Các Phương Pháp Hàn Kim Loại Thông Dụng Nhất Hiện Nay

Hàn là một quá trình quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, từ xây dựng, chế tạo máy móc đến sản xuất ô tô, tàu thuyền. Hiện nay, có rất nhiều phương pháp hàn khác nhau, mỗi phương pháp có những ưu điểm và ứng dụng riêng.

Bài viết này, VNTECH sẽ giới thiệu các phương pháp hàn phổ biến bao gồm: hàn gió đá, hàn hồ quang, hàn MIG, hàn TIG, hàn MAG và hàn laser.

Nội dung bài viết

1 Phương pháp hàn gió đá (hàn khí)
2 Phương pháp hàn hồ quang (hàn que)
3 Phương pháp Hàn MIG (Metal Inert Gas)
4 Phương pháp hàn TIG (Tungsten Inert Gas)
5 Phương pháp hàn MAG (Metal Active Gas)
6 Phương pháp hàn Laser
7 So sánh các phương pháp hàn kim loại hiện nay

Phương pháp hàn gió đá (hàn khí)

Hàn gió đá hay hàn khí là một trong những phương pháp hàn lâu đời nhất và vẫn được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng nhờ tính đơn giản, linh hoạt và chi phí đầu tư thấp.

– Nguyên lý hoạt động:

Hàn gió đá sử dụng nhiệt lượng từ ngọn lửa được tạo ra do sự đốt cháy của hỗn hợp khí cháy (thường là axetylen) và khí oxy. Ngọn lửa này có nhiệt độ rất cao, đủ để nung chảy kim loại tại vị trí cần hàn và que hàn, tạo thành mối hàn.

– Ưu điểm:

+ Có thể hàn nhiều loại vật liệu khác nhau: sắt, inox, thép hợp kim.

+ Thiết bị hàn gió đá nhỏ gọn, dễ dàng di chuyển và mang vác, phù hợp với công việc sửa chữa hoặc hàn tại các vị trí khác nhau.

+ Chi phí đầu tư thấp hơn so với các phương pháp hàn khác.

+ Không đòi hỏi kỹ năng quá phức tạp, người thợ hàn có thể học và thực hành tương đối dễ dàng.

– Nhược điểm:

+ Tốc độ hàn chậm: So với các phương pháp hàn hiện đại, tốc độ hàn gió đá chậm hơn đáng kể.

+ Độ chính xác không cao, khó kiểm soát nhiệt độ và độ tập trung của ngọn lửa.

+ Nguy cơ cháy nổ: Khí axetylen là khí dễ cháy nổ, đòi hỏi phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy tắc an toàn.

+ Khói hàn và khí thải từ quá trình hàn có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe của người thợ hàn.

– Ứng dụng:

+ Hàn gió đá được sử dụng rộng rãi trong công việc sửa chữa các vật dụng kim loại, ống nước, khung xe đạp, xe máy,…

+ Hàn các chi tiết kim loại đơn giản, không yêu cầu độ chính xác cao.

+ Hàn các kết cấu thép nhỏ, hàn ống trong hệ thống nước.

+ Hàn các sản phẩm thủ công mỹ nghệ bằng kim loại.

Phương pháp hàn hồ quang (hàn que)

Hàn hồ quang là một trong những phương pháp hàn được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp nhờ tính linh hoạt, hiệu quả và chi phí đầu tư hợp lý.

– Nguyên lý hoạt động:

Hàn hồ quang sử dụng nhiệt lượng từ hồ quang điện để nung chảy kim loại và que hàn tạo thành mối hàn. Hồ quang điện được tạo ra khi dòng điện chạy qua khe hở giữa điện cực (que hàn) và vật liệu hàn.

>>> Xem thêm: Các phương pháp kiểm tra mối hàn phổ biến hiện nay

– Ưu điểm:

+ Có thể hàn nhiều loại vật liệu và độ dày khác nhau: sắt, inox, thép hợp kim.

+ Thiết bị hàn hồ quang có giá thành phải chăng, phù hợp với nhiều đối tượng sử dụng.

+ Không đòi hỏi kỹ năng quá phức tạp, người thợ hàn có thể học và thực hành tương đối dễ dàng.

