Que hàn ESAB OK 68.81 — Điện cực hợp kim cao cho thép khó hàn

Que hàn ESAB OK 68.81 là một loại điện cực hàn que phủ (SMAW / stick electrode) được thiết kế để tạo ra mối hàn hợp kim thép không gỉ kép (duplex stainless steel) với hàm lượng ferrite khoảng 40 % trong kim loại mối hàn. Việc lựa chọn cấu trúc ferritic-austenitic giúp mối hàn có sự cân bằng tối ưu giữa độ bền cơ học và khả năng chống mài mòn – ăn mòn ở nhiệt độ cao, giúp cho vật hàn chịu được tải trọng và môi trường làm việc khắc nghiệt hơn nhiều so với que hàn thông thường.

Tính năng kỹ thuật và đặc tính mối hàn

Về vật liệu mối hàn, kim loại đắp từ OK 68.81 chứa khoảng 28–29 % crom và ~10 % niken, cùng với lượng carbon, mangan và silic cân đối nhằm tạo ra pha ferrite ổn định. Cấu trúc này làm cho mối hàn có khả năng chống chịu ứng suất ăn mòn (stress corrosion) và ít nhạy cảm với sự pha loãng từ lớp nền, đặc điểm rất quan trọng khi hàn thép khác nhau hoặc thép có tính hàn kém.

Mối hàn từ OK 68.81 có độ bền kéo khoảng 790 MPa và giới hạn chảy ~610 MPa, đồng thời độ giãn dài ~25 % cho phép mối hàn chịu được biến dạng cơ học nhất định mà không gãy ngay dưới tải động. Ngoài ra, mối hàn còn có khả năng chống oxi hóa và vỉ sắt hoá (scaling) ở nhiệt độ lên đến ~1150 °C, phù hợp cho các ứng dụng làm việc ở điều kiện nhiệt độ cao hoặc tiếp xúc với môi trường ăn mòn.

OK 68.81 được phủ bằng thuốc hàn loại acid rutile, mang lại hồ quang ổn định, lớp xỉ dễ tách và ít bắn tóe trong quá trình hàn, hỗ trợ thợ hàn điều khiển tốt mối hàn kể cả ở các vị trí khó hàn. Điện cực này hoạt động tốt với cả dòng hàn xoay chiều AC và dòng một chiều DC+, đem lại độ linh hoạt cao trong thiết bị hàn.

Ứng dụng trong công nghiệp

Do tính chất duplex stainless steel, que hàn ESAB OK 68.81 đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu kết nối thép khác nhau (dissimilar steels), ví dụ như nối giữa thép carbon thấp với thép không gỉ, hoặc để tạo ra lớp đệm trước khi thực hiện hàn đắp chống mài mòn (hard-facing).

Những tình huống điển hình trong thực tế công nghiệp gồm:

• Nối các trục, con lăn hoặc bích thép có thành phần khác nhau mà không làm yếu vùng hàn do nhiệt.
• Sửa chữa khuôn rập, khuôn nhựa và công cụ gia công nóng nơi cấu trúc mối hàn phải chịu nhiệt cao và ứng suất biến dạng.
• Hàn lớp lót (buffer layer) trước khi phủ lớp tăng độ cứng hoặc nâng cao khả năng chống mài mòn cho các chi tiết chịu tải nặng.
• Ứng dụng trên con lăn, trống cán, đĩa nóng, nơi độ bền mối hàn và khả năng chịu ăn mòn là ưu tiên hàng đầu.

Điều kiện hàn và kiểm soát chất lượng

Khi thực hiện hàn bằng OK 68.81, điều kiện dòng hàn phải được chọn phù hợp với kích thước que hàn: ví dụ que 3.2 mm thường hoạt động trong dải dòng từ 60–125 A ở điện áp hồ quang trung bình ~25 V, trong khi que lớn hơn sẽ yêu cầu dòng hàn cao hơn và thời gian đốt cháy điện cực dài hơn. Các thông số này ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ nạp mối hàn, dạng mối hàn và tính thấm của kim loại đắp.

Quá trình này cần tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế như EN ISO 3581-A : E29 9 R 3 2 / SFA/AWS A5.4 : E312-17, đảm bảo mối hàn đạt chất lượng cơ lý mong muốn và tương thích với vật liệu nền theo yêu cầu thiết kế và tiêu chuẩn vật liệu.

Lợi ích kỹ thuật và cách lựa chọn đúng vật liệu hàn

Lựa chọn que hàn OK 68.81 mang lại nhiều lợi điểm kỹ thuật vượt trội trong môi trường sản xuất nặng: cấu trúc pha ferritic-austenitic giúp mối hàn cân bằng giữa cứng và dẻo hơn so với các điện cực đơn pha; khả năng chống ăn mòn và ứng suất cao hơn cho phép sử dụng trong ứng dụng nhiệt độ cao; và tính ít nhạy với pha loãng giúp kiếm soát biến dạng vùng mối hàn khi nối các thép khác nhau.

Đối với các thợ hàn và kỹ sư vật liệu, việc hiểu rõ dải dòng hàn, loại dòng (AC/DC+), lớp phủ thuốc hàn và biến dạng khi thi công sẽ giúp tối ưu hóa mối hàn kết cấu, đồng thời giảm nguy cơ thiếu xâm nhập hoặc rỗ khí trong mối hàn – vốn là các vấn đề thường gặp với các điện cực không phù hợp.

Tóm lại

Que hàn ESAB OK 68.81 là một lựa chọn kỹ thuật cao cho các ứng dụng hàn thép phức tạp yêu cầu độ bền, chống ăn mòn – ứng suất và khả năng làm việc ở nhiệt độ cao. Với cấu trúc mối hàn ferritic-austenitic và các đặc tính cơ lý ổn định, OK 68.81 đáp ứng tốt các yêu cầu kỹ thuật trong sản xuất và sửa chữa thiết bị công nghiệp nặng, mang lại hiệu quả vận hành lâu dài và khả năng phục hồi mối nối bền chắc.