铜钙合金
2017-06-06 17:50:09
铜钙合金是由钙和铜两大主要元素组成的合金.钙的化学性质活泼,常温下与空气中的氧作用生成一层疏松的黄色氧化钙,使表面变暗。钙能与水反应生成氢气和氢氧化钙。钙极易与稀酸作用。钙的化学活性强,必须保存在煤油或充惰性气体的密闭容器中。钙可用作钢和生铁熔炼时的脱氧、脱硫和脱磷剂。在铸铁中添加少量的锂钙合金能增加其流动性,并可显著提高强度。在
有色
冶金中,利用钙去除铅和锡中的铋和锑。钙还是高熔点稀有
金属
锆、钽、铌和钍、铀等的还原剂。 在后来的研制中,液体阴极法电解液体阴极法是以铜钙合金(含钙10~15%)作为液体阴极,石墨电极作阳极。电解析出的钙沉积在阴极上。电解槽槽壳用铸铁制作。电解质是CaCl和KCl的混合物。选择铜作液体阴极的合金成分是因为铜钙相图中在高钙含量区域内,存在着非常广泛的低熔点区域,可以在低于 700制取含钙60~65%的铜钙合金。同时由于铜的蒸气压小,在蒸馏时容易分离。此外,含钙60~65%的铜钙合金的密度较大(2.1~2.2克/厘米),能保证与电解质很好地分层。一台电流强度为7600~8000安的电解槽,槽电压为9.5~10.5伏,电解质温度 670~700,阳极电流密度为1.9~2.1安/厘米,电解质成分控制在CaCl:KCl=(78~82%):(22~18%)。阴极合金中钙含量不超过 62~65%。电流效率约为 70%。每公斤钙消耗CaCl为3.4~3.5公斤。 电解生产的铜钙合金在0.01托真空和750~800温度条件下进行第一次蒸馏,以除去易挥发的钾、钠等杂质。然后在1050~1100下进行第二次真空蒸馏,钙在蒸馏罐上部冷凝、结晶,而残铜(含钙10~15%)留在罐底,返回电解槽使用。取出的结晶钙即为工业钙,品位为 98~99%。如原料CaCl中钠、镁总含量<0.15%,则铜钙合金经过一次蒸馏,即可得到含量≥99%的
金属
钙。钙精炼 工业钙再经高真空蒸馏处理可得高纯度钙。一般控制蒸馏温度为780~820,真空度1×10 托。蒸馏处理对净化钙中氯化物效果较差,可在低于蒸馏温度时,添加氮化物,使形成CaClN形成的复盐。这种复盐蒸气压小,不易挥发而残留在蒸馏残渣中。通过添加氮化物和真空蒸馏净化,钙中杂质元素氯、锰、铜、铁、硅、铝、镍等的总和可降到1000~100ppm,即得99.9~99.99%的高纯度钙,再经挤压或轧制成棒和板,或切成小片,分装在密闭容器中。
硅铝线
2017-06-06 17:50:05
硅铝线,是一种同时使用硅和铝制作的一种铝线。硅guī(台湾、香港称矽xī)是一种化学元素,它的化学符号是Si,旧称矽。原子序数14,相对原子质量28.09,有无定形硅和晶体硅两种同素异形体,属于元素周期表上IVA族的类
金属
元素。硅也是极为常见的一种元素,然而它极少以单质的形式在自然界出现,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中,它是第二丰富的元素,构成地壳总质量的25.7%,仅次于第一位的氧(49.4%)。1787年,拉瓦锡首次发现硅存在于岩石中。然而在1800年,戴维将其错认为一种化合物。1811年,盖-吕萨克和Thénard可能已经通过将单质钾和四氟化硅混合加热的方法制备了不纯的无定形硅。1823年,硅首次作为一种元素被贝采利乌斯发现,并于一年后提炼出了无定形硅,其方法与盖-吕萨克使用的方法大致相同。他随后还用反复清洗的方法将单质硅提纯。铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里,如长石、云母、高岭石、铝土矿、明矾时,等等。有铝的氧化物与冰晶石(3NaF·AlF?)共熔电解制得。1800年意大利物理学家伏特创建电池后,1808~1810年间英国化学家戴维和瑞典化学家贝齐里乌斯都曾试图利用电流从铝钒土中分离出铝,但都没有成功。贝齐里乌斯却给这个未能取得的
