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钛材焊接方法百科

牙科用钛材

2019-01-25 13:37:11

金属钛以钛矿石的形成藏于地壳中,其蕴藏量极为丰富,约有15.2亿吨。钛的储量在各元素中占第9位,在金属元素中仅次于铝、铁、镁而排列在第4位。我国钛储量约为4.8亿吨,居世界之首位,这为我国开展钛的应用研究,特别是对开展钛的口腔修复工作提供了极为有利的条件。       工业用钛有纯钛和钛合金。纯钛有4个牌号(中国牌号有TA0、TA1、TA2、TA3)。钛合金则有20余种,而且根据应用的需要不断地有新型钛合金问世。       纯钛用于口腔修复可保持极好的生物相容性,并具有一定的强度,适合制作义齿基托、腭杆、舌杆、全冠。制作卡环和支托时应保证一定的宽度和厚度,否则容易折断。       为了提高钛材的强度,降低熔点,保证义齿支架的质量,可选用钛合金。最常用的钛合金是Ti-6Al-4V、此外还有Ti-13Cu、Ti-25Pd-5Cr、Ti-20Cr-0.2Si等。Ti-6Al-7Nb,美国开发的Ti-18.6Co和Ti-25Ag,我国西北有色金属研究院开发的Ti-Zr-Al-Mo(Ti-75),都具有很好的生物相容性。但上述合金中仍含有对人体有害的元素Al和V。而最有发展前景的钛合金是Ti-Zr合金,Zr元素也是对人体无害的。

钛材生产工艺

2019-01-25 13:37:03

目前,金属钛生产的工业方法是可劳尔法,产品为海绵钛。制取钛材传统的工艺是将海绵钛经熔铸成锭,再加工而成钛材。按此,从采矿到制成钛材的工艺过程的主要步骤为:钛矿->采矿->选矿->太精矿->富集->富钛料->氯化->粗TiCl4->精制->纯TiCl4->镁还原->海绵钛->熔铸->钛锭->加工->钛材或钛部件上述步骤中如果采矿得到的是金红石,则不必经过富集,可以直接进行氯化制取粗TiCI4。另外,熔铸作业应属冶金工艺,但有时也归入加工工艺。  上述工艺过程中的加工过程是指塑性加工和铸造而言。塑性加工方法又包括锻造、挤压、轧制、拉伸等。它可将钛锭加工成各种尺寸的饼材、环材、板材、管材、棒材、型材等制品,也可用铸造方法制成各种形状的零件、部件。    钛和钛合金塑性加工具有变形抗力大;常温塑性差、屈服极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口敏感、变形过程易与模具粘结、加热时又易吸咐有害气体等特点,塑性加工较钢、铜困难。  故钛和钛合金的加工工艺必须考虑它们的这些特点。  钛采用塑性加工,加土尺寸不受限制,又能够大批量生产,但成材率低,加工过程中产生大量废屑残料。  针对钛塑性加工的上述缺点,近年来发展了钛的粉末冶金工艺。钛的粉末冶金流程与普通粉末冶金相同,只是烧结必须要在真空下进行。它适用乎生产大批量、小尺寸的零件,特别适用于生产复杂的零部件。这种方法几乎无须再经过加工处理,成材率高,既可充分利用钛废料作原料,又可以降低生产成本,但不能生产大尺寸的钛件。钛的粉末冶金工艺流程为:钛粉(或钛合金粉)->筛分->混合->压制成形->烧结->辅助加工->钛制品。  钛材生产的原则流程  钛材除了纯钛外,目前世界上已经生产出近30种牌号的钛合金。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V,Ti-5Al—2.5Sn等

钛材高价原因之探讨

2019-01-25 13:37:06

钛为轻金属之一,近十余年来成为新世代受瞩目的高级材料。目前在全球的钛材市场,仍以传统的航天及工业等用途为主,钛除了有质轻(比重4.5,远小于钢铁的7.8~8.1)的特性之外,其它如:导电、耐热及防蚀方面也都因其较佳的特性而有独特的用途,如:海水淡化用的管线/冷凝器、机车用排气管等都是钛材应用十分成功的地方。在目前信息电子产品应用轻金属作为机壳构件的热潮中,钛金属(包括钛合金)由于其具有高强度、高耐蚀性及极佳的表面质感,看起来应是十分适合用来作为可携式信息电子产品的机壳材料,因此也一直都是深受瞩目的材料,其应用产品也都不断地在高阶产品有应用例,如:相机、笔记型计算机及手机的机壳等)。但由于钛材的成本高昂直接导致加工后的制品价格亦较高,以手机的机壳为例,若以工程塑料制造,则制品一整套的手机机壳通常只须3~5美元(新台币约100~170元)就可完全涵盖,钛/钛合金制品每一件(piece)的价格则高达新台币约150元以上,不仅远高于铝合金制品,也较镁合金制品高甚多,为目前各种常用的结构材之最高者。因此钛材在3C产品方面,通常只被用于高阶的3C产品,如:高阶的手机/笔记型计算机、高级相机、纪念品等高档产品,这是钛/钛合金制品难以普及的最大原因。到目前为止,基于成本理由,系统业者尚无法将其应用至中阶及以下的产品。     钛/钛合金制品为何如此高价,其主要原因为钛材的成本高昂,以手机的机壳用的高级钛板片材而言,每公斤的价格通常高达新台币约1,000元以上,相较之下,镁合金压铸锭的价格,每公斤仅约新台币约80元,差距甚大。钛材的成本如此高昂,主要原因为:钛金属的提炼/精炼及板片制造成本较高,导致其金属素材成本(指:锭、板/片、棒/线、型)较常用的钢铁及铝合金材料为高;表一为钛金属与钢、铝的制造成本的比较,显示钛金属自原料矿的处理、提炼至金属、精炼至压延锭、压延至薄片,每一阶段的制造成本都比钢、铝的成本高甚多,导致其板片材的成本自然居高不下。     钛板片材的成型加工(铸/锻/挤)成本也不比钢铁、铝/镁合金及塑料材料便宜,因此钛金属的制品价格常比钢铁、铝/镁合金及塑料高甚多,这在处处讲求成本的商业世界十分不利,此为钛金属在商业应用上最大的障碍,尤其钛薄板及镁板的价格实非一般的产品所能承担。     目前虽然有全球各地的钛合金专家在倾全力研究,但迄未有良方可以降低钛/钛合金制品的价格,因此钛在3C产品上的应用在中短期内难以看到其大幅度的开展。

钛及钛合金的焊接

2019-02-15 14:21:24

摘要本文说尽论述了钛及钛合金的材料特色及焊接性、并针对钛及钛合金焊接中易发生氧化、裂纹、气孔筹焊接缺点,进行了焊接性实验。能过对钛及钛合金焊接工艺规范的不断探索,以及对实验进程呈现的间题的合理分析,总结出钛及钛合金焊接工艺特色及操作办法。    一、钛及钛的分类及特色    国产工业纯钛有TA1, TA2, TA3三种,其差异在于含氢氧氮杂质的含量不同,这些杂质使工业纯钛强化,可是塑性明显下降。工业纯钛虽然强度不高,但塑性及耐性优秀,尤其是具有杰出的低温冲击耐性;一起具有杰出的抗腐蚀功能。所以,这种材料多用于化学工业、石油工业等,实际上多用于350℃以下的工作条件。    依据钛合金退火状况的室温安排,可将钛合金分为三种类型:    om钛合金、(W+因型钛合金及B型钛合金。    理钛合金中,运用较多的是TA4、TA5, TA6型的Ti一AI系合金和TAY, TA8型的Ti+AI+Sn合金。这种合金室温下,其强度可到达931N/m2,并且在高温下(500℃以下)功能安稳,可焊性杰出。    B型钛合金在我国的运用量较少,其运用范围有待进一步扩展。    二、钛及钛合金的焊接性    钛及钛合金的焊接功能,具有许多明显特色,这些焊接特色是因为钛及钛合金的物理化学功能决议的。       2.焊接接头裂纹问题    钛及钛合金焊接时,焊接接头发生热裂纹的可能性很小,这是因为钛及钛合金中5,P, C等杂质含量很少,由5, P构成的低熔点共晶不易呈现在晶界上,加之有用结晶温度区间窄小,钛及钛合金凝结时缩短量小,焊缝金属不会发生热裂纹。    钛及钛合金焊准时,热影响区可呈现冷裂纹,其特征是裂纹发生在焊后数小时乃至更长时刻称作推迟裂纹。经研讨标明这种裂纹与焊接进程中的分散有关。焊接进程中氢由高温深池向较低温的热影响区分散,氢含量的进步使该区分出TiH2量添加,增大热影响区脆性,别的因为氢化物分出时体积胀大引起较大的安排应力,再加上氢原子向该区的高应力部位分散及集合,致使构成裂纹。避免这种推迟裂纹发生的办法,首要是削减焊接接头氢的来历,发票时,也呆进行冥空遏火处理。    3.焊缝中的气孔问题    钛及钛合金焊接时,气孔是常常碰到的问题。构成气孔的底子原因是因为氢影响的成果。焊缝金属构成气孔首要影响到接头的疲劳强度。    避免发生气孔的工艺办法首要有:    (1)、维护氖气要纯,纯度应不低于99.99%    (2)、彻底清除焊件表面、焊丝表面上的氧化皮油污等有机物。    (3)、对熔池施以杰出的气体维护,操控好气的沛量乃流速,避免发生紊流现象,影响维护作用。    (4)、正确挑选焊接工艺参数,添加深池停留时刻运用权于气泡逸出,可有用地削减气孔。[next]    三、钛板手艺钨板弧焊焊接实验    钛及钛合金焊接生产中运用最多是钨板弧焊,真空充焊接办法运用也很遍及。弧焊的电弧在气流的维护与冷却作用下,电弧热量较为会集,电流密度高,热影响区小,焊接质量较高。    1.钛及钛合金焊接时,当温度高于500'C -700℃时,很4y易OA收空气中的气、氢和氮,严峻影响焊接质量。因而,钛及钛合金焊接时,对熔池全面及高温部信(400℃650℃以上)的焊缝区有必要严加维护,为此,钛及钛合金焊接时有必要采纳特殊的维护办法,即选用喷尺度较大的焊矩,以扩展气体维护区面积,当喷嘴缺乏以维护焊缝及近缝区高温金属时,需附充维护拖罩。    焊缝和近缝区色彩是维护作用的标翅。雪白色表明维护作用最好,黄色为细微氧化,一般是答应的。表面色彩应契合表(封规则 考虑到工程运用的实用性、高效性,咱们先制备了一个简易拖罩。如图(a),气从进气口进入散布管,穿过散布管孔直接进入维护区。选用这种拖罩,焊接维护作用不是很好,焊道呈深蓝色。据分析是气流从散布管直接进入维护区。气流不是很均匀、平稳,使高温焊道维护欠好被氧化。因而咱们进一步改进了拖罩的结构,如图(b),气从进气孔进入散布管后经拖罩顶部下返;穿过多孔板,多孔板首要起气筛和散布的作用,使气活动更平稳,焊接维护作用较好,焊道呈银色或江黄色。拖罩长充L为40飞。m原料为黄铜。    钛及钛合金弧焊时,还应留意焊道的北面维护,考虑到焊接变形,咱们选用开槽固定铜垫板的办法进行充维护,为了使焊道反面行到充沛维护,又在糟中加一多孔铜管,使氛气经铜管孔均匀的进入维护区,维护作用杰出,焊道反面呈雪白色。    手艺钨板弧焊焊接工艺及参数的挑选    (1)焊前预备焊件和焊丝表面质量对焊接接头的力学功能有很大影响因而有必要严厉整理。铁板及钛焊丝可选用机械整理及化学整理两种办法。    1)机械整理对焊按质量要求不高或酸洗有困难的焊件,可用细砂纸或不锈钢丝刷擦洗,但最好是用硬质合金黄色刮削钛板,去除氧化膜。    2)化学整理焊前可先对试件及焊丝进行酸洗,酸洗液可用HF5% HH0335%的水熔液。酸洗后用清水冲刷,烘干后亚即施焊。或许用、乙醇、四氢化碳、甲醇等擦洗钛板坡口及其两边(各50m内)、焊丝表面、工夹具与钛板触摸的部分。    (2)焊接设备的挑选钛及钛合金金钨板弧焊应选用具有下降外特性、高频引弧的直流弧焊电源,且推迟递气时刻不少于15秒,避免焊遭受到氧化、污染。    (3)焊接材料的挑选    气纯度应不低于99.99%,露点在一40℃以下,杂质总的质量分数&1士』。.001%,当气瓶中的压力降至0.981MPa时,应停止运用,以避免影响焊接接头质量。准则上应挑选与根本金属成分相同的钛丝,有时为了握高焊缝金属塑性,也可选用强度比根本金属稍低的焊丝。    (4)坡口方式的挑选    准则尽量削减焊接层数和焊接金属。跟着焊接层数的增多,焊缝累计吸气置添加,以致影响焊接接头功能,又因为钛及钛合金焊接时焊接熔池尺度较大,因而试件开单VE270 80。坡口。    (5)试件组对及定位焊    为了削减焊接变形,焊前进行定位焊,一般定位焊距离为100 150.,长度为1015。定位焊所用的焊丝、焊接工艺参数及气体维护条件应与焊接接头焊接时相同。    (6)焊接参数挑选    咱们经过对不同工艺下的焊接接头功能的比照,探索出较适宜的焊接工艺规范。[next]    工艺(1),焊接电流为150A, 170A, 180A,按此参数施焊,焊接接头表面、呈现出深蓝、金素色,阐明接头氧化较严峻,不契合技能要求,此工艺不可取。    工艺(2),焊接电流相对下降为120A, 150A, 160A,按此参数施焊,焊缝表面呈现出金紫、深黄色,鹉寸线探伤无缺点,但机械功能曲折实验不合格,阐明焊接接头塑性明显下降,达不到技能要求,此工艺相同不可取。    工艺(3),焊接电流为95A, 115A, 120A,按此参数施焊,焊缝表面呈雪白、浅黄色,鹉寸线探伤无缺点,但机械功能曲折实验合格、拉伸强度也契合要求,焊接接头功能到达技能要求,此工艺比较适宜。    钛及钛合金焊接时,都有晶料粗大倾向,直接影响到焊接接头的力学功能。因而焊接工艺参数的挑选不只需考虑到焊缝金属氧化及构成气孔,还应考虑晶粒粗化要素,所以应尽量选用较小的焊接热输入,工艺(封、(2),因为焊接规范较大要素,构成接头氧化比工艺(3)严峻。且微观金相实验成果标明,接头晶粒粗化程度也比工艺(3)严峻。所以焊接接头力学功能较差。    气体流量的挑选以到达杰出的维护作用为准,过大的流量不易构成安稳的层流,并增大焊缝的冷却速度,使焊缝表面层呈现较多的时目,以致引起微裂纹。拖罩中的气流量缺乏时,焊缝呈现出不同的氧化色泽;而流量过大时,将对主喷嘴的气流发生搅扰作用。焊缝反面的气流量也不能太大,否则会影响到正面第一层焊缝的气体维护作用。    初钛及钛合金手艺钨极弧焊操作办法    1)手艺弧焊时,焊丝与焊件间应尽量坚持最小的夹角(10150)。焊丝沿着熔池前端平稳、均匀的送入熔池,不得将焊丝端部移出气维护区。    2)焊接时,焊根本不作横向摇摆,当需求摇摆时,频率要低,摇摆起伏也不宜太大,以避免影响气的维护。    3)断弧及焊缝收尾时,要继续通气维护,直到焊缝及热影响区金属冷却到350'C以下时方可移开焊。    l)质量检验    封外观查看契合GB/T13149一91,    2)射线深伤契合JB4730一94,    3)力学功能实验契合GB/T13149一91,    四、定论    1、钛及钛合金焊接的气体维护间题是影响焊接接头质量的首要要素。    2、钛及钛合金焊接时应尽量选用小的热输入。    3、TA2手艺钨极弧焊时,应严厉操控氢的来历,避免冷裂纹的发生,一起应留意避免气孔的发生。    4、只需严厉依照焊接工艺要求施焊,并采纳有用的气体维护办法,即可取得高质量的焊接接头。

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。

钛材在湘澧盐矿的应用(一)

