Hàn Hồ Quang Là Gì? Tìm Hiểu Kiến Thức Chuyên Ngành

Hồ quang là phương pháp hàn phổ biến nhất hiện nay, từ các xưởng cơ khí cho đến những thợ sửa chữa máy móc nhỏ cũng sử dụng phương pháp này. Vậy hàn hồ quang là gì hãy cùng tìm hiểu nhé!

Nội Dung

Hàn hồ quang là gì?

Hàn hồ quang tay (hàn que) là quá trình thực hiện hàn điện nóng chảy sử dụng điện cực dưới dạng que hàn (thường có vỏ bọc) và không hàn hồ quang tay sử dụng khí bảo vệ, trong đó tất cả các thao tác từ gây hồ quang điện, dịch chuyển que hàn, thay que hàn ,vv.. đều do người thợ hàn tiến hành bằng tay.

Hình Ảnh: Hàn hồ quang được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất cơ khí

Hồ quang là hiện tượng phóng điện mạnh và diễn ra liên tục trong môi trường khí giữa các điện cực trái dấu nhau. Để có thể xảy ra hiện tượng phóng điện, môi trường khí phải dẫn điện (chứa các hạt tích điện như: ion, điện tử tự do). Điều kiện để sinh ra các hạt điện tích là trong khoảng không giữa hai điện cực, bao gồm:

Phát xạ nhiệt điện tử
Phát xạ quang điện
Tự phát xạ
Phát xạ do va đập hoặc do ion hóa thể tích.

Điều này cần phải tạo ra một điện thế, gọi là điện thế ion hóa, nhằm bứt điện tử ra khỏi nguyên tử hay phân tử, biến nó thành ion. Trong thực tế, hồ quang hàn thường chứa cả khí và hơi kim loại.
Khi đưa vào môi trường hồ quang một lượng nhỏ các chất có điện thế ion hóa thấp (ví dụ, các hợp chất của kali) thì điện thế ion hóa hiệu dụng của hỗn hợp khí trong hồ quang sẽ giảm xuống rất nhanh, tạo cho hồ quang ổn định hơn.

Chắc hẳn tìm hiểu đến đây đã phần nào giải đáp cho câu hỏi hàn hồ quang là gì. Để tìm hiểu thêm nhiều kiến thức về hàn hồ quang mời quý khách hàng cùng tham khảo thêm một số thông tin khác chi tiết về hàn hồ quang.

Tham khảo: Máy hàn điện tử Merkel

Tìm hiểu về lịch sử phát triển của hàn hồ quang

Năm 1881 Auguste De Meritens chính là người đã thực hiện thành công ý tưởng dùng hồ quang điện cực các bon nối các tấm chì với nhau.

Năm 1887 Nikolai Bernados được cấp bằng sáng chế của Anh quốc cho phương pháp sử dụng hồ quang của điện cực các bon để hàn các chi tiết với nhau bằng công nghệ hàn tay.

Hình Ảnh: Lịch sử hình thành hàn hồ quang

Năm 1889, độc lập với nhau, N. G Slavianov (người Nga) và Chairles coffin (người Mỹ) đã đều được cấp bằng sáng chế cho sáng kiến sử dụng phương pháp hồ quang tay có sử dụng điện cực kim loại, thay vì thực hiện điện cực các bon.

Đến năm 1907 Oscar kjellberg (Thụy Điển) được cấp bằng sáng chế cho hàn hồ quang tay bằng que hàn có vỏ bọc chính là “hàn hồ quang là gì”mà chúng ta đang tìm hiểu được và nó đang sử dụng đến ngày nay.

Đặc điểm cơ bản của hàn hồ quang

Hàn được ở mọi tư thế trong không gian.
Dùng được cả hai dòng là DC và AC.
Năng suất thấp do cường độ hàn vẫn bị hạn chế.
Hình dạng, kích thước và thành phần hóa học mối hàn không đồng đều nhau do tốc độ hàn bị dao động, làm cho phần kim loại cơ bản tham gia vào mối hàn bị thay đổi.
Chiều rộng vùng ảnh hưởng nhiệt tương đối lớn do tốc độ hàn nhỏ.
Bị bắn tóe kim loại nhiều và phải đánh xỉ.
Điều kiện môi trường làm việc của người thợ hàn mang tính độc hại(do phải tiếp xúc bức xạ, hơi, khí độc).

Sự hình thành của hàn hồ quang

Để hiểu thêm chi tiết về hàn hồ quang là gì ta xem sự hình thành của hồ quang hàn.
Có thể chia sự hình thành hồ quang hàn qua 4 giai đoạn sau:

Giai đoạn 1

Do bề mặt đầu que hàn và vật hàn không bằng phẳng tuyệt đối nên lúc chạm que hàn vào vật hàn, xảy ra ngắn mạch (tập trung cường độ dòng điện) ở những chỗ thật sự có sự tiếp xúc điện, sinh ra một lượng nhiệt lớn trong khoảng thời gian rất ngắn.

Hình Ảnh: Các giai đoạn hình thành hàn hồ quang

Giai đoạn 2

Kim loại chảy nhanh tại vị trí tiếp xúc và lấy đầy khoảng giữa điện cực và vật hàn.

