Gia công hàn

Hàn là phương pháp phổ biến trong gia công cơ khí, nó khắc phục được nhiều điểm yếu của các phương pháp khác nhưng cũng tồn tại một và hạn chế khi gia công. Vậy gia công hàn là gì và có những phương pháp gia công hàn nào phổ biến hiện nay? Mời các bạn tham khảo bài viết sau đây của Cơ khí KCC.

Gia công hàn là gì?

Hàn là phương pháp gia công cơ khí giúp ghép nối các chi tiết máy bằng kim loại với nhau bằng cách nung nóng tức thì điểm nối đến trạng thái hàn (chảy hoặc dẻo). Điểm nối sau đó từ trạng thái lỏng hóa rắn tạo thành mối liên kết bền vững gọi là mối hàn.

>> Xem thêm: Báo giá dịch vụ gia công đồ gá uy tín, chất lượng tại Hà Nội

Đặc điểm của hàn gia công

• Hàn có khả năng liên kết 2 hoặc nhiều kim loại có tính chất khác nhau
• Gia công hàn có thể tạo ra nhiều chi tiết phức tạp mà một vài phương pháp không làm được
• Mối hàn kín và có độ bền cao, có thể che mối hàn bằng các phương pháp xử lý bề mặt khác
• Tồn tại ứng suất dư sau khi hàn khiến vật hàn dễ biến dạng, cong vênh.
• Đòi hỏi thợ cơ khí phải có kinh nghiệm mới có thể gia công

>> Xem thêm: Dịch vụ gia công kim loại tấm giá rẻ tại xưởng

Quy trình hàn kim loại diễn ra như nào?

Phương pháp hàn có thể áp dụng với các loại vật liệu là kim loại, phi kim và một vài vật liệu khác có thể đáp ứng về nhiệt độ nóng chảy. Quá trình hàn sản phẩm sẽ gồm 2 bước cơ bản dưới đây:

• Nung nóng vật liệu: Đầu tiên, tại vị trí cần ghép nối, các vật liệu sẽ được nung nóng đến nhiệt độ nóng chảy bằng nhiều cách thức như sử dụng điện, nhiệt trực tiếp. Nhiệt độ có thể được nung nóng đến gần 2000 độ C tuỳ theo chất liệu của sản phẩm, ví dụ với nhôm sẽ chỉ khoảng 600 – 700 độ C trong khi titan là hơn 1650 độ C, đồng là 900 – 1100 độ C.
• Tạo mối hàn: Khi vật liệu được nung nóng đến nhiệt độ nóng chảy, trạng thái chất sẽ chuyển sang dạng lỏng, dẻo và dễ dàng hoà trộn với nhau. Liên kết hoá học được hình thành khi vật liệu đạt cùng trạng thái vật chất và chuyển thành liên kết vật lý sau khi để nguội. Từ đó, mối hàn bền chặt cả về mặt hoá học và vật lý được hình thành.

Đối với 2 vật liệu có cùng chất hay nhiệt độ nóng chảy không quá chênh lệch, phương pháp gia công hàn có thể thực hiện trực tiếp tại vị trí nối. Tuy nhiên, với 2 vật liệu có nhiệt độ nóng chảy khác biệt hay nhiệt độ nóng chảy quá cao, người thợ sẽ cần sử dụng thêm các que hàn để đảm bảo hiệu quả tốt nhất.

>> Xem thêm: Tìm hiểu về các phương pháp gia công kim loại bằng cắt gọt

Các phương pháp gia công hàn phổ biến nhất

Sau đây, chúng tôi sẽ giới thiệu với các bạn một số phương pháp gia công hàn phổ biến nhất:

Hàn MIG (Gas Metal ARC Welding)

Phương pháp này sử dụng hồ quang tạo ra nguồn nhiệt giữa điện cực nóng chảy và kim loại trong môi trường khí bảo vệ (Argon, He) để tránh tác động của O2 và N2.

Ưu điểm:

• Chất lượng mối hàn cao, ít cong vênh và không có xỉ.
• Tốc độ hàn nhanh.
• Ứng dụng trên nhiều loại vật liệu và độ dày khác nhau.
• Thao tác hàn dễ dàng.
• Không phát sinh khí độc.

Nhược điểm:

• Chi phí thiết bị cao.
• Không phù hợp cho hàn vị trí 4G trở lên do kim loại bị chảy xệ.
• Tính linh hoạt kém, khó di chuyển.
• Nhiệt độ cao, có kim loại bắn tóe khi hàn.
• Không thích hợp cho hàn ngoài trời do gió có thể làm lệch khí bảo vệ.

Hàn TIG (Tungsten Inert Gas)

Phương pháp này sử dụng điện cực không nóng chảy và khí bảo vệ trơ (Ar, He) hoặc hỗn hợp để ổn định hồ quang và tránh tác động của O2, N2.

Ưu điểm:

• Hàn được nhiều loại kim loại, bao gồm kim loại màu và hợp kim.
• Thích ứng với nhiều độ dày khác nhau.
• Linh hoạt trong mọi vị trí hàn.
• Mối hàn sạch đẹp, không có xỉ và bắn tóe.
• Ít khói hàn.

Nhược điểm:

• Đòi hỏi thợ hàn có tay nghề cao.
• Thiết bị và nguyên liệu đắt tiền.
• Năng suất hàn thấp.

Hàn MAG

Phương pháp hàn MAG cũng tương tự hàn MIG nhưng sử dụng khí bảo vệ là khí hoạt hóa (CO2, Argon trộn Oxy hoặc Hydro).

