Hàn là gì? Top 5 phương pháp hàn phổ biến hiện nay

Trong ngành cơ khí, hàn là một kỹ thuật quan trọng để nối các chi tiết kim loại. Với sự phát triển của công nghệ, nhiều phương pháp hàn đã được áp dụng để đáp ứng nhu cầu đa dạng của sản xuất. Phương pháp hàn đã không còn quá xa lạ trong ngành công nghiệp cơ khí chế tạo. Để hiểu rõ hơn, bài viết này sẽ giới thiệu khái niệm về "Hàn" cùng 5 phương pháp hàn phổ biến hiện nay, giúp bạn hiểu rõ hơn về từng kỹ thuật và ứng dụng của chúng.

Hàn là gì?

Hàn là quá trình công nghệ để nối các chi tiết với nhau thành liên kết không tháo rời được mang tính liên tục ở phạm vi nguyên tử hoặc phân tử, bằng cách đưa chỗ nối tới trạng thái nóng chảy, thông qua việc sử dụng một trong hai yếu tố là nhiệt và áp lực, hoặc kết hợp cả hai yếu tố đó. Khi hàn, có thể sử dụng hoặc không sử dụng vật liệu phụ bổ sung.

Hàn đóng vai trò then chốt trong ngành cơ khí, từ chế tạo, lắp ráp đến sửa chữa các sản phẩm và kết cấu kim loại. Nó cho phép tạo ra các liên kết chắc chắn, đảm bảo tính toàn vẹn và độ bền của sản phẩm. Các ứng dụng phổ biến của hàn trong cơ khí bao gồm: Sản xuất ô tô, đóng tàu, xây dựng kết cấu sắt thép, chế tạo thiết bị công nghiệp, ...

Tổng hợp 5 phương pháp hàn phổ biến hiện nay

Máy hàn trên thị trường được tích hợp rất đa dạng các phương pháp hàn khác nhau để phù hợp với từng nhu cầu sử dụng khác nhau. Tuy nhiên có 5 phương pháp phổ biến và được lựa chọn sử dụng nhiều nhất có thể tham khảo các phương pháp dưới đây:

Phương pháp hàn khí

Hàn khí là một trong những phương pháp hàn hóa học trong đó dùng nhiệt lượng phản ứng cháy của khí đốt trong oxy, để nung chảy các sản phần kim loại được hàn và que hàn bổ sung để tạo thành mối hàn. Phương pháp hàn khí được dùng để hàn các tấm kim loại mỏng, kim loại và hợp kim màu. Tuy nhiên, nó không phù hợp cho các vật liệu có nhiệt độ nóng chảy cao hoặc có độ dẻo cao, vì nó có thể gây ra biến dạng hoặc nứt vỡ.

Ưu điểm của hàn khí:

• Thiết bị đơn giản, chi phí đầu tư thấp
• Dễ học và dễ thực hiện, dễ sử dụng cho cả người mới
• An toàn: Hàn khí không tạo ra tia UV hoặc tia X, vì vậy không gây nguy hiểm cho những người xung quanh.
• Hàn khí có thể áp dụng cho nhiều loại kim loại và hợp kim khác nhau

Phương pháp hàn TIG

Hàn TIG là phương pháp hàn hiện đại, phổ biến hiện nay, máy hàn TIG được nhiều khách hàng quan tâm và lựa chọn sử dụng. ​Hàn TIG (Tungsten Inert Gas), còn được gọi là GTAW (Gas Tungsten Arc Welding), là một phương pháp hàn hồ quang sử dụng điện cực không nóng chảy (thường là vonfram) trong môi trường khí trơ (như argon hoặc heli) để bảo vệ vùng hàn khỏi tác động của không khí. 

Ưu điểm của hàn TIG:

• Chất lượng mối hàn cao: Mối hàn sạch, ít khuyết tật, có tính thẩm mỹ cao.

• Kiểm soát tốt quá trình hàn: Thợ hàn có thể điều chỉnh chính xác nhiệt độ và tốc độ hàn, phù hợp với các vật liệu mỏng và yêu cầu kỹ thuật cao.

• Không tạo xỉ hàn: Do không sử dụng que hàn có lớp bọc, quá trình hàn TIG không tạo ra xỉ, giảm thời gian làm sạch sau hàn.

• Phù hợp với nhiều loại vật liệu: Có thể hàn các kim loại như thép không gỉ, nhôm, đồng, titan và các hợp kim khác.

Phương pháp hàn MIG

​Hàn MIG (Metal Inert Gas), còn được gọi là GMAW (Gas Metal Arc Welding), là một phương pháp hàn hồ quang sử dụng điện cực dạng dây hàn nóng chảy liên tục trong môi trường khí bảo vệ. Hồ quang điện được tạo ra giữa dây hàn và vật liệu nền, làm nóng chảy kim loại và tạo thành mối hàn. Khí bảo vệ (thường là argon, heli hoặc hỗn hợp với CO₂) được sử dụng để ngăn ngừa sự xâm nhập của không khí vào vùng hàn, đảm bảo chất lượng mối hàn. 

Ưu điểm của hàn MIG:

• Tốc độ hàn nhanh, năng suất cao.
• Mối hàn đẹp, độ ngấu tốt, ít bị rỗ khí và tạp chất.
• Có thể hàn được nhiều loại vật liệu và dải chiều dày rộng.
• Dễ cơ giới hóa và tự động hóa.

Phương pháp hàn que

Hàn que (hàn hồ quang điện) là một trong những phương pháp hàn lâu đời và phổ biến nhất. Hàn que sử dụng que hàn nóng chảy làm vật liệu hàn bổ sung và tạo ra lớp xỉ bảo vệ. Hàn que được áp dụng được cho nhiều loại và độ dày kim loại.

Ưu điểm:

• Có thể hàn được hầu hết các loại thép thông dụng.
• Ít bị ảnh hưởng bởi gió do không dùng khí bảo vệ.
• Thiết bị đơn giản, linh hoạt, dễ di chuyển.
• Dễ thao tác, dễ học nghề

Phương pháp hàn MAG

​Hàn MAG (Metal Active Gas) là một phương pháp hàn hồ quang kim loại trong môi trường khí bảo vệ hoạt tính, thường sử dụng khí CO₂ hoặc hỗn hợp CO₂ với argon hoặc oxy. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí và chế tạo nhờ vào hiệu suất cao và khả năng hàn các loại thép khác nhau. 

Ưu điểm của phương pháp hàn MAG:

• Hiệu suất cao: Tốc độ hàn nhanh và khả năng hàn liên tục giúp tăng năng suất lao động.

• Chi phí thấp: Khí CO₂ rẻ hơn so với các khí trơ như argon, giảm chi phí vận hành.

• Khả năng hàn đa dạng: Phù hợp với nhiều loại thép, đặc biệt là thép carbon thấp và trung bình.

• Dễ tự động hóa: Phương pháp này dễ dàng tích hợp vào các hệ thống hàn tự động hoặc robot.

• Mối hàn chất lượng: Mối hàn có độ bền cao và khả năng thâm nhập tốt

So sánh các phương pháp hàn

Để có cái nhìn tổng quan và chi tiết hơn, thiết bị cơ khí Đức Phong đã làm bảng so sánh các phương pháp hàn dưới đây:

Một số phương pháp hàn khác

Ngoài 5 phương pháp hàn phổ biến kể trên, thì cũng còn một vài phương pháp hàn khác cũng mang những ưu điểm và được khách hàng ưa thích sử dụng không kém

1. Hàn Plasma (PAW – Plasma Arc Welding)

• Nguyên lý: Sử dụng hồ quang plasma tập trung cao để nung chảy kim loại.

• Ưu điểm: Mối hàn sâu, chính xác, ít biến dạng nhiệt.

• Ứng dụng: Hàn vật liệu mỏng, hàn chính xác trong ngành hàng không, điện tử.​

2. Hàn Laser (LBW – Laser Beam Welding)

• Nguyên lý: Dùng tia laser công suất cao để tạo mối hàn.

• Ưu điểm: Tốc độ hàn nhanh, mối hàn nhỏ, ít ảnh hưởng nhiệt.

• Ứng dụng: Hàn linh kiện điện tử, thiết bị y tế, ô tô.​

3. Hàn Điện Trở (Resistance Welding)

• Nguyên lý: Dùng dòng điện và áp lực để nung chảy và kết nối kim loại.

• Ưu điểm: Không cần vật liệu phụ, tốc độ hàn nhanh.

• Ứng dụng: Hàn điểm, hàn lăn trong sản xuất hàng loạt như ô tô, thiết bị gia dụng.​

4. Hàn Tia Điện Tử (EBW – Electron Beam Welding)

• Nguyên lý: Sử dụng chùm tia điện tử trong môi trường chân không để hàn.

• Ưu điểm: Mối hàn sâu, chính xác, ít biến dạng.

• Ứng dụng: Hàn các bộ phận trong ngành hàng không, quốc phòng, thiết bị y tế.​

5. Hàn Nổ (Explosive Welding)

• Nguyên lý: Dùng năng lượng từ vụ nổ để ép hai kim loại với nhau.

• Ưu điểm: Kết nối được các kim loại khác nhau, mối hàn có độ bền cao.

• Ứng dụng: Sản xuất vật liệu composite, ống dẫn nhiệt, thiết bị trao đổi nhiệt.​

6. Hàn Hồ Quang Ngập (SAW – Submerged Arc Welding)

• Nguyên lý: Hồ quang được tạo ra dưới lớp thuốc hàn, bảo vệ mối hàn khỏi không khí.

• Ưu điểm: Tốc độ hàn cao, chất lượng mối hàn tốt, ít bắn tóe.

• Ứng dụng: Hàn kết cấu thép lớn, ống dẫn dầu, tàu thủy.​

7. Hàn Ma Sát (Friction Welding)

• Nguyên lý: Sử dụng nhiệt sinh ra từ ma sát để nung chảy và kết nối kim loại.

• Ưu điểm: Không cần vật liệu phụ, mối hàn bền, ít khuyết tật.

• Ứng dụng: Hàn trục, ống, bộ phận quay trong ngành ô tô, hàng không.

Kết luận

Thông qua bài viết trên, thiết bị cơ khí Đức Phong hy vọng sẽ cung cấp thêm những phương pháp hàn đang phổ biến hiện nay đến các bạn, giúp cho những ai chưa lựa chọn được một phương pháp hàn phù hợp sẽ có thêm thông tin bổ ích nhé!