Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử. Thí nghiệm phần Cơ khí
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
CƠ SỞ KHỐI NGÀNH CƠ – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
PHẦN I: THÍ NGHIỆM PHẦN CƠ KHÍ

A. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:
- Làm quen và biết cách sử dụng một số thiết bị hàn và vật liệu hàn.
- Làm quen, biết cách lập trình chương trình hàn và tiến hành hàn theo chương
trình đã lập trên máy hành Pana – Robo (Model: VR – 006CII).
- Qua quá trình thí nghiệm giúp sinh viên nắm rõ hơn ảnh hưởng của chế độ hàn
đến chất lượng mối hàn (ảnh hưởng của vận tốc hàn, góc nghiêng của điện cực
hàn…) và những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hàn (ảnh hưởng của lưu lượng
khí bảo vệ, ảnh hưởng của gió, ảnh hưởng của khối sắt từ…).
- Giúp sinh viên hiểu sâu hơn một số khuyết tật của mối hàn, từ đó nắm được
nguyên nhân gây ra và cách khắc phục các khuyết tật đó cũng như ý nghĩa của
việc tuân thủ quy trình công nghệ hàn.
B. NỘI DUNG BÁO CÁO
1. Trình bày hiểu biết về vật liệu và thiết bị hàn?
2. Trình bày công việc lập trình trên máy hàn Pana - Robo VR006-CII?
3. Tính hệ số co ngang lý thuyết và hệ số co ngang thực tế. Đánh giá,
phương án làm giảm độ co ngang của mối hàn?
4. Trình bày các khuyết tật hàn, nguyên nhân, cách khắc phục?

Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử. Thí nghiệm phần Cơ khí
C. NỘI DUNG CHI TIẾT

 Điện cực hàn và que hàn:
 Các loại điện cực:
+ Loại không nóng chảy chỉ có tác dụng gây hồ quang bằng các vật liệu
cực than, cực graphit dùng cho hàn dòng một chiều.
+ Cực Vonfram: dùng cho hàn dòng xoay chiều và một chiều.
+ Loại điện cực nóng chảy (que hàn): tùy loại vật liệu cần hàn mà có
thành phần phù hợp: thép, gang, đồng…
 Các loại que hàn:
+ Que hàn trần: loại có thuốc bọc và loại không có thuốc bọc.
Loại có thuốc bọc: thuốc bọc làm nhiệm vụ ổn định sự cháy của hồ
quang, hợp kim hóa mối hàn tạo khí và xỉ bảo vệ cho vùng hàn, thành phần của
thuốc hàn, các chất ion hóa, chất tạo xỉ,chất tạo khí, chất khử oxi, chất dính kết…
Lớp thuốc bọc:
+ Loại có thuốc bọc mỏng: tăng tính ổn định của hồ quang dùng để hàn
các linh kiện không quan trọng.
+ Loại có thuốc bọc dày: ổn định hồ quang, bảo vệ mối hàn chống oxi
hóa (khi xỉ bao quanh mối hàn).
 Chất ion hóa (phấn): tạo xỉ cao lanh, tạo khí (tính bột), khử
oxi (nhôm teromangan)
 Băng hàn:
Ngoài dây hàn, trong hàn đắp người ta còn sử dụng các điện cực nóng chảy
dạng băng khí có chiều rộng nhất định. Băng hàn cho phép tăng đáng kể năng
suất quá trình hàn đắp dưới lớp thuốc.
Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử. Thí nghiệm phần Cơ khí

b. Các khí bảo vệ mối hàn:
- Khí trơ: không có khả năng tham gia phản ứng hóa học.

