Diskussion om produktionsteknologi af hvid kobberlegering rørstøbning og valsning metode
Den verdensomspændende mangel på ferskvandsressourcer er blevet en voksende bekymring. Som en inkrementel open source-teknologi til vandressourcer er afsaltning blevet en vigtig måde at løse den globale vandkrise på. Selvom mit lands industri for afsaltning af havvand startede sent, har den udviklet sig hurtigt og er i stigende grad blevet en populær industri. Det er blevet inkluderet i landets "Guidelines for Key High-Tech Industrialization Fields of Current Priority Development" [1], og er blevet inkluderet i "Special Plan for Seawater Utilization", "The National Marine Development Plan Outline", "Several Udtalelser fra statsrådet om at fremskynde udviklingen af cirkulær økonomi" og andre nationale mellem- og langsigtede planer og dokumenter har modtaget teknisk og økonomisk støtte fra relevante nationale industripolitikker for at fremme udviklingen af mit lands havvandsafsaltningsindustri. Det har spillet en positiv rolle i at fremme udviklingen fremad, realisere bæredygtig udnyttelse af vandressourcerne og sikre en bæredygtig udvikling af den nationale økonomi og samfund.
Hvide kobberrør har god varmeledningsevne og korrosionsbestandighed, især modstandsdygtighed over for havvandspåvirkningskorrosion. Derfor er de meget brugt som kondensatorrør til varmevekslere i havvandsafsaltning, skibe, atomkraftværker og andre områder. BFe10-1-1 er forberedt Hvidt kobberkondensatorrør er en af de mest almindeligt anvendte legeringskvaliteter. På nuværende tidspunkt produceres BFe10-1-1 kobbernikkelrør i ind- og udland hovedsageligt efter den traditionelle ekstruderingsmetode, men på grund af lavt udbytte og lille vægt af et enkelt rør, kan de ikke imødekomme markedets efterspørgsel. Støbe- og valsemetoden er en avanceret kobberrørproduktionsproces og har opnået stor succes i produktionen af kobberrør til køling og aircondition. På nuværende tidspunkt er denne proces med succes blevet brugt i produktionen af B5 almindelige hvide kobberrør, og er med succes blevet afprøvet i produktionen af BFe10-1-1 rør. Anvendelsen af støbe- og valsemetoden til fremstilling af hvide kobberrør kan ikke kun overvinde manglerne ved den traditionelle ekstruderingsmetode, såsom lav effektivitet, stor investering, lavt udbytte og lille spolevægt, men også lette produktionen af ekstra lange rør. varmevekslere til kraftige kraftværker med stor kapacitet og atomkraftværker. Rør, derfor er brugen af i øjeblikket teknologisk avancerede støbe- og valsemetoder udviklingstendensen i produktionen af kobbernikkel-legeringsrør.
Procesruten for støbe- og valsemetoden er: råmaterialer - horisontal kontinuerlig støbning - opretning og fræsning - 3-planetvalsning med rulle - vandret vikling - knast kombineret tegning - omvendt skivestrækning - opretning og savning - blank udglødning - Kontroller emballage - færdigt produkt.
Horisontal kontinuerlig støbning af røremner og 3-rulleplanetvalsning er to nøgleprocesser i støbe- og valsningsproduktionsprocessen. De tekniske vanskeligheder afspejles hovedsageligt i følgende to aspekter: (1) BFe10-1-1-legering har et højt smeltepunkt og dårlig fluiditet af smeltet metal. , hvordan man bruger horisontal kontinuerlig støbning til at forberede kvalificerede BFe10-1-1 hule røremner; (2) Den 3-rulleplanetariske rulleproces er en kompleks deformationsproces med lokal cyklisk belastning. Den høje styrke af BFe10-1-1-legeringen er afgørende for planetarisk valsning. krav til proces og udstyr. Ved at bestemme rimelige produktionsprocesparametre er det ikke kun af stor betydning at opnå BFe10-1-1 cupronickelrør med lyse overflader og kvalificeret kvalitet, hvilket sikrer en jævn produktion, men også befordrende for optimering af design og investering af produktionsudstyr .
