gas metal arc welding gmaw - hcmut.edu.vndantn/cnh/gmaw-handout.pdf · tài liệu huấn luyện...

Tài liệu huấn luyện CHUANNGHIEP TRAINING & ENGINEERING SERVICES Co. Th.S Trần Ngọc Dân2

Gas Metal Arc WeldingGMAW

Tài liệu huấn luyện CHUANNGHIEP TRAINING & ENGINEERING SERVICES Co. Th.S Trần Ngọc Dân

MIG-MAG (GMAW)MIG-MAG (GMAW)GMAW = Gas Metal Arc WeldingMIG = Hàn kim lo i trong khí trạ ơMAG = Hàn kim lo i trong khí ho t hóaạ ạINERT GAS = Khí tr không tham gia các ph n ng ơ ả ứhóa h cọACTIVE GAS = Khí ho t hóa tham gia các ph n ng ạ ả ứoxy hóa khữCV = Đi n áp hàn không thay đ iệ ổCC = Dòng hàn không thay đ iổESO = Đ nhú (chi u dài dây hàn nhô ra kh i ng ti p ộ ề ỏ ố ếđi n)ệCTWD = Kho ng cách t đ u ng ti p đi n b m t ả ừ ầ ố ế ệ ề ặvũng ch y ảWFS = T c đ c p dây hànố ộ ấipm = inch / phút = 0.0254 M/min Short Circuit Transfer Mode = Chuy n d ch ng n m chể ị ắ ạGlobal Transfer Mode = Ki u chuy n d ch c u ể ể ị ầSpray Arc (Transfer Mode) = Ki u chuy n d ch phunể ể ịPulse = XungSTT = Ki u chuy n d ch s c căng b m t (gi t c u ể ể ị ứ ề ặ ọ ầđ u) ề


Nguyên lý & thiết bịNguyên lý & thiết bị


Work = chi tiết hànmolten weld metal : kim loại hàn nóng chảyArc : hồ quang hànSolid weld metal : kim loại mối hàn đông rắnCurrent conductor: dây dẫn dòng hànSolid wire electrode: dây điện cực rắnShielding gas: khí bảo vệwire guide & contact tip: bộ dẫn dây & ống tiếp điệnGas nozzle: ống phun khí

Sơ đồ nguyên lý hàn MIG/MAGSơ đồ nguyên lý hàn MIG/MAG


Sơ đồ bố trí thiết bị Sơ đồ bố trí thiết bị


Sơ đồ lắp đặt thiết bịSơ đồ lắp đặt thiết bị


Đặc điểm Quá trình hàn (GMAW)Đặc điểm Quá trình hàn (GMAW)

Yêu cầu nguồn hàn kiểu CV - Constant Voltage (áp không đổi), Bảo vệ vùng hàn bằng khí trơ (Ar , He) hoặc khí hoạt hóa (CO2 , khí trộn), Dây hàn được cấp liên tục và tự động theo tốc độ xác định trước, Súng hàn có cấu trúc riêng (giải nhiệt bằng khí hoặc bằng nước

Dây hàn được cấp với tốc độ không đổi V cấp dây = V chảy để duy trì điện áp không đổi

Cường độ dòng hàn được quyết định bởi tốc độ cấp dây

Kim loại đắp chuyển dịch sang vũng chảy theo các chế độ khác nhau,

tùy thuộc vào thành phần khí bảo vệ và

điện áp / dòng hàn .

Quá trình có thể thực hiện bán tự động hoặc tự động hóa nhờ các hỗ trợ cơ khí hoặc Robot


Nguồn điện hànNguồn điện hàn

Đặc tính dòng không đổi (dốc- CC)

Đặc tính áp không đổi (CV)


OCV

Constant Voltage Characteristic

Small change in voltage = large change in amperage

The self adjusting arc.

O.C.V. Arc Voltage Virtually O.C.V. Arc Voltage Virtually no Change. no Change.

VoltageVoltage

Flat or Constant Voltage Characteristic Used With Flat or Constant Voltage Characteristic Used With

MIG/MAG, ESW & SAW < 1000 ampsMIG/MAG, ESW & SAW < 1000 amps

100100 200200 300300

3333

3232

3131

Large Current ChangeLarge Current Change

Small Voltage Small Voltage Change. Change.

