hoàn thiện công nghệ sản xuất vật liệu hàn chất lượng cao dùng cho đóng tàu xây dựng quy trình trộn thuốc hàn

bộ khoa học và công nghệ
chơng trình khoa học công nghệ cấp nhà nớc
========XW========









dự án
hOàN THIệN CÔNG NGHệ SảN XUấT VậT LIệU HàN CHấT LƯợNG
CAO DùnG CHO ĐóNG TàU

m Số: Dự án độc lập cấp nhà nớc

Báo cáo xây dựng quy trình trộn thuốc hàn






Cơ quan chủ trì dự án: Công ty Công nghiệp tàu thuỷ nam triệu

Chủ nhiệm dự án: KS. trần quang vũ

hải phòng 2004



Mục lục

STT Tên th mục Trang
Báo cáo xây dựng quy trình trộn thuốc hàn
1 Quy trình nạp liệu 01
2 Quy trình trộn khô 01
3 Quy trình trộn ớt 02
4 Xây dựng thời gian trộn 03
5 Xây dựng tốc độ trộn 04
6 Thông số kỹ thuật hàn sản phẩm que hàn 06





1
Quy trình trộn phối liệu trong sản xuất thuốc hàn
phục vụ sản xuất que hàn.

1, Quy trình nạp liệu
Các nguyên liệu khi mua về đều đợc kiểm tra chất lợng trớc khi
chuyển vào các Silo đựng thuốc và nguyên vật liệu đơn thuốc hàn. Tất cả các
Silo đợc thiết kế cao 4m so với mặt đất nên khi chuyển các nguyên vật liệu
hoặc thuốc hàn vào đều phải chuyển vào một thùng lớn và dùng cần cẩu trong
xởng chuyển toàn bộ số lợng thuốc hàn và nguyên vật liệu đó lên các silo.
Thùng để chuyển thuốc hàn hoặc nguyên liệu đợc thiết kế với một van mở
nguyên liệu ở phía cuối thùng. Khi dùng cần cẩu móc vào các góc của thùng
đựng nguyên liệu đa thuốc hàn lên đến miệng Silo thì đợc mở van từ từ chảy
vào trong Silo và sẽ đợc bảo quản trong Silo cho tới khi mang đi trộn khô
hoặc mang đi sản xuất que hàn.
Máy trộn thuốc hàn đợc thiết kế nằm ngang ở trên cao 3,5m so với mặt
đất nên khi đa các nguyên liệu đơn vào để trộn. Các nguyên liệu đơn đợc
cân chính xác sau đó chuyển vào thùng có van mở ở đáy. Sau khi dùng cần
cẩu móc vào 4 móc ở bốn góc của thùng đựng nguyên liệu cẩu lên đến miệng
của máy trộn khô rồi mở van và nguyên liệu cũng từ từ chảy vào trong máy
trộn sau đó đợc đóng kín máy trộn khô trớc khi tiến hành trộn khô.

2, Quy trình trộn khô.
Hiện tại Công ty đang sản xuất các loại sản phẩm NA 6013, NB 6013,
NT 6013, NA 7016, NA 7018 trong 05 loại sản phẩm trên công ty đang sử
dụng khoảng 24 nguyên vật liệu khác nhau và trong mỗi loại sản phẩm thì có
từ 10 đến 15 nguyên vật liệu đơn khác nhau đợc trộn vào với nhau tạo nên
sản phẩm thuốc hàn dùng cho sản xuất que hàn.
Toàn bộ các nguyên vật liệu khi mua về sẽ đợc kiểm tra chất lợng xem
có đảm bảo yêu cầu chất lợng không trớc khi chuyển nguyên vật liệu vào
các Silo đựng đã chờ sẵn.
Vì sản xuất nhiều sản phẩm que hàn nên khi trộn mỗi sản phẩm que hàn
đều có những đặc tính kỹ thuật khác nhau nên có các công thức trộn phối liệu
thuốc hàn cũng khác nhau.

