Cấu trúc của bình chịu áp lực hiện đại về cơ bản là cấu trúc hàn. Hàn là một trong những phương pháp xử lý chính trong sản xuất bình chịu áp lực. Và que hàn là vật liệu hàn thường được sử dụng. Theo các mục đích sử dụng và hiệu suất khác nhau, que hàn có thể được chia thành 9 loại.
① Que hàn thép kết cấu (bao gồm thép hợp kim thấp thông thường): Kim loại lắng đọng của loại que hàn này có một số tính chất cơ học nhất định trong môi trường tự nhiên ở nhiệt độ phòng.
② Que hàn thép chịu nhiệt molypden và crom molypden: Kim loại lắng đọng của các que hàn này có khả năng làm việc ở nhiệt độ cao khác nhau.
③ Que hàn thép không gỉ: Kim loại lắng đọng của loại que hàn này có khả năng chống ăn mòn khác nhau đối với môi trường ăn mòn trong khí quyển và có một số tính chất cơ học nhất định ở nhiệt độ phòng, nhiệt độ cao hoặc nhiệt độ thấp.
④ Que hàn bề mặt: Loại que hàn này chuyên dùng để hàn bề mặt kim loại, kim loại lắng đọng của nó có khả năng chống chịu nhất định với các loại mài mòn hoặc ăn mòn khác nhau ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ cao.
⑤ Que hàn nhiệt độ thấp: Kim loại lắng đọng của loại que hàn này có khả năng làm việc ở nhiệt độ thấp nhất định trong các điều kiện môi trường nhiệt độ thấp khác nhau.
⑥ Que hàn gang: Loại que hàn này chuyên dùng để hàn sửa chữa hoặc hàn gang.
⑦ Que hàn niken và hợp kim niken: Các loại que hàn này được sử dụng để hàn, sửa chữa hoặc phủ hợp kim niken và nhôm. Một số que hàn cũng có thể được sử dụng để sửa chữa gang và hàn các kim loại khác nhau.
⑧ Que hàn đồng và hợp kim đồng: Loại que hàn này dùng để hàn, sửa chữa hoặc phủ đồng và hợp kim đồng. Một số que hàn có thể dùng để sửa chữa gang và hàn các kim loại không giống nhau.
⑨ Que hàn nhôm và hợp kim nhôm: Loại que hàn này dùng để hàn, hàn sửa chữa hoặc hàn phủ nhôm và hợp kim nhôm.
Tính axit và tính kiềm của que hàn về cơ bản được xác định bởi tính kiềm của xỉ.
Lớp phủ điện cực axit chứa một lượng lớn oxit axit như SiO2 và TiO2, cũng như một lượng cacbonat nhất định, độ kiềm của xỉ nhỏ hơn 1. Que hàn loại titan, que hàn loại canxi titan, que hàn loại ilmenit và que hàn loại oxit sắt đều là que hàn có tính axit.
Lớp phủ que hàn kiềm chứa một lượng lớn các chất xỉ kiềm như đá hoa cương và đá cẩm thạch, cũng như một lượng nhất định chất khử oxy và chất tạo hợp kim. Que hàn hydro thấp đều là que hàn kiềm.
Nguyên tắc lựa chọn que hàn:
1. Các yếu tố cần xem xét là các tính chất vật lý và hóa học của các bộ phận hàn, cũng như các nguyên tắc để lựa chọn thành phần hóa học:
1. Dựa trên quan điểm về độ bền ngang nhau, hãy chọn que hàn đáp ứng các tính chất cơ học của vật liệu cơ bản, hoặc que hàn kết hợp các tính chất cơ học của vật liệu cơ bản, hoặc que hàn tăng cường khả năng hàn của vật liệu cơ bản và chuyển sang que hàn không mạnh nhưng có khả năng hàn tốt, nhưng hãy xem xét loại kết cấu của mối hàn để đáp ứng các yêu cầu về độ bền ngang nhau và độ cứng ngang nhau.
