Khí bảo vệ TIG

Khí bảo vệ (Shielding Gas)

Trong hàn TIG, điều quan trọng là tránh hiện tượng oxy hóa không chỉ của điện cực volfram mà còn của vũng hàn, phổ biến nhất là argon, helium hoặc hỗn hợp của cả hai.

Nitơ (N₂) có thể được dùng khi hàn đồng, nhưng quá phản ứng với hầu hết các hợp kim kỹ thuật nên thường không được dùng.

Đối với thép không gỉ austenit, hợp kim nickel và hợp kim đồng–nickel, argon trộn với tối đa 5% hydro có thể được sử dụng để tăng độ xuyên thấu (penetration).

Argon nặng hơn không khí, trong khi helium nhẹ hơn nhiều. Do đó, cần lưu lượng khí helium cao hơn để đảm bảo bảo vệ hiệu quả — trừ khi hàn ở vị trí trần (overhead).

Helium có khả năng khuếch tán khối lượng (mass diffusivity) cao hơn nhiều so với argon → giúp truyền nhiệt tốt hơn, thể hiện qua độ xuyên sâu lớn hơn khi hàn TIG.

Tuy nhiên, năng lượng ion hóa của helium cao hơn argon đáng kể, do đó hồ quang TIG dùng helium sẽ có điện áp hồ quang cao hơn.

Lưu lượng khí (Flow rate)

Dù dùng loại khí nào, điều quan trọng là lưu lượng khí phải đủ để che chắn vũng hàn và vùng kim loại nóng xung quanh.

Cần sử dụng đồng hồ đo lưu lượng, ví dụ loại bi nổi, lắp sau bộ điều áp. Tuy nhiên, cũng nên kiểm tra lưu lượng ngay tại mỏ hàn.

Các dụng cụ kiểm tra lưu lượng khí đơn giản có thể áp sát đầu phun mỏ hàn (quay ngược đầu lên) để đọc trực tiếp lưu lượng khí, kết hợp với đồng hồ gắn ở bình để kiểm tra rò rỉ trong hệ thống ống dẫn khí.

⚠️ Tránh dùng đầu phun có đường kính nhỏ, đặc biệt khi hàn kim loại phản ứng như nhôm, hợp kim nickel.

Mặc dù đầu chụp khí nhỏ giúp dễ quan sát vũng hàn, nhưng không cung cấp đủ lớp che chắn khí cho toàn bộ kim loại khi đang nóng.

Các hợp kim như thép không gỉ, hợp kim nickel chứa Crôm và Titan, dễ bị oxy hóa → gây nên khuyết tật ngậm oxit (oxidise inclusion)

Lưu lượng khí cần thiết phụ thuộc vào:

Cấu hình và vị trí hàn
Dòng điện
Cực tính (polarity)
Thành phần khí

Nếu lưu lượng quá thấp, khí bảo vệ không đủ để đẩy không khí ra khỏi vùng hàn, có thể dẫn đến bọt khí (porosity) và nhiễm bẩn.

Dấu hiệu của lưu lượng khí thấp: mối hàn bị xỉn màu mạnh, hồ quang không ổn định, điện cực bị oxy hóa.

Nếu lưu lượng quá cao, xảy ra rối loạn vùng khí bảo vệ, khiến không khí bị hút ngược vào vùng hàn → gây bọt khí và nhiễm bẩn.

Trường hợp này ít xảy ra, nhưng khi hàn tại vị trí góc, hiện tượng này dễ phát sinh → nên dùng lưu lượng thấp hơn cho các vị trí đó.

Lưu lượng khí bảo vệ tiêu chuẩn thường nằm trong khoảng ~10 đến ~12 lít/phút (l/min).

Khi nghi ngờ về khả năng che chắn khí, nên sử dụng gas lens – thiết bị lắp giữa thân mỏ và đầu phun, giúp tạo dòng khí ổn định (laminar).

Có nhiều loại gas lens: từ đĩa sứ xốp, lưới kim loại mịn, đến đầu phun gốm kéo dài để phù hợp với thiết bị này.

ISO 9606-1 Hướng dẫn

ISO 9606-1 là tiêu chuẩn quốc tế quy định các yêu cầu kiểm tra và chứng nhận năng lực thợ hàn kim loại theo phương pháp hàn hồ quang (arc welding) cho thép . Phạm vi áp dụng Áp dụng cho kiểm tra năng lực thợ hàn sử dụng: Hàn hồ quang tay (SMAW / 111) Hàn hồ quang trong khí bảo vệ (GMAW / 135, 136, 138, GTAW / 141, FCAW, SAW / 121) Hàn hồ quang Plasma (PAW / 15) Các quá trình hàn nóng chảy khác Vật liệu áp dụng: tất cả các loại thép carbon, thép hợp kim, thép không gỉ, thép chịu nhiệt, v.v. Các nội dung chính Loại liên kết kiểm tra: Mối hàn đối đầu (Butt weld) Mối hàn góc (Fillet weld) Vị trí hàn: PA (Flat), PC (Horizontal), PF (Vertical-up), PE (Overhead), v.v. Phạm vi chứng nhận (Range of qualification): Vật liệu (theo nhóm ISO 15608) Quá trình hàn Loại liên kết Vị trí hàn Đường kính/thickness Sản phẩm: Plate hoặc Pipe Tiêu chí kiểm tra: Hình dạng ngoại quan mối hàn (visual inspection) Kiểm tra phá hủy (des...

