Về cơ bản, vị trí hàn (tư thế hàn) tương ứng với các góc ghép khác nhau của một mối hàn kim loại. Thông thường, có bốn loại vị trí hàn là hàn ngang, hàn bằng, hàn đứng và hàn trần. Và dạng mối hàn phổ biến nhất là mối hàn rãnh và mối hàn góc. Người thợ hàn có thể thực hiện hai dạng mối hàn này ở cả 4 vị trí. Bên cạnh đó, người ta sử dụng các chữ cái đặc biệt để thể hiện các mối hàn rãnh và góc.
Hàn Góc (F) – Đây là phương pháp hàn trong đó hai vật hàn được ghép với nhau theo một góc vuông hoặc hơi nghiêng.
Hàn Rãnh (G) – Đây là phương pháp hàn theo rãnh ghép. phương pháp này đòi hỏi sự điền đầy kim loại hàn để mối hàn được vững chắc.
Hàn Rãnh và hàn Góc:
Thông thường, các chữ số và chữ cái sau được sử dụng để hiển thị mối hàn:
Đối với hàn rãnh:
- 1G – (hàn bằng)
- 2G – (hàn ngang)
- 3G – (hàn đứng)
- 4G – (hàn trần)
- 5G – (hàn đứng từ dưới lên hoặc từ trên xuống)
- 6G/6GR – (hàn đứng + hàn trần)
Đối với hàn góc:
- 1F – (hàn bằng)
- 2F – (hàn ngang)
- 3F – (hàn đứng)
- 4F – (hàn trần)
Các vị trí hàn quy định bởi AWS (Hiệp hội hàn Mỹ) và ASME (Hiệp hội kỹ sư cơ khí Mỹ)
- 1G/1F
- 2F/2G
- 3G từ dưới lên
- 3G từ trên xuống
- 4F/4G
- 5G từ dưới lên
- 5G từ trên xuống
- 6G từ dưới lên
- 6G từ trên xuống
Tư thế hàn ống và hàn tấm kim loại
Thông thường có sáu tư thế hàn tương ứng với các chữ số và chữ cái hiện thị, vd: 1G, 2G, 3G, 4G, 5G, và 6G/6GR. Các vị trí hàn được thực hiện với nhiều góc ghép và hình dạng khác nhau. Nhìn chung, phương thức hàn là giống nhau đối với mọi quốc gia. Nhưng mỗi loại tiêu chuẩn khác nhau lại sử dụng tên gọi khác nhau cho các vị trí hàn như AWS D1.1 (theo AWS A3.0), ASME IX, và ISO 15614-1.
1G/1F/PA (Hàn bằng)
1G/1F/PA là vị trí hàn bằng. Ở vị trí hàn này, người thợ hàn đặt vật hàn ngay dưới vị trí của kiềm hàn. Vị trí hàn này được áp dụng cho hàn đấu đầu, hàn rãnh cũng như hàn góc.
2G/PC (Hàn ngang)
Vị trí hàn này được dùng cho hàn đấu đầu. Trong vị trí hàn này, vật hàn nằm song song phía trước cơ thể của người thợ hàn.
2F(2f)/PB (Hàn ngang)
2F/PB là vị trí hàn ngang được dùng cho các mối hàn góc. Vị trí hàn này khó hơn so với 1F. Người thợ hàn cần phải giữ kiềm hàn nghiêng một góc 45° trong hầu như suốt quá trình hàn. Góc nghiêng kiềm hàn còn phụ thuộc vào góc ghép của vật hàn.
Ở vị trí hàn 2F/2f, mối hàn đấu đầu khó hơn một chút so với mối hàn phẳng. Lí do là vì kim loại nóng chảy chảy xuống dưới mối hàn còn kiềm hàn di chuyển theo hướng lên trên mối hàn. Kết quả là, kim loại hàn không thể điền đầy mối hàn.