2
Sau khi tính toán thiết lập công thức để sản xuất ra thuốc hàn theo yêu
cầu cần thiết lúc này chúng tôi bắt đầu tiến hành cân các nguyên vật liệu đơn
theo công thức đã thiết lập theo từng nguyên vật liệu cùng với khối lợng cân
chính xác. Sau khi cân xong các nguyên vật liệu đơn sẽ dùng các thiết bị phụ
trợ chuyển toàn bộ các nguyên vật liệu vào hệ thống trộn khô.
Hệ thống trộn đợc thiết kế với trục cánh khuấy quay ngợc chiều với
nhau, diện tích máy trộn thuốc khoảng 1,37m
3
do vậy mỗi lần trộn thuốc sẽ
trộn đợc khoảng 800 1.000 kg/ lần trộn.
Sau khi trộn xong thuốc hàn sẽ đợc tháo ra các bao có khối lợng
khoảng 50 kg/ bao và đợc mang đi sản xuất hoặc sẽ đợc đóng gói chặt chẽ
và kín để sản xuất dần.
Ngoài ra có thể chuyển khối lợng thuốc đợc trộn khô vào các Silo để
đảm bảo cho thuốc hàn không bị ảnh hởng tới môi trờng và đảm bảo chất
lợng sản phẩm.

3. Quy trình trộn ớt
Thuốc hàn NT6013, NA7016, NA7018 sau khi đợc đóng vào bao loại
25kg, 50kg, 1000kg, đợc bảo quản tốt trong bao. Sau thời gian dài cha sử
dụng đến có hiện tợng thay đổi thành phân hóa học, một số chất phản ứng
với O
2
không khí, do vậy trớc khi cho vào để sử dụng ta phải kiểm tra lại
thành phần hóa học, từ đó có thể đảm bảo chất lợng sản phẩm que hàn.
Sau khi đã kiểm tra chất lợng thuốc hàn đã trộn khô lúc này bắt đầu
tiến hành trộn ớt cho qua trình sản xuất que hàn. Thuốc đợc cân chính xác
100 kg sau đó dùng các thiết bị chuyển toàn bộ số lợng thuốc hàn đã cân

vào máy trộn ớt. Vì máy trộn ớt chỉ có thể tích là 150lít nên chỉ trộn mỗi lần
là100kg thuốc hàn ngoài ra nhiều khi còn trộn ít hơn do thuốc hàn để lâu ngoài
không khí sẽ gây cho thuốc hàn bị khô không sản xuất đợc có những lúc chỉ
trộn mỗi lần 50kg, 70kg để đảm bảo cho qúa trình sản xuất.
Sau khi cho thuốc hàn vào máy trộn ớt ngời ta tiến hành cho nớc
thuỷ tinh vào để làm chất kết dính nó tạo nên độ liên kết cho thuốc hàn không
bị rời cho quá trình ép que hàn. Vì mỗi loại thuốc hàn những tiêu hao khác
nhau nên tuỳ theo từng loại sản phẩm que hàn có mức độ tiêu hao nớc thuỷ
tinh khác nhau.

3
STT Tên loại que hàn Kg thuốc / lít nớc thủy tinh
1 NA 6013
100/ 19 ữ 25
2 NB 6013
100/ 18 ữ 24
3 NT 6013
100/ 20 ữ 25
4 NA 7016
100/ 15 ữ 20
5 NA 7018
100/ 15 ữ 20
Nớc thủy tinh Kali đợc đong chính xác bằng ống đong rồi đổ vào máy
trộn ớt đã có sẵn thuốc, giai đoạn đong nớc thủy tinh cần chính xác nếu
nớc thủy tinh bị d nhiều thuốc sẽ gây ảnh hởng chất lợng của quá trình
trộn ớt thuốc hàn.
Ban đầu chỉ cho vào 80% thể tích nớc thủy tinh, trộn trong vòng 5 phút
sau đó kiểm ta độ liên kết, nếu cha đạt thì thêm lợng còn lại vào và trộn tiếp
tổng thời gian trong máy không quá 15 phút và không để thuốc nóng trong quá
trình trộn ớt. Nếu thuốc hàn trộn ớt quá nóng sẽ gây ra thuốc nhanh khô gây

cho quá trình ép que hàn không đảm bảo chất lợng.

