Giáo trình Hàn kim loại màu (Nghề: Hàn - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:60

Thêm vào BST

Báo xấu

9
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Hàn kim loại màu (Nghề: Hàn - Trình độ: Cao đẳng) được biên soạn với mục đích giúp sinh viên làm việc trong các cơ sở sản xuất cơ khí trình bày đầy đủ đặc điểm khó khăn khi hàn kim loại màu và hợp kim màu; nhận biết đúng các loại thuốc hàn, vật liệu hàn dùng trong hàn kim loại màu và hợp kim màu.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Hàn kim loại màu (Nghề: Hàn - Trình độ: Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

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 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. 1
LỜI GIỚI THIỆU Trong những năm qua, dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số lượng và chất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, các lĩnh vực như cơ khí chế tạo, công nghệ ngành Hàn ở Việt Nam nói riêng đã có những bước phát triển đáng kể. Chương trình khung quốc gia nghề hàn đã được xây dựng trên cơ sở 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. Mô đun 34: Hàn kim loại màu là mô đun 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, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất. Mặc dầu 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! Cần thơ, ngày …. tháng … năm 2021 Nhóm biên soạn 1. Nguyễn Nhật Minh 2. Hồ Anh Sĩ 2
MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ................................................................................................. 1 LỜI GIỚI THIỆU ................................................................................................................. 2 MỤC LỤC ............................................................................................................................ 3 CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO ............................................................................................ 4 1. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim đồng, vật liệu hàn đồng. ............................. 5 Bài 1. NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN HÀN KIM LOẠI MÀU ...................................... 6 1. Những đặc điểm của hàn đồng và hợp kim của đồng. ..................................................... 6 2. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn nhôm và hợp kim nhôm ...................................................... 13 3. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn niken và hợp kim niken ...................................................... 19 4. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn kẽm và hợp kim kẽm .......................................................... 21 5. Thực tập sản xuất. .......................................................................................................... 22 BÀI 2. HÀN NHÔM TẤM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG ..................................... 23 1. Đặc điểm khó khăn khi hàn nhôm, hợp kim nhôm, vật liệu hàn nhôm. ........................ 23 2 . Chuẩn bị dụng cụ,Thiết bị hàn TIG .............................................................................. 23 3 . Chuẩn bị phôi hàn ......................................................................................................... 24 4. Gá phôi hàn .................................................................................................................... 24 5. Kỹ thuật nhôm và hợp kim nhôm bằng phương pháp hàn TIG. .................................... 24 6 . Kiểm tra chất lượng mối hàn......................................................................................... 27 BÀI 3. HÀN THÉP TRẮNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN TIG .................................. 29 1. Đặc điểm khó khăn khi hàn thép trắng. ......................................................................... 29 2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn TIG. ................................................................................ 30 3. Gá phôi hàn. ................................................................................................................... 42 4. Kỹ thuật hàn giáp mối. ................................................................................................... 43 5. Kiểm tra chất lượng mối hàn.......................................................................................... 44 6. Công tác an toàn lao động khi hàn điện. ........................................................................ 44 Bài 4. HÀN ĐỒNG HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP .................................... 48 1. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim đồng .......................................................... 48 2. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bi hàn khí ................................................................................. 48 3. Kỹ thuật hàn. .................................................................................................................. 50 4. Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn ........................................................................... 52 5. Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. ....................................................... 52 BÀI 5. HÀN ĐỘNG VÀ HỢP KIM ĐỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ............................ 54 1. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim đồng, vật liệu hàn đồng. ........................... 54 2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn hồ quang tay. .................................................................. 54 3. Gá phôi hàn. ................................................................................................................... 56 4. Kỹ thuật hàn ................................................................................................................... 57 5. Kiểm tra chất lượng mối hàn.......................................................................................... 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 60 3
CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO Tên mô đun: HÀN KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU Mã số mô đun: MĐ 34 MỤC TIÊU MÔ ĐUN: - Làm việc trong các cơ sở sản xuất cơ khí - Trình bày đầy đủ đặc điểm khó khăn khi hàn kim loại màu và hợp kim màu - Nhận biết đúng các loại thuốc hàn, vật liệu hàn dùng trong hàn kim loại màu và hợp kim màu. - Rèn luyện tính tự giác, kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của sinh viên. NỘI DUNG MÔ ĐUN: 1.Nội dung tổng quát và phân phối thời gian: 2. Nội dung chi tiết: Số Thời gian TT Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra* Bài 1. Những kiến thức cơ bản hàn 10 8 2 kim loại màu 1. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn hợp kim đồng 2 2. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn nhôm và hợp kim 2 1 nhôm 3. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn niken và hợp kim 2 niken 4. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn kẽm và hợp kim kẽm 2 5. Thực tập sản xuất. 2 Bài 2. Hàn nhôm tấm bằng phương pháp hàn 70 2 68 TIG – vị trí hàn. 1F-2F 1. Đặc điểm khó khăn khi hàn nhôm, hợp kim 0.25 nhôm, vật liệu hàn nhôm. 0.25 2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn TIG. 0.25 3. Chuẩn bị phôi hàn. 0.25 2 4. Tính chế độ hàn. 0.25 5. Gá phôi hàn. 0.25 6. Kỹ thuật hàn 0.25 7. Kiểm tra chất lượng mối hàn. 0.25 8. Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. 9. Thực tập sản xuất. 68 Bài 3. Hàn thép trắng bằng phương pháp hàn 70 2 68 TIG – vị trí hàn 1F, 2F 1. Đặc điểm khó khăn khi hàn thép trắng. 0.25 3 2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn TIG. 0.25 3. Chuẩn bị phôi hàn. 0.25 4. Tính chế độ hàn. 0.25 5. Gá phôi hàn. 0.25 68 4
Số Thời gian TT Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra* 6. Kỹ thuật hàn 0.25 7. Kiểm tra chất lượng mối hàn. 0.25 8. Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng 0.25 9. Thực tập sản xuất. Bài 4. Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương 60 1 59 pháp hàn khí 1. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim 0.25 đồng, vật liệu hàn đồng. 2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn khí. 3. Chuẩn bị phôi hàn. 0.25 4 4. Tính chế độ hàn. 5. Gá phôi hàn. 0.25 6. Kỹ thuật hàn 7. Kiểm tra chất lượng mối hàn. 0.25 8. Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. 9.Thực tập sản xuất. 59 Bài 5. Hàn đồng hợp kim đồng bằng phương 60 2 58 pháp hàn hồ quang tay 1. Đặc điểm khó khăn khi hàn đồng, hợp kim đồng, 0.25 vật liệu hàn đồng. 0.25 2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn hồ quang tay. 0.25 3. Chuẩn bị phôi hàn. 0.25 5 4. Tính chế độ hàn. 0.25 5. Gá phôi hàn. 0.25 6. Kỹ thuật hàn 0.25 7. Kiểm tra chất lượng mối hàn. 0.25 8. Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng. 9. Thực tập sản xuất. 58 6 Kiểm tra kết thúc. 1 7 Cộng 270 15 254 1 5
