Xem mẫu
- ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI
NGUYỄN VĂN NINH (Chủ biên)
LÊ TRỌNG HÙNG - VŨ TRUNG THƯỞNG
GIÁO TRÌNH HÀN HỒ QUANG TAY TẬP 1
(SMAW/111)
Nghề: Hàn
Trình độ: Trung cấp
(Lưu hành nội bộ)
HàNội - Năm 2019
- LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, lĩnh vực cơ
khí chế tạo nói chung và ngành hàn ở Việt Nam nói riêng đã có những bước phát
triển đáng kể về số lượng và chất lượng đóng góp cho sự nghiệp công nghiệp
hóa-hiện đại hóa đất nước. Việc biên soạn tài liệu chuyên môn nhằm đáp ứng
yêu cầu về tài liệu học tập cho HSSV, tài liệu tham khảo cho giáo viên, tạo tiếng
nói chung trong quá trình đào tạo, phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế và đáp ứng
yêu cầu sản xuất thực tế là một điều cần thiết.
Nhằm đáp ứng nhu cầu về tài liệu học tập và giảng dạy nghề hàn. Căn cứ
vào chương trình khung của Tổng cục dạy nghề và điều kiện thực tế giảng dạy
của nhà trường. Giáo trình ‘’Môđun: Hàn hồ quang tay SMAW/111-tập 1’’ được
biên soạn theo hướng tích hợp giữa lý thuyết và thực hành. Giúp cho Học sinh -
Sinh viên vận dụng ngay lý thuyết vào thực tiễn, góp phần nâng cao chất lượng
đào tạo.
Giáo trình được biên soạn trên cơ sở lựa chọn các kiến thức trong các tài
liệu chuyên ngành song vẫn đảm bảo tính kế thừa những nội dung đang được
giảng dạy ở trường. Nội dung giáo trình gồm những kiến thức cơ bản về hàn hồ
quang trong môi trường khí bảo vê.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình biên soạn, song chắc chắn
không thể tránh được những thiếu sót. Chúng tôi rất mong được sự đóng góp ý
kiến của đồng nghiệp, để giáo trình được hoàn chỉnh hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng 09 năm 2019
Chủ biên
1
- MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ..................................................................................... 1
MỤC LỤC ............................................................................................ 2
GIÁO CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN ............................................................. 4
Bài 1: Nội qui thực tập .................................................................................... 6
1.1 Nội qui xưởng thực tập ........................................................................... 6
1.2 Nội qui sử dụng máy hàn điện ................................................................ 7
1.3 Nội qui sử dụng máy mài hai đá ............................................................. 7
1.4 Nội qui sử dụng máy khoan bàn ............................................................. 8
Bài 2: Những kiến thức cơ bản khi hàn điện hồ quang tay (SWAW/111)
............................................................................................................................. 10
2.1 Khái niệm về hàn điện hồ quang........................................................... 10
2.2 Cấu tạo mối hàn và tổ chức kim loại mối hàn. ..................................... 11
2.3 Ký hiệu quy ước mối hàn theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) ............. 16
2.4. Các loại máy hàn điện hồ quang tay và dụng cụ cầm tay .................... 37
2.5 Các loại que hàn thép các bon thấp ....................................................... 44
2.6 Nguyên lý của quá trình hàn hồ quang ................................................. 61
2.7 Các liên kết hàn cơ bản ......................................................................... 70
2.8 Các khuyết tật của mối hàn-Hàn sủa chữa ............................................ 75
Bài 3: Qui tắc an toàn trong hàn điện và tổ chức nơi làm việc ................. 87
3.1 Qui tắc về an toàn .................................................................................. 87
3.2 Tổ chức nơi làm việc, nguyên liệu, phôi, bảo quản và vận chuyển. ..... 91
Bài 4: Vận hành các loại thiết bị - trang bị bhlđ và dụng cụ nghề hàn .. 93
4.1 Vận hành máy mài hai đá ...................................................................... 93
4.2 Vận hành máy cắt cao tốc ..................................................................... 95
4.3 Vận hành máy mài cầm tay ................................................................... 97
4.4 Vận hành máy khoan bàn .................................................................... 100
4.5 Vận hành máy hàn điện xoay chiều .................................................... 103
4.6 Trang bị bảo hộ lao động và dụng cụ hàn ........................................... 106
Bài 5. Gây hồ quang và duy trì hồ quang hàn .......................................... 109
5.1 Các phương pháp gây hồ quang và duy trì hồ quang ......................... 109
5.2 Các phương pháp chuyển động que hàn ............................................. 111
5.3 Bắt đầu, kết thúc và sự nối liền mối hàn. ............................................ 114
Bài 6. Hàn đường thẳng trên mặt phẳng .................................................. 122
