Giáo trình hàn ống công nghệ cao (Nghề hàn - Cao Đẳng)

Hàn ống với mặt bích- vị trí 2F

Kỹ thuật hàn ống với mặt bích-vị trí 2 F

Hình 1.1 Liên kết hàn ống với mặt bích – vị trí 2F

- Kỹ thuật bắt đầu và kết thúc mối hàn

Khi bắt đầu đường hàn, mối hàn thường cao do nhiệt độ của vật hàn trước khi hàn thấp Sau khi mồi hồ quang, nhiệt độ kim loại không tăng ngay lập tức, dẫn đến độ sâu nóng chảy thấp và giảm cường độ mối hàn Để khắc phục tình trạng này, sau khi mồi hồ quang, cần kéo dài hồ quang để dự nhiệt cho vật hàn, sau đó rút ngắn hồ quang và tiến hành hàn bình thường.

Khi nối liền đường hàn, do chiều dài que hàn có hạn, không thể hàn hết chiều dài, dẫn đến việc phải nối mối hàn Điểm nối thường có đặc điểm không đồng đều về chiều rộng và chiều cao Để giảm thiểu sự không đều này, có thể mồi hồ quang tại chỗ chưa hàn, kéo dài hồ quang một chút, dừng lại ở rãnh hồ quang, sau đó rút ngắn hồ quang và tiếp tục hàn bình thường.

Khi kết thúc đường hàn, hãy di chuyển que hàn qua vị trí đầu đường hàn từ 5 đến 10mm để tránh tình trạng lõm sâu và khắc phục hiện tượng không ngấu ở đầu đường hàn Để nâng cao chất lượng mối hàn, có thể mài vị trí đầu đường hàn sau khi hoàn thành.

Lưu ý: Làm sạch các vị trí nối để đám bảo cho mối hàn không bị lẫn xỉ hoặc tạp chất, gây ảnh hưởng đến chất lượng của mối hàn

- Góc nghiêng của que hàn

Khi hàn lấp góc với các chiều dày vật hàn khác nhau, cần hướng hồ quang về phía tấm thép có chiều dày lớn hơn để đảm bảo nhiệt độ của hai tấm thép đồng đều.

Hình 1.3 Góc nghiêng que hàn khi vật hàn có chiều dày khác nhau

Mối hàn ống với mặt bích có thể dùng cách hàn một lớp, hàn nhiều lớp hoặc nhiều đường

Đối với các mối hàn có cạnh dưới 6mm, nên áp dụng phương pháp hàn một lớp Nếu cạnh mối hàn khoảng từ 6 đến 8mm, cần sử dụng kỹ thuật hàn nhiều lớp Đối với các mối hàn có cạnh trên 8mm, phương pháp hàn nhiều lớp và nhiều đường là bắt buộc.

Hình 1.4 Góc nghiêng que hàn khi vật hàn có chiều dày tương đương nhau

- Dao động của que hàn

+ Chuyển động dọc theo chu vi của ống để hàn hết đường hàn

Hình 1.5 Chuyển động que hàn theo chu vi

+ Dao động que hàn theo hình răng cưa để đảm bảo kích thước cạnh mối hàn

Hình 1.6 Chuyển động lắc ngang của que hàn

Chuyển động của que hàn phụ

Chuyển động của mỏ hàn

Trong đó: d- là đường kính que hàn k- là cạnh mối hàn

+ Cường độ dòng điện hàn

Trong đó: d- là đường kính que hàn

Ih- Cường độ dòng điện hàn

,  là hai hệ số thực nghiệm khi hàn que hàn bằng thép = 20, =6 Chọn Ih0 ÷ 150A

Có thể tính theo công thức: Uh = a + b.lhq

- a Tổng điện áp rơi trên anot và ktot a 20(V).

- b Điện áp rơi trên một đơn vị chiều dài hồ quang b ,7(V/cm).

- lhq Chiều dài hồ quang(cm)

Trình tự thực hiện

- Bản vẽ liên kết hàn

- Kim loại mối hàn bám đều hai cạnh

- Mối hàn đúng kích thước, không bị khuyết tật

- Thiết bị và dụng cụ:

Hình 1.8 Máy hàn TIG/MMA

+ Ống sấy que hàn xách tay 5 kg, Max 240 0 C

Hình 1.9 Ống sấy que hàn

Trong nghề hàn, một số dụng cụ phụ trợ thiết yếu bao gồm bàn chải sắt để làm sạch bề mặt, găng tay da bảo vệ tay khỏi nhiệt và mảnh vụn, búa gõ xỉ để loại bỏ xỉ hàn, thước lá để đo đạc chính xác, kìm rèn hỗ trợ trong quá trình hàn, ke vuông để kiểm tra độ vuông góc, búa nguội dùng để chỉnh sửa các chi tiết sau khi hàn, và dưỡng kiểm tra mối hàn nhằm đảm bảo chất lượng.

Hình 1.10 Dụng cụ phụ trợ

+ Thép tấm CT3 hoặc tương đương có kích thước: 100x100x4=1 tấm

+ Thộp ống CT3 hoặc tương đương ỉ60x4x80=1

+ Chọn đường kính que hàn: 3.2mm

+ Dòng điện hàn đính: Ih0A

- Các mối đính đối xứng nhau để giảm hiện tượng biến dạng trong quá trình hàn

- Cạnh mối hàn đính: 3÷4 mm

- Chiều dài mối đính: 15 ÷ 20mm

- Gá đính đúng kích thước theo bản vẽ

Hình 1.11 Quy cách gá đính phôi

1.2.3 Trình tự hàn ống với mặt bích – vị trí 2F

Bảng 1.1 Bảng trình tự hàn ống với mặt bích – vị trí 2F

TT Tên bước Thiết bị dụng cụ Thao tác Yêu cầu

1 Đọc bản vẽ - Đọc, phân tích - Đúng quy ước, ký hiệu, kích thước của mối hàn

2 Cắt phôi và gia công

- Máy cắt ống chuyên dùng

- Máy cắt tấm chuyên dùng

- Đặt phôi trên bàn gá

- Cắt đúng kích thước yêu cầu

3 Làm sạch - Máy đánh gỉ - Làm sạch suốt chiều - Sạch các gỉ và hàn đính - Phớt đánh gỉ

- Máy hàn hồ quang tay Samho EWDA 350A dài của mép hàn

- Chọn chế độ hàn đính sắt bám trên bề mặt của phôi

- Đánh sang hai phía của kẽ hàn từ (20÷30)

- Đúng đường kính que hàn d=3.2mm

- Máy hàn hồ quang tay Samho EWDA 350A

- Que hàn, búa gõ xỉ hàn

- Đúng chế độ hàn d = 3,2 Ih= 120÷150 A

5 Kiểm tra sửa chữa khuyết tật

- Mài, khoét các khuyết tật

6 Thu dọn vệ sinh nơi thực tập

- Sạch bụi trên bảng điều khiển của thiết bị

- Quét sạch xỉ hàn, cát nơi thực tập

1.2.4 Các khuyết tật mối hàn, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh Bảng 1.2 Các khuyết tật mối hàn, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh

TT Sai hỏng Nguyên nhân Biện pháp phòng tránh, khắc phục

- Dao động que hàn không phù hợp

- Chọn lại chế độ hàn

- Dao động mỏ hàn phù hợp

- Mài bỏ vị tí không ngấu và hàn lại

- Góc nghiêng que hàn không đúng

- Điều chỉnh lại góc nghiêng que hàn

- Hàn bù cạnh bị thiếu

- Do dòng điện quá lớn tốc độ hàn nhanh, chiều dài hồ quang dài không có độ dừng ở hai biên độ

- Chọn lại chế độ hàn, phải có điểm dừng ở hai biên độ

4 Lỗ hơi - Tốc độ hàn nhanh, que hàn ẩm, không làm sạch

- Tốc độ hàn phải phù hợp, khi hàn phải sấy que

5 Lẫn xỉ hàn - Dòng điện hàn yếu, không làm sạch các lớp, tốc độ hàn nhanh

- Chọn lại cường độ dòng điện cho phù hợp

1.2.5 An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

Chỉ được hàn khi có đầy đủ trang bị bảo hộ lao động dành cho thợ hàn Nối đầy đủ dây tiếp đất cho các thiết bị

Thực hiện đầy đủ các biện pháp an toàn khi hàn hồ quang tay

Dừng thực tập khi nền xưởng bị ẩm ướt

Khi phát hiện sự cố phải ngắt điện kịp thời và báo cho người có trách nhiệm sử lý

Thực hiện đầy đủ các biện pháp phòng cháy chữa cháy

Bài tập và sản phẩm thực hành

Câu 1: Trình bày công tác chuẩn bị, tính toán chế độ hàn cho mối hàn ống với mặt bích - vị trí 2F với chiều dày phôi là 4mm

