Hàn Hồ Quang Tay là gì? 3 Đặc điểm kỹ thuật khi hàn hồ quang tay | Focus Laser

Định nghĩa hàn hồ quang tay là gì? Đặc điểm của hàn hồ quang tay? Hàn hồ quang tay có những kỹ thuật nào? Quá trình hàn hồ quang tay như thế nào? Đặc tính của hàn hồ quang tay? Hoặc Bạn đang là sinh viên muốn tìm hiểu để nắm bắt thông tin, cũng như bạn đang là nhân viên phụ trách các dự án sắp tới.

Hiểu được các vấn đề mà các bạn đang gặp phải. Vậy, hãy cùng Focus Laser tìm hiểu xem nhé. Đầu tiên, như thường lệ để nắm bắt được một công nghệ hay kỹ thuật nào đó, trước hết chúng ta phải hiểu “nó” mà cụ thể ở đây là “Hàn hồ quang tay”, nó là cái gì, khái niệm ra làm sao?

Khái niệm Hàn hồ quang tay là gì?

Hàn hồ quang là phương pháp hàn nóng chảy dùng nhiệt của ngọn lửa hồ quang sinh ra giữa các điện cực hàn. Hồ quang hàn là dòng chuyển động của các điện tử và ion về hai điện cực, kèm theo sự phát nhiệt lớn và phát sáng mạnh.

Trong các điều kiện bình thường, không khí không dẫn điện, giữa 2 điện cực của các loại máy hàn hồ quang có điện áp không tải nhỏ thua 80v, vì vậy không có sự phóng điện giữa chúng.Để gây hồ quang, người ta gây ra hiện tượng đoản mạch lúc đó mật độ dòng điện tại chổ tiếp xúc của 2 điện cực rất lớn, theo định luật Jun-lenc thì Q = 0,24 RI2t, nhiệt lượng này được các điện tử tự do ở mặt đầu catốt hấp thụ.

Sau khi nhận được năng lượng dưới dạng nhiệt các điện tử nàycó thế năng lớn và bứt ra khỏi quỹ đạo của mình và phóng về anốt, trên đường đi chúng sẽ bắn phá lên các nguyên và phân tử chất khí bảo hoà để cho hoặc lấy đi của chúng một vài điện tử (tuỳ theo hoá trị của chúng) và biến chúng thành những ion.

Môi trường ion là môi trường dẫn điện rất tốt cho nên quá trình gây hồ quang chỉ xảy ra ở giai đoạn ban đầu. Như vậy hồ quang hàn là dòng chuyển dịch của các ion dương về catốt; ion âm và các điện tử về anốt. Các hạt này sẽ bắn phá lên các vết cực, cơ năng sẽ biến thành nhiệt năng để làm nóng chảy hoặc hao mòn các điện cực.

Dưới đây là mô tả khái quá trình gây hồ quang khi hàn

Quá trình gây hồ quang khi hàn xảy ra ba giai đoạn

• Giai đoạn chạm mạch ngắn: cho hai điện cực chạm vào nhau, do diện tích tiết diện ngang của mạch điện bé và điện trở vùng tiếp xúc gi-a các điện cực lớn vì vậy trong mạch xuất hiện một dòng điện cường độ lớn, hai mép điện cực bị nung nóng mạnh.
• Giai đoạn ion hoá: Khi nâng một điện cực lên khỏi điện cực thứ hai một khoảng từ 2-5 mm. Các điện tử bứt ra khỏi quỹ đạo của mình và chuyển động nhanh về phía anôt (cực dương), trên đường chuyển động chúng va chạm vào các phân tử khí trung hoà làm chúng bị ion hóa. Sự ion hoá các phân tử khí kèm theo sự phát nhiệt lớn và phát sáng mạnh.
• Giai đoạn hồ quang cháy ổn định: Khi mức độ ion hoá đạt tới mức bão hòa, cột hồ quang ngừng phát triển, nếu giữ cho khoảng cách giữa hai điện cực không đổi, cột hồ quang được duy trì ở mức ổn định.
  Khi hàn, điện áp cần thiết để gây hồ quang khoảng từ 35-55 V đối với dòng điện một chiều, từ 55-80 V đối với dòng điện xoay chiều. Điện áp để duy trì hồ quang cháy ổn định khoảng 16-35 V khi dùng dòng điện một chiều và từ 25-45 V khi dùng dòng điện xoay chiều.

