Nguyên lý hoạt động
Khi hồ quang được kích thích giữa đầu que hàn và vật liệu cơ bản, nhiệt sinh ra làm nóng chảy đồng thời lõi kim loại và vỏ thuốc bọc. Lõi kim loại cung cấp kim loại đắp điền vào mối hàn, trong khi vỏ thuốc phân hủy theo hai cơ chế song song: giải phóng khí bảo vệ ngăn không khí tiếp xúc với vũng hàn, và tạo xỉ nổi lên che phủ mối hàn trong suốt quá trình nguội. Lớp xỉ còn đóng vai trò kiểm soát tốc độ nguội và bổ sung nguyên tố hợp kim vào kim loại đắp, điều chỉnh cơ tính mối hàn theo yêu cầu thiết kế.
Phân loại chính
Que hàn được phân nhóm theo nhiều tiêu chí khác nhau:
Theo loại vỏ thuốc:
- Que vỏ thuốc xenlulô (cellulose): sinh khí bảo vệ mạnh, phù hợp hàn vị trí đứng chiều xuống, thường dùng trong hàn đường ống.
- Que vỏ thuốc rutile: dễ vận hành, hồ quang ổn định, xỉ dễ bóc — phổ biến cho công việc kết cấu thông thường.
- Que vỏ thuốc kiềm thấp hydro (basic/low hydrogen): giảm thiểu nguy cơ nứt hydro, dùng cho thép hợp kim cao, thép chịu lực và kết cấu chịu tải trọng động. Yêu cầu sấy que trước khi dùng.
Theo vật liệu lõi:
- Lõi thép carbon thấp dùng hàn thép kết cấu thông thường.
- Lõi hợp kim (thêm Mn, Si, Cr, Mo, Ni…) dùng hàn thép hợp kim, thép chịu nhiệt, hoặc bù đắp nguyên tố bị đốt cháy trong hồ quang.
- Lõi thép không gỉ và que đặc chủng dùng cho mối hàn bất đồng chủng loại hoặc hàn đắp phục hồi.
Lưu ý khi lựa chọn và sử dụng
Việc chọn que hàn phải bắt đầu từ xác định vật liệu cơ bản, từ đó khớp với ký hiệu tiêu chuẩn tương ứng (AWS E, JIS D, hoặc mã TCVN). Tư thế hàn là tiêu chí tiếp theo: không phải que hàn nào cũng đánh giá đủ năm tư thế, đặc biệt với hàn trần.
Trong hàn hồ quang tay, hành vi dòng điện ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mối hàn: que kiềm thấp hydro thường yêu cầu dòng một chiều cực nghịch (DCEP) để ổn định hồ quang, trong khi que rutile có thể dùng xoay chiều linh hoạt hơn.
Bảo quản que hàn đúng cách — đặc biệt với vỏ thuốc kiềm — có tác động lớn đến chất lượng mối hàn. Que bị ẩm sẽ tăng hàm lượng hydro khuếch tán, dễ gây nứt vùng ảnh hưởng nhiệt sau hàn. Que hàn bảo quản sai điều kiện cần được sấy lại theo khuyến cáo của nhà sản xuất trước khi đưa vào sử dụng.