Nhiệt luyện các chi tiết cỡ lớn trong công nghiệp đóng tàu

Trong cơ khí chế tạo máy vấn đề nhiệt luyện là bắt buộc và là một thành phần không thể thiếu của quy trình công nghệ. Tuy nhiên trong ngành đóng tàu, do một đặc điểm nổi bật là các sản phẩm thường có kích thước lớn, hầu như không phù hợp với bất kỳ một loại thiết bị nhiệt luyện nào hiện có của nước ta hiện nay.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nhiệt luyện các chi tiết cỡ lớn trong công nghiệp đóng tàuT¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 4(48) Tập 2/N¨m 2008NHIỆT LUYỆN CÁC CHI TIẾT CỠ LỚN TRONGCÔNG NGHIỆP ĐÓNG TÀULê Văn Cương (Trường Đại học Hàng hải)1. Đặt vấn đềNhiệt luyện chi tiết máy là một nhiệm vụ bắt buộc của công nghiệp cơ khí. Hầu hết mọiloại chi tiết máy đều phải thực hiện các phương án công nghệ nhiệt luyện khác nhau. Trong cơkhí chế tạo máy vấn đề nhiệt luyện là bắt buộc và là một thành phần không thể thiếu của quytrình công nghệ. Tuy nhiên trong ngành đóng tàu, do một đặc điểm nổi bật là các sản phNmthường có kích thước lớn, hầu như không phù hợp với bất kỳ một loại thiết bị nhiệt luyện nàohiện có của nước ta hiện nay. Vậy vấn đề đặt ra là, bằng cách nào để áp dụng nhiệt luyện vàongành đóng tàu với mục tiêu nâng cao chất lượng sản phNm và phù hợp với điều kiện Việt Nam.2. Thực trạng công nghệ nhiệt luyện trong các cơ sở đóng tàu Việt Nam2.1. Việc áp dụng công nghệ nhiệt luyện trong công nghiệp đóng tàu thế giớiVới mục tiêu nâng cao cơ tính thân tàu trong quá trình khai thác, trên thế giới đã có rấtnhiều công trình nghiên cứu và có áp dụng rất hiệu quả. Các nghiên cứu tập trung theo cáchướng sau:- Tăng cường chất lượng của quá trình luyện kim, sử dụng các biện pháp công nghệ tiêntiến như nguội nhanh, biến tính, nấu luyện trong chân không... để nâng cao cơ tính của sản phNmkim loại dùng trong đóng tàu. Ví dụ: các loại thép có độ hạt nhỏ, thép hợp kim…- Ứng dụng các công nghệ nhiệt luyện phù hợp với từng loại sản phNm tạo ra những tínhchất theo yêu cầu: Biến dạng dẻo, hóa nhiệt luyện, các sản phNm nổi tiếng thế giới như thép bọctàu thủy Crozo của Pháp hoặc thép chế tạo ngư lôi hạm của Roizasski (Nga), được phát triển từthế chiến thứ hai.- Chế tạo các loại vật liệu đóng tàu trên cơ sở các họ hợp kim mới (hợp kim Ti, hợp kimAl), nâng cao hiệu quả chống ăn mòn, đảm bảo cơ tính và giảm khối lượng.Để nâng cao hiệu quả người ta thường áp dụng tổ hợp theo cả ba hướng trên, ví dụ vỏtàu ngầm Dolgoruki của Nga tuy là loại vỏ đơn, nhờ áp dụng loại thép có hạt di truyền hạt nhỏ(Э12X2H4ΦA) kết hợp thấm cacbon bề mặt đã cho hiệu quả chống đạn ngang với tàu ngầm vỏkép của CHLB Đức. Nói tóm lại ngành đóng tàu thế giới đã rất quan tâm đến công nghệ xử lívật liệu nhằm nâng cao chất lượng sản phNm, đặc biệt là các loại tàu cao cấp (tàu khách, duthuyền, tàu quân sự, tàu ngầm, tàu cao tốc…).2.2. Công nghệ nhiệt luyện trong ngành đóng tàu Việt NamQua khảo sát thực tế tại các cơ sở đóng tàu ở Việt Nam hiện nay, có thể đưa ra một sốvấn đề thực trạng sau:- Hầu như toàn bộ các nhà máy đóng tàu của Việt Nam hiện nay vấn đề nhiệt luyệnkhông được đặt ra và nói chung không có phân xưởng nhiệt luyện.- Khái niệm nhiệt luyện và tầm quan trọng cũng như ý nghĩa của nó chưa được đánh giáđúng mức, thậm chí hiểu biết về công nghệ nhiệt luyện ở mức sơ sài và không đúng bản chất vấn đề.17Héi th¶o Khoa häc toµn quèc C«ng nghÖ vËt liÖu vµ bÒ mÆt - Th¸i Nguyªn 2008- Cán bộ kĩ thuật làm về nhiệt luyện và kiểm tra cơ tính sản phNm còn rất thiếu và khôngđược đào tạo đúng bài bản.- Thiết bị nhiệt luyện và kiểm tra vật liệu còn thiếu rất nhiều, không đồng bộ và cũngchưa được quan tâm đầy đủ.Có những tồn tại như trên là do các nguyên nhân sau:Một là: Ngành đóng tàu Việt Nam hiện nay mới ở giai đoạn bắt đầu phát triển, các loạitàu chúng ta đóng chủ yếu là loại tàu thế hệ đầu, do đó vấn đề nhiệt luyện hầu như không đượcđặt ra. Mặt khác với công nghệ đóng tàu chúng ta áp dụng chủ yếu là công nghệ hàn, gia côngthân tàu theo khung giàn định trước, do đó sản phNm tổng thành có kích thước quá lớn nên nhiệtluyện là không khả thi. Việc đóng mới theo tổng đoạn cũng chỉ ở giai đoạn bắt đầu nên côngnghệ nhiệt luyện cũng chưa có điều kiện áp dụng.Hai là: Việc sản xuất vật liệu kim loại cho ngành đóng tàu ở Việt Nam hầu như chưađược phát triển do đó việc nắm rõ nguồn gốc, chất lượng, điều kiện nấu luyện là không đầy đủ.Hơn nữa nguồn nhập vật liệu kim loại cho ngành đóng tàu ở Việt Nam rất đa dạng (chủ yếu dochủ tàu và Đăng kiểm giám sát quyết định), các hệ thống tiêu chuNn vì vậy quá nhiều và chưa đủcác thông số (ngoại trừ thành phần hóa học trung bình), gây khó khăn lớn cho việc định côngnghệ nhiệt luyện phù hợp.Ba là: Việc hiểu và nắm vững ý nghĩa của nhiệt luyện trong đóng tàu ở cán bộ kĩ thuật tạicác đơn vị sản xuất và kể cả giám sát còn hạn chế, từ đó dẫn đến lảng tránh và tìm cách loại bỏ nhiệtluyện ra khỏi quy trình công nghệ, đồng thời cũng không đầu tư mạnh cho thiết bị nhiệt luyện.3. Tính bức thiết của công nghệ nhiệt luyện trong công nghiệp đóng tàuTrong sự phát triển của mình, ngành đóng tàu Việt Nam đã và đang bắt đầu phải đối mặtvới việc bắt buộc áp dụng công nghệ nhiệt luyện. Các sản phNm thường yêu cầu nhiệt luyện đốivới ngành đóng tàu hiện nay là:- Các phân đoạn vỏ tàu thực hiện gia công tạo hình biến dạng với mức độ biến dạng dẻolớn (mũi quả lê, phần lái…), cần phải thực hiện ...