Phương pháp hàn hồ quang đầu tiên được phát triển vào thế kỷ 19 và nó đã trở nên quan trọng về mặt thương mại trong ngành đóng tàu trong suốt Chiến tranh thế giới thứ hai. Ngày nay nó vẫn là một quá trình quan trọng đối với xe cộ cũng như chế tạo kết cấu thép. Đây là một trong những phương pháp hàn nổi tiếng được sử dụng để nối kim loại trong các ngành công nghiệp. Trong kiểu hàn này, mối nối có thể được hình thành bằng cách nấu chảy kim loại với sự trợ giúp của điện lực . Vì vậy, do nguyên nhân này, nó được đặt tên là hồ quang điện. Lợi ích chính của hàn này là nhiệt độ cao có thể dễ dàng phát triển để hàn. Phạm vi nhiệt độ hàn hồ quang sẽ là 6k độ C đến 7k độ C. Bài viết này trình bày tổng quan về hàn hồ quang điện.
Hàn hồ quang điện là gì?
Định nghĩa của hàn hồ quang là một quá trình hàn được sử dụng để hàn các kim loại với sự trợ giúp của điện để tạo ra đủ nhiệt để làm mềm kim loại , cũng như khi kim loại mềm được làm nguội thì kim loại sẽ được hàn. Loại hàn này sử dụng nguồn điện để tạo hồ quang giữa một thanh kim loại và vật liệu cơ bản để làm mềm kim loại ở cuối tiếp xúc.
Hàn ARC điện
Những thợ hàn này có thể sử dụng DC nếu không AC & Các điện cực như tiêu hao khác không tiêu hao. Nói chung, vị trí hàn có thể được bảo vệ bằng một số loại khí, xỉ che chắn, nếu không, hơi. Quá trình hàn này có thể là thủ công, hoàn toàn hoặc bán tự động.
Sơ đồ mạch
Trong quá trình hàn hồ quang, nhiệt có thể được tạo ra thông qua hồ quang điện được đánh giữa điện cực cũng như phôi. Hồ quang điện là sự phóng điện phát sáng giữa hai điện cực sử dụng chất khí bị ion hóa.
Bất kỳ loại kỹ thuật hàn hồ quang nào phụ thuộc vào một mạch điện chủ yếu bao gồm các bộ phận khác nhau như nguồn điện, phôi, điện cực hàn và cáp điện để kết nối điện cực cũng như phôi với nguồn điện.
Mạch hàn hồ quang
Các mạch cuộn hồ quang điện có thể được tạo thành bởi hồ quang điện giữa điện cực cũng như phôi. Nhiệt độ của hồ quang có thể đến 5500 ° C (10000 ° F), đủ để kết hợp các cạnh của phôi.
Khi cần nối dài thì hồ quang có thể di chuyển qua đường nối. Vũng hàn của mép trước làm tan bề mặt hàn khi mép sau của vũng hàn cứng lại để tạo thành mối nối.
Một khi kim loại phụ là cần thiết để tăng cường liên kết, dây có thể được sử dụng bên ngoài vật liệu được đưa vào vùng hồ quang, nơi này sẽ hòa tan và tải vũng hàn. Thành phần hóa học của kim loại độn có liên quan đến thành phần của phôi.
Kim loại nóng chảy trong vũng hàn có thể hoạt động hóa học và phản ứng thông qua bầu khí quyển gần đó. Do đó, mối hàn có thể bị nhiễm ôxít cũng như nitrua làm suy yếu tính chất cơ học của nó. Vì vậy, vũng hàn có thể được bảo vệ thông qua các khí che chắn trung tính như helium, argon & các chất trợ dung che chắn khỏi bị nhiễm bẩn. Các tấm chắn được cung cấp cho vùng hàn dưới dạng lớp phủ trợ dung cho điện cực, nếu không thì ở các dạng khác.
Nguyên tắc làm việc
Các nguyên lý làm việc của cuộn hồ quang là, trong một quá trình hàn, nhiệt có thể được tạo ra bằng hồ quang điện giữa phôi cũng như điện cực. Đây là sự phóng điện phát sáng giữa hai điện cực trong suốt khí ion.