2019-02-18 10:47:01

湖南省湘澧盐矿     湘澧盐矿规划出产才能为年产30万吨精盐,3万吨芒硝。1977年3月份开端,运用钛材制作制盐、提硝设备和盐浆管道,并在出产上正式运用,不只延长了设备运用寿命,减少了设备换修次数,降低了出产成本,并且改进了出产条件,提高了盐硝质量,获得了显着的经济效益。    钛材运用的状况    湘澧盐矿属硫酸钠型盐矿,出产用质料卤水,首要成份是氯化钠、硫酸钠(见表1)。    1982年湘澧盐矿卤水均匀成份见下表l    除出产真空盐外,为保证盐质,还要提取芒硝。原规划因受其时条件约束,没有更多地从质料上考虑防腐问题,所以出产的首要设备及工艺配管,大多选用碳钢。1972年1月正式投产后,第一年腐蚀问题还不杰出,跟着时刻的推移,蒸腾罐的加热室、蒸腾器、换热器及盐浆管道等因为质料卤水中氯化钠、硫酸盐的腐蚀及结晶盐粒的冲刷磨蚀,呈现了显着的跑冒滴漏,设备完好率下降,影响到正常出产,乃至被逼一度停产。其时依据兄弟厂矿的经历,也曾作过阴极保护实验,但是作用不显着,设备腐蚀问题未能处理,成果73年比72年盐产值下降3.11%,74年又比73年下降22.06%,年产值只达6万多吨。今后虽经采纳许多办法,但跑冒滴漏现象有增无减,设备上缀满盐垢,一些泵和管道裹上麻袋,以防漏泄物直接喷出。其时人们描述制盐出产是:“林海雪源,干疮百孔,披麻戴孝,云雾山中”。出产条件如此恶劣,产值上不去,质量也达不到要求,74年末盐矿选用1Crl8Ni9Ti不锈钢做盐浆管、预冷器、蒸腾器管,一起将加热室及花板悉数选用钢材代碳钢。75年3月开端连续替换加热室管、板,不料铜管加热室还未悉数换完,刚换上仅半年的不锈钢盐桨管又被腐蚀穿孔,其他改用不锈钢的部位,防腐作用也不抱负。后来从出国考察报告中了解到,国外真空制盐设备及工艺管道多选用蒙耐尔合金,它的特点是耐腐蚀功能好,可连续出产,不必月检。盐矿党委以为要使制盐出产由被迫变为自动,有必要从挑选质料着手,处理设备防腐问题。75年3月盐矿领导到轻工部请示汇报,在评论会上食物局盐处的同志介绍了冶金部有色金属研讨院关于钛材民用推行经历,并主张研讨试用。9月中旬,盐矿建立了钛材领导小组,拟定了作业方案,收集了有关技能资料。冶金部将湘澧盐矿列为真空制盐工业推行运用钛材重点单位,并去函冶金部广州有色金属研讨院,请他们在技能上予以协助。在此基础上,盐矿提出50吨钛材运用订购方案,并与宝鸡有色金属加工厂、签定了钛管、钛板及钛铸件订购合同。为钛材的试用作业发明了较好的物质与技能条件。    1977年头,盐矿建立钛设备制作专门出产班组,经过共同努力,先后制作了钛材蒸腾器5台,预冷器4台,预热器6台,加工了钛冷冻泵4台,钛叶轮、钛弯头、钛法兰上百件,安装了各种不同管径的钛盐浆管440米,连续投入出产运转,从七七年三月份起,钛材就在盐、硝出产中正式推行了。选用钛材的依据    据资料报道及有关出国考察报告介绍,国外真空制盐设备上首要选用不锈钢316L和蒙耐尔合金作为耐腐蚀材料,运用作用杰出。美国、日本和西欧各国还很多运用工业纯钛制作各种海水淡化设备,耐氯化物溶液腐蚀的各种换热器。因为钛材在各种浓度的氯化物溶液中具有极高的耐腐蚀功能,因此钛设备以用材少、重量轻、功率高而获得较好的技能经济效益。    为了处理设备的腐蚀问题,近几年来,国内有部分盐矿也用B10、B30铜镍合金作加热室管材,获得了较好的作用。但因为我国铜镍资源比较缺少,很多运用此种材料还存在必定的困难。为此有必要寻觅更适合我国资源条件的新的抱负的耐腐蚀材料。    在制盐提硝的出产过程中,作业条件比较复杂,在介质成份方面作为首要腐蚀介质的卤水中,所含盐分以氯化钠为主,一起也含有硫酸钠,硫酸钙、硫酸镁;卤水在蒸腾罐内的浓度呈保和状况,在顶水洗罐时又被稀释;在首效罐中温度可达139℃,而在冷冻提硝时老卤温度又降到一2—4℃,一起在管道中盐浆、硝浆又以不同的速度活动。所以寻觅的材料有必要满意上述作业条件的要求。    依据近十多年来国内外对工业纯钛的研讨的运用标明,钛材是在盐硝出产中能比较全面满意上述要求的一种抱负材料,因为:    1、实验室及出产实践证明,钛在不高于140℃的范围内,在各种浓度的氯化钠溶液中几乎是不被腐蚀的,比不锈钢316L和铜镍合金等都有高得多的耐腐蚀功能。    2、钛在高流速的介质中(含氯化钠)也具有很高的耐腐蚀性,因为钛具有敏捷修正其保护性氧化膜的才能,所以钛的耐腐蚀功能极强。    3、钛在硫酸钠溶液中和气、中的耐腐蚀功能也是杰出的,在各种温度、浓度下腐蚀速度小于0.13mm/年。    4、工业纯钛对触摸腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等都不灵敏。    5、钛因为表面氧化膜的浸润性很差,表面润滑而又无腐蚀,因此表面不易结垢,比其它金属要好。尽管钛的导热系数与不锈钢类似(导热系数为14千卡/平方、小时、℃),但钛耐腐蚀性好,能够挑选更薄的管壁,表面不易结垢,一般不会生成阻碍传热的膜状尘垢物,所以钛的传热功率是很高的。国外实验证明,钛的传热系数挨近水兵黄铜,适合于作热交换器材料。    75年9月,湘澧盐矿经过20多块钛试片实验,别离挂在蒸腾罐上循环管、盐浆泵出口、循环泵出口、蒸腾器、硝浆泵出口等处,经三个月出产运转,试片上没有腐蚀痕迹,表面亮光,证明在我矿详细的卤水成份、浓度、温度、压力等出产条件下,工业纯钛的功能是杰出的。

铜焊接方法有哪些?铜焊接知识介绍

2018-06-04 18:38:33

铜是一种使用量仅次于铝的金属,铜有很多优势,比如良好的导电性、导热性、延展性、耐腐蚀等。那及铜合金是怎么焊接的呢?铜焊接方法都有哪些?铜焊接时使用的材料是什么?铜焊接知识有哪些?铜焊接的方法有哪些?铜焊接知识介绍铜焊接的方法有钎焊、电阻焊、熔焊等,目前使用最广泛的是熔焊,主要是用焊条电弧焊、TIG焊、MIG焊等工艺方法实现铜及 铜合金 焊接。铜焊接用什么材料?铜焊接知识介绍铜焊接主要使用氩气,焊接用氩气的要求是纯度≥99.99%,露点≤-50℃,并符合GB/T4842或GB10624规定。当瓶装氩气压力≤0.5Mpa时不宜使用。当预热不方便或要求熔深较大时可用70%Ar+30%N2混合气体。手工钨极氩弧焊电极采用铈钨电极。电极直径应根据焊接电流大小来选择(使用时一般比焊接电流所要求规格大一号钨极)。焊接的作用是什么?焊剂主要作用是去除氧化膜和其它一些杂质,防止熔池金属氧化和其它气体侵入熔池,并改善液体金属流动性。使用时可用酒精调成糊状或直接将焊剂粉放在坡口和两侧或用焊丝醮焊剂再焊接。气体保护焊时也可以使用焊剂以增强对熔池保护作用。对比较重要结构,为了消除氧不良影响,必须选用含有铝、钛等强脱氧剂焊丝;为了防止合金元素焊接过程中氧化和蒸发:焊接黄铜(防止锌氧化和蒸发)时可选用含硅焊丝并快速焊以减少高温停留时间,焊锡青铜(防止锡氧化和蒸发)时可采用含硅、磷等脱氧剂焊丝并用硼砂和peng酸作熔剂,焊接铝青铜(防止铝氧化和蒸发)可采用氯化盐和氟化盐组成熔剂。

钛材在湘澧盐矿的应用(二)

2019-02-18 10:47:01

钛材运用作用     钛材在湘澧盐矿的运用以来,收效是明显的;(见表2)    1、延伸了设备的运用寿数,削减检修次数,节省能源,添加有用出产时刻。例如,芒硝车间的冷冻泵(6SH一6型)曩昔是用铸铁的,每三个月替换一次,叶轮寿数仅一个月。换上钛泵后,运转近6年,未发现腐蚀,仅叶轮稍有机械磨损,每年只需补焊一次,其他部位与装置时相同。又如蒸发器,运用5年未发现腐蚀,一起钛管还充分发挥了管壁润滑,不易结垢的优越性,洗蒸发器(洗罐)时刻可削减二分之一,下降了能耗,添加了有用出产时刻。再如,盐浆输送管,碳钢管用2个月,不锈钢管用6个月都产生点蚀、穿孔等现象,而钛管运用5年多尚无腐蚀,并且表面还保存有原雪白光泽。此外,其他凡用钛材的当地,设备及部件运用寿数,均比碳钢延伸数倍至数十倍,从根本上处理了盐硝出产中的跑冒滴漏现象,车间相貌为之一新。    2、运用钛材在经济上合理。为削减设备、材料费用,下降出产本钱供给了有利的条件。运用钛材一次出资虽较多,但从久远、从全面看,是经济的。例如,钛盐浆管,我矿77年5月开端,至今已装置Ø108*3,Ø89*3 等盐浆管道440m,运用5年多未发现腐蚀,还可运用多年。而不锈钢盐浆管运用寿数仅半年,从材料费用上看,以每m一次出资计:不锈钢管Ø89*4,152元/m(Ø108X 4.5,208元/m);钛材Ø89*3,445元/m,(Ø108*3,544元/m),钛材管运用5年多,未发现腐蚀,假如不锈钢管则需替换11次,计出资1672元(2288元),是钛材出资的3.76倍(4.2倍)。即运用钛材盐浆管,一年半即可回收一次出资。又如钛泵,77年3月芒硝车间开端用6SH-6钛冷冻循环泵,已运转5年零八个月未发现腐蚀,原用6SH-6铸铁泵运用寿数仅3个月,钛泵一次出资4770元/台,铸铁泵585元/台,如运转5年零8个月需替换铸铁泵22台,即需求投12870元,是钛泵一次出资的2.7倍,即运用钛泵2年零2个月即可回收一次出资。再如钛蒸发器,碳钢设备1.5万元/台,运用寿数10个月,钛材设备25万元/台,77年10月开端运用,至今完好无缺,预汁还能够运用10年,以运用寿数15年核算,可少用碳钢设备18台,合资金27万元,除掉钛设备一次出资外,尚可节省资金2万元。     钛材报价是不锈钢的4-5倍,但其比重仅为不锈钢的二分之一(钛比重4.51g/cm3,不锈钢比重7.93g/cm3),相同规格的设备,钛材比不锈钢材料用量削减一半。这样,钛材实践报价只要不锈钢的2-2.5倍。因为钛材耐腐蚀性强,制作设备时,在满意规划压力的前提下,材料厚度可适当选薄一些,也可节省出资。因为钛制品运用寿数长,削减设备更新费用和频频的检修费用,实践上节省了开支,下降了本钱。    湘澧盐矿已运用钛设备、钛铸件、钛盐浆管道共约60吨,与原运用碳钢、不锈钢、铜材比较,每年可节省设备替换费用35万元(钛设备按估计运用寿数核算,钛铸件和盐浆管道按已运用时刻核算)。假如加上因削减设备修理而节省的人工费用及辅助材料费用,以及添加产值,下降本钱的收益,其经济效益就愈加明显。    3、为进步盐、硝产品质量发明了有利条件。曩昔芒硝车间冷冻体系的首要设备腐蚀严峻,出产极不正常,芒硝产值低、质量差。向制盐车间供给的精卤达不到要求,以致产品精盐中含芒硝量超越部颁标准要求,严峻影响产品质量和厂商诺言。改用钛材设备、盐浆管道后,腐蚀问题基本处理,加上工艺及设备的技能改造,加强厂商管理,出产逐渐走向正常。芒硝产值的进步,满意了制盐出产需求的精卤,因此确保了精盐质量。81年精盐,一级品率到达73.85%。消除了三级盐,1982年精盐一级品率上升到93.93%。雪牌精制盐81年被评为湖南省优质产品。一起,芒硝质量也大进步,产品由滞销变为热销,求过于供。芒硝81年均匀硫酸钠含量上升为98.86%(其间出口无水芒硝中硫酸钠含量均匀99.3%)。钻塔牌无水硫酸钠82年被评为湖南省优质产品。82年9月份在轻工业部盐务总局同类产品评比中,湘澧盐矿芒硝被评为第一名。    总归,湘澧盐矿到77年3月运用钛材以来,的确收到了明显的经济效益。实践现已证明,钛材是盐、硝出产中优异的耐腐蚀材料,它能够延伸设备的运用寿数,有利于产品质量的安稳与进步,技能经济效益非常明显。能够承认, 钛材在真空制盐工业中的推广运用是有意义,有出路的。咱们决计把这项作业坚持下去,并不断总结、进步。

黄铜焊接的方法有哪些?黄铜如何焊接?

2018-06-11 18:55:31

黄铜指的是铜和锌所组成的合金,黄铜被广泛用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。黄铜中含有锌,在焊接中,由于锌的沸点低(907℃),焊接过程中易蒸发,所以这是黄铜的焊接种的最大难点。黄铜焊接的方法主要有哪些?黄铜焊接的方法同 紫铜焊接 一样有四种方法,分别是气焊、碳弧焊、手工电弧焊和氩弧焊,但在操作中却有很大的差异。下面来分别介绍这四种黄铜焊接方法。1.黄铜焊接方法:气焊。由于气焊火焰温度低,焊接时黄铜中锌蒸发比采用电焊时少,所以在黄铜焊接中,气焊是最常用的方法。黄铜气焊时可采用的焊丝有:丝221、丝222和丝224等,这些焊丝中含有硅、锡、铁等元素,能够防止和减少熔池中锌蒸发和烧损,有利于保证焊缝性能和防止气孔产生。气焊黄铜常用熔剂有固体粉末和气体熔剂两类,气体熔剂由硼suan甲脂及甲醇组成;焊接可以采用气剂301等作熔剂。2.黄铜焊接方法:手工电弧焊。手工电弧焊焊接黄铜时除了用铜227及铜237外,也可以采用自制焊条。黄铜电弧焊时,应采用直流电源正接法,焊条接负极。焊前焊件表面应作仔细清理。坡口角度一般不应小于60-70o,为改善焊缝成形,焊件要预热150-250℃。操作时应当用短弧焊接,不作横向和前后摆动,只作直线移动,焊速要高。与海水、an气等腐蚀介质接触黄铜焊件,焊后必须退火,以消除焊接应力。3. 黄铜焊接方法:手工氩弧焊。黄铜手工氩弧焊可以采用标准黄铜焊丝:丝221、丝222和丝224,也可以采用与母材相同成分材料作填充材料。焊接时可以采用直流正接,也可以使用交流。用交流焊接时,锌蒸发比直流正接时轻。通常焊前不用预热,只有板厚相差比较大时才预热。焊接速度应尽可能快。焊件焊后应加热300-400℃进行退火处理,消除焊接应力,以防止焊件使用过程中裂缝。。4.黄铜焊接方法:碳弧焊。黄铜 在进行碳弧焊时,根据母材成分选用丝221、丝222、丝224等焊丝,也可用自制黄铜焊丝施焊。焊接可以采用气剂301等作熔剂。焊接应短弧操作,以减少锌蒸发和烧损。在焊接黄铜时应注意,焊接黄铜的场所应加强通风等防护措施。

紫铜焊接的方法有哪些?紫铜如何焊接?

