Hôm nay SHTc sẽ trình bày chi tiết với các bạn kỹ thuật hàn ống. Một trong những kỹ thuật hàn khó và áp dụng hầu hết trong các ngành công nghiệp. Đặc biệt là hàn ống tàu, ống ga, ống dẫn dầu, yêu cầu mối hàn cao, ngấu tốt, không được phép xảy ra khuyết tật và đặc biệt là không được để hồ quang chảy vào bên trong ống.

Khái quát về kỹ thuật hàn ống thép

Đối với hàn hồ quang tay, kỹ thuật hàn các mối hàn vòng đó phụ thuộc vào tư thế hàn. Theo chiều dày thành ống, có thể hàn một lớp hoặc nhiều lớp (có vát mép). Trong hàn đường ống, phần lớn công việc hàn là hàn theo chu vi ống từ bên ngoài (hàn từ một phía). Dạng rãnh hàn tiêu biểu là dạng chữ V với góc rãnh hàn 60°, mặt đáy và khe đáy 1,6 mm. Kỹ thuật hay được sử dụng đối với que hàn loại vỏ bọc xelulô trong hàn đường ống được gọi là kỹ thuật "ống khói lò", cho phép người thợ hàn hàn ngẩu toàn bộ đáy mối hàn ở tư thế 5G (tiêu chuẩn ASME). Theo kỹ thuật này, một số ống được đặt và hản liên tiếp với nhau ở tư thế 5G để tạo thành một đoạn đường ống. Thợ hàn thực hiện công việc hàn từ trên xuống dưới (để tiết kiệm thời gian hàn). Đường hàn đáy bắt đầu từ vị trí trên cùng (vị trí 12 giờ theo kim ngắn đồng hồ) và tiến dần xuống vị trí 6 giờ. Sau khi hàn xong nửa ống, phía đối diện được hàn theo cùng cách thức nêu trên. Đường hàn lót được tiến hành với cường độ dòng điện hàn cao nhằm nung chảy mọi khuyết tật có thể xuất hiện khi hàn đường hàn đáy. Mọi đường hàn tiếp theo được gọi là các đường hàn điền đầy, trừ đường hàn sau cùng (đường hàn phủ), có mục đích tạo kim loại đắp tới mức ngay dưới bề mặt ống. Số lượng của chúng phụ thuộc vào chiều dày thành ống và dạng vát mép trước khi hàn. Tuy nhiên, cũng có trường hợp cần đắp một đường hàn điền đầy theo chu vi ống, đặc biệt khi công việc hàn gần hoàn thành. Trong phần lớn trường hợp như vậy, chỉ có các đoạn giữa vị trí 2 đến 4 giờ và giữa vị trí 10 và 8 giờ là cần bổ sung kim loại mối hàn. Các đoạn lõm này được điều chỉnh bằng cách hàn đắp nhanh một đường hàn gọi là đường hàn bóc (stripper bead), nhằm mục đích điền các đoạn bị lõm đó cho cao bằng kim loại mối hàn ở những chỗ khác của liên kết. Công việc hàn được thực hiện bằng que hàn vỏ bọc xelulo thuộc loại E434C10 theo phân loại của ISO (thuộc nhóm độ bền 470 MPa, tương đương E6010 của AWS) hoặc E434C11 (cho hàn ống chứa 0,5% Mo, thuộc nhóm độ bền 570 MPa, tương đương E7010 của AWS). Các que hàn này có ưu điểm là có lớp xi mỏng và hồ quang có áp lực mạnh tạo thuận lợi cho sự thay đổi góc nghiêng que hàn khi hàn ống cố định từ trên xuống. Để bù lại việc hình thành lớp xỉ mỏng, vùng hàn được bảo vệ bằng khí CO và H có trong hồ quang, từ vỏ bọc xelulo trong quá trình hàn. Thông thưởng với kỹ thuật hàn này, giá trị cường độ dòng điện hàn tối đa do nhà sản xuất que hàn khuyến nghị dùng được tăng thêm khoảng 10%. Các que hàn này thường được nối nghịch (vào cực dương của máy hàn).

