Tài liệu về hàn TIG

Cấu tạo mỏ hàn TIG

Chức năng của mỏ hàn TIG là dẫn dòng điện và khí trơ vào vùng hàn. Các mỏ hàn TIG bằng tay và mỏ hàn TIG tự động có cấu tạo tương tự nhau, mỏ hàn TIG bằng tay có cán cầm với các nút điều khiển, còn mỏ hàn tự động không có cán, được thiết kế để kẹp chặt vào giá hàn.

Cấu tạo:

1. Cap: Chuôi hàn TIG chống thoát khí bảo vệ và cố định kim hàn.

2. Collet: Kẹp kim cấu tạo bằng đồng, giữ điện cực khớp theo cỡ, khi văn chặt chuôi hàn sẽ cố định kẹp kim, giúp giữ chặt điện cực.

3. Gas orifice: Đường dẫn khí cho phép thoát khí ra ngoài.

4. Gas nozzle: Chụp khí định hướng dòng khí lên vũng hàn phân thành hai loại tùy theo cường độ hàn một loại cấu tạo bằng sứ cho việc hàn TIG cường độ nhỏ, một loại cấu tạo bằng đồng có làm mát bằng nước khi thực hiện hàn TIG với cường độ cao dòng lớn.

5. Hoses: Các ống chất dẻo kết nối với tay cầm súng hàn cung cấp khí, nước, và chứa cáp điện nối với mỏ súng hàn.

{metacanonical:http://www.congnghehan.vn/han-tig/cau-tao-mo-han-tig}

Chuẩn bị và sử dụng kim hàn TIG

Chuẩn bị kim hàn TIG

Tùy từng loại điện cực, đặc điểm mối hàn mà chuẩn bị điện cực khác nhau. Trước khi hàn mũi đầu kim điện cực được chuẩn bị thành 3 dạng: mũi cầu, mũi nhọn hoặc mũi tù. Mũi cầu thường sử dụng với loại điện cực vonfram nguyên chất ( kiến nghị sử dụng với dòng xoay chiều dạng sóng hình Sin hoặc xung vuông tiêu chuẩn. Tạo ra mũi cầu đơn giản bằng cách thực hiện hàn với dòng xoay chiều sử dụng cường độ phù hợp với đường kính kim hàn mũi cầu sẽ tự động sinh ra trong quá trình hàn. Đường kính của mũi cầu không được vượt quá 1,5 lần đường kính điện cực. Với dạng mũi cầu hồ quang thường không ổn định.

Với đầu mũi nhọn, hoặc tù ( sử dụng với điện cực thuần vonfram, ceri, lanthana và thori ) nên được sử dụng với dòng AC inverter hoặc DC. Để mài điện cực vonfram nên sử dụng đĩa mài chuyên dụng ( để tránh nhiễm bẩn điện cực ) được chế tạo từ borazon hoặc kim cương. Chú ý nếu mài điện cực thori cần phải đảm bảo các biện pháp hút bụi, quản lý bụi mài an toàn.

Cần phải mài điện cực trên đá mài có hạt mịn và mài theo hướng trục. có như vậy để giảm ảnh hưởng của điện cực nên vũng hàn cũng như tạo sự ổn định cho hồ quang.

Chiều cao mài tốt nhất là từ 1.5 đến 3 lần đường kính điện cực.

Khi hàn với dòng hàn càng nhỏ với vật liệu càng mỏng thì phải mài điện cực càng nhọn. Điện cực nhọn cho phép hàn chính xác , hồ quang tập trung giảm vùng ảnh hưởng nhiệt tránh gây hiện tượng cong vênh mối hàn đặc biệt khi hàn trên nhôm. Chú ý không nên sử dụng điện cực nhọn với dòng hàn cao, khi sử dụng với dòng hàn cao đầu mũi điện cực nhanh chóng bị mòn và làm nhiễm bẩn vũng hàn.

Khi hàn với dòng hàn cao hơn nên làm tù mũi điện cực, để làm điều này chúng ta cũng mài nhọn điện cực như trên sau đó mài tù mũi điện cực đến đường kính khoảng 0.2 đến 0.7mm. Đầu điện cực tù sẽ bảo vệ điện cực khỏi bị phá hủy với dòng điện có mật độ quá cao.