2018-06-11 18:36:37

紫铜 因其色泽呈紫红色,而被称为紫铜。紫铜是纯度很高的纯铜,其导电性和导热性都比较好。紫铜焊接一般被大家称为工业纯铜焊接的方法主要有四种,分别是气焊、手工碳弧焊、手工电弧焊和手工氩弧焊,大型结构也会采用自动焊的方法。下面来详细介绍紫铜如何焊接,紫铜的四种焊接方式的具体内容。1. 紫铜焊接方法:气焊焊接紫铜最常用对接接头,搭接接头和丁字接头尽量少采用。气焊可采用两种焊丝,一种是含有脱氧元素的焊丝,如丝201、202;另一种是一般的紫铜丝和母材切条,采用气剂301作助熔剂。紫铜在气焊时应采用中性焰。2.紫铜焊接方法:手工碳弧焊紫铜碳弧焊方法中使用的电极有碳精电极和石墨电极。紫铜碳弧焊中采用的焊丝和气焊时一样,也可用母材剪条,可用气焊紫铜助熔剂,如气剂301等。3. 紫铜焊接方法:手工氩弧焊手工氩弧焊方法中采用的焊丝有丝201(特制紫铜焊丝)和丝202,也采用紫铜丝,如T2。紫铜在焊接前应对工件焊接边缘和焊丝表面氧化膜、油等脏物都必须清理干净,避免产生气孔、夹渣等缺陷。清理方法有机械清理法和化学清理法。焊接的对接接头板厚小于3毫米时,不开坡口;板厚为3~10毫米时,开V型坡口,坡口角度为60-70o;板厚大于10毫米时,开X型坡口,坡口角度为60-70o;为避免未焊透,一般不留钝边。根据板厚和坡口尺寸,对接接头装配间隙0.5~1.5毫米范围内选取。紫铜手工氩弧焊,通常是采用直流正接,即钨极接负极。为了消除气孔,保证焊缝根部可靠熔合和焊透,必须提高焊接速度,减少氩气消耗量,并预热焊件。板厚小于3毫米时,预热温度为150-300℃;板厚大于3毫米时,预热温度为350-500℃。预热温度不宜过高,否则使焊接接头机械性能降低。4. 紫铜焊接方法:手工电弧焊焊件厚度大于4毫米时,焊前必须预热,预热温度一般400-500℃左右。手工电弧焊采用铜107焊条焊接,电源应采用直流反接。焊接时应当用短弧,焊条不宜作横向摆动。焊条作往复直线运动,可以改善焊缝成形。长焊缝应采用逐步退焊法。焊接速度应尽量快些。多层焊时,必须彻底清除层间熔渣。焊接应在通风良好场所进行,以防止铜中毒现象。焊后应用平头锤敲击焊缝,消除应力和改善焊缝质量。

生铝可以焊接吗?生铝焊接方法介绍

2018-07-24 18:59:06

首先,我们确定生铝是可以焊接的,生铝制品断了也可以进行焊接,生铝的焊接方式主要有以下几种:1、选用相同材质的焊丝进行交流铝氩弧焊机焊接,用高纯氩气保护,气体流量在8-10L/MIN。如果生铝的可塑性比较差,在焊接后容易开裂,特别是质量不高的再生铝,这事就需要选用比较好的焊接材料,例如焊丝M55、焊条MG400,都是不错的选择。2、采用电焊手工焊接,焊条选用WEWELDING555的铝电焊条焊接,直流反接,电焊手工焊接适合小缺陷的生铝修复裂纹,这种焊接方式对于操作要求比较高,需要对焊条要皮做烘烤。3、如果焊接生铝的两者都没有条件或者尺寸不允许的话,就采用火焰钎焊,一般适合小件的铸铝件的焊接,一般采用铝的低温钎料焊接,比如可以了解WEWELDING53的一个焊接操作视频,可以解决气焊焊接铸铝的应用。以上即为生铝焊接的方法就介绍,如果需要了解铝的每日价格,请至 铝价格 专区页面了解更详细的铝的价格、新闻、资讯等内容。

金属钛的制取方法

2019-02-15 14:21:24

钛及其合金具有密度小耐腐蚀、耐高温等优异功能。国际钛工业正阅历着以航空航天为首要商场的单一方式,向冶金、动力、交通、化工、生物医药等民用范畴为要点开展的多元方式过渡。现在国际上能进行钛工业化出产的国家只要美国、日本、俄罗斯、我国等少量国家,钛的国际年总产量仅有几万吨。可是因为钛的严重战略价值和在国民经济中的位置,钛将成为继铁、铝之后兴起的“第三金属”,21世纪将是钛的世纪。    当时钛的出产办法当时钛的出产选用金属热复原法,其是指运用金属复原剂(R)与金属氧化物或氯化物(M X)的反响制备金属M。现已完成工业化出产的钛冶金办法为镁热复原法(Kroll法)和钠热复原法(Hunter法)。因为Hunter法比Kroll法出产本钱高,所以现在在工业中广泛运用的办法只要Kroll法。Kroll法从1948年开发最初就因其本钱高、复原功率低而遭到批判。半个世纪过去了,该工艺并没有底子的改动,仍然是间歇式出产,未能完成出产的接连化。     金属钛出产办法的新动向国际钛工业经过几十年的开展,虽然对Kroll法和Hunter法进行了一系列的改善,但它们均是间歇操作,小的改善并不能大幅度下降钛的报价。因而应开发新的、低本钱的接连化工艺才干从底子上处理高出产本钱这一问题。为此,研讨人员进行了很多的试验和研讨。当时研讨的要点有以下几种办法:电化学复原法为了下降本钱,人们对金属钛直接除氧进行了研讨。国外有人用电化学的办法使钛中固溶氧的浓度下降到检出边界(500 ppm)以下。他们以为在电化学除氧的进程中,除氧剂钙在电解氯化钙熔盐时发作,O2-在阳极以CO2或CO的方式分出。这种新式高纯化办法,不只用于钛的脱氧,而且适用于钇、钕等稀土金属,而且可使氧含量下降到10ppm。     电化学的办法的工业化试验的流程是:首要将二氧化钛粉末用浇注或压力成形,烧结后作阴极,以石墨为阳极,以CaCl2为熔盐,在石墨或钛坩埚中进行电解。所加电压2.8V~3.2V,低于CaCl2的分化电压(3.2V~3.3V)。电解必定时刻后,阴极由白色变为灰色,在SEM下调查,0.25μm的TiO2转变为12μm的海绵钛。以氯化钙为熔盐,最首要的原因是其报价低,而且对O2-具有必定的溶解度,使分出的钛不易被氧化;别的, CaCl2无毒,对环境无污染。     与TiCl4熔盐电解比较,此办法所用质料是氧化物而不是易挥发的氯化物,所以制备进程能够简化,而且产品质量高;不会发作钛的各价离子间的氧化复原反响;阳极分出气体为纯氧气(慵懒阳极)或CO、CO2的混合气体 (石墨阳极),易于控制,无污染。     该法不只促进了阴极邻近的复原反响,一起使复原得到的钛脱氧。这种办法将氧化物的直接电解复原和电化学脱氧法相结合,是制备钛的一种新式办法,成为钛提取工艺中最有目共睹的办法。根据2000年英国天然杂志宣布论文的数据预算,选用该办法,每吨海绵钛下降出产本钱13000美元左右,现在全球五六万吨的总产量假如改由该电化学办法出产,每年将节约7.7亿美元的出产本钱。[next]    Armstrong法Amstrong等对Hunter法进行改善,使之成为接连化出产工艺。其流程是:首要将TiCl4气体注入过量熔融的钠中,过量的钠起冷却复原产品并带着产品进入别离工序的效果。除掉钠和盐即可得到产品钛粉。产品中氧含量最低为0.2%,到达二级钛的标准。对工艺略加改善,可出产VTi、AlTi合金。与 Hunter法比较,该办法的具有接连化出产、出资少、产品运用规模广、副产品分化为钠和可循环运用的长处。     该办法现已接近了工业化出产,但仍然存在几个问题,如怎样进一步下降氧含量,产品本钱如多么。     TiCl4电解复原法从电解工艺进程视点看,选用TiCl4电解法比Kroll法和Hunter法均具有优胜性。因而,从Kroll开发热复原法最初就有将钛的冶炼进程转变为电解法的主意。     TiCl4电解复原法是专一一种从前被以为是或许替代Kroll工艺的办法,美国、前苏联、日本、法国、意大利、我国等都对其进行了长时间和深化的研讨。选用TiCl4电解复原法在技术上首要需要将TiCl4转变位钛的贱价氯化物且使之溶解于熔体中,一起,必须将阴极区和阳极区离隔和使电解槽密封。     意大利有人一向致力于TiCl4电解法的研讨,他们经过对氯化法电解数据的分析,发现当温度在900℃以上,电解液中不存在Ti2+或Ti3+,只要Ti4+和Ti。以此为根据所树立的电解工艺为:TiCl4气体注入多层电解质中并被吸收。这个多相层由钾、钙、钛、氯、氟的离子以及钾、钙等组成,而且把钛阴极以及石墨阳极分隔。在最低层生成的液体钛沉到熔池底部至带有水冷的铜坩埚中,构成铸锭。可是该办法得到的钛的纯度不高,功率低。     展望具有优胜功能且资源丰富的钛从20世纪后半叶起作为抱负材料遭到重视,但迄今为止都没有从稀有金属中脱节出来,国际钛的年产量仅有数万吨。因为Kroll法是以金属镁复原得到海绵状金属钛,再加上流程长、工序多等要素的迭加,导致海绵钛本钱居高不下,影响了钛在各行业的运用,使其在许多运用范畴中没有推行运用。可是,咱们信任,跟着科技的开展,金属钛新的出产工艺开发、出产本钱的下降、出产规模的扩展,21世纪将真实成为钛的世纪。

