BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Phạm Thanh Lưu

NGHIÊN CỨU VÀ TỐI ƯU HÓA THÀNH PHẦN
THUỐC HÀN THIÊU KẾT HỆ BAZƠ TRUNG BÌNH

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Hà Nội - 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Phạm Thanh Lưu

NGHIÊN CỨU VÀ TỐI ƯU HÓA THÀNH PHẦN
THUỐC HÀN THIÊU KẾT HỆ BAZƠ TRUNG BÌNH
Ngành: Kỹ thuật cơ khí
Mã số: 9520103

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. Vũ Huy Lân
2. TS. Hà Xuân Hùng

Hà Nội - 2019


mặt – Viện Nghiên cứu Cơ khí, Công ty Cổ phần Que Hàn điện Việt Đức, Công ty
TNHH MTV Đóng tàu Phà Rừng, Học viện Nông nghiệp Việt Nam,... đã tạo điều
kiện, giúp đỡ về cơ sở vật chất và các chuyên gia đã góp ý những thông tin vô cùng
quý báu, những ý kiến xác đáng trong lĩnh vực liên quan, để tác giả có thể hoàn
thành luận án này.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thành viên trong gia
đình, tới tất cả bạn bè, đồng nghiệp đã cộng tác, cổ vũ, động viên, giúp đỡ và chia
sẻ những khó khăn trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Nghiên cứu sinh

PHẠM THANH LƯU

2


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................. 1
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................... 2
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ....................................................... 5
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................................ 6
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ .................................................................. 8
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 11
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU THUỐC HÀN THIÊU KẾT ............ 14
1.1 Hàn hồ quang tự động dưới lớp thuốc ....................................................................... 14
1.1.1 Sơ đồ nguyên lý hàn hồ quang tự động dưới lớp thuốc ......................................... 14
1.1.2 Vai trò và công dụng của thuốc hàn ....................................................................... 15
1.1.3 Phân loại thuốc hàn ................................................................................................ 17
1.1.4 Ký hiệu thuốc hàn và dây hàn ................................................................................ 22
1.2 Tình hình nghiên cứu và sản xuất thuốc hàn ............................................................. 24
1.2.1 Tình hình nghiên cứu và sản xuất thuốc hàn ở trong nước .................................... 24

3.4.1 Lập quy trình công nghệ chế tạo thuốc hàn F7A4-BK........................................... 98
3.4.2 Giới thiệu thuốc hàn F7A4-BK ............................................................................ 100
CHƯƠNG 4. XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN TỐI ƯU MẺ LIỆU THUỐC HÀN
THIÊU KẾT HỆ BAZƠ TRUNG BÌNH....................................................................... 103
4.1 Xác định thành phần mẻ liệu thuốc hàn F7A4 –BK................................................ 103
4.1.1 Xác định tỷ lệ các chất tạo xỉ đảm bảo tính công nghệ hàn cho thuốc hàn
F7A4–BK....................................................................................................................... 103
4.1.2 Xác định hàm lượng các ferô hợp kim cho thuốc hàn F7A4–BK ........................ 105
4.1.3 Xác định hàm lượng huỳnh thạch và các thông số chế độ thiêu kết cho thuốc
hàn F7A4–BK ................................................................................................................ 107
4.2 Kiểm tra thành phần hóa học và các chỉ tiêu cơ tính kim loại mối hàn .................. 110
4.2.1 Kiểm tra thành phần hóa học kim loại mối hàn ................................................... 110
4.2.2 Kiểm tra các chỉ tiêu cơ tính kim loại mối hàn .................................................... 110
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 113
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 115
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ........................ 122
PHỤ LỤC ............................................................................................................................

4


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
AC
AWS

Alternating Curent
American Welding Society

ASTM
ASME

Kim loại cơ bản
Nondestructive Testing

PWHT
SAW

Post Weld Heat Treatment
Submerged Arc Welding

SMAW
TCVN
VAHN
WPS
WPQR
ak

Shielded Metal Arc Welding
Tiêu chuẩn Việt Nam
Vùng ảnh hưởng nhiệt
Welding Procedure Specification
Welding Procedure Qualiffication Recode
Độ dai va đập