Câu 2: Trình bày kỹ thuật hàn ống với mặt bích - vị trí 2F

- Bài tập ứng dụng: Hàn ống với mặt bích - vị trí 2F.- bản vẽ kèm theo

+Thép tấm CT3 hoặc tương đương

+ Thép ống CT3 hoặc tương đương

+ Vật liệu hàn:Que hàn KT 421 Ф3.2 mm hoặc tương đương

- Thời gian: 01 giờ (kể cả thời gian chuẩn bị và gá đính)

Đánh giá kết quả học tập

TT Tiêu chí đánh giá

Cách thức và phương pháp đánh giá Điểm tối đa

Kết quả thực hiện của người học

1 Chọn chế độ hàn của mối hàn góc 2F Làm bài tự luận và trắc nghiệm, đối chiếu với nội dung bài học

4 1.1 Trình bày cách chọn đường kính que hàn chính xác 1,5

1.2 Trình bày cách chọn cường độ dòng điện hàn chính xác 1,5

1.3 Trình bày cách chọn điện thế hàn chính xác 1

2 Trình bày kỹ thuật hàn ống với mặt bích – vị trí 2Fđúng

Làm bài tự luận, đối chiếu với nội dung bài học 3

3 Trình bày cách khắc phục các khuyết tật của mối hàn phù hợp

Làm bài tự luận, đối chiếu với nội dung bài học

4 Trình bày đúng phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn

(kiểm tra ngoại dạng mối hàn )

Làm bài tự luận, đối chiếu với nội dung bài học 1,5

1 Chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, thiết bị đúng theo yêu cầu của bài thực tập

Kiểm tra công tác chuẩn bị, đối chiếu với kế hoạch đã lập

2 Vận hành thành thạo thiết bị hàn điện hồ quang tay

Quan sát các thao tác, đối chiếu với quy trình vận hành

3 Chuẩn bị đầy đủ vật liệu đúng theo yêu cầu của bài thực tập

Kiểm tra công tác chuẩn bị, đối chiếu với kế 1,5 hoạch đã lập

4 Chọn đúng chế độ hàn khi hàn góc ở vị trí 2F

Kiểm tra các yêu cầu, đối chiếu với tiêu chuẩn 1

5 Sự thành thạo và chuẩn xác các thao tác khi hàn góc ở vị trí 2F

Quan sát các thao tác đối chiếu với quy trình thao tác 2

6 Kiểm tra chất lượng mối hàn

Theo dõi việc thực hiện, đối chiếu với quy trình kiểm tra

6.1 Mối hàn đảm bảo độ sâu ngấu 0,5

6.2 Mối hàn đúng kích thước

6.3 Mối hàn không bị khuyết tật

(lẫn xỉ, cháy cạnh, mối hàn bị lồi cao )

6.4 kết cấu hàn biến dạng trong phạm vi cho phép

1.1 Đi học đầy đủ, đúng giờ Theo dõi việc thực hiện, đối chiếu với nội quy của trường

1 1.2 Không vi phạm nội quy lớp học

1.3 Bố trí hợp lý vị trí làm việc Theo dõi quá trình làm việc, đối chiếu với tính chất, yêu cầu của công việc

1.4 Tính cẩn thận, chính xác Quan sát việc thực hiện bài tập 1

1.5 Ý thức hợp tác làm việc theo tổ, nhóm

Quan sát quá trình thực hiện bài tập theo tổ, nhóm

2 Đảm bảo thời gian thực hiện bài tập

Theo dõi thời gian thực hiện bài tập, đối chiếu với thời gian quy định

3 Đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

Theo dõi việc thực hiện, đối chiếu với quy định về an toàn và vệ sinh công nghiệp

3.1 Tuân thủ quy định về an toàn 1

3.2 Đầy đủ bảo hộ lao động (quần áo bảo hộ, giày, mũ, yếm da, găng tay da,…) 1

3.3 Vệ sinh xưởng thực tập đúng quy định 1

Tiêu chí đánh giá Kết quả thực hiện

Hệ số Kết quả học tập

Hàn ống với mặt bích- vị trí 5F

Kỹ thuật hàn ống với mặt bích – vị trí 5F

Hình 2.1 Liên kết hàn ống với mặt bích – vị trí 5F

- Kỹ thuật bắt đầu và kết thúc mối hàn

H u?ng hàn Hu?ng hàn

Khi bắt đầu đường hàn ở vị trí hàn ngửa, người học cần có kỹ năng tốt do thao tác khó khăn Tại vị trí này, kim loại lỏng có xu hướng chảy xuống dưới, dễ dẫn đến khuyết cạnh và đỉnh mối hàn gồ cao Để hạn chế hiện tượng này, việc sử dụng hồ quang ngắn trong quá trình hàn là cần thiết.

Khi thực hiện nối liền đường hàn, do chiều dài que hàn bị hạn chế, việc hàn không thể hoàn tất toàn bộ chiều dài đường hàn là điều thường gặp Tại điểm nối, mối hàn thường có sự không đồng đều về chiều rộng và chiều cao Để khắc phục tình trạng này, người thợ hàn có thể khởi động hồ quang tại vị trí chưa hàn, kéo dài hồ quang một chút và dừng lại ở rãnh hồ quang trước khi rút ngắn lại và tiếp tục hàn như bình thường.

Khi kết thúc đường hàn, bạn cần di chuyển que hàn qua vị trí đầu đường hàn khoảng 5 – 10mm Sau đó, sử dụng hồ quang ngắt để điền đầy bể hàn, đảm bảo đường hàn được khép kín và đạt chất lượng tốt.

Lưu ý: Làm sạch các vị trí nối để đám bảo cho mối hàn không bị lẫn xỉ hoặc tạp chất, gây ảnh hưởng đến chất lượng của mối hàn

- Góc nghiêng của que hàn

Khi hàn lấp góc với các tấm thép có chiều dày khác nhau, cần hướng hồ quang về phía tấm thép dày hơn để đảm bảo nhiệt độ giữa hai tấm thép được đồng đều.

+ Mối hàn ống với mặt bích có thể dùng cách hàn một lớp, hàn nhiều lớp hoặc nhiều đường

Đối với những mối hàn có cạnh dưới 6mm, nên sử dụng phương pháp hàn một lớp Khi cạnh mối hàn nằm trong khoảng 6 đến 8mm, cần áp dụng phương pháp hàn nhiều lớp Đối với mối hàn có cạnh trên 8mm, phương pháp hàn nhiều lớp và nhiều đường là bắt buộc.

Hình 2.2 Góc nghiêng que hàn khi vật hàn có chiều dày tương đương nhau

- Dao động của que hàn

+ Chuyển động dọc theo chu vi của ống để hàn hết đường hàn

Hình 2.3 Chuyển động que hàn theo chu vi

+ Dao động que hàn theo hình răng cưa để đảm bảo kích thước cạnh mối hàn

Hình 2.4 Chuyển động lắc ngang của que hàn

Trong đó: d- là đường kính que hàn k- là cạnh mối hàn

+ Cưởng độ dòng điện hàn

Trong đó: d- là đường kính que hàn

Chuyển động của que hàn phụ

Chuyển động của mỏ hàn

Ih- Cường độ dòng điện hàn

,  là hai hệ số thực nghiệm khi hàn que hàn bằng thép = 20, =6 Chọn Ih0 ÷ 150A

Có thể tính theo công thức: Uh = a + b.lhq

- a Tổng điện áp rơi trên anot và ktot a 20(V).

- b Điện áp rơi trên một đơn vị chiều dài hồ quang b ,7(V/cm).

- lhq Chiều dài hồ quang(cm)

Trình tự thực hiện

- Bản vẽ liên kết hàn

Hình 2.5 Bản vẽ liên kết hàn

- Thiết bị và dụng cụ:

Hình 2.6 Máy hàn TIG/MMA

+ Ống sấy que hàn xách tay 5 kg, Max 240 0 C

Hình 2.7 Ống sấy que hàn

Trong nghề hàn, việc sử dụng các dụng cụ phụ trợ là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng công việc Các dụng cụ này bao gồm bàn chải sắt để làm sạch bề mặt, găng tay da để bảo vệ tay khỏi nhiệt và kim loại nóng, búa gõ xỉ để loại bỏ xỉ hàn, thước lá để đo đạc chính xác, kìm rèn để giữ và định hình vật liệu, ke vuông để kiểm tra độ vuông góc, búa nguội để xử lý các chi tiết hàn, và dưỡng kiểm tra mối hàn nhằm đảm bảo độ bền và an toàn.

