Nhận giải đáp cho các câu hỏi nâng cao về hàn MIG và TIG nhôm cùng với một số mẹo cho các ứng dụng công nghiệp. 

Mẹo hàn nhôm 

Bạn có kinh nghiệm hàn nhôm nhưng vẫn gặp phải các vấn đề do những thách thức đặc thù của vật liệu này? 

Ngoài những kiến thức cơ bản về hàn nhôm dành cho người mới bắt đầu, bạn có thể có những câu hỏi nâng cao hơn về hàn nhôm trong các ứng dụng công nghiệp. Dưới đây là một số mẹo hàn nhôm trong phần hỏi đáp này. 

Câu hỏi 1: Tôi nên đặt thông số nào cho hàn nhôm? 

Trả lời: Nhiều biến số ảnh hưởng đến việc thiết lập các thông số phù hợp khi hàn nhôm, bao gồm quy trình hàn, vị trí hàn, thiết kế mối ghép, đường kính dây hàn và loại cũng như độ dày của vật liệu cơ bản. Trước tiên, hãy tham khảo các thông số khuyến nghị trên bảng dữ liệu của nhà sản xuất điện cực cho quy trình hàn và loại mối hàn. Ngoài ra, một cách tốt để kiểm tra xem thông số của bạn có mang lại kết quả mong muốn hay không là hàn một mẫu thử với các thông số đó, sau đó thực hiện kiểm tra phá hủy để đánh giá độ hợp kim của chân mối hàn. 

Câu hỏi 2: Tôi nên sử dụng vật liệu phụ trợ nào khi hàn nhôm? 

Trả lời: Việc lựa chọn vật liệu phụ trợ phù hợp đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các mối hàn nhôm chất lượng cao. Dù bạn sử dụng quy trình nào để hàn nhôm, việc chọn sai vật liệu có thể là nguyên nhân dẫn đến nhiều vấn đề. Hai loại vật liệu phụ trợ phổ biến nhất khi hàn nhôm là 4043 và 5356. 

• Kim loại phụ trợ 4043 là lựa chọn tốt cho các mối hàn phải chịu nhiệt độ cao trong thời gian dài (trên 150°F), cần giảm nguy cơ nứt do co rút, yêu cầu tính thẩm mỹ cao hoặc khi bạn muốn giảm thiểu hiện tượng biến dạng. 

• Kim loại phụ trợ 5356 phù hợp với hàn nhôm thuộc series 5xxx và 6xxx, nơi yêu cầu độ bền kéo cao, khi cần đồng màu với bề mặt anod hóa, hoặc đối với các mối hàn yêu cầu độ dẻo dai và khả năng chịu tải trọng động tốt. 

Tải hướng dẫn lựa chọn vật liệu phụ trợ để biết thêm thông tin về cách chọn vật liệu hàn nhôm phù hợp. 

Câu hỏi 3: Tôi nên sử dụng vật liệu phụ trợ có kích thước bao nhiêu? 

Trả lời: Dù là hàn MIG hay TIG, bạn cần cân nhắc tỷ lệ giữa lượng kim loại phụ trợ và diện tích bề mặt cần điền đầy. Nhiều người có xu hướng chọn dây hàn hoặc que hàn có kích thước nhỏ hơn mức cần thiết, nhưng điều này có thể dẫn đến nhiều vấn đề. 

• Đối với các mối hàn lớn, việc sử dụng dây hàn hoặc que hàn có đường kính lớn hơn có thể mang lại lợi ích. Điều này giúp giảm lượng oxit đi vào vũng hàn, từ đó kiểm soát tốt hơn hiện tượng rỗ khí. 

• Nếu sử dụng dây hàn có đường kính quá nhỏ trong hàn MIG, tốc độ cấp dây quá cao có thể làm phá vỡ đặc tính hồ quang, dẫn đến thiếu hợp kim vì vũng hàn quá lạnh. 

• Trong hàn TIG, nếu sử dụng que hàn quá nhỏ, vật liệu cơ bản có thể bị quá nhiệt do không có tác dụng làm mát từ que hàn khi nó tiếp xúc với vũng hàn, dẫn đến hiện tượng cháy thủng. 

