GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: THỰC HÀNH HÀN – NGUỘI CƠ BẢN (MÃ MÔ ĐUN: MĐ 13)


Tổng quan về giáo trình

Giáo trình mô đun Thực hành Hàn – Nguội cơ bản (Mã số: MĐ 13) là tài liệu đào tạo chuyên môn thuộc hệ thống giáo trình nghề Công nghệ Ô tô trình độ Trung cấp, được ban hành theo Quyết định số 741/QĐ-CĐCG ngày 31 tháng 10 năm 2022 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi. Tài liệu do ông Nguyễn Văn Quân làm Chủ biên, biên soạn dựa trên chương trình dạy nghề được Tổng cục Dạy nghề (nay là Tổng cục Giáo dục nghề nghiệp) phê duyệt và được sử dụng chung cho các nghề kỹ thuật cơ khí.

Trong chương trình khung đào tạo nghề Công nghệ Ô tô (tổng thời lượng 1920 giờ, 85 tín chỉ), mô đun MĐ 13 có thời lượng 3 tín chỉ (90 giờ), bao gồm 10 giờ lý thuyết, 76 giờ thực hành/thảo luận và 4 giờ kiểm tra. Mô đun được xếp vào nhóm các môn học, mô đun kỹ thuật cơ sở (II.1), được bố trí giảng dạy song song với các môn học cơ sở gồm: Điện kỹ thuật (MH 07), Cơ ứng dụng (MH 08), Vật liệu học (MH 09), Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật (MH 10), Vẽ kỹ thuật (MH 11) và An toàn lao động (MH 12).

Mục tiêu học tập của mô đun tập trung vào 3 nhóm chuẩn đầu ra:

  • Về kiến thức (A1–A4): Nhận diện công dụng thiết bị, dụng cụ hàn – nguội; giải thích nguyên nhân mất an toàn và biện pháp khắc phục; mô tả quy trình kỹ thuật đục, dũa, mài, khoan, cưa, cắt ren, hàn điện, hàn hơi và hàn thiếc.
  • Về kỹ năng (B1–B7): Vận hành máy hàn, máy mài, máy khoan đúng quy trình kỹ thuật và an toàn; thực hiện thành thạo kỹ năng hàn điện hồ quang, hàn khí, hàn thiếc và các thao tác gia công nguội cơ bản (vạch dấu, đục, dũa, mài mũi khoan, cưa tay, cắt ren bằng bàn ren và ta rô, cạo rà).
  • Về năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1–C2): Tuân thủ quy trình, quy phạm an toàn xưởng cơ khí, rèn luyện tính kỷ luật và tính cẩn thận trong thao tác nghề nghiệp.

Cấu trúc giáo trình chia thành hai phần chính: Phần I - Hàn cơ bản (45 giờ) và Phần II - Nguội cơ bản (45 giờ). Điểm đặc trưng của tài liệu là thiết kế bài giảng tích hợp (Integrated learning), gắn lý thuyết nguyên lý và tính toán thông số chế độ công nghệ trực tiếp với các bảng hướng dẫn quy trình thực hành chi tiết (Operation Sheets).


Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Nội dung mô đun phân bổ thành 15 bài học chuyên đề, sắp xếp logic từ kỹ thuật hàn liên kết nóng chảy đến kỹ thuật gia công cơ khí bằng tay:

  • Phần I: Hàn cơ bản (45 giờ):

    • Bài 1: Hàn điện hồ quang (15 giờ - 2 LT / 13 TH): Trang bị khái niệm hồ quang hàn (chiều dài cột hồ quang $2 \div 7\text{ mm}$, hiệu điện thế $10 \div 15\text{ V}$, dòng điện $10 \div 1000\text{ A}$); cấu tạo mối hàn (vùng kim loại cơ bản, vùng tiệm cận từ $1000^\circ\text{C}$ đến nóng chảy, vùng mối hàn kết tinh); cấu tạo máy biến thế hàn xoay chiều và máy hàn một chiều với đường đặc tính ngoài cong dốc liên tục; công thức tính đường kính que hàn $d = \frac{\delta}{2} + 1$ (với $\delta \le 14\text{ mm}$), dòng điện hàn $I_h = (40 \div 60)d$; quy trình mồi hồ quang (ma sát, mổ thẳng), kỹ thuật hàn đính, hàn đường 1G và hàn góc 2F.
    • Bài 2: Hàn hơi / Hàn khí (15 giờ - 2 LT / 13 TH): Cung cấp nguyên lý cháy của hỗn hợp khí ôxy và axêtylen ($C_2H_2$); đặc tính 3 loại ngọn lửa (ngọn lửa bình thường có tỷ lệ $\frac{O_2}{C_2H_2} = 1{,}1 \div 1{,}2$, vùng hoàn nguyên đạt $3200^\circ\text{C}$; ngọn lửa ôxy hoá có tỷ lệ $> 1{,}2$; ngọn lửa các bon hoá có tỷ lệ $< 1{,}1$); kỹ thuật hàn phải ($S > 5\text{ mm}$) và hàn trái ($S < 5\text{ mm}$); công thức tiêu hao khí $W_{C_2H_2}$; công nghệ cắt kim loại bằng dòng ôxy áp lực ($3 \div 9\text{ at}$) theo chiều dày phôi ($5 \div 100\text{ mm}$).
    • Bài 3: Hàn thiếc (15 giờ - 1 LT / 12 TH / 2 KT): Phân loại chất hàn mềm (hợp kim thiếc – chì, nhiệt độ nóng chảy $183 \div 300^\circ\text{C}$) và chất hàn cứng (hợp kim đồng – kẽm, bạc, nhiệt độ nóng chảy $> 500^\circ\text{C}$, đạt $765 \div 860^\circ\text{C}$); kỹ thuật sử dụng mỏ hàn điện ($400^\circ\text{C}$), mỏ hàn hơi và đèn khò ($1100^\circ\text{C}$).
  • Phần II: Nguội cơ bản (45 giờ - 5 LT / 38 TH / 2 KT):

    • Gồm 12 bài thực hành tuần tự: Đánh búa (Bài 1 - 2h); Vận hành máy mài 2 đá và mài phẳng mặt đá (Bài 2 - 3h); Kỹ thuật đục cơ bản và đục kim loại (Bài 3, 4 - 8h); Kỹ thuật dũa cơ bản và dũa mặt phẳng (Bài 5, 6 - 8h); Mài mũi khoan, vận hành máy khoan bàn và khoan lỗ (Bài 7, 8, 9 - 12h); Cắt kim loại bằng cưa tay (Bài 10 - 4h); Cắt ren trong, cắt ren ngoài bằng bàn ren và ta rô (Bài 11 - 4h); Cạo rà kim loại (Bài 12 - 4h).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  1. Lý thuyết nhiệt và biến đổi tổ chức kim loại: Cơ chế hình thành vũng hàn/bể hàn nóng chảy, sự kết tinh tạo mối nối, ảnh hưởng của nhiệt độ vùng tiệm cận ($1000^\circ\text{C}$ đến nhiệt độ nóng chảy) đến cấu trúc vật liệu.
  2. Nguyên lý thiết bị và điện áp hàn: Điều kiện duy trì hồ quang điện; yêu cầu điện áp không tải ($U_0 = 55 \div 75\text{ V}$ với máy AC; $35 \div 45\text{ V}$ với máy DC); điện áp duy trì ($25 \div 35\text{ V}$ với AC; $18 \div 20\text{ V}$ với DC); quan hệ dòng điện chập mạch $I_d = 1{,}4 I_h$.
  3. Khung quy chuẩn phân loại mối nối kỹ thuật:
    • Theo liên kết: giáp mí, chồng nối, lấp góc chữ L, hàn đắp, hàn đinh tán.
    • Theo vị trí không gian: hàn bằng ($0^\circ \div 60^\circ$), hàn đứng ($60^\circ \div 120^\circ$), hàn ngang ($60^\circ \div 120^\circ$), hàn trần ($120^\circ \div 180^\circ$).
    • Quy ước đối chiếu quốc tế: Tiêu chuẩn Anh BS 4871 (tư thế D, Vu, Vd, các vị trí 1G, 1F, 2G, 2F, 3G, 3F, 4G, 4F); Tiêu chuẩn Đức DIN 1912 (PA, PB, PC, PE, PF, PG) và Tiêu chuẩn AWS.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật chuyên môn (Technical Skills): Thao tác mồi hồ quang ma sát và mổ thẳng; duy trì cột hồ quang $2 \div 4\text{ mm}$ trong $3 \div 5\text{ giây}$; dẫn động que hàn theo đường dao động bán nguyệt, răng cưa, hình tròn lệch; điều chỉnh ngọn lửa khí và duy trì góc mỏ hàn $70^\circ \div 80^\circ$; sử dụng dưỡng vát mép $30^\circ$; vận hành mài đá, cưa tay đúng tư thế, khoan lỗ và cắt ren bằng bàn ren/ta rô.
  • Kỹ năng phân tích và chẩn đoán (Analytical Skills): Nhận diện 6 dạng khuyết tật hàn hồ quang (nứt mối hàn, rỗ xỉ/lẫn xỉ, lỗ hơi, hàn không ngấu, khuyết cạnh, đóng cục kim loại); truy xuất nguyên nhân do dòng điện, tốc độ hàn, góc nghiêng que hàn hoặc thành phần hóa học ($S, P, C$ cao); tính toán chế độ cắt kim loại bằng khí theo bảng chiều dày phôi ($3 \div 300\text{ mm}$).
  • Năng lực kiểm tra thực hành (Practical Competencies): Sử dụng các dụng cụ đo kiểm nguội, kiểm tra kích thước chiều cao, chiều rộng đường hàn, kiểm tra độ đồng đều vảy hàn, loại bỏ xỉ bằng búa gõ xỉ và bàn chải sắt.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình áp dụng mô hình giảng dạy tích hợp lý thuyết và thực hành, lấy việc hình thành kỹ năng thao tác chuẩn xác làm trung tâm.

