chỉ phục vụ cho việc giảng dạy mà còn hỗ trợ học sinh, sinh viên trong quá trình học tập. Nội dung giáo trình bao gồm các phương pháp hàn khác nhau như hàn hồ quang tay, hàn tự động và bán tự động, hàn điện tiếp xúc, và hàn khí. Việc nắm vững kiến thức này là rất quan trọng trong bối cảnh phát triển công nghệ hàn hiện đại.

1.1. Mục tiêu của giáo trình thiết bị hàn

Giáo trình nhằm giúp học sinh hiểu rõ các khái niệm cơ bản về hàn, nhận biết các loại vật liệu và khí hàn, cũng như trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của các thiết bị hàn.

1.2. Đối tượng sử dụng giáo trình thiết bị hàn

Giáo trình này được thiết kế cho sinh viên ngành xây dựng, kỹ thuật viên và những người làm việc trong lĩnh vực hàn, nhằm nâng cao kỹ năng và kiến thức chuyên môn.

II. Những thách thức trong việc sử dụng thiết bị hàn hiện nay

Việc sử dụng thiết bị hàn trong ngành xây dựng gặp nhiều thách thức, bao gồm sự phát triển nhanh chóng của công nghệ và yêu cầu cao về an toàn lao động. Các kỹ thuật viên cần phải cập nhật kiến thức thường xuyên để đáp ứng yêu cầu công việc. Ngoài ra, việc lựa chọn thiết bị phù hợp với từng loại công việc cũng là một vấn đề quan trọng.

2.1. Vấn đề an toàn trong hàn

An toàn trong hàn là một yếu tố quan trọng, bao gồm việc sử dụng thiết bị bảo hộ cá nhân và tuân thủ các quy định an toàn lao động.

2.2. Khó khăn trong việc lựa chọn thiết bị hàn

Việc lựa chọn thiết bị hàn phù hợp với từng loại vật liệu và phương pháp hàn là một thách thức lớn, đòi hỏi kỹ thuật viên phải có kiến thức sâu rộng.

III. Phương pháp hàn hồ quang tay hiệu quả trong xây dựng

Hàn hồ quang tay là một trong những phương pháp hàn phổ biến nhất trong ngành xây dựng. Phương pháp này sử dụng dòng điện để tạo ra hồ quang, từ đó làm nóng chảy kim loại và tạo thành mối hàn. Việc nắm vững kỹ thuật hàn hồ quang tay sẽ giúp nâng cao chất lượng mối hàn và đảm bảo an toàn trong quá trình làm việc.

3.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy hàn hồ quang tay

Máy hàn hồ quang tay bao gồm các bộ phận chính như nguồn điện, kìm hàn và que hàn. Nguyên lý hoạt động dựa trên việc tạo ra hồ quang giữa que hàn và vật hàn.

3.2. Kỹ thuật hàn hồ quang tay an toàn

Kỹ thuật hàn hồ quang tay yêu cầu người thợ phải tuân thủ các quy tắc an toàn, bao gồm việc sử dụng thiết bị bảo hộ và kiểm tra thiết bị trước khi hàn.

IV. Ứng dụng của thiết bị hàn trong ngành xây dựng

Thiết bị hàn được ứng dụng rộng rãi trong ngành xây dựng, từ việc lắp ráp cấu trúc thép đến sửa chữa các công trình. Việc sử dụng thiết bị hàn hiện đại giúp nâng cao hiệu quả công việc và giảm thiểu thời gian thi công. Các công nghệ hàn như hàn MIG và TIG đang ngày càng trở nên phổ biến.

4.1. Hàn MIG và ứng dụng trong xây dựng

Hàn MIG là một phương pháp hàn tự động, cho phép hàn nhanh chóng và hiệu quả. Phương pháp này thường được sử dụng trong các công trình lớn.

4.2. Hàn TIG và lợi ích của nó

Hàn TIG là phương pháp hàn chất lượng cao, thường được sử dụng cho các vật liệu mỏng và yêu cầu độ chính xác cao.

V. Kết luận về tương lai của thiết bị hàn trong xây dựng

Tương lai của thiết bị hàn trong ngành xây dựng hứa hẹn sẽ có nhiều cải tiến với sự phát triển của công nghệ. Các thiết bị hàn thông minh và tự động hóa sẽ giúp nâng cao hiệu quả và an toàn trong công việc. Việc đào tạo kỹ thuật viên có trình độ cao sẽ là yếu tố quyết định cho sự phát triển bền vững của ngành.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ hàn

Công nghệ hàn đang phát triển nhanh chóng với sự xuất hiện của các thiết bị tự động và thông minh, giúp nâng cao hiệu quả công việc.

