Hướng dẫn cách sử dụng máy hàn TIG an toàn
Hàn TIG là quá trình hàn hồ quang bằng điện cực Vonfram trong môi trường bảo vệ là khí trơ, mối hàn được khí trơ bảo vệ tránh khỏi sự xâm nhập của không khí bên ngoài. Kim loại nóng chảy được là nhờ nhiệt lượng do hồ quang tạo ra giữa điện cực Vonfram và vật hàn. Cũng như các quá trình của máy hàn MIG và hàn trong khí bảo vệ khác, hàn TIG có thể sử dụng khí trơ hoặc hỗn hợp khí trơ.
Yêu cầu:
- Nắm được bản chất của hàn TIG
- Nắm được những ưu điểm của máy hàn TIG
Hàn TIG là quá trình hàn hồ quang bằng điện cực Vonfram trong môi trường bảo vệ là khí trơ, mối hàn được khí trơ bảo vệ tránh khỏi sự xâm nhập của không khí bên ngoài. Kim loại nóng chảy được là nhờ nhiệt lượng do hồ quang tạo ra giữa điện cực Vonfram và vật hàn. Cũng như các quá trình hàn MIG và hàn trong khí bảo vệ khác, hàn TIG có thể sử dụng khí trơ hoặc hỗn hợp khí trơ.
1. Ưu điểm của hàn TIG
Hàn bằng điện cực Vonfram trong môi trường khí trơ bảo vệ có thể dùng để hàn nhôm, magie, thép không gỉ, đồng và hợp kim đồng, niken, và hợp kim niken, và các loại thép Cacbon thấp với độ dày khác nhau.
Hàn TIG có thể thực hiện ở mọi tư thế không gian mà không có sự bắn tóe kim loại do kim loại bổ xung nóng chảy ngay trong vũng hàn chứ không tham gia tạo hồ quang.
Mối hàn TIG không bị ngậm sỉ vì trong quá trình hàn không tạo sỉ.
Hàn TIG có thể thực hiện một cách dễ dàng đối với cả các kim loại được coi là khó hàn nhất, kim loại đắp và kim loại cơ bản đễ dàng kết hợp với nhau để tạo nên mối hàn. Có thể sử dụng các mảnh kim loại vụn để hàn, mối hàn sau khi hoàn thành không cần phải gia công thêm vì hình dạng phần lồi mối hàn có thể điều chỉnh dễ dàng trong khi hàn. Kim loại mối hàn chắc đặc, không rỗ khí hay ngậm sỉ và điều quan trọng là có thể thực hiện với một tốc độ hàn rất cao, góp phần làm giảm giá thành một cách đáng kể.
2. Máy và dòng điện hàn TIG
Máy hàn TIG có cả loại một chiều và xoay chiều. Các máy hàn được thiết kế riêng cho từng mục đích khác nhau phụ thuộc vào vật liệu hàn và đặc tính hồ quang cần có.
a. Dòng một chiều: dòng một chiều sẽ có hai kiểu đấu dây là phân cực thuận và phân cực nghịch (theo như quy ước trong hàn hồ quang). Tuy nhiên, phân cực nghịch ít khi dùng trong hàn TIG do kiểu đấu dây này có nhược điểm là hồ quang không ổn định, chiều sâu thấu kém và chóng mòn điện cực. Ưu điểm duy nhất của phương pháp này là tác động làm sạch lớp Oxit trên bề mặt vật liệu, có tác dụng tôt khi hàn các kim loại dễ bị Oxy hóa như nhôm và magie. Tuy nhiên hầu hết các kim loại khác đều không cần đến quá trình này do đó trong hàn TIG chủ yếu là dùng phương pháp phân cực thuận. Phân cực thuận là tạo hồ quang ổn định hơn, chiều sâu thấu tốt hơn so với phân cực nghịch dẫn tới mối hàn ít bị ứng suất và biến dạng hơn.
b. Dòng xoay chiều: dĩ nhiên đó sẽ là sự kết hợp của cả phân cực thuận và phân cực nghịch. Do đó khi ở vào nửa chu kì phân cực nghịch, nó cũng có tác dụng tẩy bỏ lớp Oxit trên bề mặt. Vì thế khi hàn các kim loại như nhôm, magie, và đồng thanh berili. thường ưu tiên sử dụng dòng AC hơn là dòng DC phân cực nghịch. Với các kim loại này, việc tẩy bỏ Oxit bề mặt đóng vai trò rất quan trọng để có thể thu được các mối hàn đẹp và sạch.
Các máy hàn DC thường sử dụng một dòng cao tần để gây hồ quang ban đầu (gọi là bổ sung cao tần) còn đối với máy hàn AC thì dòng cao tần này được duy trì liên tục. Các máy hàn TIG thông thường đều hoạt động trong phạm vi dòng điện từ 3 đến 350A, với điện áp từ 10 đến 35V và hệ số tải là 60%. Các máy hàn cao tần có thể sử dụng với các nguồn điện AC và DC thông thường. Nguồn AC phải có điện áp không tải tối thiều là 75V.
3. Khí bảo vệ
Hồ quang và kim loại nóng chảy sẽ được bảo vệ trong các khí trơ như Argon hoặc Heli hoặc trong hỗn hợp cả hai khí Argon được sử dụng rộng rãi hơn do hai lý do sau: Thứ nhất, nó là loại khí rẻ tiền , dễ điều chế. Thứ hai, Argon nặng hơn Heli do nó có khả năng bảo vệ tốt ngay cả khi lưu lượng phun khí thấp. Khi trộn thêm Heli vào Argon, hỗn hợp này làm tăng nhiệt lượng hồ quang, mặc dù dòng điện và chiều hồ quang là như nhau, vì lý do này nên hỗn hợp hai khí thương được sử dụng để hàn những vật dày.
Nhìn chung có 5 loại khí và hỗn hợp khí được sử dụng làm khí bảo về khi hàn TIG:
- Argon tinh khiết
- Heli tinh khiết
- CO2 tinh khiết
- Hỗn hợp Argon + heli
- Hỗn hợp Argon + CO2
4. Mỏ hàn TIG
Mỏ hàn có nhiệm vụ giứ điện cực Vonfram, chụp sứ, dây dẫn điện và khí bảo vệ.
Cấu tạo mỏ hàn TIG
a. Làm mát
Cấu tạo mỏ hàn TIG
a. Làm mát
Vì hàn TIG tạo ra rất nhiều nhiệt nên mỏ hàn TIG cần phải được làm mát, nó tạo điều kiện an toàn, thoải mái cho thợ hàn và làm tăng tuổi thọ cho mỏ hàn.
Các mỏ hàn TIG dùng dòng điện thấp có thể làm mát bằng không khí. Các mỏ hàn TIG lớn, dùng dòng điện lớn phải được làm mát băng nước , các mỏ hàn có thê hoạt động với dòng điện lên tới 500A.
Loại " Vỏ bọc mềm" là loại mỏ hàn đặc biệt với đầu hàn có khả năng uốn theo các góc, được dùng cho các công việc đặc biệt.
b. Gá điện cực
Điện cực được giữ bên trong mỏ hàn bằng bạc côn bắt vít, bạc côn là một loại ốc có lỗ ở giữa. Kích thước của bạc côn phụ thuộc vào đường kính của điện cực. Hướng và lưu lượng luồng khí được điều khiển bằng cốc khí hay vòi phun lắp ở đầu mỏ hàn.
5. Điện cực hàn TIG
Không giống như hàn hồ quang tay, điện cực hàn TIG không nóng chảy trong quá trình hàn, do đó kim loại làm điện cực phải có điểm chảy rất cao để chịu được dòng hàn mà không bị tự nóng chảy.
a. Điện cực Vonfram tinh khiết
Là loại điện cực được sử dụng đầu tiên trong hàn TIG, nó có điểm chảy cao tới 3400oC (6170oF) khiến cho trên thực tế nó không bị nóng chảy trong quá trình hàn. Sau đó người ta bắt đầu sử dụng các điện cực bằng hợp kim Vonfram do chúng có nhiều ưu điểm hơn Vonfram tinh khiết đối với từng ứng dụng khác nhau. Các điện cực hàn TIG được phân biệt theo màu sơn ở đầu điện cực. Điện cực Vonfram tinh khiết được sơn màu xanh lá cây và có chữ EWP.