6.1 Điều kiện thực hiện ............................................................................. 122
6.2 Trình tự thực hiện................................................................................ 122
Bài 7: Hàn giáp mối kvc thép tấm có khe hở - vị trí 1g ........................... 131
2
- 7.1 Vị trí mối hàn ...................................................................................... 131
7.2 Tính chế độ hàn: .................................................................................. 132
7.3 Kỹ thuật hàn 1G. ................................................................................. 133
7.4 Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn. ........................................ 136
Bài 8. Hàn thép tấm vát cạnh chữ v dùng tấm đệm - vị trí 1g ................ 153
8.1 Điều kiện thực hiện ............................................................................. 153
8.2 Trình tự thực hiện................................................................................ 153
Bài 9. Hàn thép tấm vát cạnh chữ v không dùng tấm đệm-vị trí 1g ...... 157
9.1 Điều kiện thực hiện ............................................................................. 157
9.2 Trình tự thực hiện................................................................................ 157
Bài 10: Hàn góc chữ t - vị trí 1f .................................................................. 162
10.1 Vị trí mối hàn 1F ............................................................................... 162
10.2 Chế độ hàn......................................................................................... 163
10.3 Kỹ thuật hàn 1F ................................................................................. 164
10.4 Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn ....................................... 169
Bài 11: Hàn góc chữ t-vị trí 2f .................................................................... 186
11.1 Vị trí mối hàn trong không gian ........................................................ 186
11.2 Tính chế độ hàn ................................................................................. 187
11.3 Kỹ thuật hàn 2F: ................................................................................ 187
Bài 12. Hàn góc chữ t-vị trí 2f (hàn nhiều đường nhiều lớp) .................. 207
12.1 Điều kiện thực hiện ........................................................................... 207
12.2 Trình tự thực hiện.............................................................................. 207
Bài 13. Hàn đắp trên mặt phẳng................................................................ 210
13.1 Điều kiện thực hiện ........................................................................... 210
13.2 Trình tự thực hiện.............................................................................. 210
Bài 14: Hàn đắp trục ................................................................................... 213
14.1 Điều kiện thực hiện ........................................................................... 213
14.2 Trình tự thực hiện.............................................................................. 213
Bài 15. Bài tập tổng hợp ............................................................................. 215
15.1 Điều kiện thực hiện ........................................................................... 215
15.2 Trình tự thực hiện.............................................................................. 216
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................. 222
3
- GIÁO CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN
Tên mô đun: Hàn hồ quang tay (SMAW/111) - Tập 1
Mã số mô đun: MĐ16
Thời gian thực hiện mô đun: 202 giờ (Lý thuyết: 87 giờ,Thực hành, thí
nghiệm, thảo luận, bài tập: 110 giờ; Kiểm tra:5 giờ)
I. Vị trí, tính chất của mô đun:
Vị trí: Mô đun này được bố trí học sau các môn học MH07- MH13 hoặc
học song song với các mô đun MĐ14, MĐ15.
Tính chất của mô đun: Là mô đun chuyên ngành bắt buộc.
II. Mục tiêu mô đun:
- Kiến thức:
+ Giải thích đầy đủ các khái niệm cơ bản về hàn hồ quang tay;
+ Nhận biết và sử dụng được các loại vật liệu, dụng cụ dùng trong hàn hồ
quang tay;
+ Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của các loại máy hàn hồ
quang tay;
+ Tính toán chế độ hàn hồ quang tay phù hợp chiều dày, tính chất của vật
liệu và kiểu liên kết hàn;
- Kỹ năng:
+ Vận hành sử dụng thành thạo các loại máy hàn hồ quang tay;
+ Hàn được các mối hàn 1F ÷ 4F; 1G - 4G và các mối hàn, cắt khác theo
đúng trình tự. Đảm bảo yêu cầu kỹ thuật trong thời gian qui định;
+ Kiểm tra và đánh giá được chất lượng mối hàn;
+ Xác định được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh,
khác phục;
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp;
+ Rèn luyện tính kiên trì, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, nghiêm túc, chủ động
sáng tạo trong quá trình học tập;
+ Thực hiện tốt các công việc của người thợ hàn điện tại các cơ sở sản xuất
trong nước và nước ngoài.
