Làm thế nào để Arc Weld (có Hình ảnh)

2024 Tác giả: Robert Blare | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 08:10

Hàn hồ quang kim loại được che chắn là quá trình nối hai miếng kim loại bằng cách sử dụng một điện cực được phủ từ thông, được nấu chảy trong hồ quang điện và trở thành một phần hợp nhất của các miếng được hàn. Bài viết này sẽ mô tả cách sử dụng que hàn bọc chất trợ dung và máy hàn hộp bẻ khóa kiểu biến áp đơn giản.

Các bước

Bước 1. Tìm hiểu quy trình hàn hồ quang kim loại được che chắn

Một hồ quang điện được hình thành ở đầu que hàn khi dòng điện đi qua khe hở không khí và tiếp tục đi qua kim loại nối đất đang được hàn. Dưới đây là một số thuật ngữ và mô tả của chúng được sử dụng trong bài viết này:

Máy hàn. Đây là thuật ngữ được sử dụng để mô tả máy biến đổi điện xoay chiều 120-240 volt thành điện áp hàn, thường là 40-70 volt AC, nhưng cũng có một loạt điện áp DC. Nó thường bao gồm một máy biến áp lớn, nặng, một mạch điều chỉnh điện áp, một quạt làm mát bên trong và một bộ chọn dải cường độ dòng điện. Thuật ngữ thợ hàn áp dụng cho người làm công việc hàn. Một máy hàn yêu cầu một thợ hàn để vận hành nó.
Dây dẫn, hoặc Dây hàn. Đây là các dây dẫn bằng đồng cách điện mang cường độ dòng điện cao, điện áp thấp đến chi tiết gia công đang được hàn.
Giá đỡ que, hoặc ngòi là thiết bị ở cuối dây dẫn giữ điện cực mà người hàn sử dụng để hoàn thành nhiệm vụ hàn.
Tiếp đất và kẹp tiếp đất. Đây là dây dẫn tạo nền, hoặc hoàn thành mạch điện, và cụ thể là kẹp được gắn vào sản phẩm để cho phép dòng điện đi qua kim loại được hàn.
Cường độ dòng điện, hoặc ampe. Đây là một thuật ngữ điện, được sử dụng để mô tả dòng điện cung cấp cho điện cực.
DC và phân cực ngược. Đây là một cấu hình khác được sử dụng trong hàn với hệ thống hồ quang / điện cực, mang lại tính linh hoạt hơn, đặc biệt là trong các ứng dụng hàn trên cao và sử dụng hàn một số hợp kim không hàn dễ dàng với điện áp xoay chiều. Máy hàn tạo ra dòng điện này có mạch chỉnh lưu hoặc có dòng điện do máy phát cung cấp, và đắt hơn nhiều so với máy hàn xoay chiều thông thường.
Điện cực. Có nhiều loại điện cực hàn chuyên dụng, được sử dụng cho các hợp kim và loại kim loại cụ thể, chẳng hạn như gang đúc hoặc dễ uốn, thép không gỉ hoặc crôm, nhôm, và thép tôi hoặc thép cacbon cao. Một điện cực điển hình bao gồm thanh dây ở trung tâm được phủ một lớp phủ đặc biệt (thông lượng) cháy khi hồ quang được duy trì, tiêu thụ oxy và tạo ra carbon dioxide trong khu vực mối hàn để ngăn kim loại cơ bản bị oxy hóa hoặc cháy đi trong hồ quang. ngọn lửa trong quá trình hàn. Dưới đây là một số điện cực phổ biến và công dụng của chúng:
- Điện cực E6011 là một điện cực thép nhẹ với lớp phủ sợi xenlulo. Hai số đầu tiên trong nhận dạng điện cực là độ bền kéo, được đo bằng pound trên inch vuông nhân với 1, 000. Ở đây, sản lượng của điện cực sẽ là 60, 000 PSI.
- Điện cực E6010 là điện cực phân cực ngược, thường được sử dụng để hàn đường ống dẫn hơi và nước, và đặc biệt hữu ích cho hàn trên cao, vì kim loại giữ vị trí của nó khi ở trạng thái lỏng, được hút vào vũng hàn nóng chảy bằng dòng chảy trực tiếp dòng điện từ điện cực đến phôi.
- Các điện cực E60XX cho mục đích cụ thể khác có sẵn, nhưng vì E6011 được coi là que tiêu chuẩn, mục đích chung và E6010 được coi là tiêu chuẩn cho hàn DC phân cực ngược, chúng sẽ không được đề cập chi tiết trong bài viết này.