hợp phải cao hơn nhiệt độ nóng chảy của lõi que hàn, để khi hàn thuốc
bọc tạo thành hình phểu hướng kim loại nóng chảy đi vào vật hàn. Đối
Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử. Thí nghiệm phần Cơ khí
với thuốc hàn tự động và bán tự động còn có yêu cầu có nhiệt độ nóng
chảy thấp hơn so với kim loại hàn để giảm hao phí dòng điện hàn vì bị
cháy và bắn tóe.
 Phân loại:
 Theo phương pháp hàn:
- Thuốc bọc que hàn trong hàn hồ quang tay.
- Thuốc hàn hồ quang tự động và bán tự động.
- Thuốc hàn trong hàn khí.
 Theo công dụng:
- Thuốc hàn thép Các bon và thép hợp kim thấp.
- Thuốc hàn thép hợp kim cao.
- Thuốc hàn kim loại và hợp kim màu.
- Loại có tính chất chung để hàn thép hợp kim cao và kim loại màu.
2. Thiết bị hàn: là các máy hàn trong thiết bị hàn.
a. Máy hàn xoay chiều (biến thế hàn):
 Máy hàn xoay chiều một pha có bộ tự cảm riêng:
Sơ đồ nguyên lí của máy hàn xoay chiều một pha có bộ tự cảm riêng như
hình dưới đây:

Máy hàn dùng để giảm điện thế mạng điện từ 220V hoặc 380V xuống
điện thế không tải (60 ÷ 75)V, để an toàn cho làm việc. Bộ tự cảm riêng mắc
nối tiếp một cuộn dây thứ cấp của máy, mục đích để tạo sự lệch pha của dòng
điện và điện thế tạo ra đường đặc tính dốc tự nhiên và điều chỉnh cường độ dòng điện hàn.
Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử. Thí nghiệm phần Cơ khí

- Máy hàn một chiều từ trường ngang có cuộn dây kích thích.
- Máy hàn một chiều có các cực từ lắp rời.
Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử. Thí nghiệm phần Cơ khí
II. LẬP TRÌNH TRÊN MÁY HÀN PANA - ROBO
(MODEL: VR – 006CII)
Các bước được thực hiện như sau:

θ
tgSb =
III. XÁC ĐỊNH HỆ SỐ BIẾN DẠNG CO NGANG K. ĐÁNH GIÁ,
PHƯƠNG ÁN LÀM GIẢM ĐỘ CO NGANG CỦA MỐI HÀN.

1. Xác định hệ số co ngang lý thuyết:
Khi hàn giáp mối, vật hàn bị co ngang. Sự co ngang tạo nên tạo biến dạng
góc với kết cấu của mối hàn.

Xét trường hợp mối hàn giáp mối
hai thanh có kết cấu như hình bên.
Một thanh kẹp chặt còn một thanh để
tự do. Sau khi hàn xong phía đầu tự
do quay đi một góc β (do biến dạng
co ngang gây nên).
Góc xoay do co biến dạng β được tính theo phương pháp giải tích như sau:
+ β góc xoay do biến dạng co ngang.
+ Góc vát của kết cấu mối hàn θ.
+ Chiều rộng của góc vát ở thớ ngoài là b:
Sau khi hàn xong và nguội đi, thớ ngoài của mối hàn co lại một lượng ∆:
∆ = α.T.b
∆ = 2.T.S.tg
Ở đây:
- α: Hệ số dãn nở nhiệt của vật liệu hàn ở trong khoảng nhiệt độ 0 ÷ 600
Lấy gần đúng h
x
= S coi góc quay là rất nhỏ thì góc quay toàn phần β sẽ là:

(*)

Góc quay β làm thay đổi hình dạng của kết cấu hàn.
Đặt: α.T = K
LT
: Hệ số co tương đối của vật liệu thí nghiệm.
Thay K
LT
vào công thức (*) và biến đổi ta có:
22

Sx
dxT
d
+
=
α
β
∫
+
=

S
b
αβ
2
2
θ
αββ
tgT
h
x
tg
x
=
∆
=≈
2
θ
β
tg
K
LT
=
Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử. Thí nghiệm phần Cơ khí
K
LT
= 2.α.T = 2.12.10
-6

tb
0,249
Giá trị K
LT
0,0144

Trong bảng:
- Giá trị K
i
ứng với giá trị β
i
: - Giá trị K
tb
:
- n: Số lần thí nghiệm.

