1
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
1
1
/ 78
/ 78
19.0. Cắt kim loạibằng nhiệt
1. Cắt kim loạibằng ngọnlửaÔxy-khí
cháy.
2. Cắt kim loạibằng hồ quang Plasma.
3. Dũi kim loạibằng điệncựcthan.
4. Dũi kim loạibằng điệncựcthuốcbọc.
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
2
2
/ 78
/ 78
19.1. Cắt kim loạibằng ngọnlửa khí cháy
Nguyên lý: Là quá trình dùng nhiệtlượng củangọnlửa khí cháy
(axêtylen, propan,…) nung nóng kim loạitạivị trí cắt đến nhiệt độ cháy.
Sau đó dùng luồng ôxy có lưulượng và áp lựclớnthổibạtlớpôxítkim
loạivàmộtphần kim loại nóng chảy ra ngoài để hình thành vếtcắt.
Dịch chuyển đầumỏ cắttheoquỹđạo định trướcvớitốc độ phù hợp
để hình thành đường cắt.
ôxy
Hỗnhợpkhí
cháy

Xỉ cắt
ôxy
Hỗnhợpkhí
cháy
Ngọnlửa nung nóng
Mỏ cắtkhí
2
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
3
3
/ 78
/ 78
19.1. Cắt kim loạibằng ngọnlửa khí cháy
Kim loạicóthể cắt đượcbằng phương pháp này phảithỏamãn2 điều
kiện:
Nhiệt độ cháy phảithấphơn nhiệt độ nóng chảycủa kim loại
cơ bản.
Nhiệt độ nóng chảycủalớpôxítkimloại hình thành trong quá
trình cắtphảithấphơnnhiệt độ nóng chảycủa kim loạicơ bản.
Thép Cácbon và thép hợpkimthấpthỏa mãn hai điềukiệncắt trên.
Ôxít củamộtsố hợp kim có trong thép như Nhôm và Crôm có nhiệt độ
nóng chảylớnhơnso vớiôxítsắt Æ gây cảntrởđốivới quá trình cắt Æ
giảmtốc độ cắtvàquátrìnhcắt không ổn định.
Trong thựctế, quá trình cắtbằng ngọnlửa khí cháy phù hợpvớikim
loạicógiớihạncácthànhphầnnhư sau:
< 0,25%C; < 5%Cr; < 5%Mn; < 9%Ni.
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt

© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
4
4
/ 78
/ 78
19.1. Cắt kim loạibằng ngọnlửakhícháy
Ưu điểm:
Năng suấtcắtcaohơnhầuhết các quá trình cắtgọtcơ khí.
Hiệuquả về kinh tế khi tạodạng các chi tiếtphứctạpvàchiều dày
lớn.
Chi phí đầutư trang thiếtbị thấp.
Trang thiếtbị gọnnhẹ, phù hợpvới thi công ngoài công trường.
Hướng cắtcóthể thay đổi linh hoạtvới bán kính góc lượnnhỏ.
Tạophôitrêntấm thép lớnthuậnlợibằng cách di chuyển đầucắt
theo quỹđạo.
Đạthiệuquả kinh tế cao trong nguyên công tạo mép.
3
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
5
5
/ 78
/ 78
19.1. Cắt kim loạibằng ngọnlửa khí cháy
Nhược điểm:
Dung sai kích thướccủasảnphẩmcắtthấp.
Chỉ cắt được thép cácbon và thép hợpkimthấp.
Ngọnlửacắtvàxỉ lỏng có thể gây mấtan toànsảnxuất.
Đốivới thép dễ biếncứng có thể phảitiếnhànhxử lý nhiệttrướcvà

