Hàn MIG (Metal Inert Gas) là một trong các phương pháp kim loại được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp hiện đại. Nổi bật với khả năng tạo ra mối hàn chất lượng cao, tốc độ hàn nhanh và xử lý được nhiều loại vật liệu khác nhau, hàn MIG đã trở thành phương pháp không thể thiếu trong các lĩnh vực sản xuất ô tô, đóng tàu, chế tạo máy móc và xây dựng kết cấu thép.
Nội dung bài viết
Hàn MIG là gì?
Hàn MIG (Metal Inert Gas) hay còn gọi là hàn GMAW (Gas Metal Arc Welding) là một phương pháp hàn hồ quang kim loại sử dụng hồ quang điện làm nóng chảy kim loại và dây điện cực để cung cấp vật liệu bổ sung trong quá trình hàn.
Điểm đặc biệt của hàn MIG là việc sử dụng một loại khí trơ hoặc khí hoạt tính để bảo vệ vũng hàn khỏi sự ô nhiễm từ không khí giúp tạo ra mối hàn chất lượng cao và liên tục.
>>> Xem thêm: Hàn mig và hàn que cái nào tốt hơn
Ưu điểm của phương pháp hàn MIG
Phương pháp hàn MIG mang đến nhiều ưu điểm vượt trội, khiến nó trở thành lựa chọn hàng đầu trong nhiều ứng dụng hàn:
– Dây hàn được cấp tự động liên tục giúp tăng tốc độ hàn.
=> Đặc biệt phù hợp với các công việc sản xuất hàng loạt.
– Khí bảo vệ tạo ra môi trường hàn sạch giảm thiểu nguy cơ oxy hóa và nhiễm bẩn.
=> Từ đó tạo ra mối hàn chất lượng cao, ít khuyết tật.
– Có thể hàn được nhiều loại kim loại khác nhau như: thép carbon, thép không gỉ, nhôm và nhiều hợp kim khác.
– Có thể thực hiện hàn ở nhiều vị trí khác nhau: hàn ngang, hàn đứng và hàn trần.
– Quá trình hàn ổn định và có thể kiểm soát được, rất thích hợp để áp dụng các hệ thống hàn tự động.
– So với một số phương pháp hàn khác, hàn MIG tạo ra ít bắn tóe hơn giúp giảm thiểu công đoạn làm sạch sau khi hàn.
– So với hàn TIG, thì hàn MIG dễ học và dễ sử dụng hơn.
>>> Xem thêm: So sánh hàn TIG và hàn MIG
– Quá trình hàn diễn ra liên tục nhờ dây hàn được cấp tự động giúp tăng năng suất và chất lượng mối hàn.
Nguyên lý hoạt động của hàn MIG
Nguyên lý hoạt động của hàn MIG dựa trên sự kết hợp giữa hồ quang điện và khí bảo vệ để tạo ra mối hàn chất lượng.
1/ Tạo hồ quang điện:
– Khi người thợ hàn kích hoạt súng hàn, dòng điện từ nguồn điện hàn chạy qua dây điện cực (dây hàn) và tạo ra hồ quang điện giữa đầu dây điện cực với vật liệu cần hàn.
– Hồ quang điện này tạo ra nhiệt độ cực cao, làm nóng chảy cả dây điện cực và vật liệu cần hàn.
2/ Cấp dây điện cực:
– Một hệ thống cấp dây tự động đẩy dây điện cực liên tục qua súng hàn và vào vùng hồ quang.
+ Tốc độ cấp dây có thể được điều chỉnh để kiểm soát lượng kim loại bổ sung được đưa vào mối hàn.
– Dây điện cực nóng chảy cung cấp vật liệu để bù đắp vào chỗ khuyết của mối nối của hai vật liệu cần hàn.
3/ Bảo vệ mối hàn:
– Khí bảo vệ được cung cấp từ bình khí nén thông qua súng hàn.
+ Khí này tạo thành một lớp bảo vệ xung quanh hồ quang và vũng hàn nóng chảy, ngăn chặn sự tiếp xúc của chúng với không khí.
– Việc này giúp tránh oxy hóa và nhiễm bẩn mối hàn, đảm bảo chất lượng và độ bền của mối hàn.