- Điện cực E7018 là các thanh thép phủ thông lượng hydro thấp, có độ bền kéo năng suất cao là 70.000 PSI. Chúng thường được sử dụng để lắp ráp thép kết cấu được sử dụng trong ngành xây dựng và trong các ứng dụng khác, nơi yêu cầu vật liệu độn mạnh và mối hàn có độ bền cao hơn. Lưu ý rằng, mặc dù những thanh này cung cấp độ bền cao hơn, nhưng chúng ít bị tha hơn để đạt được mối hàn sạch, chất lượng cao ở các phân cấp không chính xác và với thép bẩn (rỉ sét, sơn hoặc mạ kẽm). Các điện cực này được gọi là hydro thấp do mọi nỗ lực để giảm hàm lượng hydro. Các điện cực này phải được bảo quản trong lò có nhiệt độ từ 250ºF đến 300ºF. Nhiệt độ này cao hơn nhiệt độ sôi của nước là 212ºF ở mực nước biển. Nhiệt độ này giữ cho hơi ẩm (sương) (H2O) trong không khí không bị đọng lại trong dòng chảy.
- Điện cực Niken, Castalloy, Ni-Rod. Đây là những loại que đặc biệt được chế tạo để hàn sắt đúc, dễ uốn hoặc dễ uốn, và có năng suất cao hơn, để cho phép sự giãn nở và co lại của vật liệu sắt được hàn.
- Các thanh kim loại khác nhau. Những thanh này được làm từ một hợp kim đặc biệt và cho kết quả tốt hơn khi hàn thép tôi, tôi cứng hoặc thép hợp kim.
- Thanh nhôm. Đây là một công nghệ mới hơn và cho phép hàn nhôm bằng hồ quang bằng máy hàn thông thường, thay vì sử dụng máy hàn cấp dây được bảo vệ bằng khí đặc biệt như máy hàn MIG (kim loại, khí trơ) hoặc TIG (vonfram, khí trơ), thường được gọi là như hàn heliarc, vì helium là khí được sử dụng để che chắn ngọn lửa hồ quang trong khi hàn. Các tên chính thức được tạo ra bởi Hiệp hội hàn Hoa Kỳ (AWS) cho kiểu hàn hồ quang này là Hàn hồ quang kim loại có lá chắn (que), hàn hồ quang vonfram khí (tig) và hàn hồ quang kim loại khí (mig).
- Các kích thước điện cực. Điện cực có nhiều kích cỡ khác nhau, được đo bằng đường kính tâm kim loại của mỗi thanh. Đối với thanh thép nhẹ, phạm vi đường kính ¹⁄₁₆ inch (0,2 cm) sang ³⁄₈ inch (1,0 cm) có sẵn và kích thước được sử dụng được xác định bởi cường độ dòng điện của thợ hàn và độ dày của vật liệu được hàn. Mỗi thanh hoạt động tốt nhất ở một dải cường độ dòng điện cho trước. Việc chọn phạm vi cường độ dòng điện chính xác cho một thanh có kích thước nhất định sẽ phụ thuộc vào vật liệu cơ bản và độ xuyên mong muốn, do đó, các dải phân cấp cụ thể sẽ chỉ được đề cập cho việc hàn được mô tả thêm trong bài viết này.
Dụng cụ an toan. Một phần quan trọng của việc hàn một cách an toàn là có và biết cách sử dụng các thiết bị an toàn phù hợp cho công việc. Dưới đây là một số hạng mục tiêu biểu cần có để hàn một cách an toàn.
- Tấm chắn hàn (mui xe). Đây là mặt nạ được đeo để bảo vệ người hàn khỏi tia sáng chói của hồ quang và khỏi tia lửa bắn ra trong quá trình hàn. Thấu kính hàn hồ quang tiêu chuẩn có màu rất tối, vì tiếp xúc với đèn flash hồ quang có thể gây bỏng flash cho võng mạc của mắt. Độ tối cấp 10 là mức tối thiểu để hàn hồ quang. Mũ hàn có thấu kính lật lên đã từng được ưa chuộng vì thấu kính tối màu có thể được nâng lên và một thấu kính thủy tinh trong suốt riêng biệt sẽ bảo vệ thợ hàn khỏi các mảnh xỉ trong khi mối hàn bị sứt mẻ. Tấm chắn hàn tự làm tối mới hơn là tấm chắn hàn đáng mua nhất hiện nay được bán. Các thấu kính lá chắn hàn này có màu rất sáng để mài và cắt bằng mỏ hàn. Khi một vòng cung được đánh, ống kính tự động làm tối sẽ thay đổi thành bóng râm # 10 được cài đặt trước. Thậm chí mới hơn trên thị trường là ống kính tự làm tối tự động có thể thay đổi bóng râm.
- Găng tay hàn. Đây là loại găng tay da đặc biệt, cách nhiệt, dài tới khoảng 6 inch (15,2 cm) trên cổ tay, bảo vệ bàn tay và cánh tay dưới của thợ hàn (người đang hàn). Chúng cũng cung cấp khả năng bảo vệ hạn chế khỏi cú sốc ngẫu nhiên nếu người hàn vô tình tiếp xúc với điện cực.
- Da hàn. Đây là một loại tạp dề giống như áo khoác da che vai và ngực của thợ hàn, được sử dụng để làm việc trên cao, nơi tia lửa có thể làm cháy quần áo của thợ hàn hoặc gây bỏng.
- Giày bảo hộ lao động. Người hàn ít nhất phải đi ủng loại có ren 6 inch (15,2 cm) để ngăn tia lửa và xỉ nóng đốt chân. Những đôi ủng này phải có đế cách nhiệt được làm từ vật liệu không dễ bị chảy hoặc cháy.

