CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN NÓNG CHẢY trong .docx

ággdfSFDGBD

1. HÀN NÓNG CHẢY
1.Hàn laser
Hàn laser (Laser Beam Welding – LBM) là phương pháp hàn sử dụng chùm tia laser năng lượng
cao để làm nóng chảy kim loại tại vị trí cần hàn, tạo nên liên kết bền vững giữa các chi tiết.
Nguyên lý hoạt động.
Nguồn laser (thường là laser CO , Nd:YAG
₂
 hoặc fiber laser) phát ra chùm tia sáng đơn sắc,
cường độ cao.
Tia laser được hội tụ vào vùng hàn bằng hệ thấu kính hoặc gương phản xạ.
Năng lượng ánh sáng chuyển thành nhiệt năng, làm kim loại nóng chảy cục bộ → sau khi nguội,
tạo mối hàn.
Laser CO2 (Carbon Dioxide laser)
Nguyên lý:
Môi trường hoạt động: hỗn hợp khí gồm CO2, N2, He.
Khi phóng điện qua hỗn hợp này, các phần tử CO2 được kích thích và phát ra chùm tia hồng
ngoại (bước sóng 10,6 μm).
Chùm tia được phản xạ và hội tụ bằng gương – tạo thành tia laser có năng lượng cao.
Đặc điểm
Công suất lớn (tới hàng chục kW) -> có thể hàn vật liệu dày.
Tia laser không truyền qua sợi quang, phải dẫn bằng gương phản xạ -> cần căn chỉnh chính xác.
Hiệu suất chuyển đổi quang điện khoảng (10 – 20%).
Ưu điểm:
Công suất mạnh, giá thành rẻ hơn các loại laser rắn.
Hàn tốt thép cacbon, thép không rỉ, hợp kim niken.
Nhược điểm:
Kích thước cồng kềnh, phải làm việc trong môi trường khô, sạch, kín.
Không hàn được vật phản xạ mạnh như nhôm, đồng (tia hồng ngoại bị phản xạ nhiều).
Khó tích hợp robot tự động do dẫn tia bằng gương.
Laser Nd: YAG (Neodymium – doped Yttrium Aluminum Garnet Laser)

2. Nguyên lý:
Môi trường hoạt động: Tinh thể rắn Nd: YAG được pha tạp ion Neodymium (Nd
3+¿
.
Khi chiếu sáng bằng đèn flash hoặc diode laser, các ion này phát ra ánh sáng hồng ngoại bước
sóng 1,064 μm.
Tia laser có thể truyền qua sợi quang học, linh hoạt hơn CO2 laser.
Đặc điểm:
Công suất thấp hơn CO2, thường vài trăm watt đến vài kW.
Có thể hàn chính xác các chi tiết nhỏ, mảnh.
Có thể hoạt động ở chế độ xung (pulsed) hoặc liên tục (continuos).
Ưu điểm:
Dẫn tia qua cáp quang, dễ tích hợp robot và máy CNC.
Hàn tốt vật liệu phản xạ cao (nhôm, đồng)
Phù hợp hàn chính xác trong ngành điện tử, y tế, cơ khí chính xác.
Nhược điểm
Hiệu suất quang điện thấp ( 3 – 5%), sinh nhiệt nhiều.
Tuổi thọ bóng bơm thấp, cần thay định kỳ.
Giá thành cao hơn CO2.
Laser sợi quang (Fiber Laser)
Nguyên lý:
Là Laser thể rắn hiện đại, trong đó chất phát laser (thường là ion Ytterbium – Yb
3+¿¿
được doped
vào lõi của sợi quang.
Ánh sáng bơm từ diode lan truyền và khuếch đại trong sợi -> phát ra tia laser bước song 1,07 μm
(gần Nd: YAG).
Đặc điểm:
Hiệu suất rất cao (30 – 40%)
Kích thước nhỏ gọn, không cần gương điều hướng.
Dễ truyền tia qua sợi quang linh hoạt, kết nối robot, tự động hóa.
Ưu điểm:

3. Hiệu suất cao nhất, tiêu thụ điện ít.
Chùm tia ổn định, chính xác, dễ điều khiển.
Hàn tốt hầu hết vật liệu kim loại, kể cả nhôm, đồng.
Bảo trì thấp, tuổi thọ dài.
Nhược điểm:
Chi phí đầu tư ban đầu cao.
Khó sửa chữa nếu sợi quang bị hư.
Tiêu chí CO2 LASER Nd: YAG Laser Fiber Laser
Môi trường hoạt độngKhí CO2 Tinh thể rắn Sợi quang pha tạp
Bước sóng 10,6 μm 1,064 μm 1,07 μm
Truyền tia Gương phản xạ Sợi quang Sợi quang
Hiệu suất 10 – 20% 3 – 5% 30 – 40%
Công suất khả dụngRất cao Trung bình Cao
Khả năng hàn nhôm,
đồng
Kém Tốt Rất tốt
Ứng dụng điển hìnhHàn thép, kim loại
dày
Hàn tinh vi, y tế, điện
tử
Hàn tự động, robot,
pin xe điện
Mức độ hiện đại Cũ Trung bình Mới, tiên tiến nhất
Đặc điểm kỹ thuật:
Chùm tia laser có mật độ năng lượng rất cao -> mối hàn sâu, hẹp, chính xác.
Có thể hàn trong khí bảo vệ (Argon, Helium) để tránh oxy hóa.
Điều khiển tự động dễ dàng thường tích hợp với robot công nghiệp.
Ưu điểm:
Mối hàn đẹp, chính xác, ít biến dạng nhiệt.
Tốc độ hàn cao, dễ tự động hóa.
Hàn được nhiều loại vật liệu khác nhau (thép, inox, nhôm, titan…).
Có thể hàn ở những vị trí rất nhỏ (vị trí mối hàn trong điện tử, y tế).
Nhược điểm
Chi phí đầu tư cao (máy phát laser, hệ điều khiển chính xác).
Yêu cầu độ chính xác cao khi gá lắp chi tiết.
Không phù hợp cho vật liệu phản xạ mạnh như (đồng, bạc) nếu không dùng laser đặc biệt.

4. Ứng dụng:
Công nghiệp oto: Hàn thân vỏ, cảm biến, pin xe điện.
Điện tử - vi cơ khí: Hàn linh kiện nhỏ, cảm biến, mạch điện.
Y tế: Dụng cụ phẫu thuật, thiết bị cấp ghép.
Ngành hàng không, chế tạo khuân mẫu, đồng hồ, trang sức.
2.Hàn hồ quang plasma
Hàn hồ quang plasma (Plasma Arc Welding – PAW) là một phương pháp hàn hồ quang đặc biệt,
trong đó hồ quang được tạo ra giữa điện cực không nóng chảy (thường là tungsten) và chi tiết
hàn, được bao bọc và tập trung bằng luồng khí plasma có năng lượng rất cao.
Nguyên lý hoạt động:
-Nguồn hồ quang: Hồ quang được tạo ra giữa điện cực Vonfram (Tungsten) và vật hàn,
hoặc giữa điện cực và vòi phun (tùy chế độ hàn).
-Khí plasma: Một loại khí trơ (thường là argon, helium) được thổi qua vùng hồ quang.
Dưới tác dụng của nhiệt độ cực cao (15.000−30.000¿độC, khí này bị ion hóa thành
plasma – hỗn hợp gồm ion, electron và khí trung hòa.
-Plasma phun ra qua vòi phun nhỏ, tạo thành chùm tia năng lượng rất tập trung, làm nóng
chảy kim loại tại vùng hàn và tạo mối liên kết.
Chế độ Đặc điểm Ứng dụng
Plasma vi hồ quang (Micro
plasma)
Dòng hàn nhỏ (0.1 – 10 A)Hàn tấm mỏng (0.1 – 1 mm)
linh kiện điện tử
Plasma trung bình Dòng 10 – 100 A Hàn vật liệu dày trung bình
Plasma khóa (Keyhole
plasma)
Tạo lỗ xuyên kim loại bằng
hồ quang mạnh (100 – 300 A)
Hàn vật dày, mối hàn sâu,
tương tự hàn laser hoặc EBW
Ưu điểm
Nhiệt độ và năng lượng tập trung cao, mối hàn sâu và hẹp.
Ổn định hồ quang tốt hơn hàn TIG, ít bị tắt hồ quang.
Biến dạng nhiệt nhỏ, chất lượng cao.
Có thể hàn được thép không gỉ, titan, đồng, niken, hợp kim đặc biệt.
Nhược điểm
Thiết bị phức tạp, chi phí cao hơn hàn TIG.
Đòi hỏi kỹ thuật viên lành nghề.
Khó điều chỉnh khí và dòng điện cho phù hợp nếu vật liệu quá mỏng.

