Hàn - Sổ tay chuyên ngành: Phần 2

Chia sẻ: ViSamurai2711 ViSamurai2711 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:123

Thêm vào BST

Báo xấu

74
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nối tiếp phần 1, phần 2 của tài liệu Hàn - Sổ tay chuyên ngành sẽ tiếp tục giới thiệu đến bạn các nội dung như: Kim loại chịu nhiệt và kim loại bền nhiệt, kim loại mạ kẽm, hàn kim loại mềm, phương pháp tạo bề mặt cứng và các loại thép dụng cụ, các kiểu mối ghép, vị trí hàn, các loại mối hàn, thuật ngữ hàn, kí hiệu hàn và các gợi ý về mối hàn tốt. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Hàn - Sổ tay chuyên ngành: Phần 2

Chươĩig 13 KIM LOẠI CHỊU NHIỆT V À KIM LOẠI BỀN NHIỆT N hiều hợp kim đặc b iệ t của các kim loại chịu n h iệ t và bền n h iệ t đã được sử dụng rộng r ã i tro n g công nghiệp h ạ t n h â n , không gian, và nhiều n g àn h công nghiệp khác. Các kim loại chịu n h iệ t gồm beryli, titan , và zirconi. Kim loại bền n h iệt gồm niobi (columbi), molybden, ta n ta l, wolfram, vanadi, và zirconi. HÀN KIM LOẠI CH|U NHIỆT VÀ KIM LOẠI BỀN NHIỆT Phương ph áp h à n hồ quang wolfram khí trơ (GTAW), thường gọi là h à n TIG, là phương ph áp thông dụng n h ấ t để h à n các tấ m hợp kim b ền n h iệ t có chiều dày đến 1/8 inch. Argon hoặc heli (không dùng CO 2) được sử dụng làm khí bảo vệ. H àn hồ quang plasm a (PAW), h à n thau, và h à n vảy cứng cũng có th ể được sử dụng với chiều dày đến 3/4 inch. Những điểm cẩn lưu ý • Lắp ghép hoàn hảo và làm sạch bể mặt kim loại thật kỹ là yêu cầu thiết yếu trước khi hàn. • Tẩy sạch dầu mỡ trên bể mặt kim loại, sau đó chải bằng bàn chải sắt, và phun cát, nếu cần. Phương pháp phun cát được dùng để loại bỏ các rỉ sét quá cứng, không thể loại bỏ bằng bàn chải sắt. Tốt nhất là dùng bàn chải bằng thép không rỉ, vì các loại bàn chải khác có thể để lại rỉ hoặc bụi kim loại trên bể mặt. • Không cho phép kim loại đã nung nóng tiếp xúc với khí quyển. Bảo vệ kim loại khỏi oxy trong khí quyển và các tạp chất khác bằng cách bao bọc kim loại trong bầu khí trơ hoặc buồng chân không. • Chế tạo hộp nhỏ để bao bọc diện tích sẽ hàn và bơm khí trơ vào trong hộp. Buồng khí trơ này cho phép điều khiển chặt chẽ tình trạng khí quyển xung quanh mối hàn. • Khi làm việc trong không gian mở, bảo đảm phải có biện pháp bảo vệ thích hỢp, sù dụng bầu khí trơ bảo vệ tương ứng với đường bao của vùng hàn. Chú ý: Đầu điện cực đổi màu từ sáng rực sang mờ đục là dấu hiệu cho thấy biện pháp bảo vệ không thỏa đáng. • Không yêu cầu trỢ dung khi hàn các kim loại chịu nhiệt và bền nhiệt, • Đối với các chi tiết dày, sử dụng que hàn có thành phần cấu tạo tương 151
tự kim loại nền. Chú ý: Đối với các chi tiết mỏng, sự lẳp ghép chính xác cho phép loại bỏ nhu cẩu sử dụng que hàn. • Hàn chậm để tránh rạn nứt. jChú ý: Sự gia nhiệt trước có thể hạn chế rạn nứt, nhưng phải thực hiện trong bầu khí trd bảo vệ. Beryli và hợp kim beryli Beryli là kim loại chịu n h iệt, trọng lượng n hẹ, độ cứng r ấ t cao (có th ể cào xước thủy tinh), và m àu sắc tương tự m angan. Kim loại này có điểm nóng chảy 2332“F (1285°C), tỷ trọ n g tương đương m agne, dẫn n h iệ t và điện tôt. Beryli thường được dùng làm nguyên tô hợp kim cho các kim loại khác (chẳng h ạn, đồng, nickel, và m agne) để tă n g dộ bền, dộ dẻo, và nhiều tín h châ't khác. Với trọ n g lượng nhẹ (nhẹ hơn nhôm ), độ bền kéo khoảng 55.000 psi, và n h iệ t độ nóng chảy tương đôì cao, beryli r ấ t thích hợp với các ứng dụng trong công nghiệp không gian. Các ứng dụng khác bao gồm sử dụng dây beryli tro n g sả n xuất các m ạch điện. Chú ý Beryli có điểm nóng chảy thấp hơn wolfram, molybden, tantal, và niobi. Tuy nhiên, beryli có nhiều tính chất tương tự các kim loại bền nhiệt, đặc biệt là nhu cầu bảo vệ đối với ảnh hưởng của oxy và các khí khác ở nhiệt độ cao. Beryli chủ yếu được chuyển hóa từ các silicate beryli nhôm . Kim loại này được sả n xuất bằng phương pháp điện p hân. Beryli (1,0 đến 2,5%) được k ế t hợp với nickel (đến 1,0%) và đồng để tạo th à n h hợp kim beryli-đồng có độ bền kéo tương đôi cao, đ ến 180.000 psi. Beryli còn được sử dụng với lượng nhỏ (0,2 - 0,25%) dưới dạng hợp kim tro n g quá trìn h sả n xuất beryli-đồng đỏ đúc. sắt, silic, và cobalt đôi khi được bổ sung vào hợp kim beryli-đồng để th u được các đặc tín h m ong muốn khác. C ảnh b á o Khói và bụi beryli rất độc. Chúng cực kỳ nguy hiểm vì chưa có phương pháp điều trị (chỉ có các chất hạn chế lác dụng của chủng). Hít khói và bụi beryli với lượng lớn có thể dẫn đến tử vong. Khi làm việc với beryli và hợp kim beryíi, cấn áp dụng mọi biện pháp an toàn. Có thể hàn beryli bằng phương pháp hàn thau hoặc hàn vảy cứng. Không nên sử dụng các phương pháp hàn nhiệt độ cao. 152