Bước 2. Tìm hiểu các bước để tạo ra một mối hàn thành công

Hàn không chỉ là kéo một que hàn qua một miếng thép và dán nó vào một miếng thép khác. Quá trình bắt đầu với việc lắp và cố định các chi tiết gia công hoặc kim loại được hàn với nhau một cách thích hợp. Đối với các miếng dày hơn, bạn có thể muốn mài một góc xiên để các hạt tiếp theo có thể được đặt vào rãnh để lấp đầy nó hoàn toàn bằng một mối hàn chắc chắn. Dưới đây là các bước cơ bản để hoàn thành một mối hàn đơn giản.

Đánh vòng cung. Đây là quá trình tạo ra hồ quang điện giữa điện cực và phôi. Nếu điện cực chỉ cho phép dòng điện đi trực tiếp vào phần làm việc nối đất, thì sẽ không có đủ nhiệt sinh ra để làm nóng chảy và nung chảy kim loại với nhau.
Di chuyển vòng cung để tạo hạt. Hạt là kim loại từ điện cực nóng chảy chảy cùng với kim loại nóng chảy từ kim loại cơ bản để lấp đầy khoảng trống giữa các mảnh được liên kết bằng cách hàn.
Tạo hình hạt mối hàn. Điều này được thực hiện bằng cách dệt vòng cung qua lại trên đường hàn theo chuyển động zig zag hoặc hình số 8 để kim loại lan ra theo chiều rộng mà bạn muốn có đường hàn thành phẩm.
Chip và chải mối hàn giữa các đường chuyền. Mỗi lần bạn hoàn thành một lần vượt qua hoặc đi từ đầu này sang đầu kia của mối hàn, bạn cần phải loại bỏ xỉ, hoặc vật liệu thông lượng điện cực nóng chảy, khỏi bề mặt của mối hàn, do đó chỉ có kim loại nóng chảy sạch sẽ lấp đầy mối hàn. trong lần vượt qua tiếp theo.

Bước 3. Thu thập các công cụ và vật liệu bạn sẽ cần để bắt đầu hàn

Điều này có nghĩa là máy hàn, điện cực, cáp và kẹp, và kim loại được hàn.

Bước 4. Bố trí khu vực làm việc an toàn, tốt nhất là có bàn làm bằng thép hoặc vật liệu không cháy khác

Đối với thực hành, một vài miếng thép nhẹ, ít nhất ³⁄₁₆ dày 0,5 cm sẽ hoạt động.

