Hàn hồ quang Tập 3 Phát triển phương pháp hàn hồ quang CO2 và nguyên tắc chịu trách nhiệm Ryuhei Takagi

Ngày 1 tháng 12 năm 2014

1) Sự phát triển và câu chuyện bí mật của phương pháp hàn hồ quang CO2

Phương pháp hàn hồ quang carbon dioxide được phát triển tại Nhật Bản bởi Tiến sĩ Harujiro Sekiguchi, lúc đó là giáo sư tại Đại học Nagoya, nhận được bằng sáng chế vào tháng 8 năm 1960 và bắt đầu được các hiệp hội công nghiệp áp dụng. Ban đầu, việc xem xét ứng dụng bắt đầu bằng hàn tấm dày, dòng điện cao như xe nâng hàng và vỏ cầu sau ô tô.

Hơn nữa, do Matsushita Electric Industrial trước đây đã có được bằng sáng chế cho “phương pháp hàn khí carbon dioxide” từ Phillips ở Hà Lan nên “phương pháp hàn hồ quang khí carbon dioxide/oxy” đã được cấp bằng sáng chế.

Là một ví dụ về quá trình phát triển, có những lo ngại rằng carbon monoxide, được tạo ra bởi sự phân ly của khí carbon dioxide ở nhiệt độ cao, sẽ có tác động tiêu cực đến cơ thể con người của người lao động. Tuy nhiên, người ta viết rằng họ có thể giải quyết vấn đề bằng cách thúc đẩy mạnh mẽ nhiều loại nghiên cứu, từ khía cạnh kỹ thuật đến vệ sinh, một cách có tổ chức trong nhiều năm.

Tôi nghe nói rằng phát minh này, chỉ có ở Nhật Bản, đã được chú ý vào thời điểm đó và được khen ngợi ngang hàng với Tiến sĩ Isamu Akasaki, người vừa đoạt giải Nobel cho phát minh ra đèn LED. Vì vậy, ở Nhật Bản, hàn CO2 hay được xếp vào loại hàn MAG vẫn được gọi là phương pháp CO2.

2) Nguyên lý hàn hồ quang khí CO2

Do hạn chế về không gian nên không thể đi sâu vào chi tiết nhưng có thể trình bày tóm tắt nguyên tắc như sau.

① Khi hàn hồ quang tiếp xúc với không khí sẽ xuất hiện các hố và lỗ phun hình con rùa.

② Nguyên nhân này chủ yếu là do tác động tiêu cực của khí N2 trong khí quyển.

③ Do đó, nó được che chắn bằng khí carbon dioxide, nhưng khí carbon dioxide phân ly do nhiệt hồ quang và tạo ra khí CO. Vì khí CO là một chất khí nên nó tạo ra các lỗ rỗng (lỗ thổi) trong kim loại nóng chảy.

④ Do đó, người ta đã phát minh ra một lượng thích hợp silicon (Silicon/Si) và mangan (Mn), có ái lực với oxy (O) mạnh hơn carbon (C), trong dây hàn để ngăn chặn sự hình thành các thành phần khí . . Những Si và Mn này được gọi là chất khử oxy (các nguyên tố khử oxy). Nếu Si và Mn có mặt với lượng thích hợp, sản phẩm lỏng của SiO2-MnO-FeO sẽ được hình thành và không tạo ra lỗ rỗng.

⑤ Tất cả các dây hàn hồ quang được bảo vệ bằng khí đều chứa một lượng chất khử oxy (Si, Mn) thích hợp, có thể ngăn chặn sự xuất hiện của lỗ phun nước.

Những nguyên tắc trên là cơ bản và cần được hiểu kỹ lưỡng.