10 loại máy hàn khác nhau

1. Giới thiệu chung về máy hàn

Máy hàn là thiết bị sử dụng nhiệt và điện năng để nung chảy vật liệu cơ bản và vật liệu thêm (nếu có), tạo ra mối hàn bền vững giữa các chi tiết kim loại hoặc thermoplastic.

Quá trình hàn sử dụng hồ quang điện, ngọn lửa gas, chùm electron hoặc các nguồn năng lượng khác để kết nối hai bề mặt, thường kèm theo khí bảo vệ hoặc thuốc hàn nhằm hạn chế ôxi hóa, khuyết tật trong mối hàn.

Đa dạng về cơ chế và năng lực, máy hàn có vai trò không thể thiếu trong công nghiệp ô tô, đóng tàu, chế tạo cơ khí, xây dựng, đường ống, hàng không và nhiều lĩnh vực khác.

2. Nguyên lý hoạt động cơ bản

Máy hàn hồ quang điện hoạt động khi dòng điện một chiều (DC) hoặc xoay chiều (AC) tạo ra hồ quang giữa điện cực và chi tiết hàn.

Hồ quang đạt nhiệt độ từ 3 000 °C đến 20 000 °C tùy loại, làm tan chảy kim loại, đồng thời thuốc hàn hoặc khí bảo vệ (Argon, CO₂, hỗn hợp…) ngăn cản ôxi hóa.

Điều chỉnh cường độ dòng điện, hiệu điện thế và tốc độ cấp điện cực quyết định chất lượng, hình dạng và độ sâu thâm nhập của mối hàn.

3. Cấu tạo và thành phần chính

• Nguồn điện (máy biến áp, máy chỉnh lưu, inverter)

• Bộ điều khiển dòng điện và điện áp (điều chỉnh công suất, tần số)

• Cáp hàn và kẹp mát (mass clamp)

• Mỏ hàn hoặc súng hàn (torch)

• Điện cực (que hàn, dây lõi thuốc, dây hàn trơn)

• Hệ thống cấp gas bảo vệ (đồng hồ, van, ống dẫn)

• Hệ thống làm mát (nước hoặc khí đối với máy công suất lớn)

4. Tiêu chí phân loại máy hàn

Máy hàn thường được phân loại dựa trên:

• Nguồn tạo hồ quang: xoay chiều (AC) hoặc một chiều (DC)

• Loại hồ quang: hồ quang que, hồ quang khí trơ, hồ quang chìm…

• Số chức năng: đơn năng (chỉ MIG, TIG, MMA…) hay đa năng (multi-process)

• Trạng thái di động: cầm tay (portable), để bàn, đặt sàn

• Mức độ tự động hóa: thủ công, bán tự động, tự động và robot hóa

5. 10 Loại máy hàn và nguyên lý, ứng dụng chi tiết

5.1 Máy hàn MIG (Metal Inert Gas Welding)

Máy hàn MIG sử dụng dây kim loại trơn làm điện cực và vật liệu thêm, đồng thời cấp khí trơ (argon hoặc hỗn hợp Argon/CO₂) bảo vệ hồ quang.

Ưu điểm: tốc độ hàn cao, mối hàn đẹp, dễ thao tác, ít văng tóe.

Nhược điểm: yêu cầu bề mặt sạch, không thích hợp môi trường gió lùa ngoài trời.

Ứng dụng: khung xe, vỏ thùng, kết cấu thép mỏng–dày vừa, ngành chế tạo khung thép, sửa chữa.

5.2 Máy hàn TIG (Tungsten Inert Gas Welding)

Máy hàn TIG dùng điện cực Vonfram không tiêu hao, khí trơ (argon, helium) bảo vệ vùng bể hàn. Dây hàn được cấp tay hoặc cơ khí riêng biệt.

Ưu điểm: mối hàn tinh xảo, kiểm soát nhiệt tốt, hàn vật liệu mỏng, hợp kim đặc chủng.

