Giáo trình Hàn hồ quang tay cơ bản (Nghề: Hàn) - Trường Cao đẳng Hàng hải II

Chia sẻ: Cố Tiêu Tiêu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:80

Thêm vào BST

Báo xấu

15
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Hàn hồ quang tay cơ bản (Nghề: Hàn) trình bày những nội dung chính sau: những kiến thức cơ bản khi hàn hồ quang tay; vận hành máy hàn điện; hàn đường thẳng trên mặt phẳng ở vị trí hàn bằng; hàn chốt; hàn giáp mối không vát mép ở vị trí bằng; hàn mối hàn giáp mối có vát mép ở vị trí bằng; hàn góc không vát mép ở vị trí bằng;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Hàn hồ quang tay cơ bản (Nghề: Hàn) - Trường Cao đẳng Hàng hải II

CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI II GIÁO TRÌNH HÀN HỒ QUANG TAY CƠ BẢN NGHỀ HÀN (Ban hành theo quyết định số 397/QĐ-CĐHHII, ngày 4 tháng 8 năm 2021 của Hiệu trưởng Trường Cao Đẳng Hàng Hải II) ( Lưu hành nội bộ) TP.HCM, năm 2021
Bài 1: NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN KHI HÀN HỒ QUANG TAY 1.1 Khái niệm, đặc điểm, phân loại: 1.1.1 Khái niệm: Hàn hồ quang quang que hàn có vỏ bọc (SMAW) là “phương pháp hàn hồ quang sử dụng nhiệt của hồ quang giữa que hàn có vỏ bọc và bể hàn. Phương pháp thường dùng cùng với sự bảo vệ từ việc phân huỷ của vỏ bọc que hàn khi bị đốt cháy trong quá trình hàn, trong phương pháp này không sử dụng áp lực, và kim loại điền đầy thu được từ que hàn”. Hình 1 Phương pháp hàn này đã phát triển nhanh chóng tiếp theo của phương pháp hàn hồ quang điện cực carbon. Hàn hồ quang que hàn có vỏ bọc là sản phẩm tất nhiên của hàn hồ quang kim loại trần (không được bảo vệ), nó sử dụng một điện cực trần hoặc điện cực được phủ một lớp mỏng, đó là những phương pháp hàn cổ xưa. Khối lượng của kim loại nóng chảy dưới sự điều khiển của người thợ hàn. Nếu dòng điện quá cao, chiều sâu ngấu chảy sẽ quá mức và khối lượng kim loại hàn nóng chảy sẽ trở nên không kiểm soát được. Tốc độ di chuyển cao làm giảm bớt kích thước của vũng hàn nóng chảy. 1
1.1.2 Đặc điểm: - Hàn được các mối hàn ở các vị trí khác nhau. - Hàn được trên các chi tiết to, nhỏ, đơn giàn, phức tạp khác nhau. - Hàn trong môi trường khí bảo vệ, hàn dưới nước, hàn chân không… - Thiết bị hàn và trang bị gá lắp hàn đơn giản, dễ thao tác. - Năng suất hàn thấp, chất lượng mối hàn không cao, phụ thuộc vào trình độ công nhân. 1.1.3 Phân loại: a. Phân loại theo điện cực: - Điện cưc không nóng chảy (điện cực C. graphit, W,…). Đối với vật hàn mỏng thì không cần que hàn phụ, trong trường hợp vật hàn dày cần bổ sung kim loại nóng chảy tại vùng hàn bằng que hàn phụ. - Điện cực nóng chảy: Lim loại mối hàn do kim loại que hàn nóng chảy và một phàn kim loại vật hàn. Que hàn đồng thời vừa duy trì hồ quang, vừa bổ sung kim loại cho mối hàn. b. Phân loại theo dòng điện: - Dòng điện xoay chiều: thiết bị gọn nhẹ, sử dụng đơn giản, dễ vận hành, giá thành rẻ nhưng chất lượng mối hàn không cao, đấu dây hàn tuỳ ý. - Dòng điện một chiều: cho chất lượng mối hàn tốt nhưng thiết bị đắt tiền, còng kềnh, sử dụng phúc tạp, khó bảo quản. Tuỳ theo kim loại vật hàn và điện cực mà ta có các cách đấu dây thuận hay đấu nghịch: - Đấu thuận: Cực dương nối với vật hàn (hàn vật dày, que hàn không nóng chảy), cực âm nối với que hàn. - Đấu nghịch: Cực dương nối với que hàn (que hàn chảy rất nhanh, vật hàn chảy ít, dùng hàn kim lại màu, vật hàn mỏng), cực âm nối với vật hàn. c. Phân loại theo cách đấu dây 1/ Nối trực tiếp 2