Bước 5. Chuẩn bị kim loại cần hàn

Nếu kim loại bao gồm hai mảnh được nối trong quá trình hàn, bạn có thể cần chuẩn bị hoặc hàn chuẩn bị chúng bằng cách mài một cạnh vát trên các mặt sẽ được nối. Điều này cho phép hồ quang hàn xuyên qua đủ để làm nóng chảy cả hai mặt đến trạng thái nóng chảy để kim loại phụ liên kết thông qua chiều dày mặt cắt của kim loại. Ít nhất, bạn nên loại bỏ sơn, dầu mỡ, rỉ sét hoặc các chất bẩn khác để bạn đang làm việc với một vũng kim loại nóng chảy sạch khi hàn.

Bước 6. Gắn các kẹp để giữ các mảnh kim loại của bạn lại với nhau, nếu cần

Kìm loại khóa, kẹp "C", một cái kẹp hoặc bộ tải lò xo thường sẽ hoạt động. Đối với các dự án đặc biệt, bạn có thể thấy bạn sẽ phải điều chỉnh các kỹ thuật khác nhau để đảm bảo các phần công việc cho đến khi chúng được kết hợp với nhau.

Bước 7. Gắn kẹp tiếp đất vào phần cổ phiếu lớn hơn đang được hàn

Đảm bảo có một vị trí sạch sẽ để có thể hoàn thành mạch điện với điện trở tối thiểu tại vị trí mặt đất. Một lần nữa, rỉ sét hoặc sơn sẽ cản trở việc nối đất của sản phẩm của bạn, gây khó khăn cho việc tạo hồ quang khi bạn bắt đầu hàn.

Bước 8. Chọn đúng que và dải cường độ dòng điện cho công việc bạn đang thử

Ví dụ, ¹⁄₄ thép tấm inch (0,6 cm) có thể được hàn hiệu quả bằng cách sử dụng E6011, ¹⁄₈ điện cực inch (0,3 cm), ở giữa 80-100 amps. Đặt điện cực vào giá đỡ điện cực (sau này được gọi là ngòi) đảm bảo vật liệu dẫn điện của kẹp ngòi nằm trên kim loại sạch ở cuối điện cực.

Bước 9. Bật máy hàn của bạn

Bạn sẽ nghe thấy âm thanh vo ve từ máy biến áp. Có thể nghe thấy tiếng quạt làm mát chạy hoặc không. Một số quạt máy hàn chỉ hoạt động khi máy có yêu cầu làm mát. Nếu không, bạn có thể cần phải kiểm tra mạch điện đang cung cấp điện và các cầu dao trong hộp bảng điều khiển. Máy hàn yêu cầu một lượng điện năng đáng kể để hoạt động, thường là một mạch đặc biệt được đánh giá ở 60 ampe trở lên ở 240 vôn.

Bước 10. Giữ ngòi bằng tay thuận của bạn bằng tay cầm cách nhiệt, đặt que ở vị trí sao cho đầu ngòi chạm vào tấm bạn đang hàn sẽ chuyển động tự nhiên nhất có thể

Giữ tấm chắn hàn của bạn vừa đủ cao để bạn có thể nhìn thấy để di chuyển điện cực đến trong vòng vài inch của phôi, sẵn sàng lật xuống để bảo vệ mắt của bạn. Bạn có thể muốn thực hành chạm điện cực vào kim loại hàn để có cảm giác về nó trước khi bật nguồn, nhưng không bao giờ tạo ra hồ quang điện mà không bảo vệ đôi mắt của bạn.

Bước 11. Chọn điểm mà bạn muốn bắt đầu mối hàn

Đặt đầu que gần nó, sau đó thả mui hàn vào vị trí. Bạn muốn chạm đầu điện cực vào kim loại để hoàn thành mạch điện, sau đó ngay lập tức kéo nó ra sau một chút, để tạo ra hồ quang điện giữa đầu điện cực và kim loại được hàn. Một cách khác để đánh một vòng cung giống như đánh một que diêm. Khoảng trống hồ quang hay còn gọi là khoảng trống này tạo ra một lượng lớn điện trở trong mạch điện, là thứ tạo ra ngọn lửa hồ quang hoặc plasma và nhiệt cần thiết để hóa lỏng điện cực và kim loại tiếp giáp với khu vực hàn.

