Tùy thuộc vào mục đích sử dụng khác nhau mà người ta có những ứng dụng phương pháp hàn phù hợp để phục vụ cho công việc của mình. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về hàn TIG và hàn MIG.

Table of Contents

I. Hàn MIG

Máy hàn MIG là loại máy hàn hồ quang kim loại ở trong môi trường khí bảo vệ, điện cực cũng chính là dây hàn nóng chảy, nó được cấp tự động vào vật hàn, môi trường cùng là khí trơ Argon hoặc Heli. Hàn Mig hay còn được gọi là hàn dây, hàn CO2.

Phương pháp hàn MIG dùng để hàn một số loại thép hợp kim cao như: Al, Ni, Cu.

Tiếng Anh gọi phương pháp này gọi là GMAW (Gas Metal welding).

Khí bảo vệ có thể là khí trơ (Ar, He hoặc hỗn hợp Ar + He ) không tác dụng với kim loại lỏng trong khi hàn hoặc các loại khí hoạt tính (C02; C02 + 02; C02 +Ar, …). Có tác dụng chiếm chỗ đẩy không khí ra khỏi vùng hàn hạn chế tác dụng xấu của nó.

Khi điện cực hàn hay dây hàn được cấp tự động vào vùng hồ quang thông qua cơ cấu cấp dây, còn sự dịch chuyển hồ quang dọc theo mối hàn được thao tác bằng tay thì gọi là hồ quang bán tự động trong môi trường khí bảo vệ. Nếu tất cả chuyển động cơ bản được cơ khí hoá thì được gọi là hồ quang tự động trong môi trường khí bảo vệ.

Vật liệu hàn MIG

1. Dây hàn

Khi hàn trong môi trường khí bảo vệ, sự hợp kim hoá kim loại mối hàn cũng như các tính chất yêu cầu của mối hàn được thực hiện chủ yếu thông qua dây hàn. Do vậy, những đặc tính của quá trình công nghệ hàn phụ thuộc rất nhiều vào tình trạng và chất lượng dây hàn.

Cần chú ý đến phương pháp bảo quản, cất giữ và biện pháp làm sạch dây hàn nếu dây bị rỉ hoặc bẩn. Một trong những cách để giải quyết là sử dụng dây có bọc lớp mạ đồng. Dây mạ đồng sẽ nâng cao chất lượng bề mặt và khả năng chống rỉ, đồng thời nâng cao tính ổn định của quá trình hàn.

Theo hệ thống tiêu chuẩn AWS, kí hiệu dây dùng hàn thép các bon như sau: ER70S-X ( ER: Kí hiệu điện cực hàn hoặc que hàn phụ ,70: Độ bền kéo nhỏ nhất (ksi), S-: Dây hàn đặc, X: Thành phần hoá học và khí bảo vệ )

2. Khí bảo vệ

Khí Ar tinh khiết (~100%) thường dùng để hàn các loại vật liệu thép. Khí He tinh khiết (~100%) thường được dùng để hàn các liên kết có kích thước lớn, các loại vật liệu có tính giãn nhiệt nở cao như Al, Mg, Cu, …..Khi dùng khí He tinh khiết bề rộng mối hàn sẽ lớn so với dùng loại khí khác, vì vậy có thể dùng hỗn hợp Ar +(50 ÷80%)He. Do khí He có trọng lượng riêng nhỏ hơn khí Ar mà lưu lượng kí Ar dùng cần thấp hơn so với khí He.

Khi hàn các hợp kim chứa Fe có thể bổ sung thêm O2 hoặc CO2 vào Ar để khắc phục các khuyết tật như lõm khuyết, bắn toé và hình dạng mối hàn không đồng đều.

CO2 được dùng rộng rãi để hàn thép các bon trung bình, do giá thành thấp, mối hàn ổn định, cơ tính của liên kết hàn đạt yêu cầu, tốc độ hàn cao và độ ngấu sâu. Nhược điểm của hàn trong khí bảo vệ CO2 là gây bắn toé kim loại lỏng.

3. Thiết bị dụng cụ hàn MIG

Hệ thống thiết bị cần thiết dùng cho hàn hồ quang nóng chảy trong môi tường khí bảo vệ bao gồm:

Nguồn điện hàn.
Cơ cấu cấp dây hàn tự động.
Mỏ hàn hay súng hàn.
Hệ thống ống dẫn khí.
Dây hàn (điện cực hàn).
Dây cáp điện.
Chai chứa khí bảo vệ.
Đồng hồ đo áp suất, đồng hồ đo lưu lượng khí và van khí.

