Hàn cắt kim loại từ lâu đã trở thành công đoạn không thể thiếu trong ngành cơ khí chế tạo, xây dựng và sản xuất công nghiệp. Cùng với sự phát triển của công nghệ, ngày càng xuất hiện nhiều phương pháp gia công hàn hiện đại với tốc độ nhanh hơn, độ chính xác cao và ít khuyết tật. Vậy gia công hàn là gì, ưu nhược điểm của công nghệ hàn ra sao và nên chọn phương pháp nào cho từng loại vật liệu? Hãy cùng GSMT tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây để có câu trả lời chính xác nhất.
1. Gia công hàn cắt kim loại là gì?
Gia công hàn cắt kim loại là quá trình sử dụng nguồn nhiệt tập trung điện, laser, plasma, khí gas… để làm nóng chảy cục bộ kim loại tại vị trí tiếp giáp, sau đó để nguội tạo thành mối hàn chắc chắn, không thể tháo rời. Đồng thời kết hợp các công nghệ cắt laser, plasma, tia nước… để tạo phôi trước khi hàn.
Quy trình này được áp dụng rộng rãi cho thép carbon, thép hợp kim, inox, nhôm, đồng… trong chế tạo kết cấu nhà xưởng, máy móc, bồn bể, khung xe và hàng nghìn sản phẩm công nghiệp khác.
2. Ưu và nhược điểm của gia công hàn
Gia công hàn là phương pháp liên kết kim loại phổ biến nhất hiện nay nhờ tính linh hoạt và chi phí hợp lý nhưng cũng tồn tại những hạn chế kỹ thuật mà doanh nghiệp cần nắm rõ để kiểm soát chất lượng.
2.1 Ưu điểm
Gia công hàn tạo được kết cấu nguyên khối chịu tải trọng động và tĩnh cao hơn 30–50% so với bulong, đinh tán, liên kết được hầu hết kim loại từ thép CT3, inox 201-304-316, nhôm 5052-6061 đến titanium. Chi phí đầu tư thấp như máy hàn MIG 350A dễ sửa chữa tại chỗ mà không cần khuôn mẫu, giúp thay đổi thiết kế nhanh chóng điều mà đúc và rèn không thể làm được.
2.2 Nhược điểm
Vùng ảnh hưởng nhiệt HAZ rộng 3–30 mm làm giảm 10–25% độ bền cục bộ, dễ gây hiện tượng sensitization mất khả năng chống ăn mòn liên hạt ở vùng nhiệt độ 450–850°C và làm thay đổi tổ chức vi mô. Tấm inox 304 dày 3 mm có thể cong vênh 3–8 mm/mét nếu không dùng jig kẹp và hàn đúng trình tự, mối hàn còn dễ xuất hiện khuyết tật rỗ khí, nứt nóng, ngậm xỉ nếu thợ thiếu kinh nghiệm.
3. Các phương pháp gia công hàn
3.1 Hàn hồ quang tay
Dùng que hàn có lớp thuốc bọc sinh xỉ và khí bảo vệ, hồ quang duy trì giữa que hàn và vật liệu bằng máy hàn biến tần hoặc máy dầu 200–400A. Phương pháp này vẫn chiếm hơn 60% khối lượng hàn kết cấu thép nhà xưởng tiền chế, khung xe tải, cầu thép, sửa chữa cơ khí tại công trường và hàn ống thép đường kính lớn Ø300–2000 mm.
3.2 Hàn MIG
Hàn bán tự động/tự động bằng dây hàn tan chảy liên tục ER70S-6, ER308L Ø0.8–1.6 mm, khí bảo vệ Ar+CO, dòng hàn 100–500A. Được sử dụng rộng rãi để sản xuất băng chuyền thực phẩm, khung máy CNC, bồn chứa nước, vỏ tủ điện công nghiệp và khung xe tải nhẹ tại các KCN Tân Tạo, Tân Bình, VSIP.
3.3 Hàn TIG
Hàn bằng điện cực Vonfram không hao mòn trong môi trường khí Argon tinh khiết 99,999%, que hàn phụ đưa tay hoặc tự động. Phương pháp này chuyên dùng cho inox 304/316 đường ống sữa – bia – nước y tế, bồn rửa tay phòng mổ, lan can cầu thang khách sạn 5 sao, vỏ thiết bị y tế và sản phẩm inox xuất khẩu châu Âu – Nhật Bản.
3.4 Gia công hàn laser
Dùng chùm tia laser fiber công suất 1,5–20 kW tập trung năng lượng vào vùng hàn cực nhỏ, tốc độ 3–15 m/phút, không cần vật liệu phụ. Thường áp dụng cho vỏ tủ điện y tế, dụng cụ phẫu thuật, linh kiện ô tô cao cấp, vỏ bình áp lực inox 316L, khung xe đạp carbon-inox,…
3.5 Hàn điểm và hàn ma sát
Hàn điểm dùng điện trở sinh nhiệt ép 2 tấm kim loại, hàn ma sát khuấy FSW dùng lực quay + áp lực tạo nhiệt mà không làm chảy kim loại. Được dùng để hàn vỏ tủ điện, thân xe máy – xe tải, tấm nhôm tàu cao tốc, thân máy bay, bồn nhôm chứa LNG,..
