Giáo trình: công nghệ hàn
Trờng đại học bách khoa đà nẵng - 2006
35
Chơng 4
Hàn và cắt kim loại bằng khí
4.1. Khái niệm chung
4.1.1. Thực chất và đặc điểm
a/ thực chất
Hàn và cắt bằng khí là phơng pháp hàn hoặc cắt, sử dụng nhiệt của ngọn lửa sinh ra
khi đốt cháy các chất khí cháy (C
2
H
2
, CH
4
, C
6
H
6
v.v ) hoặc H
2
với ôxy để nung chảy kim
loại.
Thông dụng nhất là hàn và cắt bằng khí Ôxy - Axêtylen vì nhiệt sinh ra do phản ứng
cháy của 2 khí này lớn và tập trung, tạo thành ngọn lửa có nhiệt độ cao (vùng cao nhất đạt
tới 3200
o
C); còn ngọn lửa giữa O
2
và các chất khí cháy khác chỉ cho nhiệt độ từ
2000ữ2200

3
H
8
,
C
6
H
6
v.v ) hoặc H
2
.
Trong hàn khí thờng dùng là C
2
H
2
vì nhiệt độ ngọn lửa cao (3200
o
C) và có vùng
hoàn nguyên tốt.
Khi hàn thép có chiều dày dới 3ữ4 mm, hàn gang, đồng thau, hợp kim nhẹ, hàn vảy
ta có thể dùng khí khác có nhiệt độ cháy thấp hơn (2000ữ2200
o
C) nh H
2
, khí than
mêtan, prôpan, butan, xăng, dầu hoả

a/ Ôxy kỹ thuật
Giáo trình: công nghệ hàn
Trờng đại học bách khoa đà nẵng - 2006

bay hơi cho 860 lít thể khí ở điều kiện tiêu chuẩn. Bảo quản ở thể lỏng, tuy đòi hỏi dung
tích bình chứa bé, nhng tốn kém trong khâu bảo quản lạnh.
Trong các phân xởng cơ khí, chủ yếu dùng ôxy thể khí, để giảm thể tích bình chứa,
thông thờng ôxy đợc nén ở áp suất cao và chứa bằng bình thép có dung tích 40 lít, áp
suất 150 at.
b/ Khí Axêtylen
Axêtylen là hợp chất của cácbon và hyđrô có công thức hóa học là C
2
H
2
, khối lợng
riêng ở điều kiện tiêu chuẩn 1,09 kg/m
3
, nhiệt trị 11.470 Cal/m
3
. Axêtylen đợc sản xuất
từ đất đèn CaC
2
. Khi nấu chảy hỗn hợp đá vôi, than đá hoặc than cốc trong lò điện (nhiệt
độ từ 1.900ữ2.300
0
C) ta thu đợc đất đèn kỹ thuật:
CaO + 3C CaC
2
+ CO
Đất đèn kỹ thuật chứa khoảng 65ữ80% CaC
2
, khoảng 10ữ25% CaO và khoảng 6 %
các tạp chất nh (CO
2

- Nhiệt độ tự bốc cháy khoảng 420
o
C (ở áp suất 1 at).
- Dể phát nổ khi áp suất > 1,5 at và nhiệt độ trên 500
o
C hoặc hỗn hợp với khí khác,
ví dụ: Hỗn hợp với không khí (chứa từ 2,2ữ82% C
2
H
2
), hỗn hợp với Ôxy (chứa từ
2,3ữ93% C
2
H
2
) có khả năng phát nổ ở nhiệt độ thờng và áp suất 1 at. Hỗn hợp chứa 45%
C
2
H
2
+ 55% CH
4
và hỗn hợp chứa 18% C
2
H
2
+ 82% H
2
có khả năng phát nổ ở nhiệt độ
thờng và áp suất trên 18 at.

