Công nghệ hàn điện nóng chảy - Chương 4: Công nghệ hàn thép hợp kim cao crom

→ γ → γ + K → α + γ + K
Nguội nhanh: 
L → γ + (δ)
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
29
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 29
Thay đổi cơ tính
thép 
17Cr18Ni8Ti
theo mức độ biến
dạng nguội (biến 
cứng)
• Thành phần và tính chất
HB; δ %; σC , σB kp/mm2
HB
δ
σC
σB
Mức độ biến dạng
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
(Một phần γ chuyển
biến thành α tại tinh
giới, ngăn chuyển dộng
trượt mạng tinh thể)
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
30
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 30
• Thành phần và tính chất
– Định nghĩa ăn mòn tinh giới
x
% Cr
12,5
Hạt cacbit crom
Vùng nghèo crom Hạt austenit
C
hấ
t ă
n 
m
òn
 từ
bề
m
ặt
Tinh giới
x
Hạt austenit
Hạt cacbit crom Vùng nghèo crom 
% Cr
12,5
Tinh giới
C
hấ
t ă
n 
m
òn
 từ
bề
m
ặt
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
31
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 31
• Thành phần và tính chất
– Vấn đề ăn mòn tinh giới
Ảnh hưởng 
của nhiệt độ
và thời gian 
lên tính nhạy 
cảm với ăn 
mòn tinh giới 
của kim loại 
mối hàn thép 
austenit 
tcr t1 Thời gian
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
18-8
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
32
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 32
• Thành phần và tính chất
– Vấn đề ăn mòn tinh giới
• Khi Ti ≥ (C – 0,02) , Nb ≥ 10C, cacbon ưu 
tiên liên kết với Ti, Nb (dưới dạng các hạt 
mịn cacbit phân tán) thay vì với Cr.
– Vấn đề pha σ : 
• Thép chứa Cr cao (16 – 25%) và Mo, Si ở
700 – 850 oC dễ tiết ra pha σ, chủ yếu theo 
các phản ứng γ → α → σ hoặc δ → σ. Khả 
năng chịu nhiệt và bền nhiệt sẽ bị suy giảm.
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
33
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 33
• Tính hàn: Tính hàn của thép A chịu ảnh hưởng 
của (1) việc hợp kim hóa bằng nhiều nguyên tố, (2) 
tính đa dạng trong vận hành liên kết hàn
1. Vấn đề nứt nóng mối hàn và vùng ảnh hưởng 
nhiệt
2. Vấn đề giòn kim loại mối hàn thép chịu nhiệt và
thép bền nhiệt ở nhiệt độ cao
3. Vấn đề suy giảm cơ tính do hệ số dãn nở nhiệt 
lớn
4. Phá hủy do ăn mòn tinh giới và
5. Nứt do ăn mòn dưới ứng suất
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
34
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 34
• Nứt nóng mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt
Austenit
(kim loại đắp)
Lớp cùng tinh
(giữa các tinh thể)
Austenit
(kim loại cơ bản)
Kết tinh kim loại mối hàn 1 pha (γ)
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
35
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 35
• Nứt nóng mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt
Kết tinh kim loại mối hàn 2 pha (γ + δ)
Austenit
(kim loại đắp)
Lớp cùng tinh
(giữa các tinh thể)
Austenit
(kim loại cơ bản)
δ Ferit
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
36
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 36
• Nứt nóng mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt
• Nứt nóng:
– Thể hiện dưới dạng nứt giữa các tinh thể
– Có thể xuất hiện khi hàn, nhiệt luyện và khi vận hành liên 
kết hàn ở nhiệt độ cao
– Chủ yếu dưới dạng cấu trúc hạt thô khi các tinh thể kết 
tinh của lớp sau nối tiếp hướng của các tinh thể lớp trước.
• Cách khắc phục: 
– Làm mịn các hạt tinh thể khi kết tinh; làm mất tính định 
hướng của chúng; giảm chiều dày lớp cùng tinh → để kim 
loại mối hàn chứa một lượng nhất định δ ferit sơ cấp.
– Sử dụng vật liệu hàn chứa ít S, P (dây hàn, lõi que hàn đã 
qua tinh luyện chân không hoặc tinh luyện điện xỉ)
– Giảm: năng lượng đường, tiết diện mối hàn, lượng kim 
loại cơ bản tham gia vào mối hàn).
