Bài giảng Công nghệ hàn điện nóng chảy - Ngô Lê Thông

n ở trạng thái ủ.
• Sau khi hàn: austenit hóa và hóa già nhân tạo để đạt độ bền và
khả năng chống ăn mòn tối đa.
4.4 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ
BIẾN CỨNG KẾT TỦA
a
E / ER 309 (Nb)AMS 5827B 
(17-4 PH) hoặc 
ER 308
AMS 5827B 
(17-4 PH) hoặc 
E 308
S17400
S15500
17-4 PH
15-5 PH
Mactenzit
Thép không gỉ không 
đồng nhất
Dây hànQue hànSố UNSKý hiệu
•PH = precipitation hardening.
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
14
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 14
4.4 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ
BIẾN CỨNG KẾT TỦA
a
• Công nghệ hàn thép nhóm nửa austenit:
• KLCB chống ăn mòn tốt hơn thép không gỉ mactenzit thông 
thường.
• Ủ: austenit, tính dẻo cao, dễ gia công biến dạng tạo hình như 
thép 18 Cr – 8 Ni. 
• Có thể nhanh chóng bị biến cứng sau khi gia công và cần được ủ 
trung gian trong trường hợp cần tạo hình phức tạp. 
• Sau khi chế tạo, austenit Æ mactenzit thông qua nhiệt luyện.
• Khi đó, sẽ đạt được độ bền tối đa bằng cách hóa già, tạo nên 
trong quá trình biến cứng kết tủa và ram mactenzit. 
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
15
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 15
4.4 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ
BIẾN CỨNG KẾT TỦA
a
E / ER 310. ENiCrFe-2 
hoặc ERNiCr-3
E / ER 309 h ặ E / ER
AMS 5824A (17-7 PH)
AMS 5812C (PH 17 7
AMS 5827B (17-4 
PH) hoặc E 308, 
E 309
E 308 h ặ E 309
S17700
S15700
17-7 PH
PH 15 7
Nửa austenit
Thép không gỉ không 
đồng nhất
Dây hànQue hànSố UNSKý hiệu
• Công nghệ hàn thép nhóm nửa austenit:
• Hầu hết các quá trình hàn hồ quang; TIG tốt nhất để tránh nứt 
nóng khi hàn một lượt và giảm thiểu tổn thất nhôm trong kim 
loại mối hàn. 
• Khi hàn, nhiệt hàn có tác dụng austenit hóa và ủ hòa tan dung 
dịch rắn tại khu vực vùng ảnh hưởng nhiệt liền kề mối hàn. 
• Do đó, KLMH và vùng AHN ở trạng thái sau khi hàn: austenit.
• Vì vậy, có thể hàn thép không gỉ biến cứng kết tủa nửa austenit 
ở bất kỳ trạng thái nào mà không cần nung nóng sơ bộ, không 
cần kiểm soát nhiệt độ giữa các đường hàn hoặc tốc độ nguội.
• Độ bền mối hàn = 90÷100% độ bền của kim loại cơ bản. 
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
16
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 16
4.4 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ
BIẾN CỨNG KẾT TỦA
a
Thép không gỉ không 
đồng nhất
Dây hànQue hànSố UNSKý hiệu
• Công nghệ hàn thép nhóm austenit:
• KLCB chống ăn mòn tốt hơn hầu hết thép không gỉ austenit Cr 
– Ni. 
• Độ dai va đập cao ở nhiệt độ > 650 oC, không có từ tính ở trạng 
thái ủ và trạng thái biến cứng kết tủa. 
• Có thể hàn ở trạng thái ủ. 
• Sử dụng trong các ứng dụng như khung động cơ phản lực, móc 
cài và cánh quạt tuabin. 
• Nên hàn TIG với qd nhỏ. Có thể hàn SMAW.
E / ER 309 hoặc 
E / ER 310
ERNiCrFe-6 hoặc 
ERNiMo-3
E 309 hoặc 
E 310
K66286A-286
Austenit
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
17
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 17
4.5 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP MACTENZIT HÓA GIÀ
a
• Thành phần và tính chất KLCB:
• KLCB: maraging steel = martensite (mactenzit) + aging (hóa 
già). Chúng không thực sự là loại thép mactenzit lẫn hóa già 
theo đúng nghĩa. A 538:
Mẫu thử Charpy cho độ dai va đập ở nhiệt độ thường. 