- Hoà tan trong axêtôn (CH
3
COCH
3
): 23 lít C
2
H
2
/lít.
Sự hoà tan trong axêtôn đợc sự dụng nhiều trong công nghiệp: dùng các chất bọt
xốp (than gỗ, sợi amiăng, điatômit) thấm ớt axêtôn để vào bình chứa, sau đó nén
axêtylen vào bình để giảm khả năng nổ của axêtylen ở áp suất cao.
Các tạp chất trong axêtylen
- Không khí: làm tăng khả năng gây nổ, nên chỉ cho phép chứa 0,5ữ1,5%.
- Hơi nớc: làm giảm nhiệt độ của ngọn lửa hàn.
- Hơi axêtôn (CH
3
COCH
3
): ảnh hởng xấu đến quá trình hàn, nên chỉ cho phép chứa
(45ữ50)g/m
3
C
2
H
2
.
- PH
3
: là chất có hại vì tăng khả năng tự nổ của hỗn hợp. cho phép chứa 0,09%.

1

H.4.1. Sơ đồ một trạm hàn và cắt bằng khí
1. Bình chứa ôxy; 2. Bình chứa axêtylen; 3. Van gảm áp; 4. Đồng hồ đo áp
5. Khoá bảo hiểm; 6. Dây dẫn khí; 7. Mỏ hàn hoặc mỏ cắt; 8. Ngọn lửa hàn
4.2.2. Bình chứa khí
Bình chứa khí dùng để chứa khí ôxy và khí axêtylen, đợc chế tạo từ thép tấm dày
4ữ8 mm bằng phơng pháp dập hoặc hàn. Bình có đờng kính ngoài 219 mm, cao 1.390
mm, dung tích 40 lít, trọng lợng 67 kg. Bình chứa ôxy chứa đợc một lợng khí có áp
suất khoảng 150 at tơng ứng với 6 m
3
khí (ở 20
0
C và 1 at) bên ngoài đợc sơn màu xanh
hoặc xanh da trời.

/

7
2
7
6

6
5
4
3
2
1 C
2
H
2
c
/

6
2
7
1


2
cũng không đợc làm sạch và làm nguội.
4.2.4. Khoá bảo hiểm
Để tránh hiện tợng ngọn lửa cháy ngợc theo ống dẫn khí trở về bình điều chế khí
gây nổ bình ngời ta dùng khóa bảo hiểm. Trong quá trình hàn, do một nguyên nhân nào
đó, lu lợng khí phun ra ở mỏ hàn hoặc mỏ cắt giảm mạnh hoặc tốc độ cháy của hỗn
hợp tăng, dẫn đến tốc độ cháy của hỗn hợp lan truyền nhanh hơn tốc độ đi ra của khí sẽ
gây ra hiện tợng ngọn lửa quặt.
Sự giảm lu lợng khí xẩy ra khi tiết diện lỗ dẫn khí ở mỏ hàn hoặc mỏ cắt giảm,
ống dẫn bị tắc Sự tăng tốc độ cháy xẩy ra khi nhiệt độ khí và nhiệt độ môi trờng tăng,
lợng ôxy tăng
Khoá bảo hiểm đợc phân loại theo các đặc trng sau:
Theo kết cấu: loại hở, loại kín.
Trờng đại học bách khoa đà nẵng - 2006
39
Giáo trình: công nghệ hàn
Theo lợng tiêu thụ khí: loại nhỏ, loại lớn.


2
4 3
2
1
C
2
H
2
C
2
H
2
b
/

1
6
5
2
3
a
/

H.4.3. Sơ đồ nguyên lý khoá bảo hiểm
a) Kiểu hở b) Kiểu kín
1) ống dẫn khí vào 2) ống dẫn khí ra 3) Van điều chỉnh
mức nớc 4) ống thoát khí 5) Van 6) Van an toàn
4.2.5. Van giảm áp
Van giảm áp là dụng cụ dùng để giảm áp suất khí trong bình chứa xuống áp suất
làm việc cần thiết và tự động duy trì áp suất đó ở mức ổn định. Đối với khí ôxy áp suất khí