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
37
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 37
• Nứt nóng mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt
Giản đồ DeLong và chỉ số ferit FN (Ferrite Number)
N
i E=
 %
N
i +
 3
0.
%
C
 +
 3
0.
%
N
 +
 0
,5
.%
M
n
CrE = %Cr + %Mo + 1,5. %Si + 0,5. %Nb 
FN
% ferit (F)
austenit + ferit
(A+F)
Austenit (A)
Đường A + M 
theo Schaeffler
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
38
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 38
• Nứt nóng mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt
Giản đồ WRC 1992 và chỉ số ferit FN (Ferrite Number)
Nếu không có sẵn nồng độ nitơ thực, N = 0,08% đối với GMAW, N = 0,12% đối với FCAW tự bảo vệ.
N = 0,06% đối với các quá trình hàn khác. 
Số
fer
it (
FN
)
N
i E
= 
N
i +
 3
5C
 +
 2
0N
 +
 0
,2
5C
u
CrE = Cr + Mo + 0,7Nb
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
39
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 39
• Nứt nóng mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt
Dụng cụ đo 
số FN (Severn gauge)
• Trong chế tạo và vận hành: sử dụng 
các dụng cụ đo nhanh lượng ferit
• Tiêu chuẩn AWS A4.2-74: Standard 
procedures for calibrating magnetic
instruments to measure the delta-
ferrite content of austenitic stainless 
steel weld-metal.
• Nguyên lý hoạt động của dụng cụ: 
dựa vào lực kéo của ferit trong kim 
loại mối hàn.
• Đi kèm dụng cụ đo là 8 mẫu chuẩn 
chứa từ 3 đến 27 FN. 
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
40
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 40
• Vấn đề giòn kim loại mối hàn thép chịu nhiệt và
thép bền nhiệt ở nhiệt độ cao
1. Liên quan đến quá trình vận hành kết cấu hàn ở
nhiệt độ cao.
2. Thép bền nhiệt cần giữ được cơ tính cần thiết ở
nhiệt độ cao.
3. Tốc độ nguội khi hàn cao → các tổ chức kim loại 
không ổn định tại nhiệt độ cao được giữ lại.
4. Sau đó, trong quá trình vận hành ở 350 oC trở
lên, do khuyếch tán, sẽ thay đổi tổ chức → suy 
giảm tính dẻo kim loại mối hàn.
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
41
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 41
• Vấn đề suy giảm cơ tính do hệ số dãn nở
nhiệt lớn
Thép austenit: hệ số giãn nở nhiệt lớn hơn nhiều 
so với thép thường
Hàn nhiều lớp:
1.Kim loại vùng ảnh hưởng nhiệt và các lớp hàn 
đầu tiên bị nung nhiều lần → biến dạng nhiệt 
(biến cứng)
2.Độ cứng vững của liên kết
3.Biến cứng cũng làm tăng lượng ferit, tức là
xác suất giòn mối hàn do pha sigma
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
42
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 42
• Phá hủy do ăn mòn tinh giới
Các dạng ăn mòn tinh giới liên kết hàn
(a) Ăn mòn tại vùng
ảnh hưởng nhiệt
(b) Ăn mòn tại kim 
loại mối hàn 
(c) Ăn mòn dạng
mũi dao 
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
A: KLCB thiếu nguyên tố ổn định hóa gamma (thừa cacbon)
B: tương tự như vậy đối với KLMH (KLCB chứa Nb, Ta, Ti)
C: KLCB có Nb, Ta, Ti nhưng tại vùng bị nung > 1250oC, TiC, NbC bị hòa tan và
không phục hồi được sau khi hàn (chỉ xuất hiện Cr23C6). 
