Kỹ thuật hàn que: Toàn tập quy trình, lưu ý và mẹo để có mối hàn đẹp

Giới thiệu chung về hàn que

Hàn que (SMAW – Shielded Metal Arc Welding, còn gọi là hàn hồ quang tay) là phương pháp sử dụng que hàn bọc thuốc làm điện cực, tạo ra hồ quang điện giữa que và vật hàn. Hồ quang này sinh nhiệt cực lớn (lên tới 6000–7000°C), làm nóng chảy kim loại ở chỗ tiếp xúc và vỏ thuốc que hàn, tạo nên mối hàn vững chắc, bền bỉ.

Tính ứng dụng của hàn que:

• Hàn que xuất hiện ở hầu hết các công trình xây dựng, kết cấu thép, đóng tàu, sửa chữa cơ khí, hàn bồn bể, đường ống ngoài trời, nhà xưởng đến cả dân dụng như sửa cửa sắt, lan can, bàn ghế, khung giường,…
• Thích hợp với đa số kim loại: thép carbon, thép hợp kim thấp, inox, gang, đôi khi cả đồng và nhôm (với que chuyên dụng).
• Có thể thao tác ở mọi vị trí: hàn ngang, đứng, trần, góc, trên cao,… không đòi hỏi môi trường khô ráo hay khí bảo vệ như hàn MIG/ hàn TIG.

Vì sao hàn que phổ biến?

• Máy hàn gọn nhẹ, giá rẻ, bảo dưỡng đơn giản.
• Que hàn đa dạng, dễ mua, dễ bảo quản, không cần bình khí phụ trợ.
• Dễ thao tác, có thể hàn sửa chữa linh hoạt tại công trường, vùng sâu vùng xa, nơi thiếu thốn điện và thiết bị hiện đại.

Nguyên lý hoạt động của kỹ thuật hàn que

Cấu tạo que hàn và thiết bị hàn que

• Que hàn gồm 2 phần: lõi kim loại (kim loại bổ sung) và vỏ thuốc bọc bên ngoài (chứa hóa chất tạo khí bảo vệ, chống oxy hóa, ổn định hồ quang, bổ sung nguyên tố hợp kim…).
• Máy hàn que gồm nguồn điện (có thể dùng dòng AC hoặc DC), dây kẹp mass (âm) nối với vật hàn, dây kẹp que (dương) cầm tay cắm que hàn.
• Các phụ kiện đi kèm: mặt nạ/kính hàn, búa gõ xỉ, bàn chải thép, găng tay, áo bảo hộ.

Nguyên lý tạo hồ quang và vai trò của vỏ thuốc

• Khi đầu que chạm vật hàn, tạo dòng điện lớn vượt ngưỡng cách điện không khí, xuất hiện hồ quang điện với nhiệt độ rất cao.
• Lõi que và mép vật hàn chảy ra, trộn lẫn tạo thành mối hàn liên kết vững chắc.
• Vỏ thuốc bốc cháy, tạo khí CO2/H2O che phủ hồ quang, bảo vệ khỏi oxy hóa, đồng thời tạo lớp xỉ phủ lên mối hàn khi nguội – lớp xỉ này giúp mối hàn nguội dần, giảm nứt, tăng độ bền.

Quy trình kỹ thuật hàn que chuẩn

Bước 1: Chuẩn bị trước khi hàn

Làm sạch bề mặt vật hàn:

• Sử dụng bàn chải sắt, máy mài hoặc giấy nhám để làm sạch bụi bẩn, rỉ sét, sơn, lớp oxi hóa hoặc dầu mỡ.
• Vật liệu sạch giúp hồ quang ổn định, mối hàn bám chắc, giảm nguy cơ lỗ khí, rỗ hàn.

