TÍNH HÀN CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM

Khái niệm về tính hàn của kim loại và kim loại tổng hợp

Khái niệm : Tính hàn là thuật ngữ dùng để chỉ mức độ  dễ hàn hàn hay khó hàn so với một kim loại hay kim loại tổng hợp nào đó,hay nói cách khác,tính hàn là tổ hợp các tính chất của kim loại hay kim loại tổng hợp cho phép được link hàn thỏa mãn các yêu cầu và chất lượng thiết yếu

Phân loại tính hàn

Theo truyền thống tính hàn của các vật liệu được quy ước chia thành 4 nhóm như sau 

Vật liệu có tính hàn tốt : Bao gồm các vật liệu cho phép hàn bằng nhiều phương pháp khác nhau,với chính sách hàn có thể điều chỉnh trong một phạm vi rộng,không cần phải sử dụng các biện pháp công nghệ phức tạp (như xử lý nhiệt : nung nóng sơ bộ,nung nóng kèm theo,nhiệt luyện sau thời điểm hàn…) mà vẫn tiếp nhận được link hàn có tính chất lượng thiết yếu

Ví dụ : Thép cacbon thấp và phần lớn thép kim loại tổng hợp thấp đều thuộc nhóm này

Vật liệu có tính hàn thỏa mãn (Hay thường hay gọi là có tính hàn trung bình) : so với nhóm trên,nhóm này chỉ thích phù hợp với một số phương pháp hàn nhất định,các thông số kỹ thuật chính sách hàn chỉ có thể thay đổi trong một phạm vi hẹp,yêu cầu về vật liệu hàn chặt chẽ hơn.Một số biện pháp công nghệ như nung nóng sơ bộ,xử lý nhiệt sau thời điểm hàn,… có thể được sử dụng

Ví dụ : Một số mác thép kim loại tổng hợp thấp,thép cacbon trung bình,thép kim loại tổng hợp trung bình thuộc nhóm này

Vật liệu có tính hạn chế : Gồm những vật liệu cho phép thu được các link hàn với chất lượng muốn trong các điều kiện khó tính về công nghệ và vật liệu hàn.Thường phải sử dụng các biện pháp xử lý nhiệt hoặc hàn trong những môi trường bảo vệ đặc biệt (Khí trơ,chân không),chính sách hàn nằm trong phạm vi  rất hẹp.Tuy vậy link hàn vẫn có thiên hướng bị nứt và dễ xuất hiện các loại khuyết tật khác làm giảm chất lượng sử dụng của kết cấu hàn.

Ví dụ : Phần lớn các thép cacbon cao và thép kim loại tổng hợp cao thuộc nhóm này

Vật liệu hàn có tính xấu : Vật liệu nhóm này thường phải hàn bằng các công nghệ đặc biệt ,phức tạp và tốn kém.Tổ chức kim loại mối hàn xấu,dễ bị nứt nóng và nứt nguội.Cơ tính và khả năng làm việc của link hàn thường thấp hơn so với vật liệu cơ bản.

Ví dụ : Phần lớn  các loại gang và một số kim loại tổng hợp đặc biệt.

Trước đó,người ta cho rằng có một số vật liệu không có tính hàn,tức là không thể hàn được.Tuy nhiên với sự phát triển của khoa học công nghệ hàn,ngày nay tất cả chúng ta có thể nhất định rằng toàn bộ vật liệu đều có tính hàn dù chất lượng đạt được có thể khác nhau.Sự xuất hiện các vật liệu mới,những link hàn mới đòi hỏi tất cả chúng ta phải thường xuyên update tri thức,phân tích và hoàn thiện những công nghệ hiện có để tạo ra những kết cấu hàn có chất lượng thiết yếu

See also  Hướng dẫn cách tính bảo hiểm xã hội 1 lần mới nhất năm 2021

Lưu ý khi hàn một số loại thép tiêu biểu

Thép carbon thấp

– Tính hàn tốt
– Không có yêu cầu gì đặc biệt
– Độ bền kéo thông thường khoảng 42 kgf/mm2 (60,000psi) với hạn chế chảy khoảng 28 kgf/mm2 (40,000psi).

Thép carbon trung bình

Khi hàm lượng carbon tăng trưởng, xu thế tạo dựng pha martensit giòn tăng. Vì vậy, việc gia nhiệt trước khi hàn và làm nguội chậm sau thời điểm hàn là thiết yếu

Xu thế nứt trong vùng tác động nhiệt tăng trưởng với sự có mặt của hidro trong vùng tác động nhiệt. Vì vậy, vấn đề cần thiết là sử dụng que hàn sao cho không trở thành nguồn hidro hấp thụ vào kim loại cơ bản.