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
43
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 43
• Phá hủy do ăn mòn tinh giới
Cách phòng chống:
1. Giảm nồng độ cacbon xuống giới hạn hòa tan trong 
austenit (0,020,03%)
2. Hợp kim hóa austenit bằng các nguyên tố tạo cacbit 
mạnh (Ti, Nb, Ta, V)
3. Tôi đồng nhất hóa austenit từ 1050÷1100 oC (sau đó
tránh khoảng 500÷800 oC)
4. Ủ ổn định hóa austenit 850÷900 oC/2÷3 h
5. Bảo đảm tổ chức 2 pha A+F (chứa đến 20÷25% F, tùy 
ứng dụng) thông qua hợp kim hóa thêm bằng Cr, Si, 
Mo, Al
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
44
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 44
• Phá hủy do ăn mòn dưới ứng suất
• Là tác động đồng thời của môi trường ăn mòn và ứng suất 
kéo. Ứng suất kéo xuất hiện do:
1. Biến cứng
2. Hàn
3. Nhiệt luyện
4. Tải vận hành
• Các yếu tố làm tăng khả năng phá hủy do ăn mòn dưới 
ứng suất:
1. Mức ứng suất gia tăng
2. Chất ăn mòn có nồng độ cao (ví dụ crlorit và hydroxit)
3. Nhiệt độ tăng
4. Thời gian tác động tăng
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
45
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 45
• Phá hủy do ăn mòn dưới ứng suất
Đặc điểm:
1. Là dạng phá hủy giòn (giữa các tinh thể hoặc xuyên tinh thể, 
nhưng ít gây hậu quả nghiêm trọng như phá hủy giòn thông 
thường (ví dụ thiết bị áp lực)
2. Có thể tác động trong vòng vài giờ, gây rò rỉ hóa chất
Có thể xuất hiện tại:
1. Kim loại cơ bản (ứng suất dư do biến cứng, ứng suất tải vận 
hành)
2. Kim loại mối hàn 
3. Vùng ảnh hưởng nhiệt thép có nồng độ C cao
• Môi trường dễ xuất hiện nhất: dung dịch nước của clorit ở nhiệt 
độ cao > 70 oC
• Tổ chức A+F chống ăn mòn loại này tốt hơn tổ chức 1 pha A.
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
46
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 46
• Phá hủy do ăn mòn dưới ứng suất
Các biện pháp chống ăn mòn dưới ứng suất (thép 
austenit và môi trường clorit, hydroxit):
1. Khống chế môi trường ăn mòn: tuân thủ quy trình 
thử thủy tĩnh thép austenit, các biện pháp cách 
nhiệt 
2. Nếu không thể được, dùng vật liệu có khả năng 
chống ăn mòn tốt hơn (hợp kim coban, niken)
3. Nhiệt luyện giảm ứng suất dư > 900 oC (khó thực 
hiện)
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
47
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 47
• Đặc điểm công nghệ và kỹ thuật hàn
• Cùng một mác thép có thể sử dụng cho nhiều mục 
đích khác nhau
• Do đó yêu cầu đối với tính chất liên kết cũng khác 
nhau
• Vì vậy công nghệ hàn cũng tương ứng (vật liệu hàn, 
chế độ hàn, chế độ nhiệt)
• Khả năng dẫn nhiệt kém (trang sau) + hệ số dãn nở
nhiệt cao = chiều sâu chảy lớn và dễ biến dạng sau 
khi hàn
• Điện trở riêng lớn gấp 5 lần so với thép thường, có
thể gây nung nóng điện cực quá mức
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
48
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 48
• Đặc điểm công nghệ và kỹ thuật hàn
Trường nhiệt độ khi 
hàn:
** * thép cacbon (hệ
số dẫn nhiệt 0,096 
cal/cm/s) và
*** thép hợp kim cao 
(hệ số dẫn nhiệt 0,4 
cal/cm/s)
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
49
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 49
• Đặc điểm công nghệ và kỹ thuật hàn
Các biện pháp ngăn nứt nóng kim loại mối hàn và vùng ảnh hưởng 
nhiệt:
1. Hạn chế lượng P, S, Pb, Sn, Bi trong kim loại cơ bản và kim loại 
mối hàn (đặc biệt khi hàn thép có mức độ austenit hóa cao), giảm 
lượng kim loại cơ bản tham gia vào mối hàn.