5.2. Đào tạo và phát triển nguồn nhân lực trong ngành hàn

Đào tạo kỹ thuật viên có trình độ cao là cần thiết để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của ngành xây dựng và công nghệ hàn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: DỤNG CỤ, THIẾT BỊ HÀN HỒ QUANG TAY 1. Mục tiêu: - Biết được hồ quang hàn và đặc tính của hồ quang hàn. - Biết được các dụng cụ nghề hàn và cách sử dụng. - Hiểu được cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy hàn điện xoay chiều, máy hàn điện một chiều.

- Hiểu được cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy cắt lưỡi thẳng, lưỡi đĩa. - Biết cách bảo quản và sử lý sự cố máy hàn. Nội dung chương: 2. Khái niêm chung: 2.

Giới thiệu chung về dụng cụ thiết bị hàn * Thiết bị hàn a. Máy hàn: Khi hàn hồ quang tay có thể dùng dòng điện một chiều hoặc xoay chiều. Như vậy máy hàn cũng có hai loại chính là máy hàn một chiều và máy hàn xoay chiều. Máy hàn là loại thiết bị tạo Hình 1.

Máy hàn hồ quang tay ra nguồn điện cung cấp cho việc hình thành và duy trì hồ quang hàn. - Máy hàn một chiều: Sử dụng dòng điện một chiều. - Máy hàn xoay chiều: Sử dụng dòng điện xoay chiều. Thiết bị an toàn: Để đảm bảo điều kiện làm việc cho người thợ ở các phân xưởng lớn, người ta phải trang bị những thiết bị an toàn bao gồm những loại sau: - Thiết bị chiếu sáng: Ánh nắng mặt trời, bóng điện,… - Hệ thống thông gió: Quạt, gió tự nhiên,… - Thiết bị an toàn: Thăm cách điện,găng tay da, ủng da( ủng cao su), dây bảo hiểm, kính bảo hộ, bình thở ôxi, mặt nạ phòng độc… * Dụng cụ hàn Dụng cụ để hàn hồ quang tay bao gồm các loại chủ yếu sau: a.

Kìm hàn: - Cấu tạo: 1. Đầu kẹp que hàn - Yêu cầu kìm hàn: - Đầu kẹp que hàn phải 6 Hình 1.12: Kìm hàn chắc chắn và dễ tháo lắp que hàn. - Cách điện và các nhiệt tốt. - Trọng lượng < 0,5 kg.

- Các sử dụng: - Trước khi hàn phải kiểm tra chỗ tiếp xúc giữa kìm hàn với dây cáp điện và kiểm tra đầu kẹp que hàn trước khi hàn. - Trong khi hàn cầm kìm hàn ở tay thuận và trong quá trình làm việc luôn luôn để kìm hàn ở vị trí tay thuận. - Kết thúc quá trình hàn phải để đúng nơi quy định. * Chú ý: - Không được vứt, quăng kìm hàn bừa bãi nơi làm việc.

- Không để kìm hàn tiếp xúc với vật hàn lâu, trong khi máy hàn vẫn hoạt động. Mặt nạ hàn: - Cấu tạo: 1. Tấm nhựa bảo vệ - Yêu cầu: - Bảo vệ mắt và da mặt. - Dễ quan sát vũng hàn.

- Các sử dụng: - Trước khi hàn phải kiểm tra độ tối của kính. Cách chọn độ tối của kính phụ thuộc vào cường độ dòng điện hàn: Ih < 40 A thì chọn độ tối của kính số 9 Ih = (40 ÷ 80) A thì chọn độ tối của kính số 10 Ih = (80 ÷ 175) A thì chọn độ tối của kính số 11 Ih = (175 ÷300) A thì chọn độ tối của kính số 12 - Trong khi hàn phải đưa sát mặt nạ hàn vào mặt. - Khi hàn xong phải đặt đúng vị trí qui định. * Chú ý: - Không được vứt, quăng mặt nạ hàn bừa bãi nơi làm việc.