Denne artikel vil hovedsageligt analysere og diskutere produktionen af BFe10-1-1 cupronickelrør ved støbe- og valsemetoden gennem de to processer, horisontal kontinuerlig støbning og planetvalsning.
1. Analyse og diskussion af horisontal kontinuerlig støbeproces
Horisontal kontinuerlig støbning er den første proces til at implementere støbe- og valsemetoden. Kvaliteten af vandrette kontinuerligt støbte røremner bestemmer direkte kvaliteten af det færdige legeringsrør. Fig. 1 er et skematisk diagram af horisontale kontinuerlige støbte hule røremner. Under horisontal strengstøbning smeltes legeringen i smelteovnen og holdes varm i holdeovnen. Når hældetemperaturen er nået, startes emnestøbemaskinen. Det smeltede metal kommer ind i grafitformen gennem væskeindløbet, størkner og dannes under påvirkning af den vandkølede kobbermanchet, og røremnet kommer ud af krystallisatoren. Sprøjt derefter vand direkte til afkøling. I den horisontale kontinuerlige støbeproces har støbetemperaturen og emnetrækkesystemet en vigtig indflydelse på kvaliteten af røremnet.
1.1 Effekt af støbetemperatur
Under den horisontale kontinuerlige støbningsproces af BFe10-1-1 kobbernikkelrørstang, efter at det smeltede metal kommer ind i krystallisatoren, begynder det at størkne under påvirkning af kølevand og danne en billetskal. Når temperaturen falder, begynder kondensationsskallen at krympe. Fordi det ydre lag af kondensationsskallen har en lav temperatur og et stort svind, mens det indre lag har en høj temperatur og et lille svind, er der indre spændinger i kondensationsskallen. Når den indre spænding er for stor, er det let at danne revner. . Den indre spænding ved støbning kan opnås i henhold til følgende formel:
F=E·λ·△T［3］I formlen er F den indre spænding af den støbte plade, MPa; E er elasticitetsmodulet, MPa; λ er den lineære krympningskoefficient, 10-6/K; ΔT er afstanden mellem to punkter af den størknede skal. Temperaturforskellen mellem, K. Det kan ses af ovenstående formel, at når materialet er konstant, er størrelsen af den indre spænding i støbningen proportional med temperaturforskellen mellem indersiden og ydersiden af kondensationsskallen. Reduktion af temperaturforskellen mellem indersiden og ydersiden af kondensationsskallen kan reducere den indre spænding i kondensationsskallen og derved hæmme dannelsen af revner.
Når støbetemperaturen er for høj, afkøles indersiden af kondensationsskallen langsomt og holder stadig en høj temperatur, mens ydersiden afkøles hurtigt. Især efter indtræden i den sekundære kølezone falder temperaturen på den ydre overflade af kondensationsskallen kraftigt under påvirkning af direkte vandkøling, hvilket forårsager intern og ekstern skade på kondensationsskallen. Hvis temperaturforskellen er for stor, er det let at danne kolde sprækker.
Derfor bør lavtemperaturstøbning så vidt muligt anvendes under horisontal kontinuerlig støbning. Selvfølgelig er det ikke sådan, at jo lavere støbetemperaturen er, jo bedre, fordi støbetemperaturen er for lav, viskositeten af det smeltede metal øges, og fluiditeten falder, hvilket gør det vanskeligt at fylde grafitformen fuldstændigt og koldisolering defekter vil forekomme på overfladen af røremnet. Derfor har det rimelige valg af støbetemperatur en afgørende indflydelse på kvaliteten af horisontale kontinuerlige støbeemner. Ifølge relevant erfaring er støbetemperaturen mere egnet mellem 1230 grader og 1250 grader.