Ưu điểm:

• Năng suất cao.
• Mối hàn đẹp, ít cong vênh và không có xỉ.
• Dễ tự động hóa.
• Hàn được các mối hàn dài liên tục.
• Chi phí hàn thấp.
• Không đòi hỏi kỹ thuật cao.

Nhược điểm:

• Ứng dụng thấp, chỉ phù hợp cho hàn thép kết cấu có hàm lượng Cac-bon thấp và trung bình.
• Góc hàn không đa dạng như hàn TIG.
• Kim loại bị bắn tóe và chiều sâu ngấu ít.
• Chất lượng mối hàn dễ bị ảnh hưởng bởi gió.

Hàn Laser

Phương pháp gia công hàn laser sử dụng tia laser để nung chảy kim loại tại chỗ nối và sau đó kết tinh tạo mối hàn.

Ưu điểm:

• Hàn được nhiều loại vật liệu kim loại và phi kim.
• Đường hàn mịn, thẩm mỹ cao.
• Tốc độ hàn nhanh và dễ tự động hóa.
• Vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ, tốt cho các vị trí dễ ảnh hưởng bởi nhiệt.

Nhược điểm:

• Không hàn được các vị trí khó.
• Vật liệu phản xạ ánh sáng cao giảm hiệu quả hàn.
• Tốc độ nguội nhanh làm mối hàn dễ bị rổ khí và giòn.
• Chi phí đầu tư cao và đào tạo thợ vận hành mất thời gian.

Hàn que (hàn hồ quang tay)

Đây là phương pháp sử dụng điện cực dạng que và không dùng khí bảo vệ. Tất cả các thao tác hàn đều được thực hiện bằng tay.

Ưu điểm:

• Hàn được nhiều loại kim loại với độ dày khác nhau.
• Mối hàn có độ ngấu sâu.
• Hàn được mọi tư thế và vị trí.
• Tự cung cấp môi trường hàn, ít bị ảnh hưởng bởi gió.
• Chi phí thiết bị thấp và dễ sử dụng.
• Ứng dụng rộng rãi trong cơ khí chế tạo và kết cấu thép.

Nhược điểm:

• Tốc độ hàn chậm, phải dừng lại để thay que hàn.
• Hao phí nguyên vật liệu.
• Dễ bị ngậm xỉ, cần làm sạch sau hàn.

Kinh nghiệm lựa chọn phương pháp hàn phù hợp

Với nhiều phương pháp hàn như chúng tôi đã kể trên, có thể nhiều người sẽ băn khoăn không biết nên chọn phương pháp nào? Để đảm bảo chất lượng mối hàn và hiệu quả công việc, việc chọn lựa phương pháp hàn thích hợp là điều cần thiết. Sau đây là những kinh nghiệm được các kỹ sư của cơ khí KCC chia sẻ:

Dựa vào vật liệu hàn

Mỗi kim loại sẽ có những đặc điểm riêng, vì vậy, bạn có thể dựa vào đặc điểm này của chúng để lựa chọn nên hàn bằng phương pháp nào:

• Thép: Có thể sử dụng hàn hồ quang điện, hàn MIG/MAG, hàn TIG, hoặc hàn plasma.
• Nhôm: Phù hợp với hàn MIG/MAG, hàn TIG, và hàn plasma.
• Hợp kim đồng: Thường được hàn bằng hàn TIG và hàn hồ quang điện.
• Gang: Sử dụng hàn hồ quang điện và hàn TIG.

Dựa vào độ dày vật liệu

• Vật liệu mỏng: Thích hợp với hàn TIG và hàn plasma.
• Vật liệu dày: Nên chọn hàn hồ quang điện hoặc hàn MIG/MAG.

Dựa vào hình dạng mối hàn

• Mối hàn thẳng: Có thể áp dụng nhiều phương pháp hàn khác nhau.
• Mối hàn góc: Thích hợp với hàn TIG và hàn plasma.
• Mối hàn hở: Nên dùng hàn hồ quang điện và hàn MIG/MAG.

Dựa vào yêu cầu về chất lượng mối hàn

• Với những mối hàn chất lượng cao, bạn nên sử dụng hàn TIG và hàn plasma.
• Với những mối hàn chất lượng trung bình, bạn có thể sử dụng hàn MIG/MAG và hàn hồ quang điện.

Dựa vào chi phí

Các phương pháp hàn cũng có mức giá khác nhau, vì vậy, khách hàng cần cân nhắc lựa chọn sao cho phù hợp với ngân sách của mình.

• Nếu ngân sách dư dả, bạn có thể lựa chọn hàn TIG và hàn Plasma để đảm bảo chất lượng mối hàn cũng như tính thẩm mỹ cao cho sản phẩm.
• Ngược lại, nếu ngân sách hạn chế bạn có thể cân nhắc chọn hàn hồ quang điện hoặc hàn MIG, MAG.

Một số sản phẩm được gia công bởi Cơ Khí KCC

Trên đây chúng tôi vừa chia sẻ với các bạn về các phương pháp gia công hàn phổ biến nhất trong cơ khí cũng như những kinh nghiệm lựa chọn phương pháp phù hợp cho doanh nghiệp của mình. Hy vọng bài viết đã đem đến cho các bạn những thông tin hữu ích nhất. Hãy liên hệ với cơ khí KCC nếu bạn cần tư vấn thêm hay có nhu cầu đặt hàn gia công sản phẩm cho doanh nghiệp của mình nhé.

ID bài viết: 764532