4
- III. Nội dung mô đun
1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:
Thời gian (giờ)
Thực
Số hành/thực
Tên các bài trong mô đun
TT Tổng Lý tập/thí Kiểm
số thuyết nghiệm/bài tra
tập/thảo
luận
1 Nội qui xưởng thực tập 5 4 1
2 Những kiến thức cơ bản khi hàn điện 45 44 1
hồ quang tay (SMAW/111)
3 Qui tắc an toàn trong hàn điện và tổ 2 2
chức nơi làm việc
4 Vận hành các loại thiết bị-Trang bị 10 3 7
BHLĐ và dụng cụ nghề hàn
5 Gây hồ quang và duy trì hồ quang hàn 5 1 4
6 Hàn đường thẳng trên mặt phẳng 10 2 8
Hàn giáp mối KVC thép tấm có khe
7 20 6 14
hở-Vị trí 1G
Hàn giáp mối vát cạnh chữ V dùng
8 10 2 8
tấm đệm-Vị trí 1G; S=(910)mm
Hàn giáp mối vát cạnh chữ V không
9 dùng tấm đệm-Vị trí 1G; 15 4 10 1
S=(910)mm
10 Hàn góc chữ T-Vị trí 1F 10 2 8
11 Hàn góc chữ T -Vị trí 2F; S= (56)mm 20 5 15
Hàn góc chữ T (nhiều đường, nhiều
12 25 6 18 1
lớp)-Vị trí 2F; S=10mm
13 Hàn đắp trên mặt phẳng 5 1 4
14 Hàn đắp trục 10 2 8
15 Bài tập tổng hợp lần 1 10 3 6 1
Cộng 202 87 110 5
2. Nội dung chi tiết của giáo trình
5
- Bài 1: Nội qui thực tập
Mục tiêu của bài
- Trình bày được các nội quy trong xưởng thực tập, các qui tắc an toàn;
- Thực hiện đúng nội quy, quy định tại xưởng thực tập;
- An toàn lao động - Vệ sinh công nghiệp.
1.1 Nội qui xưởng thực tập
1.1.1 Trước khi thực tập
- Những người không có nhiệm vụ không vào xưởng thực hành.
- Giảng viên, Giáo viên, Học sinh-Sinh viên phải có mặt tại xưởng thực
hành trước giờ học từ 5 đến 10 phút để kiểm tra tình trạng cơ sở vật chất, trang
thiết bị, dụng cụ, vật tư… nhận bàn giao xưởng thực hành và ghi sổ giao ca. Nếu
phát hiện trang thiết bị hỏng, mất thì phải báo ngay cho bộ phận quản lý.
- Giáo viên, Học sinh-Sinh viên phải có đầy đủ bảo hộ lao động, đeo thẻ
theo quy định, quần áo đầu tóc gọn gàng.
1.1.2 Trong khi thực tập
- Thực hiện các công việc khi đã được giáo viên hướng dẫn, phân công,
không làm việc riêng.
- Học sinh thực tập trong xưởng nếu cần ra hoặc vào xưởng thực tập phải
được sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn.
- Trước khi sử dụng các thiết bị trong xưởng phải kiểm tra an toàn. Tuyệt
đối không được tự ý sử dụng nếu thấy không an toàn và không được sự đồng ý
của giáo viên hướng dẫn.
- Người sử dụng các thiết bị có trong xưởng thực tập phải được hướng dẫn
về kỹ thuật an toàn, qui trình sử dụng thiết bị đó.
- Trước khi sử dụng các thiết bị trong xưởng phải kiểm tra an toàn. Tuyệt
đối không được tự ý sử dụng nếu thấy không an toàn và không được sự đồng ý
của giáo viên hướng dẫn.
- Không tự ý bỏ ra ngoài gây mất trật tự, đùa nghịch đi lại lộn xộn và xả
rác bừa bãi.
- Cấm uống rượu, bia, hút thuốc lá, nhai kẹo cao su… Sử dụng hung khí,
chất gây cháy nổ. Nghỉ học phải có giấy phép, có lý do chính đáng. Nghỉ ốm
phải có giấy xác nhận của Y Bác sỹ.
- Tuyệt đối không tự ý đem các thiết bị, dụng cụ… ra khỏi xưởng thực
hành khi chưa được sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn hoặc người quản lý.
- Khi ngừng thực tập hoặc mất điện phải ngắt cầu dao điện vào máy hoặc
các thiết bị đang sử dụng.
6
- - Trong khi sử dụng các thiết bị, dụng cụ mới hiện đại nếu có hiện tượng
khác nạ như có tiếng kêu khác thường, mất mát, hỏng hóc....phải ngừng hoạt
động đồng thời báo cho giáo viên hướng hoặc người có trách nhiệm giải quyết.
- Khi để xảy ra mất an toàn lao động cho người, thiết bị phải ngắt điện, cấp
cứu người bị nạn (nếu có); giữ nguyên hiện trường và báo ngay cho giáo viên
hướng dẫn hoặc người có trách nhiệm giải quyết;
- Bảo vệ tài sản trang thiết bị trong phòng học (xưởng thực hành). Khi làm
hỏng dụng cụ, trang thiết bị… tùy theo mức độ nặng nhẹ, phải bồi thường theo
quy định của nhà trường.
1.1.3 Kết thúc buổi thực tập
- Ngắt điện vào máy, lau sạch sẽ các trang thiết bị dụng cụ… và cho dầu
mỡ vào những chỗ cần thiết của thiết bị, dụng cụ.