Nhược điểm: tốc độ hàn chậm, yêu cầu tay nghề cao, chi phí đầu tư và vật tư lớn.

Ứng dụng: hàng không, y tế, chế tác inox, nhôm siêu dày và các kim loại màu.

5.3 Máy hàn que (Shielded Metal Arc Welding – SMAW)

Máy hàn que vận hành bằng que hàn phủ thuốc tạo khí bảo vệ và tạo xỉ. Dòng hàn có thể AC hoặc DC.

Ưu điểm: linh hoạt, di động, chịu gió tốt, hàn được bề mặt gỉ sét hoặc sơn.

Nhược điểm: mối hàn thô hơn, độ văng tóe cao, hiệu suất que hàn ~75–80%.

Ứng dụng: công trình ngoài trời, đường ống, sửa chữa kết cấu, đóng tàu, xây dựng dân dụng.

5.4 Máy hàn que lõi thuốc (Flux-Cored Arc Welding – FCAW)

Tương tự MIG nhưng dây hàn bên trong có lõi thuốc, có loại kết hợp thêm khí bảo vệ (dual-shield).

Ưu điểm: không cần hoặc ít cần khí ngoài, hiệu suất đắp cao, phù hợp làm việc ngoài trời.

Nhược điểm: khói và xỉ nhiều, vệ sinh phức tạp.

Ứng dụng: kết cấu nặng, cầu đường, bồn bể, hàn ngoài trời.

5.5 Máy hàn dưới lớp thuốc (Submerged Arc Welding – SAW)

Máy cấp dây hàn và bột thuốc hàn liên tục, hồ quang chìm trong lớp thuốc, khí bảo vệ bề mặt.

Ưu điểm: mối hàn sâu, êm, năng suất cao, ít văng tóe.

Nhược điểm: máy cồng kềnh, chỉ sử dụng cho phôi cố định.

Ứng dụng: chế tạo ống, bồn áp lực, tàu biển, công nghiệp nặng.

5.6 Máy hàn plasma (Plasma Arc Welding – PAW)

Điện cực Vonfram tạo hồ quang, còi plasm giúp tập trung nhiệt và làm mát điện cực.

Ưu điểm: hồ quang ổn định, năng lượng cao, mối hàn chính xác, hẹp.

Nhược điểm: thiết bị phức tạp, chi phí cao, chỉ dùng cho ứng dụng đặc thù.

Ứng dụng: y tế, hàng không, chi tiết mỏng đòi độ chính xác rất cao.

5.7 Máy hàn tia điện tử (Electron Beam Welding – EBW)

Hàn trong buồng chân không, chùm electron tập trung cao, mối hàn hẹp, rất sâu.

Ưu điểm: sai số thấp, biến dạng nhỏ, mối hàn chất lượng cao.

Nhược điểm: phải hàn trong chân không, thiết bị đắt đỏ.

Ứng dụng: chế tạo linh kiện hàng không, vũ trụ, công nghiệp vũ khí, y tế.

5.8 Máy hàn hydro nguyên tử (Atomic Hydrogen Welding – AHW)

Hồ quang hình thành giữa hai điện cực Vonfram, khí bảo vệ là hydro phân tử tạo nhiệt bổ sung.

Ưu điểm: nhiệt độ hồ quang cao, mối hàn sạch, ít ôxi hóa.

Nhược điểm: đòi hỏi bình hydro và Vonfram kép, chi phí vận hành lớn.

Ứng dụng: kim loại chịu nhiệt cao, hợp kim đặc chủng trong ngành hoá dầu.

5.9 Máy hàn oxy-acetylene (Oxy-Fuel Welding)

Sử dụng hỗn hợp oxygen và acetylene tạo ngọn lửa nung chảy kim loại và que hàn.

Ưu điểm: di động, điều chỉnh nhiệt độ dễ dàng, hàn và cắt phối hợp.

Nhược điểm: tốc độ hàn chậm, không đạt thâm nhập sâu như hồ quang.

