Các phương pháp hàn phổ biến nhất hiện nay

Hiện nay, những phương pháp hàn được sử dụng phổ biến nhất trong các doanh nghiệp chế tạo máy móc, cấu kiện công trình cụ thể gồm có:

Hàn MIG

Hàn MIG khá phổ biến trong các phương pháp hàn kim loại. Đây là kỹ thuật hàn hồ quang nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ. Nguồn nhiệt hàn do hồ quang tạo ra giữa điện cực nóng chảy và kim loại nóng chảy cung cấp sẽ không bị ảnh hưởng bởi tác hại của O2 và N2 trong môi trường khí trơ hoặc khí khử (Argon, Heli). Phương pháp này được gọi bằng tiếng Anh là Gas Metal ARC Welding.

Ưu thế của hàn MIG

• Chất lượng hàn tốt. Mối hàn không dễ cong vênh và không có xỉ
• Tốc độ hàn cao hơn các phương pháp khác
• Hàn được các vật liệu có độ dày khác nhau
• Thao tác hàn rất đơn giản và dễ dàng
• So với hàn hồ quang thủ công, hàn MIG có điều kiện làm việc tốt hơn và quá trình hàn sẽ không tạo ra khí độc

Nhược điểm của hàn MIG

• Các thiết bị được sử dụng trong hàn MIG rất đắt tiền
• Chỉ thích hợp để hàn 1G, 2G, 3G và F. 4G trở lên không thể hàn được vì kim loại sẽ bị chảy xệ khi hàn
• Khả năng vận động kém và di chuyển rất khó khăn
• Bức xạ nhiệt cao, bắn tóe kim loại khi hàn. Mối hàn thường bị bẩn
• Độ sâu thâm nhập thấp. Muốn ngâm nhiều thì cần vát C
• Khí bảo vệ có thể bị gió thổi bay tạo thành các lỗ hổng gây khó khăn cho việc sử dụng trên công trường. Vì vậy, hàn MIG chỉ thích hợp hàn trong nhà xưởng của nhà máy và không thích hợp cho các hoạt động ngoài trời

Hàn TIG

Hàn TIG (khí trơ vonfram) là quá trình hàn sử dụng điện cực không nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ là khí trơ (Ar, He) hoặc hỗn hợp khí Ar, He để hạn chế tác hại của khí O2, N2 làm ổn định hồ quang trong không khí.

Ưu thế của hàn TIG:

• Hàn nhiều loại kim loại, thép hợp kim, kim loại màu và hợp kim của chúng
• Các thông số hàn có thể được điều chỉnh trong phạm vi rộng và có thể hàn kim loại mỏng hoặc dày
• Hàn được ở mọi vị trí không gian khác nhau và ở mọi tư thế hàn
• Kiểm soát hình dạng bể tan chảy rất dễ dàng
• Đường hàn sạch đẹp, không có xỉ và bắn tóe
• Tạo ra rất ít khói hàn

Nhược điểm của hàn TIG:

• Yêu cầu thợ hàn có tay nghề
• Thiết bị và vật liệu hàn rất đắt tiền
• Khả năng hàn thấp

Hàn MAG

Tương tự như hàn MIG, sự khác biệt duy nhất giữa hàn MIG là khí và dây bù được sử dụng. Hàn MAG là phương pháp hàn bán tự động có dây bù. Nhưng thay vì khí trơ, phương pháp hàn này sử dụng khí bảo vệ, khí "phản ứng". Chúng thường được sử dụng để hàn thép trơn hoặc thép hợp kim thấp. Khí kích hoạt được sử dụng là CO2 hoặc argon có thêm oxy hoặc hydro. Nhưng chủ yếu CO2 được sử dụng vì đây là loại khí dễ kiếm, dễ sản xuất và giá thành rẻ. Vì vậy, phương pháp này còn được gọi là hàn hồ quang trong môi trường CO2.

Thông thường, phương pháp hàn này sẽ sử dụng nguồn điện hàn DC phân cực dương. Đặc tính ổn định của dòng điện là CV. Trong hàn MAG, dây trần được cấp liên tục (dây bù). Và CO2 cũng được cung cấp từ bên ngoài, thổi liên tục xung quanh hồ quang để hình thành mối hàn. Đồng thời, rãnh hàn được bảo vệ khỏi hư hỏng trong quá trình hàn.

