Xem mẫu
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ
---------o0o---------
GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN: HÀN KHÍ
NGHỀ HÀN
Trình độ: CAO ĐẲNG
Ban hành kèm theo Quyết định số: 979 /QĐ-CĐVX ngày 12 tháng 12 năm 2019
của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cơ điện Xây dựng Việt Xô
Ninh Bình, Năm 2019
0
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham
khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
LỜI GIỚI THIỆU
Trong những năm qua, dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số
lượng và chất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật
trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội. 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.
Chương trình khung nghề hàn đã được xây dựng trên cơ sở phân tích nghề,
phần kỹ thuật nghề được kết cấu theo các môđun. Để tạo điều kiện thuận lợi cho
quá trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình các môđun đào tạo nghề là cấp
thiết hiện nay.
Mô đun 21: Hàn khí là mô đun đào tạo nghề được biên soạn theo hình thức
tích hợp lý thuyết và thực hành. Trong quá trình thực hiện, tác giả biên
soạn đã tham khảo nhiều tài liệu công nghệ hàn trong và ngoài nước, kết
hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất.
Mặc dầu có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết,
rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các độc giả để giáo trình được hoàn
thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Ngày tháng năm 2019
Biên soạn
Nguyễn Trọng Luyện
1
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
MỤC LỤC
Đề mục Trang
I. Lời giới thiệu 1
II. Mục lục 2
Vị trí, ý nghĩa, vai trò của mô đun 3
Mục tiêu của mô đun 3
Nội dung mô đun 3
III. Nội dung mô đun 3
Bài 1: Những kiến thức cơ bản về hàn khí. 5
Bài 2: Vận hành thiết bị hàn khí 18
Bài 3: Hàn giáp mối không vát mép ở trí bằng (1G) 24
Bài 4: Hàn góc không vát mép ở vị trí bằng (1F) 29
Bài 5: Hàn nối ống ở vị trí bằng (1G) 33
IV. Tài liệu tham khảo 37
2
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN
Tên mô đun: Hàn Khí
Mã mô đun: MĐ 21
I. VỊ TRÍ, Ý NGHĨA, VAI TRÒ MÔ ĐUN:
Là môđun chuyên môn nghề, được bố trí sau khi học xong hoặc học song
song với các môn học MH07- MH13.
Hàn khí là phương pháp hàn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực
dân dụng và công nghiệp.
II. MỤC TIÊU CỦA MÔ ĐUN
Kiến thức:
- Trình bày được thực chất, đặc điểm và phạm vi ứng dụng của phương
pháp hàn khí;
- Trình bày được tính chất vật lý, hóa học và nhiệt độ khi cháy của khí hàn;
- Trình bày được các điều kiện và tác nhân gây cháy nổ của axetylen;
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của mỏ hàn khí;
Kỹ năng:
- Sử dụng thành thạo thiết bị, dụng cụ hàn khí;
- Chọn và điều chỉnh được ngọn lửa hàn phù hợp với vật liệu hàn;
- Hàn được mối hàn đạt yêu cầu kỹ thuật;
Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
- Đảm bảo thời gian học tập trên lớp và giờ tự học;
- Có ý thức tự giác, có tính kỷ luật cao, có tinh thần tập thể, có tránh nhiệm
với công việc;
- Thực hiện tốt công tác an toàn, phòng chống cháy nổ và vệ sinh công
nghiệp.