Giai đoạn 3

Khi nhấc điện cực lên, lực từ trường sẽ tác động vào cột kim loại nóng chảy, tiết diện của nó giảm, dẫn đến sự tăng mật độ dòng điện (hiệu ứng Pinch).

Giai đoạn 4

Kim loại lỏng sẽ nhanh chóng sôi và bay hơi mất, cột kim loại lỏng bị đứt, dẫn đến hiện tượng hình thành hồ quang.
Khi hồ quang hàn hình thành sự phát xạ điện tử bề mặt catod và điện áp tăng đáng kể gây ra tăng sự phát xạ nói chung. Tính dẫn điện của hồ quang cũng tăng lên cho đến khi dòng điện tăng và điện áp giảm tới những giá trị nhất định, tạo nên sự ổn định của hồ quang.

Có thể chia khoảng không gian hồ quang thành 3 vùng như sau:

Vùng anod (cực dương).
Vùng catod (cực âm).
Vùng cột hồ quang. => Hồ quang được duy trì thông qua quá trình phát xạ điện tử từ catod.

Phạm vi ứng dụng hàn hồ quang hiện nay

Phạm vi ứng dụng của hàn hồ quang là gì? Do tính linh hoạt , thiết bị đơn giản và quy trình thực hiện hoạt động của hàn hồ quang tay tương đối dễ, nên nó là phương pháp hàn phổ biến nhất hiện nay.

Hình Ảnh: Hàn hồ quang được ứng dụng nhiều trong sản xuất cơ khí và xây dựng

Thích hợp cho việc hàn các chiều dày nhỏ và trung bình ở mọi tư thế trong không gian khác nhau.
Chiếm nhiều ưu thế hơn so với các phương pháp hàn khác trong công nghiệp sữa chữa và phục hồi.

Được ứng dụng sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng kết cấu thép và chế tạo công nghiệp.

Thường hàn các loại thép các bon, thép hợp kim cao và thấp, thép không gỉ, gang xám và gang dẻo. Ít được sử dụng cho hàn các loại kim loại màu như: Niken, Đồng, nhôm và các loại hợp kim của chúng.

Cách phân loại hàn hồ quang

1. Phân loại theo dòng điện hàn

a. Hàn bằng dòng điện xoay chiều

Hàn bằng dòng điện cho ta mối hàn có chất lượng không cao lắm, ngoài ra chúng còn khó gây hồ quang và khó hàn. Ngược lại, thiết bị hàn dòng xoay chiều vừa đơn giản lại có chi phí thấp hơn nên trên thực tế hiện có khoảng 80% là máy hàn xoay chiều.

Hình Ảnh: Cách đấu điện trong hàn hồ quang

b. Hàn bằng dòng điện 1 chiều

Hàn bằng dòng điện 1 chiều tuy được sử dụng máy hàn đắt tiền nhưng dễ gây hồ quang, dễ hàn và chất lượng mối hàn cao. Hàn bằng dòng điện một chiều có 2 cách nối dây sau đây:

Nối thuận: Que hàn được nối với cực âm của nguồn điện, còn vật hàn nối với cực dương của nguồn. Do nhiệt độ của vật hàn lớn nên dùng để hàn thép có chiều dày lớn. Khi dùng điện cực không nóng chảy thì nên dùng cách nối này để điện cực đỡ bị mòn

Nối nghịch trong hàn điện hồ quang là gì: Que hàn được nối với cực dương của nguồn điện, vật hàn nối với cực âm. Cách nối này được dùng khi hàn các vật mỏng, kim loại màu hoặc gang bằng que hàn thép.

2 Phân loại theo điện cực

a. Điện cực hàn không nóng chảy

Điện cực hàn không nóng chảy được chế tạo từ các vật liệu có khả năng chịu nhiệt cực tốt như grafit và vonfram. Chiều dài que hàn thường là 250mm, đầu vát côn.

Que hàn không nóng chảy tạo ra hồ quang hàn ổn định, để bổ sung kim loại cho mối hàn thì phải sử dụng thêm que hàn phụ.

Hình Ảnh: Sơ đồ hàn điện hồ quang

b. Điện cực hàn nóng chảy

Điện cực hàn nóng chảy ( que hàn) được chế tạo từ kim loại hoặc hợp kim có thành phần gần giống với các thành phần của kim loại vật hàn.

3 Phân loại theo cách đấu dây các điện cực khi hàn

Để hỗ trợ cho công việc hàn hồ quang hiện nay có các loại máy hàn hồ quang điện, máy hàn que với các thế hệ và dòng máy khác nhau. Đến từ các hãng sản xuất có thương hiệu nổi tiếng trên thế giới.

Trên đây là các kiến thức cơ bản về “ hàn điện hồ quang là gì” hi vọng sẽ giúp cho quý khách hàng có thêm các kiến thức về hồ hàn quang để ứng dụng tốt trong việc sản xuất đem lại hiệu quả cao trong công việc.

Cảm ơn bạn đã đọc bài viết. Chúng tôi rất cảm ơn sự ủng hộ của bạn! Hãy cho chúng tôi thêm ít phút để chia sẻ cảm xúc của bạn trên kênh Google Business của Máy Hàn Nam Vượng nhé!