- Vệ sinh phong học, xưởng thực hành (gồm nền nhà, bảng, bàn ghế, tường,
cửa kính…) sạch sẽ; tắt đèn, quạt, khóa cửa và bàn giao xưởng cho người quản lý.
1.1.4 Yêu cầu
Giảng viên, Giáo viên và Học sinh-Sinh viên phải thực hiện nghiêm túc
các điều Nội quy trên.
1.2 Nội qui sử dụng máy hàn điện
Điều 1: Chỉ có những người có bằng tốt nghiệp hoặc giấy chứng nhận về
hàn điện. Đã được huấn luyện về qui tắc an toàn, qui trình sử dụng mới được sử
dụng máy hàn.
Điều 2: Công nhân hàn hoặc HSSV thực tập phải sử dụng đầy đủ BHLĐ
theo qui định.
Điều 3: Trước khi hàn phải kiểm tra cầu dao (attomat), dây điện, cáp hàn,
kìm hàn, kính hàn đảm bảo an toàn mới được sử dụng.
Điều 4: Giữa các máy hàn phải có tấm chắn hồ quang, thông thoáng gió.
Máy hàn phải có dây tiếp đất tốt.
Điều 5: Khi di chuyển máy phải ngắt nguồn điện cung cấp cho máy. Tuyết
đối không sửa chữa thay đổi đấu nối dây điện vào, ra khi chưa ngắt điện.
Điều 6: Khi có sự cố xảy ra tai nạn lao động ngay lập tức phải ngừng làm
việc, báo người phụ trách để sử lý.
Điều 7: Kết thúc buổi làm việc phải ngắt nguồn điện cung cấp cho máy,
làm vệ sinh máy sạch sẽ, bàn giao máy, dụng cụ đồ nghề.
Điều 8: Mọi người phải thực hiện nghiêm túc các điều Nội quy trên.
1.3 Nội qui sử dụng máy mài hai đá
Máy mài hai đá chủ yếu để mài Pavia, mài các loại dao cụ
7
- Điều 1: Chỉ có những người đã được hướng dẫn sử dụng hoặc được phân
công mới được sử dụng máy mài.
Điều 2: Trước khi sử dụng máy cần phải kiểm tra độ an toàn của máy:
- Đá có sứt mẻ, nứt gì không;
- Khe hở đá (cấm mài khi khe hở đá lớn hơn 3mm);
- Bệ tỳ đá có chắc chắn không;
- Máy có chạy nhẹ nhàng không;
- Kiểm tra vị trí làm việc đảm bảo gọn gàng, sạch sẽ, đủ ánh sáng.
Nếu thấy đảm bảo an toàn mới sử dụng.
Điều 3: Người vận hành máy phải có đầy đủ BHLĐ (quần áo, giầy, mũ,
kính bảo hộ...). Khi khởi động máy đá mài phải đủ tốc độ mới được phép mài.
Điều 4: Trong khi vận hành máy mài phải chú ý nếu thấy tiếng kêu khác
thường, trục trặc (làm việc không bình thường) thì phải ngắt điện báo người phụ
trách biết để xử lý.
Điều 5: Khi mài không đứng đối diện với đá (phải đứng lệch so với mặt
phẳng quay của đá một góc 450.
Điều 6: Cấm 2 người cùng mài trên một viên đá; không mài một tay, mài
vào mặt bên của đá, mài cùng chiều quay của đá. Không tỳ phôi quá mạnh để mài
Điều 7: Không sử dụng đá bị sứt, nứt, đảo để mài.
Điều 8: Khi mài những vật nhỏ phải có dụng cụ kẹp chặt mới được mài.
Điều 9: Cấm mài khi khe hở giữa bệ tỳ và đá mài > 3mm. Phần còn lại của
đá (tính từ mặt bích) nếu ≤ 5mm thì phải tháo bỏ và thay đá mới
Điều 10: Kết thúc công việc ngắt cầu dao điện vào máy, vệ sinh sạch sẽ
máy và nơi làm việc. Bàn giao tình trạng máy cho ca sau.
1.4 Nội qui sử dụng máy khoan bàn
Điều 1: Chỉ có những người được hướng dẫn sử dụng hoặc được phân
công mới được sử dụng máy khoan.
Điều 2: Khi sử dụng máy khoan phải có đầy đủ BHLĐ, quần áo, giầy, mũ
gọn gàng. Cấm đeo găng tay khi khoan, dùng tay để giữ chi tiết khoan.
Điều 3: Trước khi làm việc phải kiểm tra đầu cặp, áo khoan phải kẹp chặt
mũi khoan, không được sử dụng áo khoan, đầu cặp có hiện tượng hư hỏng, mũi
khoan chưa được kẹp chặt, tình trạng an toàn của máy, cho máy chạy thử không
tải.