2. Tạo tổ chức kim loại mối hàn có 2 pha
• A+F: cho 3÷5% δ ferit với thép bền nhiệt và chịu nhiệt có mức 
độ austenit hóa không cao,đến 15% Ni; 15÷25% δ ferit (thép 
chống ăn mòn)
• A+K+ (pha giữa các kim loại) mịn: cho thép có mức độ austenit 
hóa cao (>15% Ni)
3. Các biện pháp công nghệ thay đổi hình dạng vũng hàn và hướng 
phát triển các hạt austenit khi kết tinh (trang sau)
4. Giảm tác dụng lực lên liên kết hàn: giảm dòng hàn, chọn dạng mối 
hàn thích hợp
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
50
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 50
Hướng kết 
tinh,ứng 
suất kéo
và khả năng 
nứt nóng 
a) Nứt b) Không nứt
c) Nứt d) Không nứt
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
51
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 51
• Đặc điểm công nghệ và kỹ thuật hàn
Hàn hồ quang tay 
Cùng một mác que hàn, cùng một kim loại cơ bản nhưng khi thay 
đổi
• Loại liên kết
• Tư thế hàn
có thể làm thay đổi chiều sâu chảy và thành phần kim loại mối hàn.
Que hàn thuộc nhóm vỏ bọc bazơ:
• Sấy trước khi hàn
• Sử dụng năng lượng đường nhỏ, hàn không dao động ngang, 
chiều dài hồ quang ngắn, dòng một chiều cực nghịch.
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
52
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 52
• Đặc điểm công nghệ và kỹ thuật hàn
651307515085160300400458,012,0
651207513085140250300343,08,0
457550807010022525032,53,0
--305015020022,0
TrầnĐứngSấpChiều dàiĐường 
kính
Cường độ [A] ở tư thế hànQue hàn [mm]Chiều dày 
tấm [mm]
Hàn hồ quang tay: 
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
53
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 53
• Đặc điểm công nghệ và kỹ thuật hàn
A + 4,08,0%F (yêu cầu khắt 
khe chống ăn mòn tinh giới)E-09Cr19Ni10Mn2Mo2Nb
A + 4,05,0%F (chống ăn mòn 
tinh giới, nhiệt độ vận hành đến 
700 oC)
E-08Cr19Ni10Mn2MoNb
E-09Cr19Ni10Mn2Mo2Nb10Cr17Ni13Mo2Ti
10Cr17Ni13Mo3Ti
08Cr18Ni12Nb
08Cr21Ni6Mo2Ti
A + 3,05,0%F (chống ăn mòn 
tinh giới, nhiệt độ vận hành đến 
600 oC)
E-02Cr19Ni9Nb
A + 5,010%F (yêu cầu khắt 
khe chống ăn mòn tinh giới)
E-02Cr19Ni9Nb
A + 2,57%F (chống ăn mòn 
tinh giới)
E-04Cr20Ni9
E-07Cr20Ni9
E-08Cr19Ni10Mn2Nb
08Cr18Ni10
08Cr18Ni10Ti, 
12Cr18Ni10Ti 
08Cr18Ni12Ti
08Cr18Ni12Nb
08Cr22Ni6Ti 
Chống ăn mòn
Cấu trúc kim loại mối hàn Loại que hànLoại thép
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
54
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 54
• Đặc điểm công nghệ và kỹ thuật hàn
A + K (nhiệt độ vận hành 
đến 1050 oC, bền nhiệt)
E-28Cr24Ni16Mn620Cr25Ni20Si2
40Cr18Ni25Si2
A + 3,010%F (nhiệt độ
vận hành đến 9001100 oC)
E-12Cr24Ni14Si220Cr20Ni14Si2
08Cr20Ni14Si2
Chịu nhiệt
A + 2,5%F (nhiệt độ vận 
hành đến 850 oC)
E-10Cr25Ni13Mn210Cr23Ni18