AmperageAmperage


Bộ cấp dâyBộ cấp dây

Bộ cấp dây đơn / đôi / Bộ cấp dây push – pullBộ cấp dây lắp chung (built-in) / bộ cấp dây rời (portable)


Hiệu chỉnh thông số hànHiệu chỉnh thông số hàn

Tốc độ cấp dây:Tốc độ cấp dây:

Tốc độ cấp dây tùy thuộc vào tốc độ chảy (thành phần, đường kính, cường độ).

Điện áp :Điện áp :

Điện áp được duy trì tự động, tùy thuộc vào kiểu chuyển dịch kim loại mong muốn , tùy thuộc vào thành phần khí bảo vệ, phạm vi cường độ dòng hàn.

Dòng hàn: Dòng hàn:

Tùy thuộc vào tốc độ cấp dây

Tốc độ hàn: Tốc độ hàn:

Tùy thuộc tiết diện đắp và năng suất đắp của dây hàn


Súng hàn bộ cấp dây push-pullSúng hàn bộ cấp dây push-pull

Ống tiếp điệnỐng tiếp điện Bộ khuếch tán khíBộ khuếch tán khí

Tay cầmTay cầm

mỏ phunmỏ phun CòCò WFS chỉnh tốc độWFS chỉnh tốc độ

cấp dây / dòng hàncấp dây / dòng hàn

đai ốc lắpđai ốc lắp

Súng hàn kiểu Push-PullSúng hàn kiểu Push-Pull


Các bộ phận của súng hànCác bộ phận của súng hàn

M Phun khí ỏ

ng ti p đi nỐ ế ệ

B khu chộ ế tán khí

B c lót ạcách đi n ệ

Thân súng hàn

Công t t ắ

Tay c mầ


Súng hàn Súng hàn


Kiểm tra thiết bị trước khi hànKiểm tra thiết bị trước khi hàn

Thiết bị hàn Thiết bị hàn phải ở tình trạng tốt và các thông số hàn được hiệu chuẩn.Dây hànDây hàn Đường kính, Loại , mức độ oxýt hóa.Bộ cấp dây:Bộ cấp dây:Rãnh bánh xe , Lực ép , lực thắngHệ thống khíHệ thống khíVan giảm áp , bộ sấy khí , lưu lượng khíĐộ kín của đường dẫnThời gian pre gas / post gas


Kiểm tra trước khi hàn (tiếp) Kiểm tra trước khi hàn (tiếp)

Ống lồng dây (Wire liner)Ống lồng dây (Wire liner)Loại (thép - hàn dây rắn, teflon - hàn nhôm , dây thuốc). Kín khí , vệ sinh sạch sẽ.

Ống công tắc (Contact tips)Ống công tắc (Contact tips)Đúng cở dây, tiếp điện tốt , không quá mòn hoặc cháy, bẩn

Khí hàn & lưu lượngKhí hàn & lưu lượngĐúng loại khí , lưu lượng 15 đến 20 lít / phút

Độ nhạy điều chỉnh thông số hànĐộ nhạy điều chỉnh thông số hànKiểm tra Tốc độ cấp dây, lực kéo, điện áp , dòng hàn, phạm vi di chuyển ...


Lắp thiết bị Lắp thiết bị

1 . Chọn khí bảo vệChọn khí bảo vệ : loại / thành phần2 . Neo & bảo vệ chai khíNeo & bảo vệ chai khí3 . Tháo nắp Tháo nắp bảo vệ đầu chai4 . Xả khíXả khí làm sạch miệng lắp5 . Lắp vanLắp van giảm áp & van chỉnh lưu lượng6 . Chọn dây hànChọn dây hàn : loại / đường kính


7 . Lắp dây hàn vào giá đở8 . Chọn bách xe ép dây : loại rãnh V / U / có khía)9 . Chọn ống tiếp điện (cở dây)10 . Lắp bánh xe ép dây11 . Kiểm tra cực tính DCEP 12 . Đưa dây hàn vào bộ ép dây