Bài 1. NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN HÀN KIM LOẠI MÀU Mã bài:MĐ 34 - 01 Giới thiệu - Kim loại màu được ứng dụng rất nhiều trong đời sống đặc biệt là trong quy trình chế tạo các chi tiết máy. Có thể nói, công nghệ hàn kim loại màu chính là một trong những bước tiến giúp phát triển nền công nghiệp hiện đại. Tuy nhiên, khi hàn kim loại màu có rất nhiều loại và còn có các đặc tính khác nhau. Chính vì lẽ đó mà yêu cầu thợ hàn cần phải có sự am hiểu sâu sắc với từng loại vật liệu và có tay nghề cao để có thể cho ra sản phẩm hoàn hảo nhất. - Để có thể hàn kim loại màu một cách tốt nhất mà không gặp các sai sót gì trong quá trình làm việc cần nắm vững được các đặc tính của nó chỉ có hiểu về nó mới có thể biết nó cần gì, ở nhiệt độ nào thì nó nóng chảy, nó dễ xuất hiện vết nứt khi nào,….. cùng nhau tìm hiểu nhé. Mục tiêu: Nội dung của bài: 1. Những đặc điểm của hàn đồng và hợp kim của đồng. 1.1. Đồng - Đồng là kim loại có tính dẫn nhiệt, dẫn điện và chống ăn mòn tốt. Tỉ trọng của đồng là 8,93g/cm³. Nhiệt độ nóng chảy là 1083 độ C. Nhiệt độ sôi 2360 độ C. - Đồng là kim loại có một dạng thù hình, có mạng lập phương tâm mặt với thông số mạng a = 3,6A0 có các tính chất như sau:  Khối lượng riêng lớn (g = 8,94g/cm3) lớn gấp 3 lần nhôm.  Tính chống ăn mòn tốt.  Nhiệt độ nóng chảy tương đối cao (10830C)  Độ bền không cao (σb = 16Kg/mm2, HB = 40) nhưng tăng mạnh khi biến dạng nguội (σb = 45Kg/mm2, HB = 125). Do vậy một trong những biện pháp hóa bền đồng là biến dạng nguội. Mặc dù có độ cứng không cao nhưng đồng lại có khả năng chống mài mòn tốt.  Tính công nghệ tốt, dễ dát mỏng, kéo sợi tuy nhiên tính gia công cắt kém.  Theo TCVN đồng được ký hiệu bằng chữ Cu và theo sau nó là số chỉ hàm lượng %Cu (Cu99,99; Cu99,97; Cu99,95; Cu99,90)  Theo tiêu chuẩn CDA (Copper Development Association) của Mỹ thì đồng nguyên chất được ký hiệu CDA 1xx. Ví dụ CDA 110. 1.2. Hợp kim của đồng Có nhiều cách phân loại hợp kim của đồng nhưng phổ biến nhất là phân loại theo thành phần hóa học. Theo phương pháp này người ta chia hợp kim của đồng ra làm hai loại: a. Latông (đồng vàng hay đồng thau): là hợp kim của đồng mà hai nguyên tố chủ yếu là đồng và kẽm. Ngoài ra còn có các nguyên tố khác như Pb, Ni, Sn… Latông theo TCVN 1695-75 được ký hiệu bằng chữ L sau đó là các chữ ký hiệu tên nguyên tố hóa học và chỉ số thành phần của nó. Latông được chia thành hai nhóm: – Latông đơn giản: là hợp kim của hai nguyên tố Cu-Zn với lượng chứa Zn ít hơn 45%. Zn nâng cao độ bền và độ dẻo của hợp kim đồng. Khi lượng Zn cao vượt quá 50% trong hợp kim Cu-Zn thì nó sẽ trở nên cứng và dòn.. Các mác thường dùng là LCuZn10, 6
LCuZn20, LCuZn30 làm các ống tản nhiệt, ống dẫn và các chi tiết dập sâu vì loại này có độ dẻo cao. – Latông phức tạp: là hợp kim trong đó ngoài Cu và Zn còn đưa thêm vào một số nguyên tố như Pb, Al, Sn, Ni… để cải thiện tính chất của hợp kim. Ví dụ: Pb làm tăng tính cắt gọt, Sn làm tăng tính chống ăn mòn, Al và Ni làm tăng cơ tính. Các loại latông phức tạp thường dùng: LCuZn29Sn1, LCuZn40Pb1. Theo tiêu chuẩn CDA: latông đơn giản được ký hiệu CDA 2xx, ví dụ CDA 240 tương đương với LCuZn20. Latông phức tạp được ký hiệu CDA 3xx hoặc CDA 4xx, ví dụ CDA 370 tương đương với LCuZn40Pb1. b. Brông (đồng thanh) Là hợp kim của đồng với các nguyên tố khác ngoại trừ Zn. Brông được ký hiệu bằng chữ B, tên gọi của brông được phân biệt theo nguyên tố hợp kim chính. Người ta phân biệt các loại đồng thanh khác nhau tùy thuộc vào nguyên tố hợp kim chủ yếu đưa vào: ví dụ như Cu-Sn gọi là brông thiếc; Cu – Al gọi là brông nhôm. + Brông thiếc: là hợp kim của đồng với nguyên tố hợp kim chủ yếu là thiếc. Brông thiếc có độ bền cao, tính dẻo tốt, tính chống ăn mòn tốt, thường dùng loại BCuSn10Pb1, BCuSn5Zn2Pb5 để làm ổ trượt, bánh răng, lò xo… Theo tiêu chuẩn CDA brông thiếc được ký hiệu: CDA 5xx, ví dụ: CAD 521. + Brông nhôm: là hợp kim của đồng với nguyên tố hợp kim chủ yếu là nhôm. Brông nhôm có độ bền cao hơn Brông thiếc, tính chống ăn mòn tốt nhưng có nhược điểm là khó đúc, thường dùng thay Brông thiếc vì rẻ tiền. Các loại Brông nhôm thường dùng là BCuAl9Fe4, BCuAl10Fe4Ni4. Theo tiêu chuẩn CDA brông nhôm được ký hiệu: CDA6xx, ví dụ: CAD614. + Brông Berili: là hợp kim của đồng với nguyên tố hợp kim chính là Be, còn gọi là đồng đàn hồi. Hợp kim có độ cứng cao, tính đàn hồi rất cao, tính chống ăn mòn và dẫn điện tốt, thường dùng làm lò xo trong các thiết bị điện. Thường dùng với ký hiệu BCuBe2 tương đương với CDA 172. - Do tính dẫn nhiệt lớn nên khi hàn đồng và hợp kim của đồng phải dùng nguồn nhiệt có công suất lớn, tập trung để tạo nên bể hàn. - Đồng dễ bị oxi hóa để tạo nên CuO và CuO2. Các oxit này làm mối hàn đồng bị giòn và dễ xuất hiện vết nứt khi nguội. Do vậy khi hàn phải dùng thuốc hàn và que hàn có chất khử oxy: P, Si. - Dễ bị quá nhiệt khi hàn do nhiệt độ nóng chảy thấp. - Khi hàn đồng thau, kẽm dễ bị cháy làm cho thành phần kim loại mối hàn thay đổi so với kim loại cơ bản. 7
