Giáo trình Hàn Tig nâng cao (Nghề: Hàn - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Cơ giới (2022)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:53

Thêm vào BST

Báo xấu

8
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Hàn Tig nâng cao (Nghề: Hàn - Cao đẳng) cung cấp cho người đọc những kiến thức như: Hàn tig thép tấm các bon thấp – vị trí hàn 2G; Hàn tig thép tấm các bon thấp – vị trí hàn 3G; Hàn tig thép ống các bon thấp - vị trí bằng (1G); Hàn tig thép ống các bon thấp - vị trí hàn ngang (2G);... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Hàn Tig nâng cao (Nghề: Hàn - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Cơ giới (2022)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: HÀN TIG NÂNG CAO NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐCG-KT&KĐCL ngày tháng năm 2022 của Trường cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi, năm 2022 (Lưu hành nội bộ) 1
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. 2
LỜI GIỚI THIỆU Hướng tới mục tiêu nâng cao chất lượng đào tạo nghề, nhằm đáp ứng yêu cầu của thị trường lao động kỹ thuật và hội nhập; Bộ Lao Động thương Binh và Xã Hội đã ban hành chương trình khung Cao Đẳng Nghề, Trung Cấp Nghề Hàn. Là một Trường đào tạo nghề đã có bề dày, với quy mô trang thiết bị luôn được đầu tư mới, năng lực đội ngũ giáo viên ngày càng được tăng cường. Việc biên soạn giáo trình phục vụ công tác đào tạo của nhà Trường, đáp ứng yêu cầu mục tiêu của chương trình khung do Bộ LĐTB và XH ban hành cũng nhằm đáp ứng các yêu cầu sau đây: Yêu cầu của người học. Nhu cầu về chất lượng nguồn nhân lực nghề Hàn. Cung cấp lao động kỹ thuật cho Doanh nghiệp và xuất khẩu lao động. Dưới sự chỉ đạo của Ban Giám Hiệu nhà trường trong thời gian qua các giáo viên trong khoa Cơ khí đã dành thời gian tập trung biên soạn giáo trình, cải tiến phương pháp giảng dạy nhằm tạo điều kiện cho học sinh hiểu biết kiến thức và rèn luyện kỹ năng nghề. Nhóm biên soạn đã vận dụng sáng tạo vào việc biên soạn giáo trình các mô đun chuyên môn Hàn. Nội dung giáo trình có thể đáp ứng để đào tạo cho từng cấp trình độ và có tính liên thông cho 3 cấp trình độ ( Sơ cấp nghề, Trung cấp nghề, Cao đẳng nghề). Mặt khác nội dung của mô đun phải đạt được các tiêu chí quan trọng theo mục tiêu, hướng tới đạt chuẩn quốc tế cho ngành Hàn. Vì thế giáo trình mô đun đã bao gồm các nội dung như sau: Trình độ kiến thức Kỹ năng thực hành Tính quy trình trong công nghiệp Năng lực người học và tư duy về mô đun được đào tạo ứng dụng trong thực tiễn. Phẩm chất văn hóa nghề được đào tạo. Trong quá trình biên soạn giáo trình, đã tham khảo ý kiến từ các Doanh nghệp trong nước, giáo trình của các trường Đại học,Cao đẳng, Học viện... Nhóm biên soạn đã hết sức cố gắng để giáo trình đạt được chất lượng tốt nhất. Do trình độ còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ các đồng nghiệp, các bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn Quảng Ngãi, ngày tháng năm 2022 Tham gia biên soạn 1. Huỳnh Văn Mà Chủ biên 2. ………….............. 3. ……….............…. 3
