Bốc toán khối lượng mối hàn ống như thế nào

Titan là một kim loại có hoạt tính cao, đó là lý do tại sao trước đây người ta chỉ hàn nó trong các khoang kín. Tuy nhiên, titan không khó hàn như mọi người vẫn nghĩ. Với các biện pháp che chắn và phòng tránh phù hợp, bạn có thể dễ dàng làm công việc này. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết làm thế nào để hàn titan đúng cách.

Nội dung bài viết

1. Titan và số đặc tính đóng vai trò quan trọng trong quá trình hàn

• Nó có tỉ trọng thấp hơn hầu hết các kim loại khác
• Titan là kim loại không có tính đàn hồi
• Titan có nhiệt độ nóng chảy cao hơn so với hầu hết các kim loại khác được sử dụng trong quá trình hàn
• Kim loại này dễ xảy ra phản ứng và nhiễm bẩn
• Dễ uốn dẻo

2. Những việc cần chuẩn bị trước khi hàn titan

Một mối hàn titan thích hợp sẽ giống như thủy ngân đông lạnh – nó sẽ sáng bóng và phản chiếu. Để đảm bảo rằng bạn tạo ra một mối hàn chất lượng tốt, trước tiên bạn nên làm theo một số bước để chuẩn bị bề mặt mối hàn cho quy trình.

2.1. Làm sạch bề mặt

Chúng tôi khuyên bạn nên chuẩn bị bề mặt thật sạch trước khi hàn. Tuy nhiên, với titan, bạn cần phải đặc biệt cẩn thận. Bề mặt hàn của bạn càng sạch, mối nối sẽ càng chắc bền. Dầu, bụi, cáu bẩn, rỉ sét, chất lỏng cắt và sơn có thể dẫn đến mối nối giòn, được coi là mối hàn hỏng.

Để đảm bảo mối hàn bền và chắc, hãy làm theo ba điều sau:

• Làm sạch bề mặt hàn
• Làm sạch không gian làm việc cảu bạn
• Làm sạch que hàn

Ngay khi một trong những bề mặt này không được làm sạch, bạn có thể sẽ làm bẩn phôi của mình. Để loại bỏ tất cả các hạt, bụi bẩn không mong muốn khỏi bề mặt, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng chất tẩy rửa hóa học được thiết kế đặc biệt cho titan.

Đối với bề mặt làm việc, hãy sử dụng chất tẩy rửa bằng hơi nước và dung dịch natri hydroxit loãng để lau sạch tất cả các chất bẩn. Sau đó, sử dụng máy thổi khí nóng để loại bỏ tất cả hơi ẩm trong không gian làm việc.

Lưu ý không sử dụng máy thổi khí nóng trên bất kỳ dung môi hóa chất dễ cháy nào. Bạn cần đảm bảo rằng hóa chất tẩy rửa mà bạn sử dụng để làm sạch phôi không dễ cháy. Hãy chắc chắn rằng bạn đã vệ sinh tất cả các thiết bị và lau khô trước khi sử dụng.

2.2. Chọn khí bảo vệ phù hợp

Vì titan dễ phản ứng với không khí trong nhiệt độ cao, dầu, bụi bẩn, độ ẩm và các kim loại khác để tạo thành các hợp chất giòn, nên việc sử dụng khí bảo vệ phù hợp là điều cần thiết khi bạn muốn đảm bảo rằng bạn có một mối hàn chắc chắn. Thông thường, hầu hết các thợ hàn sử dụng 99,999% Argon nguyên chất cho quá trình này. Chỉ Argon và Helium thực sự tinh khiết mới có khả năng bảo vệ tối ưu khỏi môi trường xung quanh.

2.3. Chọn dây hàn phù hợp

Khi chọn kim loại phụ để hàn titan và các hợp kim của nó, chúng tôi khuyên bạn nên chọn một dây hàn chủ yếu có các đặc tính giống như vật liệu cơ bản. Bạn cũng có thể chọn dây được phân loại theo cấp độ bền thấp hơn kim loại cơ bản một cấp. Trong một số tình huống, thợ hàn thậm chí có thể sử dụng dây hàn phụ khác hoàn toàn.

3. Quy trình hàn titan

Ngoài hai phương pháp hàn TIG và hàn plasma mà tôi đã đề cập trong bài viết, bạn cũng có thể tìm hiểu về hai phương pháp hàn khác cho titan là hàn laser và hàn chùm điện tử. Đây là những phương pháp hàn hiện đại và tiên tiến, có thể hàn titan ở nhiệt độ cao và độ sâu hàn lớn, với độ chính xác và độ bền cao. Tuy nhiên, những phương pháp này cũng đòi hỏi thiết bị và kỹ thuật cao, cũng như khí trơ hoặc chân không để bảo vệ mối hàn khỏi không khí.

