高温摄像测温仪在钢铁行业的应用
2019-01-03 09:36:49
远距离摄像和非接触式测温能较好地结合起来应用在一些钢铁工艺中,例如加热炉和滚轧机中。高温摄像测温仪因为其将特有的视频成像与红外测温进行灵活结合从而为优化监视和测温功能提供了极好的工具。这种结合为那些以前还没有使用摄像机的钢厂开辟了新途径,尤其使得对炉子的维修更加容易。下面重点说明高温摄像测温仪在钢铁厂的哪些地方有潜在应用,并对测量固态、液态钢的温度做相关介绍。
钢铁行业&温度测量
一般来说,因为钢铁具有低幅射率的属性,所以用红外测温仪测量钢铁的温度是困难的。幅射率是物质的一种属性,它表明同一个黑色物体(它是一种辐射率为1的物体,它代表一种极好的辐射物)相比有多少红外辐射被发射出来。辐射值越高,到达探测器的能量就越高。基本上,辐射率越高,测量物体的温度就越容易。
对于钢铁产品来说,辐射率随温度、表面条件和钢铁的化学成分的变化而变化。对辐射率有很大影响的一个变量是表面条件。例如,未氧化的不锈钢(如在工厂被处理时)的辐射率大约为0.4。对于高度氧化(更“黑”)的表面,这个值升为0.8。对于被刨光(很“亮”)的表面,辐射率降低到0.2。既然高温摄像测温仪为每个终端屏幕上光标可选区域提供了一种灵活改变辐射率的方法,那么只要我们知道被加工原材料的参数和指标,就能得到可靠的测量温度。
另一个要了解的问题来自于热炉壁对钢铁表面的热反射,这对钢铁处于固态时的应用更重要,例如钢铁在加热炉和退火炉中。钢铁表面和炉墙之间有很大的温度差别,结合钢铁的高反射率属性(如同一面镜子),使得在这些应用中测绝对温度很困难。然而,用相关的测量来定时观察产品或其处理过程中的变化是可能的。在钢铁熔化的应用中,这个问题并不重要。尤其是电炉,它不受这个问题的影响,因为炉墙在处理过程中不是最热的部分。下面的部分详细描述高温摄像测温仪在钢铁行业潜在的应用和潜在的困难。
鼓风炉
鼓风炉是钢铁生产过程的开始也是需进行连续操作的地方。它是一个容器,在这个容器中铁矿石和石灰石、焦碳(从煤、沥青、石油的残渣中获得的固态的物质)相混合。这些混合物经鼓风炉的热处理生成熔化的铁,然后落在炉的底部。这些熔化的混合物被鱼形钢包移到处理过程的下一个环节。这是一个极度布满灰尘的环境,可视性极差。在鼓风炉区域安装摄像机几乎没有价值。
除非在鼓风口,或在钢厂用粉碎的煤作为燃料时,为了控制炉“腔”(燃烧区)内的燃烧,带有温度测量功能的监视摄像机是非常有用的。安装在这个位置的摄像机不是用来观察产品,也不看火球。因火焰里充满了颗粒,所以测量它们的温度是可能。知道炉“腔”的温度和大小是很有价值的,也是一个很重要的控制工具。由于潜在的低燃料成本,并利用粉碎的煤作燃料结合喷吹氧气促进其燃烧已经在欧洲社会变的非常流行。
在鼓风炉内有两个(容器)部分会因为使用高温摄像测温仪而使其维修变得容易,一个是炉体,一个是鱼形钢包。炉体是一个用来产生炉所需热风的容器。它是一个用耐热砖砌成的高圆筒状结构。一个大的燃炉产生的热量在将它送到用作鼓风的空气以前被储存起来。每个鼓风单元有3-4个炉体。耐火寿命是关键的,一些工厂对极微小的热点用红外成像,然后用黑白照片来定位炉体中实际的位置点。高温摄像测温仪在这个应用中是很有用的,它通过建立热点的位置,(用红紫色-黄色调色板),然后将光标区域设置到最大的温度模式来识别此点的温度。鱼形钢包用来将热的金属产品从鼓风炉送到钢铁生产炉。一般来说,它是一个大的由耐火材料砌成的圆筒状的物体,安装在轮子上。在这个阶段没有燃烧发生,假如很长一段时间它一直不是空的,热金属的出现也足以为使用摄像机提供了足够的亮度。对耐火砖的连续监视是很正常的,但观察里面全部的内容是困难的。然而,配有78″垂直镜头的高温摄像测温仪能成功地看到它的每个角落。高温摄像测温仪带可视图像的温度测量功能可以帮助你决定哪一块砖需要更换。耐火砖的稳定性和完整性是关键的。在运输过程中的失败可能引起严重的损坏,例如,容器,铁轨,工作区域等的彻底损坏,导致昂贵的停工期——它们当中任何轧钢机都是支付不起的。
钢铁生产的过程
常用的钢铁生产过程有三个:氧化,平炉和电炉。在这一阶段,来自于鼓风炉的铁被转化成低级钢,然后形成锭或钢坯。
氧化过程
氧化过程包括将鼓风炉的液态热金属和助熔剂混合起来,然后和大量的氧气一起传送到大的隔热的铸勺中。在工业中,这通常被标识为基本氧化炉(Basic OxygenFurnace或BOF)。基本上,这个批处理过程中没有燃烧在进行。尽管缺少火焰,高温摄像测温仪能有效地测量炉料的温度,它是一个关键的参数,由它和另一个监视铸勺内液面高度的关键参数来决定什么时候将熔化的金属放出。目前,将热电偶插入池铁浆(bath)中测量炉料(charge)温度是最普通的方法。我们曾经收到过关于在这个过程中如何使用高温摄像测温仪的问询。在这里,有潜力,但我们不能做一个实验性的演示来证明这个理论。除了关于维护和重新砌砖以外,与这个过程相对应的反馈结果更难确定。
平炉处理过程
平炉是最高效的钢铁生产过程(主要表现在有关处理碎块/废物的原材料的能力上)。基本上,这个过程负责批处理过程中铁、碎块/废物石灰石炉料一起和不同的助熔剂进行熔化。这个过程在一个有倾斜底板的大绝缘矩形炉内进行。炉料上的火焰从炉的一个末端到另一末端被点燃,从而熔化所有的成分。在这样的炉内炉料是一个具有不同温度的固态和熔化的金属的混合物,因此有必要设置不同的发射率来达到精确测量温度的目的。
在这个过程中安装在火焰发生器下面的高温摄像测温仪将为操作者提供:
■ 熔化过程的视点
■ 炉壁的温度测量——它对评定砖的寿命是有用的
■ 内容物的多个温度测量
■ 末端批温度——在控制和获得所希望的冶金学属性方面和一旦钢铁准备好并且被倒入后确保排除掉在炉内进行长时间的冷却处理过程方面是重要的。
电炉
在这个过程中电流用来产生从电焊条到炉料的电弧从而产生强大的热量并使它迅速熔化。没有必要借助氧气来燃烧,但是热量却很强烈并能严格得到控制。这样就提供了最灵活的方法来生产钢铁并且大部分的钢铁也只能在电炉中生产,例如,(1)高锰钢,(2)大量不锈钢合金,(3)用于高温中的超级合金钢。
我们成功地在不含铁的合金电弧熔化炉中-类似于钢铁生产炉中安装了一套S高温摄像测温仪。此系统用来监视熔化区域,它既可用来监视熔化区的尺寸也可监视耐火砖的磨损情况。在这个应用中热反射没有问题,也没有因为氧化而有发射率的改变。至于视频图像,在明亮的条件下,在电焊条满功率和起动功率时有很大的区别。如果高温摄像测温仪摄像机光圈不可变,很难在某些条件下看到产品。为了解决这个问题,我们开发出了带遥控自动光圈的产品。因为在这个过程中会产生很强的磁场,在控制室这样的环境里安装视频监视器就成为一个很好的想法。因为如果监视器接近电弧,图像很可能会被影响。
均热炉
均热炉用来使钢锭的温度变均匀。像前面讨论的,锭在炉的出口处被铸造。这对在击穿(损坏)的滚轧机中进行热加工和进一步的处理以前确保整个产品和“膨松”的本质结构等冶金学属性方面是必要的。
这个过程必需一打左右的锭和耐火砖对齐放在大槽(pit)里,然后整体被加热。在炉内没有连续的移动,因此,不太需要摄像机的监视。然而,如果将摄像机安装来观察火焰,那么高温摄像测温仪对燃料的控制是很有帮助的。
加热锭的正常温度范围是1175℃和1345℃之间。确切的温度依赖于钢铁的等级和滚轧机的特性。为了保存这里的燃料,测量锭的温度是重要的,它可避免其表面过热。目前,温度测量大部分由热电偶来完成。锭每次大约花8-12小时进行“均热处理/煨透(soaking)”。这个过程导致锭表面大量的氧化并且由于在操作时间内发射率的本质的改变,所以红外测温仪很难获得一个好的视角。
再加热炉
钢板就是来自击穿(损坏)的滚轧机的生产结果。典型的钢板生产出来为25英尺长度和4”厚度。在钢板通过击穿(损坏)的滚轧机的过程中,原材料失去了大量的热量,从而变得易碎和柔韧性变差。基于这一点,钢板需要再加热进行进一步的加工处理。至少需要1200℃的钢板温度并且可在再加热炉内达到这一温度。
对连续炉的设计随着钢板行进机构,例如,简单的机械推进器,旋转炉床或行走传送器,而有一些变化。这些机构提升钢板通过炉膛。炉膛(喷灯)被指向钢板运动的相反方向。再加热炉位于滚轧机原料行进的路径中。因为再加热炉可能变成生产瓶颈,所以必需对钢板进行持续的温度测量。钢板总在炉内行进(有时很慢)并且通过热电偶进行接触式温度测量是很困难的。
由于这些困难,红外测温仪经常被用在这些应用中。红外测温仪的要求是从钢铁表面到测温仪的辐射发射补偿,(由特别热的周围的物体所产生)。炉墙和钢板之间100℃或更少的差别使得单色测温仪以0.8mm读出的值比实际的高30℃。炉墙和钢板之间200℃的温度差别使得单色测温仪读出的值比实际的高120℃。具体的数据将随炉的变化而变化。如果钢板的相关温度或加热的均匀性是重要的,既然绝对温度不是这个行业的主要参数,那么高温摄像测温仪能提供有用的信息。钢板在炉内的行进只能被摄像机监视器观测到。一些地方每个炉用多达三个摄像机来达到对钢板运动的完整观测。
滚轧机中的应用
钢板生产的最后处理是制轧过程,热轧和冷轧。首先,加热的钢板通过热轧机,在这里基本作用就是将钢板厚度减少40%。其次,钢板前进到钢片生产的最后一步——冷轧处理——由此而得名,因为未加热的金属通过滚轧机。通过这个过程可得到钢片产品,例如汽车用钢板,饮料容器用的钢板,建筑材料等所要求的最终的厚度。摄像机已经被广泛应用在滚轧机中(热轧和冷轧),在滚轧机间作监视用。
在滚轧机(热轧和冷轧)的入口和出口处都需要测量温度。入口处的钢板温度决定了“间隙”(隔离的力量),这个温度在滚轧中对操作者来说是很有用的。出口处的温度决定钢最终产品的机械特性。红外测温仪已经被使用在这两个地方。入口处的高温摄像测温仪通过提供一幅钢板进入滚轧机时的图像完成辅助监视功能;它对跟踪是很必要的。当钢板在进入第一台阶(stand)前停留几乎30秒的时间之内,高温摄像测温仪的六个温度测量区域会将在其进入滚轧机前测出沿钢板长度的温度差别。这对高温摄像测温仪来说是一个潜在的大的应用,因为此时观察和测温是同等重要的。
这个行业中其他地方可能是需连续铸造——比如用在一些工厂的滚轧机中。在这些应用中,在钢铁被倒入之前,有一个很大的炉子来融化钢铁(这些炉子可能也倾斜)。倒入物流入一系列的槽中并将融化的金属分配到一个可移动的传送带上直接生产钢板。有这样一种必要就是需要看见沿加工路径的原材料流,红外测温仪已经被用来监视传送带末端的钢铁的凝固过程。
退火(韧化)炉
在冷轧过程中强加于原材料上的结构变化使得它在被形成以前必需“退火(韧化)”(放松)钢铁结构。如果没有退火这一步,钢片产品在任何成形的过程中都是易碎的。有两种类型的炉子:封闭退火和连续带钢退火。封闭退火是用热空气加热一组冷轧机线圈的一个批处理过程。没有原材料的移动也没有关键温度的要求。在这里应用我们的产品不会带来太大价值。
另一方面,在连续带钢退火炉内加热和冷却单元被建成塔,所以可能有潜在的应用,因为我们的系统会为轧钢机的操作者们带来真正的好处。钢铁在一个连续的路径上移动并快速地穿过加热和冷却塔(一些有5层楼高)。钢铁在塔的顶部和底部绕着滚轴前后穿行以便增加钢铁自身在炉内的时间。最后,钢铁被“冷却”(冻结此时钢铁的分子结构)到它的最终温度。
至于合金,钢铁需要达到730℃~1050℃之间的温度。钢片宽度上温度的均匀性决定了钢铁的机械特性,它是一个很重要的参数。因为原材料的速度在改变(最多7米/秒),而从高温摄像测温仪得来的温度信息可设置在不同的点,所以高温摄像测温仪也能观看大型退火线上的钢板。目前,没有方法可以判断带钢的边缘到底在哪里与滚轴相关。只要有足够的光线,这种观察对操作者控制钢板的运动来说是很有利的。
然而,一些炉子的镜头管处于被控制的空气和使用无自动力的气体之下,所以在这些退火炉的应用中对摄像机的冷却是很有必要的。
总结
上面的描述谈到了很多摄像机和高温摄像测温仪在综合性的钢铁厂的传统应用。也有一些附属的应用例如废物的融化炉,电镀线,挤压线和涂敷线,在这些地方摄像机的应用对操作者和轧钢机都有好处。这些处理过程不存在于每个钢铁厂。它们一般在那些生产特殊产品的工厂里。
便携式新型在线测温仪在铝液、铝电解质温度的应用
2018-12-29 16:57:09
准确测量与控制铝电解槽温度,是保证电解槽热平衡稳定性,实现生产过程自动化,科学化管理的必要条件。但由于氟化物在高温下对热电偶保护管蚀损严重,实现连续测温难度很大,这是国内外长期以来迫切需要解决的难题。目前仅有法国采用间歇式测温方式实现了在线检测。作者也同沈阳铝镁院、包铝合作开发出“铝电解质温度间歇式在线测量装置”,现已申请专利[1],并在包铝投入运行。铝液连续测温用热电偶在贵铝、沈阳电缆厂、包铝等成功应用多年[2]。作者开发的铝电解质连续测温专用热电偶,使用寿命可达1100h,现已申请专利[3]。本文将着重探讨铝电解、加工及碳素行业用新型温度传感器及实用测温技术。
新型温度传感器:热电偶保护管
温度传感器有接触式与非接触式两类。在接触式中多采用热电偶测温,其使用寿命的关键是保护管。因此,新型保护管的研制一直是富于挑战性的课题。热电偶保护管按其材质分为金属、陶瓷及金属陶瓷3类。陶瓷材料耐高温、抗腐蚀,但质脆、强度低、抗热冲击性能差;金属管强度高、韧性好,但不耐高温、易腐蚀;金属陶瓷是一种复合材料,既耐高温、抗腐蚀,又有一定强度与韧性,并可加工。兼有金属与陶瓷
两种材料的优点。为了获取复合材料特性,还可以采用表面改性方法,如金属保护管喷涂陶瓷材料等。总之,作者可依据用户要求,有针对性的提供各种保护管,取得较为满意的效果[4]。
新型热电偶
a. 镍铬硅—镍硅镁热电偶(N型)
①镍铬硅—镍硅镁热电偶(分度号为N)的特点在1300℃以下,高温抗氧化能力强;热电动势的长期稳定性及短期热循环的复线性好;耐核辐射能力强,耐低温性能也好。
②N型与K热电偶性能对比
N型与K热电偶性能在550~1050℃范围内,两者几乎无差异,但在30~1500K的温度范围内,有可能全部替代其他廉金属热电偶,并有部分取代S型热电偶的趋势。正在引起人们高度重视。
b. 复合管型铠装热电偶
最近美国Hoskins公司开发出一种复合管型铠装热电偶型,据报导[5]它的特点是:耐高温(可用至1260℃的高温),抗氧化,使用寿命长,即使在含H2的还原性气氛中也可使用。为了验证此种专利产品性能,作者曾从美国进口10支该种热电偶(Φ6.4×1300?L),在1200℃下使用结果表明:美国专利产品在高温下绝缘性能欠佳,存在高温漏电等问题,使用寿命很短,与报导的性能相差甚远。作者在美国产品的基础上,又开发出大直径的复合管型铠转热电偶,其规格较HoskinsΦ6.4?L更多,直径达到Φ8~Φ22?L,在1260℃下,仍具有良好的高温稳定性及使用寿命。
铝液及铝电解质连续测温
铝液连续测温
对于铝锭熔化炉、铝液保持炉、铸造炉及精炼炉中铝液温度的连续测量与控制,是保证产品质量,节能降耗的重要条件。由于铝液温度较高,腐蚀性强,在熔化或精炼过程中要添加精炼剂、除气剂和覆盖剂等。其腐蚀性也很强,而且还有机械或电磁搅拌,机械扒渣等工艺操作,因此,常规陶瓷管是无能为力的。针对上述情况,参照进口传感器,作者开发出拥有自主知识产权的铸造合金保护管。12后一页
铝型材挤压温度在线监测方案
2019-01-14 11:16:06
