Hàn que (SMAW) được ưa chuộng để hàn Inox với thép cacbon tại hiện trường vì nó rất cơ động và tạo ra khí che chắn mạnh. Hơn nữa, đây là cách tiết kiệm nhất vì bạn chỉ cần một vài que hàn Inox.

Tuy nhiên, bạn cần phải có một số kinh nghiệm hàn vì thành phần Inox khó hàn hơn và đắt hơn.

Nhiệt hàn có thể làm cong và giảm khả năng chống ăn mòn của Inox mỏng. Vì vậy, sẽ là hàn các tấm có độ dày lớn hơn 3mm. Nếu chúng mỏng hơn, có thể hàn bằng MIG hoặc hàn TIG sẽ tốt hơn.

1. Xác định các loại thép

Có thể dễ dàng phân biệt giữa tInox và thép điển hình:

• Đầu tiên, bạn có thể kiểm tra hình thức bên ngoài . Inox không gỉ, có màu xám bạc và không bao giờ có cáu cặn trên đó. Thép dễ bị rỉ sét, có màu xám nhạt hoặc đen .
• Thử bằng tia lửa  là một phương pháp tuyệt vời để xác định các kim loại. Nhưng bạn phải xác định được kim loại mẫu để so sánh chúng với phôi của mình. Để thực hiện kiểm tra tia lửa, bạn mài các kim loại và quan sát tia lửa của chúng.Hầu hết các loại Inox tạo ra tia lửa vàng dài . Thép carbon tạo ra tia lửa dài màu vàng-đỏ .

Việc xác định loại và cấp của mỗi kim loại khó hơn.

Inox 

Có ba loại thép không gỉ cơ bản:

• Các loại thép không gỉ phổ biến nhất, chẳng hạn như 304 thuộc loại Austenit . Hầu hết các dụng cụ nấu nướng và hộp đựng thức ăn được làm từ thép Austenit. Austenitic là loại Inox dễ hàn nhất.
• Tuy nhiên, bạn có thể có thép không gỉ ferit được sử dụng cho các thành phần trang trí hoặc chịu nhiệt. Loại này khó hàn hơn.
• Cuối cùng, bạn có thể có mactenxit không gỉ được sử dụng cho các công cụ cắt. Đây là loại Inox khó hàn nhất và cần gia nhiệt trước và xử lý nhiệt sau hàn thêm.

Việc xác định giữa Austenit và hai loại còn lại rất dễ dàng vì Austenit không có từ tính, nhưng hai loại còn lại thì có.

Nam châm không dính trên thép Austenit hoặc có thể hút nhẹ một số lớp đã trải qua quá trình cứng nguội. Hai loại còn lại dính vào nam châm như thép cacbon.

Bạn có thể hàn thép không gỉ ferit và mactenxit với thép cacbon mà không cần gia nhiệt sơ bộ bằng cách làm theo hướng dẫn này. Nhưng chỉ khi bạn:

• Sử dụng que hàn Inox Philarc 309L hoặc que hàn Philstain 312.
• Hàn các chi tiết không quan trọng, không chịu ứng suất cơ học hoặc nhiệt cao.
• Không phải thực hiện thêm bất kỳ xử lý nhiệt nào trên thép ferit hoặc thép mactenxit.

Nếu cần xử lý nhiệt thêm, bạn phải sử dụng các que hàn cụ thể cho từng yêu cầu. Và một quy trình được xác định rõ ràng và nghiêm ngặt với xử lý nhiệt trước và sau hàn, đặc biệt là đối với thép mactenxit.

Để xác định từng cấp, ví dụ: 304 từ 316, bạn cần kiểm tra thành phần hóa học .

Thép carbon

Có ba loại thép cacbon:

• Thép cacbon phổ biến nhất là thép nhẹ . Hầu hết thép xung quanh bạn thuộc loại này và là loại thép dễ hàn nhất. Một loại phổ biến là SS400
• Tiếp theo là thép cacbon trung bình với 0,30-0,50% cacbon và cần gia nhiệt sơ bộ để tránh nứt sau khi hàn.
• Cuối cùng, thép cacbon cao với 0,50-0,90% cacbon cần được gia nhiệt trước và xử lý nhiệt sau hàn thêm.