Điều 4: Đầu cặp, áo khoan phải kẹp chặt mũi khoan, không được sử dụng
áo khoan, đầu cặp có hiện tượng hư hỏng.
8
- Điều 5: Trước khi khoan phải gá kẹp phôi chắc chắn. Không được khoan
lỗ có đường kính quá lớn, lớn hơn mức qui định của máy.
Điều 6: Khi máy đang chạy không được cúi đầu vào trục máy khoan, thổi
phoi hoặc dùng tay gạt phoi.
Điều 7: Nếu là nữ sử dụng máy khoan thì phải bện tóc chặt chẽ, đội mũ
bao che lại.
Điều 8: Kết thúc công việc ngắt cầu dao điện vào máy, vệ sinh sạch sẽ
máy và nơi làm việc. Bàn giao tình trạng máy cho ca sau.
9
- Bài 2: Những kiến thức cơ bản khi hàn điện hồ quang tay (SWAW/111)
Mục tiêu
Sau khi học xong bài này, học sinh có khả năng:
Kiến thức
- Trình bày chi tiết các ký hiệu, quy ước của mối hàn.
- Trình bày nguyên lý của quá trình hàn hồ quang.
- Trình bày đầy đủ mọi ảnh hưởng của quá trình hàn hồ quang tới sức
khoẻ công nhân hàn.
Kỹ năng
- Phân biệt chính xác các liên kết hàn cơ bản.
- Phân biệt các loại máy hàn điện hồ quang, đồ gá, kính hàn, kìm hàn và
các dụng cụ cầm tay.
- Phân biệt các loại que hàn thép các bon thấp theo mã ký hiệu, hình dáng
bên ngoài.
- Nhận biết các khuyết tật trong hàn hồ quang.
Thái độ
- Thực hiên tốt công tác an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp.
2.1 Khái niệm về hàn điện hồ quang
2.1.1 Thực chất của quá trình hàn
Hàn là quá trình nối liền hai hay nhiều chi tiết dưới tác dụng của nguồn
nhiệt nung nóng kim loại đến trạng thái nóng chảy hoặc trạng thái dẻo, lợi dụng
khả năng thẩm thấu của kim loại, dưới tác dụng của ngoại lực thì ta sẽ thu được
mối hàn.
2.1.2 Công dụng hàn
Có hai công dụng chính.
- Dùng để chế tạo các chi tiết mới bằng kim loại như nồi hơi, bình chứa và
tàu bè các loại…..
- Dùng để sửa chữa các chi tiết bằng kim loại trong quá trình làm việc bị
mài mòn, nứt vỡ hoặc bị gẫy như cổ trục bánh răng …
2.1.3 Khái niệm về hồ quang
10
- Hồ quang là sự phóng điện mạnh và bền trong khoảng không khí giữa hai
điện cực; đặc điểm của hồ quang là phát ra ánh sáng cực mạnh và toả ra nguồn
nhiệt lớn (điện năng biến thành nhiệt năng và quang năng). Hồ quang hàn là hồ
quang điện có thể dùng để hàn được, tuy nhiên để hồ quang điện có thể hàn
được phải đảm bảo các điều kiện:
- Chiều dài cột hồ quang từ 2 7 mm
- Hiệu điện thế cột hồ quang 10 15 Vôn
- Dòng điện cột hồ quang 10 1000 Ampe
2.2 Cấu tạo mối hàn và tổ chức kim loại mối hàn.
Tương tự như các mối nối bằng đinh tán và bu lông mối nối được thực
hiện bằng hàn gọi là mối nối hàn . Mối nối hàn là mối nối liền.
Trong hàn nóng chảy, mối nối hàn gồm :
- Mối hàn (1)
- Vùng tiệm cận mối hàn (2)
- Kim loại cơ bản không bị tác dụng nhiệt trong quá trình hàn(3).
Mối hàn gồm hỗn hợp kim loại điện cực (kim loại phụ) và kim loại cơ bản
kết tinh tạo thành, còn tiệm cận mối hàn là vùng kim loại cơ bản bị nung nóng
100C đến nhiệt độ nóng chảy
Hình 2.1: Mối nối hàn.
2.2.1 Sự tạo thành bể hàn
Trong qúa trình hàn nóng chảy, mép kim loại hàn và kim loại phụ bị nóng
chảy và tạo ra bể kim loại lỏng (bể hàn) chung cho cả hai chi tiết.
II I
Hình 2-2: Bể hàn và chuyển động của kim loại lỏng.
11
- Trong quá trình hàn, nguồn nhiệt chuyển dời theo kẽ hàn và bể hàn cũng
đồng thời chuyển động theo nó. Theo quy ước có thể chia bể hàn ra làm hai
phần :
Phần đầu I và phần đuôi II.
