Bài giảng Lắp đặt và sửa chữa mạch - Chương 8: Sửa chữa phục hồi bằng phương pháp hàn

ông nghệ hàn cho 
thích hợp. 
Một số đặc tính của các loại nhóm thép theo bảng 8-1 [20] 
Độ chịu mài mòn t−ơng đối ε là tỷ số khối l−ợng mẫu chuẩn bị mất mát 
trên khối l−ợng kim loại bị mài mòn của mẩu thử từ kim loại đắp. 
Sơ đồ biểu diển độ mài mòn t−ơng đối của các nhóm vật liệu hàn đắp [20]. 
A B C, 
D 
E F G H N Qa P 
Dạng kim loại đắp phân loại theo tr−ờng ĐH Quốc tế Hàn 
 Hình 8-1 Sơ đồ biểu diển độ mài mòn t−ơng đối của các nhóm vật liệu hàn đắp 
Ví dụ : 
 Để hàn đắp các bề mặt bị mòn (do ma sát) của chi tiết ng−ời ta sử dụng que 
hàn Liên xô dạng có thuốc bọc với thành phần hợp kim [1]. 
• Đắp các chi tiết không yêu cầu độ cứng cao (HB300-400) - dùng q/h O3H-300, 
O3H-350, O3H 400, Y340,... (P.35) 
• Các chi tiết yêu cầu độ cứng cao : EHX-25, O3H-250 có lõi là CB-08 và 
 CB-15 với đ−ờng kính que hàn D nh− sau: 
(D=3mm, chiều dày thuốc bọc : 0,80 - 1,00 mm 
D= 4mm, chiều dày thuốc bọc: 1,25 - 1,35 mm 
D= 5mm; chiều dày thuốc bọc: 1,45 - 1,55 mm) 
ε 
4 
3 
2 
1 
 89
8.5 Hàn đắp một số chi tiết điển hình [1, 20]. 
• Hàn trục thép rèn và trục đúc từ thép C45, C50, C55 và một số thép hợp 
kim nh− 50Cr2, 60CrMn, 50CrNi,... Th−ờng hàn đắp nhiều lần sau thời 
hạn đã sử dụng. 
• Hàn trục cán rỗng : Th−ờng sử dụng dây hàn bột, chiều sâu của mối hàn 
khoảng 5 mm. 
• Hàn đắp trục cán thép định hình với 2 mục đích phục hồi kích th−ớc và 
tăng thời gian làm việc và khả năng chịu mài mòn. Nếu chỉ phục hồi 
kích th−ớc thì dùng vật liệu hàn th−ờng, cùng loại vật liệu với trục; khi 
cần tăng độ chịu mài mòn hoặc thời gian làm việc thì cần dùng dây hàn 
đắp hợp kim dạng Hn-30XCΓA Chế độ hàn có thể chọn nh− sau : nung 
nóng 25-150 oC để tránh trục bị nứt có loại vật liệu cần nung nóng đến 
350-400 oC. Sau khi hàn xong th−ờng phải tiến hành ram ở nhiệt độ 
520-540 oC và làm nguội cùng lò để khử ứng suất. 
• Hàn đắp cánh tuốc bin : Do vật liệu cánh tuốc bin đ−ợc chế tạo từ thép 
hợp kim thấp nên có thể sử dụng dây hàn hay dãi vật liệu 1X18H9T 
(1Cr18Ni9Ti) hàn d−ới lớp thuốc dạng AH-26 ; để tránh bị nứt trong 
thuốc hàn cho thêm 80-85 % Al + 15-20% Fe. (chiều rộng dãi kim loại 
đắp B=70 mm, S= 0,6-0,8 mm, I=700-750 A, U=30-34 V, Vh = 9,6 m/h) 
• Hàn đắp trục tàu có đ−ờng kính khoảng 200 mm thì cần nung ở nhiệt độ 
200-300 oC. 
8.6 Tính hàn của kim loại và hợp kim . 
Tính hàn của kim loại là khả năng cho phép nối liền các chi tiết thoả mãn 
độ bền và các yêu cầu khác (chóng gỉ, ăn mòn ...) bằng ph−ơng pháp hàn gọi là 
tính hàn cuả km loại hay hợp kim. Các bon và thành phần hoá học của các chất 
hợp kim có ảnh h−ởng lớn đến tính hàn cuả hợp kim . 