A + 2,04%F (nhiệt độ vận 
hành đến 800 oC)
E-08Cr16Ni8Mo2
E-08Cr17Ni8Mo2
12Cr18Ni9
12Cr18Ni10Ti 
08Cr18Ni12Ti
Bền nhiệt
Cấu trúc kim loại mối hàn Loại que hànLoại thép
Hàn hồ quang tay
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
55
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 55
• Đặc điểm công nghệ và kỹ thuật hàn
Hàn dưới lớp thuốc
So với hàn hồ quang tay: Tính ổn định cao hơn về thành phần 
và tính chất kim loại mối hàn:
• Khi thay que hàn hồ quang tay: tốc độ hàn và tốc độ nguội 
thay đổi → thay đổi thành phần
• Nóng chảy đều dây hàn và kim loại cơ bản dọc mối hàn (tốc 
độ không đổi)
• Mức độ bảo vệ vùng hàn cao hơn
• Tạo dáng mối hàn tốt hơn (chuyển tiếp đều vào kim loại cơ 
bản)
• Không có bắn tóe (mà có thể ảnh hưởng đến khả năng chống 
ăn mòn) 
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
56
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 56
• Đặc điểm công nghệ và kỹ thuật hàn
Hàn dưới lớp thuốc
Phạm vi sử dụng:
• Cho dải chiều dày 350 mm
• Từ 312 mm không phải vát mép (hàn hồ quang tay: 35 
mm)
• Có thể hàn với khe đáy lớn và không vát mép với chiều dày 
tấm đến 3040 mm 
Lưu ý:
• Khi thay đổi chiều dày tấm cần hàn, dạng vát mép và phần 
kim loại cơ bản tham gia mối hàn thay đổi → khó khống chế tỷ
lệ ferit trong kim loại mối hàn (với cùng một tổ hợp kim loại 
cơ bản, dây hàn và thuốc hàn) 
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
57
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 57
• Đặc điểm công nghệ và kỹ thuật hàn
Hàn dưới lớp thuốc
• Tầm với điện cực nhỏ hơn 1,52 lần so với hàn 
thép hợp kim thấp
• Cần hàn các mối hàn nhiều lớp, mỗi lớp có tiết 
diện nhỏ
• Ưu tiên hợp kim hóa mối hàn bằng dây hàn, 
thay vì bằng thuốc hàn
• Thuốc hàn thuộc nhóm bazơ 
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
58
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 58
• Đặc điểm công nghệ và kỹ thuật hàn
Hàn dưới lớp thuốc
•ANF-5: ≤2,0 SiO2, 7580 CaF2, 0,05 S, 
0,02 P
•48-OF-6: ≤4,0 SiO2, ≤0,3 MnO, 52,5 CaF2, 
≤3,0 MgO, 19,5 CaO, 23,5 Al2O3, 0,05 S, 
0,04 P
Kim loại mối hàn 
A để hàn thép có
mức austenit hóa 
cao
•AN-26: ≤5,0 SiO2, 5055 CaF2, 5,07,0 
MgO, 28,032,0 Al2O3, 0,07 S, 0,04 P
Kim loại mối hàn 
A +F để hàn thép 
có mức austenit 
hóa không cao
•ANF-16: ≤5,0 SiO2, 5055 CaF2, 5,07,0 
MgO, 28,032,0 Al2O3, 0,07 S, 0,04 P
Kim loại mối hàn 
A +F
Loại thuốc hàn (mác/thành phần %)Yêu cầu
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
59
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 59
• Đặc điểm công nghệ và kỹ thuật hàn
Hàn dưới lớp thuốc
Yêu cầu khắt khe với 
chống ăn mòn tinh giới
08Cr19Ni10Mo3Nb
06Cr20Ni11Mo3Ti b
10Cr17Ni13Mo3Ti
08Cr18Ni12Nb
Chống ăn mòn tinh giới. 
