Tổng hợp các phương pháp hàn gia công kim loại

Hàn gia công kim loại là phương pháp giúp cho công việc hàn nối kim loại hay sửa chữa các công cụ, thiết bị gia đình hay công nghiệp trở nên dễ dàng hơn. Bớt được những công đoạn khó khăn và nguy hiểm để gia công những vật liệu cứng như kim loại. 

Vậy hãy cùng Thuận Nhật tìm hiểu về các phương pháp hàn gia công kim loại phổ biến hiện nay qua bài viết này nhé.

1. Hàn là gì?

Hàn là quá trình luyện kim nhằm kết nối 2 hoặc nhiều thành phần khác nhau bằng nhiệt hoặc áp suất, có vật liệu bổ sung hoặc không. Đây là một trong các công nghệ chính của công nghiệp nặng, phát triển nhanh chóng trong thời gian qua.

Công nghệ hàn gia công kim loại được sử dụng cho nhiều ngành phát triển hiện nay như đóng tàu, ô tô, xe máy, lắp máy, dầu khí, xây dựng,… Với nhiều phương pháp để thực hiện.

Tùy theo từng trường hợp cụ thể mà người thợ hàn sẽ lựa chọn phương pháp hàn phù hợp và có nhiều ưu điểm nhất.

Hàn là gì?

2. Các phương pháp hàn gia công kim loại

Hàn MIG

Hàn MIG còn có tên tiếng Anh là Gas Metal ARC Welding, đây là kỹ thuật hàn hồ quang nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ.

Nguồn nhiệt hàn cung cấp bởi hồ quang tạo ra giữa điện cực nóng chảy và kim loại nóng chảy sẽ được bảo vệ khỏi tác hại của O2 và N2 trong môi trường khí trơ hoặc khí có tính khử (Argon, He).

Ưu điểm:

  • Chất lượng tốt, các mối hàn ít bị cong vênh, không có xỉ.
  • Tốc độ hàn cao hơn so với những phương pháp khác.
  • Ứng dụng được trên nhiều chất liệu đa dạng với độ dày mỏng khác nhau.
  • Thao tác hàn khá đơn giản, dễ thực hiện.
  • Quá trình hàn không phát sinh khí độc.

Nhược điểm:

  • Thiết bị sử dụng khá đắt tiền, đầu tư với chi phí cao.
  • Không hàn được 4G trở lên vì khi hàn kim loại sẽ bị chảy xệ, chỉ phù hợp hàn 1G, 2G, 3G và F.
  • Tính linh hoạt kém, khó di chuyển nhiều.
  • Bức xạ nhiệt cao, có kim loại bắn tóe khi hàn.
  • Chỉ thích hợp hàn trong các nhà máy, xưởng sản xuất hơn là các công trình ngoài trời vì khí bảo vệ có thể bị thổi lệch vì gió, tạo các lỗ rỗ, khó sử dụng trên các công trường.

Hàn MIG

Hàn TIG

Hàn TIG (Tungsten Inert Gas) là quá trình hàn bằng điện cực không nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ là một loại khí trơ (Ar, He) hoặc hỗn hợp khí Ar và He nhằm hạn chế tác động gây hại của O2, N2 trong không khí và ổn định hồ quang.

Được ứng dụng cho nhiều lĩnh vực như công nghệ hàn tàu, hàn ống dẫn ga, hàng không vũ trụ, sản xuất xe,…

Ưu điểm:

  • Có thể hàn cho nhiều loại kim loại, kim loại màu, thép hợp kim, và các hợp kim của chúng.
  • Hàn được với nhiều thông số dày, mỏng khác nhau.
  • Hàn linh hoạt trong mọi vị trí hàn khác nhau, có thể hàn mối, hàn đường thẳng, hàn đường cong,…
  • Kiểm soát được hình dạng vũng hàn dễ dàng.
  • Mối hàn sạch đẹp, không lẫn xỉ và bị văng tóe.
  • Tạo ra rất ít khói hàn.

Nhược điểm:

  • Đòi hỏi thợ hàn có tay nghề cao
  • Thiết bị, nguyên liệu hàn rất đắt tiền.
  • Năng suất hàn thấp.

