Công nghệ đóng tàu nhôm

Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

Sơ đồ quá trình công nghệ chế tạo tàu
Nguyên vật liệu nhập
Kho
Gia công thép,
nhôm tấm, hình

Chế tạo các
chi tiết dạng ống

Nắn phẳng

Cắt

Đánh sạch

Uốn

Gia công các chi
tiết phi kim loại

Trang thiết bị
máy móc

Sơn lót chống gỉ
Số liệu từ
nhà phóng
mẫu

Vạch dấu

Cắt
Xếp loại,phân
nhóm
Chế tạo phân đoạn
Chế tạo tổng đoạn
Lắp ráp thân tàu
Đa tàu
xuống nớc
Lắp ráp các trang
thiết bị máy móc
Hoàn chỉnh hệ
thống đờng ống và
điện
Trang trí đồ mộc
Sơn hoàn chỉnh

1
Chạy thử, nghiệm
thu tàu


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

Chơng 1 :
Bài 1

Quá trình chuẩn bị sản xuất
Công tác phóng mẫu

Khái niệm phóng mẫu thờng đợc sử dụng trong trờng hợp từ bản vẽ thiết kế với tỷ lệ

nhỏ phải đa về hình dáng và kích thớc thật phục vụ cho việc làm mẫu dõng gia công hoặc
lắp rá.
Các phơng pháp phóng mẫu:
- Phơng pháp phóng mẫu cổ điển.
- Phơng pháp phóng mẫu quang học ( tỷ lệ).
- Phơng pháp phóng mẫu bằng máy tính điện tử.
Đối với mỗi phơng pháp đóng mẫu, ta có một loại nhà phóng mẫu với các trang thiết
bị và loại hình công nghệ riêng biệt tơng ứng.
Các loại nhà phóng mẫu:
* Nhà phóng mẫu cổ điển.
Nhà phóng mẫu cổ điển là loại nhà phóng mẫu trong đó thực hiện các nguyên công chính sau:
- Vẽ các đờng hình dáng thân tàu từ các bản vẽ thiết kế với tỷ lệ nhỏ (1:100; 1:50; 1:
25; 1:10...). thành tỷ lệ 1 : 1 và lập đờng sờn kết cấu thân tàu.
- Khi triển khai và xác định kích thớc thật hình dạng thật của từng chi tiết kết cấu
thân tàu.
- Chế tạo các loại dỡng mẫu phục vụ cho việc vạch dấu, lắp ráp và kiểm tra.
Do những yêu cầu công tác trên nhà phóng mẫu cổ điển phải có một diện tích tơng
đối lớn để có thể phóng mẫu. Thông thuờng ngời ta xác định diện tích của nhà phóng mẫu
cổ điển theo công thức:
Aph = (1.2 + 1.3)Act
Trong đó:

Aph - diện tích phóng mẫu, m2
Act - diện tích công tác dùng để trải và vẽ hình, m2

Trên bảng 14 - 1 nêu độ lớn của nhà phóng mẫu ở một số xởng của các nớc để làm
ví dụ.

Tên xởng

Diện tích

Chiều dài

Chiều rộng

2


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

m2

m

m

Xởng Lênin Gdansk (Ba lan)

4500

180

25

Cantiere Navale, Tríek (Italia)

3500

140

25

Wulkan - Werk Hamburg (Tây Đức)

2000

100

20

New york shipbuilding Corp (USA)

7460

213

35

Để thuận tiện cho việc chuyển dỡng mẫu từ nhà phóng mẫu tới phân xởng gia công
cũng nh giảm gía thành xây dựng cơ bản và đảm bảo chiếu sáng tốt, nhà phóng mẫu thờng
đợc bố trí ngay trên phân xởng gia công với chiều cao ít nhất 3,5m.
Trang thiết bị quan trọng nhất của nhà phóng mẫu cổ điển là sàn phóng mẫu. Sàn
phóng mẫu phải đảm bảo bằng phẳng, nhẵn và ít bị biến dạng do ảnh hởng của thời tiết.
Góc nghiêng của sàn về mọi phía không đợc vợt quá 1/2000, độ lồi lõm cho phép 1mm/1m
chiều dài và 3mm trên 6m chiều dài. Kiểm tra độ nghiêng của mặt sàn bằng ống thuỷ bình
kết hợp với các cọc mốc , còn độ lồi lõm kiểm tra bằng các lát gỗ dài thẳng. Mặt sàn thờng
đợc lát bằng những phiến gỗ dài có chiều dày từ 75 ữ 100mm. Chiều rộng khoảng 100 ữ
150mm đặt ngang sàn. Dới lớp gỗ và lớp nhựa đờng chống ẩm và dới cùng là lớp bê tông.
Các phiến gỗ đợc ghép xuống mặt sàn bằng đinh và các đinh đó phải ngập sâu vào thân gỗ

để đảm bảo có thể bào mặt sàn. Mặt sàn thờng đợc sơn một lớp sơn màu xanh nhạt sau mỗi
lần vẽ xong cho một con tàu để tránh lầm lẫm ngời ta lại sơn lại.
Ngày nay ở một số nớc ngời ta không dùng gỗ để làm sàn mà dùng chất dẻo. Lớp
mặt sàn này chịu ma sát tốt và không chịu ảnh hởng của thời tiết.
Trong nhà phóng mẫu cổ điển cần trang bị một số máy ca, máy khoan, máy bào phục
vụ cho việc chế tạo dỡng mẫu. Ngoài ra, trong nhà phóng mẫu phải đảm bảo đầy đủ ánh
sáng làm việc đợc ở mọi thời tiết, đảm bảo thoáng mát về mùa hè và ấm cúng về mùa đông,
các thiết bị phòng và chữa cháy ...
Các dỡng mẫu chế tạo xong thờng đợc sử dụng lâu dài, cho nên bên cạnh của nhà
phóng mẫu, gần vị trí đánh dấu cần phải có kho chứa những dỡng mẫu đó.
Dụng cụ phục vụ cho công tác phóng mẫu thì rất đơn giản có thể tự trang tự chế :
Thớc vuông góc chữ T, Thớc gỗ; Thớc thợ; Trọng vật ép.

Bài 2:

Chuẩn bị nguyên vật liệu
3


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

a, VậT LIệU NHÔM:

Trong 6 nhóm hợp kim nhôm từ họ 1000, 2000, 3000, 5000, 6000, 7000 chỉ có
2 nhóm thuộc họ 5000 và 6000 đợc sử dụng để đóng tàu cao tốc. Hai loại hợp kim
này có tính năng chống ăn mòn tốt trong môi trờng biển lại có các tính năng hàn tốt,
cơ tính đảm bảo, thích hợp với việc gia công chế tạo.
Hai nhóm này đợc chia ra nhiều chủng loại khác nhau tùy theo cơ tính của từng
loại và tuỳ theo Tiêu chuẩn của từng Quốc gia.
Bảng1.1 chỉ ra việc phân nhóm một số loại hợp kim nhôm theo cơ tính và

Bảng1.2 chỉ ra ký hiệu các vật liệu tơng đơng của một số quốc gia và quốc
tế.
Những chỉ tiêu trong hai bảng nêu trên là cơ sở cho việc lựa chọn đúng loại vật
liệu theo yêu cầu của từng thiết kế. Các loại vật liệu trớc khi đa vào sử dụng phải
đợc Đăng kiểm Việt nam thử, kiểm tra để cấp chứng nhận.

