* Hàn hồ quang dưới lớp thuốc
Định nghĩa hàn hồ quang dưới lớp thuốc:
Hàn hồ quang dưới lớp thuốc bảo vệ còn gọi là hàn hồ quang chìm, tiếng Anh viết tắt là SAW (Submerged Arc Welding) là quá trình hàn nóng chảy mà hồ quang cháy giữa dây hàn (điện cực hàn) và vật hàn dưới một lớp thuốc bảo vệ.
* Công nghệ hàn Tig trong lĩnh vực hàn cắt kim loại
 |
Hàn hồ quang dưới lớp thuốc
|
Công nghệ hàn TIG :
Công nghệ hàn TIG (Tungsten inert gas) hay hàn hồ quang điện cực không nóng chảy trong môi trường khí trơ ( Gas tungsten arc welding -GTAW) là quá trình hàn nóng chảy, trong đó nguồn nhiệt điện cung cấp bởi hồ quang được tạo thành giữa điện cực không nóng chảy và vũng hàn (Hình vẽ). Vùng hồ quang được bảo vệ bằng môi trường khí trơ (Ar, He hoặc Ar + He) để ngăn cản những tác động có hại của oxi và nitơ trong không khí. Điện cực không nóng chảy thường dùng là volfram, nên phương pháp hàn này tiếng Anh gọi là hàn TIG (Tungsten Inert Gas).
Nguyên lý của hàn hồ quàng dưới lớp thuốc:Dưới tác dụng nhiệt của hồ quang, mép hàn, dây hàn và một phần thuốc hàn sát hồ quang bị nóng chảy tạo thành vũng hàn. Dây hàn được đẩy vào vũng hàn bằng một cơ cấu đặc biệt với tốc độ phù hợp với tốc độ cháy của nó.
Sự phát triển hàn TIG:
Coffin đã có ý tưởng của hàn trong môi trường khí trơ vào năm 1890, nhưng ngay cả trong những năm đầu thế kỷ 20, hàn vật liệu kim loại màu như nhôm và magiê vẫn còn khó khăn, bởi vì các kim loại phản ứng nhanh chóng với không khí, tạo khuyết tật mối hàn.
Năm 1930,đã sử dụng bình khí trơ vào quá trình hàn,một vài năm sau dòng điện một chiều được đưa vào để hàn nhôm trong công nghiệp hàng không .
Năm 1941,quá trình hàn GTAW được hàn thiện,và phát triển mỏ hàn được làm mát bằng nước.
Năm 1953,một quá trình mới dựa vào quá trình hàn GTAW được phát triển,được gọi là hàn hồ quang plasma.Nó có đủ khả năng kiểm soát ,cải thiện chất lượng mối hàn tốt hơn.Ngày nay GTAW phổ biến sử dụng xung điện.
Nguyên lý trong hàn TIG
Hồ quang trong hàn TIG có nhiệt độ rất cao có thể đạt tới hơn 6100 độ C. Kim loại mối hàn có thể tạo thành chỉ từ kim loại cơ bản khi hàn những chi tiết mỏng với liên kết gấp mép, hoặc được bổ sung từ que hàn phụ. Toàn bộ vũng hàn được bao bọc bởi khí trơ thổi ra từ chụp khí.
Một số ưu điểm đáng chú ý:
+ Tạo mối hàn có chất lượng cao đối với hầu hết kim loại và hợp kim.
+ Mối hàn không phải làm sạch sau khi hàn
+ Hồ quang và vũng hàn có thể quan sát được trong khi hàn.
+ Không có kim loại bắn tóe.
+ Có thể hàn ở mọi vị trí trong không gian.
+ Nhiệt tập trung cho phép tăng tốc độ hàn, giảm biến dạng của liên kết hàn.
Ứng dụng của phương pháp hàn TIG:
Phương pháp hàn TIG được áp dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất, đặc biệt rất thích hợp trong hàn thép hợp kim cao, kim loại màu và hợp kim của chúng...