III. NỘI DUNG MÔ ĐUN
Thời gian
TT Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm
số thuyết hành tra
Bài 1: Những kiến thức cơ bản về
1 2 2 0 0
hàn khí
1. Thực chất, đặc điểm và phạm vi 0,5
ứng dụng của phương pháp hàn khí
2. Thiết bị, dụng cụ dùng cho hàn khí 0,5
3. Chế độ hàn 0,5
4. Kỹ thuật hàn khí 0,5
2 Bài 2: Vận hành thiết bị hàn khí 2 1 1 0
1. Lắp đặt thiết bị hàn khí
2. Điều chỉnh áp suất khí 1
3. Cách tạo ngọn lửa hàn
4. Thực hành 1
3
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
3 Bài 3: Hàn giáp mối không vát mép
20 1 18 1
ở trí bằng (1G)
1. Liên kết giáp mối không vát mép ở
vị trí bằng (1G)
0,5
2. Chế độ hàn
3. Kỹ thuật hàn
4. Bài tập ứng dụng 0,5 18
5. Kiểm tra 1 1
Bài 4 : Hàn góc không vát mép ở vị
4 16 1 14 1
trí bằng (1F)
1. Liên kết hàn góc không vát mép ở
vị trí bằng (1F)
0,5
2. Chế độ hàn
3. Kỹ thuật hàn
4. Bài tập ứng dụng 0,5 14
5. Kiểm tra 1 1
Bài 5 : Hàn nối ống ở vị trí bằng
5 20 1 18 1
(1G)
1. Liên kết hàn nối ống ở trí bằng
(1G)
0,5
2. Chế độ hàn
3. Kỹ thuật hàn
4. Bài tập ứng dụng 0,5 18
5. Kiểm tra 1
Cộng 60 6 51 3
4
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
BÀI 1: NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN KHI HÀN KHÍ
Mã bài:21.1
Mục tiêu:
- Trình bày được thực chất, đặc điểm và phạm vi ứng dụng của phương
pháp hàn khí;
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của mỏ hàn khí;
- Phân biệt được các kiểu ngọn lửa hàn khí;
- Trình bày được kỹ thuật hàn khí ở các vị trí hàn;
- Thực hiện tốt công tác an toàn, phòng chống cháy nổ và vệ sinh công
nghiệp.
Nội dung
1. Thực chất, đặc điểm và phạm vi ứng dụng
1.1. Thực chất
- Hàn khí là quá trình nung nóng kim loại chỗ cần nối và que hàn đến trạng
thái hàn (nóng chảy) bằng ngọn lửa của khí cháy với ôxi.
1.2. Đặc điểm.
- Có thể hàn được nhiều loại kim loại và hợp kim (gang, đồng, nhôm, thép ... )
- Hàn được các chi tiết mỏng và các loại vật liệu có nhiệt độ nóng chảy thấp.
- Năng suất thấp, vật hàn bị nung nóng nhiều nên dễ cong vênh.
- Năng suất và chất lượng hàn khí không cao, vùng ảnh hưởng nhiệt lớn, thiết bị
phức tạp và nguy hiểm hơn các phương pháp hàn khác.
1.3. Ứng dụng.
Hàn khí dùng nhiều khi hàn các vật hàn có chiều dày nhỏ, chế tạo và sửa
chữa các chi tiết mỏng, sửa chữa các chi tiết đúc bằng gang, đồng thanh, nhôm,
magiê, hàn nối các ống có đường kính nhỏ và trung bình. Hàn các chi tiết bằng
kim loại màu, hàn vảy kim loại, hàn đắp hợp kim cứng v.v...
2. Thiết bị, dụng cụ dùng cho hàn khí:
2.1. Thiết bị hàn khí
5
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
Hình 1.1 Thiết bị hàn khí
1. Bình chứa ôxy,2. Bình chứa axêtylen,3. Van giảm áp, 4.Khóa bảo hiểm
5. Ống dẫn khí, 6. Mỏ hàn,
2.1.1. Bình chứa khí.
Để bảo quản, vận chuyển các loại khí, người ta sử dụng các loại bình chứa với
dung tích khác nhau. Trong sản xuất hàn và cắt kim loại, được dùng nhiều nhất
là loại bình thép có dung tích 40 lít và chịu được áp suất tới 200at. Mặt ngoài
bình có sơn màu xanh là bình oxi; sơn màu trắng là bình chứa axêtylen; sơn màu
đen là khí không cháy.....và trên cổ bình có ghi ký hiệu loại khí.
Bình chứa dung tích 40 lít có kích thước như sau:
Đường kính ngoài: 219 mm
Chiều dài phần vỏ bình: 1390 mm
Chiều dày thành bình (đối với loại 200at): 9,3 mm
Khối lượng bình: 60 kg
Khí ooxxi thường được nạp vào bình chứa dưới áp suất tối đa là 150at; khí
axetylen tối đa là 16at. Để ngăn ngừa guy cơ nổ của khí axetylen, người ta cho
vào bình các chất bọt xốp tẩm axeton là loại dung môi tốt cho sự hòa tan của
axety len.
6
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
2.1.2. Mỏ hàn
Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo mỏ hàn khí
a/ Mỏ hàn kiểu hút, b/ Mỏ hàn đẳng áp.