Những điểm cẩn lưu ý • Sử d ụ n g q u e h à n n h i ệ t đ ộ t h ấ p , v í d ụ , n h ô m s i l i c h o ặ c h Ợ p k i m g ố c b ạ c . • Đặt kim loại hàn vào mối ghép trước khi hàn thau hoặc hàn vảy cứng • Rút ngắn thời gian hàn thau hoặc hàn vảy cứng đến mức tối đa để tránh quá nhiệt bể mặt. Columbi và hợp kim columbi Columbi (hoặc niobi) có bề ngoài giông như th ép , nhưng tín h chất lại tương tự ta n ta l, có m àu trắ n g hơi vàng và nóng chảy ở 4474*^F (2468°C). Comlumbi có tỷ trọ n g hơi lớn hơn sắt, độ bền kéo khoảng 48.000-59.000 psi tro n g điều kiện được ủ, và đến 130.000 psi dưới dạng dây kéo. Columbi có dộ dẻo, độ bền, và chông ă n m òn tuyệt vời. Tuy n h iên , k h ả n ă n g chông ă n m òn bị h ạ n chê p h ầ n nào vì columbi p h ả n ứng m ạn h với các oxide. Sự oxy hóa trở th à n h vấn đề nghiêm trọ n g ỏ các n h iệ t độ trê n 400°c, cần sử dụng khí trơ bảo vệ khi làm việc với kim loại này ở n h iệ t độ cao. Columbi là nguyên tô' hợp kim hữu ích cho các kim loại khác, đặc b iệt là tru y ề n tín h ổn định cho th ép không rỉ. Do ít cản trở các neutron n h iệ t, columbi thường được dùng trong th iế t bị h ạ t nhân. Columbi được bổ sung vào th ép dưới dạng íerro-colum bi (50-60% columbi, 33-43% sắt, 7% silic). Columbi (với lượng trê n 75%) được p h a trộ n với các kim loại như wolfram, zirconi, tita n , và m olybden để sả n x u ất các hợp kim columbi có độ bền kéo cao ở n h iệ t độ cao (2.000-5.000°F). Columbi là kim loại bền n h iệt, đặc tín h n ày cho phép sử dụng các hợp kim columbi để chê tạo các bộ p h ậ n chịu n h iệ t độ cao của tê n lửa, turb in e, và động cơ p h ả n lực. Columbi và các hợp kim columbi thường được h à n bằng phương pháp hồ quang wolfram khí trơ (GTAW) trong buồng chân không. Cũng có th ể sử dụng phương pháp h à n thau hoặc h à n vảy cứng để h à n columbi. Những điểm cẩn lưu ỷ • Đối v ớ i m ộ t số h Ợ p k i m c o l u m b i , c ầ n g i a n h i ệ t t r ư ớ c đ ể t r á n h r ạ n n ứ t . • Thực hiện xử lý nhiệt trong buồng khí trơ hoặc chân không. • Tốc độ hàn nhanh và dòng điện hàn tối thiểu sẽ có độ ngấu tốt nhất. • Sử dụng các thanh lót bằng đồng để giải nhiệt cho mối hàn. 1 53
Molybden và hợp kim molybden M olybden có m àu sắc tương tự thép, nhưng hầu h ế t tín h c h ấ t v ậ t lý lại giông wolfram. Với điểm nống chảy 4730°F (2610°C), m olybden cùng với columbi (niobi), vvolíram, và các kim loại tương tự được xem là kim loại bền n h iệ t (nóng chảy trê n M olybden là nguyên tô hợp kim r ấ t quan trọ n g trong sả n xuất s ắ t và thép. Dưới dạng nguyên tô' hợp kim, m olybden ít khi được sử dụng với hàm lượng vượt quá 4%. Sự nghiên cứu để p h á t triể n các loại th ép m olybden được b ắ t đầu từ th ậ p n iên 1890, nhưng m ãi đ ến sau T h ế chiến I mới tìm được phương pháp sả n xuâ't loại th ép n ày m ột cách kinh tế. T hép m olybden được sử dụng rộng rã i trong công nghiệp ô tô và n h a n h chóng lan sang các lĩnh vực khác. H iện nay, m olybden được sử dụng rộng rã i tro n g sản xuất th ép dụng cụ và th ép gió để tă n g tín h chông m òn, độ cứng, và độ bền. M olybden cũng được bổ sung vào gang xám (với hàm lượng dưới 1,25%) để tă n g độ bền kéo và độ th ấ m tôi. M olybden được bổ sung vào th ép để tă n g độ cứng, độ bền, khả năn g chống á n m òn (như tro n g th ép không ri), và xu hướng th ấ m tôi sâu. Do điểm nóng chảy cao, molybden và các hợp kim m olybden được sử dụng để chế tạo tê n lửa và động cơ turbine khí. Tuy n h iên, ứng dụng lớn n h ấ t của chúng là trong công nghiệp điện tử và công nghiệp h ạ t n hân. Các phương pháp h à n hồ quang wolfram khí trơ (GTAW) và h à n hồ quang kim loại khí trơ (GMAW) được sử dụng để h à n m olybden và các hợp kim m olybden. Với các v ậ t liệu m olybden m ỏng, có th ể sử dụng phương pháp h à n vảy cứng. Những điểm cẩn lưu ỷ • Sử dụng argon hoặc heli làm khí bảo vệ. Chú ý: Không dùng CO2 làm khí bảo vệ khi hàn molybden. • Hàn molybden thường không cán gia nhiệt trước. • Khi sử dụng phương pháp hàn vảy cứng, bảo đảm chọn kim loại hàn thích hỢp. Nhiệt độ hàn vảy cứng khoảng 1200 đến 4500°F. • Rút ngắn thời gian hàn tối đa để hạn chế sự tích tụ nhiệt đến mức tối thiểu. 154