Sự cháy của hồ quang:

Sự cháy của hồ quang phụ thuộc vào: điện thế giữa 2 điện cực khi máy chưa làm việc, cường độ dòng điện và khoảng cách giữa chúng. Quan hệ giữa điện thế với cường độ dòng điện gọi là đường đặc tính tĩnh của hồ quang. Khi hồ quang cháy ổn định, nhiệt độ trong cột hồ quang đạt tới 6000 độ C, ở catốt khoảng 2400 độ C và ở anốt khoảng 2600 độ C.

Đường đặc tính tĩnh của hồ quang hàn

Đặc tính tĩnh V-A của hồ quang hàn có ba vùng đặc trưng: vùng điện áp giảm (I),vùng điện áp không đổi (II), và vùng điện áp tăng (III). Điện áp không đổi của cột hồ quang có thể xác định theo công thức:

Uhq = a + b.Lhq

Công thức tính: Điện áp không đổi của cột hồ quang

Trong đó:

• a – là tổng điện thế rơi trên 2 cực, đối với que hàn nóng chảy a = 15-20 v, với que hàn không nóng chảy a = 30-35 V
• b – điện thế rơi trên 1 đơn vị chiều dài hồ quang lấy b = 15,7 v/cm. Lhq – là chiều dài cột hồ quang.

Tác dụng của điện trường đối với hồ quang hàn:

Cột hồ quang có thể xem như là một dây dẫn mềm và dưới tác dụng của điện trường cột hồ quang cũng bị chuyển dịch, hình dáng bị thay đổi. Khi hàn, lực điện trường tác dụng lên hồ quang gồm có lực điện trường tĩnh của mạch hàn và lực điện trường sinh ra bởi sắt từ làm hồ quang bị lệch đi rất nhiều do đó làm ảnh hưởng xấu đến quá trình hàn.

Đối với dòng xoay chiều do cực thay đổi, do đó chiều của điện trường cũng thay đổi theo và hiện tượng lệch hồ quang không đáng kể. Chúng ta chỉ quan tâm đến ảnh hưởng của dòng một chiều đến hồ quang hàn.

Ảnh hưởng điện trường tĩnh:

Điện trường tĩnh phát sinh khi có dòng điện chạy qua dây dẫn, que hàn và cột hồ quang. Chúng làm cho hồ quang bị thổi lệch đi phá hoại quá trình hàn bình thường.

Có 3 trường hợp có thể xảy ra khi nối mạch hàn:

Ảnh hưởng của điện trường tĩnh đến hồ quang hàn

• Hồ quang bị lệch do tác dụng của điện trường không đối xứng (a): từ phía dòng điện đi vào mật độ đường sức dày hơn, thế điện trường mạnh hơn. Do đó hồ quang bị xô đẩy về phía điện trường yếu hơn.
• Điện trường đối xứng xung quanh hồ quang (b):hồ quang cân bằng không bị thổi lệch.
• Độ nghiêng của que hàn (c):Chọn góc nghiêng que hàn thích hợp có thể thay đổi tính chất phân bố đường sức và có thể tạo ra ddiện trường đồng đều khắc phục được hiện tượng thổi lệch hồ quang.

Ảnh hưởng của sắt từ đến hồ quang hàn:

Vật liệu sắt từ đặt gần hồ quang thì tăng độ từ thẩm lên hàng ngàn lần so với không khí. Từ thông đi qua sắt từ có độ trở kháng nhỏ sẽ làm cho hồ quang bị thổi lệch về hướng đó. Vì vậy khi hàn góc, hàn đến đoạn cuối cần chú ý đến vị trí của que hàn cho phù hợp.