Nếu bạn sử dụng que hàn Austenit  E309 ( Philarc 309L ), bạn có thể hàn thép cacbon trung bình hoặc thậm chí cao với inox mà không cần gia nhiệt trước.

Để phân biệt giữa các loại thép cacbon, bạn có thể sử dụng thử nghiệm tia lửa nhưng chính xác nhất là phải phân tích thành phần hóa học.

2. Chuẩn bị thiết bị

Bạn cần chuẩn bị các thiết bị bảo hộ cá nhân hàn cần  thiết :

• Một mũ bảo hiểm hàn là PPE quan trọng nhất. Nó cho phép bạn nhìn thấy công việc của mình và bảo vệ đôi mắt và khuôn mặt của bạn khỏi bức xạ của hồ quang (tia UV và ánh sáng hồng ngoại), tia lửa, tia lửa và các vật thể bay.
• Kính an toàn bảo vệ mắt khỏi tất cả các vật thể bay, kể cả vật liệu xỉ bám trên hạt khi bạn lau sạch. Chúng cũng bảo vệ đôi mắt của bạn khỏi tia UV nếu tình cờ xảy ra vòng cung.
• Một tấm che mặt là tuyệt vời khi bạn làm sạch và chuẩn bị các kim loại.
• Nút tai hoặc bịt tai , đặc biệt nếu bạn sử dụng máy mài góc.
• Găng tay hàn dày để bảo vệ bàn tay của bạn khỏi tia UV, tia lửa, tia lửa và kim loại nóng.
• Quần áo chống cháy bao phủ toàn bộ cơ thể của bạn. Không bao giờ mặc quần áo tổng hợp.
• Ủng da . Tia lửa mài và tia lửa hàn có thể dễ dàng phá hủy giày tổng hợp và khiến bạn bị bỏng nặng.
• Mặt nạ phòng độc hàn với bộ lọc P100 cho khói bằng thép không gỉ.

Khi hàn que bạn cũng cần có búa đục và bàn chải sắt để làm sạch lớp xỉ còn sót lại trên hạt.

Bạn cũng cần một bộ dụng cụ riêng cho phần thép không gỉ . Mọi thứ chạm vào thép cacbon không được chạm vào thép không gỉ vì nó sẽ làm nhiễm bẩn nó với các hạt sắt. Nếu điều đó xảy ra, thép không gỉ có thể bắt đầu gỉ, tùy thuộc vào môi trường.

Kiểm tra an toàn nhanh chóng để tránh những bất ngờ có thể gây hại cho bạn hoặc công việc của bạn. Ví dụ, dây điện bị hở, mối nối gas kém, khu vực thông thoáng, đủ ánh sáng, v.v.

3. Chọn que hàn E309L-16 ( Philarc 309L) hoặc E312-16 ( Philstain 312- 16)

Điều quan trọng nhất là chọn que hàn phù hợp để hàn kim loại khác nhau.

Que hàn tốt nhất để hàn thép không gỉ đến thép nhẹ là E312-16 sau đó là E309L-16. Que hàn này có hàm lượng crom và niken cao. Nó cũng được thiết kế để chống nứt do nóng. E309-16 để lại một mối hàn đẹp với độ bền cao, độ dẻo, chống ăn mòn và nhiệt. Sau đó, nếu bạn có kim loại khó hàn hơn hoặc không rõ thì có thể sử dụng que hàn E312.

Que hàn E309L-16 ( Philarc 309L) là loại phổ biến nhất cho công việc. Hãy xem cái tên đó biểu thị điều gì:

• E có nghĩa là nó là một điện cực kết hợp với vật liệu thông lượng.
• 309 chỉ ra loại không gỉ Austenit với 23% crom và 13% niken và một chất bổ sung ferit để chống nứt nóng.
• L rằng nó có hàm lượng carbon cực thấp. 0,03% thay vì 0,08% mà E309 điển hình có. Carbon càng thấp, càng ít ô nhiễm carbon dẫn đến các vấn đề ăn mòn và nứt. Nếu bộ phận không gỉ cũng là carbon cực thấp, thì cần phải có thanh E309L.
• Cuối cùng, hậu tố -16 cho biết loại thuốc hàn trên que hàn. Nó hỗ trợ cả dòng điện xoay chiều (AC) và dòng điện một chiều (DC) nhưng cho kết quả tốt nhất với DC. Nó rất dễ sử dụng nhưng khó hàn ở vị trí thẳng đứng và ở mối hàn trần. Mối hàn trông tương đối phẳng với những gợn sóng vừa phải.