+ Tốc độ hàn nhanh hơn so với hàn gió đá.

– Nhược điểm:

+ Chất lượng mối hàn có thể không cao bằng các phương pháp hàn hiện đại khác (như hàn MIG/MAG, TIG).

+ Khó kiểm soát nhiệt độ và độ tập trung của hồ quang, có thể gây ra các khuyết tật mối hàn.

+ Dễ bắn tóe, gây mất an toàn cho người thợ hàn.

– Các loại hàn hồ quang phổ biến:

+ Hàn hồ quang tay (SMAW): Sử dụng que hàn có vỏ bọc thuốc hàn. Đây là phương pháp hàn hồ quang đơn giản và phổ biến nhất.

+ Hàn hồ quang dưới lớp thuốc hàn (SAW): Hồ quang điện được tạo ra dưới lớp thuốc hàn bảo vệ. Phương pháp này có năng suất rất cao, thường được sử dụng trong công nghiệp đóng tàu, chế tạo thép.

+ Hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ (GMAW/GTAW): Sử dụng khí bảo vệ (khí trơ hoặc khí hoạt tính) để bảo vệ mối hàn khỏi bị oxy hóa.

Phương pháp Hàn MIG (Metal Inert Gas)

Hàn MIG (Metal Inert Gas) hay GMAW (Gas Metal Arc Welding) là một trong những phương pháp hàn hồ quang được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hiện đại nhờ tốc độ hàn nhanh, chất lượng mối hàn tốt và khả năng tự động hóa cao.

– Nguyên lý hoạt động:

Hàn MIG sử dụng nhiệt lượng từ hồ quang điện được tạo ra giữa dây hàn nóng chảy và vật liệu hàn. Dây hàn được cấp tự động vào vùng hàn, đồng thời khí trơ (ví dụ: Argon, Helium) hoặc khí hoạt tính (ví dụ: CO2) được phun vào để bảo vệ mối hàn khỏi bị oxy hóa.

– Ưu điểm:

+ Tốc độ hàn nhanh: Dây hàn được cấp tự động giúp tăng tốc độ hàn đáng kể so với các phương pháp hàn khác.

+ Mối hàn MIG có độ bền cao, ít bị biến dạng và có hình dạng đẹp.

+ Có thể hàn liên tục trong thời gian dài, giúp tăng năng suất và giảm thời gian sản xuất.

+ Có thể hàn nhiều loại vật liệu khác nhau: Sắt, inox, Cu, Al, hợp kim.

+ Dễ dàng tích hợp vào các hệ thống hàn tự động, robot hàn.

– Nhược điểm:

+ Thiết bị hàn MIG có giá thành cao hơn so với hàn que.

+ Đòi hỏi người thợ hàn phải có kỹ năng, kinh nghiệm nhất định để điều chỉnh các thông số hàn và đảm bảo chất lượng mối hàn.

+ Cần sử dụng khí bảo vệ, có thể tăng chi phí sản xuất.

– Ứng dụng:

+ Sản xuất ô tô, xe máy: Hàn các chi tiết khung sườn, vỏ xe.

+ Chế tạo máy móc: Hàn các chi tiết máy móc, thiết bị công nghiệp.

+ Đóng tàu: Hàn các kết cấu vỏ tàu, thân tàu.

+ Xây dựng: Hàn các kết cấu thép trong xây dựng nhà xưởng, cầu đường.

– Các loại khí bảo vệ thường dùng:

+ Khí trơ (Argon, Helium): Được sử dụng để hàn các kim loại màu (nhôm, đồng,…) và thép không gỉ.

+ Khí hoạt tính (CO2): Được sử dụng để hàn thép kết cấu.

+ Hỗn hợp khí: Trộn lẫn khí trơ và khí hoạt tính để đạt được hiệu quả hàn tốt nhất.

Hàn MIG là một trong các phương pháp hàn hiện đại, có nhiều ưu điểm vượt trội và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Việc nắm vững kỹ thuật và lựa chọn loại khí bảo vệ phù hợp là yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng mối hàn và hiệu quả sản xuất.