Nối trực tiếp là nối một cực của nguồn điện hàn với que hàn, còn cực kia nối với vật hàn. Khi hàn bằng dòng một chiều, nối trực tiếp được phân ra : nối thuận và nối nghịch. + Nối thuận: là nối cực dương của nguồn với vật hàn, cực âm với que hàn. + Nối nghịch: là nối cực dương của nguồn với que hàn, cực âm với vật hàn. Khi hàn vật mỏng dùng phương pháp nối nghịch và hàn vật dầy nối thuận. a) Nối trực tiếp b) Nối gián tiếp c) Nối hỗn hợp 2/ Nối gián tiếp : là nối hai cực của nguồn điện với que hàn còn vật hàn không nối cực. Hồ quang cháy giữa hai que hàn, do vậy có thể điều chỉnh được lượng nhiệt của vũng hàn khi hàn bằng cách thay đổi chiều dài cột hồ quang (hình vẽ). Cách nối dây này dùng khi hàn các vật mỏng, hàn thép có nhiệt độ nóng chảy thấp bằng điện cực không nóng chảy. 3/ Nối hỗn hợp Dùng khi hàn hồ quang tay bằng dòng ba pha. Hai cực của nguồn điện nối với que hàn còn cực kia nối với vật hàn. Ưu điểm là nhiệt tập trung cao, năng suất hàn cao. Thường áp dụng khi hàn vật dầy, các kim loại và hợp kim nóng chảy cao. 1.2 Nguyên lý của quá trình hàn hồ quang 1.2.1 Khái niệm, đặc điểm, cấu tạo hồ quang hàn. * Khái niệm : Hồ quang là hiện tượng phóng điện mạnh và liên tục qua môi trường khí (đã bị ion hóa) giữa hai điện cực. * Đặc điểm : Nhiệt độ cao và ánh sáng mạnh, có thể làm nóng chảy tất cả các kim loại (nhiệt độ ở tâm cột hồ quang khoảng 60000C). 3
Trong không gian hồ quang gồm các phần tử tích điện e, ion âm và ion dương, trong đó electron đóng vai trò quan trọng nhất vì nó có điện tích âm nhỏ nhất (e = -1,602.10-19C), có khối lượng rất nhỏ, nhỏ hơn khối lượng nguyên tử hiđrô (là nguyên tử nhẹ nhất mH = 1,66.10-27kg) 1840 lần. * Cấu tạo của hồ quang. Cấu tạo của hồ quang gồm 3 vùng : vùng anốt A (cực +), vùng catốt K (cực -) và vùng cột hồ quang. Uh = UA + UK + UC - Vùng katốt : là vùng sản sinh ra các điện tử. Vùng này có điện áp UK, chiều dài khoảng 10-5cm. Nhiệt độ vùng này khoảng 32000C, UK UC chiếm 38% tổng nhiệt lượng hồ quang. UA - Vùng anốt : có điện áp UA, thể tích lớn hơn vùng catốt nhưng điện áp rơi nhỏ hơn, bằng (2-4)V (hàn dưới lớp thuốc). Vùng này có nhiệt độ 34000C, chiếm 42% tổng nhiệt lượng hồ quang. Hình 2 - Vùng cột hồ quang có điện áp UC. Nhiệt độ ở tâm khoảng 60000C, chiếm 20% tổng nhiệt lượng hồ quang. Nhiệt lượng của cột hồ quang làm nhiệm vụ nung nóng chảy que hàn và vật hàn; cung cấp nhiệt lượng để phát xạ điện tử. Nhiệt ở A cao hơn ở K, do động năng của các điện tử electron lớn (vận tốc  vận tốc ánh sáng) va đập mạnh vào bề mặt A sinh ra nhiệt lớn. Khi hàn vật mỏng đấu cực âm vào vật hàn, cực dương vào que hàn. Sau khi hồ quang hình thành, muốn duy trì hồ quang cháy ổn định thì phải đảm bảo chiều dài hồ quang không đổi. 1.2.2 Sự cháy của hồ quang hàn. Như trên ta đã nói, sau khi cho que hàn chạm rất nhanh vào vật hàn rồi đưa lên độ cao 2-4mm thì phát sinh ra hồ quang. 4