4, Xây dựng thời gian trộn.
4.1. Xây dựng thời gian trộn khô.
- Trong qua trình trộn khô thuốc hàn sẽ không bị ảnh hởng gì do tác
động của môi trờng. Khi công đoạn cân các nguyên vật liệu đơn kết thúc và
các nguyên vật liệu đó đợc chuyển vào máy trộn khô lúc này ngời ta bắt đầu
tiến hành quá trình trộn khô.
Để đảm bảo tỷ lệ các thành phần nguyên vật liệu trong thuốc hàn đợc
trộn đều nhau, ta trộn khô trong thời gian từ 20 ữ 25 phút. Do cấu tạo cánh
khuấy hình xoắn nằm trong máy trộn khô nguyên vật liệu đơn lẻ đợc đảo trộn
đều nhau. Đảm bảo tỉ lệ nguyên vật liệu trong thành phần thuốc hàn.
4.1. Xây dựng thời gian trộn ớt.
Sau khi công đoạn trộn khô hoàn thành, ta chuyển sang gia đoạn trộn
ớt, gian đoạn này rất quan trọng phải đảm bảo làm sao thuốc hàn sau khi

4
trộn xong không đợc khô, không đợc ớt quá, ảnh hởng đến chất lợng
sản phẩm. Nếu trộn khô quá sẽ ảnh hởng đến máy ép và không đảm bảo
chất lợng sản phẩm sau khi sản xuất và ngợc lại nếu trộn ớt quá gây lãng
phí thuốc khi ép mà chất lợng không đảm bảo. Do vậy quá trình trộn ớt là rất
quan trọng cho quá trình sản xuất điều này bắt buộc ngời vận hành phải thật
chú ý trong quá trình trộn ớt.
Thời gian trộn giữa thuốc hàn khô với nớc thủy tinh là rất quan trọng,
vừa đảm bảo nớc thủy tinh dàn đều trên mặt của thuốc hàn, vừa kết dính
thuốc hàn với nhau. Do đó thời gian trộn đợc chia làm hai lần nh sau: Sau
khi đổ 80% nớc thủy tinh vào trong thùng trộn, ta cho cánh khuấy của máy
trộn quay theo chiều xuôi điều khiển bằng hệ thống bấm nút trong thời gian 5
phút, sau khi kết thúc giai đoạn thuận, để đảm bảo giữa thuốc hàn và nớc
thủy tinh đợc hòa đều vào nhau ta phải vận hành cho cánh khuấy quay

ngợc chiều lại trong thời gian 5 phút. Sau khi công đoạn nghịch kết thúc ta
mở nắp thùng của máy trộn vệ sinh sạch thuốc nằm trên thành thùng trộn, sau
đó ta đổ tiếp 20% nớc thủy tinh vào thùng trộn, đóng cửa thùng vận hành
máy trộn trong thời gian 5 phút, thời gian này rất quan trọng vì làm thuốc có sự
kết dính đồng đều.