Chọn que hàn và dòng hàn phù hợp:

• Chọn loại que: Dựa trên vật liệu, độ dày và tư thế hàn. Ví dụ: Thép thường dùng E6013/E7018, inox chọn E308/E316, gang dùng que bọc niken.
• Đường kính que hàn: Que 2.5mm cho thép dày 2–5mm; que 3.2mm cho vật dày 5–10mm; que 4.0mm cho vật dày 10mm trở lên.
• Căn chỉnh dòng điện: Tham khảo thông số trên bao bì que. Thông thường, que 2.5mm chạy 60–90A, que 3.2mm chạy 90–130A. Dòng điện thấp mối hàn không ngấu; dòng quá cao gây cháy thủng, bắn tóe.

Kiểm tra thiết bị & chuẩn bị bảo hộ:

• Đảm bảo dây điện không nứt, kẹp mass tiếp xúc tốt.
• Mặt nạ hàn, găng tay cách nhiệt, áo bảo hộ, giày chống trượt là bắt buộc để tránh tia lửa, bỏng điện và hơi độc.

Bước 2: Thực hiện mồi hồ quang

Cách mồi hồ quang cơ bản:

• Chạm – quét: Đặt nhẹ đầu que lên bề mặt vật hàn, kéo nhẹ như quẹt diêm để kích hoạt hồ quang, rồi nhấc lên khoảng 2–3mm giữ ổn định.
• Chạm – nhấc: Đặt đầu que chạm vật hàn rồi nhấc nhanh lên (không giữ lâu vì que dễ dính vào vật hàn).

Lưu ý khi mồi hồ quang:

• Nếu hồ quang bị ngắt (do que dính), cần loại bỏ phần kim loại dính bằng búa rồi mồi lại.
• Khi mới bắt đầu nên tập luyện thao tác nhiều lần để cảm nhận hồ quang "bắt", quan sát ánh sáng và tiếng nổ lách tách đặc trưng của hồ quang tốt.

Bước 3: Kỹ thuật di chuyển que hàn

Góc nghiêng que hàn:

• Luôn giữ que nghiêng về phía di chuyển từ 15–30° (so với phương thẳng đứng). Hàn ngang có thể giữ thẳng đứng, hàn đứng thì nghiêng nhẹ lên trên.
• Nếu góc quá lớn, mối hàn lồi và dễ dính xỉ; quá nhỏ thì mối hàn không ngấu sâu.

Khoảng cách đầu que – vật hàn: Duy trì khoảng cách 2–3mm (bằng đúng đường kính lõi que hàn). Nếu quá gần, que dính vào vật hàn; quá xa thì hồ quang chập chờn, mối hàn bị bắn toé.

Kỹ thuật di chuyển:

• Đường thẳng: Áp dụng cho vật mỏng, mối hàn lót hoặc nối dài.
• Zig-zag, vòng cung nhỏ: Dùng cho mối hàn rộng, vật dày hoặc cần đắp nhiều lớp. Di chuyển đều, không quá nhanh cũng không quá chậm, tay chắc, mắt tập trung quan sát vũng hàn.
• Điều chỉnh tốc độ: Nếu di chuyển nhanh, mối hàn nhỏ, không ngấu; nếu quá chậm, mối hàn cao, dễ cháy cạnh, xỉ bám nhiều.

Âm thanh và hình ảnh hồ quang: Một hồ quang tốt sẽ có âm thanh "xèo xèo" đều đều, ánh sáng mạnh, vũng hàn ổn định, không bắn toé mạnh.

Bước 4: Kết thúc mối hàn

• Khi gần đến điểm kết thúc, nên giảm nhẹ tốc độ, làm cho vũng hàn đầy và đều.
• Nhấc que dứt khoát, tránh để lại lỗ khí (do dừng hồ quang quá đột ngột hoặc di chuyển que ra khỏi vũng hàn khi hồ quang chưa tắt hẳn).
• Nếu cuối đường hàn xuất hiện vết lõm hoặc lỗ nhỏ, có thể dùng que hàn chấm lại cho đầy, đảm bảo độ kín và thẩm mỹ.