Các thiết bị hàn hồ quang chủ yếu bao gồm máy điện xoay chiều, nếu không thì máy điện một chiều, Điện cực, Giá đỡ cho điện cực, Cáp, Kết nối cho cáp, Kẹp nối đất, Búa đập, Mũ bảo hiểm, Bàn chải sắt, Găng tay, Kính bảo hộ, tay áo, Tạp dề, v.v.
Các loại hàn hồ quang
Hàn hồ quang được phân thành nhiều loại khác nhau bao gồm các loại sau.
- Hàn hồ quang Plasma
- Hàn hồ quang kim loại
- Hàn hồ quang carbon
- Hàn hồ quang vonfram
- Hàn hồ quang kim loại khí
- Hàn hồ quang chìm
- SMAW - Hàn hồ quang kim loại được che chắn
- FCAW (Hàn hồ quang dòng chảy)
- ESW (Hàn điện đột quỵ)
- Hồ quang hàn
Hàn hồ quang Plasma
Hàn hồ quang plasma (PAW) tương tự như GTAW hoặc hàn vonfram khí. Trong loại quy trình hàn này, hồ quang sẽ tạo ra giữa các bộ phận làm việc cũng như điện cực vonfram. Sự khác biệt chính giữa hàn hồ quang plasma và hàn vonfram khí là điện cực nằm trong mỏ hàn hồ quang Plasma. Nó có thể được làm nóng khí ở nhiệt độ 30000oF & thay đổi nó thành plasma để tấn công vùng hàn.
Hàn hồ quang kim loại
Quá trình hàn hồ quang kim loại (MAW) chủ yếu sử dụng một điện cực kim loại cho quá trình hàn. Điện cực kim loại này có thể tiêu hao được hoặc không tiêu hao được tùy theo yêu cầu. Hầu hết các điện cực tiêu hao đã qua sử dụng có thể được bao phủ bởi từ thông, và lợi ích chính của loại quy trình hàn này là nó yêu cầu nhiệt độ thấp so với các loại khác.
Hàn hồ quang carbon
Quá trình hàn hồ quang cacbon (CAW) chủ yếu sử dụng một thanh cacbon giống như một điện cực để hàn mối nối kim loại. Loại hàn hồ quang này là quá trình hàn hồ quang lâu đời nhất và yêu cầu dòng điện cao, điện áp thấp để tạo ra hồ quang. Trong một số trường hợp, một hồ quang có thể được tạo ra giữa hai điện cực cacbon được đặt tên là hàn hồ quang cacbon đôi.
Hàn hồ quang vonfram
Hàn hồ quang vonfram khí (GTAW) còn được gọi là hàn khí trơ vonfram (TIGW). Trong loại quy trình hàn này, một điện cực vonfram không tiêu hao có thể được sử dụng để hàn vật liệu. Điện cực được sử dụng trong quá trình hàn này có thể được bao bọc bởi các loại khí như argon, heli, ... Các khí này sẽ bảo vệ vùng mối hàn chống lại quá trình oxy hóa. Loại hàn này có thể được sử dụng để hàn các tấm mỏng.
Hàn hồ quang kim loại khí
Hàn hồ quang kim loại khí (GMAW) còn được gọi là kim loại khí trơ (MIGW). Nó sử dụng một điện cực kim loại mới được bảo vệ bằng khí như heli, argon, v.v ... Những khí này sẽ bảo vệ vùng nối khỏi quá trình oxy hóa và tạo ra nhiều lớp vật liệu hàn. Trong loại quy trình hàn hồ quang này, một dây phụ có thể được cấp liên tục bằng cách sử dụng điện cực kim loại không tiêu hao để hàn kim loại.
Hàn hồ quang chìm
Hàn hồ quang chìm (SAW) có thể được sử dụng rộng rãi trong một phương pháp hàn tự động. Trong loại quy trình hàn này, một điện cực bị ngập hoàn toàn bởi lớp phủ dạng hạt của chất trợ dung, và dòng chảy này có thể một dây dẫn điện điều đó sẽ không phản đối việc cung cấp điện. Lớp phủ rắn của thông lượng ngăn kim loại nóng chảy khỏi bức xạ siêu vi phạm và khí quyển.