1.工艺要求 通常铝材挤压生产中,较大产量主要决定于挤压速度,而型材的质量取决于型材出模温度。随着挤压速度的加快,型材出模温度将显著升高,当温度超越一定值时,铝材组织性能和表面质量将出现多种问题,为此,必须随时对铝材出口温度进行监控、检测,以保证挤压产量与型材质量的较佳匹配。 2.仪器介绍 温度检测分为接触式和非接触式两大类。在铝挤压生产中,通常做法是采用快速热电偶接触方式来检测铝材温度,而挤压过程中型材一直运动,其检测元件必须随型材一起运动,无法保持在线监测,且检测时人为操作手法不同,型材出模后即刻冷却,导致检测温度检测偏差很大,因此很难得到准确的温度与速度较佳匹配。此时,往往是机手通过以往经验,目视检查型材表面质量,结合温度检测来决定型材挤压速度,人的操作不稳定性也就导致产品的质量与产量的不稳定。 为消除上述常规的热电偶接触方式来检测弊病,许多工厂开始寻找在线及时温度检测方法,因生产的特点确定了在线监测只能采用非接触方式检测。目前较为成功使用的是红外线温度检测仪。其原理是一切物体都辐射红外线,红外辐射能量的大小及其按波长的分布,与物体表面温度有密切关系,因此通过测量红外测温,能准确地测定它的表面温度。一般物体,其发射率稳定,用红外辐射测温仪测量目标的温度时,测量出目标在其波段范围内的红外辐射量,就能计算出被测目标的温度。 针对铝合金型材而言,由于其发射率低,波动变化大,导致红外辐射波动大,加之环境中烟尘影响,型材出模后晃动,采用传统的单波长测量无法得出准确的温度。要得到准确地测量温度,则必须使用多波长方式测量,对其变化的发射率配合以特殊的运算补偿,方可解决。其补偿运算方式必须要考虑到型材截面形式及合金成分的变化。 我们针对目前多种红外测温仪进行了现场实测试验,发现许多红外测温仪自称能检测铝型材,其实只能检测某些简单截面形式的型材,仅克服了铝材因表面光亮导致发射率偏低的情形,当型材外截面变化时,必须手动设置仪表的参数,方能得到准确的温度值,并不能依实际情况进行参数智能修正,故而使用范围较窄。这其中有个关键问题,是此类测温仪未采取有效措施消除因铝材截面形状改变,自身多次反射其辐射能量而导致的干扰,尤其是针对鳍片较多或有沟槽的型材,此干扰很明显。经对比测试,目前真正可用于铝挤压在线检测,只有那些设有专门的软件,对上述干扰进行有效过滤或抑制的红外测温仪。 3.同行业推广 现我司使用的红外测温仪表即采用多波长检测方式,该仪表红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统收集视场内的目标所测波段的红外辐射能量、发射率,再将其光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪表内定的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。该仪表内定算法即是其特殊补偿运算软件。测量时,在考虑所测铝材红外辐射能量、发射率及所测波长后,再通过特殊补偿运算计算出准确温度。 4.总结 上述补偿运算是基于大量的型材实际生产数据而做出的经验模型,实质是针对不同型材、不同工况下,收集起的完整有效数据库,使用时,将检测到的信号与数据库内给定的数据进行综合对比,从而能准确判断出被测量的型材表面温度。此运算中又配以高信号稀释因数,有效克服了红外测温仪光学系统因镜头脏污、烟雾、水汽导致的衰减,适应各种截面形式,尤其是多鳍片形式,提高抗干扰能力,同时为使用者的维护保养给予智能提示。
铝合金熔炼温度的控制
2019-01-11 10:52:02
熔炼温度过低,不利于合金元素的溶解及气体、夹杂物的排出,增加形成偏析、冷隔、欠铸的倾向,还会因冒口热量不足,使铸件得不到合理的补缩,有资料指出,所有铝合金的熔炼温度至少要达705度并应进行搅拌。熔炼温度过高不仅浪费能源,更严重的是因为温度愈高,吸氢愈多,晶粒亦愈粗大,铝的氧化愈严重,一些合金元素的烧损也愈严重,从而导致合金的机械性能的下降,铸造性能和机械加工性能恶化,变质处理的效果削弱,铸件的气密性降低。 生产实践证明,把合金液快速升温至较的温度,进行合理的搅拌,以促进所有合金元素的溶解(特别是难熔金属元素),扒除浮渣后降至浇注温度,这样,偏析程度较小,熔解的氢亦少,有利于获得均匀致密、机械性能高的合金.因为铝熔体的温度是难以用肉眼来判断的,所以不论使用何种类型的熔化炉,都应该用测温仪表控制温度。测温仪表应定期校核和维修。热电偶套管应周期的用金属刷刷干净,涂以防护性涂料,以保证测温结果的准确性及处长使用寿命。
铝合金型材阳极氧化膜滴碱试验法探讨
2019-02-28 10:19:46
跟着建筑铝合金型材表面处理工艺技术的不断完善和进步,关于产品质量的要求也应相应的进步,为此,新公布的2000版国家标准GB/T5237.1-5237.5《铝合金建筑型材》在1993版GB/T5237的基础上进行了大篇幅的修正,将原冶标YS/T100-1997《电泳涂漆铝合金建筑型材》和YS/T407-1997《粉末静电喷涂铝合金建筑型材》一起统一到标准中来,一起增加了氟碳漆喷涂型材的内容。在修订过程中,很多参阅选用了国外先进的标准,其间GB/T5237.2-2000《铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、上色型材》中滴碱实验的功能指标就与日本工业标准JISH8601《铝及铝合金阳极氧化膜》中所规则耐碱性的功能指标相一致。但二者在实验办法上仍是有些差异,我国标准GB/T5237.2中规则的滴碱实验办法为目视调查法或仪器丈量法,而日本工业标准JISH8601中的耐碱性实验办法仅规则了仪器丈量法【注:日本工业标准JISH8601中耐碱性实验办法规则了两种仪器丈量法,一种是电压实验法(alkali resistance test by electromotive force);另一种则是碱点滴实验法(alkali spot test),即国内一些查验人员所选用滴碱实验办法中的仪器丈量法。】。
1实验原理讨论
我国铝合金建筑型材国家标准和日本工业标准对滴碱实验的办法原理都未进行描绘,而为了更好的把握滴碱实验的操作办法,了解滴碱实验的办法原理是有必要的。滴碱实验首要用于调查阳极氧化膜的耐碱腐蚀功能。关于阳极氧化膜来说,其耐碱腐蚀功能相对比较差,当必定浓度的溶液滴在阳极氧化膜表面之后,将很快对阳极氧化膜进行腐蚀,假如封孔不良或氧化膜疏松等原因而导致阳极氧化膜耐碱腐蚀性差时,其腐蚀速度将会更快,因而经过核算阳极氧化膜被穿透时刻可用于点评阳极氧化膜的耐碱腐蚀功能。但由于溶液对氧化膜的腐蚀速度快,给氧化膜耐碱腐蚀功能的点评带来必定的难度。现在,滴碱实验首要存在着两种实验办法,一种是目视调查法,一种是仪器丈量法。目视调查法是根据当溶液滴在氧化膜表面之后,氧化膜将会渐渐溶解,其化学反响方程式如下:
Al2O3·χH2O+2NaOH=2NaAlO2+(χ+1)H2O
氧化膜在溶解过程中,溶液不断向氧化膜内部腐蚀,当溶液腐蚀到基体金属表面之后,金属铝与溶液发作置换反响,在反响过程中将会有分出而发生腐蚀冒泡。其化学反响方程式如下:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
而仪器丈量法是根据阳极氧化膜的电绝缘性而提出的,铝基体是电的良导体,铝阳极氧化膜则是高电阻的绝缘膜,其绝缘性与氧化膜的厚度有关,在氧化膜被溶液溶解过程中,跟着氧化膜厚度的下降其电阻也将会渐渐下降,当电阻下降到必定数值的时分能够为导电,即以为氧化膜被溶解。
2目视调查法的留意事项及首要影响要素讨论
关于滴碱实验考虑的关键是,实验温度的操控以及怎么精确地判别氧化膜刚好被穿透的时刻。我国GB/T5237.2-2000中对滴碱实验办法规则为:“在35℃±1℃下,将大约10mg、100g/LNaOH溶液滴至型材试样的表面,目视调查液滴处直至发生腐蚀冒泡,核算其氧化膜被穿透的时刻。也可用仪器丈量氧化膜穿透的时刻。”也就是说,国标认可了两种滴碱实验办法,即目视调查法和仪器丈量法。关于目实验调查法,国标描绘的比较简单,实验操作中的一些留意事项及其影响要素未作描绘。而为了确保测验成果的精确性,在操作过程中关于影响要素应加以留意,以便尽可能削减或防止这些要素的影响,本办法应留意的事项首要有以下几点:(1)试样的操控,试样受检面有必要坚持完好,不允许有擦花或划伤等损坏,而且受检面有必要清洁,不允许有污渍、油污等脏物掩盖在受检面上,因而测验前一般要用不损坏氧化膜的有机溶剂悄悄擦拭试样表面;(2)实验溶液浓度的操控,溶液的浓度有必要严格操控到100g/L,浓度偏低或偏高将直接导致测验成果偏大或偏小;(3)实验温度的操控,实验时不只要确保实验环境温度操控在35℃±1℃,而且实验溶液和试样也有必要操控在35℃±1℃,为此在测验前应先将试液和试样放置于恒温仪器中坚持一段时刻,只有当试液和试样恒定在35℃±1℃之后才能够进行测验;其四是恒温仪器的选用,恒温仪器的选用在本办法中是一个非常重要的环节,由于所选用的恒温仪器不只应起到恒温的效果,还有必要考虑要便于调查仪器内试样的改动状况,假如所选用的恒温仪器没有一个能够明晰地调查仪器内试样改动状况的调查口,那么要想精确地判别出试样何时开端腐蚀冒泡是不大可能的。别的,目视调查法还受实验人员经历的影响,在实践查验作业中发现,从阳极氧化膜开端溶解到氧化膜被穿透(试样开端腐蚀冒泡)这一过程中并没有一个很明显的改动,给氧化膜穿透时刻的判别带来很大难度,这就对实验人员提出了很高的要求,实验人员有必要要有非常丰富的实践经历,能够精确地判别出氧化膜何时被穿透而开端腐蚀冒泡。
3仪器丈量法的办法描绘
关于仪器丈量法在国标中并未描绘其具体的操作办法,但日本工业标准JISH8601中规则按JISH8681-1:1999《铝及铝合金阳极氧化膜耐腐蚀性实验办法-第1部分:耐碱性实验》履行,在JISH8681-1中对仪器丈量法进行了具体的描绘。为了使国内从事质量查验作业的人员对仪器丈量法有一个比较清楚的了解,本文就日本工业标准JISH8681-1所规则的碱点滴实验办法(仪器丈量法)的操作关键进行介绍。本办法首要的实验仪器有:滴液仪器(能够在设定的时刻距离按设定的试液量接连地滴落试液)、恒温仪器以及测电阻的仪器。其实验要求如下表所示:
项目实验要求
实验空气温度35℃±1℃
实验溶液温度35℃±1℃
每个测验点的实验面积大约28mm2(直径为6mm)
每个测验点的试液量大约16mg
试液滴落的时刻距离5s
溶液的浓度100g/L
在实验前应选用浸有恰当溶剂(如、乙醇等对试样无腐蚀的溶剂)的柔软的布将试样表面的污渍清洗洁净。接着用耐碱性墨水或其他墨水在试样表面画一些必定距离而且内径大约为6mm的圆或将有一些直径为6mm的孔的合成树脂带粘在试样表面,并将试样放在温度为35℃±1℃的恒温仪器中至少坚持30min,使试样温度恒定为35℃±1℃。然后用滴液仪器将试液接连地滴落到试样上符号的圆内。当腐蚀冒泡点的数量增加到一切测验点的数量一半时,立行将试样投入漂洗水中,在测验面上用棉球等悄悄地擦拭并晒干。记载从较初滴落的液滴或较后滴落的液滴到试样被投入水中的距离时刻。用可测电阻的仪器丈量每个测验点的导电性,要求每个点丈量3次,当仪器的读数到达5000Ω或更低,则以为此测验点导电而且以为此测验点的氧化膜已被溶解。核算较后一个导电的测验点到试样被投入水中的距离时刻,这一时刻就可用于点评该试样耐碱腐蚀功能。但是,笔者以为仪器丈量法的操作也并不必定要求一尘不变,根据本办法的实验原理,对操作过程进行恰当的修正也仍是能够的。例如国内有些查验人员将仪器主动滴加试液的操作改为手动滴加试液,这应该算是一个很好的改动,由于这一改动使仪器丈量法的适用范围更广,一般的实验室都可选用,而无需购买专门的试液滴加仪器。
4定论
(1)仪器丈量法对氧化膜被穿透的判别是经过丈量其导电性来反映的,与目视调查法相比较,其操作简单易行,削减了人为要素的影响,使成果的重现性更好。
(2)与目视调查法相比较,仪器丈量法对查验人员经历的要求更少些,有利于新触摸本实验的查验人员快速把握。
铝合金阳极氧化膜滴碱试验方法
2019-03-01 10:04:59
跟着建筑铝合金型材表面处理工艺技术的不断完善和进步,关于产品质量的要求也应相应的进步,为此,新公布的2000版国家标准GB/T 5237.1-5237.5《铝合金建筑型材》在1993版GB/T5237的基础上进行了大篇幅的修正,将原冶标YS/T 100-1997《电泳涂漆铝合金建筑型材》和YS/T 407-1997《粉末静电喷涂铝合金建筑型材》一起统一到标准中来,一起增加了氟碳漆喷涂型材的内容。在修订过程中,很多参阅选用了国外先进的标准,其间GB/T 5237.2-2000《铝合金建筑型材 第2部分 阳极氧化、上色型材》中滴碱实验的功能指标就与日本工业标准JIS H8601《铝及铝合金阳极氧化膜》中所规则耐碱性的功能指标相一致。但二者在实验办法上仍是有些差异,我国标准GB/T 5237.2中规则的滴碱实验办法为目视调查法或仪器丈量法,而日本工业标准JIS H 8601中的耐碱性实验办法仅规则了仪器丈量法【注:日本工业标准JIS H 8601中耐碱性实验办法规则了两种仪器丈量法,一种是电压实验法(alkali resistance test by electromotive force);另一种则是碱点滴实验法(alkali spot test),即国内一些查验人员所选用滴碱实验办法中的仪器丈量法。】。
1 实验原理讨论
我国铝合金建筑型材国家标准和日本工业标准对滴碱实验的办法原理都未进行描绘,而为了更好的把握滴碱实验的操作办法,了解滴碱实验的办法原理是有必要的。滴碱实验首要用于调查阳极氧化膜的耐碱腐蚀功能。关于阳极氧化膜来说,其耐碱腐蚀功能相对比较差,当必定浓度的溶液滴在阳极氧化膜表面之后,将很快对阳极氧化膜进行腐蚀,假如封孔不良或氧化膜疏松等原因而导致阳极氧化膜耐碱腐蚀性差时,其腐蚀速度将会更快,因而经过核算阳极氧化膜被穿透时刻可用于点评阳极氧化膜的耐碱腐蚀功能。但由于溶液对氧化膜的腐蚀速度快,给氧化膜耐碱腐蚀功能的点评带来必定的难度。现在,滴碱实验首要存在着两种实验办法,一种是目视调查法,一种是仪器丈量法。目视调查法是根据当溶液滴在氧化膜表面之后,氧化膜将会渐渐溶解,其化学反响方程式如下:
Al2O3·χH2O+2NaOH=2NaAlO2+(χ+1)H2O
氧化膜在溶解过程中,溶液不断向氧化膜内部腐蚀,当溶液腐蚀到基体金属表面之后,金属铝与溶液发作置换反响,在反响过程中将会有分出而发生腐蚀冒泡。其化学反响方程式如下:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
而仪器丈量法是根据阳极氧化膜的电绝缘性而提出的,铝基体是电的良导体,铝阳极氧化膜则是高电阻的绝缘膜,其绝缘性与氧化膜的厚度有关,在氧化膜被溶液溶解过程中,跟着氧化膜厚度的下降其电阻也将会渐渐下降,当电阻下降到必定数值的时分可以为导电,即以为氧化膜被溶解。
2 目视调查法的留意事项及首要影响要素讨论
关于滴碱实验考虑的关键是,实验温度的操控以及怎么精确地判别氧化膜刚好被穿透的时刻。我国GB/T 5237.2-2000中对滴碱实验办法规则为:“在35℃±1℃下,将大约10mg、100g/LNaOH溶液滴至型材试样的表面,目视调查液滴处直至发生腐蚀冒泡,核算其氧化膜被穿透的时刻。也可用仪器丈量氧化膜穿透的时刻。”也就是说,国标认可了两种滴碱实验办法,即目视调查法和仪器丈量法。关于目实验调查法,国标描绘的比较简单,实验操作中的一些留意事项及其影响要素未作描绘。而为了确保测验成果的精确性,在操作过程中关于影响要素应加以留意,以便尽可能削减或防止这些要素的影响,本办法应留意的事项首要有以下几点:(1)试样的操控,试样受检面有必要坚持完好,不允许有擦花或划伤等损坏,并且受检面有必要清洁,不允许有污渍、油污等脏物掩盖在受检面上,因而测验前一般要用不损坏氧化膜的有机溶剂悄悄擦洗试样表面;(2)实验溶液浓度的操控,溶液的浓度有必要严格操控到100g/L,浓度偏低或偏高将直接导致测验成果偏大或偏小;(3)实验温度的操控,实验时不只要确保实验环境温度操控在35℃±1℃,并且实验溶液和试样也有必要操控在35℃±1℃,为此在测验前应先将试液和试样放置于恒温仪器中坚持一段时刻,只有当试液和试样恒定在35℃±1℃之后才可以进行测验;其四是恒温仪器的选用,恒温仪器的选用在本办法中是一个非常重要的环节,由于所选用的恒温仪器不只应起到恒温的效果,还有必要考虑要便于调查仪器内试样的改变状况,假如所选用的恒温仪器没有一个可以明晰地调查仪器内试样改变状况的调查口,那么要想精确地判别出试样何时开端腐蚀冒泡是不大可能的。别的,目视调查法还受实验人员经历的影响,在实践查验工作中发现,从阳极氧化膜开端溶解到氧化膜被穿透(试样开端腐蚀冒泡)这一过程中并没有一个很明显的改变,给氧化膜穿透时刻的判别带来很大难度,这就对实验人员提出了很高的要求,实验人员有必要要有非常丰富的实践经历,可以精确地判别出氧化膜何时被穿透而开端腐蚀冒泡。
铝合金熔炼工艺及注意事项
2018-12-28 09:57:11
1、炉料处理
