Chương 13: CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI HÀN Các bước chuẩn bị trước hàn bao gồm: Làm bề mặt Gá lắp Vì thể tích kim loại xỉ lỏng lớn nhiều so với hàn hồ quang tay, việc chuẩn bị lắp ráp mép hàn đòi hỏi xác nhiều (bề mặt gia cơng có độ xác tối thiểu cấp 4, Ra max = 50) Hình 2-28 u cầu độ xác lắp ráp với hàn lớp thuốc Nếu hàn hồ quang tay, thợ hàn điều chỉnh chỗ mép hàn không đều, hàn tự động lớp thuốc, giá trị dòng điện hàn cao, hồ quang nung chảy sâu, thợ hàn khơng thể nhìn thấy để điều chỉnh Do cần sử dụng thiết bị cắt tự động khí cháy plasma gia cơng để vát mép Không nên cắt thiết bị thủ cơng (trừ trường hợp lắp ráp ngồi trường ) Công tác lắp ráp cần tiến hành đồ gá đặc biệt Để đảm bảo chất lượng mối hàn, nơi bắt Hình 2-29 Bản dẫn để bắt đầu kết thúc mối hàn thẳng đầu kết thúc mối hàn (nơi hay có khuyết tật) hàn đính vào dẫn cho đầu cuối mối hàn sau hàn xong, dẫn loại bỏ khỏi vật hàn Nhu cầu trì kim loại vũng hàn có kích thước lớn thời gian dài kết tinh phía đáy Trong trường hợp người ta thường sử dụng kỹ thuật lót đáy Hình 2-30 Các kỹ thuật lót đáy  A – lót đáy dải kim loại  B – lót đáy đồng  C – lót đáy phần tử kết cấu  D – lót đáy kim loại  E – lót đáy mối hàn lót có dán sứ  F – lót đáy gốm hỗn hợp  G – lót đáy thuốc hàn Ngồi ra, cịn lót đáy mối hàn mối hàn chân (được thực hàn hồ quang tay hay hàn điện cực nóng chảy môi trường CO2) 2.8 KỸ THUẬT HÀN 2.8.1 Kỹ thuật bắt đầu gây kết thúc hồ quang Có thể gây hồ quang biện pháp sau: 1) Dùng phoi ép vụn bột sắt: Đặc cuộn trịn phoi thép có đường kính khoảng 10 mm vào nơi cần gây hồ quang bề mặt liên kết, cho dây hàn hạ xuống ép chặt cuộn phoi thép (cũng đổ bột thép mịn vào đầu dây hàn bề mặt vật hàn); sau đổ thuốc hàn vào bắt đầu hàn 2) Làm nhọn đầu dây hàn: Cắt nhọn đầu dây hàn để có mật độ dịng lớn; sau hạ dây hàn để tiếp xúc bề mặt vật hàn; đổ thuốc hàn bắt dầu hàn 3) Chuyển động quẹt đầu dây hàn: Hạ dây hàn xuống cho tiếp xúc với bề mặt vật hàn; đổ thuốc hàn xuống; cho xe hàn chạy; sau bật dịng điện hàn 4) Tạo vũng xỉ nóng chảy: Khi hàn nhiều dây hàn, dây tạo vũng xỉ nóng chảy; sau dây hàn tự gây hồ quang chúng đưa vào vũng xỉ bật dòng hàn 5) Chuyển động xuống lên dây hàn: Phương pháp hữu ích mang tính kinh tế cần thường xuyên gây hồ quang phải gây hồ quang điểm định Nó dùng cho nguồn hàn có đặc tính dốc kèm với cấp dây có tốc độ biến đổi Đầu tiên dây hàn hạ xuống để tiếp xúc bề mặt vật hàn; sau đổ thuốc hàn xuống bật dòng điện hàn Điện áp thấp đầu dây hàn vật hàn cung cấp tín hiệu cho cấp dây rút đầu dây hàn khỏi vật hàn Lúc xuất hồ quang Điện áp hồ quang tiếp tục tăng dây kéo lên động cấp dây nhanh chóng đổi chiều để cấp dây vào hồ quang Tốc độ cấp dây tăng tốc độ chảy dây hàn điện áp hồ quang ổn định chế độ đặt trước 6) Dùng tạo tần số cao: Khi cần hàn gián đoạn hay hàn tốc độ cao Bộ tạo tần số điện áp cao nối song song với mạch hàn, tự động tạo hồ quang đầu dây hàn bề mặt vật hàn khoảng cách chúng giảm xuống 1,6 mm Các bước để kết thúc hồ quang: Dừng xe hàn; ngừng cấp dây hàn ngắt dòng điện hàn sau vài dây 2.8.2 Kỹ thuật hàn tự động phẳng 1) Hàn giáp mối từ phía Việc chuẩn bị mép hàn cần đơn giản Do đặc điểm q trình hàn, hàn tự động lớp không vát mép tới chiều dày 20 mm Việc tăng độ lớn khe đáy khắc phục tượng mối hàn lồi mức dòng điện hàn cao Sử dụng đệm lót cần bảo đảm đủ lực ép đệm nhằm tạo dáng tốt mối hàn (đệm đồng: cho mỏng đến mm; đệm thuốc hàn: cho ÷ mm) Khi chiều dày s > 30 mm, hàn nhiều lớp Hàn chiều lớp cho phép giảm cường độ dòng điện hàn bảo đảm chiều sâu ngấu đủ lớn Ngoài ra, hàn nhiều lớp thép hợp kim thấp dễ tơi có tác dụng ram vùng ảnh hưởng nhiệt lớp trước Khi hàn mỏng, cần giảm lượng đường để chống cháy thủng (chọn cường độ hàn I nhỏ) cần chọn chế độ hàn bảo đảm chiều sâu ngấu h cần thiết nhỏ Chuẩn bị cạnh hàn kích thước mối hàn giáp mối từ phía: (xem phụ lục 1) 2) Hàn giáp mối từ hai phía Kỹ thuật hàn giáp mối từ hai phía khác với hàn từ phía Mặt đáy có kích thước lớn nhiều so với hàn hồ quang tay Khe đáy thường nhỏ khơng có khe đáy Lớp hàn khơng ngấu toàn mặt đáy (phần ngấu vào khoảng 2/3 giá trị mặt đáy) Sau quay ngược để hàn lớp từ phía ngược lại (phải ngấu phần chân đường hàn trước đó) Nếu hàn lớp từ phía, chiều sâu chảy lớp thứ hai gần 2/3 chiều dày Khuyết tật thường gặp: đường hàn bị lệch bên, dẫn hướng dây hàn khơng mối hàn, làm phần mặt đáy khơng ngấu hết Trình tự đặt đường hàn từ hai phía nên xem xét q trình hình thành biến dạng hàn cho biến dạng dư nhỏ Cách dẫn hướng dây hàn: nghiêng đầu dây hàn lớp Trình tự hàn: thường hàn từ đến đường hàn từ bên, sau hàn với số lớp nhiều phía ngược lại Cách chuẩn bị cạnh hàn kích thước mối hàn liên kết giáp mối từ hai phía: (xem phụ lục 2) 2.8.3 Hàn góc Hàn góc thường thực liên kết hàn chữ T liên kết hàn chồng Khi hàn, vát mép khơng; hàn nhiều lớp Liên kết hàn chữ T liên kết hàn chồng chia thành kiểu sau: (xem phụ lục 3) Để hàn mối hàn góc có hai tư phổ biến:  Tư hàn sấp (hàn lòng máng) sử dụng cần hàn ngấu hai mép hàn bố trí dây hàn khơng đối xứng cạnh hàn Có thể hàn mối hàn lớn có chuyển tiếp từ mối hàn vào kim loại Cần sử dụng đệm lót (tấm đồng, mối hàn lót hồ quang tay, thuốc hàn)  Tư hàn ngang (có nghiêng dây hàn) sử dụng khơng cần phải giữ xác khe hở hai Chỉ hàn tối đa mối hàn kích thước mm cho lớp hàn Dao động tối đa đầu dây hàn dọc đường hàn mm Góc nghiêng dây hàn 20 ÷ 30o Hình 2-31 Góc nghiêng điện cực hàn mối hàn góc 2.8.4 Các loại khuyết tật mối hàn Khuyết tật làm giảm chất lượng mối hàn tăng nguy phá hủy kết cấu hàn trình vận hành Các khuyết tật bên ngồi (nhìn thấy mắt thường), bên (có thể phát phương pháp kiểm tra không phá hủy) Nguy hiểm khuyết tật dạng vết cắt (nứt, hàn khơng ngấu, lẫn xỉ có mép nhọn) Ngun nhân gây khuyết tật nhiều thiết kế mối hàn khơng thích hợp; chọn sai kim loại vật liệu hàn, công nghệ nhiệt luyện sau hàn; không giữ vững quy tắc công nghệ Sau khuyết tật thường xuất hàn lớp thuốc: Nứt Rỗ khí Mối hàn hẹp, cao Không ngấu chân mối hàn Profil mối hàn không Đường hàn lượn sóng Khơng đối xứng Khơng đối xứng Lẫn xỉ Kim loại tràn chân mối hàn Cháy thủng Lệch hai phía Khơng ngấu mép hàn Vết cắt chân mối hàn Hình dạng nhánh bề mặt mối hàn Chồng khơng 1) Rỗ khí Rỗ khí thường dính dầu mở, bẩn, ẩm bề mặt vật hàn (hoặc dây hàn) gây nên Rỉ cần loại bỏ bàn chải sắt; dầu mở loại bỏ dung mơi Để đảm bảo loại bỏ ẩm hồn tồn khỏi bề mặt mép hàn, hàn, người ta thường mỏ nung để nung bề mặt mép khoảng cách 300 ÷ 600 mm phía trước hồ quang đặc biệt lớp hàn thứ Ngoài ra, thuốc hàn cần nung nóng nhằm loại bỏ ẩm trước hàn 2) Nứt Các liên kết hàn từ thép cacbon thông thường có chiều dày từ 10 mm trở xuống bị nứt hàn Với chiều dày lớn hơn, nứt mối hàn nguyên nhân sau:  Tốc độ nguội nhanh  Độ cứng vững cao liên kết hàn  Mối hàn bị hợp kim hóa mạnh từ kim loại thơng qua cacbon nguyên tố hợp kim  Lượng hydro khuyếch tán kim loại mối hàn cao không khử ẩm triệt để trước hàn ... Hàn góc Hàn góc thường thực liên kết hàn chữ T liên kết hàn chồng Khi hàn, vát mép khơng; hàn nhiều lớp Liên kết hàn chữ T liên kết hàn chồng chia thành kiểu sau: (xem phụ lục 3) Để hàn mối hàn. .. phổ biến:  Tư hàn sấp (hàn lòng máng) sử dụng cần hàn ngấu hai mép hàn bố trí dây hàn khơng đối xứng cạnh hàn Có thể hàn mối hàn lớn có chuyển tiếp từ mối hàn vào kim loại Cần sử dụng đệm lót... dẫn hướng dây hàn: nghiêng đầu dây hàn lớp Trình tự hàn: thường hàn từ đến đường hàn từ bên, sau hàn với số lớp nhiều phía ngược lại Cách chuẩn bị cạnh hàn kích thước mối hàn liên kết giáp mối