BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP VÀ XÂY DỰNG BÀI GIẢNG HỌC PHẦN MÁY VÀ THIẾT BỊ HÀN (Lưu hành nội bộ) Người biên soạn: Phạm Văn Tuân Uông Bí, năm 2010 MỤC LỤC Thư tự Nội Dung Trang Chương 1: Dụng cụ, thiết bị hàn hồ quang tay 1.1 Khái niệm chung 1.1.1 Giới thiệu chung dụng cụ, thiết bị hàn 1.1.2 Hồ quang hàn- số tính chất 1.1.2.1 Khái niệm hồ quang hàn 1.1.2.2 Tính chất hồ quang hàn 1.1.2.3 Một số đặc tính hồ quang hàn 1.2 Dụng cụ - Cách sử dụng 1.2.1 Kim hàn 1.2.2 Dây hàn 10 1.2.3 Mặt nạ hàn 10 1.2.4 Các loại dụng cụ khác 11 1.3 Máy hàn hồ quàng tay 11 1.3.1 Phân loại 11 1.3.2 Yêu cầu đối nguồn điện hàn 12 1.3.3 Máy phát điện hàn 12 1.3.3.1 Nguyên lý cấu tạo chung 12 1.3.3.2 Máy có cuộn khử từ nối tiếp 12 1.3.3.3 Máy có cực từ lắp rời 13 1.3.4 Máy hàn xoay chiều 14 1.3.4.1 Nguyên lý cấu tạo chung 14 1.3.4.2 Máy hàn xoay chiều có lõi thép di động 15 1.3.4.3 Máy hàn xoay chiều có cuộn dây di động 15 1.3.5 Máy nắn dòng hàn 16 1.3.6 Vận hành máy hàn 17 1.3.7 Bảo quản sử lý cố máy hàn Chương 2: Thiết bị hàn hồ quang tự động bán tự động 17 20 2.1 Thiết bị hàn hồ quang TĐ - BTĐ 20 2.1.1 Khái niệm công nghệ hàn hồ quang TĐ-BTĐ 20 2.1.2 Nguyên lý tự động hoá công việc hàn 20 2.1.3 Sự tự điều chỉnh chiều dài hồ quang 20 2.2 Thiết bị hàn lớp thuốc 21 2.2.1 Các cấu - sơ đồ hàn 21 2.2.2 Vận hành thiết bị 22 2.2.3 Giới thiệu số máy hàn tự động lớp thuốc 22 2.3 Thiết bị hàn môi trường khí 23 2.3.1 Thiết bị hàn MAG/MIG 23 2.3.1.1 Thiết bị dụng cụ hàn MAG/MIG 23 2.3.1.2 Vận hành bảo dưỡng thiết bị hàn MAG/MIG 27 2.3.1.3 Giới thiệu số máy hàn MAG/MIG 30 2.3.2 Thiết bị hàn TIG 31 2.3.2.1 Thiết bị dụng cụ hàn TIG 31 2.3.2.2 Bảo dưỡng vận hành thiết bị hàn TIG 34 2.3.2.3 Giới thiệu số máy hàn TIG 35 39 3.2.1 Chương 3: Thiết bị hàn điện tiếp xúc Khái niệm, phân loại, phương pháp hàn điện tiếp xúc Cấu tạo nguyên lý hoạt động, cách vận hành số máy hàn điện tiếp xúc Máy hàn điểm 3.2.2 Máy hàn đường 42 3.2.3 Máy hàn tiếp xúc toàn phần 44 Chương 4: Thiết bị hàn cắt khí 45 4.1 Khái niệm chung 45 4.1.1 Khái niệm khí hàn 45 4.1.2 Các thiết bị hàn khí 45 4.2 Chai khí 45 4.2.1 Chai ôxy 45 4.2.2 Chai axetylen 46 3.1 3.2 39 39 41 4.3 Bình sinh khí axetylen 46 4.3.1 Bình sinh khí kiểu tưới nước 46 4.3.2 Bình sinh khí kiểu nhúng nước 47 4.4 Mỏ hàn - Mỏ cắt khí 48 4.4.1 Mỏ hàn khí 48 4.4.2 Mỏ cắt khí 48 4.5 Các thiết bị khác 49 4.5.1 Van giảm áp 49 4.5.2 Bình ngăn lửa tạt lại 50 4.5.3 Ống dẫn khí thiết bị ghép nối với ống dẫn khí 50 4.5.4 Thiết bị an toàn 52 4.6 Thiết bị cắt hồ quang plasma khí nén 53 4.6.1 Khái niệm hồ quang plasma 53 4.6.2 Các thiết bị cắt hồ quang plasma khí nén 54 4.7 An toàn hàn cắt khí O2 + C2H2 56 LỜI NÓI ĐẦU Hiện có nhiều loại máy hàn phụ vụ rộng rãi nhiều lĩnh vực sản xuất, đặc biệt ngành xây dựng đóng tàu thủy Do phát triển không ngừng khoa học công nghệ máy hàn thiết bị hàn phát triển theo Cho đến có nhiều loại máy thiết bị hàn đời ứng dụng rộng rãi thực tiễn sản xuất đời sống Trường Cao Đẳng Công Nghiệp Và Xây Dựng biên soạn giáo trình: “Máy - Thiết Bị Hàn” nhằm cung cấp cho học sinh sinh viên kiến thức thiết bị dụng cụ hàn hồ quang tay, hàn tự động bán tự động, hàn điện tiếp xúc, hàn khí, cắt kim loại Đây tài liệu phục vụ cho công tác giảng dạy giáo viên học tập học sinh, sinh viên Nhằm góp phần vào việc đào tạo đội ngũ công nhân, kỹ thuật viên có trình độ cao thời kỳ hội