Vì que -16 có thể hàn bằng AC, chúng phù hợp nếu bạn gặp phải khuyết tật thổi hồ quang (nhiễu từ tính). 

Que hàn  E312 ( Philstain 312 ) được thiết kế cho các kim loại khác nhau chưa biết hoặc khó hàn, ví dụ, thép không gỉ mactenxit đến thép cacbon cao hoặc thậm chí là thép công cụ. Nhưng đối với hầu hết các trường hợp, E309 là quá đủ, dễ tìm hơn và rẻ hơn.

Những điều cần lưu ý khi sử dụng Que hàn Inox

Que hàn Inox có sự khác biệt của chúng so với các loại que thông thường.

• Hàn bằng que Inox tạo ra khói độc hại . Nếu bạn hàn trong nhà, bạn cần thông gió để hút khói và sử dụng mặt nạ phòng độc khi hàn. Đảm bảo rằng gió thổi khói ra khỏi bạn và sử dụng mặt nạ phòng độc nếu bạn hàn ngoài trời.
• Các que hàn Inox cần điện áp hở mạch cao (OCV) để hoạt động chính xác. OCV là hiệu điện thế giữa giá đỡ điện cực và kẹp làm việc khi không có hồ quang. Tuy nhiên, nếu OCV quá thấp, bạn sẽ không có hồ quang ổn định và que sẽ dính trên kim loại.
• Một vấn đề khác đối với que hàn Inox là chúng rất nhạy cảm với độ ẩm của không khí . Do đó, nếu từ thông hút ẩm, các que sẽ dính nhiều hơn, tạo ra hồ quang không ổn định và tạo ra mối hàn bị rỗ. Tốt nhất là bạn nên chuẩn bị mọi thứ và mở gói que ngay trước khi hàn. Sau khi hàn, bạn phải bảo quản các que còn lại trong bao bì kín khí tuyệt đối hoặc tủ sấy que .  .
• Que hàn có xu hướng dính trên kim loại cơ bản. Que Inox dính thường xuyên hơn , và nó được đảm bảo sẽ gây ra sự thất vọng cho những người mới hàn. Để tránh que bị dính, bạn có thể làm nóng que bằng cách đánh hồ quang lên mát hàn hoặc sử dụng tính năng khởi động nóng nếu máy hàn của bạn hỗ trợ.
• Các que hàn Inox này nóng chảy nhanh hơn ngay cả khi cường độ dòng điện thấp hơn so với que hàn thường. Do đó, bạn luôn sử dụng tốc độ hàn nhanh hơn.
• Vỏ ngoài bằng thép không gỉ nhạy cảm với nhiệt và có thể cháy dễ dàng. Thuốc hàn bị cháy sẽ mất tính chất dẫn đến mối hàn kém. Đó là một lý do khác để cẩn thận khi đặt cường độ dòng điện.
• Lớp phủ xỉ có xu hướng tự bong ra khi nguội đi, vì vậy hãy luôn đeo kính bảo hộ khi nhìn vào mối hàn.

4. Làm sạch cả hai kim loại

Hàn que được biết là mang lại hiệu suất tốt, ngay cả trên kim loại bẩn.

Nhưng để nhận được một mối hàn chất lượng và giữ nguyên vẹn phần không gỉ, bạn nên loại bỏ tất cả các vật liệu lạ, ngay cả trên thành phần thép.

Bây giờ, chúng ta hãy xem cách làm sạch từng kim loại đó.

Inox

Inox rất dễ làm sạch. Hầu hết thời gian, Inox không bị nhiễm bẩn nghiêm trọng trừ khi nó được giữ trong điều kiện bảo quản kém.

Inox có thể có dầu hoặc mỡ nhẹ . Bạn có thể loại bỏ chúng bằng một miếng giẻ có tẩm axeton nhẹ hoặc tốt hơn là dùng chất tẩy rửa có cồn.

Ngoài ra còn có trường hợp ôxít bề mặt nếu bạn cắt kim loại bằng máy cắt plasma. Các oxit này cứng và có thể hạn chế dòng chảy của vũng nước.