Để hàn tốt hơn, người thợ hàn cần phải canh chuẩn vật hàn và gá cứng ở cả hai điểm đầu và cuối. Kiềm hàn nên được di chuyển lên và xuống nhẹ nhàng để lượng nhiệt phóng ra đồng đều nhau ở cả hai mép vật hàn. Bằng cách này, kim loại nóng chảy sẽ không bị chảy xuống cạnh dưới của mối hàn và mối hàn sẽ được cứng chắc nhanh hơn. Nhìn chung, một người thợ hàn cần rất nhiều kinh nghiệm đối với vị trí hàn hàn 2f hoặc bất cứ vị trí hàn ngang nào. 2f là một trong những vị trí hàn có trong thi sát hạch hàn góc.
Có một vị trí hàn ngang vật hàn cố định hay còn gọi là vị trí hàn ống. Ở vị trí này, trục của ống gần như nằm ngang. Điều đáng lưu ý ở vị trí hàn này là vật hàn sẽ không được di chuyển hoặc xoay trong suốt quá trình hàn.
Còn ở vị trí hàn ngang vật hàn xoay, ống hàn được đặt trên mặt ngang và quá trình hàn được thực hiện bằng cách xoay tròn ống. Trước tiên, người thợ hàn phải lắp thẳng mối hàn rồi gá chúng lại với nhau. Thợ hàn có thể gá ống bằng cách hàn điểm một thanh kim loại để cố định hai vật hàn.
Một vị trí hàn quen thuộc khác là 2G – hàn ngang cho mối ghép rãnh chứ không phải mối ghép góc. Ở tư thế này, trục hàn nằm ngang còn mặt phẳng mối hàn nằm thẳng đứng.
3G từ dưới lên/PF (Hàn đứng)
Đây là vị trí hàn đứng từ dưới lên được sử dụng cả cho hàn đấu đầu lẫn hàn góc. Trong khi hàn, kiềm hàn được giữ nghiêng 45°, và người thợ hàn thực hiện quá trình hàn từ dưới lên.
3G từ trên xuống/PG (Hàn đứng)
Đây là vị trí hàn đứng từ trên xuống được sử dụng cho hàn đấu đầu và hàn góc. Người thợ hàn sẽ thực hiện quá trình hàn từ trên xuống. Vị trí hàn này được xem là có hiệu quả về năng suất.
4G/PE (Hàn trần)
Đây là vị trí hàn trần dùng cho mối hàn đấu đầu. Người thợ hàn cần phải giữ kiềm hàn ở vị trí bên dưới vật hàn. Thông thường, đây là tư thế hàn khó khăn và phức tạp. Người thợ hàn phải canh đo chuẩn trước khi hàn.
4F/PD (Hàn trần)
Đây là vị trí hàn trần dùng cho mối hàn góc. Người thợ hàn hầu hết đều giữ kiềm hàn một góc 45° bên dưới vật hàn, tùy thuộc vào vị trí của vật hàn.
Vị trí hàn 5G
Vị trí hàn 5G được dùng trong hàn ống trong đó trục của ống được giữ vững ở vị trí nằm ngang, không xoay hoặc di chuyển. G viết tắt cho “Mối hàn rãnh (Groove)”. AWS và ASME gọi là 5G; còn theo tiêu chuẩn ISO/EN thì có tên là PF.
5G từ dưới lên (Hàn đứng)
Đây là tư thế hàn đứng từ dưới lên dùng để hàn ống đấu đầu. Đây là phương pháp hàn phổ biến trong hàn ống. Ở vị trí hàn này, người thợ hàn thực hiện ba kiều hàn theo thứ tự: bắt đầu là hàn trần rồi đến hàn ngang và sau cùng là hàn bằng. Trong quá trình hàn, vật hàn (ống) sẽ không xoay hoặc quay; đó là lý do phương pháp hàn này phức tạp.
5G từ trên xuống (Hàn đứng)
Đây là tư thế hàn đứng từ trên xuống dùng để hàn ống đấu đầu. Đây là vị trí hàn rất tốt và năng suất trong hàn ống thủ công. Ở vị trí hàn này, người thợ hàn cần sử dụng các dụng cụ và cách thức phù hợp để khắc phục tình trạng chảy xệ kim loại hàn nóng chảy trong quá trình hàn. Bằng cách này, năng suất hàn sẽ tăng, và đạt được kết quả hàn như mong muốn. Ở vị trí hàn này, người thợ hàn thực hiện ba kiều hàn theo thứ tự: bắt đầu là hàn bằng rồi đến hàn ngang và sau cùng là hàn trần.
