Hàn hồ quang là gì? Đặc điểm của Hàn hồ quang bạn nên biết!

Hàn hồ quang là gì

Hàn hồ quang là gì? Nhắc đến một số phương pháp hàn thông dụng thì hàn hồ quang điện là phương pháp phổ biến nhất hiện nay để nối, không tháo rời các chi tiết với nhau bằng nguồn nhiệt dùng để hàn là hồ quang điện. Vậy hàn hồ quang tay là gì? Bài viết dưới đây xin gửi bạn một vài thông tin kĩ thuật cũng như ưu và nhược điểm của phương pháp hàn này.

Công nghệ hàn hồ quang

Khái niệm

Hàn hồ quang điện là phương pháp phổ biến nhất hiện nay để nối, không tháo rời các chi tiết với nhau bằng nguồn nhiệt dùng để hàn là hồ quang điện.

Hàn hồ quang tay là gì? Hàn hồ quang tay là hiện tượng chuyển động không ngừng của dòng điện tử trong môi trường đã được ion hóa giữa hai điện cực, hồ quang tạo ra nguồn nhiệt lớn (đạt được 600oC và ánh sáng với tia hồng ngoại, tử ngoại). Hàn điện hồ quang là dùng nhiệt lượng đó để nung cho vật hàn nóng chảy.

Hồ quang tập trung trên một điểm của vật hàn, nhiệt lượng tương đối tập trung, vật hàn dễ dàng nóng chảy tức thì, nhiệt năng này không truyền ra rộng nên sự biến dạng của vật hàn không trầm trọng như hàn khí. Tuy thao tác tương đối khó khăn, nhưng đối với nơi có điện thì khá thuận tiện và rẻ.

Phương pháp này được phát triển rộng rãi trong những năm gần đây và trong tương lai nó còn được áp dụng rộng rãi hơn phương pháp hàn khí.

Hàn hồ quang là gì

Các phương pháp hàn điện hồ quang tay

Có hai phương pháp hàn điện hồ quang: theo loại điện cực được chia thành hai phương pháp là hàn bằng điện cực không chảy (điện cực than, điện cực graphit hoặc vonfram) và phương pháp hàn bằng điện cực kim loại chảy (phương pháp hàn que).

  • Phương pháp hàn bằng điện cực không chảy: điện cực thường dùng là điện cực than. Hàn được tiến hành bằng dòng điện một chiều, điện cực không chảy nối với cực âm, còn vật hàn thì nối với cực dương của máy phát hàn.
  • Phương pháp hàn bằng điện cực kim loại chảy. Phương pháp này dùng rất phổ biến trong các ngành chế tạo máy, xây dựng cũng như trong các công việc sửa chữa.

Hồ quang điện khi hàn kim loại có thể là hồ quang trực tiếp hay gián tiếp. Hồ quang trực tiếp cháy giữa điện cực và vât hàn. Hồ quang gián tiếp cháy giữa hai điện cực than và để gần chi tiết được hàn, kim loại được đốt nóng dưới tác động gián tiếp của hồ quang. Môi trường xung quanh có tác động xấu tới chất lượng của mối hàn.

Để ngăn chặn tác dụng xấu đó, người ta dùng nhiều phương pháp bảo vệ mối hàn khác nhau. Có ba loại hàn hồ quang là hồ quang kín, hồ quang được bảo vệ và hồ quang không được bảo vệ.

  • Hồ quang kín được tạo ra trong nước hay trong chất trợ dung nhằm bảo vệ kim loại khỏi bị ảnh hưởng của môi trường xung quanh tác động đến.
  • Trong thực tế, người ta dùng hồ quang điện hở được bảo vệ khỏi tác động của môi trường xung quanh bằng khí bảo vệ (khí argon, CO2).
  • Đối với những sản phẩm không quang trọng, người ta thường dùng hồ quang hở trong trường hợp khi hàn bằng điện cực than.

Thiết bị và dụng cụ để hàn hồ quang tay

Khi hàn hồ quang có thể dùng dòng điện một chiều hoặc xoay chiều. Ưu điểm của dòng một chiều là hồ quang có tính ổn định cao và có thể đổi cực để điều chỉnh mức độ đốt nóng vật hàn.

Tuy nhiên trong thực tế, người ta thường hàn hồ quang với dòng điện xoay chiều. Ưu điểm của dòng xoay chiều là thiết bị rẻ hơn, nhỏ, gọn nhẹ, cơ động hơn, vận hành cũng đơn giản, hiệu suất cao, tiêu hao điện năng ít hơn so với thiết bị dòng điện một chiều.

Nguồn điện hàn và máy hàn phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

Điện áp không tải Uo phải đủ lớn để gây hồ quang nhưng không gây nguy hiểm khi sử dụng.

  • Với dòng xoay chiều : Uo = 50 – 80V Với dòng một chiều : Uo = 35 – 55V Với các giá trị điện áp không tải trên, khi có tải (hồ quang cháy) điện áp hạ xuống tương ứng 25 – 40V với dòng xoay chiều và 15 – 25V với dòng một chiều.

Điểm a là điểm gây hồ quang và b là điểm hồ quang cháy ổn định. + Cường độ dòng ngắn mạch phải nhỏ nhằm nâng cao tuổi bền cho máy hàn:

  • Inm = (1,3 – 1,4)Ih (11.1)

Ở đây Ih là cường độ dòng điện hàn (A).

  • Điện áp nguồn hàn phải thay đổi nhanh phù hợp với sự thay đổi điện trở hồ quang nhằm ổn định sự cháy của hồ quang. Thông thường nguồn hàn quang hệ giữa U và I (đặc tính ngoài) là ngược nhau. Nghĩa là quan hệ đó có dạng đường cong dốc liên tục.
  • Cường độ dòng điện hàn thay đổi được hai kiểu: vô cấp và phân cấp.
  • Nguồn xoay chiều U và I phải lệch pha nhau (Hình 11.5) tránh cả hai giá trị cùng một lúc đều bằng không để ổn định hồ quang.
  • Thiết bị hàn bảo đảm gọn nhẹ, cấu tạo đơn giản, dể sử dụng, giá thành rẻ.

Hàn hồ quang là gì

Đặc điểm của hàn hồ quang tay hàn que

Một số ưu điểm của hàn hồ quang tay hàn que có thể kể đến như:

  • Có thể hàn mọi nơi trong không gian
  • Hàn có thể được thực hiện ở bất cứ đâu trong không gian.
  • Có thể sử dụng dòng điện một chiều (DC) và dòng điện xoay chiều (AC).
  • Năng suất thấp do độ bền hàn bị hạn chế.
  • Do sự biến động của tốc độ hàn, hình dạng, kích thước và thành phần hóa học của mối hàn không đồng nhất, gây ra sự thay đổi kim loại cơ bản tham gia vào mối hàn.
  • Do tốc độ hàn thấp, chiều rộng của vùng ảnh hưởng nhiệt tương đối lớn
  • Kim loại lớn bắn tung tóe và tác động xỉ.
  • Điều kiện làm việc của thợ hàn rất nguy hiểm (do tiếp xúc với bức xạ, hơi nước, khí độc)
  • Dễ xảy ra sai sót nên chất lượng mối hàn không cao.

Sự hình thành của hàn hồ quang

Giai đoạn 1

Do bề mặt của điện cực và vật hàn không phẳng tuyệt đối nên khi điện cực tiếp xúc với vật hàn sẽ xảy ra hiện tượng đoản mạch (nồng độ dòng điện) tại nơi có tiếp xúc điện thực tế, tạo ra một lượng lớn năng lượng điện. Nhiệt độ cao trong một khoảng thời gian ngắn.

Giai đoạn 2

Kim loại chảy nhanh tại vị trí tiếp xúc và lấp đầy không gian giữa điện cực và phôi.

Giai đoạn 3

Khi nhấc điện cực lên, một lực từ sẽ tác dụng lên cột kim loại nóng chảy, làm giảm tiết diện của nó, dẫn đến mật độ dòng điện tăng lên (hiệu ứng điểm nhúm).

Giai đoạn 4

Kim loại lỏng sẽ sôi và bay hơi nhanh chóng, cột kim loại lỏng sẽ bị phá hủy tạo ra hồ quang.