ảnh hưởng của sắt từ đến hồ quang hàn

Tác dụng nhiệt của hồ quang:

– Nhiệt và nhiệt độ của hồ quang hàn
Hồ quang hàn là một nguồi nhiệt tập trung rất lớn, điện năng đã biến thành nhiệt năng. Năng lượng này phát ra từ cực dương, cực âm và trong cột hồ quang dùng để nung nóng chảy que hàn, vật hàn ở gần cột hồ quang. Nhiệt độ ở vùng cực dương, cực âm xấp xỉ bằng nhiệt độ sôi và nhiệt độ bốc hơi của vật liệu điện cực.

Nhiệt độ cao nhất là ở trung tâm cột hồ quang do sự ion hoá các chất khí; còn nhiệt độ ở các vết cực là do sự bắn phá của các điện tử và ion tạo nên, còn ở vùng lân cận nhiệt độ thấp hơn và kim loại bị quá nhiệt. Nhiệt do hồ quang sinh ra sẽ phân bố qua môi trường, vật hàn, que hàn, kim loại mối hàn.

– Quá trình chuyển dịch kim loại lỏng từ que hàn vào vũng hàn
Kim loại từ que hàn vào vũng hàn ở dạng những giọt nhỏ có kích thước khác nhau. Khi hàn, ở bất cứ vị trí nào trong không gian kim loại lỏng bao giờ cũng chuyển từ que hàn vào vũng hàn nhờ các lực sau đây:

+ Trọng lực của giọt kim loại lỏng: lực này có khả năng chuyển dịch kim loại lỏng vào vũng hàn khi hàn sấp và có tác dụng ngược lại khi hàn trần.

+ Sức căng bề mặt: lực này sinh ra do tác dụng của lực phân tử. Lực phân tử luôn luôn có khuynh hướng tạo cho bề mặt chất lỏng một năng lượng nhỏ nhất, nên các giọt kim loại có dạng hình cầu. Những giọt này chỉ mất đi khi rơi vào vũng hàn và bị sức căng bề mặt của vũng hàn kéo vào thành dạng chung của vũng hàn. Sức căng bề mặt giữ cho kim loại lỏng của vũng hàn khi hàn trần không bị rơi và để hình thành mối hàn.

+ Cường độ điện trường: dòng điện đi qua que hàn sinh ra xung quanh nó một điện trường ép lên que hàn, lực này cắt kim loại lỏng ở đầu que hàn thành những giọt. Do sức căng bề mặt và cường độ điện trường, ở ranh giới nóng chảy của que hàn bị thắt lại, tiết diện ngang giảm xuống, mật độ dòng điện tăng lên.

Mặt khác ở đây điện trở cao nên nhiệt sinh ra khá lớn và kim loại lỏng đạt đến trạng thái sôi tạo áp lực đẩy giọt kim loại chạy vào vũng hàn. Mật độ dòng điện giảm dần từ que hàn đến vật hàn, nên không bao giờ có hiện tượng kim loại lỏng chuyển dịch từ vật hàn vào que hàn được.

– Áp lực trong: kim loại ở đầu mút que hàn bị quá nhiệt rất lớn, nhiều phản ứng hoá học xảy ra ở đó và sinh ra các chất khí. ở nhiệt độ cao thể tích của các chất khí tăng lên khá lớn và gây nên một áp lực mạnh đẩy các giọt kim loại lỏng tách khỏi que hàn. Ví dụ khi có phản ứng hoàn nguyên ôxyt sắt sẽ tạo ra khí ôxyt cácbon (CO).

Đặc điểm kỹ thuật Hàn hồ quang tay

Nào, các bạn đã mệt chưa? Đến phần quang trọng rồi của bài viết rồi đó. Hãy kiên nhẫn cùng Focus Laser xem hết bài viết nhé. Phần trên, chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu được khái niệm Hàn hồ quang tay là gì rồi. Để phân biệc được các đặc điểm và kỹ thuật khi hàn hồ quang tay, chúng ta sẽ tìm hiểu thêm các đặc điểm sau.

Đặc điểm đầu tiên là Phân loại hàn hồ quang tay:

– Phân loại theo dòng điện hàn:

+ Hàn bằng dòng điện xoay chiều
Hàn bằng dòng điện cho ta mối hàn có chất lượng không cao, khó gây hồ quang và khó hàn song thiết bị hàn dòng xoay chiều đơn giản và rẻ tiền nên trên thực tế hiện có khoảng 80% là máy hàn xoay chiều.

