Công nghệ hàn hồ quang tay

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Trong vài thập kỷ qua, kiểu nối các bộ phận phổ biến nhất của nhiều kết cấu kim loại là hàn hồ quang tay. Tất nhiên, các nhà thiết kế không ngừng phát triển các loại hàn khác hiệu quả hơn, nhưng tính khả dụng của chúng và tính chất công việc không thể cạnh tranh với phương pháp hàn hồ quang.

Đối với sử dụng tại nhà, công nghệ hàn hồ quang tay là phổ biến nhất, vì đây là phương pháp nối kim loại dễ học nhất. Tất cả các công cụ và vật liệu của loại hàn này có giá cả phải chăng và hiệu quả về chi phí. Đang giảm giá có rất nhiều mẫu máy biến áp hàn, bộ biến tần, cũng như nhiều lựa chọn về điện cực để hàn bất kỳ kim loại nào.

Tính năng sử dụng hàn

Thực tế trong bất kỳ lĩnh vực nào của nền kinh tế quốc dân, các mối hàn được sử dụng bằng phương pháp hàn hồ quang tay. Nguồn điện cho loại công việc này rất rộng rãisử dụng trong điều kiện gia đình, vì nhiều trong số chúng hoạt động từ mạng điện tiêu chuẩn. Chất lượng và độ tin cậy của mối hàn kết quả là khá chấp nhận được cho cả việc lắp đặt và sửa chữa nhiều cấu trúc kim loại trong xưởng gia đình và để tạo ra các sản phẩm mới tại các doanh nghiệp công nghiệp trong các lĩnh vực hoạt động khác nhau.

Theo GOST 5264-80, hàn hồ quang bằng tay cho phép bạn kết nối các kim loại thép cacbon ở bất kỳ vị trí không gian nào và việc sử dụng các điện cực đặc biệt giúp bạn có thể hàn các bộ phận bằng gang và các kim loại màu khác nhau, kể cả thép hợp kim. Trong trường hợp này, các đường nối được tạo ra với khả năng chống đứt gãy và chống rách cao.

Khả năng phủ lên bề mặt của các bộ phận bị mòn để gia công tiếp theo là một tính năng chức năng khác của phương pháp hàn này.

Nguyên lý của quá trình hàn

Công nghệ hàn hồ quang tay dựa trên sự nóng chảy của kim loại cơ bản và thanh điện cực dưới tác dụng của hồ quang điện. Khi nóng chảy, các vật liệu được nối và các điện cực tiêu hao sẽ trộn lẫn để tạo thành một vũng hàn. Sau khi đông đặc hỗn hợp này, một cấu trúc kim loại rắn được hình thành - một mối hàn.

Để bảo vệ vũng hàn khỏi tác hại của nitơ, oxy và các khí khác có trong không khí, một lớp phủ đặc biệt được phủ lên các điện cực hàn. Trong quá trình hàn, các thành phần này nóng chảy cùng với kim loại cơ bản, tạo ra trên bề mặt của vũng hànmàng bảo vệ dưới dạng đám mây khí và xỉ.

Để kim loại nóng chảy chất lượng cao, cần phải liên tục duy trì hồ quang điện giữa các phần tử được kết nối, phát sinh từ một máy hàn đặc biệt (biến tần). Nhiệt độ bên trong vũng hàn đạt tới 4000 ℃. Xỉ nổi lên bề mặt của mối nối, bảo vệ khu vực làm việc khỏi sự tiếp xúc với oxy. Sau đó, sau khi đường may nguội, màng xỉ được loại bỏ bằng cơ học.

Ưu điểm của hàn hồ quang

Chi phí hàn hồ quang tay với điện cực được phủ trực tiếp phụ thuộc vào chức năng của máy hàn. Đơn vị được sử dụng càng có nhiều quyền phát hành thì giá của nó càng cao. Nhưng không chỉ chi phí thấp của thiết bị quyết định tất cả các ưu điểm của hàn hồ quang thủ công mà còn có một số ưu điểm của phương pháp nối kim loại này:

• khả năng hàn các bộ phận ở những nơi khó tiếp cận;
• hàn theo mọi hướng không gian;
• thay đổi nhanh chóng vật liệu ngoại quan;
• nhiều loại điện cực được sản xuất đa dạng cho phép bạn ghép các sản phẩm từ các loại kim loại khác nhau;
• thợ hàn hồ quang tay không cần phải có kiến thức kỹ thuật, vì thiết bị đơn giản như vậy ai cũng có thể làm chủ được;
• kích thước tổng thể nhỏ của máy hàn giúp bạn dễ dàng vận chuyển máy đến nơi làm việc cần thiết;
• khả năng hoạt động suốt cả ngày làm việc;
• đạt được mối hàn có độ bền cao.