σch
σk
δ
Ψmh (Dmh)
Ψn
R
[R]

tiêu chuẩn AWS A5.17-80 ...................................................................................................... 48
Bảng 2.5 Các chỉ tiêu thành phần hóa học kim loại mối hàn với các cặp thuốc
hàn– dây hàn nghiên cứu theo tiêu chuẩn AWS A5.17-80 ............................................. 49
Bảng 2.6 Các nhóm chất chủ yếu trong xỉ hàn F7A4-BK .............................................. 53
Bảng 2.7 Thành phần hoá học của thép mác SM400B, (%) ........................................... 53
Bảng 2.8 Thành phần hoá học của dây hàn EM12K, (%)............................................... 54
Bảng 2.9 Các chỉ tiêu cơ tính dây hàn ............................................................................ 54
Bảng 2.10 Bảng đặc tính kỹ thuật của nguồn hàn và xe hàn .......................................... 54
Bảng 2.11 Các thông số chế độ hàn thí nghiệm .............................................................. 55
Bảng 2.12 Thành phần sơ bộ mẻ liệu thuốc hàn F7A4-BK ............................................ 60
Bảng 2.13 Giá trị và khoảng biến thiên của các yếu tố đầu vào ..................................... 63
Bảng 2.14 Các kích thước mẫu hàn đánh giá các chỉ tiêu cơ tính .................................. 73
Bảng 2.15 Kích thước mẫu thử độ bền kéo theo tiêu chuẩn AWS B4.0 ........................ 75
Bảng 2.16 Kích thước mẫu thử độ bền kéo theo tiêu chuẩn TCVN 3909:2000 ............. 75
Bảng 3.1 Các mức giá trị của các biến đầu vào ......... .................................................... 79
Bảng 3.2 Kế hoạch thực nghiệm và kết quả thí nghiệm tính công nghệ hàn của
thuốc hàn F7A–BK với dây hàn EM12K ........................................................................ 80
Bảng 3.3 Giá trị và khoảng biến thiên của các yếu tố..................................................... 85

6


Bảng 3.4 Kế hoạch và số liệu thực nghiệm thành phần hóa học kim loại mối hàn
khi dùng thuốc hàn F7A4-BK ......................................................................................... 85
Bảng 3.5 Các thông số về hàm lượng Mn ....................................................................... 86
Bảng 3.6 Các thông số về hàm lượng Si ......................................................................... 87
Bảng 3.7 Giá trị và khoảng biến thiên của các yếu tố..................................................... 92
Bảng 3.8 Kết quả thí nghiệm đo hàm lượng hiđrô trong mối hàn .................................. 92
Bảng 3.9 Các thông số về hàm lượng hiđrô .................................................................... 93
Bảng 3.10 Quy trình công nghệ chế tạo thuốc hàn F7A4-BK ........................................ 99

Hình 1.4 Thuốc hàn nung chảy ....................................................................................... 18
Hình 1.5 Thuốc hàn gốm ................................................................................................ 18
Hình 1.6 Thuốc hàn thiêu kết.......................................................................................... 19
Hình 1.7 Thuốc hàn thiêu kết của một số hãng .............................................................. 19
Hình 1.8 Hàn hồ quang tự động dưới lớp thuốc bảo vệ.................................................. 27
Hình 2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất thuốc hàn thiêu kết ................................. 33
Hình 2.2 Các bước phối liệu đơn thuốc hàn ................................................................... 38
Hình 2.3 Mô hình nghiên cứu thành phần thuốc hàn thiêu kết ....................................... 41
Hình 2.4 Sơ đồ thuật toán tối ưu hóa thành phần thuốc hàn thiêu kết ............................ 42
Hình 2.5 Sơ đồ nghiên cứu tổng quát thuốc hàn............................................................. 47
Hình 2.6 Sơ đồ nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần mẻ liệu đến tính công nghệ
hàn ................................................................................................................................... 49
Hình 2.7 Ảnh hưởng của một số hợp chất đến tính ổn định của hồ quang..................... 51
Hình 2.8 Dây hàn tự động EM12K ................................................................................. 53
Hình 2.9 Máy hàn tự động Dosun DZ1000 .................................................................... 54
Hình 2.10 Mẫu phôi hàn xác định chiều dài hồ quang tới hạn ....................................... 55
Hình 2.11 Cách xác định và đo chiều dài hồ quang tới hạn ........................................... 55
Hình 2.12 Thước cặp ...................................................................................................... 56
Hình 2.13 Sơ đồ nghiên cứu thành phần hóa học kim loại mối hàn ............................... 56
Hình 2.14 Ảnh hưởng của hàm lượng ôxit mangan trong thuốc hàn đến hàm lượng
gia tăng của S trong kim loại mối hàn ............................................................................. 58
Hình 2.15 Hàm lượng S trong kim loại mối hàn phụ thuộc vào tính bazơ của thuốc
hàn ................................................................................................................................... 58
Hình 2.16 Hàm lượng P trong kim loại mối hàn phụ thuộc vào tính bazơ của thuốc
hàn ................................................................................................................................... 59
Hình 2.17 Kích thước mẫu thử phân tích thành phần hóa học kim loại mối hàn ........... 61
Hình 2.18 Hàn mẫu thử phân tích thành phần hóa học kim loại mối hàn ...................... 61
Hình 2.19 Máy phân tích quang phổ............................................................................... 62
Hình 2.20 Sơ đồ nghiên cứu hàm lượng hiđrô trong kim loại mối hàn .......................... 64
Hình 2.21 Hàm lượng hiđrô trong kim loại mối hàn phụ thuộc vào hàm lượng của