SMAW - Hàn hồ quang kim loại được che chắn
Thuật ngữ SMAW là viết tắt của “Shielded Metal Arc Welding”, còn được gọi là hàn hồ quang được che chắn bằng dòng hàn que hoặc hàn hồ quang kim loại bằng tay (MMA / MMAW). Loại hàn này được sử dụng khi hồ quang được đánh giữa phôi cũng như thanh kim loại. Vì vậy, bề mặt của cả hai có thể hòa tan để tạo thành vũng hàn.
Khi lớp sơn trợ dung nóng chảy ngay lập tức trên que thì nó sẽ tạo thành xỉ & khí để bảo vệ vũng hàn khỏi môi trường xung quanh. Đây là một phương pháp linh hoạt và phù hợp để kết nối các vật liệu như sắt và kim loại màu thông qua một vật liệu có độ dày ở mọi vị trí.
FCAW (Hàn hồ quang dòng chảy)
Loại hàn này là một giải pháp thay thế cho hàn hồ quang kim loại. Hàn hồ quang cored từ thông này hoạt động với điện cực cũng như nguồn điện có điện áp ổn định để nó cung cấp độ dài hồ quang ổn định. Phương pháp này hoạt động bằng cách sử dụng khí che chắn hoặc khí được hình thành thông qua dòng chảy để đảm bảo an toàn khỏi lây nhiễm.
ESW (Hàn điện đột quỵ)
Trong kiểu hàn này, nhiệt được tạo ra thông qua dòng điện và truyền giữa kim loại phụ cũng như phôi bằng cách sử dụng xỉ nóng chảy lên bề mặt của mối hàn. Ở đây, thuốc hàn được sử dụng để lấp đầy khe hở giữa hai phôi. Kiểu hàn này có thể được bắt đầu thông qua hồ quang giữa điện cực cũng như phôi.
Hồ quang sinh ra nhiệt để làm chảy bột chảy & tạo xỉ nóng chảy. Ở đây xỉ bao gồm ít độ dẫn điện hơn có thể được duy trì trong điều kiện lỏng do nhiệt sinh ra qua dòng điện. Xỉ có nhiệt độ 3500 ° F và nó đủ để làm nóng chảy các cạnh của phôi và điện cực tiêu hao. Các giọt kim loại sẽ rơi về phía vũng hàn và kết nối các phôi. Loại hàn này chủ yếu được áp dụng cho thép.
Hồ quang hàn
Loại hàn này cực kỳ đáng tin cậy và được sử dụng trong một loạt các ứng dụng. Phương pháp này được sử dụng để hàn mọi kích thước kim loại với phôi thông qua độ ngấu của mối hàn cao nhất.
Loại hàn này có thể tạo ra các mối hàn cứng chắc trên một mặt trên kim loại cơ bản có độ dày 0,048 inch. Hồ quang này có thể được hình thành bằng cách sử dụng ốc vít kim loại cấp nguồn DC & súng hàn đinh tán. Trong hàn này, có ba phương pháp phổ biến được sử dụng như hồ quang rút, hàn hồ quang ngắn và hàn hồ quang khí.
Phương pháp hồ quang rút ra hoạt động với thông lượng bằng cách cố định bên trong đinh tán để làm sạch bề mặt kim loại trong suốt quá trình hàn. Trong suốt quá trình hồ quang, từ thông có thể được hóa hơi và phản ứng thông qua các yếu tố gây ô nhiễm trong môi trường để duy trì vùng hàn sạch sẽ.
Phương pháp hồ quang ngắn tương tự như hồ quang vẽ, ngoại trừ việc nó không sử dụng tải thông lượng nếu không có tính phản quang. Vì vậy, phương pháp này cho thời gian hàn ngắn nhất trong các kỹ thuật hàn hồ quang. Phương pháp vòng cung bằng khí hoạt động thông qua khí che chắn tĩnh không có sắt từ hoặc chất trợ dung nên dễ tự động hóa hơn.