MỤC LỤC TT NỘI DUNG TRANG 1. Lời giới thiệu 2 2. Mục lục 3 3. Bài 1: Hàn tig thép tấm các bon thấp – vị trí hàn 2G 10 4. 1. Vật liệu hàn TIG 10 5. 2. Chuẩn phôi hàn, vật liệu hàn thiết bị, dụng cụ hàn 13 6. 3. Chọn chế độ hàn 15 7. 4. Kỹ thuật hàn giáp mối vị trí hàn 2G 17 8. Bài 2: Hàn tig thép tấm các bon thấp – vị trí hàn 3G 20 9. 1. Vật liệu hàn TIG 20 10. 2. Chuẩn phôi hàn, vật liệu hàn thiết bị, dụng cụ hàn 23 11. 3. Chọn chế độ hàn 25 12. 4. Kỹ thuật hàn giáp mối vị trí hàn 2G 25 13. Bài 3: Hàn tig thép ống các bon thấp - vị trí bằng (1G) 26 14. 1. Vật liệu hàn TIG 26 15. 2. Chuẩn phôi hàn, vật liệu hàn thiết bị, dụng cụ hàn 30 16. 3. Chọn chế độ hàn 34 17. 4. Kỹ thuật hàn ống vị trí hàn 1G 36 18. Bài 4: Hàn tig thép ống các bon thấp - vị trí hàn ngang (2G) 37 19. 1. Vật liệu hàn TIG 38 20. 2. Chuẩn phôi hàn, vật liệu hàn thiết bị, dụng cụ hàn 40 21. 3. Chọn chế độ hàn 42 22. 4. Kỹ thuật hàn ống vị trí hàn 1G 46 23. Tài liệu tham khảo 53 4
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: HÀN TIG NÂNG CAO Mã mô đun: MĐ27 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: Mô đun này được bố trí sau khi học xong hoặc học song song với các môn học MH07-MH12 và MĐ13-MĐ19. - Tính chất của môđun: Là mô đun chuyên ngành bắt buộc. Mục tiêu của mô đun: - Kiến thức: A1. Làm việc tại các nhà máy, các cơ sở sản xuất cơ khí với những kiến thức, kỹ năng nghề hàn. A2. Giải thích đầy đủ thực chất, đặc điểm, công dụng của phương pháp hàn TIG. A3. Nhận biết đúng các loại vật liệu dùng trong công nghệ hàn TIG. - Kỹ năng: B1. Trình bày chích xác cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị hàn TIG B2. Vận hành, sử dụng thành thạo các loại thiết bị dụng cụ hàn TIG B3. Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày và tính chất của vật liệu. B4. Hàn các mối hàn ở vị trí hàn 2G, 3G và ống ở vị trí hàn 1G, 2G đảm bảo độ sâu ngấu, đúng kích thước bản vẽ ít bị khuyết tật. B5. Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng của mối hàn, kết cấu hàn - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: C1. Giải thích đúng các nguyên tắc an toàn và vệ sinh phân xưởng khi hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ. C2. Tuân thủ quy định, quy phạm trong quy trình hàn TIG. C3. Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của sinh viên 5
1. Chương trình khung nghề hàn MÃ MH, Tên môn Thời gian đào tạo (giờ) MĐ học, mô Trong đó Số tín chỉ Tổng số đun Lý Thực Kiểm thuyết hành/ thí tra nghiệm/ bài tập/ thảo luận I Các môn học chung 18 435 157 255 23 MH 01 Chính trị 3 75 41 29 5 MH 02 Pháp luật 2 30 18 10 2 MH 03 Giáo dục thể chất 2 60 5 51 4 MH 04 Giáo dục quốc phòng - An ninh 3 75 36 35 4 MH 05 Tin học 3 75 15 58 2 MH 06 Ngoại ngữ (Anh văn) 5 120 42 72 6 II Các môn học, mô đun chuyên môn 90 2400 650 1552 198 MH 07 Vẽ kỹ thuật cơ khí 3 60 20 35 5 MH 08 Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật 3 45 24 14 7 MH 09 Vật liệu cơ khí 3 45 25 13 7 MH 10 Cơ kỹ thuật 3 60 40 12 8 MH 11 Kỹ thuật điện – Điện tử công nghiệp 3 45 27 11 7 MH 12 Kỹ thuật an toàn và bảo hộ lao động 2 30 13 11 6 MH 13 Tổ chức quản lý sản xuất 2 45 30 12 3 MH 14 Anh văn chuyên ngành 3 90 40 46 4 MĐ 15 Tính toán kết cấu hàn 3 60 48 4 8 MH 16 Quy trình hàn 4 75 30 41 4 Kiểm tra và đánh giá chất lượng mối 3 MĐ 17 hàn theo tiêu chuẩn quốc tế 60 20 36 4 MĐ 18 Chế tạo phôi hàn 4 90 20 62 8 MĐ 19 Gá lắp kết cấu hàn 3 60 15 38 7 6
