Hàn hồ quang được che chắn bằng khí: mô tả công nghệ, chế độ, phương pháp

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

Hàn hồ quang được che chắn bằng khí là một phương pháp giúp cải thiện đáng kể chất lượng của kết quả công việc. Công nghệ này có một số tính năng. Trước khi áp dụng nó, thạc sĩ phải làm quen với những điều cơ bản của hàn hồ quang, được thực hiện trong môi trường khí che chắn. Các tính năng của công nghệ này sẽ được thảo luận sau.

Đặc điểm của kỹ thuật

Một trong những phân loài của kết nối hồ quang các sản phẩm kim loại, phôi là hàn hồ quang được che chắn bằng khí. GOST điều chỉnh quá trình trong đó khí được cung cấp đến điểm nóng chảy. Nó có thể là argon, oxy, nitơ hoặc các loại khác. Có một số tính năng nhất định của quy trình như vậy.

Mọi thợ hàn đều biết rằng chất lượng của mối hàn không chỉ phụ thuộc vào kỹ năng của thợ hàn mà còn phụ thuộc vào các điều kiện ở điểm nóng chảy. Tốt nhất, chỉ có điện cực và vật liệu độn ở đây. Nếu những người khác đến đâycác nguyên tố, chúng có thể có ảnh hưởng xấu đến tính hàn. Điểm hàn sẽ không đủ mạnh vì điều này.

Công nghệ hàn hồ quang bằng khí bảo vệ bằng tay có từ năm 1920. Việc sử dụng các chất như vậy cho phép bạn tạo ra các đường nối mà không có xỉ. Chúng được đặc trưng bởi độ tinh khiết cao, không được bao phủ bởi các vết nứt nhỏ. Phương pháp này được sử dụng tích cực trong công nghiệp khi tạo ra các nguyên tố khác nhau từ kim loại.

Tỷ lệ đặc biệt của khí bảo vệ cho phép bạn giảm bớt căng thẳng trong vùng tan chảy. Không có lỗ rỗng ở đây, giúp cải thiện đáng kể chất lượng hàn. Đường may trở nên chắc chắn hơn.

Trong điều kiện công nghiệp khi hàn, các que trộn với argon và carbon dioxide được sử dụng. Nhờ sự kết hợp này, hồ quang trở nên không đổi, bảo vệ vùng tan chảy khỏi gió lùa. Điều này cho phép bạn kết nối các tấm kim loại mỏng.

Nếu cần thâm nhập sâu, carbon dioxide và oxy sẽ được trộn lẫn. Chế phẩm này có đặc tính oxy hóa, bảo vệ đường may khỏi bị xốp. Có nhiều kỹ thuật liên quan đến việc sử dụng các loại khí khác nhau trong quá trình hàn. Sự lựa chọn phụ thuộc vào chi tiết cụ thể của quá trình này.

Kỹ thuật hàn

Có các chế độ hàn hồ quang khí được che chắn khác nhau. Hai phương pháp chính được sử dụng. Việc đầu tiên trong số này liên quan đến việc sử dụng các ngọn lửa nung chảy. Một dòng điện chạy qua chúng và thanh nóng chảy do điều này, tạo thành một đường nối chắc chắn. Vật liệu này cung cấp một liên kết bền chặt.

Kỹ thuật thứ hai liên quan đếntiến hành hàn hồ quang trong khí che chắn bằng điện cực không tiêu hao. Trong trường hợp này, dòng điện cũng đi qua thanh, nhưng vật liệu được kết nối do sự nóng chảy của các cạnh của các bộ phận kim loại, khoảng trống. Vật liệu điện cực không trở thành một phần của mối hàn.

Trong các thao tác như vậy, các loại khí khác nhau được sử dụng:

• Trơ. Những chất này không mùi và không màu. Nguyên tử có lớp vỏ dày đặc các điện cực. Điều này gây ra quán tính của họ. Khí trơ bao gồm argon, heli, v.v.
• Đang hoạt động. Chúng tan trong kim loại trống, phản ứng với nó. Các phương tiện này bao gồm carbon dioxide, hydro, nitơ, v.v.
• Kết hợp. Các quy trình nhất định yêu cầu sử dụng cả hai loại khí. Do đó, quá trình hàn diễn ra trong môi trường có cả khí hoạt tính và khí trơ.

Để chọn môi trường khí, hãy tính đến thành phần của kim loại, hiệu quả chi phí của chính quy trình, cũng như các đặc tính của hàn. Các sắc thái khác có thể được tính đến.

Với việc sử dụng khí trơ, tính ổn định của hồ quang được cải thiện, cho phép nấu chảy sâu. Những chất như vậy được đưa vào vùng tan chảy theo nhiều dòng. Nếu nó chạy song song với thanh thì nó là dòng chảy trung tâm. Ngoài ra còn có các tia phản lực bên và đồng tâm. Ngoài ra, khí có thể được cung cấp cho một vòi phun di động được lắp đặt phía trên môi trường làm việc.