Hình 1.1. Đồng và hợp kim của đồng. 1.3. Kỹ thuật hàn đồng và hợp kim đồng. Các phương pháp hàn đồng và hợp kim đồng được áp dụng như hàn hồ quang kim loại, hàn hồ quang vonfram, hàn oxy – axetylen. Hàn hồ quang kim loại ít được sử dụng trong hàn đồng và hợp kim đồng vì sự hạn chế về khí trợ che chắn trong khi hàn. 1.3.1. Kỹ thuật hàn bằng máy hàn TIG. Hình1.2. Hình ảnh máy hàn TIG LINCOLN ELECTRIC Hiện nay, máy hàn TIG được cho là phương pháp tối ưu nhất để hàn đồng. Chất lượng mối hàn đồng được bảo vệ bằng khí Agron hoặc hỗn hợp khí Heli và Agron cho kết quả đẹp, chắc chắn. Khí bảo vệ Argon giúp mật độ nhiệt tập trung cao hơn, nhờ vậy mà thợ hàn cũng dễ dàng điều khiển que hàn. Trong đó:  Mối hàn dày dưới 1,6mm thì Ar là đủ.  Mối hàn dày trên 1,6mm thì dùng hỗn hơn He-Ar. Tùy vào dòng điện và công suất của từng loại máy hàn TIG đồng mà có thể hàn được miếng đồng dày lên đến 16mm. - Nếu sử dụng kim loại phụ trợ thì phương pháp hàn đồng bằng máy hàn TIG tính đến thời điểm hiện nay là tốt nhất. Máy hàn TIG có thể hàn được đồng nguyên chất, hợp kim đồng đồng thau Photpho, đồng thau nhôm,... Có thể chọn máy hàn TIG xung, máy hàn TIG AC/DC hoặc loại máy hàn 200A (có sử dụng súng giải nhiệt nước) để thực hiện hàn đồng. - Vì đồng nguyên chất dễ bị oxi hóa, tạo nên CuO và CuO2. Và các oxit này làm mối hàn đồng bị giòn và dễ xuất hiện vết nứt khi nguội. Do vậy trước khi hàn TIG đồng hay kể cả hàn MIG đồng cũng cần làm sạch trước khi hàn để đảm bảo chất lượng mối hàn. Có thể tham khảo các phương pháp làm sạch oxit bằng chổi kim loại, giấy ráp; tẩm thực trong dung dịch axit và rửa bằng nước, sấy bằng không khí nóng. - Để hàn TIG đồng, nên sử dụng que hàn đồng bù để đạt chất lượng mối hàn cao và sử dụng khí Argon để tăng tính chảy loãng cho mối hàn và tránh oxy hóa kim loại nền do nhiệt trong khi hàn. - Đối với vật hàn dày, nên vát mép hàn theo chiều dày chi tiết (độ dày t ≥ 5mm); đối với đồng dày 6 ≤ t ≤ 12 mm nên vát mép dạng V; đối với đồng dày t ≥ 12mm nên vát dạng X 8
với góc rãnh hàn từ 70 - 90 độ (hàn bằng điện cực không nóng chảy) hoặc từ 60 - 70 độ (hàn bằn điện cực nóng chảy). - Đối với vật hàn có độ dày t < 5mm, nung nóng sơ bộ ≤ 350 độ C; Đối với vật hàn có độ dày t ≥ 5mm, nung nóng sơ bộ 600 - 800 độ C. - Khi hàn TIG đồng, sử dụng máy hàn có dòng hàn xoay chiều hoặc dòng một chiều cực thuận. - Ngoài ra, cần chú ý khi thiết lập khí ra trễ và dòng hàn khi hàn TIG đồng, chỉ số sẽ thay đổi tùy vào độ dày vật hàn. - Đối với hợp kim đồng, khí hàn thoát ra sẽ có tính độc cao, ví dụ như đồng thau, đồng thanh hoặc hợp kim đồng – niken, kẽm. Thợ hàn cần trang bị đồ bảo hộ để bảo vệ sức khỏe bản thân. - Nếu hợp kim nhôm có chứa Be, Al, Ni thì thường trên bề mặt sẽ có lớp màng oxit, vì vậy cần làm sạch trước khi hàn để đảm bảo chất lượng mối hàn. - Mày hàn Tig có thể hàn hợp kim đồng thau Photpho có độ dày lên đến 12mm, còn đồng thau nhôm có thể hàn chiều dày vật liệu tối đa lên đến 9,5mm. Hình 1.3. Hàn đồng bằng máy hàn TIG 1.3.2. Kỹ thuật hàn bằng máy hàn MIG. - Muốn hàn đồng bằng máy hàn Mig, ta sử dụng cuộn dây hàn đồng, nên sử dụng khí bảo vệ Argon để cho mối hàn chảy, ngấu, đẹp và chắc chắn hơn. Tuy nhiên, cần lưu ý là máy hàn MIG sẽ đạt hiệu quả tốt nhất khi dùng để hàn đồng đỏ, hàn dây đồng (tức là đồng nguyên chất), không hàn được đồng thau. - Có thể tham khảo máy hàn MIG bán tự động để hàn đồng. Tốt nhất nên chọn máy hàn MIG xung sẽ giúp hiệu quả công việc tốt, chất lượng hàn đẹp, cũng như giảm bắn tóe và khói hàn. Có thể tham khảo máy hàn Mig xung Riland MIG 180PGDM: Máy hàn Mig Riland MIG 180PGDM là máy hàn đa năng (MIG, MMA, TIG Quẹt), có thể hàn đồng, nhôm, các loại thép,... Ngoài ra, máy còn có chế độ hàn 2T/4T và chức năng hàn MIG xung, thích hợp hàn vật hàn mỏng. - Hàn MIG với dòng hàn 50 - 180A, gồm 2 chế độ hàn MIG dùng khí CO2 và không dùng khí, sử dụng cuộn dây 15kg, đường kính dây hàn 0.8 - 1.0mm, sử dụng đầu súng chuẩn Châu Âu. 9
Về cách hàn đồng với máy hàn MIG cũng tương tự như cách hàn sắt, cách hàn inox. Khi hàn MIG đồng, sử dụng máy hàn dòng một chiều cực nghịch.  Có thể tham khảo và thiết lập điều chỉnh lửa hàn ~ 15 (V) và dòng hàn 125A khi hàn đồng với cuộn dây 0.8mm.  Có thể tham khảo và thiết lập điều chỉnh lửa hàn ~ 22 - 26 (V) và dòng hàn 150 - 200A khi hàn đồng với cuộn dây 1.0mm.  Có thể tham khảo và thiết lập điều chỉnh lửa hàn ~ 22 - 26 (V) và dòng hàn 300 - 400A khi hàn đồng với cuộn dây 2.0mm.  Tốc độ hàn phụ thuộc vào tiết diện mối hàn. Tuy nhiên còn tùy vào khả năng làm việc của máy hàn và độ dày đồng mà sẽ tăng/giảm cho phù hợp. Khi hàn thực tế, nếu thấy mối hàn chưa được ngấu, hãy tăng lửa hàn lên. Hình 1.4. Máy hàn MIG Riland MIG 180 PGDM 1.3.3. Kỹ thuật hàn khí Oxy – Axetylen. + Chuẩn bị. - Tùy thuộc vào chiều dày vật hàn mà có thể: uốn mép, không vát mép hoặc vát mép - Uốn mép khi vật hàn có chiều dày nhỏ hơn 2mm. - Không vát mép khi vật hàn có chiều dày nhỏ hơn 3mm. - Vát mép khi vật hàn có chiều dày lớn hơn 3mm. - Vật hàn có chiều dày 3 đến 10mm, góc vát 45 độ. - Vật hàn có chiều dày lớn hơn 10mm, góc vát mép 90 độ. - Sau khi chuẩn bị xong phải làm sạch cẩn thận cạnh hàn + Chế độ hàn.  Ngọn lửa hàn Hình 1.5. Ngọn lửa hàn 10
