Gang có hàn được không​? Những sai lầm hàn gang khiến hư hỏng

Gang là một loại vật liệu kim loại phổ biến trong các ngành công nghiệp nhờ tính dễ dàng gia công, giá thành rẻ và khả năng chịu lực tốt. Tuy nhiên, do đặc tính giòn và cấu trúc tinh thể graphit, nên khi bị hỏng hóc hay gãy vật lý, nhiều người tự hỏi liệu gang có hàn được không? Trong bài viết này, Nam Vượng sẽ cùng bạn sẽ tìm hiểu chi tiết xem gang có thể hàn được hay không, những khó khăn khi hàn gang và phương pháp hàn gang hiệu quả.

Gang có hàn được không?

Gang có hàn được không? Gang có thể hàn được nhưng không hề dễ hàn như các kim loại khác như thép hay nhôm. Gang có đặc tính giòn, khi bị tác động nhiệt lớn thì dễ dẫn đến nứt nẻ hoặc nứt do giãn nở nhiệt không đều. Do đó, hàn gang yêu cầu kỹ thuật cao và công nghệ hàn phù hợp.

Lý do gang khó hàn là do đặc tính của vật liệu. Gang là hợp kim của sắt và carbon, trong đó tỷ lệ carbon có thể lên đến 2,1 – 4%. Điều này giúp gang có khả năng chịu lực tốt nhưng lại kém độ dẻo dài và dễ gãy khi chịu độ uốn cao. Khi hàn gang, nếu không thực hiện đúng quy trình sẽ dẫn đến các hiện tượng như:

• Nứt vỏ do địa phương hàn giãn nở nhiệt không đều.
• Nứt nẻ khi nguội nhanh do kết tủa graphit.
• Khó khăn trong việc tạo mối hàn bền chắc.

Hướng dẫn kỹ thuật hàn gang như thợ lâu năm

Quy trình hàn nguội

Khi hàn gang theo phương pháp hàn nguội, bạn nên thực hiện kỹ thuật hàn gang như sau:

• Hàn từng đoạn ngắn có chiều dài khoảng 2-3cm, sau đó để mối hàn nguội hoàn toàn. Bạn có thể kiểm tra bằng cách chạm tay vào, nếu không còn nóng gây bỏng tay thì mới tiếp tục hàn đoạn kế tiếp.
• Trong quá trình hàn, nên áp dụng phương pháp hàn đối xứng hoặc hàn phân đoạn nghịch để đảm bảo chất lượng mối hàn.

Quy trình hàn nóng

Gang có hàn được không​? Bạn có thể áp dụng phương pháp hàn nóng để hàn gang. Khi hàn nóng, các kỹ thuật hàn gang cần áp dụng như sau:

• Đối với quy trình hàn gang nóng, bạn cần nung vật liệu lên khoảng 600 – 650°C và duy trì nhiệt độ này trong suốt quá trình hàn. Sau khi hoàn tất, hãy làm nguội từ từ, duy trì tốc độ nguội ở mức khoảng 120°C/s bằng cách sử dụng lò nung hoặc phương pháp vùi trong cát. Ngoài ra, bạn có thể dùng lớp vỏ cách nhiệt, nhưng với các chi tiết lớn và cồng kềnh, cách này có thể khó thực hiện.
• Để gia nhiệt vật liệu, bạn có thể sử dụng mạt gỗ thông, thổi nóng cho đến khi xuất hiện tàn than bay ra. Dấu hiệu nhận biết vật hàn đủ nóng là khi nó chuyển sang màu đỏ chín.

Kỹ thuật chọn vật liệu hàn gang

Việc lựa chọn đúng vật liệu hàn gang là yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng mối hàn. Kỹ thuật chọn vật liệu hàn gang cần có độ dẻo cao, trong đó thành phần niken thường chiếm khoảng 90%. 

Đối với que hàn, bạn hãy ưu tiên sử dụng que hàn đồng hoặc inox, nhưng tốt nhất là lựa chọn que hàn hợp kim giữa niken và đồng. Khi hàn, nên dùng ngọn lửa carbon hóa để bổ sung lượng carbon bị mất đi do quá trình cháy.

Một số lưu ý khi hàn gang:

• Trong quá trình hàn gang, ứng suất dư khá cao do đặc tính giòn và cứng của gang, điều này dễ gây ra nứt mối hàn. Để ngăn chặn việc vết nứt lan rộng, bạn có thể khoan chặn hai đầu mối nứt trước khi hàn. Sau đó, hàn từ đầu mối nứt đến hết, và cuối cùng lấp đầy hai lỗ khoan.
• Khi hàn, nên chọn môi trường kín gió, tránh việc nhiệt độ không đều gây tăng khả năng nứt.
• Với các vật liệu có độ cứng cao, bạn có thể áp dụng phương pháp nung nóng cục bộ để giảm nguy cơ nứt trong quá trình hàn.

