Xem mẫu
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ
---------o0o---------
GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN: HÀN VẢY
NGHỀ: HÀN
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ- … ngày….tháng….năm .........
của……………………………….
Ninh Bình, năm 2019
Trang 1
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
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 được 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
Nước ta đang bước vào thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa nhằm đưa
Việt Nam trở thành nước công nghiệp, hiện đại. Trong sự nghiệp cách mạng to
lớn đó thì công tác đào tạo nguồn nhân lực đóng vai trò then chốt. Thực tế những
gần đây, công tác đào tạo nghề nói chung, và đào tạo nghề hàn nói riêng không
ngừng phát triển và mở rộng. Dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số
lượng và chất lượng. Song song với nhiệm vụ đổi mới toàn diện giáo dục thì việc
các trường dạy nghề biên soạn lại chương trình đào tạo nhằm đáp ứng yêu cầu
thực tiễn của xã hội là điều tất yếu.
Chương trình khung nghề hàn đã được xây dựng trên cơ sở chương trình
khung quốc gia và trên cơ sở dữ liệu phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề được kết
cấu theo các môđun. Để tạo điều kiện thuận lợi cho các cơ sở dạy nghề trong quá
trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo theo các môđun đào
tạo nghề là cấp thiết hiện nay.
Giáo trình môđun: Hàn vảy là môđun đào tạo nghề được biên soạn theo
hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành. Trong quá trình thực hiện, nhóm biên
soạn đã tham khảo nhiều tài liệu công nghệ hàn của các tác giả trong và ngoài
nước, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất.
Mặc dù có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết,
rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được hoàn thiện
hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Ninh Bình, ngày tháng 6 năm 2019
Biên soạn
Nguyễn Văn Thanh
Trang 1
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU .................................................................................................. 1
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN ...................................................................................... 3
Bài 1. Những kiến thức cơ bản khi hàn vảy .......................................................... 4
Giới thiệu: ............................................................................................................ 4
Mục tiêu của bài: ................................................................................................. 4
Nội dung chính. .................................................................................................... 4
1. Thực chất, đặc điểm và ứng dụng của hàn vảy ................................................. 4
2. Phân loại phương pháp hàn vảy ........................................................................ 5
3. Vật liệu hàn ....................................................................................................... 5
4. Thiết bị, dụng cụ dùng trong hàn vảy ............................................................. 10
Bài 2. Hàn vảy mềm ............................................................................................ 14
Giới thiệu: .......................................................................................................... 14
Mục tiêu của bài: ............................................................................................... 14
Nội dung chính ................................................................................................... 14
1. Khái quát về hàn vảy mềm .............................................................................. 14
2. Kỹ thuật hàn vảy mềm .................................................................................... 14
3. Bài tập ứng dụng ............................................................................................. 17
Bài 3. Hàn vảy cứng ............................................................................................ 19
Giới thiệu: .......................................................................................................... 19
Mục tiêu của bài: ............................................................................................... 19
Nội dung chính ................................................................................................... 19
1. Khái quát về hàn vảy cứng .............................................................................. 19
2. Ngọn lửa hàn vảy cứng ................................................................................... 19
3. Kỹ thuật hàn vảy cứng .................................................................................... 21
4. Bài tập ứng dụng ............................................................................................. 23
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 26
Trang 2
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN
Tên mô đun: Hàn vảy
Thời gian thực hiện mô đun: 60 giờ; (Lý thuyết: 07 giờ, Thực hành: 49 giờ,
Kiểm tra: 4giờ)
I. Vị trí, tính chất của mô đun:
- Vị trí: Mô đun này được bố trí sau các môn học MH08 đến MH13.
- Tính chất: Là mô đun chuyên nghề.
II. Mục tiêu mô đun:
- Kiến thức:
+ Trình bày được khái niệm, đặc điểm và ứng dụng của hàn vảy;
+ Giải thích được ký hiệu của vật liệu sử dụng trong hàn vảy;
+ Trình bày cấu tạo chung và chức năng các bộ phận của thiết bị hàn vảy;
+ Trình bày được kỹ thuật hàn vảy mềm bằng mỏ hàn điện;
+ Trình bày được kỹ thuật hàn vảy cứng bằng mỏ hàn khí;
- Kỹ năng:
+ Chuẩn bị được vật liệu hàn theo quy định;
+ Vận hành thành thạo thiết bị hàn vảy;
+ Điều chỉnh được chế độ hàn phù hợp với tính chất của vật liệu hàn;
+ Thực hiện hàn vảy bằng các thiết bị 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.
+ Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, có khả năng làm
việc độc lập và theo nhóm tốt;
III. Nội dung mô đun:
Thời gian (giờ)
Số Trong đó
Tên các bài trong mô đun Tổng
TT Lý Thực Kiểm
số
thuyết hành tra
1 Bài 1. Những kiến thức cơ bản khi hàn vảy 4 4 0 0
1. Thực chất, đặc điểm và ứng dụng của
0,5
hàn vảy
2. Phân loại phương pháp hàn vảy 1
3. Vật liệu hàn 2
4. Thiết bị, dụng cụ dùng trong hàn vảy 0,5
2 Bài 2. Hàn vảy mềm 28 1,5 24,5 2
1. Khái quát về hàn vảy mềm
1
2. Kỹ thuật hàn vảy mềm
3. Bài tập ứng dụng 0,5 24,5 2
3 Bài 3. Hàn vảy cứng 28 1,5 24,5 2
1. Khái quát về hàn vảy cứng
2. Ngọn lửa hàn vảy cứng 1
3. Kỹ thuật hàn vảy cứng
4. Bài tập ứng dụng 0,5 22,5 2
Cộng 60 7 49 4
Trang 3
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
Bài 1. Những kiến thức cơ bản khi hàn vảy
Mã bài: MĐ 31.1
Giới thiệu:
Để biết được bản chất của phương pháp hàn vảy, người học cần hiểu thực chất,
đặc điểm và phạm vi ứng dụng của phương pháp hàn vảy, phân loại và các loại
vật liệu sử dụng trong hàn vảy từ đó biết cách lựa chọn phương pháp hàn vảy và
vật liệu hàn phù hợp với mục đích công việc.
