Hàn TIG là gì? Kỹ thuật hàn TIG

Hàn TIG là một kỹ thuật hàn hồ quang chuyên dụng, được biết đến với khả năng tạo ra những mối hàn có chất lượng và tính thẩm mỹ cao.

Vậy hàn TIG là gì và làm thế nào để hàn TIG đẹp, chất lượng? Cùng tìm hiểu rõ hơn trong bài viết dưới đây để bạn có những kiến thức rõ ràng hơn về phương pháp hàn này.

Định nghĩa và tên gọi khác của hàn TIG

Hàn TIG (Tungsten Inert Gas) là phương pháp hàn sử dụng điện cực vonfram (tungsten) không nóng chảy để tạo hồ quang, kết hợp với khí bảo vệ trơ (thường là Argon) nhằm bảo vệ vùng hàn khỏi tác động của không khí.

Tên kỹ thuật của phương pháp này là GTAW (Gas Tungsten Arc Welding).

• TIG là viết tắt của Tungsten Inert Gas (Khí trơ và Vonfram).
• Tên gọi kỹ thuật quốc tế là GTAW (Gas Tungsten Arc Welding – Hàn hồ quang khí Vonfram).
• Ở Việt Nam, phương pháp này còn thường được gọi là hàn Argon (do sử dụng khí Argon phổ biến) hoặc hàn WIG (Wonfram Inert Gas).

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý của hàn TIG dựa trên việc tạo ra một hồ quang điện giữa điện cực Vonfram (Tungsten) không nóng chảy và vật liệu cần hàn.

• Nhiệt lượng: Dòng điện đi qua điện cực tạo ra nhiệt độ rất cao, làm nóng chảy mép vật liệu tại vị trí cần hàn.
• Khí bảo vệ: Trong suốt quá trình, một luồng khí trơ (thường là Argon hoặc Heli) được phun liên tục ra mỏ hàn. Lớp khí này có nhiệm vụ bảo vệ vùng hàn nóng chảy khỏi sự xâm nhập của không khí, ngăn ngừa hiện tượng oxy hóa và nhiễm bẩn, đảm bảo mối hàn sạch và bền chắc.
• Vật liệu phụ: Điện cực không nóng chảy, vì vậy nếu cần bổ sung kim loại cho mối hàn, người thợ sẽ dùng tay đưa que hàn phụ vào vũng hàn nóng chảy.
• Mối hàn đông đặc tạo thành liên kết.

Khác với hàn que và hàn MIG, điện cực vonfram không bị nóng chảy và không trở thành kim loại đắp.

Ưu và nhược điểm của hàn TIG

Ưu điểm nổi bật:

• Chất lượng mối hàn vượt trội: Tạo ra mối hàn sạch, đẹp, mịn, không bắn tóe và không bị ngậm xỉ.
• Độ chính xác cao: Cho phép kiểm soát nhiệt lượng và độ ngấu một cách chính xác, phù hợp để hàn các chi tiết nhỏ, tinh xảo hoặc vật liệu mỏng.
• Hàn được đa dạng vật liệu: Có thể hàn nhiều loại kim loại và hợp kim khác nhau như thép không gỉ (inox), nhôm, titan, đồng, niken ...
• Ít khói và bắn tóe: Quá trình hàn sạch sẽ hơn so với nhiều phương pháp hàn hồ quang khác.

Nhược điểm cần cân nhắc:

• Năng suất thấp: Tốc độ hàn thường chậm hơn so với các phương pháp khác như hàn MIG.
• Yêu cầu tay nghề cao: Đòi hỏi người thợ phải có kinh nhiệm kỹ thuật và sự khéo léo, vì phải phối hợp nhịp nhàng giữa tay cầm mỏ hàn và tay cấp que hàn phụ.
• Chi phí cao: Thiết bị và vật tư (như khí Argon) tương đối đắt tiền.

Ứng dụng thực tế

Nhờ những ưu điểm về chất lượng, hàn TIG được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực đòi hỏi độ chính xác và tính thẩm mỹ cao, điển hình như:

• Công nghiệp hàng không vũ trụ.
• Chế tạo thiết bị y tế.
• Công nghiệp thực phẩm và dược phẩm (hàn các thiết bị bằng inox).
• Chế tác đồ trang sức.
• Gia công các chi tiết kim loại mỏng, các sản phẩm mỹ thuật, đường ống dẫn khí, chất lỏng yêu cầu độ kín cao.