5. Ứng dụng:
Hàn ống thép không gỉ, bình áp lực, bồn chứa hóa chất.
Công nghiệp hàng không, hạt nhân, y tế.
Hàn chi tiết mỏng hoặc yêu cầu kín tuyệt đối, như cảm biến, van, dụng cụ y tế.
3.Hàn chùm tia điện tử
Hàn chùm tia điện tử (Electron Beam Welding – EBW là một phương pháp hàn nóng chảy tiên
tiến, trong đó chùm tia điện tử có năng lượng rất cao được hội tụ vào vùng mối hàn để làm nóng
chảy kim loại và tạo liên kết.
Nguyên lý hoạt động.
Trong buồng chân không, một súng điện từ (electron gun) phát ra chùm tia điện từ tốc độ cao
(vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng).
Chùm tia này được hội tụ bằng thấu kính từ vào một điểm rất nhỏ trên bề mặt kim loại.
Động năng của electron chuyển hóa thành nhiệt năng khi va chạm với kim loại, làm vùng đó
nóng chảy và tạo mối hàn.
Đặc điểm kỹ thuật
Năng lượng tập trung cực cao -> mối hàn sâu và hẹp (tỷ lệ chiều sâu/chiều rộng có thể đạt 20:1).
Nhiệt ảnh hưởng ra xung quanh rất nhỏ -> biến dạng nhiệt thấp.
Thường thực hiện trong buồng chân không để tránh tán xạ và oxy hóa chùm tia.
Ưu điểm:
Độ chính xác và chất lượng mối hàn cao.
Hàn được vật liệu dày, kim loại khó hàn (như titan, niken, molypden…).
Mối hàn có độ bền cơ học cao gần bằng kim loại gốc.
Ít vùng ảnh hưởng nhiệt -> biến dạng nhỏ, thẩm mỹ cao.
Nhược điểm
Chi phí thiết bị cao, cần buồng chân không lớn.
Khó kiểm soát, vận hành, đòi hỏi kỹ thuật viên chuyên sâu.
Không phù hợp cho sản xuất hàng loạt chi tiết lớn (do yêu cầu chân không).
Ứng dụng
Công nghệ hàng không – vũ trụ: Hàn hợp kim titan, thép chịu nhiệt.

6. Ngành năng lượng hạt nhân: Hàn thép đặc biệt, bộ trao đổi nhiệt.
Chế tạo linh kiện điện tử, vi cơ khí (MEMS).
Sản suất dụng cụ y tế, cảm biến, bộ phận turbine.
4.Hàn hồ quang điện
Hàn hồ quang điện (Arc Welding) là phương pháp hàn nóng chảy phổ biến nhất hiện nay, trong
đó nhiệt lượng sinh ra từ hồ quang điện giữa điện cực và kim loại cần hàn được dùng để nóng
chảy kim loại và tạo mối liên kết khi nguội.
Nguyên lý hoạt động:
Khi dòng điện đi qua khe hở nhỏ giữa điện cực và vật hàn, hồ quang điện được tạo ra.
Hồ quang có nhiệt độ rất cao (6000 – 8000 độ C), đủ để làm nóng chảy kim loại cơ bản và que
hàn.
Kim loại nóng chảy từ que hàn và vật hàn hòa trộn với nhau, tạo thành mối hàn sau khi nguội.
Cấu tạo cơ bản của bộ hàn hồ quang.
+ Nguồn điện hàn: có thể là một chiều hoặc xoay chiểu.
+ Điện cưc (que hàn): có thể là que hàn lõi thuốc (tự bảo vệ) hoặc điện cực trần + khí bảo vệ.
+ Kẹp mass nối với vật hàn.
+ Cáp hàn và kim hàn để dẫn dòng điện.
Phương pháp Ký hiệu Đặc điểm
Hàn hồ quang tay SMAW Dùng que hàn có thuốc bọc,
phổ biến nhất, đơn giản
Hàn hồ quang trong môi
trường khí trơ (TIG)
GTAW Dùng điện cực vonfram
không nóng chảy + khí Ar/He
bảo vệ
Hàn hồ quang trong môi
trường khí hoạt tính
(MAG/MIG)
GMAW Dùng dây hàn nóng chảy +
khí CO2 hoặc Ar bảo vệ
Hàn hồ quang plasma PAW Hồ quang được nén trong vòi
phun, năng lượng tập trung
cao.
Hàn hồ quang chìm SAW Hồ quang chảy dưới lớp
thuốc hàn dạng bột, hàn chi
tiết dày.
Ưu điểm:
Thiết bị đa dạng, dễ chế tạo và sử dụng.

7. Hàn được hầu hết các kim loại (thép, inox, gang, đồng, nhôm…).
Chi phí thấp, dễ cơ khí hóa, tự động trộn.
Mối hàn bền chắc, có thể hàn ở nhiều tư thế.
Nhược điểm:
Biến dạng nhiệt lớn, vùng ảnh hưởng nhiệt rộng.
Tốc độ hàn chậm hơn các phương pháp hiện đại (như laser, plasma).
Phát sinh khói, bức xạ hồ quang mạnh -> cần bảo hộ nghiêm ngặt.
Ứng dụng:
Xây dựng kết cấu thép, cầu, khung nhà xưởng.
Đóng tàu, chế tạo máy, cơ khí sửa chữa.
Ngành ô tô, điện, ống dẫn, bình chịu áp lực…
Hàn hồ quang điện là phương pháp dùng tia hồ quang như “ngọn lửa điện” để làm chảy kim loại,
tạo mối hàn bền chắc – đây là nền tảng cho hầu hết các phương pháp hàn hiện đại như TIG,
MIG, Plasma, SAW…
5.Hàn hồ quang tay
Hàn hò quang tay (Shielded Metal Arc Welding – SMAW) là phương pháp hàn hồ quang điện
phổ biến nhất hiện nay, trong đó hồ quang được tạo ra giữa que hàn có thuốc bọc và vật hàn.
Nhiệt của hồ quang làm nóng chảy kim loại que hàn và mép vật hàn, tạo thành mối hàn khi
nguội.
Nguyên lý làm việc:
Khi chạm đầu que hàn vào vật hàn rồi nhấc ra một khoảng ngắn (2−4mm¿, hồ quang điện
được tạo ra.
Nhiệt độ hồ quang rất cao (6000 – 7000 độ C), làm chảy đầu que hàn và mép vật hàn.
Thuốc bọc quanh que hàn bị nóng chảy và cháy, shinh ra khí bảo vệ và tạo lớp xỉ phủ trên bề mặt
mối hàn -> giúp bảo vệ kim loại nóng chảy khỏi oxy, nito, hơi ẩm trong không khí.
Khi nguội, kim loại nóng chảy kết tinh lại, hình thành mối hàn chắc chắn.
Cấu tạo bộ thiết bị hàn hồ quang tay
+ Nguồn điện hàn: Một chiều hoặc xoay chiều
+ Kim hàn: (Electrode holder): giữ và dẫn điện vào que hàn.
+ Que hàn có thuốc bọc: phần lõi là kim loại, phần vỏ là thuốc bảo vệ.

