Phương pháp hàn que Shielded Metal Arc Welding (SMAW)dantn/CNH/smaw.pdf · Ion hóa - Chất kế dính thuốc hàn (là nước thủy tinh gốc Natri hoặc Kali) có đặc

Tài liệu huấn luyện CHUANNGHIEP TRAINING & ENGINEERING SERVICES Co.

Th.S Trần Ngọc Dân

16 Of 238

Phương pháp hàn quePhương pháp hàn queShielded Metal Arc Welding (SMAW)Shielded Metal Arc Welding (SMAW)

Mô tảMô tả

Phương pháp dùng năng lượng nhiệt tạo ra bởi hồ quang hànhồ quang hàn cháy giữa điện cực có điện cực có thuốc bọcthuốc bọc và bề mặt chi tiết hàn. Vũng chảy được hình thành từ một phần kim loại nền và kim loại đắp sẽ đông rắn để tạo nên mối hàn.

Định danh:

Việt Nam : Hàn que / hàn hồ quang thủ công / hàn điện.

AWS : SMAW / MMA / Stick Welding

EN : 111

Đặc điểm:

Quá trình được thực hiện thủ công --> Yêu cầu kỹ năng thợ hàn cao

Đơn giàn , cơ động và đa năng

Hàn được trên hầu hết các kim loại

Quá trình luyện kim mối hàn được thực hiện qua các nguyên tố bổ sung từ thuốc hàn nên rát hiệu quả trong công tác hàn đắp phục hồi, và hàn đắp bề mặt.



17 Of 238



18 Of 238

Đặc điểm

Thuốc bọc que hàn có tác động quan yếu đến chất lượng hàn:

Tạo ra khí quyển bảo vệ vũng chảy

Duy trì quá trình cháy ổn định của hồ quang hàn

Cung cấp các nguyên tố hợp kim hóa mối hàn

Che phủ bảo vệ và giúp bể hàn đông rắn với tốc độ nguội thích hợp.

Nguồn điện hàn có thể là nguồn AC hoặc DC với đặc tính CC - dòng không đổi.

Hầu hết các loại thép carbon và thép hợp kim thấp đều dùng cùng một loại lỏi que, song, tùy loại thuốc bọc mà cơ tính và đặc điểm quá trình hàn sẽ khác nhau.



19 Of 238

Vai trò của thuốc bọc que hànVai trò của thuốc bọc que hàn

Thuốc bọc que hàn có các chức năng sau:

Bảo vệBảo vệ - tạo ra khí (CO2) và xỉ che phủ vũng chảy và các giọt kim loại chuyển dịch.

Khữ oxýtKhữ oxýt - Xỉ hàn có tác dụng khữ oxýt thông qua quá trình oxy hóa - khữ, nhờ đó kim loại mối hàn được tinh luyện.

Hợp kim hóaHợp kim hóa - Các thanh phần ferro kim loại có trong thuốc hàn sẽ hợp kim hóa nâng cao cơ tính và ngăn ngừa các tác động bất lợi khi kim loại vùng hàn được nung nóng và đông rắn khi nguội.

Ion hóaIon hóa - Chất kế dính thuốc hàn (là nước thủy tinh gốc Natri hoặc Kali) có đặc tính ion hóa tốt làm tăng độ dẫn điện và duy trì quá trình cháy ổn định của hồ quang hàn.

Cách nhiệtCách nhiệt - Xỉ hàn sau khi đông rắn sẽ che phủ mối hàn và tác động như một lớp ủ nhiệt giúp kiểm soát tốc độ đông rắn và làm nguội của mối hàn.



20 Of 238

Đặc điểm các nhóm que hàn

Loại cellulosic cellulose 40rutile TiO2 20quartz SiO2 25Fe - Mn 15Nước thủy tinh potassiumHầu như không có xỉGiọt chuyển dịch trung bình Độ dai mối hàn tốt

Loại acid magnetite Fe3O4 50 quartz SiO2 20 calcite CaCO3 10 Fe - Mn 20Nước thủy tinh potassiumXỉ đông rắn chậmGiọt chuyển dịch mịn Độ dai mối hàn trung bình

Loại rutilerutile TiO2 45magnetite Fe3O4 10quartz SiO2 20calcite CaCO3 10Fe - Mn 15Nước thủy tinh potassiumXỉ đông rắn trung bìnhGiọt chuyển dịch mịn /trung bình Độ dai mối hàn tốt

Loại basic fluorspar CaF 2 45 calcite CaCO3 40 quartz SiO2 10 Fe - Mn 5 Nước thủy tinh potassium Xỉ đông rắn nhanh Giọt chuyển dịch trung bình / thô Độ dai mối hàn rất tốt



21 Of 238

Đặc trưng công nghệLoại queKý hiệu

CellulosicC

AcidA

RutileR

BasicB

Dòng điệnCực tính

AC DCEP

ACDCEP

ACDCEN / DCEP

AC > 70 VoltDCEP

Khả năng hàn với khe hở rộng Rất tốt Trung bình Tốt Tốt

Tư thế có thể hàn

PG,(PA,PB, PC,PE,PF)

PA,PB,PC, PE,PF,PG

PA,PB,PC, PE,PF,(PG)