MĐ 20 Hàn hồ quang tay cơ bản 10 240 64 162 14 MĐ 21 Hàn hồ quang tay nâng cao 7 180 20 151 9 MĐ 22 Hàn khí 4 75 15 52 8 MĐ 23 Hàn gang 3 60 15 38 7 MĐ 24 Hàn MIG/MAG cơ bản 7 180 20 150 10 MĐ 25 Hàn MIG/MAG nâng cao 7 180 18 152 10 MĐ 26 Hàn TIG cơ bản 4 90 18 64 8 MĐ 27 Hàn TIG nâng cao 4 90 4 78 8 MĐ 28 Hàn ống 5 120 19 90 11 MĐ 29 Hàn tiếp xúc (hàn điện trở) 2 30 10 14 6 MĐ 30 Hàn tự động dưới lớp thuốc 2 30 10 14 6 MĐ 31 Hàn hồ quang dây lõi thuốc (FCAW) 4 cơ bản 90 24 58 8 MĐ 32 Hàn hồ quang dây lõi thuốc (FCAW) 4 nâng cao 90 8 76 6 MH 33 Thực tập sản xuất 8 180 53 118 9 Tổng cộng 128 2835 807 1807 221 2. Chương trình chi tiết mô đun Số Thời gian TT Tên các bài Tổng Lý Thực hành,thí Kiểm trong mô số thuyết nghiệm, thảo tra* đun luận, bài tập Bài 1:Hàn TIG thép tấm các bon thấp - 1 16 1 14 1 Vị trí hàn (2G) Bài 2:Hàn TIG thép tấm các bon thấp - 2 18 1 16 1 Vị trí hàn (3G) Bài 3:Hàn TIG thép ống, thép các bon 3 24 1 22 1 thấp - Vị trí (1G) Bài 4:Hàn TIG thép ống, thép các bon 4 28 1 26 1 thấp - Vị trí (2G) 7
Số Thời gian TT Tên các bài Tổng Lý Thực hành,thí Kiểm trong mô số thuyết nghiệm, thảo tra* đun luận, bài tập 5 Kiểm tra kết thúc Mô đun 4 4 Cộng 90 4 78 8 3. Điều kiện thực hiện môn học: 3.1. Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn 3.2. Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ.... 3.3. Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: Giáo trình, mô hình thực hành, bộ dụng cụ nghề hàn,… 3.4. Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế về các mối hàn. 4. Nội dung và phương pháp đánh giá: 4.1. Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp. + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. 4.2. Phương pháp: Người học được đánh giá tích lũy môn học như sau: 4.2.1. Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội. - Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Cơ giới như sau: Điểm đánh giá Trọng số + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40% 8
+ Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học 60% 4.2.2. Phương pháp đánh giá Phương pháp Phương pháp Hình thức Chuẩn đầu ra Số Thời điểm đánh giá tổ chức kiểm tra đánh giá cột kiểm tra Thường xuyên Viết/ Tự luận/ A1, C1, C2 1 Sau 10 giờ. Thuyết trình Trắc nghiệm/ Báo cáo Định kỳ Viết và Tự luận/ A2, B1, C1, C2 3 Sau 20 giờ thực hành Trắc nghiệm/ thực hành Kết thúc môn Vấn đáp và Vấn đáp và A1, A2, A3, B1, B2, 1 Sau 60 giờ học thực hành thực hành C1, C2, trên mô hình 4.2.3. Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc môn học được chấm theo thang điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân. - Điểm môn học là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của môn học nhân với trọng số tương ứng. Điểm môn học theo thang điểm 10 làm tròn đến một chữ số thập phân, sau đó được quy đổi sang điểm chữ và điểm số theo thang điểm 4 theo quy định của Bộ Lao động Thương binh và Xã hội về đào tạo theo tín chỉ. 5. Hướng dẫn thực hiện môn học 5.1. Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng cao đẳng hàn 5.2. Phương pháp giảng dạy, học tập môn học 5.2.1. Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: Trình chiếu, thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, bài tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm…. * Thực hành: - Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập thực hành theo nội dung đề ra. - Khi giải bài tập, làm các bài Thực hành, thí nghiệm, bài tập:... Giáo viên hướng dẫn, thao tác mẫu và sửa sai tại chỗ cho nguời học. 9
- Sử dụng các mô hình, học cụ mô phỏng để minh họa các bài tập ứng dụng các hệ truyền động dùng điện tử công suất, các loại thiết bị điều khiển. * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra. * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân công các thành viên trong nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm. 5.2.2. Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau: - Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được cung cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu...) - Sinh viên trao đổi với nhau, thực hiện bài thực hành và báo cáo kết quả - Tham dự tối thiểu 70% các giờ giảng tích hợp. Nếu người học vắng >30% số giờ tích hợp phải học lại mô đun mới được tham dự kì thi lần sau. - Tự học và thảo luận nhóm: Là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 2-3 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về 1 hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân công để phát triển và hoàn thiện tốt nhất toàn bộ chủ đề thảo luận của nhóm. - Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ. - Tham dự thi kết thúc môn học. - Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học. 6. Tài liệu tham khảo: [1]. Nguyễn Thúc Hà, Bùi Văn Hạnh- Giáo trình công nghệ hàn- NXBGD- 2002 [2]. Ngô Lê Thông- Công nghệ hàn điện nóng chảy NXBGD- 2004. [3].Trung tâm đào tạo và chuyển giao công nghệ Việt – Đức, “Chương trình đào tạo Chuyên gia hàn quốc tế”, 2006. [4]. Trung tâm đào tạo và chuyển giao công nghệ Việt – Đức, “Chương trình đào tạo Chuyên gia hàn quốc tế”, 2006 10
BÀI 1: HÀN TIG THÉP TẤM CÁC BON THẤP – VỊ TRÍ HÀN 2G Mã bài: MĐ27-01 Giới thiệu: Bài học này giúp cho người học hiểu được các khái niệm, chuẩn bị hàn tig 2G Mục tiêu: - Chuẩn bị khí bảo vệ, đầu điện cực, que hàn phụ, dụng cụ làm sạch, dụng cụ bảo hộ lao động thích hợp cho công việc hàn TIG, mối hàn giáp mối vị trí 2G đạt yêu cầu. - Phân biệt công dụng của từng loại khí bảo vệ phù hợp với từng loại điện cực hàn và kim loại hàn. - Chuẩn bị phôi hàn đúng kích thước bản vẽ, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. - Chọn chế độ hàn (Ih, Uh, Vh, d đ, đường kính điện cực) và lưu lượng khí bảo vệ phù hợp với chiều dày, tính chất của kim loại và vị trí hàn. - Xác định đúng góc nghiêng mỏ hàn, phương pháp chuyển động que hàn, tầm với điện cực trong quá trình hàn. - Thực hiện các thao tác hàn TIG thành thạo. - Gá phôi hàn chắc chắn, hàn đính đúng kích thước. - Hàn mối hàn giáp mối ở vị trí hàn 2G đảm bảo độ sâu ngấu, đúng kích thước, không rỗ khí, chảy sệ và ít biến dạng kim loại. - Kiểm tra đánh giá đúng chất lượng mối hàn. - Thực hiện tốt công tác an toàn và vệ sinh phân xưởng. - Tuân thủ quy định, quy phạm trong quy trình hàn TIG Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác trong công việc Phương pháp giảng dạy và học tập bài mở đầu - Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học nhớ các khâu chuẩn bị. - Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học Điều kiện thực hiện bài học - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học chuyên môn 11
- Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan. - Các điều kiện khác: Không có Kiểm tra và đánh giá bài học - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.  Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp:  Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)  Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có  Kiểm tra định kỳ thực hành: không có Nội dung chính: 1. Vật liệu hàn TIG 1.1. Thực chất, đặc điểm và phạm vi ứng dụng a. Thực chất Hàn hồ quang điện cực không nóng chảy trong môi trường khí trơ ( GTAW) là quá trình nóng chảy, trong đó nguồn nhiệt cung cấp bởi hồ quang được tạo thành giữa điện cực không nóng chảy và vũng hàn. 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 ô-xi và ni-tơ trong không khí. Điện cực không nóng chảy thường dùng là wolfram, nên phương pháp hàn này tiếng Anh gọi là TIG ( Tungsten Inert Gas ) Phương pháp hàn này có 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. 12
- Nhiệt tập trung cho phép tăng tốc độ hàn, giảm biến dạng của liên kết hàn. 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 ... Hồ quang trong hàn TIG đạt rất cao có thể đạt tới 6000 OC, kim loại mối hàn có thể tạo ra từ kim loại nền đối với những chi tiết có chiều dày quá mỏng phải gấp mép hoặc được bổ sung từ que hàn phụ, toàn bộ vũng hàn được khí trơ bảo vệ thổi ra từ chụp khí. Môi trường khí trơ không có phản ứng hoá học với bể hàn. Hình 1 . Sô ñoà nguyeân lyù haøn TIG Nhược điểm: o Tốc độ hàn chậm  năng suất thấp o Đèn hàn cường độ lớn giải nhiệt bằng nước khá nặng nề o Khí bảo vệ dễ bị gián đoạn o Có thể gây bỏng da o Giới hạn sử dụng ngoài trời o Khó khống chế lượng nhiệt đưa vào o Đòi hỏi kỹ năng cao (thợ tay nghề cao) b. Đặc điểm: - Vị trí hàn: Mọi vị trí hàn - Chiều dày tấm hàn : (0.5÷10 )mm . - Loại vật liệu chi tiết hàn : Tất cả các loại thép, thép hợp kim; gang; Ni; Cu; Al; Ti; Ag ; Žn . - Dòng hàn: (10÷400) A. - Loại nguồn hàn : Dòng xoay chiều để hàn nhôm , hợp kim nhôm . Dòng mộtchiều dùng hàn các vật liệu còn lại ( điện cực nối âm cực ) - Đường kính dây hàn : 1 ÷8 mm. - Làm nguội mỏ hàn : Dòng hàn 150 A làm nguội mỏ hàn bằng khí. Trên150 A làm nguội bằng nước - Không gây bắn toé khi hàn và không có giọt kim loại dịch chuyển qua cột hồ quang - Không sinh ra xỉ hàn vì vậy không có khuyết tật ngậm xỉ - Dễ tạo ra bề mặt mối hàn đẹp - Có thể sử dụng cho trường hợp không cần sử dụng kim loại phụ ( que hàn ) c. Phạm vi ứng dụng: - Là phương pháp hiệu quả khi hàn nhôm, inox và hợp kim nicken. 13
