Phương pháp hàn hồ quang tay với que hàn có thuốc bọc

Trong các phương pháp hàn, phương pháp hàn được áp dụng phổ biến nhất đó là hàn hồ quang tay với que hàn có thuốc bọc. Vì vậy tìm hiểu về phương pháp này là nhu cầu cần thiết cơ bản cho các bạn mới bắt đầu vào ngành hàn.

1. KHÁI NIỆM

      Hàn hồ quang tay được viết tắt từ ký tự tiếng Anh là SMAW(Shielded Metal Arc Welding) hay MMA/MMAW(Manual Metal Arc Welding). Nguồn nhiệt hàn là hồ quang điện sinh ra giữa điện cực kim loại và vật hàn. Điện cực đồng thời cũng đảm nhận vai trò của kim loại đắp thêm vào cho mối hàn. Lớp thuốc bọc trên điện cực(que hàn) ngoài nhiệm vụ ổn định hồ quang, khi cháy sẽ tạo ra một môi trường khí bảo vệ vũng kim loại hàn nóng chảy khỏi các nhân tố có hại trong môi trường khí quyển. Khi mối hàn đông rắn, các sản phẩm nóng chảy của thuốc bọc sẽ tạo nên lớp xỉ, che phủ bề mặt mối hàn giúp giảm tốc độ nguội. Tùy thuộc vào lớp xỉ này dày hay mỏng, quá trình đông rắn nhanh hay chậm mà bề mặt mối hàn sẽ bóng đẹp hay gồ ghề.

Ưu điểm

  • Là phương pháp có thiết bị đơn giản, rẻ tiền và cơ động nhất.
  • Kim loại được bảo vệ bằng các tính chất của thuốc bọc nên không cần khí phụ trợ.
  • Phương pháp này phù hợp với hầu hết các kim loại cơ bản .
  • Có thể thực hiện trong một không gian hẹp.

Nhược điểm

  • Nhược điểm cơ bản của phương pháp là khả năng bảo vệ của thuốc hàn hạn chế khi cường độ dòng hàn tăng, chu kỳ hoạt động và tốc độ đắp thấp do vậy phương pháp này ít hiệu quả khi hàn sản phẩm có yêu cầu tốc độ đắp cao.
  • Chất lượng mối hàn không cao.
  • Ảnh hưởng nhiều tới sức khỏe của người công nhân.

Phạm vi ứng dụng

  • Được ứng dụng hầu hết trong các lĩnh vực gia công kết cấu thép, chế tạo thiết bị.
  • Một trong những phương pháp hàn được sử dụng rộng rãi nhất đặc biệt đối với mối hàn ngắn, dùng trong công việc sửa chữa, bảo dưỡng và trong lĩnh vực xây dựng

Nguyên lý và thiết bị

 

Nguyên lý của mối hàn hồ quang

 

 Sơ đồ thiết bị hàn

 

 

2. HỒ QUANG HÀN

Hồ quang hàn là sự phóng điện qua khe hở của môi trường khí giữa hai cực ở điện thế thấp và cường độ cao. Có thể phân loại hồ quang hàn theo điện cực như sao:

  • Điện cực không nóng chảy, hồ quang không nóng chảy: Carbon, TIG, Plasma(PAW)
  • Điện cực nóng chảy: hồ quang kim loại: hàn que, MIG-MAG, hàn hồ quang chìm, hàn dây lõi thuốc. Hồ quang hàn có thể tải dòng điện hàn từ 5A đến 2000A và điện áp có thể thấp đến 10V. Nó có dạng hình chuông phần loe luôn hướng về vật hàn. Chiều dài hồ quang tỉ lệ với điện áp hàn, khi chiều dài hồ quang vượt quá giới hạn nào đó nó sẽ tự tắt. Dòng điện hàn càng lớn thì khả năng kéo dài hồ quang càng lớn.

Nhiệt độ cột hồ quang: cột hồ quang là một lõi tròn vật chất ở trạng thái plasma có nhiệt độ từ 5.000 độ Kenvil tùy thuộc vào môi trường khí, điện thế mức độ ion hóa chất khí trong cột hồ quang và độ tập trung của cột hồ quang

T= 810V

Trong đó   T: nhiệt độ tính bằng độ K

                 V: điện thế ion hóa của chất khí (đơn vị eV) 

Chất khí Điện thế ion hóa (eV) Nhiệt độ tối đa (oK)
CO2, Oxy, Nitơ, Argon, Hydrogen 12,50÷24,50 10.000÷20.000
Hơi nhôm natri và kali 4,32÷7,83 3.500÷6000
Plasma(hồ quang bị nén bằng từ trường, hoặc gia tốc bằng điện trường   Trên 20.000

 

3. CÁC PHỤ TÙNG HÀN HỒ QUANG TAY

Hàn hồ quang tay cần có các phụ tùng chuyên dùng, thường được cung cấp chung với máy hàn, các phụ tùng tiêu chuẩn bao gồm:

  • Dây điện hàn và dây nối mát
  • Kềm hàn, để kẹp điện cực
  • Kẹp nối mát
  • Búa gõ xỉ và bàn chải sắt
  • Nón hàn với kính bảo vệ

Kềm hàn

Kềm hàn được dùng để kẹp giữ điện cực và để dẫn dòng điện hàn, do đó kke6m2 phải có lớp cách điện đủ an toàn. Loại kềm đơn giàn chì có cán có lớp cách điện, khi sử dụng phải rất cẩn thận để tránh bị điện giật, hiện nay chủ yếu sử dụng loại kềm hàn được cách điện hầu như toàn bộ bảo đảm an toàn cho thợ hàn.

Kẹp nối mát

Kẹp này nối dây nối mát đến chi tiết hàn, đây là bộ phận rất quan trọng, do nếu nối mát không ổn định và không cung cấp đủ nhiệt cho quá trình hàn. Kẹp phải bảo đảm tiếp xúc tốt, dễ sử dụng.

Dây điện và dây nối mát

Các dây này là loại nhiều dây nhôm hoặc đồng được bọc trong lớp vải và cao su cách nhiệt. Kích cỡ dây phải phù hợp với công suất máy hàn và khoảng cách giữa máy đến chi tiết hàn.

 Yêu cầu kỹ thuật về dây hàn điện

Dòng điện hàn

(A)

Tiết diện dây

(mm2)

Số lượng dây/

Đường kính dây

Điện trở/Km(Ώ)

ở 20oC

100 16 509/0.2 1,132
150 25 1.114/0.2 0,5173
230 35 1.114/0.2 0,5173
400 50 2.228/0.2 0,3622
600 70 1.344/0.3 0,2586

                                                  

Nón hàn, bàn chải sắt và búa gõ xỉ

     
Nón hàn Búa gõ xỉ Bàn chải sắt