Ba Quá Trình Nổi Bật

MIG, TIG, & Đốt Kim Loại

Có hàng chục quá trình hàn, nhưng ba quá trình này thống trị nghề này. Mỗi quá trình đều có ưu điểm & nhược điểm.

MIG (GMAW, Gas Metal Arc Welding): Một quá trình hàn dây. Máy hàn cấp vật liệu lấp đầy từ cuộn dây qua súng hàn trong khi khí bảo vệ (thường là hỗn hợp argon-CO2) bảo vệ hồ quang khỏi bị ô nhiễm. MIG nhanh, dễ học & tốt cho sản xuất trên thép không gỉ & nhôm. Đây là quá trình hàn được sử dụng nhiều nhất trong sản xuất & các xưởng sửa chữa ô tô.

TIG (GTAW, Gas Tungsten Arc Welding): Quá trình hàn chính xác. Một điện cực không tiêu hao bằng wolfram tạo ra hồ quang, & hàn thủ công bằng tay khác cho thêm vật liệu lấp đầy. Khí bảo vệ là argon tinh khiết. TIG tạo ra các mối hàn sạch & chính xác nhất & cần thiết cho hàng không, đồ ăn-grade inox & ống mỏng. Đây là quá trình hàn chậm nhất & khó học nhất.

Cọc (SMAW, Shielded Metal Arc Welding): Cỗ máy làm việc. Electrode có phủ lớp lỏng chảy và nạp kim loại lỏng trong khi flux tạo ra khí bảo vệ của chính nó và lớp bùn. Không cần bình khí bên ngoài. Cọc làm việc ngoài trời trong gió và mưa, trên kim loại rỉ sét hoặc bẩn, và trong không gian chật hẹp. Các công nhân hàn đường ống, sắt kết cấu và đội cứu hộ sửa chữa phụ thuộc vào nó.

Quá trình phù hợp phụ thuộc vào kim loại, mối hàn, môi trường và tiêu chuẩn chất lượng.

Lựa chọn quá trình phù hợp

Một xưởng chế tạo nhận được ba công việc trong một tuần. Công việc một là hàn ống thép không gỉ cho một nhà máy chế biến thực phẩm: các mối hàn phải hoàn hảo sạch sẽ không có ô nhiễm. Công việc hai là sửa chữa một cột thép bị nứt trên một cây cầu ngoài trời vào tháng Giêng gió. Công việc ba là hàn 200 cọc thép nhẹ giống nhau trên một đường sản xuất.

Vật lý của Arc hàn

Điều gì xảy ra khi bạn đánh lửa

Arc hàn là một sự phóng điện liên tục qua một khoảng cách giữa điện cực và vật liệu làm việc. Khi mạch đóng, dòng điện chảy qua khí trong khoảng cách, ion hóa nó thành plasma: trạng thái thứ tư của vật chất.

Plasma này đạt được nhiệt độ từ 6.000 đến 10.000 độ F, cao hơn nhiều so với nhiệt độ nóng chảy của thép (khoảng 2.500 F). Nhiệt độ cao này tạo thành một hồ đúc hàn: một đống nhỏ kim loại lỏng trên vật liệu làm việc.

Vùng ảnh hưởng bởi nhiệt (HAZ): Vùng xung quanh hồ đúc hàn không nóng chảy nhưng đủ nóng để thay đổi cấu trúc kim loại. Vùng HAZ có thể trở nên giòn hoặc bị suy yếu nếu người hàn áp dụng quá nhiều nhiệt hoặc di chuyển quá chậm. Kiểm soát lượng nhiệt vào là một trong những kỹ năng quan trọng nhất trong hàn.

Khí che chắn: Kim loại lỏng phản ứng dữ dội với oxy và nitơ trong không khí. Oxy hóa tạo ra porosity (bọt khí nhỏ bị kẹt trong hàn) và làm yếu mối hàn. Khí che chắn, argon, CO2, hoặc một hỗn hợp: thay thế không khí quanh hồ đúc hàn, giữ cho nó sạch.

Không có khí che chắn, hồ đúc hàn hấp thụ khí trong không khí và mối hàn thu được là rỗng, giòn và không có giá trị về mặt cấu trúc. Mỗi quá trình hàn đều có một dạng che chắn: khí bên ngoài trong MIG và TIG, lớp phủ lỏng trong Stick.