Nguồn điện hàn thông thường là nguồn điện một chiều DC. Nguồn điện xoay chiều AC không thích hợp do hồ quang bị tắt ở từng nửa chu kỳ và sự chỉnh lưu chu kỳ phân cực nguội làm cho hồ quang không ổn định.

Đặc tính ngoài của nguồn điện hàn thông thường là đặc tính cứng(điện áp không đổi). Điều này được dùng với tốc độ cấp dây hàn không đổi, cho phép điều chỉnh tự động chiều dài hồ quang.

Ưu điểm của hàn MIG

Hàn MIG sử dụng khí CO2, dễ sản xuất nên giá thành khá thấp.
Năng suất hàn cao gấp hơn 2,5 lần so với hàn hồ quang tay.
Hàn MIG có thể tiến hành ở mọi vị trí không gian khác nhau và ở tất cả các vị trí hàn
Chất lượng hàn cao, Hệ số hoạt động cao.
Do tốc độ hàn cao nên sản phẩm hàn ít bị cong vênh , nguồn nhiệt tập trung, hiệu suất sử dụng nhiệt lớn.
So với hàn hồ quang tay, điều kiện lao động của hàn MIG tốt hơn, quá trình hàn không phát sinh khí độc.
Ít khi phải làm sạch.
Có thể sử dụng để hàn nhiều kim loại khác nhau: thép Carbon, nhôm, Inox,,..

Nhược điểm của hàn MIG

Thiết bị hàn MIG đắt tiền hơn hàn que.
Tính linh hoạt kém, ít có thể di chuyển nhiều.
Bức xạ nhiệt khá cao
Khí bảo vệ có thể bị thổi lệch vì gió, khó sử dụng trên các công trường

Ứng dụng của hàn MIG

Hàn MIG được sử dụng nhiều trong hàn tự động, bán tự động, hàn các vật liệu dày. Có thể dùng để hàn ống, hàn các khung xe máy ô tô,các kết cấu..
Chiều dày vật hàn từ 0,4 – 4,8mm thì chỉ cần hàn một lớp mà không phải vát mép, từ 1,6 – 10mm thì hàn một lớp có vát mép, còn từ 3,2 – 25mm thì hàn nhiều lớp.
Hàn MIG có thể hàn các loại thép kết cấu thông thường, thép không gỉ, thép chịu nhiệt, các hợp kim đặc biệt, hợp kim nhôm, magiê, đồng,..
Thích hợp hàn trong các nhà máy sản xuất ,các xưởng sản xuất hơn là các công trình ngoài trời do tính cơ động không cao.

>>> Các bạn có thể tham khảo một số dòng máy hàn MIG đang được ưa chuộng tại đây.

hàn-mig-1 — Hàn MIG được sử dụng nhiều trong hàn tự động, bán tự động, hàn các vật liệu dày

II. Hàn TIG

Hàn TIG hay hàn hồ quang điện cực không nóng chảy trong môi trường khí trơ (Gas tungsten arc welding -GTAW) là quá trình hàn nóng chảy, trong đó nguồn nhiệt điện cung cấp bởi hồ quang được tạo thành giữa điện cực không nóng chảy và vũng hàn (Hình vẽ).

Vùng hồ quang được bảo vệ bằng môi trường khí trơ (Ar, He hoặc Ar + He) để ngăn cản những tác động có hại của oxi và nitơ trong không khí. Điện cực không nóng chảy thường dùng là volfram.

Tiếng Anh gọi là hàn TIG (Tungsten Inert Gas)

Hồ quang trong hàn TIG có nhiệt độ rất cao có thể đạt tới hơn 6100 độ C. Kim loại mối hàn có thể tạo thành chỉ từ kim loại cơ bản khi hàn những chi tiết mỏng với liên kết gấp mép, hoặc được bổ sung từ que hàn phụ. Toàn bộ vũng hàn được bao bọc bởi khí trơ thổi ra từ chụp khí.

1. Vật liệu hàn TIG

Khí bảo vệ trong kỹ thuật hàn Tig

Trong hàn Tig, bất kỳ loại khí trơ nào cũng có thể dùng làm khí bảo vệ nhưng Heli và Argon được sử dụng nhiều hơn cả vì trên thị trường giá thành của nó khá rẻ và trữ lượng khai thác dồi dào.

