Máy hàn TIG AC/DC khác gì TIG DC?
Máy hàn TIG DC thường được sử dụng để hàn thép carbon, inox, đồng và nhiều kim loại khác.
Trong khi đó, nếu cần hàn nhôm hoặc magie, máy hàn TIG AC/DC sẽ phù hợp hơn.
Dòng AC tạo ra sự thay đổi cực tính trong hồ quang, hỗ trợ xử lý lớp oxit trên bề mặt nhôm trong quá trình hàn.
Những ưu điểm nổi bật của phương pháp hàn TIG
Ưu điểm đáng chú ý của Máy hàn TIG nằm ở khả năng kiểm soát quá trình hàn, thay vì chỉ ở công suất của máy. Điện cực vonfram không nóng chảy nên người thợ có thể kiểm soát hồ quang và bổ sung kim loại riêng bằng que hàn khi cần. Kim loại bổ sung tan chảy trực tiếp trong vũng hàn mà không tham gia vào việc tạo hồ quang, đảm bảo quá trình diễn ra mượt mà và an toàn, không gây bắn tóe.
Nhờ đó, TIG phù hợp với các chi tiết yêu cầu mối hàn sạch, chính xác và có tính thẩm mỹ cao. Đây cũng là lý do phương pháp này thường được sử dụng khi hàn inox, nhôm, titan hoặc các chi tiết có chiều dày nhỏ.
Hàn TIG sử dụng điện cực Vonfram kết hợp với môi trường khí trơ bảo vệ, cho phép ứng dụng trên nhiều loại vật liệu khác nhau như thép không gỉ, nhôm, magie, đồng, hợp kim đồng, niken và hợp kim niken, cũng như các loại thép carbon thấp với đa dạng độ dày.
Mối hàn TIG có ưu thế không bị ngậm xỉ, bởi vì không tạo xỉ trong quá trình hàn. Phương pháp này cũng đặc biệt hiệu quả với các kim loại khó hàn, giúp kết hợp dễ dàng giữa kim loại đắp và kim loại cơ bản, tạo nên mối hàn chất lượng cao. Đáng chú ý, có thể sử dụng các mảnh kim loại vụn để hàn, và mối hàn sau khi hoàn thành thường không cần gia công thêm nhờ phần lồi đã được điều chỉnh ngay trong quá trình thực hiện.
Dòng điện sử dụng trên máy hàn Tig
Máy hàn TIG được chia thành hai loại chính dựa trên dòng điện: dòng điện một chiều (DC) và dòng điện xoay chiều (AC). Mỗi loại được thiết kế riêng để phù hợp với vật liệu và yêu cầu đặc tính hồ quang cụ thể.
Dòng điện một chiều (DC):
Với dòng DC, có hai kiểu đấu dây chính là phân cực thuận và phân cực nghịch, theo quy ước của hàn hồ quang. Tuy nhiên, phân cực nghịch ít được áp dụng trong hàn TIG do nhược điểm là hồ quang kém ổn định, chiều sâu thấu thấp và làm điện cực nhanh mòn. Dù vậy, ưu điểm của phương pháp phân cực nghịch là khả năng làm sạch lớp oxit trên bề mặt, giúp xử lý hiệu quả các kim loại dễ bị oxy hóa như nhôm và magie.
Phân cực thuận lại được sử dụng phổ biến hơn trong hàn TIG vì mang lại hồ quang ổn định, chiều sâu thấu tốt và giảm ứng suất cũng như biến dạng ở mối hàn. Điều này phù hợp với hầu hết các loại kim loại, đặc biệt khi không cần quá trình làm sạch bề mặt.
Dòng điện xoay chiều (AC):
Dòng AC là sự kết hợp giữa phân cực thuận và phân cực nghịch trong mỗi chu kỳ. Vào nửa chu kỳ phân cực nghịch, dòng AC hỗ trợ làm sạch lớp oxit trên bề mặt vật liệu, điều này rất quan trọng đối với các kim loại như nhôm, magie hoặc đồng thanh berili. Nhờ khả năng này, dòng AC thường được ưu tiên khi hàn những kim loại có lớp oxit dày cần bề mặt mối hàn sạch và thẩm mỹ.
