Cấu tạo và phân loại que hàn bọc thuốc
Điện cực hàn bọc thuốc hầu hết sử dụng trong hàn bằng tay, chiếm 40% trọng lượng kim loại trong quá trình hàn hồ quang.
Cấu tạo một que hàn: Que hàn bọc thuốc gồm một lõi kim loại có bọc một lớp thuốc đồng tâm.Điện cực hàn bọc thuốc hầu hết sử dụng trong hàn bằng tay, chiếm 40% trọng lượng kim loại trong quá trình hàn hồ quang.
Vai trò của lớp vỏ bọc:
Vai trò về điện
- Lớp bọc chứa các chất để dễ mồi và ổn định hồ quang (muối kali, Natri, oxit kim loại, vv…)
- Tăng trạng thái ion hóa chất khí giữa anot và catot.
- Vai trò này đặc biệt quang trọng nếu hồ quang được cung cấp bằng dòng điện xoay chiều.
- Nó xác định điện áp mồi và bảo đảm duy trì hò quang, tạo ra các phân tử ion.
- Loại chất bọc phụ thuộc vào điện áp mồi que hàn.
- Việc chảy chậm lớp vỏ bọc ngoài que hàn tạo nên một miệng phểu hướng kim loại nóng chảy vào vũng hàn.
- Việc cháy tạo ra khí bảo vệ vùng hàn, đầu điện cực khỏi sự oxy hóa của môi trường chung quanh.
- Đôi khi cho phép chạm vào chi tiết mà co phép không dính (tự động, bằng tay).
- Tạo nên trên bề mặt hàn một lớp xỉ, nó tạo xỉ các oxit và đảm bảo trao đổi với kim loại nóng chảy.
- Nó tạo ra xung quanh một lớp khí bảo vệ (O2, N2, vv..)
- Nó bù phần tổn hao Si và Man gan (do cháy hoặc bay hơi) không tránh được và bổ sung các nguyên tố Crôm, Niken.
- Nhờ bột sắt hoặc bột kim loại trong lớp áo, ta nhận được các que hà có hiệu suất cao.
- Có khả năng bổ sung các nguyên tố tổng hợp nhận được từ lõi thép không hợp kim một lớp hợp kim mạnh.
Có nhiều loại lớp bọc, chúng được nhận dạng bằng ký hiệu que hàn
RUTILE – Ký hiệu R
KIỀM - Ký hiệu B
XENLULO – Ký hiệu C
OXIT – Ký hiệu O
AXIT – Ký hiệu A
CÁC LOẠI KHÁC – Ký hiệu S
- Lớp bọc R
Que hàn này cho phép hàn ở mọi vị trí. Nhận được mối hàn đẹp có cơ tính tốt. Sử dụng dòng một chiều hoặc xoay chiều có ưu điểm là hồ quang rất ổn định và điện áp mồi tương đối thấp, ngay cả với dòng xoay chiều.
- Lớp bọc Kiềm – B
Các que hàn này tạo nên một lượng xỉ vừa phải, có màu nâu, nâu đậm hay mờ. kim loại rất bền chịu nứt khi nóng và lạnh thích hợp với thép dày và các cấu trúc giòn cũng như thép hợp kim yếu có hàm lượng cacbon và lưu huỳnh lớn hơn hàm lượng của thép mềm hàn tốt. Có thể hàn ở mọi vị trí hàn thẳng đứng ngược.
Lớp bọc hút ẩm do vậy que hàn cần phải được sấy trước khi sử dụng theo chỉ dẫn của nhà sản xuất. trong điều kiện này kim loại có hàm lượng hidro thấp làm giảm nguy cơ nứt mối hàn và bọt khí.
Đó là các que hàn có lượng hidro thấp: H2 < 5cm3/100 gam kim loại hoặc
H2<10cm3/100 gam kim loại
Que hàn này thích hợp với hàn điện mọt chiều và xoay chiều. Hồ quang ít ổn định hơn loại que hàn khác. (Điện áp mồi khoảng giữa 60 – 90V).
- Lớp bọc XENLULO –C
Lớp bọc này tạo nên hồ quang mạnh, thâm nhập nhanh và tốc độ chảy nhanh. Đặc tính cơ của kim loại tốt. Một lượng lớn chất cháy trong vỏ bọc tạo nên lớp xỉ ít. Thường được sử dụng đề hàn nghiêng (hàn ống dầu và ống dẫn khí). Khi chảy tạo nên nhiều khói. Làm việc với dòng một chiều hoặc xoay chiều với điện áp mồi trên 70V.
- Vỏ bọc oxit, axit, đặc biệt.
Vỏ bọc này chủ yếu chứa oxit sắt, có hoặc không có mangan. Xỉ dày, chắc và thường được tách ra. Que hàn này thâm nhập yếu và lớp hàn chảy đẹp. thường được sử dụng khi hàn phẳng.