Tantal và hợp kim tantal T antal là kim loại bền nhiệt, cùng loại với wolfram, m olybden, và columbi. T a n tal có m àu sắc th ay đổi từ hơi trắ n g đến xám bạc, độ bền kéo 50.000 psi, và nóng chảy ở 5425'^F. Đặc điểm của kim loại này là k h ả n ă n g chịu acid và chống ă n m òn r ấ t tô't. C húng được dùng để ch ế tạo th iế t bị hóa châ't và giải phẫu. T a n tal và hợp kim ta n ta l có nhiều ứng dụng quan trọ n g khác, kể cả sử dụng làm dây tóc trong các bóng đèn điện, các bộ p h ậ n của động cơ p h ả n lực và động cơ tê n lửa. Do ta n ta l là kim loại r ấ t dẻo, có th ể kéo hoặc cán ta n ta l không cần ủ. T a n tal p h ả n ứng r ấ t m ạn h với oxy tro n g khí quyển hoặc dòng oxy cắt tro n g mỏ cắt oxyactylene. Do đó, dưới dạng kim loại k ế t cấu n h iệ t độ cao, tín h hiệu dụng của ta n ta l bị tổn th ấ t nhiều. T antal thương m ại tin h k h iế t có tín h m ềm và dẻo. Tương tự lớp oxide trê n nhôm , lớp oxide m ỏng bao phủ bề m ặ t ta n ta l góp p h ầ n tă n g k h ả n ă n g chông acid của kim loại này. H à n hồ quang w olfram khí trơ (GTAW) là phương pháp h à n ta n ta l và các hợp kim ta n ta l thông dụng n h ấ t. Phương pháp h à n vảy cứng cũng được áp dụng trong m ột số trường hợp. Những điểm cẩn lưu ỷ • Bảo vệ kim loại hàn và khu vực xung quanh bằng khí trơ thích hợp. • Đối với vật liệu tantal mỏng, có thể sử dụng phương pháp hàn vảy đổng trong chân không hoặc khí trơ. • Trên nhiều khía cạnh, tính hàn của tantal và columbi tương tự nhau. Titan và hợp kim titan T ita n có m àu bạc, chống ăn m òn tô't, và có ái lực với carbon m ạnh hơn t ấ t cả các kim loại đã biết. Do ái lực m ạn h với carbon, tita n được đưa vào th é p dưới dạng nguyên tố hợp kim (dưới 1%) để ổn định carbon và chông rạ n nứt. M ột tính chất khác của titan là xu hướng tạo thành Carbide. Vì lý do này, titan được sử dụng trong m ột sô" thép chrom để ngăn xu hướng tổn thất chrom. T ita n nóng chảy ở 3035'^F (1800°C). Hợp kim tita n b ền bằng th ép , nhưng nhẹ hơn đến 50-60%. T itan thương m ại tin h k h iế t có độ b ền kéo 45.000 psi, nhưng độ bền kéo của hợp kim tita n được tôi có th ể tr ê n 200.000 psi. Độ dẻo của kim loại này tương đôi th ấp . 1 55
Môi ghép hoàn hảo và làm sạch bề m ặ t th ậ t kỹ trước khi h à n là điều cần th iế t. Quy trìn h làm sạch bề m ặ t có th ể bao gồm tẩy dầu mỡ, chải bằng b à n chải s ắ t và phun cát. Tô't nhâ't n ê n sử dụng b àn chải bằn g th ép không ri, vì các loại b àn chải k h ác có th ể để lại ri sé t hoặc bụi kim loại trê n bề m ặt. Phun cát được sử dụng để loại bỏ các ri s é t quá cứng, không th ể loại bỏ bằng b à n chải. Sự làm sạch tổng quát phải được thực h iện ngay trước khi h à n , và bề m ặt phải sạch bóng, không còn tạ p chất. Do tín h hấp thu m ạnh của tita n với các c h ấ t r ắ n và c h ấ t khí (trừ argon và heli), quá trìn h h à n phải được thực h iệ n tro n g điều k iện bảo vệ đặc biệt. Ngoài việc sử dụng argon hoặc heli làm khí bảo vệ trong quá trìn h h à n hồ quang wolfram khí trơ, cần áp dụng biện pháp bảo vệ tiếp theo cho đến khi bề m ặt nguội đến g ần 750“F. Các phương pháp h à n hồ quang wolfram khí trơ (GTAW), h à n hồ quang kim loại khí trơ (GMAW), h à n hồ quang plasm a (PAW), h à n thau, và h à n vảy cứng đều có th ể áp dụng để h à n tita n và các hợp kim tia ta n có chiều dày b ấ t kỳ. Phương pháp h à n oxyacetylene không th ích hợp với tita n và hợp kim titan . Những điểm cẩn lưu ỷ • Ngoài việc sử dụng argon hoặc heli làm khí bảo vệ khi hàn bằng phương pháp hồ quang wolfram khí trơ (GTAW), cần có biện pháp bảo vệ tiếp theo cho đến khi bề mặt titan nguội đến gấn 750°F. • Đối với titan dày, sử dụng kim loại hàn có thành phần cấu tạo tương tự kim loại nền. Với titan và hợp kim titan mỏng, mối ghép chính xác cho phép loại bỏ nhu cẩu này. • Không cần sử dụng chất trọ dung. Wolfram và hợp kim wolfram W olfram có m àu sắc thay đổi từ xám thép đến trắ n g bạc, nóng chảy ở 6039°F (3337“C), cao n h ấ t trong tâ't cả các kim loại. Do tín h ch ất này, w olfram được ứng dụng trong công nghiệp không gian để chế tạo các bộ p h ậ n tê n lửa tiếp xúc với n h iệ t độ r ấ t cao. W olfram còn được sử dụng trong công nghiệp điện tử, h àn , công nghiệp điện, và sả n xuất dụng cụ c ắ t tôc độ cao. W olfram là hợp kim quan trọ n g trong sả n x u ất th ép . Loại th ép quan trọ n g là th ép dụng cụ wolfram (đến 20% wolfram), đặc b iệ t là th ép dụng cụ tốc độ cao. Với vai trò nguyên tố hợp kim , w olfram góp p h ầ n làm tă n g độ cứng, độ bền, và k h ả năn g chống m òh của thép. 156