Hình 2.8 Dụng cụ phụ trợ

+ Thép tấm CT3 hoặc tương đương có kích thước: 100x100x4=1 tấm

+ Thộp ống CT3 hoặc tương đương ỉ60x4x80=1

+ Que hàn E7016 ỉ3.2 hoặc tương đương

- Đặt chế độ hàn đính

+ Chọn đường kính que hàn: 3.2mm

+ Dòng điện hàn đính: Ih0A

- Các mối đính đối xứng nhau để giảm hiện tượng biến dạng trong quá trình hàn

- Cạnh mối hàn đính: 3÷4 mm

- Chiều dài mối đính: 15 ÷ 20mm

- Gá đính đúng kích thước theo bản vẽ

Hình 2.9 Quy cách gá đính phôi

2.2.3 Trình tự hàn ống với mặt bích – vị trí 5F

Bảng 2.1 Bảng trình tự hàn ống với mặt bích – vị trí 5F

1 Đọc bản vẽ - Đọc, phân tích - Đúng quy ước, ký hiệu, kích thước của mối hàn

2 Cắt phôi và gia công

- Máy cắt tấm chuyên dùng

- Cắt đúng kích thước yêu cầu

3 Làm sạch và hàn đính

- Làm sạch suốt chiều dài của mép hàn

- Chọn chế độ hàn đính

- Sạch các gỉ sắt bám trên bề mặt của phôi

- Đúng đường kính que hàn d=3.2mm

- Đúng chế độ hàn d = 3,2 Ih= 120÷150 A

5 Kiểm tra sửa chữa khuyết tật

- Mài, khoét các khuyết tật

6 Thu dọn vệ sinh nơi thực tập

- Quét sạch xỉ hàn, cát nơi thực tập

2.2.4 Các khuyết tật mối hàn, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh Bảng 2.2 Các khuyết tật mối hàn, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh

TT Sai hỏng Nguyên nhân Biện pháp phòng tránh, khắc phục

- Dao động que hàn không phù hợp

- Chọn lại chế độ hàn

- Dao động mỏ hàn phù hợp

- Mài bỏ vị tí không ngấu và hàn lại

- Góc nghiêng que hàn không đúng

- Điều chỉnh lại góc nghiêng que hàn

- Hàn bù cạnh bị thiếu

Khuyết cạnh mối hàn - Do dòng điện quá lớn tốc độ hàn nhanh, chiều dài hồ quang dài không có độ dừng ở hai biên độ

- Chọn lại chế độ hàn, phải có điểm dừng ở hai biên độ

Lỗ hơi - Tốc độ hàn nhanh, que hàn ẩm, không làm sạch

- Tốc độ hàn phải phù hợp, khi hàn phải sấy que

- Gá hàn lại Lẫn xỉ hàn - Dòng điện hàn yếu, không làm sạch các lớp, tốc độ hàn nhanh

- Chọn lại cường độ dòng điện cho phù hợp

2.2.5 An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

- Chỉ được hàn khi có đầy đủ trang bị bảo hộ lao động dành cho thợ hàn

- Nối đầy đủ dây tiếp đất cho các thiết bị

- Thực hiện đầy đủ các biện pháp an toàn khi hàn hồ quang tay

- Dừng thực tập khi nền xưởng bị ẩm ướt

- Khi phát hiện sự cố phải ngắt điện kịp thời và báo cho người có trách nhiệm sử lý

- Thực hiện đầy đủ các biện pháp phòng cháy chữa cháy

Bài tập và sản phẩm thực hành Kiến thức:

Câu 1: Trình bày công tác chuẩn bị, tính toán chế độ hàn cho mối hàn ống với mặt bích - vị trí 5F với chiều dày phôi là 4mm

Câu 2: Trình bày kỹ thuật hàn ống với mặt bích - vị trí 5F

Bài tập ứng dụng: Hàn ống với mặt bích - vị trí 5F.- bản vẽ kèm theo

+Thép tấm CT3 hoặc tương đương

+ Thép ống CT3 hoặc tương đương

Vật liệu hàn:Que hàn E7016 Ф3.2 mm hoặc tương đương

Thời gian: 01 giờ (kể cả thời gian chuẩn bị và gá đính)

Đánh giá kết quả học tập

1 Chọn chế độ hàn của mối hàn góc 5F Làm bài tự luận và trắc nghiệm, đối chiếu với nội dung bài học

1.1 Trình bày cách chọn đường kính que hàn chính xác 1,5

1.2 Trình bày cách chọn cường độ dòng điện hàn chính xác 1,5

1.3 Trình bày cách chọn điện thế hàn chính xác 1

2 Trình bày kỹ thuật hàn ống với mặt bích – vị trí 5Fđúng

Làm bài tự luận, đối chiếu với nội dung bài học 3

3 Trình bày cách khắc phục các khuyết tật của mối hàn phù hợp

4 Trình bày đúng phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn

(kiểm tra ngoại dạng mối hàn )

Làm bài tự luận, đối chiếu với nội dung bài học 1,5

1 Chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, thiết bị đúng theo yêu cầu của bài thực tập

Kiểm tra công tác chuẩn bị, đối chiếu với kế hoạch đã lập

2 Vận hành thành thạo thiết bị hàn điện hồ quang tay

Quan sát các thao tác, đối chiếu với quy trình vận hành

3 Chuẩn bị đầy đủ vật liệu đúng theo yêu cầu của bài thực tập

Kiểm tra công tác chuẩn bị, đối chiếu với kế 1,5 hoạch đã lập

4 Chọn đúng chế độ hàn khi hàn góc ở vị trí 5F

Kiểm tra các yêu cầu, đối chiếu với tiêu chuẩn 1

5 Sự thành thạo và chuẩn xác các thao tác khi hàn góc ở vị trí 5F

Quan sát các thao tác đối chiếu với quy trình thao tác 2

6 Kiểm tra chất lượng mối hàn

6.1 Mối hàn đảm bảo độ sâu ngấu 0,5

6.2 Mối hàn đúng kích thước

6.3 Mối hàn không bị khuyết tật

(lẫn xỉ, cháy cạnh, mối hàn bị lồi cao ) thực hiện, đối chiếu với quy trình kiểm tra 1

6.4 kết cấu hàn biến dạng trong phạm vi cho phép

1.1 Đi học đầy đủ, đúng giờ Theo dõi việc thực hiện, đối chiếu với nội quy của trường

1 1.2 Không vi phạm nội quy lớp học

1.3 Bố trí hợp lý vị trí làm việc Theo dõi quá trình làm việc, đối chiếu với tính chất, yêu cầu của công việc

1.4 Tính cẩn thận, chính xác Quan sát việc thực hiện bài tập 1

1.5 Ý thức hợp tác làm việc theo tổ, nhóm

Quan sát quá trình thực hiện bài tập theo tổ, nhóm 1

3 Đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

Theo dõi việc thực hiện, đối chiếu với quy định về an toàn và

3.1 Tuân thủ quy định về an toàn 1

3.2 Đầy đủ bảo hộ lao động (quần áo bảo hộ, giày, mũ, yếm da, găng tay da,…) 1

3.3 Vệ sinh xưởng thực tập đúng quy định vệ sinh công nghiệp 1

Tiêu chí đánh giá Kết quả thực hiện Hệ số Kết quả học tập

Hàn ống vị trí 2G (GTAW +SMAW)

Một số khái niệm cơ bản

3.1.1 Ống Ống dùng để chuyển tải chất thông vận từ nơi này sang nơi khác Chất lượng ống được phân loại dựa trên danh mục của ống (schedule) Sich là tiêu chuẩn đánh giá về trọng lượng (weight) và độ dầy (thickness) của ống

3.1.2 Kích thước danh nghĩa của ống

Bảng 3.1 Kích thước danh nghĩa của các loại ống

3/8” 10 mm 1 ẵ” 40 mm ẵ” 15 mm 2” 50 mm ắ” 20 mm 2 ẵ” 65 mm

Các loại thép theo tiêu chuẩn ASTM (Hiệp hội Kiểm tra và Vật liệu Hoa Kỳ) thường bắt đầu bằng chữ "A", theo sau là một chuỗi chữ số và chữ cái biểu thị cấp độ, thuộc tính cơ học và thành phần hóa học của từng loại thép Để tìm hiểu chi tiết về mỗi loại thép, cần tham khảo các tài liệu của ASTM để tra cứu thông tin cụ thể.

Bảng 3.2 Liệt kê các mác thép thường được sử dụng để chế tạo ống theo tiêu chuẩn astm

STT Ký hiệu theo astm Mô tả đặc điểm

2 A36 Thép cac bon kết cấu

3 A53 Thép cacbon để chế tạo ống

4 A105 Thép cán dùng để chế tạo các loại ống

6 A131 Thép kết cấu sử dụng cho ngành tàu biển

3.1.3 Hàn SMAW ( Shielded Metal Arc Welding)

Hàn hồ quang tay que là một phương pháp hàn sử dụng điện cực thuốc bọc, trong đó nhiệt độ cần thiết để nóng chảy được tạo ra từ hồ quang giữa điện cực nóng chảy và kim loại nền Điện cực nóng chảy cung cấp kim loại cho mối hàn, đảm bảo sự kết nối chắc chắn và bền vững.