PA,PB,PC, PE,PF,PG

Độ nhạynứt nguội Thấp Cao Thấp Rất thấp

Cảm quanmối hàn Trung bình Tốt Tốt Trung bình

Bong xỉ Tốt rất tốt rất tốt trung bình

Đặc trưngNhiều khóiVăng tóe caoÍt xỉ

Tốc độ cháy nhanhỨng dụng đa năngGiá thành rẽ

Tốc độ cháy chậmGiảm hydro



22 Of 238

Đặc tả kỹ thuật que hàn theo AWS

Loại que hàn Đặc tả kỹ thuật theo AWS

Thép carbon A 5.1

Thép hợp kim thấp A 5.5

Thép chống ăn mòn A 5.4

Gang A 5.15

Nhôm và hợp kim nhôm A 5.3

Đồng và hợp kim đồng A 5.6

Nickel và hợp kim nickel A 5.11

Hàn đắp A 5.13 đến A 5.21



23 Of 238

Đọc ký hiệu que hàn

Hai chữ số đầu tiên chỉ độ bền kéo của mối hàn

70 = 70 ksi = 70.000 psi = 490 N/mm2

Chữ số thứ 3chỉ tư thế hàn

1: mọi tư thế (PG)2: PA (1G)và PB(2F)

4: PG (3G/3F hàn tuột)

Chữ số thứ 4chỉ loại thuốc bọc

Dòng điện và Cực tính thích hợp

Chỉ áp dụng với Chữ số thứ 3&4 là

(24), (16) , (18)Độ dai va đậpđược nân cao

27J -460C

Nồng độ hydro

chứa trong mối hàn4, 8, 16

mml/100g

Thuốc hàn kháng ẩmCho phép hàn

không sấy(dưới 8h sau khi mở bao)



24 Of 238

Qui tắcký hiệuAWS



25 Of 238

Que hàn thép hợp kim thấp E 8018 - B1



26 Of 238

Phân nhóm que hàn F No.F1F1 EXX20, EXX24, EXX27 - Nhóm que ACID EXX20, EXX24, EXX27 - Nhóm que ACID

F2F2 EXXX2, EXXX3, EXXX4 - Nhóm Rutile & quặng sắt)EXXX2, EXXX3, EXXX4 - Nhóm Rutile & quặng sắt)

F3F3 EXX10, EXXX1 - Nhóm CellulosicEXX10, EXXX1 - Nhóm Cellulosic

F4F4 EXXX5, EXXX6, EXXX8 - Nhóm Low – hydrogen (Basic)EXXX5, EXXX6, EXXX8 - Nhóm Low – hydrogen (Basic)

Sấy que hàn :Nhóm ACID (F1) : nhiệt độ sấy 1100C – 1200C thời gian 1HNhóm Rutile (F2): chỉ sấy khi quá ẩm nhiệt độ < 800C thời gian 1 đến 2HNhóm Cellulosic (F3): Bao bì hút chân không , không sấy.Nhóm Basic (F4) : nhiệt độ sấy 2500c – 3000c thời gian 2 đến 3 H. Bảo quản ở 500C



27 Of 238

Thiết bị SMAW



28 Of 238

OCV & đặc tính VI của máy hànUhàn = 20 + 0.04 Ihàn

theo G. Ayrton

Kinh nghiệm tính toán thông số hàn:

a = 15 -:- 20Vb = 15.7 V / cmbỏ qua số hạng cuối khi đó:Uh = 20 + 15.7LhVí dụ:Ф 3.2 thì Lh = 3.2 mmUh = 20 + 15.7x0.32 = 25 VIh = 5V/0.04 = 125 A



29 Of 238

Cực tính hànCực tính:DCEN : 30% nhiệt đốt chảy que hàn , 70% đốt nóng mép hànDCEP : 70% nhiệt đốt chảy que hàn + hiệu ứng tẩy sạch của hồ quang



30 Of 238

Tính hàn

Tham khảo



31 Of 238

Tính hàn● Tính hàn = Khả năng thực hiện thành công mối hàn dễ hay

khó● Mối hàn

– không nứt

– bảo đảm cơ tính

– khiếm khuyết hàn tối thiểu

● Các nhân tố ảnh hưởng đến tính hàn– Cấu hình mối nối hàn

– Thành phần hóa học vật liệu nền

– Khả năng tiếp cận (vệ sinh / quan sát / sửa chữa)

–



32 Of 238

Ưu điểm của SMAW

● Là phương pháp được áp dụng rộng rãi● Tay nghề thợ hàn có vai trò quyết định● Thiết bị và vật liệu hàn giá thành rẽ.● Đa dụng - que hàn đa dạng đáp ứng được các yêu cầu từ đơn

giản đến phức tạp.● Cơ động, ít phụ thuộc vào thời tiết, dễ triển khai trên công trường.● Chất lượng khá tùy thuộc vào:

– Công tác chuẩn bị mép hàn

– Tay nghề và sự tuân thủ qui trình của thợ hàn



33 Of 238

Ưu điểm của SMAW

● Là phương pháp được áp dụng rộng rãi● Tay nghề thợ hàn có vai trò quyết định● Thiết bị và vật liệu hàn giá thành rẽ.● Đa dụng - que hàn đa dạng đáp ứng được các yêu cầu từ đơn

giản đến phức tạp.● Cơ động, ít phụ thuộc vào thời tiết, dễ triển khai trên công trường.● Chất lượng khá tùy thuộc vào:

– Công tác chuẩn bị mép hàn

– Tay nghề và sự tuân thủ qui trình của thợ hàn



34 Of 238

Nhược điểm SMAW

● Yêu cầu thợ hàn phải được huấn luyện và sát hạch kỹ năng hàn thường xuyên.

● Năng suất đắp thấp.● Khả năng mắc phải khiếm khuyết hàn khá cao● Hiệu suất hàn thấp (thay que / gõ xỉ / vệ sinh

mối hàn (thường không quá 40%)

Documents

Phương pháp hàn que Shielded Metal Arc Welding (SMAW)dantn/CNH/smaw.pdf · Ion hóa - Chất kế dính thuốc hàn (là nước thủy tinh gốc Natri hoặc Kali) có đặc