金属
起了一个名字alumien。这是从拉丁文alumen来。该名词在中世纪的欧洲是对具有收敛性矾的总称,是指染棉织品时的媒染剂。铝后来的拉丁名称aluminium和元素符号Al正是由此而来。想要了解更多硅铝线的相关资讯,请浏览上海
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硅铝热冶炼钼铁的实践
2019-02-12 10:08:00
1、工艺流程
工艺流程见图1。
图1 钼铁出产工艺简图
2、炉料配方
硅铝热冶炼钼铁中,一旦焚烧反响,冶炼所需热量和反响产品全依靠本来装填的炉料供给,不需外界再供热和补添物料。所以,炉料的配比是钼铁冶炼胜败的要害。
前苏联M.A.雷斯(PЫcc)引荐炉料配方(kg):
钼焙砂(以含钼51%的钼精矿计重)100、铁矿石(含铁≥55%)18、钢屑23、铝粒3.7~5、硅铁(含硅75%)30、石灰3、萤石(CaF2>90%、SiO2<5%)3。
焚烧料由铝粒l0kg、铁矿石10kg、硝石0.lkg、镁合金屑0.2kg组成。
美国西雅丽塔(Sirrata)铜-钼矿附设冶炼厂的钼铁炉料配方(kg):
钼焙砂(含Mo量60%)1500、75%硅铁465、15%硅铁355、氧化铁300、石灰225、铝粒70、铁屑50、萤石45。
美国有关专利介绍的几种配方(kg):
原 辅 料ⅠⅡⅢ钼焙砂(钼金属量)696.8696.8696.8铁矿石(含Fe≥65%)
(Fe2O3)331.25428.8230.48钢 屑 37.52硅铁(75%Si) 356.44硅铁(50%Si)601.39 硅铁(15%Si) 273.36铝 粒62.18 53.6硅铝(50%Si、10%Al) 643.32 石 灰85.7642.88171.52石灰石 42.88 萤 石26.832.1634.84
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我国某些城镇厂商常用炉料配方(kg):
钼焙砂(含钼48%~51%)300、氧化铁皮70~90、钢屑80~95、硅铁(75%Si)80~95、铝粒16~21、硝石10~15、萤石10~20。
焚烧料配方:镁带5%~10%、硝石10%、铝粒80%。
钼焙砂含钼量改变,配方也相应改变。当用低质量钼精矿焙烧成的钼焙砂冶炼钼铁时,因焙砂中二氧化硅含量增加,炉渣会变粘;三氧化钼含量下降,反响放热量会下降。为保证冶炼能正常进行,炉料往往要削减硅铁份额,增加铝粒用量,这样,反响生成的氧化铝增多、二氧化硅削减,炉渣再不会因焙砂中硅高而变粘。一起,复原平等氧化钼时,用铝比用硅开释热量多,以铝替代部份硅铁,也可补偿焙砂中氧化钼量削减对炉温的影响。
3、质料与辅料的质量要求
硅铝热法反响敏捷,炉渣凝结很快,熔炼时缺少精粹进程。这就要求炉料的均匀性和质料有害杂质含量少。
钼焙砂:由钼精矿氧化焙烧而成质量契合产品标准时,钼含量可偏低,但硫磷含量要小于0.05%,粒度不该大于2mm。
硅铁:含硅75%,亦可选用合金或50%硅铁、15%硅铁,但要求严厉,其含量均应小于0.05%。粒度不该大于0.8mm,一般约为钼焙砂粒径的1~1.7分之一以下。
铝粒:氧化铝应小于5.0%,硫、磷含量不大于0.05%,粒度不大于2mm。
氧化铁(Fe2O3):可所以铁矿石,也可所以氧化铁皮,含铁量应不小于65%,硫、磷含量低于0.05%,粒度不大于3mm。