3.1.4 Hàn GTAW ( Gas Tungsten arc Welding)

Hàn hồ quang điện cực vonfram không nóng chảy trong môi trường khí trơ bảo vệ là một quá trình hàn sử dụng hồ quang điện giữa điện cực không nóng chảy và kim loại cơ bản Quá trình này được bảo vệ bởi lớp khí trơ như argon hoặc hêli, ngăn chặn tác động của ôxy và ni tơ từ không khí xung quanh Nếu cần thiết, kim loại điền đầy được bổ sung vào hồ quang dưới dạng dây trần từ bên ngoài.

Hàn ống bằng công nghệ hồ quang tay

Hàn ống sử dụng công nghệ hàn GTAW cho lớp lót, trong khi lớp điền đầy và lớp hoàn thiện được thực hiện bằng hàn hồ quang tay Phương pháp này đảm bảo chất lượng và độ bền cao cho các mối hàn.

Vật liệu hàn TIG

- Trình bày được thành phần tính chất, công dụng và phân loại các loại khí dùng trong hàn ống;

- Trình bày được thành phần tính chất, công dụng và phân loại các loại điện cực vonfram dùng trong hàn ống;

- Trình bày được thành phần, tính chất của que hàn phụ;

- Trình bày được tiêu chuẩn một số loại que hàn thuốc bọc, thành phần, tính năng, công dụng, phân loại và cách chọn que hàn;

- Tuân thủ quy trình, có ý thức độc lập trong luyện tập

3.2.1 Khí trơ (thành phần, tính chất của khí trơ)

Khí trơ là loại khí không tham gia vào các phản ứng hóa học và hầu như không hòa tan trong kim loại Trong công nghệ hàn GTAW, khí Argon (Ar) và khí heli, cùng với hỗn hợp của chúng, thường được sử dụng để đảm bảo chất lượng và hiệu suất hàn tốt nhất.

Khí argon (Ar) là một loại khí trơ, không màu, không mùi, không cháy và không nổ, với nhiệt độ sôi là 185,5 độ C ở áp suất bình thường Nó nặng hơn không khí 1,4 lần, điều này giúp khí argon bảo vệ hiệu quả các vùng kim loại nóng chảy trong quá trình hàn.

Theo tiêu chuẩn các nước SNG, khí Ar tinh khiết có thể chia làm 3 loại A,

Bảng 3.3 Thành phần khí Ar theo % khối lượng

Loại A dùng để hàn, luyện kim các kim loại hoạt tính và hiếm như Titan, Niobi cùng các hợp kim của chúng

Loại B dùng để hàn, luyện kim các kim loại như Nhôm, Magiê sử dụng để hàn điện cực nóng chảy và không nóng chảy

Loại C dùng để hàn, luyện kim và hợp kim Crôm, Niken, thép hợp kim và Nhôm

Khí Argon được bảo quản và vận chuyển trong các bình kín, với phần dưới được sơn màu đen và phần trên sơn màu trắng Trên phần trên của bình có in chữ "Argon sạch" Trong khi đó, khí Heli (He) cũng có quy định riêng trong việc bảo quản và vận chuyển.

Khí He là khí trơ không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí khoảng 0.14 lần, làm cho việc bảo vệ kim loại mối hàn trở nên khó khăn hơn so với khí Ar Sử dụng khí He đòi hỏi lượng tiêu hao lớn hơn từ 2 đến 3 lần so với khí Ar Với tính dẫn nhiệt cao hơn, khí He tạo ra hồ quang Plasma, cho phép mối hàn có dạng rộng, sâu và hình parabôn, trong khi hồ quang hàn bằng khí Ar lại có hình dạng như ngón tay Khí He cũng có khả năng ion hóa tốt hơn khí Ar.

Điện áp hồ quang cao hơn dẫn đến sự phân loại khí He thành hai loại: khí He có độ sạch cao và khí He kỹ thuật Khí He được bảo quản trong các bình kín, với bình chứa khí He được quy định sơn màu nâu và in chữ "Heli" màu trắng.

Hỗn hợp khí trơ, như Ar+He, có trọng lượng lớn hơn khí He, giúp bảo vệ vùng hàn hiệu quả hơn Đặc biệt, hỗn hợp với tỷ lệ 70% Ar và 30% He thường được sử dụng để hàn các kim loại hoạt tính.

Sự trộn hỗn hợp khí Ar và He có ý nghĩa thực tiễn rất lớn Nó cho phép

Khi hàn các chi tiết dày hoặc tản nhiệt nhanh, sự trộn He vào Ar sẽ cải thiện đáng kể quá trình hàn

Bảng 3.4 So sánh hai loại hỗn hợp khí Argôn và khí Heli

Hỗn hợp gồm 70%Ar+30%He Hỗn hợp gồm 70%He+30%Ar

Dẽ mồi hồ quang do năng lượng ion hóa 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 lượng cần thiết thấp hơn lưu lượng sử dụng, dẫn đến điện áp hồ quang thấp hơn và năng lượng hàn giảm Ngược lại, khi điện áp hồ quang cao hơn, năng lượng hàn cũng tăng lên.

Giá thành rẻ hơn Giá thành cao hơn

Chiều dài hồ quang ngắn, mối hàn hẹp Chiều dài hồ quang dài, mối hàn rộng

Có thể hàn chi tiết mỏng Thường hàn các chi tiết dày, dẫn nhiệt tốt

3.2.2 Điện cực Tungsten (Điện cực Vonfram) Điện cực dùng trong phương pháp hàn GTAW bao gồm các loại:

Tungsten nguyên chất và các loại tungsten hợp kim như Tungsten (1÷2)% thôria, (0.15÷0.4)% zirconia, Tungsten 2% ceria và Tungsten 11% lathana Điện cực có đường kính từ 0.3 đến 6mm và chiều dài từ 75 đến 300mm, tuân theo tiêu chuẩn AWS A5.12 Khi hàn với dòng DCEN, điện cực cần được mài theo góc nhọn, trong khi hàn với dòng AC hoặc DCEP, mũi điện cực được vê tròn.

Tungsten nguyên chất có chứa 99,5% tungsten, giá thành phải chăng, nhưng mật độ dòng cho phép thấp Loại tungsten này đặc biệt phù hợp cho hàn bằng dòng AC và có khả năng chống nhiễm bẩn hiệu quả.

Tungsten chứa 1% hoặc 2% thoria mang lại khả năng bức xạ electron cao, giúp tăng cường dòng hàn và kéo dài tuổi thọ Hồ quang từ tungsten này dễ dàng mồi và cháy ổn định, đồng thời có khả năng chống nhiễm bẩn tốt Đặc biệt, khi hàn thép, tungsten giữ góc đỉnh một cách hiệu quả.

Điện cực Tungsten chứa Zirconia có đặc tính hồ quang và mật độ dòng hàn trung gian giữa Tungsten pure và Tungsten thoria, rất phù hợp cho nguồn hàn AC khi hàn nhôm Việc bổ sung Zirconia giúp duy trì giọt cầu (phủ bởi Alumin) ở đầu điện cực ổn định hơn, giảm thiểu mòn do mài hiệu chỉnh Một ưu điểm nổi bật khác của điện cực Tungsten Zirconia là không có tính phóng xạ như Thoria.

Tungsten Ceria là một sản phẩm mới, tương tự như Zirconia, không chứa tính phóng xạ Tuy nhiên, nó có khả năng hồ quang hàn dễ dàng và ổn định hơn, đồng thời có tuổi thọ cao hơn.

Tungsten Lanthana là loại có tính năng tương tự Tungsten Ceria

Có 5 loại điện cực sau:

Tungsten nguyên chất (màu xanh lá)

Tungsten Thoria chứa (1÷2)% Thoria (màu đỏ)

Tungsten Zirconia chứa (0.15÷0.4)% Oxít Zirconia (màu xám)

Tungsten Ceria chứa 2% Ceria (màu trắng)

Tungsten Lanthana chứa 1% Lanthana Đường kính điện cực từ 0.3÷6mm dài từ 75÷300mm

Bảng 3.5 Tiêu chuẩn điện cực theo AWS A5.12

AWS Số hiệu Màu sắc

Tỷ lệ Oxít hợp kim theo khối lượng

EWCe-2 RO7932 Cam Ceria CeO2 2

EWLa-1 RO7941 Đen Lantan La2O2 1

EWTh-1 RO7911 Vàng Thoria ThO2 1

EWTh-2 RO7912 Đỏ Thoria ThO2 2

EWZr-1 RO7920 Nâu Zirconia ZrO2 0.25

Mài và sửa chữa điện cực là cần thiết để đảm bảo sự ổn định của hồ quang và hình dáng mối hàn Khi mài điện cực, cần chú ý để đầu điện cực đều và hơi côn, tránh mài quá nhọn vì điều này sẽ làm cho điện cực mòn nhanh và không chịu được dòng hàn mạnh Nếu dòng hàn quá cao, đầu điện cực có thể bị nóng chảy, dẫn đến hồ quang bị phân tán và khó điều khiển Để khắc phục, cần điều chỉnh lại dòng điện hoặc chọn điện cực có đường kính lớn hơn.