Phương pháp hàn TIG (Tungsten Inert Gas)

Hàn TIG (Tungsten Inert Gas) hay GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) là một trong những phương pháp hàn hồ quang cao cấp, được ưa chuộng trong các ngành công nghiệp đòi hỏi chất lượng mối hàn tuyệt đối.

– Nguyên lý hoạt động:

Hàn TIG sử dụng nhiệt lượng từ hồ quang điện được tạo ra giữa điện cực vonfram không nóng chảy và vật liệu hàn. Khí trơ (ví dụ: Argon, Helium) được phun vào để bảo vệ mối hàn khỏi bị oxy hóa. Người thợ hàn sử dụng que hàn để bổ sung kim loại vào mối hàn khi cần thiết.

– Ưu điểm:

+ Mối hàn TIG có độ bền cao, không bị biến dạng, ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt và có độ ngấu sâu, đảm bảo chất lượng sản phẩm.

+ Tia laser có thể tập trung vào một điểm nhỏ, cho phép hàn các chi tiết nhỏ, phức tạp với độ chính xác tuyệt đối, tạo ra mối hàn tinh xảo và thẩm mỹ.

+ Có thể hàn nhiều loại vật liệu khác nhau từ kim loại (như thép không gỉ, nhôm, đồng) đến nhựa và gốm.

+ Mối hàn TIG có hình dạng đẹp, sáng bóng, không bị xỉ hoặc bắn tóe.

– Nhược điểm:

+ Tốc độ hàn chậm hơn so với các phương pháp hàn khác.

+ Đòi hỏi người thợ hàn phải có kỹ năng, kinh nghiệm rất cao để điều chỉnh các thông số hàn và thực hiện các kỹ thuật hàn phức tạp.

+ Thiết bị hàn TIG có giá thành cao hơn so với các phương pháp hàn khác.

– Ứng dụng:

+ Hàng không vũ trụ: Hàn các chi tiết trong động cơ máy bay, tên lửa, tàu vũ trụ.

+ Y tế: Hàn các dụng cụ y tế, thiết bị phẫu thuật, cấy ghép.

+ Điện tử: Hàn các linh kiện điện tử nhỏ, phức tạp.

+ Chế tạo máy móc: Hàn các chi tiết máy móc, khuôn mẫu đòi hỏi độ chính xác cao.

+ Nghệ thuật: Hàn các tác phẩm điêu khắc, trang sức bằng kim loại.

– Các loại khí bảo vệ thường dùng:

+ Khí Argon: Được sử dụng phổ biến nhất, phù hợp với nhiều loại vật liệu.

+ Khí Helium: Tạo ra nhiệt độ hồ quang cao hơn, thường được sử dụng để hàn các vật liệu dày.

+ Hỗn hợp khí: Trộn lẫn khí Argon và Helium để đạt được hiệu quả hàn tốt nhất.

Hàn TIG là một kỹ thuật hàn đỉnh cao, mang lại chất lượng mối hàn hoàn hảo và độ chính xác tuyệt đối. Tuy nhiên, nó đòi hỏi người thợ hàn phải có kỹ năng và kinh nghiệm cao, cũng như chi phí đầu tư thiết bị lớn. Hàn TIG thường được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt, nơi chất lượng mối hàn là yếu tố quan trọng hàng đầu.

Phương pháp hàn MAG (Metal Active Gas)

Hàn MAG (Metal Active Gas) là cũng một phương pháp hàn hồ quang tương tự như hàn MIG, nhưng điểm khác biệt chính là sử dụng khí hoạt tính (ví dụ: CO2) hoặc hỗn hợp khí (ví dụ: Argon + CO2) để bảo vệ mối hàn.

– Nguyên lý hoạt động:

Tương tự như hàn MIG, hàn MAG sử dụng nhiệt lượng từ hồ quang điện được tạo ra giữa dây hàn nóng chảy và vật liệu hàn. Dây hàn được cấp tự động vào vùng hàn, đồng thời khí hoạt tính được phun vào để bảo vệ mối hàn khỏi bị oxy hóa.

– Ưu điểm:

+ Dây hàn được cấp tự động giúp tăng tốc độ hàn đáng kể so với các phương pháp hàn khác.

+ Thiết bị hàn MAG có giá thành phải chăng hơn so với hàn TIG.

