[tintuc]Hàn là phương pháp nối các phần tử thành một mối liên kết không thể tháo rời được bằng cách nung nóng chỗ nối tới trạng thái chảy lỏng hoặc dẻo.
Khi hàn ở trạng thái chảy thì chỗ nối của vật hàn nóng chảy ra cùng với kim loại hàn, sau đó kết tinh và đông đặc lại cho ta mối hàn.
Ở trạng thái dẻo thì chỗ nối của vật hàn được nung nóng tới trạng thái dẻo, khi đó khả năng để đảm bảo được mối hàn bền chắc chưa được nên phải tác dụng lên chỗ đó một ngoại lực.
Hàn hồ quang - Là quá trình sử dụng nhiệt của hồ quang để làm nóng chảy kim loại phụ (que hàn, dây hàn… ) và kim loại gốc.
Trong quá trình hàn hồ quang bao gồm các chuyển động như gây hồ quang, dịch chuyển hồ quang, dịch chuyển bằng tay. Một hoặc nhiều mối hàn có thể tạo thành một kết cấu hàn.
Kết cấu hàn có thể là một sản phẩm hoàn chỉnh cũng có thể là một bộ phận.
# Chú ý:
Trạng thái hàn có thể là trạng thái lỏng, dẻo thậm chí là trạng thái nguội bình thường.
Khi hàn nếu kim loại đạt tới trạng thái lỏng, thì trong phần lớn các trường hợp, mối hàn tự hình thành mà không cần lực ép, việc tạo ra mối hàn có hình dáng và kích thước cho trước có thể cần hoặc không cần kim loại bổ xung. (thông qua vật liệu hàn).
Nếu kim loại chỗ cần nối khi hàn có nhiệt độ thấp, hoặc chỉ đạt tới trạng thái dẻo thì để đạt được mối hàn cần có ngoại lực tác động.
Về bản chất thì hàn đắp, hàn vảy và dán kim loại cũng tương tự như hàn. Do đó trong kỹ thuật nó cũng được coi như là lĩnh vực riêng của hàn.
1.2 Đặc điểm hàn hồ quang
Liên kết hàn không tháo rời được bởi tính đặc trưng liên tục và nguyên khối, đó là dạng liên kết cứng và bền.
Với khả năng làm việc, so với các phương pháp nối ghép khác như tán đinh, bu lông…thì kết cấu hàn cho phép tiết kiệm từ 10 - 20% khối lượng kim loại. Hình dáng của chi tiết cân đối hơn do không phải đột lỗ khoan hay tán đinh.
So với phương pháp đúc thì phương pháp hàn tiết kiệm 50% khối lượng công việc vì hàn không cần hệ thống đốt và khuôn, giảm được thời gian và giá thành.
Hàn cho phép chế tạo các kết cấu phức tạp, và có thể liên kết được các kim loại có tính chất khác nhau.
Vd: Kim loại đen với kim loại đen Kim loại màu với kim loại màu Kim loại màu với kim loại đen
Ngoài ra còn hàn nối được các kim loại có tính chất khác nhau nhưng phụ thuộc vào que hàn, máy hàn và môi trường khí bảo vệ.
Hàn tạo ra liên kết có độ bền cao, độ kín cao đáp ứng được các yêu cầu công việc của các kết cấu quan trọng như: Bình bồn áp lực, tàu thuyền…
Hàn có tính linh động và năng suất cao so với các phương pháp gia công khác, dễ cơ khí hóa và tự động hóa quá trình sản xuất.
Giảm được tiếng ồn và mức độ đầu tư cho hàn không cao.
Thiết bị hàn tương đối đơn giản và dễ chế tạo.
Độ bền mối hàn cao, mối hàn kín do kim loại mối hàn tốt hơn kim loại vật hàn, nên chịu tải trọng tĩnh tốt, mối hàn chịu được áp suất cao.
1.3 Ưu nhược điểm của phương pháp hàn hồ quang
Ưu điểm của hàn hồ quang
Phương pháp hàn được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp chế tạo mới và tu sửa như đóng tàu, cầu phà, bình bồn, nhà xưởng…
Nói chung những bộ phận máy có hình dáng phức tạp phải chịu lực tương đối lớn, có chiều dày nhỏ đều được gia công chế tạo bằng phương pháp hàn.
Nhược điểm của hàn hồ quang
Dễ tạo ra biến dạng kim loại, có thể làm thay đổi tính chất kim loại, làm giảm khả năng chịu lực của kết cấu và là nghề được xếp vào nghề độc hại.
Trong kết cấu hàn thường tồn tại trạng thái ứng xuất dư và biến dạng dư, tạo ra ứng suất mỏi của sản phẩm trong quá trình sử dụng.
2 PHÂN LOẠI PHƯƠNG PHÁP HÀN
PHƯƠNG PHÁP HÀN CÓ THỂ ĐƯỢC CHIA THEO CÁC CÁCH SAU.
2.1 CĂN CỨ THEO DẠNG NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG
Các phương pháp hàn dùng điện năng
Bao gồm các phương pháp dùng điện năng biến thành nhiệt năng để cung cấp nhiệt cho quá trình hàn.
- Hàn hồ quang
- Hàn điện trở
- Hàn điện xỉ
- Hàn tia điện tử
Các phương pháp hàn cơ năng
Bao gồm các phương pháp sử dụng cơ năng để làm biến dạng kim loại tại khu vực cần hàn và tạo ra liên kết hàn.
- Hàn ma sát
- Hàn áp lực
Các phương pháp hàn hóa năng
Bao gồm các phương pháp sử dụng các phản ứng hóa học tạo ra để nung nóng kim loại mối hàn.
- Hàn khí
- Hàn nhiệt nhôm
- Hàn nổ
Các phương pháp hàn chùm hạt năng lượng cao
Bao gồm các phương pháp hàn dùng các tia điện tử có năng lượng cao đốt chảy kim loại cục bộ để tạo liên kết hàn.
- Hàn tia laser
Phương pháp hàn bằng năng lượng sóng siêu âm
- Hàn siêu âm
2.2 CĂN CỨ VÀO TRẠNG THÁI CỦA KIM LOẠI MỐI HÀN Ở TẠI THỜI ĐIỂM HÀN.
Nhóm hàn nóng chảy
Trong nhóm hàn nóng chảy còn được chia ra thành các phương pháp hàn như:
Các phương pháp hàn khí nhiên liệu
- Phương pháp hàn nhiệt nhôm
- Phương pháp hàn điện xỉ
- Phương pháp hàn tia điện tử
- Phương pháp hàn tia laser
- Các phương pháp hàn hồ quang
Nhóm hàn áp lực
Phương pháp này chỉ thích hợp với các loại kim loại khi biến thành thể lỏng phải qua thể nhão (dẻo), những kim loại khác như Gang thì không thể áp dụng hàn ở phương pháp này được vì không có thể dẻo.
Trong nhóm này cũng được chia ra các phương pháp hàn khác như:
- Phương pháp hàn áp lực khí
- Phương pháp hàn điện trở
- Phương pháp hàn rèn
- Phương pháp hàn siêu âm
- Phương pháp hàn ma sát
- Phương pháp hàn áp lực nguội
- Phương pháp hàn nổ
