Ứng dụng công nghệ hàn tại Việt Nam

1. Giới thiệu chung

Hàn là một trong các công nghệ chính của công nghiệp nặng, đã phát triển nhanh trong thời gian qua. Do nhu cầu phát triển các ngành như đóng tàu, ô tô, xe máy, lắp máy, dầu khí, xây dựng..., nhiều công nghệ hàn mới đã được ứng dụng tại Việt Nam.

* Đặc điểm nổi trội của máy hàn điện

* Giới thiệu về hàn hồ quang tay

Máy hàn que Jasic 250

- Máy hàn điện là máy biến áp hạ áp, có điện áp thứ cấp thấp (Ukt < 100V) để đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

- Dòng thứ cấp  lớn để đủ cung cấp nguồn nhiệt cho quá trình nung chảy kim loại khi hàn.

- Máy biến áp hàn có số vòng dây cuộn thứ cấp ít hơn cuộn sơ cấp và tiết diện dây quấn cuộn thứ cấp. Số vòng dây ở cuộn thứ cấp phải thay đổi được để điều chỉnh cường độ dòng điện hàn.

- Phải hạn chế dòng ngắn mạch để tránh cho máy khỏi bị hư hỏng.

- Máy biến áp hàn hồ quang tay có đường đặc tính ngoài cong dốc. Để tạo ra loại đường đặc tính này người ta sử dụng máy hàn có bộ tự cảm riêng hoặc chế tạo mạch từ có từ thông tản lớn như máy hàn có lõi từ di động,...

2. Các ứng dụng mới thuộc lĩnh vực phương pháp hàn

Từ chỗ chủ yếu sử dụng công nghệ hàn hồ quang tay, đến nay nhiều phương pháp hàn mới đã được sử dụng, bao gồm:

- Hàn hồ quang trong khí bảo vệ

+ Hàn MIG/MAG: chế tạo kết cấu thép, ôtô, xe máy, đóng tàu. Đã ứng dụng cả các công nghệ hàn mới như MIG xung, MIG 2 xung, MIG STT (surface tensile transfer), SP-MAG (wave form control).

+ Hàn TIG: hàn inox, nhôm, thiết bị dầu khí, thiết bị thực phẩm, đường ống cao áp..Đã ứng dụng các công nghệ hàn TIG xung DC, AC/DC, sóng vuông đồng bộ.

- Hàn hồ quang dưới lớp thuốc: đóng tàu, chế tạo kết cấu thép, chế tạo đường ống thủy điện, bồn bể. Đã ứng dụng các công nghệ hàn trên đệm đồng, đệm thuốc, hàn thép độ bền cao, hàn trong khe hẹp.

- Hàn điện xỉ, hàn nổ: còn ít ứng dụng. Đấp dụng hàn đắp điện xỉ bằng băng hàn (strip cladding) để sản xuất các loại bồn Duplex, bồn 2 lớp.

- Hàn điện khí ( electro-gas welding ): ứng dụng hàn leo cho vỏ tàu và bồn bể.

- Hàn plasma và hàn laser: còn ít ứng dụng. Có sử dụng hàn plasma cho hàn bồn inox và ống inox.

- Hàn cấy bulong (stud welding): đã áp dụng cả phương pháp hàn cấy bằng tụ (capacitor stud welding) và phương pháp hàn cấy bằng hồ quang (drawn arc welding).

- Hàn nối: chế tạo dụng cụ, phụ tùng xe máy, xích, dây chuyền kéo dây. Đã ứng dụng cả các phương pháp hàn nối điện trở, hàn nối có đốt chảy, hàn nối có nung sơ bộ.

- Hàn điểm: chế tạo xe máy, ô tô, sản phẩm dân dụng..Đã ứng dụng các phương pháp hàn điểm AC, DC, không xung, có xung.

- Hàn lăn: bồn nước inox, chậu rửa, vành xe, sản phẩm dân dụng.

- Hàn siêu âm: hàn nhựa trong thiết bị dân dụng, hàn dây dẫn, tiếp điểm.

- Hàn nguội: chế tạo bimetal, nồi 3 lớp.

