SMAW hay còn gọi là hàn hồ quang điện cực là phương pháp hàn nhiệt hạch trong đó hồ quang được tạo ra bởi điện cực và các bộ phận hàn bị nóng chảy bởi nhiệt hồ quang.Đây là phương pháp hàn được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất hiện nay.
Arc là một hiện tượng dẫn không khí.Hồ quang hàn là hiện tượng phóng điện mạnh và dai dẳng được tạo ra trong môi trường khí giữa điện cực và phôi.Trong quá trình hàn, điện cực và vật hàn lần lượt được nối vào hai điện cực của nguồn điện hàn.Khi lõi hàn của điện cực tiếp xúc với bề mặt vật hàn, mạch điện sẽ được bật và đồng thời tạo ra dòng điện ngắn mạch lớn.Vì có một điện trở nhất định ở tiếp điểm nên theo Q=I2Rt, một lượng nhiệt lớn sẽ được tạo ra ở đó, nhiệt sẽ nhanh chóng nóng lên và làm tan chảy tiếp điểm.Khi điện cực được nâng lên 2 ~ 4mm, môi trường khí giữa điện cực và vật hàn bị ion hóa, tạo ra các electron dẫn điện và các ion dương.Dưới tác dụng của điện trường, các electron di chuyển về cực dương và các ion dương di chuyển về cực âm.Chúng va chạm và kết hợp lại liên tục, chuyển đổi động năng thành nhiệt năng, từ đó tạo ra ánh sáng mạnh và nhiệt lượng cao, tạo thành vòng cung giữa đầu điện cực và vật hàn.
Hồ quang làm nóng chảy đầu điện cực và mối hàn tương ứng cùng một lúc.Kim loại mối hàn nóng chảy tạo thành vũng nóng chảy, còn kim loại điện cực nóng chảy tạo thành giọt nước.Các giọt nóng chảy đi vào bể nóng chảy dưới tác dụng của trọng lực và lực thổi hồ quang, hợp nhất với kim loại của mối hàn và tạo thành mối hàn sau khi hóa rắn.Trong quá trình hàn, lớp phủ nóng chảy tạo thành xỉ và một lượng lớn khí được tạo ra, giúp bảo vệ và xử lý kim loại bể kim loại nóng chảy.
Hồ quang hàn bao gồm ba phần: vùng cực âm, vùng cực dương và vùng cột hồ quang.Vùng cực âm phát ra electron và nhiệt độ thấp khoảng 2400K;vùng cực dương nhận electron và nhiệt độ cao khoảng 2600K;nhiệt độ trung tâm của khu vực cột hồ quang là cao nhất, khoảng 6000 ~ 8000K.
Khi sử dụng nguồn điện hàn hồ quang DC (như bộ chỉnh lưu hàn hồ quang) để hàn, có hai phương thức kết nối: kết nối dương và kết nối ngược.Kết nối dương là phương thức kết nối trong đó điện cực được kết nối với điện cực âm và phôi được kết nối với điện cực dương.Do điện cực dương nhận electron và sinh ra nhiều nhiệt hơn nên mối hàn dễ xuyên thủng nên phương pháp nối này thường được sử dụng để hàn các phôi dày hơn.Kết nối ngược là phương pháp kết nối trong đó điện cực được kết nối với điện cực dương và phôi được kết nối với điện cực âm.Do nhiệt lượng do các electron phát ra từ điện cực âm ít hơn nên mối hàn không dễ bị cháy nên phương pháp nối này thường được sử dụng để hàn các phôi mỏng.
Nhiệt lượng do hồ quang hàn tạo ra tỷ lệ thuận với tích của điện áp hồ quang và dòng điện hàn (tức là Q=IUt).Thông thường, điện áp giữa vật hàn và điện cực khi hồ quang được đốt cháy ổn định được gọi là điện áp hồ quang, và điện áp hồ quang thường nằm trong khoảng 20 ~ 35V.Do điện áp hồ quang thay đổi ít nên nhiệt hồ quang chủ yếu được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh dòng điện hàn trong sản xuất.
Thời gian đăng: 30-12-2022