Yêu cầu và mục đích:
- Hiểu và nắm được phương pháp hàn giáp mối không ván mép
- Thực hành hàn giáp mối ở tư thế hàn sấp
- Thực hành hàn giáp mối ở tư thế hàn leo
- Thực hành hàn giáp mối ở tư thế hàn leo ngang
Khi đã thuần thục trên vật liệu nhôm, bây giờ bạn có thể chuyển sang hàn nối các tấm nhôm. Mối hàn nối đầu tiên được tiến hành trên kiểu liên kết đơn giản nhất đó là hàn giáp mối không vát mép những mối hàn này có thể thực hiện ở tư thế hàn sấp, hàn leo và hàn ngang. Không nên dùng máy hàn TIG nhôm ở tư thế hàn ngửa.
1. Các thông số thực tế
Khi thực hành ở các tư thế khác nhau, có các yếu tố có thể áp dụng cho cả 3 tư thế hàn trên. Những thông số sau đây là không đổi cho các mối máy hàn TIG đơn giản:
a.Nên sử dụng những tấm nhôm có kích thước khoảng 51 mm×102 mm với chiều dày là 2,4 mm.
b.Những tấm này cần phải được vệ sinh bằng bàn chải sắt kể từ cạnh sẽ hàn vào ít nhất là 19 mm.
c.Sử dụng điện cực Zirconi-vonfram đường kính 3,2 mm.
d.Sửu dụng kim loại phụ là các thanh hợp kim nhôm tương tự giống với kim loại mối hàn và có đường kính tầm 3,2 mm.
e.Mỏ hàn cần phải có đường kính 9.5 mm.
f.Tầm với của điện cực khoảng từ 3,2 mm tính từ miệng mỏ hàn.
g.Máy hàn phải đặt ở chế độ dòng AC bổ sung cao tần với dòng điện là 120A.
h.Sử dụng khí bảo vệ là khí Argon lưu lượng 16csh.
i.Các mối hàn đính cần phải cách đầu đường hàn ít nhất từ 6,4 mm – 12,7 mm. Điều này giúp cho người thợ không phải làm nóng chảy lại mối hàn đính khi mồi hồ quang.
Có thể dùng những thông số trên để hàn các mối giáp mối không vát mép trên cả 3 tư thế hàn đã nêu.
2. Mối hàn giáp mối với tư thế hàn sấp
Với mối hàn này, nên đặt khe hở hàn rộng bằng chiều dày của tấm. Khi đó có thể phải hàn đính để tránh biến dạng ngang.
a.Qui trình hàn
Điều chỉnh may han TIG như khi thực hiện hàn vật liệu nhôm để mỏ hàn thẳng đứng trên vật hàn (nhưng vẫn thấy được vũng hàn) rồi dây hồ quang. Khi hàn bạn nên nghiêng mỏ hàn khoảng 150°, điều này cải thiện quá trình thấm ướt và giúp làm sạch lớp oxit của hồ quang hàn. Nếu nghiêng mỏ hàn quá 150°, mối hàn sẽ không đủ lưu lượng khí bảo vệ. Khi hồ quang đã được hình thành, lúc này có thể lặp đi lặp lại các thao tác này dọc theo đường hàn: nung chảy vũng hàn, dịch chuyển điện cực ra phía sau, tiếp đó nhúng que hàn vào vũng kim loại nóng chảy. Khi kết thúc mối hàn, thợ hàn tiến hành ngắt hồ quang theo phương pháp đã trình bày ở trên.
Những mối hàn giáp mối không vát mép sẽ có độ ngấu tốt khi độ dày nhỏ hơn 3,2 mm. Độ ngấu của mối hàn khi vượt quá độ dày kim loại cơ bản gọi là quá ngấu. Chân mối hàn phải nhẵn, không được có kim loại chảy cục. Một mối hàn ở tư thế hàn sấp được xem là tốt khi chiều dày từ chân tới đỉnh mối hàn gấp 2 lần chiều dày cảu kim loại cơ bản.
Một số mối hàn có độ dày kim loại cơ bản nhỏ hơn 3,2 mm chỉ hàn 1 phía. Với độ dày lớn hơn 2 mm cần phải để khe hở hàn. Có thể hàn nhôm có độ dày từ 4,8 – 6,4 mm mà không cần tới đệm lót, bạn có thể không vát mép hoặc vát mép chữ V đơn. Khi hàn những tấm vật liệu với độ dày khác nhau phải tuân thủ theo qui định kĩ thuật của nhà sản xuất. Bảng 2 phần phụ lục đưa ra một số thông số khi hàn ở tư thế hàn ngang, những chi tiết như kiểu mối nối, khe hở hàn, số lớp hàn được biểu diễn thông qua các ký hiệu theo AWS.
3. Mối hàn giáp mối tư thế hàn leo
Sau khi bạn đã thành thục ở tư thế hàn sấp, chuyển sang tư thế hàn leo sẽ gặp phải một ít khó khăn. Các mối hàn ở tư thế này chủ yếu bao gồm độ dày dày từ 1,2 – 9,5 mm.