4


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

Bảng 1.1 (theo Qui phạm ĐK Nauy)
Loại

Trạng thái
cung cấp

Giới hạn bền
đứt b min (MPa)

Giới hạn
chảy ch min
(MPa)

Độ dãn dài
(L0 = 5,56 S0)

NV - 5052

0 - H111

H32
H34
0 - H111

170
210
235
215

65
160
180
85

16
10
9
16

0 - H111
H24

190
240

80
165

17
10

0 - H111
H32
H34
0 - H111
H116
H32
H34
0 - H111, t<6
mm
0 - H111, t>6
mm
H116
H321
0 - H111
H116 - H321
T5 hoặc T6
T4
T5 hoặc T6
T5
T6
T 5 hoặc T 6

215
250
270
240
275
275
300

275
270
305
305

85
180
200
95
195
195
235
125
115
215
215

16
10
9
14
9
10
9
15
14
10
10

290

305
190
180
260
150
205
260

145
220
150
110
240
110
170
215

17
10
12
7
8
7
9
8

T4
T 5 hoặc T 6

205

310

110
260

14
10

NV 5154
NV 5754
NV 5454
NV - 5086

NV - 5083

NV - 5383
NV - 6060
NV - 6061
NV - 6063
NV6005A
NV - 6082

5


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

Bảng 1.2 - Ký hiệu các vật liệu tơng đơng
Nauy
(DNV)

Mỹ

(ASTM)

Pháp

(AFNOR)

Nhật bản
(JIS)

Anh
( BS)

Australia
(AS)

Đức
(DIN)

Thuỵ Sĩ
(VSM)

Quốc tế
(ISO)

NV-5754

-

5754

-

-

-

AlMg3

AlMg3

AlMg3

NV-5454

5454

5454

A5454

5454

5454

AlMg2,7Mn

AlMg2,7M

AlMg3Mn

n
NV-5086

5086

5086

A5086

-

5086

AlMg4Mn

AlMg4Mn

AlMg4

NV-5083

5083

5083

A5083

5083

5083

AlMg4,5Mn

AlMg4,5M

AlMg4,5Mn0,7

n
NV-6061

6061

6061

A6061

6061

6061

AlMgSi1Cu

-

AlMgSi1Cu

NV-6005A

-

6005A

-

-

-

AlMgSi0,7

AlMgSi0,7

AlSi0,7Mg

NV-6082

-

6082

-

6082

-

AlMgSi1

AlMgSi1

AlSi1MgMn

B, Bảo quản và vận chuyển hợp kim nhôm:
Các tấm hợp kim nhôm, các loại hợp kim nhôm hình cũng nh các công đoạn vỏ tàu
hoặc toàn bộ thân vỏ tàu bằng hợp kim nhôm luôn luôn đợc bảo quản và giữ gìn một cách
cẩn thận trong suốt quá trình đóng con tàu: từ khi vật liệu còn nằm trong kho cho đến khi
con tàu đợc đóng hoàn thiện.
Các bán thành phẩm: hợp kim nhôm tấm , hợp kim nhôm hình, hợp kim nhôm
thỏi ... trớc hết đợc bảo quản trong các kho tàng đảm bảo đợc những tiêu chuẩn kỹ thuật về
bảo quản vật liệu vật liệu, hàng hoá. Các tấm hợp kim nhôm đợc trên các giá đỡ. Còn hợp
kim nhôm hình đợc đặt ở trạng thái nằm ngang. Các giá đỡ phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật
sao cho các tấm tôn hợp kim hình đặt trên giá không bị biến dạng .
Trờng hợp đặc biệt có thể để vật liệu ngoài trời trên các giá gỗ nhng cũng phải tránh
đọng nớc trên vật liệu.
Các giá đỡ vật liệu có thể bằng thép hoặc gỗ nhng bề mặt tiếp xúc với các vật liệu
hợp kim nhôm phải đợc đặt các thanh gỗ.Để khoảng không để lu thông gió và thoát nớc.
Khi vật liệu đợc chuyển đến nhà máy phải tháo dỡ bao gói trớc khi đặt vật liệu nên
các giá đỡ nếu những giá đỡ đó nắm trong các kho chứa kín, còn những vật liệu đợc bảo
quản bên ngoài kho thì chỉ đợc tháo dỡ bao gói trớc khi đa chúng vào trong kho.

6


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

Không đợc bảo quản các tấm hợp kim, hợp kim nhôm hình, các chi tiết và cụm kết
cấu ... ở những kho bẩn, ẩm ớt hoặc ở ngoài trời mà không đợc che đậy để tránh ma nắng ớt

át.
Để tránh gây những h hỏng cơ học cho bề mặt kim loại và tránh gỉ cho các vật liệu
khi bảo quản trong kho thì giữa các tấm nhôm cần cách ly bằng giấy hoặc đống thành từng
két .Trong quá trình vận chuyển cũng nh thực hiện các thao tác công nghệ, không đợc đặt
vật liệu chi tiết ... lên nền xởng, sân bãi nếu không đợc đặt các thanh gỗ để đỡ, hoặc không
đợc để tiếp xúc với các chi tiết, vật liệu bằng thép để tránh những ăn mòn điện hoá.
Khi vận chuyển, cẩu nâng vật liệu, chi tiết kết cấu .... hợp kim nhôm bằng cần cẩu có
sử dụng tới cáp thép, kẹp bằng thép thì phải dùng các vật lót đệm bằng hợp kim nhôm, cao
su hoặc gỗ để tránh làm xây sát, rách, xớc hoặc làm hỏng vật liệu hợp kim nhôm.
Khi vận chuyển vật liệu cần chú ý sao cho không để vật liệu, kết cấu chi tiết bị biến
dạng. Không đợc dùng các dây thuộc dạng hữu cơ để vận chuyển vật liệu hợp kim nhôm.
* Chất kho nhôm tấm:
Nguyên vật liệu đợc dùng trong công nghiệp đóng tàu thờng là các loại nhôm tấm,
nhôm hình và các loại vật liệu đúc. Sau khi đợc chuyển tới nhà máy đóng tàu, các nguyên
vật liệu này phải đợc xắp xếp một cách hợp lý sao cho tiết kiệm diện tích kho, thuận tiện
trong việc bốc xếp lại đảm bảo bảo quản tốt chất lợng nguyên vật liệu.
Đối với nhôm tấm có 02 phơng pháp xếp kho:
1/ Xếp đứng (với tấm có chiều dày lớn hơn 0.8mm)
2/ Xếp nằm (với tấm có chiều dày tới 0.8mm)
Trong phơng pháp xếp đứng, các tấm kim loại đợc dựng đứng nghiêng so vơi mặt đất
một góc 800 và đợc dựa vào các cột thẳng đứng trồng sâu dới đất.
Ưu điểm của phơng pháp này là nớc không đọng trên bề mặt các tấm và có thể lấy đợc
bất kỳ tấm nào theo ý muốn.
Nhng phơng pháp xếp này có những nhợc điểm sau:
+ Hệ số sử dụng kho thấp.
+ Không thể dùng loại cẩu có đầu cặp điện từ hoặc chân không, do đó năng suất bốc
xếp thấp, khó cơ giới hoá và tự động hoá.
Ngợc lại với phơng pháp xếp đứng phơng pháp xếp nằm cho phép nâng cao hơn hệ
số sử dụng kho và sử dụng đợc các loại cẩu có mỏ cặp từ hoặc chân không, do đó nâng cao
đợc hiệu quả và thuận lợi cho việc vận chuyển và bốc dỡ. Nhng phơng pháp này không cho

7


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

phép lấy bất kỳ tấm nào theo ý muốn. Vì vậy khi xếp nằm phải xếp từng loại riêng biệt.
Ngoài ra phơng pháp này còn gây khó khăn cho quá trình làm sạch tự nhiên.
Để hợp lý hoá việc xắp xếp trong kho, tại mỗi vị trí chất xếp phải để một tấm bảng
qui định chủng loại nhôm tấm đợc xếp ở đó.
* Chất kho nhôm hình.
Xếp nhôm hình cần phân biệt rõ từng loại cỡ. Các loại lớn nặng phải xếp ở nơi các
cẩu có thể hoạt động đợc, còn các loại nhẹ có thể xếp trên các gía kệ. Nhôm hình thờng đợc
xếp úp và có một độ dốc nhất định .