nhập kinh tế giới đất nước ta Khi biên soạn giáo trình cố gắng cập nhập kiến thức có liên quan đến môn học phù hợp với đối tượng sử dụng cố gắng gắn nội dung lý thuyết với vấn đề thực tế thường gặp sản xuất, để giáo trình có tính thực tế cao Tuy nhiên có nhiều cố gắng biên soạn, giáo trình chắn không tránh khỏi khiếm khuyết Bởi mong nhận nhiều góp ý bạn đọc, để tái lần sau có chất lượng tốt Mọi ý kiến đóng góp xin gửi địa chỉ: Khoa Cơ Khí Trường Cao Đẳng Công Nghiệp Và Xây Dựng Phương Đông - Uông Bí – Quảng Ninh Điện thoại tác giả: 01686 235 566 Hòm thư điện tử tác giả: phamtuan2009xd@gmail.com CHƯƠNG DỤNG CỤ, THIẾT BỊ HÀN HỒ QUANG TAY 1.1 Khái niệm chung 1.1.1 Giới thiệu chung dụng cụ thiết bị hàn a.Thiết bị hàn + Máy hàn: - Máy hàn chiều: Sử dụng dòng điện chiều - Máy hàn xoay chiều: Sử dụng dòng điện xoay chiều  Máy tạo nguồn điện cung cấp cho việc hình thành trì hồ quang hàn Hình 1.1: Máy hàn hồ quang tay + Thiết bị an toàn: - Thiết bị chiếu sáng: Ánh nắng mặt trời, bóng điện,… - Hệ thống thông gió: Quạt, gió tự nhiên,… + Bảo hộ lao động: Găng tay da, ủng da, dây bảo hiểm, kính bảo hộ, bình thở ôxi, mặt nạ phòng độc,… b Dụng cụ hàn - Kìm hàn: Để kẹp que hàn - Mặt nạ hàn: Bảo vệ mắt da mặt - Tấm chắn hồ quang: Làm cao su, có màu đen - Dây cáp hàn: Dẫn điện - Bàn, ghế hàn: Được chế tạo đặc biệt, có thiết bị gá lắp điều chỉnh độ cao, - Các dụng cụ khác: Búa gõ xỉ, bàn chải sắt, đục, búa, kìm,… Hình1.2: Buồng hàn Hình 1.3: Các dụng cụ thiết bị bảo hộ nghề hàn Hình 1.4: Các dụng cụ vạch dấu Hình 1.5: Máy mài Hình 1.6: Máy cắt Hình 1.7: Máy khoan 1.1.2 Hồ quang hàn - Một số tính chất a Khái niệm hồ quang hàn Hồ quang hàn tượng phóng điện mạnh liên tục môi trường khí (môi trường khí phải dẫn điện) giữ hai điện cực trái dấu Hình 1.8: Hồ quang hàn + Tính chất hồ quang hàn - Ánh sáng mạnh - Nguồn nhiệt lớn + Một số đặc tính hồ quang hàn b Đường đặc tính tĩnh hồ quang Uh (V) Lhq dài Lhq Ih (A) + Vùng I: Hình 1.9: Đường đặc tính tĩnh hồ quang - Ih < 100 A - Uh  Ih tiết diện ngang cột hồ quang tăng CHƯƠNG THIẾT BỊ HÀN VÀ CẮT KHÍ 4.1 Khái niệm chung 4.1.1 Khái niệm hàn khí Hàn khí phương pháp hàn nóng chảy Thực trình hàn cách, dùng nguồn nhiệt phản ứng cháy khí cháy với ôxy (C2H2 + O2) để làm nóng chảy que hàn mép vật hàn Kim loại nóng chảy kết tinh lại tạo thành mối hàn 4.1.2 Các thiết bị hàn khí - Sơ đồ thiết bị hàn khí: Hình 4.1: Sơ đồ thiết bị hàn khí (gồm chai O2 bình sinh khí C2H2) 1: Chai khí O2 2: Chai khí C2H2/ Bình sinh khí C2H2 3: Van giảm áp 4: Thiết bị an toàn 5: Ống dẫn khí 6: Mỏ hàn Hình 4.2: Sơ đồ thiết bị hàn khí (gồm chai O2 chai C2H2) 4.2 Chai khí 4.2.1 Chai C2H2 Trong bình chứa C2H2 luôn có chất độn độ xốp có tính chất hấp thụ cao, nhằm hai mục đích sau: - Hấp thụ chất hòa tan (chất trợ dung) - Ngăn ngừa phân hủy C2H2 áp suất >0.15 MPa Chú ý: - Tránh bụi, bẩn, dầu mỡ bám vào miệng lấy Khí - Khi lấy khí phải để chai khí C2H2 tư thẳng đứng - Màu ký hiệu cổ bình mầu vàng (ký hiệu: A) Chai thép chứa C2H2 hòa tan Chất độn xốp bình thường Dung tích chai (lít) 20 40 Hình 4.3: Chai C2H2 Chất độn độ xốp cao 20 40 50 44 Lượng C2H2 (kg) Lượng C2H2 (lít) Áp suất chai 15o(Mpa) Lượng aceton (lít) Lượng khí hút (lít/giờ) Hoạt động cấp thời Hoạt động kéo dài 3.000 1,8 6,3 6.300 1,8 13 4.000 1,8 8 8.000 1,9 16 10 10.000 1,9 20 1000 500  700 4.2.2 Chai O2 - Oxy nạp bảo quản dạng khí bình chịu