钛液水解的方法

2019-02-13 10:12:33

有关钛液水解方法的专利和报导许多,但只需2种方法现在仍在各国广泛运用。一种是法国人约瑟夫·布鲁门菲尔德(Joseph Blu-menfeld)在1923年研讨成功的自生晶种稀释法水解工艺,又称布鲁门菲尔德法;另一种方法是麦克伦堡(Meklenberg)在1930年开发成功的,选用以碱中和钛液制备晶种的外加晶种工艺,又称麦克伦堡法或沉积法。几十年来这2种方法的操作细节尽管做了不少改动,但根本原理和根本操作方法简直和本来相同。2种方法所得到的产品质量没有在何显着差异,2种方法都不具有显着优于对方的长处,在操作时外加晶种法水解时对钛液的浓度比较灵敏,而自生晶种稀释法水解工艺对钛液的F值比较灵敏;自生晶种稀释法水解一般选用直接蒸汽加热,外加晶种大部分选用直接蒸汽加热,也有少量用直接蒸汽;自生晶种稀释法水解操作操控比较杂乱,外加晶种尽管操控相对比较简略,但要增加一套制备晶种的设备。       (1)自生晶种稀释法水解     该方法是在严厉规则的条件下,把浓钛液稀释使其在溶液中先构成一批符合要求的结晶中心(晶核或晶种),然后持续再参加待水解的钛液,在它的沸点左右进行加热水解。用这种方法能够运用更浓的硫酸氧钛溶液(TiO2:240~260g/L,有用酸为480~520/L),以保证水解初期自生晶种的数量,防止钛液在预热期间水解,在大型工业化出产中设备简略比较经济。     这种方法钛液和水都要事前预熟,按必定的热钛液和热水的份额;把钛液按必定的速率在规则的时刻内加到热水中,这一步操作是该水解工艺的中心部分,只需这样才干构成必定数量和质量的晶种,然后在拌和和加热的状况下持续参加其他钛液进行热水解操作。   但榜首批钛液参加热水中时,会呈现细微的混浊,谁续参加钛液,混合物敏捷溶解又出规相对通明,这种溶解进程仅仅是表面规象,事实上该胶体沉积物被涣散到钛液中,起着晶种和结晶中心的效果,而在今后的水解进程中、水合二氧化钛就堆积在这些晶种或结晶中心上。大约20min后溶液从黑色变为橄榄绿色,继而又变成钢灰色,此刻应当即中止加热和拌和,使水合二氧化钛粒子在比较温文、均匀的状况下增加。数分钟后色彩牙良快由棕褐色转为乳白色,中止加热和拌和的期间,工业上称为水解“诱导期”,通过中止加热、中止拌和的水解产品的过滤速度要比不断拌和接连加热的水解产品的过滤速度快50%;在这个期间内尽管未加热,但水解产品的粒子仍在不断增加,整个水解进程粒子生长改动的状况如下:      在溶液变白时,实践上水解已完结60%~70%,可是在钛液参加热水中开端几分钟的反响是十分重要的,它根本断定了该批水解反响的速率和水解产品的质量,有的工艺明确规则了一分钟后的离子浓度(80~120g/L)。停正加热、拌和的时刻一般操控在20~60min左右,然后从头加热拌和,水解时的速率一般先快后慢,但水解挨近结尾,持续加热不再有新的沉积分出时,加水稀释能够加快水解反响使水解更趋彻底,以进步水解得率。稀释一般运用热水,这是一项看起来简略,实践上技能性很强的作业,不能不屑一顾,不然会呈现许多的细粒子,使水解物料呈牛奶状,粒径散布变差,使水合二氧化钛的过滤和洗刷变得好不简单。[next]     有的工厂把加稀释水的时刻,改在水解诱导期完毕,从头加热拌时,把稀释水不间断的在整个煮沸期间均匀地加到水解物猜中,他们以为这样能够坚持整个水解期间的酸度相对安稳,使水解沉积颗粒比较均匀。     自生晶种稀释法水解最难操作的当地是榜首怎么操控钛液的加量和参加的速率,特别是前4min的加量和速率。由于钛液参加快度过快,由于来不及生成满足的胶体二氧化钛(晶种),会构成水解率偏低,而参加快度过慢,或温度过高,乃至或许呈现在悉数钛液加完之前呈现许多不规则的沉积,不只水解率差,过滤功能也欠好。关于这一点现代计量和自动操控技能已能根本解决这一难题;第二是怎么调查变色断定中止加热、拌和的时刻,一般操作是肉眼调查为主、时刻和温度把握为辅,但这样在大型工业化出产中,多少带有人为的主观性。英国专利No.1335537和美国专利USP3706829中都提出,通过测定水解钛液的反射率的方法,来断定中止加热、拌和时刻的临界点。他们运用一种色差仪(Colormaster),选用绿色滤光镜,在水解罐壁的视镜上接连进行检测,当水解钛液变色到达某一临界值时,发现反射率曲线呈现转折点,这一点就是中止加热,中止拌和最理想的时刻。但由于视镜的污染、钛液色彩的深浅影响调查成果,实践出产中运用的不多,首要仍是靠把握温度、时刻加上肉眼调查来决议。表1为布鲁门菲尔德法水解产品数据的实例。 表1    稀释法水解初期钛液的组成时刻/min溶液状况二氧化钛浓度/g/L溶解状况胶体方法沉积4 5 6 7 8 9 10 11 12 13通明 通明 通明 细微混浊 细微混浊 显着混浊 混浊 严峻混浊 白色 白色104 97 92 84 78 70 71 88 45 4321.1 28.2 33.0 40.8 46.8 55.0 53.6 41.9 31.6 26.60 0 0 0 0 0 0 0 48.2 55.2         美国专利USP3706829、4014977曾对自生晶种稀释法水解有比较具体的介绍。在上述专利中,要求钛液中的TiO2浓度为230~260g/L、F值1.75~1.85,并以为1.8时最好。水解开端前钛液和水都要求预热到88~98℃,最好是96℃,钛液与水的份额为3.5~4.5:1,最好是4:1.     水解操作时,先把热水放入水解罐中,然后在16~20min内将热钛液按必定速率参加水解罐中,在拌和下用直接蒸汽加热,大约20min后钛液欢腾(108℃左右),称榜首沸点。但到达水解临界点时,即在钛液由黑刚刚发现变白时(此刻水解率约有15%~25%),当即中止加热和拌和保温45min左右,然后再开动拌和和蒸汽,持续加热至再次欢腾(约112℃左右),称第二沸点,然后坚持欢腾3h,接着参加热水稀释至TiO2浓度为155~175g/L,再拌和10~30min即可冷却放料。     放料后水解罐必定要清洗洁净,不留任何水解残留物,不然这些产品在下次水解时,会起到不良结晶中心的效果。在用大型水解罐(100m3以上)水解时,有时只停蒸汽不断拌和,由于在中止拌和期间分出的水合二氧化钛粒子生长变大,溶液的粘度也急剧上升,再次发动拌和时电机需求的发动功率太大。钛液在水解时要坚持必定的速率,在常压下加大直接蒸汽的通入量,不只不会使反响温度很快升高,反而糟蹋燕汽,许多的直接蒸汽引起剧烈拌和,会损坏水合二氧化钛粒子的絮凝,因而只需坚持微沸即可,大型水解罐为了便于调查操控,运用微压计指示来调理蒸汽的参加量。[next]     在别的一篇专利中以为实践出产中所供给的钛液F值动摇规模较大,一般在1.7~1.9之间,有时更高,由于F值的改动构成水解成果不同,因而该专利中设法把待水解的钛液分为2部分,前lmin先参加的钛液(占总钛液的3%~12%)F值有必要精确地操控在1.75~1.85之间,然后将总钛浓度相同,但F值能够偏高(可高达2.1~2.4)的第二份钛液参加水解罐中水解。其他钛液与水的预热温度、欢腾时刻、中止拌和和加热的时刻、保温欢腾的时刻和稀释浓度等都和上面介绍的水解方法根本相同。此法水解产品的消色力比较高,一般要比上面一种的水解方法的雷诺数高100左右(1750~1850)。这种方法的另一个长处是能够通过调整榜首份低F值钛液的参加量,来操控水解出来的水合二氧化钛的粒径,一般加量多粒径偏小,加量少粒径相对偏大。     自生晶种稀释法水解与外加晶种水解法比较,具有操作简略、设备少、不需求装备专门的晶种制作设备、能够节约制备晶种时的原材料和动力费用。自生晶种稀释法水解时,直接蒸汽所发作的冷凝水,能够起到缓解水解进程中有用酸进步对水解进程的抑制效果,也相当于水解后期增加稀释水的效果,并且选用直接蒸汽加热,水解罐内没有加热盘管,便于清洗水解罐防止盘管腐蚀对产品质量的影响。可是自生晶种稀释法水解,钛液开端参加构成晶种以及钛液变色时的临界那一时刻短的时刻很难操控,为了战胜这一缺陷,近年来又开发1种水解方法,这种方法在钛液水解前参加晶种,其他水和钛液的预热、停拌和、停蒸汽、再欢腾和保温时刻等操作进程和自生晶种稀释法水解分样,它实践上归纳了2种方法的长处,操作操控比较简洁,产品质量也较好,就是多了一套晶种的制备设备和晶种制备进程。     (2)外加晶种水解法(麦克伦堡法)     外加晶种水解法的操作进程比较简略,其工艺关键是制备晶种的方法和晶种的质量。自生晶种稀释法水解的操作进程数十年来改动不大,而外加晶种水解法晶种制备方法改动较多,水解时对钛液的浓度改动较灵敏。     首先要介绍的是晶种及晶种的制备方法。所谓晶种就是硫酸氧钛溶液经不彻底中和而制得的一种胶体氢氧化钛溶液,它在水解时起着水合二氧化钛结晶中心的效果,它不只能加快水解反响、缩短水解周期,并且对水解沉积产品的粒径、粒径散布和终究产品质量都有较大的影响。工业出产中要制取粒径巨细均匀,并且具有必定组成的水合二氧化钛,就有必要使钛液在热水解前,事前参加(外加晶种法)或先培育(自生晶种法)出必定数量、必定组成的杰出结晶中心,以便正确引导热水解的进行。假如晶种质量差或彻底没有晶种存在,水解操作不正常,得到的产品往往是粒子既细又不均匀“牛奶”状的悬浮物,这种水解产品不沉积,很难过滤和水洗,并且出产出来的钛颜料功能差。     水解进程中硫酸氧钛在加热和晶种的诱导效果下发作水解,所生成的水合二氧化钛就沉析在这些晶种的表面,只需钛液中有满足数量的晶种,且升温速率、拌和速度、稀释妥当,那么所生成的水合二氧化钛都沉析在这些结晶中心上,不会发作新的结晶中心,这样不只水解能进行得更彻底,水合二氧化钛的粒径比较均匀,并且能够获得颜料功能优越的二氧化钛,过滤水洗也比较简单,穿滤丢失少。     晶种的质量(活性)直接影响水解率,晶种的数量直接影响水合二氧化钛的原级粒子巨细,而晶种自身胶粒的均匀程度又直接影响水合二氧化钛的粒子散布。     晶种加量多时,水解所生成的水合二氧化钛粒子细、比表面积大,因而表面自由能也大,简单凝集成大颗粒的偏钛酸;晶种加量少时,其成果则相反,会影响过滤和水洗的速度。假如晶种数量太少,水解时短少满足的结晶中心,硫酸氧钛在加热和稀释的状况下会发作新的结晶中心,这种不受控的结晶中心的结构、组成、数量改动较大,会构成水解产品粒子不均匀,导致过滤水洗很困难。运用晶种加量多少来调整、操控水合二氧化钛原级粒子巨细,是钛产品品种的工艺规划手法之一。     许多化合物都能够作为晶种,可是用碱中和的胶体氢氧化钛溶液是钛液热水解的最有用晶种,有关晶种制备的专利许多,但一般说来它们都是一种悬浮的正钛酸胶体,然后在稀的硫酸或中酸溶,构成一种带正电荷的二氧化钛胶体溶液,所不同的是用碱的品种(、碳酸钠、等)、制备方法、晶种浓度、F值、加量及参加的方法各有不同,实践证明,质量好的晶种既使加量少效果也十分显着。     碱中和晶种(通常是锐钛型晶种)是外加晶种水解法运用最遍及的晶种,它的制备方法通常是取出一部分待水解的钛液,在拌和下坚持必定温度用稀碱液中和至必定pH值,中和反响所生成的正钛酸沉积,经机械拌和而涣散到溶液中,在与溶液中剩下的游离酸一道加热热化(酸溶)后,构成带电的微晶化胶粒。钛液与碱中和制备晶种时发作的首要化学反响如下:                                   H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O     钛液中的硫酸氧钛与碱效果生成正钛酸沉积。                                  TiOSO4+2NaOH+H2O→Ti(OH)4↓Na2SO4     钛液中的三价钛在用碱中和后的低酸度下,发作水解生成蓝色的氢氧化亚钛沉积,所以晶种的胶体溶液一般呈蓝色,且钛液中的三价钛含量越高,色彩越深乃至皇蓝紫色。                                 Ti2(SO4)3+6H2O→2Ti(OH)3↓+3H2SO4     经中和制得的正钛酸在加热熟化酸溶时发作化学反响生成带有必定电荷的TiO2+和SO42-,它们吸附在水合二氧化钛的表面使其带有正电荷而成为不溶于稀酸的胶体溶液(晶种)。                                Ti(OH)4+H2SO4→TiOSO4+3H2O                                TiOSO4===TiO2++SO42-     溶液中的Ti(OH)3在熟化酸溶进程中,因溶液的酸度不高,不参加酸溶反响。经加热熟化后的胶体晶种溶液,如不立刻运用,应当即冷却至室温备用。[next]     外加晶种水解时钛液一般不用事前预热,但对晶种参加的时刻和参加时的温度有规则,通常在待水解的钛液温度加热到晶种酸溶温度邻近,或略高于酸溶温度时参加晶种比较好,晶种的加量依据产品品种和水解工艺的不同,按TiO2计参加0.6%~2%,很少有超越5%的实例,不合格的晶种宁可抛弃也不能运用。     由于外加晶种水解法对水解时的钛液浓度要求很严,一般晶种参加后要调整待水解的钛液浓度坚持在200g/L左右,这样水解出来的产品质量和水解率都比较好。为了防止直接蒸汽带进去的水使钛液浓度变稀,所以大部分外加晶种都选用直接蒸汽加热。     外加晶种水解法的钛液变色没有自生晶种稀释法水解那么显着,它首要操控晶种参加后钛液升温至欢腾的时刻不宜过长,一般不能超越1h,所以平常在规划水解罐盘管的加热面积时,要充分考虑这一特色。它与自生晶种稀释法水解相同,在水解挨近完毕时、相同要参加热水稀释以利进步水解率。     由于外加晶种水解法涉及到晶种参加钛液中要尽或许地涣散均匀,并且大部分都是选用询接加热;因而外加晶种法的拌和速度要比自生晶种水解法的拌和速度快一些。在水解完毕冷却放料后,相同要用清水冲刷水解罐,不得残留未放洁净的偏钛酸在罐内。     水解完毕后检测水解产品的质量好坏,从水合二氧化钛粒子制备的视点来讲,应该用电子显微镜调查和粒度分析仪来测定水合二氧化钛的粒子巨细及粒径散布,可是这些仪器不只报价昂贵,并且测验时刻较长,工业出产中一般用下述方法来辨别水解操作的质量:     a.水解率即水解前液相(钛液)中的二氧化钛转变成固相二氧化钛的比值,以百分数表明,这是查看水解完结程度的一个目标,具有重要的经济价值,一般水解率应不低于95%。化验时别离取水解前钛液和水解后的偏钛酸浆液各1份,别离测定其间的TiO2含量,或直接测定水解后母液(水解废酸)中的TiO2含量.     b.粒子沉降速度这是一种直接调查水解后水合二氧化钛粒子巨细的方法,通常是取100mL水解后的浆液,在一个1000mL的量筒内,用水稀释至1000mL,摇匀后静置沉降0.5h,测其固液分界处的刻度,能够用毫升数(或毫米数)核算。     c.过滤速度这种方法不只能够直接估量水解后水合二氧化钛的粒子巨细和粒子均匀程度,并且能够直接通过过滤速度来把握今后水洗操作的难易程度,通常是取必定量的水解后浆液在布氏漏斗中抽滤,测其抽干后的时刻,以秒核算。     以上3种方法合适各种不同水解工艺。     (3)晶种的制备方法     a.锐钛型晶种的制备     取必定量的清钛液(操控过滤后未浓缩的钛液),二氧化钛含量约130~170g/L,三价钛含量约2~5g/L,用浓度为100g/L左石的稀碱液(NaOH),在坚持中和温度不超越45℃,井、并有杰出的拌和状况下,缓慢发参加稀钛液中进行中和,碱液参加的速度先快后慢,中和结尾时的pH值为2~3,酸度系数0.26~0.30,TiO2浓度50~60g/L,在挨近结尾时要取样预分析,如达不到上述目标可调整水、钛液和碱的份额,然后用直接蒸汽在l0min内升温至60℃,保温30min进行酸溶熟化,生成蓝色带乳光的胶体晶种溶液,随即急冷至室温备用。     另一种锐钛型晶种的制法是选用水解前的浓钛液,用脱盐水稀释至30g/L,在拌和下用浓度为100g/L的碱液(NaOH)中和,操控整个中和时刻在30min内,先快后慢并坚持中和温度在60~65℃,中和结尾pH为3.3~3.7, TiO2浓度为18~22g/L,然后急冷至30℃以下备用。该法的特色是中和时的温度坐落酸溶温度区间,晶种的外观污浊不清,TiO2浓度较低。依据胶体化学的一般原理,当下降电解质浓度时,胶体溶液的安稳性增大,并且由于酸度的下降,晶种活性得到进步。可是晶种浓度过稀加量会太多,会下降水解开始时的钛液浓度,因而该法首要适用于水解前要求钛液浓度较高(215~230g/L)的外加晶种水解法,不然就不能保证200g/L的水解开始浓度。[next]     最近有不少工厂选用一种称为“快速晶种”的碱中和锐钛型晶种。它的制法是在拌和下把净化后的钛液一次性敏捷参加80~100g/L的碱液中,坚持中和期间的温度在50℃以下,中和结尾时的酸度系数在0.42~0.50之间,然后以2℃/min的速度升温酸溶,但发现正钛酸颗粒已显着胶溶澄清时,保温5min,接着再以2℃/min的速度升至70℃,保温熟化15min后急冷备用。该法的特色是中和结尾的酸度系数,不是在中和期间用试纸或酸度计测定,而是事前核算好钛液和碱液的加量1次性参加,因而比较简洁、操作时还能够预留一部分脱盐水在急冷时加到晶种中,既可做稀释用水,又可协助降温。核算公式如下:         式中  v钛——依据需求制造晶种量所需求的钛液体积,L;             v晶——需求制造的晶种量,L;             c钛——制备晶种用钛液的TiO2浓度,g/L;            c晶——晶种浓度(按30g/L计);           v碱——所用碱液的体积,L;            c钛酸—一制备晶种用钛液的有用酸含量,g/L;            c晶酸——晶种有用酸含量(g/L,以0.48计);            c碱——已溶解好备用的碱液浓度,g/L;            v′水——把碱液稀释至100g/L所需求的水量,L;            v水——酸溶后急冷时所需补加的冷却水量,L;            0.815——酸碱中和常数(NNaOH/NH2SO4=40/49);            0.9——经历常数。     这种晶种运用时能够在钛液欢腾时参加。     b.金红石型晶种的制备方法     并流晶种:在我国前期金红石型钛出产中,曾广泛运用过这种并流晶种。它的制备方法是将核算好的清钛液和稀碱液(Na2CO3、NaOH),选用并流法中和,在整个中和期间坚持pH3.8~4.5,然后水洗除掉正钛酸中的硫酸根离子,再用加热酸溶,使正钛酸转化成溶胶,当溶液变得通明转而污浊发作乳光时,中止加热急冷后备用。这种晶种的活性较高,也比较安稳,但中和时pH操控很严厉,正钛酸水洗时很费时费事,假如硫酸根洗不净,得到的是混晶型晶种,现在已很少选用。     晶种:晶种过去在国外选用的较多,该晶种的活性高,制备方法是先把溶于水中,制形成475g/L的溶液,另将制形成67g/L的碱液,把核算好的溶液和碱液放入晶种制备罐中(搪瓷罐),在拌和下进行部分中和,保存一部分过剩的供酸溶时运用,中和温度坚持10℃以下,中和结尾操控酸度系数为0.7~0.8(HCl/TiO2),然后在30min内升温至80℃进行酸溶熟化,接着急冷至室温后备用。该法由于的储存、运送、稀释时很费事,一旦走漏会有许多氯化体溢出污染环境,国内很少选用。     煅烧晶种:煅烧晶种又称二次晶种,是现在遍及运用的一种金红石型晶种。前面两种金红石型晶种,归于水解晶种(在水解时参加),现代金红石型钛出产中,水解时不需求增加金红石型水解晶种,而是选用普通的锐钛型水解晶种,然后在漂白或盐处理时参加煅烧晶种,因而又称二次晶种。[next]     煅烧晶种的制法大致为将漂白水洗合格后的偏钛酸与碱(NaOH)在高温下煮沸碱溶,两者的份额为NaOH:H2TiO3=2.3:1,偏钛酸的浆液浓度≥300g/L,碱液浓度≥42%,碱溶温度为110~115℃,保沸4h,使偏钛酸生成偏钛酸钠,反响式如下:                                         H2TiO3+2NaOH→Na2TiO3+2H2O     反响物在夹套冷却水的冷却下,于60℃放入水洗罐,首要洗掉游离碱和硫酸根,除掉钠离子和硫酸根能进步晶种的活性,偏钛酸钠在水洗时有部分会水解生成正钛酸。     然后用中和至pH3.5,使一切Na2TiO3生成H4TiO4沉积下来。     接着把沉积物再水洗2次,洗去氯根后进行酸溶,酸溶温度110℃,保沸2h后急冷至40℃备用。制得的煅烧晶种浓度60~70g/L,金红石型转化率98%~100%,电镜照片晶种呈杰出涣散状况的柳叶形颗粒,煅烧晶种的加量一般为2.5%~5%。     用也能制备煅烧晶种,它比用偏钛酸制成的煅烧晶种在煅烧时晶型转化的温度更低,但操作杂乱,收购运送比较困难,用偏钛酸为质料,能够直接运用出产中的半制品来制备比较便利。       (4)制备晶种时的注意事项     a.中和操作     硫酸氧钛与的中和反响是一个放热反响,因而要操控加碱的速度和时刻,防止中和时温度过高部分发作硫酸氧和正钛酸热水解生成偏钛酸而下降晶种的活性,反响式如下:      可是中和温度也不能过低(低于30℃),过低会影响碱的涣散使反响不均匀,乃至部分发作过中和而下降产品质量。由于当中和过量时,钛液中的铁会生成氢氧化铁沉积而污染产品,反响式如下:                                                    FeSO4+2NaOH→Fe(OH)2↓+Na2SO4    因而中和结尾时的pH一般不超越4,相反假如中和度缺乏,会使生成的晶种中晶核数量削减,会在水解时由于结晶中心数量缺乏构成水解率下降,水解颗粒细而难水洗。     中和结尾时的pH凹凸直接影响酸溶时的温度和时刻,当中和pH值低时,正钛酸的沉积在酸性介质中完结,部分TiO22+呈游离状况吸附在沉积物的表面,带有正电荷,酸溶时耗费的也少,晶种安稳性好。假如中和时pH过高,沉积物在中性(pH=7)条件下完结,其颗粒不带电,TiO22+离子会与OH-离子结合,使溶液中不存在TiO22+,晶种安稳性低、活性差,酸溶时耗费的也多。     大多数的状况下,中和时都是选用把碱加到钛液中的方法,由于当钛液做为涣散相时,能够防止钛液中的铁进入晶格中。中和时的拌和速度也很重要,一般操控在60r/min左右,过于剧烈的拌和会下降晶种的安稳性。[next]     b.酸溶操作     中和所生成的正钛酸沉积是无定型的涣散体,只需通过酸溶才干生成锐钛型或金红石型晶种。未酸溶的正钛酸有被钛液中的游离酸溶解的倾向,并且寄存时刻过长有改动其结构的风险,通过加热酸溶熟化使胶粒微晶化,生成不溶于稀酸的胶体颗粒,并不能用普通的过滤方法使它别离,此胶体溶液带有细微的乳光而不发作沉积,操作时能够从乳光的呈现来判别酸溶的结尾。     酸溶的温度与酸溶的时刻有必定的依存关系,一般温度高、时刻短;温度低则时刻长。由于晶种的热安稳性比钛液还要差,故酸溶时的温度不能高,时刻也不能长,过高的温度和过长的时刻都会引起晶种的水解而下降活性。     酸溶后的急冷是很重要的,由于在此温度下的胶体二氧化钛含量最高,一起也极不安稳,有必要敏捷冷却后才干保证它的活性和安稳性。     当用一价阴离子的强酸(HCl、HNO3、HF等)来酸溶时,水合二氧化钛吸附一价阴离子,因一价阴离子的半径较小,不会阻止锐钛型的微晶向金红石晶型转化,所以制得的是金红石型晶种。而二价以上的阴离子(SO42-、PO43-等)会阻止锐钛型向金红石型转化,在制备锐钛型晶种时,酸溶时运用的酸是钛液中的有用酸(H2SO4),因而制得的晶种是锐钛型。     C.制品晶种的浓度     许多研讨资料都证明晶种中胶体二氧化钛含量的多少是晶种活性凹凸的首要标志,可是晶种中胶体二氧化钛含量越高越不安稳,实验证明当晶种二氧化钛浓度为84.8g/L时,寄存72h即发作污浊,当晶种浓度稀释1倍(42.4g/L)后,放置148h后才发作污浊。可是晶种浓度太低会减弱水解钛液的浓度,一般金红石型晶种的TiO2浓度偏高,能够使水解时水合二氧化钛的粒子较细,对产品的消色力、遮盖力等有长处,而锐钛型晶种由于它自身的结晶中心较细,故不用再进步它的浓度。并流法晶种之所以安稳性好,是由于它的正钛酸在酸溶前要通过洗刷,正钛酸的纯度比较高所以安稳性好。     晶种的质量首要取决于晶种的活性、安稳性和胶粒的均匀程度,现在还没有比较好的分析方法。有人用电位滴定法来测定聚合离子的多少和聚合度的凹凸来表明溶液中活性二氧化钛含量的凹凸;有人以为晶种在水解时的结晶中心靠羟桥(OH-)和氧桥(O2-)来诱导水解,因而能够用测定羟络基的含量或羟络基团和氧络基团的比值[(OH-)/(TiO22+)]来表明晶种的活性凹凸,可是以上方法在工业出产中都未正式采用,仅有保证晶种质量的方法,就是按工艺要求仔细一丝不苟地操作。     d.晶种的储存     一次晶种(水解晶种)安稳性都不太好,一般只能寄存24h,所以工厂操作时都是现配现用,最好1次用完,也不允许用不完剩下的部分与下一批晶种混在一重用,而二次晶种(煅烧晶种)安稳性较好,能够长时间寄存不蜕变。