5. Xây dựng tốc độ trộn
5.1. Xây dựng tốc độ trộn khô.
Máy trộn khô đợc thiết kế nằm ngang nhờ các giá đỡ con. Bên trong
của máy trộn khô đợc thiết kế bởi trục cánh khuấy hình xoắn để trộn các
nguyên vật liệu đơn sau khi đợc cân chính xác khối lợng rồi chuyển vào máy
trộn khô nhờ các cánh khuấy mà thuốc hàn đợc trộn đều với nhau tạo thành
thuốc hàn phục vụ cho sản xuất que hàn.
Trong máy trộn khô các chi tiết máy móc rất quan trọng nhng với tốc độ
trộn cũng là một chi tiết có thể nói là cực kỳ quan trọng. Sản phẩm que hàn có
đạt chất lợng hay không đều phụ thuộc chính vào quá trình trộn khô. Do vậy
mà tốc độ trộn của quá trình trộn khô là cực kỳ quan trọng.
Máy trộn khô chúng tôi thiết kế có thể tích là 1.370 lít nh vây mỗi lần
trộn khô có thể trộn khối lợng các nguyên vật liệu đơn tối đa là 1.000kg. Nh
vậy để xây dựng tốc độ trộn và chọn các động cơ để làm sao cho quá trình
trộn thuốc hàn là phù hợp, đảm bảo cho sản xuất là phù hợp nhất. Trong công

5
đoạn trộn khô tốc độ mà chúng tôi đặt ở tốc độ là 27,5 vòng/ phút thời gian từ
20 - 25 phút/ 1 lần trộn khô là phù hợp nhất vì nếu đặt tốc độ lớn hơn sẽ gây
nên trong qúa trình trộn thuốc gây bụi và ảnh hởng tới môi trờng làm việc
ngoài ra còn mất đi một số vi lợng của thuốc hàn gây ảnh hởng tới chất
lợng sản phẩm que hàn. Nếu để ở tốc độ quay thấp quá sẽ gây nên hiện
tợng thuốc hàn trộn không đều cũng ảnh hởng tới chất lợng sản phẩm và
không đảm bảo cho quá trình sản xuất.

5.2. Xây dựng tốc độ trộn ớt.
Trong máy trộn ớt thuốc hàn đợc trộn khô lại khoảng 5 phút Với tốc độ
quay của hai cánh khuấy hình chữ Z nằm trong thùng trộn là 35 vòng/phút, hai
cánh khuấy có tác dụng trộn hỗn hợp thuốc khô lại một lần nữa cho hỗn hợp
đợc đều trớc khi đổ thủy tinh lỏng vào. Sau khi trộn khô xong ta dùng ống
đong đổ nớc thủy tinh với thể tích phù hợp với từng loại thuốc hàn. Khi đó tốc
độ quay của hai cánh khuấy sẽ bị chậm lại do sấy ra hiện tợng liên kết giữa
thủy tinh lỏng với thuốc hàn, lúc đó tốc độ quay của hai cánh khuấy là 25 - 30
vòng/phút.
Với tốc độ này sẽ đảm bảo tỷ lệ giữa thuốc hàn và nớc thủy tinh đợc
đều nhau. Sau khi thuốc đợc trộn xong, lúc đó sự kết dính của thuốc hàn với
lõi que hàn đợc tốt. Tùy thuộc vào tính chất của thuốc hàn, nh đối với que
NA 7016, NA7018 thì tính chất thuốc mang tính bazơ nên khi ta cho nớc thủy
tinh vào để trộn ớt thì tốc độ của hai cánh khuấy sẽ chậm hơn so với thuốc
hàn NA 6013 vì tính chất thuốc hàn này rất mịn, khi cho nớc thủy tinh vào làm
cho hỗn hợp thuốc dẻo hơn làm cho tốc độ quay của hai cánh khuấy hình chữ
Z bị chậm đi, lúc đó tốc độ quay của hai cánh khuối đạt là 25 vòng/phút.
Ngợc lại thuốc hàn NA 6013, NB 6013, NT6013 độ mịn của thuốc không
bằng thuốc hàn NA7016, NA7018 và thuốc mang tính chất Axít do đó tốc độ
quay của hai cánh khuấy sẽ nhanh hơn lúc đó tốc độ đạt 29 vòng/phút. Nh
vậy tốc độ quay của hai cánh khuấy phụ thuộc vào tính chất của thuốc và phụ
thuộc vào tỷ lệ pha trộn nớc thủy tinh đối với từng loại thuốc.
Nếu thiết kế tốc độ máy trộn ớt lớn thì nó sẽ gây cho quá trình trộn
ớt
tạo nhiệt lớn sẽ gây cho thuốc hàn nhanh khô và đóng rắn và không sản xuất
đợc ngoài ra nó sẽ ảnh hởng trực tiếp đến chất lợng sản phẩm, khó sản
xuất và hiệu quả kinh tế không cao, dễ gây ra các sự cố cho máy ép và máy
ép que hàn. Nếu thiết kế hệ thống trộn ớt mà chậm quá thì nó cũng gây ra