Các loại hàn hồ quang khác
Chúng ta biết rằng hầu hết các ngành công nghiệp sử dụng thiết kế kim loại và các loại hàn được sử dụng phổ biến nhất đã được thảo luận ở trên. Tuy nhiên, một số phương pháp khác cũng có thể hàn hai hoặc trên kim loại với nhau như sau.
Hàn tia điện tử
EBM hoặc hàn chùm tia điện tử được sử dụng để nối kim loại ở bất cứ nơi nào sóng điện tử được bắn lên với vận tốc cao để hàn bề mặt kim loại này sang bề mặt kim loại khác. Một khi sóng điện tử chạm vào vật kính của nó, thì điểm bị ảnh hưởng sẽ tan chảy vừa đủ để kết hợp phần liền kề vào đúng vị trí.
Loại hàn này rất phổ biến trong khu công nghiệp. Kỹ thuật này đặc biệt hữu ích cho các nhà sản xuất hàng không vũ trụ và ô tô, những người sử dụng phương pháp hàn này để kết hợp một số bộ phận kim loại trong xe tải, ô tô, máy bay và tàu vũ trụ. Vì bản chất của hàn tia điện tử dựa trên chân không, phương pháp này an toàn cho các công việc khủng hoảng trong các ngôi nhà và tòa nhà bỏ trống.
Hàn hydro nguyên tử
AHW hay Hàn hydro nguyên tử là một kỹ thuật cũ để kết nối các kim loại thường bị rơi qua mép cho các kỹ thuật hiệu quả hơn như hàn hồ quang kim loại khí. Một khu vực mà hàn hydro tự động vẫn quen thuộc là hàn vonfram. Vì vonfram cực kỳ nhạy với nhiệt nên phương pháp hàn này là an toàn cho phương pháp này.
Hàn điện tử
Đây là cách hàn nhanh, được phát minh trong những năm 1950. Đây là loại hàn nối các kim loại nặng để sử dụng cho các thiết bị, máy móc trong các ngành công nghiệp. Như tên cho thấy, nó được lấy từ các bình chứa nước bằng đồng đi kèm trong công cụ được sử dụng để hàn điện. Nước ngăn xỉ lỏng thấm vào các vùng khác trong suốt quá trình hàn.
Hàn hồ quang carbon
CAW hoặc hàn hồ quang Carbon là một kỹ thuật liên kết, được sử dụng để kết nối các kim loại bằng cách áp dụng nhiệt độ trên 300 độ C. Trong kiểu hàn này, hồ quang có thể hình thành giữa các điện cực cũng như các bề mặt của kim loại. Kỹ thuật này đã từng phổ biến một thời, nhưng bây giờ nó đã lỗi thời bởi hàn hồ quang hai cacbon.
Hàn oxy-nhiên liệu
Loại hàn này là một phương pháp sử dụng oxy và nhiên liệu lỏng để nung chảy kim loại thành dạng. Các kỹ sư người Pháp Charles Picard & Edmond Fouché được phát minh vào thế kỷ 20. Trong quá trình này, nhiệt độ tạo ra oxy được sử dụng trong các khu vực bề mặt kim loại. Quá trình hàn này diễn ra trong bầu không khí trong nhà.
Hàn điểm kháng
Hàn điểm điện trở được sử dụng khi nhiệt kết nối các bề mặt của kim loại. Nhiệt lượng có thể được tạo ra từ sự cản trở của các dòng điện. Loại hàn này thuộc tập hợp các kỹ thuật hàn được gọi là hàn điện trở.
Hàn đường may kháng
Hàn đường hàn điện trở là một kỹ thuật tạo ra nhiệt giữa các bề mặt phân hủy kim loại thông qua các đặc tính liên quan. Loại hàn này bắt đầu trên một mặt của mối nối và hoạt động theo chế độ của nó với đầu kia. Vì vậy, phương pháp này chủ yếu phụ thuộc vào các điện cực đôi thường được làm bằng vật liệu đồng.