8. + Kẹp mass: nối vật hàn với cực còn lại của nguồn điện.
+ Dây dẫn hàn.
Đặc điểm:
Nguồn điện – Hồ quang điện giữa que hàn và vật hàn
Kim loại điền đầy – Chính là lõi kim loại của que hàn
Bảo vệ mối hàn – Khí và xỉ sinh ra từ thuốc bọc
Thiết bị - Đơn giản, cơ động, dễ mang ra hiện trường
Tư thế hàn – Có thể hàn ở mọi vị trí (bằng, ngang, đứng, trần)
Ưu điểm:
Dụng cụ đơn giản, dễ sử dụng, phù hợp cho hầu hết loại thép.
Tính cơ động cao, dùng tốt trong xây dựng, sửa chữa ngoài trời.
Hàn được nhiều vị trí và chiều dày vật liệu khác nhau.
Mối hàn bền, chắc, có thể đạt chất lượng cao nếu thợ có tay nghề.
Nhược điểm:
Tốc độ hàn chậm, năng suất thấp.
Phải thay que hàn thường xuyên.
Khó tự động hóa (vì thợ phải thao tác thủ công)
Khói, bức xạ hồ quang mạnh, cần bảo hộ tốt.
Ứng dụng thực tế:
Xây dựng kết cấu thép, nhà xưởng.
Sửa chữa cơ khí, nồi hơi, bình chịu áp.
Đóng tàu, chế tạo máy, cơ khí dân dụng.
Các công trình ngoài trời nơi khó kéo điện hoặc hàn tự động.
6.Hàn hồ quang điện cực nóng chảy
Hàn hồ quang điện cực nóng chảy (Consumable Electrode Arc Welding)
Là phương pháp hàn hồ quang điện trong đó điện cực dùng để tạo ra hồ quang cũng đồng thời
nóng chảy, trở thành kim loại điền đầy cho mối hàn.
Nguyên lý hoạt động:

9. -Khi nối nguồn điện, hồ quang điện được tạo ra giữa điện cực (que hàn hoặc dây hàn) và
vật hàn.
-Nhiệt độ hồ quang rất cao (khoảng 6000 – 8000 độC) làm:
+ Nóng chảy đầu điện cực, kim loại từ điện cực chảy xuống hồ kim loại.
+ Làm chảy mép vật hàn để hai phần kim loại hòa trộn.
-Khi nguội, kim loại lỏng đông đặc lại, tạo thành mối hàn bền chắc.
Điện cực bị tiêu hao trong quá trình hàn – đây là điểm khác biệt so với hàn điệc cực
không nóng chảy như (TIG, Plasma).
Phương pháp Ký hiệu Môi trường bảo vệĐặc điểm chính
Hàn hồ quang taySMAW Thuốc bọc điện cực
tạo khí và xỉ bảo vệ
Dễ thực hiện, phổ
biến, linh hoạt
Hàn hồ quang trong
khí trơ (MIG)
GMAW (MIG) Khí trơ (Ar, He)Hàn kim loại màu
(Nhôm, đồng, titan)
mối hàn sạch
Hàn hồ quang trong
khí hoạt tính (MAG)
GMAW (MAG) Khí CO2 hoặc Ar +
CO2
Hàn thép carbon năng
suất cao
Hàn hồ quang dưới
lớp thuốc
SAW Lớp thuốc hàn dạng
bột che phủ hồ quang
Hàn thép dày, công
nghiệp nặng, tốc độ
cao
Ưu điểm:
Tốc độ hàn nhanh, năng suất cao.
Thiết bị đa dạng, dễ cơ khí hóa và tự động hóa.
Mối hàn bền, độ ngấu cao, phù hợp với nhiều loại thép.
Có thể hàn ở nhiều tư thế và chiều dày khác nhau (tùy loại).
Nhược điểm:
Bắn tóe kim loại, cần làm sạch xỉ sau hàn (đặc biệt ở SMAW).
Phụ thuộc vào kỹ năng điều khiển hồ quang.
Một số phương pháp như (MIG, MAG) khó dùng ngoài trời vì gió thổi tán khí bảo vệ.
Khó hàn kim loại mỏng, vật liệu đặc biệt nếu không điều chỉnh đúng thông số.
Ứng dụng:
Công trình kết cấu thép, cầu, nhà xường
Đóng tàu, nồi hơi, bình chịu áp lực.
Ngành ô tô, cơ khí chế tạo, ống dẫn.
Sản xuất hàng loạt và robot hàn.

10. 7.Hàn hồ quang điện cực không nóng chảy (Non – consumable
Electrode Arc Welding)
Là phương pháp hàn hồ quang điện, trong đó điện cực không nóng chảy (thường làm bằng
vonfram – tungsten) chỉ có nhiệm vụ tạo hồ quang chứ không tham gia vào kim loại mối hàn.
Kim loại điền đầy (nếu cần) sẽ được bổ sung riêng bằng dây hàn phụ.
Nguyên lý hoạt động:
Hồ quang điện được tạo ra giữa điện cực vonfram (Tungsten) và vật hàn.
Nhiệt của hồ quang khoảng (6000 – 20 000 độ C) làm chảy mép vật hàn, và nếu cần có thể bổ
sung dây hàn phụ.
Khí trơ (thường là Argon hoặc Helium) được phun bao quanh vùng hồ quang để bảo vệ kim loại
nóng chảy khỏi oxy, nito và hơi ẩm trong không khí.
Tên phương pháp Ký hiệu quốc tế Môi trường bảo vệLoại điện cực
Hàn TIG (Tungsten
Inert Gas Welding)
GTAW (Gas
Tungsten Arc
Welding)
Khí trơ (Ar, He)Điện cực vonfram
(không nóng chảy)
Đặc điểm Mô tả
Điện cực Bằng vonfram (W) hoặc hợp kim vonfram –
có điểm nóng chảy rất cao ( 3400
độ C) không bị tiêu hao trong quá trình hàn.
Nguồn điện Một chiều (DCEN) hoặc xoay chiều (AC) –
tùy vật liệu
Môi trường bảo vệ Khí trơ: Argon, Helium, hoặc hỗn hợp Ar +
He
Kim loại điền đầy Có thể dùng dây hàn phụ hoặc không cần (tùy
kiểu hàn)
Nhiệt độ hồ quang Rất cao 6000 – 20000 độ C
Điều khiển hồ quang Rất ổn định, tập trung cao, dễ điều khiển
Ưu điểm:
Chất lượng mối hàn cao, bề mặt nhẵn, ít bắn tóe.
Không có xỉ, vì không dùng thuốc bọc.
Hàn được hầu hết các kim loại, kể cả kim loại màu (nhôm, đồng, titan, inox, niken…)
Hồ quang ổn định, dễ điều chỉnh khi hàn chi tiết mỏng.
Thích hợp cho hàn chính xác, hàn tự động, hàn robot.

