Sự khác biệt giữa hàn và hàn là gì?

Trong gia công kim loại và sản xuất công nghiệp, hàn đồng và hàn đều là những quá trình nối phổ biến. Chúng được sử dụng rộng rãi trong điều hòa không khí, điện lạnh, HVAC, phụ tùng ô tô, bộ trao đổi nhiệt, động cơ, máy biến áp và sản xuất thiết bị công nghiệp.

Nhiều người nhầm lẫn hàn đồng với hàn, nhưng thực tế chúng khác nhau về mặtphương pháp gia nhiệt, nguyên lý nối, tình trạng kim loại cơ bản, hiệu suất của mối nối và các kịch bản ứng dụng. Hiểu được những khác biệt này giúp nhà sản xuất lựa chọn quy trình ghép nối phù hợp theo cơ cấu sản phẩm, loại vật liệu và yêu cầu sản xuất.

1. Hàn là gì?

Hàn đồng là một quá trình sử dụng kim loại phụ để nối các phôi kim loại. Kim loại phụ có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn kim loại cơ bản. Trong quá trình gia nhiệt, kim loại phụ tan chảy trước tiên và chảy vào khe hở giữa các phôi thông qua hoạt động mao dẫn. Sau khi nguội, kim loại phụ liên kết với bề mặt kim loại cơ bản để tạo thành mối nối.

Trong quá trình hàn, kim loại cơ bản thường không tan chảy.

Nói một cách đơn giản:

Hàn=kim loại cơ bản không tan chảy; kim loại phụ tan chảy và lấp đầy khe hở của mối nối.

Hàn đồng thường được sử dụng cho các kết nối ống đồng, đường ống làm lạnh, bộ trao đổi nhiệt, cuộn dây động cơ, thanh cái đồng máy biến áp và nối kim loại khác nhau.

2. Hàn là gì?

Hàn thường đề cập đến một quá trình sử dụng nhiệt, áp suất hoặc cả hai để tạo thành liên kết luyện kim giữa hai phôi. Các phương pháp hàn phổ biến bao gồm hàn hồ quang, hàn laser, hàn TIG, hàn điểm và hàn ma sát.

Trong hầu hết các quy trình hàn nhiệt hạch, kim loại cơ bản được nung nóng cục bộ đến trạng thái nóng chảy và tạo thành mối hàn sau khi nguội.

Nói một cách đơn giản:

Hàn=kim loại cơ bản tan chảy cục bộ và tạo thành mối nối sau khi nguội.

Hàn thường được sử dụng cho kết cấu thép, tấm kim loại dày, bình chịu áp lực, bộ phận kết cấu cơ khí, thân ô tô và các kết nối kết cấu có độ bền- cao.

3. Sự khác biệt chính giữa hàn và hàn

1. Kim loại cơ bản có tan chảy không

Đây là sự khác biệt quan trọng nhất giữa hàn và hàn.

Trong quá trình hàn, kim loại cơ bản thường không tan chảy. Chỉ có kim loại phụ tan chảy và lấp đầy khe hở của mối nối. Trong quá trình hàn, kim loại cơ bản thường nóng chảy cục bộ và tạo thành mối hàn cùng với vật liệu độn.

Do đó, hàn đồng có ít tác dụng nhiệt lên kim loại cơ bản và phù hợp hơn với các bộ phận có thành mỏng, các bộ phận chính xác và các bộ phận dễ biến dạng.

2. Vật liệu ghép

Hàn đồng yêu cầu kim loại phụ, chẳng hạn như kim loại phụ gốc bạc-, kim loại phụ phốt pho đồng-, kim loại phụ đồng thau và kim loại phụ gốc nhôm-. Sau khi nóng chảy, kim loại phụ đi vào khe hở thông qua hoạt động mao dẫn.

Hàn có thể sử dụng dây hàn, que hàn hoặc không dùng vật liệu độn tùy theo phương pháp hàn và yêu cầu sản phẩm.

Đối với các kết nối ống đồng, kim loại độn phốt pho đồng-hoặc kim loại độn gốc bạc-thường được sử dụng trong hàn đồng. Đối với các kết nối kết cấu thép, hàn hồ quang, hàn khí-được bảo vệ hoặc hàn laze được sử dụng phổ biến hơn.

3. Nguyên tắc tham gia

Quá trình hàn đồng chủ yếu dựa vào sự làm ướt, khuếch tán và làm đầy mao dẫn của kim loại phụ trên bề mặt kim loại cơ bản.

Hàn chủ yếu dựa vào sự nóng chảy cục bộ của kim loại cơ bản để tạo thành một bể nóng chảy, sau đó nguội đi và đông đặc lại để tạo thành mối nối.