Chế độ hiệ l ệ ủ hò i 816 C hó ià i 482 C
47,5
27,1
20,3
10,8
24,5÷38,5
19,3
12,8
5,6÷7,9
60
55
40
25
10
8
7
6
1400
1700
2000
2400
1500
1790
2050
2450
Gr.A (200)
Gr.B (250)
Gr.C (300)
18 Ni (350)
Độ dai va 
đập [N.m]
Độ dai phá
hủy 
[m.N/mm2]
Độ thắt 
[%]
Độ dãn 
dài [%]
Giới hạn 
chảy [MPa]
Độ bền 
kéo
[MPa]
0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,4
0,7
1,3
4
5
5
4
–
–
–
8
8
9
12
18
18
18
18
Gr.A (200)
Gr.B (250)
Gr.C (300)
18 Ni (350)
AlTiMoCrCoNi
Thành phần hóa học danh định [%]ASTM A 538 
Cấp thép
•Thép ASTM A 538 có: 18 Ni (200), 18 Ni (250), và 18 Ni (300)). Sau này còn có
thêm cấp thứ tư là 18 Ni (350) 
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
18
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 18
4.5 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP MACTENZIT HÓA GIÀ
a
• Thành phần và tính chất KLCB:
• KLCB: 18%, 20% và 25% Ni, cộng với một lượng các nguyên 
tố hợp kim khác làm chức năng hóa già. 
• C, Mn, Si được coi là không có lợi và được giữ ở hàm lượng 
thấp 0,03% C; 0.10% Mn và 0,10% Si. 
• Trong các loại thép maraging, thép có hàm lượng 18% Ni là loại 
phổ biến nhất vì có thể nhiệt luyện đơn giản hơn các loại khác 
để đạt tới cơ tính tối ưu. 
• Độ bền khác nhau của thép đạt được thông qua hàm lượng Co, 
Mo, và Ti. 
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
19
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 19
4.5 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP MACTENZIT HÓA GIÀ
a
• Thành phần và tính chất KLCB:
• KLCB: quy trình nhiệt luyện thép maraging
816 
oC/1h
30 HRC 52 HRC
Ủ hòa tan, nguội nhanh
Hóa già (biến cứng kết tủa), nguội nhanh
T, [oC]
T, [h]
Ms
Mf
482 oC/34h
•Thép được nung tới 816 oC, để hòa tan các nguyên tố biến cứng (Ti và Al), sau đó 
được làm nguội trong không khí (ủ). 
•Tại nhiệt độ Ms (vào khoảng 200 oC với thép A538 Gr.B, và 160 oC với A538 
Gr.C), austenit Æ mactenzit và hoàn tất ở khoảng 93 oC. Sự chuyển biến pha này 
xảy ra trong một dải rộng tốc độ nguội. 
•Sau đó thép chứa hoàn toàn mactenzit được hóa già khoảng 1 giờ tại nhiệt độ
khoảng 482 oC, để tạo ra các hạt phân tán mịn bên trong pha nền kim loại. 
•Khi tăng thời gian của giai đoạn này, độ cứng cũng tăng. 
•Mo: tham gia trực tiếp vào các hạt phân tán, làm biến cứng pha nền bằng cơ chế
phân tán. 
•Co: không tham gia trực tiếp vào quá trình biến cứng, nhưng có tác dụng đẩy 
nhanh quá trình này. 
•Một điểm đặc biệt là trong quá trình nung, chuyển biến pha từ alpha sang gamma 
xảy ra trong một dải nhiệt độ hẹp (650÷680 oC), nhưng chuyển biến pha theo chiều 
ngược lại từ gamma sang alpha lại xảy ra ở dải nhiệt độ rất thấp (260÷300 oC). 
Điều này cho phép sự hóa già mactenzit tại 485 oC kéo dài trong vài giờ mà không 
có chuyển biến pha sang austenit. 