- Hàn vảy: hàn các chi tiết ống điều hòa, dàn tản nhiệt, hàn dụng cụ.

- Hàn cao tần: các dây chuyền sản xuất ống thép hàn.

- Hàn cắt dưới nước: đã ứng dụng trong việc xây dựng cầu, cứu hộ, sửa chữa giàn khoan.

3. Các ứng dụng mới thuộc lĩnh vực nguồn hàn

Các loại nguồn hàn đã phát triển từ chỗ sử dụng các biến thế hàn đơn giản đến các nguồn hàn một chiều điều khiển bằng cuộn cản, điều khiển thiristor, điều khiển bằng biến tần inverter. Các nguồn hàn hiện đại với công nghệ điều khiển số digital hoặc điều khiển mờ (fuzzi logic- Synergic ) cũng đã được áp dụng. Việc áp dụng các công nghệ điều khiển mới cho phép công nhân hàn đặt được các chế độ hàn ( dòng hàn, điện thế, tốc độ cấp dây, kiểu xung, độ nghiêng của đường đặc tính nguồn theo vật liệu-đường kính dây-loại khí hàn...) một cách chính xác. Nói chung các công nghệ mới về điện tử, vi mạch, điều khiển...đều được áp dụng trong việc chế tạo nguồn hàn.

4. Các ứng dụng mới thuộc lĩnh vực vật liệu hàn

Đã sản xuất trong nước phần lớn các loại vật liệu hàn, bao gồm: que hàn thường, que hàn độ bền cao, dây hàn CO2, dây hàn tự động, thuốc hàn tự động, dây hàn lõi thuốc có khí bảo vệ. Một số loại que hàn đặc biệt như que đắp, que hàn chịu nhiệt, dây hàn lõi thuốc tự bảo vệ vẫn phải nhập ngoại, chưa chế tạo được trong nước.

5. Các ứng dụng mới thuộc lĩnh vực cơ khí hóa và tự động hóa ngành hàn

Ngành hàn đã có nhiều ứng dụng về cơ khí hóa và tự động hóa :

- Hàn bán tự động trong khí CO2

- Hàn tự động dưới lớp thuốc : đóng tàu, sản xuất dầm I, H, bồn bể, đường ống

- Hàn TIG tự động : hàn ống orbital, dây chuyền hàn ống inox

- Hàn robot : hàn khung và chi tiết xe máy, hàn cabin ô tô, hàn bàn ghế

- Các dây chuyền tự động về hàn : sản xuất kết cấu thép, đóng tàu, bình gas, xích neo, dầm I, dầm hộp..

6. Các ứng dụng mới thuộc lĩnh vực cắt :

Đã áp dụng nhiều công nghệ mới trong lĩnh vực cắt:

- Thay thế axetylen bằng LPG cho cắt gas

- Cắt gas tự động cho thép tấm, ống, thép hình... bằng các máy cắt tự động

- Cắt thép tấm bằng CNC cho đóng tàu, kết cấu thép. Có ứng dụng các phần mềm phóng dạng vỏ tàu, phần mềm xếp hình tối ưu

- Cắt bằng plasma: đã ứng dụng các công nghệ cắt plasma, plasma với CNC và robot, plasma có phun nước ( water injection plasma ), plasma tập trung năng lượng cao ( Hi Definition plasma ), plasma chất lượng cao ( Hy Performance plasma )..

- Cắt và khắc bằng laser

- Cắt bằng tia nước

7. Các ứng dụng mới thuộc lĩnh vực NDT, nhiệt luyện mối hàn, quản lý chất lượng

Việc chuẩn bị mối hàn, xử lý nhiệt, kiểm tra không phá hủy đã được chú ý đúng mức. Việc kiểm tra không phá hủy ( NDT ) được áp dụng rộng rãi, với tất cả các phương pháp như kiểm tra siêu âm, kiểm tra thẩm thấu, kiểm tra bằng từ tính, chụp X-ray.

Đặc biệt các công trình dầu khí, lọc hóa dầu, nhiệt điện đã áp dụng các công nghệ xử lý nhiệt sau mối hàn, đảm bảo cơ tính khi hàn các thép hợp kim cao, thép chịu nhiệt và thép bền nhiệt.