2
θ
β
tg
K
i
i
=
n
K
K

. Để giảm độ co ngang của mối hàn ta
phải giảm góc nghiêng β. Để góc nghiêng β đạt giá trị nhỏ nhất thì các thao tác
hàn phải đảm bảo độ chính xác; gá phôi chuẩn, kẹp chặt; tính toán lập trình
chính xác vận tốc hàn một cách hợp lý. Có như vậy mới có thể giảm được thấp
nhất hệ số co ngang của mối hàn.

Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử. Thí nghiệm phần Cơ khí

IV. KHUYẾT TẬT KHI HÀN, NGUYÊN NHÂN, CÁCH KHẮC PHỤC

1. Mối hàn không ngấu:
a. Mối hàn không ngấu mặt bên:
 Nguyên nhân:
- Năng lượng đường hàn thấp.
- Kim loại nóng chảy tràn ra trước hồ quang.
- Oxit hoặc vỏ cán trên bề mặt đã vát.
- Độ tự cảm quá cao khi hàn MAG ngắn mạch
 Khắc phục:

- Năng lượng đường hàn thấp.
- Độ tự cảm quá cao khi hàn MAG.
- Que hàn quá to.
 Khắc phục:
- Cải thiện kỹ thuật dưới mặt sau và đảm bảo chuẩn bị mép theo quy trình
hàn.
- Tăng cường độ dòng điện, giảm điện áp và vận tốc hàn.
- Giảm kích cỡ que hàn.
2. Mối hàn bị nứt:
a. Nứt nóng:
 Nguyên nhân:
- Do tạp chất S, P, và C.
- Ứng suất, độ cứng vững.
- Hệ số ngấu (hệ số hình dạng bên trong) của mối hàn không thích hợp.
 Khắc phục:
- Dùng kim loại cơ bản chất lượng.
- Chọn hệ số hình dạng bên trong mối hàn thích hợp.
- Giảm ứng suất.
- Sử dụng điện cực hàn chứa nhiều Mn và ít C.
- Làm sạch mép liên kết trước khi hàn.
Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử. Thí nghiệm phần Cơ khí

b. Nứt nguội:
 Nguyên nhân:
- Hydro khuếch tán.
- Tổ chức kim loại nhạy cảm.
- Ứng suất kéo.

 Khắc phục:
- Dùng vật liệu hàn đã sấy kỹ.
- Làm sạch bề mặt đã vát.
- Kiểm tra cuộn ống dẫn khí, góc nghiêng súng hàn.
- Dùng vật liệu hàn có đủ chất khử oxi.
- Giảm điện áp (chiều dài hồ quang).
- Tối ưu hóa khí bảo vệ.
4. Cháy cạnh:
 Nguyên nhân:
- Dòng hàn hoặc tốc độ hàn quá lớn.
- Hàn mối hàn góc ở tư thế PB có cạnh mới hàn lớn hơn 9 mm
- Dao động ngang quá mức.
- Chọn khí sai cho hàn MAG.
 Khắc phục:
- Giảm công suất nhiệt, đặc biệt khi tới mép ngoài.
- Hàn ở tư thế PA hoặc dùng kỹ thuật hàn nhiều lượt.
- Giảm dao động ngang, chọn đúng hỗn hợp khí.
5. Lõm đáy:
 Nguyên nhân:
- Hồ quang không đủ công suất, áp lực xông khí quá lớn.
- Thợ hàn thiếu kỹ năng.
- Thuốc hàn chảy tràn xuống rãnh của thanh lót đáy.
 Khắc phục:
- Tăng công suất hồ quang, giảm áp lực xông khí.
- Thợ hàn phải có tay nghề.
- Nghiêng vật hàn để ngăn ngừa thuốc chảy tràn.
6. Bắn tóe kim loại hàn:
 Nguyên nhân:
Báo cáo thí nghiệm: Cơ sở khối ngành Cơ – Điện – Điện tử. Thí nghiệm phần Cơ khí