MÁY HÀN TIG ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM

Máy hàn TIG là phương pháp hàn bằng điện cực Vonfram trong môi trường có khí trơ bảo vệ tránh khỏi sự xâm nhập của không khí bên ngoài. Kim loại nóng chảy là nhờ nhiệt lượng do hồ quang tạo ra giữa điện cực với  vật hàn.

Một số ưu điểm của hàn TIG

Máy hàn TIG - hàn bằng điện cực Vonfram trong môi trường khí trơ bảo vệ có thể dùng cho nhiều kim loại như  thép không gỉ, Nhôm, Magie, Đồng và hợp kim Đồng, Niken và hợp kim Niken, các loại thép Cacbon thấp với các độ dày khác nhau.

Phương pháp này có thể thực hiện ở nhiều tư thế không gian và không có sự bắn tóe do kim loại bổ sung nóng chảy ngay trong vũng hàn mà không tham gia tạo hồ quang.

Mối hàn TIG sẽ không bị ngậm xỉ bởi vì trong quá trình hàn không tạo xỉ.

Phương pháp hàn TIG có thể thực hiện rất dễ dàng đối với cả các kim loại khó hàn nhất, kim loại đắp và kim loại cơ bản dễ dàng kết hợp với nhau để tạo nên mối hàn chuẩn. Có thể dùng các mảnh kim loại vụn để hàn, mối hàn sau khi hoàn thành cũng không cần phải gia công thêm vì hình dạng phần lồi mối hàn đã được điều chỉnh dễ dàng khi hàn. Kim loại mối hàn chắc đặc và không rỗ khí hay ngậm sỉ; điều quan trọng là có thể thực hiện với tốc độ hàn rất cao, góp phần làm giảm giá thành đáng kể.

Máy và dòng điện hàn TIG

Hàn TIG có 2 loại một chiều và xoay chiều. Các máy hàn đều được thiết kế riêng cho từng mục đích khác nhau tùy thuộc vào vật liệu hàn và những đặc tính hồ quang cần có.

Dòng một chiều: đối với dòng một chiều sẽ có hai kiểu đấu dây, đó là phân cực thuận và phân cực nghịch (theo quy ước hàn hồ quang). Tuy nhiên, phân cực nghịch ít được dùng trong hàn TIG do kiểu đấu dây này gây nhược điểm là hồ quang không ổn định, chiều sâu kém và chóng mòn điện cực. Ưu điểm lớn nhất của phương pháp này đó là tác động làm sạch lớp oxit trên bề mặt vật liệu, phù hợp với hàn các kim loại dễ bị oxy hóa như là nhôm và magie. Tuy nhiên, đối với hầu hết các kim loại thì đều không cần đến quá trình này do đó trong hàn TIG chủ yếu là phương pháp phân cực thuận. Phân cực thuận tạo hồ quang ổn định, chiều sâu thấu tốt hơn so với phân cực nghịch, dẫn đến mối hàn ít bị ứng suất cũng như ít biến dạng hơn. 

Dòng xoay chiều: dĩ nhiên xoay chiều sẽ là sự kết hợp của cả phân cực thuận và phân cực nghịch. Do đó, vào nửa chu kì phân cực nghịch, nó cũng giúp tẩy bỏ lớp oxit ở trên bề mặt. Vì thế khi hàn những kim loại như nhôm, magie, và đồng thanh berili thường ưu tiên dùng dòng AC hơn dòng DC phân cực nghịch. Đối với kim loại này, việc tẩy bỏ oxit ở bề mặt đóng vai trò rất quan trọng để thu được các mối hàn sạch và đẹp.

Các máy hàn DC thường sử dụng dòng cao tần để gây hồ quang ban đầu (bổ sung cao tần), còn với máy hàn AC thì dòng cao tần này lại được duy trì liên tục. Những máy hàn TIG thông thường hoạt động trong phạm vi dòng điện từ 3 đến 350A, với mức điện áp từ 10 đến 35V và hệ số tải là 60%. Một số máy hàn cao tần có thể dùng với các nguồn điện AC và DC thông thường. Nguồn AC phải có điện áp không tải tối thiều từ 75V.

Máy hàn TIG SASUKE TIG/MMA 250

Khí bảo vệ

Hồ quang và kim loại nóng chảy được bảo vệ trong môi trường chứa khí trơ như Argon, Heli hoặc trong hỗn hợp cả hai khí. Argon thường được dùng rộng rãi hơn bởi hai lý do là: khí Argon rẻ hơn, dễ điều chế và Argon nặng hơn Heli nên nó có khả năng bảo vệ tốt cả khi lưu lượng phun khí thấp. Ngoài ra, khi trộn thêm khí Heli vào Argon, hỗn hợp này nâng cao nhiệt lượng hồ quang, mặc dù dòng điện và chiều hồ quang là như nhau, vậy nên hỗn hợp hai khí thường được dùng để hàn những vật dày.