所有炉料入炉前均需要预热,以去除表面附的水分,缩短熔炼时间。 2、坩埚及熔炼工具的准备 (1)新坩埚使用前应清理干净及仔细检查有无穿透性缺陷,确认没有任何缺陷才能投入使用,预热至暗红色(500—600度)保温2小时以上,以烧除附着在坩埚内壁的水分及可燃物质,待冷却到300度以下时,仔细清理坩埚内壁,在温度不低于200度时,喷刷涂料,烘干烘透后才能使用。 (2)压勺、搅拌勺、浇包等熔炼工具使用前必须除尽残余金属及氧化皮等污物,经过200-300度预热后涂刷防护涂料,涂刷后烘干待用。 3、熔炼温度的控制 合金液快速升至较高的温度(705度左右),进行合理的搅拌,以促进所有合金元素的溶解,确认所有元素全部溶解后,进行精炼除气,扒除浮渣后将至浇注温度。(因铝溶液的温度难以用肉眼来判断的,所以必须用测温仪表控制温度,测温仪表应定期校准和维修;热电偶套管应周期的用金属刷刷干净,涂以防护性涂料,以保证测温结果的准确性及延长使用寿命。 4、熔炼时间的控制 为了减少铝溶液的氧化、吸气,应尽量缩短铝溶液在炉内的停留时间,快速熔炼。为加速熔炼过程,应首先加入中等块度、熔点较低的回炉料,以便在坩埚底部尽快形成熔池,然后再加出铝锭,使之能徐徐浸入逐渐扩大熔池,加速熔化;在炉料主要部分熔化后,再加入熔点较高、数量不多的合金元素,升温、搅拌以加速熔化,最后降温,压入易氧化的合金元素。 5、精炼处理 精炼处理温度:690—730度 精炼剂(充分预热)加入量铝液重的0.15—0.2%,用钟罩压入 处理时间为3—5分钟后静止5—10分钟,扒除浮渣进行浇注,浇注温度为700—740度。
真空冶炼炉
2019-01-04 13:39:36
真空冶金炉由主体反应炉、冷凝收集器、及罗茨真空泵+机械真空泵及相关联接组成。主体反应炉采用石墨发热体加热,铂铑热电偶测温,精密程序控温仪+可控硅+变压器控温,最高温度达1800℃,控温精度为±1℃;
铝型材测试测量工具的使用用注意事项
2018-12-29 09:43:11
铝型材温度的测量 直接在铝型材表面测温实测不准的,主要与材料和表面结构有关。要想测相对准确需要在表面涂一层材料,或表面粘一层粗糙的,低反射率的材料,如可以粘一层纸胶带。便携式红外测温仪测铝型材不好测,温度波动大,如果是静态的铝型材,可在铝型材上涂漆再测量漆表面温度。如果是运动的,不能测。建议采用某固定红外测温仪,温度范围200℃-800℃。或用表面测温仪测铝型材温度。 铝型材表面处理色差测量方法 铝及其合金着色阳极氧化膜(简称着色阳极化铝)表面的反射特性与其它物体常规的反射特性不同。目前国内外着色阳极化铝颜色和色差的评价仍以“目视观察法”为主,再应用孟赛尔灰卡比对才能估计出颜色的变化 铝型材的硬度测量方法 钳式硬度计WebsterB型|webster硬度钳,WebsterB型韦氏硬度计(钳式硬度计)由美国生产,用于测量各种铝合金材料(包括铝板、铝管和铝型材)的硬度,测量过程对工件无损伤,并且不必取样,特别适用于在生产现场、销售现场或施工现场对产品进行快速检验。韦氏硬度计于八十年代初随着铝型材生产线一起被引入我国。这种硬度计在国内已使用了二十多年,其测量结果得到了各方面的广泛认可。WebsterB型韦氏硬度计性能稳定,偏差小,故障率低。它除在生产现场作为一般质检仪器使用外,还可作为工厂内部的计量基准仪器使用。 如果在质检部门备有一台这种硬度计,使它在良好的环境下保存,并且不经常使用,或者安排专人保管和使用,就可以长期保持它的测量精度不变。可以用它对生产现场频繁使用的其他硬度计进行定期比对检查,以便及时发现现场使用仪器发生的失准现象,保证这些仪器的完好和准确,避免不合格产品出厂,从而提高工厂的质量管理水平。当需要跟客户或其他质检单位交流检测结果时,若手边有这样一台仪器,就可以方便地使工厂的检测结果得到对方认可,提高本厂产品质量和检测手段的可信赖度。WebsterB型韦氏硬度计价格虽高,但却是国产仪器的重要补充。 在铝型材生产中,测量工具对检验人员来说就如手中的武器。如果武器处于半瘫痪或者损坏状态,那检验结果就没有任何意义,对产品质量也起不到监督控制作用。所以量具的保养及爱护十分重要。下面是几点测量工具的保养规范(适用于常用的检测工具): 1.量具的存放地点应保持清洁、干燥,无震动、无腐蚀性气体,且要远离温度变化范围大的地方或有磁场的地方。量具盒内存放的量具要清洁干燥,不准存放其他杂物。 2.用完量具后,要擦干净表面污渍、铝屑,松开紧固装置,当长期(1个月以上)不用时,在测量面要涂防锈油。量具在不用时,要将其放入保护盒内,最好专人专职使用,并做好量具经权威单位检测的年审记录。 3.不要用油石、砂布擦磨量具表面及测量面和刻线部分,非计量检修人员,严禁拆卸、改装和擅自修理量具。 4.当工件表面有毛刺时,一定要去净毛刺,再进行测量,否则会使量具磨损,并且还会影响测量结果的准确性。 5.不要用手摸量具的测量面,因为手上有汗液等潮湿脏物会污染测量面,使它生锈。量具不要同其他工具、及金属物质混放在一起以免碰伤量具。 6.不准把卡尺的量爪尖端当作划针、圆规或其他工具使用,不准人为扭动两卡爪或把量具当卡板使用。
40吨铝棒均热炉操作说明
2018-12-20 09:35:33
一、电气控制系统组成 铝均热炉电气控制系统分为温度控制系统和传动控制系统两部分。由智能控温仪表、燃烧及其控制装置、烧嘴和热电偶等组成温度控制系统,实现对炉温的精确控制。由可编程序控制器、变频器、操作信号、位置信号、电机等组成传动控制系统,实现对均热炉、冷却室、引风电机、冷却风机、助燃风机、排烟风机、循环风机和三维料车的传动控制。现场共有3面柜,一个操作箱,一个操作台。分别为上位机柜、PLC柜、传动柜、烧嘴操作箱和料车操作台。 二、温度控制系统操作说明 均热炉加热采用烧嘴加热,共12个烧嘴,分3区控制,每区有一块智能仪表控制温度,由上位机实时记录三区的温度曲线。 1、PLC柜和传动柜操作说明 首先合上PLC柜里的控制电源断路器,传动柜里的控制电源断路器(在传动柜的背面),三个循环风机变频器的断路器(在传动柜正面)、加热排烟风机断路器、助燃风机断路器,冷却排烟断路器,冷却吹风机断路器(8个),加热炉门断路器和冷却炉门断路器。按下PLC柜上的控制回路送电按钮,控制电源开指示灯亮,按下传动柜上的控制回路送电按钮,控制电源开指示灯亮。调节三个区的控温仪表SR93,使之满足加热工艺要求。 点火时控温仪表必须是最小输出状态,点火前控温表的设定值须是0度。 点火成功后控温仪表才可以开大输出,点火后控温表的设定值可以按照工艺设置。 在点火加热前请检查加热炉的冷却水和压缩空气供给情况。 如一切正常,依次按下三个循环风机启动按钮,加热排烟风机启动按钮、助燃风机启动按钮、燃气总管电磁阀1和阀2自动打开,此时可到烧嘴操作箱上进行烧嘴的点火操作。依次按下1-12#烧嘴点火按钮,大约5秒左右,如果对应烧嘴的熄火指示灯亮,可进行远程复位一次,若多次复位仍点不着火,不要再复位,请到炉上检查原因。如果12个烧嘴都点火成功,此时均热炉就可以进行加热了。 三区风机都具有两档速度,即低速和高速。风机刚开始启动时是低速启动,由变频器控制速度的切换,当炉温达到控温仪表设定的下限时(暂定为300度),控温仪表发出信号给可编程序控制器,可编程序控制器控制风机高速运行。 当温度低于300度时,或炉门开启时,风机自动由高速切换为低速运行。 三、料车传动控制系统操作说明 料车负责控制加热室炉门、冷却室炉门和料车自身的动作。 首先合上位于传动柜里的料车总电源断路器。 再合上料车操作台里面的控制电源断路器和冷却风扇断路器,小车断路器,大车断路器,液压站断路器。 按下料车操作台上的控制电源送电按钮,控制电源开指示灯亮,控制回路得电,按下控制电源停电按钮,控制回路断电。 控制电源送电后,面板上的“通迅状态”指示灯如果频闪,说明料车端PLC和传动柜的PLC通迅成功,如果灯常亮或不亮,则通迅失败。通迅失败时,料车只能进行手动操作,不能自动取料或放料。 加热室炉门、冷却室有手动和自动两种工作方式。按料车上的手自动按钮可在手动和自动之间切换,手动和自动都有相应的指示灯。 手动操作如下: 按下炉门降按钮,炉门关闭,到达炉门降限位时,炉门降限位开关动作,炉门降限位指示灯亮,炉门降停止。 按下炉门松按钮,炉门开始放松,到达炉门松限位时,炉门松限位开关动作,炉门松限位指示灯亮,炉门松停止。 按下门销退按钮,门销退动作,到达门销退限位时,门销进限位开关动作,门销退限位指示灯亮,门销退动作停止。 按下冷却室门关按钮,冷却室门关指示灯亮,冷却室门下降,到达冷却室门关限位时,冷却室门关限位开关动作,冷却室门升限位指示灯亮,门降动作停止。 炉门开启时的位置为:松位,升位,门销进位。 炉门关闭时的位置为:紧位,降位,门销退位。 开启炉门的动作顺序如下: 炉门松 松到位 炉门升 升到位 门销进 进到位 关闭炉门的动作顺序如下: 门销退 退到位 炉门降 降到位 炉门紧 紧到位 炉门工作时必须按照以上开启、关闭的顺序操作。 料车手动操作如下: 液压站启动后,按下料车升按钮,料车升起,到位后停止, 按下料车退按钮,料车后退,料车退指示灯亮,到达料车退限位,料车退限位动作,料车停止动作。 三维料车小车的初始位置为:退位,降位。 料车具有自动取料和自动放料,工位自动定位功能(大车自动行走功能)。 无论取料还是放料,都由初始位置开始动作,回到初始位置结束。 料车小车取料动作顺序如下: 料车进进到位 料车升升到位 料车退退到位 料车降降到位 料车小车放料动作顺序如下: 料车升升到位 料车进进到位 料车降降到位 料车退退到位 料车小车取、放料时,必须按以上顺序操作。 料车在自动取放料的时候,料车可以自动控制加热室炉门、冷却室炉门的开门和关门过程。 料车自动操作如下: 料车在加热室退位,合上自动放料旋钮,进行自动放料,动作顺序如下: 自动放料 炉门松松到位炉门升升到位门销进进到位液压站启动 延时 料车升升到位料车进进到位料车降降到位 料车退退到位液压站停止、门销退退到位炉门降降到位 炉门紧紧到位放料结束 自动取料,动作顺序如下: 自动取料 炉门开开到位液压站启动延时 料车进进到位料车升升到位料车退退到位 料车降降到位液压站停止、炉门降降到位取料结束。 料车在各工位取料、放料结束后,必须将自动取料旋钮、自动放料旋钮旋回,才可进行下一操作。 四、联锁保护及报警 1、报警 冷却水压力低、助燃风压力低、燃气压力低、炉门越位、台车越位、变频故障、烧嘴故障报警、炉内压力高时进行声光报警,提醒工作人员注意。 加热室循环风机不启动,燃气电磁总阀不能开启。 加热室炉门不在松位、门销不在退位,炉门不能升起。 加热室炉门不在降位,炉门不能压紧。 料车不在降位、退位时,加热室炉门不能下降。 5.设备停止运行一段时间后重新使用,进行绝缘测试。达到电气绝缘规范后方可使用。 以上操作规程请格严格遵守,否则会产生的严重的后果。
铝型材时效工艺操作规程
2018-12-26 09:46:08
一、铝型材装框要求: 1.普通幕墙型材、普通门窗型材、工业型材、必须分别装在同一框内。 2.隔热幕墙型材、隔热门窗型材,必须分别装在同一框内。 3.不允许隔热型材与普通型材混装在同一框内。 4.每装一框型材必须装满框面以下5mm的位置,并且每放一排型材要放垫条隔开,保证每支型材都有热风循环到位起到加温的效果。 5.壁厚≥4mm的平模型材不允许重叠(每层只允许1支)。 6. 壁厚≥2mm的小料每框中间必须留80mm的通风道。 二、时效工艺: 1.普通幕墙型材、普通门窗型材、工业型材、必须同在一个时效炉时效,炉内温度控制在195℃±5℃范围内,到达温度后保温3小时出炉,出炉后立即开风机吹风20分钟冷却,质检员检验硬度。 2.隔热幕墙型材、隔热门窗型材,必须同在一个时效炉时效,炉内温度控制在180℃±3℃范围内,到达温度后保温3小时出炉,出炉后立即开风机吹风20分钟冷却,质检员检验硬度 3.若时效隔热型材不满炉时,可以放1~2框普通型材(壁厚在2.0mm以下)同炉时效,时效工艺按隔热型材工艺执行。 4.吊料入炉时,型材端头与导风口控制在80~100mm内。 5.炉内温度到达工艺要求温度时,时效工每隔30分钟用玻璃管测温仪测量炉内实际温度,并做好原始记录。删除
铼的用途
2019-12-09 15:18:20
铼的价格昂贵,直到1950年才由实验室珍品变为重要的新式金属材料。铼广泛用于现代工业各部门,首要用作石油工业和汽车工业催化剂,石油重整催化剂,电子工业和航天工业用铼合金等。铼的用途主要有:1、用作石油工业的催化剂2、广泛使用于无线电、电视和真空技术中3、是一种首要的高温仪表材料4、还用来制作电灯丝、人造卫星和火箭的外壳、原子反应堆的防护板等。5、钨铼热电偶在3100℃也不软化,钨或钼合金中加25%的铼可增加延展功能;铼在火箭上用作高温涂层用,宇宙飞船用的仪器和高温部件如热屏蔽、电弧放电、电接触器等都需要铼。
电解铝槽温测量-小问题影响大效益
2018-12-20 11:10:23
电解铝槽温是铝电解生产的一项重要指标,是生产管理人员了解电解槽运行状态的关键参数之一。 目前,我国电解铝行业大部分厂家都是人工使用普通测温仪测量槽温,由于普通测温仪测量温度时都有延时,测温时需要掌握好时间,时间短了测不准,时间长了损坏热电偶。同时,由于人工无法判断多长时间才能测得准确的电解槽温度,因此,一般达不到测量所需要的时间。据相关数据显示,国内的铝厂槽温测量值一般都偏低5~10摄氏度,有的甚至低15~25摄氏度,拿这个偏低的温度值去控制槽温,使得电解槽温度控制偏高,导致产生多余的能耗,温度偏高10度就增加能耗2%~3%,槽温测量可谓小问题影响大效益。如何得到真实准确的电解槽温度是电解槽控制的重要参数,也是电解铝生产进一步节能降耗的重要环节。 真实准确地测定电解槽温度对于整个电解铝生产控制有重要意义。首先,真实准确的电解槽温度能反映出电解槽的状况,使生产管理者依据电解槽状况,对电解工艺进行调整,这样可以有效提高电解效率,并延长电解槽的使用寿命;其次,真实准确的电解槽温度可以得出真实准确的过热度,从而有效地控制槽温,降低每吨原铝的电能消耗,实现进一步的节能减排,具有很高的经济效益和社会效益。 目前,国内各电解铝企业的电解槽测温环节仍存在不少弊端。一是各企业的电解槽温度测量工作没有形成统一流程和统一标准;二是各企业的电解槽温度测量工具不尽相同,测温表型号各异且没有一个有效的监督环节确认测温表的数据偏差;三是热电偶多次使用后,温度漂移较大,测量数据的准确性无法保证;最后也是最重要的是,整个槽温测量工作,包括测量温度值均由测量人员手功记录完成,使测试环节引入了人为干扰因素,导致数据可能存在误差。 智能槽温测量仪具有升温过程自动分析判断功能,它根据升温初始阶段的曲线,计算出测温过程的时间常数,考虑热电偶的延时时间,计算出最终的电解槽温度值,再与测量值合并判断,确定准确的电解槽温度,达到了准确快速测量电解槽温度的目的。它具有如下特点:智能槽温测量仪是自动计算并最终测定温度值,测得的槽温数据真实可靠并有自动保存功能,消除了人为干扰(不可人工修改)。目前电解铝槽温测量过程中各个环节完全人工操作,引入了人为的随意性,成为槽温测量中不可控因素;配套热电偶是智能型热电偶,具有偏差自动校准、使用过程数据采集、寿命判断和微短路判断等功能,保证系统误差≤±1℃。这是其他热电偶没有的功能;智能槽温测量仪具备槽号输入记录功能,槽温数据对应槽号自动保存,单人即可完成测试和记录工作,工作效率高;智能槽温测量仪测试过程自动进行,节省了时间和人力。在不增加成本的情况下即可升级换代。 电解铝槽温测量是电解铝生产中最关键的环节之一,它的测量准确与否关系到生产的各个方面,对产量、能耗、产品质量、物料平衡、设备损耗以及生产管理都有较大影响。在目前电解铝用电成本高涨的情况下,进行电解铝生产的精细管理,采用智能槽温测量仪取代现有普通测量仪,不增加投入就能解决当前电解铝槽温测量不准的难题。仅此一项每年就可为企业节约可观的用电费用。
铝合金铸件T6热处理工艺程序
2019-01-10 11:46:21
铝合金T6处理是固溶处理加人工时效处理,不同成分的铝合金只要热处理是固溶处理加人工时效处理就可以称为T6处理,表明其热处理状态。 铝合金铸件T6热处理工艺程序:加热-保温-淬火-时效。 热处理前的准备(设备:铝合金固溶(淬火)炉): 1、热处理前应检查热处理设备、控制系统及仪表等是否正常。 2、铸件在装炉前应干燥无油污,赃物、易爆,等处理的铸件应按合得奖号、外廓尺寸、铸件壁厚及热处理规范进行分类,不同牌号不应相混装炉。 3、形状易产生翘曲的铸件应放在专用的底盘或支架上,不允许有悬空的悬臂部分,大型铸件应单个放在专用架上装炉。 4、检查铸件性能的单铸或辅铸试棒应随零件一起同炉热处理,以决定反映铸件的性能。 加热及保温: 1、加热到设定温度后在保温期间应随时检查、校正炉膛各处温度(?℃),防止局部高温或烧化。 2、在断电后短时间不能恢复时,应将在保温中的铸件迅速出炉淬火,等恢复正常后,再装炉、保温和进行热处理,其总的保温时间应稍许延长。 出炉冷却: 1、保温结束后,打开炉门放下料筐将铸件迅速降落到水池中,淬入规定冷却介质中冷却。 2、淬火转移时间是指从铸件出炉到铸件全部淬入介质中,总的时间较好不超过15s。 铸件变形的校正: 1铸件变形应在淬火后立即校正,矫正模具和工具应在淬火前事先准备。 2根据铸件特点和变形情况选择相应的矫正方法,矫正时用力不宜过猛,要缓慢均匀。 时效操作:(设备:铝合金时效炉): 1、需进行人工时效的铸件,应在淬火后尽快进行0.5h内进行时效处理。可将淬火后的料筐直接推到时效炉内,但产品的温度不得超过时效温度。 2、将自动控温仪表定温,然后送电加热,开动风扇。 3、保温时间到后,断开电源。