Sự cháy của hồ quang phụ thuộc vào : điện thế giữa hai điện cực lúc máy chưa làm việc, cường độ dòng điện và khoảng cách giữa hai điện cực (chiều dài hồ quang). Quan hệ giữa điện thế và cường độ dòng điện là đặc tính tĩnh của hồ quang với một chiều dài hồ quang ta có đặc tính nhất định. Điện thế của hồ quang chủ yếu phụ thuộc vào cường độ và chiều dài hồ quang, ngoài ra còn phụ thuộc vào nhiều tếu tố khác, ví dụ như vật liệu điện cực, các loại khí chứa trong khoảng không gian của hồ quang cháy và loại dòng điện v.v... Khi hàn hồ quang tay, điện thế chủ yếu phụ thuộc vào chiều dài hồ quang. Qua thực nghiện đã vẽ được đường đặc tính tĩnh của hồ quang. Trên giảng đồ Uh = f(I), Uh thay đổi theo ba khoảng dòng điện, tức là hình dáng l đường cong đặc tính thay đổi cùng với sự thay đổi dòng điện. Uh = I.R =  Ih F Khoảng dòng điện I  80A, điện thế hồ quang giảmkhi dòng điện tăng lên. Nguyên nhân là lúc này công suất hồ quang còn bé, tăng dòng điện thì sẽ tăng mặt cắt hồ quang và đồng thời tăng tính I III dẫn điện của nó. Đường đặc tính tĩnh II trong khoảng dòng điện này là giảm dần liên tục. Do điện tăng trong khoảng 80 đến 102 103 Ih 1000 A thì điện thế hồ quang trở lên Hình 3 không đổi. Lúc này điện thế hồ quang chỉ thay đổi phụ thuộc vào chiều dài hồ quang. Đường đặc tính tĩnh của hồ quang hầu như song song với trục của dòng điện và được gọi là đường đặc tính cứng, loại đường này được dùng nhiều trong hàn hồ quang tay vì hồ quang rất ổn định. Nếu tăng dòng điện lên trên 1000A thì mật độ dòng điện trong que hàn rất cao. Vết cực và mặt cắt hồ quang không tăng được nữa, mặc dầu mật độ dòng điện tỷ lệ với 5
cường độ dòng điện, vết cực không tăng mà chỉ mật độ dòng điện tăng. Bởi thế điện thế tăng và đường cong đặc tính dốc lên. Loại đường đặc tính này dùng trong hàn tự động dưới lớp thuốc và hàn khí bảo vệ. .1.2.3 Quá trình hình thành hồ quang: Quá trình hình thành hồ quang xảy ra rất ngắn (khoảng 1/10giây), nhưng nó có thể chia làm 4 giai đoạn sau : a) b) c) d) - Giai đoạn a : Que hàn tiếp xúc với vật hàn, tại các chỗ nhấp nhô mật độ dòng điện tăng lên rất cao. - Giai đoạn b : do mật độ dòng điện tại chỗ tiếp xúc tăng cao sẽ sinh ra nhiệt lượng lớn làm nóng chảy kim loại và điền đầy khoảng không gian giữa hai điện cực. - Giai đoạn c : khi nhấc que hàn lên khỏi vật hàn, do tác dụng của lực từ trường, cột hồ quang bị kéo dài ra, tiết diện ngang giảm xuống. - Giai đoạn d : Tại chỗ thắt, mật độ dòng điện tăng cao làm kim loại đạt đến nhiệt độ sôi và cắt đứt phần kim loại lỏng đi vào vũng hàn, hồ quang được hình thành. Sau khi hồ quang hình thành, do ảnh hưởng của nhiệt hồ quang sẽ xảy ra hiện tượng phát xạ nhiệt điện tử trên bề mặt catốt, kèm theo sự tăng đáng kể của điện áp làm cho hiện tượng tự phát xạ tăng lên và hồ quang được duy trì. 1.2.4 Hiện tượng thổi lệch hồ quang và biện pháp khắc phục. Hồ quang hàn được hình thành trong môi trường khí giữa hai điện cực (một điện cực có thể là vật hàn), cho nên coi nó như là một dây dẫn mềm và dưới tác dụng của 6