Để đánh giá tính hàn của thép ng−ời ta đ−a ra khái niệm l−ợng cac bon 
t−ơng đ−ơng C tđ . 
 C tđ = % C + % Mn /6 + %Cr /5 +%V/ 5+%Mo/4+ %Ni /15 + %Cu/13 
 + %P/2 
Trong đó, 2 thành phần Cu và P chỉ có tính toán khi Cu > 0,5% 
 P > 0,05% 
nếu Ctđ < 0, 45% gọi là thép có tính hàn tốt 
 Ctđ > 0,45 % thì có thể có các loại sau đây : 
• Thép có tính hàn thoả mãn , tức là khi hàn có thể đạt đ−ợc chất l−ợng mối hàn 
cao nh−ng phải tuân theo một số quy trình công nghệ phụ ( ví dụ nung nóng sơ 
bộ, nhiệt luyện ...) . 
• Thép có tính hàn hạn chế , cần có thêm các quá trình công nghệ phụ nh− nung 
nóng sơ bộ , sử dụng thuốc hàn đặc biệt, nhiệt luyện sau khi hàn. Chất l−ợng 
mối hàn bình th−ờng . 
 90
• Thép có tính hàn kém, chất l−ợng mối hàn không thể đạt chất l−ợng cao mặc 
dù phải sử dụng các quá trình công nghệ phụ. Ngày nay do nền khoa học và kỹ 
thuật hàn đã phát triển mạnh nên tất cả các kim loại thép có thể hàn đ−ợc đảm 
bảo chất l−ợng nhiệt độ nung nóng sơ bộ có thể tính theo công thức của 
Sefariana ( CEΦAPиAHA) [19]. 
 25,0350 " −= tdnnsb CT 
 Ctđ =% C tđ + 0,005.S.C tđ = C tđ ( 1 + 0,005 S ) 
C tđ =%C+ 1/9 (% Mn + %Cr) + %Ni/18 + % Mo/13 
8.7 Chọn kích th−ớc mối hàn và b−ớc hàn hợp lý 
Khi Hàn d−ới lớp thuốc 
• Khi hàn d−ới lớp thuốc cần chú ý vũng hàn có thể tích lớn (kim loại que hàn, 
vật hàn và thuốc hàn). Vũng hàn cần bố trí nằm ngang hoặc nghiêng một góc 
nhỏ để tránh kim loại lỏng chảy tràn ra ngoài. Phần kim loại cơ bản chiếm 2/3 
còn kim loại đắp chiếm 1/3. Để đạt đ−ợc tỷ lệ trên cần chọn b−ớc hàn “m” hợp 
lý và hạn chế c−ờng độ dòng điện Ih (xem hình 8-2) 
• Khi hàn đắp các chi tiết lớn có thể cùng lúc sử dụng máy có nhiều đầu hàn, 
hoặc cùng lúc sử dụng nhiều máy. Bằng ph−ơng pháp này có thể tăng hệ số đắp 
lên 20 - 40 %, còn thành phần kim loại cơ bản sẽ giảm xuống 20 - 30 %. 
 Hình 8-2 Hình dáng lớp hàn với chiều rộng B của mối hàn 
 và b−ớc hàn m khác nhau [19] (trang.230) 
 m - b−ớc hàn đắp, B - Chiều rộng mối hàn đắp 
a / m = 0,9; hệ số kim loại cơ bản trong thành phần là γo = 0,65 % 
b/ m = 0,4; γo = 0,45 % 
Để đơn giản ng−ời ta còn sử dụng điện cực dạng tấm mỏng có chiều rộng lớn. Hệ 
số đấp sẽ cao hơn so với dùng que hàn. Chiều sâu nóng chảy và l−ợng kim loại cơ 
bản càng thấp khi chiều rộng của tấm điện cực càng lớn. 