Cần lưu ý rằng khi hàn hồ quang, diễn ra trong bể khí, các thông số nhiệt được chấp nhận để tạo ra mối hàn có mẫu, chất lượng và kích thước yêu cầu.

Lựa chọn chế độ

Để phù hợpyêu cầu của GOST, hàn hồ quang được che chắn bằng khí có thể được thực hiện ở các chế độ khác nhau. Đối với điều này, trong hầu hết các trường hợp, việc sử dụng biến tần loại bán tự động là bắt buộc. Với sự trợ giúp của thiết bị như vậy, có thể điều chỉnh dòng điện, điện áp của nó.

Thiết bị bán tự động biến tần đóng vai trò như một nguồn điện. Chúng có thể khác nhau về sức mạnh, cũng như các tùy chọn. Hiệu suất thay đổi theo mô hình. Đối với hầu hết các hoạt động thông thường không yêu cầu hàn các hợp kim dày hoặc không thường xuyên sử dụng, các máy đơn giản được sử dụng.

Hàn hồ quang tự động che chắn khí khác nhau rất nhiều thông số:

• Bán kính dây.
• Đường kính dây.
• Sức mạnh của điện.
• Điện áp.
• Tỷ lệ nguồn cấp dữ liệu liên hệ.
• Tốn gas.

Các chế độ bán tự động hiện có của hàn hồ quang được che chắn bằng khí cũng được chia thành cục bộ và chung. Trong trường hợp đầu tiên, khí che chắn chảy từ vòi phun vào vùng hàn. Tùy chọn này được sử dụng thường xuyên hơn. Hàn cục bộ có thể kết hợp các vật liệu khác nhau, nhưng kết quả có thể không phải lúc nào cũng như ý.

Khi sử dụng nguồn cung cấp khí đốt tại chỗ, không khí có thể đi vào vùng nóng chảy. Điều này làm giảm chất lượng của đường may. Phôi được hàn càng lớn thì kết quả càng xấu khi sử dụng kỹ thuật này.

Nếu bạn cần hàn các bộ phận lớn, các buồng được sử dụng để điều chỉnh khí quyển. Của họkhông khí được bơm ra ngoài, một chân không được tạo ra. Hơn nữa, khí theo yêu cầu của công nghệ được bơm vào buồng. Quá trình hàn được thực hiện bằng điều khiển từ xa.

Chuẩn bị hàn

Để thực hiện đúng quy trình nối phôi kim loại, bạn cần hiểu rõ bản chất của hàn hồ quang có lá chắn khí. Việc hàn cần có sự chuẩn bị thích hợp. Quy trình này luôn giống nhau, bất kể công nghệ hàn. Đầu tiên, các cạnh có dạng hình học chính xác. Điều này được xác định bởi GOST 14771-76.

Hàn hồ quang được che chắn bằng khí cơ khí được sử dụng để hàn hoàn toàn hợp kim, cho phép bạn kết nối hoàn toàn các cạnh của phôi. Không có khoảng cách giữa chúng. Nếu có một vết lõm, mép cắt nhất định, có thể tiến hành hàn đối với phôi có độ dày không vượt quá 11 mm.

Để tăng năng suất trong quá trình hàn tự động, việc cắt các cạnh của phôi không có độ dốc được thực hiện.

Sau khi hàn trong carbon dioxide, cần phải làm sạch toàn bộ mặt phẳng của đường nối khỏi bụi bẩn và xỉ. Để làm giảm ô nhiễm đáng kể, các bề mặt được xử lý bằng các hợp chất đặc biệt. Thông thường đây là những bình xịt được phun lên kim loại. Bạn không cần đợi nó khô.

Các bộ phận tiêu chuẩn như nêm, đinh ghim, kim bấm, v.v. được sử dụng trong quá trình sau lắp ráp. Thiết kế yêu cầu kiểm tra cẩn thận trước khi bắt đầu công việc.

Ưu nhược điểm

Hàn hồ quang bằng khí bảo vệ bằng tay và tự động có cả ưu điểm và nhược điểm.thiếu sót.

