Hàn TIG là phương pháp hàn rất quan trọng trong sản xuất công nghiệp hiện đại. Bài báo này phân tích ứng suất của vũng hàn tấm thép không gỉ và biến dạng hàn của tấm, đồng thời giới thiệu quy trình hàn TIG thủ công tấm thép không gỉ. Những điều cần thiết và ứng dụng thực tế.
Với sự phát triển liên tục của sản xuất hiện đại, tấm thép không gỉ được sử dụng rộng rãi trong quốc phòng, hàng không, công nghiệp hóa chất, điện tử và các ngành công nghiệp khác, và ngày càng có nhiều tấm thép không gỉ 1-3mm được hàn. Do đó, cần phải nắm vững quy trình hàn tấm thép không gỉ. .
Hàn TIG (TIG) sử dụng hồ quang xung, có đặc điểm là nhiệt lượng đầu vào thấp, nhiệt độ tập trung, vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ, biến dạng hàn nhỏ, nhiệt lượng đầu vào đồng đều và kiểm soát năng lượng đường tốt hơn; Hiệu ứng làm mát có thể làm giảm nhiệt độ bề mặt của vũng nóng chảy và tăng sức căng bề mặt của vũng nóng chảy; TIG dễ vận hành, dễ quan sát trạng thái của vũng nóng chảy, mối hàn dày đặc, tính chất cơ học tốt và bề mặt đẹp. Hiện nay, TIG được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, đặc biệt là trong hàn tấm thép không gỉ.
1. Những điều cơ bản về kỹ thuật hàn hồ quang argon vonfram
1.1 Lựa chọn máy hàn TIG và cực nguồn điện
TIG có thể được chia thành xung DC và AC. Xung DC TIG chủ yếu được sử dụng để hàn thép, thép mềm, thép chịu nhiệt, v.v. và xung AC TIG chủ yếu được sử dụng để hàn các kim loại nhẹ như nhôm, magiê, đồng và các hợp kim của nó. Cả xung AC và DC đều sử dụng nguồn điện có đặc tính giảm mạnh và tấm thép không gỉ hàn TIG thường áp dụng phương pháp kết nối DC dương.
1.2 Những điều cơ bản về kỹ thuật hàn hồ quang argon vonfram thủ công
1.2.1 Đánh lửa hồ quang
Có hai loại đánh lửa hồ quang: đánh lửa hồ quang không tiếp xúc và đánh lửa hồ quang ngắn mạch tiếp xúc. Điện cực trước không tiếp xúc với phôi và phù hợp cho cả hàn DC và AC, trong khi loại sau chỉ phù hợp cho hàn DC. Nếu sử dụng phương pháp ngắn mạch để bắt đầu hồ quang, hồ quang không được bắt đầu trực tiếp trên mối hàn. Vì dễ gây ra hiện tượng kẹp vonfram hoặc liên kết với phôi, hồ quang không thể ổn định ngay lập tức và hồ quang dễ phá vỡ kim loại cơ bản. Do đó, nên sử dụng tấm bắt đầu hồ quang. Đặt một tấm đồng đỏ bên cạnh điểm hồ quang, trước tiên hãy bắt đầu hồ quang trên đó, đợi đầu vonfram nóng lên đến nhiệt độ nhất định, sau đó di chuyển đến chi tiết cần hàn. Dưới tác động của dòng điện xung, khí argon bị ion hóa và hồ quang được tạo ra.
1.2.2 Hàn đính
Trong quá trình hàn điểm, dây hàn phải mỏng hơn dây hàn thông thường. Do nhiệt độ thấp, làm mát nhanh và thời gian dừng hồ quang dài trong quá trình hàn điểm nên dễ bị cháy. Khi hàn điểm, dây hàn phải được đặt ở vị trí hàn điểm, hồ quang ổn định. Sau đó di chuyển đến dây hàn, và dừng hồ quang nhanh chóng sau khi dây hàn nóng chảy và hợp nhất với kim loại cơ bản ở cả hai mặt.
1.2.3 Hàn thông thường
Khi sử dụng TIG thông thường để hàn các tấm thép không gỉ, dòng điện có giá trị nhỏ, nhưng khi dòng điện nhỏ hơn 20A, hồ quang dễ bị trôi, nhiệt độ điểm catốt rất cao, sẽ gây ra hiện tượng nóng chảy và cháy ở khu vực hàn và làm suy giảm điều kiện phát xạ electron, dẫn đến các điểm catốt liên tục đập, khiến việc duy trì mối hàn đúng cách trở nên khó khăn. Khi sử dụng TIG xung, dòng điện cực đại có thể làm cho hồ quang ổn định, tính định hướng tốt, kim loại cơ bản có thể dễ dàng nóng chảy và định hình, chu kỳ xen kẽ, đảm bảo quá trình hàn diễn ra suôn sẻ, có thể đạt được hiệu suất tốt, hình thức đẹp và hình thành các vũng nóng chảy chồng lên nhau. Mối hàn.