Phương pháp hàn này thông thường được thao tác bằng tay và có thể tự động hóa hai khâu di chuyển hồ quang cũng như cấp dây hàn phụ.
Thường được sử dụng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ,trong sản xuất xe không gian…
Sử dụng hàn các tấm mỏng,ống thành mỏng trong ngành công nghiệp xe đạp.
Thường được sử dụng trong quá trình phục chế sửa chữa các chi tiết bị hỏng,đặc biệt là các chi tiết làm bằng nhôm và magie .
Theo độ chuyển dịch của nguồn nhiệt (hồ quang) mà kim loại vũng hàn sẽ nguội và kết tinh tạo thành mối hàn. Trên mặt vũng hàn và phần mối hàn đông đặc hình thành một lớp xỉ có tác dụng tham gia vào các quá trình luyện kim khi hàn, bảo vệ và giữ nhiệt cho mối hàn, và sẽ tách khỏi mối hàn sau khi hàn. Phần thuốc hàn chưa bị nóng chảy có thể sử dụng lại.
Đặc điểm hàn hồ quang dưới lớp thuốc:
- Nhiệt lượng hồ quang rất tập trung và nhiệt độ rất cao, cho phép hàn với tốc độ lớn. Vì vậy phương pháp hàn này có thể hàn những chi tiết có chiều dày lớn mà không cần phải vát mép.
- Chất lượng liên kết hàn cao do bảo vệ tốt kim loại mối hàn khỏi tác dụng của oxi và nitơ trong không khí xung quanh. Kim loại mối hàn đồng nhất về thành phần hóa học. Lớp thuốc và xỉ hàn làm liên kết nguội chậm nên ít bị thiên tích. Mối hàn có hình dạng tốt, đều đặn, ít bị các khuyết tật như không ngấu, rỗ khí, nứt và bắn tóe.
- Giảm tiêu hao vật liệu (dây hàn).
- Hàn hồ quang được bao bọc kín bởi thuốc hàn nên không làm hại mắt và da của thợ hàn. Lượng khói (khí độc) sinh ra trong quá trình hàn rất ít so với hàn hồ quang tay.
- Dễ cơ khí hóa và tự động hóa quá trình hàn
Phạm vi ứng dụng của hàn hồ quang dưới lớp thuốc:
- Các kết cấu thép dạng tấm vỏ kích thước lớn, các dầm thép có khẩu độ và chiều cao, các ống thép có đường kính lớn, các bồn, bể chứa, bình chịu áp lực và trong công nghiệp đóng tàu v.v.
- Chủ yếu được ứng dụng để hàn các mối hàn ở vị trí hàn bằng các mối hàn có chiều dài lớn và có quỹ đạo không phức tạp.
- Hàn được các chi tiết có chiều dày từ vài mm cho đến hàng trăm mm.
Lịch sử phát triển hàn hồ quang dưới lớp thuốc:
- Bằng sáng chế đầu tiên về hàn dưới lớp thuốc được đăng ký vào năm 1935.
- Năm 1938 ,hàn dưới lớp thuốc được đưa vào sử dụng rộng rãi ở nước Đức.
- Năm 1940-1941,quá trình hàn dưới lớp thuốc do Viện Hàn Điện E.O Paton(tại Kiev) phát triển và được đem ra ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp quốc phòng của Liên Xô,đặc biệt trong chế tạo xe tăng T3
Tương tự như thuốc bọc que hàn.Thuốc hàn là một hợp chất gồm các chất tạo khí, tạo xỉ, ổn định hồ quang, khử ô xy, hợp kim hoá v.v được bọc lên lõi que hàn. Hợp chất này làm cải thiện khả năng tạo mối hàn có chất lượng tốt.
Vai trò của thuốc hàn trong hàn dưới lớp thuốc.
- Đảm bảo hồ quang hàn cháy ổn định.