Khi hàn titan và hợp kim titan, bạn có thể sử dụng những quy trình hàn nào sau đây:

• (EBW) Hàn chùm tia điện tử
• (GTAW) Hàn hồ quang vonfram khí hoặc (TIG) hàn khí trơ vonfram
• (RW) Hàn điện trở
• (LBW) Hàn tia laze
• (PAW) Hàn hồ quang plasma
• (GMAW) Hàn hồ quang kim loại khí hoặc (MIG) Khí trơ kim loại
• (FRW) Hàn ma sát

4. Cách hàn titan dễ dàng

Titan là một kim loại có nhiều ưu điểm như nhẹ, bền, chịu nhiệt và chống ăn mòn tốt. Tuy nhiên, hàn titan không phải là một công việc đơn giản. Titan có khả năng hấp thụ khí nitơ và oxy khi được gia nhiệt ở nhiệt độ cao, gây ra hiện tượng xỉ hóa và giảm độ bền của mối hàn. Do đó, để hàn titan dễ dàng và hiệu quả, bạn cần lưu ý những điều sau:

• Chọn phương pháp hàn phù hợp: Có nhiều phương pháp hàn khác nhau có thể áp dụng cho titan, nhưng phổ biến nhất là hàn TIG (hàn điện cực volfram không tiêu hao) và hàn plasma (hàn bằng tia plasma). Cả hai phương pháp này đều sử dụng khí trơ (argon hoặc helium) để bảo vệ mối hàn khỏi không khí. Hàn TIG cho phép kiểm soát chính xác lượng nhiệt và tốc độ hàn, trong khi hàn plasma cho phép hàn ở nhiệt độ cao hơn và độ sâu hàn lớn hơn.
• Chuẩn bị bề mặt kim loại: Trước khi hàn, bạn cần làm sạch bề mặt kim loại bằng cách loại bỏ các chất bẩn, dầu mỡ, sơn hoặc các lớp phủ khác. Bạn cũng cần loại bỏ các lớp oxit trên bề mặt kim loại bằng cách dùng dung dịch axit hoặc cát mài. Sau đó, bạn cần rửa sạch kim loại bằng nước và lau khô bằng khăn không xơ.
• Thiết lập máy hàn: Bạn cần chọn điện cực volfram có đường kính phù hợp với độ dày của kim loại và mài nhọn đầu điện cực. Bạn cũng cần chọn dây hàn có thành phần và đường kính tương thích với kim loại cần hàn. Bạn cần thiết lập các thông số máy hàn như dòng điện, điện áp, lưu lượng khí trơ và thời gian xung theo các chỉ dẫn của nhà sản xuất hoặc kinh nghiệm thực tế.
• Thực hiện quá trình hàn: Bạn cần giữ khoảng cách giữa điện cực và kim loại khoảng 2-4 mm và di chuyển điện cực theo đường thẳng hoặc xoắn ốc. Bạn cần duy trì góc giữa điện cực và kim loại khoảng 60-90 độ và góc giữa dây hàn và kim loại khoảng 15-30 độ. Bạn cần thêm dây hàn vào mối hàn một cách liên tục và đồng đều. Bạn cần bảo vệ mối hàn bằng khí trơ trong suốt quá trình hàn và sau khi kết thúc quá trình hàn.

5. Những lưu ý khi hàn titan bằng phương pháp laser

Khi hàn titan bằng phương pháp laser, bạn cần lưu ý những điều sau:

• Chọn loại laser phù hợp với độ dày và loại vật liệu cần hàn. Có hai loại laser chính là laser liên tục và laser xung. Laser liên tục có thể hàn sâu và nhanh, nhưng cũng tạo ra nhiều nhiệt và biến dạng. Laser xung có thể hàn chính xác và ít biến dạng, nhưng cũng ít sâu và chậm hơn.
• Bảo vệ mối hàn khỏi không khí bằng khí trơ hoặc chân không. Titan rất dễ bị oxy hóa khi nóng chảy, gây ra xỉ hóa và giảm độ bền của mối hàn. Bạn cần sử dụng khí trơ (argon hoặc helium) để bao quanh mối hàn hoặc hàn trong một buồng chân không để ngăn không khí xâm nhập.
• Làm sạch bề mặt vật liệu trước khi hàn. Bạn cần loại bỏ các chất bẩn, dầu mỡ, sơn hoặc các lớp phủ khác trên bề mặt vật liệu bằng dung môi hoặc cát mài. Bạn cũng cần loại bỏ các lớp oxit trên bề mặt vật liệu bằng dung dịch axit hoặc phương pháp cơ học. Sau đó, bạn cần rửa sạch vật liệu bằng nước và lau khô bằng khăn không xơ.
• Thiết lập các thông số hàn phù hợp. Bạn cần chọn các thông số như công suất laser, tốc độ hàn, khoảng cách giữa laser và vật liệu, góc giữa laser và vật liệu, lưu lượng khí trơ và thời gian xung theo các chỉ dẫn của nhà sản xuất hoặc kinh nghiệm thực tế. Bạn cần điều chỉnh các thông số này theo độ dày và loại vật liệu để đạt được độ sâu, chiều rộng và độ liền mạch mong muốn của mối hàn.

