Giải thích về hàn que

Hàn que là gì?

Hàn hồ quang kim loại có che chắn (SMAW), còn được gọi là hàn hồ quang kim loại thủ công (MMAW hoặc MMA) là một quy trình hàn sử dụng điện cực được phủ thuốc trợ dung để nối các kim loại.

Một vòng cung hình thành khi đầu điện cực tiếp xúc với phôi. Sự kết hợp diễn ra khi cả thanh và phôi đều tan chảy, tạo thành một vũng hàn từ kim loại nóng chảy.

Đồng thời, lớp phủ thông lượng của điện cực được tiêu thụ, tạo thành một lớp bảo vệ khí bảo vệ và xỉ trong khu vực hàn.

Cặn xỉ cuối cùng sẽ hình thành trong hạt hàn khi kim loại nguội đi. Các chất lắng đọng trong kim loại mối hàn có thể được loại bỏ bằng các công cụ cửa hàng phổ biến.

Kỹ thuật hàn hồ quang kim loại thủ công này được giới hạn trong các khoảng thời gian hàn ngắn, vì điện cực tiêu hao cần phải được thay thế liên tục.

Không nên nhầm lẫn SMAW với FCAW mặc dù chúng có một số điểm tương đồng. Với cả hai quá trình hàn, từ thông từ các điện cực bảo vệ kim loại mối hàn nóng chảy khỏi bị nhiễm bẩn. Các quy trình này không nhất thiết cần khí bảo vệ bên ngoài nhưng có sự khác biệt trong thiết kế điện cực và do đó, hàn hồ quang lõi thuốc đôi khi được gọi là hàn que quay từ trong ra ngoài.

Quy trình hàn hồ quang kim loại được bảo vệ

Trước khi hàn, luôn luôn nên kiểm tra tình trạng thiết bị của bạn. Điều quan trọng đối với cả sự an toàn và chất lượng hàn là phải có nguồn điện, kẹp, dây cáp và giá đỡ điện cực hoạt động tốt.

Bước tiếp theo là chọn một điện cực sẽ bổ sung cho kim loại cơ bản. Đồng thời, nguồn điện phải được đặt ở cài đặt phù hợp: điện cực dòng một chiều âm, điện cực dòng một chiều dương hoặc dòng điện xoay chiều. Một dây trong máy hàn que được gắn vào kẹp nối đất và dây kia được nối với giá đỡ điện cực.

Để bắt đầu quá trình hàn hồ quang, kim loại cơ bản được đánh bằng điện cực. Một hồ quang hàn hình thành khi điện cực nóng chảy trong vũng hàn.

Tiêu thụ lớp phủ thông lượng sẽ giải phóng một loại khí bảo vệ giúp bảo vệ bể hàn khỏi ô nhiễm khí quyển. Độ dài hồ quang không đổi nên được duy trì khi các điện cực được phủ từ từ tham gia vào bể nóng chảy. Nói chung, chiều dài hồ quang phải xấp xỉ bằng đường kính của dây lõi.

Một lớp xỉ hình thành khi kim loại mối hàn nguội đi. Nó có thể được loại bỏ sau khi làm sạch bằng búa sứt mẻ và bàn chải thép.

Điện cực

Loại điện cực là một trong những yếu tố quyết định việc đảm bảo chất lượng mối hàn. Thành phần hóa học của nó có thể ảnh hưởng đến độ ổn định hồ quang, tốc độ lắng đọng, độ sâu thâm nhập và các yếu tố khác. Các điện cực có chiều dài cố định là 14″ (35cm) hoặc 18″ (45cm) và thợ hàn phải thay đổi chúng theo cách thủ công.