Hình 3.10 Sự phụ thuộc của hàm lượng Mn trong kim loại mối hàn vào hàm
lượng Fe – Mn trong thuốc hàn ....................................................................................... 88
Hình 3.11 Sự phụ thuộc của hàm lượng Mn trong kim loại mối hàn vào hàm
lượng Fe – Si trong thuốc hàn ......................................................................................... 88
Hình 3.12 Sự phụ thuộc của hàm lượng Mn trong kim loại mối hàn vào %Fe-Mn
và %Fe-Si trong thuốc hàn .............................................................................................. 89
Hình 3.13 Sự phụ thuộc của hàm lượng Si trong kim loại mối hàn vào % Fe-Si
trong thuốc hàn ................................................................................................................ 89
Hình 3.14 Sự phụ thuộc của hàm lượng Si trong kim loại mối hàn vào % Fe-Mn
trong thuốc hàn ................................................................................................................ 90
9


Hình 3.15 Sự phụ thuộc của hàm lượng Si trong kim loại mối hàn vào %Fe-Mn và
%Fe – Si trong thuốc hàn ................................................................................................ 90
Hình 3.16 Hàm lượng hiđrô (ml/100g kim loại đắp) trong mối hàn phụ thuộc vào
%CaF2 với Ts=700°C và t=90ph ..................................................................................... 94
Hình 3.17 Hàm lượng hiđrô (ml/100g kim loại đắp) phụ thuộc vào Ts (phút) với
CaF2 = 15% và t = 90 ph ................................................................................................. 95
Hình 3.18 Hàm lượng hiđrô (ml/100g kim loại đắp) phụ thuộc vào t (phút) với
CaF2 = 15% vàTs = 7000C ............................................................................................... 95
Hình 3.19 Sự phụ thuộc của hàm lượng hiđrô vào lượng CaF2 (%) trong thuốc hàn
và nhiệt độ sấy thiêu kết thuốc hàn với t = 90ph ............................................................. 96
Hình 3.20 Hàm lượng hiđrô phụ thuộc vào hàm lượng CaF2 và ts với Ts = 700°C ........ 96
Hình 3.21 Hàm lượng hiđrô phụ thuộc vào Ts và ts với CaF2 =15% .............................. 96
Hình 3.22 Giản đồ đẳng mức hàm lượng hiđrô trong mối hàn phụ thuộc vào hàm
lượng huỳnh thạch CaF2 và nhiệt độ sấy thiêu kết, khi ts = 90 phút. .............................. 97
Hình 3.23 Giản đồ đẳng mức hàm lượng hiđrô trong mối hàn phụ thuộc vào hàm
lượng huỳnh thạch CaF2 và thời gian sấy thiêu kết ......................................................... 97
Hình 3.24 Giản đồ đẳng mức hàm lượng hiđrô trong mối hàn phụ thuộc vào hàm

trung bình trên cơ sở sử dụng tối đa nguồn nguyên liệu trong nước, sản xuất và ứng
dụng vào thực tiễn đáp ứng nhu cầu sản xuất và xuất khẩu.
2. Mục đích của luận án:
- Nghiên cứu, xác định thành phần tối ưu mẻ liệu thuốc hàn thiêu kết hệ bazơ
trung bình để hàn các kết cấu thép từ thép cacbon thấp.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án:
- Đối tượng nghiên cứu: Thành phần thuốc hàn thiêu kết hệ bazơ trung bình.
Ứng dụng để nghiên cứu thành phần mẻ liệu thuốc hàn ký hiệu F7A4–BK kết hợp
với dây hàn EM12K tạo thành bộ thuốc hàn và dây hàn F7A4–BK–EM12K để hàn
các kết cấu từ thép cacbon thấp.
- Phạm vi nghiên cứu: Hàn các kết cấu thép cacbon thấp.
4. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp lý thuyết kết hợp với thực nghiệm:
+ Tổng hợp các cơ sở lý thuyết về nghiên cứu thuốc hàn thiêu kết.
+ Thí nghiệm thăm dò, sàng lọc và nghiên cứu thực nghiệm.
- Ứng dụng quy hoạch thực nghiệm:
+ Ứng dụng quy hoạch thực nghiệm xây dựng các phương trình toán học
11