– Khí bảo vệ này có thể là khí trơ (như Argon, Helium) hoặc khí hoạt tính (như CO2 hoặc hỗn hợp khí).
4/ Hình thành mối hàn:
– Kim loại nóng chảy từ dây điện cực và vật liệu cơ bản hòa trộn vào nhau tạo thành vũng hàn.
– Khi vũng hàn nguội đi, nó đông đặc lại và tạo thành mối hàn liên kết 2 mảnh kim loại.
Các loại hàn MIG (Metal Inert Gas)
Hàn MIG (Metal Inert Gas) là một phương pháp hàn hồ quang kim loại linh hoạt, được phân loại dựa trên nhiều yếu tố khác nhau.
Phân loại theo loại khí bảo vệ
1/ Hàn MIG (GMAW – Gas Metal Arc Welding) với khí trơ:
– Sử dụng khí trơ như Argon (Ar) hoặc Helium (He) hoặc hỗn hợp của chúng.
+ Khí trơ không tham gia phản ứng hóa học với kim loại nóng chảy giúp bảo vệ mối hàn khỏi oxi hóa và nhiễm bẩn.
– Ứng dụng:
+ Hàn nhôm, magie, đồng và các hợp kim không chứa sắt.
+ Hàn thép không gỉ.
+ Tạo ra mối hàn sạch, chất lượng cao.
2/ Hàn MAG (GMAW – Gas Metal Arc Welding) với khí hoạt tính:
– Sử dụng khí hoạt tính như CO2 hoặc hỗn hợp Argon/CO2.
+ Khí hoạt tính có một phần tham gia vào phản ứng hóa học với kim loại nóng chảy nên ảnh hưởng đến thành phần và tính chất của mối hàn.
– Ứng dụng:
+ Hàn thép carbon và thép hợp kim thấp.
+ Tạo ra mối hàn có độ ngấu sâu, năng suất cao.
+ Thường được sử dụng trong các ứng dụng kết cấu thép.
>>> Xem thêm: So sánh hàn MIG và hàn MAG
Phân loại theo phương thức chuyển dịch kim loại
1/ Chuyển dịch phun (Spray transfer):
– Tạo ra các giọt kim loại nhỏ, mịn và phun đều vào vũng hàn.
– Yêu cầu dòng điện và điện áp cao.
– Tạo ra mối hàn chất lượng cao, độ ngấu sâu, ít bắn tóe.
– Thích hợp cho hàn vật liệu dày.
2/ Chuyển dịch ngắn mạch (Short circuit transfer):
– Dây điện cực liên tục chạm và ngắt với vũng hàn, tạo ra các chu kỳ ngắn mạch.
– Yêu cầu dòng điện và điện áp thấp.
– Thích hợp cho hàn vật liệu mỏng và hàn ở các vị trí khó.
– Ít nhiệt đầu vào, giảm nguy cơ biến dạng vật liệu.
3/ Chuyển dịch cầu (Globular transfer):
– Tạo ra các giọt kim loại lớn, kém ổn định.
– Ít được sử dụng do chất lượng mối hàn không cao.
4/ Chuyển dịch xung (Pulsed transfer):
– Sử dụng dòng điện xung để kiểm soát quá trình chuyển dịch kim loại.
– Kết hợp ưu điểm của chuyển dịch phun và ngắn mạch.
– Tạo ra mối hàn chất lượng cao, ít bắn tóe, kiểm soát nhiệt tốt.
– Thích hợp cho hàn nhiều loại vật liệu và vị trí hàn.
Hàn MIG lõi thuốc (FCAW – Flux-Cored Arc Welding)
– Sử dụng dây hàn có lõi chứa thuốc hàn, thay vì dây hàn đặc. Thuốc hàn khi nóng chảy sẽ tạo ra khí bảo vệ và xỉ, bảo vệ mối hàn.
– Có 2 loại FCAW:
+ FCAW-G: Sử dụng khí bảo vệ từ nguồn cấp ngoài.
+ FCAW-S: Không sử dụng khí bảo vệ từ nguồn cấp ngoài, thuốc hàn tự tạo khí bảo vệ.