Mục tiêu của bài:
- Trình bày được thực chất, đặc điểm, phạm vi ứng dụng của hàn vảy;
- Liệt kê được các loại vảy hàn được sử dụng trong hàn vảy;
- Giải thích được công dụng của thuốc hàn sử dụng trong hàn vảy;
- Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp.
Nội dung chính.
1. Thực chất, đặc điểm và ứng dụng của hàn vảy
1.1. Thực chất
Hàn vảy là phương pháp nối các chi tiết kim loại hoặc hợp kim ở trạng thái
rắn nhờ một kim loại trung gian gọi là vảy hàn (kim loại có nhiệt độ nóng chảy
thấp hơn kim loại chi tiết hàn). Sự hình thành mối hàn ở đây chủ yếu dựa vào quá
trình hòa tan và khuếch tán của vảy hàn (do vảy hàn chảy) vào kim loại vật hàn ở
chỗ nối cho đến khi vảy hàn đông đặc.
Hàn vảy là phương pháp hàn đặc biệt vì độ nóng chảy của kim loại đắp phải
nhỏ hơn kim loại hàn và kim loại đắp không cùng tính chất với vật hàn. Từ xa xưa
do khoa học chưa phát triển người ta sử dụng lò rèn là chính, vì không thể làm
chủ đường hàn với các kim loại mỏng khi hàn trên lò. Do đó người xưa dùng thau
hàn hay còn gọi là hợp kim của đồng với kẽm, sau khi đúc thành thỏi người ta
giũa ra lấy mạt để hàn cùng với hàn the. Do để mặt thau dưới ánh sáng mặt trời
có hình lấp lánh như vảy cá từ đó xuất hiện từ hàn vảy thau.
1.2. Đặc điểm
- Có tính kinh tế cao.
- Do không gây ra sự thay đổi thành phần hóa học của kim loại vật hàn, vùng
ảnh hưởng nhiệt không có, do vậy vật hàn không bị biến dạng.
- Có thể hàn được kết cấu phức tạp mà các phương pháp hàn khác khó thực hiện
được.
- Có khả năng hàn được các kim loại khác nhau.
- Năng suất hàn cao không đòi hỏi công nhân bậc cao.
- Hàn vảy có thể tiến hành trong lò có khí bảo vệ, máy hàn trong chân không
hoặc trong lò muối, do đó không yêu cầu thuốc hàn.
- Với phương pháp hàn này thì chi tiết nhỏ gọn, bề mặt mối hàn phẳng, đẹp.
- Sau khi hàn vảy không cần gia công cơ khí. Chi tiết hàn vảy không có ứng
suất cục bộ như hàn bằng các phương pháp hàn khác.
- Trong sản xuất hàng khối, tất cả các chi tiết hàn đều có chất lượng giống
nhau.
- Phương pháp hàn vảy có thể nâng cao năng suất lao động, đặc biệt là trong
sản xuất hàng khối, những sản phẩm hàn nhiều mối hàn cùng một lúc.
Trang 4
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
1.3. Ứng dụng
Hàn vảy là một phương pháp hàn đơn giản được sử dụng rộng rãi trong các
ngành kỹ thuật điện, radio, hàn dụng cụ cắt kim loại, dụng cụ nhiệt, dụng cụ gia
đình…
2. Phân loại phương pháp hàn vảy
2.1. Hàn vảy mềm
Là các phương pháp hàn mà nhiệt độ nóng chảy của vảy hàn thường nhỏ hơn 4500C.
Ở đây phổ biến nhất là hàn vảy thiếc, hoặc hàn vảy bằng phương pháp nhúng…
2.2. Hàn vảy cứng
Hàn vảy cứng có rất nhiều phương pháp khác nhau như hàn vảy trong lò; Hàn
vảy bằng điện trở; Hàn vảy bằng ngọn lửa hàn khí. Thông thường trong hàn vảy
cứng nhiệt độ nóng chảy của vảy hàn lớn hơn 4500C.
Hình 1. 1. Mối hàn vảy cứng
3. Vật liệu hàn
3.1. Thuốc hàn
a. Đặc điểm của thuốc hàn.
Thuốc hàn vẩy có nhiệm vụ làm sạch lớp ô xít và các chất bẩn khác trong vẩy
hàn và kim loại vật hàn, đồng thời tạo khả năng tốt cho kim loại vẩy hàn thẩm thấu
vào kim loại vật hàn, giảm được sức căng bề mặt của kim loại nóng chảy.
Thuốc hàn để hàn vẩy mềm cần phải thỏa mãn những yêu cầu sau:
- Tạo điều kiện tốt cho việc khuếch tán vẩy hàn vào trong bề mặt kim loại vật
hàn .
- Bảo vệ được bề mặt kim loại vạt hàn và vẩy hàn nóng chảy không bị ô xy hóa
trong quá trình hàn.
- Hòa tan được lớp ô xít trên bề mặt kim loại vật hàn và vẩy hàn.
- Bảo vệ được tính chất kim loại khi hàn và không làm thay đổi thành phần của
nó khi nung nóng.
- Không gây nên hiện tượng ăn mòn mối hàn.
- Không sinh ra những khí có hại khi nung nóng.