Về tính chất vật lý, Argon là khí trơ không màu, không mùi, không vị và không độc. Về tính chất hóa học, ở mọi nhiệt độ và áp suất, Argon không hợp thành hợp chất hóa học với bất cứ vật chất nào khác. Argon được khai thác bằng phương pháp hóa lỏng không khí sau đó tinh chế với mức tinh khiết 99.9%, có tỉ trọng 1.33 so với không khí. Trong ứng dụng thực tế, Argon được chứa, bảo quản trong các bình áp suất cao, hoặc tồn tại dạng khí ở nhiệt độ âm 184 độ C trong các bồn chứa lớn.
Về tính chất vật lý, Heli là loại khí không màu, không mùi, không vị. Tỉ trọng của heli so với không khí là 0.13. Trong thiên nhiên, heli được khai thác dạng hóa lỏng ở nhiệt độ rất thấp khoảng âm 272 độ và thường được bảo quản trong các bình áp suất cao.

Cách lựa chọn khí bảo vệ

Việc lựa chọn khí bảo vệ không bị khống chế theo một nguyên tắc cụ thể nhất định. Đối với đa số các công việc hàn thì Argon và Heli đều có thể áp dụng được. Tuy nhiên, khi hàn các vật hàn cực mỏng thì phải dùng khí Argon. So với khí Heli thì Argon cung cấp dòng hồ quang êm hơn. Thêm vào, trên quang điểm lợi ích kinh tế đến chất lượng mối hàn thì Argon vẫn được đánh giá cao hơn do chi phí thấp và yêu cầu cung cấp lưu lượng khí trong suốt quá trình hàn thấp hơn so với Heli.

2. Về điện cực Tungsten (kim hàn)

Kim hàn (Vonfram) được sử dụng làm điện cực do khả năng chịu nhiệt cao, nhiệt độ nóng chảy cao lên đến 3410 độ C và khả năng phát xạ điện tử tương đối tốt để làm ion hóa hồ quang.

Các loại điện cực dùng phổ biến trong hàn Tig:

Điện cực pure nguyên chất (có đuôi được sơn màu xanh lá) có chứa 99.5% tungsten nguyên chất, giá thành rẻ, tuy nhiên lại cho dòng hàn thấp, khả năng chống nhiễm bẩn kém. Điện cực này sử dụng khi hàn với dòng xoay chiều AC, dùng cho hàn nhôm hoặc các hợp kim nhẹ.

Điệc cực Thorium (chứa 1-2% Thorium, kí hiệu đuôi đươc sơn màu đỏ). Điện cực này có khả năng bức xạ electron cao nên cho dòng hàn cao hơn và độ bề cũng được nâng cao khá nhiều. Điện cực này dễ mồi và hồ quang cháy ổn định khi sử dụng, khả năng chóng nhiễm bẩn tốt. Khi hàn thép hoặc inox dùng với dòng một chiều DC.

Ưu điểm của hàn TIG

Hàn được các kim loại và hợp kim có chất lượng cao.
Có thể hàn được kim loại mỏng hoặc dày do thông số hàn có phạm vi điều chỉnh rộng
Kiểm soát được hình dạng vũng hàn dễ dàng.
Mối hàn sạch đẹp, không lẫn xỉ và bị văng tóe.
Có thể sử dụng hoặc không sử dụng que đắp để tạo nên mối hàn.

Những mẫu máy hàn TIG cho hiệu quả công việc tốt nhất hiện nay được bán tại đây.

Nhược điểm của hàn TIG

Đòi hỏi thợ hàn có tay nghề cao hơn
Năng suất thấp
Giá thành tương đối cao do năng suất thấp, thiết bị và nguyên liệu lại đắt tiền.

Ứng dụng của hàn TIG

Hàn TIG đặc biệt áp dụng trong chi tiết hàn khó,yêu cầu mối hàn cao như là các góc nhỏ khó hàn trong các chi tiết máy,vỏ máy photo,máy lạnh,máy điều hòa,các loại máy trong bệnh viện như máy XQuang,máy chiếu..Ứng dụng nhiều trong công nghệ hàn tàu,hàn ống tàu,hàn ống dẫn ga,dẫn dầu….
Thường được sử dụng trong quá trình phục chế sửa chữa các chi tiết bị hỏng,đặc biệt là các chi tiết làm bằng nhôm và magie .
Hàn TIG được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: hàng không vũ trụ, sản xuất xe,..đặc biệt rất thích hợp trong hàn thép hợp kim cao kim loại màu và hợp kim của chúng.
Sử dụng hàn các tấm mỏng,ống thành mỏng trong ngành công nghiệp xe đạp.

