Mác thuốc và dây hàn theo AWS A5.80 Mác thuốc hàn theo ESAB 1904- 2004
Thành phần hóa học chủ yếu của xỉ hàn,%
Hệ số Bazơ (B)
SiO2+TiO2 CaO+MgO Al3O2+MnO CaF2
F7A4 OK Flux
10.71 20 ÷ 30 25 ÷ 35 25 ÷ 35 10÷20 1,6
b) Một số cơng trình và patent nghiên cứu thuốc hàn thiêu kết bazơ trung bình trên thế giới:
Bằng sáng chế Hoa Kỳ US4675056_SUBMERGED ARC WELDING FLUX.
- Số bằng sáng chế: 4.675.056. Ngày cấp bằng sáng chế: 23/06/1987 - Nội dung bằng sáng chế:
Về hàm lượng các chất chủ yếu trong thành phần thuốc hàn thiêu kết bao gồm canxi, kali, nhôm, magnesium, barium, natri và lithium với số lượng từ 10 ÷ 30% trọng lượng; oxit nhôm với số lượng từ 20 ÷ 50% trọng lượng; các oxit khác được chọn từ lớp bao gồm các oxit của natri, potassium, strontium, lithium, barium, mangan, silicon, magiê, titan, zirconi và canxi, trong đó oxy có sẵn tối đa < 5%. Các thơng tin chính xác về hàm lượng các chất được giữ bí mật hoặc được cơng bố trong phạm vi rộng, mang tính chất tham khảo.
Bằng sáng chế Hoa Kỳ US005300754A_SUBMERGED ARC FLUX AND METHOD OF Hidrogen
- Số bằng sáng chế: 5.300.754. Ngày cấp bằng sáng chế: 05/04/1994 - Nội dung bằng sáng chế:
Về hàm lượng các chất chủ yếu trong thành phần thuốc hàn thiêu kết bao gồm Na2O, K2O với số lượng từ 0,5÷2% trọng lượng; oxit nhơm với số lượng từ 10÷20% trọng lượng; ơxit magiê với số lượng từ 25÷37% trọng lượng; hàm lượng huỳnh thạch với 20÷32%; hàm lượng SiO2 chiếm 5÷20%; hàm lượng CaO chiếm 3÷10% trọng lượng….Các thơng tin chính xác về hàm lượng các chất được giữ bí mật hoặc được cơng bố trong phạm vi rộng, mang tính chất tham khảo.
Kết luận chương 1:
Phương pháp hàn từ động dưới lớp thuốc là phương pháp hàn tiên tiến cho năng suất cao, chất lượng mối hàn tốt, điều kiện vệ sinh môi trường tốt hơn nhiều phương pháp hàn khác. Thuốc hàn thiêu kết hệ bazơ trung bình dùng để hàn tự động dưới lớp thuốc nói riêng có nhiều ưu điểm, nên được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trên thế giới và ở Việt Nam, đặc biệt dùng để chế tạo các cơng trình và kết cấu hàn thép yêu cầu chất lượng cao. Do vậy, nhu cầu về thuốc hàn thiêu kết ở Việt Nam cũng như trên thế giới ngày càng tăng. Nhưng ở nước ta chưa có đơn vị nào nghiên cứu sâu cũng như sản xuất công nghiệp thuốc hàn thiêu kết hệ bazơ trung bình cịn phải nhập khẩu với giá cao và bị động.
Trên thế giới đã nghiên cứu sâu và sản xuất nhiều loại thuốc hàn thiêu kết, trong đó có thuốc hàn thiêu kết hệ bazơ trung bình. Trong khi đó, nguồn nguyên vật liệu để sản xuất thuốc hàn của nước ta rất lớn và phong phú. Do vậy, vấn đề nghiên cứu và tự sản xuất được thuốc hàn thiêu kết trên nguyên tắc ưu tiên, tận dụng tối đa nguồn nguyên vật liệu trong nước để thay thế thuốc hàn nhập ngoại là vấn đề vừa có tính cấp thiết trước mắt, vừa có tính chiến lược lâu dài, để chủ động, tiết kiệm nguồn ngoại tệ, tạo thêm việc làm trong nước. Các doanh nghiệp mở rộng được sản xuất và tiến tới có thể xuất khẩu mặt hàng này. Đây là vấn đề có ý nghĩa kinh tế và xã hội cao, cần có sự phối hợp đồng bộ của nhiều tổ chức và ban ngành.