8


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

Chơng 2 :
Công nghệ gia công các chi tiết kết cấu bằng hợp kim nhôm
Bài 1 : Tháo mở bao gói, nắn chỉnh và lấy dấu
I/ Tháo mở bao gói:
Tất cả các vật liệu bán thành phẩm khi cất giữ hoặc vận chuyển đều đợc bao gói cẩn
thận, đợc phủ bằng mỡ bảo quản hoặc đợc bọc bằng giấy.
Trớc khi đa ra sử dụng vật liệu bán thành phẩm phải đợc làm sạch lớp dầu hoặc giấy
bảo vệ. Giấy bảo vệ đợc làm sạch khỏi vật liệu bằng những kẹp chuyên dùng bằng gỗ hoặc
chất dẻo. Còn mỡ bảo vệ đợc làm sạch khỏi bề mặt bề mặt kim loại bằng những thiết bị
chuyên dùng, ví dụ nh làm sạch trong các bể nớc nóng hoặc dung dịch nớc

Axê tôn, Clorua.
Cũng có thể lau mỡ bảo quản trên bề mặt kim loại bằng mùn ca hoặc giẻ mềm có
tẩm các chất tẩy nh dầu hoả hoặc dung dịch nớc Axêtôn, Clorua.
Phơng pháp làm sạch u việt nhất là rửa trong các bể chuyên dùng bằng nớc nóng 70 800c. Những bể này ở phần trên có các vách dọc, nhôm tấm đợc nhúng theo chiều thẳng
đứng, còn hợp kim nhôm hình đợc nhúng theo phuơng nằm ngang theo các bó. Sau khi mỡ
bảo quản đã tách khỏi bề mặt kim loại và nổi trên mặt nớc thì vật liệu đợc chuyên dịch sang
nửa còn lại của bể và từ đây vật liệu đợc mang lên để hong khô. Thời gian rửa một mẻ vật
liệu chiếm khoảng 3 - 5 phút.
II/ Nắn chỉnh vật liệu:
So với thép thì hợp kim nhôm có độ cứng bề mặt kim loại kém hơn . Điều đó cho
phép việc gia công các chi tiết bằng hợp kim nhôm dễ dàng hơn nhng ngợc lại cần phải hết
sức thận trọng trong gia công: áp lực tối đa cho phép bên bề mặt của một đơn vị diện tích
của hợp kim nhôm thấp hơn nhiều so với thép.
Quá trình nắn nguội hợp kim nhôm đợc tiến hành đối với trờng hợp sau:
+ Những vết lõm, độ lệch phẳng trên 3mm cho 1m chiều dài.
+ Những tấm nhôm sau khi cắt.
+ Những chi tiết của hợp kim nhôm hình sau khi cắt.
Để tránh làm xớc hoặc làm h hỏng bề mặt kim loại thì giữa con lăn của máy ép và bề
mặt nhôm ta đặt tấm lót bằng gỗ dán hoặc hợp kim nhôm .

9


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

a, Trớc khi tiến hành gia công nắn tấm hợp kim nhôm phải kiểm tra và lau chùi sạch
bề mặt các con lăn bằng giẻ sạch có tẩm dung dịch Axêtôn hoặc Clorua hoặc dầu hoả.
- Các tấm hợp kim có độ dày tới 40mm và chiều rộng trên 1500mm thì đợc nắn loại
con lăn nằm ngang hoặc loại thẳng đứng có ép thuỷ lực.
- Những vết lõm của các loại tấm hợp kim nhôm mới đợc nắn trên bàn đá hoặc bàn

gỗ cứng hoặc mặt bàn gang nhẵn có mép đã đợc viền cong (mặt bằng gang phải có độ nhẵn
cấp 6). Còn dụng cụ để nắn là búa bằng gỗ hoặc bằng cao su cứng.
- Sau khi nắn xong thì tiêu chuẩn kỹ thuật của bề mặt kim loại phải đạt yêu cầu và
không còn những vết lõm, đảm bảo độ bằng phẳng của tấm là dới 3mm/1m.
b,Các loại hợp kim nhôm hình có thể đợc nắn trên máy nắn đúng dùng phơng pháp
ép thuỷ lực hoặc máy nắn ép ngang. Phơng pháp nắn đợc tiến hành bình thờng và phải lót
bằng hợp kim nhôm.
Độ phẳng của hợp kim nhôm hình sau khi nắn phải đạt chỉ số không lệch qúa
2mm/1m chiều dài.
III, Lấy dấu:
1, Các yêu cầu chung
Trớc khi lấy dấu vật liệu đều phải đợc nắn chỉnh. Các tấm vỏ, thợng tầng kết cấu ...
đợc lấy dấu ở mặt có khung xơng bằng bút chì có độ cứng hoặc bút dạ (độ rộng của vết lấy
dấu từ 0,3 đến 0,5 mm). Vật bằng thép chỉ đợc dùng lấy dấu cho các đờng viền (đờng mà
hợp kim đợc cắt bỏ) Con tu chỉ đợc dùng để lấy tâm của lỗ hoặc mép các vết cắt.
Phải lựa chọn những dụng cụ để lấy dấu trên bề mặt hợp kim nhôm. Ví dụ nếu dùng
bút vạch bằng thép để lấy dấu chỗ uốn cong của mặt bích thì dễ tạo vết nứt tại vị trí vạch
lấy dấu đó.
Trong quá trình lấy dấu các chi tiết để gia công cần phải chú ý đến việc tính độ dôi
cho các quá trình gia công cắt, gọt, uốn ... kim loại sau đó. Đối với các chi tiết không cần
phải đảm bảo độ dôi khi lấy dấu thì sau khi lấy dấu các kích thớc của chi tiết phải tơng ứng
với các kích thớc theo dỡng hoặc theo bản vẽ mà trong đó ngời thiết kế đã tính tới độ biến
dạng sau khi hàn chi tiết.
Để đảm bảo có các thông tin cần thiết trong quá trình gia công chi tiết hoặc khi lắp
ráp với các kết cấu. Về kích thớc cũng nh chức năng của chi tiết, ngời ta dùng sơn viết lên
chi tiết những thông số nh bản vẽ, tên chi tiết và tên nơi nhận hàng. Cũng nh các ký hiệu
"Trên", "Dới" "Mũi", "Lái", "Mạn phải","mạn trái","Mặt phẳng dọc tâm tàu"....