biểu diễn mối quan hệ ảnh hưởng của các chất trong thành phần thuốc hàn thiêu kết
đến các chỉ tiêu công nghệ hàn, thành phần hóa học kim loại mối hàn,... làm cơ sở
cho việc tối ưu hóa thành phần thuốc hàn.
+ Giải bài toán tối ưu xác định thành phần thuốc hàn thiêu kết hệ bazơ trung
bình đảm bảo các chỉ tiêu theo yêu cầu.
5. Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của luận án:
- Ý nghĩa khoa học của luận án:
+ Luận án đã bổ sung thêm phương pháp nghiên cứu lựa chọn thành phần
thuốc hàn SAW và các số liệu mới làm cơ sở để xây dựng các mẻ liệu thuốc hàn
thiêu kết hệ bazơ trung bình.

các mô đun, giúp giảm số lượng thí nghiệm và chi phí thí nghiệm. Trên cơ sở giải
bài toán tối ưu đã xác định được tỷ lệ hợp lý các chất trong thành phần mẻ liệu
thuốc hàn F7A4–BK đáp ứng tốt các chỉ tiêu đề ra.
7. Kết cấu của luận án:
Chương 1: Tổng quan về nghiên cứu thuốc hàn thiêu kết.
Chương 2: Quy trình công nghệ sản xuất thuốc hàn thiêu kết và phương pháp
nghiên cứu.
Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm.
Chương 4: Xác định thành phần tối ưu mẻ liệu thuốc hàn thiêu kết hệ bazơ
trung bình.

13


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU THUỐC HÀN
THIÊU KẾT
1.1 Hàn hồ quang tự động dưới lớp thuốc
1.1.1 Sơ đồ nguyên lý hàn hồ quang tự động dưới lớp thuốc
a) Khái niệm hàn hồ quang dưới lớp thuốc
Hàn hồ quang dưới lớp thuốc (còn gọi là hàn hồ quang chìm, hồ quang
ngầm), tiếng Anh viết tắt là SAW (Submerged Arc Welding) là quá trình hàn nóng
chảy trong đó hồ quang cháy giữa đầu mút của điện cực hàn (dây hàn, băng hàn) và
vật hàn dưới một lớp thuốc hàn. Một phần lượng nhiệt sinh ra do hồ quang điện làm
nóng chảy kim loại điện cực và kim loại cơ bản tạo thành vũng hàn. Phần nhiệt khác
làm nóng chảy thuốc hàn, tạo thành lớp màng xỉ bảo vệ vùng hồ quang và bể kim
loại lỏng tránh khỏi sự xâm nhập và ảnh hưởng có hại của môi trường khí quyển
xung quanh [1, 2].
b) Nguyên lý của hàn hồ quang dưới lớp thuốc

Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý hàn hồ quang tự động dưới lớp thuốc

trong vũng hàn sẽ nguội, đông đặc và kết tinh tạo thành mối hàn.
Trên bề mặt vũng hàn và phần mối hàn kết tinh hình thành một lớp xỉ có tác
dụng bảo vệ kim loại mối hàn khỏi ôxy và nitơ hóa, tham gia vào các quá trình
luyện kim khi hàn, giữ nhiệt cho mối hàn. Sau khi hàn xong chỉ cần gõ nhẹ hoặc
toàn bộ xỉ hàn tự bong tróc (độ bong tróc có thể đạt gần 100%) tạo nên bề mặt mối
hàn nhẵn, sạch, không kẹt xỉ, rỗ khí. Thuốc hàn có thể mang tính axit hoặc bazơ.
Các chuyển động cấp dây hàn, dao động điện cực và chuyển động theo
đường hàn thường được cơ giới hóa. Tùy theo mức độ tự động của các chuyển động
này mà chia thành hàn tự động và bán tự động dưới lớp thuốc.
1.1.2 Vai trò và công dụng của thuốc hàn
a) Khái niệm về thuốc hàn:
15


Thuốc hàn là hỗn hợp gồm nhiều thành phần, hạt thuốc có màu xám, dạng
hạt và có kích cỡ xác định trong khoảng 0,25 ÷ 4 mm.