Nếu phần không gỉ có oxit hoặc bụi bẩn nhìn thấy được, bạn có thể loại bỏ chúng bằng:

• Một bàn chải thép không gỉ sạch.
• Một máy mài góc với bánh xe đẩy thích hợp không gỉ. Tuy nhiên, tránh để nó ổn định ở một chỗ để tránh biến màu.
• Phun cát bằng cát silica sạch cho kết quả nhanh chóng.

Tuy nhiên, có một thông báo quan trọng. Bạn không thể sử dụng một công cụ bị nhiễm các hạt sắt trên thành phần không gỉ.

Ví dụ, đá mài đã được sử dụng trên thép nhẹ bị nhiễm các hạt sắt. Nếu bạn làm như vậy, thành phần không gỉ sớm hay muộn sẽ bị gỉ, tùy thuộc vào môi trường.

Nếu bạn sử dụng một dụng cụ bị nhiễm bẩn, bạn có thể sử dụng chất tẩy rửa hóa học nhẹ để loại bỏ bàn ủi còn sót lại.

Hơn nữa, hãy đảm bảo rằng tất cả các bánh mài, đĩa, bàn chải sắt, v.v., đề cập cụ thể là chúng phù hợp để sử dụng trên thép không gỉ.

Cuối cùng, nếu bạn nghi ngờ có độ ẩm trên thép, bạn phải loại bỏ nó bằng đèn khò hoặc không khí nóng và khô. Độ ẩm sẽ giải phóng hydro và oxy gây ra tạp chất và độ xốp trong hạt không gỉ.

Thép đen.

Mặt khác, tất cả các vật liệu không mong muốn có thể bao phủ phần thép đen, chẳng hạn như:

• Lớp bảo về bề mặt thép là một hỗn hợp bề mặt của các oxit sắt được tạo ra khi thép được cán nóng.
• Gỉ là một dạng oxit sắt khác được tạo ra khi có hơi ẩm hoặc nước. Bề ngoài rỉ sét mới, nhưng nó có thể ăn sâu vào kim loại nếu để lâu.
• Thép đen thường được sơn để bảo vệ nó khỏi gỉ.
• Ngoài ra còn có trường hợp thép mạ kẽm . Bề mặt mạ kẽm chứa kẽm có nhiệt độ sôi thấp và thải ra một lượng lớn khói.

Phun cát, máy mài góc hoặc bàn chải sắt là những phương pháp phổ biến để làm sạch thép đen.

Bạn cũng có thể sử dụng các cách hóa học để xem xét các vấn đề an toàn của chúng. Không bao giờ sử dụng sản phẩm hóa học đã khử trùng bằng clo. Hồ quang hàn và nhiệt chuyển hóa clo thành nhiều khí độc hại hơn.

Khu vực bên cạnh mối nối nên được làm sạch để kim loại sáng ít nhất là 2,5cm. Nếu thép được mạ kẽm, hãy loại bỏ lớp phủ ít nhất lên đến 5cm. Tất cả các tạp chất có thể gây nứt nóng và xốp, đặc biệt là kẽm.

Hơn nữa, trên một bề mặt sạch, hồ quang sẽ bắt đầu dễ dàng hơn và chạy mượt mà hơn. Ngoài ra, vũng hàn sẽ chảy và lấp đầy các khoảng trống tốt hơn.

Chuẩn bị thép  tránh xa Inox để tránh nhiễm sắt.

5. Chuẩn bị vát mép

Đảm bảo bạn sẽ luôn có một bộ đồ cân xứng . Các khớp không đều có thể thổi qua ở các phần rộng hơn hoặc mỏng hơn. Hơn nữa, hãy cố gắng hàn ở vị trí bằng phẳng nếu có thể vì đây là vị trí dễ hàn nhất.

Chuẩn bị mối nối giữa Inox và thép không khó. Luôn cố gắng tạo ra mối nối cần ít kim loại hàn nhất.

Ví dụ, nếu kim loại dày 3,2mm, hãy để lại khoảng trống gốc hẹp 0,8mm.

Nếu bạn muốn thử hàn các kim loại mỏng hơn, tốt nhất bạn không nên để hở chân.