Nói cách khác, hàn đồng phụ thuộc nhiều hơn vào độ hở của mối nối, độ sạch bề mặt và khả năng chảy của kim loại phụ, trong khi hàn phụ thuộc nhiều hơn vào nhiệt đầu vào, độ sâu thâm nhập, hình thành mối hàn và các thông số hàn.

4. Nhiệt độ sưởi ấm

Nhiệt độ hàn thường thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại cơ bản. Nó chỉ cần đạt đến nhiệt độ nóng chảy của kim loại phụ. Nhiệt độ hàn thường cao hơn vì kim loại cơ bản phải nóng chảy cục bộ.

Bởi vì hàn có nhiệt lượng đầu vào tương đối thấp hơn nên biến dạng phôi nhỏ hơn. Điều này làm cho việc hàn đồng đặc biệt phù hợp với các ống đồng có thành mỏng-, các bộ phận chính xác và các cụm lắp ráp phức tạp.

5. Yêu cầu thông quan chung

Hàn có yêu cầu cao hơn về độ hở của khớp. Nếu khe hở quá lớn, kim loại phụ không thể hình thành khả năng lấp đầy mao dẫn tốt. Nếu khe hở quá nhỏ, kim loại phụ không thể chảy vào khớp đúng cách.

Hàn cũng có các yêu cầu về độ hở của mối hàn, nhưng nó tập trung nhiều hơn vào dạng rãnh, độ sâu thâm nhập, chiều rộng mối hàn và cường độ hàn.

Trong đường ống điều hòa không khí và làm lạnh, độ ổn định của việc mở rộng và giảm kích thước ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng hàn và hiệu suất bịt kín.

6. Biến dạng và nhiệt-Khu vực bị ảnh hưởng

Hàn đồng thường sử dụng nhiệt độ gia nhiệt thấp hơn và kim loại cơ bản không nóng chảy, do đó,-khu vực chịu ảnh hưởng của nhiệt nhỏ hơn và biến dạng cũng thấp hơn.

Hàn có nhiệt lượng đầu vào cao hơn và làm nóng chảy cục bộ kim loại cơ bản, điều này có thể dễ dàng gây biến dạng, ứng suất dư, thay đổi cấu trúc vi mô hoặc nứt nóng.

Do đó, đối với các bộ phận có yêu cầu độ chính xác kích thước cao, hàn thường tốt hơn để duy trì hình dạng sản phẩm và độ chính xác của lắp ráp.

7. Vật liệu áp dụng

Hàn đồng rất thích hợp để nối đồng, đồng thau, thép không gỉ, thép cacbon, cacbua và một số tổ hợp kim loại khác nhau, chẳng hạn như đồng-với-thép, đồng-với-đồng thau và đồng-với-thép không gỉ.

Hàn phù hợp hơn để nối các vật liệu kết cấu như thép, nhôm, thép không gỉ và hợp kim titan, đặc biệt là các tấm dày và các kết nối kết cấu có độ bền-cao.

4. Bảng so sánh: Hàn và hàn

5. Ưu điểm và hạn chế của hàn đồng

Ưu điểm của hàn

• Kim loại cơ bản ít bị nóng chảy hơn nên ít biến dạng hơn
• Thích hợp cho các bộ phận-có thành mỏng và các bộ phận chính xác
• Hiệu suất niêm phong tốt
• Có thể nối các kim loại khác nhau
• Bề ngoài khớp sạch
• Thích hợp cho sản xuất hàng loạt tự động

Hạn chế của hàn

• Yêu cầu cao về độ sạch bề mặt
• Yêu cầu cao về độ hở của khớp
• Độ bền của mối nối thường thấp hơn kết cấu hàn tổng hợp có độ bền-cao
• Phải chọn kim loại phụ và chất trợ dung thích hợp
• Một số ứng dụng yêu cầu khả năng chịu nhiệt độ cao hơn và chống ăn mòn

6. Ưu điểm và hạn chế của hàn

Ưu điểm của hàn

• Độ bền khớp cao
• Thích hợp cho các tấm dày và các bộ phận kết cấu
• Nhiều ứng dụng
• Thích hợp cho các kết cấu chịu lực-có độ bền-cao
• Có nhiều phương pháp hàn khác nhau

Hạn chế của hàn

• Đầu vào nhiệt cao hơn và nguy cơ biến dạng cao hơn
• Ít phù hợp hơn với các bộ phận-có tường mỏng
• Có thể tạo ra ứng suất dư và vùng ảnh hưởng nhiệt-
• Yêu cầu cao về kỹ năng vận hành và kiểm soát thông số
• Một số vật liệu khó hàn

7. Khi nào bạn nên chọn hàn hàn?

Hàn là phù hợp hơn trong các tình huống sau:

• Cần phải nối các ống đồng, các bộ phận bằng đồng thau hoặc các kim loại khác nhau
• Thành phôi mỏng và không thể chịu được nhiệt lượng đầu vào quá mức
• Sản phẩm yêu cầu hiệu suất bịt kín tốt
• Biến dạng hàn cần phải giảm
• Cấu trúc khớp chính xác hoặc không gian bị hạn chế
• Sản phẩm phù hợp cho sản xuất hàng loạt tự động

Các ứng dụng điển hình bao gồm:

• Kết nối ống đồng điều hòa
• Đường ống hệ thống lạnh
• Bộ trao đổi nhiệt
• Đường ống xung quanh máy nén
• Thanh cái đồng máy biến áp
• Cuộn dây động cơ
• Kết nối đồng-với-thép

8. Khi nào nên chọn hàn?

Hàn phù hợp hơn trong các tình huống sau:

• Cần có các kết nối cấu trúc có độ bền-cao
• Phôi dày và có thể chịu được nhiệt lượng đầu vào cao hơn
• Sản phẩm được sử dụng làm cấu trúc chịu lực-
• Cần có độ xuyên sâu hoặc cường độ hàn cao
• Vật liệu phù hợp cho hàn nhiệt hạch

Các ứng dụng điển hình bao gồm:

• Kết cấu thép
• Khung cơ khí
• Bình chịu áp lực
• Thân xe ô tô
• Đóng tàu
• Bộ phận kết cấu kim loại lớn

9. Cách lựa chọn ngành điều hòa không khí và điện lạnh

Trong ngành điều hòa không khí và điện lạnh, kết nối ống đồng thường phù hợp hơn để hàn. Những lý do bao gồm:

• Ống đồng thường có thành-mỏng
• Đường ống yêu cầu hiệu suất bịt kín tốt
• Phôi có thể dễ dàng biến dạng dưới nhiệt độ cao
• Các kết nối đồng-với-đồng thau và đồng-với-thép là phổ biến
• Cần sản xuất hàng loạt ổn định

Đối với các kết nối ống đồng thông thường, có thể sử dụng phương pháp hàn bằng ngọn lửa hoặc hàn tự động. Để sản xuất-khối lượng cao hơn với các yêu cầu về tính nhất quán chặt chẽ hơn, hàn cảm ứng mang lại khả năng kiểm soát nhiệt ổn định hơn và tính nhất quán của mối nối tốt hơn.

Đối với vỏ máy điều hòa không khí, giá đỡ, kết cấu kim loại tấm hoặc các bộ phận kết cấu chịu tải, hàn điểm, hàn laze, hàn hồ quang và các quy trình hàn khác được sử dụng phổ biến hơn.

10. Xu hướng tự động hóa

Do các nhà sản xuất yêu cầu hiệu quả, chất lượng và tính nhất quán cao hơn nên cả hàn đồng và hàn đều đang hướng tới tự động hóa.

Thiết bị hàn tự động có thể tự động tải, định vị, gia nhiệt, cấp dây, làm mát, kiểm tra và dỡ hàng. Nó phù hợp để sản xuất hàng loạt ống đồng, đường ống làm lạnh và các bộ phận kết nối điện.

Thiết bị hàn tự động được sử dụng rộng rãi trong dây chuyền sản xuất hàn robot, hàn laser, hàn điểm và hàn hồ quang. Nó phù hợp với các bộ phận kết cấu và kết nối kim loại có độ bền-cao.

Đối với các nhà sản xuất, việc lựa chọn giải pháp nối tự động phù hợp có thể cải thiện hiệu quả sản xuất, giảm chi phí lao động, giảm thiểu lỗi thủ công và cải thiện tính nhất quán của sản phẩm.

Phần kết luận

Hàn đồng và hàn đều là những quá trình nối kim loại quan trọng, nhưng chúng không giống nhau. Khi hàn đồng, kim loại cơ bản thường không tan chảy; kim loại phụ tan chảy và lấp đầy mối nối thông qua hoạt động mao dẫn. Trong hàn, kim loại cơ bản thường nóng chảy cục bộ và tạo thành mối hàn sau khi nguội.

Hàn đồng phù hợp hơn với các ống đồng, các bộ phận có thành mỏng, các bộ phận chính xác, các kim loại khác nhau và các sản phẩm yêu cầu hiệu suất bịt kín tốt. Hàn phù hợp hơn với các tấm dày, các bộ phận kết cấu và các kết nối có độ bền-cao.

Trong ngành điều hòa không khí, điện lạnh và HVAC, các kết nối ống đồng thường ưu tiên hàn đồng, trong khi các kết nối bộ phận kết cấu thường sử dụng hàn hơn. Các nhà sản xuất nên chọn quy trình nối phù hợp theo loại vật liệu, cấu trúc sản phẩm, yêu cầu về độ bền, yêu cầu về độ kín và quy mô sản xuất.