11. Nhược điểm:
Tốc độ hàn chậm -> năng suất thấp hơn MIG/MAG
Khó thao tác, đòi hỏi tay nghề cao.
Không thích hợp với vật liệu dày lớn (trừ khi dùng dòng cao hoặc hàn nhiều lớp)
Thiết bị đắt, cần nguồn khí bảo vệ tinh khiết.
Ứng dụng:
Hàn inox, nhôm, đồng, titan, hợp kim chịu nhiệt.
Ngành chế tạo bình áp lực, thiết bị y tế, hàng không, điện tử, ống dẫn inox và thực phẩm.
Các chi tiết yêu cầu thẩm mỹ cao: ống inox, khung xe đua, bồn inox, ống y tế…
Tiêu chí Điện cực nóng chảy
(MIG/MAG, SMAW)
Điện cực không nóng chảy
(TIG)
Điện cực Bị nóng chảy, tạo kim loại
điền đầy
Không nóng chảy, chỉ tạo hồ
quang
Khí bảo vệ Có thể là khí trơ, khí hoạt tính
hoặc thuốc
Khỉ trơ (Ar, He)
Mối hàn Có xỉ, bắn tóe Rất sạch, nhẵn, không xỉ
Năng suất Cao Thấp
Độ chính xác Trung bình Rất cao
Ứng dụng chính Kết cấu thép, cơ khí nặngKim loại màu, chi tiết mỏng,
công nghiệp tinh xảo
8.Hàn điện xỉ
(Electroslag Welding – ESW) là một phương pháp hàn hồ quang đặc biệt, dùng để hàn các chi
tiết kim loại dày theo phương thẳng đứng (thường từ 30 mm đến trên 300 mm). Đây là kỹ thuật
hàn năng suất cao được dùng trong chế tạo kết cấu thép lớn, bình áp lực, thân tàu, khuôn ép, dầm
cầu…
Nguyên lý làm việc:
Ban đầu, hồ quang điện được tạo ra giữa dây hàn (hoặc thanh hàn) và mép chi tiết hàn để làm
nóng chảy một lượng thuốc hàn (flux).
Sau khi thuốc hàn nóng chảy, nó tạo thành lớp xi lỏng (slag) có tính dẫn điện.
Hồ quang tắt đi, dòng điện chạy qua lớp xi lỏng này và nhiệt của điện trở trong lớp xỉ được dùng
để nóng chảy kim loại hàn.
Kim loại nóng chảy (từ dây hàn và mép chi tiết) tụ lại trong vùng hẹp được giới hạn bởi
tấm làm nguội (water – cooled copper shoes) hai bên.
Khi lớp kim loại nguội dần từ dưới lên, mối hàn được hình thành liên tục từ đáy lên đỉnh.

12. Đặc điểm Mô tả
Vị trí hàn Chủ yếu hàn thẳng đứng lên trên (vertical –
up)
Chiều dày vật hàn Từ 30 mm đến > 500mm
Nguồn điện Một chiều (DC), dòng lớn (500 – 2000 A)
Tốc độ hàn Tương đối nhanh cho chi tiết dày
Thuốc hàn Loại có điện trở cao và điểm nóng chảy thấp
Ưu điểm:
Hàn được chi tiết rất dày chỉ trong một lần, không cần vật mép.
Năng suất cao (nhanh hơn hàn hồ quang tay hàng chục lần)
Chất lượng mối hàn tốt, ít khuyết tật, không lẫn xỉ.
Biến dạng nhỏ, do toàn bộ vùng hàn được nung nóng đồng đều.
Phù hợp cho kết cấu lớn, dày, khó hàn bằng phương pháp khác.
Nhược điểm:
Chỉ hàn ở tư thế đúng -> không linh hoạt.
Thiết bị cồng kềnh, phức tạp, khó di chuyển.
Khó hàn vật mỏng (vì nhiệt quá lớn).
Không thích hợp cho thép hợp kim cao nhạy cảm với nhiệt.
9.Hàn khí
Là phương pháp hàn nóng chảy. trong đó nhiệt dùng để nung chảy kim loại hàn được tạo ra từ
ngọn lừa của khí cháy (thường là axetylen – C2H2) và oxy (O2)
Ngọn lửa này gọi là ngon lửa hàn oxy – axetylen (Oxy-acetylene flame)
Nguyên lý làm việc:
Hỗn hợp khí O2 và C2H2 được đốt cháy tại đầu mỏ hàn -> sinh ra ngọn lửa có nhiệt độ rất cao (
3200độC¿
Ngọn lửa này làm nóng chảy kim loại tại chỗ hàn, cùng với que hàn (nếu dùng).
Khi kim loại nguội đi -> mối hàn được hình thành
Không có dòng điện, không có hồ quang – chỉ dùng nhiệt của phản ứng cháy để hàn.
Cấu tạo của bộ hàn khí
Gồm các phần chính

13. + Bình khí O2 và bình khí C2H2
+ Van điều áp (giảm áp suất và điều chỉnh lưu lượng khí)
+ Ống dẫn khí (dây cao su)
+ Mỏ hàn (trộn khí và đốt cháy tại đầu ra)
+ Que hàn (kim loại bổ sung, cùng vật liệu với chi tiết hàn)
Loại ngọn lửa Tỷ lệ O2/C2H2 Màu sắc & nhiệt độỨng dụng
Ngọn lửa trung tính ≈1:1 Màu xanh sáng, 3200
độ C
Hàn thép, đồng,
nhôm (phổ biến nhất)
Ngọn lửa oxy hóa >1 Nhiều O2, nhiệt cao,
oxy hóa mạnh
Hàn đồng thau, đồng
đỏ
Ngọn lửa khử <1 Nhiều C2H2, có vùng
sáng vàng
Hàn nhôm, thép
carbon thấp, tránh
oxy hóa
Ưu điểm:
Thiết bị đơn giản, rẻ, dễ di chuyển.
Không cần điện -> phù hợp nơi không có nguồn điện.
Điều chỉnh nhiệt độ dễ dàng qua tỷ lệ O2/C2H2
Hàn tốt kim loại mỏng, ống nhỏ, hoặc sửa chữa chi tiết nhỏ.
Nhược điểm:
Nhiệt độ thấp hơn hàn điện -> không thích hợp cho vật dày.
Biến dạng nhiệt lớn, do vùng nung rộng.
Khó tự động hóa.
Nguy hiểm cháy nổ nếu rò rỉ khí.
Ứng dụng:
Hàn sửa chữa nhỏ, ống dẫn, khung xe, dụng cụ, thí nghiệm.
Hàn kim loại mỏng: thép tấm, đồng, nhôm, đồng thau.
Cắt kim loại bằng khí (oxy – gas cutting) – cùng nguyên lý.
Gia công nhiệt luyện, nung nóng, uốn kim loại.
10.Hàn nhiệt nhôm

