Chọn dây hàn MIG/MAG cho hàn thép cacbon và thép hợp kim thấp
Thép là hợp kim gồm thành phần chính là sắt (Fe) với carbon (C), từ 0,02% đến 2,14% theo trọng lượng và một số nguyên tố hóa học khác như Cr, Mn, Ni, S, P…. Hàm lượng cacbon càng lớn thì thép có độ cứng cao nhưng tính hàn sẽ kém đi. Bên dưới là bảng phân loại thép cacbon và thép hợp kim thấp theo thành phần hóa học.
| Loại thép | Thành phần hóa học | Cấu trúc |
| Thép cacbon thấp | < 0,3% C | Ferit |
| Thép cacbon trung bình | 0,3÷0,6% C | Ferit – peclit |
| Thép cacbon cao | > 0,6% C | Peclit |
| Thép hợp kim thấp | < 8% các nguyên tố hợp kim | Ferit – peclit; Peclit; Bai-nit |
Thép cacbon và thép hợp kim thấp có thể sử dụng hầu hết trong các quá trình hàn như hàn que (SMAW), hàn TIG, hàn dưới lớp thuốc (SAW). Trong bài viết này chúng tôi đề cập tới việc lựa chọn dây hàn MIG/MAG để hàn thép cacbon và thép hợp kim thấp.
1. Lựa chọn vật liệu hàn cho thép cacbon và thép hợp kim thấp
Vật liệu hàn khi được lựa chọn phù hợp sẽ giúp tạo ra mối hàn bảo đảm cơ tính và chất lượng theo yêu cầu, tiêu chí để lựa chọn phụ thuộc vào một số yếu tố sau:
- Dây hàn đảm bảo tạo ra mối hàn có thành phần hóa học của mối hàn và cơ tính thỏa mãn yêu cầu của liên kết hàn: với thép cacbon thì độ bền kéo mối hàn thường yêu cầu đạt 70 ksi (~480 MPa), thép hợp kim có yêu cầu đặc biệt hơn độ bền yêu cầu tới 100 ksi (690 MPa). Đối với những ứng dụng có yêu cầu thử độ dai va đập sẽ xem xét thêm khả năng đáp ứng tiêu chí độ dai va đập của dây hàn.
- Dây hàn lựa chọn phù hợp với ứng dụng cụ thể (lưu ý về tư thế hàn, điều kiện làm việc của chi tiết: chịu nhiệt hay chịu lạnh…)
- Dây hàn cần đáp ứng được kỳ vọng của thợ hàn về việc dễ gây và kiểm soát hồ quang cũng như vũng kim loại nóng chảy.
- Điện cực cần tối ưu hóa về chi phí.
Hai tiêu chuẩn về vật liệu hàn MIG/MAG đối với thép cacbon và thép hợp kim đó là AWS A5.18 (cho thép cacbon), và AWS A5.28 (cho thép hợp kim thấp). Trong hai tiêu chuẩn này, chúng ta có thể tìm được các thông tin liên quan đến: thành phần hóa học, độ bền kim loại mối hàn, đường kính dây hàn, các yêu cầu và quy cách đóng gói đối với dây hàn. Dưới đây là ý nghĩa ký hiệu dây hàn theo AWS A5.18.
Bảng sau đây là cơ tính và thành phần hóa học của một số dây hàn thép cacbon và thép hợp kim thấp thường gặp theo tiêu chuẩn AWS A5.18 và AWS A5.28:
Lưu ý: Khi hàn MIG/MAG vật liệu hàn bao gồm dây hàn và khí bảo vệ, vì vậy khi lựa chọn vật liệu hàn cần lưu ý sự tương thích với khí bảo vệ sử dụng cho từng ứng dụng cụ thể. Khí bảo vệ có thể ảnh hưởng tới cơ tính của mối hàn. Thay đổi khí bảo vệ có thể tăng hoặc giảm tính chất của lớp kim loại đắp dẫn đến ảnh hưởng kết quả thử độ dai va đập.
Tham khảo thêm bài viết “Chọn khí bảo vệ khi hàn MIG/MAG” để biết thêm ảnh hưởng của các loại khí hàn đến chất lượng mối hàn. Dưới đây là bảng khuyến cáo sử dụng khí bảo vệ khi hàn thép cacbon và thép hợp kim thấp cho trường hợp dạng dịch chuyển giọt kim loại lỏng khác nhau: Dạng dịch chuyển phun tia (spray transfer), và dạng dịch chuyển ngắn mạch (short circuiting transfer).
2. Thông số chế độ hàn
Đối với mỗi sản phẩm cụ thể, chạy quy trình hàn (WPS) để đưa ra bộ thông số chế độ hàn phù hợp cần thiết để bảo đảm chất lượng mối hàn. Dưới đây DG Welding (Double Good JSC) đưa ra khuyến cáo các thông số chế độ hàn mang tính chất tham khảo cho hai trường hợp thông dụng là hàn với dạng dịch chuyển ngắn mạch, và dạng dịch chuyển phun tia.
Hãng Lincoln Electric là hãng vật liệu và công nghệ hàn hàng đầu thế giới. Họ có đưa ra khuyến cáo các dây hàn cho thép cacbon như: SuperArc L-50, SuperGlide S3, SuperArc L-54, SuperGlide S6, SuperArc L-56, hay Metalshield MC-6, MC-710XL, MC-715. Còn với thép hợp kim thấp có thể sử dụng các loại dây hàn như: SuperArc LA-75, LA-90, LA-100, hay Metalshield MC-900, MC-110. Cụ thể như bảng dưới đây.
Trên đây là cách chọn dây hàn MIG/MAG cho hàn thép cacbon và thép hợp kim thấp, bạn có thể liên hệ trực tiếp cho DG Welding chúng tôi để lựa chọn vật liệu hàn và công nghệ hàn phù hợp nhất