6

quá trình làm việc hiệu quả thấp thuốc hàn trộn ớt sẽ không đợc đều và nó
cũng ảnh hởng trực tiếp đến chất lợng sản phẩm, Ngoài ra còn không đáp
ứng đợc cho quá trình sản xuất que hàn. Vì tốc độ ép que là rất nhanh do vậy
việc thiết kế quy trình trộn ớt và tốc độ của máy trộn là rất quan trọng cho
quá trinh sản xuất que hàn đặc biệt là những loại thuốc hàn có độ mịn cao.
Phải chọn các động cơ phù hợp cho tốc độ trộn ớt là phải phù hợp là
điều cực kỳ quan trong cho máy trộn ớt

6, Thông số kỹ thuật hàn sản phẩm que hàn
Sau khi các sản phẩm que hàn đợc sản xuất từ các nguyên vật liệu của
nớc ngoài đã mang đi hàn toàn bộ các sản phẩm với các vị trí hàn khác nhau
của từng loại sản phẩm với mỗi đờng khác nhau và chúng tôi đã hoàn thiện
các dòng điện hàn phù hợp nhất để hàn lên các sản phẩm đạt yêu cầu chất
lợng tốt nhất với toàn bộ các sản phẩm mà chúng tôi sản xuất.
Để đảm bảo khi hàn các sản phẩm que hàn, dòng điện hàn của các sản
phẩm que hàn ổn định vừa qua đã tiến hành hàn các sản phẩm que hàn với
từng đờng kính khác nhau đã thu đợc các dòng điện phù hợp nhất cho các
vị trí nh sau.
STT
Tên sản
phẩm
Kích thớc
/ mm
Vị trí hàn
Dòng
(a)
Vận tốc
mm/phút
2,50 x 350 Hàn bằng 80 - 120 80 - 100
2,50 x 350 Hàn leo 65 - 100 40 - 50

2,50 x 350 Hàn ngang 75 - 110 90 - 110
1
NT 6013
2,50 x 350 Hàn trần 65 - 100 40 - 50
3,25 x 350 Hàn bằng 110 - 150 90 - 110
3,25 x 350 Hàn leo 90 - 120 50 - 70
3,25 x 350 Hàn ngang 110 - 150 100 - 110
2
NT 6013
3,25 x 350 Hàn trần 90 - 130 50 - 70

7
4,00 x 400 Hµn b»ng 130 - 170 120 - 130
4,00 x 400 Hµn leo 110 - 140 50 - 70
4,00 x 400 Hµn ngang 120 - 170 110 - 130
3
NT 6013
4,00 x 400 Hµn trÇn 110 - 140 70 - 90
2,50 x 350 Hµn b»ng 80 - 110 90 - 100
2,50 x 350 Hµn leo 65 - 90 30 - 50
2,50 x 350 Hµn ngang 80 - 110 90 - 110
4
NB 6013
2,50 x 350 Hµn trÇn 65 - 90 40 - 60
3,25 x 350 Hµn b»ng 110 - 150 100 - 110
3,25 x 350 Hµn leo 85 - 120 40 - 50
3,25 x 350 Hµn ngang 110 - 150 110 - 120
5
NB 6013
3,25 x 350 Hµn trÇn 85 - 120 60 - 70