Các loại máy hàn TIG phổ biến trên thị trường hiện nay

Dưới đây là bảng các loại máy hàn TIG đang được sử dụng nhiều trên thị trường:

Tiêu chí phân loại	Loại máy	Đặc điểm chính	Vật liệu phù hợp	Ứng dụng điển hình
Theo dòng điện hàn	Máy hàn TIG DC (Một chiều)	Dòng điện một chiều, hồ quang ổn định, giá thành hợp lý.	Thép, thép không gỉ (Inox), đồng, titan.	Gia công cơ khí, chế tạo máy, hàn inox, kết cấu thép thông thường.
	Máy hàn TIG AC (Xoay chiều)	Dòng điện xoay chiều, có tác dụng “phá màng oxit” trên bề mặt kim loại màu.	Nhôm, hợp kim nhôm, magie.	Hàn nhôm, hợp kim nhôm, chế tạo két nước, lốc máy.
	Máy hàn TIG AC/DC (Đa năng)	Tích hợp cả hai chế độ dòng điện DC và AC, linh hoạt nhất.	Hầu hết các loại kim loại: thép, inox, nhôm, đồng, titan….	Các xưởng gia công đa dạng vật liệu, sản xuất linh kiện phức tạp.
Theo công nghệ mạch	Máy hàn TIG biến áp (Transformer)	Công nghệ cũ, nặng nề, cồng kềnh, tiêu hao nhiều điện năng.	Kim loại đen thông thường.	Các ứng dụng cơ bản, ít di chuyển.
	Máy hàn TIG Inverter (Điện tử)	Công nghệ hiện đại, nhẹ, nhỏ gọn, tiết kiệm điện, điều khiển chính xác.	Tất cả các loại kim loại tùy theo dòng điện (DC/AC/AC/DC).	Hầu hết các ứng dụng hiện đại, từ gia đình đến công nghiệp.
Theo chức năng	Máy hàn TIG thuần (TIG only)	Chuyên dụng cho hàn TIG, tối ưu cho chất lượng và độ chính xác.	Vật liệu yêu cầu mối hàn chất lượng cao.	Các ứng dụng đòi hỏi tính thẩm mỹ và kỹ thuật cao.
	Máy hàn đa chức năng (TIG/Que)	Tích hợp thêm chức năng hàn que (MMA), tăng tính linh hoạt.	Đa dạng, phù hợp với nhu cầu hàn nhiều phương pháp.	Xưởng sửa chữa, gia công nhỏ, công trình.
Theo tính năng đặc biệt	Máy hàn TIG xung (Pulse TIG)	Có chế độ dòng xung, giúp kiểm soát nhiệt tốt hơn, giảm biến dạng, tạo vân cá đẹp.	Thép mỏng, inox, titan, nhôm.	Hàn ống mỏng, chi tiết tinh xảo, yêu cầu thẩm mỹ cao.
	Máy hàn TIG lạnh (Nguội)	Dòng hàn và nhiệt lượng thấp, giảm thiểu biến dạng và cháy xém.	Vật liệu mỏng, dễ biến dạng như inox tấm mỏng.	Sản xuất thiết bị nhà bếp, tủ điện, các chi tiết tấm mỏng.

Kỹ thuật hàn TIG

Để có một mối hàn TIG đẹp, đúng kỹ thuật, bạn cần nắm vững quy trình từ khâu chuẩn bị, cài đặt thông số cho đến kỹ năng thao tác. Đây là một kỹ thuật đòi hỏi sự tỉ mỉ và kiên nhẫn.

Dưới đây là hướng dẫn chi tiết từ A đến Z dành cho bạn.

Chuẩn bị kỹ lưỡng trước khi hàn (Yếu tố quyết định 50% thành công)

Một mối hàn đẹp bắt đầu từ khâu chuẩn bị sạch sẽ và đúng cách.

• Vệ sinh vật liệu hàn: Hàn TIG “không dung nạp” bất kỳ tạp chất nào như dầu mỡ, gỉ sét hoặc bụi bẩn. Hãy làm sạch khu vực cần hàn bằng dung dịch tẩy dầu mỡ (như acetone) và giấy nhám mịn hoặc bàn chải inox chuyên dụng. 

• Vát mép và cố định phôi: Với vật liệu dày hơn 1.5mm, bạn nên vát mép để tăng độ ngấu cho mối hàn. Đồng thời, cố định chắc chắn phôi hàn để tránh biến dạng khi nhiệt độ thay đổi.
• Chọn điện cực (que Tungsten) phù hợp: Mỗi loại vật liệu cần một loại que hàn khác nhau.
  • Que cho nhôm: Thường có phần mũi màu xanh lá cây.
  • Que cho thép, inox và các kim loại khác: Thường có phần mũi màu đỏ.
• Chọn khí bảo vệ: Khí Argon (Ar) là lựa chọn phổ biến và tiết kiệm nhất. Tùy vào độ tinh khiết, Argon được chia làm 3 loại: siêu sạch (hàn Titan), sạch (hàn nhôm) và phổ thông (hàn inox, thép).