Câu hỏi 4: Nguyên nhân nào gây ra rỗ khí trong mối hàn nhôm? 

Trả lời: Chẩn đoán chính xác nguyên nhân gây rỗ khí trong mối hàn nhôm có thể khá khó khăn vì có nhiều yếu tố ảnh hưởng. Tuy nhiên, bạn có thể bắt đầu từ việc kiểm tra độ sạch của tấm vật liệu và quy trình chuẩn bị bề mặt. 

• Hãy làm sạch kim loại cơ bản bằng dung môi hoặc phương pháp khắc axit, sau đó chải vật liệu bằng bàn chải thép không gỉ trước khi lắp ráp mối hàn. Điều này giúp loại bỏ các tạp chất và lớp oxit trên bề mặt. 

• Đảm bảo chọn loại dung môi có thể bay hơi hoàn toàn trước khi hàn. 

• Kiểm tra hệ thống cấp khí bảo vệ để phát hiện rò rỉ, đồng thời kiểm tra các vòng đệm (O-ring) trên súng hàn. 

• Đảm bảo vật liệu cơ bản và vật liệu phụ trợ không bị ẩm do ngưng tụ hơi nước, điều này có thể xảy ra nếu chúng được mang từ môi trường lạnh vào trong xưởng hàn có nhiệt độ cao hơn. 
  
  

Câu hỏi 5: Loại tungsten nào tốt nhất để hàn nhôm? 

Trả lời: Trước đây, tungsten nguyên chất (tungsten xanh) thường được sử dụng khi dùng nguồn điện hàn kiểu biến áp. Tuy nhiên, tungsten có chứa 2% ceri (tungsten xám) là lựa chọn tốt cho cả máy hàn biến áp và máy hàn biến tần ngày nay. Tungsten xám là loại đa dụng, có thể dùng cho cả hàn AC và DC trên thép, thép không gỉ và nhôm. Với tungsten xám, thợ hàn không cần phân vân lựa chọn loại tungsten phù hợp cho hàn AC hay DC. Các nguyên tố bổ sung trong tungsten có chứa 2% ceri giúp thúc đẩy phát xạ điện tử và ngăn chặn sự xói mòn vonfram tốt hơn vonfram nguyên chất. Ngoài ra, tungsten xám có nhiệt độ nóng chảy cao hơn tungsten xanh, vì vậy có ít hiệu ứng tạo bóng hơn. Công nghệ của máy hàn TIG biến tần hiện đại có thể khiến quá trình mồi hồ quang bị kém hiệu quả hoặc khó mồi khi sử dụng tungsten xanh. Ngoài hai loại tungsten xanh và xám (chiếm khoảng 90% ứng dụng hàn công nghiệp), còn có các lựa chọn khác như tungsten có chứa 2% lantan (tungsten xanh dương) và tungsten hợp kim ba thành phần, mang lại độ chính xác cao hơn cho các ứng dụng đặc biệt. 

Câu hỏi 6: Làm thế nào để chọn nguồn hàn phù hợp cho hàn nhôm? 

Trả lời: Việc chọn máy hàn phù hợp cho hàn nhôm phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Trước tiên, cần xác định phương pháp hàn bạn sẽ sử dụng, có thể là TIG, MIG hoặc MIG xung. Độ dày của vật liệu cơ bản và chu kỳ tải mong muốn cũng giúp xác định kích thước máy hàn (dòng hàn) phù hợp. Nếu chọn máy hàn có công suất thấp cho ứng dụng công nghiệp, có thể gây ra nhiều phiền toái do máy không đáp ứng được nhu cầu. Hàn liên tục yêu cầu chu kỳ tải cao hơn, vì vậy có thể cần chọn máy hàn công suất lớn hơn để đảm bảo hiệu suất hàn liên tục. Ngoài ra, cũng nên cân nhắc loại hình sản xuất. Trong môi trường sản xuất hàng loạt, thợ hàn không cần điều chỉnh thông số thường xuyên, vì vậy có thể chỉ cần một máy hàn có giao diện đơn giản. 

