Hàn MIG dùng khí gì tuỳ vào kim loại cần hàn: thép thường dùng CO₂ nguyên chất hoặc argon trộn CO₂, inox dùng argon trộn rất ít CO₂ hoặc oxy, nhôm dùng argon tinh khiết. Hàn TIG thì gần như luôn dùng argon tinh khiết, không bao giờ dùng CO₂. Bài này gom lại thành một bảng chọn khí theo vật liệu, cách chỉnh lưu lượng, và cách chọn cỡ bình argon, CO₂ cho xưởng nhỏ.
Hàn MIG dùng khí gì?
Hàn MIG trên thép carbon dùng CO₂ nguyên chất hoặc hỗn hợp argon với khoảng 15–25% CO₂. Hàn MIG inox dùng argon pha 2–3% CO₂ hoặc 1–2% oxy. Hàn MIG nhôm, đồng dùng argon tinh khiết, có thể pha thêm heli khi hàn tấm dày.
Ở xưởng Việt Nam, “hàn MIG” thường được gọi chung cho cả hai cách hàn dây. Gọi đúng thì MIG (Metal Inert Gas) dùng khí trơ như argon, còn MAG (Metal Active Gas) dùng khí có hoạt tính như CO₂ hoặc argon trộn CO₂. Máy “hàn CO₂” quen thuộc ở các tiệm sắt thực chất đang hàn MAG.
Sự khác biệt này quyết định chọn khí. Khí hoạt tính như CO₂ phản ứng với vũng hàn, giúp ngấu sâu trên thép nhưng làm oxy hoá bề mặt inox và nhôm. Vì vậy càng lên kim loại “khó” thì tỷ lệ argon càng phải cao.
Hàn TIG dùng khí gì?
Hàn TIG dùng argon tinh khiết cho hầu hết kim loại, từ thép, inox đến nhôm, đồng. Theo nhà sản xuất máy hàn EWM, argon cho hàn TIG nên đạt độ tinh khiết từ 99,95% trở lên. Khí bảo vệ của TIG bắt buộc phải trơ, vì điện cực tungsten bị oxy hoá và cháy mòn ngay nếu gặp khí hoạt tính.
Có ba trường hợp dùng khác argon thuần:
- Argon trộn heli (25, 50 hoặc 75% heli): cho nhôm, đồng dày, vì heli làm hồ quang nóng hơn và ngấu sâu hơn. Đổi lại, mồi hồ quang khó hơn và tốn khí hơn do heli nhẹ.
- Argon trộn hydro tối đa khoảng 5%: chỉ dùng cho inox austenit (như 304, 316) và hợp kim niken, để mối hàn sáng và chảy loãng hơn. Không dùng cho thép ferit hay duplex vì hydro gây giòn.
- Heli tinh khiết: hiếm, dành cho đồng rất dày cần nhiệt lớn.
CO₂ và không khí nén tuyệt đối không dùng cho TIG. Nitơ cũng không phải khí bảo vệ của TIG; nó chỉ được pha một lượng rất nhỏ khi hàn thép duplex không dùng que bù.
Bảng chọn khí hàn theo vật liệu
Thép carbon chọn CO₂ hoặc argon–CO₂, inox chọn argon pha ít CO₂ hoặc oxy, nhôm và đồng chọn argon tinh khiết. Bảng dưới trả lời cả hai câu hỏi hàn MIG dùng khí gì và hàn TIG dùng khí gì cho từng kim loại. Mã nhóm khí trong bảng theo tiêu chuẩn châu Âu EN ISO 14175 (thay cho EN 439 trước đây), thường in trên nhãn chai khí trộn.