钢屑:为机械加工废屑,要求含碳低于0.25%,硫、磷低于0.05%,并且是不再含其他合金元素的碳素钢的钢屑。
萤石:含CaF2不低于90%~95%,SiO2不高于5%,硫、磷杂质低于0.05%,粒度不大于2mm。
石灰:含CaO不低于90%,硫、磷杂质低于0.05%,粒度不大于3mm。
硝石、镁带到达各自标准,硝石粒度小于2~3mm。
前苏联研讨了硅-铝-铁合金替代硅铁和铝粒的工艺,该合金Si+Al量不小于70%,铝含量10%~14%。
美国亦有用50%硅铁或结晶硅的废料(金属硅)替代75%硅铁,用量可参照70%硅铁折算。
4、熔炉
硅铝热冶炼钼铁的熔炉由炉筒、炉台、炉盖和收尘器组成。
炉筒外壳为5~7mm厚锅炉钢板卷成的圆柱形筒体。内部砌衬一层约100~150mm厚耐火砖,并涂敷一层耐火泥。
炉简的巨细视工厂出产规模而定。国外报导的熔炉,每炉增加6批炉料(每批含钼焙砂700kg),产出3t多钼铁。我国常见炉筒中,外径2m的炉筒,每炉可加八批炉料(每批含钼焙砂300kg下同),约产2t钼铁;外径1.5m的炉筒,每炉可加四批炉料,约产1t钼铁;外径1.2m炉筒,每炉可加两批炉料,约产0.5t钼铁;可见到的最小炉简的外径仅0.9~1.0m,每炉只加一批料,约产250kg钼铁。炉子若再缩小,所加炉料太少,反响开释热量也大为下降,而热损耗和大炉筒的附近(炉子表面减小并不大)。反响后,炉温下降敏捷,对出产极晦气,乃至使出产难以保持。[next]
炉台分固定炉台与移动式炉台——小平车两种。
移动式炉台是一个铺满型砂的钢制小平车,型砂的厚度一般在25~30cm以上,炉筒竖在砂基上。炉筒底部作成砂窝供积存熔融的钼铁。如图2所示。
图2 焙炉示意图
预先将小平车牵引入车间备炉、装料。然后将小平车牵引到冶炼场所焚烧,反响至熔炼完毕。再将小平车牵引回车间,吊开炉筒,取出钼铁块。
移动式炉台节约固定炉台所需巨大车间和一整套除尘、收尘设备。建厂出资小,上马快,多为城镇厂商所选用。但难防止反响阶段的烟尘污染。
固定式炉台是砂基不在小车而在固定台基上放置。此刻,炉筒用砌衬耐火砖的炉盖盖严,炉盖上留有排烟孔,烟、尘由此排出进入电收尘器,经收尘后的废气排空.加盖的熔炉可下降冶炼的热丢失,铝粒耗量也会稍有下降,渣中、尘中钼丢失也大为下降,一起,对环境保护有利。仅仅建厂出资会增多,正规中型钼铁厂广为选用。
5、钼铁冶炼进程
预备阶段:备料、配料;备炉,装炉。如前述,硅铝热对质料的含杂和粒度要求严厉,备料正是按此要求处理原、辅料的进程。此刻,应将硅铁破碎并磨细;萤石破碎或碾碎;钢屑烧去表面的油污…。然后,严厉按炉料配比配料。国内习气每批料按300kg钼焙砂制造进混料机,拌和均匀后的炉料可装入预备好的炉筒中。按炉子巨细,加够所需料批数。炉料装入高度,应低于炉筒上缘300mm。M. A.雷斯介绍,炉料装炉后应捣实,这样可使冶炼的钼收回率进步0.1%,合金本钱下降7卢布/t。在装完炉料后,在顶部扒一小坑,放上焚烧料。预备工作到此完毕。
冶炼阶段:焚烧、反响、冷静、放渣、冷却、取出钼铁。焚烧是使用镁带与硝石间剧烈焚烧使炉料部分到达反响温度。焚烧只需一星明火——比方一根火柴,即可使下列反响剧烈进行:
1Mg+NaNO3=1MgO+1Na2O+NO2↑222
炉料反响时刻很短,从焚烧到反响完毕仅需20~40min。开端,反响刚进行,炉内冒出小而淡的烟气,随炉温升高反响愈来愈剧烈,烟气变得又多又浓,随后,一股烈火由炉口冲天而起,火柱高达数米,保持约l0min,此刻,炉料的氧化反响达最强烈阶段,炉温达1850~1950℃乃至2000℃以上。随后,因未反响的残存炉料所剩不多,反响变缓,火苗渐息,直至反响完毕,烟、火悉数消失。