钛的选矿方法、原理

2019-01-16 17:42:23

重选法 重选法因其生产成本低、对环境污染少而受到重视。几乎所有的海滨砂矿从中回收钛铁矿和金红石都是采用重选法作为粗选的手段,从20世纪50年代开始,研究从钛铁矿脉矿中回收钛铁矿也是由重选法开始的。 重选原理 重力分选是利用不同物料颗粒间的密度差异来进行分离的过程。重选过程概括起来就是松散一分层一分离过程。将待分选物料置于分选设备上,使其在重力、流体浮力、流体动力、惯性力或其他机械力的作用下松散,进而使不同密度的颗粒发生分层,分层后的物料或是在机械力的作用下分别排除,或是密度不同的颗粒由于自身运动轨迹的差异而分别截取。这样就实现了分选。浆近似这种流态。矿浆是高度分散的悬浮液,猫度比水大,在分选时,表面流速较低,为0.1一0.2m/s。流膜的厚度多数为1 mm左右,回收粒度下限为10一205m。分层后的大密度颗粒沉积在槽底,可借助移动带排除,或间断排出大密度颗粒物料。设备处理量小。 选钛常用的重选设备摇床、扇形溜槽、圆锥选矿机、螺旋选矿机等一般是在弱紊流流膜中进行的,一般用来处理细粒级矿石(2一3 mm以下)。流膜厚度一般为数毫米,在局部区域可达十几毫米。流速较大,上下层间浓度差也较大。分层的轻、重矿物依运动速度不同,或轻重矿物运动轨迹不同使之切割分离。回收粒度下限为30一40 um。

钛材热挤压成形技术发展和应用现状

2019-01-24 09:36:27

热挤压工艺是利用挤压机上挤压杆传递的高压,对封闭在挤压筒中的坏料进行挤压成形为与模具形状相同的制品的一种先进塑性加工方法(常见金属热挤压过程如图1所示)。其具有提高金属的变形能力、制品综合质量高、产品范围广等优点。钛及钛合金属是难变形金属,又价格昂贵,因此热挤压工艺对生产大规格、厚壁或高要求钛管、钛棒、钛型材(以下简称钛挤压材)而言是最有发展前途的生产方法。图1  钢材热挤压过程简图 一、钛材热挤压成形技术的发展 钛是一种高活性金属,不仅在空气中加热极易污染,而且在一定的温度、压力和表面状态下具有和模具粘结的特性。钛的导热性差,热挤压时坯料表层与中心易产生较大温差,促使金属流动不均匀性加剧,这样表面层就产生较大的附加拉应力,在制品表面易形成裂纹。严重时,在挤压棒材及管材上可能产生大的中心挤压缩孔。同时,挤压钛及钛合金时热效应显著,不合适的挤压工艺对挤压品组织和性能有副作用。钛的弹性模量低,回弹严重,成型困难。因此钛合金挤压变形过程比铝合金、铜合金等其它有色金属挤压变形过程更为复杂。钛材热挤压工艺过程根据坯料是否包套有所区别,其主要工艺流程如图2所示。钛材热挤压技术发展至今,中外相关技术人员围绕提高钛挤压材质量和成材率、降低生产成本在坯料制备、坯料加热温度、挤压比、挤压速度、润滑及挤压模具等方面做了大量研究探索工作。图2  钛材热挤压工艺流程 (一)钛挤压坯锭的制备 钛及钛合金的挤压坯传统制造工艺一般是真空电弧熔炼铸锭经锻造或轧制成毛坯,然后经切削加工或热压力穿孔制成尺寸和表面质量符合要求的光坯。不经热穿孔直接挤压,荒管质量好,但成材率低。为提高钛挤压材的综合成材率,研究冶炼直接挤压的空心铸锭工艺是未来挤压钛材实现规模化生产一个发展方向。乌克兰E.O.Paton电焊研究所已研究出通过电子束冷床熔炼大型空心锭。目前,宝钛、宝钢特钢已引进等离子、电子束冷床炉,下一步应积极研究冶炼可直接挤压的空心铸锭工艺。 (二)钛挤压坯锭的加热 钛在空气中加热时易被气体污染,所以挤压坯锭加热时必须设法保护金属表面不受或少受气体污染。挤压坯锭的加热按其保护方法可分为包套加热、涂层加热、盐浴加热、玻璃熔体加热和常规加热等。目前,一般用感应加热。在制定加热工艺时,为了便于在最小的压力下实现快速挤压,应在能保证产品具有良好力学性能下用尽可能高的温度进行挤压。例如:对于工业纯钛,即使挤压温度高达1038℃,对其力学性能也无明显的影响目前,纯钛、α型及α+β型钛合金通常在低于合金的α+β/β相变温度20℃~100℃挤压。β型钛合金通常 采用高于相变温度挤压。 (三)钛挤压比的确定 挤压加工中,变形程度一般用挤压比(λ)表示。为了改善制品的组织和性能,很多文献都认为,挤压钛及其合金时应该采用较大的挤压比,其实,钛的挤压比相对较小,一般小于30。研究表明:TC4钛合金在两相区加热,采用3~10的挤压比,可得到综合性能良好的产品;而用相同温度加热,用28的挤压比时,由于变形热效应而使温度升高到α+β/β相变温度以上,使产品出现网状组织,材料综合性能变差。除考虑金属本身特点以外,还必须考虑设备能力和工模具的强度因素。同时,挤压比还受钛的润滑方式影响。一般采用玻璃润滑选用的挤压比包套挤压小。 (四)钛挤压速度的范围 与挤压温度、挤压比一样,挤压速度不仅影响挤压件的性能和表面质量,还影响挤压力。挤压时可达到的实际挤压轴速度根据钛合金成分、挤压温度和挤压比而变化。一般选用80~130毫米/秒中等速度挤压。速度对挤压的热效应的影响可用来保持挤压件的温度恒定。据国外文献报道,挤压速度级根据挤压件挤出的温度变化进行校正,温度用精密仪表记录。通过温度信息反馈,调节挤压速度。此外,还可通过理论模拟-程序控制挤压速度。通过计算机预先计算出温升规律,根据不同的产品,选择相应的程序进行等温挤压。 (五)钛挤压润滑剂的选用 润滑问题是国内外钛及钛合金热挤压技术的一个难点,也是一个研究热点。目前,使用的润滑剂主要有润滑脂、玻璃润滑剂和金属包覆三种类型。 润滑脂一般为加有稠化剂的矿物油。用润滑脂润滑剂方便、实用,可以挤出表面质量优良的钛材,但往往挤压制品的长度受到限制。挤压型材的最大长度限于3~4.5米。长挤压材末端易出现粘结缺陷。现在该方法多为小批量生产或与下面两种方法连用。 玻璃润滑挤压是目前世界上最先进的润滑工艺。自1941年发明至今已得到广泛应用。与其它润滑材料相比,玻璃润滑剂具有导热系数低,隔热性能好,高温附着性能好,耐压能力高,化学性能稳定性好,与金属不起反应,能防止金属被气体污染等优点。因此,它是最具有发展潜力的润滑材料。目前,世界上普遍采用玻璃润滑挤压。我国虽然也很早开展玻璃润滑剂的研究,但还未达到工业化应用水平。 钛及钛合金热挤压还可以采用金属包覆润滑。主要是在坯料外面包覆铜、软钢或其它金属,也可喷涂铜。采用铜包覆挤压,当金属加热温度超过850℃时,在钛与铜的界面上会生成一种Ti-Cu共晶组织,该组织为脆性物质,不仅起不到润滑的作用,反而会破坏正常的挤压。因此,该方法一般只限于纯钛挤压。此外,金属包覆挤压工序复杂,成本高,酸洗过程环境污染严重。 (六)钛挤压工模具的使用 与挤压其它金属一样,挤压钛管材时一般用平面模具。为提高模具的使用寿命和改善润滑条件,模具一般预热到300℃~400℃。正常情况下每副挤压模的使用寿命在20次左右。模具材料和加工成本非常高,因此为降低钛挤压材的加工成本必须对模具材料和模具结构进行研究。对于型材挤压,为提高薄壁型材尺寸精度和工模具耐磨性,俄罗斯轻合金研究院曾研究在挤压模具工作表面用气体火焰法和等离子法涂敷了不同金属的碳化物和氧化物涂层,结果表明普通工具钢上涂敷0.05~0.1毫米厚的钼底层,再以等离子法涂敷二氧化锆涂层的模具性能最佳,制出了断面单元厚度为2毫米,公差为0.5毫米的高强钛合金型材。采用带陶瓷涂层的模具配合使用玻璃润滑剂,成为了成批生产是薄壁型材的一个重要因素。 表  钛及钛合金棒材的挤压参数需要指出的是,钛及钛合金优质产品的挤压,要求在保持工具有满意寿命的条件下制定正确的生产工艺,即要求温度、挤压速度、挤压比及润滑方式的配合。上表列举了典型钢种挤压棒材的参数。 二、钛挤压材的生产与应用 20世纪50年代,伴随着钛开始工业化生产,热挤压成形技术在钛材生产中得以快速应用和发展。经过几十年的发展,俄罗斯、美国、英国等国家用挤压法除了可以生产钛及钛合金管、棒材以外,还可挤压种类繁多的钛及钛合金型材。这些型材不仅是角材、丁字形材、槽形管材,还包括各种各样的异型材、变断面型材,甚至尺寸公差,表面质量达到可不进行机械加工的程度。 俄罗斯的钛合金的试验工作始于1953年,在上世纪60年代为迅速发展的航空技术提供各种各样的薄壁型材、翼翅型材、空心型材、大型型材和壁板等。自此俄罗斯钛挤压型材技术处于世界先进水平。其生产的钛合金牌号达十几种,规格达两千多种。例如:生产的OT4、OT4-1、BT20、BT14、BT15合金薄壁型材,其腹板厚度为1.5~5毫米,腹板厚度公差为0.5毫米。俄罗斯上萨尔达冶金联合生产企业(VSMPO)挤压管、棒和型材除国内使用外,也大量出口美国和欧洲飞机制造和供应厂家。除航空航天外,VSMPO公司生产的含Pd,Ru的合金Ti-6Al-4V合金管还用于了石油开采。 美国的大直径钛合金挤压管生产居世界领先水平。美国将直径(48~610)毫米×26毫米×2600毫米的Ti-6Al-4V-Ru合金管用做地热、海上钻井管道。美国RMI公司生产的直径650毫米×(22~25)毫米×35000毫米超长Ti-3Al-2.5V-Ru合金管用于海底石油开采。此外,在挪威北海钻井支撑平台立管用的是直径600毫米×25毫米×15000毫米的Ti-6Al-4V ELI合金管。国际上对钛型管的研发比较迟缓,只有美国Titanium Sports Technology公司采用挤压和拉伸法,生产出正方形、长方形、三角形、椭圆形、五角形、六角形和八角形等多种形状的型管,成为世界上唯一一家生产钛型管的公司。目前钛型管的应用还不够广泛,用量不大,但在建筑、体育休闲及特殊工程等领域,存在较大的潜在市场。     我国钛及钛合金挤压生产开始于20世纪60年代末。当时,宝钛公司和长城钢厂分别从德国引进了一台3150吨可挤压钛合金的热挤压机。经过近40年发展,宝钛公司可挤压钛及钛合金的各种规格的管、棒材及简单断面的型材及复合材,牌号达几十种。这些产品已广泛应用于航空、航天、卫星以及能源、化工等国民经济的各个部门。但是还应该看到,我国与先进国家相比,还存在较大差距,较复杂断面的型材还不能生产。近几年,随着化工等民用领域对高质量钛管需求剧增,西部钛业、浙江五环等公司先后引进了主要用于挤压钛管的挤压机。2009年10月,宝钢特钢从德国引进的世界先进水平的6000T挤压机投产(如图3),为我国生产大规格钛管和型材提供了必需的装备,标志着我国钛材挤压设备上了一个新台阶。图3  宝钢6000T热挤压机 三、结束语 我国钛热挤压技术发展缓慢,和国外存在较大差距。开发有竞争力的钛挤压材,提高我国钛挤压材整体水平,建议应首先从以下四个方面着手解决: (一)利用冷床炉进行空心铸锭管坯的研究。如前所述,按照目前的管坯制造方法,已不适应建设资源节约型社会的发展要求,为此要积极开展冷床炉冶炼空心管坯工艺研究,简化工序,降低成本,提高市场竞争力,势在必行。 (二)高温润滑剂的研究。润滑剂对于热挤压成形产品质量和生产成本有着重要影响,因此,研究适合于不同材料的润滑剂,以提高产品的综合质量,减轻模具磨损是目前迫切需要解决的问题。 (三)模具材料和模具结构设计研究。热挤压时,模具承受高温高压和强摩擦复合作用,严重影响了模具的使用寿命、产品的质量和生产成本。因此,对模具材料和模具结构设计方法研究,也是今后需要解决的问题之一。 (四)积极开拓钛挤压材市场。钛挤压材将在飞机制造、海洋工程、体育休闲等行业有非常大的需求潜力。现在钛挤压材生产与设计应用单位结合并不紧密,大家应共同努力提高我国钛挤压材整体水平。

铝材焊接方法之焊前准备

2019-03-01 09:02:05

焊前整理:铝及铝合金焊接时,焊前应严厉铲除工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污;    1)化学清洗化学清洗效率高,质量安稳,适用于整理焊丝及尺度不大、成批出产的工件。可用浸洗法和擦洗法两种。可用、汽油、火油等有机溶剂表面去油,用40℃~70℃的5%~10%NaOH溶液碱洗3min~7min(纯铝时刻稍长但不超越20min),活动清水冲刷,接着用室温至60℃的30%HNO3溶液酸洗1min~3min,活动清水冲刷,风干或低温干燥。    2)机械整理:在工件尺度较大、出产周期较长、多层焊或化学清洗后又沾污时,常选用机械整理。先用、汽油等有机溶剂擦试表面以除油,随后直接用直径为0.15mm~0.2mm的铜丝刷或不锈钢丝刷子刷,刷到显露金属光泽停止。一般不宜用砂轮或普通砂纸打磨,避免砂粒留在金属表面,焊接时进入熔池发生夹渣等缺点。别的也可用刮刀、锉刀等整理待焊表面。    整理后如寄存时刻过长(如超越24h)应当重新处理。    2、垫板:铝合金在高温时强度很低,液态铝的活动性能好,在焊接时焊缝金属简单发生下塌现象。为了确保焊透而又不致陷落,焊接经常选用垫板来托住熔池及邻近金属。垫板可选用石墨板、不锈钢板、碳素钢板、铜板或铜棒等。垫板表面开一个圆弧形槽,以确保焊缝不和成型。也能够不加垫板单面焊双面成型,但要求焊接操作娴熟或采纳对电弧施焊能量严厉主动反应操控等先进工艺办法。    3、焊前预热:薄、小铝件一般不必预热,厚度10mm~15mm时可进行焊前预热,依据不同类型的铝合金预热温度可为100℃~200℃,可用氧一焰、电炉或喷灯等加热。预热可使焊件减小变形、削减气孔等缺点。

铝材焊接方法之焊后处理

2019-03-01 09:02:05

(1)焊后留在焊缝及邻近的残存焊剂和焊渣等会损坏铝表面的钝化膜,有时还会腐蚀铝件,应整理洁净。形状简略、要求一般的工件可以用热水冲刷或蒸气吹刷等简略办法整理。要求高而形状杂乱的铝件,在热水顶用硬毛刷冲洗后,再在60℃~80℃左右、浓度为2%~3%的铬酐水溶液或重溶液中浸洗5min~10min,并用硬毛冲洗刷,然后在热水中冲冲洗刷,用烘箱烘干,或用热空气吹干,也可天然枯燥。    (2)焊后热处理铝容器一般焊后不要求热处理。