6
5
4
3

2
1
p
2
p
1
b
/

p
2
p
1
H.4.4. Sơ đồ nguyên lý van giảm áp
a/ Van kiểu thuận; b/ Van kiểu ngịch
1. Đờng dẫn khí cao áp; 2. Lò xo phụ; 3. Van; 4. Van an toàn;
5. Đờng dẫn khí ra; 6. Buồng thấp áp; 7. Lò xo chính; 8. Vít
điều chỉnh; 9. Màng đàn hồi; 10. thanh truyền Nguyên lý làm việc: khí đợc dẫn vào van theo ống (1) và qua ống (5) đi tới mỏ hàn
hoặc mỏ cắt. áp lực khí trong buồng hạ áp (6) phụ thuộc vào độ mở của van (3). Khi lò

thành phần thích hợp để nhận đợc ngọn lửa hàn hoặc cắt theo yêu cầu. Mỏ hàn có 2 loại
là mỏ hàn kiểu hút và mỏ hàn đẳng áp.

Trờng đại học bách khoa đà nẵng - 2006
42 a/
1
2
4
5

6


thấp và trung bình.
Khí C
2
H
2
(áp suất 0,01ữ1,2 at) đợc dẫn vào qua ống (1), còn khí ôxy (áp suất 1ữ4 at)
đợc dẫn vào qua ống (2). Khi dòng ôxy phun ra đầu miệng phun (5) với tốc độ lớn tạo
nên một vùng chân không hút khí C
2
H
2
theo ra mỏ hàn. Hỗn hợp tiếp tục đợc hoà trộn
trong buồng (6), sau đó theo ống dẫn (7) ra miệng mỏ hàn và đợc đốt cháy tạo thành
ngọn lửa hàn. Điều chỉnh lợng khí ôxy và C
2
H
2
nhờ các van (3) và (4). Nhợc điểm của
mỏ hàn tự hút là thành phần hỗn hợp cháy không ổn định.
Mỏ hàn đẳng áp dùng khi hàn với áp lực khí C
2
H
2
trung bình. Khí ôxy và C
2
H
2
đợc
phun vào buồng trộn với áp suất bằng nhau (0,5ữ1 at) và tiếp tục đợc hòa trộn trong ống
dẫn của mỏ hàn, đi ra miệng mỏ hàn để đốt cháy tạo thành ngọn lửa.

hóa. Ngọn lửa hàn có thể chia làm 3 vùng: nhân ngọn lửa có màu sáng trắng, vùng trung
tâm có màu sáng vàng, vùng đuôi (ôxy hoá) màu vàng sẫm có khói.
4.4.1. Ngọn lửa bình thờng
Ngọn lửa bình thờng nhận đợc khi tỉ lệ
O
CH
2
22
11 1 2=ữ,,
.
a/ Vùng nhân ngọn lửa
Trờng đại học bách khoa đà nẵng - 2006
43
Trong vùng này xảy ra phản ứng phân
hủy C
2
H
2
: C
2
H
2
2C + H
2
. Ngọn lửa có
màu sáng trắng, nhiệt độ thấp và thành
phần khí giàu cácbon.
b/ Vùng cháy không hoàn toàn
Trong vùng này xảy ra phản ứng cháy
không hoàn toàn của cácbon:

Trong vùng này xẩy ra phản ứng cháy hoàn toàn: sản phẩm của vùng trên cháy với
ôxy của không khí: 2CO + H
2
+ 1,5O
2
kk
= 2CO
2
+ H
2
O + Q
Ngọn lửa vùng này có màu vàng sẫm, chứa nhiều CO
2
và H
2
O là những chất ôxy hoá
và nhiệt độ thấp hơn vùng giữa.