4,00 x 400 Hµn b»ng 130 - 170 120 - 130
4,00 x 400 Hµn leo 100 - 140 50 - 60
4,00 x 400 Hµn ngang 120 - 160 70 - 80
6
NB 6013
4,00 x 400 Hµn trÇn 100 - 140 80 - 90
2,50 x 350 Hµn b»ng 85 - 110 90 - 100
2,50 x 350 Hµn leo 65 - 95 40 - 50
2,50 x 350 Hµn ngang 85 - 100 90 - 110
7
NA 6013
2,50 x 350 Hµn trÇn 65 - 95 40 - 60
3,25 x 350 Hµn b»ng 120 - 150 100 - 120
3,25 x 350 Hµn leo 90 - 120 40 - 60
8
NA 6013
3,25 x 350 Hµn ngang 100 - 140 100 - 120

8


3,25 x 350 Hµn trÇn 90 - 120 60 - 80
4,00 x 400 Hµn b»ng 130 - 180 140 - 160
4,00 x 400 Hµn leo 110 - 150 40 - 60
4,00 x 400 Hµn ngang 120 - 160 120 - 140
9
NA 6013
4,00 x 400 Hµn trÇn 110 - 150 70 - 90
2,50 x 350 Hµn b»ng 70 - 100 100 - 120
2,50 x 350 Hµn leo 60 - 90 40 - 60

2,50 x 350 Hµn ngang 75 - 95 100 - 120
10
NA 7016
2,50 x 350 Hµn trÇn 60 - 90 40 - 60
3,25 x 350 Hµn b»ng 110 - 150 110 - 130
3,25 x 350 Hµn leo 100 - 140 50 - 70
3,25 x 350 Hµn ngang 120 - 150 110 - 130
11
NA 7016
3,25 x 350 Hµn trÇn 110 - 140 60 - 80
4,00 x 400 Hµn b»ng 130 - 180 140 - 160
4,00 x 400 Hµn leo 110 - 160 50 - 7 0
4,00 x 400 Hµn ngang 130 - 170 120 - 140
12
NA 7016
4,00 x 400 Hµn trÇn 110 - 160 70 - 90
2,50 x 350 Hµn b»ng 70 - 100 100 - 120
2,50 x 350 Hµn leo 60 - 90 40 - 60
2,50 x 350 hµn ngang 70 - 100 90 - 110
13
NA 7018
2,50 x 350 hµn trÇn 60 - 90 40 - 60
3,25 x 350 Hµn b»ng 110 - 160 120 - 140
14
NA 7018
3,25 x 350 Hµn leo 90 - 130 40 - 60

9
3,25 x 350 Hàn ngang 110 - 150 110 - 130

3,25 x 350 Hàn trần 90 - 130 60 - 80
4,00 x 400 Hàn bằng 130 - 170 140 - 160
4,00 x 400 Hàn leo 110 - 150 40 - 60
4,00 x 400 Hàn ngang 130 - 170 120 - 140
15
NA 7018
4,00 x 400 Hàn trần 110 - 150 70 - 90
Các sản phẩm que hàn đều có tác dụng hàn tối u, các sản phẩm có thể
hàn ở mọi vị trí, cho mối hàn đẹp, bóng, ít bị bắn toé khi hàn, sản phẩm ít khói,
xỉ hàn khi hàn đều có khả năng tự bong, mối hàn ngấu, không bị rỗ khí khi
hàn, hồ quang cháy êm, có thể hàn ở cả dòng một chiều và hàn dòng xoay
chiều mà chất lợng hàn không thay đổi, ít tiêu hao điện, độ bền cơ tính sản
phẩm que hàn rất cao so với các loại sản phẩm que trong nớc rất phù hợp
cho công nghệ đóng tàu, không bị ảnh hởng từ môi trờng xung quanh.
Trên đây là báo cáo về quy trình trộn phối liệu thuốc hàn và dòng điện
hàn cho các sản phẩm que hàn do chúng tôi sản xuất.
Chủ nhiệm dự án
(ký tên)


Trần Quang Vũ

Cơ quan chủ trì dự án
(Đóng dấu, ký tên)