1. Dây dẫn khí C2H2, 2. Dây dẫn khí ôxy, 3. Van điều chỉnh C2H2,
4. Van điều chỉnh ôxy, 5. Buồng hút, 6. Đầu mỏ hàn
Mỏ hàn kiểu tự hút (H.1.2a) sử dụng khi hàn với áp suất khí C2H2 thấp và
trung bình. Khí C2H2 (áp suất 0,01÷1,2at) được dẫn vào qua ống (1), còn khí ôxy
(áp suất 1÷4at) được dẫn vào qua ống (2). Khi dòng ôxy phun ra đầu miệng
phun (5) với tốc độ lớn tạo nên một vùng chân không hút khí C 2H2 theo ra mỏ
hàn. Hỗn hợp tiếp tục được hòa trộn trong buồng (5), sau đó theo ống dẫn (6) ra
miệng mỏ hàn và được đốt cháy tạo thành ngọn lửa hàn. Điều chỉnh lượng khí
ôxy và C2H2 nhờ các van (3) và (4). Nhược điểm của mỏ hàn tự hút là thành
phần hỗn hợp khí cháy không ổn định.
Mỏ hàn đẳng áp dùng khi hàn với áp lực khí C2H2 trung bình. Khí ôxy và
C2H2 được phun vào buồng trộn với áp suất bằng nhau (0,5÷1at) hòa trộn trong
ống dẫn của mỏ hàn, đi ra miệng mỏ hàn để đốt cháy tạo thành ngọn lửa.
2.1.3. Van giảm áp:
a - Tác dụng và vị trí của van giảm áp: Van giảm áp lắp ngay sau nguồn
khí và có tác dụng:
- Làm giảm áp suất của chất khí đến mức quy định
- Giữ cho áp suất đó không thay đổi trong suốt quá trình làm việc.
- Đều chỉnh áp suất khí ra.
- Van giảm áp cho khí O2 có thể điều chỉnh áp suất khí O2 từ 150 at xuống
khoảng 1 ÷ 1,5at.
- Van giảm áp cho khí C2H2 có thể điều chỉnh áp suất khí C2H2 15 at
xuống khoảng 0,05 ÷ 1,5at.
7
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
b - Van giảm áp đơn cấp: Có nhiều loại van giảm áp khác nhau nhưng
nguyên lý chung của các bộ phận chính thì giống nhau .
- Cấu tạo: 1 2 3 4 5 6 7
1
2
1
1
8
1
0 9
Hình 1.3: Van giảm áp đơn cấp
1. Ống dẫn khí vào buồng áp suất cao 7. Đồng hồ đo áp suất thấp
2. Đồng hồ đo áp suất cao 8. Buồng áp suất thấp
3. Lò xo trên 9. Lò xo dưới
4. Buồng áp suất cao 10. Vít điều chỉnh
5. Nắp van 11. Màng cao su
6. Van an toàn 12. Thanh chống.
- Hoạt động:
Khí nén có áp suất cao từ bình chứa khí theo ống số (1) vào buồng áp suất cao
số (4), áp suất trong buồng áp suất cao được đo bằng đồng hồ số (2). Nhờ khe
hở dưới nắp van số (5) khí sẽ đi xuống buồng áp suất thấp (8), với áp suất được
xác định theo đồng hồ đo áp suất thấp số (7), rồi đi ra mỏ hàn, mỏ cắt.
Ban đầu ta nhìn vào đồng hồ số (7) để điều chỉnh thể tích trong buồng áp suất
thấp (8) để có áp suất yêu cầu bằng cách điều chỉnh màng cao su (11) nhờ vít
(10) thông qua lò xo (9).
Khi tiến hành hàn áp suất ở buồng (8) giảm xuống thì lò xo (9) sẽ nâng màng
cao su (11), đẩy thanh chống (12) và nắp van (5) lên làm cho thể tích buồng (8)
thu hẹp lại, đồng thời lúc đó cửa van (5) mở rộng ra, lượng khí từ buồng áp suất
cao (4) sẽ đi xuống nhiều hơn, do đó áp suất ở trong buồng (8) lại tăng lên tới
mức yêu cầu. Ngược lại, nếu áp suất ở buồng (8) vì một lý do nào đó tăng lên,
lúc đó màng cao su (11) sẽ nén lò xo (9) lại, kéo thanh chống (12) và nắp van (5)
xuống làm cho cửa van (5) thu hẹp lại, khí từ buồng (4) đi xuống ít hơn và áp
8
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
suất trong buồng (8) lại được giảm tới mức yêu cầu. Trường hợp áp suất của khí
trong buồng (8) tăng lên quá mức làm màng cao su không thể ép được lò xo (9)
xuống được nữa thì van an toàn (6) sẽ mở và khí được thoát ra ngoài.
Vì chiều mở của van (5) ngược với chiều đi vào của dòng khí nên ta gọi loại
van này là van giảm áp tác dụng nghịch.