áp lực - Dung tích khí bình tính toán từ thể tích bình áp suất khí bên tính theo công thức đơn giản sau: Dung tích khí bình(lít) = Thể tích bình x áp suất khí Chú ý: - Tránh bụi, bẩn, dầu mỡ bám vào miệng lấy Khí - Khi lấy khí phải để chai khí O2 tư thẳng đứng - Màu ký hiệu cổ bình mầu xanh (ký hiệu: O) Chai thép chứa O2 dạng khí Áp suất Thể tích khí Kiểu bình (lít) bình (Mpa) 50 50 20 40 40 15 10 10 20 Lượng O2 (lít) 10.000 6.000 2.000 Hình 4.4: Chai O2 4.3 Bình sinh khí C2H2 4.3.1 Bình sinh khí C2H2 kiểu tưới nước a Sơ đồ cấu tạo 1: Ngăn đựng dất đèn 2: Buồng sinh khí 3: Vỏ bình 4: Vách ngăn 5,6: Ống dẫn khí 7: Phễu đựng nước 8,9: Ống dẫn nước 10: Van chỉnh nước 11: Nắp 12: Ống xiphông Hình 4.5: Bình điều chế C2H2 kiểu tưới nước 45 b Nguyên lý làm việc - Nước từ phễu qua ống dẫn nước 9, qua van tự động 10 nước vào ngăn đựng đất đèn tác dụng với đất đèn (CaC2+ 2H2O  Ca(OH)2 + C2H2) - Khí C2H2 sinh từ ngăn đựng đất đèn qua ống dẫn khí qua nước vào vách ngăn theo ống qua khóa bảo hiểm - Khi lượng khí C2H2 sinh lớn lượng khí sử dụng, khí C2H2 dồn vào buồng chứa khí - Lúc áp suất buồng chứa khí tăng lên van điều chỉnh tự động 10 ngừng cấp nước vào ngăn đựng đất đèn c Cách vận hành + Chuẩn bị: Đổ nước thay đất đèn + Cách tiến hành: - Vặn van nước, quan sát bình sinh khí (Nếu thấy tượng khí C2H2 bị rò rỉ phải vặn van nước lại ngay) + Kết thúc: - Khóa van nước - Vệ sinh máy - Bàn giao máy cho người quản lý 4.3.2 Bình sinh khí C2H2 kiểu nhúng nước 1: Van kiểm tra nước 2: Khóa bảo hiểm 3: Bình côn chứa nước 4: Phễu đổ nước 5: Van đóng mở khí 6,7,10: Ống chứa khí 8: Vỏ bình 9: Vách ngăn 11: Van nước 12: Ống dẫn nước 13: Buồng chứa nước 14: Sàn nghiêng chứa đất đèn Hình 4.6: Bình điều chế C2H2 kiểu nhúng nước b Nguyên lý làm việc - Khi mở van nước 11, nước qua ống 12 chảy vào buồng 13 tác dụng với đất đèn (CaC2+ 2H2O  Ca(OH)2 + C2H2) - Khí C2H2 sinh theo ống 10 vào phần bình đẩy nước lên phần - Áp suất khí C2H2 bình buồng sinh khí tăng dần lên 46 - Nước buồng 13 bị đẩy vào bình côn tới lúc nước buồng 13 không tiếp xúc với đất đèn, làm cho trình sinh khí tạm thời ngừng lại - Khi áp suất bình giảm xuống, nước bình côn lại hạ xuống trình sinh khí lại tiếp tục - Nếu áp suất bình hạ xuống 230 mm  250 mm cột nước, nước phần bình dâng lên đến mức van 11 chảy vào buồng 13, trình lại tiếp tục diễn c Cách vận hành + Chuẩn bị: - Đổ nước vào bình (khi đổ phải đóng van 11 mở van 5) - Đổ nước vào khoa bảo hiểm qua phễu kiểm tra van - Thay đất đèn + Cách tiến hành: - Vặn van nước, quan sát bình sinh khí (Nếu thấy tượng khí C2H2 bị rò rỉ phải vặn van nước lại ngay) + Kết thúc: - Khóa van nước - Vệ sinh máy - Bàn giao máy cho người quản lý 4.4 Mỏ hàn – Mỏ cắt khí 4.4.1 Mỏ hàn khí a Cấu tạo 1: Mỏ hàn 2: Buồng chứa hỗn hợp khí 3: Van chỉnh khí O2 4: Ống dẫn khí O2 5: Ống dẫn khí C2H2 6: Van chỉnh khí C2H2 Hình 4.7: Cấu tạo mỏ hàn khí b Yêu cầu mỏ hàn khí - Mỏ hàn khí phải an toàn sử dụng - Mỏ hàn khí phải nhẹ (Khối lượng < 0,5 kg) - Ngọn lửa hàn khí phải cháy ổn định - Dễ vận hành thao tác sử dụng c Cách sử dụng - Mở van số cho ôxi trước sau mở van số cho khí C2H2 vào buồng hỗn hợp tạo thành hỗn hợp khí C2H2 + O2 - Hỗn hợp khí theo ống dẫn đầu mỏ hàn Tại dầu mỏ hàn ta mồi lửa lửa hình thành - Điều chỉnh lửa phù hợp với chiều dày kim loại vật liệu hàn - Khi ngừng hàn: Đóng van sau đóng van 47  Chú ý: - Đầu hàn có nhiều