◊ Các bạn xem thêm nội dung : Que hàn hồ quang tay   ||  Que hàn tig   ||  Các loại vật liệu hàn

Nứt dưới mối hàn hoặc giòn do hidro dễ xảy ra khi hàm lượng carbon vượt quá 0,55%

– Nhiệt độ gia nhiệt trước hàn đề xuất phụ thuộc vào hàm lượng carbon và độ dầy tiết diện hàn. Hàm lượng carbon càng cao hoặc độ dày tiết diện càng lớn thì nhiệt nung nóng cao hơn.
– Mục đích của gia nhiệt trước và làm nguội chậm là để đảm bảo vùng tác động nhiệt có độ cứng nhỏ hơn 35 HRC để kim loại không bị giòn

 Thép carbon cao

Tính hàn kém và như quy định là không được hàn trong các ứng dụng chế tạo mới

Chỉ ứng dụng hàn cho mục đích sửa chữa. Các loại thép carbon cao nói chung được sử dụng trong các dụng cụ có độ bền vững tại cấp độ cứng cao như thép dụng cụ,v.v…Nếu cố hàn có thể gây nứt. Bắt buộc phải nung nóng trước và giữ nhiệt trong lúc hàn.

Nên sử dụng kim loại tổng hợp trong vật liệu hàn có thể chịu được sự xoay vòng nhiệt và gia nhiệt cao trước mặc dù độ cứng của lớp kim loại mối hàn thấp hơn kim loại cơ bản. Tăng cường xử lý nhiệt khử ứng suất sau hàn thường được ứng dụng để đảm bảo tuổi thọ hoạt động tốt của cụ thể

Thép kim loại tổng hợp thấp carbon thấp

Do hàm lượng carbon thấp, ngay cả khi martensite được tạo dựng do đương lượng carbon cao, nên thép loại này khá dẻo và dai. Vì vậy, không nhất thiết phải gia nhiệt trước

Thép carbon thấp với thép carbon cao

Thép kim loại tổng hợp thông thường có độ dẻo và độ bền cao hơn thép carbon thường có cùng độ cứng, tức là thép carbon thường với độ cứng 35 HRC có độ dẻo và độ bền thấp hơn so với thép kim loại tổng hợp có cùng độ cứng

See also  Tính chất chia hết của một tổng: Các dạng toán và Bài tập nâng cao

Hướng dẫn cơ bản về quy trình hàn sẽ tương tự như thép carbon tương ứng ngoại trừ là với thép kim loại tổng hợp các mức độ bền yêu cầu có thể cao hơn

THÉP HỢP KIM CAO

Thép gió hoặc Thép làm khuôn

Khi hàn các loại thép này đặc biệt thận trọng và Note gia nhiệt cao trước khi hàn cũng như làm nguội rất chậm sau hàn

Rất khó khăn để kim loại mối hàn đạt được các đặc tính như kim loại cơ bản. Vùng kim loại hàn sẽ có độ cứng thấp hơn

Thép không gỉ

Thép không gỉ Austenite được sử dụng thông dụng nhất trong công nghiệp, hầu hết cho mục đích chịu bào mòn và chịu nhiệt.

Các loại thép không gỉ này mất khả năng chịu mòn nếu ở trong môi trường nhiệt độ từ 500oC đến 750oC trong một thời gian dài. Vì vậy, phải tiến hành hàn nguội. Ở trường hợp này không có xu thế tạo dựng martenxit giòn khi làm nguội nhanh và do đó không bị tác động khi tăng vận tốc làm nguội.

Khi hàn, không cần gia nhiệt trước, sử dụng dòng hàn nhỏ, làm nguội nhanh,v.v…Kim loại tổng hợp que hàn đúng phải có đặc tính phù phù hợp với kim loại cơ bản bao gồm đặc tính chống bào mòn

Thép Mangan austenite

Trong thép mangan cao một hợp chất dễ vỡ được tạo dựng nếu tiếp xúc với nhiệt độ trên 300oC trong một thời gian dài. Do đó nên duy trì ở nhiệt độ càng thấp càng tốt có thể khi hàn

Quy trình hàn không khác gì với với thép không gỉ austenite: không gia nhiệt trước, làm nguội nhanh, duy trì nhiệt độ thấp khi hàn,v.v…

 Hàn hai kim loại khác thành phần với nhau

Các mối ghép hàn kim loại khác thành phần liên quan đến thép kim loại tổng hợp thường gặp trong thực tiễn. Đôi lúc hai kim loại được hàn với nhau có thành phần rất khác nhau và kim loại tổng hợp que hàn phải “hòa tan” với cả hai kim loại cơ bản.