một số yếu tố khác nó có thể bị kéo dài và dịch chuyển khỏi vị trí bình thường ta gọi là hiện tượng thổi lệch hồ quang và gây hậu quả xấu cho quá trình hàn. Hiện tượng này thường xảy ra với dòng một chiều, còn với dòng xoay chiều do chiều dòng điện thay đổi liên tục nên hồ quang ít bị thổi lệch. 1.2.4.1 Một số yếu tố ảnh hưởng đến hiện tượng thổ lệch hồ quang a) Ảnh hưởng của từ trường riêng. Khi hàn, xung quanh cột hồ quang, điện cực hàn, vật hàn sẽ sinh ra từ trường. Nếu từ trường xung quanh cột hồ quang phân bố đối xứng, thì nó sẽ không bị thổi lệch (hình b). Nếu từ trường phân bố không đối xứng thì nó sẽ bị thổi lệch về phía có từ trường yếu hơn (hình a,c) cột hồ quang thổi lệch ngược với phía nối dây. (a) (b) (c) b) Ảnh hưởng của vật liệu sắt từ: Khi đặt gần hồ quang một vật sắt từ giữa chúng sẽ sinh ra một lực điện từ có tác dụng kéo hồ quang về phía sắt từ đó. Điều này khó khăn khi hàn góc hay khi hàn gần cuối đường hàn. c) Ảnh hưởng của góc nghiêng que hàn. Góc nghiêng que hàn cũng ảnh hưởng đến sự phân bố đường sức từ xung quanh hồ quang. Bởi vậy chọn góc nghiêng que hàn thích hợp có thể thay đổi được tính chất phân bố đường sức từ và có thể tạo ra từ trường đồng đều, khắc phục hiện tượng thổi lệch hồ quang khi hàn . vh vh 7
1.2.4.2 Các biện pháp khắc phục. Để khắc phục và hạn chế ảnh hưởng của hiện tượng thổi lệch hồ quang chúng ta có thể sử dụng một trong những biệm pháp sau đây: - Thay đổi cách nối dây với vật hàn để tạo ra từ trường đối xứng - Chọn góc nghiêng que hàn nghiêng một cách thích hợp. - Giảm chiều dài hồ quang đến mức có thể (bằng cách hàn hồ quang gắn). - Thay dòng điện hàn một chiều bằng dòng xoay chiều. - Đặt thêm vật sắt từ ở gần cuối đường hàn. 1.3 Vật liệu hàn hồ quang tay. 1.3.1 Cấu tạo và yêu cầu của que hàn. a. Cấu tạo Que hàn gồm hai phần chính : - Lõi que : là những đoạn dây kim 1-2 có đường kính từ 1,6 6mm, loại chiều dài L = (250  450)mm. Đường kính que hàn quy ước gọi theo đường 10-15 1-2 kính của lõi que (TCVN – 89). 250 - 450 - Vỏ thuốc : gồm hỗn hợp các hóa chất, khoáng chất, các ferô hợp kim và chất kết dính. b. Yêu cầu : - Đối với vỏ thuốc bọc : + Tạo ra môi trường ion hóa tốt để dễ gây hồ quang và hồ quang cháy ổn định (dùng các nguyên tố kim loại kiềm và kiềm thổ). + Tạo khí bảo vệ tốt vũng hàn (thành phần có: tinh bột xenlulô, đá cẩm thạch,..). + Tạo lớp xỉ bảo vệ trên toàn bộ bề mặt mối hàn và dễ bong khi nguội (thường dùng các ôxit : TiO2, MnO, SiO2, huỳnh thạch CaF2, …) 8