sau khi cắt.
Thay đổi công nghệ phứctạpkhicắtthéphợp kim cao và gang (vd.
Bổ sung thuốchoặcbộtsắt).
Là quá trình dùng nguồnnhiệt Æ cong vênh biếndạng trong và sau
khi cắt.
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
6
6
/ 78
/ 78
19.1.1. Yêu cầu đốivớikhícắt
Ôxy dùng cho quá trình cắt nên có độ tinh khiếtkhoảng 99,5% hoặc
cao hơn.
Ôxy có độ tinh khiếtthấp Æ giảmtốc độ cắtvàtăng mức tiêu hao khí Æ
giảmhiệusuấtcắt.
Dùng Ôxy có độ tinh khiếtnhỏ hơn 95% sẽ tạomépcắtcóchấtlượng
thấp.
Chứcnăng củangọnlửa nung nóng sơ bộ:
Đưanhiệt độ của kim loạitạivị trí cắt lên nhiệt độ cháy.
Cung cấp nhiệtnăng để duy trì quá trình cắt.
Bảovệ sự thâm nhậpcủa không khí vào dòng khí ôxy (khí thổi).
Có tác dụng tẩysạch các tạpchất bám trên bề mặtcắtnhư gỉ sắt,
sơn,… (các tạpchấtcóthể làm quá trình cắtbị gián đoạnhoặctạo
nhiềumuội).
4
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543

7
7
/ 78
/ 78
19.1.1. Yêu cầu đốivớikhícắt
Các nhân tố cầnphải xem xét khi lựachọnlọai khí cháy:
Thời gian nung nóng sơ bộ trướckhitạo đường cắt.
Mức độ ảnh hưởng đếntốc độ cắtvànăng suấtcắt.
Chi phí và lợiíchđem lại.
Tỷ lệ pha trộngiữa ôxy và khí cháy để tạongọnlửa trung tính.
Mức độ an toàn khi sử dụng và vậnchuyển.
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
8
8
/ 78
/ 78
19.1.1. Yêu cầu đốivớikhícắt
Các loại khí cháy thường đượcsử dụng:
Cắtchi tiếtdàyNhiệt độ ngọnlửathấp.Metal
Cắtchi tiếtdàyNhiệt độ ngọnlửa ở mức trung
bình
Propylene
CắtdướinướcNhiệt độ ngọnlửa ở mức trung
bình
MAPP
Cắttấm dày (100-
300mm)
Đường cắtdài

Nhiệt độ ngọnlửathấp.
Tốc độ nung nóng thấp.
Lượng tiêu hao ôxy lớn.
Propan
Cắttấmmỏng
Vát mép
Tạo các đường cắt
ngắn, mảnh và mật độ
dày.
Nhiệt độ ngọnlủa cao và tập
trung.
Tốc độ nung nóng nhanh.
Lượng tiêu hao oxy thấp
Axêtylen
Ứng dụngTính chấtKhí cháy
5
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
9
9
/ 78
/ 78
19.1.2. Chấtlượng mép cắt
khi cắtbằng ngọnlửa ôxy-khí cháy
Thông thường, cắtbằng ngọnlửa ôxy-khí cháy cho mép
cắtvớicácchỉ số sau:
Bề rộng rãnh cắt(> 2mm)
Độ nhấp nhô bề mặtmépcắtthấp(Ra < 50 µm)
Độ vuông góc củamépcắt kém (> 0,7 mm)

Bề rộng vùng ảnh hưởng nhiệt – HAZ (> 1mm)
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
10
10
/ 78
/ 78
19.1.2. Chấtlượng mép cắt
khi cắtbằng ngọnlửa ôxy-khí cháy
Mép cắt đạtyêucầu
Bề mặtmépcắt vuông góc vớibề mặttấm thép.
Bề mặtmépcắtkhámịn, các vếtcắtthẳng và gầnnhư vuông
góc vớibề mặttấm thép.
Ít xỉ bám vào mép cắt.
Praxair, Inc.
6
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
11
11
/ 78
/ 78
19.1.2. Chấtlượng mép cắt
khi cắtbằng ngọnlửa ôxy-khí cháy
Ngọnlửa nung nóng sơ bộ quá nhỏ, tốc độ hàn quá
thấp Æ Gồ ghề tạimặt đáy.
Nung nóng sơ bộ quá lâu, Æ mép cắtgồ ghề và bám
nhiềuxỉ.

Praxair, Inc.
Praxair, Inc.
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
12
12
/ 78
/ 78
19.1.2. Chấtlượng mép cắt
khi cắtbằng ngọnlửa ôxy-khí cháy
Áp lực ôxy quá thấp Æ Mép trên bị nóng chảy nhiều
quá do tốc độ cắtquáchậm.
Áp lực Ôxy quá cao và dùng bép cắt quá nhỏ.
Praxair, Inc.
Praxair, Inc.
7
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
13
13
/ 78
/ 78
19.1.2. Chấtlượng mép cắt
khi cắtbằng ngọnlửa ôxy-khí cháy
Tốc độ cắt quá chậm–bề mặtmépcắtgồ ghề.
Tốc độ cắt quá cao – Vếtcắt không thẳng và bám
nhiềuxỉởmặt đáy.
Praxair, Inc.