Lớp bọc Axit:
Lớp bọc này chứa oxit sắt hoặc oxit mangan cũng như có một tỉ lệ sắt mangan tương đối cao hoặc chất khử oxi. Xỉ có cấu trúc cơ dạng tổ ong và tách dễ dàng. Tốc độ nóng chảy cao, thâm nhập tốt, đặc biệt thích hợp với hàn phẳng nhưng cũng thích hợp cho các vị trí khác. Hoạt động với dòng một chiều hoặc xoay chiều, có điện áp mồi cỡ 50V.
Lớp bọc đặc biệt:
Ký hiệu S cho phép ký hiệu các loại que hàn khác không nằm trong các loại đã nêu
Hình dáng vỏ bọc: Có các loại vỏ bọc như: Mịn, hơi dày, dày, rất dày, hiệu suất cao.
Que hàn được lựa chọn chủ yếu theo các yếu tố sau:
- Vật liệu kim loại nền (chủng kim loại cơ sở).
- Vị trí cần hàn.
- Xác định ứng suất phải chịu đựng.
- Hình dạng mối nối.
- Hình dáng, sự chuẩn bị về hình học (vát mép), các chi tiết đã cũ hoặc lựa chọn que hàn phụ thuộc vào yêu cầu sử dụng.
Que hàn và thuốc bọc que hàn
I. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI QUE HÀNĐể hàn hồ quang tay, người ta dùng điện cực nóng chảy và điện cực không nóng chảy.
1.Que hàn nóng chảy là những dây kim loại thẳng cắt thành từng đoạn có chiều dài từ 250mm-450mm): những đoạn này gọi là lõi que hàn. Bao một lớp hỗn hợp các khoáng chất lên bề mặt lõi que hàn thì được gọi là que àhn có thuốc bọc, còn không có thì gọi là que hàn trần. Hàn bằng que hàn trần chất lượng mối hàn kém, nên hiện nay người ta không dùng.
Nhờ có que hàn mà duy trì được quá trình hồ quang cháy, cũng như quá trình hồ quang cháy , cũng như quá trình hình thành mối hàn.
Những yêu cầu đối với que hàn để hàn hồ quang là:
a. Que hàn cần phải đảm bảo được cơ tính của mối hàn
b. Đảm bảo được thành phần hoá học cần thiết cho mối hàn.
c. Cần phải có tính công nghệ tốt, tức là:
- Dễ gây hồ quàn và hồ quang cháy ổn định.
- Nóng chảy đều, không vón cục gây khó khăn cho công việc hàn.
- Có khả năng hàn trong bất kỳ vị trí không gian nào.
- Nhận đựoc mối hàn không rõ, không nứt nẻ.
- Tỷ trọng của kim loại lỏng phải lớn hơn để xỉ dễ nổi và phủ lên mối hàn: đồng thời phải dễ tách xỉ ra khỏi mối hàn, không được bắn tung toé kim loại và xỉ lỏng ra khỏi mối hàn. d. Cần phải đảm bảo được năng suất hàn cao, năng suất này đặc trưng bởi hệ số đắp.
e. Yêu cầu giá thành chế tạo rẻ.
g. Không có tác hại đến người công nhân khi hàn
Chiều dài que hàn từ (250-450mm) phụ thuộc vào đường kính, thành phần kim loại và thuốc bọc. Nếu giảm đường kính que hàn mà tăng chiều dài thì tăng điện trở và sẽ tăng hiện tượng nung nóng que hàn khi làm việc, tạo điều kiện nóng chảy nhanh, nhưng gây ra hiện tượng bắng tung toé và hình thành mối hàn không tốt. Còn nếu chiều dài que hàn ngắn thì lãng phí kim loại (do đầu thừa không hàn). Bởi vậy ứng với một đường kính thì phải có một chiều dài thích hợp. Đường kính que hàn phụ thuộc vào chiều dày vật hàn và có kích thước từ (1-12mm), thường hay sử dụng loại que hàn có đường kính từ (1-6mm), còn lớn hơn 6mm thì ít sử dụng cấu tạo que hàn có thuốc bọc. Ở đây chúng ta dựa vào vật liệu chế tạo que hàn có thể chia làm ba nhóm chính như sau:
Que hàn chế tạo bằng thép cacbon. Lõi que hàn loại này có 5 nhãn hiệu là: CB.08, CB.08A, CB.10A, CB10 2 chữa số Cb chỉ lõi que hàn, con số chỉ thành phần cacbon; Chữ A ở cuối biểu thị tính dẻo và độ dài và chậm cao của mối hàn; còn các chữ khác biểu thị các nguyên tố hợp kim.