Các nhà sản xuất cũng đã bắt đầu áp dụng các biện pháp quản lý chất lượng hàn, lập các quy trình hàn cho các chi tiết và kết cấu hàn. Việc đào tạo thợ hàn theo các tiêu chuẩn nước ngoài, đào tạo các giám sát viên về hàn .. đã được thực hiện. Tất cả các biện pháp đó giúp ổn định và đảm bảo chất lượng sản phẩm.

8. Tổng kết

Ngành hàn Việt nam đã có nhiều thay đổi tích cực trong 15 năm qua. Cùng với tiến trình hội nhập WTO, ngành hàn đang đứng trước nhiều cơ hội và nhiều thử thách. Việc áp dụng các công nghệ mới giúp chúng ta nhanh chóng đuổi kịp các nước trong khu vực.

Việc giới thiệu và cập nhật thông tin về các ứng dụng mới trong ngành hàn giúp các nhà sản xuất nắm bắt được các khả năng nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, giúp các trường Đại học , THCN , Cao đẳng và dạy nghề ..định hướng đào tạo kỹ sư và công nhân, giúp học sinh, sinh viên xây dựng lòng tự hào và lòng yêu nghề đối với nghề hàn.

An toàn lao động khi hàn điện

1. Những nguy cơ mất an toàn

– Khi hàn điện có thể bị điện giật. Hồ quang hàn bức xạ rất mạnh dễ làm bỏng da, làm đau mắt. Khi hàn kim loại lỏng bắn tóe dể gây bỏng da thợ hàn và những người xung quanh

– Ngọn lửa hàn có thể gây cháy, nổ. Khi que hàn cháy sinh nhiều khí độc hại và bụi như CO2, bụi silic, bụi măng gan, bụi ôxit kẽm… Rất có hại cho hệ hô hấp và sức khỏe của công nhân.

– Khi hàn ở các vị trí khó khăn như: hàn trong ống, những nơi chật chội, nhiều bụi, gần nơi ẩm thấp hoặc hàn trên cao đều là những nguy cơ gây tai nạn…

* Kỹ năng an toàn lao động trong quá trình hàn

2. Điều kiện kỹ thuật an toàn

Điều 1: Chỉ những người hội đủ các điều kiện sau đây mới được làm việc hàn điện:

– Trong độ tuổi lao động do nhà nước quy định.

– Đã qua khám tuyển sức khỏe bởi cơ quan y tế.

– Được đào tạo nghề hàn điện, và có chứng chỉ kèm theo, đã qua huấn luyện về BHLĐ và được cấp thẻ an toàn và được cấp trên giao nhiệm vụ. Cấm các nữ công nhân tiến hành công việc hàn điện trong các hầm, thùng, khoang, bể kín.

– Sử dụng đúng và đủ các PTBVCN được cấp phát theo chế độ: áo quần vải bạt, găng tay chịu nhiệt và có độ dẫn điện thấp, giầy da lộn cao cổ có đế cách điện, ghệt vải bạt, mặt nạ hàn có gắn kính hàn đúng mã hiệu và không bị nứt, trong những trường hợp cần thiết còn được cấp mũ cứng, dây đai an toàn, khẩu trang.

– Khi hàn trong hầm, thùng, khoang, bể kín, nơi ẩm ướt… công nhân hàn còn phải được trang bị  găng tay, giày cách điện, quạt cấp và quạt hút khói bụi hàn. Tại vị trí hàn phải có thảm hoặc bục cách điện.

– Việc huấn luyện BHLĐ cho công nhân hàn điện phải tiến hành ít nhất 6 tháng/lần.

Điều 2: Chỉ được lấy nguồn điện hồ quang từ máy hàn xoay chiều, một chiều, máy chỉnh lưu.

Điều 3: Máy hàn phải bảo đảm tình trạng tốt: có vỏ bao che kín và bảo đảm cách điện, vỏ máy phải được nối đất hoặc nối không đúng Quy phạm nối đất, nối không các thiết bị điện, các cực điện vào và ra phải được kẹp chặt bằng bu lông và bọc cách điện.