Giáo trình: công nghệ hàn
4.4.2. Ngọn lửa ôxy hóa
Ngọn lửa ôxy hoá nhận đợc khi tỉ lệ
O
CH
2
22
12> ,
.
Quá trình cháy cũng chia ra thành 3 vùng và vùng cháy không hoàn toàn xảy ra theo
phản ứng sau: C
2

máy hoặc kết cấu máy.
4.4.3. Ngọn lửa các bon hóa
Ngọn lửa này nhận đợc khi tỉ lệ
O
CH
2
22
11< ,
.
Quá trình cháy nh sau: C
2
H
2
+ 0,5O
2
= CO + H
2
+ C + Q
Sau đó cháy tiếp với ôxy của không khí: CO + H
2
+ C + 2O
2
kk
= 2CO
2
+ H
2
O +Q
Nhân của ngọn lửa kéo dài, vùng giữa có một nguyên tử cacbon tự do nên ngọn lửa
mang tính cácbon hoá và có nâu sẫm.

4.5.3. Kỹ thuật và chế độ hàn khí
a/ Phơng pháp hàn
Tuỳ thuộc vật liệu hàn, chiều dày vật hàn, có thể sử dụng hai phơng pháp hàn khác
nhau: hàn phải và hàn trái.
b
/

a
/

4
3
2
1
H.4.7. Sơ đồ các phơng pháp hàn khí
a) Hàn phải b) Hàn trái
1) Mỏ hàn 2) Que hàn phụ 3) Mối hàn 4) Vật hàn


, còn khi hàn chì 10
o
. Bắt đầu hàn
góc nghiêng lớn, gần kết thúc góc nghiêng giảm.
Công suất ngọn lửa: công suất ngọn lửa tính bằng lợng khí đợc đánh giá qua
lợng khí tiêu hao trong một giờ, chọn theo nguyên tắc: Vật hàn càng dày, công suất ngọn
lửa càng lớn; vật liệu có nhiệt độ chảy và độ dẫn nhiệt càng cao, công suất ngọn lửa càng
lớn. Công suất của ngọn lửa khi hàn phải cao hơn hàn trái.
Khi hàn thép cácbon thấp, đồng thau, đồng thanh thờng chọn lợng tiêu hao C
2
H
2

trong một giờ theo công thức sau:
V
C2H2
= (100 ữ 120).S [lít/h] - đối với hàn trái
V
C2H2
= (120ữ150).S [lít/h] - đối với hàn phải
Trong đó S là chiều dày vật hàn [mm].
Khi hàn đồng đỏ do tính dẫn nhiệt lớn nên tính theo công thức sau:
V
C2H2
= (150ữ200).S [lít/h]
Đờng kính que hàn: phụ thuộc vật liệu hàn và phơng pháp hàn. Khi hàn thép
cácbon chọn theo công thức kinh nghiệm sau:
Hàn trái:
d
S
Q
ue hàn
Mỏ hàn
Giáo trình: công nghệ hàn

d/ Hàn các mối hàn có vị trí khác nhau trong không gian
Trên (H.4.10) giới thiệu phơng pháp hàn tại các vị trị mối hàn khác nhau:
- Khi hàn đứng thờng dùng hàn trái từ dới lên (H.4.10a).
- Khi hàn ngang, mỏ hàn đặt lệch trục với hớng hàn để hạn chế kim loại vũng hàn
bị rơi khi hàn (H.4.10b).
- Đối với hàn trần (H.4.10c), cần nung nóng mép hàn tốt mới đa que hàn vào, khi
hàn nên hàn từng lớp mỏng và hàn nhiều lần nếu mối hàn lớn.


), làm nóng chảy các ôxyt đó và thổi chúng ra
khỏi mép cắt tạo thành rãnh cắt.
Sơ đồ quá trình cắt kim loại bằng khí
đợc trình bày trên (H.4.11): Khi bắt đầu
cắt, kim loại ở mép cắt đợc nung nóng
đến nhiệt độ cháy nhờ nhiệt của ngọn lửa
nung, sau đó cho dòng ôxy thổi qua, kim
loại bị ôxy hóa mãnh liệt (bị đốt cháy) tạo
thành ôxýt. Sản phẩm cháy bị nung chảy
và bị dòng ôxy thổi khỏi mép cắt. Tiếp
theo, do phản ứng cháy của kim loại toả
nhiệt mạnh, lớp kim loại tiếp theo bị nung
nóng nhanh và tiếp tục bị đốt cháy tạo
thành rãnh cắt.
O
2
C
2
H
2
+O
2
5
4
3
2
1
H.4.11. Sơ đồ cắt bằng khí
1) Dòng ôxy cắt 2) Dòng hỗn hợp khí cháy
3) Ngọn lửa nung nóng 4) Rãnh cắt 5) Phôi cắt