Các chú ý khi sử dụng:

* Cần chọn dòng điện thích hợp (kiểu và cường độ) đối với kích cở điện cực được sử dụng. Dòng điện quá cao sẽ làm hư hại đầu điện cực, dòng điện quá thấp sẽ gây ra sự ăn mòn, nhiệt độ thấp và hồ quang không ổn định.
* Đầu điện cực phải được mài hợp lý theo các hướng dẫn của nhà cung cấp để tránh quá nhiệt cho điện cực.
* Điện cực phải được sử dụng và bảo quản cẩn thận tránh nhiểm bẩn.
* Dòng khí bảo vệ phải được duy trì không chỉ trong khi hàn mà còn sau khi ngắt hồ quang cho đến khi nguội điện cực. khi các điện cực đã nguội, đầu điện cực sẽ có dạng sáng bóng, nếu làm nguội không chuẩn, đầu này có thể bị oxy hóa và có mảng màu, nếu không loại bỏ sẽ ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn. Mọi kết nối, cả nước và khí, phải được kiểm tra cẩn thận.
* Phần điện cực ở phía ngoài mỏ hàn trong vùng khí bảo vệ phải được giữ ở mức ngắn nhất, tùy theo ứng dụng và thiết bị, để bảo đảm được bảo vệ tốt bằng khí trơ.
* Cần tránh sự nhiểm bẩn điện cực. Khi sự tiếp xúc giữa điện cực nóng với kim loại nền hoặc que hàn, sự duy trì khí bảo vệ không đủ, sẽ gây ra sự nhiểm bẩn.
* Thiết bị, đặc biệt là đầu phun khí bảo vệ, phải sạch và không dính các vệt hàn. Đầu phun bị bẩn sẽ ành hưởng đến khí bảo vệ, ảnh hưởng đến hồ quang, do đó giảm chất lượng mối hàn.
Phương pháp hàn TIG có thể hàn không dùng que đắp, tùy thuộc vào dạng mối nối và kim loại hàn. Đồng thời khi hàn trên vật liệu mỏng có thể dùng kiểu mối hàn bẻ mí và hàn không que . Cũng có thể áp dụng cách hàn này cho các mối hàn kiểu bẻ gờ (Edge) hoặc các mối hàn góc ngoài.

Lựa chọn kim hàn TIG

Vonfram là kim loại chính để chế tạo điện cực kim hàn TIG. Vonfram được lựa chọn nhờ độ cứng cũng như khả năng chịu được nhiệt độ cao do dòng điện hồ quang gây ra tác động lên điện cực. Vonfram có nhiệt độ nóng chảy (3.410 độ C) cao hơn tất cả các kim loại khác ( không phải hợp kim ) chỉ sau cacbon nếu tính tất cả các nguyên tố hóa học.

Các điện cực không tiêu hao dùng trong hàn TIG có kích cỡ đường kính cũng như độ dài khác nhau chúng cấu tạo từ Vonfram nguyên chất, hoặc hợp kim vonfram với các nguyên tố đất hiếm, hoặc oxit của chúng. Lựa chọn điện cực cho quá trình hàn TIG phụ thuộc vào vật liệu vật hàn, độ dày mối hàn, sử dụng dòng điện xoay chiều hay một chiều. Bài viết này hy vọng sẽ giúp bạn lựa chọn được đúng nhất loại kim hàn phù hợp với mình.

Từ trái qua phải: Cerium, 0.9->1.2%ThO2 Thorium, Lanthanum, Pure Vonfram, 1.8->2.2% ThO2 Thorium, Zirconium

1. Kim hàn thuần Vonfram

Thành phần kim hàn chứa đến 99.5% vonfram. Kim hàn này bị hao mòn nhanh so với tất cả các loại kim hàn hợp kim khác tuy nhiên nó có giá thành rẻ hơn. Kim hàn nhanh bị mòn khi bị nung nóng, cung cấp dòng hồ quang ồn định khi sử dụng dòng điện xoay chiều có đặc tính đường cân bằng hoặc hình sin. Nó đặc biệt tốt với hàn với vật liệu nhôm và magie. Tuy nhiên nó không thường được sử dụng với dòng hàn một chiều.

2. Kim hàn Vonfram với 2% Thori

Kim hàn vonfram có chưa thori oxit chứa tối thiểu 97.3% vonfram và từ 1.7 đến 2.2% thori. Chúng được sử dụng phổ biến nhất trong các loại kim hàn TIG vì tuổi thọ cũng như tính dễ sử dụng của nó. Thori giúp tăng khả năng phát xạ điện tử của điện cực, do đó nó giúp mò hồ quang dễ dàng, cũng như khả năng chịu đựng dòng hồ quang cao. Nó cũng có khả năng cung cấp mối hàn sạch hơn các điện cực khác.