Các tên gọi khác nhau của vị trí hàn 5G:
| Theo ASME/AWS | Theo ISO |
| Vị trí hàn 5G từ dưới lên | Vị trí hàn PH |
| Vị trí hàn 5G từ trên xuống | Vị trí hàn PJ |
Vị trí hàn 6G
Đây là một trong những vị trí hàn khó nhất. Hàn được ở vị trí này là điều kiện trước tiên để có được chứng chỉ hàn. Tùy vào điều kiện, vị trí hàn này có điểm tương đồng với vị trí hàn 5G/PH/PJ nhưng ống hàn sẽ nằm nghiêng một góc 45°. Tên gọi khác của vị trí hàn này là Vị trí hàn 6G Uphill/H-L045 và 6G Downhill/J-L045.
Vị trí hàn 6G còn được biết đến với tên gọi vị trí hàn trên đầu (trần) hoặc vị trí hàn để lấy chứng chỉ thợ hàn. Ở vị trí hàn này, vật hàn (ống) sẽ được gá nghiêng một góc 45°. Đó là lý do tại sao đây là vị trí hàn phức tạp và nhiều thách thức nhất đối với các thợ hàn. Hơn thế nữa, người thợ hàn phải thay đổi vị trí cơ thể mình nhiều lần trong suốt quá trình hàn.
Trong quá trình hàn 6G, có chủ yếu ba kiểu hàn đó là hàn ngang (khó), hàn bằng (dễ), và hàn đứng (bắt buộc). Sự khó khăn của vị trí hàn này chủ yếu là do kim loại hàn khi điền vào luôn chảy từ cao xuống thấp. Và trong vị trí hàn đứng, điều đó còn trở nên khó khăn hơn do người thợ hàn phải thực hiên công việc ở tầm cao hơn đầu. Vì vậy, người thợ hàn cần phải luyện tập rất nhiều ở vị trí hàn 6G trước khi tiến hành hàn thực địa. Một người thợ hàn đã được cấp chứng chỉ rất hiếm khi phải đối mặt với vị trí hàn 6G ở thực tiễn công việc, nhưng đó thông thường là bài kiểm tra tuyển dụng đối với người thợ hàn.
Ứng dụng chủ yếu của vị trí hàn 6G là trong chế tạo và lắp đặt ống và hệ thống đường ống chủ yếu cho các nhà máy hóa chất, dầu khí và công nghiệp, và trong các ngành công nghiệp tương tự có sử dụng ống và hệ thống đường ống.
Bài thi 6GR
Đây là một dạng khác của bài thi 6G. Chữ “R” viết tắt của “không gian hạn chế (restricted)”. Mối hàn được thực hiện tại một vị trí hàn mà trong đó người ta đặt một tấm kim loại bên dưới mối hàn với một khoảng hở là 1 inch (2.5 cm), còn gọi là chế độ “ring mode”. Về cơ bản, đây là một cấp độ khó khăn khác đối người thợ hàn trong quá trình đạt chứng nhận. Trong vị trí hàn 6GR, người thợ hàn cần phải thực mối hàn gần các chướng ngại như giá đỡ, tường và gắn đường ống vào một kết cấu khác.
Kết luận
Như vậy, thông tin về các dạng vị trí hàn như 1G, 2G, 3G, 4G, 5G, và 6G/6GR là rất hữu ích cho các thợ hàn, sinh viên cũng như giáo viên và những người thuộc các ngành nghề khác. Vị trí hàn có vai trò quan trọng trong quá trình cấp chứng nhận cho người thợ hàn. Họ có thể được kiểm tra ở các vị trí hàn khác nhau từ 1G đến 6G đối với cả mối hàn góc hoặc rãnh.
Nguồn: https://www.weldinginfo.org/welding-processes/types-of-welding-positions-and-joins/
Lược dịch: Khánh An