- Phần đầu I: Diễn ra quá trình nấu chảy kim loại cơ bản và kim loại phụ
(cực hàn). Theo độ chuyển dời của nguồn nhiệt (hồ quang, ngọn lửa khí ...)tất cả
kim loại cơ bản phía trước nó bị nấu chảy.
- Trong phần đuôi II: Diễn ra quá trình kết tinh hình thành mối hàn. Kim
loại lỏng trong bể hạn ở trạng thái chuyển động và xáo trộn không ngừng. Sự
chuyển động đó gây ra do áp suất của dòng khí lên mặt kim loại lỏng trong vùng
tác dụng của nguồn nhiệt (phần đầu I).
- Dưới tác dụng của khí, kim loại lỏng bị đẩy từ vùng tác dụng của nguồn
nhiệt về hướng ngược với chiều chuyển động của nó và tạo nên chỗ lõm trong
bể hàn.
- Hình dạng của bể hàn và hình dạng của mối hàn có ảnh hưởng trực tiếp
đến tính chất, đặc biệt là tính chống rạn nứt của mối hàn do nhiều yếu tố như:
công suất nguồn nhiệt, chế độ hàn, loại và chiều dòng điện, tính chất lý nhiệt của
kim loại hàn ...
Hình 2-3: Kích thước mối hàn.
Hệ số b/ Lk: là hình dạng bể hàn
Lb: Chiều dài bể hàn
h : Chiều sâu bể hàn
b: Chiều rộng bể hàn
Lk: chiều dài phần kim loại kế tinh
- Chiều dài của bể hàn không phụ thuộc vào tốc độ hàn, mà chỉ phụ thuộc
vào công suất của nguồn nhiệt.
- Hệ số hình dạng bể hàn b/Lk phụ thuộc nhiều vào tốc độ hàn. Khi tốc độ
hàn lớn, hệ số hình dạng k sẽ nhỏ và ngược lại khi tộc độ hàn nhỏ, hệ số hình
dạng sẽ lớn. Hệ số hình dạng bể hàn ảnh hưởng lớn đến quá trình kết tinh dẫn
tới ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn. Khi hệ số hình dạng bể hàn lớn (bể hàn
12
- rộng) điều kiện kết tinh bể hàn tốt dẫn đến mối hàn chất lượng cao, ngược lại khi
hệ số hình dạng bể hàn nhỏ (bể hàn hẹp) có thể sinh ra rạn nứt ở trục mối hàn.
2.2.2 Sự chuyển dịch kim loại lỏng từ que hàn vào bể hàn
Nghiên cứu sự chuyển dịch kim loại khi hàn hồ quang có một ý nghĩa rất
lớn. Không những đối với sự tạo hình của mối hàn mà đối vối quá trình luyện
kim trong vũng hàn, trước tiên là ảnh hưởng đến thành phần và chất lượng mối
hàn. Kim loại từ que hàn chuyển vào bể hàn ở dạng những giọt nhỏ có kích
thước khác nhau. Khi hàn hồ quang bất cứ phương pháp nào và bất kỳ vị trí nào
kim loại cũng chuyển từ que hàn vào bể hàn. Điều này được giải thích bằng
những nhân tô sau:
2.2.2.1 Trọng lượng của các giọt kim loại lỏng
Những giọt kim loại hình thành trong mặt đầu que hàn và dịch chuyển theo
phương thẳng đứng từ trên xuống dưới. Lực này chỉ có khả năng làm chuyển
dịch giọt kim loại vào bể hàn khi hàn băng (sấp) và có tác dụng ngược lại, khi
hàn trần (ngửa). Còn khi hàn đứng thì chỉ một phần kim loại chuyển dịch từ trên
xuống dưới.
2.2.2.2 Sức căng bề mặt
Sức căng bề mặt sinh ra do tác dụng của lực phân tử. Lực phân tử luôn
luôn có khuynh hướng tạo cho bề mặt một năng lượng nhỏ nhất. Vì vậy, sức
căng bề mặt tạo nên những giọt kim loại lỏng có dạng hình cầu. Những giọt hình
cầu này chỉ mất đi khi chúng rơi vào bể hàn và bị sức căng bề mặt của vũng hàn
kéo vào thành dạng chung của bể hàn. Sức căng bề mặt tạo điều kiện giữ cho
kim loại lỏng của bể hàn khi hàn trần không rơi và để hình thành mối hàn.
2.2.2.3 Lực từ trường
Dòng điện đi qua que hàn và sinh ra xung quanh nó một điện trường ép lên
que hàn, có tác dụng làm giảm mặt cắt ngang của que hàn đến không. Lực cắt
này cắt kim loại lỏng ở đầu que hàn thành những giọt. Do sức căng bề mặt và
cường độ điện trường, ở ranh giới nóng chảy của que hàn bị thắt lại.