+ Có tác dụng khử ôxy và hợp kim hóa kim loại mối hàn (thuốc bọc chứa các nguyên tố : C, Si, Mn,..). + Đảm bảo thuốc bọc bám chắc lên lõi que (thường dùng nước thủy tinh, đextrin). +Nhiệt độ nóng chảy của thuốc phải lớn hơn nhiệt độ nóng chảy của lõi que để khi hàn nó tạo thành phễu đỡ kim loại lỏng. - Xét tổng thể, que hàn phải đạt các yêu cầu sau : + Đảm bảo yêu cầu về cơ tính của kim loại mối hàn. + Có tính công nghệ tốt : dễ gây hồ quang và hồ quang cháy ổn định; nóng chảy đều, không vón cục; kim loại mối hàn ít bị khuyết tật ;..v.v….. 1.3.2 Thành phần lõi que hàn : - Cácbon : khử ôxy tương đối tốt tạo thành CO2 , hàm lượng C  0,18%. - Mangan : là chất khử ôxy rất tốt, khử được tác dụng của lưu huỳnh, làm giảm khả năng nứt nóng và hợp kim hóa nâng cao độ bền mối hàn. Trong lõi que hàn Mn = (0,4-0,6)% , có trường hợp lên tới 0,8% hoặc 1,1%. - Silic : Khử ôxy mạnh hơn Mn, song tạo thành SiO 2 (có nhiệt độ nóng chảy cao), làm xỉ quánh hơn; do đó dễ gây ra rỗ xỉ. Mặt khác nó còn làm cho cácbon không bị ôxy hóa ở nhiệt độ cao và khi đông đặc cácbon mới bị ôxy hóa tạo thành khí CO khó thoát ra ngoài gây rỗ khí, ngoài ra nó còn làm tăng sự bắn tóe kim loại vũng hàn. Hàm lượng Si  0,03%. - Crôm : khi hàn, Cr bị ôxy hóa tạo thành Cr2O3 có nhiệt độ nóng chảy cao nên nằm lại trong vũng hàn gây rỗ xỉ. Hàm lượng Cr  0,3%. - Niken : không gây ảnh hưởng đến quá trình hàn (bị lẫn trong kim loại que hàn), hàm lượng Ni  0,3%. - S, P : có hại đến quá trình hàn, hàm lượng nhỏ hơn 0,03%. 1.3.3 Thành phần thuốc bọc que hàn. Thành phần thuốc bọc que hàn gồm nhiều nhóm vật liệu khác nhau, có thể chia thành các nhóm sau : 9
a.Nhóm vật liệu tạo khí : Tạo ra các khí bảo vệ kim loại vũng hàn khỏi tác dụng của không khí. Các chất thường dùng : chất hữu cơ (tinh bột, xenlulô, đextrin,…) hoặc các muối CaCO 3 , MgCO3 ,.v.v… b. Nhóm vật liệu tạo xỉ : Tạo nên lớp xỉ phủ trên bề mặt mối hàn có tác dụng bảo vệ kim loại lỏng khỏi tác dụng của ôxy, nitơ và tinh luyện mối hàn. Thường dùng nhất là quặng mangan, đôlômit, SiO2, fenspat, cao lanh,v.v….Để xỉ có hoạt tính và độ chảy loãng tốt, người ta cho thêm vào thuốc bọc huỳnh thạch, quặng titan. c. Nhóm vật liệu khử ôxy : Gồm các ferô hợp kim (FeO.Si ,FeO.Mn , FeO.Ti , FeO.Al ,…). Những nguyên tố hợp kim của các ferô này có ái lực với ôxy mạnh hơn sắt (hoàn nguyên sắt) tạo thành các ôxit không hòa tan vào sắt mà đi vào xỉ. d. Nhóm vật liệu hợp kim hóa : Bổ sung các nguyên tố hợp kim để điều chỉnh thành phần hóa học mối hàn. Nhóm vật liệu thường dùng là các ferô hợp kim hoặc các kim loại : Cr, Ni, Mn,… e. Nhóm vật liệu ổn định hồ quang : Dùng các nguyên tố có điện thế ion hóa thấp (kim loại kiềm và kiềm thổ : Ca, Na, K ) hoặc các chất khác : đá phấn, K2CO3, nước thủy tinh, … f. Nhóm vật liệu xêmentit hóa : Có tác dụng bảo đảm độ bền thuốc bọc sau khi khô, thường dùng nhất là nước thủy tinh, đextrin. g. Nhóm vật liệu tạo hình : Làm tăng thêm tính dẻo của thuốc bọc để bám chắc lên lõi que, dùng phổ biến là : bentônit, cao lanh, đextrin,.v.v… Để nâng cao năng suất hàn, người ta thường cho vào thuốc bọc một lượng bột sắt khoảng dưới 60% khối lượng thuốc bọc. 10