Hàn TIG

Hàn MAG

Hàn MAG gần giống với hàn MIG ở khí sử dụng và dây bù. Đây là phương pháp hàn bán tự động có dây dù. Thay vì sử dụng khí trơ thì hàn MIG sử dụng khí bảo vệ là khí hoạt hóa (khí CO2, Argon trộn Oxy hoặc Hydro).

Ưu điểm:

  • Năng suất cao.
  • Mối hàn đẹp ít cong vênh, ít bị sỉ.
  • Dễ tự động hóa.
  • Hàn được các mối hàn dài mà không bị ngắt quãng.
  • Chi phí hàn rẻ vì sử dụng chủ yếu là khí CO2.
  • Không đòi hỏi kỹ thuật hàn cao.
  • Không phát sinh khí độc trong quá trình hàn.

Nhược điểm:

  • Ứng dụng thấp, thường chỉ sử dụng để hàn các loại thép kết cấu có hàm lượng Cac-bon thấp và trung bình.
  • Góc hàn không đa dạng như hàn TIG và hàn que.
  • Khi hàn bị bắn tóe, chiều sâu ngấu ít.
  • Chất lượng của mối hàn có thể bị ảnh hưởng bởi tốc độ gió xung quanh. Vì thế cũng ít được dùng để hàn các công trình.

Hàn MAG

Hàn Lazer

Hàn lazer là phương pháp hàn tiên tiến nhất hiện nay thuộc nhóm hàn nóng chảy. Kim loại ở chỗ nối được nung chảy bằng tia laze sau đó kết tinh tạo ra mối hàn.

Ưu điểm của hàn lazer:

  • Hàn được nhiều loại vật liệu kim loại cùng phi kim như chất dẻo ,gốm…
  • Đường hàn mịn, đảm bảo tính thẩm mỹ của sản phẩm, ít phải làm sạch mối hàn.
  • Tốc độ hàn cao, dễ cơ khí hóa tự động hóa.
  • Tốc độ nung nóng cũng như làm nguội cao, vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ do đó hàn lazer tốt cho các vị trí hàn có liên kết với các bộ phận dễ ảnh hưởng bởi nhiệt.

Nhược điểm:

  • Không hàn được các vị trí khó.
  • Các vật liệu phản xạ ánh sáng cao sẽ làm lệch chùn tia laser và làm giảm hiệu quả hàn.
  • Tốc độ nguội nhanh làm mối hàn có nguy cơ rổ khí và bị giòn.
  • Chi phí đầu tư ban đầu lớn.
  • Đào tạo thợ vận hành mất nhiều thời gian do đó cũng hạn chế việc công nghệ này được phổ biến rộng rãi.

Hàn Lazer

Hàn que (hàn hồ quang tay)

Hàn que là phương pháp hàn kim loại được sử dụng sớm nhất hay còn được gọi là hàn hồ quang tay. Đây là quá trình hàn điện nóng chảy dùng điện cực ở dạng que hàn và không dùng khí để bảo vệ.

Trong đó tất cả những thao tác như thay que hàn, chuyển dịch que hàn, gây hồ quang… đều được các thợ hàn thực hiện bằng tay.

Ưu điểm:

  • Hàn được nhiều loại kim loại có độ dày mỏng khác nhau.
  • Mối hàn có độ ngấu sâu.
  • Hàn được tất cả các tư thế, vị trí trong không qian.
  • Tự cung cấp môi trường cho quá trình hàn.
  • Ít bị ảnh hưởng gió hơn so với các qui trình hàn với khí bảo vệ TIG/MIG.
  • Chi phí đầu tư thiết bị thấp, việc sử dụng được đơn giản hóa đến mức tối đa và có tính cơ động cao.
  • Ứng dụng rộng rãi trong cả cơ khí chế tạo và kết cấu thép trong cơ khí dân dụng.

Nhược điểm:

  • Tốc độ kém, quá trình hàn bị gián đoạn, không liên tục do phải dừng lại để thay que hàn.
  • Hao phí nguyên vật liệu hàn.
  • Dễ bị ngậm xỉ vì thế khi hàn xong phải làm sạch xỉ ra khỏi đường hàn.

Hàn que (hàn hồ quang tay)

>>> Xem thêm: Khắc laser là gì? Tìm hiểu về khắc laser trong công nghiệp

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

.