Tại sao Che Chắn quan trọng

Một hàn MIG trên một tấm thép mềm ngoài trời. Một cơn gió mạnh thổi qua khu vực làm việc. Arc trông bình thường nhưng khi hàn nung chảy và kiểm tra sợi, nó đầy những lỗ nhỏ và trông thô và rỗng.

Khoanh định Nhiệt

Hai hàn thủ thực hiện cùng một đường hàn trên các tấm thép giống nhau. Hàn thủ A di chuyển nhanh với điện áp vừa phải. Hàn thủ B di chuyển chậm với điện áp cao, đưa nhiều nhiệt hơn vào kim loại.

Cả hai mối hàn đều trông chấp nhận được trên bề mặt, nhưng tấm của hàn thủ B bị võng và cong, và kim loại bên cạnh mối hàn bị ố và giòn.

Năm Mối Hàn Cơ Bản

Cách Kết Nối Các Mảnh Kim Loại

Mỗi kết nối hàn bắt đầu từ cách các mảnh được sắp xếp so với nhau. Có năm cấu hình mối hàn cơ bản.

Mối hàn mép: Hai mảnh đặt cạnh nhau theo cùng mặt phẳng. Dùng cho bảng và ống. Mối hàn phổ biến nhất trong công trình và công việc áp lực. Thường cần làm dốc (cắt góc trên các cạnh) để cho phép đúc đầy trên vật liệu dày.

Mối hàn chồng lấp: Hai mảnh lấp chồng lên nhau. Dễ dàng, mạnh mẽ trong việc chịu lực dọc, thường dùng trong công nghiệp và công việc thân xe.

Mối hàn T: Một mảnh đặt vuông góc với mảnh khác, tạo thành hình T. Mối hàn thường là mối hàn góc tại điểm giao nhau.

Mối hàn góc: Hai mảnh gặp nhau dưới góc 90 độ dọc theo các cạnh của chúng, tạo thành L. Dùng trong khung, hộp và bao bì.

Mối hàn cạnh: Hai mảnh đặt song song với các cạnh được đối齐. Chủ yếu dùng cho kim loại mỏng và ứng dụng thấp áp.

Mối hàn góc là mối hàn tam giác đúc đầy ở trong góc bên trong của một mối hàn T, mối hàn chồng lấp hoặc mối hàn góc. Mối hàn rãnh lấp đầy một rãnh chuẩn bị (làm dốc) giữa hai mảnh trong mối hàn mép.

Ký hiệu hàn trên bản vẽ告诉焊接工具体需要焊接什么类型的焊接,焊接的大小、长度和位置。基本符号坐在一个参考线上,一个箭头指向连接。焊接类型符号位于参考线:在下面意味着在箭头的一侧焊接,在上面意味着在另一侧焊接.

Đọc Việc Làm

Kỹ sư kết cấu gửi cho bạn một bản vẽ cho một khung bàn thép. Bốn chân làm từ ống vuông phải được hàn vào một bảng phẳng trên cùng. Các mối hàn nơi các chân gặp gỡ với mặt dưới của bảng sẽ chịu toàn bộ trọng lượng của bất cứ thứ gì được đặt trên bàn.

Nguy cơ hàn và bảo vệ

Những điều không thể thương lượng

Hàn sinh ra những nguy cơ có thể gây thương tích vĩnh viễn hoặc tử vong. An toàn không phải là tùy chọn: nó là kỹ năng đầu tiên mà mỗi người hàn chuyên nghiệp phải nắm vững.

Tia UV & hồng ngoại: Sóng arc phát ra tia UV mạnh gây ra arc eye (photokeratitis), cảm giác như cát trong mắt và có thể gây mù tạm thời. Phơi nhiễm kéo dài gây bỏng da giống với bỏng nắng nghiêm trọng. Một chiếc mũ hàn phù hợp với kính màu đúng mức (mức 10-13 cho hàn arc) là bắt buộc. Các loại mũ hàn tự động chuyển từ mức độ sáng sang mức độ hàn arc trong mili giây khi arc đánh lửa.

Sương sương & thông gió: Khi hàn, kim loại, dung dịch và lớp phủ được hóa hơi, sinh ra sương sương chứa các hợp chất độc hại như mangan, crom, kẽm, v.v. Sương sương từ thép mạ kẽm (kẽm bao phủ) sinh ra fumes kẽm oxide gây ra hội chứng sương sương kim loại, cảm giác như cúm sau khi phơi nhiễm nhiều giờ sau. Sương sương từ thép không gỉ chứa hexavalent crom, một chất gây ung thư. Yêu cầu thông gió đủ, hút sương sương hoặc mặt nạ phòng không khí.