loại đánh số theo thứ tự ÷ Chọn đầu hàn phụ thuộc vào chiều dày vật hàn 4.4.2 Mỏ cắt khí a Cấu tạo 1: Mỏ cắt 2: Ống dẫn khí O2 cắt 3: Van chỉnh khí O2 cắt 4: Van chỉnh khí O2 5: Ống dẫn khí O2 6: Ống dẫn khí C2H2 7: Tay cầm 8: Van chỉnh khí C2H2 9: Ống dẫn hỗn hợp khí(O2+C2H2) Hình 4.8: Cấu tạo mỏ cắt khí b Yêu cầu mỏ cắt khí - Mỏ cắt khí phải an toàn sử dụng - Mỏ cắt khí phải nhẹ ( Khối lượng < 0,5 kg) - Ngọn lửa cắt khí phải cháy ổn định - Dễ vận hành thao tác sử dụng c Cách sử dụng - Mở van số cho ôxi trước sau mở van số cho khí C2H2 vào buồng hỗn hợp tạo thành hỗn hợp khí C2H2 + O2 vào ống dẫn - Hỗn hợp khí đầu mỏ hàn Tại dầu mỏ hàn ta mồi lửa lửa hình thành - Điều chỉnh lửa phù hợp với chiều dày kim loại vật cắt - Nung nóng vật cắt đến trạng thái chảy mở van luồng khí ôxi cắt tạo thành vết cắt - Khi ngừng cắt: Đóng van sau đóng van 8, đóng van  Chú ý: - Đầu cắt có nhiều loại đánh số theo thứ tự ÷ - Chọn đầu cắt phụ thuộc vào chiều dày vật hàn 4.5 Các thiết bị khác 4.5.1 Van giảm áp a Cấu tạo 1: Đồng hồ cao áp 2: Lò xo đẩy 3: Nắp van 4: Van an toàn 5: Đồng hồ đo áp suất làm việc 6: Lò xo điều chỉnh 7: Vít chỉnh 8: Màng đàn hồi 9: Cần van 10: Thân van A: Buồng cao áp B: Buồng thấp áp Hình 4.9: Cấu tạo van giảm áp 48 b Nhiệm vụ - Giảm áp suất cao bình chứa khí xuống áp suất thấp phù hợp với chế độ hàn - Giữ cho áp suất hỗn hợp khí đầu mỏ hàn ổn định, không phụ thuộc vào thay đổi áp suất bình chứa khí c Nguyên lý làm việc - Khí từ bình chứa khí vào buồng cao áp A (áp suất bình đo đồng hồ 1), qua khe hở nắp van thân cao áp 10 xuống buồng thấp áp B mỏ hàn mỏ cắt - Thay đổi áp suất làm việc: Tăng áp suất làm việc: Bằng cách vặn vít chiều kim đồng hồ, lò xo nén lại đẩy màng đàn hồi cong lên đồng thời cần van nắp nâng lên mở rộng khe hở nắp thân van 10 dẫn đến áp suất làm việc tăng lên Giảm áp suất làm việc: Bằng cách vặn vít ngược chiều kim đồng hồ, lò xo dãn kéo màng đàn hồi lõm xuống đồng thời cần van nắp hạ xuống, làm giảm khe hở nắp thân van 10 dẫn đến áp suất làm việc giảm - Quá trình tự ổn định áp suất: Nếu lượng khí từ buồng cao áp A sang buồng thấp áp B nhiều lượng khí lấy sử dụng, khí dư dồn lại buồng thấp áp B Như áp suất buồng thấp áp B tăng lên tác động làm cho màng võng xuống kéo theo cần van nắp van xuống, nắp đóng nắp lại Nếu lượng khí từ buồng thấp áp B không đủ để cung cấp lượng khí lấy sử dụng Như áp suất buồng thấp áp B giảm tác động làm cho màng cong lên đẩy theo cần van nắp van lên, nắp mở khí xuồng buồng thấp áp B 4.5.2 Bình ngăn lửa tạt lại a Bình ngăn lửa tạt lại kiểu hở  Cấu tạo: 1: Vỏ bình 2: Ống kiểm tra 3: Khóa 4: Ống dẫn 5: Van 6: Màng bảo hiểm 7: Phễu 8: Ống Hình 4.10: Bình ngăn lửa lại kiểu hở 49  Nguyên lý hoạt động: + Khi hoạt động bình thường - Khí C2H2 từ bình điều chế theo ống dẫn qua nước qua khóa mỏ hàn (hình b) - Sự chênh lệch áp suất khí C2H2 môi trường thể độ cao H (hình b) + Khi gặp cố - Khi có lửa tạt lại vào bình làm cho áp suất bình tăng lên Nước ống dâng lên, hở chân ống hỗn hợp khí cháy thoát qua ống - Sau khí cháy thoát hết nước từ ống dẫn khí tụt xuống (nếu thấy thiếu nước ta đổ thêm nước vào bình) Bình ngăn lửa tạt lại trở trọng thái ban đầu b Bình ngăn lửa tạt lại kiểu kín 1: Vỏ bình 2: Ống dẫn 3: Nắp van 4: Lỗ 5: Ống 6: Ống 7: Màng mỏng 8: Ống kiểm tra Hình 4.11: Bình ngăn lửa lại kiểu kín  Nguyên lý hoạt động: + Khi hoạt động bình thường - Khí C2H2 từ bình điều chế theo ống dẫn qua van 3, qua lỗ để vào ống theo ống mỏ hàn - Phía ống có màng bảo hiểm (làm nhôm mỏng) + Khi gặp cố - Khi có lửa tạt lại vào bình làm cho áp suất bình tăng lên Nắp đóng lại ngăn không cho khí C2H2 - Hỗn hợp nổ phá vỡ màng bảo hiểm thoát (hình b) 50 4.5.3 Ống dẫn khí thiết bị ghép nối với ống dẫn khí a Ống dẫn khí Hình 4.12: Ống dẫn khí - Ống dẫn khí C2H2 O2 thường chế tạo vải lót cao su, chiều dày lớp cao su bên không nhỏ mm bên không lớn mm - Ống dẫn khí C2H2 O2 mỏ hàn yêu cầu phải đủ độ bền, chịu áp suất khí (áp suất làm việc ống dẫn khí ôxi tính 10 at, axêtylen at) - Ống dẫn khí C2H2 O2 mỏ hàn đủ mềm không dễ bị gập có đường kính phù hợp với lượng tiêu hao khí xác định - Để tránh nhầm lẫn đầu ống dẫn C2H2 thường lắp vào mỏ hàn mỏ cắt ren trái b Thiết bị ghép nối với ống dẫn khí Hình 4.13: Thiết bị ghép nối với ống dẫn khí - Thiết bị ghép nối với ống dẫn khí có hai loại: + Thiết bị ghép nối với ống dẫn khí ôxi đai ốc xiết rãnh + Thiết bị ghép nối với ống dẫn khí axetylen đai ốc xiết có rãnh 51  Khi ghép nối phải ý đến đặc điểm để tránh nhầm lẫn thiết bị ghép nối 4.5.4 Thiết bị an toàn Hình 4.14: Thiết bị an toàn * Chú ý: - Khi lắp thiết bị an toàn cho chai khí ống dẫn khí phải chắn đảm bảo an toàn sử dụng - Tuyết đối không chủ quan nghĩ lắp thiết bị an toàn 52 4.6 Thiết bị cắt hồ quang plasma khí nén 4.6.1 Khái niệm hồ quang plasma a Hồ quang plasma trực tiếp - Dưới tác dụng nhiệt độ cao hồ quang khí nén - Luồng khí qua vùng tích điện hồ quang bị ion hóa mạnh, tạo thành luồng plasma làm nóng chảy kim loại mép cắt - Hồ quang plasma tạo thành kim loại cắt điện cực volfram không nóng chảy phân bố bên đầu cắt - Khí tạo hồ quang plasma bảo vệ điện cực volfram khỏi bị ôxi hóa: khí argon, khí nitơ, hỗn hợp khí argon + nitơ, hyđrô không khí  Ghi chú: Hồ quang plasma trực tiếp sử dụng để cắt kim loại, hợp kim Hình 4.15: Hồ quang plasma trực tiếp b Hồ quang plasma gián tiếp - Hồ quang cháy điện cực volfram thành đầu cắt - Điện cực cắt nối với cực âm nguồn điện, cực dương nối với đầu cắt - Khí tạo hồ quang plasma bảo vệ điện cực volfram khỏi bị ôxi hóa: khí argon, khí nitơ, hỗn hợp khí argon + nitơ  Ghi chú: Hồ quang plasma gián tiếp sử dụng để cắt kim loại có chiều dày nhỏ cắt vật liệu phi kim loại Hình 4.16: Hồ quang plasma gián tiếp Ghi chú: Nhiệt độ plasma phụ thuộc vào khí đưa vào vùng trạng thái plasma Các chất khí có tính chất vật lý khác nhau, điện ion hóa khác nhau: Khí hyđrô Khí nitơ Khí argon Khí hêli  Plasma hyđrô  Plasma nitơ  Plasma argon  Plasma hêli  Đạt nhiệt độ 8.000oK  Đạt nhiệt độ 7.500oK  Đạt nhiệt độ 15.000oK  Đạt nhiệt độ 20.000oK 53 4.6.2 Các thiết bị cắt hồ quang plasma khí nén Hình 4.17: Thiết bị cắt hồ quang plasma khí nén + Thiết bị cắt hồ quang plasma bao gồm: - Nguồn cắt - Máy nén khí - Bộ lọc điều chỉnh áp lực khí nén - Mỏ cắt plasma (tay cắt) - Dây cáp + Ghi chú: - Máy nén khí yêu cầu phải có lưu lượng tối thiểu 165 lít/phút Áp lực khí tối thiểu phải đạt at - Bộ lọc điều chỉnh áp lực khí nén có tác tụng ngăn chặn bụi, nước vào mỏ cắt plasma làm hỏng điện cực volfram, đồng thời dùng để điều chỉnh áp lực khí nén vào nguồn cắt - Dây cáp nối đất, dây cáp nối với vật cắt phải đủ lớn để đảm bảo mật đooj dòng điện nằm giới hạn cho phép - Mỏ cắt có hai loại: + Loại mỏ cắt cong để cắt tay + Loại mỏ cắt thẳng dùng để lắp máy, cắt