Điện cực hàn que được phân thành ba loại chính:

• Các điện cực xenlulo có tỷ lệ xenlulô cao trong lớp phủ của chúng, phù hợp cho sự thâm nhập hồ quang sâu và tốc độ hàn cao nhờ tốc độ cháy nhanh của nó. Chúng có thể được sử dụng cho bất kỳ vị trí hàn nào, nhưng phải tính đến hàm lượng hydro cao vì nó làm tăng nguy cơ nứt nguội ở vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) .
• Các điện cực rutile chứa một lượng lớn oxit titan (rutile) trong chất trợ dung. Vật liệu này giúp tăng cường độ bắn tóe thấp hơn, biên dạng hạt tốt và hoạt động hồ quang ổn định. Các điện cực này có thể được sử dụng ở hầu hết mọi vị trí hàn và sử dụng được ở cả nguồn điện AC và DC. Chúng cũng tạo ra một chất lỏng và xỉ nhớt dễ loại bỏ.
• Các điện cực cơ bản có lượng canxi clorua và canxi cacbonat cao trong lớp phủ của chúng. Chúng được sử dụng cho các mối hàn yêu cầu tính chất cơ học tốt và khả năng chống nứt. Các điện cực cơ bản phù hợp với tốc độ hàn cao do xỉ đóng băng nhanh. Điều này cũng có ích khi hàn ở các vị trí thẳng đứng và trên cao nhưng ngược lại, xỉ khó loại bỏ hơn và do đó các điện cực này có xu hướng tạo ra các biên dạng hạt xấu.

Một lưu ý khác, điện cực bột kim loại có lớp phủ thông lượng bằng bột sắt để thúc đẩy dòng điện hàn cao hơn. So với các điện cực không có bột sắt, điện cực bột kim loại có tốc độ lắng đọng và hiệu quả cao hơn.

Nguồn năng lượng

Máy hàn que có thể được sử dụng ở cả nguồn điện xoay chiều (AC) và dòng điện một chiều (DC). Nguồn điện, dù là DC âm, DC dương hay AC, nên được đặt tùy thuộc vào loại điện cực.

Máy hàn yêu cầu dòng điện không đổi, được xác định bởi kích thước điện cực. Điện áp sẽ phụ thuộc vào chiều dài hồ quang và thành phần thanh và có thể được điều chỉnh bằng cách di chuyển điện cực đến gần hoặc ra xa phôi.

Vật liệu

Hàn que thường là lựa chọn tốt nhất khi hàn các kim loại dày hơn, trong khi các phương pháp khác như hàn TIG và MIG được ưu tiên cho các vật liệu mỏng.

Đây là những vật liệu mà bạn có thể hàn dính:

• Thép
• Thép không gỉ
• Trình duyệt Chrome
• Hợp kim dựa trên niken
• Sắt
• Thép nhẹ
• Nhôm

Các vật liệu phản ứng như zirconium, tantali, columbium và titan không được khuyến nghị cho kỹ thuật hàn này. Lý do chính cho điều này là các đặc tính che chắn không đủ để bảo vệ khỏi nhiễm bẩn.

Máy hàn

Cần có kẹp nối đất để tránh bị điện giật. Nó cần được kết nối với phôi hoặc vật cố định. Kẹp nối đất phải có khả năng mang dòng điện mà không quá nóng để tránh nguy hiểm.

Cáp hàn được sử dụng trong SMAW là loại cáp mềm dẻo và cách điện. Chúng phải có đủ diện tích mặt cắt ngang và chiều dài để thực hiện dòng điện hàn với điện áp rơi tối thiểu. Có hai dây cáp hàn trong máy hàn que, một dây dùng cho giá đỡ điện cực và dây còn lại dùng cho kẹp nối đất.

Giá đỡ điện cực cung cấp dòng điện hàn cho điện cực. Nó hoạt động như một thanh dẫn hướng để đưa điện cực vào mối hàn một cách chính xác. Giá đỡ điện cực khác nhau về kích thước và sở hữu công suất hiện tại khác nhau.

Các biến hàn hồ quang kim loại được bảo vệ

Chiều dài hồ quang là một trong những yếu tố quan trọng nhất trong hàn que. Các vật liệu điện cực và ứng dụng hàn khác nhau sẽ xác định độ dài hồ quang tối ưu cho dự án. Theo nguyên tắc thông thường, chiều dài hồ quang không bao giờ được vượt quá đường kính của dây lõi.

Cường độ dòng điện bị ảnh hưởng bởi việc lựa chọn điện cực, góc hàn và kết thúc. Có các khuyến nghị về cường độ dòng điện có sẵn trong sổ tay và hướng dẫn thợ hàn que.

Tốc độ di chuyển bị ảnh hưởng bởi góc và loại điện cực. Ví dụ, điện cực làm đầy nhanh có thể cho phép bạn có tốc độ di chuyển cao hơn. Việc thay đổi tốc độ di chuyển không chính xác có thể để lại mối hàn yếu và nông do cặn hình thành có thể nhiều hoặc ít hơn yêu cầu.

Kỹ thuật hàn – So với các phương pháp hàn khác, máy hàn SMAW có ảnh hưởng nhiều hơn so với máy trong việc xác định chất lượng mối hàn. Dưới đây là một số mẫu và kỹ thuật phù hợp cho các dự án khác nhau:

• Đánh bông điện cực hoạt động tốt nhất trên các điện cực có dòng chảy thấp như E6010, E6011 và E6013 có thể bị mắc kẹt trong mối hàn. Đánh bông giúp đốt cháy và loại bỏ các chất gây ô nhiễm khỏi chuyển động tiến và lùi.
• Kỹ thuật vòng tròn chủ yếu được sử dụng bởi những người mới bắt đầu vì nó có thể tạo ra tốc độ di chuyển ổn định và hoạt động với hầu hết các điện cực. Đơn giản chỉ cần di chuyển về phía trước một chút với mỗi chuyển động tròn.
• Dệt thường được sử dụng khi yêu cầu các mối hàn rộng hơn. Nó được thực hiện bằng cách di chuyển điện cực từ bên này sang bên kia sau khi đánh vào hồ quang.

Vị trí hàn – Hàn que là một trong những kỹ thuật hàn linh hoạt nhất và nó có thể được thực hiện ở nhiều góc độ khác nhau, bao gồm các vị trí hàn phẳng, ngang, dọc và trên cao.

Yêu cầu an toàn

Đối với bất kỳ dự án hàn nào, các quy trình an toàn phải được tuân thủ. Đội mũ bảo hiểm và găng tay hàn phù hợp, có hệ thống thông gió tốt và có kẹp nối đất nói chung là tất cả những điều bình thường nhưng ngoài ra, đừng quên trang bị kiến ​​thức phù hợp.

Hãy nhớ rằng việc thay thế hoặc sửa chữa một bộ phận của thiết bị sẽ dễ dàng hơn là để xảy ra các mối nguy hiểm chẳng hạn như bỏng nhanh hoặc thương tích cơ thể.

Ưu điểm của hàn que

1. Hàn que có thể được thực hiện trong hầu hết mọi môi trường.
2. Thiết bị khá rẻ và giá cả phải chăng.
3. Dễ dàng sử dụng trong không gian chật hẹp.
4. Nhiều điện cực có sẵn để lựa chọn.
5. Bề mặt kim loại không cần phải được làm sạch nghiêm ngặt như trong hàn TIG
6. Có thể được sử dụng cho nhiều loại kim loại và hợp kim, cùng với các vị trí độc đáo.
7. Thiết bị di động và nhẹ, không cần mang bình xăng đi khắp nơi.
8. Khí sinh ra đủ để bảo vệ kim loại mối hàn.

Nhược điểm của hàn que

1. Lá rơi vãi và cặn xỉ .
2. Tạo ra khói độc.
3. Điện cực kim loại cần phải được thay thế liên tục và cuống điện cực sẽ bị lãng phí.
4. Khó hàn vật liệu mỏng.
5. Tốn thời gian vì nó là một quá trình thủ công.
6. Yêu cầu kỹ năng và đào tạo để đạt được mối hàn sạch.
7. Không thích hợp cho kim loại phản ứng.

Ứng dụng của hàn que

Bảo trì và sửa chữa

Hàn que rất linh hoạt và có tính cơ động cao, khiến nó trở nên hoàn hảo cho việc sửa chữa nhanh chóng, ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt. Máy hàn que có thể được sử dụng trong điều kiện gió, mưa và dưới nước mà không ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn. Đặc điểm độc đáo của hàn que là nó có thể hàn các kim loại không sạch hoặc rỉ sét.

Vì hàn que khá dễ học và thiết bị hàn rẻ nên đây vẫn là một trong những phương pháp phổ biến nhất trong chế tạo và xây dựng. Trong khi một số ngành công nghiệp đang chuyển sang các phương pháp hàn tự động hơn, nhiều người vẫn thích sử dụng phương pháp hàn que.

Những điểm quan trọng cần nhớ