| Vật liệu | Hàn MIG/MAG | Hàn TIG | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Thép carbon, sắt | CO₂ nguyên chất (nhóm C1) hoặc argon + 15–25% CO₂ (nhóm M21) | Argon tinh khiết | CO₂ rẻ, ngấu sâu; argon trộn ít bắn tóe, mối hàn đẹp |
| Inox | Argon + 2–3% CO₂ hoặc argon + 1–2% O₂ | Argon; argon + tối đa 5% H₂ cho inox 304, 316 | Không dùng CO₂ nguyên chất, mối hàn đen và giảm chống gỉ |
| Nhôm | Argon tinh khiết; argon + heli khi tấm dày | Argon; argon + heli khi tấm dày | Không dùng khí có CO₂ hoặc oxy |
| Đồng | Argon; argon + heli | Argon; argon + heli hoặc heli khi rất dày | Đồng tản nhiệt nhanh nên cần nhiệt cao |
Hai lưu ý khi đọc bảng. Thứ nhất, tỷ lệ trộn phụ thuộc cả kiểu dây và chế độ chuyển dịch kim loại của máy, nên làm theo hướng dẫn của hãng máy và hãng dây khi có. Thứ hai, chai khí trộn sẵn được nạp theo đơn đặt, không phải đơn vị nào cũng có sẵn mọi tỷ lệ.
CO₂ nguyên chất hay argon trộn CO₂ cho thép?
CO₂ nguyên chất rẻ hơn và ngấu sâu hơn nhưng bắn tóe nhiều, mối hàn gồ và phải mài nhiều. Argon trộn CO₂ cho hồ quang êm, ít bắn tóe, mối hàn phẳng đẹp, nhưng giá khí cao hơn.
Với thép, câu hỏi hàn MIG dùng khí gì thực ra là chọn giữa hai loại này, dựa vào loại hàng và độ dày.
- Chọn CO₂ nguyên chất khi hàn kết cấu thép dày, cửa sắt, khung nhà xưởng, chỗ khuất ít cần thẩm mỹ, và khi muốn tối ưu chi phí khí.
- Chọn argon + CO₂ khi hàn tôn mỏng, hàng lộ mặt, sản phẩm phải sơn tĩnh điện, hoặc khi thời gian mài bắn tóe tốn hơn tiền khí chênh lệch.
Với xưởng nhỏ làm nhiều loại hàng, cách thường gặp là giữ một chai CO₂ cho việc nặng và một chai argon trộn cho hàng mỏng, đổi đồng hồ khi cần. Đồng hồ CO₂ và đồng hồ argon khác nhau, không lắp lẫn.
Chỉnh lưu lượng khí hàn bao nhiêu là đủ?
Hàn TIG bằng argon thường cần khoảng 5–10 lít/phút tùy cỡ chụp khí. Hàn MIG/MAG cần khoảng 10–12 lần đường kính dây (tính bằng mm) lít/phút, ví dụ dây 1,0 mm khoảng 10–12 lít/phút. Đây là quy tắc ước lượng của EWM; xưởng có gió lùa thì tăng thêm.
| Phương pháp | Cỡ chụp khí hoặc dây | Lưu lượng tham khảo | Dấu hiệu chỉnh sai |
|---|---|---|---|
| TIG, argon | Chụp khí nhỏ đến trung bình | 5–10 lít/phút | Thiếu khí: mối hàn xám, rỗ; thừa khí: hút ngược không khí, mối hàn vẫn đen |
| MIG/MAG | Dây 0,8 mm | 8–10 lít/phút | Thiếu khí: rỗ khí dày đặc trên bề mặt |
| MIG/MAG | Dây 1,0 mm | 10–12 lít/phút | Bắn tóe tăng đột ngột khi bình sắp hết |
| MIG/MAG | Dây 1,2 mm | 12–14 lít/phút | Hàn ngoài trời có gió cần chắn gió, không chỉ tăng khí |
Khí heli và hỗn hợp argon–heli cần lưu lượng cao hơn đáng kể vì heli nhẹ, bay lên nhanh. Lưu lượng cao quá mức không bảo vệ tốt hơn: dòng khí rối sẽ kéo không khí xung quanh vào vũng hàn.
Xưởng nhỏ nên dùng bình argon, CO₂ cỡ nào?
Xưởng hàn ít, hàn lưu động nên dùng chai 10–14 lít cho gọn; xưởng hàn hằng ngày nên dùng chai 40 lít để giảm số lần đổi khí. Một chai argon 40 lít nạp 150 bar chứa khoảng 6 m³ khí, đủ cho khoảng 10–12 giờ hồ quang TIG ở mức 8–10 lít/phút.
Argon và CO₂ được chứa theo hai cách khác nhau, nên cách biết chai còn bao nhiêu cũng khác:
- Argon là khí nén. Kim đồng hồ áp suất tụt dần theo lượng khí, nên đọc bar là biết còn bao nhiêu. Còn khoảng 10–20 bar thì nên gọi đổi.