− Thường dùng hàn lớp ngấu trong qui trình hàn ống áp lực. − Hàn các kim loại, hợp kim khó hàn như titan, đồng đỏ. B ì nh khí vaø p ke á aù Maù haø y n Caù noá maù p i t Mo û haø n D aâ y haøn Caù haø p n Vaä haø t n Prep ared by PHAM VAN HAI 8 LILAMA TTC2 Hình 2 - Sô ñoà thieát bò haøn TIG : 2. VẬT LIỆU HÀN TIG . Vật liệu sử dụng trong phương pháp hàn TIG bao gồm khí bảo vệ, điện cực Volfram và que hàn phụ . 2.1. Khí bảo vệ – Khí trơ Bất kỳ loại khí trơ nào cũng có thể dùng để hàn TIG, song Argon và Heli được ưa chuộng hơn cả vì giá thành tương đối thấp, trử lượng khí khai thác dồi dào. Argon là loại khí trơ không màu, mùi, vị và không độc. Nó không hình thành hợp chất hóa học với bất cứ vật chất nào khác ở mọi nhiệt độ hoặc áp suất. Ar được trích từ khí quyển bằng phương pháp hóa lỏng không khí và tinh chế đến độ tinh khiết 99,9 %, có tỷ trọng so với không khí là 1,33. Ar được cung cấp trong các bình áp suất cao hoặc ở dạng khí hóa lỏng với nhiệt độ -- 184 0C trong các bồn chứa. Heli là loại khí trơ không màu, mùi, vị. Tỷ trọng so với không khí là 0,13 được khai thác từ khí thiên nhiên, có nhiệt độ hóa lỏng rất thấp – 272 0C, thường được chứa trong các bình áp suất cao. Hình 3 : So sánh hai loại khí bảo vệ Argon Heli 14
Dễ mồi hồ quang do năng lượng ion thấp Khó mồi hồ quang do năng lượng ion hóa cao Nhiệt độ hồ quang thấp hơn Nhiệt độ hồ quang cao hơn Bảo vệ tốt hơn do nặng hơn Bảo vệ kém hơn do nhẹ hơn Lưu lương cần thiết thấp hơn Lưu lượng sử dụng cao hơn Điện áp hồ quang thấp hơn nên năng lượng Điện áp hồ quang cao hơn nên năng lượng hàn hàn thấp hơn lớn hơn Giá thành rẻ hơn Giá thành đắt hơn Chiều dài hồ quang ngắn, mối hàn hẹp Chiều dài hồ quang dài, mối hàn rộng Có thể hàn chi tiết mỏng Thường dùng hàn các chi tiết dày, dẫn nhiệt tốt Sự trộn hai khí Ar và He có ý nghĩa thực tiển rất lớn. nó cho phép kiểm soát chặc chẻ năng lượng hàn cũng như hình dạng của tiết diện mối hàn. Khi hàn chi tiết dày, hoặc tản nhiệt nhanh, sự trộn He vào Ar cải thiện đáng kể quá trình hàn. Nitơ ( N2 ) đôi khi được đưa vào Ar để hàn đồng và hơp kim đồng, Nitơ tinh khiết đôi khi được dùng để hàn thép không rỉ. Hổn hợp Ar – H2 việc bổ sung hydro vào argon làm tăng điện áp hồ quang và các ưu điểm tương tự heli. Hổn hợp với 5% H2 đôi khi làm tăng độ làm sạch của mối hàn TIG bằng tay. Hổn hợp với 15% được sử dụng để hàn cơ khí hóa tốc độ cao cho các mối hàn giáp mí với thép không rỉ dày đến 1,6 mm, ngoài ra còn được dùng để hàn các thùng bia bằng thép không rỉ với mọi chiều dày, với khe hở đáy của đường hàn từ 0,25 – 0,5 mm. không nên dùng nhiều H2 , do có thể gây ra rỗ xốp ở mối hàn. Việc sử dụng hổn hợp này chỉ hạn chế cho các hợp kim Ni, Ni – Cu, thép không rỉ. 2.2 Điện cực Volfram . Tungsten ( Wolfram) được dùng làm điện cực do tính chịu nhiệt cao, nhiệt độ nóng chảy cao (3410 0 C), phát xạ điện tử tương đối tốt, làm ion hóa hồ quang và duy trì tính ổn định hồ quang, có tính chống oxy hóa rất cao. Hai loạI điện cực sử dụng phổ biến trong hàn TIG : − Tungstène nguyên chất (đuôi sơn màu Xanh lá) : chứa 99,5% tungsten nguyên chất, giá rẻ song có mật độ dòng cho phép thấp, khả năng chống nhiểm bẩn thấp, dùng khi hàn với dòng Xoay chiều (AC) áp dụng khi hàn nhôm hoặc hợp kim nhẹ. − Tungstène Thorium (chứa 1 đến 2 % thorium {ThO2} - đuôi sơn màu đỏ) : có khả năng bức xạ electron cao do đó dòng hàn cho phép cao hơn và tuổi thọ được nâng cao đáng kể. Khi dùng điện cực