13 . Cấp nguồn sơ cấp14 . Điều chỉnh lực ép dây15. Đưa dây ra đến đầu súng16 . Lắp ống tiếp điện17 . Lắp mỏ phun18 . Kiểm tra lực ép dây



19 . Điều chỉnh lực thắng (chống quán tính)20 . Mở khí bảo vệ21 . Chỉnh lưu lượng22 . Chỉnh lực ép (nếu cần)23 . Chỉnh dòng hàn24 . Ghi nhận thông số hiệu chỉnh



Hiệu chỉnh bộ cấp dâyHiệu chỉnh bộ cấp dây

Chú ý thực hành :- Lực ép dây tránh méo vừa phải và - tương xứng với áp lực bộ thắng - Cách xác định độ ép & bộ thắng


Hiệu chỉnhHiệu chỉnh

74

Núm ch nh đi n ápỉ ệNúm ch nh t c đ c p dâyỉ ố ộ ấC ng đ dòng hàn ườ ộ

Đi n áp hàn ệ

T c đ c p dây hànố ộ ấ Con lăn

Bánh răng truy n đ ngề ộ

Giá đ ở

l p súng hànỔ ắ

ng d n h ng Ố ẫ ướdây hàn


Dòng hàn & cực tínhDòng hàn & cực tính

Dòng hàn

Cực tính

• Tăng dòng hàn

•Tăng độ ngấu và bề rộng mối hàn

• Tăng năng suất đắp

• Hàn MIG - MAG chỉ có cực tính DCEP

• Khi hàn FCAW : tùy nhóm thuốc hàn sẽ là DCEN hoặc DCEP


Điện áp và tốc độĐiện áp và tốc độ

Điện áp

Tốc độ hàn

• Tăng tốc độ hàn•Giảm ngấu , bề rộng, tăng cháy lẹm

• Tăng điện áp hàn

•Giảm ngấu, Tăng bề rộng mối hàn

• Điện áp hàn quá cao

• tăng bọt khí văng tóe & cháy lẹm


Khí bảo vệ

Khí bảo vệ có thể là

trơ 100% Ar hoặc He

hoặc hoạt hóa 100% CO2 hoặc

khí trộn Ar + CO2 hoặc Ar + O2

với chỉ số oxy hóa < 5% (MIG)

chỉ số oxy hóa > 5% (MAG)

1% CO2 = chỉ số Oxy hóa = 0.5

1% O2 = chỉ số oxy hóa = 1

• 100% CO2: Không có chế độ chuyển dịch phun (spray arc), mối hàn có độ xuyên thấu (ngấu) tốt. Hồ quang ổn định kém, văng tóe nhiều, tiết diện hàn hơi mô cao ,bề mặt mối hàn thô, tan chảy hai mép hàn kém.

• Argon + CO2 mixes:Có thể hàn với chế độ phun khi điện áp trên 24 V và ngắn mạch khi điện áp dưới 23 V. Ít văng tóe, hồ quang cháy ổn định, độ ngấu nông hơn so với 100% CO2. Thường sử dụng Ar + 5-25% CO2


Khí bảo vệ thường dùngKhí bảo vệ thường dùng

Vật liệuVật liệu Khí bảo vệKhí bảo vệ

Carbon steelCarbon steel

Stainless steelStainless steel

AluminiumAluminium

Ar Ar+2%OAr Ar+2%O22

Ar Ar+HeAr Ar+He

COCO22 Ar + CO Ar + CO22


Đặc điểm khí bảo vệ Đặc điểm khí bảo vệ

Argon (Ar):

Nặng hơn không khí; dẫn nhiệt kém, năng lượng tập trung nhiều ở lỏi hố quang; mép hàn tan chảy tốt; năng lượng ion hóa thấp.

Helium (He):

Nhẹ hơn không khí; dẫn nhiệt tốtl năng lượng phân bố đều; tiết diện hàn có dạng parabol; năng lượng ion hóa cao.

Carbon Dioxide (CO2):

Rẽ; độ ngấu sâu; không có chuyển dịch phun; tan chảy kém; văng tóe nhiều.