6. Những sự cố có thể xảy ra trong quá trình hàn titan và cách khắc phục

Hàn titan là một quá trình nối các thành phần bằng kim loại titan hoặc hợp kim titan. Titan là một kim loại có đặc tính nhẹ, bền, chịu nhiệt và chống ăn mòn tốt. Tuy nhiên, hàn titan cũng gặp phải nhiều sự cố. Và thách thức do đặc tính của chính kim loại này. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu những sự cố có thể xảy ra trong quá trình hàn titan và cách khắc phục chúng.

6.1. Sự cố 1: Oxy hóa và xỉ hóa

Titan rất dễ bị oxy hóa khi nóng chảy, gây ra xỉ hóa và giảm độ bền của mối hàn. Xỉ hóa có thể nhận biết bằng màu xanh lá cây, tím hoặc trắng trên bề mặt mối hàn. Xỉ hóa cũng làm giảm khả năng chống ăn mòn của titan.

Cách khắc phục:

• Bảo vệ mối hàn khỏi không khí bằng khí trơ hoặc chân không. Khí trơ phổ biến nhất là argon hoặc helium. Khí trơ cần được bao quanh mối hàn trong suốt quá trình hàn và thời gian nguội. Chân không cần được duy trì trong buồng hàn để ngăn không khí xâm nhập.
• Làm sạch bề mặt vật liệu trước khi hàn. Loại bỏ các chất bẩn, dầu mỡ, sơn hoặc các lớp phủ khác trên bề mặt vật liệu bằng dung môi hoặc cát mài. Loại bỏ các lớp oxit trên bề mặt vật liệu bằng dung dịch axit hoặc phương pháp cơ học. Rửa sạch vật liệu bằng nước và lau khô bằng khăn không xơ.

6.2. Sự cố 2: Khe hở và lỗ rỗng

Khe hở và lỗ rỗng là những lỗ trống trong mối hàn do không đủ vật liệu nóng chảy để lấp đầy khe hở giữa các thành phần. Khe hở và lỗ rỗng làm giảm độ liền mạch và độ bền của mối hàn. Khe hở và lỗ rỗng có thể do nhiều nguyên nhân gây ra, chẳng hạn như:

• Khe hở giữa các thành phần quá lớn hoặc quá nhỏ
• Công suất laser quá cao hoặc quá thấp
• Tốc độ hàn quá nhanh hoặc quá chậm
• Góc giữa laser và vật liệu không phù hợp
• Không có vật liệu gốc hoặc vật liệu thêm

Cách khắc phục:

• Điều chỉnh khe hở giữa các thành phần cho phù hợp. Khe hở quá lớn sẽ làm cho vật liệu nóng chảy không đủ để lấp đầy, khe hở quá nhỏ. Sẽ làm cho vật liệu nóng chảy bị dồn lại và tạo ra lỗ rỗng. Khe hở lý tưởng cho hàn titan là từ 0.1 đến 0.3 mm.
• Điều chỉnh công suất laser cho phù hợp. Công suất laser quá cao sẽ làm cho vật liệu bốc hơi quá nhiều và tạo ra lỗ rỗng. Công suất laser quá thấp sẽ làm cho vật liệu không nóng chảy đủ và tạo ra khe hở. Công suất laser phải đủ để tạo ra một bể nóng chảy ổn định và liền mạch.
• Điều chỉnh tốc độ hàn cho phù hợp. Tốc độ hàn quá nhanh sẽ làm cho vật liệu nóng chảy không kịp lan rộng và tạo ra khe hở. Tốc độ hàn quá chậm sẽ làm cho vật liệu nóng chảy bị thừa và tạo ra lỗ rỗng. Tốc độ hàn phải phù hợp với công suất laser. Và khe hở để tạo ra một mối hàn đồng nhất.
• Điều chỉnh góc giữa laser và vật liệu cho phù hợp. Góc giữa laser và vật liệu ảnh hưởng đến độ sâu và chiều rộng của mối hàn. Góc quá nhỏ sẽ làm cho mối hàn bề mặt và không xuyên sâu. Góc quá lớn sẽ làm cho mối hàn xuyên sâu và không rộng. Góc lý tưởng cho hàn titan là từ 60 đến 90 độ.
• Sử dụng vật liệu gốc hoặc vật liệu thêm khi cần thiết. Vật liệu gốc hoặc vật liệu thêm có thể cung cấp thêm vật liệu nóng chảy để lấp đầy khe hở hoặc lỗ rỗng. Vật liệu gốc hoặc vật liệu thêm phải có cùng thành phần hoặc tương thích với vật liệu cần hàn. Vật liệu gốc hoặc vật liệu thêm có thể được cung cấp bằng cách sử dụng một nguồn laser khác hoặc một thiết bị cấp phôi.