1.3.4 Phân loại que hàn. a. Theo công dụng, que hàn được chia thành các nhóm sau : - Que hàn để hàn thép các bon và thép hợp kim kết cấu. - Que hàn để hàn thép hợp kim chịu nhiệt. - Que hàn thép hợp kim cao và có tính chất đặc biệt. - Que hàn đắp. - Que hàn gang,… b. Theo chiều dầy lớp thuốc bọc, quy ước : D - Que hàn thuốc bọc mỏng :  1,2 . d D - Que hàn thuốc bọc trung bình : 1,2 <  1,45 . d D - Que hàn thuốc bọc dầy : 1,45 <  1,8 . d D - Que hàn thuốc bọc đặc biệt dầy : > 1,8 . d c. Theo tính chất của thuốc bọc có : - Que hàn loại vỏ thuốc hệ axit (A) : thành phần gồm ôxit sắt, ôxit mangan, ôxit silic, ferô mangan,…. Loại này có tốc độ chảy lớn, cho phép hàn bằng dòng một chiều và xoay chiều, hàn được mọi vị trí trong không gian., nhưng có khuynh hướng nứt nóng nên ít dùng để hàn thép có hàm lượng lưu huỳnh và các bon cao. - Que hàn loại vỏ thuốc hệ bazơ (B) : thành phần gồm có : CaCO 3, MgCO3, huỳnh thạch, ferô mangan, ferô silic,….. Loại này khi hàn tạo ra khí bảo vệ là CO và CO 2, chỉ được sử dụng với dòng một chiều nối nghịch, mối hàn ít bị nứt kết tinh nhưng hay gây rỗ khí. Có thể sử dụng để hàn các loại thép có độ bền cao, các kết cấu hàn quan trọng. - Que hàn loại vỏ thuốc hệ hữu cơ (O hoặc C) : thành phần chứa nhiều tinh bột, xenlulô …tạo khí bảo vệ vũng hàn. Loại que này có tốc độ đông đặc vũng hàn nhanh nên sử dụng để hàn rơi, hàn với dòng xoay chiều hoặc một chiều. 11
- Que hàn loại vỏ bọc hệ rutin (R) : thành phần gồm TiO2, CaCO3, MgCO3, grafit, ferô hợp kim,… Khi hàn hồ quang cháy ổn định, mối hàn hình thành tốt, ít bắn tóe nhưng dễ dị rỗ khí và nứt kết tinh trong mối hàn. Hàn được với dòng xoay chiều và một chiều. 1.3. 5 Một số tiêu chuẩn và ký hiệu que hàn. 1.3.5.1 Ký hiệu que hàn theo tiêu chuẩn Việt Nam. a. Que hàn thép C và thép hợp kim thấp, TCVN 3734 – 89. Trong ký hiệu, gồm 4 thành phần như sau : N 46 -3 R (1) (2) (3) (4) (1) : Một chữ cái in hoa chỉ que hàn thép C và thép hợp kim thấp ‘’N’’. (2) : Hai chữ số tiếp theo chỉ giới hạn bền kéo tối thiểu (46 KG/mm2, tra bảng tìm được độ dãn dài, giới hạn va đập, góc uốn). (3) : Một chữ số tiếp theo chỉ loại dòng điện hàn (1,3,5,7 : hàn với dòng xoay chiều hoặc một chiều; 2,4,6,8 : hàn với dòng một chiều).Với que axit (DC cực âm), que bazơ (DC cực dương), que hữu cơ (DC cực âm và dương), với que rutin (DC cực âm và AC). (4) : Một hoặc hai chữ cái in hoa chỉ loại vỏ thuốc bọc ( R : rutin). b. Que hàn thép chịu nhiệt Trong ký hiệu gồm các thành phần sau : Hn CrXX MoXX VXX …. -XXX X (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (1) : Ký hiệu que hàn thép chịu nhiệt ‘’ Hn’’ 12
(2), (3) , (4) : Hàm lượng Cr, Mo, V tính theo phần nghìn . (5) : Các nguyên tố hợp kim khác và hàm lượng của nó (nếu có). (6) : Nhiệt độ làm việc lớn nhất của kim loại mối hàn (0C). (7) : Loại thuốc bọc que hàn (A, B, C, R, RR,…) Ví dụ : Hn Cr06 Mo12 V04 – 450 R : que hàn thép chịu nhiệt, làm việc ở nhiệt độ tối đa là 4500C, loại thuốc bọc hệ rutin, thành phần hóa học kim loại mối hàn: 0,6%Cr, 1,2% Mo và 0,4% V. c. Que hàn thép bền nhiệt và không gỉ. Trong ký hiệu gồm các thành phần sau : Hb CrXX NiXX MnXX …. -XXX X (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (1) : Ký hiệu que hàn thép bền nhiệt và không gỉ ‘’ Hb’’ (2), (3) , (4) : Hàm lượng Cr, Ni, Mn tính theo phần trăm . (5) : Các nguyên tố hợp kim khác và hàm lượng của nó (nếu có). Nếu không có chữ số kèm theo thì hàm lượng nguyên tố đó xấp xỉ bằng 1% (6) : Nhiệt độ làm việc ổn định của kim loại mối hàn (0C). (7) : Loại thuốc bọc que hàn (A, B, C, R, RR,…) Ví dụ : Hn Cr18 Ni8 Mn – 600B : que hàn thép bền nhiệt và không gỉ, hàm lượng các nguyên tố trong kim loại đắp: 18%Cr, 8% Ni và 1% Mn. Nhiệt độ làm việc ổn định ở 6000C, loại thuốc bọc hệ bzơ (B). d. Que hàn thép hợp kim có độ bền cao. Ký hiệu gồm các thành phần sau : 13
Hc XX CrXX MnXX WXX …… -XXX X (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (1) : Chữ cái in hoa chỉ que hàn thép hợp kim có độ bền cao ‘’Hc ’’. (2) : Hai chữ số chỉ giới hạn bền kéo tối thiểu (KG/mm2). (3), (4), (5), (6) : Hai chữ số chỉ hàm lượng Cr, Mn, W, và các nguyên tố khác (nếu có) tính theo %. (7) : Ba chữ số biểu thị nhiệt độ làm việc ổn định của mối hàn (0C). (8) : Một hoặc hai chữ cái in hoa chỉ loại vỏ thuốc bọc. 1.3.5.2 Ký hiệu que hàn theo tiêu chuẩn quốc tế ISO. a. Que hàn thép C và thép hợp kim thấp – ISO 2560. Cấu trúc ký hiệu gồm tám loại thông tin khác nhau, trong đó bốn loại ở phần đầu bắt buộc phải đưa ra. E 51 3 RR 150 1 1 H (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (1) Một chữ cái in hoa chỉ que hàn hồ quang tay ‘’E’’. (2) Hai chữ số ‘’43’’ hoặc ‘’51’’ chỉ giới hạn bền kéo của kim loại mối hàn (510  610 ) MPa , 1Pa = 1N/m2. (3) Một chữ số chỉ độ giãn dài tương đối (%) và nhiệt độ thấp nhất khi độ dai va đập KCV = 28 J/cm2 (tra bảng số 3 ta được  = 20%, KCV = 28 J/cm2 đạt được ở nhiệt độ T = - 200C ). (4) Một hoặc hai chữ cái chỉ loại thuốc bọc que hàn ‘’RR’’ : rutin vỏ dầy. (5) Ba chữ số biểu thị hiệu suất đắp của que hàn (Kc = 145  155%). Kc = Gđ/Gc , chỉ ghi khi Kc  105%. 14
(6) Một chữ số tiếp theo chỉ vị trí mối hàn trong không gian. 1 : Hàn ở mọi vị trí . 2 : Hàn ở mọi vị trí, trừ vị trí hàn rơi. 3 : Hàn ở vị trí phẳng, ngang và leo. 4 : Hàn ở vị trí phẳng (giáp mối và góc). 5 : Như 3 và đứng từ trên xuống. (7) Một chữ số chỉ loại nguồn điện, cực tính và điện áp không tải. Chỉ số 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 + +/- - + +/- - + +/- - + Cực tính nguồn U0 (V). - 50 50 50 70 70 70 90 90 90 (8) : Chữ cái H chỉ hàm lượng H2 nhỏ hơn 15 cm3/100g kim loại đắp. b. Que hàn thép hợp kim chịu nhiệt theo ISO 3580. Cấu trúc ký hiệu gồm các thành phần sau : E 5Cr Mo V B 2 0 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (1) : ‘’E’’ que hàn hồ quang tay. (2), (3), (4) : Một chữ số biểu thị hàm lượng Cr trong kim loại đắp (nếu không có chữ số thì hàm lượng nguyên tố đó sấp xỉ bằng 1 % : 5% Cr, 1% Mo, 1% V). 15