Mặt cắt ngang giảm xuống mật độ dòng điện tăng lên, mặt khác ở đây
dòng điện cao và nhiệt sinh ra khá lớn và kim loại lỏng đạt đến trạng thái sôi, tạo
ra áp lực đẩy hạt kim loại loại chảy vào bể hàn đối với tất cả các vị trí hàn.
Cường độ điện trường trên bề mặt bể hàn không lớn bởi vì mật độ của dòng điện
nhỏ. Mật độ của dòng điện giảm dần từ que hàn đến vật hàn, nên không bao giờ
có hiện tượng kim loại lỏng chuyển từ vật hàn vào que hàn được
13
- p
Hình 2.4: Lực từ tác dụng lên cột hồ quang
2.2.2.4 Áp lực khí
Do nhiệt độ của hồ quang cao, nên kim loại lỏng đầu điện cực bị quá nhiệt,
các phản ứng hoá học xảy ra trong đó rất mãnh liệt và sinh ra nhiều khí tạo ra
một áp lực đẩy các giọt kim loại đich chuyển theo trục điện cực vào vũng hàn.
Trên đoạn đường đi, vì các phản ứng hoá học tiếp tục xảy ra, đồng thời giọt kim
loại vẫn chịu tác dụng của lực từ trường nên các giọt kim loại tiếp tục phân chia
thành các giọt nhỏ và đẩy nhanh chóng vào vũng hàn.
2.2.3 Tổ chức kim loại mối hàn
Sau khi hàn, kim loại lỏng ở bể hàn (gồm kim loại que hàn và mộ phần
kim loại vật hàn) sẽ nguội và kết tinh tạo thành mối hàn. Vùng kim loại vật hàn
quanh mối hàn do ảnh hưởng của tác dụng nhiệt nên có sự thay đổi tổ chức tính
chất của nó gọi là vùng ảnh hưởng nhiệt .
Nghiên cứu mối hàn bằng thép ít các bon qua kính hiển vi, ta thấy có nhiều
phần riêng có tổ chức khác nhau sau đây:
Hình 2.5: Sơ đồ kết tinh của kim loại mối hàn
14
- 2.2.3.1 Vùng mối hàn
Trong vùng này, kim loại nóng chảy hoàn toàn thành phần và tổ chức kim
loại que hàn và vật hàn. Khi nguội tổ chức như mội thỏi đúc.
- Vùng sát vời kim loại cơ bản do tản nhiệt nhanh, tốc độ nguội lớn nên hạt nhỏ.
- Vùng tiếp theo kim loại sẽ kết tinh theo hướng thẳng góc với mặt tản
nhiệt tạo nên dạng nhánh dây kéo dài.
- Vùng chung tâm do nguội chậm nên hạt lớn và có lẫn chất phi kim loại.
2.2.3.2 Vùng ảnh hưởng nhiệt
Sự tạo thành vùng ảnh hưởng nhiệt là điều tất nhiên trong qúa trình hàn
nóng chảy chiều rộng của vùng ảnh hưởng nhiệt phụ thuộc vào phương pháp và
chế độ hàn, thành phần và chiều dầy của kim loại hàn.
- Nếu nguồn nhiệt tập trung, tốc độ hàn lớn, chiều rộng ảnh hưởng nhiệt sẽ hẹp.
- Ngược lại thì vùng ảnh hưởng nhiệt sẽ rộng.
Có thể chia vùng ảnh hưởng nhiệt như sau:
Hình 2.6: Tổ chức của vùng ảnh hưởng nhiệt khi hàn thép các bon
* Viền cháy 1
Kim loại cơ bản vùng này bị nung nóng đến nhiệt độ xấp xỉ nhiệt độ chảy
và ở trạng thái rắn lỏng. Thực chất quá trình hàn đã được thực hiện và gồm
15
- những hạt kim loại chưa nóng chảy hoàn toàn. Vùng này hạt kim loại nhỏ và có
cơ tính mối hàn tốt.
* Vùng quá nhiệt 2.
Là vùng kim loại cơ bản bị nung nóng từ 11000C đến gần nhiệt độ 15000C.
Do bị quá nhiệt nên hạt Ostenít bắt đầu phát triển mạnh, vùng này hạt kim loại
lớn có độ dai va chạm và tính dẻo kém là vùng yếu nhất của vật hàn.
* Vùng thường hoá 3:
Là vùng kim loại bị nung nóng từ 900011000C tổ chức gồm những hạt
Ferít nhỏ và một số hạt Peclít nên cơ tính rất cao, cao hơn cả kim loại cơ bản và
đây là vùng tốt nhất của mối hàn.
* Vùng kết tinh lại không hoàn toàn 4.