Nếu kim loại dày 4,8mm, hãy vát mối nối ở góc 30 độ và tạo một mối nối chữ V duy nhất. Để lại khoảng cách chân răng hẹp 1.6mm.

Đối với các kim loại dày hơn, hãy tạo vát mép 2 phía vì nó yêu cầu ít kim loại hàn hơn. Nhưng chữ vát mép 2 phía yêu cầu hàn cả hai bên.

Máy mài góc có đĩa lật cho mỗi kim loại rất thích hợp để mài vát.

6. Sử dụng thanh làm lạnh và kẹp các kim loại

Thanh làm lạnh dự phòng dày dưới mối hàn luôn được khuyến khích khi hàn đối đầu Inox mỏng. Một thanh nhôm hoặc tốt hơn nữa là một thanh làm lạnh bằng đồng sẽ hấp thụ nhiệt với tốc độ nhanh và làm nguội thành phần không gỉ.

Tuy nhiên, nếu bạn sử dụng một thanh làm lạnh bằng đồng dưới mối nối sẽ có khả năng nhiễm bẩn đồng do nhiệt hàn gây ra. Để tránh điều này, bạn có thể đặt một tấm niken mỏng giữa chúng hoặc sử dụng thanh làm lạnh có rãnh để tránh chạm vào mối nối. Hoặc để giữ mọi thứ đơn giản, hãy sử dụng một thanh nhôm.

Nếu bạn hàn kim loại dày hơn hoặc bạn không hàn mối nối gốc, bạn có thể đặt thanh lạnh lên trên kim loại ngay bên cạnh vùng ảnh hưởng nhiệt của mối hàn.

Khi bạn định vị thanh làm lạnh vào các kim loại, hãy kẹp chúng trên bàn hàn để giữ chúng ở đúng vị trí.

7. Chọn dòng điện hàn

Bạn chọn cường độ dòng điện thấp nhất  sẽ làm nóng chảy đúng cách que hàn inox và nung chảy nhẹ với cả hai kim loại.

Thành phần Inox muốn lượng nhiệt thấp nhất để tránh cong vênh, mối hàn ngấu và giữ được khả năng chống ăn mòn.

Hơn nữa, phần thép  cũng cần cường độ dòng điện thấp, nếu không, nó sẽ làm ô nhiễm kim loại mối hàn với lượng cacbon quá mức.

Tuy nhiên, bạn không được đặt cường độ dòng điện quá thấp . Cường độ dòng điện thấp cũng làm cho que hàn khó bắt mát hơn và dễ bám vào kim loại hơn.

Bao bì que đề cập đến phạm vi cường độ dòng điện, cực tính và các vị trí hàn được phép.

Que hàn inox cần nhiệt ít hơn 15% so với que hàn thường. Ví dụ: que inox (3.2mm) cần 100A cho mối nối, nhưng que hàn thường cần 125A. Đối với khớp nối phẳng, bạn cần 95A hoặc thậm chí ít hơn.

Bạn có thể sử dụng giá trị trung bình của phạm vi khuyến nghị trên bao bì hàn thử. Sau đó, bạn điều chỉnh cường độ dòng điện nếu cần.

Khi hàn que, bạn đặt cường độ dòng điện chủ yếu xem xét kích thước que. Bạn chọn kích thước que hàn dựa trên độ dày của kim loại và mối nối.

Bạn đặt cường độ dòng điện thấp để hàn với nhiệt độ thấp. Nhưng một yếu tố khác quyết định lượng nhiệt truyền vào kim loại là tốc độ di chuyển . Nó luôn nhanh hơn so với bạn hàn thép thường. Với tốc độ chính xác, vòng cung hướng vào 1/3 phía trước của vũng hàn.

Cuối cùng, hàn các kim loại mỗi đoạn ngắn 5cm để tránh biến dạng. Chiều dài kéo phụ thuộc vào độ dày: kim loại càng dày thì càng dài .

8. Hàn với góc làm việc chính xác

Hàn Inox với thép cũng giống như hàn Inox với nhau chỉ có 1 điểm khác biệt chính. Bạn hướng que hàn nhiều hơn một chút vào Inox. Bất kể góc làm việc không đồng đều, mối hàn cuối cùng sẽ đối xứng với sự hợp nhất  và sẽ không có tạp chất xỉ.

