Quá trình hàn dây cuộn (hay FCAW) là một hàn hồ quang tạo ra sự kết hợp của kim loại bằng cách đốt nóng chúng bằng một hồ quang điện được thiết lập giữa một điện cực kim loại hình ống liên tục, có thể tiêu hao và kim loại cơ bản.
Hàn 1F là gì, hàn 2F là gì và hàn 3F, hàn 4F, 5F là gì?
Đối với hàn 1F, hàn 2F 3F 4F trong vị trí hàn kết cấu (hàn tấm) thì chữ số đầu tiên sẽ thể hiện cho vị trí hàn:
Còn chữ cái tiếp theo F là mối hàn góc (xem hình dưới để hiểu hơn).
Tư thế hàn 2F 1F 3F 4F đối với vị trí hàn tấm
Đối với hàn 2F 1F 2FR 4F 5F trong vị trí hàn ống với tấm thì chữ số đầu tiên sẽ thể hiện cho vị trí hàn:
Còn chữ cái tiếp theo là mối hàn góc:
Hàn 1F, 2F, 2FR, 4F, 5F đối với vị trí hàn tấm với ống
Khái niệm hàn 1F 2F 3F 4F 5F 1G 2G và hàn 3G 4G 5G 6G là gì?
Hàn 1F 2F 3F 4F 5F hay hàn 1G 2G 3G 4G 5G 6G là tên gọi tắt của các vị trí hàn trong không gian và được thực hiện bằng máy hàn. Trước hết cần hiểu, vị trí hàn trong không gian được chia thành 2 phần nhỏ:
Hàn khí là gì? Hàn gió đá là gì?
Có rất nhiều tên gọi khác nhau cho phương pháp hàn đặc biệt này, như hàn khí đá, hàn gió đá, hàn hơi, hàn oxy… Đây là một phương pháp hàn tương đối đặc biệt khi có thể không cần sử dụng que hàn. Thay vào đó, trong quá trình hàn người ta sẽ sử dụng khí oxy kết hợp với một loại khí cháy khác như hidro, axetilen, khí benzen, hơi xăng hoặc khí than đá. Trong thực tế vì lý do chi phí, người ta chủ yếu sử dụng khí axetilen làm khí hỗ trợ nên có thể gọi đây là phương pháp hàn Oxy Axetilen. Phương pháp này dựa trên phản ứng hóa học tỏa nhiệt của khí oxy và khí cháy khác khiến cho nhiệt độ của vật liêu cần hàn tăng lên nhanh chóng. Phần kim loại tại vị trí hàn sẽ nóng chảy và liên kết với nhau tạo thành mối hàn sau khi nguội đi. Đây là một phương pháp hàn linh hoạt có thể được sử dụng cho nhiều loại kim loại, cả kim loại đen và kim loại màu. Ngoài ra phương pháp hàn Oxy Axetilen còn rất đặc biệt khi có thể vừa dùng để hàn, vừa dùng để cắt kim loại.
Vì thép chỉ nóng chảy ở nhiệt độ trên 1.500 °C, oxy và axetilen là hỗn hợp khí duy nhất có nhiệt độ thích hợp. Tuy nhiên nếu sử dụng các loại khí khác như như propan, hidro và khí than có thể hàn các kim loại khác như thiếc, bạc hay các kim loại màu có điểm nóng chảy thấp hơn.
Nguyên nhân của tên gọi hàn khí đá hay hàn gió đá bắt nguồn từ chính phương pháp hoạt động ban đầu của quá trình hàn này. Thiết bị hàn bao gồm bình chứa khí có 2 ngăn. Ngăn trên chứa nước, ngăn dưới chứa đất đèn (CaC2) hay còn gọi là khí đá. Khi cần thực hiện hàn cắt, kỹ thuật viên sẽ mở khóa của ngăn trên để nước nhỏ giọt xuống bình phía dưới. Phản ứng hóa học giữa nước (H2O) và khí đá (CaC2) sẽ tạo ra khí Axetilen (C2H2). Khí này theo ống dẫn sẽ được đưa vào bét hàn với hỗn hợp oxy. Khi cháy, nó tạo ra nhiệt độ rất cao để đốt nóng kim loại, làm nóng chảy kim loại và cho phép hàn nó. Đất đèn CaC2 tồn tại ở trạng thái rắn, nhìn không khác gì một cục đá thông thường nên tên gọi “hàn khí đá” cũng bắt nguồn từ đây. Ngày nay, đất đèn đã dần không còn được sử dụng, mà thay vào đó là các chai nén khí đem lại hiệu quả kinh tế cao và an toàn, sạch sẽ hơn. Tuy nhiên, tên gọi cũ vẫn được sử dụng thường xuyên.
Chất lượng của mối hàn khí phụ thuộc chủ yếu vào cách chọn công suất của mỏ hàn, cách điều chỉnh ngọn lửa hàn, chất lượng que hàn, cách chọn phương pháp hàn cũng như độ nghiêng của mỏ hàn. Que hàn dùng để hàn khí thường có các thành phần hóa học tương tự với vật hàn (tức là hàn kim loại nào thì que hàn thường sử dụng vật liệu đó). Gần đây người ta còn dùng thêm một số que hàn chất Crom, Vanadi, Niken, Đồng… Có 2 phương pháp hàn chính đó là: hàn phải và hàn trái.