Kỹ thuật hàn đường hàn đáy đòi hỏi một khi đã gây được hồ quang, miệng hình phễu của đầu que hàn được đẩy vào tận khe đáy. Que hàn chỉ thực hiện chuyển động dọc trục mối hàn theo chu vi ống và không có dao động ngang. Góc nghiêng của que hàn theo hướng hàn luôn được giữ ở 60° so với đường tiếp tuyến của ống tại vị trí hàn.

Ngay sau khi hoàn thành đường hàn đáy (khi nó chưa nguội hẳn), đường hàn lót được thực hiện, cũng với góc nghiêng 60° như trên. Khi hàn, hồ quang có chiều dài nhỏ và đầu que hàn thực hiện dao động ngang nhằm nung chảy mọi khuyết tật (lẫn xỉ hai bên mép đường hàn,cháy thủng) của đường hàn trước đó.

Thiết lập cường độ dòng điện phù hợp

Việc thiết lập cường độ dòng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

Để  dòng hàn ra được đảm bảo cần xem lại toàn bộ những vị trí tiếp xúc từ máy ra tới vật hàn, dây mass, que hàn ... sao cho tất cả phải tiếp xúc tốt và đảm bảo cho dòng điện lớn chạy qua . Vệ sinh vị trí đầu kẹp mass trên vật hàn để tiếp xúc tốt, dẩn điện tốt . Bắt kẹp mass gần với vị trí hàn

Khoảng cách  đầu que hàn đến vật hàn thường bằng đường kính đũa hàn và góc độ nghiêng giữa đũa hàn và mặt phẳng hàn thường khoảng 70 độ.

Bạn có thể tham khảo về các kỹ thuật khác

Ống là chi tiết thông dụng trong công nghiệp, các mối ghép ống hiện nay chủ yếu dùng phư­ơng pháp hàn. Phần lớn các mối hàn ống đ­ược thực hiện bằng hàn hồ quang tay ở vị trí cố định. Dùng loại que hàn có lớp thuốc bọc kiểu cellulose.

Đ­ường kính nhỏ hơn 4 mm. Đư­ờng hàn đáy nên hàn theo h­ướng từ trên xuống. Đ­uờng hàn lót cần sử dụng dòng điện lớn nhằm nung chảy các khuyết tật đư­ờng hàn đáy. Dao động ngang: nên dùng các kiểu đ­ường thẳng, răng cư­a, bán nguyệt.

Góc độ que khi hàn lớp đáy và lớp lót

Chuẩn bị mẫu ống để hàn, được cắt và tạo hình theo kích thước cho trước. Que hàn: que hàn có đường kính phù hợp với liên kết hàn, được sấy và bảo quản theo quy trình nhất định.(Sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 300 oC trong 2 giờ, bảo quản ở nhiệt độ 150 0C, trong quá trình hàn được bảo quản trong phích sấy di động và được sử dụng trong vòng 4 giờ).

Hàn các lớp trung gian, lớp phủ E 7016 ø3.2mm.

Nguồn hàn: Máy hàn DC – Đồ dùng bảo hộ, yếm da, găng tay da…

Dụng cụ làm việc, búa gõ xỉ, bàn chải sắt, máy mài…

Vệ sinh: Mài bề mặt góc vát, mép cùn. Mài bề mặt của mẫu hàn (tính từ mép ra 30 – 40 mm).

Kiểm tra lại toàn bộ hệ thống máy hàn gồm mỏ hàn, khí,điện áp đê chuẩn bị hàn. Nên hàn thử ra một phôi hỏng nào bỏ đi để điều chỉnh dòng điện hàn cho hợp lý .

Thường với ống sắt dày thì dòng điện khoảng 100 đến 150 là hợp lý.Có thể nhỏ hoặc to hơn tùy kích thước ống. vì dòng điện tùy thuộc vào phương pháp hàn cũng như vật liệu hàn.

Nếu ống lớn thì khoẳng cách giữa 2 đoạn ống cần hàn sẽ lớn hơn.Do vậy ta phải dùng que bù loại lớn (từ 4mm đến 5mm) do vậy dòng điện hàn cũng phải lớn hơn để làm chảy que bù một cách đều đặn (Đối với hàn TIG).