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
20
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 20
4.5 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP MACTENZIT HÓA GIÀ
a
• Tính hàn và công nghệ hàn:
• Vùng AHN gồm:
1. Vùng nằm sát mối hàn, được nung tới nhiệt độ đủ cao để bị austenit hóa hoàn 
toàn. Khi nguội, nó chuyển biến thành mactenzit thô. Vùng này tương đối mềm 
nhưng sẽ đạt được độ cứng toàn bộ ở giai đoạn hóa già sau đó.
2. Vùng hẹp bên cạnh, được nung tới dải nhiệt độ 590÷730 oC, gồm mactenzit 
cộng với austenit tái xuất hiện rất mịn. Tỷ lệ của austenit này tăng khi công suất 
nhiệt hàn tăng. Vùng này mềm và không biến cứng ở giai đoạn hóa già sau đó. 
Vì vậy khi hàn cần chú ý hạn chế vùng này.
3. Vùng nằm xa đường hàn nhất, có tổ chức mactenzit và bị hóa già ở các mức độ
khác nhau dưới 590 oC. Trên thực tế có thể bỏ qua không xét đến vùng này. 
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
21
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 21
4.5 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP MACTENZIT HÓA GIÀ
a
• Tính hàn và công nghệ hàn:
• Hầu như không nứt nguội do hydro, chủ yếu vì hàm lượng 
cacbon trong mactenzit tại vùng ảnh hưởng nhiệt rất thấp, làm 
cho mactenzit tương đối mềm ở trạng thái sau khi hàn. 
• Tuy nhiên, có thể nứt nóng vì:
– Hàm lượng mangan thấp làm cho thép đặc biệt nhạy cảm với hiện tượng 
giòn do lưu huỳnh. 
– Ngoài ra sunphit titan cũng là nguyên nhân nứt nóng.Hàm lượng titan 
càng cao thì khả năng nứt nóng cũng tăng. 
– Để tránh nứt nóng và suy giảm cơ tính, cần hàn không nung nóng sơ bộ
và Tip ≤ 120 oC. 
– Tốt nhất: hàn TIG (cho phép có qd nhỏ và bảo vệ tốt vũng hàn).
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
22
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 22
4.6 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP AUSTENIT MANGAN
a
• Thành phần và tính chất KLCB:
• Thép Hadfield hoặc thép 13Γ: 11÷14% Mn và 1,0÷1,4% C và
0,7÷1,4% Cr, Mo, Ni, V, Cu, Ti và Bi. 
• Mangan có ái lực mạnh với oxi, lưu huỳnh và cacbon. Do đó nó có
tác dụng như chất khử oxi, giảm nứt nóng và làm biến cứng thép.
• Thép austenit mangan có cấu trúc austenit ở nhiệt độ thường. 
• Độ bền cao, tính dẻo tốt, độ dai đặc biệt cao và khả năng chịu va 
đập và chống mài mòn tốt. 
• Sử dụng như vật đúc trong các chi tiết như gàu xúc của thiết bị thi 
công, má nghiền đá, ghi đường sắt, v.v.
• Tính chất vậ lý tương đương thép không gỉ austenit.
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
23
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 23
4.6 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP AUSTENIT MANGAN
a
• Thành phần và tính chất KLCB:
• Tiết cacbit và chuyển biến pha sang peclit xảy ra ở dải nhiệt độ
370÷760 oC. 
• Tính dẫn nhiệt thấp (ít hơn thép cacbon 25%) Æ tích lũy nhiệt 
trong vật hàn khi hàn. 
• Độ dai cao nhưng có giới hạn chảy tương đối thấp. 
• Cơ tính cao ở – 45 oC÷760 oC, nhưng ở nhiệt độ cao, chúng thiếu 
độ bền và tính dẻo cần thiết để có thể chịu được ứng suất hàn. 
• Khả năng chịu nhiệt và bền nhiệt kém thép austenit Cr – Ni. 
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
24
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 24
4.6 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP AUSTENIT MANGAN
a
• Tính hàn và công nghệ hàn:
• Tính dẻo tăng theo nhiệt độ cho đến nhiệt độ chuyển biến pha của 
austenit. Trong 815÷870 oC (thậm chí tới Tnc của kim loại cơ bản) 
có thể xảy ra nứt nóng. Khi hàn cần có các biện pháp hạn chế nứt 
nóng.