Tùy vào tỷ lệ oxy và khí hỗ trợ mà ngọn lửa được tạo ra có thể chia là 3 khác nhau: ngọn lửa trung tính, oxy hóa và thấm cacbon.
Nhìn chung, đây là phương pháp hàn khá lỗi thời, nó tồn tại nhiều nhược điểm khi so sánh với các công nghệ hàn hiện đại như TIG, MIG. Đặc biệt là không thể tự động hóa.
Sự gián đoạn do quá trình gây ra
Người kiểm tra hàn phải chú ý đến những điểm không liên tục sau:
Kết nối với chuyển giao ngắn mạch (do đầu vào nhiệt thấp).
Cũng liên quan đến chuyển giao ngắn mạch, cũng có thể phát sinh do việc chuẩn bị vát mép không đầy đủ hoặc lỗi trong cấu hình của mối nối mà dự án đã chọn.
Thiếu thợ hàn trong quá trình loại bỏ xỉ, tốc độ cao, hàn, thiết kế mối nối không đầy đủ.
Quá trình hoạt động như thế nào
Hàn với dây cuộn được phát triển để kết hợp những ưu điểm của quy trình MIG / MAG (bán tự động hoặc tự động) với quy trình phủ điện cực (lớp phủ nóng chảy tạo thành khí bảo vệ, xỉ, các nguyên tố hợp kim, v.v.).
Bằng cách này, dây điện cực rắn được thay thế bằng một dây khác, bao gồm một lõi từ thông dễ chảy, tương tự như loại được sử dụng trong hồ quang chìm.
Nơi mà việc bảo vệ hồ quang và vũng hàn chỉ được thực hiện bằng cách đốt cháy thông lượng bột, chứa trong lõi dây. Nói cách khác, KHÔNG có khí bảo vệ bổ sung.
Một số công ty đã giới hạn việc sử dụng các thiết bị tự bảo vệ.
Trong đó, ngoài các khí được tạo ra bởi dòng chảy, một khí bổ sung được sử dụng để bảo vệ, khí này chảy qua cùng một vòi phun mà từ đó dây hình ống nổi lên. Các khí thường được sử dụng là:
Xỉ hình thành trên kim loại mối hàn có các chức năng luyện kim giống như những gì đã thấy trước đây trong quá trình hàn điện cực và hàn hồ quang chìm. Liên minh với các chức năng này, xỉ phát huy tác dụng hoàn thiện tuyệt vời.
Bằng cách sử dụng dây có đường kính lớn hơn và phạm vi dòng điện cao hơn, so với quy trình MIG / MAG, tỷ lệ lắng đọng cao, cùng với độ thâm nhập tốt và tốc độ hàn cao, đạt được.
Vì lý do này, nó trở nên phổ biến nhất trong các nhà máy sử dụng hàn làm quy trình sản xuất chính.
Giống như dây đặc được sử dụng trong quy trình MIG / MAG, dây cuộn cũng được đóng gói ở dạng liên tục (cuộn lại).
Vì lý do này, chúng có thể được sử dụng trong cả quy trình bán tự động và tự động. Trong cả hai quy trình, dây cuộn tự động được cấp qua súng.
Trong quy trình bán tự động, thợ hàn kiểm soát cao độ và khoảng cách từ súng đến bộ phận, cũng như tốc độ di chuyển và xử lý hồ quang.
Thiết bị cho quy trình dây cuộn từ thông rất gần với thiết bị được sử dụng trong quy trình MIG / MAG. Tuy nhiên, phải thực hiện những lưu ý sau:
Hình dưới đây mô tả sơ đồ một thiết bị hàn với dây quấn từ thông.
Các chuyển kim loại trong quy trình dây quấn từ thông, ngoài việc là một chức năng của các thông số hàn được sử dụng, còn là một chức năng của khí hoặc hỗn hợp khí được sử dụng. Trong quá trình này, có các loại chuyển tiền sau:
Đặc trưng bởi quá trình dập tắt và đốt lại hồ quang điện liên tục. Loại chuyển dịch này cho phép hàn ở mọi vị trí, với nhược điểm là tạo ra một lượng lớn hạt văng.
Nó là sự chuyển giao kim loại điển hình được tạo ra bởi dây cuộn; xảy ra ở dòng điện thấp hơn so với truyền phun. Có một tỷ lệ cao của kim loại nóng chảy bắn tung tóe.
Nó xảy ra khi cường độ dòng điện cao và điện áp hồ quang cao được thiết lập liên quan đến đường kính dây nhất định. Vì nó tạo ra tốc độ lắng đọng cao, việc truyền phun bị hạn chế chỉ ở vị trí bằng phẳng.
Một vấn đề được tạo ra bởi loại chuyển giao kim loại này là khả năng thiếu nhiệt hạch, do tia kim loại hướng đến các vùng chưa được làm nóng đủ.
Truyền phun là phổ biến nhất trong FCAW vì mục đích là hàn nhanh hơn và do đó, dòng điện thường tăng lên.
Nó là sự truyền phun tổng hợp thu được bằng cách tạo xung dòng điện giữa hai mức được thiết lập trước: dòng điện cơ bản đủ thấp để giữ cho hồ quang điện ổn định và làm mát hồ nóng chảy và dòng điện cực đại, lớn hơn dòng điện chuyển tiếp hình cầu - phun.
Vì lý do này, năng lượng hàn thấp, làm cho việc hàn với dây có đường kính lớn ra khỏi vị trí bằng phẳng dễ dàng hơn.