Vùng này kim loại bị nung nóng từ 72009200C. Kim loại vùng này chỉ
bị kết tinh lại một phần, nên tổ chức gồm những kim loại chưa bị thay đổi trong
quá trình nung nóng.Có những tinh thể được tạo nên trong quá trình kết tinh lại.
Gồm các hạt Ferít và Ostenít nhỏ, nên cơ tính vùng này giảm.
* Vùng kết tinh lại 5. (Còn gọi là vùng hoá già).
Kim loại vùng này bị nung nóng từ 50007000C. Trong vùng này diễn ra
quá trình kết hợp những hạt tinh thể nát vụn với nhau trong trạng thái biến dạng
dẻo Trong quá trình kết tinh lại phát sinh những tinh thể mới (nếu giữ ở nhiệt độ
quá lâu sẽ không sinh ra những tinh thể mới). Với những kim loại không có biến
dạng dẻo (như hợp kim đúc) sẽ không xảy ra quá trình kết tinh lại. Vùng này có
độ cứng giảm tính dẻo tăng.
* Vùng giòn xanh 6.
Là vùng kim loại bị nung nóng ở 1000 5000C. Vùng này không có
những thay đổi về tổ chức ơ nhiệt độ 4000 5000C ôxy và nitơ có khả năng
xâm nhập vào mối hàn. Do ảnh hưởng nhiệt nên vùng này tồn tại ứng suất dư.
2.3 Ký hiệu quy ước mối hàn theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN)
2.3.1 Cách biểu diễn mối hàn trên bản vẽ
a) Không phụ thuộc vào phương pháp hàn các mối hàn trên bản vẽ được
quy ước và biểu diễn như sau:
Mối hàn nhìn thấy được biểu diễn – Nét cơ bản (Hình 2.7a,b).
Mối hàn khuất được biểu diễn – Nét đứt (Hình 2.7c).
16
- Hình 2.7: Biểu diễn mối hàn trên bản vẽ
b) Không phụ thuộc vào phương pháp hàn, các điểm hàn (các mối hàn
điểm) trên bản vẽ được quy ước như sau:
Điểm nhìn thấy được biểu diễn bằng dấu “+” (hình 2.7d) dấu này được
biểu thị bằng “nét liền cơ bản” (hình 2.7e).
c) Để chỉ mối hàn hay điểm hàn quy ước dùng một “đường dóng” và nét
gạch ngang của đường dóng. Nét gạch ngang này được kẻ song song với
đường bằng của bản vẽ, tận cùng của đường dóng có một nửa mũi tên chỉ vào
vị trí của mối hàn.
d) Để biểu diễn mối hàn nhiều lớp quy ước dùng các đường viền riêng và
các chữ số “La Mã“ để chỉ thứ tự lớp hàn (hình 2.8).
e) Đối với những mối hàn phi tiêu chuẩn (do người thiết kế qui định) cần
phải chỉ dẫn kích thước các phần tử kết cấu chung trên bản vẽ (hình 2.9)
f) Giới hạn của mối hàn quy ước biểu thị bằng nét liền cơ bản còn giới
hạn các phần tử kết cấu của mối hàn biểu thị bằng nét liền mảnh.
Hình 2.8 Hình 2.9
17
- 2.3.2 Quy ước ký hiệu mối hàn trên bản vẽ
a) Cấu trúc quy ước ký hiệu mối hàn tiêu chuẩn (hình 2.10):
Hình 2.10: Quy ước ký hiệu mối hàn tiêu chuẩn
b) Cấu trúc quy định ký hiệu mối hàn phi tiêu chuẩn chỉ dẫn trên hình
Hình 2.11 Quy ước ký hiệu mối hàn phi tiêu chuẩn
18
- c) Những quy ước phụ để ký hiệu mối hàn được chỉ dẫn theo bảng sau:
Ý nghĩa của ký hiệu Vị trí ký hiệu phụ
Ký hiệu phụ
phụ Phía chính Phía phụ
Phần lồi của mối hàn
được cắt đi cho bằng
với bề mặt kim loại cơ bản
Mối hàn được gia công
để có sự chuyển tiếp
đều từ kim loại mối hàn
đến kim loại cơ bản
Mối hàn được thực
hiện khi lắp ráp
Mối hàn gián đoạn
phân bố theo kiểu mắt
xích
Mối hàn gián đoạn hay
các điểm hàn phân bố
so le
Mối hàn được thực
hiện theo đường kính
chu vi kín đường kính
của ký hiệu
d = 3 ÷ 4 mm
Mối hàn được thực hiện
theo đường chu vi hở.
Ký hiệu này chỉ dùng
đối với mối hàn nhìn thấy.
Kích thước của ký hiệu
qui định:
Cao từ 3 ÷ 5 mm
Dài từ 6 ÷ 10 mm
19
nguon tai.lieu . vn