电解铝槽温测量
2018-12-27 14:45:24
电解铝槽温是铝电解生产的一项重要指标,是生产管理人员了解电解槽运行状态的关键参数之一。 目前,我国电解铝行业大部分厂家都是人工使用普通测温仪测量槽温,由于普通测温仪测量温度时都有延时,测温时需要掌握好时间,时间短了测不准,时间长了损坏热电偶。同时,由于人工无法判断多长时间才能测得准确的电解槽温度,因此,一般达不到测量所需要的时间。据相关数据显示,国内的铝厂槽温测量值一般都偏低5~10摄氏度,有的甚至低15~25摄氏度,拿这个偏低的温度值去控制槽温,使得电解槽温度控制偏高,导致产生多余的能耗,温度偏高10度就增加能耗2%~3%,槽温测量可谓小问题影响大效益。如何得到真实准确的电解槽温度是电解槽控制的重要参数,也是电解铝生产进一步节能降耗的重要环节。 真实准确地测定电解槽温度对于整个电解铝生产控制有重要意义。首先,真实准确的电解槽温度能反映出电解槽的状况,使生产管理者依据电解槽状况,对电解工艺进行调整,这样可以有效提高电解效率,并延长电解槽的使用寿命;其次,真实准确的电解槽温度可以得出真实准确的过热度,从而有效地控制槽温,降低每吨原铝的电能消耗,实现进一步的节能减排,具有很高的经济效益和社会效益。 目前,国内各电解铝企业的电解槽测温环节仍存在不少弊端。一是各企业的电解槽温度测量工作没有形成统一流程和统一标准;二是各企业的电解槽温度测量工具不尽相同,测温表型号各异且没有一个有效的监督环节确认测温表的数据偏差;三是热电偶多次使用后,温度漂移较大,测量数据的准确性无法保证;最后也是最重要的是,整个槽温测量工作,包括测量温度值均由测量人员手功记录完成,使测试环节引入了人为干扰因素,导致数据可能存在误差。 智能槽温测量仪具有升温过程自动分析判断功能,它根据升温初始阶段的曲线,计算出测温过程的时间常数,考虑热电偶的延时时间,计算出最终的电解槽温度值,再与测量值合并判断,确定准确的电解槽温度,达到了准确快速测量电解槽温度的目的。它具有如下特点:智能槽温测量仪是自动计算并最终测定温度值,测得的槽温数据真实可靠并有自动保存功能,消除了人为干扰(不可人工修改)。目前电解铝槽温测量过程中各个环节完全人工操作,引入了人为的随意性,成为槽温测量中不可控因素;配套热电偶是智能型热电偶,具有偏差自动校准、使用过程数据采集、寿命判断和微短路判断等功能,保证系统误差≤±1℃。这是其他热电偶没有的功能;智能槽温测量仪具备槽号输入记录功能,槽温数据对应槽号自动保存,单人即可完成测试和记录工作,工作效率高;智能槽温测量仪测试过程自动进行,节省了时间和人力。在不增加成本的情况下即可升级换代。 电解铝槽温测量是电解铝生产中最关键的环节之一,它的测量准确与否关系到生产的各个方面,对产量、能耗、产品质量、物料平衡、设备损耗以及生产管理都有较大影响。在目前电解铝用电成本高涨的情况下,进行电解铝生产的精细管理,采用智能槽温测量仪取代现有普通测量仪,不增加投入就能解决当前电解铝槽温测量不准的难题。仅此一项每年就可为企业节约可观的用电费用。
铝合金熔炼与浇注
2018-12-28 09:57:31
合金的熔炼与浇注是铸造生产中主要环节。严格控制熔炼与浇铸的全过程,对防止针孔、夹杂、欠铸、裂纹、气孔以及缩松等铸造缺陷起着重要的作用。 由于铝熔体吸收氢倾向大,氧化能力强,易溶解铁,在熔炼与浇铸过程中必须采取简易而又谨慎的预防措施国,以获得优质铸件。 一、铝合金炉料冷笑及质量控制 为了熔炼出优质铝熔体,首先应选用合格的原材料。须对原材料进行科学管理和适当处理,否则就会严重影响合金的质量,生产实践证明,原材料(包括金属材料及辅助材料)控制不严会使铸件成批报废。 (一)原材料必须有合格的化学成分及组织,具体要求如下: 入厂的合金锭除分析主要成分及杂质含量外,尚就检查低陪组织及断口。实践证明,使用了含有严重缩孔、针孔、以及气泡的铝液,就难以获得致密的铸件,甚至会造成整炉、整批的铸件报废。 有人在研究铝硅合金锭对铝合金针孔的影响时发现,用熔融的纯浇铸砂型试块时并不出现针孔,当加入低组织和不合格的铝硅合金锭后,试块针孔严重,且晶粒大。其原因为材料的遗传性所致。铝硅系合金和遗传性随着含量的提高面增大,硅量达到7%时,遗传显著。继续提高硅含量到共晶成分,遗传性又稍减小。为解决炉料遗传性引起的铸件缺陷,必须选用冶金质量高的铝锭、中间合金及其它炉料。具体标准如下: (1)断口上不应有针孔、气孔 针孔应在三级以内,局部(不超过受检面积的25%)不应超过三级,超过三级者必须采取重熔炼的办法以减少针孔度。重熔精炼方法与一般铝合金熔炼相同,浇铸温度不宜超过660℃,对于那些原始晶粒大的铝锭、合金锭等,应先用较低的锭模温度,使它们快速凝固,细化晶粒。 (二)炉料处理 炉料使用前应经吹砂处理,以去除表面的锈蚀、油脂等污物。放置时间不长,表面较干净的铝合金锭及金属型回炉料可以不经吹砂处理,但应消除混在炉料内的铁质过滤网及镶嵌件等,所有的炉料在入炉前均应预热,以去除表面附的水分,缩短熔炼时间在3小时以上。 (三)炉料的管理及存放 炉料的合理保存及管理对确保合金质量有重要意义。炉料应贮存在温度变化不大、干燥的仓库内。 二、坩埚及熔炼工具的准备 (一)坩埚铸造铝合金常用铁坩埚,也可用铸钢及钢板焊接坩埚。 新坩埚及长期未用的旧坩埚,使用前均应吹砂,并加热到700--800度,保持2--4小时,以烧除附着在坩埚内壁的水分及可燃物质,待冷到300度以下时,仔细清理坩埚内壁,在温度不低于200度时喷涂料。 坩埚使用前应预热至暗红色(500--600度),并保温2小时以上。新坩埚外熔炼之前,最好先熔化一炉同牌号的回炉料。 (二)熔炼工具的准备 钟罩、压瓢、搅拌勺、浇包 锭模等使用前均应预热,并在150度---200度温度下涂以防护性涂料,并彻底烘干,烘干温度为200--400度,保温时间2小时以上,使用后应彻底清除表面上附着的氧化物、氟化物,(最好进行吹砂)。
三、熔炼温度的控制 熔炼温度过低,不利于合金元素的溶解及气体、夹杂物的排出,增加形成偏析、冷隔、欠铸的倾向,还会因冒口热量不足,使铸件得不到合理的补缩,有资料指出,所有铝合金的熔炼温度到少要达705度并应进行搅拌。熔炼温度过高不仅浪费能源,更严重的是因为温度愈高,吸氢愈多,晶粒亦愈粗大,铝的氧化愈严重,一些合金元素的烧损也愈严重,从而导致合金的机械性能的下降,铸造性能和机械加工性能恶化,变质处理的效果削弱,铸件的气密性降低。 生产实践证明,把合金液快速升温至较的温度,进行合理的搅拌,以促进所有合金元素的溶解(特别是难熔金属元素),扒除浮渣后降至浇注温度,这样,偏析程度最小,熔解的氢亦少,有利于获得均匀致密、机械性能高的合金.因为铝熔体的温度是难以用肉眼来判断的,所以不论使用何种类型的熔化炉,都应该用测温仪表控制温度。测温仪表应定期校核和维修。热电偶套管应周期的用金属刷刷干净,涂以防护性涂料,以保证测温结果的准确性及处长使用寿命。 四、熔炼时间的控制 为了减少铝熔体的氧化、吸气和铁的溶解,应尽量缩短铝熔体在炉内的停留时间,快速熔炼。从熔化开始至浇注完毕,砂型铸造不超过4小时,金属型铸造不超过6小时,压铸不超过8小时。 为加速熔炼过程,应首先加入中等块度、熔点较低的回炉料及铝硅中间合金,以便在坩埚底陪尽快形成熔池,然后再加块度较大的回炉料及纯铝锭,使它们能徐徐浸入逐渐扩大的熔池,很快熔化。在炉料主要部分熔化后,再加熔点较高、数量不多的中间合金,升温、搅拌以加速熔化。最后降温,压入易氧化的合金元素,以减少损失。
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铝型材生产过程中需要注意时效性
2019-01-09 09:34:23
铝型材质量一方面来源于其自身原材料所含有铝元素高低,一方面则来源于其生产过程中的技术控制,但不管是什么铝型材都必须要注重一个时效工艺,即在生产过程中的每一环节都有一个时效性的控制。
铝型材生产过程中的时效工艺:
1、普通幕墙型材、普通门窗型材、工业型材、必须同在一个时效炉时效,炉内温度控制在195℃±5℃范围内,到达温度后保温3小时出炉,出炉后立即开风机吹风20分钟冷却,质检员检验硬度。
2、隔热幕墙型材、隔热门窗型材,必须同在一个时效炉时效,炉内温度控制在180℃±3℃范围内,到达温度后保温3小时出炉,出炉后立即开风机吹风20分钟冷却,质检员检验硬度。
3、若时效隔热型材不满炉时,可以放1~2框普通型材(壁厚在2.0mm以下)同炉时效,时效工艺按隔热型材工艺执行。
4、吊料入炉时,型材端头与导风口控制在80~100mm内。
5、炉内温度到达工艺要求温度时,时效工每隔30分钟用玻璃管测温仪测量炉内实际温度,并做好原始记录。
只有严格把控好如上每一时效环节,才能保证出厂的铝型材产品的性能以及质量。
全面分析铝型材时效工艺
2019-01-02 09:41:28
铝型材,就是铝棒通过热熔、挤压、从而得到不同截面形状的铝材料。不管是什么铝型材都必须要注重一个时效工艺。下面介绍一下铝型材时效工艺操作规程。
一、铝型材装框要求:
1.普通幕墙型材、普通门窗型材、工业型材、必须分别装在同一框内。
2.隔热幕墙型材、隔热门窗型材,必须分别装在同一框内。
3.不允许隔热型材与普通型材混装在同一框内。
4.每装一框型材必须装满框面以下5mm的位置,并且每放一排型材要放垫条隔开,保证每支型材都有热风循环到位起到加温的效果。
5.壁厚≥4mm的平模型材不允许重叠(每层只允许1支)。
6.壁厚≥2mm的小料每框中间必须留80mm的通风道。
二、时效工艺:
1.普通幕墙型材、普通门窗型材、工业型材、必须同在一个时效炉时效,炉内温度控制在195℃±5℃范围内,到达温度后保温3小时出炉,出炉后立即开风机吹风20分钟冷却,质检员检验硬度。
2.隔热幕墙型材、隔热门窗型材,必须同在一个时效炉时效,炉内温度控制在180℃±3℃范围内,到达温度后保温3小时出炉,出炉后立即开风机吹风20分钟冷却,质检员检验硬度
3.若时效隔热型材不满炉时,可以放1~2框普通型材(壁厚在2.0mm以下)同炉时效,时效工艺按隔热型材工艺执行。
4.吊料入炉时,型材端头与导风口控制在80~100mm内。
5.炉内温度到达工艺要求温度时,时效工每隔30分钟用玻璃管测温仪测量炉内实际温度,并做好原始记录。
氧化钨
2017-06-06 17:50:00
过氧化钙氧化物(oxide)是指由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物,如二氧化碳(CO?)、氧化钙(CaO)等。氧化钨安全操作规程1、炉前检查准备工作(1)检查一、二带电热元件、控温仪器、给定温度值是否正常,若不正常,请维修电工处理。(2)检查电压、电流等是否正常,严禁低压操作。(3)检查传动调速电机、减速机、给料离合器、链条、给料螺旋、出料螺旋。震动筛、出料小车、风机、喷淋塔、炉气控制箱是否正常,各部位是否缺油,如不符合生产要求,必须维护、加油。(4)检查炉头箱、炉尾箱及出料螺旋是否有结壳现象,如有必须清理干净方可开炉生产。(5)放好出料桶,准备足APT,并将加料料桶加满。(6)喷淋塔水槽、炉头除气箱、炉内气氛控制箱下面,保持好水封液面。 (7)搞好炉体周围及地面的卫生,文明生产。注:蓝钨生产要保证炉体气密性;黄钨生产要打开炉尾观察镜,保证通风。2、开炉 (1)启动调速电机并将调速电机送电,由左向右转动调速旋钮,将炉管启动。 (2)一、二带电送电升温,初次开炉必须分段升温,一段升温0---300℃,保温2小时,再升至给定工艺温度。(蓝钨、黄钨生产温度为500—700℃) (3)推上给料离台器加料,(蓝钨生产给氢气,氢流量缓慢提高,最终控制氢气流量0.2-1.2m3/h,黄钨生产不给氢气。)调整炉内气氛控制箱的插板和薄板控制阀;调整炉内炉气压力,保持微负压。 (4)当物料转到炉尾除气箱时,启动螺旋出料,并打开螺旋冷却水。 (5)启动振动筛筛料,;检查出料情况,根据出料颜色,调整转速和炉内炉气压力。 (6)当料桶满时,停蛟龙和振动筛,用出料小车出料。 (7)换好空料桶,再启动蛟龙和振动筛。 (8)填好岗位记录。3、停炉(1)当料桶剩料30kg时,可拉开给料离合器终止给料。 (2)当出料螺旋无料,振动筛无聊时,即可停止一、二带送电,同时停止姣龙和振动筛。 (3)关闭氢气阀。 (4)当一带和二带炉温降至250℃时,停止调速电机和风机。 (5)关掉所有冷却水。
铝熔化保温炉
2017-06-06 17:50:13
铝熔化保温炉铝熔化保温炉是安全环保清洁卫生的。由于感应炉主要是通过线圈产生交变磁场作用于铁质材料产生涡流加热,没有明火现象,使用过程中也不会产生有害气体或发生泄漏、爆炸、明火灼伤等危险。高效节能。利用电磁感应涡流加热原理,穿过锅底的磁力线使分子运动产生热量,快速省时,热 效 率高达80%,大大的缩短了时间,提高了效率。使用方便。操作非常简单。锅炉是一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式,而经过锅炉转换,向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或者有机热载体。熔化炉有不同的种类,有熔铝、保温、取液一体炉,倾斜式熔化电阻炉,倾斜式坩埚熔化电阻炉,倾斜熔化电阻炉,坩埚熔化电阻炉,铝合金固溶实效生产线,铝合金熔化炉,铝材退火生产线,铝合金淬火炉,铝合金时效炉等等不同的型号的锅炉。熔化炉适用于铅.锡.镁.锌.铝合金及其它
金属
非
金属
等材料熔化,对于相当多数的一些
金属
材料都可以进行熔化处理,使
金属
成为液态,然后利用模具,使已经熔化的
金属
变成工业上需要的形状,需要的质量等等。在工业上的用途是相当的重要的。铝熔化保温炉采用优质硅碳棒作为加热元件,适用于铝及其合金的集中熔化,并可同时实现熔化、保温、合金处理。调功或调压式控制,无须变压器。1.采用硅碳棒为加热元件,效率高,升温快,寿命长,不需停炉即可更换。2.配以智能控温仪表,采用模糊PID 调功 控制技术,对电网无污染。3.采用晶闸管或固态继电器作为加热执行元件,故障率低,温控精度高4.直接辐射式加热,熔化速度快,耗电量小,热效率高。5.文明化生产程度高 保温炉本身无放热现象、无废气也无噪声。6.配用铝水测温专用热电偶,直接测控铝液温度,保证铝液温度真实,可靠。按出料型式不同分为固定式、可倾式两种。
铝棒预热过程出现的问题
2018-12-29 09:43:03
铝棒在进入挤压机之前是要预加热的。传统观念认为, 铝棒必须在加热炉内加热到固溶温度,但经验显示这不是一定的。只要铝棒被正确的铸锭和均化,就没有必要在铝棒预热炉里达到固溶温度。在现代铝挤压工厂里,铝棒加热炉的唯一目的就是让金属软化。如果金属加热不够,就没有办法顺利通过模具。如果铝棒加热过热,挤压的速度就必须很低。 在铝棒预热区测温典型的问题有: 1.两点式的热电偶读数会偏低 2.两点式热电偶的日常维护经常被忽略 3.均匀化热处理温度是铝棒的关键参数 4.操作者倾向于过度加热铝棒 5.操作者倾向于降低挤压速度来微调铝棒在挤压中的温度变化 6.过度加热和慢速挤压都浪费了预热的能源 标杆企业意识到铝棒应该加热到能够挤压的最低温度,同时必须保证挤压机出口的温度达到目标值。通过降低铝棒预热温度,挤压速度就可以提上来,这样加热炉的能量消耗就减少了。实践证明,这样的改变能节省燃气加热炉15-20%的能耗。 对于燃气加热炉,铝棒区间温度是使用两点式的热电偶测温。因为这类仪表对维护都有很高的要求,使用这样一台仪表,要么花费很高维护费,要么失去精确度。在有些铝挤压厂,非接触式传感器已被用来检测和控制铝棒区域加热段的温度。不但减少了对接触式热电偶测温计的依赖,也因此减少了因仪表本身局限性带来的维护问题和精确度问题。 在感应加热炉系统中,红外线温度传感器直接对准铝棒表面,可以直接的监测温度,从而减少两点式热电偶使用不一致性。类似的,对于燃气加热炉,可以将传感器安装在加热炉出口(挤压筒入口)监测铝棒表面的温度,这个温度也被用来修正炉内热电偶或者红外线测温仪测得的温度偏离。铝棒料测温最理想的位置是铝棒截面,来检查均热段温度。测量侧截面的温度也是因为这一面将首先接触到模具。 对于梯度加热的铝棒,可以把一个传感器安装在铝棒传送带的侧面来监测温度,或者安装两个传感器分别测量铝棒两头截面的温度。精确的梯度加热温度对连续传送铝棒进入挤压机是非常重要的。不精确的温度测量会使得梯度加热失去意义。
铝型材挤压车间关键工序的控制
2018-12-28 11:21:28
1、根据作业计划单选定符合计划单的模具,平模:460℃---480℃ B.分流模:480℃---500℃。模具在炉中的停留时间最长不超过8小时。装模过程应迅速快捷,而且要防止模具冷却。
2、盛锭筒必须保持干净,无严重磨损或大肚,否则,挤压产品将会出现夹渣或气泡。
3、不允许铝合金圆铸锭在地面上滚动,凡是表面有泥沙、灰尘时,均应清理干净后再入炉加热。
铝棒加热炉的温度设定加热阶段设定300℃-450℃,铝棒上机时温度控制,根据壁厚应符合T≥1.4mm以温度控制在440℃-540℃,T<1.4mm温度控制在400℃-540℃,具体情况根据品种、模具结构、合金种类而定。
4、铝合金圆铸锭在入炉加热之前,应作表面质量自检,自检由主机手负责,凡是有明显夹渣、冷隔、中心裂纹和弯曲的圆铸锭,都不应入炉加热,应将其挑选出来退回熔铸车间。
5、采用加温100℃/1小时的梯温形式,将盛锭筒加温至380℃---420℃。盛锭筒端面温度为280℃---360℃
6、盛锭筒与模具配合的端面应平整无损伤和粘铝,否则挤压时会跑料。挤压过程中,挤压班长要每隔10-20个铸锭用手提测温仪测量一次温度,并如实作好记录,以便随时掌握铸锭温度变化情况,保持正常挤压温度。
7、挤压时,要注意压力的变化。起压时不超过210kg/cm2,正常挤压时,压力会随过程下降,若在起压后超过1分钟压力不下降,则应停止挤压,以防损坏设备和模具。
8、应根据不同合金的不同特性控制挤压速度,低杂质合金挤压速度可高些,高杂质合金挤压速度会慢些。若铝棒温度偏高,应减低挤压速度,若想加大挤压速度,应将铝棒温度控制低些。
9、为了控制好力学性能出料口的温度最低必须≥500℃。
10、首件检查:上模挤压出来的第1支型材应将其料头切下500mm长留给修模作依据,第1支与第2支棒切下500 mm长交巡检员作外观尺寸和形位公差检查,以确认是否符合图纸尺寸及装配关系要求,从而判定该模具可否继续生产。
11、为了防止模具端面、盛锭筒端面和挤压垫片端面粘铝,允许在模具端面和垫片端面上涂少量脱模油脂,但要尽量少涂或不涂,而且不允许涂及模具型腔和盛锭筒内壁,以免油脂污 染型材。
12、要正确使用挤压垫片,保护挤压垫片不被碰伤。当挤压垫片磨损太大,变成圆角,清缸不干净时,应及时更换新垫片。每次挤压时,都要特别注意垫片是否已放好,防止因挤压垫片没放好造成设备事故。
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15crmo钢管规格
2019-03-15 10:05:15
15CrMo化学成分和力学性能
15CrMo力学性能牌号 化学成分(质量分数)(%)
C Mn Si Cr Mo Ni Nb+Ta S P15CrMo 0.12~0.18 0.40~0.70 0.17~0.37 0.80~1.10 0.40~0.55 ≤0.30 _ ≤0.035 ≤0.03515CrMo力学性能牌号 拉力强度MPa 屈服点MPa 伸长率(%)15CrMo 440~640 235 21
15CrMo钢管可回收,符合环保、节能、节约资源的国家战略,国家政策鼓励扩大15CrMo钢管的应用领域。 15CrMo钢管消费量占钢材总量的比重仅为发达国家的一半,15CrMo钢管使用领域扩大为行业发展提供更广阔的空间。根据中国特钢协会15CrMo钢管分会的研究,未来我国高压15CrMo钢管长材的需求年均增长可达10-12%。15CrMo钢管方案Ⅱ虽可省去焊后热处理,但焊缝在高温下发生碳的迁移扩散而导致焊缝破坏的可能性不容忽视,因此,只有在焊后无法进行热处理时才慎重采用。 无缝钢管尺寸及允许偏差 偏差等级 标准化外径允许偏差D1 ±1.5%,最小±0.75 mmD2 ±1.0%。最小±0.50 mmD3 ±0.75%.最小±0.30 mmD4 ±0.50%。最小±0.10 mm 15CrMo钢系珠光体组织耐热钢,在高温下具有较高的热强性(δb≥440MPa)和抗氧化性,并具有一定的抗氢腐蚀能力。由于钢中含有较高含量的Cr、C和其它合金元素,钢材的淬硬倾向较明显,焊接性差。 15CrMo焊接性 焊接材料 合金管针对15CrMo钢的焊接性的工作特点,根据以往的经验,参照国外提供的焊接工艺卡,我们选择了两种方案进行焊接试验。 方案Ⅰ:焊接预热,采用ER80S-B2L焊丝,T1G焊打底,E8018-B2焊条,焊条电弧焊盖面,焊后进行局部热处理。 方案Ⅱ:采用ER80S-B2L焊丝,T1G焊打底,E309Mo-16焊条,焊条填充电弧焊盖面,焊后不进行热处理。焊丝和焊条的化学成分及力学性能见表1。 焊后热处理 采用方案Ⅰ焊接的试件,焊后应进行局部高温回火处理。热处理的工艺为:升温速度为200℃/h,升到715℃保温1小时15分钟,降温速度100℃/h,降到300℃后空冷。具体采用JL-4型履带式电加热器(1146×310)包绕焊缝,用硅酸铝棉[1]层保温,保温层厚度50mm,温度控制采用DJK-A型电加热器自动控温仪。 焊接工艺评定试验结果 试验方案 拉伸试验 弯曲试验 冲击韧性试验aky(J/cm2) 抗拉强度δb/Mpa 断裂部位 弯曲角度 面弯 背弯 焊缝 熔合线 热影响区(HAZ) 方案Ⅰ 550/530 母材 50。 合格 合格 84.8 162 135.6 方案Ⅱ 525/520 母材 50。 合格 合格 79.4 109.2 96.7 15CrMo焊接工艺 2.1 焊接材料 针对15CrMo钢的焊接性及现场高压管道的工作特点,根据以往的经验,参照国外提供的焊接工艺卡,我们选择了两种方案进行焊接试验。 方案Ⅰ:焊接预热,采用ER80S-B2L焊丝,T1G焊打底,E8018-B2焊条,焊条电弧焊盖面,焊后进行局部热处理。 方案Ⅱ:采用ER80S-B2L焊丝,T1G焊打底,E309Mo-16焊条,焊条填充电弧焊盖面,焊后不进行热处理。焊丝和焊条的化学成分及力学性能见表1。 表1 焊接材料的化学成分和力学性能 型号 C Mn Si Cr Ni Mo S P δb/Mpa δ,% ER80S-B2L≤0.05 0.70.41.2 <0.20.5 ≤0.025 ≤0.025 ≤500 25 E8018-B2 0.070.7 0.3 1.1 0.5 ≤0.04 ≤0.03 550 19 E309Mo-16≤0.12 0.5~2.5 0.9 22.0~25.0 12.0~14.0 2.0~3.0≤0.025≤0.035 550 25 2.2 焊前准备 试件采用15CrMo钢管,规格为φ325×25,坡口型式及尺寸见图1。 焊前用角向磨光机将坡口内外及坡口边缘50mm范围内打磨至露出金属光泽,然后用清洗干净。 试件为水平固定位置,对口间隙为4mm,采用手工钨极氩弧焊沿园周均匀点焊六处,每处点固长度应不小于20mm。焊条按表2的规范进行烘烤。 表2 焊条烘烤规范 焊条型号 烘烤温度 保温时间 E8018-B2 300 ℃ 2h E309Mo-16 150 ℃ 1.5h 2.3 焊接工艺参数 按方案Ⅰ焊前需进行预热,根据Tto-Bessyo等人提出的计算预热温度公式: To=350√[C]-0.25(℃) 式中,To——预热温度,℃。 [C]=[C]x [C]p [C]p=0.005S[C]x [C]x=C (Mn Cr)/9 Ni/18 7Mo/90 式中, [C]x——成分碳当量; [C]p——尺寸碳当量; S——试件厚度(本文中S=25mm); [C]x=C (Mn Cr)/9 7/90Mo=0.361 [C]p=0.045 则To=138℃ 因此预热温度选为150℃。采用氧-焰对试件进行加温,先用测温笔粗略判断试件表面的的温度(以笔迹颜色变化快慢进行估计),最后用半导体点温计测定,测量点至少应选择三点,以保证试件整体均达到所要求的预热温度。 焊接时,第一层采用手工钨极氩弧焊打底,为避免仰焊处焊缝背面产生凹陷,送丝时采用内填丝法,即焊丝通过对口间隙从管内送入。其余各层采用焊条电弧焊,共焊6层,每个焊层一条焊道。方案Ⅰ和方案Ⅱ的焊接工艺参数见表3、4。按方案Ⅰ焊 表3 方案Ⅰ的焊接工艺参数 15crmo钢管规格焊道名称 焊接方法 焊接材料 焊材规格/mm 焊接电流/A 电弧电压/V 预热及层间温度 热处理规范 打底层 钨板氩弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12 填充层 焊条电弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85~90 23~25150℃ 715。×75min 盖面层 焊条电弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85~90 23~25 表4 方案Ⅱ的焊接工艺参数 焊道名称 焊接方法 焊接材料 焊材规格/mm 焊接电流/A 电弧电压/V 预热及层间温度 热处理规范 打底层 钨板氩弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12 填充层 焊条电弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90~95 22~24 / / 盖面层 焊条电弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90~95 22~24 接时,层间温度应不低于150℃,为防止中断焊接而引起试件的降温,施焊时应由二名焊工交替操作,焊后应立即采取保温缓冷措施。 2.4 焊后热处理 采用方案Ⅰ焊接的试件,焊后应进行局部高温回火处理。热处理的工艺为:升温速度为200℃/h,升到715℃保温1小时15分钟,降温速度100℃/h,降到300℃后空冷。具体采用JL-4型履带式电加热器(1146×310)包绕焊缝,用硅酸铝棉层保温,保温层厚度50mm,温度控制采用DJK-A型电加热器自动控温仪。 3 焊接工艺评定试验 试件焊后按JB4730-94《压力容器无损检测》标准进行100%的超声波探伤检验,焊缝Ⅰ级合格。按JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》标准进行焊接工艺评定试验。评定结果见表5。 表5 焊接工艺评定试验结果 试验方案 拉伸试验 弯曲试验 冲击韧性试验aky(J/cm2) 抗拉强度δb/Mpa 断裂部位 弯曲角度 面弯 背弯 焊缝 熔合线 热影响区(HAZ) 方案Ⅰ 550/530 母材 50。 合格 合格 84.8 162 135.6 方案Ⅱ 525/520 母材 50。 合格 合格 79.4 109.2 96.7 从拉伸试验结果可知,两种方案的拉伸试样全部断在母材,说明焊缝的抗拉强度高于母材;弯曲试验全部合格,说明焊缝的塑性较好。根据表5中的冲击韧性试验结果可知,方案Ⅰ的冲击韧性明显高于方案Ⅱ,证明方案Ⅰ的焊后热处理规范比较理想,高温回火不仅达到了改善接头组织和性能目的,而且使韧性与强度配合适当。从室温机械性能结果可知,所推荐的两种焊接工艺方案均可用于现场施工。方案Ⅰ采用了与母材成分接近的焊条,焊缝性能同母材匹配,焊缝应具有较高的热强性,焊缝在高温下长期使用不易破坏。难点是焊后热处理规范较为严格,回火温度和保温时间及加热和冷却速度控制不当反而会引起焊缝性能下降。方案Ⅱ采用了奥氏体不锈钢焊条施焊,虽然可以省去焊后热处理,但由于焊缝与母材膨胀系数不同,长期高温工作时可发生碳的扩散迁移现象,容易导致焊缝在熔合区发生破坏。因此,从使用可靠性考虑,现场采用方案Ⅰ施焊更为稳妥。 4 15crmo钢管规格结论 15CrMo钢厚壁高压管的焊接采用两种焊接方案均为可行。为了保证焊缝性能同母材匹配且具有较高的热强性,采用方案Ⅰ效果更佳,关键是要严格控制焊后热处理工艺。
铝合金铸锭过烧现象分析
2019-01-15 09:51:35
当加热温度高于低熔点共晶的熔点,使低熔点共晶和晶界复熔的现象叫过烧。
(1)过烧的宏观组织特征。过烧严重时铸锭和加工制品表面色泽变暗、变黑,有时产生表面起泡。
(2)过烧的显微组织典型特征。检查铸锭及加工制品是否过烧,只以显微组织特征为依据,其他方法只能作为旁证。对变形铝合金,根据国家标准,过烧的判定特征有3个,即复熔共晶球、晶界局部复熔加宽和3个晶粒交叉处形成复熔三角形。
用电子显微镜对复熔三角形处组织的研究发现,与复熔产物相接触的基体有梯田花样。梯田花样是枝晶露头的结晶台阶,与疏松内壁表面上的枝晶露头一样,表明该处的组织已发生过复熔。
一般将过烧程度分为轻微过烧、过烧和严重过烧。轻微过烧指过烧特征轻微,过烧指过烧特征明显,严重过烧指过烧特征多,晶界严重复熔粗化和平直,低熔点共晶大量熔化和聚集。轻微过烧判断较难,要判断准确必须有丰富的经验。
(3)过烧形成机理。变形铝合金中,除α(A1)基体外一般都有几种共晶,根据合金的不同,含有共晶的种类和多少也不同。如果在一种合金里有几种共晶,每种共晶的熔化温度不尽相同,当把合金从低温升到高温时,熔点较低的共晶必首先熔化,这个共晶熔化的温度称为过烧温度,而这种共晶被称为低熔点共晶,即熔点较低的共晶。
例如2A12合金主要有两种共晶:
α(Al)+CuAl2:熔点548℃
α(Al)+CuAl2+Al2CuMg(S相):熔点507℃
三元共晶的熔点比二元共晶低得多,当合金在较高温度热处理时,三元共晶必首先熔化,其熔化温度(507℃)即为2A12合金的过烧温度。
(4)防止措施:
1)严格控制热处理的温度和保温时间;
2)高温仪表定期检定,不允许使用检定不合格或超期仪表;
3)热处理炉内温度要均匀,炉料不能有油污,摆放要合理;
4)操作时要看对合金和卡片。
(5)过烧对性能的影响。合金过烧后,低熔点共晶在晶界上和基体内复熔又凝固,改变了过烧前该处组织紧密相联的状态,对合金的连续性造成了普遍损害,对合金的力学性能、疲劳和腐蚀性能等都产生严重影响。因为合金过烧不能用热处理或加工变形消除,任何铸锭和制品发生过烧都为废品。特别是用于航天工业的合金,更加不能允许。
需要指出的是,当合金轻微过烧时,由于第二相固溶更加充分,过烧复熔产物很小,晶界没有遭到普遍损坏,有些合金例如2A12合金,其力学性能不但没有降低反而升高,但应力腐蚀和疲劳性能明显下降。当过烧严重时,各项性能都明显下降。
以7A04和6063合金铸锭为例,随着均火温度的升高,铸锭的强度和塑性都逐渐升高,当铸锭过烧后(7A04合金489℃,6063合金591℃),性能开始下降,其中塑性下降较严重。
铝合金挤压成品缺陷分析及预防措施
2019-01-15 09:51:35
1 铝铸锭与挤压裂纹
铝铸锭在结晶过程凝固后,因铝铸锭形成的多种应力迭加超过铝铸锭本身抗拉强度引起铸锭内裂,导致挤压时裂纹扩展成为废品。
铝铸锭裂纹有两种:一是热裂纹一般沿晶开裂,开裂处发黑,已被氧化,裂纹成锯齿状,形状不规则;一是冷裂纹从晶内开裂,裂口未氧化,呈银色折线状发亮。
预防措施:科学合理和严格控制铝合金化学成分与杂质含量;避免铝液过热和在炉内停留过长时间;合理制订铸造工艺,准确控制铸造温度和铸造速度;铝液供流和冷却应均匀;防止和避免外来夹杂物掉人铸造铝液等措施,有效避免铝铸锭裂纹产生,为优质铝合金挤压制品创造先决条件。
挤压裂纹多发生铝制品棱角、尖角锐边或厚度较大的台阶附近产生的锯齿状开裂。因铝合金不纯,杂质超标,热塑性差;坯料加热温度偏高,晶粒粗化,从而使金属破断抗力降低;控温仪表失灵,挤压温度偏高,挤压速度失控,突然加快,增大了挤压热塑性变形应力,接近模壁外层的金属因承受过大拉应力被撕裂为锯齿状或皮下裂纹;挤压热塑性变形不均,表层金属承受较大的摩擦力和附加拉应力:当瞬时应力超过金属抗拉强度时产生挤压裂纹,在外力作用下裂纹由表面向内扩展至断裂。
预防措施:加强铝合金材质检查,杂质含量超标和原始组织不合格不投产;生产中严格校验控温仪表,控温精度必须达到±1.5℃;针对不同牌号的铝合金坯料,制订相应的合理的加热温度,确保均匀加热;制订适合不同牌号铝合金的挤压速度和挤压变形量,使热塑性变形尽量均匀;改进模具结构设计,挤压件断面的棱角部位尽可能大些;试验表明,铝锭预先均匀退火(540℃~560℃,保温4—6h快冷)可降低挤压力1 5%~25%,提高挤压速度1 0%--1 5%,显著增加热塑性等上述措施,可有效防止和避免挤压裂纹的产生。
2 气泡起皮
因铝铸锭内部的气体和挤压过程中被卷人的空气,在挤压时与随后热处理时发生膨胀,致使表面鼓起形成的气泡起皮缺陷,失去商品表面美观和影响质量。因铝锭坯料组织疏松、缩松、气孔、砂眼、内裂、粗晶;挤压筒不清洁、有油、污物、冲蚀与鼓突变形;挤压筒预热温度过高;挤压筒与挤压垫磨损严重和压配不当;挤压速度失控,铝金属充填过快,排气不畅,铝金属粘附于铝制品等因素,均会导致铝制品起泡起皱。
预防措施。提高铝锭质量,选用优质铝锭和严格铝材人库和投产前检查;及时更换严重磨损的挤压筒和挤压垫,并保持清洁、光滑;控制热处理气氛,防止水蒸气进人昶减少对挤压垫片和模具的润滑,调整挤压机使其动作均匀协调,制订合理的挤压速度和挤压变形量,确保排气畅通;挤压筒预热温度应低于铝坯加热温度25℃--35℃;防止润滑剂过量,及时清除铝金属氧化壳及腐蚀污物等措施,能有效防止铝制品起泡起皮,达到质量指标。
3 擦伤
铝制品轻微擦伤不仅表面不美观且急剧降低机械力学性能和耐用度,严重擦伤铝制品不能使用,成为废品,造成经济损失。
因挤压模型面粗糙度大,有较深冷加工刀痕、磨痕和碰伤沟痕,擦伤铝制品表面,产生凹凸印迹;模具红硬性、耐磨性不足,模面与约450℃-500℃铝金属坯料接触,且焖模时间长,过度回火导致型面硬度降低而软化。由于铝制品挤压时激烈的金属塑性流动与模腔发生强烈摩擦,将加深模面沟槽,使铝制品表面更加粗糙,失去商品表面;挤压工模具装配不合理且间隙过大,导致热塑铝金属从模孔流出过程中表面与工模具及设备接触不良,从而造成严重擦伤;压型导管和导路装配不当,或挤压筒内有铝金属氧化物硬壳、夹渣、尘砂等异物进入模孔,擦伤模具工作带,造成铝制品擦伤。
预防措施。对挤压模具进行表面改性强硬化处理,提高红硬性、耐磨性和抗擦伤能力;选用优质精炼模具钢,具有纯清度高、杂质少、晶粒细、碳化物小、等向性能优、化学成分和组织均匀等特点:或用钢结硬质合金制造模具,经镦造与复合强硬化热处理,使模具工作型面具有高硬度、红硬性、耐磨性、抗疲劳、抗咬合、抗粘结、抗腐蚀和抗擦伤等特性,而钢基体具有高强硬性,表硬内刚赋予高寿命;选择较佳工作带宽度,生产一定铝制品后,抛光模具型面与工作带;确保工模具与挤压设备装配精度;经常润滑导路与导管。采用上述措施能有效防止铝制品表面擦伤,确保铝制品内在质量和表面质量优良。
4 过热过烧
因铝锭过热或铝锭粘附较多易燃物和控温仪表失灵,导致加热温度过高,晶粒显著长大,晶界发生局部熔化与氧化,晶界结合力急剧降低,脆性变大,韧性急剧降低,机械力学性能低劣,导致铝制品报废。
预防措施。选用高精度WJ一1型微机控温,能使控温精度达到±1.5℃;加强加热设备维修与检查,确保炉腔内各部位温度均匀一致;严格检查铝锭坯料,不得有油污等易燃物,保持坯料清洁;制订先进合理的热加工工艺规程,精心操作等措施,有效避免过热过烧,从而确保铝制品组织性能和表面质量合格。
5 塑性变形超差
铝制品塑性变形超差轻者成为次品,重者成为废品。模具设计不良,悬臂太长,导致热挤压时铝合金塑性流动沿模具工作带表面的流速前后相差悬殊,造成不均匀塑性变形,使铝制品形成波浪形不对称扭曲变形;铝制品设计结构太复杂,壁厚相差悬殊,导致薄弱部位刚性不足,局部应力集中,铝金属流速不均匀。若铝金属在热塑性变形过程中突然受阻,铝制品就会发生硬弯变形,导致堵模、闷车,形成扭拧波浪,导致塑性变形超差。
预防措施。科学合理地准确设计模具,避免悬壁过大、过长和安装挤压导路;严格控制挤压温度和挤压速度,确保匀速塑性变形,避免中途停车;合理准确地计算坯料长度,避免余料;加热成品首件检查,发现问题及时维修好设备,确保设备正常运转作业;调整好挤压温度、挤压速度及工艺参数。使之相互协调配合等措施,可有效防止铝制品塑性变形超差,达到优质高产。
6 焊合不良
铝制品焊合不良,造成焊缝处机械力学性能低劣,使铝制品在外力作用下易在焊缝处开裂,成为废品,造成损失。因铝锭坯料表面有氧化物、油污垢及挤压残料等而隔开了焊缝,使挤压温度降低,热塑性差;挤压力和挤压时间不足;焊合腔太小,模腔压力不足等。
预防措施。采用先进的挤压设备、先进技术和先进工艺,并加强科学管理;正确合理设计模具,确保铝金属塑性流动均匀并很好焊合;采用优质铝铸锭,确保表面光洁无异物,挤压前清理干净铝坯料表面;针对不同牌号铝合金,制订合理的挤压温度和挤压速度;确保挤压设备及工模具工作部位无异物等上述措施,可以获得优质平整焊缝,使其具有高的机械力学性能和商品表面,在外力作用下不易裂开。
7 波纹与尺寸波动
因挤压机不稳定、严重抖动,铝金属不平衡流过模腔,铝制品厚薄悬殊大和冷却不均匀等因素,导致 铝制品表面形成波纹;模具与挤压筒壁相对位置不当,或模具偏斜,从而使挤压应力与挤压速度发生变化,引起铝制品厚薄不均和挤压长度不等,产生厚度及尺寸波动,严重影响铝制品质量和耐用度。
预防措施。维修好挤压机,使其达到所要求精度,工作平稳无抖动;校正和确保模具工作带获得均匀的金属塑性流量;控制冷却速度,确保铝制品均匀冷却;选用一级优质铝锭;设计精密耐用挤压模和制订合理 的挤压量及挤压速度;确保挤压机液压系统无空气截留等措施,能有效防止和避免铝制品波纹与尺寸波动,确保铝制品质量。
8 组织线、模线及毛刺
该缺陷与铸造工艺、挤压工艺和模具有关,严重影响铝制品商品美观和质量。因铝铸锭宏观或微观组织不均匀和铝铸锭均匀化处理不充分以及铝铸锭合金成分与结晶方式不同。易形成不同结晶粒度与不同结晶方向,导致出现与挤压方向一致的带状组织线;铝铸锭若有折迭和夹渣时,往往会因不适当地从边缘 间隙进料,使铝金属强烈热塑性流动;挤压力偏心造 成坯料氧化皮及其它异物挤进工作带和模孔;铝坯料与挤压筒之间间隙过大,或坯料夹渣、过热及工作带 长度突然变化等均会导致组织线、模线和毛刺产生。
预防措施。铝铸锭结晶凝固时再均匀急速冷却和铝铸锭进行晶粒细化处理;采用纯洁度高、杂质少、晶粒细、无夹渣的一级优质铝锭;设计先进料口,使挤压筒与挤压垫之间的较大间隙≤1.Omm;确保挤压模具精度与同心度,减小工模具表面粗糙度;加强首件铝制品检查,达到一级优质品后方可批量生产;生产一定数量产品后,卸模抛光型面,并及时清理挤压筒与挤压垫中的铝氧化物壳、污物和异物等上述措施,有效消除组织线、模线和毛刺,确保生产出一级优质铝制品。
9 叠层
铝制品叠层缺陷,不仅表面不美观,使其机械力学性能低劣,在外力作用下叠层处易开裂,成为废品。因铝铸锭存在折迭、分层和夹渣等铸造缺陷;挤压筒与挤压垫严重磨损,模孔离挤压筒内壁太近,坯料从不适当的边缘间隙进料;挤压筒冲蚀、凸起或凹陷,残留铝金属氧化物壳过多,进而截留润滑剂;坯料表面层金属沿挤压模前端弹性区界面流人等上述原因导致形成铝制品叠层缺陷。
预防措施。选用无夹渣、分层、折叠的一级优质铝锭,增加坯料弹性、塑性与韧性,降低各向异性;严格进行铝锭检查,有严重缺陷者不能用;班前班后清理干净挤压筒中与挤压垫上异物:校正挤压模与挤压筒的同心度,及时更换不合格模具及挤压零部件,减少油膏及润滑剂用量;设计先进的高级挤压工模具和真空熔炼钢、电渣重熔钢制造挤压模具等上述措施。有效消除铝制品叠层,确保铝制品质量和耐用度。
10 光亮晶粒与花边状组织
铝铸锭组织内出现的合金元素含量较低的贫乏固溶体的一次晶,较正常组织色泽光亮的树枝状组织,枝晶粗大,网络稀薄,其硬度与机械力学性能低于正常组织。光亮晶粒的形成因在铸造过程中漏斗温度低,在其底部形成低成分一次晶底结物固溶体和不断长大,逐渐形成光亮晶粒。
预防措施。漏斗导热性要好,表面应光滑,漏斗涂料需均匀;漏斗应充分预热,漏斗沉人铝液不宜过深和制订科学合理铸造温度:铸造时铝液供应应均匀和防止漏斗底部粘上铝液等措施,有效消除力学性能低劣的光亮晶粒。
在晶粒边界形成折线形花边,类似羽毛状铸造孪晶,显微组织呈相互平行的薄片状,其边界呈波浪状或锯齿状,既影响美观,又影响性能。因铝锭化学成分调配不当;熔体过热、停留时问过长;过滤管孔直径太细,铸造温度偏高,结晶器太矮;变质剂失效等因素所致。 预防措施。铝锭化学成分搭配应科学合理,严禁杂质超标;选用合适过滤系统和结晶装置;精密控制铸造温度和时间;适量、适时加人优质变质剂等措施,有效避免花边组织形成,确保铝制品质量。
11 缩尾
缩尾因铝铸锭表面有结瘤极易造成挤压筒与轴偏心;由于挤压后期挤压温度偏高,挤压速度增大,导致表层金属沿挤压垫和后端弹性区界面流人铝制品内部,形成环形缩尾;反向挤压时,由于模腔压力不足。加之金属补充不充分,极易产生中心漏斗缩尾,成为废品。 预防措施。加强铝锭进库和投产前质量检验,不合格铝锭不投产;发现有结瘤铝锭,切除结瘤后方可投产:挤压前应首先全面检测和维修挤压设备,使挤压机与工模具达标,确保精度等级与同心度;采用合理的挤压速度与挤压温度;及时更换超差的挤压零部件与工模具;选用电渣重熔优质模具钢和表面强化热处理新工艺制造挤压模具;选用优质一级铝锭和先进挤压技术等措施。有效消除因缩尾带来的铝制品缺陷。
12 划伤
挤压铝制品划伤不仅失去美观商品表面,并急剧降低机械力学性能,影响耐用度。轻者划伤成为次品,重者划伤成为废品。因铝铸锭难熔夹杂物和模具、工艺与操作方面因素造成铝制品划伤。
铝铸锭夹杂物:因在熔炼过程中铝液与空气中氧、水接触发生化学反应,生成A1203、MgO、Si01和A1203:MgO夹杂物;A1一Ti—B残余细化剂和Ti—B中间合金的粗大粒子;耐火砖碎片与工具上保护涂料等硬质点导致铝制品划伤。当模具因模口及工作带在挤压过程中局部碎裂脱落,残渣挂堵在工作带内;修模时焊接的阻碍墙脱落,堵住模具或模具有棱角锐边发生应力集中;模具断面与挤压筒距离太小,筒壁夹杂流人模具和模具无斜度及表面粗糙,造成残铝聚集等上述因素导致因模具原因造成铝制品划伤。工艺与操作:挤压速度过快,引起流速不均,使细小而硬的夹杂物易横向流动和铝金属在模口、工作带等不光滑处受阻。形成挂擦划伤。
预防措施。提高铝铸锭质量,选用陶瓷过滤板,滤掉夹杂;提高修模质量,达到技术要求;提高模具设计和制造质量;使用均热铝锭,恒温减速挤压,降低挤压力,使铝金属流速均匀,改善模具受力状况;确保铝锭挤压前表面清洁和避免夹杂物进入挤压筒等措施,有效消除划伤。
总之,经综合治理,有效消除上述铝合金挤压制品12种缺陷,达到优质高产,长寿命,又有美观商品表面,创品牌,给企业带来生机和兴旺,有显著技术经济效益。
锌合金熔炼
2018-12-17 14:06:15
一、熔炼过程的物理、化学现象 合金熔炼是压铸过程的一个重要环节,熔炼过程不仅是为了获得熔融的金属液,更重要的是得到化学成分符合规定,能使压铸件得到良好的结晶组织以及气体、夹杂物都很小的金属液。 在熔炼过程中,金属与气体的相互作用和金属液与坩埚的相互作用使组分发生变化,产生夹杂物和吸气。所以制订正确的熔化工艺规程,并严格执行,是获得高质量铸件的重要保证。 1. 金属与气体的相互作用 在熔炼过程中,遇到的气体有氢(H2)、氧(O2)、水汽(H2O)、氮(N2)、CO2、CO等,这些气体或是溶于金属液中,或是与其发生化学作用。 2. 气体的来源 气体可以从炉气、炉衬、原材料、熔剂、工具等途径进入合金液中。 3. 金属与坩埚的相互作用 当熔炼温度过高时,铁质坩埚与锌液反应加快,坩埚表面发生铁的氧化反应生成Fe2O3等氧化物;此外铁元素还会与锌液反应生成FeZn13化合物(锌渣),溶解在锌液中。铁坩埚壁厚不断减薄直到报废。 二、熔炼温度控制 1. 压铸温度 压铸用的锌合金熔点为382 ~ 386℃,合适的温度控制是锌合金成分控制的一个重要因素。为保证合金液良好的流动性充填型腔,压铸机锌锅内金属液温度为415 ~ 430℃,薄壁件、复杂件压铸温度可取上限;厚壁件、简单件可取下限。中央熔炼炉内金属液温度为430 ~ 450℃。进入鹅颈管的金属液温度与锌锅内的温度基本一样。通过控制锌锅金属液温度就能对浇注温度进行准确的控制。并做到:① 金属液为不含氧化物的干净液体;② 浇注温度不波动。 温度过高的害处: ① 铝、镁元素烧损。 ② 金属氧化速度加快,烧损量增加,锌渣增加。 ③ 热膨胀作用会发生卡死锤头现象。 ④ 铸铁坩埚中铁元素熔入合金更多,高温下锌与铁反应加快。会形成铁-铝金属间化合物的硬颗粒,使锤头、鹅颈过度磨损。 ⑤ 燃料消耗相应增加。 温度过低:合金流动性差,不利于成形,影响压铸件表面质量。 现在的压铸机熔锅或熔炉都配备温度测控系统,日常工作中主要是定时检查以保证测温仪器的准确性,定期用便携式测温器(温度表)实测熔炉实际温度,予以校正。
有经验的压铸工会用肉眼观察熔液,若刮渣后觉得熔液不太粘稠,也较清亮,起渣不是很快,说明温度合适;熔液过于粘稠,则说明温度偏低;刮渣后液面很快泛出一层白霜,起渣过快,说明温度偏高,应及时调整。
2. 如何保持温度的稳定
① 最佳方法之一:采用中央熔炼炉(图4-3),压铸机熔炉作保温炉,从而避免在锌锅中直接加锌锭熔化时造成大幅度温度变化。集中熔炼能保证合金成分稳定。
② 最佳方法之二:采用先进的金属液自动送料系统(图4-4),能够保持稳定的供料速度、合金液的温度及锌锅液面高度。 图4-3 运豪机铸有限公司中央熔炼炉图4-4 成达玩具厂自动加料机 ③ 如果目前生产条件是在锌锅中直接加料,建议将一次加入整条合金锭改为多次加入小块合金锭,可减少因加料引起的温度变化幅度。
三、锌渣的产生及控制
通过熔炼合金从固态变为液态,这是一个复杂的物理、化学过程。气体与熔融金属发生化学反应,其中氧的反应最为强烈,合金表面被氧化而产生一定量的浮渣。浮渣中含有氧化物和铁、锌、铝金属间化合物,从熔体表面刮下的浮渣中通常含有90%左右的锌合金。锌渣形成的反应速度随熔炼温度上升成指数增加。
正常情况下,,原始锌合金锭的产渣量低于1%,在0.3 ~ 0.5%范围内;而重熔水口、废工件等产渣量通常在2 ~ 5%之间。
1. 锌渣量的控制 ① 严格控制熔炼温度,温度越高,锌渣越多。 ② 尽可能避免锌锅中合金液的搅动,任何方式的搅动都会导致更多的合金液与空气中氧原子的接触,从而形成更多的浮渣。 ③ 不要过于频繁的扒渣。当熔融的合金暴露于空气中都会发生氧化,形成浮渣,保留炉面一层薄的浮渣有利于锅中液体不进一步氧化。
④ 扒渣时,使用一个多孔(Ф6 mm)盘形扒渣耙,轻轻从浮渣下面刮过,尽可能避免合金液搅动,将刮出的渣盛起,扒渣耙在锌锅边轻轻磕打,使金属液流回锌锅中。
2. 锌渣的处理 ① 卖回原料供应商或专门处理厂,因为自行处理可能成本更高。 ② 压铸厂自行处理。需要有单独的熔炉,锌渣重熔温度在420 ~ 440℃范围内。同时加入助熔剂。熔炼100公斤渣,需加入0.5 ~ 1.5公斤助熔剂,先均匀散发在金属液面,随后用搅拌器将其均匀混入熔融金属中(约需2 ~ 4分钟),保温5分钟后,表面产生一层更似泥土类的东西,将其刮掉。
四、水口料、废件重熔
水口料、废料、垃圾位、报废工件等,不宜直接放入压铸机锌锅内重熔。原因是这些水口料表面在压铸成形过程中发生氧化,其氧化锌的含量远远超过原始合金锭,当这些水口料在锌锅中重熔时,由于氧化锌在高温条件下呈粘稠状态,将其从锌锅取出时,会带走大量的合金成分。
把水口料等另外重熔,是为了将氧化锌和液体合金中有效的分离开,熔炼中须加入一些溶剂,铸成锭后使用。
五、电镀废料重熔
电镀废料应同无电镀废料分开熔炼,因为电镀废料中含铜、镍、铬等金属是不溶于锌的,留在锌合金中会以坚硬的颗粒物存在,带来抛光和机加工的困难。
电镀废料重熔中注意将镀层物质与锌合金分开,先将电镀废料放入到装有锌合金熔体的坩埚中,这时不要搅动熔体,也不要加入熔剂,利用镀层物质熔点高,镀层不会熔入合金中,而会在最初一段时间内浮在熔液表面,当全部熔化后,让坩埚静置15 ~ 20分钟,看表面是否还会有浮渣出现,把浮渣刮干净。经过这一道工序后,再看是否有必要加精炼剂。 六、熔炼操作中注意事项
1. 坩埚:使用前必须进行清理,去除表面的油污、铁锈、熔渣和氧化物等。为防止铸铁坩埚中铁元素溶解于合金中,坩埚应预热到150 ~ 200℃,在工作表面上喷一层涂料,再加热到200 ~ 300℃,彻底去除涂料中水份。
2. 工具:熔炼工具在使用前应清除表面脏物,与金属接触的部份,必须预热并刷上涂料。工具不能沾有水分,否则引起熔液飞溅及爆炸。
3. 合金料:熔炼前要清理干净并预热,去除表面吸附的水分。为了控制合金成分,建议采用2/3的新料与1/3的回炉料搭配使用。
4. 熔炼温度绝对不能超过450℃。
5. 及时清理锌锅中液面上的浮渣,及时补充锌料,保持熔液面正常的高度(不低于坩埚面30 mm),因为过多的浮渣和过低的液面都容易造成料渣进入鹅颈司筒,拉伤钢呤、锤头和司筒本身,导致卡死锤头、鹅颈和锤头报废。
6. 熔液上面的浮渣用扒渣耙平静地搅动,使之集聚以便取出.