Ứng dụng: sửa chữa đường ống, hàn tôn mỏng, lắp đặt kết cấu nhẹ, cắt kim loại.

5.10 Máy hàn đa năng (Multi-Process Welding Machine)

Kết hợp hai hoặc nhiều quá trình hàn (MIG/TIG/MMA/plasma) trong cùng một thiết bị, chỉ cần đổi phụ kiện.

Ưu điểm: tiết kiệm không gian, linh hoạt, đầu tư một lần nhiều chức năng.

Nhược điểm: chi phí ban đầu cao, trọng lượng máy lớn hơn máy đơn năng.

Ứng dụng: xưởng cơ khí đa dạng công việc, dịch vụ sửa chữa, giáo dục đào tạo.

6. Bảng so sánh thông số kỹ thuật chính

• Xác định vật liệu và độ dày cần hàn: inox, thép cacbon, nhôm, hợp kim đặc biệt.

• Mức độ chính xác, yêu cầu mối hàn: thẩm mỹ, độ bền kéo nén, biến dạng cho phép.

• Tần suất và quy mô sản xuất: thử nghiệm, tiểu gia công hay công nghiệp lớn.

• Môi trường làm việc: trong nhà, ngoài trời, có gió lùa, bụi bẩn.

• Khả năng di động và diện tích xưởng, nhu cầu chuyển đổi nhanh giữa các quá trình.

• Ngân sách đầu tư và chi phí vật tư tiêu hao, điện năng, gas, hydro…

8. Bảo trì và an toàn khi sử dụng

• Vệ sinh định kỳ mỏ hàn, bộ cấp dây và van gas, thay điện cực khi mòn.

• Kiểm tra cách điện cáp hàn, kẹp mát, đầu đấu dây tránh rò điện.

• Đảm bảo hệ thống thông gió, hút khói, lọc bụi và bảo hộ cá nhân (mặt nạ, găng, kính).

• Tra dầu, bột thuốc hàn đúng lịch, kiểm tra độ kín van gas, đường ống không rò rỉ.

• Xác thực chu kỳ tải (duty cycle) để tránh quá nhiệt, cháy hỏng cuộn biến áp hoặc mạch điện.

9. Xu hướng công nghệ và phát triển tương lai

• Máy hàn laser và hybrid laser-MIG cho mối hàn siêu nhanh, biến dạng tối thiểu.

• Robot hàn tự động tích hợp AI, thị giác máy tính để kiểm soát hình dáng mối hàn.

• Công nghệ hàn trong môi trường chân không cao hoặc áp suất cao cho vật liệu mới.

• Giám sát điều kiện vận hành qua IoT, phân tích dữ liệu lớn để bảo trì dự đoán.

10. Kết luận

Việc am hiểu chi tiết đặc tính, cấu tạo và ứng dụng của từng loại máy hàn giúp tối ưu hóa hiệu suất, chất lượng mối hàn và chi phí đầu tư. Đầu tư đúng máy phù hợp không chỉ nâng cao năng suất mà còn giảm thiểu rủi ro về an toàn và sai hỏng sản phẩm.

Tại sao bạn nên chọn mua máy hàn tại QTE Technologies? Chúng tôi, QTE Technologies - một nhà cung cấp MRO toàn cầu, phục vụ khách hàng tại hơn 180 quốc gia. Chúng tôi thành lập năm 2010 cung cấp hơn 1 triệu sản phẩm cho mọi ngành công nghiệp và khoa học kỹ thuật. Ngoài ra, bạn có thể liên hệ với chúng tôi bất cứ lúc nào thông qua hỗ trợ trò chuyện 24×7, điện thoại, WhatsApp hoặc email. Khám phá những gì khách hàng có giá trị của chúng tôi nói về dịch vụ của chúng tôi trên trang đánh giá chuyên dụng của chúng tôi.

Tác giả bài viết: Ban biên tập của QTE Technologies (có nền tảng vững chắc về cả kỹ thuật và sáng tác - tích lũy hơn 15 năm kinh nghiệm).