Nguyên lý hoạt động
Hàn TIG sử dụng điện cực vonfram — vật liệu có nhiệt độ nóng chảy rất cao — để duy trì hồ quang ổn định mà không tiêu hao điện cực. Khí argon hoặc hỗn hợp argon-heli được phun liên tục quanh vùng hàn, ngăn oxy và nitơ trong không khí tiếp xúc với kim loại nóng chảy. Người thợ dùng một tay điều khiển mỏ hàn, tay kia đưa que phụ vào vũng chảy — thao tác đòi hỏi sự phối hợp khéo léo và kinh nghiệm tích lũy lâu dài.
Dòng điện một chiều thường dùng cho thép và inox; dòng xoay chiều được dùng khi hàn nhôm vì tính năng làm sạch lớp oxit nhôm trong nửa chu kỳ dương. Việc kiểm soát nhiệt qua bàn đạp (foot pedal) giúp thợ điều chỉnh dòng điện theo thời gian thực, rất có giá trị khi hàn tấm mỏng hoặc mối hàn góc phức tạp.
Ứng dụng thực tế
Hàn TIG phù hợp nhất với các vật liệu đòi hỏi độ sạch và tính thẩm mỹ cao. Trong ngành thực phẩm và dược phẩm, mối hàn trên đường ống, bồn chứa làm từ Inox 304 bắt buộc phải phẳng, không xỉ bám và dễ vệ sinh — hàn TIG đáp ứng yêu cầu này tốt hơn bất kỳ phương pháp nào khác. Ngành hàng không, chế tạo thiết bị y tế, và các kết cấu chịu áp lực cũng ưu tiên TIG vì khả năng kiểm soát vũng chảy và độ thấu chính xác.
Đối với nhôm kết cấu trong công nghiệp và chế tạo máy, TIG cho phép hàn các tấm mỏng mà không bị cháy thủng — điều mà hàn MIG hay que hàn điện khó kiểm soát ở cùng độ dày.
Bảng tra dòng điện theo đường kính điện cực vonfram (DC-, khí argon)
| Đường kính điện cực | Vonfram nguyên chất (A) | Vonfram có oxit (A) |
|---|---|---|
| 1,6 mm (1/16") | 60 – 150 | 120 – 220 |
| 2,4 mm (3/32") | 120 – 220 | 150 – 250 |
| 3,2 mm (1/8") | 160 – 310 | 225 – 330 |
Nguồn cùng bộ dữ liệu với bảng tra thông số hàn theo vật liệu và phương pháp — bảng đầy đủ có thêm phần chọn điện cực/que phụ theo chiều dày thép.
Lưu ý khi lựa chọn và sử dụng
TIG không phải lúc nào cũng là lựa chọn tối ưu. Tốc độ đắp kim loại chậm khiến phương pháp này kém hiệu quả về năng suất so với MIG hay hàn que khi xử lý các mối hàn dài, dày trên thép kết cấu thông thường. Chi phí thiết bị và yêu cầu tay nghề thợ cũng cao hơn đáng kể.
Khi quyết định dùng TIG, cần chú ý: độ sạch bề mặt trước khi hàn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mối hàn — dầu mỡ, oxit hay tạp chất đều gây lỗ khí và rỗ. Lưu lượng khí bảo vệ cần được kiểm tra thường xuyên; gió lùa trong môi trường làm việc ngoài trời là yếu tố phá hoại phổ biến nhất. Với vật liệu dễ oxy hóa như titan, cần thêm khí bảo vệ mặt sau (back purging) để đảm bảo toàn bộ mối hàn không bị nhiễm bẩn.
Xem thêm
Bảng tra thông số hàn theo vật liệu và phương pháp (TIG/MIG/que hàn): Bảng tra thông số hàn theo vật liệu và phương pháp. Lỗi thường gặp khi hàn TIG và cách khắc phục: Lỗi thường gặp khi hàn TIG →.
FAQ
Hàn TIG dùng dòng DC hay AC? DC dùng cho thép và inox vì cho hồ quang ổn định, ngấu sâu tập trung; AC dùng cho nhôm vì nửa chu kỳ dương có tác dụng làm sạch lớp oxit nhôm trên bề mặt trước khi kim loại nóng chảy.
Chọn điện cực vonfram theo chiều dày thép thế nào? Thép mỏng 1,6–3,2mm dùng điện cực 1,6–2,4mm; thép dày hơn 4,8–12,7mm dùng điện cực 2,4–3,2mm — chiều dày quyết định chọn điện cực trước, điện cực mới quyết định dải dòng điện.
Hàn TIG có nhanh hơn hàn MIG không? Không — TIG chậm hơn MIG/que hàn đáng kể do thao tác tay đưa que phụ riêng biệt, đổi lại kiểm soát nhiệt và tính thẩm mỹ mối hàn tốt hơn hẳn, phù hợp khi chất lượng quan trọng hơn tốc độ.
Vì sao hàn titan cần khí bảo vệ cả mặt sau (back purging)? Titan dễ oxy hóa mạnh ở nhiệt độ cao — nếu chỉ bảo vệ mặt trước, mặt sau mối hàn tiếp xúc không khí sẽ bị nhiễm bẩn, làm giòn và giảm chất lượng toàn bộ mối hàn dù mặt trước trông vẫn đẹp.