10

Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

2/Vạch dấu trên nguyên vật liệu
Mục đích của công tác vạch dấu lên nguyên vật liệu là chuyển tất cả những số liệu
cần thiết cho gia công, chế tạo các phân đoạn tổng đoạn hoặc lắp ráp các chi tiết kết cấu
trên thiết bị hạ thuỷ.
Cơ sở để tiến hành vạch dấu là các số liệu, dỡng mẫu, bản vẽ từ nhà phóng mẫu cung
cấp.
Tuỳ thuộc vào quá trình chế tạo thân tàu thuỷ, có các nhóm vạch dấu sau:
+ Vạch dấu cho gia công các chi tiết.
+ Vạch dấu cho việc chế tạo các phân đoạn và tổng đoạn .
+ Vạch dấu trên thiết bị hạ thuỷ.
a - Những yêu cầu kỹ thuật chung đối với công tác vạch dấu:
1/ Tất cả những nguyên vật liệu đa vạch dấu phải đợc nắn phẳng, đánh sạch và sơn
lót chống gỉ.
2/ Kích thớc các chi tiết hoặc kết cấu đợc vạch dấu phải đáp ứng số liệu là đáp ứng số
liệu đã cung cấp bởi nhà phóng mẫu. Sai lệch cho phép khi vạch dấu nêu trên
Bảng 2.1
Bảng 2.1: Sai lệch cho phép đối với kích thớc cho phép khi vạch dấu.
Sai lệch

Dung sai (mm)

1. Kích thớc phủ bì của các chi tiết:
a/ Chi tiết nhôm tấm.
- Có chiều dài dới 3m

0,5

- Có chiều dài trên3m

1,0

b/ Chi tiết nhôm hình .
- Có chiều dài dới 3m

1,0

- Có chiều dài trên3m

2,0

2. Kích thớc các lỗ khoét

1

3. Hình dáng mép
a/ Mép dài trên 3m

0,5

b/ Mép dới 3m
4/ Đờng chéo

2,0

3/ Đối với các tấm hoặc các phân đoạn cần phải vạch dấu tại phía mà ở đó sẽ có các
kết cấu khác lắp ráp vào. Ví dụ về phía đờng sờn, gia cờng vách, xà boong v..v... trừ một số

11


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

đờng kiểm tra đặc biệt. Các đờng uốn cần vạch dấu về bên lõm xuống để tránh rạn nứt tấm
khi uốn.
4/ Trên các chi tiết hoặc kết cấu phải vạch dấu các đờng sau đây: đờng lý thuyết, đờng kiểm tra, đờng bao chi tiết (kể cả lợng d), đờng bao lỗ khoét, tân cung tròn, lợng d, vị
chi lắp đặt các chi tiết kết cấu phụ, khung xơng ...
5/ Trên tất cả các chi tiết phải đợc viết dấu miêu tả rõ ràng về các thông tin sau:
+ Số bản vẽ, ký hiệu mác nhôm, số tấm nhôm tên phân đoạn, tổng đoạn nơi lắp đặt
chi tiết ... Mác nhôm phải đợc đánh dấu và khoanh vùng bằng sơn .
+ Lợng d, một số ký hiệu định hớng nh "Mũi" "Lái" "Trên"...mặt phẳng đối xứng, số
đờng sờn ....
+ Một số hớng dẫn khác nh: "cắt trên triền".v.v.
Khi viết dấu các chi tiết phải dùng sơn chóng khô, đối với trờng hợp sản xuất cùng
lúc nhiều chi tiết cho các con tàu khác nhau, có thể dùng màu sơn để phân biệt chi tiết nào
thuộc con tàu nào. Những đờng nào cần thiết để suốt trong quá trình sản xuất cần phải đánh
dấu cẩn trọng. Chiều sâu mũi đột không vợt quá 1mm. Khoảng cách giữa 2 mũi đột liên tiếp
không vợt quá từ 10 - 20mm tại những chỗ góc cạnh quan trọng (h14-74).
6/ Tuỳ thuộc vào quá trình công nghệ chế tạo chi tiết và trình tự lắp ráp ta phải xác
định lợng d và vị trí đặt lợng d. Đối với những trờng hợp gia công cơ bằng máy bào hoặc
phay lợng d chỉ bằng 1/2 chiều dày tấm nhng không nhỏ hơn 3mm và không vợt quá 10mm
đối với uốn nóng hoặc nguội tấm, tuỳ thuộc vào độ phức tạp của hình dạng tấm ta để lợng
d về hai phía liên tiếp từ 50 tới 100mm. Lợng d cho chiều dày tấm (trờng hợp uốn nóng) ta
để từ 2 đến 5% chiều dày theo thiết kế, tuỳ thuộc vào hình dạng cong, chiều dày chi tiết và
số lợng nung.
Khi lắp ráp các chi tiết trong trờng hợp cần thiết ta cũng phải để lợng d từ 25 ữ
50mm tuỳ thuộc vào hình dạng các chi tiết lắp ráp với nhau.
7/ Trớc khi tiến hành công tác vạch dấu công nhân vạch dấu cần kiểm tra chiều dài,

chiều rộng của nguyên vật liệu, làm quen với bản vẽ, dỡng mẫu và thuyết minh công nghệ.
b/ Vạch dấu gia công.
*Vạch dấu các tấm thẳng và vuông tiến hành theo những trình tự sau:
1/ Cách mép tấm nguyên liệu khoảng từ 10 ữ 20mm kẻ một đờng thẳng, trên đó dùng
dỡng đo chiều dài của tấm ta vạch các đờng sờn, đờng hàn, đờng lợng d v..v..
2/ Trên đờng sờn bất kỳ kẻ đờng vuông góc với đờng thẳng đó bằng compa

12


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

(h14-76a)
3/ Dọc theo mép của tấm, kẻ đờng song song với đờng thẳng ban đầu và cũng dùng
đờng đo chiều dài vạch dấu các điểm nh điểm 1 (14-76b)
4/ Dùng dây hoặc thớc thẳng kẻ tất cả các đờng thẳng.
5/ Trên các đờng sờn ngoài cũng xác định chiều rộng tấm bằng dỡng đo chiều rộng
tấm.
6/ Kẻ đờng kiểm tra .
7/ Đặt dấu các điểm trên tấm (h 14/76c).
*Đối với các tấm phẳng có mép cong tiến hành theo trình tự sau:
1/ Đặt dỡng đo chiều dài tấm sát mép nguyên liệu xác định một cách gần đúng vị trí
của các đờng sờn ngoài cùng, đờng sờn giữa (h.14-77).
2/ Dùng dỡng đo chiều rộng xác định vị trí đờng thẳng phụ (LP) và kẻ đờng thẳng
đó.
3/ Dùng dỡng đo chiều dài và xác định trên đờng LP điểm gốc toạ độ O và qua đó ta
kẻ đờng vuông góc với đờng LP.
4/ Dùng dỡng đo chiều rộng xác định chính xác mép boong trên và dới tại các đờng
sờn ngoài cùng và chính giữa.
5/ Dùng dỡng đo chiều dài dọc theo mép tấm xác định điểm cắt của mép trên, mép dới các đờng sờn. Sau đó kẻ các đờng sờn đó.

6/ Trên từng đuờng sờn, dùng dỡng đo chiều rộng xác định chính xác chiều rộng
tấm.
7/ Các điểm dọc theo mép tấm tiến hành nối lại với nhau bằng gỗ mỏng uốn cong.
8/ Vẽ đờng kiểm tra.
9/ Đột dấu đờng bao và các đờng khác.
* Ghi chú: Trình tự trên có thể tay đổi tuỳ thuộc vào phơng pháp lập dỡng của nhà phóng
mẫu.
Vạch dấu các tấm cong:
Các tấm cong một chiều nh hình trụ hoặc hình côn ta có thể vạch dấu và gia công trớc khi uốn nhng đối với tấm cong hai chiều cần phải uốn trớc khi gia công, phạm vi của
công tác vạch dấu cho tấm cong gồm:
+ Xác định các đờng sờn.
+ Xác địng đờng uốn.