紫铜焊接方法的详细介绍

2019-02-27 13:39:18

紫铜由于其单质呈紫红色而得名,它的性质和铜相差不大。相对密度为8.9,其熔点为1083℃,那么紫铜在运用中又有什么焊接办法?紫铜焊接办法包含:氧焊、焊条电弧焊、钨极氩弧焊。紫铜氧焊时能够选用丝201焊丝与溶剂301.焊前先经400-700℃预热,焊接火焰选用中性焰和较大的火焰功率。选用较少的焊接层数,焊后锤击焊缝以削减焊接应力。 紫铜焊条电弧焊可选用铜107或者是227焊条。电源选用直流反接。焊前用300-500℃的温度预热,焊接时选用短弧,直线往复运条,焊后也需锤击焊缝以削减焊接应力。 紫铜钨极氩弧焊时所用的焊丝及溶剂与氧焊接时相同,电源用直流正接,焊前进行预热,但温度不宜过高。以上是紫铜的焊接办法的具体介绍,期望我们在焊接紫铜时注意安全,焊接工作顺利。         

海绵钛提取的方法

2019-02-27 11:14:28

钛及其合金具有密度小耐腐蚀、耐高温等优异功能。世界钛工业正阅历着以航空航天为首要商场的单一方式,向冶金、动力、交通、化工、生物医药等民用范畴为要点开展的多元方式过渡。现在世界上能进行钛工业化出产的国家只要美国、日本、俄罗斯、我国等少量国家,钛的世界年总产量仅有几万吨。可是由于钛的严重战略价值和在国民经济中的位置,钛将成为继铁、铝之后兴起的“第三金属”,21世纪将是钛的世纪。   当时钛的出产办法当时钛的出产选用金属热复原法,其是指运用金属复原剂(R)与金属氧化物或氯化物(MX)的反响制备金属M。现已完成工业化出产的钛冶金办法为镁热复原法(Kroll法)和钠热复原法(Hunter法)。由于Hunter法比Kroll法出产本钱高,所以现在在工业中广泛运用的办法只要Kroll法。Kroll法从1948年开发最初就因其本钱高、复原功率低而遭到批判。半个世纪过去了,该工艺并没有底子的改动,仍然是间歇式出产,未能完成出产的接连化。   金属钛出产办法的新动向世界钛工业经过几十年的开展,虽然对Kroll法和Hunter法进行了一系列的改善,但它们均是间歇操作,小的改善并不能大幅度下降钛的报价。因此应开发新的、低本钱的接连化工艺才干从底子上处理高出产本钱这一问题。为此,研讨人员进行了很多的试验和研讨。当时研讨的要点有以下几种办法:电化学复原法为了下降本钱,人们对金属钛直接除氧进行了研讨。国外有人用电化学的办法使钛中固溶氧的浓度下降到检出边界(500ppm)以下。他们以为在电化学除氧的进程中,除氧剂钙在电解氯化钙熔盐时发作,O2-在阳极以CO2或CO的方式分出。这种新式高纯化办法,不只用于钛的脱氧,而且适用于钇、钕等稀土金属,而且可使氧含量下降到10ppm。   电化学的办法的工业化试验的流程是:首要将二氧化钛粉末用浇注或压力成形,烧结后作阴极,以石墨为阳极,以CaCl2为熔盐,在石墨或钛坩埚中进行电解。所加电压2.8V~3.2V,低于CaCl2的分化电压(3.2V~3.3V)。电解必定时刻后,阴极由白色变为灰色,在SEM下调查,0.25μm的TiO2转变为12μm的海绵钛。以氯化钙为熔盐,最首要的原因是其报价低,而且对O2-具有必定的溶解度,使分出的钛不易被氧化;别的,CaCl2无毒,对环境无污染。   与TiCl4熔盐电解比较,此办法所用质料是氧化物而不是易挥发的氯化物,所以制备进程能够简化,而且产品质量高;不会发作钛的各价离子间的氧化复原反响;阳极分出气体为纯氧气(慵懒阳极)或CO、CO2的混合气体(石墨阳极),易于控制,无污染。   该法不只促进了阴极邻近的复原反响,一起使复原得到的钛脱氧。这种办法将氧化物的直接电解复原和电化学脱氧法相结合,是制备钛的一种新式办法,成为钛提取工艺中最有目共睹的办法。根据2000年英国天然杂志宣布论文的数据预算,选用该办法,每吨海绵钛下降出产本钱13000美元左右,现在全球五六万吨的总产量假如改由该电化学办法出产,每年将节约7.7亿美元的出产本钱。   Armstrong法Amstrong等对Hunter法进行改善,使之成为接连化出产工艺。其流程是:首要将TiCl4气体注入过量熔融的钠中,过量的钠起冷却复原产品并带着产品进入别离工序的效果。   除掉钠和盐即可得到产品钛粉。产品中氧含量最低为0.2%,到达二级钛的标准。对工艺略加改善,可出产VTi、AlTi合金。与Hunter法比较,该办法的具有接连化出产、出资少、产品运用规模广、副产品分化为钠和可循环运用的长处。   该办法现已接近了工业化出产,但仍然存在几个问题,如怎样进一步下降氧含量,产品本钱如多么。   TiCl4电解复原法从电解工艺进程视点看,选用TiCl4电解法比Kroll法和Hunter法均具有优胜性。因此,从Kroll开发热复原法最初就有将钛的冶炼进程转变为电解法的主意。   TiCl4电解复原法是专一一种从前被以为是或许替代Kroll工艺的办法,美国、前苏联、日本、法国、意大利、我国等都对其进行了长时刻和深化的研讨。选用TiCl4电解复原法在技能上首要需要将TiCl4转变位钛的贱价氯化物且使之溶解于熔体中,一起,必须将阴极区和阳极区离隔和使电解槽密封。   意大利有人一向致力于TiCl4电解法的研讨,他们经过对氯化法电解数据的分析,发现当温度在900℃以上,电解液中不存在Ti2+或Ti3+,只要Ti4+和Ti。以此为根据所树立的电解工艺为:TiCl4气体注入多层电解质中并被吸收。这个多相层由钾、钙、钛、氯、氟的离子以及钾、钙等组成,而且把钛阴极以及石墨阳极分隔。在最低层生成的液体钛沉到熔池底部至带有水冷的铜坩埚中,构成铸锭。可是该办法得到的钛的纯度不高,功率低。   展望具有优胜功能且资源丰富的钛从20世纪后半叶起作为抱负材料遭到重视,但迄今为止都没有从稀有金属中脱节出来,世界钛的年产量仅有数万吨。由于Kroll法是以金属镁复原得到海绵状金属钛,再加上流程长、工序多等要素的迭加,导致海绵钛本钱居高不下,影响了钛在各行业的运用,使其在许多运用范畴中没有推行运用。可是,咱们信任,跟着科技的开展,金属钛新的出产工艺开发、出产本钱的下降、出产规模的扩展,21世纪将真实成为钛的世纪。   入到工件表层,构成冶金型结实结合的堆积层。主机电源放电周期为10-3~10-1秒,高频率的放电和电极棒(焊条)在工件表面的高速旋转扫描,可完成大面积高功率的堆积涂层。   为什么能完成“冷焊”(热输入低)?   这是由于放电时刻(Pt)比放电距离时刻(It)短,放电距离期间热量敏捷分散到工件的其他部分,因此热量不会会集在工件的处理部分,完成真实含义的冷焊。   为什么结合强度高?   电极棒(焊条)瞬间被电弧离子化并转移到与其触摸的工件上面,一起出与等离子电弧的高温(8000-10000℃)在工件表层下构成如盘跟错节般的巩固分散层,因此结合强度高不会掉落。   精细模具修补冷焊机设备特色:   设备先进牢靠,德国本乡技能,世界水准大功率氩气维护,可长时刻作业。¤旋转式自损电极,堆积、堆焊功率高,冶金结合、涂层质密。¤一机多用,可进行堆焊堆积、表面强化等功能。经过调理设备的放电电压,和放电频率,可获得须求的堆焊或强化涂层的厚度和光洁度。¤操作简略、低热输入,模具修补时无须预热,堆焊的瞬间进程中无热输入,因此模具不变形、不退火、咬边和剩余应力,不改动模具或产品金属安排状况。¤电极来历广,经济实用。¤适用基材广,包含低碳钢、中碳钢、模具钢、不锈钢、工具钢、铸铁、铸钢、铸铝、铝合金、铜合金、镍合金、碳钨合金等,以及一切能够导电的导电体。¤环保性,作业进程中无任何污染。¤经济性,可现场在线修正,进步出产功率,节约时刻和费用。¤修正精度高,涂层厚度从几微米到几毫米,只须打磨、抛光。也可进行车、铣、刨、磨等各类机械加工,以及电镀等后期加工。

金属钛的制取方法术

2019-03-13 09:04:48

钛及其合金具有密度小耐腐蚀、耐高温等优异功能。世界钛工业正阅历着以航空航天为首要商场的单一方式,向冶金、动力、交通、化工、生物医药等民用范畴为要点开展的多元方式过渡。现在世界上能进行钛工业化出产的国家只要美国、日本、俄罗斯、我国等少量国家,钛的世界年总产量仅有几万吨。可是由于钛的严重战略价值和在国民经济中的位置,钛将成为继铁、铝之后兴起的“第三金属”,21世纪将是钛的世纪。    当时钛的出产办法当时钛的出产选用金属热复原法,其是指运用金属复原剂(R)与金属氧化物或氯化物(M X)的反响制备金属M。现已完成工业化出产的钛冶金办法为镁热复原法(Kroll法)和钠热复原法(Hunter法)。由于Hunter法比Kroll法出产本钱高,所以现在在工业中广泛运用的办法只要Kroll法。Kroll法从1948年开发最初就因其本钱高、复原功率低而遭到批判。半个世纪过去了,该工艺并没有底子的改动,仍然是间歇式出产,未能完成出产的接连化。    金属钛出产办法的新动向世界钛工业经过几十年的开展,虽然对Kroll法和Hunter法进行了一系列的改善,但它们均是间歇操作,小的改善并不能大幅度下降钛的报价。因此应开发新的、低本钱的接连化工艺才干从底子上处理高出产本钱这一问题。为此,研讨人员进行了很多的试验和研讨。当时研讨的要点有以下几种办法:电化学复原法为了下降本钱,人们对金属钛直接除氧进行了研讨。国外有人用电化学的办法使钛中固溶氧的浓度下降到检出边界(500 ppm)以下。他们以为在电化学除氧的进程中,除氧剂钙在电解氯化钙熔盐时发作,O2-在阳极以CO2或CO的方式分出。这种新式高纯化办法,不只用于钛的脱氧,而且适用于钇、钕等稀土金属,而且可使氧含量下降到10ppm。    电化学的办法的工业化试验的流程是:首要将二氧化钛粉末用浇注或压力成形,烧结后作阴极,以石墨为阳极,以CaCl2为熔盐,在石墨或钛坩埚中进行电解。所加电压2.8V~3.2V,低于CaCl2的分化电压(3.2V~3.3V)。电解必定时刻后,阴极由白色变为灰色,在SEM下调查,0.25μm的TiO2转变为12μm的海绵钛。以氯化钙为熔盐,最首要的原因是其报价低,而且对O2-具有必定的溶解度,使分出的钛不易被氧化;别的, CaCl2无毒,对环境无污染。    与TiCl4熔盐电解比较,此办法所用质料是氧化物而不是易挥发的氯化物,所以制备进程能够简化,而且产品质量高;不会发作钛的各价离子间的氧化复原反响;阳极分出气体为纯氧气(慵懒阳极)或CO、CO2的混合气体 (石墨阳极),易于控制,无污染。    该法不只促进了阴极邻近的复原反响,一起使复原得到的钛脱氧。这种办法将氧化物的直接电解复原和电化学脱氧法相结合,是制备钛的一种新式办法,成为钛提取工艺中最有目共睹的办法。根据2000年英国天然杂志宣布论文的数据预算,选用该办法,每吨海绵钛下降出产本钱13000美元左右,现在全球五六万吨的总产量假如改由该电化学办法出产,每年将节约7.7亿美元的出产本钱。     Armstrong法Amstrong等对Hunter法进行改善,使之成为接连化出产工艺。其流程是:首要将TiCl4气体注入过量熔融的钠中,过量的钠起冷却复原产品并带着产品进入别离工序的效果。除掉钠和盐即可得到产品钛粉。产品中氧含量最低为0.2%,到达二级钛的标准。对工艺略加改善,可出产VTi、AlTi合金。与 Hunter法比较,该办法的具有接连化出产、出资少、产品运用规模广、副产品分化为钠和可循环运用的长处。    该办法现已接近了工业化出产,但仍然存在几个问题,如怎样进一步下降氧含量,产品本钱如多么。    TiCl4电解复原法从电解工艺进程视点看,选用TiCl4电解法比Kroll法和Hunter法均具有优胜性。因此,从Kroll开发热复原法最初就有将钛的冶炼进程转变为电解法的主意。    TiCl4电解复原法是专一一种从前被以为是或许替代Kroll工艺的办法,美国、前苏联、日本、法国、意大利、我国等都对其进行了长时刻和深化的研讨。选用TiCl4电解复原法在技能上首要需要将TiCl4转变位钛的贱价氯化物且使之溶解于熔体中,一起,必须将阴极区和阳极区离隔和使电解槽密封。    意大利有人一向致力于TiCl4电解法的研讨,他们经过对氯化法电解数据的分析,发现当温度在900℃以上,电解液中不存在Ti2+或Ti3+,只要Ti4+和Ti。以此为根据所树立的电解工艺为:TiCl4气体注入多层电解质中并被吸收。这个多相层由钾、钙、钛、氯、氟的离子以及钾、钙等组成,而且把钛阴极以及石墨阳极分隔。在最低层生成的液体钛沉到熔池底部至带有水冷的铜坩埚中,构成铸锭。可是该办法得到的钛的纯度不高,功率低。    展望具有优胜功能且资源丰富的钛从20世纪后半叶起作为抱负材料遭到重视,但迄今为止都没有从稀有金属中脱节出来,世界钛的年产量仅有数万吨。由于Kroll法是以金属镁复原得到海绵状金属钛,再加上流程长、工序多等要素的迭加,导致海绵钛本钱居高不下,影响了钛在各行业的运用,使其在许多运用范畴中没有推行运用。可是,咱们信任,跟着科技的开展,金属钛新的出产工艺开发、出产本钱的下降、出产规模的扩展,21世纪将真实成为钛的世纪。  入到工件表层,构成冶金型结实结合的堆积层。主机电源放电周期为10-3~10-1秒,高频率的放电和电极棒(焊条)在工件表面的高速旋转扫描,可完成大面积高功率的堆积涂层。为什么能完成“冷焊”(热输入低)?这是由于放电时刻(Pt)比放电距离时刻(It)短,放电距离期间热量敏捷分散到工件的其他部分,因此热量不会会集在工件的处理部分,完成真实含义的冷焊。为什么结合强度高?电极棒(焊条)瞬间被电弧离子化并转移到与其触摸的工件上面,一起出与等离子电弧的高温(8000-10000℃)在工件表层下构成如盘跟错节般的巩固分散层,因此结合强度高不会掉落。精细模具修补冷焊机设备特色:¤ 设备先进牢靠,德国本乡技能,世界水准大功率氩气维护,可长时刻作业。¤ 旋转式自损电极,堆积、堆焊功率高,冶金结合、涂层质密。¤ 一机多用,可进行堆焊堆积、表面强化等功能。经过调理设备的放电电压,和放电频率,可获得须求的堆焊或强化涂层的厚度和光洁度。¤ 操作简略、低热输入,模具修补时无须预热,堆焊的瞬间进程中无热输入,因此模具不变形、不退火、咬边和剩余应力,不改动模具或产品金属安排状况。¤ 电极来历广,经济实用。¤ 适用基材广,包含低碳钢、中碳钢、模具钢、不锈钢、工具钢、铸铁、铸钢、铸铝、铝合金、铜合金、镍合金、碳钨合金等,以及一切能够导电的导电体。¤ 环保性,作业进程中无任何污染。¤ 经济性,可现场在线修正,进步出产功率,节约时刻和费用。¤ 修正精度高,涂层厚度从几微米到几毫米,只须打磨、抛光。也可进行车、铣、刨、磨等各类机械加工,以及电镀等后期加工。 .