- Bảo đảm giá thành hạ, đơn giản và dễ chế tạo.
b. Phân loại thuốc hàn.
Hiện nay có rất nhiều loại thuốc hàn ở thể rắn, thể lỏng và cả thể khí nữa. Tùy
theo vẩy hàn trong khi hàn mà sử dụng thuốc hàn cho thích hợp.
- Thuốc hàn dùng khi hàn vẩy hàn mềm:
Trang 5
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
+ Thường là ở thể lỏng, chủ yếu là dung dịch muối Clo. Ví dụ như Clo rua kẽm
(Zncl2), Clo rua a môn, a xítphốtphoríc và các hỗn hợp khác dùng để hàn kim loại
đen, màu như inox hoặc đồng loại này sử dụng ở thể lỏng hoặc bột. với loại thể lỏng
có thể điều chế sẵn hoặc ta điều chế trực tiếp từ kẽm với axit clohydric.
Phương trình phản ứng ; 2HCl + Zn Zncl2 + H2
+ Axítclohydric (HCl ) thường dùng với nồng độ loãng khoảng 20 25 dùng
hàn với loại vật liệu tráng hoặc mạ kẽm. Quá trình pha cần chú ý khi cho axit vào
nước phải từ từ để tránh sảy ra nổ, bắn toé gây tai nạn. Khi pha phải đợi phản ứng
hoàn toàn và kiểm tra đúng nồng độ, đợi đến khi axit nguội rồi mới sử dụng để hàn,
khi hàn song phải làm sạch mối hàn.
Trong trường hợp đặc biệt ta có thể dùng dung dịch như rượu, glixêrin v.v...
Hình 1. 2. Nhựa thông
+ Colopan (nhựa thông) là chất hòa tan hữu cơ, dùng để bảo vệ chi tiết máy.
Trong quá trình hàn thường dùng với hổn hợp 30 colopan và 70 rượu Etylic cho
ta thuốc hàn tốt và được áp dụng hàn khí cụ điện, điện tử.
- Thuốc hàn dùng khi hàn vẩy hàn cứng:
Thuốc hàn vảy cứng là vật liệu cần thiết để làm sạch mối hàn và thúc đẩy quá
trình hòa tan và khuếch tán của vẩy hàn, đồng thời tạo khả năng tốt cho kim loại vẩy
hàn thẩm thấu vào kim loại vật hàn, giảm được sức căng bề mặt của kim loại nóng
chảy. Bảo vệ được bề mặt kim loại vật hàn và vẩy hàn nóng chảy không bị ô-xy hóa
trong quá trình hàn và không làm thay đổi thành phần của nó khi nung nóng, không
có hiện tượng ăn mòn kim loại. Thuốc hàn khi hàn vẩy cứng thông thường người ta
dùng.
Trang 6
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
Hình 1. 3. Hàn the
A-xít-bô-ríc(H2BO3) hay A-xít-sun-fua-ríc(H2SO4) ở thể lỏng. Nếu hàn ít ta dùng
hàn the.
3.2. Vảy hàn
3.2.1. Đặc điểm và yêu cầu của vảy hàn
* Đặc điểm của vảy hàn.
Vẩy hàn là những kim loại hoặc hợp kim có khả năng liên kết các vật liệu kim
loại với nhau, để tạo nên liên kết hàn bền chắc; thỏa mãn yêu cầu làm việc của kết
cấu hàn.
* Vẩy hàn cần đáp ứng các yêu cầu sau:
- Vẩy hàn khi nóng chảy phải có khả năng khuếch tán tốt vào kim loại vật hàn
để tạo nên lớp vẩy hàn bền chắc.
- Nhiệt độ nóng chảy của vẩy hàn phải thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của kim
loại vật hàn.
- ở trạng thái nóng chảy vẩy hàn phải có tính chảy loãng cao để dễ điền đầy
toàn bộ mối hàn.
- Hệ số dẫn nhiệt của kim loại vật hàn và vẩy hàn cần phải gần như nhau.
- Vẩy hàn cần phải đảm bảo độ dẻo, độ bền, không bị giòn nóng va giòn nguội.
- Dễ chế tạo, giá thành rẻ.
* Phân loại vảy hàn.
Dựa vào nhiệt độ nóng chảy, người ta chia vẩy hàn làm 2 nhóm;
- Nhóm vẩy hàn dễ nóng chảy còn gọi là vẩy hàn mềm. Nhóm này có nhiệt độ
nóng chảy nhỏ hơn 4500C.
- Nhóm vẩy hàn khó nóng chảy còn gọi là vẩy hàn cứng. Nhóm này có nhiệt
độ nóng chảy lớn hơn 4500C.
3.2.2. Vảy hàn mềm
* Vẩy hàn mềm: Có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn 4500C, có độ cứng nhỏ, tính
chất cơ học thấp. Loại vẩy hàn này dùng để hàn các chi tiết chịu lực nhỏ, ở điều
kiện nhiệt độ thấp. Một trong những vảy hàn mềm phổ biến nhất là thiếc hàn.
Trang 7
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
Hình 1. 4. Thiếc hàn dạng cuộn và thiếc hàn dạng thanh
- Thiếc hàn
Là loại hợp kim thiếc – chì, loại này thường dùng nhiều khi hàn sắt tây. Thiếc
hàn có 7 loại: thiếc hàn 30 (gồm 30% Sn và 70% Pb), thiếc hàn 25, 33, 40, 50, 60
và thiếc hàn 90.
Loại thiếc hàn 60 dùng để hàn dụng cụ đồng hồ điện nhiệt độ nóng chảy của
nó là 1900C chứa 3% Sn +26,7 Pb +50%Bi+10% Cd nhiệt độ nóng chảy là 600 C.