- Không để mặt nạ hàn phần có kính tiếp xúc với đất.Tấm chắn hồ quang: thường là màu đen để chắn hồ quang ảnh hưởng tới những người ở xung quanh. Dây cáp hàn: Dùng để dẫn điện từ máy hàn đến que hàn và vật hàn. Bàn, ghế hàn: Được chế tạo đặc biệt, có các thiết bị gá lắp và điều chỉnh được độ cao,. - Các dụng cụ khác: Búa gõ xỉ, hộp đựng que hàn, bàn chải sắt, đục, búa nguội, kìm… Hình1.

Buồng hàn Hình 1. Các dụng cụ và thiết bị bảo hộ nghề hàn 8 Hình 1.4: Các dụng cụ vạch dấu Hình 1. Hồ quang hàn - một số tính chất của nó 2. Khái niệm về hồ quang hàn Hồ quang hàn là hiện tượng phóng điện mạnh và liên tục trong môi trường khí (đã bị ion hóa) giữa hai điện cực trái dấu tạo thành một nguồn nhiệt tập trung làm nóng chảy kim loại.

Tính chất hồ quang hàn - Hồ quang hàn tỏa ra một nhiệt lượng cao. Chính vì đặc điểm này mà người ta ứng dụng vào việc làm nóng chảy kim loại, tạo thành mối hàn. - Hồ quang hàn phát ra một ánh sáng cực mạnh.6: Hồ quang hàn 9 2. Một số đặc tính của hồ quang hàn a.

Đường đặc tính tĩnh của hồ quang: Quan hệ giữa điện thế và cường độ dòng điện gọi là đường đặc tính tĩnh của hồ quang. Điện thế của hồ quang không chỉ phụ thuộc vào cường độ dòng điện và chiều dài hồ quang mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác. Khi hàn hồ quang tay điện thế chủ yếu phụ thuộc vào chiều dài hồ quang. Quan sát hai đường Lhq dài và Lhq ngắn ta thấy Uh thay đổi theo 3 khoảng dòng điện.Tức là đường đặc tính tĩnh thay đổi hình dáng cùng với sự thay đổi dòng điện.

+ Uh tăng còn Ih giảm do tiết diện của cột hồ quang tăng. + Tính dẫn điện tăng. - Vùng II: + Ih = 8. + Tiết diện cột hồ quang tăng tỷ lệ thuận với sự tăng dòng điện hàn.

Làm cho mật độ dòng điện trong cột hồ quang hầu như không thay đổi. - Vùng III: + Ih > 8. + Diện tích tiết diện của cột hồ quang hầu như không tăng.7: Đường đặc tính tĩnh của hồ quang b. Đường đặc tính của nguồn hàn (hình 1.10) - Ih tăng thì Uh giảm.

- Ih giảm thì Uh tăng.8 : Đường đặc tính Hình 1.9 : Mối quan hệ giữa đường đặc của nguồn hàn tính tĩnh của hồ quang và đường đặc tính của nguồn hàn c. Mối quan hệ giữa đường đặc tính tĩnh của hồ quang và đường đặc tính của nguồn hàn (hình 1.9) - Hai đường đặc tính cắt nhau ở A và B. - Tại A có Ih nhỏ, điểm A được gọi là điểm gây hồ quang. - Tại B có Ih lớn, hồ quang cháy ổn định, điện áp hàn thấp.

Dụng cụ hàn và cách sử dụng 2. Đầu nối dây cáp 2. Đầu kẹp que hàn b. Yêu cầu kìm hàn - Đầu kẹp que hàn phải chắc chắn và dễ tháo lắp que hàn.

- Cách điện và cách nhiệt tốt. - Trọng lượng < 0,5 kg. Cách sử dụng - Trước khi hàn phải kiểm tra chỗ tiếp xúc giữa kìm hàn với dây cáp điện và kiểm tra đầu kẹp que hàn trước khi hàn. - Trong khi hàn cầm kìm hàn ở tay thuận và trong quá trình làm việc luôn luôn để kìm hàn ở vị trí tay thuận.

- Kết thúc quá trình hàn phải để kìm hàn đúng nơi quy định. * Chú ý: 11 - Không được vứt, quăng kìm hàn bừa bãi nơi làm việc. - Không để kìm hàn tiếp xúc với vật hàn lâu, trong khi máy hàn vẫn hoạt động. Đầu bắt ốc 2.