– Ưu điểm:
+ Tính di động cao, không cần bình khí bảo vệ (FCAW-S).
+ Khả năng hàn ngoài trời tốt.
+ Năng suất cao.
Việc lựa chọn loại hàn MIG phù hợp phụ thuộc vào loại vật liệu cần hàn, độ dày vật liệu, vị trí hàn, yêu cầu chất lượng mối hàn và điều kiện làm việc.
Cách hàn MIG không dùng khí
Thực tế là không có phương pháp hàn MIG nào không dùng khí. Có một phương pháp hàn biến thể của MIG được gọi là hàn lõi thuốc (flux-cored arc welding – FCAW) thường được gọi là hàn MIG không dùng khí vì nó không yêu cầu nguồn cấp khí bảo vệ từ bên ngoài.
Dưới đây là cách thức hoạt động của phương pháp này:
1/ Dây hàn lõi thuốc:
– Thay vì sử dụng dây hàn đặc như hàn MIG, hàn lõi thuốc sử dụng dây hàn có lõi chứa thuốc hàn.
+ Thuốc hàn này khi nóng chảy sẽ tạo ra khí bảo vệ và xỉ giúp bảo vệ vũng hàn khỏi sự xâm nhập của không khí.
2/ Hồ quang điện:
– Hồ quang điện được tạo ra giữa dây hàn lõi thuốc và vật liệu cần hàn (tương tự như trong hàn MIG).
3/ Khí bảo vệ tự tạo:
– Khi hồ quang điện làm nóng chảy dây hàn, thuốc hàn trong lõi sẽ phân hủy và tạo ra khí bảo vệ (thay thế cho khí bảo vệ từ bình khí nén).
– Xỉ hàn tạo ra từ thuốc hàn sẽ bao phủ mối hàn (thêm một lớp bảo vệ nữa).
Ưu điểm của hàn lõi thuốc
– Không cần bình khí bảo vệ cồng kềnh, dễ dàng mang đi công trường.
– Khả năng hàn ngoài trời tốt: Khí bảo vệ tự tạo ít bị ảnh hưởng bởi gió.
Nhược điểm của hàn MIG không dùng khí
– Tạo ra nhiều khói và xỉ hơn so với hàn MIG thông thường.
– Chất lượng mối hàn có thể không bằng hàn MIG dùng khí trong một số trường hợp.
Khi nói đến hàn MIG không dùng khí, thực chất là đang nói đến phương pháp hàn lõi thuốc, một biến thể của hàn MIG sử dụng dây hàn đặc biệt để tự tạo khí bảo vệ.
Cấu tạo thiết bị hàn MIG
Thiết bị hàn MIG bao gồm các thành phần chính sau:
1/ Nguồn điện hàn: Cung cấp dòng điện một chiều (DC) để tạo ra hồ quang điện.
2/ Bộ cấp dây hàn: Bao gồm cuộn dây hàn, động cơ đẩy dây và hệ thống điều khiển tốc độ cấp dây.
– Cấp dây hàn liên tục vào vùng hồ quang với tốc độ ổn định.
3/ Súng hàn MIG:
– Chứa các bộ phận sau:
+ Đầu tiếp điện: Dẫn dòng điện từ máy hàn đến dây hàn.
+ Vòi phun khí: Phun khí bảo vệ xung quanh vùng hàn.
+ Ống dẫn dây: Dẫn dây hàn từ bộ cấp dây đến đầu tiếp điện.
+ Nút điều khiển: Kích hoạt quá trình hàn.
4/ Hệ thống khí bảo vệ:
– Bình khí nén: Chứa khí bảo vệ (Argon, CO2, hoặc hỗn hợp khí).
– Van điều áp: Điều chỉnh áp suất khí bảo vệ.
– Ống dẫn khí: Dẫn khí bảo vệ từ bình khí đến súng hàn.
5/ Dây hàn: Dây hàn được cuộn trên lõi và đặt trong bộ cấp dây.
– Có nhiều loại dây hàn khác nhau, phù hợp với từng loại vật liệu và ứng dụng hàn.
Các thành phần phụ trợ:
– Kẹp mát: Nối vật liệu hàn với nguồn điện.
