Обсъждане на производствената технология на метода за леене и валцуване на тръби от бяла медна сплав
Световният недостиг на ресурси от прясна вода се превърна в нарастващо безпокойство. Като постепенна технология с отворен код за водни ресурси, обезсоляването се превърна във важен начин за решаване на глобалната водна криза. Въпреки че индустрията за обезсоляване на морска вода в моята страна започна късно, тя се разви бързо и все повече се превръща в популярна индустрия. Той е включен в „Насоките на страната за ключови високотехнологични области на индустриализация с текущо приоритетно развитие“ [1] и е включен в „Специалния план за използване на морската вода“, „Очертанията на националния план за морско развитие“, „Няколко Становищата на Държавния съвет за ускоряване на развитието на кръговата икономика“ и други национални средносрочни и дългосрочни планове и документи са получили техническа и икономическа подкрепа от съответните национални индустриални политики за насърчаване на развитието на индустрията за обезсоляване на морска вода в моята страна. Той изигра положителна роля за насърчаване на бързото развитие, реализиране на устойчиво използване на водните ресурси и осигуряване на устойчиво развитие на националната икономика и общество.
Белите медни тръби имат добра топлопроводимост и устойчивост на корозия, особено устойчивост на корозия при въздействие на морска вода. Поради това те се използват широко като кондензаторни тръби за топлообменници при обезсоляване на морска вода, кораби, атомни електроцентрали и други области. Приготвя се BFe10-1-1 Бялата медна кондензаторна тръба е една от най-често използваните степени на сплав. Понастоящем тръбите BFe10-1-1 cupronickel у нас и в чужбина се произвеждат главно по традиционния метод на екструдиране, но поради ниския добив и малкото тегло на една тръба, те не могат да отговорят на пазарното търсене. Методът на леене и валцуване е усъвършенстван процес за производство на медни тръби и е постигнал голям успех в производството на медни тръби за охлаждане и климатизация. Понастоящем този процес е успешно използван при производството на B5 обикновени бели медни тръби и е успешно изпробван при производството на BFe10-1-1 тръби. Прилагането на метода на леене и валцуване за производство на бели медни тръби може не само да преодолее недостатъците на традиционния метод на екструдиране като ниска ефективност, голяма инвестиция, нисък добив и малко тегло на рулони, но също така да улесни производството на изключително дълги тръбни тръби топлообменници за мощни електроцентрали с голяма мощност и атомни електроцентрали. Тръбите, следователно, използването на понастоящем технологично напреднали методи за леене и валцуване е тенденцията на развитие в производството на тръби от медноникелова сплав.
Процесът на метода на леене и валцуване е: суровини - хоризонтално непрекъснато леене - изправяне и фрезоване - 3-ролково планетарно валцуване - хоризонтално навиване - комбинирано изтегляне на гърбица - опъване на обърнат диск - изправяне и рязане - ярко отгряване - Проверете опаковка - готов продукт.
Хоризонталното непрекъснато леене на заготовки за тръби и планетарното валцуване на 3-ролки са два ключови процеса в производствения процес на леене и валцуване. Техническите трудности се отразяват главно в следните два аспекта: (1) Сплавта BFe10-1-1 има висока точка на топене и слаба течливост на разтопения метал. , как да се използва хоризонтално непрекъснато леене за приготвяне на квалифицирани заготовки за кухи тръби BFe10-1-1; (2) Процесът на 3-ролково планетарно валцоване е сложен процес на деформация с локално циклично натоварване. Високата якост на сплавта BFe10-1-1 е критична за планетарното търкаляне. изисквания за процес и оборудване. Чрез определяне на разумни параметри на производствения процес е не само от голямо значение да се получат BFe10-1-1 мелхидроникелови тръби с ярки повърхности и квалифицирано качество, гарантиращи гладкото протичане на производството, но също така благоприятно за оптимизиране на дизайна и инвестициите в производствено оборудване .