• Khi hàn, việc nung nóng nhiều lần có thể làm cho kim loại tiết ra 
pha cacbit và làm chuyển biến một phần pha austenit, làm giảm 
đáng kể tính dẻo của thép. 
• Vì vậy, thép austenit managan cần được hàn với mức năng lượng 
đường tối thiểu. Quá trình hàn chủ yếu là hàn hồ quang, dùng cho 
cả hàn nối lẫn hàn đắp. 
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
25
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 25
4.6 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP AUSTENIT MANGAN
a
• Tính hàn và công nghệ hàn:
• Không nung nóng sơ bộ khi hàn. 
• Để tránh vùng ảnh hưởng nhiệt bị nung nóng quá mức dẫn đến bị
giòn, Tip ≤ 315 oC (nhiệt độ bề mặt kim loại cơ bản không vượt 
50 oC ở vị trí cách đường hàn 150 mm). 
• qd tối thiểu nhưng vẫn bảo đảm hàn ngấu ở mức cần thiết. 
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
26
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 26
4.6 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP AUSTENIT MANGAN
a
• Tính hàn và công nghệ hàn:
• SMAW (dòng một chiều cực nghịch), dùnghồ quang ngắn, không 
dao động ngang que hàn. Hàn gián đoạn. Rèn các đường hàn bằng 
búa khi đang nóng đỏ nhằm giảm ứng suất hàn. Các mối hàn nhiều 
lượt cần được ưu tiên sử dụng vì các lượt hàn sau có tác dụng ram 
mactenzit xuất hiện trong các lượt hàn trước đó. 
• Que hàn như ЦНИИН-4 (GOST Э-65X25Г13H3), DIN E8-
UM300-P), MC-16 (Kobe) hoặc tương đương. 
• Thành phần kim loại mối hàn tiêu biểu (%) khi hàn các loại que 
hàn này là 0,14 C; 0,63 Si; 16,89 Mn; 0,018 P; 0,004 S; 2,21 Ni; 
15,30 Cr và 0,12 N.
• Ngoài hàn hồ quang tay, các phương pháp hàn tự động và bán tự 
động cũng thích hợp cho hàn thép austenit managan, đặc biệt hàn 
bằng dây hàn lõi bột. 
11
5. CÔNG NGHỆ HÀN GANG
5.1 Thành phần, tổ chức kim loại và tính chất của gang 
5.2 Tính hàn của gang 
5.3 Nguyên tắc lựa chọn công nghệ trong hàn gang 
5.4 Phương pháp và kỹ thuật hàn gang 
22
5.1 Thành phần, tổ chức kim loại và
tính chất của gang
• Một trong những vật liệu kết cấu được dùng rộng rãi 
nhất trong các máy móc và thiết bị công nghiệp.
• Hợp kim của Fe và C, với C > 2,14% (hệ Fe—C) 
hoặc C > 2,11% (hệ Fe—Fe3C), với Si, Mn, Mg, P, S 
và Cr, Ni, Ti, Mo, tùy theo ứng dụng cụ thể.
• Phân loại theo mức độ hợp kim hóa: 
– Gang hợp kim thấp (hàm lượng các nguyên tố hợp kim < 
2,5%), 
– Gang hợp kim trung bình (2,5%÷10%) và
– Gang hợp kim cao (> 10%).
33
• Phân loại theo trạng thái cacbon trong gang:
– Gang trắng: cacbon tồn tại dưới dạng cemetnit Fe3C. Gang trắng cứng và 
giòn, được sử dụng chủ yếu làm các chi tiết chống mài mòn và để chế tạo 
gang dẻo.
– Gang xám: phần lớn cacbon tồn tại ở trạng thái tự do dưới dạng graphit. 
Dễ đúc, dễ gia công, chống rung động tốt. Sử dụng phổ biến trong chế tạo 
các chi tiết dạng khung, bệ máy, vỏ hộp số, bánh răng lớn.