Lưu lượng thường dùng:

Vật liệu	Lưu lượng Argon
Inox mỏng	6 – 8 L/phút
Inox dày	8 – 12 L/phút
Nhôm	10 – 15 L/phút

Cài đặt thông số máy hàn

Đây là bước quan trọng để kiểm soát nhiệt lượng, tránh cháy hoặc hàn không ngấu.

• Dòng hàn (Ampe): Cần được điều chỉnh phù hợp với loại và độ dày vật liệu. Nguyên tắc chung là khoảng 30-40 Ampe cho mỗi 1mm độ dày của thép, nhưng con số này có thể thay đổi. Hãy thử trên phôi thừa trước khi hàn chính thức.
• Cực tính: Với hầu hết các vật liệu như thép, inox, hãy cài đặt chế độ DCEN (Dòng điện một chiều – Điện cực âm), tức là que Tungsten cắm ở cực âm (-), kẹp mass ở cực dương (+).
• Khoảng cách hồ quang: Luôn giữ hồ quang thật ngắn, lý tưởng nhất là trong khoảng 1.5 – 2mm. Hồ quang dài sẽ làm mối hàn bị oxy hóa, nóng lan tỏa và khó kiểm soát.

Kỹ thuật thao tác hàn đạt chuẩn

Đây là phần đòi hỏi sự khéo léo và luyện tập nhiều nhất của người thợ.

• Tư thế và góc độ mỏ hàn: Cầm mỏ hàn chắc chắn, thoải mái. Góc nghiêng của mỏ hàn so với bề mặt vật liệu là khoảng 15 – 20 độ theo hướng di chuyển.
• Tay cấp que hàn phụ: Nếu cần bù que, tay còn lại của bạn sẽ cấp que vào vũng hàn nóng chảy. Động tác cấp que phải đều đặn, liên tục, không ngắt quãng và bù đủ lượng kim loại cần thiết.
• Tốc độ di chuyển: Di chuyển mỏ hàn một cách chậm rãi và đều tay. Tốc độ không đều là nguyên nhân chính gây ra tình trạng mối hàn bị cháy hoặc không đều. Một mẹo nhỏ là hãy cố gắng giữ vũng hàn luôn có kích thước ổn định.
• Điều chỉnh nhiệt: Với các máy hàn có bàn đạp chân, bạn có thể linh hoạt điều chỉnh dòng điện trong khi hàn để kiểm soát vũng hàn tốt hơn.

Mẹo và lưu ý cho mối hàn đẹp, sáng bóng

• Với vật liệu mỏng: Cần di chuyển nhanh để tránh cháy thủng. Nếu hàn các chi tiết không cần bù que (như hàn mép mỏng), hãy thực hiện thật nhanh.
• Chạm vonfram vào vũng hàn: Khi vonfram chạm kim loại nóng chảy sẽ khiến hồ quang không ổn định, mối hàn nhiễm bẩn, đầu kim bị hỏng. Cách xử lý là dừng hàn, mài lại đầu kim sau đó mới hàn tiếp, chứ không nên cố hàn.
• Chống oxy hóa mặt sau: Đối với các chi tiết inox dày hoặc ống kín, bạn nên bơm khí Argon vào phía sau mối hàn (back purge) để tránh hiện tượng cháy đen, oxy hóa từ bên trong.
• Xử lý sau hàn: Để có mối hàn sáng đẹp hoàn hảo, sau khi hàn bạn có thể dùng chổi inox, hóa chất tẩy hoặc máy đánh bóng điện hóa để làm sạch.

Tóm lại, bí quyết để có mối hàn TIG đẹp nằm ở sự chuẩn bị kỹ càng, thông số chính xác và đặc biệt là kỹ năng thao tác đều tay, nhịp nhàng. Hãy bắt đầu bằng việc luyện tập trên những phôi liệu thừa để cảm nhận vũng hàn và sự phối hợp giữa hai tay.

Bạn đang muốn tìm hiểu giữa 2 loại hàn TIG và hàn MIG? Xem chi tiết hơn trong bài viết Hàn TIG và hàn MIG những điều bạn nên biết.