2.1.4. Thiết bị ngăn lửa tạt lại:
Là dụng cụ ngăn lửa chủ yếu do ngọn lửa hoặc khí Ôxi đi ngược từ mỏ
hàn hay mỏ cắt vào máy sinh khí C2H2 bắt buộc phải có thiết bị ngăn lửa tạt lại .
Hiện nay chúng ta đang dùng loại mỏ hàn hoặc cắt kiểu hút, nghĩa là áp
suất của khí O2 cao hơn áp khí C2H2 rất nhiều ( áp suất O2 từ 3 ÷ 14at, áp suất
khí C2H2 từ 0,01 ÷ 1,5at ). Trường hợp mỏ hàn bị tắc hoặc bị nổ khí O2 và ngọn
lửa sẽ đi ngược lại. Hiện tượng đó xảy ra khi tốc độ cháy hỗn hợp O2 + C2H2 lớn
hơn tốc độ khí cung cấp.
Tốc độ khí cung cấp càng giảm khi: tăng đường kính lỗ mỏ hàn giảm lực
và tiêu hao khí, ống dẫn bị tắc ....
Tốc độ cháy càng tăng khi; Tăng lượng O2 nhiệt độ khí cao, môi trường
hàn khô ráo và nhiệt độ cao .... Thiết bị ngăn lửa tạt lại có nhiệm vụ dập tắt ngọn
lửa không cho khí cháy vào máy sinh khí. Yêu cầu chủ yếu của nó là :
- Ngăn cản ngọn lửa trở vào và xả hỗn hợp chạy ra ngoài .
- Có độ bền ở áp suất cao khi khí cháy đi qua bình.
- Giảm khả năng cản thuỷ lực dòng khí.
- Dễ kiểm tra, dễ rửa , dễ sửa chữa.
Thiết bị ngăn lửa tạt lại được chia làm hai loại:
a - Thiết bị ngăn lửa tạt lại kiểu khô.
Hình1.4 Thiết bị ngăn lửa tạt lại kiểu khô
Cấu tạo gồm vỏ thép (1) trong đặt thỏi hình trụ (2) bắt bọt sứ . Hai mặt
của vỏ thép cặp hai nắp 3 và giữa lót cao su . Khi ngọn lửa bị tạt vào thì lập tức
bị dập tắt
9
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
b - Thiết bị ngăn lửa kiểu dùng chất lỏng,
Hình1.5 Thiết bị ngăn lửa tạt lại kiểu ướt
Hoạt động bình thường: Khí từ bình sinh khí qua ống 3 đi quan van 5 chui qua
nước và ra van 4 đến mỏ cắt.
Khi có hỗn hợp khí tạt lại: Hỗn hợp nổ làm tăng áp suất trong bình làm nén
nước nên viên bi 5 đóng lại không để hỗn hợp nổ đi qua và dập tắt ngọn lửa.
2.1.5. Ống dẫn khí
Ống dẫn khí oxy và axetylen ra mỏ hàn yêu cầu phải đủ độ bền, chịu được áp
suất khí ( áp suất làm việc của ống dẫn khí oxy được tính là 10at, còn đối với
axetylen là 3at), đủ mềm nhưng không dễ bị gập và có đường kính trong phù
hợp với lượng tiêu hao khí đã được xác định.
Ống dẫn thường chế tạo bằng vải lót cao su, chiều dày lớp cao su bên trong
không nhỏ hơn 2mm và bên ngoài không nhỏ hơn 1mm. Thường dùng nhất là
loại ống có đường kính trong 9,5 mm với chiều dài từ 15 đến 25m.
10
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
2.2. Dụng cụ
Hình1.6 Dụng cụ hàn khí
Hình1.7 Dụng cụ làm sạch mỏ hàn khí
2.3. Vật liệu hàn khí.
Vật liệu hàn khí bao gồm que hàn, các loại khí cháy khí (nhưng phổ biến là khí
axetylen C2H2), khí Ôxy kỹ thuật.
2.3.1. Ôxy:
Ôxy là loại khí không màu, không mùi, không vị, không độc không thể tự
bốc cháy. Hầu hết các phản ứng cháy toả nhiệt đều có sự tham gia của Ôxy, do
đó cần đặc biệt chú ý đến các tính chất sau đây:
11
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
- Trong không khí có khoảng 21% khí Ôxy và 69% khí Nitơ (tính theo thể
tích)
Nếu lượng Ôxy tăng lên sẽ làm tăng khả năng bắt cháy, tốc độ bắt cháy và
làm giảm nhiệt độ cháy.
