Que hàn và phân loại que hàn(phần 1)

Sự cháy ổn định của hồ quang, độ ngấu, hệ số đắp và khả năng hàn được ở các tư thế ngược chịu ảnh hưởng lớn bởi thành phần hóa học của thuốc hàn.

Que hàn có thể phân loại theo năm nhóm thuốc hàn chính

- Cellulosic (C)

- Rutile và rutile thuốc bọc dày (RR)

- Basic (B)

- Oxytdant (O)

- Acid và ruile acid (AR)

Que hàn cellulosic:

Thuốc bọc chủ yếu là hợp chất cellulose khi cháy sẽ sinh ra khí CO2 bảo vệ vũng hàn mấp mô, tốc độ cháy cao.

Tính chất

- Ngấu sâu, hàn ở mọi vị thế

- Thích hợp khi hàn tuột

- Cơ tính tương đối tốt

- Hàm lượng hydrogen trong mối hàn cao. Dễ bị nứt trong vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ)

Que hàn rutile:

Thành phần chủ yếu là oxyt titan giúp hồ quang dễ mồi và duy trì, ít văng tóe. Hàn được với nguồn AC hay DC ở mọi tư thế ngang hoặc đứng.

Tính chất

- Cơ tính trung bình

- Mối hàn phẳng đẹp

- Khi cho thêm hợp chất fluor có thể hàn tốt ở tư thế ngược

- Xỉ rắn dễ tróc.

Que hàn basic:

Thành phần chủ yếu là carbonate calcium (đá vôi) và calcium fluoride. xỉ loãng hơn loại rutile. Kim loại hàn đông rắn nhanh thích hợp để hàn các kết cấu lớn với chất lượng cao. Cơ tính mối hàn rất tốt đặc biết có tính chống nứt nguội cao do hàm lượng khí hydrogen trong mối hàn thấp nên còn gọi là que hàn hydrogen thấp (low hydrogen).

Tính chất

- Hàm lượng khí hydrogen trong mối hàn rất thấp

- Dòng hàn và tốt độ hàn khá cao

- Bề mắt mối hàn thô, hơi mô cao

- Xỉ dạng mịn khó tẩy.

Que hàn oxydant:

Thành phần chủ yếu là bột sắt và các kim loại có lợi cho quá trình luyện kim hàn. Có thể hàn được với dòng rất cao, hệ số đắp lớn (130% đến 140%), xỉ dễ tróc. Chủ yếu được được dùng ở tư thế phẳng và ngang. Độ ngấu thấp, thích hợp cho các công việc hàn đắp.

Que hàn acid:

Thành phần chủ yếu là oxyt sắt và oxyt mangan, khả năng quá dòng cao, xỉ dễ tróc, mối hàn đẹp. Dễ bị nóng khi hàn thép có %C > 0,24.

     Xu thế hiện nay là tạo ra các chủng loại que hàn đa thành phần ( ví dụ như loại RR) hoặc thay đổi cấu trúc thuốc bọc (loại RR, que hàn lõi thuốc TUBULAR).

Thuốc hàn có ba vai trò chính sau đây:

Vai trò điện: giúp que hàn dễ mồi và ổn định quá trình cháy của hồ quang nhờ vào các chất khí dễ ion hóa sinh ra khi thuốc hàn bị cháy. Các thành phần tạo môi trường ion hóa thường là muối natri, muối kali, còn các thành phần giúp cho mồi hồ quang là silicat, carbonat oxid sắt hoặc oxid titan.

Vai trò cơ: lớp bọc thuốc hàn chứa các thành phần kiểm soát tốc độ cháy sao cho tạo được vòm định hướng và tập trung hồ quang để bớt sự văng tóe và tăng độ ngấu. Ngoài ra bề dày của thuốc bọc, lượng xỉ hình thành cũng góp phần qua trọng trong việc định dạng tiết diện và chất lượng bề mặt mối hàn.

Vai trò luyện kim: thuốc bọc que hàn ngoài nhiệm vụ sinh ra khí bảo vệ và duy trì hồ quang còn có tác dụng như là phương tiện để đưa các thành phần hợp kim hóa vào mối hàn để kiểm soát cơ tính của nó. Ngoài ra độ cách nhiệt và tốc độ nguội chậm của xỉ cũng góp phần kiểm soát tốc độ nguội của mối hàn, tránh hình thành nên các pha bất lợi cho cơ tính của mối hàn.

BẢNG LIỆT KÊ CÁC THÀNH PHẦN TRONG THUỐC HÀN

CHỨC NĂNG HỢP CHẤT
 Khử oxy  Mangan và silic, aluminium và titanium hoàn thành các tác dụng của  MN và Si tạo ra các hợp chất vô hại cho cơ tính mối hàn.
 Oxy hóa  Thạch anh, ferro-silicates
 Hợp chất khử  Ferromanganese, ferrotitanium
 Ion hóa  Muối NaCl và KCI
 Khử hợp chất nitua  Ferrosilicium, cellulose, bột tác, titanium
 Chất trợ dung  Rutile (TIO2), silicat, fluorspar, cryolite
 Mồi và duy trì hồ quang  Ferro-oxides và titanium-oxide
 Tăng độ ngấu  Cellulose
 Làm loãng xỉ  Oxid sắt
 Kết dính  Silicat sodium và silicat kali (nước thủy tinh) là chất kết dính kaolin  giúp tạo xỉ dễ tróc