Nhũng điểm cẩn lưu ỷ • V V oltram v à các h Ợ p k im w o lf r a m có t í n h h à n tư ơ n g tự m o ly b d e n v à h ợ p k im m o l y b d e n . • Có thể sử dụng phương pháp hàn vảy cứng bằng mỏ hàn hơi để hàn wolfram và các hợp kim vvoltram. • Không dùng kim loại hàn gốc nickel khi hàn vvolíram bằng phương pháp hàn vảy cứng. Sự tương tác giữa nickel và wolfram có thể gây ra nhiều vấn đề đối với mối hàn. Vanadi và hợp kim vanadi V anadi là kim loại m àu trắ n g hơi xám, chủ yếu được dùng trong sản xuất th ép và làm nguyên tô hợp kim cho các kim loại khác. Vanadi có xu hướng làm tă n g độ thâ'm tôi của kim loại và giảm hoặc triệ t tiêu các tác h ại của sự quá nhiệt. V anadi nóng chảy ở n h iệ t độ 3236^’F. Do không bị oxy hóa (khả n ă n g chống ăn m òn cao), vanadi đóng vai trò c h ấ t khử oxy m ạnh trong các loại th ép . V anadi làm tă n g độ bền kéo, ít hoặc không ả n h hưởng đ ến độ dẻo của kim loại, và giúp p h á t triể n cấu trúc h ạt. Trong điều k iện ủ, vanadi có độ bền kéo 66.000 psi. M ột số th é p có chứa vanadi dưới dạng nguyên tô' hợp kim chính là th é p P ython (0,25% V), Vasco vanadium (0,2% V), và th ép SAE 6145 (0,18% V). Các th ép này và nhiều th ép khác (Colonial No.7, Elvandi,...) được gọi chung là thép vanadi. N hóm này thường được chia th à n h nhiều p h â n nhóm , tùy theo sự có m ặ t của các hợp kim (ví dụ, thép chrom -vanadi hoặc thép carbon-vanadi). Những điểm cẩn lưu ỷ Sử dụng các đầu hàn dùng cho zirconi và hợp kim zirconi để hàn vanadi và các hợp kim vanadi. Tính hàn của hai kim loại này rất giống nhau. Zirconi và hợp kim zirconi Zirconi có m àu trắ n g bạc, nóng chảy ở SSSO^^E (1700*^0, cao gần gấp ba lầ n n h iệ t độ nóng chảy của nhôm . Zirconi có đặc tín h luyện kim r ấ t giông tita n . Zirconi tin h k h iết có độ bền kéo tương đôì th ấp (khoảng 32.000 psi), chống ăn m òn tốt, và độ bền n h iệ t tu y ệt vời. ư n g dụng chính của zirconi là làm c h ấ t hâ'p thu khí trong các đèn điện tử. Ngoài ra, zirconi còn được sử dụng làm nguyên tố hợp kim tro n g th é p để chống giòn và sự biến cứng theo thờ i gian. Các ứng dụng khác của zirconi là sả n xuâ't tấm , lá, dây, và th a n h 1 57
zirconi; các bộ p h ậ n và dụng cụ phẫu th u ật; và th iế t bị h ó a chất. Do độ bền n h iệ t và k h ả n à n g chông ă n m òn cao, zirconi r ấ t th íc h hợp với lĩn h vực h ạ t n hân. Zircaloy-2 và Zircaỉoy-3 là hai tê n thương m ại của các hợp kim zirconi. Zircaỉoy-2, sả n phẩm của W estinghouse E lectric C orpora tion, chứa 98,28% Zr. Các th à n h p h ầ n khác (thiếc, sắt, chrom , nickel) được bổ sung để tă n g độ bền và giảm xu hướng h ấ p thu H 2 của zirconi. Cả Zircaloy-2 và Zircaloy-3 đều có tín h h à n tu y ệt vời. Các phương pháp thường được sử dụng để h à n zirconi và hợp kim zirconi là h à n hồ quang wolfram khí trơ (GTAW) và h à n hồ quang kim loại khí trơ (GMAW). Những điểm cẩn lưu ỷ • Zirconi phản ứng với cả oxy và nitơ, do đó, phải hàn zirconi trong bầu khí trơ bảo vệ. • Nên thực hiện các mối hàn quan trọng trong hộp chứa khí trơ bao quanh mối hàn. • Duy trì biện pháp bảo vệ cho đến khi kim loại hàn và vùng bị ảnh hưởng nhiệt nguội đến ít nhất là 700°F, • Có thể tăng tốc độ làm nguội một cách an toàn bằng cách sử dụng kẹp và tấm lót bằng đồng. • Dây hàn GMAW phải là loại kéo nguội. 158
Chươttg 14 KIM LOẠI M Ạ KẼM Thép và s ắ t m ạ kẽm là các kim loại chứa s ắ t được phủ m ột lớp kẽm mỏng để chông ă n m òn. T hép m ạ kẽm được sử dụng rộng rã i trong công nghiệp xây dựng để làm vách che và tấ m lợp. Có th ể dùng mọi phương pháp h à n nóng chảy để h à n s ắ t hoặc thép m ạ kẽm. H àn hồ quang kim loại được bảo vệ (SMAW) có lẽ là phương pháp thông dụng n h ấ t để h à n kim loại m ạ kẽm (Bảng 14-1). C ảnh b á o Trong quá trình hàn, nhiệt của hồ quang hoặc ngọn lửa sẽ phóng thích khói kẽm, cần cung cấp sự thông gió và mặt nạ thích hợp để bảo vệ người thợ hàn, nếu hàn trong nhà. Luôn luôn áp dụng biện pháp phòng ngừa này đối với mọi cóng việc liên quan đến kim loại mạ kẽm. Nếu người thợ hàn cảm thấy buồn nôn trong hoặc sau khi hàn vật liệu tráng kẽm, lập tức đưa họ đến bệnh viện để chữa trị. Những điểm cẩn lưu ý • Hiệp Hội Hàn Hoa Kỳ đế nghị loại bỏ lớp kẽm trên thép tráng kẽm trước khi hàn nóng chảy, hàn vảy cứng, hoặc hàn vảy mềm. Nhiệt tác dụng vào lớp kẽm sẽ phóng thích các khói kẽm độc hại vào khí quyển. Loại bỏ lớp kẽm rộng khoảng 5 đến 10 cm trên cả hai phía của đường hàn dự kiến và trên cả hai mặt của chi tiết. Mài sạch lớp kẽm là phương pháp thích hỢp. • Có thể đốt cháy lớp kẽm trên vùng hàn thay vì mài bề mặt. • Chú ý: Loại bỏ lớp kẽm ra khỏi vùng hàn không phải là yêu cầu tuyệt đối. Kiểm tra các yêu cầu công việc để có sự hướng dẫn. Bảng 14-1. Một số khuyến cáo đối với quá trình hàn kim loại mạ kẽm. Phương G hi chú p h áp hàn Sử dụng các điện cực bọc trợ dung khi hàn các kim loại mạ kẽm bằng phương pháp SMAW. Nghiêng điện cực khoảng 30° và quét tói - lui để đẩy vũng kẽm SMAW nóng chảy ra xa mối hàn. Chú ý: Nghiêng điện cực và chuyển động quét sẽ làm giảm tốc độ hàn. Sử dụng khe đáy rộng hơn bình thường để tạo điều kiện ngấu sâu. 159