Loại vẩy hàn này thường dùng để hàn những tấm kẽm mỏng, dụng cụ bảo hiểm
nhiệt v.v... Thiếc hàn 90 dùng để hàn các dụng cụ chứa thức ăn vì chứa ít chì tráng
bị độc.
- Nguyên liệu hàn đặc biệt.
Nếu cho vào hợp kim thiếc chì một ít Bismut (Bi) hoặc Cađimi (Cd) thì nhiệt độ
nóng chảy của nó lại càng thấp hơn so với loại trên.
Ví dụ: hợp kim Sn-Pb-Bi gồm 15,5% Sn+ 32,5%, Pb +52% Bi nhiệt độ nóng
chảy là 960 C. Hợp kim Sn-Pb-Cd-Bi, gồm 13, Ví dụ: Vẩy hàn Sn –Pb (thiếc, chì)
với 61% Sn và 39%Pb. Vẩy hàn Sn-Pb để hàn nhôm v.v...
* Vẩy hàn cứng.
Độ bền mối hàn vẩy phụ thuộc vào cách chọn loại vẩy hàn khi hàn. Khi
chọn vẩy hàn cho một mối hàn vẩy cụ thể nào đó, cần phải nghiên cứu điều
kiện kỹ thuật của mối hàn và điều kiện làm việc của vật hàn để chọn loại vẩy
hàn cho thích hợp.
Mặt khác kinh nghiệm sản xuất chứng minh rằng chọn vẩy hàn không những
phụ thuộc kim loại vật hàn mà còn phụ thuộc vào phương pháp hàn.
Dây hàn vảy cứng thường dùng gồm: đồng thau, bạc, vật liệu hàn bền nóng...
Dây hàn vảy cứng: Có chức năng bổ sung kim loại cho mối hàn, có chiều dài
từ 400 đến 800 mm, tương ứng với đường kính từ 1 đến 4 mm.
Vảy hàn cứng có cơ tính tương đối cao, do vậy thường sử dụng để hàn những
liên kết có yêu cầu cơ tính và chịu nhiệt cao.
Trang 8
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
a) Đồng thau ( hợp kim Cu – Zn )
Đồng thau: Là hợp kim đồng kẽm. Có nhiều loại đồng thau: đồng thau 42 (gồm
42% Cu +58% Zn, nhiệt độ nóng chảy 8200C), đồng thau 45 , 51, 54, v.v…
Đồng thau dùng để hàn các liên kết bằng kim loại đen và kim loại màu có nhiệt
độ nóng chảy trên 10000C. Các số hiệu thường dùng 42, 45, 51, 54... hoặc
My-36, My-48, My54 ...thành phần của nó theo bảng sau:
Bảng 1. Thành phần hoá học của đồng thau dùng trong hàn vảy đồng
Ký hiệu Cu Znt0 bắt đầu t0 kết thúc
nóng chảy nóng chảy
My-36 36 2 còn lại 0
800 C 8230C
My-48 48 2 còn lại 8600C 8700C
My-54 54 2 còn lại 8700C 8800C
Đối với thép dụng cụ nên dùng vảy hàn đồng 62 hoặc đồng 68.
Hình 1. 5. Que hàn vảy đồng
- Nguyên liệu hàn bạc:
Có thành phần kim loại cơ bản là bạc, đồng, kẽm. Loại vẩy hàn này có thể
dùng để hàn tất cả các kim loại đen và kim loại mầu, trừ những kim loại có nhiệt
độ nóng chảy thấp hơn nó như: nhôm (Al), magiê (Mg), kẽm (Zn) v.v... Dùng loại
vẩy hàn này bảo đảm mối hàn có sức chịu tải trọng tĩnh, động tốt:
Hình 1. 6. Que hàn vảy bạc
Vảy hàn cứng có nhiệt độ nóng chảy tương đối cao (>4500 C), thường từ 720-
9000C, vẩy hàn này có độ cứng và độ bền cơ học tương đối cao. Vẩy hàn cứng
Trang 9
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
dùng để hàn các chi tiết chịu lực tương đối lớn. Ví dụ: trong chế tạo máy dùng
vẩy hàn cứng để hàn mảnh hợp kim cứng lên thân dao bằng thép kết cấu.
4. Thiết bị, dụng cụ dùng trong hàn vảy
4.1.Mỏ hàn điện
Trước đây, mỏ hàn sử dụng trong hàn thiếc được chế tạo bằng điện cực than.
Cách nung nóng mỏ hàn rất phức tạp, người ta nhóm lò cho lò cháy ổn định lúc
đó mới cho mỏ hàn vào để đốt khi đốt thường cho đầu bắt thiếc lên phía trên, đốt
đến nhiệt độ khoảng 4000- 4500.
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, để giảm thiểu đi các nguyên công
thực hiện cho quá trình hàn vảy thiếc, người ta phát triển các loại mỏ hàn nung trực
tiếp và được áp dụng rất rộng rãi để hàn trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Các loại mỏ
hàn trực tiếp hiện nay rất đa dạng với nhiều mẫu mã khác nhau và phụ thuộc vào
mục đích sử dụng mà ta sẽ lựa chọn loại mỏ hàn thích hợp nhất.
*) Cấu tạo của mỏ hàn nung trực tiếp.
2
1
Hình 1. 7. Sơ đồ cấu tạo mỏ hàn vảy nung trực tiếp
1. Đầu mỏ hàn 2. Dây mai xo
Mỏ được cấu tạo gồm có một sợi dây mai xo quấn xung quanh mỏ hàn và cách
điện với mỏ hàn, đầu mỏ hàn được làm bằng đồng đỏ. Có nhiều loại có hình dáng
và kích thước khác nhau phù hợp với từng công việc cụ thể, phía ngoài có tay cầm
được làm bằng gỗ hoặc nhựa chịu nhiệt.