Тази статия основно ще анализира и обсъжда производството на BFe10-1-1 купроникелови тръби по метода на леене и валцуване чрез двата процеса на хоризонтално непрекъснато леене и планетарно валцуване.
1. Анализ и обсъждане на процеса на хоризонтално непрекъснато леене
Хоризонталното непрекъснато леене е първият процес, който прилага метода на леене и валцуване. Качеството на хоризонталните заготовки за тръби за непрекъснато леене директно определя качеството на готовата тръба от сплав. Фигура 1 е схематична диаграма на хоризонтални заготовки за кухи тръби за непрекъснато леене. По време на хоризонтално непрекъснато леене сплавта се топи в топилната пещ и се поддържа топла в поддържащата пещ. При достигане на температурата на разливане се пуска машината за отливане на заготовки. Разтопеният метал навлиза в графитната форма през входа за течност, втвърдява се и се оформя под действието на водно охлажданата медна втулка и заготовката на тръбата излиза от кристализатора. След това директно напръскайте вода за охлаждане. В процеса на хоризонтално непрекъснато леене температурата на леене и системата за изтегляне на заготовката имат важно влияние върху качеството на заготовката на тръбата.
1.1 Влияние на температурата на леене
По време на процеса на хоризонтално непрекъснато леене на BFe10-1-1 купроникелова заготовка, след като стопеният метал навлезе в кристализатора, той започва да се втвърдява под действието на охлаждаща вода, за да образува обвивка на заготовката. С понижаването на температурата кондензационната обвивка започва да се свива. Тъй като външният слой на кондензационната обвивка има ниска температура и голямо свиване, докато вътрешният слой има висока температура и малко свиване, в кондензационната обвивка има вътрешно напрежение. Когато вътрешното напрежение е твърде голямо, лесно се образуват пукнатини. . Вътрешното напрежение на отливката може да се получи по следната формула:
F=E·λ·△T［3］Във формулата F е вътрешното напрежение на отлятата плоча, MPa; E е модулът на еластичност, MPa; λ е линейният коефициент на свиване, 10-6/K; ΔT е разстоянието между две точки на втвърдената обвивка. Температурната разлика между K. Може да се види от горната формула, че когато материалът е постоянен, размерът на вътрешното напрежение в отливката е пропорционален на температурната разлика между вътрешната и външната част на кондензационната обвивка. Намаляването на температурната разлика между вътрешната и външната част на кондензационната обвивка може да намали вътрешното напрежение в кондензационната обвивка, като по този начин възпрепятства образуването на пукнатини.
Когато температурата на леене е твърде висока, вътрешността на кондензационната обвивка се охлажда бавно и все още поддържа висока температура, докато външната част се охлажда бързо. Особено след навлизане във вторичната охладителна зона, температурата на външната повърхност на кондензационната обвивка пада рязко под действието на директно водно охлаждане, причинявайки вътрешни и външни повреди на кондензационната обвивка. Ако температурната разлика е твърде голяма, лесно се образуват студени пукнатини.
Следователно нискотемпературното леене трябва да се използва възможно най-често по време на хоризонтално непрекъснато леене. Разбира се, не е така, че колкото по-ниска е температурата на леене, толкова по-добре, тъй като температурата на леене е твърде ниска, вискозитетът на разтопения метал се увеличава и течливостта намалява, което затруднява пълното запълване на графитната форма и студената изолация ще се появят дефекти на повърхността на заготовката на тръбата. Следователно, разумният избор на температура на леене има жизненоважно влияние върху качеството на хоризонталните заготовки за тръби за непрекъснато леене. Според съответния опит температурата на леене е по-подходяща между 1230 градуса и 1250 градуса.
1.2 Влиянието на системата за изтегляне на заготовки
1.2.1 Избор на режим на чертане на заготовка
Често използваните методи за изтегляне на заготовки при хоризонтално непрекъснато леене включват следното: (1) тип Pull-stop-push-stop; (2) тип дърпане-бутане; (3) Тип дърпане-натискане-стоп-натискане. Изборът на режим на изтегляне на заготовката е свързан със здравината на сплавта. Купроникеловата сплав трябва да приеме режима на изтегляне на заготовката на издърпване-стоп-натискане-стоп.