钛锆矿选矿方法介绍

2019-02-21 10:13:28

钛锆矿的选矿所选用的选矿办法及工艺流程取决于矿床类型、矿石性质及矿藏组成等要素。鉴于钛原生矿(脉矿)矿石性质比较附近,意图矿藏品种比较简略,所选用的选办法及工艺流程共性较强;而钛砂矿和锆砂矿矿床中的钛、锆矿藏多与独居石、磷钇矿、锡石及贵金属等共生,呈归纳性砂矿床产出,所以,钛、锆砂矿的选矿从粗选至精选多钠入一起的选矿工艺流程中进行。基此在本节中对钛、锆矿的选矿分为钛原生矿(脉矿)主矿及钛、锆选矿选矿两部分叙说。 一、钛原生矿(脉矿)的选矿 现在工业上运用的钛原生矿(脉矿)均系含钛的复合铁矿。为运用其间的钛资源,依矿石性质而异,整个选矿进程可分预选、选铁及选钛三个阶段。其间选钛部分又可分为粗选及精选两个阶段进行。 (一)预选 有的钛脉矿矿石,在破碎到必定程度的粗粒状态下即有适当数量的脉石到达根本单体解离,这些粗粒单体脉石可选用预选作业将其丢掉,到达添加选厂处理才能及进步当选档次的意图。预选作业可依据矿石性质在磨矿作业前的粗、中、细碎作业的适合阶段进行。预选常用办法为磁选及重选两种。 (二)选铁 含铁复合铁矿,现在工业上运用的首要意图是取得供炼铁用的铁精矿;关于含钒高的矿石则是取得供炼铁及提钒的钒铁精矿。选铁选用简略有用的磁选法进行。当选矿石经破碎(或先经预选)及磨矿,使其到达可选的单体解离度后,选用鼓式、带式弱磁场温式磁选机选出铁精矿或钒铁精矿,磁选尾矿即为归纳收回钛的质料。 有的矿石铁、钛矿藏嵌布细密,选用单一选矿办法难以取得独自的精矿,则只经重选丢掉尾矿,将所取得的铁、钛混合精矿,直接进行熔烧及熔炼,出产出高纯生铁及铁渣产品。 (三)选钛 钛脉矿中钛的收回是在选出铁精矿后的磁选尾矿中进行。选钛选用的办法有重选、磁选、电选及浮选法,依矿石性质而异,选用适合的选矿办法组成不同的工艺流程进行选别。现在工业上所选用的选矿工艺流程有以下几品种型: 重选-电选工艺流程 重选-电选工艺流程特点是选用重选法粗选,电选法精选。重选选用的设备首要是螺旋选矿机(包含螺旋溜槽),其次为摇床。选用圆锥选矿机重选,现在已进行到工业实验阶段,但至今没有正式用于出产。在重选粗选阶段意图是丢掉低密度脉石,取得供电选用的粗精矿。 电选选用的设备为辊式电选机,其意图是将重选粗精矿进一步富集,使产品到达终究精矿标准。关于含硫矿石,在粗、精选工艺之间一般选用浮选法作为脱除硫化矿的辅佐工艺。 重选-磁选-浮选工艺流程 重选-磁选-浮选工艺流程特点是对进入钛选其他原矿,首要分级,租粒级选用重选粗选,磁选精选,细粒级选用浮选。重选选用摇床,磁选选用干式磁选机进行。浮选给矿粒度一般为-0.074毫米,所用浮选剂有硫酸、、油酸、柴油及等。 单一浮选工艺流程 单一浮选法是选别细粒嵌布钛脉矿比较有用的选矿办法。单一浮选工艺简略,操作办理便利,但由于药剂耗费会添加本钱,一起存在尾矿排放所带来的环境保护问题,所以现在工业运用尚不广泛。 钛浮选选用的浮选剂有硫酸、塔尔油、柴油及乳化剂Etoxolp-19等。为进步浮选作用,对当选矿与浮选剂在浮选前进行高浓度长期拌和具有必定作用。 二、钛锆砂矿的选矿 钛锆砂矿首要矿床类型为海边砂矿,其次为内陆砂矿。钛锆砂矿是原生矿在天然条件下经风化、破碎、富集生成。具有易采、易选、出产本钱低,产品质量好及伴生矿藏品种多,归纳收回价值大等长处,是比较抱负的矿产资源之一。铁铅砂矿是现在世界上钛铁矿、金红石、锆英石及独居石等矿产品的首要来历。 钛、锆砂矿除少数矿体上部有覆盖层需经剥离外,一般不需剥离即可选用千采或船采机械进行挖掘。干采机械有:推土机、铲运机、装载机及斗轮挖掘机等;船采所用采船有链斗式、搅吸式及斗轮式三种。采出矿石经皮带运输机或砂泵管道运送至粗选厂。 钛、锆砂矿选厂分粗选及精选两个阶段进行。 (一)粗选 送至粗选厂的矿石,首要通过除渣、筛分、分级、脱泥及浓缩等必要的预备作业,然后给人粗选流程进行选别。 粗选的意图是将人选矿石按矿藏密度不同进行别离,丢掉低密度脉石矿藏尾矿,取得重矿藏含量达90%左右的重矿藏混合精矿,作为精选厂给料。 粗选厂一般与采矿作业纳为一体,组成采选厂。为习惯砂矿床特征,一般粗选厂均建为移动式,移动方法有水上浮船及陆地轨迹、履带、托板及定时拆迁等方法。 钛、锆砂矿粗选一般选用处理量大,收回率高又便于移动式选厂运用的设备,较遍及的是圆锥选矿机及螺旋选矿机,少数选用摇床。上述设备有单一运用的,也有合作运用的:单一圆锥选矿机首要用于规划大或原矿中重矿藏含量高的粗选厂;大都厂选用以圆锥选矿机粗选,螺旋选矿机再精选;一些规划较小的选矿广,往往选用单一的螺旋选矿机粗选。 (二)精选 钛、锆砂矿多系含有几种有价矿藏的归纳性矿床,精选的意图是将粗精矿中有收回价值的矿藏进行有用的别离及提纯,到达各自的精矿质量要求,使之成为产品精矿。 精选厂一般建成固定式。粗精矿选用轿车、火车或管道运送等方法运输到精选厂处理。精选作业分为湿式及干式两个阶段,以干法作业为主。依据粗精矿的性质,在精选工艺的前段一般选用部分湿法作业。有时在精选进程中还存在干法、湿法替换的进程,不过从能源耗费及简化工艺流程视点考虑,在或许条件下力求削减这一进程。 精选厂的湿法作业品种有:选用摇床或螺旋选矿机重选,进一步丢掉残存在粗精矿中的密度小的脉石矿藏,关于含盐份的粗精矿,一起具有清洗盐份的作用;选用湿式磁选法预先选出部分易选钛精矿,削减干选当选矿量;在粗精矿中参加、、稀、焦亚等某种药剂进行高浓度拌和,到达铲除矿藏表面污染,进步精选作用的意图;选用浮选法进行锆英石、独居石产品的精选。 干式精选是按产品中各矿藏间的磁性、导电性、密度等差异进行分选。依粗精矿组成及性质而异,干选工艺流程的结构改变较大。关于矿藏组成比较复杂,归纳收回矿藏品种较多的粗精矿的干选,流程比较复杂,作业较多,流程结构改变也较大;关于矿藏组成简略的粗精矿,干选流程则很简略。 磁选是选用不同类型及场强的磁选机,比照磁化系数不同的矿藏间的分选,常用的磁选设备有:盘式(单盘、双盘、三盘)、穿插带式、辊式、对极式等磁选机,在干选流程中一般是首要选用弱磁选分选出强磁性矿藏-磁铁矿,然后选用中磁场选出大部分磁性较强又比较易选的钛铁矿产品。强磁选则用于部分磁性较弱的钛铁矿及独居石与非磁性矿藏锆英石、金红石、白钛石等的别离。 电选是运用粗精矿中矿藏间导电性的差异进行分选。所用电选机有辊式、板式、筛板式三种。电选在粗精矿干选流程中常用于导体与非导体矿藏间的分组;金红石与锆英石的别离;难选钛铁矿及锆英石、独居石等矿藏的精选。 在出产实践中,有时采纳改变磁场及电场强度等操作条件,使电、磁选作业替换进行,以增进分选作用。

焊接钢管焊接

2019-03-19 09:03:26

焊接钢管焊接参数 旋弧对焊 电阻对焊 闪光对焊接钢管 摩擦焊焊接电流(A) 320 8000 2000 6kW(驱动)焊接时间(s) 0.5 3.0 5.0 5.0顶锻力(N) 1800 7000 10000 10000

铝合金材料焊接的工艺方法

2019-03-01 10:04:59

铝型材焊合需注意以下几个关键:    (1)焊前预备    选用化学或机械办法,严厉整理焊缝坡口两边的表面氧化膜。    化学清洗是运用碱或酸清洗工件表面,该法既可去除氧化膜,还可除油污,详细工艺进程如下:体积分数为6%~10%的溶液,在70℃左右浸泡0.5min→水洗→体积分数为15%的硝酸在常温下浸泡1min进行中和处理→水洗→温水洗→枯燥。洗好后的铝合金表面为无光泽的银白色。    机械整理可选用风动或电动铣刀,还可选用刮刀、锉刀等东西,关于较薄的氧化膜也可用0.25mm的铜丝刷打磨铲除氧化膜。    整理好后当即施焊,假如放置时刻超越4h,应从头整理。    (2)断定安装空隙及定位焊距离    施焊进程中,铝板受热胀大,致使焊缝坡口空隙削减,焊前安装空隙假如留得太小,焊接进程中就会引起两板的坡口堆叠,添加焊后板面不平度和变形量;相反,安装空隙过大,则施焊困难,并有烧穿的或许。适宜的定位焊距离能确保所需的定位焊空隙,因而,挑选适宜的安装空隙及定位焊距离,是削减变形的一项有用办法。依据经历,不同板厚对接缝较合理的安装工艺参数如表2。    (3)挑选焊接设备    现在市场上焊接产品品种较多,一般情况下宜选用沟通钨极氩弧焊(即TIG焊)。它是在氩气的维护下,使用钨电极与工件问发生的电弧热熔化母材和填充焊丝的一种焊接办法。该焊机作业时,因为沟通电流的极性是在周期性的改换,在每个周期里半波为直流正接,半波为直流反接。正接的半波期间钨极能够发射满足的电子而又不致于过热,有利于电弧的安稳。反接的半波期间工件表面生成的氧化膜很简单被整理掉而取得表面亮光漂亮、成形杰出的焊缝。    (4)挑选焊丝    一般选用301纯铝焊丝及311铝硅焊丝。    (5)选取焊接办法和参数    一般以左焊法进行,焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上时,以右焊法进行,焊炬和工件成90°角。    焊接壁厚在3mm以上时,开V形坡口,夹角为60°~70°,空隙不得大于1mm,以多层焊完结。壁厚在1.5mm以下时,不开坡口,不留空隙,不加填充丝。焊固定管子对接接头时,当管径为200mm,壁厚为6mm时,应选用直径为3~4mm的钨极,以220~240A的焊接电流,直径为4mm的填充焊丝,以1~2层焊完。

钛基复合材在F-16战机上的应用

2019-02-15 16:44:47

据美国《防务与航宇网站》2003年6月30日报导,荷兰飞机起落架开发公司SP航宇已完成了飞机起落架的验证飞翔。据该公司称,这是榜首架选用钛金属基复合材料起落架的飞机。上星期荷兰皇家空军在F-16进步行了装置钛金属基复合材料主起落架下部后撑杆的试飞,该实验是2001年展开的相似的树脂基复合材料件验证作业的持续。SP公司还为NH90直升机制作了这种起落架,而且为NH90的主起落架制作了两个树脂基复合材料撑杆验。据SP公司技能开发部司理Tjaard Sijpkes称,选用树脂基复合材料和钛基复合材料制作起落架,与300M钢比较可取得显着减重,"空心的树脂基复合材料结构大约1.5厘米厚,较之标准的26千克的300M钢约轻5千克。" F-16后撑杆的标准分量为7.7千克,"SP公司已在2001年的树脂基复合材料代换件上取得35%的减重效益,并将经过钛基复合材料到达减重40%的意图。事实上咱们可以使钛基复合材料后撑杆的分量降至4.2千克,但咱们在初次试飞时采取了比较保存的情绪。"     他对这种材料的远期使用远景非常达观,"在批量到达1000件的时分,树脂基复合材料较之相应的300M钢起落架零件本钱下降15%,因为咱们选用高压树脂打针,因而对零件尺度没有约束。    "制作进程问题不大,但Sijpkes称仍需加强对这种材料损害容限的了解。裂纹检测及寿数猜测关于安全寿数零件是至关重要的。"例如,咱们需求了解在钛基复合材料零件上需求什么样的保护性钛合金涂层,以避免遭到外来冲击损害。    "但是,钛金属基复合材料技能的费用较高,约为300M钢的3倍。Sijpkes称:"该项技能每千克减重需花费4650美元,间隔战斗机设计师所能认可的目标并不远。"他说现在公司正在与首要的起落架制作商就SP公司的经历施行工程化进行商量,而且看好将其用于洛?马公司的F-35联合攻击机。

铜合金材

2017-06-06 17:50:05

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; NBC铜合金材料属析出性硬化特种合金,通过严格铸造工艺和(Cr,zr,Ti,Be,Ni)成份控制、热处理工艺以及锻压变形量。其主要性能指标为:硬度(HRB)&ge;100,导电率(MS/M)&ge;30,软化温度(℃)&ge;650。该厂生产的NBC铜合金材料属国家级新产品,被认定为一九九九年度国家级新产品,具有良好的导电性、导热性、高强度、高硬度、抗熔性、高温热稳定性、无磁性以及撞击时不产生火花等特点。将其制成电极,工作端不易变形,修整次数少,使用寿命高,节约用电,将其制成气焊和气割的烧嘴,高温热稳定性良好,工作稳定,寿命长;将其制成冶金工业中连铸生产线上的结晶器。性能可靠,使用寿命长;将其制成塑胶和玻璃成型模具,可提高生产效率,同时使制成品表面光洁美观;将其制成防火、防爆等安全阀门和安全工具,确保安全。NBC铜合金材料广泛应用于航空航天、汽车、摩托车、自行车、造船、冶金、石油、化工、不锈钢型材、铝型材、制罐、电风扇、空调机、电冰箱、热水器、电子柜和餐具等 行业 。它是最新一代电阴焊电极材料和铜合金材料,可取代昂贵的进口产品,年节约外汇百万美元,社会效益和经济效益非常显著。投资者要求:熟悉铜合金领域,并投资100万之内用于扩大生产规模。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铜合金线材的品种、主要用途和发展趋势。铜合金线材按照合金牌号分为黄铜线、青铜线和白铜线。&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;近年来,铜合金线的合金品种增加很快,青铜、白铜和特殊合金线的利用空间远高于普通的黄铜线,已成为线材发展的热点。铜合金线的主要品种有条帽铅黄铜线、接插件用青铜线、圆珠笔芯线、镜架线、保护气体焊丝、铜磷焊丝和铜银焊丝等,广泛应用于IT 产业 、汽车、机械、电气、服装、装饰、五金、航空和航天等诸多领域。目前世界上铜合金线材 市场 需求的增长速度,高于板带、管棒等铜材品种。铜合金线材占铜线材的比例为5% ~6% ,占铜加工材的比例为2% ~3%。根据有关统计资料, 目前世界上铜合金线材的总体规模大约为50万吨左右,主要生产国及出口国为美国、日本和德国&uml; 。2000年,美国、日本和德国合金线材的生 产量 分别为12.85万吨、4.7万吨和3.96万吨; 出口量分别为4.46万吨、1.65万吨和1.41万吨。&nbsp; 我国铜合金线的生产企业遍布全国,各企业技术装备水平参差不齐。主要生产企业有广州金一佰有限公司、上海棒线总厂、上海斯米克公司、宁波 有色 合金有限公司,宁波金田有限公司、南京合金线材厂等厂家。2001年,上述企业的铜合金线 产量 约达5万吨。1997年~2001年的五年间,我国铜合金线材的 产量 分别为3.40万吨、4.56万吨、5.9万吨、7,2万吨和8.15万吨,年平均增幅达20%以上 。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铜合金线材的应用铜合金线材的主要应用领域为拉链制造业、气门芯、条帽线制造业、焊料制造业、眼镜框制造业、接插件制造业、饰件、按纽、钟表制造业及汽车制造业等。这几个 行业 对铜合金线的需求量为7.1万吨,占铜合金线需求量的81% ,其中需求量最大的为拉链制造业,年需求铜合金线约2万吨以上,其次为气门芯、条帽线制造业,年需求量约为1.5万吨 。黄铜线材具有高强、耐蚀、易切削和低成本等特点,主要应用于制造各种建筑配件、制锁、接插件、端子、镜架、拉链、条帽和弹簧等领域,其发展方向是充分利用合金的各种边角余料,在黄铜线中加入铬元素,生产低成本、易切削、高性能的黄铜线和型线。&nbsp; 青铜线材主要应用于制造弹性元件、高耐磨的接插件和端子、仪表游丝、张丝、养护焊接耐磨和耐蚀件、 金属 制网等领域。近年来,由于信息 产业 的迅猛发展,锡青铜线的需求量迅速增加,其发展方向是提高线材强度,如将锡的含量提高到9% ,即可替代铍青铜、白青铜。青铜线材的另一大发展方向是作为高强度工件的氩弧焊接用焊丝, 其中QAL7、QAL9.2、QAL9.4、QAL10.4.4、QAL10.等合金焊丝的 市场 需求量近年来骤增。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 锌白铜具有耐蚀性能好、表面光洁、美观、强度中等以上、弹性好、易焊等优点,可作为结构体、紧固件、弹性元件、接插件等,广泛应用于眼镜配件、服装辅材、精密仪器、仪表、医疗器械和通讯等 行业 。随着我国经济的发展,其用量正在逐年增加。根据铜合金线应用领域的发展趋势分析,可以看出,铜合金线在汽车制造业、接插件制造业、电极丝制造业、高能电池制造业、仪器仪表制造业等 行业 中,具有广阔的发展前景。其合金线需求量的增长速度均超过10%,高于合金线需求量的平均增长速度。首先,电子通讯和IT 产业 在未来几年内仍将呈高速发展态势。专家预计,计算机及其网络将会呈现几何级数增长,因此,接插件用合金线材需求量将会大幅增加,目前的年需求量大约在5000吨左右,未来将以l8%的增速增长;其次,随着汽车工业的发展,汽车工业用铜合金的需求量也将具有较高的增长速度,目前年需求量为3000吨左右,未来将以20% 左右的增速增长;第三,铜银合金以其高导电率、耐磨性、耐高温和耐腐蚀等性能,在制作绕线端子和焊丝方面大有用武之地,焊丝焊料用合金线年需求量约为1万吨以上,未来将以8%的增速增长;第四,自行车条帽、气门芯、笔芯、电池、拉链等日常生活低值易耗品,虽然保持在4% ~6% 的增幅,但需求量大, 市场 相对稳定;第五,高能电池制造业、电极丝制造业的合金线需求量, 目前不是太大,但有较高的发展空间,对合金线需求量的增速均在l0% 以上;第六,制锁业、弹簧、垫圈制造业作为合金线材应用的传统 行业 之一,需求将稳中有升。铜合金线材的主要生产工艺黄铜线材的生产工艺在生产上应用的黄铜线主要有扁线和圆线,中小企业主要生产方法有:水平连铸.多模拉伸法。主要生产工艺如下:水平连铸一连拉连刨一低氧退火一稀酸洗一多模拉伸一I I光亮退火一检验、包装、入库加工性能简单黄铜塑性好,可冷热压力加工,其室温伸长率随着zn含量的增加而增加,至30% 一32%zn时,达到极大值。所有黄铜在200℃ 一700℃之间的某一温度范围内,均出现脆性区。黄铜存在脆性区,其原因很多,其中之一,是受微量杂质的影响。一般黄铜的冷态加工性能和黄铜的成分、组织有关。a黄铜(尤其是Cu:67% ~68%)具有很高的室温塑性,两次退火之间的加工率可达~70%或~90% (线材)。二相黄铜易于加工硬化,且随着二相的增加,塑性剧烈下降。冷加工时要严格控制加工率,防止材料表面开裂。在工业生产中a黄铜两次退火之间的加工率一般控制在~65% ;二相黄铜一般控制在~55% ;为进一步善产品质量,一般采取多道次低加工率法(多模拉伸法)生产,道次延伸率控制在~1.15。生产中杂质的影响几种杂质对黄铜生产中的影响如下 :铁:作为杂质存在,对力学性能没有显著影响。铁在黄铜中的溶解度极小,它常以富铁相杂质点分布在基体中,具有细化晶粒的作用。做抗磁用黄铜零件时,Fe&lt;0.03%。铅、铋:铅在简单黄铜中是有害杂质,它以颗粒状分布在晶界或易熔共晶上,当a黄铜的含铅量&gt;0.03% 时,使黄铜在热加工时出现热脆性,但对冷加工性能无明显影响,铋亦一样。锑:随着温度的降低,锑在a黄铜中的溶解度急剧减少,析出脆性化合物cu sb,呈网状,严重损害黄铜的冷加工性能。磷:很少固溶于cu.zn合金,在a黄铜中磷若超过0.05% ~0.06% ,就会出现脆性相Cu P,降低黄铜塑性。砷:室温时砷在黄铜中的溶解度&lt;0.1% ,过量则产生脆性化合物cu As,分布在晶界上,降低黄铜塑性。含0.02% ~0.05%As,可防止黄铜脱锌,提高耐蚀性。青铜线材的工艺中小企业生产青铜线材的主要方法为:水平连铸/上引一冷轧 多模拉伸法:水平连铸/上引一冷轧、压扁一多模拉伸法等。生产工艺如下:水平连铸/上引一冷轧一低氧退火一拉刨一低氧退火一稀酸洗一多模拉仲一检验、包装、入库。&nbsp; 加工性能<br /

