Hàn khí là gì? Tìm hiểu cách hàn khí và ưu nhược điểm
Hàn khí là gì?
Hàn khí là quy trình sử dụng khí để bảo vệ khu vực hàn khỏi ảnh hưởng của không khí, nhằm đảm bảo chất lượng mối hàn đạt tiêu chuẩn cao. Quy trình này tạo ra một vùng bảo vệ xung quanh mối hàn, ngăn chặn sự xâm nhập của oxy và các tạp chất khác, từ đó nâng cao độ bền và chất lượng của mối hàn.
Các loại khí hàn thường gặp bao gồm CO2, Argon và các hỗn hợp khí khác.
Các loại khí dùng trong hàn khí
Khí sử dụng trong hàn khí gồm hai loại chính là: khí oxy để duy trì quá trình cháy và các loại khí cháy như axetilen (C2H2), hydro, khí than đá, hơi xăng và benzen.
Trong thực tế, khí đốt chủ yếu được dùng trong hàn là axetilen, vì khi cháy trong oxy, nó sinh ra nhiệt lượng cao nhất (11470 cal/m3) và đạt được nhiệt độ tối đa (3150oC). Khí hydro là một loại khí không màu, không mùi.
Hydro có thể được sản xuất thông qua phương pháp điện phân hoặc các phương pháp khác. Oxy và hydro thường được bán trên thị trường dưới dạng bình chứa, với áp suất khoảng 150 at và dung tích tiêu chuẩn là 40L.
Khí axetilen (còn gọi là hơi đất đèn) là loại khí nhẹ hơn oxy và hydro, không màu và có mùi nhẹ giống như ete, dễ cháy ở nhiệt độ 420o và có khả năng nổ khi áp suất vượt quá 1,75 at hoặc tiếp xúc lâu với đồng và bạc. Hỗn hợp không khí với axetilen có thể gây nổ nếu nồng độ của nó trong hỗn hợp nằm trong khoảng từ 2,8 – 65%.
Ưu nhược điểm của hàn khí
Ưu điểm của hàn khí
- Tính linh hoạt: Một trong những ưu điểm nổi bật của phương pháp hàn này là khả năng áp dụng trên nhiều loại vật liệu khác nhau, bao gồm các kim loại như thép, nhôm, gang và đồng. Điều này khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các dự án cần sử dụng đa dạng kim loại.
- Tính di động: Thiết bị hàn khí có tính di động cao, dễ dàng mang theo trong nhiều tình huống. Khác với các phương pháp hàn khác yêu cầu nguồn điện cố định, hàn oxy-acetylene có thể thực hiện ở bất kỳ đâu.
- Chi phí thấp: Hàn oxy-acetylene cũng tương đối tiết kiệm khi so với các phương pháp hàn khác. Mặc dù chi phí ban đầu cho bộ đèn khò oxy-acetylene có thể cao hơn so với các bộ dụng cụ khác, nhưng tổng chi phí về lâu dài sẽ thấp hơn do acetylene rẻ hơn so với điện.
- Tốc độ nhanh: Hàn oxy-acetylene được coi là một trong những phương pháp hàn nhanh nhất hiện nay. Bạn có thể hoàn thành công việc trong thời gian ngắn hơn so với các loại mối hàn khác.
- Ít tỏa nhiệt hơn: Một lợi ích cuối cùng của hàn oxy-acetylene là nó sản sinh ít nhiệt hơn so với các phương pháp khác (như hàn MIG hoặc TIG). Điều này có nghĩa là nguy cơ hư hỏng các vật liệu hoặc linh kiện mỏng manh sẽ giảm đi.
Nhược điểm của hàn khí
Tổng quan, phương pháp hàn này đã trở nên lỗi thời và có nhiều nhược điểm khi so với các công nghệ hàn tiên tiến như hàn TIG hay hàn MIG. Đặc biệt, nó không thể được tự động hóa.
- Năng suất thấp: Hiệu suất làm việc của phương pháp này khá thấp và kết quả thu được thường không đồng nhất, bởi vì hiệu quả hàn phụ thuộc chủ yếu vào kỹ năng và tay nghề của người thợ hàn. So với các phương pháp hàn khác, phương pháp này rõ ràng cho năng suất kém hơn.
- Tương đối nguy hiểm: Người thợ hàn sử dụng nhiệt độ cao từ hỗn hợp khí oxy và khí cháy để nung nóng vật liệu cần hàn, dẫn đến mối hàn có nhiệt độ rất cao. Nếu không cẩn thận, điều này có thể gây ra nguy cơ cháy nổ. Nhìn chung, điều kiện làm việc của người thợ hàn trong môi trường này rất dễ xảy ra tai nạn.
- Chất lượng mối hàn thấp: Việc nung nóng vật liệu hàn có thể gây ra những tác động không mong muốn. Khi kim loại bị nung nóng, nó sẽ giãn nở, khiến cho mối hàn dễ bị cong hoặc vênh. Hình dạng, kích thước và thành phần hóa học của mối hàn không đồng đều do tốc độ hàn thay đổi, làm cho phần kim loại cơ bản tham gia vào mối hàn cũng bị biến đổi. Ngoài ra, còn có hiện tượng bắn tóe kim loại lớn và phải xử lý xỉ.
Thực hiện hàn khí như thế nào?
Giai đoạn chuẩn bị
Bước đầu tiên và cũng là bước quan trọng nhất trước khi tiến hành hàn là chuẩn bị đầy đủ các dụng cụ, bao gồm:
- Dụng cụ: Cần có máy hàn, súng hàn và bình khí, tất cả cần được kiểm tra để đảm bảo hoạt động tốt trước khi bắt đầu.
- Thiết bị bảo hộ: Các trang phục bảo hộ cơ bản như áo quần bảo hộ, găng tay, kính hàn,… cần phải đầy đủ.
- Nguyên liệu: Là tấm kim loại sẽ được hàn, cần được làm sạch kỹ lưỡng trước khi thực hiện hàn.
- Những thứ khác: Các dụng cụ hỗ trợ hàn khác như que hàn, bình khí hàn dự phòng, đầu mỏ hàn thay thế,…
Tiến hành
Sau khi chuẩn bị xong, bạn cần thực hiện theo các bước dưới đây:
- Bước 1: Đặt vật liệu hàn ở vị trí thuận lợi nhất.
- Bước 2: Mở khóa van khí đốt và điều chỉnh lượng khí ra phù hợp với độ dày của vật liệu.
- Bước 3: Tiến hành di chuyển đầu mỏ hàn
- Bước 3.1: Di chuyển mỏ hàn từ trái sang phải cho đến hết đường hàn, chú ý di chuyển mỏ hàn trước rồi mới đến que hàn, phương pháp này giúp giảm thiểu khuyết tật không mong muốn trong mối hàn.
- Bước 3.2: Di chuyển mỏ hàn từ phải sang trái, chú ý di chuyển que hàn trước rồi mới đến mỏ hàn, chỉ nên áp dụng cách này khi hàn trên vật liệu mỏng.
- Bước 4: Nhả cò súng hàn, khóa van xả khí và chờ cho mối hàn nguội hoàn toàn.
- Bước 5: Kiểm tra lại mối hàn và sửa chữa các khuyết điểm nếu có.
Lưu ý rằng sau khi hoàn thành việc hàn, bạn nên tiến hành bảo trì cho các dụng cụ hàn đã sử dụng để đảm bảo chúng có tuổi thọ cao nhất.