钼铁冶炼时烟气是否很多而均匀冒出,是炉况正常与否的特征。烟气少而不匀,阐明炉温较低,应调整炉料配比,加大铝、硝石用量。
冷静是反响完毕后,炉内液体产品中钼铁与炉渣别离的进程。因为钼铁密度远比炉渣的密度大,此刻钼铁液滴沉降,在炉底堆积于砂窝中。炉渣浮于其上。
冶炼钼铁的冷静时刻一般为40~60min,随炉渣熔点等而变。此刻,因热耗散引起了炉温下降,炉渣流动性也随之下降。在不影响放渣前提下,冷静时刻长点好。
放渣:通过冷静,钼铁已与炉渣别离,捅敞开渣口,上部炉渣(液态)流出,此刻仅放出大部分而非悉数的炉渣。放渣时,可由炉渣的形状和色彩判别出熔炼进程的状况是否正常:当炉渣过稀不成丝,冷凝后呈暗黑色时,是炉渣中铁的氧化物含量过高的特征。此刻,钼铁中钼和硅含量偏高,混有非金属夹杂物。当炉渣中含很多金属顺粒时,阐明炉渣太粘。当放渣时呈现渣丝,在盛渣罐中冷凝时稍稍兴起,炉渣冷却后呈玻璃状,色彩浅蓝到暗黑色,金属颗粒含量很少,此刻,熔炼才是正常的。
冷却:待放完渣后,吊去炉筒,合金块在砂窝中静置、冷却4~6h,待钼铁充沛冷却后,取出精整。因钼铁硬度大,破碎困难,对小厂商,往往吊去炉筒后仅冷却1~2h,此刻钼铁早已凝块,用爪钓从砂窝中将其抓出,敏捷放进水槽冷淬。经冷淬的钼铁已胀碎成小块,浮渣也与之别脱离,取出精整。[next]
精整:是将钼铁破碎成要求的块度,除掉炉渣和底部砂壳,按所含钼档次分级、包装,入库成为终究产品。
精整时,也可通过钼铁的断面,判别产品质量:若钼铁断面有亮光的“星点”时,阐明产品含硫较高;若钼铁断面有光泽,呈镜面亮光状时,阐明钼铁含硅量较高。这都需调整炉料配比来纠正。
由电收尘器或布袋除尘所收粉尘,往往还含10~20%钼,一起含有Bi、Pb、Zn、SiO2、FeO、A12O3等物质。M. A.雷斯对前苏联熔炉电收尘器所收回粉尘的分析:
Mo12%~13%、Bi 3%~3.5%、Pb 6%~10%、Zn 9%~10%、Cu 0.5%、Sn 0.05%、SiO215%~17%、FeO10%~12%、CaO1.5%~2.0%、Mg 2%~5%,A12035%~7%及其他。粉尘量(加盖熔炉)为钼焙砂量的3%,粒度很细,一般经造团后用电炉熔炼以收回。
钼铁出产最重要间题是保证钼的使用率。前苏联收回烟尘和部分废料,钼收回率达98.75%。
冶炼进程的物料平衡见表1,热平衡见表2。
表1 钼铁熔炼中物料平衡表
元素收入项与分配(%)开销项与分配(%)钼精矿75%硅铁铝粒铁矿萤石铁屑算计钼铁炉渣浮渣底壳平衡炉瘤蒸发算计Mo100 10094.970.320.113.26-1.00.140.20100Fe5.0016.560.0230.95 47.3710077.703.4813.583.50 1.00 Cu86.404.450.351.630.177.01100 74.583.463.51 0.76 Pb100△微△微 100 3.544.760.62 0.3843.55100Zn93.63 0.0230.71 5.67100 0.942.261.98-46.040.2041.45100Sb83.817.662.282.563.69 100 21.40 5.80-52.161.150.14 Sn100微微△微 10061.50 +26.40 Bi100△△△△ 1000.69 1.21-58.600.09739.40 As100△△△△ 100 △
表2 钼铁熔炼热平衡表