3.6 Gia công hàn Khí
Dùng ngọn lửa oxy + acetylene đạt 3100–3200°C kết hợp que hàn phụ để làm chảy kim loại tại mối nối. Hiện vẫn phổ biến để cắt thép carbon dày 50–300 mm tại công trường, hàn ống đồng hệ thống lạnh, sửa chữa chi tiết nhôm xe máy, hàn bạc trang sức, các công việc bảo trì tại chỗ.
Xem thêm: Bật mí 6 cách xử lý mối hàn inox cực đơn giản
4. Một số lưu ý khi gia công hàn kim loại
4.1 Lựa chọn phương pháp hàn phù hợp
Inox 304/316 dày dưới 4 mm bắt buộc dùng TIG, laser để tránh cháy thủng và mất khả năng chống ăn mòn liên hạt. Thép CT3 dày 10–30 mm ưu tiên MIG dòng 250–350A. Nhôm 6061 dày 3–15 mm chỉ dùng TIG AC, hàn ma sát FSW.
4.2 Chuẩn bị bề mặt vật liệu kỹ lưỡng
Trước khi hàn phải mài sạch lớp oxit nhôm, vảy cán thép, dầu mỡ bằng máy mài hơi + đá 80–120 grit rồi tẩy rửa bằng acetone, dung dịch kiềm 10%. Với inox 304/316 cần mài rãnh chữ V 60° và để khe hở 1–2 mm tránh ngậm xỉ.
4.3 Kiểm soát nhiệt độ và biến dạng
Tấm inox 304 dày 3 mm phải kẹp jig thép dày 20 mm, hàn gián đoạn mỗi đoạn 100–150 mm, làm nguội bằng khí CO₂. Thép hộp 200×200 mm cần hàn đối xứng 2 thợ cùng lúc theo trình tự 12h–6h–3h–9h. Nhôm 5083 phải dùng tấm lót đồng làm mát đáy mối hàn để nhiệt độ liên tục dưới 150°C, giảm co ngót còn 0,5–1 mm/mét.
4.4 Đảm bảo an toàn lao động
Thợ hàn phải mặc áo da chống tia lửa, kính hàn độ tối 11–13, găng tay da hàn dài 40 cm, khẩu trang 3M 7502 + phin lọc 2097 chống khói hàn Cr-VI-Ni. Khu vực hàn phải có quạt hút khói lưu lượng 15.000 m³/h và tấm chắn tia UV cao 2 m.
4.5 Kiểm tra chất lượng mối hàn sau gia công
100% mối hàn inox thực phẩm phải kiểm tra thuốc thử thấm theo TCVN 7472. Mối hàn chịu áp lực bồn chứa, đường ống. Mối hàn kết cấu nhà xưởng kiểm tra bằng búa gõ + thước kẹp. Riêng hàn laser và hàn TIG y tế phải đo độ nhám mối hàn Ra ≤ 0,8 µm và thử áp lực 1,5 lần áp suất thiết kế trong 30 phút.
5. Gợi ý đơn vị gia công hàn công nghiệp uy tín
Nếu bạn đang cần tìm xưởng gia công hàn công nghiệp uy tín, đáng tin cậy tại TPHCM và các tỉnh lân cận, GSMT tự hào là một trong những đơn vị tiên phong với nhiều năm kinh nghiệm chuyên sâu trong lĩnh vực gia công hàn inox, thép, nhôm và các kim loại khác. GSMT đã và đang đồng hành cùng hàng trăm doanh nghiệp lớn nhỏ trong các ngành thực phẩm – đồ uống, y tế, dược phẩm, cơ khí chế tạo, xây dựng và xuất khẩu với các sản phẩm như bồn chứa, băng chuyền, khung máy, đường ống, tủ điện, lan can… luôn đảm bảo mối hàn đẹp, chắc chắn, không biến dạng và bàn giao đúng tiến độ.
Tóm lại, gia công hàn vẫn là công nghệ liên kết kim loại quan trọng và không thể thay thế trong mọi lĩnh vực từ nhà xưởng tiền chế, dây chuyền thực phẩm cho đến thiết bị y tế cao cấp và sản phẩm xuất khẩu. Hãy liên hệ ngay GSMT, đơn vị tiên phong trong lĩnh vực xi mạ tại Việt Nam, chuyên xử lý bề mặt kim loại đạt chuẩn kỹ thuật để được chuyên gia tư vấn quy trình và nhận báo giá nhanh nhất hôm nay!
Xem thêm: Que hàn thép mạ kẽm là gì? Có hàn được không và cần lưu ý gì khi hàn?
Văn phòng đại diện: 343/27 Tô Hiến Thành, Phường Hòa Hưng
Văn phòng: 63/4D đường Xuân Thới 20, ấp 29, Xuân Thới Sơn, TP.HCM
Hotline: 0961 116 416
Email: lienhe.gsmt@gmail.com