+ Hàn bằng dòng điện một chiều
Hàn bằng dòng điện một chiều tuy máy hàn đắt tiền nhưng dể gây hồ quang, dể hàn và chất lượng mối hàn cao. Hàn bằng dòng điện một chiều có 2 cách nối dây:

• Nối thuận: là nối que hàn với cực âm của nguồn điện, còn vật hàn nối với cực dương của nguồn. Do nhiệt độ ở vật hàn lớn nên dùng để hàn thép có chiều dày lớn. Khi dùng điện cực không nóng chảy thì nên dùng cách nối này để điện cực đỡ bị mòn.
• Nối nghịch: que hàn nối với cực dương, vật hàn nối với cực âm của nguồn điện. Cách này thường dùng khi hàn vật mỏng, kim loại màu hoặc gang bằng que hàn
  thép.

– Phân loại theo điện cực:

+Điện cực hàn không nóng chảy
Điện cực hàn không nóng chảy được chế tạo từ các vật liệu có khả năng chịu nhiệt cao như grafit, vonfram. Que hàn không nóng chảy cho hồ quang hàn ổn định, để bổ sung kim loại cho mối hàn phải sử dụng thêm que hàn phụ.

+ Điện cực hàn nóng chảy
Điện cực hàn nóng chảy (que hàn) được chế tạo từ kim loại hoặc hợp kim có thành phần gần với thành phần kim loại vật hàn.

kết cấu que hàn điện

Lớp thuốc bọc được chế tạo từ hỗn hợp gồm nhiều loại vật liệu dùng ở dạng bột, sau đó trộn đều với chất dính và bọc ngoài lõi có chiều dày từ 1-2 mm.

Tác dụng của lớp thuốc bọc que hàn:

• Tăng khả năng ion hóa để dễ gây hồ quang và duy trì hồ quang cháy ổn định. Thông thường người ta đưa vào các hợp chất của kim loại kiềm.
• Bảo vệ được mối hàn, tránh sự ôxy hoá hoà tan khí từ môi trường.
• Tạo xỉ lỏng và đều, che phủ kim loại tốt để giảm tốc độ nguội của mối hàn tránh nứt.
• Khử ôxy trong quá trình hàn. Người ta đưa vào trong thành phần thuốc bọc các loại phe-rô hợp kim hoặc kim loại sạch có ái lực mạnh với ôxy có khả năng tạo ôxyt dễ tách khỏi kim loại lỏng.

– Phân loại theo cách đấu dây các điện cực khi hàn:

+ Đấu dây trực tiếp (a)

+ Đấu dây gián tiếp (b)

+ Đấu dây 3 pha (c)

Cách đấu dây điện cực hàn

Đặc điểm tiếp theo liên quan đến: Nguồn điện và máy hàn

– Yêu cầu chung đối với nguồn điện và máy hàn:

Nguồn điện hàn trong hàn hồ quang tay có thể là nguồn điện xoay chiều hoặc một chiều. Nhìn chung nguồn điện hàn và máy hàn phải đảm bảo các yêu cầu chung như:

• Đường đặc tính động V-A của máy hàn phải là đường dốc liên tục.
• Có khả năng chịu quá tải khi ngắn mạch
• Có khả năng điều chỉnh dòng điện hàn trong phạm vi rộng.
• Máy hàn phải có khối lượng nhỏ, hệ số hữu ích lớn, giá thành rẻ, dễ sử dụng và dễ sửa chữa.

– Máy hàn hồ quang điện xoay chiều:

Máy hàn hồ quang dùng dòng điện xoay chiều được sử dụng rộng rãi trong hàn hồ quang tay vì chúng có kết cấu đơn giản, giá thành chế tạo thấp, dễ vận hành và sửa chữa. Tuy nhiên chất lượng mối hàn không cao vì hồ quang cháy không ổn định so với hồ quang dùng dòng điện một chiều.

