CHƯƠNG 4
QUY TRÌNH CHẾ TẠO CHÂN VỊT
TRONG NƯỚC HIỆN NAY
Kết quả khảo sát thực tế tại cơ sở chế tạo chân vịt trong nước
hiện nay có thể tóm tắt quy trình chế tạo chân vịt dưới dạng sơ đồ
như h
ình 2.1
Chuẩn bị cơ sở cho
việc chế tạo
Dụng cụ đúc
Lò nồi nấu vật liệu
Lập nhà xưởng
Vật liệu đúc
Tạo mẫu chân vịt đúc
Chế tạo mẫu đúc
Lập bản vẽ thiết kế
đuucs
Tiến hành đúc chân vịt
Nấu và rót vật liệu
Làm khuôn đúc
Hình 2.1: Quy trình chế tạo chân vịt
2.1 CHUẨN BỊ CƠ SỞ ĐÚC
Việc chuẩn bị đầy đủ cơ sở vật chất có vai trò rất quan trọng
trong quy trình đúc. Khi ta có chuẩn bị đầy đủ các cơ sở vật chất,
thiết bị thì mới thực hiện tốt được các bước tiếp theo trong quy
trình.
2.1.1 Nhà xưởng đúc
Phá khuôn và làm sạch vật đúc
Gia công củ chân vịt
Cạo xỉ hàn đắp
Gia công chân

v
ịt sau khi đúc
Mài cánh chân vịt
Đánh bóng bề mặt
Gia công nhiệt: ram vật liệu
Gia
công
cơ
khí
Hoàn thiện sản phẩm
Đóng mác chế tạo và ngày sản xuất
Kiểm tra tính cân bằng của chân vịt
Kiểm tra các thông số:

, H/D
Quá trình sản xuất đúc trải qua nhiều công đoạn và phải được ở
một xưởng đúc, do đó nhà xưởng đúc phải phân thành nhiều khu
vực như: phân xưởng mẫu và kho dụng cụ, kho vật liệu làm khuôn,
kho nguyên li
ệu, khu vực nấu luyện kim loại, khu vực đúc, hồ
nước d
ùng cho việc sàng lọc hỗn hợp tạo cát làm khuôn, làm nguội
vật đúc và dùng để chữa cháy,…
Nhà xưởng đúc phải bảo đảm các y
êu cầu sau:
- Nhà xưởng đúc phải trang bị quạt, hệ thống thông gió, đèn
chi
ếu sáng.
- L
ối đi phải bảo đảm cho việc đi lại dễ dàng giữa hai hàng khuôn

trong khi di chuy
ển bằng tay, cụ thể là lối đi chung của xưởng phải
rộng trên 2m, lối đi giữa hai hàng khuôn đúc phải rộng trên 1m20
- N
ền xưởng phải bằng phẳng, khô ráo.
- Kiến trúc của xưởng không được dùng cấu kiện gỗ và không
được bố chất dễ cháy trong nhà xưởng
- Giữa lò nấu và thùng chứa phải ngăn bằng vật liệu chống cháy.
2.1.2 Lò nồi nấu vật liệu.
Hợp kim đồng có thể nấu bằng lò nồi, lò ngọn lửa, lò hồ quang
và lò cảm ứng. Nấu bằng lò nồi và lò ngọn lửa có nhược điểm tiêu
t
ốn nhiên liệu nhiều và tỉ lệ cháy hao mòn kim loại cao. Tốt nhất là
n
ấu bằng lò điện hồ quang hoặc lò cảm ứng.
Ở các cơ sở chế tạo chân vịt hiện nay thường được trang bị l
ò
n
ấu theo kiểu lò nồi đốt bằng dầu và khí.

Hình 2.2: Lò nồi đốt cháy bằng dầu và khí
C
ấu tạo của lò được trình bày trên hình 2.2, gồm lớp vỏ thép
bao bên ngoài lớp gạch chịu lửa, giữa lò đặt nồi nấu, hạn chế khí
cháy tiếp xúc với kim loại lỏng người ta dùng nắp đậy.
Hệ thống cung cấp hỗn hợp khí cháy: hỗn hợp khí cháy được sử
dụng là hỗn hợp dầu cặn và không khí. Dầu cặn thường được chứa
trong két và lò có đặt tấm chống cháy (cách nhiệt). Nhiên liệu
được dẫn đến l
ò qua hệ thống ống và van không khí được cung cấp

từ miệng ra cửa quạt gió, thường sử dụng quạt ly tâm được thổi
vào buồng trộn hỗn hợp bằng ống dẫn cao su. Tại buồng trộn hỗn
hợp, trước khi dẫn hỗn hợp khí cháy vào lò để đốt, dòng khí do
qu
ạt gió tạo ra có áp lực lớn sẽ tới các hạt dầu tạo nên một hỗn hợp
dễ cháy được đưa vào lò đốt.
2.1.3 Vật liệu đúc
2.1.3.1 Các vật liệu được sử dụng để chế tạo chân vịt theo lý
thuyết.
Vật liệu thường dùng để chế tạo chân vịt đó là: đồng thau, thép
không rỉ, thép các-bon hoặc gang. Đồng thau thường dùng cho
chân v
ịt tàu biển thường xuyên hoạt động ở vùng nước mặn.
Gang thường d
ùng cho tàu biển và tàu sông
Các vít, bu lông l
ắp ghép cánh chân vịt phải được chế tạo bằng
thép hợp kim hoặc thép rèn. Nếu kết cấu có giới hạn bền không
nhỏ hơn 50KG/mm
2
thì nên dùng thép không gỉ.
Để xác định đặc tính cơ học của vật liệu, th
ì mẫu vật để thử
nghiệm phải lấy cùng một phôi đúc chân vịt.
Vật liệu chủ yếu dùng cho chân vịt đúc liền:
 Đồng thau mangan – sắt kí hiệu ЛΜ
U
Ж 55- 3-1
Là lo
ại đồng có tính khử kẽm có thể nứt rạn dưới tác dụng của