Lợi ích của phương pháp này bao gồm:

• Chất lượng đường may rất cao. Các phương pháp hàn khác không thể cung cấp điều này.
• Hầu hết các loại khí che chắn đều tương đối rẻ, vì vậy quá trình hàn không trở nên đắt hơn nhiều. Ngay cả những loại khí rẻ tiền cũng mang lại sự bảo vệ tốt.
• Một thợ hàn có kinh nghiệm trước đây đã sử dụng các phương pháp khác có thể dễ dàng làm chủ công nghệ này, vì vậy ngay cả một doanh nghiệp lớn với số lượng nhân viên lớn cũng có thể thay đổi các chi tiết cụ thể của thao tác.
• Quy trình này là phổ quát, cho phép bạn hàn cả tấm kim loại mỏng và dày.
• Năng suất cao, có tác động tích cực đến kết quả sản xuất.
• Kỹ thuật này không chỉ được sử dụng để hàn kim loại đen mà còn cả kim loại màu và hợp kim.
• Quá trình hàn khi sử dụng bồn tắm khí bảo vệ dễ dàng nâng cấp. Nó có thể được thay đổi từ thủ công sang tự động.
• Quy trình hàn có thể được điều chỉnh cho phù hợp với tất cả các chi tiết của sản xuất.

Hàn hồ quang khí tự động và thủ công có một số nhược điểm nhất định:

• Nếu hàn được thực hiện trong khu vực hở, cần đảm bảo độ kín khít của khoang. Nếu không, khí bảo vệ có thể thoát ra.
• Nếu hàn trong nhà, tại đây phải trang bị hệ thống thông gió chất lượng cao.
• Một số loại khí đắt tiền (như argon). Mặt trời mọcchi phí sản xuất, làm tăng chi phí của toàn bộ quá trình sản xuất.

Các loại khí

Hàn hồ quang trong khí che chắn được thực hiện trong các môi trường khác nhau. Chúng có thể hoạt động hoặc không hoạt động. Sau đó bao gồm các chất như Ar, He và những chất khác. Chúng không hòa tan trong sắt, không phản ứng với nó.

Khí trơ được sử dụng để hàn nhôm, titan và các vật liệu phổ biến khác. Hàn TIG được sử dụng cho thép khó nóng chảy.

Khí hoạt động cũng được sử dụng trong quá trình làm việc như vậy. Nhưng trong trường hợp này, các giống rẻ thường được sử dụng, ví dụ, nitơ, hydro, oxy. Một trong những chất phổ biến nhất được sử dụng trong hàn là carbon dioxide. Về giá cả, đây là lựa chọn tốt nhất.

Đặc điểm của các loại khí thường được sử dụng nhất trong quá trình hàn như sau:

• Argon không cháy và không nổ. Nó cung cấp sự bảo vệ chất lượng cao của mối hàn khỏi các tác động bất lợi từ bên ngoài.
• Heli được cung cấp trong các xi lanh có khả năng chịu áp suất cao hơn, ở đây đạt tới 150 atm. Khí được hóa lỏng ở nhiệt độ rất thấp, đạt -269ºС.
• Carbon dioxide là một chất khí không độc, không mùi, không màu. Chất này được chiết xuất từ khí thải. Thiết bị đặc biệt được sử dụng cho việc này.
• Oxy là chất thúc đẩy quá trình đốt cháy. Nó được nhận tạihỗ trợ làm mát từ bầu khí quyển.
• Hydrogen sẽ nổ khi tiếp xúc với không khí. Khi xử lý một chất như vậy, điều quan trọng là phải tuân thủ tất cả các yêu cầu an toàn. Khí không màu, không mùi và hỗ trợ quá trình đánh lửa.

Tính năng hàn trong carbon dioxide, nitơ

Hàn hồ quang trong khí che chắn với điện cực tiêu hao được thực hiện bằng cách sử dụng carbon dioxide. Đây là kỹ thuật rẻ nhất, đang có nhu cầu lớn hiện nay. Dưới tác động của quá trình đốt nóng mạnh trong vùng nóng chảy, CO₂ biến thành CO và O. Để bảo vệ bề mặt khỏi phản ứng oxy hóa, silicon và mangan có trong dây.

Điều này cũng dẫn đến một số bất tiện. Silic và mangan phản ứng với nhau, tạo thành xỉ. Nó xuất hiện trên bề mặt của đường nối, yêu cầu loại bỏ. Điều này rất dễ làm. Trường hợp này không ảnh hưởng đến chất lượng của mối hàn.

Trước khi bắt đầu làm việc, nước được lấy ra khỏi xi lanh để lật ngược lại. Việc này phải được thực hiện đều đặn. Nếu không thực hiện thao tác này, đường may sẽ bị xốp. Đặc tính độ bền của nó sẽ thấp.

Hàn hồ quang được che chắn bằng khí có thể được thực hiện bằng khí nitơ. Công nghệ này được sử dụng để hàn phôi đồng hoặc các bộ phận bằng thép không gỉ. Với những hợp kim này, nitơ không tham gia vào phản ứng hóa học. Trong quá trình hàn, các điện cực than chì hoặc cacbon được sử dụng. Nếu các địa chỉ liên lạc bằng vonfram được sử dụng cho những mục đích này, điều này khiến chúng bị chi tiêu quá mức.