• Phân loại theo theo hình dạng graphit:
– Gang xám thường: graphit ở dạng tấm. Độ bền của loại gang này thấp.
– Gang biến tính: graphit ở dạng hạt nhỏ; cơ tính tốt hơn so với gang xám 
thường.
– Gang dẻo: graphit ở dạng cụm. Cơ tính của loại gang này tốt.
• Gang cầu: graphit ở dạng cầu. Có độ bền cao và có thể nhiệt 
luyện để cải thiện cơ tính. 
5.1 Thành phần, tổ chức kim loại và
tính chất của gang
44
• Các nguyên tố thúc đẩy sự grafit hóa trong gang là: C, 
Si, Al, Ni, Co, Cu. 
• Các nguyên tố cản trở sự grafit hóa trong gang là: S, V, 
Cr, Sn, Mo, Mn. 
• Theo mức độ graphit hóa, nền của gang sẽ là:
– Ferit: gang có mức độ grafit hóa mạnh nhất
– Ferit – peclit
– Peclit
– Peclit - cementit 
• Tổ chức của gang phụ thuộc vào thành phần hóa học 
(chủ yếu là C và Si) và tốc độ nguội khi kết tinh. 
5.1 Thành phần, tổ chức kim loại và
tính chất của gang
55
%
T
hó
c 
®È
y
C
¶n
 tr
ë
T¸c dông ®èi víi sù graphit hãa
G
GG
G
L L
L L+G
L
Hệ Fe-C-Si
5.1 Thành phần, tổ chức kim loại và
tính chất của gang
66
Ảnh hưởng của C và Si và tốc độ
nguội đến tổ chức của gang (mẫu đúc)
Chiều dày
I: Perlit+Cementit; 
II: Perlit+Graphit; 
III: Ferit+Graphit
Ảnh hưởng của C và Si đến tổ chức
của gang (mẫu đúc), t = 50 mm
I II
III
5.1 Thành phần, tổ chức kim loại và
tính chất của gang
77
• Thành phần hóa học trung bình tiêu biểu của gang 
thường dùng trong chế tạo máy: 3÷3,5% C; 
1,5÷2,5% Si; 0,6÷1,2% Mn; 0,2÷0,6% P; 
0,05÷0,15% S. 
• Độ cứng của gang thường vào khoảng 200HB. 
• Độ bền của gang phụ thuộc vào:
1.Pha nền (P hoặc F, v.v.), 
2.Lượng, phân bố và hình dạng của grafit. 
3.Vật đúc thành mỏng (ống): GX12-28
4.Chi tiết máy (xi lanh, máy cắt gọt): GX21-40 
5.Chi tiết máy chịu tảI trọng cao (bánh răng) GX24-44
5.1 Thành phần, tổ chức kim loại và
tính chất của gang
88
5.2 Tính hàn của gang 
1.Khả năng biến dạng dẻo thấp của gang. 
2.Xu hướng hình thành các tổ chức tôi cứng và giòn 
khi hàn. 
3.Sự xuất hiện gang trắng tại vùng ảnh hưởng nhiệt. 
4.Khó hàn gang ở tư thế khác hàn sấp. 
5.Xu hướng rỗ mối hàn. 
6.Tính đa dạng của các sản phẩm gang.
99
5.2 Tính hàn của gang
Ảnh hưởng của nhiệt hàn đến tổ chức kim loại khi hàn gang
a: F+C (F+G)
b: F+A+C (F+A+G)
d: A+C (A+G)
e: A+L+C (A+L+G)
f: L+A
g: L+C (L+G)
a
b
d
eg
(L: liquidus; C: cementit)
10
10
5.3 Nguyên tắc lựa chọn công nghệ
trong hàn gang
•Khắc phục sự xuất hiện các tổ chức tôi và tổ chức biến 
trắng (gang trắng). 
•Khắc phục các vấn đề liên quan đến tính dẻo thấp và
khả năng dễ nứt của gang khi có ứng suất vượt quá độ
bền của nó .