Trong công nghiệp khí Ôxy nguyên chất được điều chế từ không khí
(phương pháp điều chế là biến khí Ôxy thành thể lỏng). Người ta lợi dụng điểm
sôi khác nhau của Ôxy và Nitơ để chưng cất lấy Ôxy, điểm sôi của Nitơ (-
1960C), của Ôxy (-1830C). Sau đó khí nén ôxy ở áp suất cao rồi chứa trong các
bình vỏ thép có dung tích 40 lít, áp suất 150at (Chứa khoảng 6000 - 10000 lít
O2). Khi điều chế Ôxy như vậy sẽ có độ nguyên chất đạt 98 ÷ 99,5% .
* Chú ý : Để đảm bảo cho người và trang thiết bị, Ôxy phải được dùng
đúng mục đích, không được phép dùng Ôxy để: cải thiện chất lượng không khí
trong phòng và bồn chứa, thổi sạch bụi bẩn ở quần áo bảo hộ lao động và làm
mát cơ thể khi nóng.
Các phần nối và làm kín của thiết bị Ôxy các ống dẫn Ôxy không dính
dầu, mỡ, bụi bẩn, sơn các chất béo,... Do các chất này có thể kết hợp với Ôxy rò
rỉ tạo thành hỗn hợp dễ cháy nổ.
Khí hàn gồm O2 kỹ thuật và các loại khí cháy. Khí cháy dùng làm nhiên
liệu lựa chọn dựa trên hai tính chất chính: là tốc độ bắt cháy và công suất ngọn
lửa.
+ Điều chế O2
- Phương pháp chưng cất không khí hóa lỏng
* Hệ thống tách khí cao áp
* Hệ thống tách khí trung áp
* Hệ thống tách khí hạ áp
- Những phương pháp điều chế Ôxy khác
* Điều chế Ôxy bằng phương pháp hoá học.
* Điều chế Ôxy bằng điện phân
* Điều chế Ôxy bằng phương pháp hấp thụ.
* Điều chế Ôxy bằng sinh hóa.
- Những bộ phận chính
* Máy nén khí.
* Bộ phận lọc không khí.
* Thiết bị trao đổi nhiệt.
* Bộ phận tiết lưu và giãn khí.
* Bộ phận chưng cất – tách ly không khí lỏng.
* Bộ phận tồn trữ và chiết nạp.
12
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
- Nguyên tắc an toàn khi sử dụng Ôxy.
* Khi nồng độ Ôxy môi trường lên đến 22%, mọi vật dễ dàng bốc cháy dữ
dội.
Khi có dấu hiệu rò rỉ Ôxy, phải tiến hành thông thoáng và thay quần áo và
các vật liệu dễ cháy.
* Khi tay chân hay quần áo dính dầu mở,cấm vận hành thiết bị trong trạm
và bình, chai chứa Ôxy.
* Kiểm tra các khớp nối trên ống dẫn Ôxy mỗi tháng 1 lần
* Nhà xưởng phải thông thoáng.
* Công nhân chỉ được hút thuốc hay đến gần ngọn lửa trần sau khi ra khỏi
vùng có nồng độ Ôxy cao hơn 30 phút.
2.3.2. Khí Axêtylen:
Trong công nghiệp dùng khí (C2H2) làm nhiên liệu hàn và cắt kim loại.
C2H2 là chất khí không màu, có mùi đặc biệt, nếu hít phải nhiều hơi (C2H2) sẽ bị
váng đầu buồn nôn và có thể trúng độc. C2H2 nhẹ hơn không khí và rất dễ hoà
tan trong các chất lỏng nhất là Axêtôn. Ngọn lửa khí C2H2 kết hợp với O2
nguyên chất có từ 30500C 31500C. Axêtylen là một chất khí nổ nguy hiểm.
Trong những trường hợp sau đây khí (C2H2) có thể nổ :
1- Khi nhiệt độ 450 5000C và áp suất cao quá 1,5at.
2- Khí C2H2 hỗn hợp với O2 ở nhiệt độ từ 3000c trở lên và dưới áp suất
khí quyển. Hỗn hợp nổ trong phạm vi tỷ lệ từ 2,3 93% khí C2H2 và nổ mạnh
nhất khi khoảng 30% khí C2H2..
3- Khí C2H2 hỗn hợp với không khí theo tỷ lệ 2,3 ÷ 81% khí C2H2 (cùng
với nhiệt độ và áp suất như trên). Khí C2H2 chiếm 7 - 13% trong hỗn hợp là nổ
mạnh nhất .