- Ngọn lửa hàn có thể chia làm ba vùng: nhân ngọn lửa, vùng trung tâm (hoàn nguyên), vùng đuôi (ôxy hóa). - Màu sắc của vùng nhân sáng trắng, vùng giữa sáng vàng, vùng đuôi vàng sẫm có khói. với tỷ lệ này sẽ cho ngọn lửa có những đặc điểm và công dụng khác nhau: - Ngọn lửa β = 1,1, 1,2 gọi là ngọn lửa trung hòa. Ngọn lửa này thường được dùng để hàn thép. - Ngọn lửa β > 1,2 được gọi là ngọn lửa thừa ôxy hay ngọn lửa ôxy hóa. Ngọn lửa này thích hợp dùng để hàn đồng và hợp kim của chúng - Ngọn lửa β < 1,1 gọi là ngọn lửa thừa cacbon hay ngọn lửa cácbon hóa, Ngọn lửa này dùng để hàn gang  Công suất ngọn lửa: Công suất ngọn lửa khi hàn khí được tính theo công thức: A = K.S (lít/giờ). Trong đó: S – Chiều dày vật hàn (mm). K – Hệ số phụ thuộc loại kim loại vật hàn và phương pháp hàn.  Que hàn Tốt nhất nên dùng que hàn có chất khử oxy: Al, Si, Mn Que hàn sử dụng là đồng kỹ thuật. Đường kính que hàn được tính theo công thức kinh nghiệm: dqh = (0,5 ÷ 0,75) S (mm) S: chiều dày vật hàn, mm  Thuốc hàn: Thuốc sử dụng để hàn đồng thau là bôrắc có thể sử dụng các loại sau: 100% Na2B4O7 50% Na2B4O7 + 50%H3BO3 78% Na2B4O7 + 13% NaCl + 5%Na2CO3 + 4% H3BO3  Góc nghiêng mỏ hàn Hình 1.6. Góc nghiêng mỏ hàn - Góc nghiêng của mỏ hàn chủ yếu căn cứ vào chiều dày của vật hàn và tính chất nhiệt, lý của kim loại. - Chiều dày vật hàn càng lớn thì góc nghiêng α càng lớn Mỏ hàn nghiêng với bề mặt vật hàn một góc (80 ÷ 90) độ và khi hàn phải giữ khoảng cách từ đầu nhân ngọn lửa đến bề mặt vật hàn (7 ÷ 10) mm. Chú ý: Để nâng cao độ bền mối hàn, sau khi hàn nên rèn nhẹ lên bề mặt mối hàn. Phụ 11
thuộc vào hàm lượng đồng trong kim loại vật hàn mà có thể rèn ở trạng thái nóng hay trạng thái nguội. Rèn ở trạng thái nóng (700 độ C) khi vật hàn có hàm lượng đồng nhỏ hơn 60%. Nếu vật hàn có hàm lượng đồng lớn hơn 60% thì có thể hàn ở trạng thái nguội. + Phương pháp hàn. Hình 1.7. Phương pháp hàn Căn cứ vào sự dịch chuyển của mỏ hàn và que hàn ta chia hàn khí thành hai phương pháp. + Phương pháp hàn phải: Khi ngọn lửa hướng lên mối hàn quá trình hàn dịch từ trái qua phải mỏ hàn đi trước que hàn. Phương pháp này có năng suất cao và tiết kiệm được khí Axêtylen, đây là phương pháp hàn chủ yếu trong công nghệ hàn hơi. + Phương pháp hàn trái: Khi ngọn lửa hướng về phía chưa hàn, quá trình hàn dịch chuyển từ phải qua trái, que hàn đi trước mỏ hàn. Tốc độ hàn theo phương pháp này tương đối chậm. + Chuyển động của mỏ hàn và que hàn. Để hàn mối hàn sấp bằng phương pháp hàn trái (khi chiều dày < 3mm hoặc khi vật hàn tương đối dày bằng phương pháp hàn phải, chọn chuyển động của mỏ hàn và que hàn như sau: Hình 1.8. Chuyển động của mỏ hàn và que hàn. + Kỹ thuật hàn đồng thanh. - Khi hàn, các nguyên tố hợp kim trong đồng thanh dễ bị oxy hóa do vậy mối hàn đồng thanh thường bị rỗ và lẫn xỉ. - Ví dụ: Hàn đồng thanh thiếc, mối hàn hay bị rỗ do khi hàn thiếc dễ cháy. Hàn đồng thanh nhôm dễ tạo ra oxit nhôm (Al2O3) có nhiệt độ nóng chảy cao, rất khó loại trừ ra khỏi mối hàn do vậy làm cho mối hàn bị lẫn xỉ. 12
- Công suất ngọn lửa: - Không nung sơ bộ: W = (125 ÷ 175) S (lít/giờ) - Nung sơ bộ: W = (100 ÷ 150) S (lít/giờ) Khi hàn, đầu nhân ngọn lửa cách bề mặt vật hàn 7 – 10mm. - Que hàn: Sử dụng que hàn thành phần giống với thành phần kim loại vật hàn. - Thuốc hàn: Căn cứ vào thành phần kim loại vật hàn mà sử dụng thuốc hàn cho thích hợp.Hàn đồng thanh nhôm nên dùng thuốc hàn có thành phần: 45%KCL + 20%BaCl + 20%NaCl + 15%NaF - Hàn đồng thanh Niken dùng thuốc hàn có thành phần: Na2B4O7, H3BO3 và NaCl Các loại đồng thanh khác sử dụng thuốc hàn: Na2B4O7 2. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn nhôm và hợp kim nhôm. 2.1. Đặc điểm, tính chất và ứng dụng của kim loại cơ bản Nhẹ, chống ăn mòn trong không khí, nước, dầu, nhiều hóa chất → nhôm được dùng rộng rãi trong công nghiệp và dân dụng. • Khối lượng riêng của nhôm chỉ bằng khoảng một phần ba của thép hay đồng. • Khả năng chống ăn mòn của nhôm xuất phát từ lớp oxit nhôm bền vững trên bề mặt. Tính dẫn điện và dẫn nhiệt của nhôm cao gấp bốn lần của thép. Dùng nhiều trong các thiết bị điện thay cho đồng. • Nhôm không có từ tính. Hệ số dãn nở nhiệt gấp hai lần của thép. • Nhôm có độ bền không cao nhưng có tính dẻo tốt, đặc biệt là ở nhiệt độ âm. • Có thể tăng độ bền của nhôm thông qua hợp kim hóa, biến dạng ở trạng thái nguội, nhiệt luyện hoặc kết hợp các biện pháp đó. Hợp kim nhôm: hợp kim đúc (2) và hợp kim biến dạng (1) • Kết cấu hàn chủ yếu được chế tạo từ hợp kim biến dạng: tấm, profile, ống, v.v. • Hợp kim biến dạng (1) được chia thành nhóm có thể nhiệt luyện được (4) và nhóm không thể nhiệt luyện được (3). Hình 1.9. Tính dẫn điện và dẫn nhiệt của nhôm Hợp kim nhôm không thể nhiệt luyện được: – Chứa Si, Mn, Mg. Tăng độ bền thông qua sự hình thành các dung dịch rắn hoặc các pha phân tán. Mg có hiệu quả nhất, do đó hợp kim Al – Mg có độ bền cao hơn cả, ngay trong trạng thái ủ. – Mọi hợp kim nhôm thuộc nhóm này được đều biến cứng khi bị biến dạng ở trạng thái nguội (nhưng tính dẻo bị giảm). Sau khi ủ, chúng có thể trở lại cơ tính ban đầu. Khi đã 13
