Làm chủ công nghệ hàn hợp kim ti-tan trong công nghiệp đóng tàu

Trong ngành công nghiệp đóng tàu nước ta, đặc biệt là công nghiệp đóng tàu quân sự, có nhiều nguyên công, trong đó nguyên công ứng dụng công nghệ hàn ti-tan thường do các chuyên gia nước ngoài thực hiện hoặc hỗ trợ. Ở Nhà máy Đóng tàu Ba Son (Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng) trước đây, công nghệ hàn ti-tan cũng phụ thuộc vào chuyên gia nước ngoài, điều đó đã ảnh hưởng đến sự chủ động tiến độ thực hiện nhiệm vụ và chi phí sản xuất, giá thành sản phẩm tăng cao. Trước khó khăn trên, kỹ sư Thái Văn Chân và các cán bộ kỹ thuật Nhà máy Đóng tàu Ba Son đã xây dựng và được Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng phê duyệt thực hiện hai nhiệm vụ khoa học và công nghệ (KH-CN). Đó là: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn hợp kim ti-tan trong đóng tàu chiến và nghiên cứu hoàn thiện các thiết bị cơ khí hóa, tự động hóa trong hàn ti-tan. 
 

 

Ti-tan và hợp kim ti-tan có đặc tính cơ học ưu việt nên được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp đóng tàu chiến, sản xuất máy bay, tàu vũ trụ và các ngành công nghiệp nặng khác. Song trong quá trình gia công cơ khí, đặc biệt là hàn ti-tan cần phải tuân thủ quy trình công nghệ đặc thù và phức tạp. Khó khăn nhất khi hàn ti-tan là ở nhiệt độ cao từ 700⁰C trở lên, ti-tan dễ hút các loại khí trong môi trường dẫn đến xuất hiện sự kết tinh trở lại, làm cho cơ tính vật liệu giảm đi rõ rệt. Ở thể lỏng, hợp kim ti-tan hút tạp chất rất nhạy, nếu tạp chất trộn lẫn vào mối hàn dù với một lượng nhỏ cũng gây cho mối hàn bị giòn, dẫn đến nứt. Hơn nữa, mối hàn ti-tan bị khuyết tật rất khó sửa chữa và cũng chỉ sửa chữa một lần duy nhất.

Nhóm cán bộ nghiên cứu đã khảo sát các quy trình công nghệ, điều kiện hạ tầng cơ sở kỹ thuật; nghiên cứu tài liệu công nghệ hàn ti-tan trên thế giới và được đối tác chuyển giao. Trên cơ sở đó, các cán bộ lựa chọn phương án ứng dụng công nghệ hàn ti-tan trong đóng tàu chiến bảo đảm tiêu chuẩn kỹ thuật, công nghệ, phù hợp với trình độ công nghiệp đóng tàu nước ta. Triển khai thực hiện nhiệm vụ KH-CN ở giai đoạn đầu, các cán bộ kỹ thuật đã tiến hành các nội dung: Xây dựng mặt bằng công nghệ hàn, thiết kế, chế tạo các đồ gá, mỏ hàn; bộ phận cấp khí bảo vệ mỏ hàn; xây dựng quy trình công nghệ hàn ống khí xả động cơ hành trình và động cơ tăng tốc của tàu chiến; xây dựng quy trình công nghệ hàn ống của hệ thống kỹ thuật tàu chiến.

Sau khi hoàn thành nghiên cứu, nhóm cán bộ thực hiện đề tài đã thử nghiệm trên các tàu đóng mới, tàu sửa chữa, cải tiến tại Nhà máy Đóng tàu Ba Son. Kết quả đạt được yêu cầu, tiêu chuẩn kỹ thuật đề ra, được Hội đồng KH-CN Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng nghiệm thu, cho phép áp dụng và triển khai nhiệm vụ tiếp theo là hoàn thiện các thiết bị cơ khí hóa, tự động hóa trong công nghệ hàn ti-tan. Trên cơ sở nghiên cứu tổng quan về hàn tự động và bán tự động, các nhà kỹ thuật đã chọn thiết bị, đó là loại xe đặc chủng để phục vụ nguyên công hàn tự động đường thẳng và đường vòng, chế tạo bộ gá hàn tự động đường thẳng, đường vòng, xây dựng bộ tài liệu chế tạo thiết bị và bộ quy trình công nghệ hàn tự động ti-tan. Qua các bước thử nghiệm, ứng dụng thực tế, sản phẩm đều đạt chất lượng cao, ổn định, bảo đảm yêu cầu thiết kế, tiêu chuẩn tính năng kỹ thuật, chiến thuật đặt ra.

Hoàn thành hai nhiệm vụ KH-CN ứng dụng công nghệ hàn ti-tan, Nhà máy Đóng tàu Ba Son đã không chỉ chủ động sản xuất, khắc phục sự lệ thuộc chuyên gia nước ngoài, mà còn nâng cao năng lực công nghệ, đưa trình độ đóng tàu quân sự của nước ta lên trình độ mới. Sản phẩm đã được tặng giải ba Giải thưởng Sáng tạo KH-CN Việt Nam năm 2013.