• Có thể sử dụng que hàn đ−ờng kính lớn và khi hàn cần chuyển động qua lại 
theo chiều rộng mối hàn. Hệ số đắp có thể đạt 16-18 g/(A.h) 
• Trong thực tế ng−ời ta còn sử dụng kim loại đắp dạng hạt thô (D = 0,4 - 4 mm) 
hoặc có thể sử dụng các dây hàn cắt ra từng đoạn 2-3 mm. Kết quả khả quan 
B
m
d
nc
o FFnc
F
+=γ
 91
cho thấy khi tỷ lệ kim loại đắp chiếm khoảng 75 - 89 % kim loại nóng chảy và 
hệ số đắp đạt 21 - 25 g/(A.h), năng suất hàn đạt 13 - 25 kg/h. Khi sử dụng dây 
hàn năng suất đạt 15-20 kg/h 
• Thành phần kim loại cơ bản trong kim loại mối hàn đ−ợc xác định theo công 
thức : (1 - γo) - Phần kim loại đắp 
Hình 8-3 Sơ đồ xác định hệ số γo 
• Các ph−ơng pháp nêu trên th−ờng dùng cho các chi tiết lớn; đối với các chi tiết 
nhỏ ng−ời ta sử dụng ph−ơng pháp hàn rung : 
+ Tần số 20 - 60 Hz, 
+ Biên độ 0,5 - 3 mm 
+ Đ−ờng kính dây hàn khoảng 0,8 - 1,2 mm, 
+ Dòng điện I = 50 - 100 A 
+ Đ−ờng kính vật hàn D = 20 - 80 mm 
 Hình 8-4 Chế độ hàn đắp d−ới lớp thuốc một số chi tiết [19] 
 (D - đ−ờng kính chi tiết, mm) 
Hình 8-5 Điện áp khi hàn đắp d−ới lớp thuốc một số chi tiết [19] 
ncd
nc
ncidapPhankimloa
inongchayphankimloa
o FF
F
FF
F
+=+=γ
Fđ 
Fnc
200 400 600 800 D
I, 
(A) 
600 
400 
200 
V, 
(m/h) 
60 
40 
20 
10 
200 400 600 800 D, (mm)
U,
(V)
40
 30 
20
0 200 400 600 800 I, A
 92
8.8 Hàn đắp bằng ph−ơng pháp hàn điện xỷ 
Chiều sâu của lớp nóng chảy phụ thuộc vào nhiều yếu tố : 
• Mức độ nung nóng chảy đồng đều của lớp xỷ lỏng. 
• Số l−ợng điện cực hàn, loại điện cực (dây hàn, tấm điện cực,...) 
• Ph−ơng pháp chuyển động dây hàn hoặc vật hàn, 
• Sự dịch chuyển của bể hàn 
Chế độ hàn : I <= 4000 A U = 28 - 45 V 
 D vật hàn 200 - 300 mm, L <= 400 mm 
Hình 8-6 Sơ đồ nguyên lý hàn điện xỷ [19] . 
1 - Kim loại cơ bản 2 - Lớp kim loại đắp, 3 - Điện cực 
8.9 Hàn đắp bằng hồ quang điện cực không nóng 
chảy 
 Hình 8-7 Hàn đắp bằng điện cực không nõng chảy [5], [9] 
 1 - Hổn hợp đắp 2 - Điện cực không nóng chảy 
3- Lớp vật liệu đã đắp; 4, 5 - Tấm đồng 
1
2 3 4
5
1 
2 
3 
 93
 Ph−ơng pháp này có thể đắp chiều dày 0,3 mm hoặc lớn hơn. Ph−ơng pháp 
này th−ờng sử dụng để hàn hợp kim bền nhiệt, chịu mài mòn,... 
8.10 Sơ đồ hàn đắp bằng ma sát 
 Hình 8 - 8 Sơ đồ nguyên lý hàn đắp bằng ma sát 
1 - Chi tiết 1 (đóng vai trò vật liệu hàn) quay với vận tốc lớn 1500-3000 V/ph. 
2- Vật liệu bột 3- Vật cần hàn đắp lên đầu mút. 