2. Phân tích khả năng hàn của tấm thép không gỉ
Tính chất vật lý và hình dạng của tấm thép không gỉ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mối hàn. Tấm thép không gỉ có độ dẫn nhiệt nhỏ và hệ số giãn nở tuyến tính lớn. Khi nhiệt độ hàn thay đổi nhanh chóng, ứng suất nhiệt sinh ra lớn và dễ bị cháy, cắt lõm và biến dạng sóng. Hàn tấm thép không gỉ chủ yếu là hàn giáp mối phẳng. Vũng nóng chảy chủ yếu bị ảnh hưởng bởi lực hồ quang, trọng lực của kim loại vũng nóng chảy và sức căng bề mặt của kim loại vũng nóng chảy. Khi thể tích, khối lượng và chiều rộng của kim loại vũng nóng chảy không đổi, độ sâu của vũng nóng chảy phụ thuộc vào hồ quang. Kích thước, độ xuyên thấu và lực hồ quang lần lượt liên quan đến dòng điện hàn và chiều rộng xuyên thấu được xác định bởi điện áp hồ quang.
Thể tích của vũng nóng chảy càng lớn thì sức căng bề mặt càng lớn. Khi sức căng bề mặt không cân bằng được với lực hồ quang và trọng lực kim loại của vũng nóng chảy, nó sẽ khiến vũng nóng chảy bị cháy, và nó sẽ được làm nóng và làm mát cục bộ trong quá trình hàn. Ứng suất và biến dạng không đều, khi ứng suất tạo ra do sự co ngắn theo chiều dọc của mối hàn trên cạnh của tấm mỏng vượt quá một giá trị nhất định, sẽ xảy ra biến dạng sóng nghiêm trọng, ảnh hưởng đến chất lượng hình dạng của phôi. Trong cùng một phương pháp hàn và các thông số quy trình, các hình dạng khác nhau của điện cực vonfram được sử dụng để giảm nhiệt đầu vào trên mối hàn, có thể giải quyết các vấn đề về cháy mối hàn và biến dạng phôi.
3. Ứng dụng hàn hồ quang argon vonfram thủ công trong hàn tấm thép không gỉ
3.1 Nguyên lý hàn
Hàn TIG là loại hàn hồ quang hở có hồ quang ổn định và nhiệt độ tương đối tập trung. Dưới sự bảo vệ của khí trơ (argon), vũng hàn tinh khiết và chất lượng mối hàn tốt. Tuy nhiên, khi hàn thép không gỉ, đặc biệt là thép không gỉ austenit, mặt sau của mối hàn cũng cần được bảo vệ, nếu không sẽ xảy ra hiện tượng oxy hóa nghiêm trọng, ảnh hưởng đến quá trình hình thành mối hàn và hiệu suất hàn.
3.2 Đặc điểm hàn
Việc hàn tấm thép không gỉ có những đặc điểm sau:
1) Độ dẫn nhiệt của tấm thép không gỉ kém, dễ bị đốt cháy trực tiếp.
2) Không cần dùng dây hàn trong quá trình hàn và kim loại cơ bản được nung chảy trực tiếp.
Do đó, chất lượng hàn tấm thép không gỉ có liên quan chặt chẽ đến các yếu tố như người vận hành, thiết bị, vật liệu, phương pháp thi công, môi trường bên ngoài và thử nghiệm trong quá trình hàn.
Trong quá trình hàn tấm thép không gỉ, không cần vật tư hàn, nhưng yêu cầu các vật liệu sau đây tương đối cao: Thứ nhất, độ tinh khiết của khí argon, lưu lượng và thời gian đi qua argon, thứ hai là điện cực vonfram.
1) Khí Argon
Argon là một loại khí trơ và không dễ phản ứng với các vật liệu kim loại và khí khác. Do hiệu ứng làm mát của luồng không khí, vùng chịu nhiệt của mối hàn nhỏ và biến dạng của mối hàn nhỏ. Đây là loại khí bảo vệ lý tưởng nhất cho hàn hồ quang argon vonfram. Độ tinh khiết của argon phải lớn hơn 99,99%. Argon chủ yếu được sử dụng để bảo vệ hiệu quả vũng hàn nóng chảy, ngăn không khí làm xói mòn vũng hàn nóng chảy và gây ra quá trình oxy hóa trong quá trình hàn, đồng thời cách ly hiệu quả khu vực hàn khỏi không khí, do đó khu vực hàn được bảo vệ và hiệu suất hàn được cải thiện.
2) Điện cực vonfram
Bề mặt của điện cực vonfram phải nhẵn, đầu phải được mài sắc và độ đồng tâm phải tốt. Theo cách này, khả năng đánh lửa hồ quang tần số cao tốt, độ ổn định của hồ quang tốt, độ sâu thâm nhập sâu, vũng nóng chảy có thể được giữ ổn định, mối hàn được hình thành tốt và chất lượng hàn tốt. Nếu bề mặt của điện cực vonfram bị cháy hoặc có các khuyết tật như chất gây ô nhiễm, vết nứt và lỗ co ngót trên bề mặt, sẽ khó bắt đầu hồ quang tần số cao trong quá trình hàn, hồ quang sẽ không ổn định, hồ quang sẽ trôi, vũng nóng chảy sẽ bị phân tán, bề mặt sẽ giãn nở, độ sâu thâm nhập sẽ nông và mối hàn sẽ nông. Hình thành kém và chất lượng hàn kém.