Ar Ar-He He CO2


Khí có chuyển dịch ngắn mạch (dip transfer) hoặc hồ Khí có chuyển dịch ngắn mạch (dip transfer) hoặc hồ quang ngắn (short arc)quang ngắn (short arc)

● CO2: chỉ dùng hàn trên thép: ngấu sâu; tốc độ hàn nhanh; văng tóe nhiều.

● Ar + đến 25% CO2: hàn thép và thép hợp kim thấp: văng tóe ít; tan chảy tốt tiết diện và bề mặt mối hàn đẹp.

● 90% He + 7.5% Ar + 2.5% CO2: hàn thép không gỉ: giảm khuyết lẹm; vùng ảnh hưởng nhiệt hẹp/

● Ar: hàn trên Al, Mg, Cu, Ni và hợp kim của chúng có bề dày mỏng

● Ar + He: hàn trên Al, Mg, Cu, Ni và hợp kim của chúng có bề dày trên 3mm.


Khí có chuyển dịch phun (spray Arc)Khí có chuyển dịch phun (spray Arc)

● Ar + (5-18)% CO2: hàn trên thép carbon : văng tóe tối thiểu; tan chảy tốt và mo61iha2n đẹp.

● Ar + 2% O2: thép hợp kim thấp: giảm khuyết lẹm; tăng cường độ dai.

● Ar + 2% O2 hoặc CO2: hàn trên thép không gỉ: hồ quang cháy ổn định; tan chảy tốt.

● Ar: hàn trên Al, Mg, Cu, Ni, Ti và các hợp kim của chúng● Ar + He : hàn trên Al, Cu, Ni và hợp kim của chúng: hồ quang no1nh

hơn khi hàn với 100% Ar nhằm bù đắp cho mất nhiệt do dẫn nhiệt.● Ar + (25-30)% N2: Hàn đồng và hợp kim đồng: Năng lượng và nhiệt độ

hồ quang cao đáng kể .


Đặc điểm khí bảo vệĐặc điểm khí bảo vệ

KÝ HIỆU THEO ENI 1: Argon I2 : Helium C1: CO2 M: Khí trộn

Đặc điểm Ar + CO2 Ar + O2 CO2

Độ ngấuTư thế PhẳngTư thế nghịch

TốtKhá tốt khi tăng CO2

TốtBể hàn loãng

TốtKhá

Tải trọng nhiệt lên súng hàn

Thấp nếu thêm CO2 Cao Cần giải nhiệt tốt

ThấpCO2 giải nhiệt tốt

Mức độ Oxy hóa

Cao khi tăng CO2 Cao khi O2 ~8% Cao

Bọt khí Thấp nếu thêm CO2 Rất dễ bị bọt khí Khá

Khả năng điền đầy khe hở

Rất tốt nếu giảm CO2 Tốt Kém

Văng tóe Tăng khi tăng CO2 Thấp Cao khi tăng công suất nhiệt

Năng lượngHeat Input

Tăng khi tăng CO2Tốc độ nguội giảm Nguy cơ nứt giảm

Thấp nhất Tốc độ nguôi cao tăng nguy cơ nứt

CaoTốc độ nguội thấp nguy cơ nứt tối thiểu

Kiểu chuyển dịch

Ngắn mạchGiọt cầuPhunXung khi CO2 dưới 20%Ngắn mạch với công suất nhiệt caoPhun với công suất nhiệt cao

Ngắn mạchGiọt cầuPhunXung khi CO2 dưới 20%Ngắn mạch với công suất nhiệt caoChuyển dịch xoáy

Ngắn mạchCầu ngẫu nhiên


Chọn khí bảo vệ (theo bề dày)Chọn khí bảo vệ (theo bề dày)

Gọi tên theo thành phần Ar / CO2Ar / CO2 / O2Hoặc theo tên thương mạiATAL : ArgonCAGAL


Góc hànhànGóc hànhàn

Độ ngấu Sâu Trung bình Cạn

Độ mô cao Cao Trung bình Cao

Khuyết lẹm Nghiêm trọng Trung bình Tối thiểu

•Tăng ESO


Tác động ESOTác động ESO

Trạng thái ổn địnhTrạng thái ổn định Thay đổi ESOThay đổi ESO

LL 19 mm19 mm 25 mm25 mmL’L’