13


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

+ Xác định các mép chi tiết kể cả lợng d.
* Đối với các tấm cong có mép là đờng cong tiến hành theo những trình tự sau:
1/ Xác định trên vật liệu đờng thẳng LP và đờng thẳng vuông góc với nó. Sau đó xác
định đờng bao chi tiết và các đờng sờn (h. 14-78)
2/ Vạch dấu đờng uốn LU theo dỡng do chiều rộng tấm.
3/ Vạch dấu lợng d uốn. Nếu phần nguyên liệu thừa cản trở việc uốn ta cho cắt.
4/ Viết dấu bằng dầu.
* Khi tiến hành cần lu ý một số những nguyên tắc sau:
1/ Các phía đợc uốn cong thì đờng uốn đợc vẽ vào giữa đờng uốn (h14-79)
2/ Tại đờng uốn LU về hai phía đầu dùng 2 điểm cách nhau từ 10 ữ 20mm hai điểm
đó đợc dóng khung hình chữ nhật bằng sơn dầu. Nếu đờng uốn dài quá 2m thì ở đoạn giữa
nên đánh thêm 2 điểm:

3/ Khi bán kính cong lớn, cần vạch 2 đờng tại nơi bắt đầu uốn và kết thúc uốn.
4/ Cần thống nhất ký hiệu viết trên nguyên liệu.
Ví dụ :

UT : uốn lên trên .
UD : uốn xuống dới.
U 200: Uốn tròn bán kính 100mm...

III/ Vạch dấu phân đoạn.
Trong quá trình chế tạo phân đoạn cũng nh tổng đoạn do sự tích tụ của dung sai các
chi tiết cấu thành, do hiện tợng biến dạng của nguyên vật liệu trong quá trình hàn, tán và
lắp ráp nên cần phải vạch dấu lại hay nói cách khác kiểm tra hiệu chỉnh lại những đ ờng đã
vạch trớc.
Khi vạch dấu chi những phân đoạn hoặc tổng đoạn ta vẫn có thể sử dụng các đờng
kiểm tra cũ nếu vẫn còn chính xác nh trục đối xứng, đờng nớc, đờng sờn hoặc các đờng
ghép nối với các gia cờng khác... Ta phải kiểm tra xem các đờng có thẳng không, vị trí tơng
đối của các đờng đó với nhau, khoảng cách ...
Ví dụ cần phải vạch dấu phân đoạn vách ngang ta có thể tiến hành theo trình tự sau
(h14-80).
1/Kiểm tra kích thớc cả phân đoạn bằng dỡng đo chiều cao (kể cả lợng d lắp ráp theo
thuyết minh kỹ thuật ) của vách.

14


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

2/ Bằng dỡng đo chiều cao trên mép song song với mặt phẳng dọc tâm (trục đối xứng
của vách) Vạch các vị trí của đờng nớc, vị trí của các kết cấu nằm trên vách.
3/ Bằng dỡng đi chiều rộng trên đờng nớc, xác định điểm cắt giữa trục đối xứng và đờng nớc. Sau đó qua điểm đó vẽ đờng thẳng vuông góc.

4/ Từ trục đối xứng trên các đờng nớc ngoài cùng, dùng dỡng đo chiều rộng, vạch về
hai phía mạn tất cả các vị trí của các gia cờng vách, các mặt cắt dọc thân tàu.
5/ Sau khi hàn các gia cờng vách, lật mặt sau của vách, nắn phẳng và ở mặt này kẻ
một đờng nớc và trục của vách. Hai trục vuông góc này sẽ là cơ sở để vạch dấu sau này.
6/ Dùng dỡng đo chiều cao, vạch dấu các đờng nớc và các kết cấu nằm ngang và các
điểm trên đờng bao của vách về phía ngang. Sau đó dùng dỡng đo chiều dài, vạch các vị trí
kết cấu dọc và điểm của đờng bao vách về phía thẳng đứng.
7/ Dùng thớc cong và mũi vạch, vạch đờng bao phân đoạn vách. Nếu đờng bao có đờng cong phức tạp có thể dùng dỡng phẳng từng phần (h14-80).
8/ Đột dấu các điểm và đánh dấu bằng sơn.

Bài 4 : Công nghệ cắt hợp kim nhôm
3.5.Cắt hợp kim nhôm :
3.5.1 Hợp kim nhôm đợc cắt bằng máy, kéo hoặc hồ quang Plasma. Đối với hợp kim nhôm
có chứa quá 3,5% Mg thì không đợc sử dụng cắt bằng kéo vì những góc dễ gây ứng
suất nứt.
3.5.2 Không đợc sử dụng phơng pháp cắt bằng ngọn lửa.
3.5.3 Những dụng cụ có nhiễm đồng thau, đồng thanh tuyệt đối không đợc dùng.
Cắt bằng phơng pháp cơ học:
Phơng pháp cơ học có thể dùng để cắt các tấm hợp kim nhôm theo đờng thẳng hay đờng cong. Đối với kiểu cắt thẳng có thể dùng loại dao cắt dập, dao cắt nén, ca đĩa hoặc ca
vòng, còn cắt theo đờng cong thì dùng máy phay, dao lan, dao dung hoặc dao ép. Các loại
hợp kim nhôm hình đợc cắt bằng ca đỉa hoặc ca vòng hoặc bằng dao nhỏ máy cắt dập.

15


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

Bài 5 : Công nghệ uốn gò hợp kim nhôm
Việc uốn đợc thực hiện cho các tấm nhôm và các hợp kim nhôm định hình. Các tấm
có thể uốn theo hình dáng hình cong đơn giản, hình trụ hoặc hình nón hình cong về hai

phía hoặc xoắn hình cánh buồm.
1/ Uốn nguội:
- Việc uốn các tấm hợp kim nhôm đợc thực hiện trên các máy cán ép trên khuôn,
máy cuốn lốc hoặc búa dập. Trong quá trình uốn các chi tiết hợp kim nhôm ngời ta đòi hỏi
các yêu cầu kỹ thuật cao về việc đảm bảo các quá trình công nghệ và các tiêu chuẩn kỹ
thuật của bề mặt các bộ phận của thiết bị nơi tiếp xúc với bề mặt kim loại.
- Bề mặt các con lăn không đợc có các khuyết tật, trớc khi tiến hành gia công uốn
kim loại phải lau sạch bề mặt các con lăn bằng giẻ lau. Nếu các con lăn của thiết bị cùng để
uốn cả hợp kim nhôm lẫn thép thì khi uốn các tấm bằng hợp kim nhôm phải đợc lót hai mặt
bằng hợp kim nhôm .
- Các tấm uốn đơn giản đợc thực hiện trên các máy uốn thông dụng. Bề mặt con lăn
phải đợc đảm bảo độ nhẵn cấp 6.
- Các tấm uốn thành hình trụ và hình nón có thể thực hiện bằng con lăn, nếu bán
kính của đờng cong đợc uốn bằng 0,6 đờng kính của con lăn (hoặc lớn hơn) . Còn nếu bán
kính của đờng cong đợc uốn nhỏ trị số trên thì tấm kim loại đợc uốn trên máy ép thuỷ lực.
Bán kính đờng cong R có trị số nhỏ hơn 50 lần độ dày của tôn đợc uốn, thì trong trờng hợp
bể mép của các tấm phải đạt độ cong với bán kính lớn hơn 2 lần chiều dày và khu vực chịu
uốn phải đạt độ dài bằng 4R, điều đó cho phép tránh các vết rạn nứt trên bề mặt kim loại.
Các chi tiết bẻ mép phải có bán kính trong không nhỏ hơn 2 lần chiều dày và không lớn hơn
3 lần chiều dầy.
- Việc uốn nguội các tấm theo hình yên ngựa hoặc hình cánh buồm đợc thực hiện
bằng máy ép thuỷ lực trên các khuôn, máy cuốn lốc hoặc búa dập trong khi đó vật liệu uốn
phải có một độ d của các cạnh từ 50 - 80mm. Đối với các tấm có độ dầy từ 4 - 12mm thì khi
uốn sẽ thực hiện theo độ cong nhỏ nhất cho phép theo bảng 5. Ngoài ra những chi tiết cần
đợc uốn theo độ cong có bán kính tơng đối nhỏ thì phải thực hiện một số thao tác trong quá
trình uốn và phải dùng đến các thiết bị chuyên dùng.
- Việc nắn chỉnh các chi tiết đã đợc uốn thực hiện trong điều kiện phải có tấm lót
bằng nhôm hoặc gỗ dán. Còn các chi tiết có độ dày tới 4mm đợc nắn chỉnh trên bàn gỗ
bằng búa hợp kim nhẹ hoặc cao su cứng, búa gỗ, cấm dùng các loại dụng cụ, tấm lót... bằng
thép.