Hình 1.3 Các dạng thuốc hàn

b) Vai trò và công dụng của thuốc hàn:
 Các đặc tính công nghệ của thuốc hàn:
- Tạo ra môi trường ion hóa tốt để đảm bảo dễ gây hồ quang và duy trì hồ quang
ổn định.
- Tạo vòm xỉ nóng chảy bảo vệ vùng hồ quang hàn và vũng hàn khỏi tác dụng
có hại của oxi và nitơ của môi trường xung quanh.
- Giúp hình thành và bảo đảm hình dạng mối hàn tốt (tạo dáng mối hàn).
- Làm cho kim loại mối hàn nguội chậm, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi
thoát hiđrô từ mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt.
- Khử oxi và các tạp chất có hại (S, P), tinh luyện kim loại mối hàn.
- Đảm bảo hệ số nóng chảy và tốc độ hàn theo yêu cầu.

- Hàn ở tư thế khác hàn sấp đòi hỏi phải có quy trình công nghệ phức tạp
hơn; các thiết bị phụ trợ như đồ gá, ray dẫn hướng phù hợp.
1.1.3 Phân loại thuốc hàn
Hiện nay có nhiều hệ thống tiêu chuẩn phân loại thuốc hàn như: ISO (Tổ
chức tiêu chuẩn hoá Quốc tế), AWS (Hội hàn Mỹ), BS (Anh), DIN (Đức), GOST
(Nga),... Việc phân loại có thể dựa theo phương pháp chế tạo, tính chất hóa học của
thuốc hàn, thành phần hoá học và cơ tính kim loại đắp,.... [1, 2].
a) Phân loại theo phương pháp chế tạo:
Được chia làm 3 loại chủ yếu, gồm: thuốc hàn nung chảy, thuốc hàn gốm và
thuốc hàn thiêu kết. Các loại thuốc hàn này theo chỉ số tính bazơ (hoặc axit) lại
được chia thành các loại khác nhau.
- F (fused): loại nung chảy;
- B (bonded): loại thuốc hàn gốm, cụ thể như sau:
+ Thuốc hàn gốm thường: quy trình chế tạo có nhiệt độ sấy ≤ 500°C;
+ Thuốc hàn thiêu kết: quy trình chế tạo có nhiệt độ sấy thiêu kết > 500°C
(Agglomerated flux).
- M (mechanically mixed): loại trộn hỗn hợp cơ học.
 Thuốc hàn nung chảy (Fused Fluxes):
Là thuốc hàn dùng cho hàn hồ quang dưới lớp thuốc bảo vệ được chế tạo
bằng phương pháp nấu chảy các thành phần của mẻ liệu, sau đó được tạo hạt. Thuốc
hàn nung chảy có thành phần hóa học đồng đều, không chứa các chất khử oxi và
fero hợp kim.

17


Hình 1.4 Thuốc hàn nung chảy

Đặc điểm của thuốc hàn nung chảy:
- Thường là hệ silicat có tỉ lệ ôxit cao, do đó có đặc tính axit.

vật liệu bột hỗn hợp với chất kết dính lỏng, tạo hạt sau đó thiêu kết ở nhiệt độ 7000C
÷ 10000C.

Hình 1.6 Thuốc hàn thiêu kết

Thuốc hàn thiêu kết có nhiều ưu điểm như: khả năng tinh luyện các tạp chất
có hại và hợp kim hóa kim loại mối hàn cao, thành phần thuốc hàn dễ điều chỉnh để
đạt được thành phần hóa học kim loại mối hàn theo yêu cầu, giá thành hạ. Loại
thuốc này đã khắc phục được nhược điểm rất quan trọng là độ ẩm cao của thuốc hàn
gốm và cho phép nhận được mối hàn chất lượng cao hơn.

Hình 1.7 Thuốc hàn thiêu kết của một số hãng

19


Bảng 1.1 So sánh đặc điểm thuốc hàn thiêu kết và thuốc hàn nung chảy

Đặc điểm

Ưu điểm

Thuốc hàn thiêu kết

Thuốc hàn nung chảy

- Hồ quang ổn định hơn, tính
công nghệ tốt hơn.
- Lượng khí sinh ra ít, tạo dáng
mối hàn đều hơn.