. Този режим на изтегляне на заготовката има следните характеристики: (1) Има време на пауза след изтегляне, така че разтопеният метал в кристализатора да има достатъчно време да се охлади и втвърди, като по този начин удебелява обвивката на заготовката и подобрява нейната здравина;
(2) Навременното избутване може да компенсира студеното свиване на заготовката във времето, да заварява горещи пукнатини и да гарантира качеството на заготовката. В същото време разумно количество изтласкване може също да разхлаби обвивката на заготовката и да предотврати прилепването й към стената на кристализатора. Намалете съпротивлението при рисуване.
1.2.2 Влияние на скоростта на леене на заготовката
Скоростта на изтегляне на заготовката е ключовият фактор, влияещ върху качеството на заготовката от бяла медна тръба. Когато се определят други параметри на процеса на леене, колкото по-висока е скоростта на леене, толкова по-дълбока е дълбочината на течната кухина в кристализатора. Температурната разлика между дъното на течната кухина и повърхността на леярската плоча се увеличава и топлинното напрежение на леярството също се увеличава, което води до увеличаване на склонността към горещо напукване. голям. Следователно скоростта на леене трябва да бъде подходящо намалена по време на хоризонтално непрекъснато леене и скоростта на леене трябва да се контролира на 330 ~ 350 mm/min. Когато се определи скоростта на леене на заготовки, приемането на система за леене на заготовки с висока честота и малка дължина на изтегляне ще помогне да се намали съпротивлението на стартера и да се получи плоча с гладка повърхност и без пукнатини.
2. Анализ и обсъждане на планетарния процес на търкаляне
Ядрото на технологията за леене и валцуване е планетарното валцоване. Чрез прилагане на голяма деформация зърната за леене на заготовката на тръбата са напълно счупени, така че заготовката на валцуваната тръба има фини и еднакви зърна, а вътрешната и външната повърхност са светли и неокислени, осигурявайки добра основа за последващия процес на изтегляне . Висококачествени заготовки за тръби.
2.1 Определяне на температурата на валцоване
Фигура 2 показва кривата на промяна на високотемпературните механични свойства на BFe10-1-1 бяла медна тръба. Може да се види от кривата на фигура 2, че заготовката от бяла медна тръба BFe10-1-1 има добра пластичност при стайна температура. С повишаването на температурата якостта на опън и удължението на заготовката на тръбата показват низходяща тенденция, особено около 600 градуса. , удължението и свиването на площта намаляват бързо; тъй като температурата продължава да се покачва, удължението и свиването на площта започват да нарастват, докато якостта на опън продължава да намалява, което показва, че при около 600 градуса, пластичността на заготовката за бяла медна тръба BFe10 - 1 - 1* **Разлика. Следователно, когато се валцува заготовка от бяла медна тръба BFe10-1-1, този температурен диапазон трябва да се избягва и трябва да се избере ниска или висока температура за валцуване.
Ако за валцуване е избрана висока температура, устойчивостта на деформация на заготовката на тръбата е малка и необходимата сила на валцоване е малка, но заготовката на тръбата трябва да се нагрее до по-висока температура, което консумира много енергия и губи значението на планетарната валцоване (предимства на планетарното валцоване) Валцова се при стайна температура и може да се постигне пълна рекристализация). По време на нискотемпературно валцуване, въпреки че тръбната заготовка има висока устойчивост на деформация и изисква висока производителност на валцоващата мелница и формата, топлината от триене и топлината от пластична деформация, генерирани по време на процеса на валцуване, бързо повишават температурата на тръбната заготовка до около 850 градуса , постигайки Заготовката на тръбата е напълно рекристализирана, което значително подобрява производителността и дава пълна игра на предимствата на планетарното валцуване. Поради това трябва да се използва нискотемпературно валцуване за планетарно валцуване на BFe10-1-1.