Một số nhược điểm của kết nối vòng cung

Trong số các nhược điểm của hàn hồ quang là:

• điều kiện làm việc có hại do khói và tiếp xúc với trường điện từ;
• hiệu quả tương đối thấp so với các loại hàn khác;
• Thợ hàn không đủ kinh nghiệm có thể dẫn đến chất lượng mối hàn kém.

Tuy nhiên, nếu bạn tuân thủ cẩn thận các thông số của kết nối chính xác và kích thước mối hàn cho phép, theo GOST 5264 đối với hàn hồ quang bằng tay, bạn có thể kết nối các cấu trúc kim loại một cách chất lượng và đáng tin cậy trong nhà để xe, nhà mùa hè hoặc nhà ở nông thôn.

Các loại hàn hồ quang

Từ thuở hàn hồ quang tay cho đến nay, quá trình nối được thực hiện trên hai loại dòng điện:

• biến;
• vĩnh viễn.

Máy biến áp đặc biệt được sử dụng để hàn AC. Quá trình hàn được thực hiện bằng cách sử dụng các điện cực tiêu hao. Kiểu hàn này phổ biến nhất khi làm việc tại nhà, vì thiết bị không khó tự chế tạo.

Để tạo kết nối dòng điện một chiều, các thiết bị chỉnh lưu đặc biệt được sử dụng. Kiểu hàn này làm giảm đáng kể lượng kim loại nóng chảy bắn ra, giúp cải thiện chất lượng của mối hàn.

Bất kỳ loại nào trong số này không chỉ được sử dụng để nối các sản phẩm mà còn dùng để nung chảy một lớp kim loại nhất định trên bề mặt của bộ phận bị mòn, đặc biệt được sử dụng trong nhiều công việc sửa chữa.

Công nghệ hàn xuống

Trước hết, cần tiến hành chuẩn bị chính xác các bề mặt cần hàn, cần cắt các cạnh ở góc 45 °. Trong trường hợp các bộ phận hàn dày hơn 6 mm, sẽ cần phải đặt khoảng cách 2-3 mm để tạo ra sự ăn nhập tốt của mối nối.

Sự đánh lửa của hồ quang được thực hiện bằng cách chạm nhẹ vào điện cực trên khối lượng. Nên thực hiện thao tác này trên một tấm kim loại riêng biệt, sau đó đưa điện cực đã được nung nóng đến vị trí hàn. Sau khi hoàn thành các thao tác chuẩn bị, chúng tôi lấy các bề mặt cần hàn ở một số vị trí.

Điện cực trong quá trình hàn hồ quang tay được giữ ở một góc 45 ° so với mặt phẳng của bề mặt cần hàn. Trong trường hợp này, đường nối gốc được áp dụng đầu tiên. Nó được thực hiện bằng cách di chuyển điện cực từ bên này sang bên kia với các chuyển động trơn tru và đều.

Hơn nữa, theo GOST, các mối hàn bằng cách hàn hồ quang thủ công được thực hiện với các chuyển động dao động ngang để lấp đầy toàn bộ vùng hàn và mở rộng nó. Khi tiến hành chuyển động tịnh tiến xoắn ốc, cần kiểm soát khoảng cách giữa điện cực và mặt phẳng kim loại (5 mm). Tốt hơn là đảm bảo độ nghiêng nhẹ của các bộ phận được hàn để nóngxỉ chảy sang một bên. Nếu không thể thực hiện được, thao tác này do chính thợ hàn thực hiện bằng đầu điện cực.

Phần cuối của mối hàn phải được chồng lên nhau để tránh một miệng núi lửa.

Công nghệ đường may dọc

Hàn hồ quang bằng tay cũng có thể kết nối các sản phẩm theo phương thẳng đứng. Để làm được điều này, cần thực hiện công việc với công nghệ hồ quang gián đoạn. Kim loại lỏng có trọng lượng tương đối lớn nên việc đốt nóng mối nối liên tục sẽ làm cho kim loại nóng chảy chảy xuống. Trong trường hợp này, đường may được thực hiện ở dạng kệ, tức là nó được xếp chồng lên nhau thành từng lớp. Tất nhiên, với sự kết nối như vậy, thời gian hoàn thành công việc tăng lên, nhưng chất lượng hàn không bị ảnh hưởng.