14. Aluminothermic hay thermite welding: Là một phương pháp hàn đặc biệt, không dùng điện mà
dùng phản ứng hóa học tỏa nhiệt mạnh giữa bột nhôm (Al) và oxit kim loại (thường là oxit sắt –
Fe2O3) để tạo nhiệt và kim loại nóng chảy, hàn hai chi tiết kim loại lại với nhau.
Nguyên lý của hàn nhiệt nhôm:
Phản ứng cơ bản : Fe2O3 + 2 Al -> 2 Fe + Al2O3 + Q
Trong đó
Q: là nhiệt lượng rất lớn (nhiệt độ lên tới ≈ 2500 – 3000 độ C)
Fe: Sắt nóng chảy, được tạo ra trong phản ứng
Al2O3: Xỉ nhôm oxit, nổi lên trên
Khi phản ứng xảy ra, sắt nóng chảy chảy vào mối nối giữa 2 chi tiết kim loại làm chúng
hàn dính lại với nhau.
Quy trình thực hiện:
Chuẩn bị khuân hàn (bằng vật liệu chịu nhiệt, thường là cát, đất sét hoặc graphit)
Đặt hai đầu chi tiết kim loại (thường là đường ray, cáp điện, thanh đồng, thép …) vào vị trí nối
trong khuôn.
Đổ hỗn hợp bột nhôm + Fe2O3 (gọi là bột nhiệt nhôm) vào nồi phản ứng đặt phía trên khuôn.
Kích hoạt phản ứng bằng ngòi cháy (hoặc bột magie)
Phản ứng sinh nhiệt -> sắt nóng chảy chảy xuống vị trí mối hàn, làm nóng chảy và kết dính hai
chi tiết.
Sau khi nguội -> bỏ khuôn, gia công mối hàn.
Tiêu chí Đặc điểm
Nguồn nhiệt Từ phản ứng hóa học (Al+ Fe2O3) không cần
điện
Nhiệt độ Rất cao (2500 – 3000 độC)
Thiết bị Đơn giản, chỉ cần khuôn, bột nhiệt nhôm và
bộ kích cháy
Kim loại điền đầy Là sắt nóng chảy sinh ra từ phản ứng
Môi trường làm việc Dễ thực hiện ngoài trời, không bị ảnh hưởng
bởi gió hay điện
Ưu điểm:
Không cần nguồn điện – rất tiện lợi ở hiện trường (như đường ray)
Cho mối hàn bền, chắc, chịu lực cao.

15. Dễ thực hiện, thiết bị đơn giản.
Thích hợp hàn các chi tiết có tiết diện lớn mà khó nung bằng điện.
Nhược điểm:
Không điều chỉnh được nhiệt độ chính xác.
Chỉ hàn được vật liệu cùng loại (thường là thép hoặc đồng).
Không dùng được cho chi tiết mỏng hoặc yêu cầu chính xác cao.
Thời gian chuẩn bị lâu (phải làm khuôn, chuẩn bị bột, làm nguội…)
Ứng dụng thực tế:
Hàn nối ray đường sắt (phổ biến nhất)
Hàn nối dây dẫn điện lớn, thanh đồng, cáp nối đất
Hàn trong kết cấu thép lớn hoặc khó di chuyển.
Ứng dụng trong quân sự, kỹ thuật nổ - cắt thép.
11.Hàn hồ quang bán tự động và tự động dưới lớp thuốc
Hàn hồ quang dưới lớp thuốc (Submerged Arc Welding – SAW) Là phương pháp hàn hồ quang
điện trong đó hồ quang cháy giữa dây hàn và vật hàn nhưng bị che phủ hoàn toàn bởi lớp thuốc
hàn dạng bột.
Hồ quang “ẩn” dưới lớp thuốc, không nhìn thấy ánh sáng chói.
Nguyên lý làm việc:
Dây hàn (kim loại điền đầy) được cấp liên tục từ cuộn dây.
Thuốc hàn dạng bột được rải đều lên vị trí mối hàn.
Hồ quang cháy dưới lớp thuốc, làm nóng chảy dây hàn và mép vật hàn.
Thuốc hàn nóng chảy tạo xỉ bảo vệ và khí bao phủ ngăn kim loại khỏi oxy, nito.
Khi nguội, xỉ đông đặc và bong ra, để lại mối hàn nhẵn, sâu, chắc chắn.
Tiêu chí Mô tả
Nguồn nhiệt Hồ quang điện giữa dây hàn và vật hàn
Bảo vệ hồ quang Lớp thuốc hàn dạng bột (che kín hoàn toàn)
Kim loại điền đầy Dây hàn liên tục
Tốc độ hàn Rất cao
Thiết bị Cần máy cấp dây, phễu rải và hút thuốc hàn

16. Tự động hóa Cao – có thể tự động hoặc bán tự động
Loại Đặc điểm
Hàn bán tự động dưới lớp thuốc Thợ điều khiển bộ phận di chuyển và hướng
hàn bằng tay, dây và thuốc cấp tự động
Hàn tự động dưới lớp thuốc Toàn bộ quá trình (cấp dây, rải thuốc, di
chuyển mỏ) do máy điều khiển hoàn toàn
Ưu điểm:
Năng suất cao, tốc độ hàn nhanh.
Mối hàn chắc, ngấu sâu, độ bền cơ học tốt.
Không có ánh sáng hồ quang chói, ít khói bụi.
Thích hợp cho thép dày (>= 10 mm), đường hàn dài.
Có thể tự động hóa, robot hóa dễ dàng.
Nhược điểm:
Chỉ hàn được ở tư thế bằng (không hàn đứng hoặc trần)
Chỉ dùng cho vật liệu dẫn điện (thép, thép hợp kim).
Không phù hợp cho chi tiết mỏng hoặc ngắn.
Thiết bị cồng kềnh, giá cao.
Ứng dụng thực tế:
Hàn thân tàu, nồi hơi, bình chịu áp lực.
Hàn ống lớn, kết cấu thép nặng, dầm cầu.
Hàn bồn chứa, ống dẫn dầu khí, xe lửa.
Tiêu chí Bán tự động Tự động
Điều khiển hướng hàn Bằng tay Bằng máy (bàn trượt, robot,
xe hàn)
Cấp dây và thuốc hàn Tự động Tự động hoàn toàn
Tốc độ và độ ổn định Phụ thuộc tay nghề thợRất ổn định, chính xác cao
Chi phí đầu tư Thấp hơn Cao hơn
Năng suất Trung bình – cao Rất cao
Ứng dụng Sửa chữa, hàn công trườngHàn công nghiệp hàng loạt,
chi tiết lớn
12.Hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ

17. (Gas Shielded Arc Welding): Là phương pháp hàn hồ quang điện trong đó hồ quang và vùng kim
loại nóng chảy được bao bọc (bảo vệ) bằng dòng khí thổi ra từ vòi phun của mỏ hàn.
Mục đích: Ngăn oxy, nito và hơi ấm trong không khí xâm nhập tránh oxy hóa rỗ khí và nhiễm
tạp chất trong mối hàn.
Loại hàn Ký hiệu quốc tếLoại điện cựcKhí bảo vệ Đặc điểm chỉnh
Hàn TIG
(Tungsten Inert
Gas)
GTAW Không nóng
chảy (vonfram)
Khí trơ: Ar, HeMối hàn đẹp,
chính xác, chất
lượng cao
Hàn MIG (Metal
Inert Gas)
GMAW (MIG) Nóng chảy (dây
hàn kim loại)
Khí trơ: Ar, HeHàn kim loại
màu: nhôm,
đồng, titan
Hàn MAG
(Metal Active
Gas)
GMAW (MAG) Nóng chảy Khí hoạt tính:
CO2, Ar + CO2
Hàn thép
cacbon, hợp kim
thấp, tốc độ cao
Đặc điểm Mô tả
Nguồn điện Một chiều hoặc xoay chiều, tùy loại khí và vật
liệu
Nhiệt độ hồ quang Khoảng 6000 – 20000 độ C
Khí bảo vệ Có thể là khí trơ (Ar, He) hoặc khí hoạt tính
(CO2, O2)
Điện cực Dây hàn liên tục (MIG/MAG) hoặc điện cực
vonfram (TIG)
Bổ sung kim loại Có thể có hoặc không có dây hàn phụ
Ưu điểm:
Mối hàn sạch, bền, không xỉ.
Hồ quang ổn định, dễ cơ khí hóa và tự động hóa (robot hàn).
Thích hợp cho hầu hết vật liệu – từ thép thường đến kim loại màu.
Tốc độ hàn cao, năng suất tốt.
Có thể hàn ở nhiều tư thế (trừ gió mạnh vì dễ thổi tán khí).
Nhược điểm:
Dễ bị ảnh hưởng bởi gió, nếu cần che chắn khi hàn ngoài trời.
Thiết bị phức tạp hơn so với hàn tay (SMAW)
Khí bảo vệ phải tinh khiết – tạp chất dễ làm mối hàn kém chất lượng.
Chi phí đầu tư cao (máy, bình khí, dây hàn

18. Tiêu chí Hàn hồ quang tay
(SMAW)
Hàn TIG (GTAW) Hàn MIG/MAG
(GMAW)
Nguồn nhiệt Hồ quang giữa que
hàn có thuốc hàn và
vật hàn
Hồ quang giữa điện
cực vonfram không
nóng chảy và vật hàn
Hồ quang giữa dây
hàn nóng chảy liên
tục và vật hàn
Kim loại điền đầyLõi que hàn Thanh kim loại riêng
(nếu cần)
Dây hàn được cấp tự
động
Khí bảo vệ mối hànKhí và xỉ do thuốc
bọc tạo ra
Khí trơ (Ar, He)Khí trơ (Ar) hoặc khí
hoạt tính (CO2, Ar –
CO2)
Thiết bị Đơn giản, rẻ tiền, dễ
mang
Cần thiết bị tinh vi,
nguồn ổn định
Cần bộ cấp dây và
bình khí, thiết bị
trung bình
Trình độ thợ hànTrung bình – caoRất cao (phải điều
khiển tay và bổ quang
chính xác)
Trung bình, dễ tự
động hóa
Tốc độ hàn Chậm, phải thay que
hàn
Chậm, tập trung cho
mối hàn tinh xảo
Nhanh, năng suất cao
Độ chính xác, thẩm
mỹ
Trung bình Rất cao (mối hàn đẹp,
gọn, ít bắn tóe)
Khí cao, mối hàn đều,
đẹp
Chiều dày vật liệu
hàn
Từ mỏng đến dày (2
– 50 mm)
Mỏng đến trung bình
(0.3 – 6 mm)
Mỏng đến trung bình
(1 – 10 mm)
Khả năng tự động
hóa
Thấp (thủ công) Thấp Rất cao (dễ robot
hóa)
Khả năng hàn ngoài
trời
Tốt (ít ảnh hưởng)Kém (gió thổi làm tắt
khí bảo vệ)
Kém (phải có chắn
gió)
Phương pháp Ưu điểm Nhược điểm
Hàn hồ quang tay (SMAW)Dụng cụ rẻ, dễ di chuyển –
Hàn được ở mọi vị trí. Ít bị
ảnh hưởng môi trường
Tốc độ chậm. Phải thay que
hàn liên tục. Chất lượng phụ
thuộc tay nghề
Hàn TIG (GTAW) Mối hàn cực ký đẹp và sạch.
Hàn tốt vật liệu mỏng, kim
loại màu (inox, nhôm, titan).
Không có xỉ
Tốc độ hàn chậm. Yêu cầu kỹ
thuật cao. Dễ bị ảnh hưởng
bởi gió, tốn khí trơ.
Hàn MIG/MAG (GMAW) Tốc độ hàn nhanh, dễ tự động
hóa. Mối hàn đều, ít xỉ. Năng
suất cao, tiết kiệm nhân công.
Thiết bị phức tạp hơn. Không
phù hợp ngoài trời. Chi phí
đầu tư ban đầu cao

19. Ngành/ Lĩnh vực SMAW TIG MIG/MAG
Xây dựng, kết cấu
thép, cầu đường
X O XX
Cơ khí sửa chữa, dân
dụng
XX O X
Chế tạo máy, bình áp
lực, nồi hơi
X XX X
Công nghiệp ô tô, tàu
biển, cơ khí chính xác
O XX XX
Hàn inox, nhôm đồng
titan
O XXX X
SMAW (hàn hồ quang tay): rẻ, linh hoạt, dùng cho công trường và sửa chữa.
TIG: mối hàn đẹp – chính xác – sạch, dùng cho inox, nhôm.
MIG/MAG: nhanh – năng suất cao – dễ tự động hóa, dùng trong sản xuất hàng loạt, robot hàn.
Nếu làm việc ngoài trời, sửa chữa hoặc kết cấu lớn -> chọn SMAW
Nếu hàn inox, nhôm, chi tiết mỏng, cần thẩm mỹ cao -> chọn TIG
Nếu hàn dây chuyền, công nghiệp tự động, năng suất cao -> chọn MIG/MAG
13.Hàn trong môi trường khí Argon
Hàn trong mối trường khí Argon (Argon Arc Welding) Là phương pháp hàn hồ quang điện, trong
đó Argon một khí trơ được thổi ra bao quanh hồ quang và vùng kim loại nóng chảy để ngăn cản
oxy, nito và hơi ẩm trong không khí tác động vào mối hàn.
Khí Argon không phản ứng hóa học với kim loại và không cháy, nên giúp tạo mối hàn sạch,
bóng, bền chắc.
Nguyên lý hoạt động:
Hồ quang được tạo ra giữa điện cực (có thể nóng chảy hoặc không nóng chảy) và vật hàn.
Dòng khí Argon tinh khiết được phun liên tục bao quanh hồ quang.
Argon đẩy hết không khí ra khỏi vùng hàn, ngăn kim loại nóng chảy bị oxy hóa, nito, hoặc tạo rỗ
khí.
Khi nguội, kim loại đông đặc lại, tạo thành mối hàn sáng, mịn và chắc.
Tên phương pháp Ký hiệu Loại điện cực Đặc điểm
Hàn TIG (Tungsten
Inert Gas)
GTAW Điện cực không nóng
chảy (vonfram)
Mối hàn chất lượng
cao, thẩm mỹ đẹp, tốc
độ chậm
Hàn MIG (Metal
Inert Gas)
GMAW Điện cực nóng chảy
(dây hàn kim loại)
Năng suất cao, thích
hợp hàn nhôm và kim