– Mặt nạ hàn: Bảo vệ mắt và mặt khỏi tia hồ quang.
– Găng tay hàn: Bảo vệ tay khỏi nhiệt và tia lửa.
Hướng dẫn kỹ thuật hàn MIG
Kỹ thuật hàn MIG đòi hỏi sự kết hợp giữa việc thiết lập máy móc chính xác và kỹ năng thực hành tốt. Dưới đây là hướng dẫn chi tiết:
Chuẩn bị vật liệt & thiết bị
– Làm sạch bề mặt vật liệu cần hàn khỏi bụi bẩn, gỉ sét, dầu mỡ.
– Vát mép (nếu cần thiết) cho các chi tiết dày.
– Kiểm tra máy hàn MIG, đảm bảo hoạt động tốt.
– Lựa chọn dây hàn phù hợp với vật liệu và độ dày cần hàn.
– Lựa chọn khí bảo vệ phù hợp (Argon, CO2, hoặc hỗn hợp).
– Kiểm tra lưu lượng khí bảo vệ.
– Đảm bảo kết nối kẹp mát chắc chắn.
– Chuẩn bị đầy đủ trang bị bảo hộ lao động: mặt nạ hàn, găng tay, quần áo bảo hộ.
Thiết lập máy hàn MIG
1/ Điều chỉnh dòng điện và điện áp:
– Tham khảo bảng thông số của nhà sản xuất hoặc kinh nghiệm thực tế để cài đặt dòng điện và điện áp phù hợp với loại dây hàn và độ dày vật liệu.
– Điều chỉnh tốc độ cấp dây sao cho phù hợp với dòng điện hàn.
2/ Điều chỉnh lưu lượng khí bảo vệ:
– Lưu lượng khí bảo vệ quá thấp sẽ không bảo vệ được mối hàn, quá cao sẽ gây lãng phí và tạo ra nhiễu loạn khí.
3/ Kiểm tra dây hàn:
– Đảm bảo dây hàn được lắp đúng cách và không bị kẹt.
Kỹ thuật hàn MIG
1/ Gây hồ quang:
– Đặt súng hàn gần vật liệu, giữ góc nghiêng khoảng 10-15 độ.
– Bấm nút kích hoạt trên súng hàn để tạo hồ quang điện.
– Giữ khoảng cách từ đầu súng hàn đến vật liệu khoảng 10-15mm.
2/ Di chuyển súng hàn:
– Di chuyển súng hàn với tốc độ ổn định dọc theo đường hàn.
– Giữ góc nghiêng súng hàn không đổi.
– Quan sát vũng hàn để đảm bảo kim loại nóng chảy đều và liên tục.
3/ Kỹ thuật hàn theo từng loại vật liệu:
– Thép carbon: Sử dụng khí CO2 hoặc hỗn hợp Argon/CO2.
– Thép không gỉ: Sử dụng khí Argon hoặc hỗn hợp Argon/CO2.
– Nhôm: Sử dụng khí Argon.
4/ Kỹ thuật hàn theo từng vị trí:
– Hàn ngang: Di chuyển súng hàn theo đường ngang.
– Hàn đứng: Di chuyển súng hàn từ dưới lên trên hoặc từ trên xuống dưới.
– Hàn trần: Đòi hỏi kỹ năng cao, cần thực hiện chậm và cẩn thận.
Hoàn thiện
1/ Kiểm tra mối hàn:
– Kiểm tra ngoại quan mối hàn, loại bỏ các vết bắn tóe.
>>> Xem thêm: 28 khuyết tật mối hàn thường gặp
– Kiểm tra độ ngấu và độ bền của mối hàn.
– Nếu cần thiết có thể tiến hành kiểm tra chất lượng mối hàn bằng những phương pháp chuyên dụng.
>>> Xem thêm: Các phương pháp kiểm tra mối hàn
2/ Làm sạch:
– Loại bỏ xỉ hàn (nếu có).
– Mài phẳng hoặc đánh bóng mối hàn.
