Nhôm là một trong những loại vật liệu khó hàn nhất, một thành phẩm đạt tính thẩm mỹ đòi hỏi cần loại máy hàn nhôm chuyên dụng và yêu cầu người thợ có tay nghề cao.
Vậy để hàn được nhôm người thợ hàn cần lưu ý những gì? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu trong bài viết sau đây.
Đầu tiên để có được mối hàn như ý, không bị dính các khuyết tật, bạn cần nắm rõ những đặc điểm của phương pháp hàn, cùng Dụng cụ Makita tìm hiểu nhé.
Đặc Điểm của phương pháp hàn nhôm
Nhôm (Al) rất dễ kết hợp với Oxi (O2) trong môi trường không khí để tạo thành Oxit nhôm (Al2O3) rất bền với nhiệt, mặt khác nhôm lại có tính dẫn nhiệt rất tốt nên mối liên kết dễ bị mất nhiệt gây vỡ mối hàn, không đạt yêu cầu.
Do đó các loại máy hàn chuyên dụng thường dùng loại máy hàn tig xung, điện áp xoay chiều nhằm phá vỡ lớp oxit nhôm bên ngoài khi hàn. Ngoài ra để hàn nhôm các người thợ sẽ cần ra nhiệt đều trên vật liệu để tránh hiện tượng mất nhiệt trong quá trình hàn.
Hình ảnh: Người thợ hàn đang làm việc.
Khi hàn, vật hàn nhôm rất dễ bị “cháy thấu” vật liệu nếu người thợ làm việc không đúng quy trình do đặc tính dẫn nhiệt cao và nhiệt nóng chảy khá thấp của nhôm so với các kim loại khác do đó người thợ hàn cần nắm rõ cách sử dụng các loại máy hàn mà mình sẽ sử dụng như: máy hàn khí Argon, máy MIG,…
Qua những chia sẻ trên hẳn bạn đã hình dung tại sao người ta lại nói nhôm là một trong những loại vật liệu khó hàn nhất, đòi hỏi cần loại máy hàn chuyên dụng và yêu cầu người thợ có tay nghề cao rồi phải không.
Vậy để tránh khi hàn, nhôm bị cháy thấu chúng ta cùng tìm hiểu những nguyên tắc sau đây. Dưới đây là những kinh nghiệm và thực tiễn được đúc kết từ việc lựa chọn thiết bị hàn, chuẩn bị vật liệu cơ bản, tới việc áp dụng kỹ thuật thích hợp, và kiểm tra trực quan kết cấu hàn để đảm bảo mối hàn chất lượng cao.
Nguyên tắc hàn nhôm
1. Chuẩn bị vật hàn
Để hàn nhôm, thợ hàn phải làm sạch bề mặt vật hàn cẩn thận. Đánh sạch lớp oxit nhôm bề mặt và các chất bẩn có từ dầu, mỡ. Oxit nhôm trên bề mặt của vật hàn nóng chảy tại nhiệt độ 3,700 F trong khi vật liệu nhôm của chi tiết hàn có nhiệt độ nóng chảy dưới 1,200 F. Vì vậy, làm sạch lớp oxit trên bề mặt vật hàn sẽ hạn chế sự thấu sâu của kim loại vào vật hàn.
Để làm sạch lớp oxit nhôm, sử dụng bàn chải bằng thép không gỉ để đánh sạch hoặc dùng dung môi và các phương pháp ăn mòn. Khi dùng bàn chải, nên chải theo một hướng, chải nhẹ và đều không làm cho bề mặt thô ráp xù xì quá dẫn đến tăng thêm nguy cơ ngậm oxit trên bề mặt vật hàn.
Ngoài ra, không được dùng bàn chải đã sử dụng cho việc làm sạch bề mặt bằng thép hoặc thép không gỉ để làm sạch bề mặt vật hàn bằng nhôm. Khi dùng các giải pháp làm sạch bằng hóa học phải đảm bảo làm sạch dung môi ăn mòn trên bề mặt chi tiết trước khi hàn. Để giảm thiểu nguy cơ hydrocarbon từ dầu mỡ hoặc dung môi từ nguyên công cắt xâm nhập vào mối hàn, phải làm sạch chúng bằng chất tẩy.
Kiểm tra để chắc chắn rằng chất tẩy không chứa thành phần hydrocarbon. Bên cạnh đó người thợ hàn cũng nên trang bị cho mình đôi găng tay hàn để tránh làm dơ vật hàn cũng như bảo vệ bản thân khỏi tai nạn lao động không mong muốn.
