Trong ngành công nghiệp phụ trợ sắt thép cơ khí, gia công tấm và gia công thép hộp, việc lựa chọn phương pháp hàn phù hợp quyết định chất lượng mối hàn, năng suất và chi phí sản xuất. Ba phương pháp phổ biến nhất là hàn que (SMAW), hàn TIG (GTAW) và hàn MIG (GMAW). Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng, phù hợp với từng ứng dụng cụ thể.
Nguyên lý hàn:
Hàn que, còn gọi là hàn hồ quang tay, là phương pháp hàn sử dụng que hàn có lớp thuốc bọc làm điện cực nóng chảy dưới tác dụng của hồ quang điện giữa que hàn và vật hàn. Thuốc bọc que tạo lớp bảo vệ khí và xỉ bảo vệ mối hàn khỏi oxy hóa trong quá trình hàn.
Cơ chế tạo mối hàn:
Que hàn nóng chảy tạo thành kim loại mối hàn, lớp xỉ bảo vệ mối hàn nguội dần giúp mối hàn bền chắc.
Quá trình hàn que phụ thuộc hoàn toàn vào kỹ năng tay nghề người thợ, từ việc điều khiển que hàn, giữ khoảng cách hồ quang đến tốc độ di chuyển que. Mặc dù thiết bị đơn giản và chi phí thấp, nhưng hàn que có nhược điểm là tốc độ hàn chậm, thường tạo ra lớp xỉ cần loại bỏ sau hàn, và không phù hợp với vật liệu mỏng do dễ gây biến dạng nhiệt và cháy thủng. Tuy nhiên, hàn que rất linh hoạt, có thể hàn được nhiều loại vật liệu khác nhau, đặc biệt là thép carbon và thép kết cấu dày.
Ưu điểm:- Thiết bị đơn giản, chi phí thấp.
- Linh hoạt, có thể hàn ngoài trời và hàn vật liệu dày.
Nhược điểm:
- Tốc độ hàn chậm, năng suất thấp do phải thay que thường xuyên.
- Mối hàn có thể có xỉ cần làm sạch sau hàn.
- Không phù hợp với vật liệu mỏng hoặc yêu cầu thẩm mỹ cao.
Phạm vi ứng dụng:
- Dễ sử dụng cho người mới bắt đầu.
- Phù hợp hàn kết cấu thép dày, sửa chữa dân dụng, công trình ngoài trời.
2. Hàn TIG (GTAW) - Độ chính xác và thẩm mỹ cao
Nguyên lý hàn:
Hàn TIG (Tungsten Inert Gas) sử dụng điện cực tungsten (thường được làm bằng vật liệu vonfram) không nóng chảy và khí trơ (thường là argon hoặc helium) để bảo vệ vùng hàn khỏi oxy hóa, được gọi là GTAW (Gas Tungsten Arc Welding).
Các loại khí bảo vệ được sử dụng như sau: Argon, Heli, trộn giữa Argon và Heli, Agron và hidro hoặc Agron và Oxy. Và việc thêm kim loại hàn được thực hiện bằng tay hoặc tự động.
Cơ chế tạo mối hàn:
Hồ quang điện làm nóng chảy vật liệu cơ bản và kim loại thêm, khí trơ bảo vệ mối hàn sạch, chất lượng cao.
Phương pháp hàn TIG (GTAW) nổi bật với việc sử dụng điện cực vonfram không nóng chảy kết hợp khí trơ bảo vệ (argon hoặc helium), không sử dụng thuốc bọc que hàn như phương pháp hàn que. Do đó, quá trình hàn không phát sinh hiện tượng văng tóe kim loại nóng hay tạo lớp xỉ trên bề mặt mối hàn, giúp đảm bảo mối hàn sạch, thẩm mỹ và giảm thiểu công đoạn xử lý sau hàn. Điện cực vonfram có điểm nóng chảy rất cao (~3422°C), tạo ra hồ quang điện tập trung và ổn định, từ đó giúp người thợ dễ dàng kiểm soát vũng chảy trong quá trình hàn. Khả năng điều chỉnh dòng điện rộng, từ vài chục ampe đến vài trăm ampe, cho phép hàn TIG linh hoạt trên nhiều loại vật liệu với độ dày khác nhau, từ kim loại mỏng đến vật liệu dày, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật cao và tính thẩm mỹ trong các ứng dụng cơ khí chính xác và gia công phụ trợ.
Ưu điểm:- Mối hàn chất lượng cao, sạch, đẹp và chính xác.
- Kiểm soát tốt nhiệt độ và hồ quang, phù hợp với vật liệu mỏng.
- Không tạo xỉ hàn, giảm thời gian làm sạch sau khi hàn.
Nhược điểm:
- Tốc độ hàn chậm, năng suất thấp.
- Yêu cầu kỹ năng cao từ người thợ hàn.
- Chi phí đầu tư cao cho thiết bị và khí bảo vệ.
Phạm vi ứng dụng
Chuyên dùng trong gia công cơ khí chính xác, hàn vật liệu mỏng, inox, nhôm, các chi tiết yêu cầu thẩm mỹ cao như ống inox, thiết bị y tế, chế tạo máy móc chính xác.
Comment