Điều quan trọng là phải thiết lập thiết bị một cách chính xác. Nó phụ thuộc vàođộ phức tạp của hàn, loại vật liệu và các điều kiện khác. Thiết bị được sử dụng phổ biến nhất với điện áp 150-500 A. Nó tạo ra hồ quang 22-30 V và tốc độ dòng khí là 10 l / phút.

Quy trình hàn

Hàn hồ quang được che chắn bằng khí là một kỹ thuật hiệu quả. Nhưng để đạt được điều này, bậc thầy phải đáp ứng tất cả các yêu cầu mà các tiêu chuẩn đưa ra cho quá trình này. Kỹ thuật này hơi khác so với các kỹ thuật khác, mà bậc thầy phải tính đến.

Đầu tiên, kim loại được chuẩn bị cho quá trình hàn. Khi sử dụng công nghệ này, quy trình này ít ảnh hưởng đến kết quả hơn, nhưng nó phải được thực hiện. Tiếp theo, thiết bị được điều chỉnh phù hợp với các thông số hàn. Độ dày và loại vật liệu được tính đến.

Khi thiết bị đã sẵn sàng, hồ quang được đánh lửa. Đồng thời, ngọn lửa của đầu đốt được đốt cháy. Một số kiểu hàn liên quan đến việc làm nóng trước phôi. Để làm điều này, trước tiên hãy bật đầu đốt, nơi kim loại được xử lý trước.

Khi vũng hàn bắt đầu hình thành xung quanh hồ quang, hãy bắt đầu cấp dây. Đối với điều này, thiết bị được trang bị một bộ nạp đặc biệt. Nó đưa dây vào vùng nóng chảy ở một tốc độ nhất định. Nếu bạn cần tạo một đường may dài, điều này rất tiện lợi, vì vòng cung không phải bị đứt. Đối với điều này, một điện cực không nóng chảy được sử dụng để duy trì hồ quang trong một thời gian dài.

Nếu hàn được thực hiện bằng dòng điện một chiều thì cực tính của nó phải được đảo ngược. Điều này làm giảm khả năngbắn tung tóe, nhưng lượng tiêu thụ kim loại tăng lên. Hệ số lắng đọng khi sử dụng kỹ thuật này giảm đi rõ rệt. Với phân cực trực tiếp, nó tăng gấp 1,5 lần.

Nên dẫn người tắm từ trái qua phải (nếu chủ nhân thuận tay phải). Điều này sẽ cho thấy quá trình hình thành đường may. Ngoài ra, tất cả các hành động phải được thực hiện đối với bạn. Đường may được tạo đơn giản, chủ nhân chỉ cần lái máy êm ái với tốc độ vĩnh viễn.

Hồ quang tách ra khỏi phôi theo hướng ngược lại với chuyển động hàn. Trong một số trường hợp, sau khi thao tác như vậy, có thể phải làm nóng thêm.

Thiết bị

Hàn hồ quang trong khí che chắn được thực hiện bằng thiết bị đặc biệt. Nó sử dụng nguồn điện tiêu chuẩn và cũng có chức năng điều chỉnh điện áp.

Đơn vị hàn được trang bị thiết bị chuyển dây. Ngoài ra còn có các đơn vị cung cấp khí cho vùng nóng chảy bằng cách sử dụng các ống từ xi lanh. Quy trình hàn được thực hiện ở tần số cao không đổi của dòng điện. Sự ổn định của hồ quang phụ thuộc vào sự điều chỉnh chính xác. Tốc độ cấp dây cũng có thể điều chỉnh được. Các đơn vị phổ biến nhất để hàn như vậy là:

• "Xung lực 3A". Nó được sử dụng để hàn nhôm, nhưng nhược điểm là chức năng của thiết bị thấp. Nó cũng có thể được sử dụng để hàn kim loại đen, cũng như làm đường nối trần.
• "PDG-502". Được sử dụng để hànkhí cacbonic. Thiết bị đáng tin cậy và hiệu quả. Được cung cấp bởi cả 220 V và 380 V. Điện có thể được điều chỉnh từ 100 A đến 500 A.
• URS 62A. Nó được áp dụng khi hàn trong điều kiện hiện trường. Chủ yếu được sử dụng để hàn nhôm, nhưng cũng có thể xử lý titan.

Phương tiện bảo vệ

Hàn sử dụng khí rất nguy hiểm, đặc biệt là khi sử dụng chất nổ. Vì vậy, người thợ hàn phải sử dụng phương tiện bảo vệ cá nhân khi làm việc. Chúng phải che da, mắt và không cho phép chủ nhân hít phải khói độc hại.

Ngay cả khi tiến hành hàn xì trong gara riêng, chủ nhân phải sử dụng khẩu trang chuyên dụng, khẩu trang và xà cạp chống nóng. Trong trường hợp này, công việc sẽ được thực hiện ở chế độ an toàn, điều này cũng ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng của kết quả.