Bước 5: Làm sạch và kiểm tra mối hàn

• Gõ xỉ: Sau khi mối hàn nguội bớt (không gõ khi còn nóng đỏ), dùng búa gõ xỉ nhẹ nhàng để lớp xỉ tách ra.

• Chà sạch: Dùng bàn chải thép làm sạch lớp xỉ còn sót lại, kiểm tra toàn bộ mối hàn.

• Kiểm tra mối hàn:

  • Quan sát bằng mắt: mối hàn đều, ngấu sâu, không có vết nứt, rỗ khí, không lồi lõm, không cháy cạnh.

  • Kiểm tra độ chắc: gõ nhẹ lên mối hàn, nếu âm thanh vang chắc, không bị bong tróc là đạt.

  • Đối với sản phẩm yêu cầu cao (áp lực, chịu tải), nên kiểm tra bằng siêu âm, X-quang hoặc cắt kiểm tra.

Các kỹ thuật hàn que nâng cao

Hàn nhiều lớp

Áp dụng khi hàn vật dày hoặc yêu cầu mối hàn chịu lực lớn. Sau khi hoàn thành lớp đầu tiên, phải làm sạch xỉ, kiểm tra rồi tiếp tục đắp lớp kế tiếp. Lớp cuối cùng nên làm mối hàn tròn, bề mặt láng mịn.

Hàn nhiều vị trí

• Hàn ngang: Đường hàn thẳng, kiểm soát tốc độ để tránh xỉ chảy xuống dưới.
• Hàn đứng: Di chuyển que hàn từ dưới lên (uphill) hoặc từ trên xuống (downhill), cần giảm dòng hàn so với hàn phẳng để kiểm soát vũng hàn, tránh chảy xỉ.
• Hàn trần: Yêu cầu kỹ thuật cao nhất, cần di chuyển nhanh và giữ vũng hàn nhỏ, dùng dòng hàn thấp.

Ghép mối hàn phức tạp

• Hàn góc (fillet weld): Đặt que hàn theo hướng đường chéo góc, giữ đều khoảng cách 2 cạnh.
• Hàn chữ T: Hàn theo thứ tự từng mặt, kiểm tra chắc chắn sau mỗi mặt.
• Hàn chồng mí: Đặt các lớp kim loại chồng lên nhau, mỗi lớp hàn đều và bám sát cạnh dưới.

Điều chỉnh thông số khi thay đổi vật liệu/độ dày

• Khi hàn vật mỏng, giảm dòng hàn, dùng que nhỏ, di chuyển nhanh.
• Hàn vật dày, tăng dòng, dùng que lớn hơn, có thể đắp nhiều lớp.
• Thường xuyên kiểm tra vũng hàn, cảm nhận hồ quang để điều chỉnh kịp thời.

Lỗi thường gặp trong hàn que và cách khắc phục

Mối hàn không ngấu

• Nguyên nhân: Dòng hàn yếu, tốc độ di chuyển nhanh, bề mặt không sạch, que hàn nhỏ so với vật liệu.
• Khắc phục: Tăng dòng hàn, di chuyển chậm lại, làm sạch vật liệu, chọn que hàn lớn hơn hoặc tăng lớp đắp.

Rỗ khí, bọt khí trong mối hàn

• Nguyên nhân: Vật liệu bẩn, que ẩm, di chuyển không đều, lớp vỏ thuốc que bị bong, giữ khoảng cách que – vật hàn không ổn định.
• Khắc phục: Làm sạch vật hàn, sấy que hàn, kiểm tra vỏ thuốc, luyện giữ khoảng cách và tốc độ di chuyển đều tay.

Cháy cạnh, thủng vật hàn

• Nguyên nhân: Dòng hàn quá lớn, dừng lâu tại 1 điểm, dùng que lớn cho vật mỏng.
• Khắc phục: Giảm dòng, dùng que nhỏ, di chuyển đều, không giữ que lâu tại 1 vị trí.