20. loại màu
Đặc điểm Mô tả
Khí bảo vệ 100% Argon hoặc Ar + He (tăng năng lượng
hồ quang)
Điện cực Vonfram (TIG) hoặc dây hàn kim loại (MIG)
Nguồn điện Một chiều (DC) hoặc xoay chiều (AC) tùy vật
liệu
Nhiệt độ hồ quang Khoảng 6000 – 20000 độ C
Phạm vi vật liệu Hầu hết kim loại: nhôm, đồng, inox, titan,
niken…
Ứng dụng:
Hàn inox, nhôm, đồng, titan, hợp kim chịu nhiệt
Ngành chế tạo thiết bị y tế, thực phẩm, hàng không, hóa chất.
Hàn đường ống inox, bồn chứa, khung xe, bộ trao đổi nhiệt, chi tiết chính xác cao.
14.Hàn trong môi trường khí Helium
(Helium Arc Welding): Là phương pháp hàn hồ quang điện trong đó khí bảo vệ là Helium (He)
một khí trơ, không cháy, không phản ứng hóa học với kim loại.
Helium bao bọc vùng hồ quang và vũng kim loại nóng chảy, ngăn không khí (O2, N2, H2O) xâm
nhập, giúp mối hàn sạch, sáng và có độ bền cao.
Nguyên lý hoạt động:
Khi bật nguồn điện, hồ quang hình thành giữa điện cực (nóng chảy hoặc không nóng chảy) và
vật hàn.
Khí Helium tinh khiết được phun bao quanh hồ quang qua đầu mỏ hàn.
Helium đẩy không khí ra khỏi vùng hàn, bảo vệ kim loại nóng chảy khỏi oxy hóa và tạp chất.
Do Helium có khả năng dẫn nhiệt và điện tốt, nhiệt độ hồ quang cao hơn so với khi dùng Argon,
cho phép hàn vật dày hơn, ngấu sâu hơn.
Phương pháp Ký hiệu Loại điện cực Đặc điểm
Hàn TIG (He – TIG)GTAW Điện cực không nóng
chảy (vonfram)
Chất lượng cao, hàn
vật dày hoặc kim loại
dẫn nhiệt mạnh
Hàn MIG (He –
MIG)
GMAW Điện cực nóng chảy
(dây kim loại)
Năng suất cao, dùng
cho nhôm, đồng,
titan, niken

21. Đặc điểm Mô tả
Khí bảo vệ 100% Helium hoặc hỗn hợp Ar + He (tùy vật
liệu)
Nguồn điện Một chiều hoặc xoay chiều
Nhiệt độ hồ quang Rất cao, có thể lên tới 20000 độ C
Tính chất khí Khí trơ, nhẹ hơn không khí, dẫn nhiệt tốt, giá
thành cao
Loại vật liệu thích hợp Nhôm, đồng, titan, niken, thép không gỉ…
Ưu điểm:
Nhiệt độ hồ quang cao, khả năng ngấu sâu, phù hợp hàn vật dày.
Mối hàn sạch, bóng, không bị oxy hóa.
Dẫn nhiệt tốt, thích hợp với kim loại có độ dẫn nhiệt cao (như nhôm, đồng).
Ổn định điện cực tốt, đặc biệt khi kết hợp với Argon.
Có thể tăng tốc độ hàn bằng cách điều chỉnh lưu lượng khí.
Nhược điểm:
Gía thành khí Helliium rất cao so với Argon.
Khí nhẹ hơn không khí, nên cần lưu lượng lớn hơn để bảo vệ tốt.
Khó đánh lửa hồ quang hơn Argon (do điện thế ion hóa cao).
Khó sử dụng trong môi trường gió – khí dễ bị tán.
Ứng dụng:
Hàn kim loại màu: nhôm, đồng, niken, tiatn, hợp kim chịu nhiệt.
Hàn vật liệu dày cần ngấu sâu.
Ngành hàng không, thiết bị áp lực, năng lượng, điện tử cao cấp.
Thường phối hợp Argon + Hellium để tận dụng ưu điểm của cả hai (dễ mồi hồ quang – nhiệt
cao)
Tiêu chỉ Argon Helium
Khối lượng khí Nặng hơn không khí Nhẹ hơn không khí

22. Nhiệt độ hồ quang Thấp hơn Cao hơn (20000độC¿
Độ ngấu mối hàn Nông hơn Sâu hơn
Dễ mồi hồ quang Dễ Khó hơn
Lưu lượng khí cần thiếtÍt hơn Nhiều hơn
Gía thành Rẻ Đắt
Ứng dụng chính Hàn mỏng, tinh xảo, inox,
titan
Hàn vật dày, đồng, nhôm, hợp
kim chịu nhiệt
15.Hàn trong môi trường khí Nitro
Trong quá trình hàn, hồ quang tạo ra nhiệt độ cao làm chảy kim loại cơ bản và kim loại điền đầy.
Khí nito được phun ra quanh vùng hồ quang để:
+ Cách ly kim loại nóng chảy với không khí, ngăn oxi và hơi ẩm xâm nhập.
+ Ổn định hồ quang trong một số trường hợp, tùy thuộc vào vật liệu.
Ứng dụng:
Khí nito được dùng chủ yếu trong một số trường hợp đặc biệt, chẳng hạn:
+ Hàn thép không rỉ (inox austenite): nito có thể làm tang hàm lượng N trong kim loại hàn, giúp
cải thiện độ bền và chống ăn mòn.
+ Hàn hợp kim đồng hoặc đồng – niken: nito giúp bảo vệ tốt và ít phản ứng hóa học với kim loại.
+ Hàn plasma hoặc hàn TIG (khi cần khí rẻ thay thế một phần argon).
Lưu ý và hạn chế:
Nito có thể phản ứng với một số kim loại ở nhiệt độ cao như thép carbon, titan, nhôm tạo nitrite
làm giòn mối hàn.
Do đó, khí nito không phù hợp cho tất cả vật liệu, đặc biệt không nên dùng cho thép carbon, thép
hợp kim thấp hoặc nhôm
Thường nito chỉ được dùng làm khí phụ trợ (trộn với argon, heli) chứ ít khi dùng thuần túy.
16.Hàn tronng môi trường khí CO2
(MAG – Metal Active Gas) là một phương pháp hàn hồ quang trong khi bảo vệ. Trong đó khí
CO2 được dùng để bao bọc vùng hồ quang và kim loại nóng chảy, ngăn không khí oxy, nito xâm
nhập vào vùng hàn.
Nguyên lý:
Hồ quang được tạo ra giữa dây hàn nóng chảy (điện cực) và kim loại cơ bản.