收入项收入热量开销项开销热量KJ%KJ%炉料代入41777.90.25合金热4424151.326.26反响放热(包含Mo、Fe、FeSi2、MeMoO4…生成放热)16662996.299.75炉渣热9685629.957.49热损耗2736606.916.25炉衬蓄热1452605.653.07炉壳蓄热4262.70.17炉渣面幅射热1243986.545.45炉壳幅射对流1060.60.04烟气与粉尘34687.61.27差 值-141613.70.85合 计16704774.1 总 计16704774.1100.00
高硅铝的焊接方法
2018-12-19 17:39:50
能够连接高硅铝的焊接方法有:熔化焊、钎焊和固相焊接三大类。熔化焊接的接头性能差,一般采用快速热循环和低热输入的高能量密度焊,包括电子束焊和激光焊,有助于减少熔化焊所引发的缺陷,因此近年来在这方面开展的研究较多。钎焊方法是在母材金属不熔化情况下,通过钎料熔化后填满间隙,并与母材金属之间发生溶解、扩散等冶金作用的金属焊接方法。固态焊接技术是指对焊件表面清理后,施加静态或动态压力,加热或不加热,在母材不熔化情况下使两种材料发生固相结合的焊接方法。摩擦焊、扩散焊、爆炸焊、超声波焊等均属此类。高硅铝合金可用的压焊方法有:摩擦焊、真空扩散焊等。 激光焊接 已有研究表明,高硅铝材料需要采用功率较低的熔焊方法连接,由于合金中的Si元素含量较高,焊缝金属组织中会形成针状共晶硅和粗大板状多角形的初生硅,严重割裂基体;近缝区的金属易产生过热、晶粒长大的现象,导致焊接力学性能显著降低而失去使用价值。而激光焊接具有功率密度大、焊缝深宽比例大、热影响区小、工件收缩和变形较小、焊接速度快等优点,这种焊接方法适合高硅铝的焊接。张伟华等人研究了ZL109硅铝合金CO2激光焊接接头的组织和性能,获得了焊接组织致密、晶粒细小的接头,焊接的热输入对接头力学性能有显著的影响,热输入增大,接头抗拉强度和断后伸长率均先增加后降低,当热输入为44J/mm抗拉强度和断后伸长率达到最大值,分别为121.2MPa和4.3%。 电子束焊接 电子束焊接时利用高电场产生的高速电子,经聚焦后形成电子流,撞击被焊金属的焊接部位,将其动力转化为热能,使被焊金属熔合的一种焊接方法。电子束流具有能量密度高、穿透能力强、焊缝深宽比大、焊接速度快、输入能量较小,因此热影响区小、焊接变形小。所以,电子束焊接质量好,焊缝力学性能高。石磊等人将AlSi12CuMgNi铝合金挤压铸造的活塞顶圈和锻造的活塞裙进行真空电子束焊接,对优化工艺条件下焊接接头的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,接头成形良好,没有明显的热影响区,焊缝狭窄;焊缝区域主要由细小的α-Al相、α+Si共晶体、初晶硅以及Mg2Si等强化相组成;焊缝中心组织为细小的等轴晶和树枝晶;熔合区组织主要为柱状晶。接头强度不低于挤压铸造母材,焊缝硬度高于母材;焊接接头的拉伸断口断面上分布大量撕裂棱和解离面,呈脆性断裂。 钎焊 钎焊和熔焊方法不同,常规钎焊是采用(或过程中自动生成)比母材熔化温度低的钎料,操作温度采取低于母材固相线而高于钎料液相线的一种焊接技术。钎焊时工件常被整体加热或者钎缝周围大面积均匀加热,因此工件的相对变形量以及焊接接头的残余应力都比熔焊小得多。在现在制造业中高硅铝材料一般都用在航空航天机械制造业中的高精密器件。对于这些器件采用钎焊方法焊接,对工件的影响也是最小的。由于高硅铝合金中含有硬质硅相,钎料对该系列材料的润湿性能较差,用普通的软钎焊方法难以实现有效连接,侯玲等人在进行高硅铝钎焊试验中采用了在65Si35A1合金基体上进行先化学预镀Ni,再分别镀Ni-Cu-P、Au和Cu层的方法,有效地改善了它的软钎焊性能。