- Bảo vệ hồ quang hàn và vũng hàn khỏi sự tác động của môi trường xung quanh.
- Tạo dáng mối hàn và hình thành mối hàn tốt .
- Đảm bảo tinh luyện kim loại mối hàn và khử tạp chất triệt để hơn, do thể tích vũng hàn và lượng thuốc hàn nóng chảy lớn hơn, các phản ứng có điều kiện xảy ra triệt để hơn .
- Có khả năng hợp kim hóa kim loại mối hàn cao hơn, đặc biệt là thuốc hàn gốm.
- Đảm bảo ít khuyết tật: rổ khí, ngậm xỉ, không có khe hở hàn…
- Bảo vệ thợ hàn khỏi tác dụng bức xạ của hồ quang.
Phân loại
Theo phương pháp chế tạo có hai loại chính: thuốc hàn nung chảy; thuốc hàn gốm, thuốc hàn thiêu kết.
Thuốc hàn nung chảy
Thuốc hàn nung chảy là thuốc hàn dùng cho hàn hồ quang dưới lớp thuốc, được chế tạo bằng phương pháp nấu chảy các thành phần của mẻ liệu và được tạo hạt.
- Thường là hệ silicat có tỉ lệ oxit silic cao ,do đó có đặc tính axit .
- Nhiệt độ nóng chảy khoảng 1300oC.
- Độ nhớt đủ cao ở nhiệt độ cao để ngăn tác động của oxi và N từ không khí khi hàn và ngăn xỉ chảy loang ra khỏi mối hàn.
- Đồng nhất về mặt hóa học, không hút ẩm.
- Không chứa được các nguyên tố hợp kim.
- Khi hàn, xỉ hàn chứa nhiều Oxi tự do .
Thuốc hàn gốm
Thuốc hàn gốm là thuốc hàn dùng cho hàn hồ quang dưới lớp thuốc được chế tạo từ vật liệu bột hỗn hợp trộn với chất dính kết lỏng tạo hạt và sấy khô ở nhiệt độ 400 đến 6000C.
 |
| Thuốc hàn gốm |
- Thường có hệ số bazo tối đa 2,6-3,2. Hệ số bazo cao khiến nồng độ oxi và lưu huỳnh thấp và độ dai va dập cao trong mối hàn.
- Có thể bổ xung trực tiếp fero kim loại vào thuốc hàn, tăng khả năng hợp kim hóa kim loại mối hàn trong dải nồng độ rộng.
- Các nguyên tố hợp kim dễ đi vào kim loại mối hàn (hàn đắp). Kim loại hợp kim dễ chuyển vào mối hàn còn do tính ổn định hóa học của CaO và MgO.
- Thuốc hàn gốm được hợp kim hóa đòi hỏi khống chế tốt điện áp hồ quang.
- Dễ hút ẩm, nên có xu hướng dùng thuốc hàn gốm không chứa fero hợp kim và kết hợp với dây hàn thép hợp kim để hàn thép hợp kim thấp độ bền cao (nhằm tránh nứt do hydro). Khi đó không còn vấn đề mất ổn định thành phần hóa học mối hàn do thay đổi điện áp hồ quang.
Thuốc hàn thiêu kết
Thuốc hàn thiêu kết là thuốc hàn dùng cho hàn hồ quang dưới lớp thuốc, được chế tạo từ vật liệu bột hỗn hợp với chất kết dính lỏng tạo hạt sau đó thiêu kết ở nhiệt độ 700 đến 10000C.
 |
| Thuốc hàn thiêu kết |
Nguồn : www.chothietbi.com
CÔNG TY CỔ PHẦN THIẾT BỊ VIỆT
157 - 159
Xuân Hồng, Phường 12, Quận Tân Bình, TP HCM
Điện thoại:
08 3536 8888 | Fax: 08 3536 8866
Giấy ĐKKD
số: 4103011129 tại TP HCM