Điều 4: Kìm hàn phải đảm bảo kỹ thuật có tay cầm bằng vật liệu cách điện và chịu nhiệt. Dây điện hàn phải bảo đảm không bị tróc vỏ bọc, dây mát cũng phải là loại vỏ bọc, các mối nối phải được bao kín bằng băng keo cách điện. Không sử dụng kìm hàn tự chế, kìm hàn bị hỏng, tróc lớp bảo vệ cách điện.

Điều 5: Công nhân phải kiểm tra các mối nối, kìm hàn, dây nối đất của máy hàn có đảm bảo hay không trước khi khởi động máy để làm việc. Khi cần thiết chuyển máy hàn, khi kiểm tra, tháo và nối dây hàn phải cúp nguồn điện vào máy (kể cả dây mát).

Công nhân hàn có trách nhiệm theo dõi tình trạng hoạt động của máy hàn trong quá trình làm việc. Khi có sự cố hoặc hỏng hóc phải báo ngay cho thợ điện sửa chữa.

Điều 6: Việc đấu điện cho thợ hàn phải do thợ điện thực hiện, phải qua cầu dao, aptomat. Mỗi máy hàn phải được cúp điện từ một cầu dao riêng.

Cấm rải dây điện trên mặt đất, để dây điện chạm vào sắt thép, kết cấu kim loại của công trình. Các mối nối của dây hàn phải được bắt chặt và băng bằng băng keo cách điện, nối dây vào máy phải vặt chặt bằng bulong chắc chắn.

Điều 7: Chiều dài dây dẫn từ cầu dao nguồn đến máy hàn không được quá 10m. Dây hàn, dây mát phải dùng dây mềm nhiều sợi có vỏ bọc cao su cách điện, cách nhiệt tốt. Lớp vỏ bọc cách điện của dây phải được bảo vệ khỏi các hư hỏng cơ học khi rải trên mặt đất. Cấm dùng dây có lớp vỏ bọc hay cách điện bị hư.

Điều 8: Phải chú ý để không cho dây dẫn tiếp xúc với nước dầu, dây cáp thép, dây điện hàn phải đặt cách các ống mềm dẫn oxy và axetylen, các thiết bị có ngọn lửa, khí đốt, các chi tiết hàn nóng đỏ và các đường ống dẫn nước nóng không dưới 1m.

Điều 9: Đặt máy hàn ở vị trí không có người qua lại, máy hàn ngoài trời phải có mái che bằng vật liệu không cháy. Khu vực hàn phải cách ly với khu vực làm việc khác, nếu không thì giữa các vị trí phải đặt tấm chắn bằng vật liệu không cháy. Khi hàn điện ở nơi có nguy cơ nổ, cháy phải tuân theo các quy định an toàn phòng chống cháy nổ.

Điện áp không tải của máy biến thế hàn hồ quang £75V. Điện áp máy phát điện hàn £ 80V.

Cấm tiến hành công việc hàn điện ở ngoài trời dưới mưa.

Điều 10: Khi hàn trên cao phải làm sàn thao tác bằng vật liệu không cháy. Nếu không có sàn thì thợ hàn phải đeo dây an toàn, đồng thời phải có túi đựng dụng cụ và mẫu que hàn thừa.

– Khi hàn trên những độ cao khác nhau, phải có biện pháp che chắn bảo vệ, không để các giọt kim loại nóng đỏ, mẩu que hàn thừa, các vật liệu khác rơi xuống người ở dưới, rơi xuống các vật liệu dễ cháy bên dưới.

Điều 11: Khi hàn trong không gian hẹp mà có nhiều người thì việc thông gió phải đảm bảo thông thoáng, đồng thời phải che chắn bằng vật liệu không cháy để ngăn tia hồ quang hàn nhằm bảo vệ những người làm việc xung quanh. Phải có người trực canh phía trên.

Khi hàn điện ở nơi có nguy cơ cháy nổ cao, phải tuân theo các quy định AT-PCCN và tổ, nhóm sản xuất phải cử người trực gác lửa.

Điều 12: Tại các vị trí hàn cố định cũng như di động, nếu như chưa có các biện pháp phòng chống cháy thì không được tiến hành công việc hàn điện.