+ Thích hợp cho việc hàn thép kết cấu, loại vật liệu phổ biến trong xây dựng và chế tạo.

+ Dễ dàng tích hợp vào các hệ thống hàn tự động, robot hàn.

– Nhược điểm:

+ Chất lượng mối hàn có thể không cao bằng hàn MIG, đặc biệt khi hàn các vật liệu mỏng hoặc đòi hỏi độ chính xác cao.

+ YĐòi hỏi người thợ hàn phải có kỹ năng và kinh nghiệm nhất định để điều chỉnh các thông số hàn và đảm bảo chất lượng mối hàn.

+ Sử dụng khí hoạt tính, có thể tạo ra khói hàn và ảnh hưởng đến sức khỏe nếu không có biện pháp bảo vệ.

– Ứng dụng:

+ Xây dựng: Hàn các kết cấu thép trong xây dựng nhà xưởng, cầu đường.

+ Chế tạo máy móc: Hàn các chi tiết máy móc, thiết bị công nghiệp.

+ Sản xuất ô tô, xe máy: Hàn các chi tiết khung sườn, vỏ xe.

+ Đóng tàu: Hàn các kết cấu vỏ tàu, thân tàu.

So sánh hàn MIG với hàn MAG:

Đặc điểm	Hàn MIG	Hàn MAG
Khí bảo vệ	Khí trơ (Argon, Helium)	Khí hoạt tính (CO2) hoặc hỗn hợp khí (Argon + CO2)
Vật liệu hàn	Kim loại màu (nhôm, đồng,…) và thép không gỉ	Thép kết cấu
Chất lượng mối hàn	Cao	Trung bình
Chi phí	Cao hơn	Thấp hơn

Phương pháp hàn Laser

Hàn laser là một trong những phương pháp hàn hiện đại nhất, sử dụng tia laser để tạo ra nhiệt lượng cực lớn, nung chảy kim loại và tạo thành mối hàn.

– Nguyên lý hoạt động:

Hàn laser tập trung năng lượng của tia laser vào một điểm nhỏ trên vật liệu hàn, làm nóng chảy kim loại cục bộ và tạo thành mối hàn. Tia laser có thể được tạo ra từ nhiều nguồn khác nhau như: laser CO2, laser Nd:YAG, laser fiber,…

– Ưu điểm:

+ Tốc độ hàn cực nhanh: Tia laser có thể di chuyển với tốc độ rất cao, giúp hàn nhanh chóng và tăng năng suất.

+ Độ chính xác tuyệt đối: Tia laser có thể được điều khiển và tập trung vào một điểm rất nhỏ, cho phép hàn các chi tiết nhỏ, phức tạp với độ chính xác tuyệt đối.

+ Mối hàn laser có độ bền cao, không bị biến dạng, ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt và có độ ngấu sâu, đảm bảo chất lượng sản phẩm.

+ Có thể hàn nhiều loại vật liệu khác nhau từ kim loại (như thép không gỉ, nhôm, đồng) đến nhựa và gốm.

+ Khả năng tự động hóa cao: Dễ dàng tích hợp vào các hệ thống hàn tự động, robot hàn.

– Nhược điểm:

+ Thiết bị hàn laser có giá thành rất cao so với các phương pháp hàn khác.

+ Đòi hỏi người thợ hàn phải có kiến thức về laser, quang học, điện tử và kỹ năng điều khiển máy hàn laser.

+ Yêu cầu bảo trì và bảo dưỡng phức tạp để đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống laser.

>>> Tham khảo thêm: 28 khuyết tật mối hàn thường gặp

– Ứng dụng:

+ Sản xuất ô tô, xe máy: Hàn các chi tiết thân vỏ, hộp số, động cơ.

+ Hàng không vũ trụ: Hàn các chi tiết trong động cơ máy bay, tên lửa, tàu vũ trụ.

+ Y tế: Hàn các dụng cụ y tế, thiết bị phẫu thuật, cấy ghép.

+ Điện tử: Hàn các linh kiện điện tử nhỏ, phức tạp.

+ Năng lượng: Hàn các chi tiết trong ngành năng lượng mặt trời, điện gió.