Ưu thế của hàn MAG:

• Năng suất cao
• Mối hàn đẹp, ít cong vênh, ít sỉ
• Dễ dàng tự động hóa
• Hàn các mối hàn dài mà không bị gián đoạn
• Hàn MAG sử dụng chủ yếu khí CO2 nên chi phí hàn rất thấp
• Không yêu cầu kỹ thuật hàn cao như hàn TIG
• Không có khí độc được tạo ra trong quá trình hàn

Nhược điểm của hàn MAG:

• Thường chỉ được sử dụng để hàn thép kết cấu carbon thấp và carbon trung bình
• Góc hàn không đa dạng như hàn TIG và hàn que
• Khi hàn bắn tung tóe. Độ sâu thâm nhập thấp. Muốn nấu nhiều phải nghiêng C
• Chất lượng hàn của phương pháp này sẽ bị ảnh hưởng bởi tốc độ gió xung quanh. Do đó, nó cũng ít được sử dụng trong kỹ thuật hàn

Hàn laser

Trong số các phương pháp hàn kim loại phổ biến hiện nay, hàn laser là phương pháp hàn tiên tiến nhất. Đây là một hình thức hàn nhiệt hạch đặc biệt. Kim loại tại mối nối được nấu chảy bởi chùm tia laser và sau đó được kết tinh để tạo thành mối hàn. Hàn laser thường được sử dụng để nối các bộ phận lắp ở những nơi khó tiếp cận. Hoặc để hàn các bộ phận rất nhỏ hoặc vật liệu có dòng chảy cao, chẳng hạn như gốm sứ.

Ưu thế của hàn Laser:

• Hàn các vật liệu kim loại và phi kim loại khác nhau, chẳng hạn như nhựa, gốm sứ,…
• Đường hàn nhẵn đảm bảo mỹ quan cho sản phẩm, đường hàn ít phải tẩy rửa
• Tốc độ hàn nhanh, dễ cơ giới hóa và tự động hóa
• Tốc độ làm nóng và làm mát nhanh và vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ, vì vậy hàn laser có lợi cho các vị trí hàn có các bộ phận bị ảnh hưởng nhiệt

Nhược điểm của hàn Laser:

• Những vị trí khó hàn không hàn được.
• Vật liệu có tính phản xạ cao có thể làm chệch hướng chùm tia laze và làm giảm hiệu quả hàn.
• Tốc độ làm nguội nhanh khiến các mối hàn có nguy cơ bị xâm thực và giòn.
• Chi phí đầu tư ban đầu tương đối lớn.
• Việc đào tạo người vận hành mất nhiều thời gian, điều này cũng hạn chế việc sử dụng rộng rãi công nghệ này.

Hàn que (hàn hồ quang tay)

Trong số các phương pháp hàn kim loại, hàn que được phát minh và đưa vào sử dụng sớm nhất vào năm 1907. Hàn que hay còn gọi là hàn hồ quang tay là một quá trình hàn điện nóng chảy sử dụng các điện cực ở dạng điện cực. Và không sử dụng khí để che chắn. Trong đó, việc thay điện cực, di chuyển điện cực, tạo hồ quang… đều được thợ hàn thực hiện thủ công.

Ưu thế của hàn que:

• Hàn được nhiều loại kim loại có độ dày khác nhau
• Mối hàn có độ ngấu sâu
• Hàn tất cả các tư thế, vị trí trong không gian tiền
• Môi trường quy trình hàn tự cung cấp
• Ít bị ảnh hưởng bởi gió hơn so với các quy trình hàn sử dụng khí bảo vệ TIG/MIG
• Chi phí đầu tư thiết bị thấp, việc sử dụng được đơn giản hóa đến mức tối đa và tính cơ động cao
• Được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí và kết cấu thép trong công trình dân dụng

Nhược điểm của hàn que:

• Tốc độ kém, quá trình hàn bị gián đoạn, chập chờn do phải dừng lại để thay que hàn
• Chi phí vật liệu hàn
• Rất dễ lẫn xỉ nên sau khi hàn xong cần phải làm sạch xỉ trong mối hàn