Trên thực tế thường sử dụng các điện cực làm bằng một trong hai loại hợp kim Vonfram sau vì chúng có nhiều ưu điểm hơn:
- Zirrconi - Vonfram: chủ yếu sử dụng cho hàn nhôm, điện cực Zirconi - Vonfram dễ hàn như điện cực Vonfram nguyên chất nhưng độ bền cao hơn, Điện cực này thường dùng với dòng AC và cho ta những mối hàn có chất lượng cao.
Điện cực Zirrconi - Vonfram được sơn màu nâu ở đầu điện cực và có chữ EWZr.
- Thori - Vonfram: loại này được sử dụng để hàn thép hợp kim thấp với cường độ dòng thấp hơn so với loại trên và chủ yếu sử dụng dòng DC phân cực thuận. Vì dòng điện thấp hơn nên nó ít bị biến dạng hơn và cũng ít gây ảnh hưởng tới chất lượng hàn hơn khi bị ngắt mạch với vật hàn ngoài ý muốn. Có hai loại điện cực Thori - Vonfram với hàm lượng thori tương ứng là 1% và 2%.
Loại 1% thori được sơn màu vàng ở đầu điện cực và có chữ EWTh1.
Loại 2% thori được sơn màu đỏ ở đầu điện cực và có chữ EWTh2.
Đối với hàn TIG, việc điều chỉnh chính xác lưu lượng và áp suất khí bảo vệ có vai trò rất quan trọng, vì thế chỉ nên sử dụng các thiết bị được thiết kế riêng cho các loại khí dùng trong hàn TIG
6. Van giảm áp và lưu lượng kế dùng trong hàn TIG
Trong loại van giảm áp dùng cho hàn TIG nói chung hơi khác so với loại dùng cho hàn khí (hàn oxi-axetylen). Trong hàn khí, áp suất ra đầu mỏ hàn (áp suất cung cấp) được chỉ thị trên đồng hồ theo đơn vị đo áp suất "psi" (pound pẻ square inch - pao trên inh vuông - đơn vị đo hệ Anh-Mỹ) hoặc MPa (1psi=7.10-3MPa). Trong hàn TIG, khí bảo vệ ra đầu mỏ hàn không đo theo đơn vị đo áp suất mà đo theo đơn vị đo lưu lượng là "cfh" (cubic feed pẻ hour - phít khối trên giờ - đơn vị đo hệ Anh-Mỹ) hoặc m3/h (1cfh=28,3.10-3m3/h). Cfh được đo bằng lưu lượng kế, khi lưu lượng khí tăng, viên bi chỉ thị được đẩy lên cao hơn trên thang đo, từ đó ta biết được lưu lượng khí qua đồng hồ là bao nhiêu cfh, Một chiếc đồng hồ khác được dùng để đo lượng khí còn lại trong chai giống như trong hàn khí.
7. Kim loại phụ trong hàn TIG
Giống như trong hàn khí, trong hàn TIG có thể có hoặc không dùng kim loại phu tùy theo từng mối hàn. Nói chung thì sử dụng kim loại phụ chỉ áp dụng cho các mối hàn lớn còn các mối hàn nhỏ thì không cần, Mặc dù kim loại phu có thể được cấp dưới dạng dây một cách tự động nhưng thường thì nó được cấp bằng tay dưới dạng các thanh kim loại. Kích thước của thanh kim loại phụ vào dòng điện hàn và chiều dày mối hàn.
Những vấn đề cơ bản của hàn tig
Yêu cầu:
- Nắm được phương pháp bật thiết bị
- Nắm được phương pháp tắt thiết bị
Khi toàn bộ các bước chuẩn bị đã xong và tất cả các đầu nối đã được kiểm tra ít nhất 2 lần, lúc này ta đã có thể sẵn sang bật máy. Không có một qui trình chuẩn nào cho việc bật thiết bị và mở các van khí, tuy nhiên có 1 qui trình chung cho các thao tác này và nó phải được thực hiện trước các bước khác khi tiến hành bật máy
1.Bật thiết bị
a.Điều chỉnh máy hàn
Các điều chỉnh trên máy hàn TIG rất khác nhau đối với từng model máy. Về nguyên tắc, bất kì máy hàn TIG cũng phải có 3 thông số sau đây cần phải được điều chỉnh: dòng điện hồ quang, lưu lượng khí bảo vệ và lưu lượng khí làm mát. Các thông số này phải có khả năng điều chỉnh độc lập trên bảng điều khiển của máy hoặc trên bộ điều khiển từ xa. Nói chung các bước này phải được thực hiện trước khi bật máy.
b.Các đầu nối
Trong máy hàn TIG có nhiều mối nối giữa thiết bị cung cấp, máy hàn và mỏ hàn. Ở đây có một số qui tắc chung khi nối thiết bị hàn TIG.
-Van giảm áp và lưu lượng kế đo khí bảo vệ được nối giống như ta nối van giảm áp trong hàn khí.
-Đảm bảo là máy đã tắt (tốt nhất là ngắt điện khỏi máy) và các van đã đóng hoàn toàn mới được tiến hành nối thiết bị.
-Tất cả các mối nối điện đều phải sạch và kín.
-Tháo hế nước ra một nơi an toàn để nước không chảy ra sàn và máy.
-Cáp dẫn phải được bố trí ở vị trí an toàn tránh tia lửa hồ quang, không vướng đường của thợ hàn để tránh bị giẩm lên.
-Kiểm tra tất cả các bước trên ít nhất 2 lần.
c.Các thao tác cơ bản
-Đặt mỏ hàn cách xa vật hàn để chúng không gây ra hồ quang khi bật máy.
-Mở van nước làm mát.
-Mở từ từ van khí để tránh làm hỏng van giảm áp.
-Cầm mỏ hàn trong tay rồi bật máy.
-Khi máy đã bật,kiểm tra đường nước trở về để đảm bảo là nước làm mát đã chảy.
-Khi máy đã bật, kiểm tra luồng argon bằng cách bật tắt van khí.
-Khi đã mở van khí, điều chỉnh lưu lượng kế để có được lưu lượng như yêu cầu.
Khi đã hoàn thành các bước trên, lúc này đã có thể gây hồ quang và bắt đầu hàn. Tuy nhiên, trước khi gây hồ quang, nên kiểm tra lại khả năng tắt thiết bị một cách an toàn.
2.Tắt thiết bị
Sau khi hàn xong hoặc trong lúc đang kiểm tra lại khả năng tắt thiết bị, lúc này người thợ phải nắm rõ qui trình tắt máy. Để có thể tắt thiết bị một cách an toàn, phải thực hiện đầy đủ các bước sau:
-Đầu tiên phải đặt mỏ hàn vào vị trí không thể gây hồ quang.
-Tiếp theo dùng tay đóng chặt van khí bảo vệ trên chai khí.
-Mở van khí trên máy hàn hoặc trên bộ điều khiển từ xa, mục đích là để xả hết lượng khí trong ống dẫn. Vẫn để van khí mở, tiếp tục sang bước tiếp theo
-Ngắt nguồn nước làm mát.
-Mở van nước trên máy để nước thoát hết ra ngoài.
-Tắt máy hàn bằng cách ngắt nguồn hoặc tắt công tắt trên máy.
Khi thợ hàn đã nắm rõ các qui trình bật và tắt thiết bị một cách an toàn, lúc này đã có thể bắt đầu thực hành.
Hàn nhôm
Yêu cầu:
-Nắm được thế nào là hàn TIG nhôm
-Nắm được các qui tắc an toàn khi hàn TIG.
Hàn TIG chủ yếu sử dụng cho hàn nhôm với chiều dài từ 0.8mm đến 3.2mm các chiều dày lớn hơn cũng hàn TIG được nhưng không kính tế bằng các phương pháp hàn khác.
Hàn TIG yêu cầu người thợ phải có một kĩ năng vững vàng, phải nắm được cách phối hợp cả 2 tay một cách nhuần nhuyễn. Do đó trước tiên cần phải biết và học cách hàn nhôm, sau đó có thể truyền sang các kim loại khác một cách dễ dàng.
a.Nguồn điện hàn (máy hàn)Nên sử dụng máy hàn AC để đạt được kết quả tốt nhất vì hồ quang xoay chiều có tác dụng tẩy bỏ lớp Oxit bề mặt.
b.Điện cực
Khi hàn nhôm nên sử dụng điện cực zirconi-vonfram loại tốt, loại này ít bị nhiễm bẩn hơn Vonfram tinh khiết và chịu được dòng điện cao hơn mặc dù giá đắt hơn.
Khi hàn nhôm nên sử dụng điện cực zirconi-vonfram loại tốt, loại này ít bị nhiễm bẩn hơn Vonfram tinh khiết và chịu được dòng điện cao hơn mặc dù giá đắt hơn.
c.Mỏ hàn TIG.Nếu chỉ hàn bằng dòng điện thấp ( dưới 100A) thì chỉ cần dung loại mỏ hàn làm mát bằng không khí. Khi cần sử dụng dòng lớn hơn (100A-250A), phải dùng loại mỏ hàn được làm mát bằng nước và có tay cầm đặc biệt.
d.Khí bảo vệ.Argon được xem là loại khí bảo vệ tốt nhất khi hàn nhôm. Nếu khí bảo vệ không đủ, bề mặt mối hàn ở những vùng không có khí bảo vệ sẽ bị không khí xâm nhập và bị chuyển sang màu đen. Vì thế người thợ phải luôn luôn đối chiếu lưu lượng khí thực. Để tránh bị oxy hoá đầu điện cực đang có nhiệt độ cao, sau khi hồ quang đã tắt vẫn phải duy trì dòng khí trong một khoảng thời gian đủ để điện cực nguội dòng khí bảo vệ thoát ra sau khi đã ngắt hồ quang được gọi là dòng phụ.
e.Làm sạch.
Để có thể tạo được những mối hàn không bị lẫn oxit, người thợ phải tiến hành làm sạch bề mặt nhôm trước khi gây hồ quang. Việc này có thể thực hiện một cách dễ dàng với một chiếc bàn trải bằng thép không gỉ hoặc cũng có thể sử đụng dung dịch sút để ăn mòn bề mắt chi tiết, đây là qui trình làm sạch tốt nhất.
6.An toàn trong quá trình hàn
Người thợ phải được trang bị các thiết bị bảo vệ như: Găng tay, mũ , áo dài tay, mặt nạ,... Mặt nạ phải có kính lọc màu tối.
f.Hàn đính
Với những mối hàn lắp ghép không tôt sẽ không thể có được các mối hàn chất lượng cao, Vì thế trước khi hàn, tốt nhất là đặt các tấm nhôm cách nhau 1 khoảng rồi hàn đính một vài điểm để tránh bị biến dạng khi hàn đính, phảo đảm bảo là các cạnh vẫn giữ song song với nhau, điều này giúp cho mối hàn ngấu tốt.
g.Tư thế hàn và khe hở
Với mọi loại vật liệu, tốt nhất là ở tư thế hàn xấp. Hàn ở tư thế hàn xấp làm tăng tốc độ cũng như chất lượng mối hàn đồng thời giảm giá thành .
h.Đệm lót
Trong quá trình hàn có thể phải lập chi tiết và hàn mặt sau của mối hàn. Khi đó chân mối hàn ở mặt sau sẽ phải được quét ra (soi) trước khi hàn lại mặt sau, quá trình này được gọi là soi lưng và thường được thực hiện bằng búa và đục.
i.Đồ gá
Nếu chỉ riêng hàn đính không đủ giữ các chi tiết, khí đó phải sử dụng đồ gá với các chi tiết nhỏ. Có thể dùng các bộ kẹp, các chi tiết lớn có thể phải dùng các đồ gá đặc biệt chế tạo từ các mảnh vật liệu nhỏ để tiết kiệm thời gian, Tương tự trong sản xuất khi cần tạo ra các mối nối có độ chính xác cao, đồ gá sẽ giúp tiết kiệm rất nhiều thời gian.
Xem lại: Hàn TIG là gì? Máy hàn TIG
Xem lại: Hàn TIG là gì? Máy hàn TIG
Các bài đã đăng
-
Kí hiệu que hàn theo tiểu chuẩn Việt Nam(11:28:28 2014-10-28)
-
Lựa chọn máy nén khí nhật bản(00:00:00 2014-04-01)
-
Ứng dụng máy nén khí trong cuộc sống(00:00:00 2014-04-01)
-
Sử dụng máy nén khi cho ni tơ bơm lốp xe(00:00:00 2014-04-03)
-
Những lưu ý khi sử dụng máy nén khí(00:00:00 2014-04-03)
-
Lắp đặt inverter trong máy nén khí(00:00:00 2014-04-03)