4- Khi cho khí C2H2 tiếp xúc lâu ngày với đồng đỏ và bạc. Vì chất này tác
dụng với nhau sẽ tạo ra Axêtylua-đồng Axêtylua-bạc dễ nổ khi va đập mạnh
hoặc nhiệt độ tăng cao.
5- Khi nhiệt độ của bã đất đèn ở khu vực phản ứng quá 800c hoặc nhiệt độ
của C2H2 cao quá 900c.
Trong công nghiệp điều chế khí C2H2 bằng cách dùng nước phân huỷ đất
đèn (CaC2) trong các máy sinh khí (C2H2):
CaC2+ 2H2O = C2H2 + Ca(OH)2 +Q
Khí C2H2 điều chế như vậy thường lẫn nhiều tạp chất có hại như:
Sunfuhyđrô (SH2), amôniắc (NH3), phốtphohyđrô (PH3), chúng làm cho khí
13
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
C2H2 có mùi đặc biệt và làm giảm chất lượng mối hàn, ngoài ra trong khí C2H2
còn có hơi nước, không khí và các tạp chất như bột vôi, bột than,... Hàn lượng
PH3 trong khí C2H2 không quá 0,06%.
Khí hàn hoặc cắt kim loại người ta có thể dùng máy sinh khí di động đặt
gần chỗ hàn, cắt, hoặc dùng đường ống dẫn khí C2H2 từ trạm sinh khí cố định.
Ngoài ra dùng các bình chứa khí C2H2 đã nạp sẵn để hàn - cắt, bình chứa khí
C2H2 bằng thép có dung tích 40 lít, bên trong bình chứa dầy xốp và dùng axêtôn
làm dung môi hoà tan. Áp suất tối đa khí C2H2 ở trong là 16at.
Axêtylen được sử dụng rộng rãi do tốc độ bắt cháy và công suất ngọn lửa
cao nhất, nhiệt độ của ngọn lửa có thể đạt tới 3200 0C và có vùng hoàn nguyên
tốt hơn các loại khí nhiên liệu khác vì thế ta chỉ nghiên cứu khí C 2H2 và O2. Các
loại khí nhiên liệu khác (C2H4; C6H6 ; hơi xăng dầu ...) có tính chất về khả năng
tự bốc cháy, nhiệt giải phóng từ phản ứng cháy tương tự Axêtylen nhưng nhiệt
độ thấp hơn, nguy cơ cháy nổ thấp hơn, bảo quản dễ dàng hơn chi phí thấp hơn
nhưng do công suất nguồn nhiệt và năng suất lao động thường thấp hơn, nên ít
sử dụng.
3. Chế dộ hàn
3.1. Đường kính que hàn.
Que hàn phụ dùng để hàn phải thoả mãn các yêu cầu như: có đường kính tỷ lệ
với chiều dày chi tiết hàn; bề mặt phải sạch( không gỉ, không dính dầu mỡ và
các chất bẩn khác); ít gây ra hiện tượng bắn túe kim loại lỏng ra khỏi vũng hàn;
không chứa các chất phi kim và dễ tạo thành các bọt khí trong kim loại mối hàn.
Ta có thể dùng công thức thực nghiệm sau:
+ Hàn trái: d = S/2 + 1 (mm)
+ Hàn phải: d = S/2 (mm)
(d - Đường kính que hàn; s - Chiều dày chi tiết hàn)
3.2. Công suất ngọn lửa
Công suất ngọn lửa hàn tính bằng lượng tiêu hao khí trong một giờ, phụ
thuộc vào chiều dày và tính chất lý nhiệt của kim loại. Kim loại càng dày, nhiệt
độ chảy, tính dẫn nhiệt càng cao thì công suất ngọn lửa càng lớn. Khi hàn thép ít
cacbon và thép hợp kim thấp, lượng C2H2 tiêu hao trong một giờ tính theo công
thức sau:
+ Hàn trái: VC2H2 = (100 120) S ( lít/giờ);
+ Hàn phải: VC2H2 = (120 150) S ( lít/giờ);
S - Chiều dày chi tiết (mm)
3.3. Góc nghiêng mỏ hàn
Góc nghiêng của mỏ hàn so với bề mặt chi tiết hàn phụ thuộc chủ yếu vào
chiều dày và tính chất lý nhiệt của kim loại hàn. Chiều dày càng lớn, góc
nghiêng càng phải lớn.