Praxair, Inc.
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
14
14
/ 78
/ 78
19.1.2. Chấtlượng mép cắt
khi cắtbằng ngọnlửa ôxy-khí cháy
Mỏ cắtdichuyển không ổn định Æ mép cắtgồ ghề,
không đều.
Quá trình cắtbị gián đoạn Æ mép cắtgồ ghề tại các
vị trí gián đoạn.
Praxair, Inc.
Praxair, Inc.
8
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
15
15
/ 78
/ 78
19.1.2. Chấtlượng mép cắt
khi cắtbằng ngọnlửa ôxy-khí cháy
Quy t rình cắthợplý
Nung nóng quá lâu
và bép cắt đặt quá gần
bề mặtcắt

Æ méptrênnóngchảykém
Nung nóng sơ bộ kém
và mỏ cắt đặtquáxa
bề mặttấmthép
Æ mép cắtbị côn
(rộng ở phía trên)
Praxair, Inc.
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
16
16
/ 78
/ 78
Nhậnbiếttốc độ cắt
Tốc độ cắthợplý Tốc độ cắt quá nhanh
Tốc độ cắtquáchậm
9
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
17
17
/ 78
/ 78
19.2. Quá trình cắtbằng hồ quang Plasma
Nguyên lý: Là quá trình sử dụng hồ quang thắt làm nóng chảykimloại
ở phạmvi hẹp. Kim loạilỏng đượcthổirakhỏirãnhcắtbằng dòng khí
ion hóa vậntốccaođiratừđầucắtcùngvớihồ quang.
Miller Electric Mfg. Co.

Vậtcắt
Điệncực
wonfram
Nướclàm
mát
Khí
cắt
Hồ
quang
Đầucắt
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
18
18
/ 78
/ 78
Đầu tiên, hồ quang hình thành giữa điện
cựcwonframvàđầucắt. Hồ quang này bị
thắtlại trong khe hở giữa điệncựcvà
chụpcắttrướckhiđixuống bề mặtcắt.
Khí cắt đi qua hồ quang và bị nung nóng
rất nhanh tới nhiệt độ cao Æ giãn nở và
tăng tốctrướckhiđixuống bề mặtcắt.
Hồ quang bị nénvàkhôngkhíbị ion hóa ở
áp suấtcaoÆ tạo ra dòng Plasma.
Dòng Plasma có nhiệtnăng và nhiệt độ
cao làm nóng chảykimloạicơ bản trong
phạmvi rấthẹp và kim loại nóng chảy
đượcthổirabằngchínháplựccủa dòng

plasma.
Có hai phương pháp hình thành hồ quang
Plasma: Trựctiếpvàgiántiếp.
Khí cắt
Dòng khí
có vai trò
bảovệ và
làm mát
đầucắt
Đầucắt
10
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
19
19
/ 78
/ 78
Hai phương pháp tạohồ quang Plasma
Điệncực
Nướclàmmát
Khí Plasma
Nguồn
điện
Mồihồ
quang
HỒ QUANG TRỰC TIẾP
HỒ QUANG GIÁN TIẾP
Điệncực
Nướclàmmát

Khí Plasma
Nguồn
điện
Mồihồ
quang
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
20
20
/ 78
/ 78
ƯU ĐIỂM củacắtbằng hồ quang Plasma
Cắt được nhiềuloạivậtliệu
(Thép cácbon, thép hợp
kim, thép không gỉ, kim loại
màu, vậtliệu không dẫn
điện,…).
Năng lượng nhiệtlớn, tập
trung Æ Tốc độ cắtlớn. (so
vớicắtbằng ngọnlửakhí
cháy).
Chấtlượng bề mặtcắt cao.
Rãnh cắthẹp.
Vùng ảnh hưởng nhiệthẹp.
Thao tác vận hàn đơngiản,
không phải nung nóng sơ
bộ trướckhicắt.
Dễ cơ khí hóa, tựđộng hóa.
Praxair, Inc.