ngoại lực. Dưới tác dụng của lực tĩnh và lực theo chu kì, hệ số sức
bền thấp hơn đồng pha nhôm. Có thể cho chân vịt cấp cao lắp trên
các tàu ho
ạt động ở vùng biển có băng không cao hơn loại B
2
.
Chân v
ịt phải được bao vệ tránh dòng điện phân. Khi tháo lắp
không được đốt nóng (nhất l
à bằng tia lửa điện hở).
Trong sửa chữa nếu phải hàn và đốt nóng để kiểm tra thì sau đó
phải gia công nhiệt: ram ở nhiệt độ 350
o
- 400
o
C (xem yêu cầu và
gia công nhi
ệt chân vịt). Khi hàn khuyết tật phải dùng que hàn
cùng lo
ại vật liệu như chân vịt.
 Đồng thau nhôm – sắt kí hiệu ЛAΜ
U
Ж 67.5.2.2
Loại này có sức bền lớn hơn đồng ЛΜ
U
Ж 55- 3-1. Không bị gỉ,
nhưng trong quá tr
ình sử dụng cũng bị xâm thực ở vùng cánh, và
n
ếu không có thiết bị bảo vệ thì có hiện tượng khử kẽm.

Dùng để chế tạo chân vịt cao cấp cho các tàu lướt, xuồng chạy
nhanh. Hàn các khuyết tật bằng que hàn cùng mác vật liệu như
chân vịt và sau đó ram ở nhiệt độ 500 – 550
o
C. Thời gian ram tùy
thu
ộc vào đường kính chân vịt.
 Đồng thanh nhôm – niken – sắt, kí hiệu БpΑЖH 9.4.4 và
đồng mangan – nhôm – kẽm kí hiệu “HeBa 60” và “He
Ba 70”
Đây là các loại vật liệu có nhiều đặc tính tốt nhất so với các loại
vật liệu hợp kim màu chế tạo chân vịt cho các tàu chạy biển với
tốc độ > 15 HL/h. Các loại vật liệu này được áp dụng rộng rãi nhất
cho các tàu biển lớn thuộc loại B
3
, B
4
và B
1
hoạt động ở vùng biển
băng. Các khuyết tật được
hàn bằng que hàn đồng
БpΑЖH 9.4.4.
 Thép cacbon kí hiệu 25Л
Là loại thép dễ đúc và gia công cơ, nhưng tính chống gỉ kém.
Thường chỉ d
ùng chế tạo chân vịt cho tàu thông thường và tàu
sông. Trường hợp đặc biệt mới dùng cho tàu biển.
Thép không gỉ kí hiệu 1X14HДЛ.
Có sức bền cao, chống ăn mòn tốt, nhưng sức bền mỏi do ăn

mòn lại không cao.
Dùng chế tạo chân vịt loại cao cấp và thông thường.
Trong khi chế tạo, nếu phải hàn các khuyết tật thì phải tiến
hành sau khi đ
ã ram đến khi gia công nhiệt xong. Trong sửa chữa
thì được phép đốt nóng cục bộ đến 1060
o

100
o
C trong 4 giờ và
làm ngu
ội bằng không khí. Sau khi hàn các khuyết tật, không phải
gia công nhiệt, trừ trường hợp hàn ở cánh.
 Thép mangan không gỉ kí hiệu 0X16H4Л9AДФ
Loại vật liệu này dùng để chế tạo chân vịt, tùy thuộc vào công
d
ụng, loại tàu, tốc độ và đường kính chân vịt.

Bảng 3 - Thành phần hóa học và đặc tính của hợp kim đồng
dùng chế tạo chân vịt
Thành phần hóa học % Đặc tính cơ họcKý hiệu
vật liệu
Nga
(theo
GOST)
Man
gan

Mn

S
ắt
F
e
Nhô
m
Al
Nik
en
Ni
Kẽ
m
Zn
Tổn
g
h
ợp
chất
khác
Đồn
g
Cu
Giới
hạn
bền
B

KG/
mm
2

Giới
hạn
bền
2.0

KG/
mm
2
Dãn
nở
dài
tươn
g
đối

%
Gó
c
u
ốn

độ
Quy
định
mẫu
thử
đ
ể xác
định
đặc

tính
cơ học
Đồng -
Mangan-
S
ắt
ЛΜ
U
Ж
55- 3-1
3 –
4
0,5-
1,5 _ _
Cò
n
l
ại
1 53

58
48
_
20 30
Đúc
mẫu
thử
riêng
ho
ặc

đúc
thêm
m
ột
đoạn
dài
làm
m
ẫu
thử
Đồng-
Nhôm-
S
ắt
ЛAΜ
U
Ж
67.5.2.2
2 –
3
2- 3
5-6 _
Cò
n
lại
1 67

70
62 _ 12 25
Đúc

mẫu
thử
riêng
Đồng-
Nhôm-
S
ắt-
Niken
БpΑЖH
9.4.4
< 1 4 -5
8,6-
9,6
4-5
_
0,8 Còn
l
ại
66
22
16
_
Đúc
mẫu
thử
riêng
Đồng
đặc biệt
HeBa70
HeBa60

14,6

15,
5
14

15,5
2,5

3,5
2,5

3,5
7,1

7,5
6,6

7
1,5

2,5
1,5

2,5
1,5

2,5
1,5


2,5
0,5
0,5
Còn
l
ại
Còn
l
ại
70
62
30
28
16
20
_
_
Đúc
mẫu
thử
riêng