23. Khí CO2 được phun ra bao quanh hồ quang, bảo vệ vùng hàn khỏi thiết bị oxy hóa và ổn định hồ
quang
Dây hàn vừa làm điện cực dẫn dòng điện, vừa là vật liệu bổ sung cho mối hàn.
Ưu điểm:
Giá thành rẻ (CO2 rẻ hơn nhiều so với khí trơ như Argon hay Helium).
Cho độ ngấu sâu, năng suất cao.
Thích hợp cho kết cấu thép carbon và thép hợp kim thấp.
Có thể cơ giới hóa hoặc tự động hóa dễ dàng (dây hàn cấp liên tục).
Nhược điểm:
Mối hàn dễ bị bắn tóe nhiều hơn so với hàn bằng khí trơ.
Không thích hợp cho vật liệu màu (nhôm, đồng, titan …)
Dễ bị oxy hóa mối hàn nếu dòng khí bảo vệ không đủ mạnh.
Ứng dụng:
Hàn kết cấu thép trong công nghiệp nặng, chế tạo ô tô, tàu thủy, khung nhà thép.
Hàn các kết cấu chịu tải trọng lớn.
Tiêu chí Khí Argon (Ar)Khí Helium HeKhí nitro Khí CO2
Loại khí Khí trơ Khí trơ Khí hoạt tính
nhẹ
Khí hoạt tính
Tính chất hóa
học
Không phản
ứng, rất ổn định
Không phản
ứng, dẫn nhiệt
cao
Hơi hoạt động
(có thể tạo
nitride)
Phản ứng nhẹ,
dễ tạo oxit
Nhiệt độ hồ
quang
Trung bình (ổn
định)
Rất cao Trung bình Cao
Tính ổn định hồ
quang
Rất ổn định, dễ
mồi hồ quang
Hồ quang mạnh
nhưng khó mồi
hơn
Kém ổn định
hơn Ar, He
Hồ quang ít ổn
định, nhiều bắn
tóe
Độ ngẫu mối
hàn
Trung bình Sâu Trung bình Rất sâu
Bề mặt mối hànRất đẹp, sáng, ít
bắn tóe
Đẹp, phẳng, mịnCó thể bị sẫm
màu
Thường xấu,
nhiều xỉ bắn
Khả năng bảo vệTốt nhất trong
khí trơ
Tốt nhưng yêu
cầu hơn, lượng
cao hơn
Bảo vệ kém với
kim loại dễ bị
oxy hóa
Bảo vệ tốt
nhưng dễ oxy
hóa mối hàn
Giá bình khíTrung bình Rất cao Rẻ Rất rẻ
Vật liệu thích
hợp
Nhôm, đồng,
titan, thép không
Nhôm, đồng,
thép dây
Thép không gỉ,
đôi khi hợp kim
Thép carbon,
thép hợp kim

24. gỉ đặc biệt thấp
PP hàn phổ biếnTIG, MIG TIG, MIG Hàn plasma, hàn
đặc biệt
MAG, hàn bán
tự động CO2
Ứng dụng điển
hình
Hàn chi tiết
mỏng, yêu cầu
thẩm mỹ cao
(inox, nhôm,
titan)
Hàn chi tiết dày,
yêu cầu ngẫu sâu
(nhôm, đồng)
Hàn thép không
gỉ, một số hợp
kim đặc biệt
Hàn kết cấu
thép, chế tạo
khung xe, cơ khí
nặng
17.Hàn siêu âm (Ultrasonic Welding – USW)
Là phương pháp hàn trong đó năng lượng cơ học của sóng siêu âm (tần số cao) được sử dụng để
tạo ra mối nối giữa hai vật liệu mà không cần nung chảy hoàn toàn kim loại hay vật liệu đó.
Nguyên lý hoạt động:
Hai chi tiết cần hàn được ép chặt với nhau dưới áp lực nhất định.
Một đầu rung siêu âm (sonotrode) phát dao động cơ học tần số cao (thường 20 – 70 kHz)
Dao động này làm cho các phân tử ở bề mặt tiếp xúc ma sát với nhau, tạo nhiệt cục bộ -> bề mặt
vật liệu mềm ra và kết dính với nhau.
Khi dừng dao động, áp lực vẫn giữ nguyên để mối hàn đông đặc và ổn định.
Đặc điểm nổi bật:
Không cần que hàn, không cần khí bảo vệ, không làm nóng chảy vật liệu.
Thời giann hàn rất nhanh (chỉ vài phần nghìn giây).
Không làm thay đổi cấu trúc kim loại nền, không biến dạng do nhiệt.
Thích hợp với vật liệu mỏng, nhạy cảm với nhiệt.
Ứng dụng:
Nhựa: Hàn các chi tiết nhựa kỹ thuật (vỏ điện thoại, linh kiện điện tử, đồ gia dụng…)
Kim loại mỏng: Hàn đồng, nhôm, niken, titan trong linh kiện điện tử, pin, cảm biến, dây dẫn điện
ô tô.
Y tế: Dùng trong sản xuất dụng cụ y tế dùng một lần (ống, van, mảng nhựa…)
Ưu điểm:
Không dùng vật liệu phụ, không sinh khói hay tia lửa.
Mối hàn sạch, nhanh, chính xác cao.
Có thể hàn kim loại – nhựa, nhựa – nhựa, hoặc kim loại – kim loại mỏng.

25. Nhược điểm:
Không thích hợp với vật liệu dày hoặc có độ cứng cao.
Thiết bị hàn siêu âm giá thành cao, cần hiệu chuẩn chính xác.
Diện tích mối hàn nhỏ, chỉ phù hợp chi tiết kích thước nhỏ và trung bình.
18.Hàn nổ
Hàn nổ (Explosion Welding – EXW) Là phương pháp hàn áp lực, trong đó năng lượng sinh ra từ
vụ nổ thuốc nổ được dùng để ép hai bề mặt kim loại va chạm với nhau ở tốc độ rất cao, tạo nên
mối liên kết bền chặt mà không làm nóng chảy vật liệu.
Nguyên lý hoạt động
Hai tấm kim loại cần hàn được đặt chồng hoặc song song cách nhau một khoảng nhỏ.
Lớp thuốc nổ được rải đều lên tấm kim loại phía trên (gọi là tấm bay).
Khi kích nổ, năng lượng nổ làm tấm bay đập mạnh vào tấm cố định với tốc độ cực cao (vài nghìn
m/s)
Áp suất va đập cực lớn (hàng chục nghìn bar) khiến bề mặt kim loại bị biến dạng dẻo, tạo liên
kết kim loại – kim loại ở mức nguyên tử.
Không có sự nóng chảy toàn phần, mối hàn được hình thành nhờ khuếch tán và liên kết cơ học –
luyện kim.
Ưu điểm:
Không cần nung nóng -> vật liệu không bị biến dạng nhiệt
Có thể hàn được các kim loại khác nhau (nhôm – thép, titan – đồng).
Liên kết rất bền, chịu nhiệt, chịu ăn mòn cao.
Thực hiện nhanh (chỉ vài phần nghìn giây).
Nhược điểm:
Khó kiểm soát chính xác mối hàn (do phụ thuộc thuốc nổ và hình học).
Chỉ áp dụng được cho chi tiết dạng tấm hoặc ống lớn, không dùng cho cấu kiện nhỏ.
Tiếng nổ lớn, nguy hiểm, yêu cầu khu vực hàn cách ly, an toàn nghiêm ngặt.
Không phù hợp sản xuất hàng loạt nhỏ.
Ứng dụng:

26. Chế tạo vật liệu hai lớp (bimetal): ví dụ thép – nhôm, thép – đồng, titan – thép dùng trong thiết bị
trao đổi nhiệt, bình chịu áp lực, tàu thủy.
Ghép ống, mặt bích, tấm clad trong công nghiệp năng lượng, hóa chất, quốc phòng.
19.Hàn nguội
(Cold Welding – CW) là phương pháp hàn áp lực trong đó hai kim loại được ép chặt với nhau ở
nhiệt độ thường (không dùng nhiệt, hồ quang hay tia lửa), nhờ đó liên kết kim loại – kim loại
hình thành do khuếch tán nguyên tử ở vùng tiếp xúc.
Nguyên lý hoạt động:
Hai bề mặt kim loại được làm sạch tuyệt đối, loại bỏ oxy hóa, dầu mỡ và tạp chất.
Dưới áp lực cơ học rất lớn, các lớp bề mặt bị biến dạng dẻo -> phá vỡ lớp oxit bao phủ.
Các nguyên tử kim loại tinh khiết tiếp xúc trực tiếp, tạo liên kết kim loại – kim loại ở mức
nguyên tử.
Không có sự nóng chảy hay nhiệt sinh ra đáng kể -> gọi là “hàn nguội”