Câu hỏi 7: Các tính năng hiện đại của máy hàn giúp cải thiện kết quả hàn TIG nhôm như thế nào? 

Trả lời: Các tính năng như điều khiển dòng điện độc lập, cân bằng sóng và điều chỉnh tần số có thể mang lại tính linh hoạt tối đa trong hiệu suất hàn. Các nguồn điện biến tần ngày nay có khả năng kết hợp các tính năng giúp thợ hàn ở mọi cấp độ tạo ra các mối hàn chất lượng cao. Ví dụ, các chức năng như điều khiển dòng điện độc lập và tạo dạng sóng giúp giảm nhiệt đầu vào khi hàn vật liệu mỏng và tăng độ xuyên thấu với điện cực. 

Câu hỏi 8: Làm thế nào để kiểm soát nhiệt đầu vào khi hàn nhôm? 

Trả lời: Khi hàn nhiều loại hợp kim nhôm, mối hàn thường không phải là điểm yếu nhất, mà vùng ảnh hưởng nhiệt xung quanh mối hàn mới là điểm dễ bị suy yếu. Điều này đặc biệt quan trọng khi mối hàn bị mài bỏ và hàn lại, hoặc khi có nhiều lớp hàn chồng lên nhau, làm gia tăng nhiệt lượng tác động lên vùng ảnh hưởng nhiệt và vật liệu xung quanh. Kết quả là mối hàn có thể rất chắc, nhưng vùng ảnh hưởng nhiệt lại yếu. Cần chú ý đến vấn đề này khi thiết kế mối hàn và lập kế hoạch kiểm soát nhiệt đầu vào.  

Câu hỏi 9: Một số mẹo khi hàn nhôm đã anod hóa là gì? 

Trả lời: Anod hóa là quá trình biến bề mặt kim loại thành một lớp oxit bền vững, chống ăn mòn. Tùy vào quy trình sản xuất, phương pháp hàn nhôm anod hóa có thể khác nhau. Một trong những phương pháp phổ biến là hàn gián đoạn. Khi sử dụng phương pháp này, thợ hàn không làm sạch cơ học lớp anod hóa mà sử dụng dòng điện cao để hàn TIG, tạo ra áp lực hồ quang lớn để đẩy lớp oxit sang một bên. Sau đó, thợ hàn nhúng que hàn phụ vào và tắt hồ quang, khiến lớp oxit chảy lại trên bề mặt mối hàn, giúp đảm bảo tính đồng nhất của vật liệu. 

Câu hỏi 10: Những lợi ích của MIG xung khi hàn nhôm là gì? 

Trả lời: Hàn MIG xung mang lại nhiều lợi ích khi hàn nhôm. Vì MIG xung duy trì sự chuyển dịch giọt kim loại sạch trong phạm vi tốc độ cấp dây, nên không có các giai đoạn chuyển dịch ngắn mạch hoặc chuyển dạng cầu, giúp giảm thiểu khuyết tật mối hàn và hạn chế việc làm lại sau hàn. Ngoài ra, MIG xung thường sử dụng điện áp và dòng điện trung bình thấp hơn so với MIG điện áp không đổi ở cùng một độ dài và tốc độ cấp dây, giúp kiểm soát nhiệt đầu vào tốt hơn. 

Bên cạnh đó, một số nguồn hàn MIG xung còn có các tính năng bổ sung như điều khiển hồ quang, giúp thợ hàn dễ dàng tinh chỉnh hồ quang, mang lại hiệu suất hàn tốt hơn và mối hàn có chất lượng cao hơn. 

Hàn nhôm nâng cao 

Việc hàn nhôm thành công đòi hỏi sự chú ý kỹ lưỡng đến nhiều yếu tố. Quan trọng là phải chọn đúng phương pháp hàn, vật liệu bổ sung phù hợp cho từng ứng dụng và hiểu cách xử lý các vấn đề như chuẩn bị vật liệu và kiểm soát nhiệt đầu vào.