  • Phương pháp giảng dạy (Đối với người dạy):
    • Áp dụng phương pháp dạy học tích cực: thuyết trình ngắn gọn các thông số định lượng, nêu vấn đề xử lý khuyết tật, chiếu phim tư liệu kỹ thuật.
    • Thực hiện thao tác mẫu chuẩn xác tại xưởng; trực tiếp theo dõi, uốn nắn và sửa sai thao tác tại chỗ cho từng học viên.
    • Sử dụng mô hình, học cụ mô phỏng để minh họa liên kết hàn và góc độ dụng cụ cắt.
  • Quy trình tổ chức bài tập và thực hành:
    • Tổ chức học tập theo nhóm nhỏ ($2 \div 3$ học viên/nhóm), phân công nhóm trưởng điều phối thực hiện các bước chuẩn bị phôi, gá kẹp, kiểm tra áp suất khí hoặc cài đặt cường độ dòng điện.
    • Thực hiện tuần tự theo hệ thống phiếu hướng dẫn (Bản vẽ hàn 01, 02, 03; quy trình hàn sấp 1G, hàn ngang 2F, cắt khí đường thẳng, cắt phôi tròn).
  • Phương pháp đánh giá kết quả học tập: Căn cứ theo quy chế đào tạo ban hành kèm Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH, thang điểm 10 làm tròn 1 chữ số thập phân, cấu trúc điểm gồm:
Phân loại đánh giá Trọng số Thời điểm kiểm tra Hình thức tổ chức Chuẩn đầu ra đánh giá
Kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) \multirow{2}{*}{40%} Sau 20 giờ Vấn đáp / Thuyết trình / Báo cáo A1, C1, C2
Kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) Sau 60 giờ Bài tập thực hành tại xưởng A2, B1, C1, C2
Thi kết thúc mô đun 60% Sau 90 giờ Vấn đáp kết hợp Thao tác thực hành A1–A4, B1–B7, C1–C2
  • Quy định chuyên cần và tự học (Đối với người học):
    • Học viên phải nghiên cứu kỹ giáo trình và tài liệu tham khảo trước khi lên lớp.
    • Tham dự tối thiểu 70% tổng thời lượng giờ giảng tích hợp; trường hợp vắng $> 30%$ thời lượng bắt buộc phải học lại mô đun.
    • Tự giác thực hiện công tác an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp tại cabin hàn và bàn nguội.