Nếu đầu điện cực bị cong, nguyên nhân có thể do thiếu khí bảo vệ tại đầu mỏ hàn hoặc khí bị ngắt quá sớm Để khắc phục hiện tượng này, cần đảm bảo cung cấp đủ khí bảo vệ trong quá trình hàn.

Khi đầu điện cực bị cụt, cột hồ quang sẽ bị bắn tóe, thường xảy ra khi hàn điện cực EWTh với dòng điện hàn quá yếu Để khắc phục hiện tượng này, cần tăng dòng điện hàn và mài sửa lại điện cực Điện cực khi hàn với nguồn DCEN và khi hàn với nguồn AC hoặc DCEP cũng cần được chú ý để đảm bảo hiệu suất hàn tốt nhất.

Hình 3.2 Kích thước và mài điện cực

Vật liệu hàn SMAW

3.3.1 Một số tiêu chuẩn và phương pháp ký hiệu que hàn

Nhu cầu về một hệ thống tiêu chuẩn và phương pháp ký hiệu dây hàn, que hàn ngày càng trở nên cấp thiết trong bối cảnh phát triển quan hệ hợp tác kinh tế và thương mại giữa các quốc gia Tổ chức Quốc tế ISO được thành lập để thiết lập các tiêu chuẩn chung, bao gồm cả vật liệu hàn, tuy nhiên, các tiêu chuẩn này không có tính chất pháp lý bắt buộc Các tiêu chuẩn như BS của Anh, DIN của Đức, GOST của Nga, và TIS của Thái Lan đều khác biệt so với tiêu chuẩn của hiệp hội hàn Hoa Kỳ (AWS), mà lại rất phổ biến tại Việt Nam Để hiểu rõ về ký hiệu của các loại que hàn và dây hàn hiện hành ở Việt Nam, cần tham khảo các tiêu chuẩn của Việt Nam (TCVN), ISO và AWS.

* Que hàn thép C và hợp kim thấp TCVN 3734-89

Cấu trúc chung của ký hiệu que hàn:

N 2 chữ số 1 chữa số 1 chữ cái in

Que hàn nối Chỉ số giới hạn bền kéo Kg/mm 2 (Min)

Chỉ loại dòng điện và cực tính của dòng 1 chiều

“6”- Que hàn chỉ hàn bằng dòng 1 chiều nối nghịch (DC + )

Chỉ hệ vỏ bọc của que hàn

Que hàn N50-6B được sử dụng để hàn thép C và hợp kim thấp với vỏ thuốc Bazơ Que hàn này thích hợp cho hàn dòng 1 chiều nối nghịch, và kim loại mối hàn đạt giới hạn bền kéo tối thiểu 50Kg/mm² (tương đương 490MPa).

Cơ tính của kim loại mối hàn theo TCVN 3223-89

Bảng 3.8 Cơ tính que hàn theo tiêu chuẩn Việt Nam

Các chỉ tiêu về cơ tính Giới hạn bền kéo  b Độ va đập a k Độ giãn dài tương đối

Góc uốn  N/mm 2 Kg/mm 2 MJ/m 2 Kgm/cm 2 % Độ

* Que hàn thép hợp kim có độ bền cao

Cấu trúc chung của ký hiệu que hàn:

HC XX CrXX MnXX WXX

Que hàn thép hợp kim cao

Giới hạn bền kéo (Min) Kg/mm 2

Ký hiệu các nguyên tố hợp kim với hàm lượng tương ứng tính theo %

Nếu không có chữ số thì hàm lượng là 1%

Nhiết độ là việc ổn định của mối hàn

Que hàn Hc60Cr18VWMo-B là loại que hàn hợp kim có độ bền cao, với giới hạn bền kéo tối thiểu đạt 60 kg/mm² (590 MPa) Thành phần hóa học của que hàn này bao gồm 18% Cr, 1% V, 1% W, và 1% Mo, được bọc bởi vỏ thuốc Bazơ Đây là ký hiệu que hàn theo tiêu chuẩn ISO.

* Que hàn thép C và thép hợp kim thấp ISO 2560

Cấu trúc ký hiệu bao gồm 8 loại thông tin, trong đó 4 loại đầu tiên là bắt buộc và 4 loại cuối cùng chỉ cung cấp thông tin bổ sung, không bắt buộc.

2 chữ số 1 chữ số 1÷2 chữ cái

Que hàn Giới hạn bền kéo Độ dãn dài và nhiệt độ thấp nhất khi KVC

Loại hệ vỏ thuốc bọc que hàn

Hiệu suất đắp của que hàn

Chỉ vị trí mối hàn

Hàm lượng H2 nhỏ hơn 15cm 3 /1 00g

Que hàn hồ quang tay cho thép C hoặc thép hợp kim thấp có giới hạn bền kéo khoảng 510MPa và độ dãn dài tương đối đạt 20% Độ dài va đập KCV là 285cm² ở nhiệt độ -40°C với vỏ thuốc Bazơ Hiệu suất đắp KC từ 115 đến 120% cho phép hàn ở mọi vị trí trong không gian, ngoại trừ vị trí hàn leo từ trên xuống Khi hàn, cần sử dụng dòng điện một chiều nối nghịch hoặc dòng xoay chiều với điện áp không tải tối thiểu U0 = 70V.

* Que hàn thép hợp kim cao ISO 3581

Các nguyên tố hợp kim chính trong thép hợp kim cao bao gồm Crôm, Niken và Môlip đen Để đơn giản hóa việc ký hiệu và xác định kim loại trong mối hàn, người ta sử dụng các con số để biểu thị hàm lượng trung bình tương ứng của các nguyên tố Cr, Ni và Mo.

Ví dụ:: Kim loại đắp có hàm lượng Cr và Ni trung bình là 19% và 12% được ký hiệu là “19.12”, nếu có 2% Mo thì được ký hiệu “19.12.2”

Ngoài các hợp kim đã được đề cập, nếu trong thép hoặc kim loại đắp có chứa các hợp kim khác như Nb, V, Si, Mn, thì sau chỉ số hàm lượng trung bình cần phải ghi rõ ký hiệu hóa học của chúng.

Ví dụ:: Cũng thành phần kim loaị đắp ở trên, nhưng nếu có thêm 3%Nb thì ký hiệu mới sẽ là “19.12.2.3Nb”

Bảng 3.9 Cấu trúc ký hiệu que hàn theo ISO 3581

Các nguyên tố khác nhau

Vị trí mối hàn trong không gian

Loại dòng điện và cực tính U0

Que E19.9 R 120 1 6 là que hàn hồ quang tay chuyên dùng để hàn thép hợp kim cao Que hàn này có vỏ bọc thuốc hệ Rutin và thành phần hóa học của kim loại mối hàn bao gồm: C ≤ 0.8%; Cr = 18÷21%; Ni = 8÷11% Que hàn có khả năng hàn ở mọi vị trí trong không gian và phù hợp với dòng hàn một chiều nối nghịch Khi sử dụng dòng xoay chiều, điện áp cần thiết là U0 = 70V, với hiệu suất đắp KC đạt 120%.

Bảng 3.10 Ký hiệu tượng trưng thành phần hóa học của kim loại que hàn theo TSO 3581

23.12 0.15 22-26 11-15 c Ký hiệu que hàn theo tiêu chuẩn AWS (American Welding Society)

* Que hàn thép các bon theo AWS A5.1

Que hàn có ký hiệu bắt đầu bằng chữ cái “E”, tiếp theo là hai chữ số 60 hoặc 70, cho biết giới hạn bền kéo tối thiểu của kim loại đắp là 60 hoặc 70.