8.11 Hàn đắp trong môi tr−ờng khí bảo vệ. 
 ứng dụng để hàn các chi tiết phức tạp, khi cần tạo một lớp vỏ trên bề mặt 
lớp đắp,... Dây hàn cần cho thêm các chất khử ôxy nh− Si, Ti, ... vì CO2 là khí hoạt 
tính. Nh−ợc điểm của ph−ơng pháp này là sự bắn toé lớn. Để giảm sự bắn toé cần 
hàn với chiều dài hồ quang nhỏ, kim loại dịch chuyển theo dòng tạo nên sự ngắn 
mạch [6], [8]. 
8.12 Hàn rung 
 Là ph−ơng pháp đặc tr−ng cho sửa chữa - phục hồi, ph−ơng pháp này 
năng suất cao, vùng ảnh h−ởng nhiệt nhỏ do chu kỳ nhiệt xảy ra gián đoạn, sau 
khi hàn chi tiết gần nh− không biến dạng. Trong quá trình hàn có dùng chất 
Na2CO3 để làm mát ( 0,3 lít/ph) ( 5-6% Natri cácbonát + 0,5- 0,6% dầu máy+ ). 
Làm mát đầu phun 2 - 2,5 l/ph. 
 Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy hàn rung ( xem hình ) 
 Mấy thông số kỹ thuật của hàn rung 
• Vật hàn th−ờng gá trên mũi tâm và trục máy tiện, đầu hàn lắp trên đầu 
bàn xe dao. 
• Điện áp thấp 16 - 24 V; chiều sâu lớp nung ít, 
• Lúc hàn chi tiết quay V ≈ 0,2 - 0,4m/ph. Đầu hàn dịch chuyển V2 = 2-
3mm/vòng, chiều dày mỗi lớp hàn δ ≈ 0,5-3,5mm, dùng d−ờng kính que hàn 
d=1,2-2,5mm, sau hàn lớp kim loại đạt độ cứng HRC = 38-56. 
• Dùng phủ lên kim loại chịu mài mòn, chịu nhiệt hoặc kim loại có các 
tính chất khác theo yêu cầu. 
P
1 2 3
P
 94
Hình 8 -9 Sơ đồ nguyên lý hàn rung 
1 Nguồn điện; 2 - Chi tiét; 3 - Buồng cung cấp dung dịch làm mát 
4 - Dây kim loại; 5 - Cơ cấu tạo rung 
8.13 Sơ đồ hàn đắp phục hồi một số dạng chi tiết 
8.13.1 Hàn phục hồi chi tiết hình trụ 
 Hình 8 - 10 Sơ đồ hàn đắp trục hình trụ 
 Hình 8 - 11 Sơ đồ hàn đắp tiếp xúc bằng dãi kim loại 
 1 - Điện cực ép; 2 - Dãi kim loại đắp; 3 - Chi tiết cần phục hồi; 
4 - Lớp kim loại đắp. 
1 
2 
34 
1 2
3
4
P 
2 
3 
5 
1 
4 
 95
 Hình 8 -12 Sơ đồ hàn đắp tiếp xúc bằng bột kim loại 
 1 - Điện cực ép; 2 - Bột kim loại; 3 - Chi tiết cần phục hồi; 
4 - Lớp kim loại đắp. 
8.13.2 Hàn phục hồi các chi tiết bằng gang 
Hàn trên chốt thép 
 Hình 8 - 13 Hàn phục hồi trên chốt thép 
1 - chi tiết bằng gang; 2 - Chốt thép 
Khắc phục vết nứt trên chi tiết bằng gang 
 Hình 8 -14 Hàn khắc phục vét nứt 
 1 - vật hàn; 2 - lỗ khoan chặn; 3 - Vết nứt 
 Khoan chặn vết nứt ở 2 đầu; Sau đó tiến hành hàn 
1
2
2
3
1 2 1
P
 96
8.13.3 Một số ứng dụng của hàn đắp bánh răng. 
 Hình 8-15 Hàn đắp các bánh răng bị mòn 
 Hình 8-16Hàn nối kèm mối ghép ren 
 Hình 8-17 Hàn nối kiểu vát 
Mối hàn
 97
 Hình 8- 18 Hàn nối kiểu vát âm d−ơng 
 Hình 8 - 19 Hàn nối các mặt đầu 
 98
Hình 8 - 8 Hàn nối các trục bị gẫy, hỏng 
1 2 3
8
4 5
6