Điểm nổi bật và cập nhật

  1. Tính pháp lý và tiêu chuẩn hóa: Nội dung được biên soạn hoàn chỉnh theo danh mục môn học thuộc chương trình đào tạo nghề Công nghệ Ô tô cấp độ Trung cấp, ban hành chính thức theo Quyết định số 741/QĐ-CĐCG (năm 2022) của Trường Cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi.

  2. Hệ thống hóa tiêu chuẩn kỹ thuật đa quốc gia: Giáo trình tích hợp song song các ký hiệu quy ước quốc tế về mối hàn và tư thế hàn, bao gồm: Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN), tiêu chuẩn Anh BS 4871 (với các ký hiệu tư thế D, Vu, Vd và các bậc kiểm định 1G đến 4F), tiêu chuẩn Đức DIN 1912 (ký hiệu tư thế PA, PB, PC, PE, PF, PG) và tiêu chuẩn Hiệp hội Hàn Hoa Kỳ (AWS).

  3. Tích hợp hệ thống tham số công nghệ định lượng: Cung cấp đầy đủ các bảng thông số kỹ thuật chính xác, phục vụ việc tra cứu trực tiếp tại xưởng:

    • Bảng tra tỷ lệ thành phần và nhiệt độ chảy của các hợp kim thiếc hàn mềm (Sn-Pb từ $183^\circ\text{C} \div 300^\circ\text{C}$) và chất hàn cứng (hợp kim đồng, bạc, kẽm từ $765^\circ\text{C} \div 860^\circ\text{C}$).
    • Bảng thông số áp lực ôxy cắt ($3 \div 9\text{ at}$) và khoảng cách đầu bép cắt ($2 \div 10\text{ mm}$) tương ứng theo 6 dải chiều dày phôi thép ($3 \div 300\text{ mm}$).
    • Bảng lựa chọn đường kính que hàn ($d = 1{,}5 \div 6\text{ mm}$) theo chiều dày vật liệu ($\delta = 0{,}5 \div 20\text{ mm}$).
  4. Quy chuẩn an toàn công nghiệp và phòng chống cháy nổ: Thiết lập các quy định khoảng cách an toàn cụ thể: bình khí nén phải đặt cách vị trí có ngọn lửa hở tối thiểu $10\text{ m}$; khoảng cách giữa chai ôxy và chai khí cháy tối thiểu $5\text{ m}$; áp suất dư trong bình ôxy không được nhỏ hơn $0{,}5\text{ at}$; điện áp nguồn hàn trong không gian hẹp không vượt quá $42\text{ V}$, nguồn chiếu sáng không quá $48\text{ V}$.

  5. Ứng dụng trực tiếp vào công tác sửa chữa ô tô: Tập trung vào các kỹ năng thực tế phục vụ sửa chữa xe: hàn nối phục hồi thân vỏ xe mỏng, hàn vá chi tiết đúc bằng gang/nhôm, hàn ống dẫn dầu/nhiên liệu bằng chất hàn bạc, hàn đắp bù kích thước cổ trục bánh răng bị mòn, mài mũi khoan và cắt ren phục hồi bu lông bị cháy ren.


Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Học sinh, sinh viên: Áp dụng cho đối tượng học sinh, sinh viên theo học trình độ Trung cấp nghề Công nghệ Ô tô; dùng làm tài liệu đào tạo thực hành cơ sở cho học viên các ngành kỹ thuật cơ khí, cắt gọt kim loại, sửa chữa máy thi công cơ giới.
  • Điều kiện tiên quyết và môn học song song:
    • Học viên cần được trang bị đồng thời kiến thức các môn cơ sở: MH 07 (Điện kỹ thuật), MH 08 (Cơ ứng dụng), MH 09 (Vật liệu học), MH 10 (Dung sai lắp ghép), MH 11 (Vẽ kỹ thuật) và MH 12 (An toàn lao động).
    • Hoàn thành mô đun MĐ 13 là điều kiện bắt buộc trước khi học viên bước vào các mô đun chuyên ngành sửa chữa ô tô chuyên sâu từ MĐ 14 đến MĐ 28 (như Động cơ, Hệ thống nhiên liệu, Hệ thống truyền lực, Gầm, Chẩn đoán PAN ô tô).
  • Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm căn cứ chuẩn để biên soạn giáo án tích hợp, thiết kế bài tập xưởng, định mức tiêu hao nguyên vật liệu (que hàn, bình khí $O_2, C_2H_2$, phôi thép, thiếc hàn) và xây dựng phiếu đánh giá kỹ năng thực hành.
  • Kỹ thuật viên và thợ sửa chữa cơ khí: Dùng làm tài liệu tra cứu các công thức tính dòng điện hàn, áp lực khí cắt, tỷ lệ ngọn lửa và quy trình khắc phục các sai hỏng trong liên kết kim loại tại các xưởng dịch vụ kỹ thuật.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