变形铝合金过烧
2018-12-28 15:58:41
当加热温度高于低熔点共晶的熔点,使低熔点共晶和晶界复熔的现象叫过烧。
(1)过烧的宏观组织特征。过烧严重时铸锭和加工制品表面色泽变暗、变黑,有时产生表面起泡。
(2)过烧的显微组织典型特征。检查铸锭及加工制品是否过烧,只以显微组织特征为依据,其他方法只能作为旁证。对变形铝合金,根据国家标准,过烧的判定特征有3个,即复熔共晶球、晶界局部复熔加宽和3个晶粒交叉处形成复熔三角形。
用电子显微镜对复熔三角形处组织的研究发现,与复熔产物相接触的基体有梯田花样。梯田花样是枝晶露头的结晶台阶,与疏松内壁表面上的枝晶露头一样,表明该处的组织已发生过复熔。 一般将过烧程度分为轻微过烧、过烧和严重过烧。轻微过烧指过烧特征轻微,过烧指过烧特征明显,严重过烧指过烧特征多,晶界严重复熔粗化和平直,低熔点共晶大量熔化和聚集。轻微过烧判断较难,要判断准确必须有丰富的经验。 (3)过烧形成机理。变形铝合金中,除α(A1)基体外一般都有几种共晶,根据合金的不同,含有共晶的种类和多少也不同。如果在一种合金里有几种共晶,每种共晶的熔化温度不尽相同,当把合金从低温升到高温时,熔点最低的共晶必首先熔化,这个共晶熔化的温度称为过烧温度,而这种共晶被称为低熔点共晶,即熔点最低的共晶。 例如2A12合金主要有两种共晶: α(Al)+CuAl2 熔点548℃ α(Al)+CuAl2+Al2CuMg(S相) 熔点507℃
三元共晶的熔点比二元共晶低得多,当合金在较高温度热处理时,三元共晶必首先熔化,其熔化温度(507℃)即为2A12合金的过烧温度。
对铸锭的热差分析得出主要变形铝合金的过烧温度见表1:表1:主要变形铝合金的过烧温度 合金过烧温度/℃2A125072A115226A025552A505482A145182A705482A065102A16548201155260635914A115407A04489 (4)防止措施: 1)严格控制热处理的温度和保温时间; 2)高温仪表定期检定,不允许使用检定不合格或超期仪表; 3)热处理炉内温度要均匀,炉料不能有油污,摆放要合理; 4)操作时要看对合金和卡片。 (5)过烧对性能的影响。合金过烧后,低熔点共晶在晶界上和基体内复熔又凝固,改变了过烧前该处组织紧密相联的状态,对合金的连续性造成了普遍损害,对合金的力学性能、疲劳和腐蚀性能等都产生严重影响。因为合金过烧不能用热处理或加工变形消除,任何铸锭和制品发生过烧都为绝对废品。特别是用于航天工业的合金,更加不能允许。 需要指出的是,当合金轻微过烧时,由于第二相固溶更加充分,过烧复熔产物很小,晶界没有遭到普遍损坏,有些合金例如2A12合金,其力学性能不但没有降低反而升高,但应力腐蚀和疲劳性能明显下降。当过烧严重时,各项性能都明显下降。 以7A04和6063合金铸锭为例,随着均火温度的升高,铸锭的强度和塑性都逐渐升高,当铸锭过烧后(7A04合金489℃,6063合金591℃),性能开始下降,其中塑性下降最严重,见表2、表3。表2:7A04合金不同均火温度铸锭的力学性能(保温24h)铸锭规格/mm性能均 火 温 度400℃420℃440℃460℃470℃475℃480℃500℃φ172σ0.2/MPa308.7316.5352.8355.7348.9359.7354.8342.0σb/MPa315.6335.2388.1425.3427.3426.3415.5295.0δ/%4.14.74.89.29.39.510.07.3φ200σ0.2/MPa304.8322.4341.0352.8356.7357.7357.7352.3σb/MPa304.4323.4342.0372.4378.3375.3373.4364.6δ/%0.70.81.32.02.53.33.53.3φ300σ0.2/MPa308.7307.7340.1351.8356.3355.7365.5344.9σb/MPa307.7308.7345.7353.7363.7373.4370.4346.9δ/%1.31.21.52.73.53.54.02.7φ420σ0.2/MPa225.4266.6294.9294.8340.9343.0338.9320.5σb/MPa225.9267.6296.0303.8342.9343.0340.2323.5δ/%2.32.22.72.73.73.843.3
表3:6063合金均火铸锭性能(保温12h)均火温度/℃σb/MPaσ0.2/MPaδ/%510147.0105.827.3530156.898.031.3540152.9103.932.1550152.9100.932.4560163.7104.933.7570166.6124.533.2580164.6117.634.3590167.6119.634.2600157.8112.729.3620129.490.022.9
金电解精炼的理论基础
2019-03-06 09:01:40
金的电解可在氯化金和化金溶液中进行,为了安全起见,如今世界各国金的电解简直都选用E.沃耳维尔(Wohlwill)1874年拟定的氯化金电解法,故而称沃耳维尔法。此法是在大的电流密度和高浓度三氯化金的电解液中进行。跟着进程的进行,粗金阳极被溶解,而于阳极分出电解纯金。
沃耳维尔法,是在氯化金液的电解槽中装入粗金阳极和纯金阳极。通入电流后,阳极的金和杂质溶解,而在阴极分出纯金。因此,能够以为电解进程是在:Au(阴极)|HAuCl4,HCl,H2O,杂质|Au,杂质(阳极)的电化学体系中进行的。
此外,溶电解液中的络酸(HAuCl4),还可部分水解(虽然在高酸浓度下不显着)成HAuCl3OH:
HAuCl4+H2O HAuCl3OH+HCl
因为电解液中存在HAuCl4、HAuCl3OH、HCl和H2O,它们在溶液中可离解成如下的离子:
H2O H++OH-
HCl H++Cl-
HAuCl4 H++AuCl4-
AuCl3 Au3++3Cl-
HAuCl3OH H++AuCl3OH-
AuCl4 Au3++4Cl-
AuCl3OH Au3++3Cl-+OH-
这些离子的存在,相应地在阳极和阴极上或许发作如下反响。
在阳极上:
Au-3e Au3+ (1)
2OH--2e H2O+O2 (2)
Cl--eCl2 (3)
〔AuCl4〕--e AuCl3+Cl2 (4)
2〔AuCl3OH〕--2e 2AuCl3+H2O+O2 (5)
Au-e Au (6)
上述反响除(1)和(6)式外,其他均为有害反响。但当阳极邻近氯离子浓度增高时,这些有害反响能够削减至最低极限。
在阴极上,或许发作氧和金离子的放电:
H++e H2 (7)
Au3++3e Au (8)
Au++e Au (9)
上述反响因为氢的超电压,使阴极上发作氢的显着极化,故式(8)反响比式(7)更易进行。式(8)与式(9)的分出电位很附近(3价金为0.99V,1价金为1.04V),在阳极上两种离子或许一同进入溶液,在阴极上也将一同放电。但增大电流密度就可削减1价金离子的生成,也削减式(9)的反响。
在介质中电解金,阳极所含的银会与阴离子氯生成氯化银壳覆于阳极表面。含银5%或更多时,甚至可使阳极钝化放出,而阻碍阳极的溶解。严峻时,甚至会中止电解作业。为了使掩盖在阳极表面的氯化银掉落,而不阻碍电解的正常进行,经沃耳维尔于1908年改善的可用于含银很高的金的电解办法,是在向电解槽中通入直流电的一同,堆叠与直流电电流强度略大的沟通电。此两种电流堆叠一同,组成一种兼并的与横坐标轴不对称的脉动电流(图1),在堆叠沟通电流的电解进程中,金的分出仍取决于直流电电流强度而遵守法拉第规律。沟通电的效果,是电流强度在与横坐标不对称的脉动电流曲线处在最大值的瞬间,电流密度到达很大的数值,致使阳极上开端分解出氧气。经过如此断续而均匀的震动,进行阳极的主动净化,使掩盖在阳极上的化银壳疏松、掉落,然后发明不阻碍电解正常进行的条件。图中,兼并的脉动电流强度为:
J脉动=图1 交、直流及兼并电动势
选用交直流堆叠电流的电解,还能进步电解液温度,特别是能够使从阳极上落入阳极泥中的粉状金,由约10%下降至约1%左右,以削减阳极泥中的含金量,进步金的直收率。为此,即便在阳极板含银很低时,也应运用交直流堆叠的电流。
直流电与沟通电的份额一般为1∶1.5~2.2。跟着电流密度的增大,也需求相继增高电解液的温度和酸度。因温度越高和含酸越多时,不使阳极钝化的答应电流密度也越大。
沃耳维尔法电解金的条件,一般为电解液含金60~120g∕L,100~130g/L,液温65~70℃。这时,阴极容许的最大面积电流为1000~3000A∕m2,槽电压0.6~1.0V。当阳极含许多杂质时,阴极电流密度可降至500A∕m2。
在含游离的电解液中,金多以较安稳的3价氯氢金酸(HAuCl4)的方式存在。但溶液中也存在1价的亚氯氢金酸(HAuCl2)。此两种金盐,能发作下列的可逆副反响:
3HAuCl2 2Au+HAuCl4+2HCl
生成1价金的副反响,可使阳极中约10%的金沉积进入阳极泥中。为了削减阳极上生成1价金离子,金的电解都无例外地选用大的电流密度和交直流堆叠电流。
综上所述,金在电解时电极上首要发作下列生成Au+和Au3+的离子反响(阳极上反响向右进行):
Au+2Cl 〔AuCl2〕-+e
〔AuCl2〕-+2Cl- 〔AuCl4〕-+2e
Au+4Cl- 〔AuCl4〕-+3e
即电解进程中,阳极上首要发作金的氧化熔解反响。杂质的行为,则与它的电位有关。电性比金负的杂质,除银氧化溶解后敏捷与氯离子结合生成氯化银外,铜、铅、镍等贱金属杂质均进入溶液。铱、锇(包含锇化铱)、钌、铑不溶解进入阳极泥中。铂和钯的离子化倾向程度小,理应不溶解。但在粗金中,铂、钯一般与金结组成合金,故有一部分常与金一道进入溶液,但并不在阴极分出。只有当电解液中铂、钯堆集的浓度过大(Pt50~60g∕L,Pd15g∕L以上)时,才会与金一道分出。
电金在阴极分出的细密性,随电解液中金浓度的增高而增大,故金的电解均运用高浓度金的电解液(许多工厂在电解造片和出产中,均运用含金250~350g∕L的电解液)。但据O.E.兹发京采夫的材料,美国造币厂前期用沃耳维尔法电解金,在面积电流是550~700A∕m2,运用含金50~60g∕L、60~70g∕L的电解液。一般,当电解液中含于30g∕L、面积电流在1000~1500A∕m2时,分出的金也能很好地粘附在始极片上。
电流的周期反向(或称换向)电解技能,是首要用于电镀出产的,它使镀件取得了光亮的高质量镀层。因为它是在正常供电条件下,每隔必定时刻(多为50~150s)将正极供入的电流主动切换至负极,经2~4s再主动切换至正极,如此来回换向,一台供电设备每年需频频换向数十万甚至数百万次。因此,此项技能直至大功率可控硅整流器和无触点快速换向开关面世后,才于1969年先后在日本、赞比亚、美国和南非几家大型铜厂的电解中取得使用。我国的周期反向电解技能实验始于1971年。1973年在沈阳冶炼厂进行了电流强度6400~7400A(面积电流178~230A∕m2)、正向供电140~150s、反向3~4.2s的铅电解扩展实验。实验成果:电流效率为92.76%~93.37%,电铅产品表面光亮,质量杰出。
周期反向电解的电流效率虽取决于正极供入电流,负极换向瞬间供入电流属“无用功”,但它可将阴极上成长的尖形粒了反溶除掉,避免极间短路,并产山质量杰出的电解产品。且经过电流的频频换向和来回振动,可避免浓差极化,并使阳极表面厚硬的阳极泥层硫松掉落,避免阳极钝化。为此,沈阳黄金学院于90年代以来展开了周期反向用于金电解的实验。成果证明它可代替交直流堆叠供电的沃尔维尔法,不需堆叠沟通电流。供入直流电流的波形改变如图2,设备及其衔接示于图3。图中,周期换向整流器可在正向3~150s、负向1~40s间自在调整。电解槽为聚硬塑料槽。电解液温度由蛇形玻璃管经泵送入的热水直接加热,热水供入速度由感温器测定电解液温度,并经过控温仪主动操控热水直销泵的关停和发动,来到达电解要求的温度。图2 周期主动换相时刻和电流波形暗示图3 周期主动换相金电解设备
1-周期主动换向整流器;2-导电母线;3-阳极;4-阴极;
5-感温器;6-主动温度操控仪;7-电解槽;8-加热玻璃管;
9-胶管;10-电热主动恒温浒浴;11-泵
因为本工艺历时髦短,其工艺和设备需要不断开发使之完善。
铝板带材工艺废品种类及产生原因
2018-12-27 09:30:05