Theo chỉ số bazơ [1, 2, 3] thuốc hàn được phân loại như sau:
- Thuốc hàn axit (acid): B < 0.9
- Thuốc hàn bazơ thấp (Neutral): 0.9 ≤ B ≤ 1.2
- Thuốc hàn bazơ trung bình (Basic): 1.2 ≤ B ≤ 2
- Thuốc hàn bazơ cao (High Basic): B > 2
Phạm vi ứng dụng của các loại xỉ hàn – thuốc hàn có liên quan đến độ dai va
đập và điều kiện thử mẫu như sau [1, 4]:

c) Phân loại theo đặc điểm và tỷ trọng hạt thuốc:
- Thuốc hàn hạt dạng thủy tinh và hạt dạng tinh thể có tỷ trọng: 1,4 ÷ 1,8
kg/dm3.
- Thuốc hàn hạt bọt nhẹ có tỷ trọng: 0,6 ÷ 1 kg/dm3.
20


d) Phân loại theo tính axit hoặc bazơ của xỉ hàn:
- Thuốc hàn hệ axit: hồ quang cháy êm, ổn định, giọt kim loại có kích thước
nhỏ, dịch chuyển dạng tia, mối hàn rất đẹp. Tuy nhiên, khả năng khử tạp chất và
tinh luyện kim loại mối hàn bị hạn chế, hàm lượng hiđrô cao, nên thường dùng để
hàn các kết cấu thép cacbon thông thường.
- Thuốc hàn hệ bazơ: hồ quang cháy kém ổn định hơn, giọt kim loại dịch
chuyển có kích thước lớn hơn nhiều, bề mặt kim loại mối hàn thô. Tuy nhiên, nó có
ưu điểm là tinh luyện kim loại mối hàn rất tốt, hệ số dịch chuyển của các nguyên tố
hợp kim cao, hàm lượng hiđrô thấp nên phù hợp để hàn thép cacbon có độ bền cao,
thép hợp kim và hàn đắp.
- Thuốc hàn trung tính: đặc điểm của nó có tính trung hòa giữa hai loại thuốc
hàn kể trên.
e) Phân loại theo hoạt tính hóa học (H) của xỉ hàn:
- Thuốc hàn hoạt tính cao H > 0,6.
- Thuốc hàn hoạt tính H: 0,6 ÷ 0,3.

ZrO2 + SiO2 ≥ 30

Hệ Ziconi - Silicat

AR

Al2O3 + TiO2 ≥ 45

Ôxit nhôm - Rutil

AB

Al2O3 + CaO + MgO ≥ 45
(Al2O3 ≥ 20)

Ôxit nhôm - Bazơ

FB

CaO + MgO + MnO + CaF2 ≥ 50
SiO2max = 20

Fluorit - Bazơ

CaF2 ≥ 15
ST

Chứa chất hợp kim hóa

Đặc biệt

độ nhiệt luyện là 610 – 6350C/1h).
(4) – Nhiệt độ quy ước thử độ dai va đập.
22


Bảng 1.3 Công thử độ dai va đập của kim loại mối hàn

Độ dai va đập kim loại mối hàn theo AWS A5.17 - 80
Chữ
số

Nhiệt độ thử mẫu,
0
F

Nhiệt độ thử mẫu,
0
C

Công phá hủy tối thiểu thử mẫu,
J

Z

Không yêu cầu

Không yêu cầu

Không yêu cầu


27

6

-60

- 51

27

8

-80

- 62

27

Dây hàn – AWS:

E X X X
(1) (2) (3) (4)
(1) – E (Electrode): điện cực hàn (dây hàn).
(2) - Chữ cái chỉ hàm lượng Mangan
L:...............Low Mn (mangan thấp).
M: ............Medium Mn (mangan trung bình).
H: ............ Hight Mn (mangan cao).
(3) - Số chỉ hàm lượng cacbon (phần vạn).
(4) - K (killed) nếu có, chỉ thị rằng thép dây hàn được khử silic.
Các chỉ tiêu của dây hàn và kim loại mối hàn tham khảo ở các bảng sau đây:

Kí hiệu
dây hàn

Thành phần hoá học,%
C

Mn

Si

S

P

Cu và nguyên
tố khác

Dây hàn có hàm lượng mangan thấp
EL8

0,10

0,25 ÷ 0,60

0,07

0,030

0,030


23