Bước 12. Đập điện cực vào bề mặt kim loại, kéo nhẹ về phía sau khi thấy có hồ quang điện xảy ra

Điều này cần rất nhiều thực hành, vì các đường kính điện cực và phân cấp hàn khác nhau yêu cầu khoảng cách khác nhau giữa đầu điện cực và chi tiết gia công, nhưng nếu bạn có thể giữ khoảng cách ổn định, một hồ quang điện liên tục sẽ xảy ra từ điện cực đến công việc. Thông thường, khe hở hồ quang không được lớn hơn đường kính điện cực. Thực hành ổn định hồ quang bằng cách giữ điện cực cách chi tiết gia công khoảng 1/8 đến 3/16 inch, sau đó bắt đầu di chuyển dọc theo đường bạn muốn hàn. Khi bạn di chuyển điện cực, kim loại sẽ tan chảy, lấp đầy vũng kim loại nóng chảy và tạo nên mối hàn của bạn.

Bước 13. Thực hành di chuyển trên đường hàn của bạn với điện cực cho đến khi bạn có thể giữ được hồ quang ổn định, di chuyển với tốc độ phù hợp và phù hợp với đường bạn muốn hàn

Khi bạn đã thành thạo việc kiểm soát hồ quang, bạn sẽ bắt đầu thực hành đặt hoặc xây dựng hạt hàn. Đây là sự lắng đọng của kim loại nối hai mảnh mà bạn đang hàn lại với nhau. Kỹ thuật bạn sử dụng để đặt hạt của mình sẽ phụ thuộc vào chiều rộng của khe hở (nếu có) bạn đang lấp đầy và độ sâu bạn muốn hạt hàn xuyên qua. Bạn di chuyển điện cực càng chậm, mối hàn sẽ đi sâu hơn vào các miếng gia công kim loại và để tạo ra một đường rộng, bạn càng zig zag hoặc đan đầu điện cực, hạt bạn sẽ xếp càng rộng.

Bước 14. Giữ cho hồ quang được thiết lập khi bạn di chuyển dọc theo mối hàn mà bạn đang thực hiện

Nếu điện cực tiếp xúc với kim loại và bị kẹt, hãy giật ngòi để làm gãy que khỏi kẹp ngòi hoặc kim loại hàn. Nếu hồ quang bị mất do bạn di chuyển điện cực quá xa khỏi bề mặt kim loại, hãy dừng quá trình và làm sạch xỉ tại chỗ bạn đang hàn để khi bạn đánh lại hồ quang tiếp tục, sẽ không có xỉ trong vùng hàn. để làm nhiễm bẩn mối hàn mới mà bạn đang bắt đầu từ vị trí hồ quang bị mất hoặc bị hỏng. Không bao giờ phủ một hạt mới lên trên xỉ hiện có, vì vật liệu này sẽ tan chảy trong plasma hồ quang và bong bóng qua lớp kim loại mới mà bạn đang đặt, dẫn đến mối hàn yếu và bẩn.

Bước 15. Thực hành di chuyển điện cực theo chuyển động quét để tạo ra một hạt rộng hơn

Điều này sẽ cho phép bạn lấp đầy nhiều mối hàn hơn trong một lần đi qua, để lại mối hàn sạch hơn và âm thanh hơn. Điện cực được di chuyển theo chuyển động ngang khi nó được vẽ dọc theo đường hàn, theo chuyển động zig-zag, cong hoặc hình số tám.

Bước 16. Điều chỉnh cường độ dòng điện đầu ra của thợ hàn cho phù hợp với vật liệu bạn đang hàn và độ xuyên mong muốn của hồ quang

Nếu bạn thấy hạt mối hàn đã hoàn thành bị rỗ, với vết nứt sâu ở các cạnh của hạt, hoặc kim loại bên cạnh chỉ đơn giản là bị nóng chảy hoặc bị đốt cháy, hãy giảm cường độ dòng điện cho đến khi điều kiện được khắc phục. Mặt khác, nếu bạn gặp khó khăn trong việc đánh hoặc duy trì hồ quang, bạn có thể cần phải tăng cường độ dòng điện.