70 Ksi Đây là đơn vị đo ứng suất dùng phổ biến ở Mỹ Quy đổi sang đơn vị khác như sau:

1Ksi = 6.9*10 6 Pa=6.9Mpa=0.703Kg/mm 2

Hệ thống ký hiệu que hàn thép các bon theo AWS A5.1

Que hàn hồ quang tay Độ bền kéo của kim loại mối hàn,

Chỉ số Vị trí mối hàn Chỉ loại thuốc bọc que hàn, loại dòng điện, cực tính và hệ số đắp KC

4 Ở mọi vị trí hàn đứng ở trên xuống

Bảng 3.11 Loại vỏ thuốc, dòng điện, cực tính và vị trí hàn của loại que hàn theo tiêu chuẩn AWS A5.1

Loại vỏ thuốc Vị trí hàn Loại dòng điện, cực tính

E60 11 Kali, xenlulô cao (C) F, V, OH, H DC + , AC

E60 12 Natri, titan cao (R) F, V, OH, H DC - , AC

E60 13 Kali, titan cao (RR) F, V, OH, H DC ± , AC

E60 20 Oxit sắt cao (A) H, F DC - , AC

E60 22 Oxit sắt cao (A) F, H DC ± , AC

E60 27 Oxit sắt cao, bột sắt (A) H, F DC - , AC

E70 14 Bột sắt, titan (RR) F, V, OH, H DC ± , AC

E70 15 Natri, hyđrô thấp (B) F, V, OH, H DC +

E70 16 Kali, hyđrô thấp (B) F, V, OH, H DC + , AC

E70 18 Kali, hyđrô thấp, bột sắt (B) F, V, OH, H DC + , AC

E70 24 Bột sắt, titan (RR) H, F DC ± , AC

E70 27 Oxit sắt cao, bột sắt (A) H, F DC - , AC

E70 28 Kali, hyđrô thấp, bột sắt (B) H, F DC - , AC

E70 48 Kali, hyđrô thấp, bột sắt (B) F, OH, H, V DC + , AC

Ghi chú: F hàn bằng, V hàn đứng, OH hàn trần, H hàn ngang

DC + Dòng 1 chiều nối nghịch, DC - Dòng 1 chiều nối thuận

Một số điều cần chú ý trong tiêu chuẩn que hàn của AWS

Hệ thống đo lường của Mỹ vẫn dựa trên hệ đơn vị foot – pound

Không quy định giá trị giới hạn trên của giới hạn bền kéo

Không có loại que hàn vỏ thuốc hệ Ruti axít (AR), Oxy hóa (O) và các hỗn hợp khác (S)

Không định lượng về hiệu suất đắp KC và hàm lượng Hyđrô thấp của kim loại đắp

Khi dòng điện xoay chiều AC không chỉ rõ giá trị của điện áp không tải U0

* Que hàn thép C thấp theo AWS A5.5

Ký hiệu que hàn theo tiêu chuẩn AWS A5.5 tương tự như AWS A5.1, bắt đầu bằng chữ E để chỉ que hàn hồ quang tay Hai chữ số tiếp theo trong dãy 4 chữ số (hoặc 3 chữ số trong dãy 5 chữ số) biểu thị giới hạn bền kéo tối thiểu của kim loại mối hàn (đơn vị Ksi) Chữ số thứ ba trong dãy 4 chữ số (hoặc thứ tư trong dãy 5 chữ số) chỉ các vị trí hàn cho phép, trong khi tổ hợp hai chữ số cuối (các chữ số thứ 3 và thứ 4 trong dãy 4 chữ số hoặc thứ 5 trong dãy 5 chữ số) cung cấp thông tin bổ sung về tính chất của que hàn.

Yêu cầu về loại dòng điện, cực tính và loại vỏ thuốc trong dãy 5 chữ số được quy định theo tiêu chuẩn AWSA5.1 Cuối cùng, tiêu chuẩn này có thể bao gồm các ký hiệu A1, …, B1 để biểu thị hàm lượng trung bình của các nguyên tố hợp kim trong kim loại đắp.

Tiêu chuẩn AWS A5.5 chia que hàn thành 6 nhóm chính:

Nhóm 1: Que hàn thép C – Mo (loại 0.5Mo)

Phân loại: E70XX-A1, XX thường là 10, 11, 15, 16, 18, 20, 27 theo loại vỏ thuốc bọc (tiêu chuản AWS A5.1)

Thành phần hóa học mối hàn: C = 0.12, Mn = 0.6÷1.0, Si = 0.4÷0.8, Mo 0.4÷0.65

Tính chất của mối hàn: Giới hạn bền kéo 480Mpa, giới hạn chảy 390Mpa, độ dãn dài 22÷25%

Nhóm 2: Que hàn thép Cr-Mo gồm 5 phân nhóm

Tính chất mối hàn: giới hạn bền kéo 550Mpa, giới hạn chảy 460Mpa, độ dãn dài 19%

Phân nhóm 2: E80XX-B2L (1Cr-0.5Mo) với XX là 15, 16, 18

Phân nhóm 3: E90XX-B3L (2Cr-1Mo) với XX là 15, 16, 18

Nhóm 3: Que hàn thép Ni gồm 5 phân nhóm

Tính chất mối hàn: giới hạn bền kéo 550Mpa, giới hạn chảy 460Mpa, độ

Tính chất mối hàn: giới hạn bền kéo 550Mpa, giới hạn chảy 460Mpa, độ dãn dài 19%, độ dai va đập 275 ở -73 0 C

Nhóm 4: Que hàn thép Ni-Mo

Nhóm 5: Que hàn Mn-Mo gồm 3 phân nhóm

Phân nhóm 3: E100XX-D2 (1.75Mn-0.3Mo) với XX là 15, 16, 18

Nhóm 6: Tất cả các loại que hàn thép hợp kim thấp khác gồm 2 phân nhóm, phía cuối có chữ G cho phần chữ M hoặc W cho phân nhóm thứ 2

Phân nhóm 1: EXX10-G, EXX11-G, EXX15-G, EXX16-G, EXX18-G với

Tính chất mối hàn: Khi XX là 70, 80, 90, 100 các tính chất tương tự các mức độ bền tương đương nêu trên c So sánh các ký hiệu ISO, AWS, BS, DIN

Bảng 1.12 So sánh ký hiệu một số nước

Ký hiệu ISO Ký hiệu tương ứng theo tiêu chuẩn quốc gia

3.3.2 Tính năng và tác dụng của que hàn

Theo tính chất của vỏ thuốc que hàn có các loại:

Que hàn vỏ thuốc Axít (A)

Que hàn vỏ thuốc Bazơ (B)

Que hàn vỏ thuốc hệ Hữu cơ (O hoặc C)

Que hàn vỏ thuốc hệ Rutin (R) a Que hàn vỏ thuốc Axít (A)

Thuốc làm vỏ bọc loại que hàn này được chế tạo từ các loại Oxít (Sắt, mangan, silic, ferômangan, …)

Que hàn loại vỏ thuốc có tốc độ chảy lớn, cho phép hàn bằng cả dòng điện xoay chiều và một chiều Điều này giúp hàn ở nhiều vị trí khác nhau trong không gian của mối hàn.

Mối hàn có thể dễ dàng nứt và chịu nhiệt cao, do đó, que hàn vỏ thuốc Bazơ (B) ít được sử dụng cho các loại thép có hàm lượng lưu huỳnh và cacbon cao.

Trong vỏ thuốc chủ yếu là các thành phần như canxi cacbonat, magiêcacbonat, huỳnh thạch, ferômangan, silic, titan

Trong quá trình hàn, khí bảo vệ như CO và CO2 được sinh ra do phản ứng phân ly của cacbonat Que hàn thuộc hệ Bazơ thường được sử dụng với dòng điện một chiều nối nghịch, giúp hạn chế nứt kết tinh ở mối hàn, mặc dù vẫn có khả năng bị rỗ khí.

Nó được sử dụng để hàn các loại thép có độ bền cao, các loại kết cấu hàn quan trọng c Que hàn vỏ thuốc hệ Hữu cơ (O hoặc C)

Que hàn này chứa nhiều tinh bột và xenlulô, tạo ra môi trường khí bảo vệ trong quá trình hàn Để tạo xỉ tốt, thường thêm một số tinh quặng titan, mangan, silic và ferô hợp kim vào hỗn hợp Đặc điểm nổi bật của loại que hàn này là tốc độ đông đặc nhanh của vũng hàn, cho phép sử dụng hàn đứng từ trên xuống, phù hợp cho cả hàn dòng một chiều và xoay chiều.

Kỹ thuật hàn

- Trình bày được kỹ thuật hàn ống 2G bằng công nghệ hàn GTAW;

- Chuẩn bị được phôi hàn, chọn chế độ hàn;

- Hàn được mối hàn lót bằng công nghệ hàn GTAW đảm bảo yêu cầu: bề mặt mối hàn phẳng, phần lồi đều, các phần nối không bị thiếu hụt;

- Tuân thủ quy trình, có ý thức độc lập trong luyện tập

3.4.1 Kỹ thuật hàn GTAW (2G) a Chuẩn bị phôi Đọc nghiên cứu bản vẽ, xác định kích thước, kiểm tra ký hiệu của vật liệu, tiến hành gia công cắt phôi bằng máy cắt chuyên dùng, gia công mép vát đúng quy định

Hình 3.3 Bản vẽ liên kết hàn

Hàn lớp lót bằng công nghệ hàn GTAW

Hàn lớp điền đầy và lớp hoàn thiện bằng hồ quang tay que hàn có thuốc bọc

Hình 3.4 Cấu trúc mối hàn

Để thực hiện quy trình hàn TIG, trước tiên cần làm sạch dầu, mỡ và hóa chất Tiếp theo, tiến hành gá đính phôi theo bản vẽ bằng cách đặt một ống lên bàn gá với mép vát hướng lên trên Sử dụng một lõi que hàn uốn cong hình chữ "U" để căn khe hở, sau đó đặt ống còn lại lên trên, đảm bảo mép vát được ghép lại chính xác thành rãnh hàn.

Lưu lượng khí bảo vệ: 7lít/phút

 Đường que hàn:  2.4 Đường kính điện cực:  2.4

Cường độ dòng điện hàn: Ih = 85 – 90 (A)

* Quy cách mối hàn đính

Các mối đính đối xứng nhau

Chiều cao mối đính: 3-4 mm

Chiều dài mối đính: 20mm

Hình 3.5 Qui cách gá đính phôi b Thiết bị - dụng cụ và vật liệu hàn

Khí bảo vệ Ar ( Ar gon) c Hàn lớp lót

Lưu lượng khí bảo vệ: 7lít/phút Đường que hàn:  2.4 Đường kính điện cực:  2.4

* Góc độ của mỏ hàn và que hàn phụ

Hàn ống 2G khó thực hiện hơn hàn ống 1G vì mối hàn hình thành trên mặt phẳng đứng, kim loại lỏng do trọng lượng dễ chảy xuống

Góc độ que hàn phụ so với phương thẳng đứng 1 góc là 90 0 (hình 1)

Góc độ mỏ hàn so với phương thẳng đứng là 90 0 (hình 2)

Que hàn hợp với mỏ hàn 1 góc 90 -120 0 (hình 3)

Hình 3.6 Góc độ của mỏ hàn

*Chuyển động của mỏ hàn, que hàn

Mỏ hàn chuyển động lên xuống theo hình răng cưa

Hình 3.7 Chuyển động của mỏ hàn, que hàn phụ

Que hàn chuyển động tịnh tiến vào bể hàn để tăng lượng kim loại đắp tạo điều kiện hình thành mối hàn

3.4.2 Kỹ thuật hàn SMAW(2G) a Thiết bị, dụng cụ, vật liệu hàn

* Máy hàn TIG – DC/AC có chức năng hàn hồ quang tay

Que hàn E 7016 (  2,5   3,2) b Hàn lớp điền đầy

* Chế độ hàn Đường kính que hàn d = 2,5

* Góc độ que hàn và chuyển động của que hàn

Trường hợp thứ nhất: Lớp điền đầy chỉ cần hàn một lượt hàn Góc độ mỏ hàn và phương pháp di chuyển như hình vẽ

Hình 3.8 Chuyển động của que hàn

Trường hợp thứ hai: Lớp điền đầy cần nhiều đường hàn Góc độ mỏ hàn và phương pháp di chuyển như hình vẽ

Hình 1.9 Chuyển động của que hàn

* Phương pháp nối mối hàn trong các lớp hàn điền đầy: Vệ sinh xỉ hoặc mài tại điểm hồ quang vừa kết thúc

Các lớp hàn tiếp theo: Có thể được xếp thành đường hàn nhỏ chồng lên nhau

Yêu cầu về bề mặt của các lớp hàn cần phải bằng phẳng và đồng đều Trong quá trình hàn, các lớp phải được hàn đầy và cách bề mặt mẫu hàn khoảng 1.6 mm để thực hiện lớp phủ bề mặt hoàn thiện.

Kết thúc các lớp hàn vệ sinh bằng đục, bàn chải đánh gỉ, hoặc mài, để chuẩn bị tiến hành hàn các lớp tiếp theo

* Chú ý: Khi hàn các đường hàn của các lớp hàn điền đầy

Tất cả các đường hàn nên được thực hiện trên bề mặt vát của tấm dưới, với que hàn được nghiêng xuống để hồ quang trực tiếp làm nóng chảy bề mặt, từ đó tạo độ ngấu sâu hơn Cần tránh tình trạng chân của các lượt hàn bị trùng nhau để đảm bảo chất lượng hàn tốt nhất.

Khi sắp xếp các đường hàn, cần để lại rãnh hàn lớn cho lượt hàn trên cùng Trong những trường hợp này, việc mài làm sạch và mở rộng đáy của rãnh hàn là cần thiết để tạo độ ngấu khi hàn Hàn lớp phủ là bước hoàn thiện quan trọng trong quy trình này.

* Chọn chế độ hàn Đường kính que hàn d = 3,2

Góc độ và chuyển động của que hàn là yếu tố quan trọng quyết định chất lượng của đường hàn Để đạt được một đường hàn đẹp và đúng quy cách, cần chú ý đến cách điều chỉnh góc và kỹ thuật di chuyển que hàn trong quá trình hàn.

Góc độ que hàn cũng được thay đổi cho từng đường hàn

Phương pháp di chuyển que hàn như hàn ở các lớp hàn bên trong

Yêu cầu mối hàn phải được sắp xếp đều, không tạo thành các rãnh khi hàn chồng các lớp hàn lên nhau

Hình 3.10 Góc độ que hàn khi hàn lớp điền đầy d Hàn ống 2G (GTAW + SMAW) -  100 – SCH.80

Bảng 3.13 Hướng dẫn thực hiện

1 Đọc bản vẽ - Đọc, phân tích

- Đúng quy ước, ký hiệu, kích thước của mối hàn

Cắt phôi và gia công

- Gia công vát mép chính xác

Làm sạch và hàn đính

- Máy hàn Samho EWDA 350 đồng bộ

- Chải dọc suốt chiều dài của mép hàn mặt bên ngoài và bên trong ống

- Chọn chế độ hàn đính

- Sạch các gỉ sắt bám trên bề mặt của phôi

- Đúng đường kính que hàn phụ d= 2,4

- Chọn đường kính que hàn

- Đúng đường kính que hàn

- Bảo hộ lao động điện hàn d =2,4

+ Dòng điện hàn Ih= 85÷105 A + Lưu lượng khí bảo vệ: 7 lít/Phút

-Phương pháp chuyển động que hàn

- Đúng đường kính que hàn d = 2,5 Ih= 80 ÷100 A

Hàn lớp phủ bề mặt

-Phương pháp chuyển động que hàn

- Đúng đường kính que hàn d = 3,2 Ih= 90 ÷120 A

Kiểm tra sửa chữa khuyết tật

- Đục, khoét các khuyết tật

Thu dọn vệ sinh nơi thực tập

- Quét sạch xỉ hàn, cát nơi thực tập e Kiểm tra mối hàn

Kiểm tra mối hàn bằng máy siêu âm sử dụng đầu dò phát ra chùm tia siêu âm theo đường thẳng, tạo ra sóng dọc Khi sóng siêu âm này đi vào vật hàn với các góc xác định, nó sẽ chuyển đổi thành sóng ngang, giúp đánh giá chất lượng mối hàn một cách chính xác.

Hình 3.11 Sự khúc xạ và chuyển đổi loại sóng đối với sóng dọc tới

Sóng ngang trong vật hàn gặp bất liên tục sẽ phản xạ lại

Giải đoán trên màn hình xác định bản chất và kích thước khuyết tật

Phương pháp kiểm tra bằng siêu âm dựa trên việc nghiên cứu sự lan truyền và tương tác của các dao động đàn hồi có tần số cao Các hiện tượng như phản xạ, khúc xạ, hấp thụ và tán xạ của sóng siêu âm được sử dụng để kiểm tra vật thể cần phân tích.

Sơ đồ nguyên lý cơ bản của kiểm tra bằng siêu âm bao gồm các thành phần chính như đầu dò phát, vật kiểm, khuyết tật, đầu dò thu (truyền qua) và đầu dò thu (phản hồi) Các thành phần này phối hợp với nhau để xác định và phân tích các khuyết tật trong vật liệu một cách hiệu quả.

Sóng siêu âm truyền qua môi trường và suy giảm năng lượng do tính chất của môi trường Cường độ sóng âm được đo qua phản xạ tại các mặt phân cách hoặc tại bề mặt đối diện của vật kiểm tra Chùm sóng âm phản xạ được phân tích để xác định sự có mặt và vị trí của khuyết tật Mức độ phản xạ phụ thuộc vào trạng thái vật lý của vật liệu ở phía đối diện với bề mặt phân cách và các tính chất vật lý đặc trưng của vật liệu đó.

Dụng cụ thiết bị vật tư

Máy siêu âm EPOCH LTC, mẫu chuẩn, mỡ tiếp âm

Chuẩn máy EPOCH LTC, Chương này mô tả cách chuẩn thiết bị EPOCH LTC

Chuẩn thiết bị là quá trình điều chỉnh để đảm bảo đo lường chính xác trên vật liệu với đầu dò và nhiệt độ cụ thể EPOCH LTC nổi bật với tính năng chuẩn tự động tiên tiến, giúp quá trình chuẩn trở nên nhanh chóng và dễ dàng Bài viết này sẽ hướng dẫn chi tiết quy trình chuẩn EPOCH LTC với bốn loại đầu dò cơ bản: đầu dò thẳng, đầu dò thẩm thấu, đầu dò biến tử kép và đầu dò góc Trước khi tiến hành chuẩn, người dùng cần thực hiện các bước như ấn DISPLAY để chọn chế độ màn hình chia, ấn 2ndF, VEL (REJECT) để đặt mức thải loại 0%, và ấn F1 hoặc sử dụng phím Return.

Để điều chỉnh giá trị về 0, hãy nhấn GAIN để chọn giá trị khuếch đại ban đầu phù hợp cho quá trình hiệu chuẩn Sau đó, bạn có thể điều chỉnh giá trị này bằng các phím chức năng trực tiếp hoặc sử dụng các phím mũi tên lên và xuống.

Để bắt đầu, nếu giá trị khuếch đại chưa xác định, hãy đặt giá trị ban đầu là 30 dB và điều chỉnh khi cần thiết Nhấn VEL để nhập vận tốc gần đúng cho vật liệu và điều chỉnh bằng các phím chức năng hoặc phím ↑ và ↓ Nếu không biết giá trị vận tốc, hãy tham khảo phụ lục B trong hướng dẫn sử dụng Nhấn phím RANGE để xác lập dải và điều chỉnh giá trị bằng các phím chức năng hoặc các phím điều hướng Nhấn phím 2ndF, ANGLE (THICKNESS) để nhập chiều dày vật liệu là 0.00 mm và điều chỉnh về 0 bằng phím F1 hoặc phím ↓ Để đặt giá trị bù điểm 0, nhấn phím ZERO OFFSET để có giá trị 0.00 μs Sử dụng phím F1 hoặc các phím điều hướng để đưa xung phát về bên trái màn hình Cuối cùng, nhấn phím ANGLE để nhập chính xác góc khúc xạ của đầu dò và điều chỉnh bằng các phím chức năng hoặc phím ↑ và ↓ từng bước 0.10.

Sử dụng đầu dò Panametrics-NDTTM P/N A109S-RM với tần số 5.0 MHz và đường kính biến tử 13 mm để thực hiện chuẩn mẫu với đầu dò thẳng Thiết bị yêu cầu mẫu chuẩn có hai giá trị chiều dày đã biết, được làm từ vật liệu cần đo, với hai giá trị chiều dày này nên nhỏ hơn và lớn hơn chiều dày của vật liệu cần kiểm tra để đảm bảo độ chính xác trong quá trình đo.

Hình 3.13 Chuẩn với đầu dò thẳng

Giá trị đo chiều dày được hiển thị bằng cỡ chữ lớn trên A-scan Khi đạt giá trị đọc ổn định, hãy ấn phím ZERO OFFSET để đóng băng màn hình và hiển thị hộp thoại trên màn hình.

Hình 3.14 Chuẩn với đầu dò trễ

Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng

- Trình bày được các biện pháp an toàn về hàn hồ quang tay, hàn hồ quang điện cực không nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ;

Phát hiện và xử lý các sự cố thường gặp của máy hàn điện hồ quang tay và hàn hồ quang điện cực không nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ là rất quan trọng Việc này giúp nâng cao hiệu suất làm việc và đảm bảo chất lượng mối hàn.

- Tuân thủ các quy định an toàn cho người và thiết bị

Để đảm bảo an toàn khi hàn, thợ hàn cần sử dụng đầy đủ trang thiết bị bảo hộ lao động theo quy định Việc tuân thủ các biện pháp an toàn là rất quan trọng, đặc biệt khi thực hiện hàn hồ quang điện cực không nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ và hàn hồ quang tay.

Để đảm bảo an toàn, cần thực hiện hiệu quả các biện pháp phòng chống cháy nổ Khi phát hiện sự cố, hãy nhanh chóng ngắt nguồn điện và báo cáo ngay cho người có trách nhiệm để xử lý kịp thời.

Câu 1: Trình bày thành phần tính chất, tác dụng của khí Argoon; Heli?

Câu 2: Trình bày tính năng tác dụng của que hàn, phương pháp chọn que hàn hồ quang tay?

Câu 3: Trình bày kỹ thuật hàn ống 2G bằng công nghệ hàn (GTAW + SMAW)?

Câu 4: Bài tập thực hành

Hàn ống 2G bằng công nghệ hàn (GTAW + SMAW)

Hình 3.22 Bản vẽ chi tiết hàn

Hướng dẫn trả lời câu hỏi

- Tính chất , thành phần , tác dụng của khí Argn và He dùng trong hàn ống công nghệ cao

- Tính năng của que hàn

+ Que hàn vỏ thuốc Axít (A)

+ Que hàn vỏ thuốc Bazơ (B)

+ Que hàn vỏ thuốc hệ Hữu cơ (O hoặc C)

+ Que hàn vỏ thuốc hệ Rutin (R)

- Phương pháp chọn que hàn hồ quang tay

- Cấu trúc của mối hàn

- Chọn chế độ hàn (GTAW +SMAW)

- Góc độ của mỏ hàn, que hàn, que hàn phụ (GTAW +SMAW)

- Chuyển động của mỏ hàn, que hàn, que hàn phụ (GTAW +SMAW) khi hàn lớp lót, lớp điền đầy và lớp hoàn thiện

Bảng 3.15.Đánh giá kết quả học tập

Vấn đáp, đối chiếu với nội dung bài học

1.1 Thành phần, tính chất, tác dụng của khí Ar; He

1.2 Các loại điện cực, tiêu chuẩn điện cực, theo AWS.A5.1.12

2 Vật liệu hàn SMAW Làm bài tự luận, 2

2.1 Ký hiệu que hàn theo tiêu chuẩn Việt nam; ISO -2560;

AWS(A.1;A.5) đối chiếu với nội dung bài học 1

2.2 Tính năng tác dụng của que hàn

2.3 Phương pháp chọn que hàn 0,5

3 Kỹ thuật hàn ống 2G bằng công nghệ hàn (GTAW +

1.2 Thiết bị, dụng cụ, vật liệu 0,5

1.3 Hàn lớp lót bằng GTAW 1

1.4 Hàn lớp điện đầy bằng

1.5 Hàn lớp hoàn thiện bằng

1.6 Kiểm tra sửa chữa khuyết tật 1,5

1 Hàn GTAW Quan sát các thao tác, đối chiếu với bảng hướng dẫn thực hiện

2 Hàn SMAW Quan sát các thao tác, đối chiếu với bảng hướng dẫn thực hiện

1 Tác phong công nghiệp Theo dõi việc thực hiện, đối

1.1 Đi học đầy đủ, đúng giờ 1,5

1.2 Không vi phạm nội quy lớp học chiếu với nội quy của trường 1,5

1.3 Tính cẩn thận, tỉ mỉ Quan sát việc thực hiện bài tập 1

3 Đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp Theo dõi việc thực hiện, đối chiếu với quy định về an toàn và vệ sinh công nghiệp

3.1 Tuân thủ quy định về an toàn 1,5

3.2 Đầy đủ bảo hộ lao động( quần áo bảo hộ, giày, thẻ học sinh, găng tay len…)

3.3 Vệ sinh xưởng thực tập đúng quy định 1

Tiêu chí đánh giá Kết quả thực hiện Hệ số Kết quả học tập

Hàn ống vị trí 5G ( GTAW + SMAW)

Hàn ống vị trí 6G (GTAW + SMAW)

Tiêu đề	Giáo Trình Hàn Ống Công Nghệ Cao
Tác giả	Lê Trọng Hùng, Nguyễn Văn Sáu, Vũ Trung Thưởng
Trường học	Trường Cao Đẳng Nghề Việt Nam - Hàn Quốc
Chuyên ngành	Nghề Hàn
Thể loại	Giáo Trình
Năm xuất bản	2019
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	106
Dung lượng	3,05 MB

Giáo trình hàn ống công nghệ cao (Nghề hàn - Cao Đẳng)

Hàn ống với mặt bích- vị trí 2F

Kỹ thuật hàn ống với mặt bích-vị trí 2 F

Trình tự thực hiện

Đánh giá kết quả học tập

Hàn ống với mặt bích- vị trí 5F

Kỹ thuật hàn ống với mặt bích – vị trí 5F

Trình tự thực hiện

Đánh giá kết quả học tập

Hàn ống vị trí 2G (GTAW +SMAW)

Một số khái niệm cơ bản

Vật liệu hàn TIG

Vật liệu hàn SMAW

Kỹ thuật hàn

Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng

Hàn ống vị trí 5G ( GTAW + SMAW)

Hàn ống vị trí 6G (GTAW + SMAW)

Một số khỏi niệm cơ bản

Kiểm tra và sửa chữa khuyết tật