Dính xỉ vào mối hàn

• Nguyên nhân: Góc que chưa chuẩn, không gõ xỉ kỹ, tốc độ di chuyển không hợp lý.
• Khắc phục: Giữ góc hàn hợp lý, làm sạch xỉ giữa các lớp hàn, luyện kiểm soát tốc độ tay.

Lưu ý an toàn khi hàn que

• Bảo hộ lao động đầy đủ: Đeo kính/mặt nạ hàn có màu lọc phù hợp (Shade 10–12 cho SMAW), găng tay dày, áo khoác cách nhiệt, ủng cao su hoặc da, mũ bảo hộ nếu làm ngoài công trường.
• Phòng tránh điện giật và bỏng nhiệt: Luôn kiểm tra dây nguồn, ổ cắm, không chạm tay ướt vào máy, đứng trên nền khô, ngắt nguồn khi kiểm tra hoặc thay que hàn.
• Tránh hít khí độc, khói hàn: Hàn ở nơi thông thoáng, dùng quạt thông gió hoặc mặt nạ lọc khí nếu làm việc trong không gian kín lâu dài.
• Chống cháy nổ: Đặt máy hàn xa nguồn xăng dầu, hóa chất. Không hàn gần bình khí nén, bình ga hoặc vật dễ cháy. Luôn để sẵn bình chữa cháy CO2 gần khu vực làm việc.
• Kiểm tra định kỳ thiết bị: Máy hàn, dây điện, kẹp mass cần kiểm tra hàng tuần để phòng ngừa sự cố chập cháy.

Một số mẹo để mối hàn que đẹp và bền

• Luôn sấy que hàn trước khi dùng: Đặc biệt là que cơ bản (E7018), sấy ở 100–150°C từ 1–2 tiếng để chống ẩm, giúp hồ quang ổn định, hạn chế lỗ khí.
• Tập luyện kỹ năng giữ tay chắc: Có thể tập trên vật liệu phế trước để rèn phản xạ đều tay, góc nghiêng ổn định, luyện mắt quan sát vũng hàn.
• Chỉnh dòng hàn theo kinh nghiệm: Quan sát ánh sáng, tiếng nổ hồ quang, độ ngấu của mối hàn để linh hoạt tăng/giảm dòng cho từng loại vật liệu, vị trí hàn.
• Làm sạch mối hàn giữa các lớp: Không để xỉ tích tụ giữa các lớp hàn sẽ gây bong tróc, giảm chất lượng và thẩm mỹ. Gõ xỉ nhẹ nhàng để không làm vỡ mối hàn bên dưới.
• Sử dụng que hàn chất lượng, chính hãng: Không dùng que quá hạn, vỏ thuốc nứt, gãy, ẩm mốc. Lựa chọn thương hiệu uy tín (Kim Tín, Việt Đức, Hồng Ký, Kobelco, Esab, Lincoln…).
• Quan sát vũng hàn: Nếu vũng hàn quá lớn, di chuyển nhanh lên phía trước; nếu vũng hàn nhỏ, chậm lại hoặc tăng dòng.
• Tận dụng ánh sáng tự nhiên: Khi hàn ngoài trời, tận dụng ánh sáng ban ngày để dễ kiểm soát mối hàn, nhưng tránh nắng gắt gây mệt mỏi, mất nước.

Kết luận

Kỹ thuật hàn que là nền tảng quan trọng cho mọi thợ cơ khí, xây dựng, chế tạo – không chỉ giúp liên kết kim loại vững chắc mà còn quyết định tuổi thọ, an toàn của công trình. Để trở thành thợ hàn giỏi, cần nắm chắc nguyên lý hoạt động, quy trình thực hành, các kỹ thuật nâng cao và đặc biệt là tuân thủ tuyệt đối an toàn lao động.

Đầu tư cho thiết bị và que hàn chất lượng, luyện tập kiên trì và không ngừng học hỏi kinh nghiệm thực tiễn chính là bí quyết để mỗi mối hàn đều đạt chuẩn – bền, đẹp, an toàn và chuyên nghiệp.