Nhìn chung có 5 loại khí và hỗn hợp khí bảo vệ thường được dùng trong máy hàn TIG :

- CO2 tinh khiết

- Argon tinh khiết

- Khí Heli tinh khiết

- Hỗn hợp chất khí Argon + CO2

- Hỗn hợp khí Argon + Heli

Mỏ hàn TIG

Nhiệm vụ của mỏ hàn đó là giữ điện cực Vonfram, chụp sứ, dây dẫn điện và cả khí bảo vệ.

a. Làm mát

Phương pháp hàn này tạo ra rất nhiều nhiệt cho nên mỏ hàn TIG cần phải được làm mát, điều này tạo sự an toàn, thoải mái cho thợ hàn khi làm việc đồng thời làm tăng tuổi thọ cho mỏ hàn.

Các mỏ hàn dùng dòng điện thấp có thể được làm mát bằng không khí. Các mỏ hàn lớn, sử dụng dòng điện lớn cần phải được làm mát bằng nước, với dòng điện lên tới 500A.

Loại " vỏ bọc mềm" là mỏ hàn đặc biệt với đầu hàn có khả năng uốn theo các góc, sử dụng cho những công việc đặc biệt.

b. Gá điện cực

Điện cực được giữ ở trong mỏ hàn bằng bạc côn bắt vít, (bạc côn là loại ốc có lỗ ở giữa). Kích thước bạc côn tùy thuộc vào đường kính của điện cực. Hướng cũng như lưu lượng luồng khí còn được điều khiển bằng cốc khí hay vòi phun lắp đầu mỏ hàn.

c. Điện cực hàn TIG

Không giống như là máy hàn hồ quang tay, điện cực hàn TIG sẽ không nóng chảy trong quá trình hàn, do đó, các kim loại làm điện cực phải có nhiệt độ nóng chảy rất cao để chịu được dòng hàn mà không tự nóng chảy.

d. Điện cực Vonfram tinh khiết

Là điện cực được sử dụng đầu tiên trong phương pháp hàn này, có điểm chảy cao 3400°C (6170°F) khiến cho trên thực tế nó không nóng chảy trong quá trình hàn. Sau đó người ta bắt đầu dùng các điện cực bằng hợp kim Vonfram bởi chúng có nhiều ưu điểm hơn Vonfram tinh khiết trong các ứng dụng khác nhau. Các điện cực hàn được phân biệt theo màu sơn tại đầu điện cực. Điện cực Vonfram tinh khiết thường được sơn màu xanh lá cây có chữ EWP.

Thông thường các điện cực được làm bằng một trong hai loại hợp kim Vonfram sau bởi chúng có nhiều ưu điểm hơn:

• Zirrconi - Vonfram: chủ yếu được dùng cho hàn nhôm, điện cực Zirconi - Vonfram dễ hàn như là điện cực Vonfram nguyên chất nhưng nó độ bền cao hơn. Điện cực này thường dùng với dòng AC và tạo ra mối hàn có chất lượng cao

• Điện cực Zirrconi – Vonfram thường được sơn màu nâu ở đầu điện cực và có chữ EWZr.

• Thori - Vonfram: loại này chủ yếu dùng để hàn thép hợp kim thấp với cường độ dòng thấp hơn so với các loại trên với dòng DC phân cực thuận. Vì dòng điện thấp hơn nên nó cũng ít bị biến dạng hơn và ít gây ảnh hưởng tới chất lượng hàn khi bị ngắt mạch với vật hàn ngoài ý muốn. Có hai loại điện cực Thori - Vonfram với hàm lượng thori tương ứng là 1% và 2%. Loại 1% thori thường sơn màu vàng ở đầu điện cực, có chữ EWTh1. Loại 2% thori thường sơn màu đỏ ở đầu điện cực, có chữ EWTh2.

Đối với máy hàn TIG, việc điều chỉnh chính xác lưu lượng cũng như áp suất khí bảo vệ đóng vai trò hết sức quan trọng, vì thế chỉ nên dùng các thiết bị được thiết kế riêng cho những loại khí dùng trong phương pháp hàn này. 

Van giảm áp và lưu lượng kế

Trong loại van giảm áp sử dụng cho hàn TIG hơi khác so với loại dùng cho hàn khí (hàn Oxy-Axetylen). Với hàn khí, áp suất ra đầu mỏ hàn được chỉ thị trên đồng hồ theo đơn vị đo áp suất "PSI" (đơn vị đo hệ Anh-Mỹ) hoặc MPa (1psi=7.10-3MPa). Với hàn TIG, khí bảo vệ ra đầu mỏ hàn không đo theo đơn vị đo áp suất mà lại đo theo đơn vị đo lưu lượng là "CFH" ( đơn vị đo hệ Anh-Mỹ) hoặc m3/h (1cfh=28,3.10-3m3/h). CFH đo bằng lưu lượng kế, khi lưu lượng khí tăng, viên bi chỉ thị sẽ đẩy lên cao hơn trên thang đo, từ đó ta biết được lưu lượng khí qua đồng hồ là bao nhiêu.

Kim loại phụ trong hàn TIG

Cũng giống với hàn khí, hàn TIG có thể có hoặc không dùng kim loại phụ tùy thuộc theo từng mối hàn. Nói chung, việc sử dụng kim loại phụ chỉ được áp dụng cho những mối hàn lớn còn mối hàn nhỏ thì không cần. Đôi khi kim loại phụ được cấp dưới dạng dây một cách tự động nhưng thông thường thì nó được cấp bằng tay dưới dạng các thanh kim loại. Kích thước của kim loại phụ tùy thuộc vào dòng điện hàn và cả chiều dày mối hàn.