11
11
5.4 Phương pháp và kỹ thuật hàn gang
Về mặt phương pháp thực hiện, các bước cần tiến hành 
là: 
1.Xác định kim loại cơ bản
1.Phân biệt gang và thép đúc 
2.Chọn công nghệ hàn thích hợp cho các trường hợp
1.Sửa chữa vật đúc mới bằng gang
2.Yêu cầu về độ bền của mối hàn
3.Yêu cầu tính kín nước của mối hàn
4.Khả năng gia công cơ mối hàn sau khi hàn
12
12
5.4 Phương pháp và kỹ thuật hàn 
gang
Phân biệt gang và thép đúc
Gang đúc
1.Vết đục trên bề mặt lồi 
lõm, phoi vụn
2.Hình dạng thường phức 
tạp, chiều dày thay đổi
3.Mềm
4.Khi mài: tia lửa bắn ra rất 
dày màu đỏ đến vàng rơm, 
500÷600 mm, tỏa nhánh rộng
5.Vết nứt: có màu đục, sờ tay 
vào có vết chì (graphit)
Thép đúc
1.Vết đục trên bề mặt sáng bóng, 
phoi liền
2.Hình dạng đơn giản, chiều dày
đồng đều
3.Cứng
4.Khi mài: tia lửa bắn ra dài hơn, 
ngắt quãng, không tỏa nhánh 
rộng
5.Vết nứt: lấp lánh ánh kim
Phân tích kim tương và thành phần hóa học: chính xác nhưng tốn kém
13
13
5.4 Phương pháp và kỹ thuật hàn 
gang
Sửa chữa vật đúc mới bằng gang:
• Màu của mối hàn phải giống của kim loại cơ bản
• Độ bền:
Các chi tiết chịu lực cao (khung máy) cần độ bền tương đương 
kim loại cơ bản, mặc dù chi phí hàn có thể cao (hàn nóng, hàn 
vảy)
• Độ kín nước:
Có thể hàn không đòi hỏi cao về cơ tính (giảI pháp hàn nguội, chi 
phí thấp
• Gia công cơ sau khi hàn:
Các chi tiết chính xác (lỗ xu pap, bánh răng) đòi hỏi độ cứng 
nhất định để có thể gia công cơ sau khi hàn và chống mài mòn 
trong vận hành.
14
14
5.4 Phương pháp và kỹ thuật hàn 
gangCác công nghệ chính cho hàn gang:
•Hàn khí (hàn nóng, nguội, nửa nguội)
•Hàn hồ quang tay (nóng, nguội)
•Hàn vảy đắp
Hàn nóng: Nung nóng sơ bộ 600÷650 oC, và giữ nó ở khoảng 
nhiệt độ đó trong suốt quá trình hàn. 
Hàn nguội: Sử dụng công suất tối thiểu của nguồn nhiệt hàn. 
Khống chế nhiệt độ vật hàn trong quá trình hàn. 
Nung nóng sơ bộ là điều bắt buộc khi hàn nóng. Còn khi hàn 
nguội, trong một số trường hợp có thể tiến hành nung nóng sơ bộ 
lên đến nhiệt độ 300÷400 oC (còn gọi là hàn nửa nguội), ví dụ với 
các vết nứt có hình dạng phức tạp và mối hàn có chiều dày lớn. 
Trong cả hai trường hợp, đòi hỏi phải có phương pháp nung thích 
hợp. 
15
15
5.4 Phương pháp và kỹ thuật hàn 
gangHàn nóng: 
• Nung nóng sơ bộ 600÷650 oC, và giữ nó ở khoảng nhiệt độ 
đó trong suốt quá trình hàn. Tốc độ nung 120 oC/h. 
• Làm nguội chậm sau khi hàn (120 oC/h/25 mm chiều dày) 
trong lò hoặc trong vỏ bọc cách nhiệt. Nên dùng khuôn grafit để
giúp tạo dáng mối hàn.
• Que hàn thường là loại có lõi bằng gang. Đường kính que hàn 
14÷16 mm. Vỏ bọc que hàn có chiều dày tối đa 2 mm và phải bảo 
đảm hồ quang cháy đều, và đủ bù lại lượng nguyên tố bị oxi hóa 
khi hàn cũng như chứa một lượng lớn các nguyên tố grafit hóa.