này hồ quang dễ mồi và cháy ổn định, tính năng chống nhiểm bẩn tốt, dùng với dòng một chiều (DC) áp dụng khi hàn thép hoặc inox. Ngoài ra còn có : − Tungstène zirconium (0,15 đến 0,4% zirconium { ZrO2} - đuôi sơn màu nâu ) có đặc tính hồ quang và mật độ dòng hàn định mức trung gian giữa tungsten pure và tungsten thorium, thích hợp với nguồn hàn AC khi hàn nhôm. Ưu điểm khác của điện cực là không có tính phóng xạ như điện cực thorium. − Tungstène Cerium ( 2% cerium { CeO2} - đuôi sơn màu cam ) : nó không có tính phóng xạ, hồ quang dễ mồi và ổn định, có tuổi bền cao hơn, dùng tốt với dòng DC hoặc AC. − Tungsten Lathanum { La2O3} có tính năng tương tự tungsten cerium. EWP = pure tungsten EWCe – 2 = tungsten + 2% cerium 15
EWLa – 1 = tungsten + 1% lathanum EWLa – 1.5 = tungsten + 1.5% lathanum EWLa – 2 = tungsten + 2% lathanum EWTh – 1 = tungsten + 1% thorium EWTh – 2 = tungsten + 2% thorium EWZr – 1 = tungsten + 1% zirconium EWG = tungsten + nguyên tố hợp kim không xác định Các dạng đầu nhọn điện cực Volfram. Để hồ quang phóng tập trung đầu điện cực được mài đầu nhọn ở 60 0. Để tăng độ tập trung của hồ quang nhất là khi hàn ở chế độ hàn thấp( cường độ dòng điện hàn nhỏ ) cực 0 có thể mài nhọn hơn (30 hoặc nhỏ hơn ) ngược lại khi hàn ở chế độ lớn đầu cực có thể được mài nhọn ít hơn (~ 900 ). Trong trường hợp hàn nhôm nếu sử dụng hồ quang dòng một chiều thuận cực thì màng ôxýt nhôm (Al 2O3) trên be mặt không được tẩy sạch và quá trình hàn không thể thực hiện được. Trong trường hợp này người ta sử dụng dòng xoay chiều để hàn. Kỹ thuật mài đầu nhọn điện cực. Hàn bằng dòng điện một chiều (cực âm nối với điện cực ). Điện cực thông thường được mài dọc để tạo đầu nhọn, trường hợp đặc biệt có thể dùng giấy nháp đánh bóng đầu nhọn sau khi đã được mài. Hình 4 Hàn bằng dòng điện xoay chiều được mài: D< 1.6 mm D≥1.6 mm Hình 5 Ở những đường kính lớn điện cực không nóng chảy được mài, trong quá trình hàn đầu nhọn điện cực sẽ trở thành viên bi Hình dạng và cách mài điện cực có ảnh hưởng quan trọng đến sự ổn định và tập trung của hồ quang hàn. Điện cực được mài trên đá mài có cở hạt mịn và mài theo hướng trục như hình vẽ . Nói chung chiều cao mài tốt nhất là từ 1,5 đến 3 lần đường kính điện cực. Khi mài xong phần côn thì cần làm tù đầu côn một chút để bảo vệ điện cực khỏi sự phá hủy của mật độ dòng điện quá cao. Cách thức ưa chuộng là làm phẳng mũi điện cực. 16
Qui tắc chung là : Góc mài càng nhỏ (Điện cực càng nhọn) thì độ ngấu sâu của vũng chảy càng lớn và bề rộng vũng chảy càng hẹp Khi hàn với dòng xoay chiều (AC) hoặc dòng một chiều (DCEP) thì đầu điện cực cần có dạng Bán cầu . Để có dạng mũi điện cực thích hợp ta dùng dòng xoay chiều hoặc dòng DCEP kích hoạt hồ quang trên tấm vật liệu dày vớI tư thế trục điện cực thẳng góc với tấm vật liệu . Sở dỉ chúng ta phảI dùng mũi điện cực bán cầu là vì khi hàn với dòng AC hoặc DCEP thì điện cực bị đốt nóng nhiều hơn do vậy cần bề mặt lớn hơn để giảm mật độ dòng nhiệt . Đặc biệt khi hàn trên nhôm , lớp oxýt nhôm bám trên mũi điện cực có vai trò tăng cường bức xạ electron và bảo vệ điện cực. Với điện cực bằng zirconium mũi điện cực tự động hình thành dạng bán cầu khi hàn