- CO₂ là khí hoá lỏng trong chai. Áp suất giữ gần như đứng yên theo nhiệt độ cho đến khi phần lỏng gần hết, rồi mới tụt nhanh. Muốn biết chai CO₂ còn bao nhiêu phải cân chai, không nhìn đồng hồ.
- CO₂ hút nhiệt khi xả nhanh nên đồng hồ dễ đóng đá. Vì vậy máy hàn CO₂ thường đi kèm đồng hồ có bộ sấy khí cắm điện.
Chai khí là thiết bị chịu áp lực phải kiểm định định kỳ, giống bình oxy. Cách đọc tem và hạn kiểm định có ở bài kiểm định và hạn sử dụng bình oxy, áp dụng tương tự cho chai argon, CO₂.
An toàn khi dùng khí hàn trong xưởng
Argon, CO₂ và nitơ không cháy, không độc theo nghĩa hoá học, nhưng gây ngạt vì chiếm chỗ oxy trong không gian kín. Argon và CO₂ nặng hơn không khí nên tích tụ ở chỗ trũng, hầm, bồn, gầm máy mà không có mùi để nhận biết.
- Hàn trong bồn, hầm, phòng kín phải có quạt hút và người canh bên ngoài.
- Chai luôn đứng, xích vào tường hoặc xe đẩy, đậy nắp bảo vệ van khi di chuyển.
- Đóng van chai khi nghỉ, không chỉ tắt công tắc máy.
- Không dùng chai oxy làm khí bảo vệ, và không để dầu mỡ dính vào van chai oxy dùng cho hàn cắt gió đá.
Đặc điểm từng loại khí, cách chứa và nguy cơ đầy đủ có ở bài khí công nghiệp là gì.
Câu hỏi thường gặp
Hàn MIG không dùng khí được không?
Được, nếu dùng dây hàn lõi thuốc tự bảo vệ (thường ghi “gasless” hoặc “self-shielded”). Thuốc trong lõi dây tự tạo khí và xỉ che vũng hàn, nên tiện hàn ngoài trời có gió. Đổi lại mối hàn nhiều xỉ, bắn tóe hơn và phải gõ xỉ. Dây đặc thông thường bắt buộc phải có khí bảo vệ.
Hàn TIG dùng khí CO₂ được không?
Không. CO₂ là khí hoạt tính, sẽ oxy hoá điện cực tungsten và làm điện cực cháy mòn rất nhanh, mối hàn rỗ và đen. Hàn TIG cần khí trơ, thông dụng nhất là argon tinh khiết. CO₂ chỉ dùng cho hàn MIG/MAG trên thép.
Dùng nitơ thay argon để hàn được không?
Không nên. Nitơ rẻ hơn argon nhưng không phải khí bảo vệ cho TIG hay MIG thông thường; nó làm mối hàn thép rỗ và giòn. Nitơ được dùng ở việc khác như thổi trơ, cắt laser, cắt plasma, và chỉ pha lượng rất nhỏ vào argon khi hàn một số mác inox đặc biệt.
Bình argon 40 lít hàn TIG được bao lâu?
Chai 40 lít nạp 150 bar chứa khoảng 6.000 lít argon. Ở mức 8 lít/phút thì đủ khoảng 12,5 giờ hồ quang, ở 10 lít/phút khoảng 10 giờ. Thời gian thực tế ngắn hơn vì có khí xả trước và sau mỗi mối hàn, và nên đổi chai khi còn 10–20 bar.
Xưởng cần argon, CO₂ hoặc nitơ tại TP.HCM? Hưng Phát 24H (Công ty TNHH Khí Công Nghiệp Hưng Phát) cung cấp chai argon, CO₂ và nitơ cho xưởng. Gọi 0901.103.523 để nhận báo giá vỏ chai và đổi khí theo cỡ chai, số lượng.
Nguồn tham khảo
- EWM, Which shielding gas should be used for TIG or MIG/MAG welding? — nhóm khí, độ tinh khiết argon, quy tắc lưu lượng.
- Kemppi, Antti Kahri, What Shielding Gas for TIG Welding? (2022) — argon, heli, hydro, nitơ trong hàn TIG.