Dây cáp - Đầu bắt ốc được làm bằng đồng. - Dây cáp vỏ làm bằng cao su, lõi làm bằng các sợi đồng nhỏ.Yêu cầu: Dẫn điện, dẫn nhiệt tốt. Cách sử dụng: 1 3 - Kiểm tra dây cáp hàn trước khi hàn. Mặt nạ hàn 2.

Tấm nhựa bảo vệ Hình 1.12: Mặt nạ hàn 2 2. Yêu cầu - Bảo vệ mắt và da mặt, Dễ quan sát vũng hàn. Cách sử dụng - Trước khi hàn phải kiểm tra độ tối của kính. Cách chọn độ tối của kính phụ thuộc vào cường độ dòng điện hàn: Ih < 40 A thì chọn độ tối của kính số 9 Ih = (40 ÷ 80) A thì chọn độ tối của kính số 10 Ih = (80 ÷ 175) A thì chọn độ tối của kính số 11 Ih = (175 ÷300) A thì chọn độ tối của kính số 12 - Trong khi hàn phải đưa sát mặt nạ hàn vào mặt.

- Khi hàn xong phải đặt đúng vị trí qui định. * Chú ý: - Không được vứt, quăng mặt nạ hàn bừa bãi nơi làm việc. - Không để mặt nạ hàn phần có kính tiếp xúc với đất. Các dụng cụ khác 2.

Búa gõ xỉ - Một đầu nhọn, một đầu dẹt (hình vẽ 1.13) 12 - Đầu búa được làm bằng thép đã tôi cứng. Bàn chải sắt Dùng để làm sạch bề mặt thép trước và sau khi hàn. Các loại thước: Thước lá, thước dây, thước vuông Hình 1. Các loại máy cắt: Máy cắt thép bằng tay, máy cắt thép bằng đá,… 2.

Các loại vạch dấu: Để vẽ trước khi cắt và khoan chi tiết. Các loại đồ gá: Gá ống tròn, gá khung,… 2. Máy hàn hồ quang tay 2. Máy hàn một chiều - Máy phát điện hàn: Là loại máy phát điện tạo ra dòng điện một chiều.

- Máy nắn dòng hàn: Là loại máy biến áp chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều để hàn. Máy hàn xoay chiều: - Máy hàn một trạm: Là loại máy biến áp chỉ cấp điện cho một kìm hàn. - Máy hàn nhiều trạm: Là loại máy biến áp cấp điện cho nhiều kìm hàn. Yêu cầu đối với máy hàn - Điện áp không tải của máy (Uo) phải đủ để gây hồ quang, nhưng không gây nguy hiểm cho người sử dụng.

Uh (V) + Đối với nguồn điện một chiều: Uo Uo = (30÷ 55) V ⇒ Uh =(16÷ 35) V + Đối với nguồn điện xoay chiều: Uo = (55÷ 80) V ⇒ Uh =(25÷ 45) V Io Ih (A) - Máy hàn phải có đường đặc tính dốc: + Ih tăng thì Uh giảm.14: Đường đặc tính của nguồn hàn + Ih giảm thì Uh tăng. - Máy hàn phải có dòng điện ngắn mạch Io không quá lớn: Io ≤ (1,3 ÷ 1,4).Ih - Máy hàn phải điều chỉnh được với nhiều loại chế độ hàn khác nhau. - Máy hàn phải có kích thước và khối lượng càng nhỏ càng tốt, có hệ số công suất hữu ích cao, giá thành rẻ, dễ sử dụng, bảo hành và sửa chữa. Máy hàn điện một chiều (Máy phát điện hàn có cực từ lắp rời) S2 Stato 13 Rôto A S1 C N1 B N2 Hình 1.15: Sơ đồ nguyên lý máy phát điện hàn có cực từ lắp rời 2.

Cấu tạo - Có 4 cực từ được bố trí làm hai cặp xen kẽ nhau trên stato. - Trên các cặp từ có quấn các cuộn dây kích thích. - Cuộn dây kích thích thứ nhất quấn trên cặp cực S1N1 làm việc ở chế độ bão hòa từ. - Cuộn dây kích thích thứ hai quấn trên cặp cực S2N2 làm việc ở chế độ không bão hòa từ.

- Trên rôto có lắp 3 chổi than A, B, C (A, B là chổi than chính, C là chổi than phụ). - Cặp cực A, C cấp điện cho các cuộn dây kích thích. Nguyên lý làm việc - Khi máy chạy không tải: Rôto của máy chưa có dòng điện chạy qua.