Phương G hi chú pháp hàn Dọn dẹp tàn lửa sau khi hàn. Khi dùng hổ quang SMAW để loại bỏ lớp SMAW kẽm, sự văng tóe nhiếu hơn so vói hàn bể mặt không có lớp kẽm. Với kim loại mạ kẽm mỏng, nên dùng phương pháp GMAW để hàn. Lớp kẽm không ảnh hưởng đến cơ tính của mối hàn. Hàn hổ Đối vổi các vật liệu mạ kẽm, phương pháp GMAW yêu cầu cấp quang nhiệt cao và tốc dộ hàn thấp để đốt cháy và loại bỏ lớp kẽm. kim loại có Nếu không loại bỏ lớp kẽm, tốc độ hàn có thể giảm, vì cần đốt khí bảo vệ cháy lớp mạ kẽm trưổc khi hàn. (GMAW) Sử dụng khí CO 2 100% để bảo vệ mối hàn. Hổ quang ổn định, nhưng độ ngấu cạn hơn so với các kim loại không mạ kẽm. Sử dụng quy trình được đề nghị cho thép không mạ kẽm. Hàn bằng ngọn lửa Di chuyển que hàn tới và lui để tạo ra mối hàn gợn sóng. oxy- Do phải di chuyển với tốc độ thấp để đưa các mép mối hàn đến acetylene nhiệt độ nóng chảy, diện tích lớp mạ kẽm bị ảnh hưởng nhiệt sẽ lớn (OAW) hơn so với các phương pháp hàn khác. Hàn thau (và hàn vảy cứng) được dùng cho các mối hàn không yêu cầu độ bền cao, không cần tương hợp màu sắc giữa vặt liệu hàn và kim loại nền, hoặc không sử dụng ở nhiệt độ cao. Khi hàn thép bằng phương pháp hàn thau, không cần gia nhiệt trước. Khi hàn các kim loại mạ kẽm bằng phương pháp hàn thau, sử dụng Hàn thau chất trợ dung khử oxy để ngàn oxy trong khí quyển tác dụng vào lớp mạ kẽm đang nóng chảy. Khi hàn các ống mạ kẽm bằng phương pháp hàn thau, bảo đảm che phủ cả mặt trong và mặt ngoài của ông bằng chất trợ dung lỏng, khoảng 8 cm tính tử mối ghép. Khi kim loại hàn nguội, sự co rút sẽ kéo các đầu ống lại với nhau. Che phủ cả hai mặt của tấm mạ kẽm dọc theo đường nối bằng một lớp trợ dung dạng kem dày để bảo vệ lớp mạ kẽm trên kim loại. Hàn vảy cứng Sử dụng que hàn vảy cứng nhiệt độ thấp hoặc que hàn vảy cứng nickel và chất trợ dung phù hợp. Không ứùng que đổng đỏ có điểm nóng chảy cao. Que hàn nhiệt độ cao sẽ làm cháy lớp mạ kẽm. Dùng để hàn các ống khói lò sưỏi, máng xối, và ống xả nước mưa. Tấm thép mạ điện dễ hàn vảy mềm hơn so với tấm thép được tráng Hàn vảy kẽm bằng phương pháp nhúng nóng. mềm Xử lý các tấm tráng kẽm bằng chromat có thể ảnh hưởng đến sự lưu thông của hợp kim hàn. 160
Chương 15 HÀN KIM LOẠI MỀM NHÔM Nhôm là kim loại nhẹ, có tỷ trọng bằng m ột phần ba tỷ trọng thép. Hợp kim nhôm 7178-T6 được xử lý n h iệ t và có th ể tă n g độ bền đến 88.000 psi. Với tỷ số độ bền/trọng lượng này, nhôm có ưu điểm hơn thép, đặc b iệt tro n g các ứng dụng không gian. Nhôm có các đặc tín h định hình tuyệt vời. Có th ể uốn, dập, hàn, hoặc gia công chúng khá dễ dàng. N hôm dẫn điện và d ẫn n h iệ t tôt, cùng với k h ả n ă n g chông ă n m òn cao trong khí quyển. Các n h à luyện kim đã p h á t triể n nhiều hợp kim nhôm cho các sản phẩm đặc b iệt và nhiều ứng dụng khác. Các hợp kim nhôm là: • N hôm -đồng. • N hôm -m angan. • Nhôm -silic. • N hôm -m agne. • N hôm -silic-m agne. • N hôm -kẽm . PHƯƠNG PHÁP PHÂN LOẠI H ộ p KIM NHÔM RÈN T háng 10 năm 1954, H iệp Hội Nhôm Hoa Kỳ đã th iế t lập hệ thông ph ân loại các hợp kim nhôm rèn. Hệ thống chuẩn hóa này gồm bốn sô". Số th ứ n h á t cho b iết nhóm hợp kim, số thứ hai biểu th ị giới h ạ n tạp c h â t tro n g hợp kim gôc, và hai số cuối cùng xác định hợp kim đặc b iệt hoặc độ tin h k h iế t của nhôm . Xem B ảng 15-1. Ví dụ, hợp kim nhôm 7178-T6. Sô' thứ n h ấ t (7) biểu th ị hợp kim thuộc nhóm kẽm . S ố thứ hai (1) cho b iết các th ay đổi của hợp kim gốc, có th ể sử dụng các số từ 1 đến 9 để biểu th ị các thay đổi của hợp kim hoặc các giới h ạ n tạ p c h ấ t của nhóm hợp kim này. H ai số sau cùng (7 và 8) biểu diễn ph ần tră m nhôm tối thiểu với độ chính xác 0,01%. Nguyên tô' hợp kim chính là nhôm , vì vậy, hợp kim 7178 có độ tin h k h iế t là 99,78% nhôm , không chê sự th ay đổi hợp kim ở mức 1, và thuộc nhóm hợp kim kẽm. 161
Bảng 15-1. Sự phân loại hợp kim nhôm rèn số phân loại của Số phân loại Hiệp Hội Nhôm Nhóm hợp k im của Hiệp Hội N hóm hợ p kim Hoa Kỳ Nhôm Hoa Kỳ 1xxx Tối thiểu 99,00% nhôm 6xxx Magne và silic 2xxx Đồnq 7xxx Kẽm 3xxx Mangan 8xxx Các nguyên tố khác 4xxx Silic 9xxx Chưa sử dung 5xxx Magne G ạch ngang p h ân tách các số với m ẫu tự T biểu th ị tìn h trạ n g của hợp kim. Với hợp kim 7178-T6 nêu trê n , ký hiệu này có nghĩa là kim loại có độ bền kéo 88.000 psi, được n h iệ t luyện trong dung dịch rắ n và hóa già n h â n tạo. Hợp kim 7178-T6 được n h iệ t luyện đặc b iệ t để có độ bền ngoại lệ này. Xem B ảng 15-2. Kẽm Kẽm có th ể dùng làm ch ất trộ n để sả n xuất hợp kim nhôm . Với điểm nóng chảy th ấp , có th ể đúc kẽm dễ dàn g ở n h iệ t độ 750 đến 800“F. Do có th ể đúc kẽm dưới áp suất lớn ở khoảng n h iệ t độ này, sản phẩm r ấ t chính xác và ổn định. Khả n ă n g gia công của các hợp kim gốc nhôm thay đổi r ấ t lớn, mặc dù hầu h ế t hợp kim đúc có th ể gia công dễ dàng. Đối với các hợp kim rèn , ngoại trừ vài loại đặc biệt, sự gia công khôi lượng lớn đòi hỏi các kỹ th u ậ t và dụng cụ chuyên biệt. Bảng 15-2. Công dụng của các hỢp kim nhôm rèn HdP kim C ông dung 1060 Thiết bi hóa chất, toa chở nước (dầu) trên xe lửa 3003 Ông dẫn. xâv dưng, dung cu thd hổ. 3004 Ống thủy lưc dùng cho các xe thưdng mai. bổn chứa, tấm IdD 5052 Thân xe buýt, xe tải, các ống trên máy bay. tủ bếp, vât dung hàng hải 5454 Các kết cấu hàn. các ứng dung nước măn. 5456 Ngăn Dhòng trên tàu thủy, các kết cấu tải năng, cần truc trên cao. 5457 Trang trí xe hdi và thiết bi Thiết bị vận tải, các kết cấu tải nặng, hàng hải, ống, trang trí nội thất, lan 6061 can cầu 7078 Các bô phân kết cấu cùa máy bay. 162