7. Chi phí cho các thiết bị dùng để hàn titan

Hàn titan là một quá trình nối các thành phần bằng kim loại titan hoặc hợp kim titan. Titan là một kim loại có đặc tính nhẹ, bền, chịu nhiệt và chống ăn mòn tốt. Tuy nhiên, hàn titan cũng đòi hỏi nhiều thiết bị. Và kỹ thuật đặc biệt để đảm bảo chất lượng và an toàn của mối hàn. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu chi phí của các thiết bị dùng để hàn titan.

Các thiết bị dùng để hàn titan gồm có:

• Máy hàn: Là thiết bị cung cấp nguồn điện và điều khiển các thông số hàn như công suất, dòng điện, thời gian, v.v. Có nhiều loại máy hàn khác nhau tùy thuộc vào phương pháp hàn. Được sử dụng, chẳng hạn như máy hàn điện cực không nóng chảy trong khí trơ (TIG). Máy hàn điện cực nóng chảy trong khí trơ (MIG), máy hàn plasma, máy hàn laser, v.v. Chi phí của máy hàn. Dao động từ vài triệu đến hàng trăm triệu đồng tùy thuộc vào. Loại máy, công suất, thương hiệu và chất lượng.
• Điện cực: Là vật liệu dẫn điện được sử dụng để tạo ra hồ quang. Hoặc tia laser để làm nóng chảy vật liệu cần hàn. Điện cực có thể là không nóng chảy hoặc nóng chảy. Điện cực không nóng chảy thường làm bằng volfram hoặc cacbua volfram. Điện cực nóng chảy thường làm bằng titan hoặc hợp kim titan có cùng thành phần. Hoặc tương thích với vật liệu cần hàn. Chi phí của điện cực phụ thuộc vào loại điện cực, kích thước, số lượng và chất lượng.
• Khí trơ: Là khí không phản ứng được sử dụng để bảo vệ mối hàn khỏi oxy hóa và xỉ hóa. Khí trơ phổ biến là argon hoặc helium. Khí trơ cần được bao quanh mối hàn trong suốt quá trình hàn và thời gian nguội. Chi phí của khí trơ phụ thuộc vào loại khí, lưu lượng, áp suất và chất lượng.
• Thiết bị bảo vệ: Là các thiết bị nhằm đảm bảo an toàn cho người thợ hàn và môi trường xung quanh. Thiết bị bảo vệ gồm có kính che mắt, mũ bảo hiểm, găng tay, áo choàng. Giày dép, khẩu trang, rèm che, quạt thông gió, v.v. Chi phí của thiết bị bảo vệ phụ thuộc vào loại thiết bị, số lượng và chất lượng.

Tổng kết lại, chi phí của các thiết bị dùng để hàn titan là khá cao. Và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như phương pháp hàn, loại máy hàn, điện cực, khí trơ và thiết bị bảo vệ. Để tiết kiệm chi phí, người thợ hàn cần lựa chọn các thiết bị. Phù hợp với nhu cầu và yêu cầu của mỗi công việc hàn. Ngoài ra, người thợ hàn cũng cần bảo trì và bảo dưỡng các thiết bị định kỳ để kéo dài tuổi thọ và hiệu suất của chúng. Hàn titan là một quá trình đòi hỏi nhiều kỹ năng và kinh nghiệm, do đó người thợ hàn cần được đào tạo và cập nhật liên tục các kiến thức và kỹ thuật mới nhất về hàn titan.

8. Kết luận

Sau khi hoàn thành, bạn sẽ biết mối hàn đó có dùng được hay không nhờ màu sắc của nó. Màu được chấp nhận là màu bạc đến rơm đến nâu. Còn với màu xanh lam, xanh lá cây, màu xám và màu trắng – những mối hàn này là không thể chấp nhận được. Khi thấy mối hàn không đạt yêu cầu, cần kiểm tra từng bước của quy trình hàn để xác định nguyên do. Rồi tìm cách khắc phục chúng.

DTP chuyên nhận gia công các mặt hàng bằng titan như: Gá titan, gá đĩa titan anode, trao đổi nhiệt dạng ống titan, ruột gà titan, mặt bích titan, khớp nối titan, điện cực titan,… và nhiều sản phẩm khác. Qúy khách có thể mua sản phẩm có sẵn hoặc đặt làm theo yêu cầu bản vẽ và theo mẫu.