Hàn hồ quang là gì? Chia sẻ chi tiết các kỹ thuật, ứng dụng, và ưu nhược điểm của nó

Hàn hồ quang là phương thức kết nối các mảnh kim loại với nhau để cho ra được cấu trúc bền bỉ và chắc chắn. Vậy phương pháp này là gì? Có ưu điểm và ứng dụng như thế nào trong cuộc sống? Trong bài viết này, Nhà Máy P69 sẽ chia sẻ chi tiết những thông tin cần thiết về nó một cách đầy đủ và chi tiết!

1. Hàn hồ quang là gì?

Hàn hồ quang, hay còn gọi là hàn điện cực nóng chảy, là phương pháp hàn kim loại sử dụng sức nóng dữ dội của hồ quang điện để làm nóng chảy và kết hợp các mảnh kim loại. Khác với việc dùng ngọn lửa truyền thống, phương pháp này tạo ra một cầu plasma siêu nóng (đạt tới nhiệt độ trên 6.000 độ C) giữa điện cực và vật hàn.

Lịch sử của hàn hồ quang bắt đầu vào cuối thế kỷ 19, khi nhà khoa học người Nga Nikolai Slavyanov phát minh ra phương pháp hàn hồ quang sử dụng than chì làm điện cực. Kể từ đó, công nghệ hàn này không ngừng phát triển, với sự ra đời của các loại điện cực kim loại, khí bảo vệ và thiết bị hàn hiện đại. Ngày nay, đây là một trong những phương pháp hàn phổ biến nhất trên thế giới, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ xây dựng, cơ khí, chế tạo đến sửa chữa ống gió.

2. Các kỹ thuật cơ bản khi hàn hồ quang kim loại 

2.1 Thiết lập dòng điện

Dòng điện là nguồn năng lượng chính của hàn hồ quang. Chọn dòng điện phù hợp với độ dày kim loại là điều tối quan trọng. Dòng điện quá thấp sẽ khiến mối hàn yếu, không ngấu. Ngược lại, dòng điện quá cao sẽ làm kim loại chảy loãng, mối hàn dễ bị nứt. Mỗi loại kim loại và độ dày khác nhau sẽ yêu cầu dòng điện tương ứng.

2.2 Điều chỉnh độ dài hồ quang

Khoảng cách giữa đầu que hàn và vật hàn chính là độ dài hồ quang. Giữ độ dài hồ quang phù hợp sẽ tạo ra hồ quang ổn định, nhiệt lượng tập trung, mối hàn sâu và đẹp. Hồ quang quá ngắn sẽ khiến nhiệt lượng phân tán, mối hàn nông và dễ nứt. Ngược lại, hồ quang quá dài sẽ khiến nhiệt phân tán, mối hàn loang lổ, không tập trung, dễ bị xỉ bám. Độ dài hồ quang lý tưởng thường bằng khoảng đường kính của que hàn.

2.3 Chỉnh góc que hàn

Góc nghiêng của que hàn so với bề mặt vật hàn đóng vai trò quan trọng trong việc định hướng hồ quang và hình dạng mối hàn. Góc thường dùng là từ 30° đến 60°. Góc nhỏ hơn sẽ tạo ra mối hàn rộng hơn, phù hợp cho hàn chồng kim loại. Góc lớn hơn sẽ tạo ra mối hàn hẹp hơn, thích hợp cho hàn khe hẹp. Điều chỉnh góc que hàn linh hoạt tùy theo từng vị trí hàn và mong muốn về hình dạng mối hàn.

2.4 Thao tác que hàn

Cách di chuyển que hàn trên bề mặt vật hàn là yếu tố quyết định hình dáng và độ ngấu của mối hàn. Di chuyển que hàn theo đường thẳng, ziczac hoặc hình lưỡi liềm tùy theo từng trường hợp. Tốc độ di chuyển que hàn cũng quan trọng. Di chuyển quá nhanh sẽ không đủ nhiệt lượng để làm nóng chảy kim loại, mối hàn yếu. Ngược lại, di chuyển quá chậm sẽ khiến kim loại chảy loãng, mối hàn bị lồi và dễ nứt.