采用Sn-Pb、Sn-Ag-Cu、Sn-In、Sn-Bi几种软钎料对不同镀层的65Si35Al合金试样进行炉中软钎焊试验分析,内容包括利用金相显微镜、带有能谱分析(EDS)功能的扫描电子显微镜等测试手段,对焊接接头的微观组织结构及形貌、物相成分等进行检测,探讨了钎焊工艺参数对65Si35Al合金的钎焊接头质量的影响,分析了接头产生宏观缺陷和微观缺陷的原因以及钎料对不同镀层润湿性能的差别。 摩擦焊 摩擦焊是利用工件端面相互运动、相互摩擦所产生的热,使端部达到热塑性状态,然后迅速顶锻,完成焊接的一种方法。这种焊接方法的研究时间并不长,是1991年提出的工艺,但是也得到了很快的发展。N.ARODRIRIGUEZ等人研究了A319和A413铝硅铸造合金的摩擦焊接。实验结果表明在焊接焊缝区中粒子间距降低,相应的硬度也得到了提高。季亚娟等人研究了ZL114A铝合金在不同参数的条件下搅拌摩擦焊接头的硬度、组织及力学性能。实验结果:焊接中心区域的组织是细小的等轴晶。硅粒子在焊接过程中得到了细化,也均匀的布满于整个焊缝区,焊缝的晶粒细小、均匀而致密,未观察到气孔裂纹等缺陷。 扩散焊接 扩散焊接是借助于高温下相互接触着的材料之间有局部的塑性变形,表面间的紧贴和表面之间的互扩散而产生金属键的结合,从而获得一定形式的整体接头。原子间的相互扩散是实现扩散连接的基础,扩散焊需要采用较大的压力,配合面精度要求高,对于复杂构件很难均匀加压,甚至还需昂贵和复杂的夹具,因此,扩散焊的要求比较高端。扩散焊可以分为异种材料扩散焊、同种材料扩散焊、加中间层扩散焊、超塑性成形扩散焊、等静压扩散焊、过渡液相扩散焊(TLP)等,其中过渡液相扩散焊(TLP)结合了钎焊和固相扩散焊二者优点形成了新的连接方法,其原理是将与基体材料相匹配的中间层合金置于连接面,国内外学者开始了对这种方法深入的研究。国内对TLP的研究尚处于起步阶段,主要是针对一些异种难焊金属的焊接工艺。与国内所作的研究相比,国外的研究方向要广一点,不仅涉及了工艺的研究,更多的是对TLP焊接的模拟,对TLP工艺实现的一些关键因素进行了重点研究。目前国内外对TLP的研究主要有以下几个方面:山东电力研究院工程师王学刚等采用自行研制的Fe—Ni—Si—B系非晶金属箔带作为中间层材料和TLP工艺,在开放式气体保护环境下焊接电站常用钢管,可获得连续均匀的焊缝组织和优于手工熔化焊的力学性能。工艺参数中包括中间层材料、加热温度、保温时间、压力及对焊接端面要求。刘黎明、牛济泰等人采用真空扩散焊焊接铝基复合材料SiCw/606Al,通过系列试验研究,结果表明:该种材料扩散焊时,焊接温度是影响接头强度的主要工艺参数,当焊接温度介于基体铝合金液-固两相温度区间时,结合面上出现了液态基体金属,可获得较高的接头强度。国内外有不少研究人员从事扩散焊接的研究,但对硅铝合金扩散焊研究并不多,在这方面研究前景和探索空间比较长远。 高硅铝合金在航天、航空、汽车、空间技术等领域发挥着重要的作用,对高硅铝合金的研究越来越深入,在高硅铝合金发展与应用中,与之相关的焊接方法、焊接技术投入更多研究也是一大趋势。这些领域的应用对高硅铝的焊接接头性能要求非常高,再加上高硅铝材料含硅高、易氧化的特性,这对高硅铝焊接技术、焊接方法要求也非常高,一般的熔焊和钎焊焊接出来的接头在有些应用上达不到焊件的焊接要求,采用更先进的焊接方法——扩散焊是硅铝合金焊接研究的趋势。
高硅铝合金焊接性现状
2019-01-10 09:44:15