Cần kiểm tra nhiệt độ nung nóng trước khi hàn, trong lúc hàn và xử lý nhiệt sau thời điểm hàn sau thời điểm tính toán thúc đẩy đến kim loại cơ bản và kim loại tổng hợp hàn sử dụng.

Tác động của các nguyên tố hóa học đến tính hàn của thép

– Mangan (Mn): khi hàm lượng < 1% không tác động nhiều đến tính nhàn của thép nhưng khi hàm lượng Mn > 1% tính hàn kém đi vì dễ bị nứt (tăng tính thấm tôi).

– Silic (Si): khi hàm lượng < 0,3% không tác động nhiều đến tính hàn của thép nhưng khi hàm lượng Si > 0,3% sẽ gây khó khăn cho quá trinh hàn vì tạo thành các loại ôxit khó chảy và tăng tính chảy loãng.

See also  Cường độ tính toán của nền R

– Crôm (Cr): tác động xấu đến tính hàn của thép vì nó làm tăng sự ôxy hóa kim loại và kết phù hợp với cacbon tạo thành cacbit (hợp Hóa chất), nâng cao độ cứngkim loại ở vùng chuyển tiếp từ mối hàn đến kim loại cơ bản. Tuy nhiên nếu chọn được chính sách hàn, vật liệu hàn và quy trinh công nghệ hàn hợp lý thì có thể hạn chế tác động xấu của nó đến tính hàn.

– Niken (Ni): có tác dụng làm nhỏ hạt kim loại và nâng cao tính dẻo của thép – ít tác động đến tính hàn của thép.

– Molipden (Mo): gây nhiều khó khăn cho quá trinh hàn như làm tăng khả năng nứt ngầm trong mối hàn, vùng tác động nhiệt lớn, dễ bị ôxy hóa và cháy mnạh trong quá trinh hàn.

– Vonfram (W): làm tăng độ cứng và khả năng chịu nhiệt nhưng W làm cho tính hàn kém đi vì nó thường bị ôxy hóa mạnh nên cần bảo vệ thật tốt trong quá trinh hàn.

– Vanadi (V) có ảnh hượng tương tự như Vonfram.

– Titan (Ti) và Niobi (Nb): chỉ tồn tại trong thép một lượng rất nhỏ ( < 1%) nên không tác động nhiều đến tính hàn của thép.

– Đồng (Cu): với hàm lượng  nhỏ (0,3 – 0,8%) có tác dụng làm tăng độ bền, độ dẻo, độ dai va đập và tính chống bào mòn của thép nhưng ít tác động đến tính hàn của thép.

– Lưu huỳnh (S): thường gây hiện tượng bở nóng, nứt nóng còn Phôtpho (P) thường gây hiện tượng giòn nguội, nứt nguội. Này là những tạp chất có hại. Khi hàm lượng vượt quá hạn chế cho phép, chúng có tác động xấu đến tính hàn.

– Oxy (O2) trong thép thường ở dạng oxit làm giảm cơ tính và làm xấu tính hàn của thép.

– Nitơ (N2) trong thép tạo hợp Hóa chất (nitrit sắt) rất cứng, dòn, làm giảm tính dẻo và gây khó khăn cho quá trinh hàn.

– Hydro (H2) là tạp chất có hại, sinh khí trong vũng hàn, gây nứt tế vi trong mối hàn và gây khó khăn cho quá trình hàn.

Quý khách hàng có thể tham khảo một số loại vật liệu hàn tại đây để phục vụ cho quá trình sản xuất:

VẬT LIỆU HÀN CHẤT LƯỢNG CAO

HOT : MÁY HÀN GIÁ RẺ – với giá chỉ từ 2 triệu quý khách hàng đã có thể mua được một chiếc máy hàn rồi nhé.

Nếu có vấn đề cần tư vấn về toàn bộ các ngành nghề liên quan đên kỹ thuật hàn và máy hàn. Các bạn Vui lòng gọi vào số hotline sẽ có Chuyên Viên sẵn sàng tư vấn cho bạn.

5/5 – 1236 bình chọn