1.2 Indflydelsen af billettegnesystemet
1.2.1 Valg af bloktegningstilstand
Almindeligt anvendte emnetegningsmetoder i horisontal kontinuerlig støbning omfatter følgende: (1) Træk-stop-skub-stop-type; (2) Pull-push type; (3) Træk-skub-stop-skub type. Valget af billettegningstilstand er relateret til legeringens styrke. Cupronickel-legering bør anvende billet-tegningstilstanden pull-stop-push-stop.
. Denne bloktrækningstilstand har følgende egenskaber: (1) Der er en pausetid efter tegning, således at det smeltede metal i krystallisatoren har tid nok til at afkøle og størkne, hvorved billetskallen fortykkes og dens styrke forbedres;
(2) Rettidig pushback kan kompensere for den kolde krympning af billetten i tide, svejse varme revner og sikre kvaliteten af billetten. Samtidig kan en rimelig mængde pushback også løsne billetskallen og forhindre den i at klæbe til krystallisatorvæggen. Reducer trækmodstanden.
1.2.2 Indflydelse af emnets støbehastighed
Hastigheden af billettegning er nøglefaktoren, der påvirker kvaliteten af hvide kobberrørstang. Når andre støbeprocesparametre bestemmes, jo hurtigere støbehastigheden er, desto dybere er dybden af væskehulrummet i krystallisatoren. Temperaturforskellen mellem bunden af væskehulrummet og overfladen af støbepladen øges, og støbningens termiske spænding øges også, hvilket resulterer i en stigning i tendensen til varm revnedannelse. stor. Derfor bør støbehastigheden reduceres passende under vandret kontinuerlig støbning, og støbehastigheden bør kontrolleres til 330 ~ 350 mm/min. Når billetstøbehastigheden er bestemt, vil anvendelse af et billetstøbesystem med høj frekvens og lille træklængde hjælpe med at reducere startmodstanden og opnå en plade med glat overflade og ingen revner.
2. Analyse og diskussion af planetarisk rullende proces
Kernen i støbe- og valseteknologien er planetarisk valsning. Ved at påføre stor deformation brydes støbekornene af røremnet fuldstændigt, så det rullede røremne har fine og ensartede korn, og de indre og ydre overflader er lyse og ikke-oxiderede, hvilket giver et godt grundlag for den efterfølgende tegneproces . Røremner af høj kvalitet.
2.1 Bestemmelse af rulletemperatur
Figur 2 viser ændringskurven for højtemperatur mekaniske egenskaber af BFe10-1-1 hvidt kobberrør. Det kan ses af kurven i figur 2, at BFe10-1-1 hvidt kobberrøremnet har god plasticitet ved stuetemperatur. Når temperaturen stiger, viser trækstyrken og forlængelsen af røremnet en nedadgående tendens, især omkring 600 grader. forlængelsen og arealkrympningen falder hurtigt; efterhånden som temperaturen fortsætter med at stige, begynder forlængelsen og arealkrympningen at stige, mens trækstyrken fortsætter med at falde, hvilket indikerer, at ved omkring 600 grader er plasticiteten af BFe10 - 1 - 1 hvidt kobberrøremne* **Forskel. Derfor bør dette temperaturområde undgås ved valsning af BFe10-1-1 hvidt kobberrør, og lav eller høj temperatur bør vælges til valsning.
Hvis høj temperatur vælges til valsning, er røremnets deformationsmodstand lille, og den nødvendige rullekraft er lille, men røremnet skal opvarmes til en højere temperatur, hvilket forbruger meget energi og mister betydningen af planetarisk valsning (fordele ved planetvalsning) Det valses ved stuetemperatur og kan opnå fuldstændig omkrystallisation). Under lavtemperaturvalsning, selvom røremnet har høj deformationsmodstand og kræver høj ydeevne af valseværket og formen, øger friktionsvarmen og plastisk deformationsvarmen, der genereres under valseprocessen, hurtigt røremnets temperatur til omkring 850 grader , opnår Røremnet er fuldstændig omkrystalliseret, hvilket forbedrer ydeevnen betydeligt og giver fuld spil til fordelene ved planetarisk rulle. Derfor bør lavtemperaturvalsning anvendes til BFe10-1-1 planetvalsning.