C, mặt khác lại dẫn nhiệt nhanh
nên cũng không thể cắt bằng khí, trừ khi dùng thuốc cắt.
- Nhiệt toả ra khi kim loại cháy phải đủ lớn để đảm bảo sự cắt đợc liên tục, quá
trình cắt không bị gián đoạn. Khi cắt các tấm mỏng bằng thép cácbon thấp nhiệt lợng
sinh ra khi cháy đạt tới 70% chỉ cần nhiệt lợng của ngọn lửa 30% nữa là đủ cắt liên tục.
- Ôxýt kim loại nóng chảy phải có độ chảy loãng tốt, để dễ tách ra khỏi mép cắt.
Gang không thể cắt bằng khí vì nhiệt độ nóng chảy cao hơn nhiệt cháy và khi cháy tạo ra
ôxýt silic SiO
2
có độ sệt cao.
- Độ dẫn nhiệt của kim loại không quá cao, tránh sự tản nhiệt nhanh làm cho mép cắt
bị nung nóng kém làm gián đoạn quá trình cắt.
4.6.3. Mỏ cắt khí
Trờng đại học bách khoa đà nẵng - 2006
48
Giáo trình: công nghệ hàn
Để cắt bằng khí chủ yếu sử dụng các mỏ cắt dùng nhiên liệu khí. Sơ đồ cấu tạo
chung của chúng đợc trình bày trên hình sau:
1
2
3
4
6
O
2
C
2
H
2
7

a/ Bắt đầu cắt
Khi cắt phôi tấm theo đờng cắt hở, bắt đầu cắt từ mép phôi. Với phôi tấm dày dới
50 mm, mỏ cắt đặt thẳng góc với mặt phẳng cắt (H.4.13a). Nếu chiều dày phôi lớn hơn 50
mm, khi bắt đầu cắt nên nghiêng mỏ cắt một góc 5ữ10
o
theo hớng cắt để nung nóng tốt
mép cắt, sau đó đặt thẳng góc (H.4.13b).

I
II
c/
Hớng cắt
5
ữ
10
o
b/
Hớng cắt
a/
H.4.13. K
ỹ
thu
ậ
t cắt khí

cắt một quảng ngắn, mở ôxy cắt để tiến hành cắt.

a
/

20ữ30
0

b
c
H.4.14. Vị trí và sự di chuyển mỏ cắt
d

- Đối với phôi tiết diện vuông bắt đầu cắt từ góc, ban đầu mỏ cắt đặt nghiêng 2ữ3
o

theo chiều ngợc hớng cắt, lúc đến gần cuối nghiêng theo chiều ngợc lại (H.c).
- Đối với phôi thép góc, mỏ cắt thờng đặt vuông góc với mặt cắt, bắt đầu cắt từ mép
tới đỉnh đến mép tiếp theo (H.d).