Khác với điện cực Vonfram tinh khiết, các điện cực có thori chỉ được sử dụng với dòng điện xoay chiều khi hàn với vật hàn nhôm mỏng, hoặc các vật liệu có độ dày dưới 0.6 inch.  Tuy nhiên chúng đặc biệt phù hợp với việc hàn sử dụng dòng một chiều điện cực thuận trên các vật liệu thép carbon hoặc thép không gỉ, nickel hoặc các vật hàn titan.

Trong quá trình sản xuất điện cực Thori được phân tán đều trên toàn bộ kim hàn, điều này cho phép điện cực duy trì được đầu nhọn điện cực hàn, điều này là lý tưởng cho hàn các vật hàn mỏng. Tuy nhiên chúng ta cần chú ý Thori là phóng xạ do đó, bạn phải luôn luôn tuân thủ theo các khuyến cáo của nhà sản xuất trong quá trình sử dụng.

3. Kim hàn là hợp kim với Ceri

Kim hàn tig có thể là hợp kim của Vonfram với Ceri trong đó Vonfram chiếm tối thiểu 97.3% và 1.8 đến 2.2 % Ceri. Điện cực này hoạt động tốt nhất với các dòng hàn một chiếu tại chế độ hàn thấp. Nó cũng có thể sử dụng tốt với dòng hàn một chiều hoặc xoay chiều. Với đặc tính bắt đầu hồ quang với cả dòng điện thấp. Điện cực Ceriated trở lên phổ biến đối với các ứng dụng như hàn ống, tấm kim loại mỏng hoặc làm với các bộ phận nhỏ, tinh tế. Giống như điện cực thoriated, nó có thể sử dụng tốt với thép carbon, thép không gỉ, thép niken và titan, do đó nó có thể là điện cực thay thế hoàn hảo cho điện cực thoriated 2%.

Điện cực Ceriated có các khác biệt không đáng kể so với điện cực thoriated. Việc sử dụng điện cực Ceriated với dòng hàn cao không được khuyến khích do nhiệt độ đầu điện cực có thể phá hỏng các ưu điểm của oxit Ceri mang lại.

4. Kim hàn hợp kim với 1.5% Lanthan

Kim hàn TiG với hợp kim vonfram với Lanthan Oxit chứa tối thiểu 97.8% vonfram và từ 1.3% đến 1.7% Lanthan oxit hoặc Lanthan. Điện cực này có khả năng tạo hồ quang tốt, tốc độ hao mòn thấp, chứa rất nhiều ưu điểm giống như điện cực Ceriated. Nó cũng có các đặc tính như điện cực Thoriated mà trong một số trường hợp nó có thể thay thế điện cực này mà không phải thay đổi chương trình hàn.

Điện cực hợp kim Lanthanated là lý tưởng nếu bạn muốn tối ưu khả năng hàn của bạn. Nó có thể làm việc tốt với dòng AC, cũng như DC điện cực thuận, tuy nhiên điện cực có thể bị ảnh hưởng nếu dùng với dòng hàn xoay chiều sóng hình sin. Lathan oxit được phân bố đều trên điện cực kim hàn TIG trong quá trình sản xuất, điều này giúp cho việc duy trì đầu nhọn điện cực, tạo ưu thế tốt khi hàn thép và thép không gỉ với dòng hàn một chiều hoặc dòng hàn xoay chiều với sóng vuông.

Không giống điện cực hợp kim với thori các điện cực hợp kim lathana tương thích với hàn xoay chiều như điện cực hợp kim ceri, nó cho phép hàn hồ quang với điện áp thấp. Đối với diện cực vonfram nguyên chất điện cực hợp kim lanthana có khả năng chịu tăng 50% dòng điện tải.

5. Điện cực với hợp kim zirconi (ZrO2)

Điện cực Vonfram với Zirconi chưa tối thiểu 99.1% vonfram và từ 0.15% đến 0.4% Zirconi. Điện cực này cung cấp hồ quang cực kỳ ổn định và chống lại sự nhiễm bẩn vonfram. Nó có thể hàn với các đặc điểm bằng hoặc hớn so với điện cực hợp kim với thori khi hàn với dòng xoay chiều. Trong mọi trường hợp thì nên sử dụng điện cực này với dòng điện một chiều.

Kết luận

Điện cực kim hàn TIG của vonfram với các kim loại hoặc oxit đất hiếm cung cấp cho kim hàn điện cực các khả năng làm việc tốt với dòng điện xoay chiều cũng như một chiều với hồ quang ổn định, độ hao mòn kim hàn giảm đi, cũng như giảm kích thước kim hàn, cũng như chịu được dòng hàn cao hơn, độ nhiễm bẩn vonfram thấp hơn so với điện cực thuần vonfram.