Điều 13: Khi hàn có tỏa bụi và khí cũng như khi hàn bên trong các buồng, thùng, khoang, bể kín phải thực hiện thông gió cấp và hút và phải thực hiện thông gió hút cục bộ ở chỗ tiến hành hàn. Không khí hút phải thải ra ngoài khu vực lấy không khí cấp.

Thực hiện thông gió hút cục bộ ở chỗ tiến hành hàn. Không khí hút phải thải ra ngoài khu vực lấy không khí cấp.

Điều 14: Chiếu sáng khi tiến hành hàn trong các thùng, khoang, bể kín phải dùng đèn di động điện áp 12V hoặc dùng đèn định hướng chiếu từ ngoài vào.

Điều 15: Nghiêm cấm hàn các bình và thiết bị đã từng chứa các sản phẩm dầu và khí nguy hiểm nổ nếu chưa qua làm sạch (xịt rửa) cẩn thận bằng nước nóng, bằng dung dịch xút hay chưng hấp với sự thông gió tiếp theo.

Điều 16: Nghiêm cấm sử dụng và bảo quản các chất dễ bắt lửa: xăng, axeton, spirit trắng,...) ở gần vị trí hàn.

Nghiêm cấm tiến hành hàn ở khoảng cách dưới 5m so với vị trí để các chất dễ cháy nổ.

Điều 17: Khi sử dụng đồng thời các nguồn điện hàn một trạm cần phải đặt chúng cách nhau không dưới 0,35m.

Đường đi giữa các nguồn điện một trạm phải có chiều rộng 0,8m.

Khi đặt các nguồn cấp một trạm ở gần tường thì khoảng cách giữa nguồn và tường không được nhỏ hơn 0,5m.

Điều 18: Khi giải lao người thợ hàn phải ngắt bộ đổi điện hàn hay biến thế khỏi lưới điện. Khi kết thúc công việc, sau khi ngắt điện khỏi thiết bị hàn phải sắp xếp ngăn nắp chỗ làm việc, thu dọn dây, các dụng cụ bảo vệ và xếp đặt cẩn thận chúng vào vị trí riêng, phải tin chắc rằng sau khi làm việc không còn để lại các vật cháy âm ỉ như: giẻ, mảnh gỗ, vật liệu cách điện.

Điều 19:  Cấm sửa chữa máy hàn khi đang có điện.

Khi di chuyển các máy hàn, phải cắt nguồn điện cấp cho máy hàn.

Khi thợ hàn di chuyển đến vị trí hàn trên cao (cùng với kìm hàn) phải cắt điện máy hàn.

Khi ngừng công việc hàn điện, phải cắt máy hàn ra khỏi lưới điện.

Điều 20: Quần áo lao động dùng cho thợ hàn phải đảm bảo chống tia lửa, chống lại được tác dụng cơ học, bụi kim loại nóng và những bức xạ khác.

Điều 21: Khi hàn trong môi trường làm việc có hóa chất (axít, kiềm, sản phẩm dầu mỡ…) trường điện từ, cũng như khi hàn phải được trang bị quần áo BHLĐ bằng vật liệu đảm bảo chống những tác động đó.

Điều 22: Giày và găng tay của công nhân hàn phải làm bằng vật liệu khó cháy, cách điện và chịu được tác động cơ học. Riêng giày đế không được đóng đinh kim loại.

Điều 23: Mũ dùng cho công nhân hàn phải làm bằng vật liệu khó cháy, cách điện. Trong điều kiện làm việc có nguy cơ gây chấn động cơ học, công nhân phải được trang bị mũ chịu được chấn động cơ học.

Điều 24: Các phương tiện cá nhân phải được kiểm tra định kỳ theo các yêu cầu kỹ thuật và KTAT đối với từng loại.

Nguồn : www.trungtamthietbi.com

CÔNG TY CỔ PHẦN THIẾT BỊ TRỰC TUYẾN
781C2 Lê Hồng Phong, Phường 12, Quận 10, 

TP Hồ Chí Minh, Việt Nam
Điện thoại: 08 3600 3600 | Fax: 08 3600 0036

Email: info@trungtamthietbi.com

Giấy ĐKKD số: 0310930284 tại TP HCM