với dòng AC. Song khi đó ta phảI chấp nhận sự cháy không ổn định của hồ quang hàn . Các đề nghị dưới dây cho phép sử dụng tối ưu các điện cực tungsten. o Cần chọn dòng điện thích hợp ( kiểu và cường độ) đối với kích cở điện cực được sử dụng. Dòng điện quá cao sẽ làm hư hại đầu điện cực, dòng điện quá thấp sẽ gây ra sự ăn mòn, nhiệt độ thấp và hồ quang không ổn định. o Đầu điện cực phải được mài hợp lý theo các hướng dẫn của nhà cung cấp để tránh quá nhiệt cho điện cực. o Điện cực phải được sử dụng và bảo quản cẩn thận tránh nhiểm bẩn. o Dòng khí bảo vệ phải được duy trì không chỉ trong khi hàn mà còn sau khi ngắt hồ quang cho đến khi nguội điện cực. khi các điện cực đã nguội, đầu điện cực sẽ có dạng sáng bóng, nếu làm nguội không chuẩn, đầu này có thể bị oxy hóa và có mảng màu, nếu không loại bỏ sẽ ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn. Mọi kết nối, cả nước và khí, phải được kiểm tra cẩn thận. o Phần điện cực ở phía ngoài mỏ hàn trong vùng khí bảo vệ phải được giử ở mức ngắn nhất, tùy theo ứng dụng và thiết bị, để bảo đảm được bảo vệ tốt bằng khí trơ. o Cần tránh sự nhiểm bẩn điện cực. Khi sự tiếp xúc giữa điện cực nóng với kim loại nền hoặc que hàn, sự duy trì khí bảo vệ không đủ, sẽ gây ra sự nhiểm bẩn. o Thiết bị, đặc biệt là đầu phun khí bảo vệ, phải sạch và không dính các vệt hàn. Đầu phun bị bẩn sẽ ành hưởng đến khí bảo vệ, ảnh hưởng đến hồ quang, do đó giãm chất lượng mối hàn. 2.3. Que hàn phụ : Que hàn phụ có các kích thước tiêu chuẩn theo ISO - R564 như Bảng sau : Đường kính Dòng hàn Lưu lượng khí Dây hàn (mm) (A) (l/ph) 17
0.8 60-120 8-9 1.0 60-140 8-9 1.2 80-120 9-12 1.4 150-250 12-15 1.6 160-260 14-15 2 270-380 15-18 180-300 15-18 320-450 18-20 Cac loại que hàn phụ gồm có: Đồng và hợp kim của đồng, thép không gỉ Cr cao và các Cr- Ni, hôm và hợp kim nhôm, thép các bon thấp, thép hợp kim thấp vv. Kí hiệu que hàn theo tiêu chuẩn AWS (American Welding Society) ER XX S-X Que hàn : - ER70S-6 , ER70S-2 Steel 2" x 6" 1/8" Gauge 125-150 Amps Dùng để hàn thép . - ER308L 1/16 Consumable Stainless 2"x6" 1/8" Plate - 75-100 Amps Dùng để hàn thép không gĩ. - ER4043 - 3/32 Consumable Aluminum2"x6" - 100-150 Amps Dùng trong hàn nhôm. Giống như trong hàn khí, trong hàn TIG có thể có hoặc không dùng kim loại phụ tùy theo từng mối hàn. Nói chung thì sử dụng kim loại phụ chỉ áp dụng cho các mối hàn lớn còn các mối hàn nhỏ thì không cần. Mặc dù kim loại phụ có thể được cấp dưới dạng dây một cách tự 18
động nhưng thường thì nó được cấp bằng tay dưới dạng các thanh kim loại. Kích thước của thanh kim loại phụ vào dòng điện hàn và chiều dày mối hàn. Tính chất vật lý kim loại phụ phải giống tính chất kim loại nền. Quá trình lựa chọn kim loại hàn gồm các bước sau: o Xác định loại kim loại nền o Xác định độ dày, kiểu liên kết và tư thế hàn Chọn điện cực phù hợp với các tiêu chí trên CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Trình bày chế độ hàn 2G? 19
2. Phân biệt công dụng của từng loại khí bảo vệ phù hợp với từng loại điện cực khi hàn? 3. Hãy xác định góc nghiêng mỏ hàn, phương pháp chuyển động khi hàn 2G? BÀI 2: HÀN TIG THÉP TẤM CÁC BON THẤP – VỊ TRÍ HÀN 3G Mã bài: MĐ27-02 20