14
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
Hình 1.8. Góc nghiêng mỏ hàn phụ thuộc vào chiều dày vật liệu.
Góc nghiêng mỏ hàn có thể thay đổi trong quá trình hàn. Lúc đầu, để nung
nóng kim loại được tốt và hình thành mối hàn nhanh, góc nghiêng mỏ hàn từ 80 0
900. Trong quá trình hàn được thay đổi cho phù hợp với chiều dày và tính chất
của kim loại. Lúc gần kết thúc, để mối hàn được điền đầy và tránh sự chảy của
kim loại, phải giảm góc nghiêng của mỏ hàn xuống. Lúc đó ngọn lửa gần như
trượt trên bề mặt chi tiết.
Hình 1.9: Góc nghiêng mỏ hàn ở các vị trí khác nhau.
3.4. Chuyển động của mỏ hàn và que hàn:
Chuyển động của mỏ hàn và que hàn ảnh hưởng rất lớn đến sự tạo thành
mối hàn. Căn cứ vào vị trí mối hàn trong không gian, chiều dày vật hàn, yêu cầu
kích thước của mối hàn để chọn chuyển động của mỏ hàn và que hàn cho hợp lý.
Để hàn mối hàn sấp bằng phương pháp hàn trái ( không vát mép) khi
chiều dày nhỏ hơn 3mm hoặc khi hàn vật tương đối dày bằng phương pháp hàn
phải ( vát mép hoặc không vát mép) chuyển động của mỏ hàn và que hàn thường
dùng nhất như hình sau:
1
1. Chuyển động của mỏ hàn
2 2. Chuyển động của que hàn
Hình 1.10: Kiểu dao động của mỏ hàn và que hàn phụ
15
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
4. Kỹ thuật hàn khí
4.1.Kỹ thuật hàn phải.
Hình 1.11: Hàn phải
Đặc điểm của phương pháp này là ngọn lửa luôn luôn hướng vào bể hàn
nên hầu hết nhiệt lượng tập trung vào làm chảy kim loại vật hàn. Trong quá trình
hàn do áp suất của ngọn lửa mà kim loại của bể hàn luôn luôn được xáo trộn đều
tạo điều kiện cho xỉ nổi lên tốt hơn. Mặt khác do ngọn lửa bao bọc lên bể hàn
nên mối hàn được bảo vệ tốt hơn, nguội chậm và giảm được ứng suất và biến
dạng do quá trình hàn gây ra.
Phương pháp này thường để hàn các chi tiết có ≥ 5mm hoặc những vật
có nhiệt độ nóng chảy cao.
4.2.Kỹ thuật hàn trái.
Hình1.12: Hàn trái
Phương pháp này có đặc điểm hầu như ngược lại với phương pháp hàn
phải trong quá trình hàn ngọn lửa không hướng trực tiếp vào bể hàn, do đó ngọn
lửa tập trung vào đây ít hơn. Bể hàn ít được sáo trộn nhiều và xỉ khó nổi lên hơn.
Ngoài ra điều kiện bảo vệ mối hàn không tốt, tốc độ nguội của kim loại lớn ứng
suất và biến dạng sinh ra lớn hơn so với phương pháp hàn phải. Tuy nhiên trong
phương pháp hàn trái người thợ hàn rất dễ quan sát mép vật hàn vì thế mối hàn
đều, đẹp năng suất cao.
- Phương pháp này thường để hàn các chi tiết có < 5mm hoặc những
vật liệu có nhiêt độ nóng chảy thấp.
16
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
- Thực tế chứng minh vật hàn có 5mm dùng phương pháp hàn phải.
- Chọn phương pháp hàn tuỳ thuộc vào vị trí mối hàn trong không gian.
Khi hàn bằng có thể hàn phải hoặc trái tùy thuộc theo chiều dày vật hàn. Khi hàn
đứng từ dưới lên nên hàn trái những vật hàn có > 8mm nên hàn phải. Khi hàn
ngang nên hàn phải vì ngọn lửa hàn hướng trực tiếp vào mối hàn và có tác dụng
giữ giọt kim loại không bị rơi. Khi hàn trần tốt nhất hàn trái.
5. An toàn phòng chống cháy nổ
5.1. An toàn đối với người thợ
- Nơi làm việc phải được che chắn bằng vật liệu không cháy.
- Bình chứa khí phải cách ngọn lửa ít nhất 10m.
- Các bình chứa khí phải cách nhau ít nhất 5m.
- Không được để các bình khí gần nguồn lửa, chất gây cháy, nổ ( dầu, mỡ,
chất dễ cháy….).