Chơng 5
Trờng đại học bách khoa đà nẵng - 2006
50
Giáo trình: công nghệ hàn

QRI= 024
2
, t
I - cờng độ dòng điện hàn,
t - thời gian dòng điện chạy qua vật hàn; R - điện trở của toàn mạch.
Do bề mặt tiếp xúc giữa hai mép hàn có độ nhấp nhô, diện tích tiếp xúc thực tế bé
hơn so với diện tích tiếp xúc danh nghĩa, mặt khác trên bề mặt có màng ôxýt và không
sạch hoàn toàn nên điện trở tiếp xúc lớn, lợng nhiệt sinh ra trong mạch chủ yếu tập trung
ở mặt tiếp xúc của hai mép hàn, nung nóng kim loại đến trạng thái hàn. Khi hai mép hàn
đợc nung nóng đến trạng thái hàn, hai chi tiết hàn đợc ép vào nhau với áp lực lớn tạo
thành mối hàn.
Phơng pháp này phụ thuộc vào điện trở suất . Kim loại có điện trở suất nhỏ thì
cờng độ dòng điện cần phải lớn và ngợc lại. Ví dụ: khi hàn đồng, nhôm và hợp kim của
chúng thì phải dùng máy hàn có công suất lớn.
5.1.2. Đặc điểm
- Thời gian hàn ngắn, năng suất cao. Mối hàn đẹp và bền.
- Dễ cơ khí hóa và tự động hóa các hệ thống hàn điện tiếp xúc.
- Đòi hỏi phải có máy hàn công suất lớn (dòng điện hàn có thể lên đến vài chục ngìn
Ampe). Thiết bị hàn đắt, vốn đầu t lớn.
5.2. Hàn tiếp xúc giáp mối
Trờng đại học bách khoa đà nẵng - 2006
51
Giáo trình: công nghệ hàn
Hàn tiếp xúc giáp mối là phơng pháp hàn điện tiếp xúc mà mối hàn đợc thực hiện
trên toàn bộ mặt tiếp xúc của hai chi tiết hàn.
5.2.1. Nguyên lý chung
5

a/ Chuẩn b
ị
khôn
g
đún
g
; b/ Chuẩn b
ị
đún
g

5.2.3. Kỹ thuật và chế độ hàn
a/ Hàn điện tiếp xúc giáp mối thuần điện trở
- Lực ép: sau khi hai chi tiết hàn đợc ép sát vào nhau với lực ép sơ bộ từ 10ữ15
N/mm
2
, tiến hành đóng điện nung kim loại mép hàn đến trạng thái dẻo, cắt điện và ép kết
thúc với lực ép từ 30ữ40 N/mm
2
để tạo thành mối hàn.
- Điện áp hàn: U = 1ữ12V.

h
- Nhiệt độ cần hàn (0
0
C);
K
2
- hệ số tổn thất nhiệt. Đối với thép cácbon kết cấu thấp lấy bằng 0,75; các loại
thép khác lấy bằng 0,9.

tb
- điện trở suất trung bình.
tb
=
o
(1 + T
h
) (.cm).

o
- điện trở suất vật hàn ở 0
o
c. - hệ số nhiệt điện trở.
Đối với thép
tb
phụ thuộc T
h
và đợc xác định theo giản đồ. Thờng thì đối với
thép hợp kim thấp và cácbon thấp
tb
= 48 M.cm; Các loại thép khác

8
Đồng 2d 27
Đồng thanh 1,5d 20
Nhôm 1,5d
12ữ15

- Công suất hàn: Công suất riêng thờng lấy (0,12ữ0,15) KVA/mm
2
. Khi hàn ống
lấy bằng 0,2 KVA/mm
2
.
- Lực ép: Lực ép sơ bộ trớc khi nung nóng có thể xác định với áp suất (10ữ15)
N/mm
2
, và sau khi nung nóng với áp suất (30ữ40) N/mm
2
- Chiều dài phần nhô l
1
, l
2
: l
1
= (0,5ữ1,5)d ; l
2
= (0,5ữ4)d.
Hàn tiếp xúc giáp mối thuần điện trở đòi hỏi các mép hàn phải phẳng và song song
với nhau, tiết diện tại mép hàn không chênh lệch nhau nhiều và bề mặt tiếp xúc phải đợc
làm sạch kỹ trớc lúc hàn. Hàn tiếp xúc giáp mối thuần điện trở chủ yếu ứng dụng để hàn
các thanh, thỏi và dây kim loại có tiết diện đơn giản (hình tròn, vuông, đa giác ) có diện

