Hàn khí trơ vonfram (TIG)
● Nguyên lý: Là quy trình hàn được bảo vệ bằng khí trơ điển hình, sử dụng điện cực vonfram và bề mặt hàn làm điện cực. Khí helium hoặc argon được đưa vào giữa các điện cực để bảo vệ hồ quang. Sự phóng điện áp cao-tức thời làm nóng chảy dây phụ và kim loại cơ bản, được sử dụng để hàn và tạo hình các thành phần hợp kim nhôm cũng như để sửa chữa các khuyết tật đúc trong vật đúc.
● Đặc điểm: Dễ vận hành, linh hoạt và dễ điều khiển, thích ứng với nhiều điều kiện làm việc khác nhau và chi phí thấp; vùng ảnh hưởng nhiệt-hẹp và khi sử dụng đủ dây phụ, biến dạng mối hàn nhỏ và hiệu suất tổng thể của mối hàn cao; Hiệu suất quá trình hàn tốt và ổn định, đường hàn dày đặc và có tính thẩm mỹ.
Hàn khí trơ kim loại (MIG)
● Nguyên tắc: Tương tự như TIG, đây cũng là quy trình hàn được bảo vệ bằng khí trơ nhưng sử dụng chính vật liệu dây hàn làm điện cực. Điện áp và dòng điện tác dụng lên đầu điện cực của dây hàn, tạo ra điện áp cao tức thời giữa dây và kim loại cơ bản, làm nóng chảy kim loại cơ bản và khu vực rãnh. Các giọt nóng chảy từ đầu dây tách ra và chuyển theo chiều dọc sang bể nóng chảy kim loại cơ bản, tạo thành vùng hàn.
● Đặc điểm: Ứng dụng hạn chế do dây nhôm mềm và đặc tính cấp dây kém; hàn nhôm nóng chảy dễ bị “treo không nhỏ giọt”, dẫn đến hiện tượng bắn tung tóe các giọt nước. Ưu điểm là tốc độ hàn nhanh hơn TIG và phạm vi di chuyển hàn đối với phôi lớn nhỏ. Bằng cách điều chỉnh tốc độ cấp dây, hiệu suất hàn có thể đạt tới vài mét mỗi phút.
Hàn chùm tia Laser (LBW)
● Nguyên tắc: Các xung laser năng lượng cao-được sử dụng để làm nóng cục bộ một vùng nhỏ của vật liệu. Năng lượng bức xạ laser khuếch tán vào vật liệu thông qua sự dẫn nhiệt, làm nóng chảy vật liệu để tạo thành một bể nóng chảy cụ thể. Sau khi hóa rắn, các vật liệu được nối với nhau.
● Đặc điểm: Điểm hàn nhỏ, nguồn nhiệt năng-tập trung cao, có khả năng hàn các tấm dày, vùng ảnh hưởng nhiệt-hẹp và biến dạng hàn nhỏ. Tuy nhiên, nó đòi hỏi độ chính xác cao trong định vị hàn, thiết bị đắt tiền và giá thành cao. Nhôm, magie và các vật liệu kim loại khác có độ phản xạ laser cao, khiến việc hàn trực tiếp trở nên khó khăn. Khi mật độ năng lượng trên phôi đạt trên 10⁶ W/cm2, kim loại ở vùng được làm nóng sẽ bốc hơi trong thời gian rất ngắn. Khí tích tụ trong bể nóng chảy tạo thành một lỗ nhỏ và nhiệt được truyền vào tâm lỗ này, tạo thành bể nóng chảy, đó là hiệu ứng "lỗ khóa". Điều này có thể được giảm thiểu bằng cách giảm năng lượng laser, tăng tốc độ hàn hoặc kiểm soát quá trình nóng chảy lại của khu vực lõi nóng chảy để loại bỏ bong bóng trong vùng nhiệt hạch và giảm độ xốp.
Hàn ma sát khuấy (FSW)
● Nguyên tắc: Công nghệ nối trạng thái rắn-mới được phát triển dựa trên kỹ thuật hàn ma sát truyền thống. Một dụng cụ khuấy có hình dạng đặc biệt,-không tiêu hao (bao gồm chốt khuấy và vai) quay và xuyên qua bề mặt tiếp xúc của vật liệu được hàn. Khi nó di chuyển dọc theo đường hàn, nhiệt độ của vật liệu hàn tăng lên và kim loại dẻo trải qua biến dạng dẻo mạnh dưới áp suất khuấy và rèn cơ học. Thông qua sự khuếch tán và kết tinh lại, một khớp ở trạng thái rắn-đậm đặc được hình thành.
● Đặc điểm: So với các phương pháp hàn truyền thống, nó mang lại nhiệt độ hàn thấp hơn và ít biến dạng hơn; tính chất cơ lý mối hàn tốt; và quy trình hàn đơn giản, tiết kiệm và thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, nó đòi hỏi áp suất rèn cao và lực truyền động về phía trước, dẫn đến thiết bị phức tạp và cồng kềnh, hạn chế sự phát triển của nó.