Ch.dài h.quang L = 6,4mmCh.dài h.quang L = 6,4mm

Điện áp h.quang U = 24VĐiện áp h.quang U = 24V

Dòng hàn I = 250ADòng hàn I = 250A

WFS = 6,4 m/minWFS = 6,4 m/min

Tốc độ chảy e = 6,4 m/minTốc độ chảy e = 6,4 m/min

C.dài H.quangL’ = 12,7mmC.dài H.quangL’ = 12,7mm

Điện áp H. quang = 29VĐiện áp H. quang = 29V

Dòng hàn = 220ADòng hàn = 220A


Tốc độ chảy = 5,6 m/minTốc độ chảy = 5,6 m/min

Current (A)Current (A)

Vol

tage

(V

)V

olta

ge (

V)


Tác động ESOTác động ESO

dịch chuyển ESOdịch chuyển ESO

25 mm25 mmL’L’

C.dài h.quang L’ = 12,7 mmC.dài h.quang L’ = 12,7 mm

Điện áp = 29VĐiện áp = 29V




Current (A)Current (A)

Vol

tage

(V

)V

olta

ge (

V)

Tái thiết lập thông số mớiTái thiết lập thông số mới

25 mm25 mmLL

C.dài h.quang L = 6,4 mmC.dài h.quang L = 6,4 mm

Điện áp = 24VĐiện áp = 24V





Điền đầy vũng chảy khi kết thúcĐiền đầy vũng chảy khi kết thúc

Để khắc phục điều chỉnh thời gian “cháy lụi - burn back time”– Làm chậm tốc độ cấp dây trước khi dừng hẳn– Phụ thuộc vào tốc độ cấp dây WFS (chỉnh càng ngắn càng tốt)

Ống tiếp điệnỐng tiếp điện

WorkpieceWorkpiece

Burnback timeBurnback time

0.05 sec0.05 sec 0.10 sec0.10 sec 0.15 sec0.15 sec

14 14 mm mm

8 mm 8 mm 3 mm 3 mm

Dòng hàn - 250ADòng hàn - 250A

Điện áp - 27VĐiện áp - 27V

WFS - 7,8 m/minWFS - 7,8 m/min

Cở dây . - 1,2 mmCở dây . - 1,2 mm

Khí bảo vệ - Ar + 18%COKhí bảo vệ - Ar + 18%CO22

Insulating slagInsulating slag

Crater fill: Crater fill: Khi kết thúc nếu ngưng cấp dây ngay sẽ tạo ra crater pipe hoặc crater crack


ESO và các kiểu chuyển dịchESO và các kiểu chuyển dịch

Chuyển dịch ngắn mạch Chuyển dịch phun

ESO 19-25 mm

Độ tụt ống tiếp điện (3-5 mm)

Độ nhú ống tiếp điện

(0-3,2 mm)

ESO ( 6-13 mm

ESO = Electrical Stick Out


Kiểu chuyển dịch kim loạiKiểu chuyển dịch kim loại

Điện áp và dòng hàn cùng thành phần của khí bảo vệ sẽ quyết định chế độ chuyển dịch các giọt kim loại trong hồ quang hàn.

Có năm kiểu chuyển dịch chính

• Ngắn mạch (short circuit / dip transfer / short arc ).

• Chuyển dịch cầu (global transfer)

• Chuyển dịch phun (spray transfer)

• Chuyển dịch xung (pulsed transfer)

