Hàn và cắt kim loại bằng khí Oxy là phương pháp công nghệ quan trọng, được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Bài viết này sẽ đi sâu vào khái niệm, đặc điểm, phân loại và các phương pháp hàn và cắt kim loại bằng khí Oxy.
 

1. Khái niệm, đặc điểm và phân loại hàn

• Khái niệm hàn:
  • Hàn là phương pháp công nghệ nối các chi tiết máy bằng kim loại hoặc phi kim loại với nhau bằng cách nung nóng chỗ nối đến trạng thái hàn (chảy hoặc dẻo).
  • Sau đó kim loại hóa rắn hoặc thông qua có lực ép, chỗ nối tạo thành mối liên kết bền vững gọi là mối hàn.
• Đặc điểm:
  • Tiết kiệm kim loại nhiều (10-25% so với tán rivê, ghép bulông, 50% so với đúc).
  • Nối được kim loại có tính chất khác nhau (kim loại đen với kim loại đen, kim loại với phi kim loại).
  • Tạo được chi tiết máy, kết cấu phức tạp.
  • Độ bền mối hàn cao, mối hàn kín.
  • Nhược điểm: ứng suất dư, biến dạng (cong, vênh).
• Phân loại hàn:
  • Hàn nóng chảy: nung nóng chỗ hàn và que hàn bổ sung đến trạng thái nóng chảy.
  • Hàn áp lực: nung nóng chỗ nối đến trạng thái dẻo và dùng ngoại lực ép.
• Các phương pháp hàn (hình 65):
  • Hàn nóng chảy: hàn khí, hàn hồ quang tay, hàn tự động và bán tự động dưới lớp thuốc, hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ, hàn điện xỉ, hàn plasma.
  • Hàn áp lực: hàn dưới tác dụng của nguồn nhiệt và áp lực, hàn dưới tác dụng của áp lực.
• Bảng 18: Tên và định nghĩa các phương pháp hàn:
  • Hàn, hàn đắp, hàn chảy, hàn hồ quang bằng que hàn, hàn hồ quang hở, hàn hồ quang điện cực không nóng chảy, hàn dưới thuốc, hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ, hàn hồ quang urgôn, hàn trong khí CO2, hàn hồ quang tự động, hàn hai hồ quang, hàn nhiều hồ quang, hàn hai điện cực, hàn hồ quang tay.
• Các dạng năng lượng cung cấp cho quá trình hàn:
  • Hàn điện.
  • Hàn hóa học.
  • Hàn cơ học.
• Các dạng hàn đặc biệt (hình 66):
  • Hàn điện xỉ, hàn bằng tia lửa điện, hàn siêu âm, hàn cảm ứng, hàn laze, hàn nổ.

2. Hàn khí Oxy-Axetylen

• Nguyên lý hoạt động:
  • Sử dụng ngọn lửa Oxy-Axetylen để nung nóng chảy kim loại.
  • Khí Oxy và Axetylen được trộn lẫn và đốt cháy tạo ra ngọn lửa có nhiệt độ cao.
• Ưu điểm:
  • Thiết bị đơn giản, dễ sử dụng.
  • Tính cơ động cao, có thể hàn ở nhiều vị trí khác nhau.
  • Giá thành đầu tư thấp.
• Nhược điểm:
  • Nhiệt độ ngọn lửa không tập trung, vùng ảnh hưởng nhiệt lớn.
  • Năng suất thấp, không phù hợp cho sản xuất hàng loạt.
  • Khó hàn các loại kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao.
• Ứng dụng:
  • Hàn các chi tiết mỏng, hàn sửa chữa.
  • Hàn các loại thép cacbon thấp, thép hợp kim thấp.
  • Hàn ống dẫn, hàn các kết cấu nhỏ.

3. Cắt kim loại bằng khí Oxy-Axetylen

• Nguyên lý hoạt động:
  • Sử dụng ngọn lửa Oxy-Axetylen để nung nóng chảy kim loại đến nhiệt độ cháy.
  • Dùng dòng khí Oxy có áp suất cao để thổi bay kim loại nóng chảy.
• Ưu điểm:
  • Thiết bị đơn giản, dễ sử dụng.
  • Có thể cắt được các loại thép cacbon thấp, thép hợp kim thấp.
  • Cắt được các chi tiết có độ dày lớn.
• Nhược điểm:
  • Bề mặt cắt không phẳng, có nhiều xỉ.
  • Vùng ảnh hưởng nhiệt lớn, có thể gây biến dạng chi tiết.
  • Khó cắt các loại kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao.
• Ứng dụng:
  • Cắt phôi thép, cắt các chi tiết kết cấu.
  • Cắt các chi tiết có độ dày lớn.
  • Cắt loại bỏ các phần thừa của vật liệu.

4. An toàn lao động khi hàn và cắt khí Oxy-Axetylen

• Trang bị bảo hộ lao động:
  • Kính hàn, găng tay da, quần áo bảo hộ, mặt nạ phòng độc.
• Kiểm tra thiết bị:
  • Kiểm tra van, ống dẫn khí, mỏ hàn, mỏ cắt trước khi sử dụng.
• Thông gió:
  • Đảm bảo thông gió tốt trong khu vực hàn và cắt.
• Phòng cháy chữa cháy:
  • Chuẩn bị sẵn sàng các thiết bị phòng cháy chữa cháy.
• Kiến thức và kỹ năng:
  • Người vận hành phải được đào tạo và có chứng chỉ vận hành an toàn.

Hàn và cắt kim loại bằng khí Oxy-Axetylen là phương pháp công nghệ quan trọng, được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Việc nắm vững nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm và các biện pháp an toàn lao động sẽ giúp nâng cao hiệu quả và an toàn trong quá trình sử dụng.