2. Đảm bảo thành phần hợp kim của nó phù hợp hoặc gần với vật liệu cơ bản
Khi vật liệu nền chứa nhiều tạp chất có hại như cacbon, lưu huỳnh, phốt pho thì nên chọn que hàn có khả năng chống nứt, chống rỗ tốt. Nên dùng que hàn titan canxi oxit và quặng sắt titan. Nếu không giải quyết được vấn đề này thì có thể dùng que hàn hydro thấp.
2. Khi xem xét các điều kiện làm việc và hiệu suất của các bộ phận hàn, nguyên tắc lựa chọn là:
Khi chịu tải trọng động và va đập, ngoài việc đảm bảo độ bền, còn có yêu cầu cao về độ bền va đập và độ giãn dài đồng đều. Que hàn loại hydro thấp, loại canxi titan và loại oxit sắt nên được lựa chọn theo trình tự
2. Đối với những người tiếp xúc với môi trường ăn mòn, phải lựa chọn que hàn thép không gỉ phù hợp dựa trên loại, nồng độ, nhiệt độ làm việc và sự khác biệt giữa ăn mòn chung và ăn mòn liên hạt.
Khi làm việc trong điều kiện hao mòn, điều quan trọng là phải phân biệt xem đó là hao mòn chung hay do va chạm, và liệu đó là hao mòn ở nhiệt độ phòng hay nhiệt độ cao
Khi làm việc trong điều kiện nhiệt độ cực cao, cần lựa chọn que hàn tương ứng để đảm bảo tính chất cơ học ở nhiệt độ thấp hoặc cao
3. Các yếu tố cần lưu ý: độ phức tạp và độ cứng của điểm bắt đầu hình học của mối hàn, việc chuẩn bị rãnh hàn và các nguyên tắc lựa chọn vị trí hàn:
1. Các chi tiết hàn có hình dạng phức tạp hoặc độ dày lớn, trong đó kim loại mối hàn chịu ứng suất co ngót đáng kể trong quá trình làm nguội và dễ bị nứt, phải sử dụng que hàn có khả năng chống nứt mạnh, chẳng hạn như que hàn loại hydro thấp có độ bền cao hoặc que hàn loại oxit sắt.
2. Các mối hàn không thể lật do hạn chế phải sử dụng que hàn có thể hàn ở mọi vị trí
3. Đối với các chi tiết hàn khó vệ sinh tại vị trí hàn, nên chọn que hàn có tính axit, có tính oxy hóa mạnh, không nhạy cảm với cặn oxit và vết dầu để tránh các khuyết tật như rỗ khí.
4, Yếu tố cần cân nhắc là nguyên tắc lựa chọn thiết bị tại công trường hàn:
Ở những khu vực không có máy hàn DC, không nên sử dụng que hàn có nguồn điện DC hạn chế. Thay vào đó, nên sử dụng que hàn có nguồn điện AC/DC. Một số loại thép (như thép chịu nhiệt perlite) cần xử lý nhiệt sau khi hàn, nhưng khi không thể xử lý nhiệt do điều kiện thiết bị (hoặc hạn chế về cấu trúc), nên sử dụng que hàn không phải kim loại gốc (như que hàn thép không gỉ austenit) thay thế và không cần xử lý nhiệt sau khi hàn
5. Khi xem xét các yếu tố như cải thiện quy trình hàn và bảo vệ sức khỏe của người lao động, các nguyên tắc lựa chọn là:
Ở những khu vực mà cả que hàn axit và kiềm đều có thể đáp ứng được yêu cầu thì nên sử dụng que hàn axit càng nhiều càng tốt.
6. Khi xem xét các yếu tố như năng suất lao động và tính hợp lý kinh tế, nguyên tắc lựa chọn là:
Khi sử dụng cùng một hiệu suất, nên chọn que hàn axit có giá thành thấp hơn thay vì que hàn kiềm