*) Nguyên lý hoạt động.
Khi tiến hành hàn ta cho nguồn điện chạy qua dây mai xo, tại đây xảy ra quá
trình ngắn mạch và nguồn nhiệt được tạo ra truyền tới đầu mỏ hàn. Lượng nhiệt
thu được được tính theo công thức Jun-Lenxơ
Q = I2Rt.
Ngoài các loại mỏ hàn nung trực tiếp và gián tiếp người ta còn dùng đèn khò,
hoặc mỏ hàn đốt bằng khí để hàn vảy thiếc.
Hình 1. 8. Mỏ hàn điện
Trang 10
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
Hình 1. 9. Mỏ hàn điện có bộ điều khiển
4.2.Mỏ hàn khí
a. Mỏ hàn khí (kiểu hút)
+ Yêu cầu của mỏ hàn khí
- Phải an toàn khi sử dụng
- Nhẹ nhàng,thuận tiện, ngọn lửa cháy ổn định
- Dễ điều chỉnh thành phần và công suất ngọn lửa
- Đảm bảo hàn được tất cá các hướng
- Lỗ khí hỗn hợp phải có độ nhẵn cao
- Bộ mỏ hàn có nhiều đầu hàn để thay thế hàn các chiều dầy khác nhau
- Mỏ hàn phải có chiều dài thích hợp để đảm bảo khoảng cách từ tay đến đầu mỏ.
+ Cấu tạo: (hình 10)
Hình 1. 10. Mỏ hàn kiểu hút
1 - Ống dẫn 5 - Buồng hỗn hợp
2 - Miệng phun 6 - Ống dẫn khí hỗn hợp
3 - Vùng áp suất thấp 7 - Đầu mỏ hàn
4 - Ống dẫn khí
+ Nguyên lý làm việc
Khí ô xi có áp suất lớn từ (1,5 ÷ 3)at theo ống dẫn 1 qua van điều chỉnh vào
miệng phun 2, vì đầu miệng phun có đường kính rất bé nên dòng ô xi đi qua có
tốc độ rất lớn tạo thành vùng áp suất 3 xung quanh miệng phun. Nhờ vậy khí
axêtylen được hút vào buồng hỗn hợp 5 qua ống dẫn 4 kết hợp với ô xi tạo thành
hỗn hợp khí. Khí hỗn hợp này theo ống dẫn (thân mỏ hàn) đi ra đầu mỏ hàn 7 khi
bị đốt cháy sẽ tạo thành ngọn lửa nung nóng vật hàn.
Trang 11
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
Chú ý: vì đây là mỏ hàn kiểu hút do vậy khi thao tác lấy lửa hay khi tắt lửa ta
phải thực hiện đúng quy tắc ô xi đi trước về sau, để đảm bảo an toàn. Nhằm tránh
hiện tượng ngọn lửa cháy ngược lại.
b. Mỏ hàn khí (đẳng áp)
+ Cấu tạo ( hình 11 )
Hình 1. 11. Mỏ hàn đẳng áp
1 - Đầu mỏ hàn 4 - Ống dẫn khí ô xi
2 - Ống dẫn khí hỗn hợp 5 - Ống dẫn khí a xêtilen
3 - Van khí ô xi 6 - Van khí a xêtilen
+ Nguyên lý làm việc:
So với loại mỏ hàn kiểu hút, mỏ hàn đẳng áp ít được sử dụng hơn. Loại mỏ
này chủ yếu sử dụng khi cần bảo đảm thành phần hỗn hợp của ngọn lửa là không
thay đổi (ví dụ: khi hàn các loại hợp kim mầu, thép hợp kim hoặc trong hàn khí
tự động v.v..)
Khí ô xi theo ống dẫn 4 qua van điều chỉnh 3, còn khí axêtilen theo ống dẫn 5
qua van điều chỉnh 6 vào buồng hỗn hợp dưới một áp suất như nhau sau đó theo
ống dẫn 2 (thân mỏ hàn) tới đầu mỏ hàn 1 khí bị đốt cháy tạo thành ngọn lửa nung
nóng vật hàn. Loại mỏ hàn này có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, ngọn lửa cháy ổn
định, dễ hàn, song phải luôn bảo đảm được điều kiện ổn định của áp suất khí đi
vào mỏ hàn. Vì thế loại này chỉ sử dụng trong điều kiện cả khí ô xi và khí a xê
tilen được lấy trực tiếp từ các bình chứa khí qua van giảm áp.
c. Van giảm áp
+ Tác dụng của van giảm áp:
Van giảm áp có tác dụng làm giảm áp suất của các chất khí đến áp suất quy
định và giữ cho áp suất đó không thay đổi trong suốt quá trình làm việc, van giảm
áp của khí ôxi điều chỉnh từ: 150at xuống khoảng từ 1 đến 15at, còn van giảm áp
của khí axêtylen giảm xuống khoảng từ 0,1 đến 1,5at.
Chú ý: Van giảm áp của loại khí nào chỉ được phép sử dụng cho loại khí đó ,
tuyệt đối không được sử dụng lẫn lộn.
+ Cấu tạo:
Trang 12
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
Hình 1. 12. Cấu tạo van giảm áp
1 - Buồng áp xuất thấp 8 - Đồng hồ áp xuất thấp
2 - Màng điều tiết 9 - Lò so van an toàn
3 - Lò so điều tiết 10 - Nút van an toàn
4 - Vít điều chỉnh 11 - Lò so van
5 - Trụ chống 12 - Nút van
6 - Van đưa O2 ra ngoài 13 - Đồng hồ áp xuất cao
7 - Buồng áp xuất thấp 14 - Van đưa O2 vào
- Tất cả các chi tiết được làm bằng đồng và hợp kim đồng, trừ màng điều tiết
+ Nguyên lý hoạt động.
