Nghiên cứu công nghệ sản xuất hợp kim hàn nhôm hiệu quả

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất trong và ngoài nước, mục tiêu của đề tài

1.1.1. Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước

1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước

1.1.3. Mục tiêu của đề tài

1.2. Tổng quan cơ sở lý thuyết

1.2.1. Các vấn đề về hàn nhôm và hợp kim nhôm

1.2.1.1. Đặc điểm hàn nhôm và hợp kim nhôm

1.2.1.2. Chất trợ dung

1.2.1.3. Tiết diện dây hàn

1.2.2. Cấu trúc, tính chất hợp kim hàn nhôm

1.2.2.1. Các hợp kim hàn nhôm

1.2.2.2. Giản đồ trạng thái hệ Al-Si

1.2.2.3. Giản đồ trạng thái hệ Al-Cu

1.2.2.4. Giản đồ trạng thái hệ Al-Zn

1.2.2.5. Giản đồ trạng thái hệ Al-Si-Cu

1.2.2.6. Giản đồ trạng thái hệ Al-Mn

2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CÔNG TÁC CHUẨN BỊ

2.1. Phương pháp nghiên cứu

2.2. Thiết bị và vật tư nghiên cứu

2.2.1. Thiết bị nghiên cứu

2.2.2. Nguyên liệu và hoá chất

2.3. Công tác phân tích

3. CHƯƠNG 3: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

3.1. Nghiên cứu nấu luyện một số loại hợp kim trung gian

3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ nấu luyện đến thành phần hợp kim

3.2.1. Hợp kim hàn nhôm hệ Al-Si

3.2.1.1. Hợp kim Al-Si (5% Si)

3.2.1.2. Hợp kim Al-Si (12% Si)

3.2.2. Hợp kim hàn nhôm hệ Al-Cu-Si

3.2.3. Hợp kim hàn nhôm hệ Al-Zn

3.2.3.1. Hợp kim Al-20Zn

3.2.3.2. Hợp kim Zn-5Al

3.2.3.3. Hợp kim ΠЦAM65A

3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian nấu luyện đến hiệu suất thu hồi hợp kim hàn nhôm

3.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian nấu luyện đến hiệu suất thu hồi hợp kim hàn nhôm hệ Al-Si

3.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian nấu luyện đến hiệu suất thu hồi hợp kim hàn nhôm hệ Al-Cu-Si

3.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian nấu luyện đến hiệu suất thu hồi hợp kim hàn nhôm hệ Zn-Cu-Mn-Al

3.3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian nấu luyện đến hiệu suất thu hồi các nguyên tố hợp kim hàn nhôm hệ Al-20Zn

3.4. Nghiên cứu thí nghiệm mẻ lớn, sản xuất thử sản phẩm

3.5. Khảo sát khả năng kéo dây, tạo phôi hàn

3.6. Định hướng áp dụng sản phẩm nghiên cứu

3.7. Tính toán sơ bộ một số chỉ tiêu tiêu hao cho các mác hợp kim hàn nhôm nghiên cứu

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

I. Tổng quan về hợp kim nhôm và công nghệ sản xuất

Hợp kim nhôm là vật liệu quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt trong lĩnh vực hàn. Công nghệ sản xuất hợp kim nhôm đòi hỏi sự chính xác cao để đảm bảo tính chất cơ lý và hiệu quả sản xuất. Nghiên cứu này tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình sản xuất hợp kim hàn nhôm, đặc biệt là các hệ Al-Si, Al-Cu, và Al-Zn. Các quy trình hàn được phân tích kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng mối hàn và hiệu quả kinh tế.

1.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất

Trên thế giới, hợp kim nhôm đã được nghiên cứu và sản xuất rộng rãi, đặc biệt ở các nước phát triển như Liên Xô cũ và Đức. Tại Việt Nam, nhu cầu về hợp kim hàn nhôm rất lớn, nhưng chưa có nhiều nghiên cứu chuyên sâu. Đề tài này nhằm mục tiêu nghiên cứu và sản xuất các mác hợp kim hàn nhôm theo tiêu chuẩn quốc tế, đáp ứng nhu cầu trong nước.

1.2. Cơ sở lý thuyết về hàn nhôm

Hàn nhôm đòi hỏi kỹ thuật cao do đặc tính của nhôm và hợp kim nhôm. Nhôm dễ tạo thành oxit nhôm (Al2O3) khi hàn, gây khó khăn trong quá trình hàn. Các kỹ thuật hàn nhôm cần được tối ưu hóa để giảm thiểu khuyết tật và nâng cao chất lượng mối hàn. Các chất trợ dung và tiết diện dây hàn cũng được nghiên cứu để đảm bảo hiệu quả hàn.

II. Phương pháp nghiên cứu và công tác chuẩn bị

Nghiên cứu này sử dụng các phương pháp thực nghiệm để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nấu luyện đến hiệu quả sản xuất hợp kim hàn nhôm. Các thiết bị và vật tư nghiên cứu được chuẩn bị kỹ lưỡng, bao gồm lò nấu luyện, nguyên liệu và hóa chất. Công tác phân tích thành phần hợp kim được thực hiện để đảm bảo độ chính xác cao.

2.1. Thiết bị và vật tư nghiên cứu

Các thiết bị nghiên cứu bao gồm lò nấu luyện, máy phân tích thành phần kim loại và các dụng cụ đo lường. Nguyên liệu sử dụng là nhôm tinh khiết và các nguyên tố hợp kim như silic, đồng, kẽm. Các hóa chất trợ dung cũng được chuẩn bị để hỗ trợ quá trình hàn.

2.2. Phương pháp phân tích

Phương pháp phân tích thành phần hợp kim được thực hiện bằng kỹ thuật quang phổ và phân tích nhiệt. Các mẫu hợp kim được kiểm tra về độ đồng nhất và tính chất cơ lý để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

III. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng

Nghiên cứu đã đạt được kết quả khả quan trong việc sản xuất các mác hợp kim hàn nhôm như Silumin, Π575A, và ΠЦAM65. Các hợp kim hàn nhôm này có tính chất cơ lý tốt, đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật và ứng dụng trong thực tế. Sản phẩm được thử nghiệm trong các lĩnh vực như đóng tàu, công nghiệp ô tô và thiết bị điện.

3.1. Nghiên cứu nấu luyện hợp kim

Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nấu luyện đến hiệu suất thu hồi hợp kim. Kết quả cho thấy nhiệt độ nấu luyện tối ưu cho hợp kim Al-Si là 600-650°C, trong khi hợp kim Al-Cu-Si đạt hiệu suất cao nhất ở 550-600°C.

3.2. Ứng dụng thực tế

Các hợp kim hàn nhôm được sản xuất thử và ứng dụng trong các ngành công nghiệp. Kết quả cho thấy sản phẩm đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật và có tiềm năng thương mại hóa cao.

Luận Văn Nghiên Cứu Công Nghệ Sản Xuất Hợp Kim Hàn Nhôm Chất Lượng