Trong chương 1, tác giả đã hoàn thành được các nội dung sau: - Giới thiệu tổng quan về hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ.
CHƯƠNG 2. QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT THUỐC HÀN THIÊU KẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Quy trình cơng nghệ sản xuất thuốc hàn thiêu kết
2.1.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ
Thuốc hàn thiêu kết được lựa chọn nghiên cứu thuộc hệ bazơ trung bình sẽ
cho kim loại mối hàn có các chỉ tiêu cơ tính và chất lượng cao, hàm lượng hiđrô thấp hoặc rất thấp. Tuy nhiên, thuốc hàn thiêu kết là loại cần được chế tạo theo một công nghệ khác biệt so với việc chế tạo thuốc hàn gốm thông thường để giảm lượng độ ẩm trong thuốc và kiểm soát được lượng hiđrô thấp theo yêu cầu.
Để loại bỏ hơi ẩm trong thuốc hàn thiêu kết được triệt để, cần chọn công nghệ sấy thiêu kết ở nhiệt độ cao (> 500°C) và hạt thuốc được tôi cứng sau khi chế tạo. Công nghệ chế tạo thuốc hàn thiêu kết theo sơ đồ và gồm những công đoạn chủ yếu sau đây [1, 3, 14, 15, 16, 17]:
Nguồn nguyên liệu đầu vào:
Để chuẩn bị nguồn nguyên liệu đầu vào cần đảm bảo các chỉ số kỹ thuật yêu cầu quan trọng đó là:
- Thành phần hóa học: hàm lượng các chất chủ yếu, độ sạch (%S, P) yêu cầu; - Nghiền nguyên liệu đảm bảo kích thước độ hạt các nhóm ngun liệu theo chức năng;
- Kiểm tra độ ẩm và nếu cần có biện pháp xử lý phù hợp.
Phối liệu mẻ liệu thuốc hàn theo đơn;
Trộn khô mẻ liệu thuốc hàn;
Trộn ướt mẻ liệu thuốc hàn;
Tạo hạt thuốc hàn;
Sấy sơ bộ;
Sàng tuyển hạt thuốc, kiểm tra kích thước hạt thuốc và độ ẩm;
Sấy thiêu kết ở nhiệt độ cao (> 500 °C);
Kiểm tra và đóng gói sản phẩm.
Hình 2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất thuốc hàn thiêu kết 2.1.2 Các công đoạn chủ yếu của quy trình cơng nghệ
a) Nguồn nguyên liệu đầu vào
Tất cả các nguyên liệu đầu vào dạng khoáng chất để sản xuất thuốc hàn thiêu kết phải được chọn lựa theo đúng chủng loại, thành phần đạt yêu cầu về chất lượng rồi nghiền nhỏ [14, 15]. Nguyên liệu phải khô, độ ẩm không quá 1%. Nguyên liệu đạt yêu cầu được nhập vào kho nguyên liệu để sử dụng dần.
Tuyển chọn nguyên liệu
Phối liệu đơn thuốc yes
Trộn khô yes
No No
Kiểm tra kích thước Kiểm tra
Nghiền nhỏ Quặng & các vật liệu khác
Loại
Trộn ướt Cấp nước thủy tinh
yes
Kiểm tra Bao gói & bảo quản
Loại No
Sấy sơ bộ
Sấy thiêu kết Tạo hạt
Nguyên liệu đầu vào gồm quặng, sa khoáng, fero hợp kim và các thành phần khác theo đơn thuốc hàn được lựa chọn đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật cần thiết (hàm lượng thành phần chính, hàm lượng tạp chất chứa P, S nằm trong giới hạn cho phép) như bảng sau đây [3, 5, 14, 15]: