PHẦN VI

HÀN HỒ QUANG NÓNG CHẢY
TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ BẢO VỆ

GIỚI THIỆU

THỰC CHẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM

Phương pháp hồ quang nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ được đưa vào sử dụng từ năm 1948, mặc dù nguyên lý của các phát kiến của chúng được tìm ra từ những năm 1920. Từ đó đến nay phương pháp này có nhiều cải tiến, một trong những cải tiến quan trọng là dùng khí CO2 để bảo vệ vùng hàn khi hàn thép thường. Và có tên tiếng Anh là GMAW (Gas Metal Arc Welding). Khí bảo vệ có thể là khí trơ không tác dụng với kim loại lỏng khi hàn hoặc là các loại khí hoạt tính có tác dụng chiếm chỗ đẩy không khí ra khỏi vùng hàn và hạn chế tác dụng xấu của nó.

Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy trong môi trường khí trơ (Ar, He,…) gọi là phương pháp hàn MIG (Metal Inert Gas), thường được sử dụng để hàn kim loại màu và hợp kim.

Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy trong môi trường khí hoạt tính (CO2, CO2 + O2,…) gọi là phương pháp hàn MAG (Metal Active Gas), thường được sử dụng rộng rãi để hàn kim loại thép carbon và thép hợp kim thấp trong công nghiệp.

ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP HÀN GMAW

Phương pháp hàn GMAW chiếm được một vị trí rất quan trọng trong nền công nghiệp hiện đại, nó không những có thể hàn các loại thép kết cấu thông thường, mà còn hàn các loại thép không rỉ, thép chịu nhiệt, thép bền nóng, hợp kim đặc biệt, nhôm, đồng, mangan và các hợp kim của chúng….

Phương pháp hàn GMAW dễ sử dụng và mang tính hiệu quả kinh tế cao trong sản xuất công nghiệp.

ƯU ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP HÀN GMAW

Hàn GMAW có thể được thực hiện bán tự động hoặc tự động, ngày nay chúng được sử dụng rộng rãi cho các công việc hàn nhờ các ưu điểm:
Năng suất cao
Giá thành thấp
Năng lượng hàn ít, ít biến dạng nhiệt
Hàn được hầu hết các kim loại
Dễ tự động hoá.

NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP HÀN GMAW
Thiết bị hàn GMAW được chế tạo tinh vi phức tạp rất đắt tiền do đó cần phải có sự giữ gìn và bảo dưỡng.
Nếu khí gas không đảm bảo độ tinh khiết, mối hàn sẽ bị lẫn xỉ và rỗ khí, chất lượng mối hàn không tốt.
Trong quá trình hàn cần có sự che chắn đảm bảo cho khu vực hàn không bị gió lùa hoặc thổi tạt
Khó khăn hơn khi phải làm việc ở những vị trí trên cao


NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN

Hàn GMAW là quá trình hàn nóng chảy trong đó nguồn nhiệt hàn được cung cấp bởi hồ quang tạo ra giữa điện cực nóng chảy (dây hàn) được cấp liên tục và vật hàn. Khí bảo vệ được lấy từ bên ngoài do bộ cấp khí và không sử dụng áp lực, khí bảo vệ có thể là khí trơ hoặc khí có tính khử. Sự cháy của hồ quang được duy trì tự động nhờ các hiệu chỉnh đặc tính điện của hồ quang, chiều dài hồ quang và dòng điện hàn được duy trì tự động trong khi tốc độ và góc độ súng hàn được duy trì bởi thợ hàn.

Bộ phận quan trọng kiểm soát quá trình hàn là:
Súng hàn và cáp điều khiển
Thiết bị cấp dây
Nguồn hàn











1. Nguồn hàn 2. Mô tơ cấp dây 3. Cuộn dây hàn
4. Van khí 5. Khí bảo vệ 6. Dây dẫn khí
7. Súng hàn 8. Cáp điều khiển 9. Cáp nối kẹp mát
10. Vật liệu hàn cơ bản

Hình 1. Thiết bị phương pháp hàn GMAW cơ bản


CÁC ĐẶC TÍNH

Đặc tính tốt nhất của phương pháp hàn GMAW được mô tả bởi 4 kiểu chuyển dịch cơ bản.
Chuyển dịch phun
Chuyển dịch cầu
Chuyển dịch ngắn mạch
Chuyển dịch xung

Chuyển dịch phun và chuyển dịch cầu là đặc trưng của quá trình hàn với năng lượng hàn tương đối cao. Chuyển dịch phun có được, khi dùng dây hàn có đường kính tương đối nhỏ, cả hai chuyển dịch cầu và chuyển dịch phun chỉ giới hạn áp dụng khi hàn ở vị trí phẳng hoặc ngang và với bề dày kim loại lớn hơn 3mm (1/8in)

Chuyển dịch xung đặc trưng bởi năng lượng hàn tương đối thấp.

Chuyển dịch ngắn mạch có năng lượng hàn thấp nhất thích hợp cho những ứng dụng trên kim loại có bề dày nhỏ hơn 3mm (1/8 in).

Các nhân tố xác định loại chuyển dịch.
Mật độ dòng điện
Kích thước dây điện cực hàn
Dòng điện
Loại khí bảo vệ
Điện áp hồ quang

CHUYỂN DỊCH