在近年来,国内外研究者从制定、性能评定等方面对高硅铝合金做了大量研究,但对其焊接性的研究不多,很大程度上限制了硅铝合金的推广应用。随着科技的迅猛发展,研究解决高硅铝合金的焊接问题显得很有必要。高硅铝合金在航天、航空、汽车、空间技术等高科技领域具有广泛的应用,可以制造微电路封装壳体、基板及其盖板的热管器件、活塞、发动机气缸等耐磨部件。高硅铝合金具有广泛发展应用领域关键在于合金的优异特性,高硅铝具有热传导性能热膨胀系数低、机械性能良好、易于精密机加工等优点。但是由于铝和氧的亲和力非常强,易被氧化生成难熔物氧化膜。在材料的焊接中氧化膜严重影响焊缝的熔合形成。并且高硅铝中含有大量的硅,容易导致硅裂。因此高硅铝的高效、优质连接问题成为焊接领域的重点之一。 高硅铝的焊接性 在高硅铝的焊接过程中,容易出现夹杂、气孔、裂纹等缺陷,其中如何尽可能的避免氧化产生夹渣是重要研究方向。 氧化 高硅铝中的铝极易与氧亲和,生成致密的三氧化二铝薄膜,结实致密,其熔点高达2050℃,远远大于高硅铝合金的熔点,在焊接过程中,致密的氧化膜很难去除,严重影响着金属间的结合且容易造成夹渣。为了防止夹渣的出现可以采取一些措施,在焊接前清除表面的氧化膜,可以用机械清理法,也可采取化学清理法。机械清理法主要是用打磨机、锉刀、刮刀、钢丝刷打磨的方法清理氧化膜;化学清理法不仅可以清理氧化膜,还可以清理表面油污。 焊接气孔 产生气孔的气体有H2/CO/N2等。其中H是气孔的主要来源。致密的氧化膜容易吸附水分,焊接时,氢在液态铝中的溶解度为0.7ml/100g,而在660℃凝固状态时,氢的溶解度为0.04ml/100g,使原来溶于液态铝中的氢大量析出,形成气泡,又高硅铝合金本身的导热性能非常好,熔池结晶过程很快,因此冶金反应产生的气体来不及逸出熔池的表面,残留在焊缝中形成气孔。保护气体不纯及空气侵入焊接区等,也能使焊缝产生内部气体和表面气孔。而且对于粉末冶金制备的硅铝合金,在熔化焊温度下闭塞气体的含量很高,极易造成气孔缺陷。由于高硅铝焊接气孔的产生与该合金表面的氧化膜密切相关,因此要防止气孔的产生,首先焊接区域合金表面的氧化膜在焊接前必须彻底去除,另外焊接区域在焊接前容易被污染,因此焊接前注意防止污染,特别是焊接端面区域应保持洁净。要获得优质的焊接接头,还应采用合适的焊接方法、规范和保护措施进行焊接,并严格控制操作环境的湿度。 焊接裂纹 高硅铝焊接过程中,焊缝结晶凝固金属从液态金属到固态金属的过程中,熔池凝固收缩产生拉应力,在焊接凝固的初期,温度比较高,金属的流动性好,金属液体可以在已经凝固的晶粒之间自由的流动,可以填充拉应力造成的间隙,不会形成裂纹,在结晶的过程中,较先结晶的晶粒致使焊接热影响区开裂,但有研究表明,焊接熔池越小,产生裂纹的可能性越小。 另外高硅铝的合金中硅含量高,受热硅相变粗大,对合金的韧性和塑性产生不利影响,易产生应力变形和裂纹。
高硅铝合金快速凝固的成分和性能
2018-12-27 16:25:57
合金成份状态凝固工艺σb/MPaσ0.2/Mpaδ/%a/μm.(m.k)-1Al-12Si-1.1Ni热挤离心雾化33325313 Al-12Si-7.5Fe热挤气体雾化3252608.5 Al-20Si-7.5Fe热挤气体雾化3802602 Al-25Si-3.5Cu-0.5Mg热挤多级雾化376 17.4x10-6Al-20Si-5Fe-1.9Ni热挤气体雾化414 1 Al-17Si-6Fe-4.5Cu-0.5Mg热挤喷射沉积550460117.0x10-6Al-20Si-3Cu-1Mg-0.5Fe热挤+T6气体雾化535 Al-25Si-2.5Cu-1Mg-0.5Mn锻造气体雾化490 1.216.0x10-6
钨铜电镀的注意事项
2019-05-27 10:11:36