Nhiệt độ vận hành trên 
350 oC
07Cr18Ni10Nb
05Cr20Ni9VNbSi
12Cr18Ni10Ti
10Cr18Ni10Ti 
08Cr18Ni12Ti
08Cr18Ni12Nb
Chống ăn mòn tinh giới01Cr19Ni9; 
04Cr19Ni9;
06Cr19Ni9Ti; 
07Cr18Ni9TiAl
04Cr19Ni9Si2
05Cr19Ni9V3Si2
12Cr18Ni9
12Cr18Ni10Ti 
08Cr18Ni9Ti
Chống ăn mòn
Yêu cầuLoại dây hànLoại thép
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
60
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 60
• Đặc điểm công nghệ và kỹ thuật hàn
Hàn dưới lớp thuốc
Nhiệt độ vận hành ≤1100 oC08CrNi5020Cr25Ni20Si2
Nhiệt độ vận hành 
9001100 oC
07Cr25Ni12Mn2Ti
06Cr25Ni12TiAl
08Cr25Ni13NbTiAl
20Cr23Ni13
07Cr25Ni1320Cr23Ni13
08Cr20Ni14Si2
Chịu nhiệt
Kim loại mối hàn A +F08Cr18Ni8Mn2Nb08Cr18Ni9Nb
08Cr18Ni12Ti
Chống ăn mòn tinh giới; 
kim loại mối hàn A +F
04Cr19Ni912Cr18Ni9
Bền nhiệt
Yêu cầuLoại dây hànLoại thép
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
61
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 61
• Đặc điểm công nghệ và kỹ thuật hàn
Hàn điện xỉ
• Có thể đạt được kim loại mối hàn austenit mà không xuất 
hiện nứt nóng
• Kim loại vùng ảnh hưởng nhiệt bị lưu lại lâu ở 12001250 
oC có thể suy giảm cơ tính dẫn đến nứt, đặc biệt với thép 
chịu nhiệt trong quá trình nhiệt luyện và vận hành sau khi 
hàn
• Với thép chống ăn mòn: trong vùng ảnh hưởng nhiệt có thể
xuất hiện ăn mòn dạng mũi dao
• Sử dụng thuốc hàn bazơ không chứa oxi, kết hợp với bảo vệ
bằng luồng khí Ar (đặc biệt với thép bền nhiệt) để ngăn oxi 
hóa Ti, Mn
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
62
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 62
• Đặc điểm công nghệ và kỹ thuật hàn
Hàn điện xỉ
38402628180020001,91520Tấm 12x200; ANF-
6: 35 CaO; 65 CaF2
200
38402224350040001,91520Tấm 12x200; ANF-
1: ≤ 5,0 SiO2; ≥ 92 
CaF2
200
28322426120013002,41520Tấm 10x100; ANF-
7: 20 CaO; 80 CaF2
100
283240426008003302535Dây ∅3; ANF-7: 20 
CaO; 80 CaF2
100
Khe 
đáy, 
mm
Điện áp 
hàn, V
Dòng hàn, ATốc 
độ 
điện 
cực, 
m/h
Chiều 
sâu bể
xỉ, mm
Điện cực, mm; 
Thuốc hàn, %
Chiều 
dày 
tấm, 
mm
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
63
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 63
• Đặc điểm công nghệ và kỹ thuật hàn
Hàn trong môi trường khí bảo vệ
• Khí bảo vệ: Ar, He, hỗn hợp khí
• Chiều dày tấm cần hàn: từ vài phần chục đến hàng chục 
mm
• Hàn bằng điện cực không nóng chảy: chiểu dày tấm từ 7 
mm trở xuống
• Với hàn ống cố định, có thể cho chiều dày thành ống lớn 
hơn
• Thích hợp cho hàn lớp đáy các ống dày (kết hợp biện pháp 
bảo vệ đáy và vòng lót đáy) 
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT
HK9, 2005-06 Công nghệ hàn điện nóng chảy
64
Ngô Lê Thông, B/m Hàn 
& CNKL
ĐHBK Hà Nội 64
• Đặc điểm công nghệ và kỹ thuật hàn
Hàn trong môi trường khí bảo vệ
• Khí bảo vệ: Ar, He, CO2, hỗn hợp khí
• Hàn bằng điện cực nóng chảy: có khả năng thay đổi đặc trưng luyện 
kim (thông qua thay đổi thành phần khí), cho phép hàn ở nhiều tư thế
(thích hợp cho hàn ở hiện trường)
• Ar: dịch chuyển dạng giọt hoặc dạng tia. Dịch chuỷên dạng tia: hồ
quang có tính ổn định cao, không có bắn tóe.
• Ar + 35% O2: cho phép giảm giá trị dòng tới hạn, giảm rỗ khí do 
hydro gây ra
• Ar + 1520% CO2: tiết kiệm Ar, nhưng lượng nguyên tố hợp kim bị
oxi hóa tăng
• CO2: kim loại mối hàn có thể chứa thêm 0,020,04% C nếu kim loại 
cơ bản là thép chứa ít hơn 0,1% C (làm giảm khả năng chống ăn mòn 
tinh giới). Dây hàn phải chứa đủ nguyên tố khử oxi và nguyên tố tạo 
cacbit (Ti, Al).
4.2 CÔNG NGHỆ HÀN THÉP KHÔNG GỈ AUSTENIT