• Chuyển dịch dòng xoáy ( rotating liquid transfer)


dòng hàn

điện áp

ngắn mạch (nhúng)

chuyển dịch phunchuyển dịch cầu

Quan hệ V - I và các kiểu chuyển dịch Quan hệ V - I và các kiểu chuyển dịch

Đặc tính V-I và các kiểu chuyển dịchĐặc tính V-I và các kiểu chuyển dịch

đường kính dây hàn = 1,2 mm

WFS = 3,2 m/min

dòng hàn = 145 A

điện áp = 18-20V

đường kính dây hàn = 1,2 mm

WFS = 8,3 m/min

dòng hàn = 295 A

điện áp = 28V


Dòng tới Dòng tới hạn dây hàn hạn dây hàn

thép thép


Các dạng chuyển dịch GMAWCác dạng chuyển dịch GMAW


Các kiểu chuyển dịch Các kiểu chuyển dịch


Chuyển dịch ngắn mạch Chuyển dịch ngắn mạch Chuyển dịch ngắn mạch xuất hiện khi dòng hàn < ~ 200amps và điện áp hàn ~ 22 volts).Khi đó năng lượng nhiệt chỉ vừa đủ để gây ra hồ quang làm chảy một phần mũi dây hàn.Các giọt kim loại nóng chảy dưới tác dụng của sức căng bề mặt (cao) lực co thắt điện từ (yếu) có xu thế bám vào đầu dây hàn và lớn lên cho đến khi làm ngắn mạch hồ quang. Khi hồ quang bị ngắn mạch, dòng hàn tăng nhanh, làm tăng lực co thắt điện từ, bứt giọt kim loại nóng chảy ra khỏi đầu dây hàn và quá trình cháy hồ quang được tái lập. Khi việc gia tăng dòng hàn nhanh quá (thiếu kháng) lực co thắt mạnh và đột ngột sẽ gây ra văng tóe. Do vậy, để giảm văng tóe cần (thêm kháng) để giảm tần số và cường độ ngắn mạch (do tăng độ dốc và trì hoãn thời gian ngắn mạch). Hoặc thêm vào thành phần khí giáu Ar để giảm sức căng bề mặt.Tần số ngắn mạch phù hợp nhất ~ 200 lần / giây


Mô tả Mô tả

Nhược điểm văng tóe và hồ quang cháy không ổn định

Giảm tần số ngắn mạch bằng cách thêm trở kháng vào mạch hàn, hoặc

sử dụng khí giàu Ar để giảm sức căng bề mặt.

Kim loại chuyển dịch kiểu nhúng, nên có thể hàn tốt ở các tư thế ngược

Năng lượng hàn thấp nên giảm ứng suất và biến dạng hàn, song năng suất đắp không cao

Thích hợp hàn trên tôn có bề dày thấp , hàn ở các tư thế ngược


Chuyển dịch phunChuyển dịch phun

Khi điện áp hàn cao hơn 25 volts và dòng hàn đạt giá tri ngưởng ~ 275 amps chuyển dịch phun (thực sự là chuyển dịch giọt cầu mịn, tần số cao) sẽ xuất hiện.Ưu điểm của kiểu chuyển dịch này là : Năng lượng hàn cao - Độ tan chảy tốt Tốc độ đắp cao Thích hợp khi hàn các chi tiết dày ở tư thế phẳng hoặc hàn góc ngang

Nhược điểm Không thể hàn ở các tư thế ngược


Chuyển dịch phun (tiếp)Chuyển dịch phun (tiếp)

Động lực chủ yếu để tạo ra chuyển dịch phun là lực co thắt điện từ (pinch effect). Sức căng bề mặt sẽ làm tăng kích thước giọt cầu. Do vậy, kiểu chuyển dịch này chỉ thực sự có được khi khí bảo vệ có chỉ số oxy <5%

Đường kính dây càng lớn thì dòng tới hạn càng cao, năng lượng hàn càng cao gây khó khăn cho quá trình đắp mối hàn.

Tiết diện mối hàn có xu thế ngấu cạn (do argon là khí có nhiệt độ hồ quang thấp hơn CO2, đáy hẹp. Cộng với năng suất đắp cao (tăng bề dày đắp nên mối hàn dễ bị thiếu chảy , thiếu thấu.


Chuyển dịch xungChuyển dịch xung

Cả chuyển dịch ngắn mạch và chuyển dịch phun đều có ưu điểm và các hạn chế riêng. Để có thể tăng năng lượng hàn và cải thiện tính công nghệ của quá trình, chuyển dịch xung là giải pháp thường được ưa chuộng vì .

