11.2.1. Công nghệ hàn hồ quang

a.   Khái niệm

Hàn hồ quang điện là phương pháp phổ biến nhất hiện nay để nối, không tháo rời các chi tiết với nhau bằng nguồn nhiệt dùng để hàn là hồ quang điện.

Có hai phương pháp hàn điện hồ quang: theo loại điện cực được chia thành hai phương pháp là hàn bằng điện cực không chảy (điện cực than, điện cực graphit hoặc vonfram) và phương pháp hàn bằng điện cực kim loại chảy (que hàn).

CÔNG NGHỆ HÀN HỒ QUANG ĐIỆN

Hồ quang điện khi hàn kim loại có thể là hồ quang trực tiếp hay gián tiếp. Hồ quang trực tiếp cháy giữa điện cực và vât hàn.

Môi trường xung quanh có tác động xấu tới chất lượng của mối hàn. Để ngăn chặn tác dụng xấu đó, người ta dùng nhiều phương pháp bảo vệ mối hàn khác nhau.

n phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

CÔNG NGHỆ HÀN HỒ QUANG ĐIỆN

 

Điểm a là điểm gây hồ quang và b là điểm hồ quang cháy ổn định.

+  Cường độ dòng ngắn mạch phải nhỏ nhằm nâng cao tuổi bền cho máy hàn:

I_nm = (1,3 – 1,4)I_h                           (11.1)

Ở đây I_h là cường độ dòng điện hàn (A).

 

Máy hàn điện dùng điện một chiều

Máy hàn điện dùng điện một chiều là loại máy phát điện một chiều nhưng tính năng của nó không hoàn toàn giống máy phát điện. Vì khi hàn thường xảy ra hiện tượng ngắn mạch

CÔNG NGHỆ HÀN HỒ QUANG ĐIỆN

 

Điện cực

Điện cực dùng để hàn hồ quang được chia làm hai loại:

Điện cực không chảy

Điện cực không chảy gồm điện cực than, điện cực graphit và điện cực vonfram. Điện cực than và điện cực graphit dùng khi hàn với dòng điện một chiều. Điện cực vonfram dùng hàn với dòng điện một chiều hay dòng điện xoay chiều trong môi trường khí bảo vệ argon

Công nghệ hàn hồ quang tay, được bắt đầu từ việc chuẩn bị mép hàn (bao gồm việc làm sạch và vát mép cạnh hàn). Trên hình 11.8 giới thiệu các loại chuẩn bị mép hàn tùy thuộc vào độ dày vật hàn.

CÔNG NGHỆ HÀN HỒ QUANG ĐIỆN

b. Vị trí mối hàn trong không gian: Các mối hàn phân bố trong một kết cấu hàn theo vị trí không gian khác nhau. Chúng được chia làm 3 vị trí: sấp, đứng, trần.

Hình 11.9 giới thiệu 3 vị trí đó.

–          Xét trong mặt phẳng ngang các mối hàn phân bố từ 0 – 60^o thuộc vị trí hàn sấp.

–          Những vị trí nằm trong khỏang 60 – 120^o gọi là vị trí đứng và ngang.

–          Từ 120 – 180^o các mối hàn ở vị trí hàn trần (ngửa). Trong các vị trí đó, vị trí hàn sấp là vị trí thuận tiện nhất.

Trong đó : d_q – đường kính que hàn (mm)

11.3. Hàn hồ quang tự động

Hàn hồ quang tay có năng suất thấp, chất lượng không đồng đều, hao phí kim loại đầu mẫu que hàn cao, hiệu suât nhiệt kém.

Phương pháp hàn tự động này được dùng nhiều trong công nghiệp hiện nay. Mặt khác phương pháp này cũng có năng suất cao hơn phương pháp hàn tự động hồ quang hở (hàn tự động hồ quang trong môi trường khí bảo vệ). Kinh nghiệm sản xuất chứng tỏ rằng hàn tự động hồ quang dưới lớp thuốc đặc biệt sẽ rất tốt khi hàn những mối hàn thẳng và vòng.

11.4. Hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ

Trong phương pháp hàn điện hồ quang, ngoài việc dùng điện cực (que hàn), chất trợ dung còn có cách bảo vệ mối hàn khỏi bị oxy hóa và nitơ hóa bằng cách dùng những dòng khí bảo vệ đẩy không khí ra khỏi môi trường hồ quang và giữ cho kim loại nóng chảy không tiếp xúc với không khí bên ngoài. Các khí bảo vệ dùng để hàn là các khí khử oxy (hyro, cacbon,…), các khí trơ (argon, heli) và khí hoạt tính (cacbonic – CO₂).

Những ưu điểm của phương pháp hàn hồ quang argon:

–    Năng suất cao.

–    Có thể cơ khí hóa trong khi hàn.

 

Hàn hồ quang argon dùng chủ yếu để hàn thép không gỉ các hợp kim nhôm và hợp kim magiê, hợp kim titan.