2.2 Избор на ъгъл на отклонение
Както е показано на Фигура 3, 3-ролките на планетарната валцова мелница имат определен ъгъл на наклон и ъгъл на отклонение. Ъгълът на наклона осигурява радиално налягане за валцувания детайл, причинявайки радиална деформация на компресия на валцувания детайл, докато ъгълът на отклонение осигурява аксиален натиск за валцувания детайл. Предната сила кара валцованото парче да се движи напред.
По време на производствения процес първо трябва да осигурим разумно намаляване на заготовката на тръбата, тоест първо да определим ъгъла на наклона и след това да регулираме ъгъла на наклона, за да направим скоростта на валцоване по-разумна. Ъгълът на наклона на планетарната валцова мелница обикновено се избира от 50 градуса до 55 градуса, което може значително да увеличи намаляването на валцованата секция и да извърши валцуване с голяма деформация и валцуване на тънки тръбни заготовки. Ъгълът на отклонение на ролката е много важен параметър в 3-процеса на планетарно валцуване на ролката. Това ще повлияе на силата на търкаляне върху ролката и изходната скорост на валцованото парче.
От геометрична гледна точка, увеличаването на ъгъла на отклонение ще увеличи компонента на скоростта напред на валцувания детайл, така че изходната скорост на валцувания детайл ще бъде значително увеличена, което може да подобри ефективността на производството. Въпреки това, колкото по-голям е ъгълът на отклонение, толкова по-добре. Тъй като увеличаването на ъгъла на отклонение увеличава контактната площ между ролката и подвижния състав, триенето се увеличава и напрежението върху ролката се увеличава. Това поставя по-високи изисквания към конструкцията и натоварването на валцовия цех, което неизбежно ще увеличи инвестициите в оборудване. Следователно, контролирането на ъгъла на отклонение на ролката в рамките на разумен диапазон може да осигури подходящата изходна скорост на валцувания детайл, без да прави силата на валцоване твърде висока. Според съответния опит ъгълът на отклонение на ролката е настроен на разумен диапазон от 7 градуса до 8 градуса.
3. Заключение
При предпоставката за задоволяване на производствените нужди, рационалният избор на основните параметри на процеса на хоризонтално непрекъснато леене и планетарно валцуване може да произведе висококачествени заготовки за бели медни тръби BFe10-1-1 с ярки и неокислени вътрешни и външни повърхности, които отговарят на следващите изисквания за обработка.
(1) Разумната температура на леене за хоризонтално непрекъснато леене на заготовка от бяла медна тръба BFe10-1-1 е 1230 градуса ~ 1250 градуса;
(2) Режимът на хоризонтално непрекъснато леене на заготовка от бяла медна тръба BFe10 - 1 - 1 трябва да приеме режима на издърпване-стоп-натискане-стоп и скоростта на леене трябва да се контролира на 330 ~ 350 mm/min; след като се определи скоростта на леене, използвайте висока. Системата за леене на заготовки с ниска честота и малка дължина на изтегляне е благоприятна за намаляване на съпротивлението на стартера и получаване на плоча с гладка повърхност и без пукнатини;
(3) BFe10 - 1 - 1 Пластичността на заготовките за тръби от мелхиор е най-лоша при около 600 градуса. Този температурен диапазон трябва да се избягва по време на планетарно валцуване. За да се даде пълна възможност на предимствата на планетарното търкаляне и да се спести енергия и да се намали консумацията, BFe10 - 1 - 1
Нискотемпературното валцуване трябва да се използва при планетарно валцуване;
(4) По време на планетарно валцуване на BFe10-1-1, ъгълът на наклона на валцовата мелница трябва да бъде 50 градуса до 55 градуса, а ъгълът на отклонение на ролката трябва да се контролира от 7 градуса до 8 градуса.