2.5 Điều chỉnh tốc độ hàn

Tốc độ hàn là tốc độ di chuyển que hàn trên đường hàn. Tốc độ hàn phù hợp sẽ tạo ra mối hàn đều đặn, đẹp mắt và ngấu sâu. Tốc độ hàn quá nhanh sẽ không đủ thời gian để hồ quang làm chảy kim loại và làm cho mối hàn yếu. Ngược lại, tốc độ hàn quá chậm sẽ khiến nhiệt tích tụ, kim loại chảy xệ, mối hàn biến dạng.

3. Có những cách phân loại hàn hồ quang nào?

Dưới đây, Cơ Khí P69 xin chỉ ra ba cách phân loại hàn hồ quang cơ bản, dựa trên dòng điện hàn, điện cực và bằng cách đấu dây các điện cực hàn:

Phương pháp 1: Phân loại hàn hồ quang theo dòng điện hàn

Dòng điện quyết định độ nóng, độ thẩm mỹ và chắc chắn của mối hàn. Hai dòng điện cơ bản là dòng điện một chiều (DC) tạo ra hồ quang ổn định, thích hợp cho việc hàn kim loại dày, đòi hỏi độ ngấu sâu để tạo mối hàn chắc chắn. Ngược lại, dòng điện xoay chiều (AC) tạo ra hồ quang thay đổi liên tục, giúp loại bỏ xỉ kim loại, phù hợp cho việc hàn kim loại mỏng và dễ biến dạng.

Chọn đúng dòng điện phù hợp với vật liệu, thợ hàn sẽ tạo ra những mối hàn bền và đẹp, làm nổi bật tài năng và chất lượng trong công việc hàn của họ.

Phương pháp 2: Phân loại hàn hồ quang theo điện cực

Điện cực đóng vai trò quan trọng trong quá trình hàn, là vật liệu dẫn điện và kim loại nóng chảy. Có ba loại điện cực chính được sử dụng. Đầu tiên là điện cực que hàn (SMAW), được chế tạo từ kim loại và có lõi thuốc bên trong. Tiếp theo là điện cực nóng chảy (FCAW), cũng được làm từ kim loại và có lõi thuốc bên trong.

Cuối cùng, có điện cực vonfram (TIG), loại không nóng chảy được sử dụng để dẫn điện và tạo khí bảo vệ. Sự đa dạng này giúp thợ hàn lựa chọn phương pháp phù hợp với yêu cầu cụ thể, tạo ra những mối hàn chất lượng và đáp ứng đa dạng nhu cầu trong ngành công nghiệp hàn.

Phương pháp 3: Phân loại bằng cách đấu dây các điện cực khi hàn

Cách đấu dây điện cực đóng vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến khả năng di chuyển của điện cực và tốc độ hàn. Hệ thống đấu dây điện cực đóng vai trò quyết định hiệu suất của quá trình hàn, và có hai loại hàn hồ quang chính dựa trên cách đấu dây điện cực.

Một trong những phương pháp phổ biến là hàn hồ quang tay (SMAW), trong đó người thợ hàn tự cầm điện cực để thực hiện quá trình hàn. Ngược lại, hàn hồ quang tự động (GMAW, GMAW, SAW) sử dụng hệ thống tự động cấp dây điện cực thông qua máy hàn. Sự lựa chọn giữa hai loại hàn này phụ thuộc vào mục đích sử dụng và yêu cầu cụ thể của công việc hàn.

4. Tìm hiểu kỹ thuật hàn hồ quang kim loại

4.1 Kỹ thuật hàn hồ quang kim loại không có khí bảo vệ

Hàn hồ quang kim loại không có khí bảo vệ diễn ra ngay trong môi trường không khí. Hồ quang điện nung chảy kim loại và để nó tiếp xúc với oxy và nitơ trong không khí. Phương pháp này có ưu điểm đơn giản, dễ thực hiện, thích hợp hàn kim loại ít nhạy cảm như thép carbon. Tuy nhiên, mối hàn dễ bị oxy hóa, có thể xỉ bám nhiều, cần kỹ năng của người thợ để xử lý xỉ và đảm bảo chất lượng mối hàn.