- Vận chuyển các bình chứa khí phải nhẹ nhàng tránh va chạm mạnh.
- Không được hàn cắt các bình có dầu, mỡ, áp suất cao…
- Khi hàn phải đeo kính phòng xỉ hàn bắn vào mắt gây tai nạn.
- Không làm việc trong trời mưa.
- Không làm việc ở độ cao khi có gió to.
- Khi hàn ở độ cao, độ sâu phải có thợ phụ
- Khi làm việc ở trên cao phải đeo dây an toàn và giây khí phải buộc vào giá
cố định không được khoác vào người.
- Khi làm trong thùng kín thì sau một thời gian nhất định phải ra ngoài để hô
hấp.
5.2. An toàn khi vận hành thiết bị hàn
- Mỏ hàn, van giảm áp, ống dẫn khí cần phải xắp xếp riêng cho từng công
nhân, trước khi sử dụng phải kiểm tra lại, kiểm tra độ bền, độ kín của ống dẫn
khí tới mỏ hàn mỏ cắt.
- Cấm không được hàn và cắt khi thiết bị không kín.
- Không được sử dụng thiết bị chưa đựợc thử nghiệm.
- Cấm không sử dụng các chai bị móp, hở khí.
- Không được dùng dụng cụ có dầu mỡ để mở.
- Cấm vận chuyển chai O2, và chai C2H2 trên cùng một xe.
- ở nơi làm việc phải được đặt thẳng đứng và cố định bằng đai.
- Khi làm việc ngoài trời phải được che chắn không đẻ cho ánh sáng chiếu
vào.
- Vận chuyển các bình chứa khí phải nhẹ nhàng tránh va chạm mạnh.
Câu hỏi ôn tập:
Câu 1: Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của mỏ hàn khí kiểu hút.
Câu 2: Nêu cấu tạo và nguyên lý làm việc của van giáp áp?
Câu 3: Phân tích các thông số của chế độ hàn khí?
Câu 4: Trình bày kỹ thuật hàn khí bằng phương pháp hàn phải và hàn trái?
17
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
Bài 2: VẬN HÀNH THIẾT BỊ HÀN KHÍ
Mã bài:21.2
Mục tiêu:
- Lắp ráp được thiết bị hàn khí đạt yêu cầu kỹ thuật;
- Điều chỉnh áp suất khí phù hợp với chiều dày và tính chất của vật liệu hàn;
- Kiểm tra được độ kín, độ an toàn của thiết bị hàn khí trước khi tiến hành hàn;
- Lấy và điều chỉnh được các kiểu ngọn lửa hàn khí;
- Thực hiện tốt công tác an toàn, phòng chống cháy nổ và vệ sinh công nghiệp.
Nội dung:
1. Lắp đặt thiết bị hàn khí.
- Thổi sạch các thiết bị trước khi lắp đặt.
Hình 2.1. Xả khí trước khi lắp van giảm áp
Sau một thời gian làm việc các thiết bị hàn khí như mỏ hàn, các ống dẫn
khí,… thường bị bụi, xỉ hàn bắn vào làm tắc mỏ hoặc đường ống vì thế trước khi
lắp đặt thiết bị ta cần vệ sinh sạch sẽ các thiết bị.
- Lắp van giảm áp vào bình khí
Hình 2.2: Lắp van giảm áp vào bình khí axetylen.
18
- Trường cao đẳng cơ điện xây dựng Việt Xô Giáo trình Hàn khí
Hình 2.3: Lắp van giảm áp vào bình khí oxi.
Vặn nút điều chỉnh áp suất trên van giảm áp ngược chiều kim đồng hồ cho tới
khi nào thấy lỏng tay mới thôi. Van axetylen không có ren vặn phải dùng gông.
Khi dùng gông phải có miếng đệm bằng da để đảm bảo kín khí.
- Lắp ống dẫn vào mỏ hàn và van giảm áp.
Ống và đầu dẫn khí ôxy có màu xanh, ống dẫn khí nhiên liệu có màu đỏ
hoặc nâu. Hai ống này có ren ngược chiều nhau. Khí ôxy có ren phải, khí nhiên
liệu ren trái. Đầu ống phải dùng đai hãm để giữ chặt.
- Mở van bình khí.
Khi mở phải nhẹ nhàng, tránh mở đột ngột
Hình 2.4: Mở van bình khí.
2. Điều chỉnh áp suất hàn khí.
Điều chỉnh áp suất khí, kiểm tra hệ thống
19
nguon tai.lieu . vn