Đặc điểm máy hàn TIG:
Máy hàn DC thường sử dụng dòng cao tần để khởi tạo hồ quang ban đầu, trong khi máy hàn AC duy trì dòng cao tần liên tục để ổn định hồ quang. Các máy hàn TIG thông thường hoạt động ở phạm vi dòng điện từ 3 đến 350A, với điện áp từ 10 đến 35V và hệ số tải khoảng 60%. Một số máy hàn cao tần còn có khả năng tương thích với cả nguồn điện AC và DC, miễn là nguồn AC đảm bảo điện áp không tải tối thiểu 75V.
Khí bảo vệ trong hàn TIG
Hồ quang và kim loại nóng chảy được bảo vệ bằng một môi trường khí trơ như Argon, Heli hoặc hỗn hợp của hai loại khí này. Trong đó, Argon được sử dụng phổ biến hơn nhờ giá thành rẻ, dễ sản xuất và có khối lượng riêng cao hơn Heli. Điều này giúp Argon bảo vệ tốt hơn ngay cả khi lưu lượng khí phun thấp. Khi trộn Heli vào Argon, hỗn hợp này tăng nhiệt lượng của hồ quang, dù dòng điện và kích thước hồ quang không thay đổi. Nhờ vậy, hỗn hợp Argon-Heli thường được ưu tiên khi hàn các vật liệu dày.
Có năm loại khí và hỗn hợp khí bảo vệ chính thường dùng trong hàn TIG:
1. CO₂ tinh khiết
2. Argon tinh khiết
3. Heli tinh khiết
4. Hỗn hợp Argon + CO₂
5. Hỗn hợp Argon + Heli
Mỏ hàn TIG
Mỏ hàn TIG có nhiệm vụ giữ điện cực Vonfram, chụp sứ, dây dẫn điện và khí bảo vệ.
a. Làm mát:
Trong quá trình hàn, mỏ hàn TIG phải chịu nhiệt lượng lớn, do đó cần được làm mát để đảm bảo an toàn và tăng tuổi thọ.
- Mỏ hàn sử dụng dòng điện thấp có thể làm mát bằng không khí.
- Mỏ hàn công suất lớn (lên tới 500A) cần được làm mát bằng nước.
- Loại mỏ hàn "vỏ bọc mềm" có thiết kế đặc biệt, với đầu hàn linh hoạt uốn theo các góc, phù hợp cho các công việc đặc thù.
b. Gá điện cực:
Điện cực được giữ cố định trong mỏ hàn bằng bạc côn bắt vít. Bạc côn là một dạng ốc có lỗ giữa, với kích thước phù hợp đường kính điện cực. Hướng và lưu lượng khí bảo vệ được điều chỉnh bằng cốc khí hoặc vòi phun gắn trên đầu mỏ hàn.
Điện cực hàn TIG
Không giống các loại hàn hồ quang khác, điện cực TIG không nóng chảy trong quá trình hàn. Vì vậy, điện cực phải được làm từ vật liệu có nhiệt độ nóng chảy cao, đủ để chịu được dòng hàn mà không bị biến dạng.
1. Điện cực Vonfram tinh khiết:
Là loại điện cực đầu tiên được sử dụng, có nhiệt độ nóng chảy lên tới 3400°C (6170°F). Tuy nhiên, nhược điểm của điện cực này đã được cải thiện bằng các hợp kim Vonfram. Điện cực Vonfram tinh khiết thường có đầu sơn màu xanh lá cây, ký hiệu EWP.
2. Điện cực hợp kim Vonfram:
Hợp kim Vonfram được ưa chuộng hơn nhờ tính năng vượt trội trong các ứng dụng khác nhau. Hai loại phổ biến là:
- Zirconi-Vonfram:
Loại này chủ yếu dùng để hàn nhôm. Điện cực Zirconi-Vonfram bền hơn Vonfram tinh khiết, thường sử dụng với dòng AC và tạo ra mối hàn chất lượng cao. Điện cực này có đầu sơn màu nâu, ký hiệu EWZr.
- Thori-Vonfram:
Loại này thường được dùng để hàn thép hợp kim thấp với dòng DC phân cực thuận. Điện cực Thori-Vonfram ít bị biến dạng khi dùng dòng điện thấp và giảm tác động tới chất lượng mối hàn nếu xảy ra sự cố gián đoạn. Có hai loại với hàm lượng thori là 1% và 2%:
- Loại 1% thori: đầu sơn màu vàng, ký hiệu EWTh 1.