Hàn chiếu
Hàn chiếu là một phương pháp hạn chế nhiệt trong một vùng chính xác để đặt. Phương pháp này rất phổ biến trong các dự án sử dụng đinh tán, đai ốc và ốc vít kim loại có ren khác, dây và thanh chéo.
Hàn lạnh
Tên thay thế của hàn này là hàn tiếp xúc. Loại hàn này được sử dụng để kết nối các bề mặt của kim loại mà không bị nóng chảy qua nhiệt.
Ưu điểm của hàn hồ quang
Những ưu điểm của hàn hồ quang chủ yếu bao gồm những điều sau đây.
- Hàn hồ quang có tốc độ cũng như hiệu quả hàn cao
- Nó bao gồm một thiết bị hàn đơn giản.
- Nó chỉ đơn giản là có thể di chuyển được.
- Hàn hồ quang tạo thành liên kết vật lý mạnh mẽ giữa các kim loại được hàn.
- Nó cung cấp chất lượng hàn đáng tin cậy
- Hàn hồ quang mang lại bầu không khí hàn cao cấp.
- Các nguồn năng lượng hàn này không tốn kém.
- Quá trình hàn này là một quá trình nhanh chóng và nhất quán.
- Thợ hàn có thể sử dụng dòng điện thông thường trong nước.
Nhược điểm của hàn hồ quang
Những nhược điểm của hàn hồ quang bao gồm những điều sau đây.
- Cần có người vận hành có chuyên môn cao để thực hiện hàn hồ quang.
- Tốc độ lắng đọng có thể không hoàn toàn do lớp phủ điện cực có xu hướng cháy và giảm
- Chiều dài của điện cực là 35mm và cần thay đổi điện cực cho toàn bộ tốc độ sản xuất.
- Chúng không sạch đối với các kim loại phản ứng như titan và nhôm
Các ứng dụng
Các ứng dụng của hàn hồ quang bao gồm những điều sau đây.
- Được sử dụng trong hàn kim loại tấm
- Dùng để hàn kim loại đen, mỏng và kim loại màu
- Được sử dụng để thiết kế áp suất và bình áp lực
- Sự phát triển của đường ống trong các ngành công nghiệp
- Được sử dụng trong lĩnh vực nội thất ô tô và gia đình
- Các ngành đóng tàu
- Được sử dụng trong nhà sản xuất máy bay và hàng không vũ trụ
- Phục hồi cơ thể tự động
- Đường sắt
- Các ngành như xây dựng, ô tô, cơ khí, v.v.
- Hàn hồ quang vonfram khí được sử dụng trong các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ để kết nối nhiều lĩnh vực như kim loại tấm
- Các loại hàn này được sử dụng để sửa chữa khuôn dập, dụng cụ và hầu hết trên các kim loại được làm bằng magiê và nhôm.
- Hầu hết các ngành công nghiệp chế tạo sử dụng GTAW để hàn các phôi mỏng, đặc biệt là kim loại màu.
- Hàn GTAW được sử dụng ở những nơi yêu cầu chất lượng cao chống ăn mòn cũng như nứt vỡ trong thời gian dài.
- Nó được sử dụng trong sản xuất xe không gian
- Được sử dụng để hàn các bộ phận có đường kính nhỏ, ống thành mỏng, làm cho nó có thể áp dụng trong các ngành công nghiệp xe đạp
Vì vậy, đây là tất cả về hàn hồ quang điện, và nó là phương pháp hàn linh hoạt. Điện ứng dụng hàn hồ quang tham gia vào các ngành công nghiệp sản xuất để tạo ra các mối nối mạnh mẽ trên toàn thế giới vì các tính năng của chúng như dễ dàng và hiệu quả hàn vượt trội. Nó được sử dụng rộng rãi nhất trong các ngành công nghiệp khác nhau để bảo vệ các công trình như ô tô, xây dựng, đóng tàu và hàng không vũ trụ. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, đó là khoảng nhiệt độ hàn hồ quang là bao nhiêu?