– Máy hàn hồ quang điện một chiều:

+ Máy phát hàn hồ quang

Máy hàn gồm máy phát điện một chiều có cuộn dây kích từ riêng được cấp điện riêng từ nguồn điện xoay chiều qua bộ chỉnh lưu. Trên mạch ra của máy phát đặt cuộn khử từ.

+ Máy hàn dùng dòng điện chỉnh lưu

Máy hàn dùng dòng điện chỉnh lưu có hồ quang cháy ổn định hơn máy hàn xoay chiều, phạm vi điều chỉnh dòng điện hàn rộng, hệ số công suất hữu ích cao, công suất không tải nhỏ, kết cấu đơn giản hơn. Nhược điểm của máy hàn chỉnh lưu là công suất bị hạn chế, các đi-ôt dễ bị hỏng khi ngắn mạch lâu và dòng điện hàn phụ thuộc lớn vào điện áp nguồn.

sơ đồ nguyên lý máy hàn chỉnh lưu

Đặc điểm cuối cùng liên quan đến Công nghệ hàn hồ quang tay

– Về công nghệ chúng ta quan tâm đến: Vị trí mối hàn trong không gian:

Công nghệ hàn hồ quang tay phụ thuộc rất lớn vào vị trí mối hàn trong không gian và kết cấu mối hàn. Theo vị trí mối hàn trong không gian, người ta phân ra các dạng hàn sau: Hàn sấp, hàn ngang, hàn đứng và hàn ngửa.

• Hàn sấp: mặt phẳng hàn tạo với mặt phẳng ngang một góc từ 0-60 độ.
• Hàn ngang: phương hàn song song với mặt phẳng ngang và nằm trong mặt phẳng hàn tạo với mặt phẳng ngang một góc từ 60-120 độ.
• Hàn đứng: mặt phẳng hàn tạo với mặt phẳng ngang một góc từ 60-120 độ trừ phương song song với mặt phẳng ngang.
• Hàn trần: mặt phẳng hàn tạo với mặt phẳng ngang một góc từ 120-180 độ.

Ngoài ra, chúng ta còn phải chú ý đến loại mối hàn và khâu chuẩn bị bề mặt (vệ sinh bề mặt,…) trước khi hàn.

– Tiếp theo là chế độ hàn hồ quang tay:

Tuỳ thuộc vào vật liệu hàn, chiều dày vật hàn, vị trí mối hàn trong không gian, kiểu mối hàn… chúng ta phân ra các giai đoạn để tính toán như sau:

• Đường kính que hàn
• Cường độ dòng điện hàn
• Điện áp hàn
• Số lượt cần phải hàng
• Tốc độ hàn
• Thời gian hàn

Ở đâu nhận dịch vụ gia công hàn?

Tại Focus Laser, với kinh nghiệm hơn 16 năm, chúng tôi cung cấp đầy đủ các dịch vụ gia công hàn. Các thiết bị tiên tiến của chúng tôi bao gồm hàn robot cho các dự án quy mô lớn cũng như khả năng hàn MIG, TIG với Spot, các thợ hàn của chúng tôi có thể hàn các sản phẩm một cách hoàn hảo.

Hàn Robot – Với tốc độ hàn rất nhanh, đạt độ chính xác cho các sản phẩm lặp lại, độ bền mối hàn cao. Tuỳ vào yêu cầu, vật liệu,… của quý khách, Focus Laser vận hành, đáp ứng các công nghệ hàn vào quy trình làm việc trong đó có hàn hồ quang tay.

Dù bạn ở đâu trên các tỉnh thành, đừng ngận ngại hãy liên hệ ngay với Focus Laser, chúng tôi đảm bảo không làm bạn thất vọng mà còn đáp ứng đầy đủ các yêu cầu cho quý khách.

Để Nhận Báo Giá cụ thể Quý Khách Hàng Vui Lòng Liên Hệ
Hotline: (+84) 903.979.148 | Ms. Thủy

Email: [email protected]

Fanpage Facebook: Tại đây

Hoặc quý khách có thể bình luận dưới bài viết này, đội ngũ tư vấn viên sẽ hỗ trợ, giải đáp tất cả thắc mắc cho quý khách hàng.

5/5 – (3 bình chọn)