16


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

- Các chi tiết nhỏ có thể đợc uốn bằng phơng pháp thủ công đơn giản bằng ê tô hoặc
giá khuôn (làm bằng thép hình). Để tránh làm h hỏng bề mặt kim loại, mặt kẹp của ê tô
phải đợc lót bằng gỗ cứng, hợp kim nhôm hoặc cao su.
- Các loại hợp kim nhôm định hình đợc uốn nguội trên máy uốn , máy ép hoặc bằng
tay nhờ những dụng cụ bằng gỗ cứng. Khi uốn các loại vòng từ hợp kim hình cần lu ý tính
độ dôi 200 - 250mm, chỗ thừa sẽ cắt đi sau khi chi tiết đợc uốn xong.
Bán kính nhỏ nhất cho phép của độ cong các chi tiết đợc uốn phụ thuộc vào chủng
loại, hình dáng hợp kim nhôm hình, vào độ cao của thành và hớng uốn. VD khi uốn hợp
kim nhôm hình loại mỏ vịt không đối xứng, thành quay ra ngoài thì bán kính uốn cong nhỏ
bằng 10h (h là độ cao của tiết diện), còn thành quay vào trong là 12h hoặc khi uốn loại hợp
kim định hình chũ T thì thành quay ra ngoài là 10h, thành quay vào trong là 8h.
2/ Uốn nóng:
- Việc uốn nóng hợp kim nhôm tấm và hợp kim nhôm hình chỉ đợc thực hiện khi
phải tiến hành uốn những chi tiết phức tạp mà không thể thực hiện bằng phơng pháp uốn
nguội. trớc khi uốn chi tiết đợc nung nóng trong lò điện có dụng cụ đo và điều chỉnh nhiệt
độ.
- Nhiệt độ nung nóng các chi tiết không vợt quá 3400 c. Thời gian kéo dài để duy trì
nhiệt độ đó đối với từng chi tiết tuỳ thuộc vào độ dày của chi tiết, việc uốn chỉ đợc thực hiện
trong điều kiện nhiệt độ cha hạ xuống dới 2500c.
- Các chi tiết bằng hợp kim 5383, 5083, 5456 sau khi đợc uốn nóng xong phải đợc ủ
trong chế độ đã định đối với từng loại hợp kim. Vật ủ phải đợc duy trì trong nhiệt độ thích
hợp trong thời gian từ 30 - 40 phút.

Bài 6 : Rèn, đột dập (gò)

1/ Rèn dập

Công nghệ rèn hợp kim nhôm cơ bản không khác gì mấy so với công nghệ rèn thép
và đợc thực hiện bằng những công cụ tơng tự. Các thao tác nh chặt, gọt, kéo dãn gấp mép có
thể thực hiện đợc trong các khuôn thông thờng trên các máy ép dạng bánh cam, ma sát hoặc
dạng trục khuỷu. Việc lựa chọn độ rơ, bán kính cong, kéo giãn hoặc gấp mép đ ợc thực hiện
theo các tiêu chuẩn trong các tài liệu về tiêu chuẩn kỹ thuật khác.
- Việc đục lỗ trên các chi tiết hợp kim nhôm có thể thực hiện trên máy rèn dạng ép
thuỷ lực.

17


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

- Trong các quá trình thực hiện gia công rèn dập các chi tiết kết cầu bằng hợp kim
nhôm cần phải lu ý đến việc lau chùi làm sạch các bề mặt công tác của trang thiết bị dụng
cụ trớc khi thực hiện công việc .
2/ Gò
Gò là phơng pháp rất u việt về mặt kinh tế trong quá trìng gia công các chi tiết hợp
kim nhôm có độ dày tơng đối nhỏ. Nó cho phép gia công các chi tiết hợp kim nhôm theo
các mẫu sẵn, máy đột làm việc dới sự dịch chuyển của các chi tiết cần gia công.
* Ưu điểm cơ bản của phơng pháp gò:
Các thiết bị và dụng cụ đơn giản nên có giá thành rẻ rất nhiều so với các máy rèn và
vuốt giãn. Nhiều khi công việc gò đợc tiến hành trớc, tạo ra giai đoạn gia công sơ bộ làm
tiền đề để tiến hành đa các chi tiết có hình dạng phức tạp vào giai đoạn gia công rèn dập.
Việc gò dùng để tạo các chi tiết với 3 loại hình sau: Hình nón, hình bán cầu, hình
trụ. Với phơng pháp gò ngời ta dễ dàng tạo ra những chi tiết có hình dàng tơng đối phức
tạp.
Dụng cụ để gò (mân cặp) đợc làm bằng gỗ cứng, hợp kim nhôm hoặc với những trờng hợp cần thiết thì làm bằng thép. Thông thờng trong một quá trình gò để tạo một chi tiết

có hình dáng hoàn chỉnh ngời ta chia thành nhiều công đoạn khác nhau tơng ứng với các
mâm cặp (dỡng khuôn) cần thiết và giai đoạn cuối cùng của chi tiết cần gò.

Bài 7 : Công nghệ khoan gia công lỗ.
Trong quá trình gia công cắt gọt các bán thành phẩm hợp kim nhôm thờng sử dụng
một số thao tác khác nhau nh khoan lỗ, gia công lỗ, bào và phay ngoài ra còn có thể thực
hiện một số phơng pháp gia công khác nh doa, dũa, ca, ...
Hợp kim nhôm tấm và hợp kim nhôm hình đợc gia công trên máy chuyên dùng cho hợp
kim nhẹ mà không đợc dùng để gia công các kim loại và hợp kim nặng. Nếu thiết bị dùng
gia công các loại hợp kim khác nhau thì trớc khi gia công hợp kim nhôm phải lau chùi sạch
sẽ các chi tiết cắt gọt của máy, dọn sạch bề mặt máy và xung quanh nhất là các phoi kim
loại để tránh làm h hỏng bề mặt hợp kim nhôm, mà điều đó sẽ dẫn đến làm hợp kim nhôm
bị rỉ.
1/ Khoan : Để tạo lỗ khoan tán đinh cho các chi tiết kết cấu, ngời ta dùng khoan để
khoan. Tuỳ thuộc vào tính chất của các mối liên kết của các kết cấu vỏ tàu mà ngời ta thực
hiện hai phơng pháp khoan: Khoan một lần từ phía tôn qua khung xơng và khoan hai lần

