MỸ – Việc am hiểu bốn loại thuốc bọc que hàn (coating flux) (*) và ứng dụng cụ thể của chúng giúp người thợ hàn lựa chọn đúng loại que hàn, từ đó tối ưu hóa hiệu suất và chất lượng của mối hàn.
(*) Coating flux: là hợp chất gồm các chất tạo khí, tạo xỉ, ổn định hồ quang, khử oxy kim loại hóa, … được bọc ngoài lõi que hàn. Hợp chất này làm cải thiện khả năng tạo mối hàn có chất lượng tốt.

Kiến thức về thuốc bọc que hàn được chia sẻ trong bài viết này đến từ các chuyên gia thuộc đại học ESAB (ESAB university).

Trong quy trình hàn, que hàn là công cụ không thể thiếu. Lớp thuốc bọc đóng vai trò then chốt trong việc bảo vệ vũng hàn khỏi các tác nhân gây nhiễm bẩn từ không khí, đồng thời quyết định chất lượng kim loại mối hàn (weld metal) và hiệu suất hàn tổng thể. Lớp phủ này được thêm vào để tăng cường khả năng vận hành và cải thiện độ ổn định của hồ quang. Trong bài viết này, các chuyên gia sẽ chia sẻ về bốn loại thuốc bọc que hàn chính và đóng góp của chúng trong quy trình hàn.

Thuốc bọc que hàn hệ rutile
Thuốc bọc hệ rutile (1) nổi tiếng với tính linh hoạt và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau. Loại que hàn này tạo ra mối hàn đẹp, bề mặt mịn và ít bắn tóe (spatter) (2), thích hợp với hàn điện một chiều (DC) và xoay chiều (AC). Nhờ đặc tính hồ quang tuyệt vời và dễ sử dụng, que hàn bọc thuốc hệ Rutile thường là lựa chọn ưu tiên cho các công việc hàn dân dụng.
(1) Thuốc bọc hệ rutile: là thuốc bọc có chứa rutile (TiO2 – titanium dioxide, một loại điện cực rất phổ biến trong hàn hồ quang tay.
(2) Spatter: Là những giọt kim loại lỏng văng ra khỏi vũng hàn và dính chặt vào bề mặt vật liệu xung quanh. Hồ quang không ổn định là thủ phạm chính gây ra bắn tóe, làm mất thẩm mỹ và tốn công mài bỏ.

Thuốc bọc que hàn hệ hữu cơ (cellulose)
Lớp thuốc bọc hệ hữu cơ được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng hàn đứng từ trên xuống (vertical-down). Những que hàn này tạo ra hồ quang có độ đâm xuyên mạnh, lý tưởng để hàn các vật liệu dày và đảm bảo độ ngấu chân mối hàn (root penetration) (*) tuyệt vời. Thợ hàn ưu tiên hệ cellulose nhờ khả năng tạo ra các mối hàn chắc chắn và đáng tin cậy, đặc biệt trong các tư thế hàn khó và chịu áp lực cao.
(*) Root penetration: khi ghép hai tấm kim loại dày lại với nhau, thường sẽ có một khe hở nhỏ ở đáy (gọi là khe hở chân – root gap). Độ ngấu (penetration) là độ sâu mà kim loại bù (từ que hàn) nóng chảy và hòa nhập vào kim loại vật hàn. Root (chân/ gốc) là phần thấp nhất, nằm sâu nhất của mối nối.

Thuốc bọc que hàn hệ bazơ
Thuốc bọc hệ bazơ được thiết kế cho các ứng dụng đặc thù yêu cầu độ bền kéo và khả năng chịu va đập cao hơn. Loại que hàn này thường được sử dụng để hàn thép cường độ cao, thép không gỉ và các kim loại có hàm lượng lưu huỳnh hoặc phốt pho lớn. Que hàn bọc bazơ mang lại tính chất cơ học tốt và khả năng chống nứt tuyệt vời, phù hợp cho các kết cấu quan trọng nơi sự toàn vẹn của cấu trúc là yếu tố tiên quyết.

Thuốc bọc que hàn hệ axit
Lớp thuốc bọc hệ axit được sử dụng trong các ứng dụng hàn chuyên biệt, đặc biệt là đối với các kim loại màu (non-ferrous metal) (*) như nhôm. Những que hàn này tạo ra mối hàn chất lượng cao với bề mặt mịn đẹp và lượng xỉ rất ít. Que hàn bọc axit là lựa chọn ưu tiên khi hàn các kim loại có thành phần hợp kim đặc biệt, yêu cầu sự kiểm soát chính xác trong suốt quá trình hàn.
(*) Non-ferrous metal: là cách gọi các kim loại không chứa sắt hoặc không có sắt làm thành phần chính.

Tác động đến độ ổn định hồ quang và tính chất kim loại của mối hàn
Việc lựa chọn thuốc bọc que hàn có ảnh hưởng đáng kể đến độ ổn định của hồ quang. Các hợp chất có trong mỗi loại thuốc bọc sẽ mang lại những đặc tính riêng, tác động trực tiếp đến hành vi của hồ quang. Một hồ quang ổn định đảm bảo quy trình hàn diễn ra liên tục và có kiểm soát, giảm nguy cơ bắn tóe, rỗ khí (porosity) (*) và các khiếm khuyết khác, từ đó mang lại chất lượng mối hàn vượt trội.
(*) Porosity: Là những lỗ rỗng bên trong mối hàn. Hồ quang ổn định giúp duy trì môi trường khí bảo vệ bao quanh vũng hàn, ngăn chặn khí lạ xâm nhập.

Hơn nữa, các loại thuốc bọc khác nhau sẽ làm thay đổi tính chất luyện kim của kim loại mối hàn. Trong quá trình hàn, lớp thuốc bọc nóng chảy và hòa trộn với kim loại cơ bản cùng kim loại bù, đưa vào các nguyên tố và hợp chất làm biến đổi cấu trúc vi mô của mối hàn. Những thay đổi này có thể tăng cường cơ tính của mối hàn như độ bền kéo, độ cứng và độ dai va đập, giúp mối hàn đáp ứng được các yêu cầu khắt khe của từng ứng dụng.

Việc am hiểu bốn loại thuốc bọc que hàn và ứng dụng cụ thể của chúng giúp người thợ hàn chủ động lựa chọn loại que hàn phù hợp nhất để đạt được hiệu suất tối ưu và chất lượng mối hàn cao nhất. Dù là thuốc bọc hệ rutile cho các ứng dụng hàn phổ thông, thuốc bọc hệ cellulose cho kỹ thuật hàn đứng từ trên xuống, thuốc bọc hệ bazơ cho các vật liệu cường độ cao (high-strength material) (*), hay thuốc bọc hệ axit cho các ứng dụng chuyên biệt, mỗi loại đều mang lại những lợi thế riêng biệt cho công việc.
(*) High-strength material: là các loại thép hợp kim hoặc thép carbon được chế tạo đặc biệt để chịu được tải trọng cực lớn mà không bị biến dạng hay đứt gãy (ví dụ: thép làm khung cầu đường, bồn áp lực, hoặc các kết cấu nhà cao tầng).

Khi công nghệ hàn ngày càng phát triển, những đổi mới trong thuốc bọc que hàn sẽ ngày càng cải thiện hiệu suất và chất lượng của quy trình hàn. Điều này nhằm đảm bảo người thợ hàn có thể đạt thành công trong các nhiệm vụ hàn đa dạng.

Để xem các tin bài khác về “Thuốc bọc que hàn”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Hannover Messe