2. Gia nhiệt
Gia nhiệt miếng nhôm để tránh nứt mối liên kết. Nhiệt độ nung nóng miếng nhôm không vượt quá 230F. Nên dùng nhiệt kế để chủ động duy trì nhiệt độ, tránh quá nhiệt. Thợ hàn cũng cần nung nóng trước các chi tiết dày khi hàn với chi tiết mỏng.
3. Dùng kỹ thuật đẩy mỏ hàn
Với nhôm, hàn với thao tác đẩy mỏ hàn thay vì kéo mỏ để tác dụng làm sạch tốt hơn, giảm thiểu nhiễm bẩn mối hàn và tăng khả năng bảo vệ của khí.
Dùng kỹ thuật đẩy mỏ hàn
4. Tốc độ di chuyển
Hàn nhôm cần được thực hiện “nóng và nhanh”. Không như thép, tính dẫn nhiệt cao của nhôm đòi hỏi phải đặt điện áp hàn, dòng hàn lớn, và tốc độ di chuyển mỏ hàn cũng lớn hơn. Nếu tốc độ di chuyển mỏ chậm, có thể dẫn tới cháy thấu mối hàn, đặc biệt là khi hàn chi tiết mỏng. Để hàn nhanh hơn có thể sử dụng máy như MIG hoặc TIG (thường được nhiều người gọi là máy hàn Argon). Sử dụng máy MIG thì mối hàn sẽ không được đẹp bằng với TIG, nhưng máy hàn khí Argon nhôm thì lại đòi hỏi kỹ thuật hàn cao hơn so với MIG.
Bạn có thể tham khảo thêm: Cách hàn bàn sắt đơn giản dễ thực hiện
5. Khí bảo vệ
Khí Argon, với tác dụng làm sạch và đặc tính thâm nhập tốt, là loại khí được chọn sử dụng phổ biến nhất cho hàn nhôm. Hàn các hợp kim nhôm 5XXX-series, hỗn hợp khí bảo vệ kết hợp argon với heli – tối đa 75% heli – sẽ giảm thiểu sự hình thành oxit magiê.
Sử dụng khí bảo vệ
6. Dây hàn
Lựa chọn dây hàn có nhiệt độ nóng chảy tương tự vật liệu cơ bản. Người thợ càng hạn chế khoảng nóng chảy của kim loại thì càng dễ liên kết. Để hàn chi tiết mỏng, sử dụng dây 0.8mm kết hợp với quy trình hàn xung tại tốc độ thấp – 100 đến 300 inch/phút – là tối ưu.
7. Hình thành mối hàn dạng lồi
Khi hàn nhôm, nứt mối hàn thường hay xảy ra. Nứt do mức độ dãn nở nhiệt cao của nhôm và sự co ngót xảy ra khi nguội mối hàn. Nguy cơ nứt là rất lớn với mối hàn lõm vì bề mặt của mối hàn co ngót và rách khi nguội. Do đó, thợ hàn nên thao tác hàn để hình thành mối hàn dạng lồi. Bởi vì khi mối hàn nguội dần, dạng lồi của mối hàn sẽ cân bằng lực co ngót.
Hình ảnh: mối hàn dạng lồi
8. Lựa chọn nguồn hàn
Khi chọn thiết bị hàn cho ứng dụng hàn nhôm trong khí bảo vệ, điều đầu tiên là lựa chọn phương pháp dịch chuyển hồ quang phun hoặc xung. Máy hàn có chế độ dòng hàn không đổi (CC) và điện áp hàn không đổi (CV) được dùng cho hàn hồ quang phun. Với chi tiết nhôm dày, đòi hỏi dòng hàn ở mức hơn 350A, chế độ CC cho kết quả tốt nhất.
Kết luận
Nhôm là một vật liệu khó hàn nhưng phổ biến trong cuộc sống. Để hàn nhôm, cần sử dụng máy hàn chuyên dụng và có tay nghề cao. Để đạt được mối hàn chất lượng cao, cần làm sạch bề mặt vật hàn, gia nhiệt đúng nhiệt độ, sử dụng kỹ thuật đẩy mỏ hàn, di chuyển nhanh, sử dụng khí bảo vệ Argon, chọn dây phù hợp, hình thành mối hàn dạng lồi và lựa chọn nguồn hàn phù hợp.