18


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

gồm công đoạn 1 khoan mối từ phía khung xơng và công đoạn 2 khoan từ phía tôn. Độ sâu
của lỗ khoan đợc đo bằng thớc chuyên dùng hoặc bằng chính độ dày của chi tiết cần khoan.
- Nếu khoan nhiều chi tiết giống nhau thì khoan theo dấu đã lấy. Còn nếu trờng hợp
phải gia công một lợng lớn hàng loạt các chi tiết giống nhau ngời ta có thể dùng dỡng hoặc
vật mẫu. Điều đó cho phép tăng năng suất lao động lên tới 30% hoặc cao hơn, không những
thế còn đảm bảo độ chính xác cao của các lỗ khoan.
- Việc khoan lỗ có thể đợc tiến hành trên các máy khoan bàn thông dụng (chạy điện
hoặc khoan chạy bằng áp lực khí nén) Mũi khoan ở đáy đợc dùng là mũi khoan kim loại

thông dụng theo các tiêu chuẩn đã định.
- Các loại khoan cầm tay đợc ứng dụng rộng rãi trong công việc khoan các chi tiết
kết cấu bởi vì có thể lăp đặt thêm các bệ gá khác nhau lên khoan để thực hiện khoan ở vị trí
hẹp, chật chội.
- Các loại khoan thông dụng để khoan các chi tiết kết cấu có độ dày tới 20mm.
Những khoan này ứng dụng để khoan với tốc độ cao (1600 - 2000 vòng / phút) và khoan
những chi tiết có độ dày trên 20mm không đảm bảo tính kinh tế. Trong tr ờng hợp này ngời
ta sử dụng mũi khoan chuyên dùng có tính năng khác nh góc nâng phoi (hoặc góc xoắn
của rãnh ) từ 35 - 400 và có rãnh xoắn rộng, nhẵn. Bởi vì khi khoan hợp kim nhôm áp lực
khoan thấp hơn (so với khoan thép), lợng phoi đợc đẩy ra nhiều hơn, giảm đợc ma sát khi
khoan.
- Trong quá trình khoan , để làm nguội mũi khoan ngời ta dùng nớc hoặc dung dịch
nớc với dầu khoáng.
- Lỗ khoan trên chi tiết đạt đợc phải đảm bảo tiêu chuẩn, không bị lệch, nghiêng
không bị méo (dạng hình elíp), vỡ mép hoặc các khuyết tật khác. Ba via tạo ra mép phía sau
lỗ khoan đợc làm sạch bằng dao gọt hoặc bằng mũi khoan lớn hơn.
2/ Gia công lỗ
Sau khi khoan lỗ trên chi tiết để tán đinh, còn phải tạo ra lỗ khuyết cho đinh tán, có
thể là khuyết toàn phần hoặc khuyết bán phần. Đây là một phần công nghệ rất quan trọng
của quá trình lắp ráp kết cầu bằng đinh tán. Bởi vì chất lợng các mối hàn liên kết bằng đinh
tán phụ thuộc rất nhiều vào mối tơng quan giữa hai khuyết. Việc thực hiện chính xác khuyết
trên chi tiết cho đầu đinh tán đảm bảo cho độ bền vững của mối liên kết.
- Việc tạo khuyết cho mũ đinh tán có thể thực hiện ngay khi khoan lỗ hoặc đợc thực
hiện riêng biệt. Khi tạo khuyết cho các kết cấu bằng hợp kim nhôm, ngời ta dùng loại mũi
khoét hai lỡi còn cho thép dùng loại mũi khoét ba lỡi. Mũi khoét phải có chốt định hớng và
cữ độ sau để đảm bảo lỗ khoét vừa bằng mũ đinh tán. Bề mặt lỗ khoét phải đảm bảo không
bị khuyết tật đảm bảo độ đồng tâm và không bị méo, không có ba via.

19

Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

- Mũi khoét tạo ra các phoi kim loại nhỏ, có độ sâu không lớn hơn và có rãnh đùn
phoi hẹp hơn so với mũi khoan. Tốc độ khoét có thể bằng so với khoan.
3/Bào và phay hợp kim nhôm: Đợc dùng để gia công mép mối hàn trớc khi tiến
hành hàn các chi tiết. ở đây dùng các loại dụng cụ cắt gọt, bào phay của thép.
Nếu không có các máy cố định, có thể dùng máy di động loại chạy bằng khí nén.
- Trong tất cả các quá trình gia công kim loại đã nêu trên đợc thực hiện trên các máy
cố định hoặc các dụng cụ cầm tay đều phải luôn chú ý đến một điều là phải bảo vệ bề mặt
các chi tiết, kết cấu hợp kim nhôm, tránh cọ sát với các phoi kim loại nặng hoặc tránh làm
xây sát. Cần đặc biệt chú ý khi gia cố vật liệu hợp kim nhôm để gia công phải có các vật lót
chỗ gia cố và tránh các mạt, phoi kim loại nặng tiếp xúc với bề mặt hợp kim.

Chơng 3:
công nghệ hàn
Một trong những công nghệ chính trong việc đóng tàu vỏ nhôm cao tốc là việc
thực hiện các quy trình công nghệ hàn vỏ tàu. Để có đợc cơ sở để xây dựng các công
nghệ về hàn từ khâu chuẩn bị mối hàn, đính gá đến quá trình kiểm tra chất lợng trớc,
trong và sau khi hàn.
1 Các phơng pháp hàn :
Đối với hợp kim nhôm phơng pháp hàn bằng hồ quang trong khí bảo vệ là một
phơng pháp đợc sử dụng chính, bao gồm hai phơng pháp hàn : TIG và MIG.
.1 Phơng pháp hàn TIG : là phơng pháp hàn bằng hồ quang điện phát sinh giữa điện
cực Tungsten và vật hàn có khí trơ bảo vệ xung quanh điện cực và vùng hàn đảm bảo
cho kim loại mối hàn không bị ô xy hoá.
Đây là một phơng pháp đợc gọi là phơng pháp hàn sạch, kim loại ít bị bắn ra hai
bên mối hàn.
Đối với phơng pháp hàn TIG dùng dòng điện xoay chiều, điện cực là cực dơng để
phá vỡ đợc lớp ô xít trên bề mặt nhôm và tránh cho điện cực nhanh chóng bị mòn.

.2 Phơng pháp hàn MIG : Khác với hàn TIG, công nghệ hàn MIG dùng dây hàn là hợp
kim nhôm vừa là điện cực vừa là kim loại điền đầy mối hàn. Nguồn điện là nguồn
một chiều. Liên kết đảo chiều là cực âm đợc gắn với vật liệu đợc hàn, cực dơng gắn
với dây hàn. Hồ quang đợc cháy trong môi trờng khí trơ bao bọc giữa dây hàn và
vùng hồ quang nóng chảy. Khí trơ có tác dụng bảo vệ cho kim loại mối hàn không bị
ô xy hoá.
20


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

Phơng pháp hàn này rất thích hợp cho việc hàn tự động hóa và bán tự động cũng
nh cho các kim loại có chiều dày lớn hơn 2,5mm.
Phơng pháp này so với TIG có u điểm là :
- Hàn đợc liên tục không phải dừng lại để nối que.
- Tốc độ hàn cao, năng suất cao.
- Khu vực ảnh hởng nhiệt ít bị nung nóng do đó hạn chế lớn việc biến dạng.
- Độ ngấu sâu tạo lên mối hàn đảm bảo chất lợng.
- Thích nghi với mọi vị trí.
Các đặc trng của công nghệ hàn TIG và MIG đợc biểu hiện ở bảng sau :