qua biến cứng nguội rồi sau đó được hàn, độ bền vùng ảnh hưởng nhiệt sẽ giảm xuống mức của hợp kim sau khi ủ. – Nhôm, hợp kim Al – Mg, Al – Mn đều dễ hàn TIG, MIG (riêng Al –Si cần sử dụng các quy trình đặc biệt và tính dẻo có thể giảm). Hình 1.10. Nhôm và hợp kim nhôm Chứa Cu, Mg, Zn và Si dưới dạng đơn hoặc kết hợp (Al-Mg-Cu, Al-Zn-Mg, Al-Si-Mg) . – Ở trạng thái ủ, độ bền phụ thuộc vào thành phần hóa học tương tự như với các hợp kim không thể nhiệt luyện được. – Khả năng hòa tan trong dung dịch rắn của bốn nguyên tố nói trên, đơn lẻ hoặc kết hợp, tăng theo sự gia tăng nhiệt độ. Do đó các hợp kim này có thể đưọc nhiệt luyện theo hình thức ủ đồng nhất hóa tổ chức, tôi sau đó hóa già tự nhiên hoặc nhân tạo. – Sau hoặc trước khi hóa già, còn có thể tăng độ bền thông qua biến dạng ở trạng thái nguội. – Al – Mg – Si là hợp kim dễ hàn. Nhiều hợp kim thuộc nhóm Al – Zn có tính hàn kém, nhưng khi có thêm Mg, một số có thể hàn được. Hợp kim Al – Cu đòi hỏi có quy trình hàn đặc biệt và liên kết hàn có tính dẻo kém. 2.2.Tính hàn của nhôm và hợp kim nhôm. + Vấn đề Al2O3: – Nhiệt độ nóng chảy Al: 6600C; Al2O3: 20500C – Khối lượng riêng Al: 2,7 g/cm3; Al2O3: 3,6 g/cm3 – Khi hàn có thể hình thành màng Al2O3. Do đó cạnh mối hàn khó nóng chảy, lẫn xỉ trong khi hàn. – Khử màng Al2O3 bằng các biện pháp: * Cơ học: rũa, cạo, chải bằng bàn chải có sợi thép không gỉ * Hóa học: thuốc hàn, tạo thành các chất dễ bay hơi: 14
thuốc 50% KCl + 15% NaCl + 35% Na3AlF2 cho phản ứng Al2O3 + 6KCl → 2AlCl3 ↑ + 3K2O. Dung dịch axit hoặc kiềm. * Hồ quang: hiệu ứng bắn phá catot của hồ quang * Tại nhiệt độ cao, độ bền giảm nhanh, làm nhôm bị sụt khi hàn. Độ chảy loãng cao, nhôm dễ chảy ra khỏi chân mối hàn. Nhôm không đổi màu khi hàn, khó khống chế kích thước vũng hàn. Hệ số dãn nở nhiệt cao, module đàn hồi thấp, nhôm dễ bị biến dạng khi hàn • Hydro là nguồn gây rỗ khí chủ yếu khi hàn nhôm. Cần khử các chất chứa hydro trên bề mặt vật hàn • Nhôm dẫn nhiệt tốt, phải dùng nguồn nhiệt có công suất cao hoặc nguồn xung • Kim loại mối hàn dễ nứt do cấu trúc hạt hình cột thô và cùng tinh có nhiệt độ nóng chảy thấp ở tinh giới, cũng như do co ngót (7%) khi kết tinh. 2.3.Vật liệu hàn nhôm. - Que hàn nhôm và hợp kim nhôm để hàn hồ quang tay trong chế tạo các kết cấu chịu tải đơn giản và trong sửa chữa. Tiêu chuẩn AWS A5.3 phân ra 3 loại que hàn: - Sấy que hàn đến 175÷2000C để khử hơi nước. Tp = 150÷2000C. - Vật liệu hàn nhôm - Ký hiệu dây hàn (dây hàn phụ): Tiêu chuẩn AWS A5.10 – 1980: • ER: dây hàn dùng cho hàn khí, hàn plasma, hàn TIG, MIG. 15
• R: dây hàn dùng cho các quá trình hàn nêu trên, trừ hàn MIG. Chọn vật liệu hàn: thành công của hàn nhôm do chọn đúng vật liệu hàn • Chọn vật liệu hàn không thích hợp có thể gây nứt tại kim loại mối hàn do kim loại mối hàn hoặc vùng ảnh hưởng nhiệt có tính dẻo và độ bền thấp khi nhiệt độ tăng (hiện tượng này đôi khi gây ra sụt mối hàn). • Để giảm xu hướng nứt giữa các tinh thể trong vùng ảnh hưởng nhiệt, nên dùng vật liệu hàn có nhiệt độ nóng chảy bằng hoặc thấp hơn kim loại cơ bản, tức là có hàm lượng các nguyên tố hợp kim cao hơn. Hình 1.11. Hàm lượng các nguyên tố hợp kim nhôm. 2.4. Công nghệ và kỹ thuật hàn nhôm và hợp kim nhôm Trước khi hàn: làm sạch lớp dầu mỡ bảo quản. Tẩy bằng aceton hoặc dung môi khác trong khoảng rộng 100÷150 mm từ mép. Lớp oxit bên dưới lớp dầu mỡ được tẩy trong khoảng rộng 25÷30 mm bằng phương pháp cơ học (giấy ráp, bàn chải thép không gỉ có đường kính sợi < 0,15 mm). • Cóthể dùng hóa chất để khử oxit (tẩm thực 0,5÷1 phút) trong dung dịch 1 lít nước: 50 g NaOH, 45 g NaF. Sau đó xối nước (1÷2 phút) và trung hòa bằng dung dịch axit nitric 30÷35% (với hợp kim Al- Mn) hoặc dung dịch axit khác (sổ tay về hàn). Sau đó xối lại bằng nước và sấy khô bằng không khí nóng 80÷900C. • Sau khi làm sạch bề mặt, chi tiết phải được hàn trong vòng 3÷4 tiếng đồng hồ. Rửa bằng dung dịch khử dầu mỡ; tẩm thực trong dung dịch 15% NaOH ở 60÷70 0C; rửa trong nước, sấy khô, khử khí ở 3500C trong 5÷10 tiếng đồng hồ trong chân không 10÷3 mm Hg (0,13 Pa). • Cũng có thể thay chân không bằng nung trong không khí ở 3000C trong 10÷30 phút. 2.4.1. Hàn hồ quang tay. Liên kết hàn thông dụng nhất: giáp mối. • Liên kết chồng và chữ T: nên tránh vì xỉ hàn có thể chảy vào khe, khó loại bỏ (bằng cách rửa) sau khi hàn, dễ gây ăn mòn kết cấu. • Chiều dày tối thiểu có thể hàn hồ quang tay: 4 mm. Khi chiều dày < 20 mm, không cần vát mép. Mối hàn thường có khe đáy ≤ 0,5÷1 mm. Hàn trên tấm lót bằng thép. • Với chiều dày > 20 mm, vát mép với góc 70÷900, chiều cao không vát mép 3÷5 mm và khe đáy 1,5÷2 mm. Hàn nhôm nhanh gấp 2÷3 lần hàn thép. 16
