Hàn hồ quang là hiện tượng phóng điện mạnh, liên tục trong môi trường không khí giữa các điện cực trái dấu, làm không khí bị nung nóng, hiện tượng này phát ra ánh sáng mạnh và nhiệt độ cao.
Năng lượng của hồ quang mang tính tập trung và được dùng để nung chảy kim loại khi hàn.
+Có thể tải dòng điện hàn từ 5A đến 2000A và điện áp có thể thấp đến 10V.
+Có dạng hình chuông, phần loe luôn hướng về phía vật hàn. Chiều dài hồ quang tỉ lệ với điện áp hàn, khi chiều dài hồ quang vượt quá giới hạn nào đó nó sẽ tự tắt. Dòng điện càng lớn thì khả năng kéo dài hồ quang càng lớn.
1 Vật hàn: phải được làm sạch trước khi hàn.
2 Kìm kẹp mát: nối với vật hàn càng gần với vị trí hàn nhất có thể.
3 Điện cực: trước khi mồi hồ quang, gắn que hàn vào kìm hàn. Que hàn đường kính nhỏ thì cần cường độ dòng
điện thấp hơn so với que hàn đường kính lớn.
4 Kìm hàn
5 Vị trí cầm kìm hàn
6 Chiều dài hồ quang: là khoảng cách từ đầu que hàn đến vật hàn. Hồ quang ngắn với cường độ dòng điện phù hợp sẽ cho ra âm thanh giòn, kim loại ít văn tóe. Chiều dài hồ quang tùy thuộc vào đường kính que hàn (luôn luôn nhỏ hơn hoặc bằng đường kính que hàn). Ví dụ, chiều dài hồ quang hàn đối với que hàn đường kính 1,6 và 2,5 mm là khoảng 1,6 mm; chiều dài hồ quang của que hàn ø3,2mm và ø4mm là 3mm
7 Xỉ hàn: sử dụng búa gõ xỉ (có đầu nhọn) và bàn chải sắt để làm sạch mối hàn. Sau khi gõ xỉ, kiểm tra và quan sát mối hàn trước khi hàn đường hàn khác.
Sự phân bố nhiệt độ của hồ quang cực Cacbon:
+ Cực âm t = 3200°C
+ Cực dương t = 3400°C
+ Trung tâm cột hồ quang có t°max = 6000°C
Phân loại hồ quang hàn
Phân loại theo cách đấu dây
+ Đấu dây trực tiếp: sử dụng que hàn thiêu hủy
+ Đấu dây gián tiếp: sử dụng que hàn không thiêu hủy
+ Đấu dây vừa trực tiếp vừa gián tiếp: sử dụng que hàn không thiêu hủy.
Phân loại theo điện cực:
+ Điện cực không nóng chảy: than, graphit, Wonfram.
+ Điện cực nóng chảy: que hàn bằng kim loại
Phân loại theo dòng điện:
+ Hàn hồ quang bằng dòng điện xoay chiều (AC: Alternative Current)
+ Hàn hồ quang bằng dòng điện một chiều (DC: Direct Current)
YÊU CẦU ĐỐI VỚI NGUỒN ĐIỆN HÀN
1. Điện áp không tải:
+AC từ 40 ÷ 80V
+ DC từ 60 ÷ 90V
2. Dòng ngắn mạch: Icc/I h = 1,1 ÷ 1,5 (đôi khi đến 2 cho các thiết bị nặng)
3.Sự thay đổi điện áp hàn không làm thay đổi dòng điện quá lớn (đối với thiết bị cung cấp)
4. Điện áp quy ước của hồ quang hàn (Conventional Voltage)
Điện áp của hồ quang hàn phụ thuộc vào vật liệu và môi trường khí bảo vệ đồng thời cũng
phụ thuộc vào các đặc tính điện của máy hàn (độ dốc dòng ngắn mạch, đáp ứng quá độ…).
Do vậy, để bảo đảm que hàn có thể hoạt động như nhau trên tất cả các chủng loại máy
hàn, người ta tiêu chuẩn hóa quan hệ V-I của hồ quang hàn
Hàn que U h = 25 Volts khi I h : 0 ÷ 100A
Uh = 40 Volts khi I h > 600A
Uh = 25 + 0,03I h Volts khi I h : 100A ÷ 600A
Hàn TIG U h = 10 + 0,04I h Volts khi I h : 0 ÷ 600A
Uh = 34 Volts khi I h > 600A
Hàn MIG – MAG U h = 14 + 0,05I h Volts khi I h : 0 ÷ 600A
Uh = 44 Volts khi I h > 600A
Các máy hàn có yêu cầu và đặc điểm sau:
+ Điện áp: bảo đảm an toàn vận hành và mồi hồ quang dễ dàng AC ≤ 80V, DC ≤ 90V
+ Cường độ: điều chỉnh có cấp hoặc vô cấp từ 30 ÷ 600A
+ Chu kỳ tải (Duty cycle) là hệ số đặc trưng cho khả năng tải của thiết bị, nó được định nghĩa là thời gian hàn liên tục ở dòng điện xác lập tính trong thời gian 10 phút.
Hệ số này đồng thời cũng cho biết khả năng quá tải và cỡ của thiết bị hàn. Thông thường chu kỳ tải co giá trị từ 20% ÷ 100%.
Ví dụ: máy có Imax 150 A, chu kỳ tải 40% có nghĩa là máy có khả năng hàn liên tục trong 4 phút khi dòng điện hàn là 150. Sau đó phải nghỉ 6 phút để phục hồi các đặc tính điện.
Chu kỳ tải là thông số đặc trưng cho cấu trúc, vật liệu nguồn điện và khả năng làm mát của thiết bị. Nói cách khác qua đó ta có thể đánh giá được năng lực và tính thích hợp của nguồn điện hàn khi ứng dụng.