4.2 Kỹ thuật hàn hồ quang kim loại có khí bảo vệ

Hàn hồ quang có khí bảo vệ bao bọc mối hàn trong một “lá chắn” khí trơ như argon, helium. Lá chắn này ngăn chặn oxy và nitơ xâm nhập, tạo môi trường “sạch”, cho phép kim loại nóng chảy giữ nguyên tính chất, ít oxy hóa, mối hàn sáng mịn, độ ngấu sâu, ít xỉ bám. Phương pháp này phù hợp với nhiều loại kim loại nhạy cảm như nhôm, inox, mang đến tính thẩm mỹ cao và đảm bảo chất lượng mối hàn vượt trội.

5. Tìm hiểu về phương pháp hàn hồ quang tay 

5.1 Hàn hồ quang tay là gì? 

Hàn hồ quang tay là phương pháp hàn sử dụng dòng điện tạo ra hồ quang, làm nóng chảy kim loại que hàn và vật hàn, kết dính chúng lại. Phương pháp này linh hoạt, dễ học, dùng cho sửa chữa, chế tạo nhiều loại kim loại, nhưng tốc độ chậm và yêu cầu kỹ năng xử lý xỉ hàn.

5.2 Đặc điểm của phương pháp hàn hồ quang tay

Hàn hồ quang tay với độ linh hoạt cao, phương pháp này cho phép hàn ở mọi tư thế và trong không gian hạn chế, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho công việc sửa chữa và thi công tại chỗ.

Chất lượng mối hàn của hàn que phụ thuộc chủ yếu vào kỹ năng của người thợ. Hàn que có thể tạo ra mối hàn bền chắc với độ ngấu sâu tốt, nhưng để đạt được điều này, người thực hiện cần luyện tập kỹ thuật, điều chỉnh dòng điện, góc que hàn và thao tác tay một cách tỉ mỉ.

Ngoài ra, phương pháp này cũng đi kèm với nhược điểm như xuất hiện xỉ và tốc độ hàn chậm hơn so với một số phương pháp khác. Đặc biệt, đối với mối hàn dài, tính thẩm mỹ cần được cân nhắc kỹ lưỡng do đòi hỏi thời gian hàn tăng lên.

5.3 Ứng dụng hàn hồ quang tay

Hàn hồ quang tay len lỏi vào nhiều lĩnh vực và đóng góp vào nhiều khía cạnh của xã hội: Trong lĩnh vực xây dựng, những công trình lớn như khung thép chắc chắn, dầm cầu mạnh mẽ, hay lan can uyển chuyển đều được kết nối một cách vững chắc và bền bỉ thông qua những đường hàn hồ quang tay bền đẹp.

Ở lĩnh vực cơ khí chế tạo, từ những chi tiết máy móc quan trọng đến những khung xe đơn giản, hàn hồ quang tay đóng góp vào việc tạo nên hình hài và đặc tính cơ khí của nhiều sản phẩm. Tạo hình kim loại cũng có mặt của phương pháp này, với những bức tượng độc đáo và đồ trang trí tinh xảo được tạo ra từ những đường hàn khéo léo, biến kim loại thành những tác phẩm nghệ thuật.

Trong lĩnh vực sửa chữa kim loại, từ cửa hỏng đến lan can gãy, hay đồ gia dụng cần sửa chữa, thợ hàn hồ quang sử dụng que hàn sửa chữa vật dụng, tiết kiệm chi phí và kéo dài tuổi thọ của chúng.

6. Ưu điểm của công nghệ hàn hồ quang 

Hàn hồ quang đã phát triển thành một trong những công nghệ hàn kim loại phổ biến nhất, đặc biệt được ưa chuộng với nhiều ưu điểm nổi bật. Tốc độ nhanh và hiệu quả là một trong những điểm đáng chú ý nhất của hàn hồ quang. Dòng điện tạo ra nhiệt lượng lớn, giúp kim loại nhanh chóng nóng chảy, giảm thời gian hàn và tăng năng suất, đặc biệt quan trọng trong sản xuất hàng loạt.

Mối hàn bền chắc và chất lượng cao là ưu điểm khác, nhờ nhiệt lượng tập trung tạo ra mối hàn sâu, ngấu tốt. Điều này làm cho hàn hồ quang trở thành lựa chọn lý tưởng cho các kết cấu chịu tải trọng lớn như khung nhà thép, cầu cống hay các chi tiết máy móc quan trọng.