dòng điện J = 3ữ15 A/mm
2
.
Hàn giáp mối nóng chảy không đòi hỏi làm sạch bề mặt hàn kỹ trớc khi hàn, hàn
đợc các tiết diện phức tạp hơn và chênh lệch nhau lớn.
Phơng pháp hàn nóng chảy gián đoạn công suất của thiết bị yêu cầu thấp hơn hàn
liên tục.
5.3. Hàn điểm
5.3.1. Định nghĩa
Hàn điểm là phơng pháp hàn điện tiếp xúc mà mối
hàn không thực hiện liên tục trên toàn bộ bề mặt tiếp xúc
mà chỉ thực hiện theo từng điểm riêng biệt gọi là điểm hàn.
5.3.2. Các phơng pháp hàn điểm
Khi hàn điểm hai chi tiết hàn dạng tấm đợc đặt xếp chồng lên nhau. Theo cách bố
trí điện cực hàn có hai kiểu hàn điểm: hàn một phía và hàn hai phía.
- Khi hàn điểm hai phía (H.5.4a), các tấm hàn đợc đặt giữa hai điện cực hàn. Sau
khi ép sơ bộ và đóng điện, dòng điện trong mạch chủ yếu tập trung ở một diện tích nhỏ
trên mặt tiếp xúc giữa hai tấm nằm giữa các điện cực, nung nóng kim loại đến trạng thái
nóng chảy. Tiếp theo cắt điện và ép với lực ép đủ lớn, tạo nên điểm hàn.
Trờng đại học bách khoa đà nẵng - 2006
54
Phơng pháp hàn hai phía mỗi lần hàn chỉ đợc một điểm hàn giữa hai tấm, nhng
có thể đợc các tấm dày hoặc hàn cùng một lúc nhiều tấm xếp chồng.
Giáo trình: công nghệ hàn

P
P
b
/


Đây là phơng pháp hàn điểm mà nguyên lý
là lợi dụng các phần nhô ra của hai chi tiết cần
hàn để coi chúng nh là các điện cực hàn. Mỗi
phần nhô và tiếp xúc của hai chi tiết sẽ là một
điểm hàn.
5.3.3. Chế độ hàn điểm
Chế độ hàn điểm phụ thuộc vào vật liệu hàn. Khi hàn thép cácbon thấp hoặc thép
hợp kim thấp, dùng chế độ hàn mềm:
J = 80 - 160 A/mm
2
; P = 15 - 40 N/mm
2
; t = 0,5 - 3 giây
Khi hàn thép không rỉ và các hợp kim dẫn nhiệt nhanh nh hợp kim nhôm, hợp kim
đồng hoặc các tấm có lớp phủ bảo vệ, dùng chế độ hàn cứng:
J = 120 - 360 A/mm
2
; P = 40 - 100 N/mm
2
; t = 0,001- 0,1 giây
Điện cực thờng chế tạo bằng đồng hoặc hợp kim đồng có tính dẫn điện và dẫn nhiệt
cao, bên trong có nớc làm nguội, do đó mặt tiếp xúc giữa điện cực và chi tiết ít sinh nhiệt
so với tại điểm hàn.

5.4. Hàn đờng
Giáo trình: công nghệ hàn
5.4.1. Nguyên lý chung
Hàn đờng là phơng pháp hàn tiếp xúc, trong đó mối hàn là tập hợp các điểm hàn
liên tục. Sơ đồ nguyên lý của hàn đờng trình bày trên hình sau:


cực bị nung nóng mạnh, chóng mòn, nhất là khi đờng hàn dài.
- Khi hàn đờng gián đoạn: vật hàn chuyển động liên tục, nhng dòng điện chỉ
đợc cấp theo chu kỳ, thời gian cấp từ 0,01ữ0,1 giây, tạo thành các đoạn hàn cách quãng.
- Khi hàn bớc: vật hàn dịch chuyển gián đoạn, tại các điểm dừng vật hàn đợc ép
bởi các điện cực và cấp điện tạo thành điểm hàn.
5.4.2. Chế độ hàn đờng
a/ Bớc hàn: là khoảng cách giữa 2 điểm hàn thờng lấy S = (1,5 ữ 4,5) mm.
b/ Đờng kính đĩa điện cực
Đối với các máy hàn đờng thờng có điện cực chế tạo bằng đồng, đ
ờng kính đĩa
điện cực: D = 200 ữ 250 mm.