• Trước khi hàn, que hàn được sấy và ủ ở 200÷250 oC. Dòng 
điện hàn I = (60÷100)d. 
• Phải chống nóng tốt cho thợ hàn và phải hàn thật nhanh. 
• Phương pháp hàn nóng ngày nay ít được sử dụng, mặc dù cho 
chất lượng mối hàn tương đương với của kim loại cơ bản và dễ 
gia công cơ sau khi hàn. 
16
16
5.4 Phương pháp và kỹ thuật hàn 
gangHàn nguội
• Năng lượng đường nhỏ để hạn chế đến mức tối thiểu sự hình thành các tổ chức tôi 
và tổ chức biến trắng. Không nung nóng sơ bộ. Đường hàn dài 23 cm sau đó để
cho nguội xuống dưới 50 oC rồi mới hàn tiếp). 
Các loại que hàn phổ biến sau cho hàn nguội gang:
• Que hàn có lõi Ni. Thành phần max 0,15% C; max 0,75% Si; max 0,50% Mn; 
max 0,01% S; max 0,5% Fe; max 0,50% Cu; > 98% Ni. Grafit trong vỏ bọc, đường 
kính: 2 mm; 2,5 mm; 3 mm. Chủ yếu để hàn gang xám.
• Que hàn có lõi là hợp kim Ni – Fe. Thành phần max 0,25% C; max 0,50% Si; max 
1,00% Mn; max 0,0025% S; min 37% Fe; min 0,50% Cu; 52÷60% Ni. Grafit trong 
vỏ bọc, đường kính: 2 mm; 2,5 mm; 3 mm. Cho mối hàn có cơ tính cao hơn loại 
trên, chủ yếu để hàn gang cầu. Vùng ảnh hưởng nhiệt: troostit, sorbit, ledeburit phân 
tán; độ cứng kim loại mối hàn HB 170÷200, vùng ảnh hưởng nhiệt HB 180÷240.
• Que hàn có lõi là hợp kim monel. Thành phần 67÷69% Ni; 27÷29% Cu; 2,5% Fe; 
0,2% Si; 0,2% Mg. Cho môi trường ăn mòn. 
17
17
5.4 Phương pháp và kỹ thuật hàn 
gang
•Vấn đề nung nóng sơ bộ: 
1. Nung nóng sơ bộ khi hàn nửa nguội liên quan đến cơ tính của 
gang (độ dẻo bằng không và sự xuất hiện ứng suất, không phải để 
ngăn tổ chức biến trắng hay tổ chức tôi.
2. Không cần phải nung nóng sơ bộ khi mối hàn có khả năng co 
dãn tự do khi hàn và nguội và khi hàn đắp (ví dụ lên bề mặt bánh 
răng). 
3. Thực chất của nung nóng sơ bộ ở đây là tạo ra biến dạng ngược 
với biến dạng hàn. 
4. Có thể nung nóng sơ bộ cục bộ (các vật hàn có hình dạng đơn 
giản) hoặc toàn phần (với các chi tiết có độ cứng vững cao và hình 
dạng phức tạp). 
18
18
5.4 Phương pháp và kỹ thuật hàn 
gang
• Trường hợp sửa chữa vết nứt có nung nóng sơ bộ: 
Nứt ở nan hoa Nứt ở vành Nứt ở moay ơ
Vết nứt Vết nứt Vết nứt
19
19
5.4 Phương pháp và kỹ thuật hàn 
gang
• Trường hợp sửa chữa vết nứt phõn nhánh: 
• Chỗ vết nứt kết thúc: khoan lỗ đường kính ~ 20÷25 mm.
• Hàn từ phần cuối của vết nứt. Tại sao?
1
2
3
4
5
20
20
I
II
III
I
II
III
2
2’
1
1’
2
2’
1
1’
5.4 Phương pháp và kỹ thuật hàn gang
• Trường hợp sửa chữa vết nứt có xét tới tải trọng vận hành
I: Phân bố ứng suất
hàn
II: Phân bố ứng suất
do tải trọng
III: Phân bố ứng suất
tổng hợp 
Nung sơ bộ 350 oC