Hướng dẫn điều chỉnh máy hàn MIG

Đặt một ống lên bàn gá, hướng mép vát lên trên, dùng căn khe hở khe hở bằng một lõi que hàn uốn cong hình chữ “U” , đặt tiếp ống còn lại lên trên, mép vát được ghép lại với nhau thành rãnh hàn. – Với độ lệch mép của hai ống tối đa là 1.6mm. – Hàn các mối hàn đính có chiều dài từ 10 – 15mm đối xứng nhau qua tâm ống

Mối hàn đính phải có độ ngấu tốt vào chân và thấu vào trong của mối ghép 1.6mm. Có thể di chuyển căn đệm khe hở thích hợp để khi hàn đính không bị co lệch khe hở. Mối hàn đính thứ ba và thứ tư vuông góc 900 từ các mối hàn đính một và hai.  Mài các mối hàn đính. Đòi hỏi mài tốt đúng yêu cầu kỹ thuật, thì khi đó các mối nối hàn sẽ đạt được chất lượng về độ ngấu.

Có thể làm đồ gá là một thanh ray chữ nhật , làm theo kích cỡ của ống sao cho nó bóp sát lấy thân ống.Sau đó đặt 2 đoạn ống vào trong ray, để khoảng cách hợp lý tầm 2mm giữa 2 ống. Sau đó tra que bù vào và đính mối hàn.Mối đính là 4 mối trong một lần hàn. Các mối đính phải đối diện nhau.

Kẹp mẫu hàn cố định ở vị trí 450 so với mặt đất cùng với các mối đính đã được xác định ở 1, 4, 7 và 10 giờ (theo vị trí kim đồng hồ) như hình vẽ:

Vị trí bắt đầu mối hàn lót bằng hàn tig : Với những thợ hàn giỏi thì thường bắt đầu ở vị trí 6h30 ‘ tính theo vị trí kim đồng hồ.Lúc đó tư thế người sẽ vẹo sang bên phải và đầu hơi nghếch lên. Với thợ hàn chưa được giỏi lắm thì mình khuyên nên bắt đầu từ vị trí 4h20’ khi đó đó nghiêng của người ít hơn.

Mồi hồ quang bên trong rãnh hàn, Giữ cho hồ quang cháy đều và khoảng cách hồ quang bằng hai lần đường kính que hàn, với sự dịch chuyển, dao động đầu que hàn hơi dích dắc, (răng cưa hoặc bán nguyệt) và cung cấp đủ nhiệt tới mép cùn (Các bước di chuyển hơi xuyên ngang để giữ cho kim loại và xỉ hàn không bị chảy xệ xuống, vì mẫu hàn ở tư thế xiên 450)

Khi hàn lót,tay bạn phải thật đều đồng thời tay còn lại phải tra que bù một cách đều đặn và hợp lý.Kỹ năng tra que bù là một kỹ năng cực kỳ quan trọng trong hàn lót nói riêng và hàn tig nói chung.Quá trình hàn lót chay theo chiều kim đồng hồ.Khi hàn nhớ điều chỉnh cân đôi giữa tay hàn,vị trí người và vị trí que bù sao cho phù hợp nhất,thoải mái nhất.

Có thể áp dụng cách đi mỏ hàn theo hình rang cưa hoặc hình bán nguyệt . Với thợ hàn mới thì có thể để nhỏ điện ròi đi theo hinh rang cưa đi châm.Còn với thợ hàn giỏi họ hay đi theo hình bán nguyệt hoặc hình số 8 , cổ tay và cánh tay đánh rất đều và mềm góc đánh rất rộng và khoan thai.

Chú ý : Cố gắng tạo một lỗ hình lỗ khoá ở đầu trên của bể hàn rộng hơn đường kính que hàn một chút để tạo điều kiện thuận lợi cho kim loại hàn xuyên thấu hoàn toàn và bám đều hai bên mép của rãnh hàn. Sau đó dừng chiều dài hồ quang bằng khoảng 0.8 mm từ cạnh sắc của mép cùn và bắt đầu chuyển dịch nhẹ nhàng.