c/ Lực ép: khi hàn xác định theo công thức:
P
d
b
=

2
4
[N]
Trờng đại học bách khoa đà nẵng - 2006
56
Giáo trình: công nghệ hàn
Trong đó d - đờng kính điện cực [mm];
b
- giới hạn bền của vật liệu hàn [N/mm
2
].
d/ Thời gian hàn
chơng 6
Trờng đại học bách khoa đà nẵng - 2006
57
Giáo trình: công nghệ hàn
Hàn Gang, đồng, nhôm
6.1. hàn gang
6.1.1. Đặc điểm của hàn gang
- Gang là hợp chất Fe-C mà C > 2%, ngoài ra còn Mn, Si, S, P gang hợp kim có thêm
Cr, Ni, Al, Ti, Mo, Cu và các nguyên tố khác.
- Lu huỳnh S dể tạo thành cácbít, do đó dể sinh nứt khi hàn.
- Gang có tính dẻo kém, độ cứng, dòn cao nên khi hàn dể nứt.
- Khi hàn gang thờng sinh ra sự biến đổi cục bộ grafit thành xêmentit nên càng tăng
độ dòn và cứng của gang.
- Trong quá trình hàn C bị cháy và tạo ra khí CO gây cho mối hàn rỗ khí, còn Si bị
cháy tạo thành SiO
2
khó nóng chảy.
- Nhiệt độ chảy của gang không cao và độ chảy loãng lớn nên khi hàn mối hàn đứng,
hàn trần hoặc mối hàn ngang rất khó.
6.1.2. Các phơng pháp hàn gang
a/ Hàn nguội
Hàn nguội có một số yếu tố kỹ thuật nh sau:
H.6.1. Hàn nguội gang
- Trớc hết vát mép hàn rồi khoan các lỗ và tarô ren
sau đó cắm các chốt thép có d = (5ữ13)mm (nh hình

g
- Lắp khuôn lên vị trí hàn để không cho gang lỏng chảy
ra ngoài. Sấy khuôn và nung sơ bộ chổ mối hàn đến
500ữ600
0
C bằng ngọn lửa khí cháy.
- Dùng que hàn gang có d = (6ữ20) mm; I
h
= 300ữ1000 A.
- Khi mối hàn ở trạng thái lỏng cho borắc (Na
2
B
4
O
7
) vào vũng hàn để tạo xỉ. Ngoài ra
còn bỏ vào vũng hàn fêrô silic để tăng nồng độ Si cho gang, do đó gang xám sau khi hàn
xong phải làm nguội chậm để chống nứt.
Chú ý: - Có thể hàn gang bằng phơng pháp hàn khí bằng cách dùng ngọn lửa cácbon
hoá. Tất cả các trờng hợp hàn gang bằng ngọn lửa hàn khí đều hàn nóng.
- Thuốc hàn gang: borắc và một số chất: Na, bicácbônat, ôxyt silic.
- Cũng có thể sử dụng các loại que hàn đồng và một số que hàn chế tạo bằng kim loại
khác để hàn gang.
- Phơng pháp hàn nóng tốt hơn hàn nguội.
6.2. hàn đồng và hợp kim đồng
6.2.1. Đặc điểm chung
- Đồng và hợp kim đồng có độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao (gấp 6 lần Fe), do đó để tạo
nên vũng hàn yêu cầu nguồn nhiệt lớn. Vùng ảnh hởng nhiệt lớn làm giảm cơ tính của
vật hàn, gây biến dạng lớn khi nung nóng và làm nguội.
- ở nhiệt độ cao độ bền mối hàn giảm, do đó ứng nhiệt sinh ra khi hàn dể tạo nên nứt