>>> Các bạn có thể tham khảo thêm một số dòng máy hàn TIG đang được ưa chuộng tại đây.

moi-han-tig-3 — Hàn TIG làm nên một bức tranh tuyệt đẹp.

III. Khi nào thì dùng hàn MIG và hàn TIG?

Với các vật liệu mỏng cỡ 0.6mm – 0.8mm như các loại vỏ máy: vỏ máy in,vỏ máy X-quang, máy chụp chiếu hay các loại máy có kết cấu mỏng và tinh vi thì bắt buộc phải dùng hàn tig để tránh biến dạng và hỏng vật liệu. Ngoài ra với các chi tiết khó hàn như các góc nhỏ khuất mà yêu cầu hàn trong thì không thể đưa mỏ hàn mig vào được,trường hợp này bắt buộc phải hàn TIG.
Với các loại vật liệu dày có thể chọn hàn tig hay hàn mig đều được.Thường thì với các vật liệu này đa phần đều áp dụng phương pháp hàn mig..

moi-han — Tùy vào chất liệu để chọn hàn TIG và hàn MIG thích hợp cho chất lượng mối hàn tốt nhất.

IV. Yêu cầu an toàn khi hàn TIG và MIG

Mối nguy hiểm của hàn không chỉ đối với những người công nhân hàn mà còn cả đối với những người xung quanh. Những rủi ro phát sinh có thể là hỏng mắt, bị tổn thương da, bỏng hoặc hít phải khí độc.

Trang bị đầy đủ thiết bị bảo vệ

Công nhân hàn và thợ phụ phải đeo kính hoặc mặt nạ bảo vệ mắt và mặt khỏi các tia cực tím hoặc tia hồng ngoại sinh ra từ hồ quang hàn.
Phải đeo kính ngay cả khi vận chuyển xỉ hàn để bảo vệ mắt và mặt khỏi các vảy hay xỉ hàn bay trong khỏng khí.
Công nhân hàn cần đeo găng tay đủ dài để bảo vệ tay khỏi ảnh hưởng của sức nóng, tia lửa điện, kim loại nóng chảy và bức xạ. Da là vật liệu cách ly tốt để làm găng tay.
Công nhân nên đi giày cao cổ để chống những tia lửa rơi vào trong giày dép.
Khu vực làm việc cần được ngăn lại bằng những loại vật liệu trong, mờ và chắc chắn để công nhân bên ngoài không nhìn thấy ngọn lửa hồ quang.
Vật hàn nên đặt trên nền đất chắc chắn, và tất cả thiết bị cũng cần được nối đất và cách điện cẩn thận.
Cần hết sức thận trọng tránh những tia lửa phát ra khi bắt đầu hàn. Những hạt lửa này có thể làm vật phát cháy ở cách xa 20m.

Những điểm cần nhớ

Khoá tất cả các van lại sau khi hoàn thành công việc.

Hàn trong môi trường kín, sử dụng một số loại que hàn đặc biệt hoặc khi hàn một số loại kim loại có sơn phủ có thể làm cho công nhân hàn hít phải những khí độc và khói thải. Nếu điều kiện thông gió không tốt thì người công nhân hàn phải được trang bị mặt nạ và được cung cấp dưỡng khí.

Nhất thiết phải có hệ thống thông gió để xua khí thải khi hàn những vật liệu kim loại có phủ bề mặt bằng những hợp chất có chì, kẽm, thuỷ ngân, cadmi là những chất có thể tạo ra những loại khói rất độc và nguy hiểm.

Phải làm sạch bề mặt những vật liệu có phủ bề mặt bằng sơn và chất dẻo để phòng trừ khói độc sinh ra khi hàn những bề mặt này.

V. Lời kết

Chắc hẳn qua bài viết này các bạn đã hiểu rõ hơn một chút về hàn TIG và hàn MIG, nắm được các khái niệm cơ bản cũng như phương thức của hai loại hàn TIG và hàn MIG. Công việc hàn yêu cầu người thợ có tính kiên trì, học hỏi và rèn luyện tay nghề liên tục mới có thể cho ra những vật liệu như mong muốn.

Nếu có đam mê thì không có gì là khó, việc gì cũng có thể làm được. Các bạn nên dùng những đồ bảo hộ lao động thích hợp và tuân thủ an toàn lao động để bảo tốt nhất sức khỏe và mang lại hiểu quả cao trong công việc.

Hàn TIG và hàn MIG những điều bạn nên biết