So sánh chi tiết hàn MIG với hàn Laser
Khi so sánh hàn MIG và hàn laser, ta đang đối chiếu 2 công nghệ hàn rất khác biệt về nguyên lý hoạt động, ứng dụng và chi phí. Dưới đây là bảng so sánh chi tiết:
Về nguyên lý hoạt động
– Hàn MIG:
+ Sử dụng hồ quang điện tạo ra giữa dây điện cực nóng chảy liên tục và vật liệu cơ bản.
+ Khí bảo vệ được sử dụng để bảo vệ vũng hàn khỏi sự ô nhiễm.
+ Là quá trình hàn hồ quang kim loại, điện cực nóng chảy.
– Hàn laser:
+ Sử dụng chùm tia laser cường độ cao để nung chảy và kết nối vật liệu.
+ Là quá trình hàn nhiệt hạch, sử dụng chùm ánh sáng tập trung.
Về độ chính xác và chất lượng mối hàn
– Hàn MIG:
+ Độ chính xác trung bình, phù hợp cho các mối hàn có yêu cầu độ chính xác không quá cao.
+ Chất lượng mối hàn tốt, nhưng có thể bị ảnh hưởng bởi kỹ năng của người thợ và các yếu tố môi trường.
– Hàn laser:
+ Máy hàn laser có độ chính xác rất cao, tạo ra mối hàn hẹp và sâu.
+ Chất lượng mối hàn tuyệt vời, ít biến dạng nhiệt.
+ Vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) rất nhỏ.
Về tốc độ hàn
– Hàn MIG:
+ Tốc độ hàn trung bình, phù hợp cho các công việc sản xuất vừa và nhỏ.
– Hàn laser:
+ Tốc độ hàn rất nhanh, đặc biệt là đối với vật liệu mỏng.
+ Rất phù hợp cho các ứng dụng sản xuất hàng loạt.
Về tính linh hoạt và ứng dụng
– Hàn MIG:
+ Linh hoạt, có thể hàn nhiều loại vật liệu và độ dày khác nhau.
+ Ứng dụng rộng rãi trong ngành chế tạo kết cấu thép, ô tô, đóng tàu…
– Hàn laser:
+ Phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao như: hàn các chi tiết điện tử, y tế, hàng không vũ trụ.
+ Có thể hàn các vật liệu khó hàn như titan, tungsten.
So sánh về chi phí
– Hàn MIG:
+ Chi phí đầu tư thiết bị thấp hơn.
+ Chi phí vận hành thường cao hơn.
– Hàn laser:
+ Chi phí đầu tư thiết bị rất cao.
+ Chi phí vận hành thấp hơn.
Kết luận:
– Hàn MIG là lựa chọn tốt cho các công việc hàn thông thường, đòi hỏi tính linh hoạt và chi phí thấp.
– Hàn laser là lựa chọn tối ưu cho các công việc hàn đòi hỏi độ chính xác cao, tốc độ nhanh và chất lượng mối hàn tuyệt vời.
Với khả năng hàn nhanh, mối hàn chất lượng và tính linh hoạt cao, hàn MIG đã và đang khẳng định vị thế là một trong những phương pháp hàn quan trọng bậc nhất trong ngành công nghiệp. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, hàn MIG hứa hẹn sẽ tiếp tục là một phương pháp hàn ưu việt, góp phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp trong tương lai.
VNTECH - Đơn vị cung cấp máy móc gia công cơ khí chính hãng, uy tín, đa dạng về chủng loại, đáp ứng mọi nhu cầu sản xuất. Để được tư vấn chi tiết và nhận báo giá tốt nhất, quý khách vui lòng liên hệ theo thông tin bên dưới.
________________
THÔNG TIN LIÊN HỆ
- Địa chỉ văn phòng:
- Địa chỉ Hà Nội: Số 39 ngõ 285 đường Phúc Lợi, Phúc Lợi, Long Biên, Hà Nội
- Chi Nhánh Đà Nẵng: Lô 11, Khu A4, Nguyễn Sinh Sắc, Hoà Minh, Liên Chiểu, Đà Nẵng
- Chi Nhánh HCM: 43 Đường N2, KP Thống Nhất, Dĩ An, Bình Dương
- SĐT: 0984.537.333
- Email: sale@vntechcnc.vn
- Facebook: https://www.facebook.com/vntechcnc
- Website: https://thietbivntech.vn