Bước 17. Làm sạch mối hàn đã hoàn thành của bạn

Sau khi hàn xong, bạn có thể loại bỏ xỉ và làm sạch mối hàn của mình, để cho phép sơn kết dính tốt hơn, hoặc đơn giản là vì lý do thẩm mỹ. Vén xỉ và chải sắt lên mối hàn để loại bỏ bất kỳ vật lạ và xỉ còn lại. Nếu bề mặt cần phẳng để có thể lắp mảnh bạn đã hàn vào một mảnh khác, hãy sử dụng máy mài góc để loại bỏ phần trên hoặc phần cao của hạt. Một mối hàn sạch, đặc biệt là sau khi mài phẳng, dễ dàng kiểm tra hơn để xem liệu có bị rỗ, vũng hoặc các khuyết tật khác trong khi hàn hay không.

Bước 18. Sơn mối hàn của bạn bằng sơn lót chống rỉ phù hợp để bảo vệ mối hàn khỏi bị ăn mòn

Kim loại mới hàn sẽ bị ăn mòn khá nhanh nếu tiếp xúc với các phần tử, vì kim loại cơ bản thực tế tiếp xúc trực tiếp với hơi ẩm.

Lời khuyên

Một số người nghe âm thanh do hồ quang điện tạo ra để đánh giá chất lượng của mối hàn. Âm thanh bốp và tách có thể cho thấy khoảng cách hồ quang không nhất quán hoặc cường độ dòng điện không phù hợp.
Khi ghép các chi tiết gia công quá lớn để có thể kẹp chặt một cách hiệu quả, hãy buộc các mảnh đó lại với nhau bằng các mối hàn nhỏ để ngăn các mảnh bị xê dịch.
Nếu hàn vào giữa trưa, đồng tử mắt sẽ nhỏ và ít ánh sáng chiếu vào mắt. Điều này sẽ làm giảm nguy cơ bị đau đầu nghiêm trọng do tổn thương võng mạc do ánh sáng phát ra từ các vòng cung. Nếu bạn bị đau đầu dữ dội do vòng cung, đừng lo lắng, hãy tránh nắng và uống aspirin để kiểm soát cơn đau và nó sẽ lành sau 2 đến 3 ngày.
Nếu bạn hàn ngoài nắng vào giữa trưa, kim loại sẽ nóng lên và bạn sẽ dễ dàng bắt đầu và tiếp tục mối hàn hơn. Bạn cũng có thể sử dụng cường độ dòng điện nhỏ hơn và thực hiện công việc tốt hơn nếu kim loại ấm từ mặt trời.

Cảnh báo

Kiểm tra cáp và kết nối thường xuyên để giảm khả năng bị điện giật ngẫu nhiên.
Kim loại vẫn còn nóng trong một thời gian dài sau khi mối hàn hoàn thành, vì vậy hãy để vật nuôi và trẻ em ra khỏi khu vực làm việc cho đến khi tất cả các vật liệu đã nguội.
Bảo vệ bạn khỏi bỏng do đèn flash bằng cách che da bằng găng tay, khẩu trang và tay áo, tùy thuộc vào khu vực được che phủ. Không bao giờ hàn mà không có mũ bảo hộ khi hàn.
Ánh sáng chói từ hồ quang điện có thể gây bỏng tương tự như bỏng nắng, vì vậy hãy mặc áo sơ mi dài tay và quần dài để giảm tiếp xúc.
Xem liên kết trong các trích dẫn, bên dưới để biết các cảnh báo và biện pháp phòng ngừa cụ thể.
Tránh hít thở khói tạo ra từ quá trình hàn. Điều này đặc biệt áp dụng cho các kim loại mạ kẽm hoặc mạ, và những kim loại đã được sơn bằng sơn lót oxit kim loại. Kim loại trong phổi có thể gây ung thư.
Máy hàn hồ quang sử dụng dòng điện có cường độ cao nên cực kỳ nguy hiểm, vì vậy hãy xử lý các dây cáp và ngòi một cách cẩn thận. Không bao giờ hàn trong điều kiện ẩm ướt hoặc trên vật liệu ướt mà không được đào tạo thích hợp.
Hãy luôn đảm bảo đặt bộ lọc của bạn trước mắt bạn trước khi chạm vào vòng cung!