Các lõi này dùng để chế tạo que hàn có thuốc bọc như loại E-42, E-50, E-46… hoặc ONM-5YOHN 13/45 OMA-2…
Que hàn chế tạo bằng thép hợp kim, lõi que hàn gồm 23 nhãn hiệu là: CXB-10T, CMT.CB-13X2MT, CB-18XT , CA…
Que hàn chế tạo bằng thép hợp kim cao, lõi que hàn gồm 28 nhãn hiệu là: CB10X1BMØH, CB-13X25T, CB-04K19H9, CB60X15H35B3….. loại que hàn này thành phần hợp kim rất cao.
2. Que hàn khống nóngc hảy. Chế tạo bằng volfram, thanh hoặc grafit. Trong quá trình hàn những điện cực này không nóng chảy mà chỉ mòn dần. Điện cực volfram ( có đường kính từ 1-5mm). Thường người ta còn cho thêm 1.5-2% oxit tori để duy trì hình dáng phần cuối của điện cực khi hàn . Điện cực than và granfit (đường kính từ 6-12mm dài 250mm) ở cuối của nó thường tiện vát một góc côn 70o.
II. THUỐC BỌC QUE HÀN THÉP
1. Yêu cầu đối với thuốc bọc que hàn thép.
a. Thuốc bọc phải có tính ổn định và ion hoá tốt để đảm bảo hồ quang cháy ổn định trong quá trình àhn. Ví dụ như các nguyên tố của nhóm kim loại kiềm
b. Bảo vệ cho mối hàn không tác dụng với oxy và nitơ của môi trường. Do đó trong quá trình hàn thuốc bọc phải sinh khí bảo vệ, chất hữu cơ như tinh bột, xenlulô,.. chất khoáng như manhêzit, đá cẩm thach, .. có tác dụng này.
c. Khẳ năng tạo xỉ là nhiệm vụ cơ bản của thuốc bọc xỉ loãng đều và phủ lên bề mặt kim loại mối hàn để bảo vệ không cho không khí xâm nhập vào mối hàn và tạo điều kiênh mối hàn nguội chậm tốt. Ví dụ như quặng măng-gan, hêmatit, xỉ phải dễ tróc để dễ lấy ra khỏi mối hàn sau khi hàn.
d. Thành phần thuốc phải có những nguyên tố khử oxit trong quá trình hàn, ví dụ như các fero hợp kim ái lực mạnh với oxy và những chất khác để khử các oxit khỏi kim loại vũng hàn tạo thành xỉ, đồng thời phải bảo vệ lõi không bị oxy hoá.
e. Chứa những vật liệu đẻ làm nhiệm vụ hợp kim hoá mối hàn, tăng độ bền của mối hàn, ví dụ như fero hợp kim (đôi khi còn dùng cả kim loại nguyên chất).
g. Trong vật liệu thuốc hàn phải có những chất dính kết để đảm bảo độ bền cần thiết khi bọc vào que hàn, ví dụ như nước thuỷ tinh.
h. Nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp thuốc bọc phải lớn hơn nhiệt độ nóng chảy của lõi que để thuốc bọc tạo thành hình phễu hướng kim loại que nóng chảy đi vào vũng hàn trước không cho xỉ lẫn lộn vào sinh rỗ xỉ.
Tất cả những vật liệu dùng để chế tạo thuốc bọc que hàn cần phải thảo mãn ngững điều kiện trên. Thuốc bọc que hàn chia làm 4 nhóm: P,Ø, T và O. Những que hàn thuộc nhóm thuốc bọc P, T dùng để hàn thép cacbon thấp bằng dòng điện một chiều và xoay chiều, hiện nay sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Nhóm Ø để làm những que hàn dùng khi hàn kết cấu bằng thép cácbon và thép hợp kim thấp có độ dai và tính dẻo cao bằng dòng điện xoay chiều và một chiều (đặc biệt loại que 42A, 50A, 85- và 100 dùng dòng điện một chiều mắc nghịch là tốt nhất) Còn nhóm O dùng làm các que hàn để hàn các kết cấu tấm mỏng và hàn các mối hàn trong không gian thuận lợi hơn trừ mối hàn sấp.
Tin tức khác
- DÂY HÀN LÕI THUỐC TỰ BẢO VỆ VÀ KHÔNG TỰ BẢO VỆ (26-11-2022)
- PHÂN LOẠI PHƯƠNG PHÁP HÀN (11-10-2019)
- VAI TRÒ CỦA ROBOT VỚI NGÀNH HÀN CỦA VIỆT NAM TRONG THỜI KỲ HỘI NHẬP NỀN CÔNG NGHIỆP 4.0 (20-12-2018)
- CÔNG NGHỆ HÀN SAW (29-09-2018)
- MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KH & KT HÀN (09-08-2018)
- Thuật ngữ mối hàn (09-08-2018)