HÀN NHÔM N hôm nóng chảy ở 1220“F và không có dấu hiệu cho b iế t chúng sắp đ ạ t n h iệ t độ nóng chảy. Do điểm nóng chảy thâ'p, nhôm khó h à n bằn g phương pháp oxyacetylene. Kỹ th u ật h à n MIG được p h á t triể n để làm việc với nhôm . Tuy n h iên , người thợ h à n là n h nghề có th ể h à n nhôm với ngọn lửa oxyacetylene. 1. B ắ t đầu bằn g cách gia n h iệ t nhôm với ngọn lửa dư acetylene để tích tụ carbon lê n bề m ặt, làm cho bề m ặ t có m àu đen. 2. T iếp theo, gia n h iệ t khu vực mối ghép bằng ngọn lửa tru n g tín h cho đ ến khi loại bỏ h ế t carbon. 3. T ại thời điểm này, đưa một ít chất trợ dung h àn nhôm dạng lỏng lên môi ghép. 4. Giữ tâ m ngọn lửa h ìn h côn cách mối ghép ít n h ấ t 2,5 cm, đưa que h à n nhôm vào ngọn lửa (mục đích là trá n g th iếc môi ghép bằn g que h à n nhôm). 5. Sau khi môl ghép được trá n g thiếc, tiếp tục làm nóng chảy que h à n để lâ'p dầy môi ghép. Ngọn lửa của mỏ h à n oxyacetylene kh ô n g được tiếp xúc với mối ghép, vì có th ể làm yếu nhôm . 6. Sau khi hoàn t ấ t công việc, cần loại bỏ toàn bộ c h ấ t trợ dung ra khỏi mối h à n và khu vực xung quanh bằng nước ấm và b à n chải. Vật liệu hàn nhôm Có n h iều yếu tô' cần xem xét khi chọn hợp kim h à n phù hợp n h ấ t với hợp kim n ề n và điều kiện làm việc của chi tiết. Để chọn hợp kim h à n tôi ưu, cần xét cả hợp kim nền và hiệu suất mong muốn của sả n ph ẩm h àn . Môi h à n chịu tác động nào, và dự định làm việc gì? Với các phương pháp ram khác nhau, hợp kim nhôm tạo th à n h nhiều loại v ậ t liệu sả n xuất. Để thu được sả n phẩm tô't n h ấ t và h à n th à n h công, điều quan trọ n g là nắm vững những điểm khác biệt của nhiều loại hợp kim khả dụng, hiệu su ấ t và đặc tín h h à n của chúng. Khi sử dụng các phương pháp hồ quang với những hợp kim khác nhau, luôn luôn xét đến hợp kim sẽ được hàn. Xem B ảng 15-3. HÀN VẢY MỀM ĐỐI VỚI NHÔM Chương 7 đã trìn h bày phương pháp h à n vảy m ềm đối với nhiều kim loại, kể cả nhôm . Trong đó trìn h bày chi tiế t về các c h ấ t trợ dung, n h iệ t, và các phương pháp hàrí vảy m ềm khác nhau. 1 63
Bảng 15-3. Ký hiệu về tình trạng của hỢp kim nhôm —F Như được sản xuất —0 Đươc ủ, tái kết tinh —H Được hóa bển cơ học (gia công nguội) Được nhiệt luyện trong dung dịch rắn, độ cứng và tính dàn hồi không ổn —w định —T Được xử lý nhiêt để ổn đinh đô cứng và tính đàn hổi — T3 Được nhiệt luyện trong dung dịch rắn và gia công nguôi — T4 Được nhiệt luyện trong dung dịch rắn — T5 Chl được hóa già nhân tạo — T6 Đưoc nhiệt luyện trong dung dịch rắn và hóa già nhân tao — T7 Đưoc nhiệt luyện trong dung dịch rắn và ổn định hóa — T8 Đưoc nhiệt luyện trong dung dịch rắn, gia công nguôi, và hóa già nhân tao — T9 ĐưỢc nhiệt luyện trong dung dịch rắn, hóa già nhân tạo, và gia công nguôi — T10 Đưoc hóa già nhân tạo và gia công nguội Nếu hợp kim được hóa bền cơ học (gia công nguội), các ký hiệu sau đây có thể được sử dụng — H1 Chì được hóa bển cơ học — H2 Đưoc hóa bển cơ học và ù cục bộ — H3 Được hóa bển cơ học và ổn định hóa ĐỒNG VÀ HỢP k im đ ổ n g Đồng và các hợp kim đồng là những v ậ t liệu kỹ th u ậ t quan trọ n g n h ấ t do các tín h châ"t sau đây: • D ẫn n h iệ t và dẫn điện tốt. • Chông à n mòn. • Chông m òn giữa kim loại - kim loại. • Bề ngoài đẹp, dễ p h ân biệt. Đồng và hầu h ế t các hợp kim đồng có th ể được liên k ế t bằng phương pháp h à n nóng chảy, h àn vảy cứng, và h à n vảy mềm. CHUẨN B| BỂ MẶT Khu vực mối h à n p h ải được tẩy sạch dầu, mỡ, c h ấ t b ẩn, sơn, và các oxide trước khi h àn. Sau khi tẩ y dầu mỡ bằng tác n h â n th íc h hợp, sử dụng b àn chải bằng đồng dỏ để làm sạch khu vực môì h àn . Cũng cần loại bỏ m àng oxide h ìn h th à n h trong quá trìn h h à n bằng b àn chải sau mỗi đường hàn. 164