1. Giáo trình này được thiết kế phục vụ cho đối tượng nào?

Giáo trình biên soạn cho học sinh trình độ Trung cấp nghề Công nghệ Ô tô theo khung chương trình dạy nghề chuẩn của Trường Cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi, đồng thời dùng chung cho học viên các nghề cơ khí.

2. Người học cần đáp ứng điều kiện kiến thức nền tảng nào trước và trong khi học mô đun này?

Người học cần nắm vững kiến thức an toàn lao động (MH 12), đọc hiểu bản vẽ cơ khí (MH 11), nhận biết đặc tính vật liệu kim loại (MH 09), dung sai lắp ghép (MH 10) và nguyên lý mạch điện cơ bản (MH 07) được bố trí học song song.

3. Giáo trình có điểm gì khác biệt về cấu trúc so với các tài liệu lý thuyết cơ khí thông thường?

Tài liệu là giáo trình tích hợp thực hành với tỷ trọng thao tác xưởng chiếm trên $84%$ ($76/90$ giờ). Mỗi bài học đều có cấu trúc phiếu hướng dẫn công việc (bước thực hiện, hình vẽ minh họa, thông số cài đặt cụ thể), gắn liền các công thức tính toán vào việc chọn que hàn, áp suất khí và phương pháp xử lý khuyết tật cơ khí.

4. Học viên cần thực hiện phương pháp nào để hoàn thành tốt mô đun?

Học viên phải đọc trước bài giảng, ghi nhớ các công thức tính thông số ($I_h, d, W_{C_2H_2}$), chấp hành nghiêm ngặt quy định an toàn xưởng hàn - nguội, tham gia tối thiểu $70%$ số giờ tích hợp và tích cực luyện tập theo nhóm $2 \div 3$ người dưới sự giám sát của giáo viên.

5. Giáo trình có kèm theo các tài liệu và điều kiện học tập bổ trợ nào?

Mô đun đi kèm hệ thống bản vẽ chi tiết (Bản vẽ 01, 02, 03), bảng tra chế độ hàn/cắt khí, phòng học chuyên môn hóa, xưởng thực hành Hàn và xưởng Nguội với đầy đủ thiết bị máy hàn hồ quang, trạm hàn khí $O_2 - C_2H_2$, máy mài 2 đá, máy khoan bàn và bộ dụng cụ cầm tay chuyên dụng nghề ô tô.


Kết luận

Giáo trình mô đun Thực hành Hàn – Nguội cơ bản (MĐ 13) cung cấp hệ thống kiến thức và kỹ năng gia công cơ khí nền tảng, tạo tiền đề kỹ thuật vững chắc để học viên tiếp thu các mô đun chuyên sâu trong chương trình đào tạo nghề Công nghệ Ô tô.

Lộ trình học tập khuyến nghị bắt đầu từ việc nắm vững lý thuyết an toàn và thông số vật liệu, tuần tự rèn luyện kỹ năng nguội định hình chi tiết (đục, dũa, cưa, khoan, mài), làm chủ kỹ thuật điều khiển nguồn nhiệt và bể hàn (hồ quang, khí cháy, mỏ hàn thiếc), và kết thúc bằng việc hoàn thiện các kết cấu mối nối $1\text{G}, 2\text{F}$ đạt chuẩn kích thước kỹ thuật. Việc khai thác giáo trình cần kết hợp chặt chẽ với hệ thống bản vẽ xưởng, bảng tra chế độ công nghệ và trang thiết bị thực hành tại các phòng học chuyên môn hóa.