Cách hàn gang để không bị nứt vỡ

Các bước thực hiện để tránh nứt khi hàn gang

Bước 1: Lựa chọn đường kính que hàn

Để chọn đúng đường kính que hàn, bạn có thể áp dụng công thức sau: 

d = S/2 + 1

Trong đó:

• d là đường kính que hàn (đơn vị: mm)
• S là độ dày của vật liệu hàn (đơn vị: mm)

Bước 2: Điều chỉnh cường độ dòng điện hàn

Cường độ dòng điện hàn có thể tính theo công thức:

Ih = (30÷40)d

Trong đó:

• Ih là cường độ dòng điện hàn (đơn vị: A)
• d là đường kính que hàn (đơn vị: mm)

Bước 3: Chiều dài hồ quang

Chiều dài hồ quang được xác định bằng công thức: 

Lhq = (1÷1,1)d

Trong đó:

• Lhq là chiều dài hồ quang (đơn vị: mm)
• d là đường kính que hàn (đơn vị: mm)

Bước 4: Tốc độ hàn

Thợ hàn thường áp dụng kỹ thuật hàn gián đoạn, chia thành từng đoạn ngắn và hàn đối xứng để tránh vật hàn bị biến dạng. Với những chi tiết lớn, bạn có thể chia thành nhiều phần và để hai thợ hàn thay phiên nhau làm việc, giúp duy trì nhiệt độ ổn định cho vật hàn.

Những sai lầm hàn gang khiến mối hàn bị hư hỏng

Gang có hàn được không​? Gang có thể hàn được. Nhưng nhiều người thường cảm thấy khó bởi mắc phải một số sai lầm khi thực hiện. Dưới đây là một số sai lầm phổ biến khi hàn gang mà có thể khiến mối hàn bị hư hỏng:

Chọn không đúng loại que hàn:

Que hàn không phù hợp với loại gang hoặc tính chất của vật liệu hàn có thể dẫn đến sự không đồng nhất trong mối hàn, gây ra vết nứt hoặc độ bền kém.

Không làm sạch bề mặt trước khi hàn:

Bề mặt gang không được làm sạch đúng cách (có dầu, gỉ sét, hoặc bụi bẩn) sẽ ảnh hưởng đến sự kết dính của mối hàn và gây nứt, rỗ.

Nhiệt độ hàn quá cao hoặc quá thấp: 

Nhiệt độ không ổn định trong quá trình hàn sẽ gây ra các vết nứt do sự thay đổi nhanh chóng của nhiệt độ và sự co rút của gang. Hàn quá nóng có thể làm gang bị nứt do sự thay đổi nhiệt độ đột ngột.

Quá trình làm nguội không đúng cách: 

Hàn gang đòi hỏi quá trình làm nguội chậm và đều. Làm nguội quá nhanh sẽ dẫn đến sự hình thành các vết nứt và độ bền kém do sự co lại của vật liệu.

Không sử dụng vật liệu hàn phụ trợ phù hợp: 

Vật liệu hàn phụ trợ như lớp phủ bảo vệ hoặc chất tạo bọt cần được chọn lựa kỹ lưỡng. Sử dụng vật liệu không phù hợp có thể tạo ra các vết nứt hoặc mối hàn không đều.

Hàn không đủ kỹ thuật (độ thâm nhập không đủ): 

Mối hàn không đạt độ thâm nhập cần thiết vào gang có thể dẫn đến mối hàn yếu và dễ bị phá vỡ dưới tác động của lực hoặc nhiệt độ.

Hàn không đúng kỹ thuật hoặc không đủ độ dày lớp hàn: 

Mối hàn quá mỏng hoặc không đủ độ dày có thể dẫn đến sự phân lớp trong cấu trúc mối hàn, làm giảm độ bền và khả năng chịu lực.

Hàn không đủ thời gian giữa các lớp: 

Khi hàn nhiều lớp, nếu không để đủ thời gian giữa các lớp để nguội, nhiệt độ có thể tích tụ quá nhiều, gây nứt.

Không kiểm tra mối hàn sau khi hàn: 

Mối hàn chưa được kiểm tra kỹ sau khi hoàn thành có thể bỏ qua các khuyết tật như vết nứt vi mô, dẫn đến mối hàn yếu và dễ bị hỏng trong quá trình sử dụng.

Không sử dụng đúng dòng điện hàn: 

Sử dụng dòng điện quá cao hoặc quá thấp sẽ ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn, gây ra sự lãng phí năng lượng hoặc không tạo ra liên kết chắc chắn giữa các lớp vật liệu.

Không kiểm tra độ ẩm của vật liệu hàn: 

Độ ẩm trong vật liệu hàn (que hàn, gang) có thể dẫn đến hiện tượng khí bọt, gây ra mối hàn không đồng nhất và dễ vỡ.

Kết luận

Trên đây là thông tin mà Nam Vượng muốn chia sẻ với bạn về thắc mắc gang có hàn được không. Việc hiểu rõ và áp dụng đúng các phương pháp hàn gang không chỉ giúp đảm bảo chất lượng mối hàn mà còn gia tăng độ bền cho sản phẩm cuối cùng.