(5) : Một hoặc hai chữ cái in hoa chỉ loại thuốc bọc que hàn ( B : bazơ). (6) Một chữ số chỉ vị trí mối hàn trong không gian (2: hàn ở mọi vị trí, trừ vị trí hàn rơi) (7) : Một chữ số chỉ loại dòng điện, cực tính và điệ áp không tải Uo (tra bảng). c. Que hàn thép không gỉ và thép hợp kim cao – ISO 3581. Các nguyên tố hợp kim chủ yếu trong thép không gỉ và thép hợp kim cao là Cr, Ni, Mo. Do vậy, để đơn giản hóa trong ký hiệu người ta không ghi cụ thể tên nguyên tố mà chỉ ghi hàm lượng % các nguyên tố đó. Ví dụ : E 19 12 2 ….. R 120 1 6 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (1) : Que hàn hồ quang tay ‘’E’’. (2) : Hai chữ số chỉ hàm lượng Cr, tra bảng Cr = (17 20)%. (3) : Một đến hai chữ số chỉ hàm lượng Ni, tra bảng Ni = (11 14)%. (4) : Một chữ số chỉ hàm lượng Mo = 2%. (5) : Chữ số chỉ hàm lượng các nguyên tố khác (ví dụ 3Nb, tức là Nb = 3%). (6) : Một đến hai chữ cái chỉ hệ thuốc bọc , rutin (R). (7) : Ba chữ số chỉ hiệu suất đắp, Kc = 120%. (8) : Một chữ số chỉ vị trí mối hàn trong không gian (1: hàn được ở mọi vị trí, thích hợp với dòng hàn một chiều nối nghịch). (9) : Một chữ số chỉ loại dòng điện, cực tính và điện áp không tải Uo. Thép hay kim loại đắp có hàm lượng C < 0,04% được ghi thêm chữ L ngay sau hàm lượng % các nguyên tố (ví dụ : 19.12.2.L) Các ký hiệu khác : loại vỏ thuốc bọc, hiệu suất đắp,.v.v… giống như trong ISO 2560. 16
2.1.5.3 Ký hiệu que hàn theo tiêu chuẩn Hoa kỳ AWS. a). Que hàn thép các bon theo AWS A.5.1. Cấu trúc ký hiệu có các thành phần sau : E 70 1 4 (1) (2) (3) (4) (1) : Ký hiệu bắt đầu bằng chữ cái ‘’E’’ biểu thị đó là que hàn. (2) : Hai chữ số ‘’60’’ hoặc ‘’70’’ chỉ giới hạn bền kéo tối thiểu của kim loại đắp (Ksi).  k = 70Ksi (1Ksi = 6,9.106 Pa = 6,9 MPa = 0,703 KG/mm2). (3) : Một chữ số chỉ vị trí mối hàn trong không gian : 1 : Hàn ở mọi vị trí. 2 : Hàn ở vị trí bằng và ngang. 3 : Hàn ở mọi vị trí, hàn ở vị rtí hàn rơi. Tổ hợp của số (3) và (4) chỉ loại thuốc bọc que hàn, loại dòng điện, cực tính, hiệu suất đắp…. (bảng 2-5, tr.65 sách Giáo trình CNH) ‘’14’’ : loại thuốc bọc là RR, vị trí hàn bằng, leo, trần, ngang (F, V, OH, H ), loại dòng điện DC (+/-) và AC. b. Que hàn hồ quang tay thép các bon thấp theo AWS A5.5. AWS (American Welding Society) thiết lập hệ thống đồng nhất hoá và ghi rõ sự khác biệt của từng loại que hàn . Các que hàn vỏ bọc cho thép mềm và thép hợp kim thấp được ký hiệu chữ cái đầu tiên là “E”. Tiếp theo là 4 hoặc 5 con số. 17
ƒ Chữ cái đầu “E” là Electrode. điện cực hay còn được gọi là que hàn. ƒ Hai chữ số thứ nhất (hoặc ba chữ số) chỉ cho biết sức bền kéo tối thiểu của kim loại mối hàn (đơn vị ksi) ƒ Chữ số thứ 3 hoặc thứ 4 chỉ cho biết vị trí nào đó mà điện cực được chỉ định hàn. ∗ Số 1: Cách thức cho hàn tất cả các vị trí; Hàn bằng, ngang, đứng, và trần. ∗ Số 2: Cách thức cho hàn vị trí góc ngang và duy nhất vị trí hàn bằng ∗ Số 4: Cách thức hàn đứng tiến hành từ trên xuống 18
ƒ Chữ số thứ 4 hoặc thứ 5 là một hiệu suất có thể dùng được, chỉ cho biết loại vỏ bọc nào đó, và kiểu dòng điện được sử dụng. Quy tắc chính xác của mỗi chữ số được trình bày trong (bảng 4). Chú ý khi chữ số thứ 4 hoặc thứ 5 là số 0, loại của vỏ bọc và dòng điện được sử dụng được quyết định bởi chữ số thứ 3. 19