• Vỏ bọc que hàn: điện trở lớn; nếu hồ quang tắt, trên miệng vũng hàn và đầu que hàn sẽ hình thành lớp xỉ cứng, khó gây lại hồ quang. Vì vậy cần hàn liên tục. Không dao động ngang. • Để bảo đảm bắn tóe tối thiểu, jmax = 60 A/mm. Liên kết chồng và hàn chữ T được hàn với chế độ như hàn giáp mối có cùng chiều dày hàn từ 2 phía. • Hàn đính: thực hiện có nung nóng sơ bộ tới 150÷2500C. Cần làm sạch xỉ hàn và oxit. Sau khi hàn: rửa sạch xỉ hàn bằng nước nóng và bàn chải lông. Để mối hàn có độ bóng bình thường, cần tẩm thực sau khi hàn trong dung dịch axit nitric 5÷10%. Phổ biến nhất trong chế tạo các kết cấu hợp kim nhôm quan trọng. • Các phương pháp hàn là – hàn tay hoặc hàn cơ giới bằng (TIG), – hàn tự động hoặc bán tự động (MIG). • Khí bảo vệ được sử dụng là Ar (99,98%) hoặc He (99,985%); khi hàn TIG, có thể dùng hỗn hợp của hai loại khí đó. 2.4.3. Hàn trong môi trường khí bảo vệ. + Hàn TIG. • Dòng xoay chiều. • Điện cực W,đường kính ∅ d = 2÷6 mm, chiều dày t < 12mm. • Khi t < 3 mm, có thể hàn một lượt có sử dụng đệm lót bằng thép. • Với t = 4÷6 mm, nên hàn từ hai phía, và với t = 6÷7 mm trở lên, cần vát mép hàn theo dạng V hoặc X. • Khi hàn tay, với tmax = 5÷6 mm, điện cực có đường kính từ 1,5÷5 mm. Dòng điện hàn tối đa I = (60÷65)d. Tốc độ hàn 8÷12 m/h. • Que hàn bù d = 1÷5 mm. Để bảo vệ hữu hiệu vùng hàn, cần có một lượng khí tối ưu (tra bảng). Độ tin cậy của quá trình hàn còn phụ thuộc vào đường kính và dạng chụp khí trên mỏ hàn, khoảng cách từ miệng chụp khí đến bề mặt vật hàn v.v. Có thể chọn cỡ chụp khí D (đường kính miệng) như sau: d [mm] 2÷3 4 5 6 D [mm] 10÷12 12÷16 14÷18 16÷22 • t = (0,8÷2 mm), cần hàn gấp mép. Khi hàn bằng tay, góc nghiêng giữa điện cực và dây hàn phụ là 900. • Điện cực W không dao động ngang. Chiều dài hồ quang tối đa 1,5÷2,5 mm. 17
• Khoảng nhô ra của đầu điện cực khỏi miệng vòi phun của chụp khí 1÷1,5 mm khi hàn giáp mối và 4÷8 mm khi hàn mối hàn góc (liên kết góc và liên kết chữ T). Kích thước vũng hàn giữ ở mức tối thiểu. • Với t< 10 mm, hàn từ trái sang phải, cho phép giảm mức độ nung nóng kim loại cơ bản. • Tốc độ hàn phải tương ứng với chế độ hàn và mức độ tiêu thụ khí bảo vệ. Lưu lượng khí quá lớn → dòng xoáy → không khí bị hút vào vùng cần được bảo vệ. Lưu lượng khí quá ít hoặc tốc độ hàn quá lớn sẽ giảm hiệu quả bảo vệ vùng hàn. • Tùy theo mức độ tiêu thụ, áp lực khí Ar được điều chỉnh trong khoảng 0,1÷0,5 at (0,01÷0,05 MPa). • Ar được đưa vào vùng hàn 3÷5 s trước và 5÷7s sau khi có hồ quang (thông qua van điện từ). Hàn TIG cơ giói: dây hàn có kích thước lớn hơn so với hàn bằng tay. Có thể hàn 1 lượt hoặc hàn từ 2 phía. Hàn thường được thực hiện với điện cực ở vị trí thẳng đứng, dây hàn phụ được cơ cấu cấp dây đưa vào sao cho đầu của nó tựa vào mép của vũng hàn. • Khi chiều dày tấm lớn hơn 6 mm, cần thực hiện vát mép như sau: Hình 1.12. Chuẩn bị mối hàn * Hàn MIG. • Hiệu quả cao khi t ≥ 4. • Dòng một chiều cực nghịch (bắn phá catod màng Al2O3 bắng các ion dương). • So với hàn TIG, cơ tính mối hàn thấp hơn do điện cực bị nung nóng quá mức (ví dụ với hợp kim Al-Mg, độ bền kim loại mối hàn giảm 15%). Tuy nhiên có ưu điểm khử tạp chất (oxit nhôm) tốt, và có năng suất cao. • Dây hàn ∅ d = 1,2÷1,5 mm. Với các dây có lớn hơn, quá trình hàn chỉ ổn định khi dòng điện hàn có cường độ cao hơn 130÷140 A, cho phép hàn hàn một lượt các tấm có chiều dày 4÷5 mm. Khi hàn ở tư thế hàn ngang hoặc hàn trần, cần giảm cường độ dòng điện hàn 10÷15%. - Khoảng cách từ miệng chụp khí đến bề mặt vật hàn là 5÷15mm. - Ar hoặc hổn hợp AR + 30 ÷ 70 % He ( cho hàn các tấm dày ). - Chế độ hàn tiêu biểu: hầu hết hợp kim nhôm được hàn bằng chế độ dịch chuyển tia có dòng bình thường hoặc dòng xung. • Mật độ dòng điện hàn 80÷480 A/mm2. • Các ưu điểm của dịch chuyển tia là ngấu tốt; hồ quang cứng, hẹp và ổn định dễ hàn ở các tư thế hàn khác nhau, có thể hàn mối hàn góc nhỏ trên chiều dày lớn. • Dòng xung dạng tia dùng cho chiều dày 0,75÷3 mm hoặc cho hàn tấm mỏng lên tấm dày. * Hàn tự động trên lớp thuốc hàn. 18