钒钛磁铁矿选矿方法

2019-02-22 09:16:34

钒钛磁铁矿:这是我国钛铁矿岩矿床的首要矿石类型。依据攀枝花矿山公司的选矿研讨和出产实践,其钛铁矿精矿的选矿是在对钒钛磁铁矿石经一段磨矿(-0.4mm),一粗、一精、一扫的磁选流程磁选出磁铁矿精矿(Fe51%~52%,TiO212.6%~13.4%,V2O50.5%~0.6%)之后的磁尾(矿)进行。   钒钛磁铁矿石以Fe与Ti方式细密共生赋存在钛磁铁矿中的TiO2(约占攀西区域TiO2总储量的53%),因为赋存状况、粒度,以及在高炉冶炼绝大部分没有被复原而以TiO2方式进入炉渣的化学反应特性等要素,现在还难以用机械选矿办法收回使用。可是,跟着攀枝花钢铁研讨所和北京钢铁研讨总院对钛磁铁矿的铁、钛、钒归纳收回而对冶炼工艺和技能的改善与进步,现已基本上打通流程,取得了活跃的效果。此外,还展开了复原磨选制取铁粉和归纳收回钒钛的实验。其流程是:   钒钛铁精矿——铁粉   燧道窑碳复原——V2O5   破碎磨矿——富钒钛料——湿法别离——重磁选别离——TiO2   钛铁矿、金红石砂矿:这是我国现在出产钛铁矿和金红石精矿的首要矿石类型。为了进步资源的使用率和经济效益,削减中矿、尾矿的积压和对环境的污染,广州有色金属研讨院曾专题研讨了“海南岛海边砂矿难选中矿钛元素赋存状况及归纳收回途径”(第三届全国矿产资源归纳使用学术会议论文集,1990年)。该研讨、实验标明:①钛元素首要赋存在以Ti4+与Fe2+呈类质同象置换而构成的钛-铁矿系列中;其间钛铁矿(含TiO252%~54%)和富铁钛铁矿(含TiO246%)所占的份额达66.2%,其次是富钛钛铁矿(含TiO256%~58%)占19.2%,钛赤铁矿(含TiO210.7%~19.5%)占14.6%。此外,钛元素还少量地赋存在金红石、锐钛矿、白钛石和榍石中。②难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石、锐钛矿等的混合矿藏,矿藏粒度0.2~0.08mm(属可选粒度);选用二介质作“沉浮”选矿,比重 3.3的有用重矿藏下沉产率达73.5%。③在下沉的重矿藏中,除主收钛铁矿外,可归纳收回锆石、独居石、富钛钛铁矿和金红石;其有用的选矿流程有二:其一是有用重矿藏经电磁选场强6000Oe分选出占钛铁矿矿藏份额88.1%的磁性产品(TiO243%),再经800℃、10min的氧化焙烧,最终经场强650Oe弱磁选,在磁选产品中可取得TiO250%~51%的钛铁矿精矿产品;其二是有用重矿藏(钛铁矿粗精矿,含TiO243%~46%)经电选(2.1kV,120r/min),在导体产品中可取得TiO251%~53%的钛铁矿精矿产品。④在经场强8000—12000Oe磁选的尾矿中,再选用浮选,可取得合格的独居石精矿;再对其经场强>20000Oe磁选的非电磁性重矿藏尾矿中,选用电选,可在非导体性产品中取得合格的锆石精矿,在导体性产品中取得合格的金红石精矿。   国内外钛矿资源的90%以上用于出产钛白,钛白的出产工艺流程,首要有先进的氯化法、法和传统的硫酸法。

铜管焊接

2018-01-02 10:34:21

空调铜管焊接工艺较简略,需求磷铜焊条、燃料为液化气、助燃剂氧气、焊炬。将焊炬蓝色管衔接氧气罐,红色管衔接燃料罐,查看焊炬是否正常,若焊炬正常我们渐渐翻开燃料阀并点着,再翻开氧气阀调理火焰使其为蓝色火焰,先用外焰将接缝处略微烘烤一下预热旋即用蓝色火焰加热焊缝并将焊条靠近火焰预热,当铜管焊缝处发红后将焊条放在焊缝处,用蓝色火焰一起加热焊缝及焊条直至焊条熔化溶满焊缝,焊接结束。

铅合金材

2017-06-06 17:50:00

铅合金材lead alloys ,是以铅为基加入其他元素组成的合金。按照性能和用途,铅合金材可分为耐蚀合金、电池合金、焊料合金、印刷合金、轴承合金和模具合金等。铅合金材主要用于化工防蚀、射线防护,制作电池板和电缆套。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铅合金材的变形抗力小,铸锭不需加热即可用轧制、挤压等工艺制成板材、带材、管材、棒材和线材,且不需中间退火处理。铅合金材的抗拉强度为3~7 kgf/mm2,比大多数其他金属合金低得多。锑是用于强化基体的重要元素之一,仅部分固溶于铅,既可用于固溶强化,又能用于时效强化;但如果含量过高,会使铅合金材的韧性和耐蚀性变坏。从综合性能考虑,铅合金材用于制作化工设备、管道等耐蚀构件时,以含6%左右为宜;用于制作连接构件时,以含锑8%~10%为好。铅锑合金加入少量的铜、砷、银、钙、碲等,可增加强度,称为硬铅。由于铅合金的剪切、蠕变强度低,在一定的载荷和滚动切变作用下,铅合金材易于变形并减薄成为箔状;且铅合金的自润性、磨合性和减震性好,噪声小,因而是良好的轴承合金。铅基轴承合金和锡基轴承合金统称为巴氏合金,可制作高载荷的机车轴承。含砷高达2.5%~3%的铅合金,适于制作高载荷、高转速、抗温升的重型机器轴承。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铅合金材具有不易被X和&gamma;射线穿透的特性,可作放射性工作的防护材料。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铅合金材的烟尘有毒,熔铸时要有良好的防护措施。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铅广泛应用于各种工业,大量用来制造蓄电池;在制酸工业和冶金工业上用铅板、铅管作衬里保护设备;电气工业中作电缆包皮和熔断保险丝。含锡、锑的铅合金用作印刷活字,铅锡合金用于制造易熔铅焊条,铅板和镀铅锡薄钢板用于建筑工业。铅对X射线和&gamma;射线有良好的吸收性,广泛用作X光机和原子能装置的保护材料。汽油内加入四乙基铅可提高其辛烷值。用作颜料的铅化合物有铅白、铅丹、铅黄、密陀僧等。盐基性硫酸铅、磷酸铅和硬脂酸铅用作聚氯乙烯的稳定剂。还用在橡胶、玻璃、陶瓷工业,醋酸铅用于医药部门。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 更多关于铅合金材的资讯,请登录上海有色网查询。&nbsp;&nbsp;&nbsp;

钛矿浮选的常用方法简介

2019-02-26 09:00:22

常见的含钛矿藏有钛铁矿、金红石、钙钛矿和榍石。它们的可浮性如下。 钛铁矿(FeTiO3)和金红石(Ti02)用羧酸及胺类捕收剂都能浮游。但用羧酸类捕收时,脉石矿藏不易浮游,故羧酸类用得较多。工业上常用的详细药剂有油酸、塔尔油和环烷酸及其皂。并且常用火油为辅佐捕收剂。钛铁矿和金红石浮选之前,先用硫酸洗刷矿藏表面,能够进步它们的可浮性,下降捕收剂的用量。 用羧酸捕收钛铁矿和金红石时,pH=6~8,两种矿藏都浮游得比较好。在pH 钠和能够阻止十三酸和油酸钠在钛铁矿的表面固着,下降它们在钛铁矿表面的固着量,因而能按捺钛铁矿,硅酸钠关于钛铁矿也有必定的按捺作用。 钛铁矿浮选的回收率与调整时矿粒的絮凝和涣散状况有关。假如作调整槽传动轴的净功耗与调整时刻的联系曲线,可按其功耗的大小将调整时刻分红五个阶段,即感应阶段、絮凝阶段、絮凝高峰阶段、絮凝损坏阶段和涣散阶段。 矿浆开端絮凝时(絮凝阶段),净功耗、钛铁矿回收率和脉石回收率都上升;抵达絮凝高峰阶段,矿浆充沛絮凝,净功耗、钛铁矿回收率和脉石回收率都达到了极点;抵达絮凝损坏阶段,钛铁矿的回收率不变,精矿档次添加,净功耗和絮凝程度下降;抵达涣散阶段,精矿档次下降,回收率最小。 升高矿浆温度,捕收剂膜的疏水性增大,钛铁矿的回收率添加而精矿档次下降。充气对钛、锆矿藏有显着的影响。充空气60~120S,金红石和钛铁矿的回收率都上升而锆英石的回收率下降。若只充入氮气,则两种钛矿藏遭到按捺而锆英石能照旧浮游。 钙钛矿(CaTi03)能够先用硫酸处理,经冲刷后用油酸或其他脂肪酸浮游。苏打和水玻璃能够按捺它,而铬酸盐和重铬酸盐能够活化它。当矿石中方解石多时,会使酸洗的耗酸量增大。为了削减酸的用量,在浮钙钛矿之前能够先浮方解石。 榍石CaTiSi05能够用火油乳化的油酸捕收,能够被水玻璃按捺。其可浮性较其他含钛矿藏差,更比磷灰石等碱土金属盐类矿藏差,假如伴生的磷灰石多能够先浮磷灰石。 钛锆矿的选别办法及实例 钛铅矿的选别办法钛铁矿、金红石和锆英石常常伴生,密度都在4.0~4.7g/cm3之间,用重选法选别时,它们一起进入重砂中。它们的可浮性也很挨近,用乳化油酸浮选时,它们一起进入混合精矿中。它们的混合精矿准则上有两种别离办法: (1)先用磁选法分出钛铁矿(磁选也能够放在浮选之后),其非磁性部分用钠按捺锆英石,用乳化油酸在pH=3.8~4.6的介质中浮选金红石。 (2)用硫酸按捺金红石,用乳化油酸或阳离子捕收剂浮选锆英石。

钛和钒矿石的选矿方法

2019-01-29 10:09:24

(一)钒钛磁铁矿石     岩浆型钒钛磁铁矿石是我国钛和钒的主要资源。矿石中主要有用矿物有钛磁铁矿和钛铁矿,以中粒嵌布为主;脉石主要是硅酸盐矿物,有的也有碳酸盐矿物和磷灰石等;常伴生钒、硫和钴等成分。钒和钴常呈铁的类质同像分别赋存于钛磁铁矿和黄铁矿中。此类矿石的选矿,一般是先用弱磁选分出钒铁精矿,再用重选、强磁选、浮选、电选联合方法从尾矿中回收钛铁矿和用浮选回收黄铁矿,钒铁精矿所含的钛是选矿无法除去的,可以在冶炼中分离。为了满足高钛渣炼铁必需的渣量,过分提高钒铁精矿的铁品位,有时是不合理的。从磁选尾矿中回收钛的流程,首先要保证得到优质钛精矿。研究了重选、浮选、重选-浮选、重选-强磁选-浮选、重选-强磁选等各种流程。钛铁矿精矿用电选精选,可将二氧化钛品位提高到48%以上,钛铁矿的浮选是在酸性矿浆中进行的,浮选黄铁矿回收钴应在浮选钛铁矿前进行,如果矿石含有碳酸盐矿物,必须预先浮出。     钒铁精矿中钒的提取用冶炼方法有火法和湿法两种,火法提钒是钒铁精矿经高炉冶炼得含钒铁水,再经转炉吹炼钒渣,钒渣进一步用湿法提炼得含钒产品。火法提钒已用于工业生产中,但钒的回收率较低,湿法提钒是铁精矿直接进行钠化焙烧浸出,得到含钒和含铁产品,含铁产品送往炼铁。湿法提钒,资源的综合利用较好,钒的回收率较高,但尚处在工业试验阶段。热液型含钒铁矿石的提钒方法与以上相同。     (二)钛铁矿砂矿     钛砂矿中钛矿物以钛铁矿为主,金红石、白钛石和锐钛矿等较少;常与锆英石和独居石等共生,重砂矿物呈细粒状态;脉石以硅盐矿物为主,生产上采用重选,磁选和电选联合流程。砂矿先经圆锥选矿机、扇形溜槽、螺旋选矿机、跳汰或摇床等预先富集,得到含重砂矿物的粗精矿,再用中、强磁选回收钛铁矿;强磁选回收独居石;摇床除脉石;电选分离锆英石与金红石,得到多种精矿。为了得到合格精矿,一般粗精矿的精选流程作业多,变化大,有时钛铁矿精矿用浮选进一步除磷。     除钒钛磁铁矿石和钛砂矿外,还有少数钛的脉矿。对变质基性岩型金红石矿石用重选-强磁选-电选、浮选和浮选-焙烧磁选等流程试验,得到金红石精矿。对辉长岩型含磷灰石钛铁矿石用浮选-重选流程试验,得到钛铁矿和磷灰石两种精矿。     由于高钛矿物资源有限,研究了从钛铁矿制取入造金红石的各种方法,例如,选择氯化法和还原锈蚀法等。     (三)含钒炭质板岩     沉积型含钒炭质板岩也是我国钒矿资源中重要的一种,目前还处在研究阶段。矿石中钒呈微业嵌布的钒云母等矿物或及附状态存在,用选矿方法不易富集,因而研究了湿法冶金提钒。矿石先经煅烧除去炭质,然后进行钠化焙烧和水浸出。水浸残渣再用酸浸可以进一步提高钒的浸出率,有时原矿选经浮选富集成含钒粗精矿,再焙烧浸出,可以显著降低酸耗。