Bước đầu tiên cần làm là tiến hành vệ sinh đường hàn, tiếp đó là hàn đính rồi dùng đồ gá để đặt mẫu hàn vào vị trí đứng. Ở tư thế hàn này không cần dùng đến đệm lót. Theo qui định kỹ thuật, mối hàn không được vát mép, khe hở hàn khoảng tầm 0,8 mm và chỉ được hàn một lớp.Sử dụng hàn TIG ở tư thế này thường hàn từ phía dưới lên để độ ngấu và độ thấu tốt. Đôi khi người ta cũng dùng một lớp hàn cuối được hàn từ phía trên xuống.
a.Qui trình hàn
Sau khi điều chỉnh máy hàn theo yêu cầu, bắt đầu mồi hồ quang vào vị trí gần điểm dưới cùng của mối hàn. Hồ quang cháy, bây giờ nhanh chóng đưa hồ quang trở lại điểm dưới cùng mối hàn để tạo ra vũng hàn và điều chỉnh độ dài hồ quang. Khi vũng kim loại nóng chảy đã được hình thành rõ rêt, kim loại phụ đã nóng chảy được, bắt đầu qui trình hàn giống với tư thế hàn sấp.
Khi hàn ở tư thế này, cần phải nhấc mỏ hàn ra trong một khoảng thời gian để kim loại nóng chảy có thể kịp đông. Đối với chiều dày kim loại dưới 4,8 mm, bạn có thể hàn mà không cần vát mép. Tuy nhiên, với độ dày trên 4,8 mm, bạn cần vát mép một cạnh (vát mép nghiêng). Khi hàn những chiều dày khác nhau nên dùng các thông số cho sẵn trong bảng dùng cho tư thế hàn leo.
4. Mối hàn giáp mối ở tư thế hàn ngang
Khi thợ hàn đã thuần thục trong việc khống chế dòng kim loại lỏng dưới tác động của trọng lực trong tư thế hàn leo, bây giờ có thể sử dụng những kỹ thuật tương tự cho mối hàn ở tư thế hàn ngang.
Máy hàn TIG nhôm ở tư thế hàn ngang không cần có đệm lót, có thể hàn được ở các độ dày từ 1,2 mm – 9,5 mm một cách dễ dàng. Có thể dùng các thông số tương tự với tư thế hàn sấp và hàn leo.Với độ dày trên 2,4 mm, nên tuân theo những quy định nhà sản xuất đưa ra.
a.Quy trình hàn
Sau khi bật máy, bắt đầu gây hồ quang ở vị trí cách đầu bên phải của đường hàn khoảng 1,27mm. Nếu như trước đó mẫu đã được vệ sinh, hàn đính tốt, mối hàn nhận được sẽ không bị lỗi và biến dạng.
Sau khi đã mồi hồ quang xong, người thợ chuyển nó về điểm cuối cùng bên phải mối hàn để tạo ra các vũng kim loại nóng chảy ban đầu, qui trình tiếp theo cũng vẫn tương tự như là tư thế hàn sấp. Mỏ hàn và thanh kim loại phụ phải đặt ở góc thích hơp. Thanh kim loại phụ được nhứng vào vũng kim loại nóng chảy khi hồ quang đã dịch chuyển ra phía sau của vũng hàn. Giống như tư thế hàn sấp và hàn leo, tư thế hàn ngang có thể hàn từ cả hai phía. Nếu muốn hàn cả mặt sau, tốt nhất là soi một đường hẹp ở mặt sau chân mối hàn (soi lưng) trước khi hàn từ mặt này, tại vì phần mặt sau này ít được bảo vệ bằng khí khi tiến hành hàn lớp đầu tiên.
5. Hoàn thiện mối hàn
Khi đã hoàn thành thao tác hàn, người thợ còn phải nắm được cách cải thiện bề mặt đường hàn. Việc này được thực hiện bằng quá trình nhúng thanh kim loại phụ:
Các gợn sóng thông thường trên mối hàn TIG là bởi quá trình nhúng thanh kim loại phụ vào vũng hàn. Càng nhúng nhiều thì gợn càng nhiều. Nếu bạn nhúng nhiều mà không cung cấp đủ nhiệt thì có thể làm cho độ thấu kém. Do đó chỉ được nhúng thanh kim loại phụ vào trong vũng hàn khi nó di chuyển về phía trước đường hàn.
Khi dùng phương pháp hàn TIG để hàn nhôm, thông thường sẽ có xu hướng hình thành các lỗ giống như vết lõm ở phía cuối đường hàn. Để tránh tạo ra tình trạng này, người thợ phải giữ thanh kim loại phụ và dần dần nhấc ra từ trong vùng nung nóng cho tới khi máy hàn tắt. Hoặc có thể sử dụng phương pháp mồi lại hồ quang ngay sau khi tắt để làm nung chảy lại vũng hàn, khi đó điều khiển nguồn nhiệt tắt mở cho đến khi vũng hàn đủ nguội và không thể hình thành vết lõm nữa.