- Trước khi mở van chai khí, vít (4) được nới hết cỡ để lò so (3) không bị nén, lò
so van (11) giãn ra, trụ chống (5) hoàn toàn đi xuống cùng với nút van (12). Lúc này
mở van chai khí để kiểm tra áp suất còn lại trong bình thể hiện trên đồng hồ số (13).
- Sau đó từ từ vặn vít (4) vào, lò so (3) bị nén lại và đẩy màng điều tiết (2) đi lên,
trụ chống (5) đi lên chống, lò so (11) bị nén lại đông thời nút van (12) được mở ra.
Ôxy từ khu vực áp suất cao tràn vào buồng áp suất thấp, đồng hồ (8) chỉ áp lực của
ôxy trong buồng áp suất thấp, ôxy qua van (6) được đưa ra mỏ hàn mỏ cắt.
- Khi áp suất trong buồng áp suất thấp đủ lớn, nén lên màng điều tiết (2) làm
cho lò so (3) bị nén lại, lúc này lò so van (11) đẩy nút van (12) đóng kín cửa van
lại, ngăn không cho ôxy từ buồng áp suất cao tiếp tục vào buồng áp suất thấp.
- Khi phía ngoài có nhu cầu sử dụng, áp suất trong buồng áp suất thấp giảm,
lò so (3) đẩy màng điều tiết (2) và trụ chống (5) đi lên, làm cho nút van (12) mở
ra, ôxy từ buồng áp suất cao lại tiếp tục tràn vào buồng áp suất thấp.
Cứ như vậy quá trình điều tiết tự động diễn ra liên tục làm cho lưu lượng ôxy
đưa ra mỏ hàn (cắt) tương đối ổn định.
- Khi có sự cố, van (12) không đóng kín được, ôxy ở buồng áp suất cao lại vào
buồng áp suất thấp làm áp suất trong buồng áp suất thấp tăng sẽ nén van (10) và
lò so (9) lại, áp lực trong buồng áp suất thấp thông với bên ngoài, hạn chế được
nguy hiểm xẩy ra. Khi áp suất trong buồng áp suất thấp giảm đi lò so (9) đẩy van
(10) đóng kín lại.
Câu hỏi ôn tập:
Câu 1: Trình bày thực chất, đặc điểm và phạm vi ứng dụng của phương pháp
hàn vảy.
Câu 2: Trình bày cấu tạo và hoạt động của thiết bị hàn vảy mềm, hàn vảy cứng.
Trang 13
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
Bài 2. Hàn vảy mềm
Mã bài: MĐ 31.2
Giới thiệu:
Để hiểu và thực hiện được phương pháp hàn vảy mềm, người học cần nắm
vững được kỹ thuật hàn vảy mềm, phân loại các loại vật liệu sử dụng trong hàn
vảy mềm từ đó biết cách lựa chọn được vảy hàn phù hợp với mục đích công việc.
Mục tiêu của bài:
- Lựa chọn được loại vảy hàn mềm phù hợp với kim loại cơ bản và thiết bị hàn;
- Vận hành thành thạo thiết bị hàn vảy mềm;
- Chuẩn bị được chi tiết hàn theo yêu cầu kỹ thuật;
- Trình bày được kỹ thuật hàn vảy mềm;
- Hàn được các mối hàn vảy mềm, đảm bảo độ tràn láng tốt, kim loại vẩy hàn bám
chắc vào kim loại vật hàn, không bị bọt khí, lẫn xỉ, cháy vẩy hàn;
- Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác;
Nội dung chính
1. Khái quát về hàn vảy mềm
Hàn vảy mềm là phương pháp nối các chi tiết lại với nhau nhờ một kim loại
hoặc một hợp kim trung gian gọi là vẩy hàn. Trong quá trình hàn, vật hàn được
nung nóng đến nhiệt độ tương đương nhiệt độ chảy của vảy hàn, vẩy hàn bị chảy
nhưng kim loại vật hàn thì không chảy, kim loại vật hàn khuyếch tán thẩm thấu
vào vật hàn tạo thành mối hàn.
2. Kỹ thuật hàn vảy mềm
2.1. Hàn vảy mềm bằng mỏ hàn điện (hàn thiếc)
- Làm sạch chi tiết.
Trước khi hàn phải làm sạch cẩn thận bề mặt vật hàn. Làm sạch có thể bằng
phương pháp cơ học hay hóa học. Nếu tẩy sạch dùng 10 kiềm ở nhiệt độ 800C
sau đó rửa sạch bằng axit clohidrit (HCl) hoặc axit sunfuaric loãng 10H2SO4
rồi xấy khô ở nhiệt độ 1100C 1200C.
Hình 2. 1. Làm sạch đầu mỏ hàn
- Gá chi tiết.
Gá phải đảm bảo khe hở điều giữa các chi tiết. khe hở giữa các chi tiết phải
đạt đến mức tối thiểu để làm tăng khả năng khuếch tán của vẩy hàn và làm tăng
Trang 14
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
độ bền cho liên kết hàn. Đối với hàn vảy thiếc chủ yếu dùng để hàn chồng các chi
tiết với nhau hoặc hàn gấp mép các chi tiết tôn mạ.
Hàn chi tiết bằng mỏ hàn nung hoặc mỏ hàn điện.
Mỏ hàn sau khi đã nung đúng nhiệt độ, cho mỏ hàn bắt thiếc bằng cách cho
mỏ hàn tiếp xúc với thanh thiếc, thiếc sẽ chảy lỏng và bám vào mỏ hàn.
Hình 2. 2. Ấn công tắc để nung mỏ hàn Hình 2. 3. Hàn thiếc trên bảng mạch điện tử
Nhiệt độ nung không được quá 6000C và quá trình hàn nhiệt độ không dưới
2000C. Đưa mỏ hàn đã bắt thiếc vào vị trí mối hàn, tốt nhất là ở vị trí lòng thuyền
chuyển động mỏ hàn chậm cho mỏ hàn vừa đốt nóng vật hàn đến nhiệt độ hàn,
vừa làm cho thiếc chảy lỏng bám vào vật hàn, người thợ phải quan sát thiếc chảy
thật lỏng lúc đó mới dịch chuyển mỏ hàn, khi hết thiếc trên mỏ hàn cũng là lúc
mỏ hàn nguội, ta lại nung tiếp và tiếp tục hàn cho hết đường hàn.
Hình 2. 4. Kỹ thuật hàn (Hình a. quét thuốc hàn; hình b. tiến hành hàn)
2.2. Hàn vảy mềm bằng mỏ hàn khí
a) Góc nghiêng mỏ hàn và dây hàn phụ:
- Góc nghiêng của mỏ hàn đối với mặt vật hàn, chủ yếu căn cứ vào bề dày vật
hàn tính chất nhiệt lý của kim loại, kiểu liên kết hàn. Bề dày càng lớn góc nghiêng
α càng lớn.
- Góc nghiêng α phụ thuộc vào nhiệt độ chảy và tính dẫn nhiệt của kim loại.
Nhiệt độ càng cao, tính dẫn nhiệt càng lớn.
- Góc nghiêng α có thể thay đổi trong quá trình hàn. Để nhanh chóng nung
nóng kim loại và tạo thành bể hàn ban đầu góc nghiêng cần lớn (800 ÷ 900) sau đó
tuỳ theo bề dày của vật liệu mà hạ đến góc nghiêng cần thiết. Khi kết thúc để được
mối hàn đẹp, tránh bắn toé kim loại, góc nghiêng có thể bằng O0 và duy chuyển
mỏ hàn trượt trên bề mặt mối hàn.
Trang 15
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
Hình 2. 5. Mối liên hệ giữa góc nghiêng của mỏ hàn với chiều dày vật liệu
- Góc nghiêng của dây hàn phụ thường từ 20 đến 65 độ.
b) Phương pháp di chuyển mỏ hàn và dây hàn phụ.
Di chuyển mỏ hàn và dây hàn phụ ảnh hưởng rất lớn đến sự tạo thành mối hàn,
căn cứ vào vị trí mối hàn,kiểu liên kết hàn, chiều dầy vật hàn, yêu cầu về kích
thước mối hàn để chọn phương pháp di chuyển mỏ hàn và dây hàn phụ cho hợp
lý. Khi hàn vẩy thiếc thường mỏ hàn và dây hàn phụ di động ngang qua trục kẽ
đường hàn (theo hình bán nguyệt).
Quá trình hàn bằng mỏ hàn khí phải sử dụng thuốc hàn phù hợp với mỏ hàn.
Hình 2. 6. Cách di chuyển mỏ hàn và dây hàn phụ trong hàn vảy thiếc bằng phương pháp
hàn khí.
2.3. Các dạng sai hỏng, nguyên nhân, cách phòng tránh.
a) Mối hàn không ngấu:
Nguyên nhân: Nung mỏ hàn không đúng nhiệt độ, chuyển động mỏ hàn nhanh,
làm sạch chưa tốt.
Biện pháp phòng ngừa: Nung mỏ hàn đúng nhiệt độ quy định, tuyệt đối chấp
hành việc làm sạch trước khi hàn, luôn luôn quan sát tình hình nóng chảy của
vùng hàn để điều chỉnh tốc độ hàn.
b) Mối hàn không đúng kích thước:
Nguyên nhân: do quét thuốc hàn vào đường hàn có bề rộng quá lớn hoặc quá
bé làm cho thiếc hàn bám vào đường hàn với kích thước quá lớn hoặc quá nhỏ.
Biện pháp phòng ngừa:
Khống chế chiều rộng khi quét thuốc hàn lên đường hàn
2.4. An toàn lao động.
- Phòng tránh điện giật.
Trang 16
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
- Phòng tránh bị bỏng.
- Phòng tránh cháy nổ.
- Phòng tránh các xây xước khi chuẩn bị phôi.
- Quần áo bảo hộ lao động giày mũ gọn gàng đúng quy định.
- Không đuợc để các chai ôxy ở gần dầu mỡ, các chất cháy và các chai dễ bắt
lửa, gần nơi hàn, phải để cách xa từ 5 đến 10m.
- Khi vận chuyển các chai ôxy phải thật nhẹ nhàng tránh va chạm mạnh.
- Trước khi lắp van giảm áp phải kiểm tra xem ống nhánh trên van khoá của
bình ôxy có dầu mỡ và bụi bẩn không.
- Khi ngừng hàn hoặc cắt trong một thời gian ngắn phải đóng kín các van khoá
trên nguồn cung cấp khí.
- Axêtylen có thể gây độc cho con nguời, khi thấy choáng váng, buồn nôn phải
ngồi nơi thoáng mát nhưng không để gió thổi gây lạnh
3. Bài tập ứng dụng
3.1. Trình tự thực hiện
Bước 1. Đọc bản vẽ.
Hình 2. 7. Bản vẽ chi tiết hàn vảy thiếc
Bước 2. Chuẩn bị phôi, vật liệu hàn:
- Dùng mũi cạo, bàn chải sắt làm sạch hết vết bẩn, dầu mỡ ô-xy hoá ở trên
đường hàn.