- Loại 2% thori: đầu sơn màu đỏ, ký hiệu EWTh 2.
Van giảm áp và lưu lượng kế trong hàn TIG
Van giảm áp dùng trong hàn TIG khác biệt một chút so với loại dùng cho hàn khí như Oxy-Axetylen.
- Hàn khí (Oxy-Axetylen): Áp suất khí được đo tại đầu mỏ hàn bằng đồng hồ đo áp suất, với đơn vị đo phổ biến là PSI (hệ Anh-Mỹ) hoặc MPa (1 PSI ≈ 0.007 MPa).
- Hàn TIG: Lưu lượng khí bảo vệ được đo không phải theo áp suất mà theo lưu lượng, sử dụng các đơn vị như CFH (hệ Anh-Mỹ) hoặc m³/h (1 CFH ≈ 0.0283 m³/h).
Lưu lượng khí bảo vệ được kiểm tra bằng lưu lượng kế, với chỉ thị là một viên bi. Khi lưu lượng khí tăng, viên bi được đẩy lên cao hơn trên thang đo, giúp người sử dụng dễ dàng xác định chính xác lượng khí đang được cung cấp.
Kim loại phụ trong hàn TIG
Cũng như hàn khí, hàn TIG có thể dùng hoặc không dùng kim loại phụ tùy thuộc vào yêu cầu mối hàn:
- Mối hàn nhỏ: Thường không cần sử dụng kim loại phụ.
- Mối hàn lớn: Sử dụng kim loại phụ để tăng cường độ chắc chắn và đảm bảo chất lượng.
Kim loại phụ trong hàn TIG có thể được cấp theo hai cách:
1. Tự động: Kim loại phụ được cấp dưới dạng dây liên tục bằng thiết bị.
2. Thủ công: Thợ hàn cấp kim loại phụ bằng tay, thường dưới dạng thanh kim loại.
Tham khảo các loại máy hàn cơ khí khác
Chất lượng mối hàn không chỉ phụ thuộc vào máy. Độ sạch của bề mặt, loại điện cực, khí bảo vệ, lưu lượng khí, dòng hàn và tốc độ di chuyển mỏ đều có thể ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả. Một máy TIG công suất lớn nhưng cài đặt không phù hợp vẫn có thể tạo ra mối hàn bị rỗ khí, cháy cạnh hoặc biến dạng.
Câu hỏi thường gặp về máy hàn TIG
Máy hàn TIG có phải máy hàn khí không ?
Không. TIG là phương pháp hàn hồ quang bằng điện. Khí Argon được sử dụng để bảo vệ vùng hàn chứ không phải nhiên liệu tạo nhiệt như trong phương pháp hàn khí oxy-gas.
Máy hàn TIG có hàn được nhôm không ?
Có thể dùng làm Máy hàn nhôm. Nhưng để hàn nhôm hiệu quả nên sử dụng TIG AC hoặc AC/DC. TIG DC không phải lựa chọn thông dụng cho hàn nhôm vì không có chu kỳ AC hỗ trợ xử lý lớp oxit trên bề mặt.
Máy hàn TIG có hàn được inox, sắt không ?
Có thể dùng làm Máy hàn inox, sắt. TIG DC có thể hàn thép carbon hay vật liệu phổ biến như inox, sắt. Phương pháp này đặc biệt phù hợp khi yêu cầu kiểm soát mối hàn tốt và hạn chế khuyết tật.
Máy hàn TIG có cần khí Argon không ?
Có, trong hàn TIG thông thường cần khí bảo vệ. Argon được sử dụng phổ biến nhất để bảo vệ hồ quang và vũng hàn khỏi tác động của không khí.
TIG HF là gì ?
TIG HF là cách gọi máy hàn TIG có mồi hồ quang High Frequency (HF). Chức năng này cho phép mồi hồ quang mà không cần chạm điện cực vonfram vào vật hàn, giúp hạn chế nhiễm bẩn điện cực.
TIG và MIG khác nhau như thế nào ?
TIG sử dụng điện cực vonfram không nóng chảy, cho khả năng kiểm soát hồ quang và mối hàn tốt. MIG sử dụng dây hàn nóng chảy được cấp liên tục nên thường có tốc độ hàn và năng suất cao hơn. Việc lựa chọn phương pháp nào phụ thuộc vào vật liệu, chiều dày và yêu cầu sản xuất.