Nguy cơ điện: Máy hàn cung cấp dòng điện cao nhưng với điện áp thấp, nhưng điện áp mở mạch (thường là 60-80 volt) có thể cung cấp một cú sốc chết người trong điều kiện ướt. Không hàn trong nước đứng. Kiểm tra cáp và kết nối cho hư hỏng. Luôn grounding vật liệu đúng cách.

Lửa & bỏng: Lửa và kim loại lỏng di chuyển lên đến 35 feet. Đảm bảo không có vật liệu dễ cháy trong khu vực. Đeo quần áo chống cháy, găng tay da và giày da. Yêu cầu kiểm tra lửa khi hàn gần vật liệu dễ cháy.

Tóm tắt PPE: mũ hàn (sắc độ kính đúng), kính an toàn dưới đó, găng tay da, áo chống cháy hoặc tay áo chống cháy, giày da, bảo vệ tai trong không gian kín, và mặt nạ khi thông gió không đủ.

Quyết định an toàn

Bạn đến một địa điểm công việc để hàn một phần sửa chữa trên tay vịn thép trong một phòng cơ khí nhỏ. Phòng không có cửa sổ và có một cửa duy nhất. Có các thùng cardboard và rags bẩn dầu được lưu trữ ở góc khoảng 10 feet từ vị trí hàn. Sàn có một số đống nước từ một sự cố rò rỉ ống gần đây.

Những hướng đi của hàn

Nghề nghiệp hàn và Chứng nhận

Hàn không phải là một nghề duy nhất: nó là một nền tảng mở ra hàng chục chuyên ngành, nhiều trong số đó có mức lương cao và luôn có nhu cầu.

Hàn đường ống: Ghép các phần của đường ống dầu, khí, và nước trong ngoài trời. Thường sử dụng hàn nóng chảy hoặc hàn dốc trên thép cacbon. Các hàn đường ống có lương cao và thường xuyên di chuyển. Một hàn đường ống giỏi có thể kiếm được hơn 100,000 đô la mỗi năm.

Hàn dưới nước (hàn trong lặn áp suất cao): Hàn trên các nền tảng ngoài khơi, vỏ tàu, và cơ sở hạ tầng dưới nước. Kết hợp chứng nhận hàn với kỹ năng lặn. Đây là một trong những chuyên ngành hàn có lương cao và nguy hiểm nhất.

Hàn không gian (hàn trong không gian): Hàn bằng TIG trên các hợp kim quý hiếm như titan, Inconel, và nhôm-lithium cho máy bay và tàu vũ trụ. Yêu cầu độ chính xác cao và tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt. Mỗi hàn đều được kiểm tra và lập hồ sơ.

Thép kết cấu - hàn: Hàn thép kết cấu trên các tòa nhà, cầu, và thiết bị nặng. Thường xuyên làm việc ở độ cao.

Chứng nhận: Hiệp hội Hàn Mỹ (AWS) quản lý các bài kiểm tra chứng nhận hàn. Bài kiểm tra phổ biến nhất là bài kiểm tra chứng nhận mã hàn kết cấu AWS D1.1. Khi vượt qua bài kiểm tra chứng nhận, bạn đã hàn một miếng thử nghiệm đã được uốn hoặc X-quang và vượt qua kiểm tra. Chứng nhận cụ thể cho quá trình, vị trí, và vật liệu, một chứng nhận cho MIG trên tấm không bao gồm TIG trên ống.

Bắt đầu: Các chương trình học nghề hàn tại college cộng đồng (từ 6 tháng đến 2 năm), các chương trình học nghề, & thực tập sinh ngành công nghiệp (thường từ 3-5 năm với đào tạo thực tế có lương) là các điểm nhập môn chính. Thực tập kết hợp giáo dục lớp học với việc hàn thực tế dưới sự giám sát của một thợ hàn có kinh nghiệm.

Lập kế hoạch cho con đường của bạn

Liên kết hàn với tương lai của bạn

Bạn đã biết đến các quá trình hàn chính, vật lý của hồ quang, cách thiết kế các mối hàn và kỷ luật an toàn mà ngành đòi hỏi.