1.贯穿气孔 熔铸品质不好。 2.表面气泡 铸锭含氢量高组织疏松;铸锭表面凸凹不平的地方有脏东面,装炉前没有擦净;蚀洗后,铸块与包铝板表面有蚀洗残留痕迹;加热时间过长或温度过高,铸块表面氧化;第一道焊合轧制时,乳液咀没有闭严,乳液流到包铝板下面。 3.铸块开裂 热轧时压下量过大,从铸锭端头开裂;铸块加热温度过高或过低。 4.力学性能不合格 没有正确执行热处理制度或热处理设备不正常,空气循环不好;淬火时装料量大,盐浴槽温度不够时装炉,保温时间不足,没有达到规定温度即出炉;试验室采用的热处理制度或试验方法不正确;试样规格形状不正确,试样表面被破坏。 5.铸锭夹渣 熔铸品质不好,板片内夹有金属或非金属残渣。 6.撕裂 润滑油成分不合格或乳液太浓,板片与轧辊间产生滑动,金属变形不均匀;没有控制好轧制率,压下量过大;轧制速度过大;卷筒张力调整得不正确,张力不稳定;退火品质不好;金属塑性不够;辊型控制不正确,使金属内应力过大;热轧卷筒裂边;轧制时润滑不好,板带与轧辊摩擦过大;送卷不正,带板一边产生拉应力,一边产生压应力,使边沿产生小裂口,经多次轧制后,从裂口处继续扩大,以至撕裂;精整时拉伸机钳口夹持不正或不均,或板片有裂边,拉伸时就会造成撕裂;淬火时,兜链兜得不好或过紧,使板片压裂,拉伸矫直时造成撕裂。 7.过薄 压下量调整不正确;测厚仪出现故障或使用不当;辊型控制不正确。 8.压折(折叠) 辊型不正确,如压光机轴承发热,使轧辊两端胀大,结果压出的板片中间厚两边薄;压光前板片波浪太大,使压光量过大,从而产生压折;薄板压光时送入不正容易产生压折;板片两边厚差大,易产生压折。 9.非金属压入 热轧机的轧辊、辊道、剪刀机等不清洁,加工过程中脏物掉在板车带上,经轧制而形成;冷轧机的轧辊、导辊、三辊矫直机、卷取机等接触带板的部分不清洁,将脏物压入;轧制油喷咀堵塞或压力低,带板表面上粘附的非金属脏物冲洗不掉;乳液更换不及时,铝粉冲洗不净及乳液槽未洗刷干净。 10.过烧 热处理设备的高温仪表不准确;电炉各区温度不均;没有正确执行热处理制度,金属加热温度达到或超过金属过烧温度;装料时放得不正,靠近加热器的地方可能产生局部过烧。 11.金属压入 加热过程中金属屑落到板带上经轧制后形成;热轧时辊边道次少,裂边的金属掉在带板上;圆盘剪切边品质不好,带板边缘有毛刺,压缩空气没有吹净带板表面的金属屑;轧辊粘铝后,将粘铝块压在带板上;导尺夹得过紧,刮下来的碎屑掉在板上。 12.波浪 辊型调整得不正确,原始辊型不适合;板形控制系统出现故障或使用不当;冷轧毛料原始板形差或断面中凸度过大;压下率、张力、速度等工艺参数选择不当;各种类型的矫直机调整得不好,矫直辊辊缝间隙不一致,使板片薄的一边产生波浪;对拉伸矫直和拉弯矫直机,伸长率选择不当。 13.腐蚀 板片经淬火、洗涤、干燥后,表面残留有酸、碱或硝盐痕迹时,经过一段时间后板片就会受到腐蚀;板带保管不当,有水滴掉在板面上;加工过程中,接触产品的辅助材料,如火油、轧制油、乳液、包装油等含有水分或呈碱性,都可能引起腐蚀;包装时卷材温度过高,或包装不好,运输过程中受损坏。 14.划伤 热轧机辊道,导板粘铝,使热压板带划伤;冷轧机导板、夹送辊等有突出尖角或粘铝;精整机列加工中被导路划伤;成品包装时,抬片抬放不当。 15.元素扩散 退火及淬火时,没有正确执行热处理制度,不合理地延长加热时间或提高保温温度;退火、淬火次数过多;热轧尾部或预先剪切机列没有按工艺规程要求切头切尾,使板片包铝层不合格而造成;错用了包铝板,使用铝板太薄。 16.过厚 原因同7“过薄”。 17.擦伤 吊运卷筒时不小心,易造成卷筒擦伤;送板带不正,轧制时将送歪的带板拉正,使带板与轧辊间产生相对磨擦;卷卷时张力采用不正确,卷取时张力小,开卷时张力大,轧辊把卷筒拉紧使板间产生错动;润滑油含沙锭油太多,轧制后卷筒上残留油不一样,开卷时圈与圈之间产生很微小的滑动造成擦伤。 18.过窄 剪切时圆盘剪间距调整过窄;热粗轧宽展余量不足;热精轧圆盘剪调节时,没有很好地考虑冷收缩量与剪切时的剪切余量。 19.过短 剪切时定尺不当或设备出现故障。 20.镰刀形 热轧机轧辊两端辊缝值不同;导尺送带板不正,带板两边延伸不同;热轧机轧辊预热不好,辊形不正确;乳液喷射不均或喷咀有堵塞;压光机轧制时板片未对中。 21.裂边 铸锭加热温度过低,热压时产生的裂边没有全部切掉,冷轧后裂边扩大;热轧辊边量过小,可能产生裂边;压下率过大或过小;铸锭浇口部分未切掉,热轧时就会裂边;切边时两边切得不均,一边切得太少,可能产生裂边;退火品质不好,金属塑性不够;包铝板放得不正,使一面侧边包铝不完全。 22.裂纹 铸锭本身裂纹或加热温度过高或过低;轧制率不适当引起压缩。 23. 收缩孔 铸块品质不好。 24.白斑点 冷轧用的乳液不清洁,或新换乳液搅拌不均。 25乳液痕 轧制时乳液没有吹净,使乳液卷入筒里;热精轧温度太低,乳液浓度太高;风管里有水,随空气吹到带板上。 26.包铝层错动 包铝板放得不正,热粗轧时金属包铝板和铸锭间发生错动;热粗轧轧制时铸块送得不正;焊合轧制时压下量太小,没有焊合上;对侧面包铝铸块辊边量太大;精整剪切及热精轧切边量不均,一边切得太少。 27. 凹陷(碰伤) 板片或卷筒在搬运或停放进程中被碰撞;冷轧或退火时卡子打得不好,以及退火料不干净,有金属物或突出物;冷轧时卷入硬的金属渣或其它硬东西。 28.松树枝状 冷轧时压下量太大,金属在轧辊间由于摩擦力大,来不及流动而产生滑动;轧制液浓度太大,流动性不好,不能均匀分布在板带面上,轧制后就会产生松树状;厚度显示仪器出现故障;冷轧张力太小。 29.压过划痕 热轧产生波浪或镰刀形,当其通过尾部给料辊、剪刀、三辊等时被划伤,及轧热机导板之划伤,并被压过;退火装料或搬运次数多,使卷筒松层;热轧道路粘铝划伤带板,经冷轧后产生;冷轧机的道路,三辊、五辊出现粘伤或转动不灵,划伤、擦伤铝板,经轧制而产生;冷轧及热轧张力不稳定,张力大小不匹配,或装卸卷时不小心,使层间错动擦伤板面。 30.硝石痕 淬火后洗涤不净,板片表面留有硝石痕压光前擦得不干净。 31.印痕 冷轧机轧辊粘有金属残渣,或轧辊上带有印痕印在板面上;矫直和辊子上粘有金属残屑,未清辊或清辊不彻底。矫直前金属残渣掉在板片上,经矫直而造成。 32.粘铝 在剪切机列上因矫直机辊子不干净造成粘铝;精整时的所有多辊矫直机易粘伤片板面;热轧或冷轧时轧辊粘铝造成板带粘伤。 33.折伤 薄板搬运不小心。 34.揉擦伤 淬火后板片弯曲度太大,互相擦伤;装卸料时不小心,或装料量太多,使板片互相错动。 35.横波 冷轧薄板时张力控制不当,使卷筒内匝在卸卷时造成雀窝;轧制过程中中间停车。 36.包铝层厚度不合格 热轧焊合压下量过大;热轧尾部或预剪切头切尾量太少;包铝板用错了;碱洗时间过长。 37.油痕 冷轧以后板上残留轧制油。 38.滑移线 板片在拉伸时因拉伸量太大出现的滑移线(沿途45°)方向。 39.水痕 淬火后未擦干净,压光时压在板片上。 40.表面不亮 轧辊、压光辊、矫直辊光洁度不够,润滑性能不好,太脏。 41.小黑点 在热轧板材过程中,由于高温乳液分解,分解产物与在轧制过程中因润滑不好使轧辊与铝板摩擦而产生的铝粉在高温下相互作用,产生“小黑点”混合于乳液中,经过轧制又压到铝板表面上,形成小黑点;乳液稳定性不好,不清洁,润滑性不好,用硬水配制,乳液喷射到轧辊上不均匀,及辊道不清洁,辊道、地沟、油管、油箱不清洁也易产生“小黑点”。 42.起皮 由于铣面品质不好,加热铸块表面氧化,铸块本身品质不好形成条状或块状起皮。 43.分层 在轧制过程中,带板端头或边部产生不均匀变形,继续轧制时扩散而成。删除
板带材工艺废品种类及产生原因
2019-01-14 14:52:46
1.贯穿气孔 熔铸品质不好。
2.表面气泡 铸锭含氢量高组织疏松;铸锭表面凸凹不平的地方有脏东面,装炉前没有擦净;蚀洗后,铸块与包铝板表面有蚀洗残留痕迹;加热时间过长或温度过高,铸块表面氧化;靠前道焊合轧制时,乳液咀没有闭严,乳液流到包铝板下面。
3.铸块开裂 热轧时压下量过大,从铸锭端头开裂;铸块加热温度过高或过低。
4.力学性能不合格 没有正确执行热处理制度或热处理设备不正常,空气循环不好;淬火时装料量大,盐浴槽温度不够时装炉,保温时间不足,没有达到规定温度即出炉;试验室采用的热处理制度或试验方法不正确;试样规格形状不正确,试样表面被破坏。
5.铸锭夹渣 熔铸品质不好,板片内夹有金属或非金属残渣。
6.撕裂 润滑油成分不合格或乳液太浓,板片与轧辊间产生滑动,金属变形不均匀;没有控制好轧制率,压下量过大;轧制速度过大;卷筒张力调整得不正确,张力不稳定;退火品质不好;金属塑性不够;辊型控制不正确,使金属内应力过大;热轧卷筒裂边;轧制时润滑不好,板带与轧辊摩擦过大;送卷不正,带板一边产生拉应力,一边产生压应力,使边沿产生小裂口,经多次轧制后,从裂口处继续扩大,以至撕裂;精整时拉伸机钳口夹持不正或不均,或板片有裂边,拉伸时就会造成撕裂;淬火时,兜链兜得不好或过紧,使板片压裂,拉伸矫直时造成撕裂。
7.过薄 压下量调整不正确;测厚仪出现故障或使用不当;辊型控制不正确。
8.压折(折叠) 辊型不正确,如压光机轴承发热,使轧辊两端胀大,结果压出的板片中间厚两边薄;压光前板片波浪太大,使压光量过大,从而产生压折;薄板压光时送入不正容易产生压折;板片两边厚差大,易产生压折。
9.非金属压入 热轧机的轧辊、辊道、剪刀机等不清洁,加工过程中脏物掉在板车带上,经轧制而形成;冷轧机的轧辊、导辊、三辊矫直机、卷取机等接触带板的部分不清洁,将脏物压入;轧制油喷咀堵塞或压力低,带板表面上粘附的非金属脏物冲洗不掉;乳液更换不及时,铝粉冲洗不净及乳液槽未洗刷干净。
10.过烧 热处理设备的高温仪表不准确;电炉各区温度不均;没有正确执行热处理制度,金属加热温度达到或超过金属过烧温度;装料时放得不正,靠近加热器的地方可能产生局部过烧。
11.金属压入 加热过程中金属屑落到板带上经轧制后形成;热轧时辊边道次少,裂边的金属掉在带板上;圆盘剪切边品质不好,带板边缘有毛刺,压缩空气没有吹净带板表面的金属屑;轧辊粘铝后,将粘铝块压在带板上;导尺夹得过紧,刮下来的碎屑掉在板上。
12.波浪 辊型调整得不正确,原始辊型不适合;板形控制系统出现故障或使用不当;冷轧毛料原始板形差或断面中凸度过大;压下率、张力、速度等工艺参数选择不当;各种类型的矫直机调整得不好,矫直辊辊缝间隙不一致,使板片薄的一边产生波浪;对拉伸矫直和拉弯矫直机,伸长率选择不当。
13.腐蚀 板片经淬火、洗涤、干燥后,表面残留有酸、碱或硝盐痕迹时,经过一段时间后板片就会受到腐蚀;板带保管不当,有水滴掉在板面上;加工过程中,接触产品的辅助材料,如火油、轧制油、乳液、包装油等含有水分或呈碱性,都可能引起腐蚀;包装时卷材温度过高,或包装不好,运输过程中受损坏。
14.划伤 热轧机辊道,导板粘铝,使热压板带划伤;冷轧机导板、夹送辊等有突出尖角或粘铝;精整机列加工中被导路划伤;成品包装时,抬片抬放不当。
15.元素扩散 退火及淬火时,没有正确执行热处理制度,不合理地延长加热时间或提高保温温度;退火、淬火次数过多;热轧尾部或预先剪切机列没有按工艺规程要求切头切尾,使板片包铝层不合格而造成;错用了包铝板,使用铝板太薄。
16.过厚 原因同7“过薄”。
17.擦伤 吊运卷筒时不小心,易造成卷筒擦伤;送板带不正,轧制时将送歪的带板拉正,使带板与轧辊间产生相对磨擦;卷卷时张力采用不正确,卷取时张力小,开卷时张力大,轧辊把卷筒拉紧使板间产生错动;润滑油含沙锭油太多,轧制后卷筒上残留油不一样,开卷时圈与圈之间产生很微小的滑动造成擦伤。
18.过窄 剪切时圆盘剪间距调整过窄;热粗轧宽展余量不足;热精轧圆盘剪调节时,没有很好地考虑冷收缩量与剪切时的剪切余量。
19.过短 剪切时定尺不当或设备出现故障。
20.镰刀形 热轧机轧辊两端辊缝值不同;导尺送带板不正,带板两边延伸不同;热轧机轧辊预热不好,辊形不正确;乳液喷射不均或喷咀有堵塞;压光机轧制时板片未对中。
21.裂边 铸锭加热温度过低,热压时产生的裂边没有全部切掉,冷轧后裂边扩大;热轧辊边量过小,可能产生裂边;压下率过大或过小;铸锭浇口部分未切掉,热轧时就会裂边;切边时两边切得不均,一边切得太少,可能产生裂边;退火品质不好,金属塑性不够;包铝板放得不正,使一面侧边包铝不完全。
22.裂纹 铸锭本身裂纹或加热温度过高或过低;轧制率不适当引起压缩。
23.收缩孔 铸块品质不好。
24.白斑点 冷轧用的乳液不清洁,或新换乳液搅拌不均。
25.乳液痕 轧制时乳液没有吹净,使乳液卷入筒里;热精轧温度太低,乳液浓度太高;风管里有水,随空气吹到带板上。
26.包铝层错动 包铝板放得不正,热粗轧时金属包铝板和铸锭间发生错动;热粗轧轧制时铸块送得不正;焊合轧制时压下量太小,没有焊合上;对侧面包铝铸块辊边量太大;精整剪切及热精轧切边量不均,一边切得太少。
27.凹陷(碰伤) 板片或卷筒在搬运或停放进程中被碰撞;冷轧或退火时卡子打得不好,以及退火料不干净,有金属物或突出物;冷轧时卷入硬的金属渣或其它硬东西。
28.松树枝状 冷轧时压下量太大,金属在轧辊间由于摩擦力大,来不及流动而产生滑动;轧制液浓度太大,流动性不好,不能均匀分布在板带面上,轧制后就会产生松树状;厚度显示仪器出现故障;冷轧张力太小。
29.压过划痕 热轧产生波浪或镰刀形,当其通过尾部给料辊、剪刀、三辊等时被划伤,及轧热机导板之划伤,并被压过;退火装料或搬运次数多,使卷筒松层;热轧道路粘铝划伤带板,经冷轧后产生;冷轧机的道路,三辊、五辊出现粘伤或转动不灵,划伤、擦伤铝板,经轧制而产生;冷轧及热轧张力不稳定,张力大小不匹配,或装卸卷时不小心,使层间错动擦伤板面。
30.硝石痕 淬火后洗涤不净,板片表面留有硝石痕压光前擦得不干净。
31.印痕 冷轧机轧辊粘有金属残渣,或轧辊上带有印痕印在板面上;矫直和辊子上粘有金属残屑,未清辊或清辊不彻底。矫直前金属残渣掉在板片上,经矫直而造成。
32.粘铝 在剪切机列上因矫直机辊子不干净造成粘铝;精整时的所有多辊矫直机易粘伤片板面;热轧或冷轧时轧辊粘铝造成板带粘伤。
33.折伤 薄板搬运不小心。
34.揉擦伤 淬火后板片弯曲度太大,互相擦伤;装卸料时不小心,或装料量太多,使板片互相错动。
35.横波 冷轧薄板时张力控制不当,使卷筒内匝在卸卷时造成雀窝;轧制过程中中间停车。
36.包铝层厚度不合格 热轧焊合压下量过大;热轧尾部或预剪切头切尾量太少;包铝板用错了;碱洗时间过长。
37.油痕 冷轧以后板上残留轧制油。
38.滑移线 板片在拉伸时因拉伸量太大出现的滑移线(沿途45°)方向。
39.水痕 淬火后未擦干净,压光时压在板片上。
40.表面不亮 轧辊、压光辊、矫直辊光洁度不够,润滑性能不好,太脏。
41.小黑点 在热轧板材过程中,由于高温乳液分解,分解产物与在轧制过程中因润滑不好使轧辊与铝板摩擦而产生的铝粉在高温下相互作用,产生“小黑点”混合于乳液中,经过轧制又压到铝板表面上,形成小黑点;乳液稳定性不好,不清洁,润滑性不好,用硬水配制,乳液喷射到轧辊上不均匀,及辊道不清洁,辊道、地沟、油管、油箱不清洁也易产生“小黑点”。
42.起皮 由于铣面品质不好,加热铸块表面氧化,铸块本身品质不好形成条状或块状起皮。
43.分层 在轧制过程中,带板端头或边部产生不均匀变形,继续轧制时扩散而成。