Gia nhiệt trưóc Sự nung nóng trước khi h à n là cần th iế t đối với các chi tiế t bằng đồng dày, vì đồng tru y ề n n h iệ t r ấ t n h an h từ môì h à n sang kim loại nền xung quanh. H ầu h ế t hợp kim đồng (kể cả chi tiế t dày) không yêu cầu gia n h iệ t trước, vì chúng khuếch tá n n h iệ t th ấ p hơn đồng. Để chọn chê độ gia n h iệ t phù hợp với ứng dụng cụ th ể, cần xem xét phương ph áp h à n , hợp kim sẽ được h àn , chiều dày kim loại nền, và khôi lượng h àn . Các hợp kim nhôm -đồng đỏ và đồng-nickel không cần gia n h iệ t trước. Điều quan trọ n g là giới h ạ n n h iệ t trong khu vực nhỏ n h ấ t để trá n h đưa quá nhiều v ậ t liệu vào vùng n h iệ t độ có thể làm giảm tín h dẻo. Điều quan trọ n g thứ hai là duy trì n h iệ t độ gia n h iệ t trước cho đến khi hoàn t ấ t quá trìn h hàn. HÀN ĐỔNG VÀ HỢP KIM ĐỔNG BẰNG HỒ QUANG KIM LOẠI c ó KHÍ BẢO VỆ Các điện cực đồng ERCu được khuyên dùng khi h à n đồng bằng hồ quang kim loại có khí bảo vệ (GMAW). Đồng khử oxy là hợp kim đồng đa dụng, độ tin h k h iế t 98%, dùng để h à n đồng bằng phương pháp GMAW. H ỗn hợp khí bảo vệ chủ yếu được xác định theo chiều dày của chi tiế t đồng được hàn. Argon thường được sử dụng đối với chiều dày 6 mm trở xuông. H ỗn hợp heli-argon được dùng để h à n các chi tiế t dày hơn. Kim loại h à n phải được lắng đọng theo đường h à n th ẳ n g hoặc đường h àn đan hẹp, sử dụng phương pháp truyền phun. B ảng 15-4 trìn h bày hướng d ẫ n chung về các quy trìn h h à n GMAW đôì với đồng. Các khí bảo vệ khi hàn đổng và hợp kim đổng bằng phương pháp GMAW • Ar + >0-3% O 2 hoặc các khí bảo vệ tương đương. • Ar + 25% He hoặc các khí bảo vệ tương đương. • He -I- 25% Ar hoặc các khí bảo vệ tương đương. PHƯƠNG PHÁP GMAW DÙNG CHO CÁC HỢP KIM ĐỒNG - SILIC Phương pháp này sử dụng điện cực nóng chảy ERCuSi-A, khí bảo vệ argon, và tốc độ di chuyển tương đối cao. Đồng đỏ silic là dây kim loại gô"c đồng được khuyên dùng để h à n hợp kim đồng- silic bằng phương p h áp GMAW. Điều quan trọ n g là phải loại bỏ lớp oxide 1 65
Bảng 15-4. Các đề nghị đối với hàn đồng bằng phương pháp GMAW C hiều dày Đưòng kính Gia nhiệt' Dòng Lưu iượng T ố c đ ộ di Điện áp kim loai diệ n cực trư đc diệ n hàn khí (lít/p h ) chu yển 1.6 mm 0,9 mm 75°c 150-200 21-26 10-15 500 mm/ph 3.0 mm 1,2 mm 75°c 150-220 22-28 10-15 450 mm/ph 6.0 mm 1,2 mm 75°c 180-250 22-28 10-15 400 mm/ph 6.0 mm 1,6 mm 100 °c 160-280 28-30 10-15 350 mm/ph 10 mm 1,6 mm 250°c 250-320 28-30 15-20 300 mm/ph 12 mm 1,6 mm 250°c 290-350 29-32 15-20 300 mm/ph 16 mm+ 1,6 mm 250“c 320-380 29-32 15-25 250 mm/ph bằng bàn chải kim loại giữa các đường h àn. K hông cần gia n h iệ t trước, và n h iệ t độ giữa các đường h à n không n ên vượt quá 100°c. HÀN HỢP KIM ĐỒNG-THIẾC (ĐỔNG Đ ỏ PHOSPHOR) BẰNG PHƯƠNG PHÁP GMAW Các hợp kim này có khoảng n h iệ t độ đông đặc rộng, tạo ra câu trúc h ạ t dendrite, thô. Quá trìn h h à n phải được tiế n h à n h cẩn th ậ n để trá n h rạ n nứ t kim loại h àn. Dùng búa gõ lên kim loại h à n nóng sẽ làm giảm các ứng suâ't p h á t sinh trong quá trìn h h à n , nhưng có th ể rạ n nứt. cần duy trì vũng h à n nhỏ bằng cách sử dụng đường h à n hẹp với tốc độ di chuyển cao. HÀN ĐỒNG VÀ HỢP k im đ ổ n g b ằ n g p h ư ơ n g p h á p GTAW Hàn đồng bằng phương pháp hổ quang wolfram khí ừơ Phương ph áp hồ quang wolfram khí trơ có th ể h à n th à n h công các chi tiế t đồng dày đến 16 mm. Dây kim loại h à n được khuyên dùng phải có th à n h p h ầ n cấu tạo tương tự loại dùng để h à n đồng và các hợp kim đồng dày đến 1,6 mm bằng phương pháp này. Đối với các chi tiế t dày 1,6 mm, khí bảo vệ argon th ích hợp hơn. Các hỗn hợp heli thích hợp để h à n các chi tiế t dày trê n 1,6 mm. So với argon, các hỗn hợp argon/heli cho phép ngấu sâu hơn và tốc độ di chuyển cao hơn khi dòng điện h à n bằng nhau. H ỗn hợp 75% heli và 25% argon thường được sử dụng để k ế t hợp đặc tín h ngấu tốt của heli với tín h mồi hồ quang dễ và hồ quang ổn đ ịn h của argon. Phương pháp h à n th u ận thích hợp hơn khi h à n đồng b ằ n g hồ quang w olfram khí trơ theo các đường h à n dây hoặc đường h à n đan hẹp. B ảng 15-5 trìn h bày các điều k iện dặc thù khi h à n đồng bằng phương pháp GTAW thủ công. 166
Bảng 15-5, Điều kiện hàn đống bằng hồ quang wolfrann khí trơ Chiều dà y Khí Loại vvoltram và Đường kính Gia n h iệ t Dòng diện kim lo ại (m m ) bảo vệ dò ng điện hàn que hàn trư đ c (“ C) hàn 0,3 - 0,8 Arqon Bọc tho ri/D C - — — 1 5 -6 0 1,0 - 2,0 Arqon Bọc tho ri/D C - 1,6 mm — 4 0 -1 7 0 2,0 - 5,0 Arqon Bọc tho ri/D C - 2,4-3,2 mm 50 °c 100 - 300 6,0 Arqon Bọc tho ri/D C - 3,2 mm 1 0 0 °c 250 - 375 10,0 Arqon Bọc tho ri/D C - 3,2 mm 250°c 300 - 375 12^0 Argon Bọc tho ri/D C - 3,2 mm 250°c 350 - 420 16 0 Arqon Bọc tho ri/D C - 3,2 mm 250°c 400 - 475 HÀN VẢY CỨNG ĐỐI VỚI ĐỒNG VÀ HỢP KIM ĐỒNG Nguyên lý h à n vảy cứng là liên k ế t hai kim loại bằng cách nung chảy kim loại h à n có điểm nóng chảy th ấ p hơn kim loại n ền nhưng cao hơn 450^^0 (sử dụng kim loại h à n có điểm nóng chảy dưới 4 5 0 ° c được gọi là h à n vảy mềm). Kim loại h à n thường chảy vào khe hẹp giữa các chi tiế t dưới tác động mao dẫn. Phương p h áp h à n vảy cứng được sử dụng rộng rã i để h à n đồng và hợp kim đồng, ngoại trừ các loại đồng đỏ - nhôm có h à m lượng nhôm trê n 10% và các hợp kim chứa trê n 3% chì. H àn vảy cứng đô'i với đồng được ứng dụng trong: • Công nghiệp sả n xuất th iế t bị điện. • Lắp đ ặ t hệ thông sưởi. • T h iế t bị th ô n g gió • T h iế t bị điều hòa không khí. Sau đây là những điểm cần lưu ý để thu được môì h à n th ỏ a đáng bằng phương pháp h à n vảy cứng; • Các bề m ặ t môì ghép phải sạch, không có các oxide,... • Khe hở mối ghép phải phù hợp với kim loại h à n vảy cứng. • T h iế t lập chế độ gia n h iệ t phù hợp để kim loại h à n chảy vào môi ghép ngược chiều gradient nhiệt. Chuẩn b| bể mặt Phương ph áp tẩ y dầu mỡ bằng kiềm hoặc dung môi tiêu chuẩn là cách làm sạch các kim loại gốc đồng hựu dụng, c ẩ n th ậ n khi áp dụng phương ph áp cơ học để loại bỏ' oxide bề m ặt. Có th ể loại bỏ các oxide này bằng dung dịch acid thích hợp, ví dụ, Chrom e Bright. 167
Kiểu mõl ghép K hoảng cách giữa các chi tiế t được ghép phải ở trong giới h ạ n xác định, tùy theo hợp kim h à n vảy cứng và kim loại nền. Khe hở môi ghép thích hợp n h ấ t thường khoảng 0,04 đến 0,20 mm. Hàn vảy cúng đối vói đổng và hợp kim đồng Thông thường, môi ghép chồng mí bằng ba hoặc bô'n lầ n chiều dày của chi tiế t m ỏng n h ấ t là thích hợp. Mục đích là sử dụng v ậ t liệu ít n h ấ t để đ ạ t được độ bền mong muôn. H ình 15-1 m inh họa các kiểu môi ghép th ô n g dụng trong phương pháp h à n vảy bạc. Điểu chỉnh ngọn lửa Sử dụng ngọn lửa tru n g tín h (tỷ lệ oxy và acetylene tương đương nhau). T âm ngọn lửa h ìn h côn m àu trắ n g , sắc n é t, không có khói. Loại bỏ chất trợ dung Sau đây là các phương pháp loại bỏ châ't trợ dung còn dư: • N gâm tro n g dung dịch xút loãng, nóng. • Chải bằng b àn chải-kim loại và rửa bằng nước nóng. • Chải bằn g b à n chải kim loại và hơi nước. 4 ^ Góc Vát cạnh Đâu mí I—I (tám mỏng) Yèn ngựa óng với tấm dày Lổng ghép Nắp chụp Hình 15-1. Các kiểu mối ghép thông dụng trong hàn vảy bạc 168
C h ất trợ dung còn sót có th ể làm yếu và gãy môi h àn. HÀN THAU ĐỐI VỚI ĐỒNG H àn thau và h à n nóng chảy tương tự nhau, nhưng h à n thau sử dụng kim loại h à n có điểm nóng chảy th ấp hơn kim loại nền. Độ bền của môi h à n th au phụ thuộc vào độ bền kéo của kim loại h à n và lực liên kết giữa kim loại h à n và kim loại nền. Phương pháp h à n băng ngọn lửa oxyacetylene thường được sử dụng vì dễ điều chỉnh ngọn lửa và cấp n h iệ t nhanh. Chọn hợp kim hàn Sự chọn lựa hợp kim h à n phụ thuộc vào yêu cầu công việc, độ bền cần th iế t của mối h àn , khả năn g chông ăn mòn, n h iệ t độ làm việc, và các yếu tô k in h tế. Đồng đỏ ít khói và đồng đỏ ít khói có phủ trợ dung là các hợp kim thông dụng. Chuẩn b| mối hàn Xem h ìn h 15-2 để b iết các kiểu mối ghép thông dụng. 60“ Tối thiểu ^13 m m . Mối ghép V đôi (chữ X) Mối ghép giảm cấp Mối ghép chổng mí (thú nhò) (dày hơn 13 mm) 30“ (D không được H h- Va nhỏ hơn d + ớt) Mối ghép đâu ml Mối ghép đâu ml Mối ghép nhánh cụt kiểu chuông 60“ \ 90” v« • 3 mm Mối ghép chữ V Mối ghép chữ V (dày 3 đỗn 6 mm) (dày trôn 6 mm) Hình 15-2. Các kiểu mối ghép dùng để hàn thau. 169
Điểu chỉnh ngọn lửa Sử dụng ngọn lửa oxy hóa nhẹ." Chất trợ dung Sử dụng ch ất trợ dung đồng và đồng thau. Hòa với nước th à n h dạng kem và bôi lên cả hai phía của môd ghép. Có th ể phủ c h ấ t trợ dung dạng kem lên que h à n hoặc nung nóng que h à n và nhúng vào ch ất trợ dung khô. Gia nhiệt trước Sự nung nóng trước khi h à n chỉ cần th iế t đôi với các chi tiế t lớn. GÓC mỏ hàn và góc que hàn N ghiêng mỏ h à n theo góc 40 đến 50° so với bề m ặ t kim loại. Giữ tâ m ngọn lửa h ìn h côn cách bề m ặt kim loại 3,25 đến 5,00 mm. Góc giữa que h à n và bề m ặt kim loại là 40 đến 50°. Xem B ảng 15-6. Sau khi nung mối ghép đến n h iệ t độ đủ để cho phép que h à n và đồng tạo th à n h hợp kim, nung đầu que h à n nóng chảy m ột giọt nhỏ và lắng đọng vào môi ghép để thấm ướt {tráng thiếc) bề m ặt. Khi sự trá n g th iếc xảy ra, b ắ t đầu h à n với kỹ th u ậ t h à n th u ậ n (H ình 15-3). K hông nhỏ kim loại h à n lên các bề m ặ t chưa trá n g thiếc. Loại bỏ ch ấ t trỢ dung Sau đây là các phương pháp loại bỏ ch ât trợ dung còn dư; • M ài hoặc chải bằng b àn chải kim loại và nước. • Phun cát. • N gâm trong dung dịch xút loãng. Bảng 15-6. Kích thước que hàn và đầu hàn hơi dùng để hàn đồng bằng phương pháp hàn thau. C hiểu dà y tấm Que hàn Mức tiê u th ụ acetylene Số cỡ (m m ĩ (m m ) OíưDhút) đầu hàn 0,8 1,6 2,0 12 h6 16 3,75 15 2,4 1,6 4 25 15 3,2 2,4 7,0 20 4,0 2 Í éis 20 5,0 3,2 10,0 26 6,0 5,0 13,5 26 170