Giám sát hàn

(Hình ảnh chụp tại nhà máy CNI - Nhơn Trạch) I. NÊN HỌC CSWIP KHÔNG? BẮT ĐẦU TỪ ĐÂU? Khi bắt đầu tìm hiểu về chứng chỉ CSWIP (Certification Scheme for Welding and Inspection Personnel), rất nhiều người đặt câu hỏi: "Tôi có nên học CSWIP không?" Câu trả lời không phụ thuộc vào xu hướng mà nằm ở định hướng nghề nghiệp, kiến thức, kỹ năng và kinh nghiệm thực tế của chính bạn. 1. Đặt câu hỏi đúng để có quyết định đúng Bạn đã từng làm công tác giám sát hàn chưa? Bạn có kinh nghiệm thực tế về thi công, kiểm tra lắp dựng cơ khí? Bạn có dự định theo đuổi nghề giám sát chất lượng lâu dài không? Nếu câu trả lời là "chưa", tốt nhất bạn không nên học CSWIP ngay , vì đây là hướng đi chuyên biệt và cần sự chuẩn bị nghiêm túc. Thay vào đó, bạn nên tập trung tích lũy kinh nghiệm, tìm hiểu thêm về nghề nghiệp, mục tiêu và xác định rõ vai trò bạn muốn gắn bó trong ngành cơ khí và kiểm tra chất lượng. 2. Tránh học theo phong trào Không phải ai có chứng chỉ CSWIP cũng sẽ có công việc ...

AWS D1.1 2015 edition – Tolerance of joint details – Visual inspection

🔧 1. Joint Detail and Fit-Up Tolerances in WPS 🔹 Clause 5.21.4.1 – Fit-Up Tolerance Requirements Fit-up tolerances for groove weld assemblies are critical and must be addressed in the WPS. Refer to: Figure 5.3 a, b, c – Different fit-up types (with/without backing, with/without backgouging) Tolerance parameters include : Root opening (often ±1.6 mm / ±1/16 in.) Root face Groove angle Alignment/mismatch (hi-lo) ⚠️ Out-of-tolerance fit-up (e.g., root opening > 20 mm) is not allowed unless qualified by a PQR — especially for PJP groove welds , where excessive root gap is a nonessential variable turning essential . 📐 2. Essential Variables in WPS (Clause 4 and Table 4.5) ✅ Table 4.5, Line 31 – Groove Type Change in groove type (e.g., single-V → double-V) requires requalification , unless: It’s a CJP groove weld meeting Clause 3.12, 3.13 (prequalified) or Clause 9.10, 9.11 (tubular connections). Then, any groove detail conforming to those figures (e....

11 steps to prepare a hydrotest package

🧪 Hydrostatic Test Package Preparation Guide Inspection Point in ITP – QA/QC Controlled Document 🔧 General Requirements Hydrostatic testing is an essential inspection activity listed in the Inspection and Test Plan (ITP) . Before performing a hydrotest, the following conditions must be fulfilled : The hydrotest procedure has been approved by the client and/or consultant. All welding activities within the test boundary must be completed and inspected by all parties. Non-Destructive Testing (NDT) must be performed according to the project specification, with acceptable results . All relevant documentation must be collected for inclusion in the test package . 📦 11 Steps to Prepare a Hydrotest Package 1. Cover Page Include project name, client, contractor, system name, line class, and test type. A sample form can be customized to suit your project format. 2. Content Sheet Provides a summary index of documents included. Pre-fill standard informatio...

Heat input calculation

Definitions, EN 1011-1 or CEN/TR 1459 Heat input , energy introduced into the weld region during welding per unit length, also see AWS A3.0 Heat input . The energy applied to the workpiece during welding. Heat input rate . The heat input per unit length of weld. The heat input during welding can be viewed as a main influencing factor on the properties of ferritic and ferritic-austenitic stainless steel welds in particular. This influences the time/temperature cycle occurring during welding. EN 1011-1 2009, Section 8.7 Thermal efficiency factor k are in accordance with Table 1 of EN 1011-1 : 2009. ASME IX 2017 What is the difference between arc energy and heat input? Arc energy is the energy supplied by the welding arc to the workpiece before the efficiency of the process is considered. BS EN ISO 15614-1 : 2017 Welding qualification for all positions, see Section 8.4.2 and topic , Welding position requirement in BS EN ISO 15614-1. Heat input determination and...

Nguyễn Duy Biên

Search This Blog