Công nghệ tương tự được sử dụng để hàn các mối nối trần. Điều chính trong điều kiện như vậy là chọn chế độ hàn phù hợp.

Tốc độ hàn

Tốc độ của điện cực trong hàn hồ quang được chọn phù hợp với độ dày của các bộ phận được hàn, cũng như tùy thuộc vào kích thước của đường may. Nguyên tắc cơ bản của chất lượng mối hàn là lấp đầy hoàn toàn vũng hàn bằng kim loại nóng chảy. Nếu xảy ra hiện tượng chảy xệ hoặc cắt xén thì tốc độ hàn đã được chọn không chính xác.

Thanh chuyển động nhanh dẫn đến thiếu độ xuyên thấu, do nhiệt độ không có thời gian để đạt đến giá trị nóng chảy của kim loại cơ bản và đường nối mỏng. Sau khi nguội đi, các vết nứt và biến dạng của đường nối có thể xảy ra.

Khi điện cực di chuyển chậm, nó hình thành phía trước hồ quangmột khối lượng kim loại nóng chảy cũng ngăn cản sự thâm nhập mối hàn tối ưu.

Lựa chọn các thông số hiện tại

Việc tăng dòng hàn hầu như không ảnh hưởng đến độ rộng của đường hàn. Ảnh hưởng chính là độ sâu xuyên thấu - dòng điện càng lớn, giá trị của hiệu ứng nhiệt độ càng sâu và ngược lại, với sự giảm cường độ dòng điện, độ sâu xuyên thấu càng giảm.

Cần đặc biệt coi trọng loại dòng điện. Hoạt động DC tạo ra một mối hàn hẹp.

Ngoài ra, độ sâu của nhiệt độ phụ thuộc vào đường kính của điện cực. Ở cùng một dòng điện, tiết diện nhỏ hơn của thanh làm giảm chiều rộng của đường nối và tăng độ xuyên thấu của kim loại. Nhưng sự thay đổi điện áp hồ quang chỉ ảnh hưởng đến chiều rộng của đường nối, trong khi hầu như không thay đổi giá trị của sự xuyên thủng của kim loại. Đó là bằng cách thay đổi điện áp mà độ rộng của lắng đọng kim loại trong các thiết bị hàn tự động được điều chỉnh.

An toàn khi hàn

Mặc dù thoạt nhìn, hàn là một công việc đơn giản, tuy nhiên, các hoạt động với nhiệt độ cao và dòng điện đòi hỏi sự tập trung và chú ý của một thợ hàn hồ quang bằng tay.

Để bảo vệ sức khỏe con người, các yêu cầu an toàn sau đây phải được tuân thủ nghiêm ngặt khi thực hiện công việc hàn.

1. Yêu cầu chính để làm việc an toàn là phải có mũ bảo hộ hàn có kính màu. Việc sử dụng các sản phẩm này sẽ giúp thợ hàn khỏi bị hư hại do cáu cặn kim loại và bảo vệ mắt hiệu quả khỏi tác hại của tia lửa điện.điện cực.
2. Để không bị ảnh hưởng bởi dòng điện, bạn cần thực hiện tất cả các công việc trong găng tay cao su. Đồng thời phải đảm bảo không có lỗ và không bị ẩm.
3. Cáp hàn không được có vết nứt trên lớp cách điện. Chạy cáp qua tuyết tan hoặc vũng nước có thể gây ra điện giật.
4. Vì vũng hàn có chứa kim loại nóng chảy nên cần phải cẩn thận để tránh tiếp xúc với vật liệu lỏng.

Công nghệ hàn không ngừng được cải tiến, tuy nhiên, mặc dù vậy, hàn hồ quang tay đã và vẫn là kiểu nối kim loại phổ biến nhất - không chỉ trong các doanh nghiệp công nghiệp mà còn trong cuộc sống hàng ngày. Nếu bạn nắm vững kiểu hàn này một cách chính xác, bạn có thể thực hiện hầu hết mọi công việc với các sản phẩm kim loại một cách nhanh chóng và hiệu quả.