Công nghệ hàn hồ quang linh hoạt và đa dạng, áp dụng cho nhiều loại kim loại khác nhau, từ thép cacbon, thép không gỉ đến nhôm, đồng hay titan. Với nhiều phương pháp hàn hồ quang khác nhau, như hàn que hàn, hàn MIG, hàn TIG, người thợ có thể lựa chọn phương pháp phù hợp với từng loại vật liệu và yêu cầu thẩm mỹ của mối hàn.

Mặc dù mang lại những lợi ích đáng kể, hàn hồ quang vẫn là một kỹ thuật dễ học và sử dụng. Thiết bị đơn giản và thao tác không quá phức tạp, chỉ cần qua đào tạo cơ bản, người làm việc có thể nhanh chóng làm quen và sử dụng phương pháp này.

Cuối cùng, quá trình hàn hồ quang không chỉ mang lại sự tiết kiệm về chi phí sản xuất mà còn giảm chi phí vật liệu thông qua việc giảm độ ngấu sâu và lượng xỉ hàn. Đồng thời, tốc độ hàn nhanh đồng nghĩa với việc giảm thiểu chi phí nhân công và thời gian, đem lại hiệu quả kinh tế tổng thể.

7. Nhược điểm của hàn hồ quang

Bên cạnh những ưu điểm, hàn hồ quang cũng mang theo những hạn chế đáng chú ý, đòi hỏi sự quan tâm và giải quyết kỹ thuật.

An toàn lao động là một vấn đề quan trọng khi thực hiện hàn hồ quang. Người thợ cần trang bị bảo hộ như mặt nạ, găng tay, và quần áo chịu nhiệt để bảo vệ khỏi tác động của tia UV, tia hồ quang và kim loại nóng chảy bắn tóe. Môi trường làm việc cần có hệ thống thông gió hiệu quả để tránh ô nhiễm không khí và đảm bảo sự thoải mái cho người thực hiện.

Kỹ năng của người thợ càng quan trọng khi ảnh hưởng lớn đến chất lượng mối hàn. Điều chỉnh các yếu tố như dòng điện, góc que hàn và tốc độ di chuyển đòi hỏi sự khéo léo và luyện tập. Mối hàn kém chất lượng có thể gặp vấn đề như giòn, nứt, đồng thời ảnh hưởng đến tính an toàn của công trình.

Chi phí đầu tư ban đầu cũng là một hạn chế. Mặc dù hàn hồ quang tiết kiệm chi phí lâu dài, nhưng máy hàn và thiết bị cần phải có chi phí cao ban đầu. Các phương pháp hàn tiên tiến như hàn laser hay hàn electron beam lại đòi hỏi chi phí đầu tư đặc biệt cao.

Cuối cùng, khói độc từ quá trình hàn cũng cần được xem xét. Trong một số trường hợp, hàn kim loại có thể tạo ra khí độc, đặc biệt là khi hàn thép mạ kẽm, niken hay cadmium. Sự lựa chọn vật liệu phù hợp và đảm bảo hệ thống thông gió đảm bảo an toàn cho sức khỏe của người thợ.

Với những ưu điểm vượt trội của mình, hàn hồ quang đã trở thành một trong những phương pháp hàn kim loại phổ biến nhất, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ xây dựng, cơ khí, chế tạo đến sửa chữa. Trong tương lai, với sự phát triển của công nghệ, phương pháp này sẽ tiếp tục được cải tiến và hoàn thiện, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của sản xuất và đời sống.

Trên đây, những kiến thức thú vị về phương pháp hàn hồ quang đã được chúng tôi chia sẻ một cách đầy đủ nhất. Nếu quý khách cần giải đáp những thắc mắc xin đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi qua số Hotline 0966.686.969 để được tư vấn cụ thể nhất nhé.

CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ P69

• Nhà máy sản xuất: Km 18, đường Đại Lộ Thăng Long – Khu CN Thạch Thất Quốc Oai – Hà Nội
• Số điện thoại: 0966686969 | Hotline: 0989188982
• Email: kd1@cokhip69.com.vn
• Website: https://cokhip69.com.vn