Hàn hồ quang – Tập 61: Dòng hàn và điều khiển dạng sóng (Chuyển tiếp ngắn mạch) (3) Phụ trách: Takagi Ryuuhei

Ngày 05/09/2016

Trong các tập 59 và 60, chúng tôi đã giải thích về tiến trình và tư duy điều khiển dạng sóng trong phương pháp hàn chuyển tiếp ngắn mạch CO₂/MAG. Trong tập này, chúng ta sẽ cùng xem xét ảnh hưởng và hiệu quả khi áp dụng các điều khiển dạng sóng đó. Xin lưu ý rằng, cùng là chế độ “Hard” (cứng), nhưng độ mạnh yếu sẽ khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất máy hàn, do đó nên tìm hiểu trước về hiệu suất điều khiển dạng sóng. Bảng 061-01 thể hiện xu hướng ảnh hưởng và hiệu quả mà tác giả từng trải nghiệm trong quá khứ.
AH061-01

Mặc dù chưa thể nắm bắt một cách chính xác bằng con số, nhưng tôi sẽ lần lượt bình luận như sau:

① Ảnh hưởng đến khởi đầu hồ quang: Như đã đề cập ở tập 59, cần cài đặt chế độ Hard.

② Kết thúc hồ quang: Khi xử lý kết thúc, dòng và điện áp chính giảm, dẫn đến lực chuyển giọt kim loại cũng giảm. Vì vậy, để bù đắp điều này, nên chọn chế độ Hard trong đặc tính hồ quang.

③ Tốc độ hàn: Cũng như đã đề cập ở tập 59, khi tốc độ tăng thì cần cài đặt chế độ Hard. Lý do là do tốc độ nhanh, nên phải làm quá trình chuyển giọt kim loại nhanh chóng hơn.

④ Kiểm soát bắn tóe (spatter): Cần xem xét cả kích thước và số lượng hạt spatter. Để giảm kích thước hạt thì chế độ Hard có lợi, còn để giảm số lượng thì cần chế độ Soft. Trong điều kiện điện áp hồ quang thấp hoặc chiều dài hồ quang ngắn, chế độ Soft dễ gây mất ổn định, nên cần lựa chọn giữa Hard và Soft sao cho phù hợp với hình ảnh hồ quang mong muốn.

⑤ Ứng phó với nhiễu từ khói dầu, từ tính: Cũng cần cài đặt chế độ Hard. Một trải nghiệm đáng nhớ là có khách hàng gặp rắc rối vì sản phẩm dễ bị ảnh hưởng bởi dầu gia công trước hàn. Khi khuyến nghị họ sử dụng chế độ Hard mạnh hơn, số lượng sản phẩm lỗi giảm rõ rệt. Vì hồ quang rất dễ bị ảnh hưởng bởi dầu, hơi nước, và áp lực do khí sinh ra nên cần tăng sức mạnh của hồ quang để vượt qua những ảnh hưởng đó, dù có phải chấp nhận việc sinh thêm spatter. Đặc biệt, hồ quang có cực dương 100% là loại dễ dao động nhất, nên cần lưu ý rằng nó dễ bị ảnh hưởng bởi từ tính hoặc khói dầu xung quanh.

⑥ Khả năng chống rỗ (pitting) và lỗ khí (blow hole): Chế độ Soft có lợi. Lý do là do chế độ Soft làm tăng lượng nhiệt đầu vào, giảm tốc độ làm nguội kim loại lỏng và hỗ trợ quá trình nổi lên của khí sinh ra bên trong kim loại lỏng.

⑦ Ảnh hưởng đến bong xỉ: Trong chế độ Hard, các thành phần xỉ dạng thủy tinh chứa SiO₂ dễ bong ra khỏi bề mặt đường hàn, nhưng với chế độ Soft, do nhiệt đầu vào tăng nên xỉ dễ bám dính hơn. Tuy không có hiệu quả giảm lượng xỉ bám, nhưng nếu cần giữ lại lớp xỉ như (FeO–SiO₂–MnO…) trên bề mặt đường hàn để cải thiện khả năng sơn phủ, bạn có thể thử chế độ này.

⑧ Ảnh hưởng đến biến dạng hàn: Chính là sự thay đổi của nhiệt đầu vào Q (J/cm). Chế độ Hard làm giảm Q, trong khi chế độ Soft làm tăng Q. Có nhiều phương pháp đối phó với biến dạng, nhưng trong hàn CO₂/MAG thì phương pháp chuyển ngắn mạch với lượng nhiệt thấp là được ưu tiên.

⑨ Ảnh hưởng đến nhiệt đầu vào Q (J/cm): Luôn xem xét đồng thời lượng nhiệt đầu vào trung bình thông thường Q (J/cm) và điều khiển đặc tính hồ quang. Điều khiển đặc tính hồ quang như hình 060-01 mục ①–② (cài đặt Hard/Soft), và mục ③ (có hay không điều khiển dòng hồi phục hồ quang) có ảnh hưởng rất lớn đến nhiệt đầu vào. Vì nhiệt đầu vào ảnh hưởng không chỉ đến biến dạng hàn mà còn đến độ cứng vùng ảnh hưởng nhiệt và khả năng chống lỗ khí khi hàn tấm thép mạ kẽm, nên việc hiểu và áp dụng điều khiển đặc tính hồ quang là rất quan trọng.

Cuối cùng, tình trạng cài đặt điều khiển đặc tính hồ quang của thiết bị hiện tại của bạn thế nào? Rất mong bạn có thể tìm ra khả năng áp dụng các cài đặt phù hợp theo bảng 061-02 cho các vấn đề cải tiến sản phẩm hàn của công ty mình.
AH061-02

Hết.