2.2 Valg af afbøjningsvinkel
Som vist i figur 3 har 3-valseplanetvalsevalserne en vis hældningsvinkel og afbøjningsvinkel. Vippevinklen giver radialt tryk for det valsede stykke, hvilket forårsager radial kompressionsdeformation af det rullede stykke, mens afbøjningsvinklen giver aksialt tryk for det rullede stykke. Den fremadrettede kraft får det rullede stykke til at bevæge sig fremad.
Under produktionsprocessen skal vi først sikre en rimelig reduktion af røremnet, det vil sige først bestemme hældningsvinklen og derefter justere hældningsvinklen for at gøre rullehastigheden mere rimelig. Hældningsvinklen på det planetariske valseværk er generelt valgt fra 50 grader til 55 grader, hvilket i høj grad kan øge valsningssektionsreduktionen og udføre stor deformationsvalsning og tyndrørsvalsning. Afbøjningsvinklen for rullen er en meget vigtig parameter i den 3-rulleplanetariske rulleproces. Det vil påvirke rullekraften på rullen og udgangshastigheden af det rullede stykke.
Fra et geometrisk perspektiv vil en forøgelse af afbøjningsvinklen øge fremadgående hastighedskomponent af det valsede stykke, så udgangshastigheden af det rullede stykke vil blive væsentligt øget, hvilket kan forbedre produktionseffektiviteten. Men jo større afbøjningsvinklen er, jo bedre. Fordi forøgelse af afbøjningsvinklen øger kontaktarealet mellem rullen og det rullende materiel, øges friktionen, og belastningen på rullen øges. Dette stiller højere krav til strukturen og belastningen af valseværket, hvilket uundgåeligt vil øge investeringer i udstyr. Derfor kan styring af rullens afbøjningsvinkle inden for et rimeligt område sikre den passende udgangshastighed for det valsede stykke uden at gøre rullekraften for høj. Ifølge relevant erfaring er rulningsafbøjningsvinklen indstillet til et rimeligt område på 7 grader til 8 grader.
3.Konklusion
Ud fra forudsætningen om at opfylde produktionsbehovene kan rationel udvælgelse af de vigtigste procesparametre for horisontal kontinuerlig støbning og planetvalsning producere højkvalitets BFe10-1-1 hvide kobberrøremner med lyse og ikke-oxiderede indre og ydre overflader, der opfylder efterfølgende behandlingskrav.
(1) Den rimelige støbetemperatur for horisontal kontinuerlig støbning af BFe10-1-1 hvidt kobberrør er 1230 grader ~ 1250 grader;
(2) Den vandrette kontinuerlige støbetilstand af BFe10 - 1 - 1 hvidt kobberrørsstykke bør anvende pull-stop-push-stop-tilstanden, og støbehastigheden skal kontrolleres til 330 ~ 350 mm/min; efter at støbehastigheden er bestemt, brug høj. Billetstøbesystemet med lav frekvens og lille træklængde er befordrende for at reducere startmodstanden og opnå en plade med glat overflade og ingen revner;
(3) BFe10 - 1 - 1 Plasticiteten af kupronikkelrøremner er værst ved omkring 600 grader. Dette temperaturområde bør undgås under planetarisk rulning. For at give fuld udfoldelse til fordelene ved planetarisk rullende og spare energi og reducere forbruget, BFe10 - 1 - 1
Lavtemperaturvalsning bør anvendes ved planetvalsning;
(4) Under BFe10-1-1 planetvalsning skal valseværkets hældningsvinkel være 50 grader til 55 grader, og afbøjningsvinklen for valsen bør kontrolleres til 7 grader til 8 grader.