TIG

Công nghệ
Đặc tính

Nguồn điện

MIG

Xoay chiều có bộ cao tần Một chiều có nguồn xung
(cho hàn hợp kim nhôm )
mạch thích hợp với vật hàn
lớn
Tungsten nguyên chất

Điện cực
Vật liệu hàn
(xem 3. 7.2)

- Khi hàn hợp kim nhôm họ 5000, dùng loại VL hàn 5356 hoặc
5183.
- Khi hàn vật liệu nhôm họ 6000, dùng loại VL hàn 5356 (*)
hoặc 4043 (*)

Khí
(xem 3. 7.3)

Agon hoặc hỗn hợp : 70%Ar Agon hoặc hỗn hợp : 70%Ar
và 30% Helium (***)
và 30% Helium (****)

Ghi chú :

(*) : Cơ tính tốt
(**) : Dễ hàn
(***) : Tốc độ hàn nhanh
(****): Hàn đảm bảo chất lợng hơn

2/ Chọn vật liệu hàn :

Việc chọn vật liệu hàn đợc lựa chọn phù hợp với từng loại vật liệu cơ bản theo thiết
cho từng tàu .
21


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

Bảng 2.1 chỉ ra sự phù hợp giữa vật liệu hàn và vật liệu cơ bản và Bảng 2.2 So
sánh vật liệu hàn tơng đơng của một số nớc:
Bảng 2.1
5052, 5754, 5154, 5083, 5383
5454, 5086
5052, 5754, 5154, 5356, 5556, 5183 5356, 5556, 5183
5454, 5086
5083, 5383
5356, 5556, 5183 5183
6060, 6061, 6063, 5356, 5556, 5183 5356, 5556, 5183
6005A, 6082
Vật liệu cơ bản

6060, 6061, 6063,
6005A, 6082
5356, 5556, 5183
5356, 5556, 5183
5356, 5556, 5183

Bảng 2..2
Nauy + AA
(DNV)

Đức
(DIN)

Anh
(BS)

Nhật bản
(JIS)
-

AUSTRALIA
(AS)
5356

Quốc tế
(ISO)

5356

S - AlMg5

5356

-

5556A

A5556BY/
WY

-

-

5183

S

5183

A5183BY/
WY

-

AlMg4,5Mn

(AlMg4,5Mn)

-AlMg4,5Mn

AlMg5Cr

(AlMg5)

5556
(AlMg5Mn)

3/ Chọn khí bảo vệ :
Trong công nghệ hàn TIG Và MIG sử dụng khí bảo vệ là khí trơ bao gồm các loại

khí Argon, Helium. Nitrogen và hỗn hợp khí. Các loại khí này giá thành cao nên việc
chọn lựa khí phù hợp với từng loại hợp kim là một yêu cầu quan trọng vừa là đảm bảo
chất lợng, không gây ra các khuyết tật cho các mối hàn.
4/ Nung nóng sơ bộ trớc khi hàn và nhiệt độ chuyển tiếp.
1/ Hợp kim nhôm thì không dùng biện pháp nung nóng sơ bộ, tuy nhiên khi hàn
một tấm có chiều dày lớn hơn 20mm với dòng điện tơng đối yếu thì có thể nung nóng
sơ bộ để dễ ngấu và giảm sự phát sinh vết nứt, rỗ khí bằng cách giảm tốc độ làm
nguội. Trong trờng hợp này nhiệt độ nung nóng sơ bộ phải thấp hơn 2000c và phải là
100 - 1500c đối với hợp kim nhôm cứng và hợp kim đã đợc sử lý nhiệt.

22


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

2/ Nhiệt độ chuyển tiếp phải càng thấp càng tốt để tránh pháp sinh vết nứt do
tổ chức hạt của vật liệu cơ bản ở lân cận đờng hàn bị chảy cục bộ và thô.
5/ Công việc vệ sinh mối hàn :
Công việc này có ý nghĩa rất quan trọng, ảnh hởng lớn đến chất lợng mối hàn. Vệ
sinh mối hàn đợc thực hiện trớc khi hàn, trong khi hàn và kết thúc công việc hàn.
a/Công tác vệ sinh mối hàn trớc khi hàn phải thực hiện theo hai phơng pháp:
- Vệ sinh bằng cơ học

- xem hình 7

- Vệ sinh bằng hóa chất

- xem hình 7

Vệ sinh bằng hoá chất

25

Vệ sinh bằng cơ
10 -15

25

10-15

Hình .7
theo các yêu cầu sau:
.1 Đối với bề mặt mối hàn bị ô xy hóa nhẹ:
Ngay trớc khi hàn phải dùng bàn chải bằng thép không gỉ chuyển động quay hoặc đánh
bóng bằng đĩa có phủ lớp hạt ôxýt hợp kim nhôm mịn trên bề mặt.
.2 Đối với bề mặt mối hàn bị ô xy nặng hoặc có dầu mỡ :
- Vệ sinh bằng hóa chất : Dùng dung môi nh Axêtôn, dầu hỏa hoặc Clorua để tẩy
ở hai bên mép mối hàn từ 20 ữ 30mm. Sau khi tẩy sạch, mối hàn đợc tẩy rửa lại bằng
nớc sạch và sấy khô.
- Vệ sinh bằng cơ học : vệ sinh bằng cơ học đợc thực hiện hai bên mép đờng hàn
với kích thớc từ 10 ữ 15mm bằng đĩa có phủ lớp hạt ôxýt hợp kim nhôm mịn trên bề
mặt.
- Vệ sinh lại bằng hóa chất : Vùng đã đợc vệ sinh bằng cơ học ở trên phải đợc tẩy
sạch lại bằng dung môi ngay trớc khi hàn
Đặc biệt lu ý :
23


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

+ đối với công nghệ hàn nhôm thời gian từ khi vệ sinh xong đến khi thực hiện

công việc hàn không quá 5 giờ.
+ Nếu là đờng hàn một phía, mặt sau của đờng vát mép cũng phải đợc vệ sinh
để đảm bảo độ ngấu của mối hàn.
b/ Vệ sinh mối hàn trong khi hàn: Nếu đờng hàm nhiều lớp thì khi hàn xong
mỗi lớp phải vệ sinh hết muội hàn và chất bẩn bằng bằng bàn chải dũi hoặc các biện
pháp thích hợp khác. Nếu cần thiết thì phải dũi mặt sau mối hàn đến khi các khuyết
tật ở lớp hàn đầu tiên đợc loại bỏ. khong dùng chất bôi trơn trong trờng hợp này.
6/ Công tác chuẩn bị mối hàn :
6.1 Đối với công nghệ hàn MIG :
Với công nghệ này có các kiểu liên kết, gia công vát mép nh sau :
A

R

1

R
A
3

R

2

4
5

Các kích thớc khe hở lắp ráp, đầu không vát mép, góc vát mép tùy theo chiều dày
kim loại cơ bản và t thế hàn theo các bảng 6.1.
Bảng 6.1

24


Công nghệ đóng tàu hợp kim nhôm cao tốc

6.2/ Đối với hàn TIG :
Các kiểu liên kết và kích thớc khe hở, góc vát mép của TIG nh bảng 6.1 và nh các
kiểu dới đây.
60o
Tmax

N

1,6
R

T

T

R

T

T

T

500

* Lu ý:
- Khe hở chân tốt nhất là từ 1 - 2mm.
- Máy hàn phải đợc làm nhẵn bằng phơng pháp cơ giới.
- Trong hàn chống mép: 2t + 25mm < B < 50mm ( t là chiều dày của tấm mỏng
hơn ).
7/ Lựa chọn dòng điện hàn :
7.1 Đối với hàn MIG: Lựa chọn theo Bảng 7.1 .

25