- Thuốc hàn Zncl2 được pha chế bão hoà.
- Làm sạch mỏ hàn:
- Dùng giũa làm sạch hết lớp ô-xy hoá, thiếc còn bám trên mỏ hàn có thể dùng
muối ZnCl2 rửa sạch đầu mỏ hàn.
Bước 3. Nung mỏ hàn:
Trang 17
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
Nung nóng mỏ hàn đến nhiệt độ khoảng 4000- 4500c, có thể đốt mỏ hàn bằng
nguồn nhiệt của ngọn lửa hàn khí, cũng có thể dùng mỏ hàn điện để hàn.
Bước 4. Tiến hành hàn.
- Quét thuốc hàn lên vị trí hàn hàn:
+ Dùng chổi lông nhúng vào thuốc hàn, rồi quét nhẹ lên vùng mối hàn chú ý
quét thuốc hàn vừa đúng chiều rộng đường hàn.
+ Đối với thuốc hàn bằng nhựa thông ta dùng mỏ hàn tráng một lớp nhựa
thông lên vùng mối hàn theo chiều rộng đường hàn.
- Tiến hàn hàn.
Để hàn mối hàn đạt chất lượng cao trong quá trình hàn cần chú đảm bảo nguồn
nhiệt nung nóng cho mỏ hàn đúng và ổn định. Thực hiện hàn theo kỹ thuật hàn vảy
thiếc đã tìm hiểu ở phần 2.1 và 2.2.
Bước 5. Kiểm tra.
Sau khi thực hiện hàn xong, chú ý cần làm sạch bề mặt chi tiết bằng bàn chải
sắt, nắn thẳng chi tiết và tiến hành kiểm tra.
- Kiểm tra kích thước mối hàn.
- Kiểm tra độ thẩm thấu, khuếch tán của kinh loại phụ.
- Kiểm tra khuyết tật của mối hàn.
3.2. Thực hành hàn
Thực hiện hàn chi tiết sau bằng mỏ hàn thiếc.
3.3. Kiểm tra
Câu hỏi ôn tập:
Câu 1: Trình bày kỹ thuật hàn vảy mềm bằng mỏ hàn điện.
Câu 2: Trình bày kỹ thuật hàn vảy mềm bằng mỏ hàn khí.
Trang 18
- Trường cao đẳng cơ điện, xây dựng Việt Xô Giáo trình: Hàn vảy
Bài 3. Hàn vảy cứng
Mã bài: MĐ 31.3
Giới thiệu:
Để hiểu và thực hiện được phương pháp hàn vảy cứng, người học cần nắm
vững kỹ thuật và trình tự các bước hàn vảy cứng. Ngoài ra người học cần phân
loại được các loại vật liệu sử dụng trong hàn vảy cứng từ đó biết cách lựa chọn
được vảy hàn phù hợp với mục đích công việc.
Mục tiêu của bài:
- Lựa chọn được loại vảy hàn cứng phù hợp với kim loại cơ bản và thiết bị hàn;
- Vận hành thành thạo thiết bị hàn vảy cứng;
- Chuẩn bị được chi tiết hàn theo yêu cầu kỹ thuật;
- Trình bày được kỹ thuật hàn vảy cứng;
- Hàn được các mối hàn vảy cứng, đảm bảo độ tràn láng tốt, kim loại vẩy hàn bám
chắc vào kim loại vật hàn, không bị bọt khí, lẫn xỉ, cháy vẩy hàn;
- Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác;
Nội dung chính
1. Khái quát về hàn vảy cứng
Tương tự như hàn vảy mềm, Hàn vảy cứng là phương pháp nối các chi tiết lại
với nhau nhờ một kim loại hoặc một hợp kim trung gian gọi là vẩy hàn, vẩy hàn
thường có nhiệt độ nóng chảy lớn hơn 4500C. Trong quá trình hàn, vật hàn được
nung nóng đến nhiệt độ tương đương nhiệt độ chảy của vảy hàn, vẩy hàn bị chảy
nhưng kim loại vật hàn thì không chảy, kim loại vật hàn khuyếch tán thẩm thấu
vào vật hàn tạo thành mối hàn.
2. Ngọn lửa hàn vảy cứng
2.1. Các loại ngọn lửa trong hàn vảy
Sự cháy của hỗn hợp ô xi-a xê tylen, xảy ra ở một nhiệt độ nhất định. Vì vậy
để có ngọn lửa hàn ta phải cung cấp cho nó một lượng nhiệt nào đó, tức là phải
châm mồi. Nhờ có hiệu ứng nhiệt của phản ứng cháy đủ nung nóng phần lớn hỗn
hợp khí chưa cháy và bù vào sự mất nhiệt ra môi trường xung quanh mà quá trình
cháy được duy trì liên tục và ổn định.
Bảng 1. Thông số chế độ hàn vảy đồng
Áp suất khí Số Chiều Dây hàn Mối hàn
Thông hiệu dài
Ôxy Axêtylen đường Chiều dài Chiều Chiều
số đầu nhân
(Kg/cm2) (Kg/cm2) kính làm việc rộng cao
mỏ ngọn
(mm) (mm) (mm) (mm)
Đồng hàn lửa
tấm (mm)
1,6 1,5 0,5 0,5 4 1,6 250÷275 5 0,5
2,3 2,0 1 1 6 2,0 210÷225 8 0,7
3,2 2,5 1 2 7 2,6 180-190 10 0,9
Căn cứ vào tỉ lệ hỗn hợp khí hàn, ngọn lửa hàn có thể chia làm ba loại:
a. Ngọn lửa bình thường: O2/C2H2=1,1
Trang 19
nguon tai.lieu . vn