tự động  Mỏ cắt phận quang trọng thiết bị cắt plasma mỏ cắt phải đảm bảo nhiệm vụ sau: - Dẫn điện cho điện cực - Dẫn khí bảo vệ, khí plasma - Hình thành hồ quang plasma - Hướng hồ quang đến vị trí cắt - Đảm bảo vị trí xác điện cực (đồng tâm với lỗ điện cực) 54 + Cấu tạo mỏ cắt: Điện cực cắt Thân mỏ cắt Đầu chụp khí Đầu mỏ cắt Hình 4.18: Cấu tạo mỏ cắt hồ quang plasma khí nén 4.7 An trong hàn cắt khí O2 + C2H2 4.7.1 Đặc điểm hàn cắt khí O2 + C2H2 - Công suất ánh sáng từ lửa ôxy + axêtilen thấp nhiều so với hồ quang cường độ tia cực tím tia hồng ngoại tương đối thấp Cho nên người thợ hàn cần sử dụng đôi kính bảo vệ có lọc ánh sáng thấp - Nhiệt tạo phản ứng hóa học: 5O2 + 2C2H2  2H2O + 4CO2 + Q Ôxy dùng phản ứng cháy lấy từ chai ôxy ôxy có không khí Bởi hàn cắt không gian kín khă thiếu ôxi để thở cho người thợ lớn 4.7.2 Kiểm tra trước hàn cắt khí O2 + C2H2 - Kiểm tra hệ thống thông gió - Sử dụng kính bảo hộ có lọc ánh sáng thích hợp - Tất ống nối mạch cung cấp khí tình trạng hoạt động tốt không bị rò rỉ - Các van an toàn phải lắp chiều, để chống tượng khí cháy ngược từ mỏ hàn vào chai khí - Ống mềm dẫn khí ôxy khí axêtilen tình trạng tốt có màu thích hợp để nhận biết: + Ống mềm dẫn khí ôxi – Màu xanh + Ống mềm dẫn khí axêtilen – Màu đỏ - Chai khí ôxi chai khí axêtilen bình sinh khí axêtilen hàn cắt phải tư thẳng đứng - Tất ống nối vận chuyển ôxi dầu mỡ, có khả phát nổ có dầu mỡ tiếp xúc với ôxy túy 4.7.3 Các yếu tố nguy hiểm hàn cắt khí O2 + C2H2 - Nổ vỡ chay ôxi áp suất cao, chai khí cháy áp suất cao 55 - Cháy nổ vỡ bình sinh khí, chai lửa tạt ngược vào khoang chứa khí cháy - Cháy nổ van giảm áp ôxi dầu mỡ dính vào rơi vào van van mở nhanh - Bỏng, cháy nổ hỗn hợp ôxy – khí cháy, khí cháy – không khí rò khí cháy nơi làm việc, thiếu cẩn thận sử dụng mỏ hàn, kim loại nóng chảy, lửa - Không khí xung quanh vùng làm việc bị ô nhiễm bụi, khí nguy hiểm, độc hại như: Bụi SiO2, Ôxi cacbon CO, Ôxit Sunfua SO3, Ôxit nitơ, Ôxit kẽm ZnO, số khí khác - Giảm thị lực nhìn trực tiếp vào lửa hàn, kim loại nóng chảy mà không sử dụng kính bảo vệ 4.7.4 Phương pháp làm việc an toàn - Chỉ người đào tạo sát hạch đạt yêu cầu chuyên môn kỹ thuật an toàn hàn khí có thẻ an toàn phép sử dụng thiết bị hàn khí - Chỉ sử dụng thiết bị hàn khí khám nghiệm, thử nghiệm; có đủ trang thiết bị bảo vệ, cấu an toàn, dụng cụ kiểm tra đo lường - Cấm tiến hành hàn khu vực có chất dễ cháy - Khi hàn khoang thùng, hầm kín, phải bố trí người làm việc, người phải bên làm nhiệm vụ cảnh giới - Phải lắp đặt hệ thống thông gió để hút bụi, hơi, khí độc hại trình làm việc - Việc chiếu sáng nhân tạo làm việc khoang, thùng, hầm kín, nồi hơi, không bố trí công nhân làm việc liên tục - Cấm mở nắp buồng phản ứng bình sinh khí axêtylen chưa xả hết khí lại bình - Cấm đặt bình, chai khí cháy, chai ôxy lối lại, gầm cầu thang, tầng hầm, chỗ đông người biện pháp bảo vệ phòng bình chai bị nổ - Trước lần sử dụng hai lần ca làm việc phải kiểm tra lại mức nước bầu dập lửa Không phép tiến hành công việc hàn cắt bình dập lửa tạt lại hoạc bình dập lửa nước - Các loại chai ôxy axêtylen dùng hàn phải đặt nơi thoáng mát, khô có mái tre mưa, nắng; cánh xa đường dây điện trần vật bị nung nóng Khi di chuyển phải đặt giá xe chuyên dùng - Khi thực công việc phải đảm bảo khoảng cách an toàn cháy nổ:  Khoảng cách giưã chai ôxy axêtylen (hoặc bình sinh khí axêtylen) đến