• Chế tạo các kết cấu kiểu thùng chứa (xitec), nồi hơi,v.v. từ nhôm kỹ thuật và hợp kim Al-Mn có chiều dày 10÷30 mm. Hình 1.13. Hàn tự động trên lớp thuốc hàn. Thuốc hàn dẫn điện, gồm hỗn hợp các loại muối của các nguyên tố halogen với Na, K, Ba, Ca ... và cryolit (3NaF.AlF3). ví dụ AH-A1: KCl 50, NaCl 20, Cryolit 30. • Chiều sâu ngấu lớn (gấp 2÷3 lần so với hàn thép). Vì vậy không cần nung nóng sơ bộ trước khi hàn. • Có thể sử dụng 1 hoặc 2 điện cực. Khi hàn bằng 1 điện cực, thường tiến hành hàn trên tấm đệm thép để tạo dáng mối hàn do tính chảy loãng cao của nhôm. Hàn thường được tiến hành từ 2 phía. Hàn bằng 2 điện cực (điện cực kép), sẽ tăng đưọc kích thước vũng hàn và thời gian lưu kim loại ở trạng thái nóng chảy, giảm được hiện tượng rỗ khí. • Dòng một chiều cực nghịch và nguồn điện hàn có đặc tuyến thoải hoặc cứng. • Để bảo đảm tạo dáng tốt mối hàn và dễ loại bỏ xỉ sau khi hàn, chiều cao lớp thuốc hàn được khống chế chặt. Xỉ hàn phải phủ kín mối hàn thành một lớp mỏng. • Cần sử dụng các tấm công nghệ để bắt đầu và kết thúc mối hàn. • Xe hàn chuyên dụng: có hộp chứa thuốc hàn kèm theo bộ phận tạo liều thuốc, cơ cấu cấp dây kiểu kéo, đầu dẫn dây đặc biệt và bộ phận hút khói hàn. Cơ tính mối hàn tốt. Hàn dưới lớp thuốc: hồ quang kín, sử dụng mật độ dòng điện hàn cao, có chiều sâu ngấu lớn, vì vậy không cần vát mép. • Khi hàn sử dụng điện cực kép với dòng điện hàn một chiều cực nghịch hoặc dòng xoay chiều. • Thuốc hàn tiêu biểu: NaCl (17), KCl (43), Cryolit (36), SiO2 (4) hoặc NaCl (15), KCl (38), Cryolit (43), SiO2 (1), CaF2 (3). 3. Đặc điểm kỹ thuật khi hàn niken và hợp kim niken. Niken và hợp kim niken xuất hiện ở tất cả các loại bán thành phẩm như tôn, dải băng, thanh, ống và các chi tiết rèn. Chúng được tiêu chuẩn hoá trong AWS. Bên cạnh nicken nguyên chất các hợp kim cơ bản nicken với đồng, crom và molipden được sử dụng như là vật liệu chống mòn gỉ cao và bền nhiệt. Đối với các cấu kiện bền nhiệt cao trong các turbin khí và động cơ các hợp kim tôi có khả năng tôi cứng sẽ được phân loại trên cơ sở crôm-niken với sự bổ xung tiếp theo. Sự tôi cứng được hỗ trợ bởi hợp kim bổ xung Ti, Al và Nb vào trong liên kết với việc xử lý nhiệt đặc biệt. Các hợp kim – tinh thể hỗn hợp đối với các thiết bị hoá học và chế tạo lò công nghiệp mô tả thành phần cơ bản này. Các hợp kim này thích hợp hàn tốt. Phụ gia hàn loại tương tự được tiêu chuẩn hoá trong AWS. 3. 1. Nicken nguyên chất: a. Tính thích hợp hàn và ảnh hưởng của lưu huỳnh. 19
Nicken nguyên chất có cấu trúc khối thể diện và không chuyển hoá cấu trúc khi xử lý nhiệt. Nó chỉ có thể chứa tối đa 0.02%C trong hoà tan rắn. Hàm lượng cacbon quá cao sẽ dẫn đến làm giảm độ bền và độ dẻo. Thực tế nicken hoà tan đối với lưu huỳnh và tạo thành cùng tích nicken-nickelsulfid sẵn sàng nóng chảy lỏng ở 645 0C. Thể cùng tích Ni-NiS2 xâm nhập từ bề mặt đến ranh giới hạt và làm cho vật liệu nứt ứng suất kéo nóng và nguội. Bởi vậy mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt phải làm sạch trước khi hàn. Xử lý nhiệt được thực hiện trong môi trường lò không có lưu huỳnh. b. Tính thích hợp hàn –khả năng hoà tan khí và tạo rỗ bọt. Nicken có khả năng hoà tan cao hơn chủ yếu đối với khí trong trạng thái nóng chảy, đặc biệt là Nitơ; khi đông đặc nhanh chất hàn sẽ bão hoà với các khí tồn tại trong cấu trúc như là rỗ bọt. Thông qua việc sử dụng phụ gia hàn với một vài phần trăm Al, Ti,... nitơ sẽ được kết tủa thành nitrid ở thể rắn. Argon, heli thích hợp như là khí bảo vệ và khí trộn từ argon và heli với chất phụ gia hydro đến khoảng 7% khi hàn với TIG và MIG. c. Thực hiện hàn: Yêu cầu đặt ra cho việc chuẩn bị mối hàn và độ sạch của điểm đấu nối cao hơn là thép. Đối với các quy trình hàn TIG, MIG... có phụ gia hàn để hàn cùng loại theo AWS. điện cực thanh để hàn hồ quang tay có vỏ bọc kiềm với mức độ trung bình. Phụ gia hàn chứa khoảng 2.5% Ti, AL và liên kết như đã đề cập ở trên bão hoà các khí như là sự kết tủa rắn chắc. 3.2. Hợp kim niken – đồng. a. Vật liệu cơ bản: Hợp kim Ni-Cu được tiêu chuẩn hóa trong AWS. Ni và Cu tạo thành trong mỗi một cấu trúc tỷ lệ hỗn hợp từ tinh thể hỗn hợp khối đa diện, cấu trúc này không có sự chuyển hóa xử lý nhiệt. Khả năng tăng cao độ bền chỉ thông qua biến dạng nguội. Biến cứng nguội có thể được hồi trở lại thông qua nung tái kết tinh ở khoảng 750 0C. Khi các chi tiết bị biến dạng nguội khi hàn như vậyvùng ảnh hưởng nhiệt sẽ lại bị pha trộn ở trạng thái mềm. Hợp kim Ni-Cu quan trọng nhất là NiCu30Fe với tối thiểu 60% Ni, 30%Cu và 2% Fe. Bổ xung hàm lượng Fe làm tăng khả năng bền chống xói mòn và ăn mòn gỉ. b. Tính thích hợp hàn: Các ảnh hưởng của nhiễm bẩn và khí trong mục 1 cũng có giá trị cho hợp kim Ni-Cu. Phụ gia hàn cùng loại với phụ liệu Al, Ti được tiêu chuẩn hóa trong AWS Bảng vật liệu phụ trợ hàn cho NiCu30Fe Tên viết tắt Số vật liệu Dây SG SG-NiCu32Ti 2.4371 Điện cực thanh E-NiCu30Mn 2.4366 c. Thực hiện hàn: Điện cực thanh để hàn hồ quang tay là vỏ bọc kiềm Bazo. Hàn MIG và TIG được thực hiện với argon hoặc helium hoặc khí trộn bổ xung hydro với khoảng 7%. 3. 3. Hợp kim Nicken-crom-sắt. a. Vật liệu cơ bản. Hợp kim Ni-Cr-Fe là nhóm lớn nhất và quan trọng nhất của hợp kim nicken cơ bản. Chúng bao gồm các thép Cr-Ni austenit với hàm lượng Nicken tăng lên và có khả năng chống mòn 20