钨铜是金属钨与金属铜结合在一起的二相“假合金”,因为钨金属与其他金属具有不相溶性,所以,钨铜合金的电镀比较困难。我公司结合多年经历,关于钨铜合金的电镀主张如下1.钨铜电镀前必定清洗,运用超声波+中性清洗液,将钨铜表面的氧化物质、油渍等脏化物质清洗洁净增强钨铜表面附着。清洗剂防止强酸强碱物质。2.清洗和电镀技术环节不能间隔时间过长,也就是说清洗后当即电镀。3.电镀前主张按电镀厂现有电镀技术电镀样品,电镀后的钨铜放置在真空炉内800°保温20分钟进行老化试验。假如出炉后钨铜并未呈现气泡、变色、等不良,阐明电镀技术没有问题,可按此技术进行下一步钨铜电镀,假如呈现气泡等问题,请与电镀供应商参议电镀技术问题。
铜合金的用途
2017-06-06 17:50:06
铜合金的用途,用之广泛。首先先看看其性能及优点:铜具有许多可贵的物理化学特性,例如其热导率和电导率都很高,化学稳定性强,抗张强度大,易熔接,具抗蚀性、可塑性、延展性。产品用途:电子、电工配件、电器接插件、建筑、日用装饰品、汽车散热等各类电缆材料的生产 铜及铜合金板带材作为重要的基础材料和功能材料,在国民经济发展中得到了广泛的应用:如用于制作通讯及射频电缆屏蔽层的电缆带,电脑散热器用铜板带,机械设备制造
行业
用大规格铜板,日用五金、各种电器、轻工、装饰(如灯具、建筑装潢、牌匾)等用铜板带及钢铁
行业
用高炉冷却壁铜板的结晶器板等。应用领域1、机械设备制造业:用于机械、化工、造纸设备制造等
行业
,如屏蔽罩、设备端盖、垫圈、电解槽内衬、弹性元件、滑块等,一般采用紫铜、黄铜板。2、电子、电器制造:用于电脑CPU散热器底板、高低压电器、开关、熔断器、电真空元件等,一般采用紫铜、黄铜板。3、钢铁伟业:用于特钢企业制作板式结晶器、炼钢高炉制作冷却壁板等,一般采用银铜板、紫铜板等。4、军工
行业
:用于制作穿甲弹等,一般采用紫铜中厚板。
锡合金的常见用途
2018-04-24 18:28:05
以锡为基体加入其他元素而构成的有色合金。主要合金元素有铅、锑、铜等。锡合金熔点低,有较高的导热性和较低的热膨胀系数,耐大气腐蚀,有优良的减摩性能,易与钢、铜、铝及其合金等材料焊合,但其强度较低。 常用的锡合金按用途分为:①锡基轴承合金。与铅基轴承合金统称为巴氏合金。含锑3%~15%,铜3%~10%,有的合金品种还含有10%的铅。锑、铜用以提高合金的强度和硬度。其摩擦系数小,有良好的韧性、导热性和耐蚀性,主要用以制造滑动轴承。②锡焊料。以锡铅合金为主,有的锡焊料还含少量的锑。含铅38.1%的锡合金俗称焊锡,熔点约183℃,用于电器仪表工业中元件的焊接,以及汽车散热器、热交换器、食品和饮料容器的密封等。③锡合金涂层。利用锡合金的抗蚀性能,将其涂敷于各种电气元件表面,既具有保护性,又具有装饰性。常用的有锡铅系、锡镍系涂层等。
铝硅合金的用途
2018-12-27 16:26:15
铝硅合金是一种以铝、硅为主成分的锻造和铸造合金。 一般含硅11%。同时加入少量铜、铁、镍以提高强度。密度2.6~2.7g/cm3。导热系数101~126W/(m·℃)。杨氏模量71.0GPa。冲击值7~8.5J。疲劳极限±45MPa。
铝硅合金有以下用途:
1、在含硅量超过Al-Si共晶点(硅11.7%)的铝硅合金中,硅的颗粒可明显提高合金的耐磨性,组成一类用途很广的耐磨合金。
2、用于制造低中强度的形状复杂的铸件,如盖板、电机壳、托架等,也用作钎焊焊料。
3、铝硅合金是一种强复合脱氧剂,在炼钢过程中代替纯铝可提高脱氧剂利用率,并可净化钢液,提高钢材质量。用铝脱氧的钢锭,一般称为,镇定钢,由于铝脱氧后会被氧化成氧化铝,氧化铝可以细化奥氏体晶粒,所以铝脱氧的钢具有较好的综合力学性能。
4、硅铝合金密度小,热膨胀系数低,铸造性能和抗磨性能好,用其铸造的合金铸件具有很高的抗击冲击能力和很好的高压致密性,可大大提高使用寿命,常用其生产航天飞行器和汽车零部件。