nơi có lửa nơi dễ phát sinh tia lửa tối thiểu 10 m  Từ chai ôxy đến bình sinh khí axêtylen la m - Khi vận chuyển sử dụng chai ôxy:  Cấm vác vai lăn đường 56  Phải có biện pháp để tránh tượng chai khí rơi đổ va đập  Phải dùng phương tiện vận tải có phận giảm xóc  Không để dầu mỡ dính vào van chai ôxy, van giảm áp dùng cho ôxy Nếu ty, găng tay dính dầu mỡ không sử dụng chai ôxy - Trước hàn cắt khí, thợ hàn phải kiểm tra đầu nối dây dẫn khí, mỏ hàn, chai khí, đồng hồ bình sinh khí - Sau sử dụng, phải để lại chai lượng khí tối thiểu là:  0,5 at chai ôxy  0,5 at chai chứa khí thay axêtylen  0,5  at chai khí axêtylen tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh - Khi hàn cắt kim loại, phải thực quy trình đóng van mỏ hàn mỏ cắt - Việc mở van chai ôxy để đưa ôxy vào van giảm áp phải thực từ từ, tránh mở nhanh (mở đột ngột) Khi vít chỉnh van giảm áp phải nới lỏng hoàn toàn - Không dây hàn (ống dẫn khí) vào tay, chân, vavs vai trình hàn cắt - Phải tắt mỏ hàn di chuyển vị trí làm việc, lên xuống thang, - Khi sử dụng bình sinh khí axêtylen di động, phải sử dụng cỡ hạt đất đèn quy định cho loại bình Không dùng đất đèn có cỡ hạt nhỏ để sinh khí - Khi sử dụng gaz (hỗ hợp Butan + propan, Butan, Propan) phải sử dụng cấu dập lửa tạt lại kiển khô, kiểu ướt có cấu tạo kín Không dùng cấu dập lửa kiều ướt có cấu tạo hở - Phải thường xuyên kiểm tra tượng rò rỉ tạicacs chỗ đầu nối dung dịch xà phòng, không dùng lửa để xác định rò rỉ - Không sử dụng ống dẫn mềm dùng cho ôxy để dùng cho axêtylen khí thay axêtylen 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO TT TÊN TÁC GIẢ NĂM XUẤT BẢN Trương Công Đạt 1995 Ngô Lê Thông 2007 Hoàng Tùng Nguyễn Thúc Hà Ngô Lê Thông Chu Văn Khang Nguyễn Văn Thông 2000 TÊN SÁCH NHÀ SUẤT BẢN Giáo dục đào tạo Công nghệ hàn điện nóng Khoa học kỹ chảy (T1+T2) thuật Khoa học kỹ thuật Cẩm nang hàn Kỹ thuật hàn Vật liệu công nghệ hàn Khoa học kỹ thuật 58 [...]... 12 00A/44V /10 0 % 415 V/3 pha 50Hz 726 ORIGINA L180 ORIGINA 18 0 ORIGINA L240 1 pha 1 pha 3 pha 3 pha 10 220 15 0 20 220 18 0 10 380 18 0 16 /10 220/380 240 0,6/0,8 0,6/0,8 1, 0 34 0,5/0,8 0,6/0,8 1, 0 45 0,6/0,8 0,6/0,8 1, 0 47 0,6 /10 0,6 /10 1, 0 51 40  350 325A/33V/80 % 415 V/3 pha 50Hz 17 8 b Máy hàn tự động dưới lớp thuốc – hãng ESAB Kiểu máy ORIGINA Đặc L150 tính kỹ thuật Mạch hàn sơ cấp 50 HZ Dòng hàn (A) Điện áp hàn. .. chuyển mỏ hàn theo công việc hàn nên dây cáp nối công tắc mỏ hàn hay bị lỏng Bởi vậy người thợ hàn phải thường xuyên kiểm tra đầu nối dây cáp điện ra mỏ hàn Hình 2.20: Kiểm tra các đầu nối dây cáp điện ra mỏ hàn * Giới thiệu máy hàn MAG/MIG Hình 2. 21: Hình máy hàn MAG 31 2.3.2 Thiết bị hàn TIG A Thiết bị và dụng cụ hàn TIG a Sơ đồ thiết bị hàn TIG Bộ phận báo chỉnh khí Chai Ar Mỏ hàn Dây cáp hàn Máy hàn. .. sinh máy hàn - Bàn giao máy hàn cho người có trách nhiệm quản lý 2.2.3 Giới thiệu một số thiết bị hàn dưới lớp thuốc a Máy hàn tự động dưới lớp thuốc – hãng LINCOLN Kiểu máy Đặc R3S325 tính kỹ thuật Dòng hàn (A) Định mức dòng hàn Điện áp sơ cấp Tần số Trọng lượng (kg) SA800 DC1000 AC1200 10 0  900 750A/44V /10 0 % 415 V/3 pha 50Hz 742 15 0  13 00 10 0A/94V /10 0 % 415 V/3 pha 50Hz 342 200  15 00 12 00A/44V /10 0... hàn (V) Dòng hàn MAX (A) Thép Cacbon Thép không gỉ Nhôm Trọng lượng (kg) 23 2.3 Thiết bị hàn trong môi trường khí 2.3 .1 Thiết bị hàn MAG/MIG a Thiết bị và dụng cụ hàn MAG/MIG * Sơ đồ thiết bị hàn MAG/MIG Hình 2.6: Sơ đồ thiết bị hàn MAG b Nguyên lý hàn MAG/MIG Hình 2.7: Nguyên lý hoạt động của máy hàn MAG/MIG - Hàn hồ quang nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ (hàn MAG/MIG) là quá trình hàn nóng chảy... 2 mm ÷ 4 mm) 2.2 Thiết bị hàn dưới lớp thuốc 2.2 .1 Sơ đồ hàn và cơ cấu chính 4 3 5 2 7 1 6 Hình 2.5: Sơ đồ thiết bị hàn dưới lớp thuốc a Sơ đồ hàn 1: Vật hàn 2: Xe hàn 3: Bộ phận cấp dây 4: Phễu cấp thuốc hàn 5: Máy hàn 6: Ray hàn 7: Đầu hàn b Các cơ cấu chính - Bộ phận cấp dây và bộ phận điều khiển: Để gây hồ quang và ổn định hồ quang - Cơ cấu chuyển dịch đầu hàn dọc theo trục mối hàn: Tạo ra chuyển... tiết hàn với đầu hàn - Phễu cấp thuốc hàn: Để cấp thuốc hàn trong quá trình hàn - Nguồn điện hàn và các thiết bị điều khiển quá trình hàn 2.2.2 Vận hành thiết bị + Trước khi hàn: - Đối với nguồn hàn: Kiểm tra tình trạng của máy, đấu đầu dây điện vào máy (do người thợ điện thực hiện), điều chỉnh cường độ dòng điện hàn 22 - Đối với xe hàn: Kiểm tra dây hàn (nếu thấy hết dây thì thay cuộn dây mới và luồn... Chỉnh lưu  DC Hình 1. 25 AC DC Chỉnh lưu nửa bước sóng AC DC Chỉnh lưu cả bước sóng 1. 3.6 Vận hành máy hàn a Trước khi hàn - Kiểm tra tình trạng máy hàn - Đấu đầu dây điện vào máy hàn (do người thợ điện thực hiện) - Đấu đầu dây hàn (đúng và chắc chắn) 17 - Điều chỉnh cường độ dòng điện hàn phù hợp với công việc hàn - Mở máy - Cho máy chạy ổn định rồi mới hàn (từ 1 đến 3 phút) b Trong khi hàn - Không để... Sơ đồ thiết bị hàn TIG Sơ đồ thiết bị gồm có:  Máy hàn TIG  Chai khí Ar (He, Ar + He)  Bộ phận báo chỉnh khí  Mỏ hàn (đèn hàn)  Dây cáp hàn  Kim loại vật hàn Chú ý: Máy hàn TIG hàn được hồ quang tay b Nguyên lý hàn TIG Nguồn điện hàn + Hình 2.23: Nguyên lý hàn TIG - Hàn hồ quang điện cực không nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ (hàn TIG) là quá trình hàn nóng chảy trong đó nguồn nhiệt hàn được... động ngang của mỏ hàn và cách mồi hồ quang đều do máy thực hiện (robot hàn) a, a, b, Hình 2 .1: a,Robot hàn; b, Tay máy robot hàn b Hàn hồ quang bán tự động - Hàn hồ quang bán tự động là phương pháp hàn hồ quang mà trong đó máy hàn đảm nhiệm một phần các công việc sau: Chuyển động của dây hàn, gây hồ quang hàn Phần còn lại do con người thực hiện Hình 2.2: Thiết bị máy hàn MAG 20 2 .1. 2 Nguyên lý tự động... của máy giảm gần bằng không nên ta phải hạn chế 14 1. 3.4 Máy hàn xoay chiều a Nguyên lý cấu tạo chung máy biến áp hàn hồ quang tay - Cấu tạo của máy biến áp gồm: Lõi thép và dây cuốn (hình 10 )  Lõi thép được làm bằng lá thép I1 kỹ thuật dày 0,3 ÷ 0,5 mm, hai mặt sơn cách điện, và được ghép lại W2 U1 W1 với nhau tạo thành lõi thép Lõi thép được chia làm hai phần: (hình 11 ) Hình 1. 20: Máy biến áp 1. Phần ... quang hàn 1. 1.2.2 Tính chất hồ quang hàn 1. 1.2.3 Một số đặc tính hồ quang hàn 1. 2 Dụng cụ - Cách sử dụng 1. 2 .1 Kim hàn 1. 2.2 Dây hàn 10 1. 2.3 Mặt nạ hàn 10 1. 2.4 Các loại dụng cụ khác 11 1. 3 Máy hàn. .. tay 11 1. 3 .1 Phân loại 11 1. 3.2 Yêu cầu đối nguồn điện hàn 12 1. 3.3 Máy phát điện hàn 12 1. 3.3 .1 Nguyên lý cấu tạo chung 12 1. 3.3.2 Máy có cuộn khử từ nối tiếp 12 1. 3.3.3 Máy có cực từ lắp rời 13 ... 13 1. 3.4 Máy hàn xoay chiều 14 1. 3.4 .1 Nguyên lý cấu tạo chung 14 1. 3.4.2 Máy hàn xoay chiều có lõi thép di động 15 1. 3.4.3 Máy hàn xoay chiều có cuộn dây di động 15 1. 3.5 Máy nắn dòng hàn 16 1. 3.6