– Các loại laser thường dùng trong hàn:

+ Laser CO2: Laser khí, có công suất lớn, thường được sử dụng để hàn các vật liệu dày.

+ Laser Nd:YAG: Laser rắn, có bước sóng ngắn hơn laser CO2, cho phép hàn các chi tiết nhỏ, mỏng.

+ Laser fiber (Laser sợi quang) có hiệu suất cao, chất lượng chùm tia tốt, đang ngày càng được sử dụng rộng rãi.

Hàn laser là một công nghệ hàn tiên tiến, mang lại độ chính xác, tốc độ và chất lượng mối hàn vượt trội. Tuy nhiên, chi phí đầu tư cao và yêu cầu kỹ năng chuyên sâu là những hạn chế của phương pháp này. Hàn laser thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cực cao.

So sánh các phương pháp hàn kim loại hiện nay

Tiêu chí	Hàn gió đá	Hàn hồ quang	Hàn MIG	Hàn TIG	Hàn MAG	Hàn laser
Nguyên lý	Đốt cháy khí	Hồ quang điện	Hồ quang điện + khí trơ	Hồ quang điện + khí trơ	Hồ quang điện + khí hoạt tính	Tia laser
Ưu điểm	– Giá rẻ – Dễ di chuyển – Hàn đa vật liệu	– Giá phải chăng – Dễ thực hiện – Hàn nhiều độ dày	– Tốc độ nhanh – Mối hàn tốt – Dễ tự động	– Mối hàn đẹp – Chính xác cao – Hàn đa vật liệu	– Tốc độ nhanh – Giá khí rẻ	– Tốc độ cực nhanh – Chính xác tuyệt đối – Hàn đa vật liệu
Nhược điểm	– Tốc độ chậm – Độ chính xác thấp – Nguy cơ cháy nổ	– Tốc độ chậm – Chất lượng TB – Dễ bắn tóe	– Giá cao hơn – Yêu cầu kỹ năng	– Tốc độ chậm – Kỹ năng cao – Giá cao	– Chất lượng TB – Khói hàn	– Giá rất cao – Kỹ năng chuyên sâu – Bảo trì phức tạp
Vật liệu	Đa dạng	Đa dạng	Đa dạng	Đa dạng	Thép kết cấu	Đa dạng
Độ dày	Mỏng, trung bình	Đa dạng	Mỏng, trung bình	Mỏng, trung bình	Dày	Rất mỏng
Ứng dụng	Sửa chữa, chế tạo đơn giản	Xây dựng, chế tạo máy	Ô tô, xe máy, chế tạo	Hàng không, y tế, điện tử	Xây dựng, chế tạo	Điện tử, y tế, ô tô

>>> Xem bài viết liên quan:

Bên cạnh đó còn một số phương pháp hàn khác: hàn Plasma, Hàn siêu âm, Hàn Spot, hàn nổ, hàn ma sát, hàn điện cực nén,…

Lời khuyên:

Việc lựa chọn phương pháp hàn nào phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm:

– Loại vật liệu cần hàn: Mỗi phương pháp hàn có thể phù hợp với một số loại vật liệu nhất định.

– Độ dày của vật liệu: Độ dày của vật liệu cũng ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương pháp hàn.

– Yêu cầu về chất lượng mối hàn: Nếu yêu cầu chất lượng mối hàn cao, nên ưu tiên các phương pháp hàn TIG hoặc laser.

– Tốc độ hàn mong muốn: Nếu cần tốc độ hàn nhanh, nên lựa chọn các phương pháp hàn MIG, MAG hoặc laser.

– Chi phí đầu tư: Chi phí đầu tư cho thiết bị hàn cũng là một yếu tố cần cân nhắc.

– Kỹ năng của người thợ hàn: Một số phương pháp hàn đòi hỏi kỹ năng và kinh nghiệm cao hơn các phương pháp khác.

Việc lựa chọn phương pháp hàn nào phụ thuộc vào nhiều yếu tố, nếu gặp khó khăn trong việc chọn phương pháp hàn kim loại thì hãy liên hệ ngay tới bộ phận kỹ thuật của VNTECH để được tư vấn chi tiết. Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích về các phương pháp hàn phổ biến hiện nay.

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.