Khi hồ quang hàn tạo ra phát xạ điện tử ở bề mặt catốt và sự gia tăng đáng kể điện áp dẫn đến tăng phát xạ tổng thể. Độ dẫn của hồ quang cũng tăng lên cho đến khi dòng điện tăng và điện áp giảm đến một giá trị nào đó, dẫn đến sự ổn định của hồ quang.

Cách phân loại hàn hồ quang

Phân loại theo dòng điện hàn

Máy hàn điện dùng điện một chiều

Máy hàn điện dùng điện một chiều là loại máy phát điện một chiều nhưng tính năng của nó không hoàn toàn giống máy phát điện. Vì khi hàn hồ quang thường xảy ra hiện tượng ngắn mạch, cho nên nó phải có bộ phận ngăn ngừa cường độ ngắn mạch quá lớn.

Muốn dễ tạo tia hồ quang thì điện áp gây tia hồ quang phải đủ lớn (80V), sau khi đã có hồ quang xuất hiện thì lập tức điện áp giảm ngay xuống điện áp hàn (15 – 45V). Mặt khác, do tính chất và điều kiện hàn khác nhau (nguyên liệu, chiều dày vật hàn, que hàn to hay nhỏ) nên cùng một điện áp hàn lại cần có những cường độ dòng điện hàn khác nhau, do đó cường độ hàn nên điều chỉnh trong phạm vi thích hợp.

Ưu điểm khi dùng máy hàn điện một chiều so với phương pháp trực tiếp dùng điện một chiều là điện hàn được cung cấp độc lập, không bị hạn chế bởi sự ngừng trệ do những nguyên nhân khác, đồng thời có thể thường xuyên phối hợp với nhu cầu trong công tác hàn.

Có thể thiết loại máy hàn có điện áp thấp và cường độ cao, khi đó sẻ phí tổn trong khi sử dụng, máy móc lại gọn nhẹ, có thể vận chuyển dể dàng (Hình 11.6 – a).

Máy hàn điện dùng điện xoay chiều

Máy hàn điện dùng điện xoay chiều là máy biến áp giảm điện áp của nguồn điện xoay chiều xuống. Loại máy biến áp này cũng phải phù hợp với yêu câu quang hệ cường độ dòng điện và điện áp trong lúc hàn hồ quang, nên cấu tạo của nó cũng khác với máy biến áp thông thường.

Muốn thỏa mãn điều kiện này, máy biến áp phải dùng các phương pháp dưới đây.

  • Điều chỉnh điện áp để điều chỉnh cường độ hàn.
  • Dùng uộn dây cảm ứng để điều chỉnh cường độ hàn.

Hai phương pháp trên tương đối rẻ tiền. Cấu tạo của máy biến áp hàn điện có rất nhiều loại Hiệu suất của máy biến áp hàn (80 – 90%) so với máy hàn điện một chiều (50 – 70%), như vậy hiệu suất máy biến áp hàn tốt hơn, tổn thất không tải chừng 2% cho nên dùng điện xoay chiều tương đối thuận lợi (Hình 11.6 – b,c).

Dụng cụ để hàn hồ quang có những loại chủ yếu sau đây: -Mặt nạ để bảo vệ da và mắt khỏi tác dụng có hại của tia tử ngoại (làm hại da) tia hồng ngoại (làm hại mắt), đồng thời để chắn các tia lửa từ que hàn và vật hàn bắn ra.

  • Găng tay và áo quần được làm bằng da hoặc vải amiang.
  • Tấm chắn màu đen để tránh sự phản xạ quang tuyến gây ảnh hưởng tới sức khỏe của những người ở gần nơi hàn.
  • Thiết bị thông gió.
  • Dây cáp dẫn điện.
  • Kìm hàn để cặp điện cực (que hàn)
  • Đầu cặp nối với vật hàn để tiếp thông dòng điện với vật hàn (tiếp mass).
  • Những phụ tùng khác như thùng đựng que hàn, ghế bàn, bàn chải sắt, đục và dụng cụ gá lắp…

Hàn hồ quang là gì

Khôi Nguyên Effect hy vọng với bài viết về Hàn hồ quang là gì và tính chất của Hàn hồ quang là gì ở trên, mong những chia sẻ giúp ích cho quý bạn đọc hiểu thêm về Hàn hồ quang là gì

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *