Kỹ thuật hàn nhôm và những lưu ý 

Hàn nhôm là một kỹ thuật đòi hỏi tay nghề và sự chú ý cao do đặc tính riêng của nhôm, như tính dẫn nhiệt cao và độ oxi hóa nhanh. Dưới đây là các kỹ thuật hàn nhôm phổ biến cùng những điểm cần lưu ý khi thực hiện để đảm bảo chất lượng mối hàn tốt nhất.

Đặc tính của nhôm khi hàn

• Tính dẫn nhiệt cao: Nhôm dẫn nhiệt nhanh hơn các kim loại khác nên dễ gây quá nhiệt và chảy nhiều.
• Oxy hóa nhanh: Bề mặt nhôm hình thành một lớp oxit nhôm (Al₂O₃) ngay khi tiếp xúc với không khí. Lớp oxit này có điểm nóng chảy cao (khoảng 2000°C), khiến việc hàn khó khăn hơn.
• Độ giãn nở lớn: Nhôm có độ giãn nở nhiệt lớn, dễ gây cong vênh hoặc biến dạng khi hàn.
• Trọng lượng nhẹ và độ bền thấp: Khi hàn, nhôm dễ chịu tác động nhiệt dẫn đến co rút và nứt gãy.

Các kỹ thuật hàn nhôm phổ biến

Hàn TIG (Tungsten Inert Gas)

• Ưu điểm: Tạo mối hàn sạch, ít khói, thích hợp cho các mối hàn mỏng và yêu cầu độ chính xác cao.
• Khí bảo vệ: Argon tinh khiết hoặc hỗn hợp Argon-Helium để ngăn oxi hóa.
• Điện cực: Sử dụng điện cực tungsten không nóng chảy. Cần mài nhọn đầu điện cực để tạo sự ổn định cho hồ quang.
• Lưu ý: Cần điều chỉnh dòng điện và tốc độ hàn hợp lý để tránh quá nhiệt. Khuyến khích sử dụng chế độ AC (dòng điện xoay chiều) để loại bỏ lớp oxit nhôm hiệu quả hơn.

Hàn MIG (Metal Inert Gas)

• Ưu điểm: Phù hợp cho các tấm nhôm dày, tốc độ hàn nhanh hơn so với hàn TIG.
• Khí bảo vệ: Thường là Argon hoặc Argon pha Helium.
• Sử dụng dây hàn nhôm: Dây hàn phải được chọn theo thành phần của nhôm để tránh ăn mòn và đảm bảo độ bền mối hàn.
• Lưu ý: Hàn MIG có thể gây bắn tóe, cần điều chỉnh tốc độ cấp dây và dòng điện thích hợp.

Hàn Laser

• Ưu điểm: Độ chính xác cao, thích hợp cho các chi tiết phức tạp và giảm tối đa vùng ảnh hưởng nhiệt.
• Yêu cầu máy móc và chi phí cao: Công nghệ này đòi hỏi máy móc hiện đại và chi phí đầu tư cao, thường được ứng dụng trong sản xuất công nghiệp lớn.
• Lưu ý: Để đảm bảo hiệu quả hàn, cần bảo vệ mắt và da khỏi ánh sáng laser mạnh.

Hàn Plasma

• Ưu điểm: Giống với hàn TIG nhưng với cường độ cao hơn, có thể thực hiện hàn nhôm nhanh hơn và với độ chính xác cao.
• Điện cực và khí bảo vệ: Sử dụng điện cực tungsten và khí Argon hoặc Helium.
• Lưu ý: Điều chỉnh nhiệt độ hồ quang và luồng khí bảo vệ đúng cách để tránh cháy xém và biến dạng.

Các bước chuẩn bị kỹ thuật hàn nhôm

• Làm sạch bề mặt nhôm: Sử dụng bàn chải kim loại hoặc dung dịch chuyên dụng để loại bỏ lớp oxit nhôm và bụi bẩn.
• Chọn nhiệt độ hàn phù hợp: Nhiệt độ quá cao dễ gây cháy hoặc xuyên thủng mối hàn, do nhôm có điểm nóng chảy thấp.
• Dùng chất trợ dung (flux): Nếu cần thiết, sử dụng flux để tăng cường độ dính và ngăn oxi hóa trong quá trình hàn.
• Kiểm tra và chọn điện cực hàn thích hợp: Đối với hàn TIG, cần mài điện cực và chọn đúng loại điện cực tungsten để đảm bảo chất lượng mối hàn.

Những điểm cần lưu ý khi hàn nhôm

• Kiểm soát nhiệt độ: Dễ làm chảy nhôm, vì thế cần điều chỉnh nhiệt độ hồ quang và sử dụng chế độ xung để kiểm soát tốt hơn.
• Tránh biến dạng nhiệt: Giảm thiểu tình trạng cong vênh bằng cách hàn từng đoạn ngắn hoặc hàn đối xứng.
• Giảm thiểu tốc độ hàn: Tốc độ quá cao có thể gây hở mối hàn, trong khi tốc độ thấp sẽ dẫn đến cháy.
• Bảo vệ mối hàn khỏi không khí: Nhôm dễ bị oxi hóa, nên cần duy trì lớp khí bảo vệ liên tục và ổn định trong suốt quá trình hàn.

Lựa chọn thiết bị hàn nhôm

• Nguồn hàn thích hợp: Nên chọn máy hàn có khả năng điều chỉnh dòng điện, đặc biệt các máy hàn có chế độ hàn nhôm (AC/DC cho hàn TIG).
• Khí bảo vệ: Khí Argon tinh khiết hoặc Argon-Helium. Nên có sẵn bộ điều chỉnh lưu lượng khí và bồn chứa khí.
• Bàn hàn nhôm chuyên dụng: Một số bàn hàn có kẹp hoặc dụng cụ hỗ trợ giữ tấm nhôm trong quá trình hàn giúp giảm biến dạng và tăng độ chính xác.

Ứng dụng của hàn nhôm

• Ngành công nghiệp ô tô và hàng không: Chế tạo thân vỏ xe, các bộ phận động cơ và khung máy bay.
• Ngành xây dựng: Gia công cửa nhôm, tấm panel và các kết cấu nhôm kiến trúc.
• Sản xuất thiết bị điện tử: Hàn các bộ phận nhôm nhỏ gọn trong các thiết bị điện tử và hệ thống tản nhiệt.

Một số vấn đề thường gặp và cách khắc phục

• Lớp oxit nhôm trên bề mặt mối hàn: Làm sạch nhôm kỹ trước khi hàn và duy trì dòng khí bảo vệ ổn định để ngăn oxi hóa.
• Mối hàn bị cháy hoặc rỗ: Giảm nhiệt độ và điều chỉnh luồng khí bảo vệ. Tránh quá nhiệt để đảm bảo bề mặt mối hàn đều và không bị cháy.
• Mối hàn cong vênh: Hàn chậm và đều tay, hoặc dùng hàn xung để kiểm soát nhiệt độ, giảm thiểu biến dạng do nhiệt.

Hàn nhôm là một công nghệ không quá phức tạp nhưng đòi hỏi tay nghề cao và sự hiểu biết sâu sắc về đặc tính của nhôm. Việc áp dụng đúng kỹ thuật hàn nhôm, lựa chọn thiết bị phù hợp và chú ý đến các yếu tố ảnh hưởng sẽ giúp tạo ra các mối hàn nhôm đạt chất lượng cao, bền bỉ và an toàn.