Kiểm soát được kích thước và tần số giọt kim loại chuyển dịch

Quá trình chuyển dịch dễ kiểm soát

Chu trình nhiệt hàn tốt hơn : nung nóng --> chuyển dịch --> nung nóng

Năng lượng hàn được điều chỉnh mịn hơn, hạn chế ứng suất và biến dạng nhiệt thái quá.

Phải có thiết bị chuyên dụng thiết kế phù hợp


Chuyển dịch cầuChuyển dịch cầu

Chuyển dịch cầu dựa trên hai yếu tố chủ yếu là trọng lực và sức căng bề mặt, trong điều kiện điện áp cao, dòng hàn thấp (lực co thắt yếu)Thường xuất hiện trong môi trường giàu oxy (khí CO2 )

Kim loại chuyển dịch bay tự do với các giọt kim loại kích thước lớn, nên văng tóe rất nghiêm trọng.Mối hàn dễ bị bọt / bọng Kiểu chuyển dịch này không nên dùng


Tóm tắt Tóm tắt

Ngắn mạch: (Voltage < 22) / (Amperage < 200)• Hàn tôn mỏng tư thế ngược Cầu: Trung gian giữa ngắn mạch và phun • Sử dụng hạn chế đối với các mối hàn không yêu cầu cao, giá thành thấpPhun: (Voltage > 27) / (Amperage > 220)• Hàn chi tiết dày ở tư thế phẳng , góc ngangXung: Hàn các mối hàn có yêu cầu đặc biệt• Thích hợp hàn lớp ngấu, hàn tư thế nghịch , mối hàn đẹp


Vai trò của điện khángVai trò của điện kháng Quá trình hàn GMAW , tùy thuộc vào môi trường khí bảo vệ sẽ được

gọi là hàn MIG - Metal Inert Gas hay MAG - Metal Actived Gas.

Với hàn MIG, môi trường nghèo oxy, sức căng bề mặt yếu trong khi dòng hàn cao nên hiệu ứng co thắt chiếm ưu thế, việc tăng nhanh dòng hàn khi chiều dài hồ quang giảm sẽ giúp hồ quang cháy ổn định và các giọt kim loại chuyển dịch mịn và đều hơn.

Với hàn MAG, môi trường bảo vệ giàu oxy nên sức căng bề mặt cao, kim loại có xu thế tăng trưởng thành giọt kích thước lớn, trong khi dòng hàn thấp nên hiệu ứng co thắt yếu. Việc tăng điện kháng mạch hàn có tác dụng trì hoãn đáp ứng thay đổi dòng hàn khi điện áp hồ quang giảm, do vậy làm giảm cả cường độ và tần số ngắn mạch giúp hồ quang cháy ổn định và chuyển dịch đều hơn. Hạn chế đáng kể lượng văng tóe.


Tác động của cuộn khángTác động của cuộn kháng

Điện kháng tối đaĐiện kháng tối đa

• Nhiệt độ hồ quang cao hơn, • độ ngấu sâu hơn• Giảm văng tóe• Bể hàn tan chảy tốt• Tiết diện hàn phẳng • Mặt mối hàn mịn• Thích hợp khi hàn dày• hàn trên thép không gỉ

•Nhiệt độ hồ quang thấp hơn•Chỉ dùng khi hàn lấp khe hở lớn•Mối hàn mô cao•Nhiều văng tóe•Bể hàn kiểm soát khó•Chỉ nên hàn trên tôn mỏng

Điện kháng tối thiểuĐiện kháng tối thiểu


Các nguyên tố hợp kim dây hànCác nguyên tố hợp kim dây hàn

Carbon Tăng cường độ bền

Manganese Khữ Oxy & Tăng cường độ bền

Molybdenum

Nickel

Cải thiện độ cứng, độ bền , mịn hạt

Tăng cường độ dai & chống ăn mòn

Silicon Khữ oxy , Tăng cường chảy loãng


Phân cấp dây hàn Phân cấp dây hàn Cơ tính mối hànCơ tính mối hàn

Ký hiệuAWS

Độ bền kéopsi Mpa

Giới hạn chảypsi Mpa

Độ dai thữ va CVNkhi có yêu cầu

không yêu cầu

theo thỏa thuận riêng

theo thỏa thuận riêng

không yêu cầukhông công bố


Ký hiệu dây hànKý hiệu dây hàn

Ký hiệuđộ hòa tan

hydro (max)