Ví dụ, nếu bạn sử dụng góc 45 độ điển hình để hàn mối nối, bạn có nguy cơ bị lẫn xỉ và mối hàn không đều. Thay vào đó, hãy thử một góc gần 60 độ hơn hướng vào mặt Inox.

9. Mẹo hàn Inox

Dưới đây là một số điều cần xem xét khi hàn Inox với thép.

• Hãy nhớ rằng khi bạn hàn bằng que hàn Austenit, bạn không cần gia nhiệt trước cho phần lớn các kim loại. Khi bạn hàn thép Austenit, bạn không làm nóng kim loại trước . Gia nhiệt sơ bộ trước khi hàn làm hỏng thép Austenit.
• Hãy cẩn thận không để que hàn Inox quá nóng , nếu không lớp thuốc hàn sẽ bị cháy và xấu đi. Không đặt cường độ dòng điện cao hơn mức cần thiết.
• Bạn nên tránh  đánh vòng cung  trên các kim loại.
• Luôn giữ độ dài hồ quang ngắn , không lớn hơn đường kính điện cực. Một vòng cung dài sẽ gây ra hiện tượng rỗ, bắn tung tóe, tạp chất và các khuyết tật khác.
• Luôn lấp đầy điểm kết thúc . Nếu có khe hở, lực co ngót có thể làm nứt mối hàn.
• Nếu bạn đang gặp vấn đề với sự biến dạng, việc mài mối hàn có thể giúp ích. Quá trình bong tróc là khi bạn làm nóng mối hàn bằng búa tròn khi nó còn nóng đỏ. Nó giúp chống lại sự co rút quá mức.
• Luôn làm sạch vật liệu xỉ nếu bạn hàn gián đoạn hoặc hàn nhiều đường để tránh lẫn xỉ.
• Tốt nhất nên tránh các mối hàn nhiều rãnh với việc chuẩn bị mối nối chính xác và bằng cách chọn kích thước que hàn phù hợp. Nếu cần thiết phải có các mối hàn nhiều lớp, hãy đợi cho đến khi mối hàn trước đó nguội đi .

Nếu bạn có một mối hàn lớn, nhiều lớp hàn chồng lên nhau với que hàn  E309 có thể dẫn đến nứt nóng do quá nhiều niken. Nhưng chỉ khi mối hàn phục vụ trong các điều kiện khắc nghiệt, đặc biệt là nhiệt độ cao.

Để tránh điều này, bạn hàn bề mặt của thép bằng que hàn E312 hoặc E309.

Sau đó, để lấp đầy mối nối, bạn sử dụng một que hàn Inox thông thường. Ví dụ: E308L cho thép 304L hoặc E316 cho thép 316.

10. Sau khi làm sạch mối hàn

Hàn dính tạo ra các mối hàn không đẹp và có độ bắn cao. Bạn cũng muốn làm sạch mối hàn cuối cùng và vùng ảnh hưởng nhiệt của phần Inox để tránh bị ăn mòn, đặc biệt là trong môi trường khắc nghiệt. Bất kỳ mảnh vụn nào còn sót lại, vật liệu xỉ, sắt, v.v., sẽ đóng vai trò là điểm tập trung ăn mòn.

Để loại bỏ hạt vụn và làm cho mối hàn phẳng hơn, bạn có thể mài bằng đá có độ thô 40-60 grit. Sau đó, bạn có thể sử dụng đá giáp xếp tạo bề mặt nhẵn hơn. Nhưng hãy nhớ sử dụng đĩa không bị nhiễm sắt từ lần làm trước.

Cuối cùng, bạn có thể loại bỏ sự đổi màu bằng nhiều cách khác nhau:

• Cơ học  với các công cụ tốc độ thấp và chất mài mòn đánh bóng nhẹ . Tuy nhiên, bạn không thể tiếp cận các khu vực chật hẹp.
• Về mặt hóa học  với dung dịch axit photphoric nhẹ hoặc chất tẩy rửa cho thép không gỉ. Tránh ngâm hóa chất hoặc bột nhão truyền thống vì chúng chứa các hóa chất độc hại.
• Điện hóa  kết hợp axit nhẹ và sự trợ giúp của điện áp thấp. Đó là một phương pháp hiệu quả, an toàn nhưng đắt tiền. Nó còn được gọi là kỹ thuật điện hóa.