Hypertherm, Inc.
Praxair, Inc.
11
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
21
21
/ 78
/ 78
NHƯỢC ĐIỂM củacắtbằng hồ quang Plasma
Dung sai kích thướccủasảnphẩncắtthấphơn khi dùng các phương
pháp cắtgọtcơ khí.
Quá trình cắtcóthể gây cháy, điệngiật, hạimắtvìhồ quang, khí thải
và tiếng ồn. (Khắcphụcbằng cách cắt trong nước Æ Giảmmạnh
mức độ ảnh hưởng củakhói, bứcxạ cực tím và tiếng ồn).
Chi phí cao hơnso vớicắtbằng ngọnlửa khí cháy (tiêu hao vềđiện
cực, điệnnăng).
Vì là quá trình cắtsử dụng nguồnnhiệt nên vẫnphải quan tâm đến
cong vênh biếndạng củasảnphẩmcắt.
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
22
22
/ 78
/ 78
Miller Electric Mfg.
Co.
Miller Electric Mfg. Co.

12
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
23
23
/ 78
/ 78
19.3. Dũi kim loạibằng điệncựcthan
Mỏ kẹp điệncực
Điệncực
(+)
Tiếp điện
Dòng khí thổi(luônnằmphía
dưới điệncực)
Hướng cắt
Tầmvới điệncựctối đa (178mm)
Đoạnbóclớp
bọcbằng đồng
19 mm ~ 50 mm
Chi tiếtdũi(-)
Thermadyne Inductries Inc./Arcair Co.
Nguyên lý: Hồ quang giữa điệncực và chi tiết làm nóng
chảycụcbộ kim loại, phầnkimloạinóngchảy đượcthổi
ra ra ngoài bằng dòng khí nén.
Dùng chính Nguồn điệnhànđể tạohồ quang.
Khí nén đượccấptừ máy nén khí thông thường (áp lực
khí 5~7 atm).
Điệncực được
làm bằng than có

bọc đồng bên
ngoài Æ tăng khả
năng tiếp điệnvà
tuổithọ.
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
24
24
/ 78
/ 78
19.3. Dũi kim loạibằng điệncựcthan
Ứng dụng:
Bóc mộtphần kim loạiphụcvụ công việc hàn sửa
chữa.
Vát mép chi tiết.
Tạo mép hàn dạng chữ U hay J.
Có thể dũicả kim loại đen lẫn kim loạimàu.
13
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
25
25
/ 78
/ 78
19.3. Dũi kim loạibằng điệncựcthan
Ưu điểm:
Nhanh – nhanh hơnkhoảng 5 lầnso vớicácphương pháp gia công cắt
gọt.

Thuậnlợi cho công việcduicloạibỏ khuyếttật để hàn lại.
Chi phí trang thiếtbị thấp – không cần chai khí, đồng hồ giảm áp.
Hiệuquả kinh tế cao–Khôngyêucầu khí ôxy hay khí cháy. Dùng ngay
nguồn điện hàn và chính ngườithợ hàn thựchiện (quá trình này không yêu
cầucácchứng nhậnvề chấtlượng).
Dễ thao tác vận hành (khác so với hàn hồ quang tay là mỏ kẹp điệncựcvà
máy nén khí).
Ứng dụng rấtlinhhoạt.
Nhược điểm:
Bề mặtdũi(cắt) thô.
Yêu cầulưulượng khí nén lớn.
Tăng hàm lượng Cácbon cho vùng kim loạilâncậnvếtdũi Æ tăng độ cứng
(biếncứng) khi dũi(cắt) gang hay thép dễ biếncứng.
Khi dũi thép không gỉ, dễ tạo Cácbít Æ phảimài.
Phương pháp này có thể gây cháy, sinh khói, tiếng ồnvàtiahồ quang.
CÔNG NGHỆ HÀN CÁC THIẾT BỊ HÓA CHẤT & DẦU KHÍ:
19. Cắt kim loạibằng nhiệt
© ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, , Tel: 04.868 4542, Fax: 04.868 4543
26
26
/ 78
/ 78
19.4. Dũi kim loạibằng điệncựcthuốcbọc
Hồ quang và khí thổi
Thuốcbọc
Lõi điệncực