Ký hiệuđộ hòa tan

hydro (max)trong mối hàn (DVM)

Yêu cầu khí bảo vệ

M = Khí trộn M = Khí trộn Argon + 20 -:- 25% CO2Argon + 20 -:- 25% CO2

C = Khí CO2 100% C = Khí CO2 100% Hoặc dây có thuốc tự bảo vệHoặc dây có thuốc tự bảo vệ


Thành phần hóa học dây hànThành phần hóa học dây hàn


Qui tắc xác định thông số hànQui tắc xác định thông số hàn

Qui tắc xác định dòng điện & tốc độ cấp dây hàn:Dòng điện : Chi tiết dày 3.2 dòng hàn tốt nhất là 125 A ==> ~ 40A / mm bề dày đắp

Cở dây In / A

0.6 3.5

0.8 2.0

1.0 1.6

1.2 1.0


Ví dụ tính toán:Dây Ф1.2 Theo sơ đồ ta có thể tính được định mức A / ipm =(200-125)/100 = 0.75 A / ipm.Theo qui tắc điện áp qui chuẩn của nguồn hàn thì.Uh = 14V + 0.05IhVới khí bảo vệ là CO2 thì Usc : 17 -:- 22V , Do đó Ih = (22-14)/0.05 = 160 AKết qủa thông số hàn:Uh = 22VIh = 160 A WFS = 160 / 7.5 = 213 ipm


Tính toán tốc độ đắp:Dây Ф1.2 Theo sơ đồ ta có thể tính được định mức g / ipm =(2.5-1.5)/(60*100) = 0.167 g / ipm.Với hiệu suất đắp 93 -:-98% thì lượng kim loại đắp được trong 1 phút sẽ là :.g/min = (0.93-:-0.98) X 213 X 0.167 = (33.08 -:-34.86)Tốc độ đắp trung bình ~34 g/minVới mối hàn góc tiết diện hàn sẽ là: axa với a là bề dày mối hàn. chọn a = 1cm thì vận tốc hàn sẽ là :Vh = 34 / 78 = 0.436 cm/cm2Do vậy nếu mối hàn dày 5mm = 0,5 cm → tiết diện mối hàn = 0.25 cm2 nên tốc độ hàn sẽ là: Vh = 0.436/0.25 = 1.74 cm/minKết qủa thời gian hàn 100cm sẽ là:Th = 100/1.74 ~ 57 min.Năng lượng hàn (k=0.8):E=0.8*(22*160)/(6*1.74)= 2.7 KJ/s


Các khuyết tật thường gặp khi Các khuyết tật thường gặp khi hàn MIG-MAGhàn MIG-MAG

Hầu hết các khiếm khuyết hàn mắc phải khi hàn MIG MAG có nguyên nhân là kỹ năng hàn yếu kém hoặc hiệu chỉnh thiết bị không đúng.

Ống tiếp điện mòn là một trong những nguyên nhân quan trọng nhất

Mạch hàn có các điểm nối tiếp xúc tồi là nguyên nhân thứ hai

Ngậm xỉ silica (khi hàn thép) do công tác vệ sinh giữa các lớp hàn kém

Thiếu chảy

Bọt khí do khí hàn và vệ sinh mối hàn hoặc hàn trong môi trường có nhiều gió.

Các khiếm khuyết liên quan đến quá trình đông rắn mối hàn (nứt, ống bọng, ống đuôi lữa ...) đặc biệt khi hàn các mối hàn rãnh hẹp.

Tài liệu huấn luyện CHUANNGHIEP TRAINING & ENGINEERING SERVICES Co.

Th.S Trần Ngọc Dân

59 Of 59

CẢM ƠN CHÚC CÁC BẠN THÀNH CÔNG

gas metal arc welding gmaw - hcmut.edu.vndantn/cnh/gmaw-handout.pdf · tài liệu huấn luyện...

Documents