Discuție despre tehnologia de producție a țevilor din aliaj de cupru alb, metoda de turnare și laminare
Lipsa mondială a resurselor de apă dulce a devenit o preocupare tot mai mare. Fiind o tehnologie incrementală cu sursă deschisă pentru resursele de apă, desalinizarea a devenit o modalitate importantă de a rezolva criza globală a apei. Deși industria de desalinizare a apei de mare a țării mele a început târziu, s-a dezvoltat rapid și a devenit din ce în ce mai populară. A fost inclusă în „Liniile directoare ale țării pentru domeniile cheie de industrializare de înaltă tehnologie ale dezvoltării prioritare curente” [1] și a fost inclusă în „Planul special de utilizare a apei de mare”, „Schetul Planului Național de Dezvoltare Marină”, „Mai multe Opiniile Consiliului de Stat privind accelerarea dezvoltării economiei circulare” și alte planuri și documente naționale pe termen mediu și lung au primit sprijin tehnic și economic din partea politicilor industriale naționale relevante pentru a promova dezvoltarea industriei de desalinizare a apei de mare a țării mele. Ea a jucat un rol pozitiv în promovarea dezvoltării salt înainte, în realizarea utilizării durabile a resurselor de apă și în asigurarea dezvoltării durabile a economiei și societății naționale.
Tuburile de cupru albe au o bună conductivitate termică și rezistență la coroziune, în special rezistență la coroziune la impactul apei de mare. Prin urmare, sunt utilizate pe scară largă ca tuburi de condensare pentru schimbătoarele de căldură în desalinizarea apei de mare, nave, centrale nucleare și alte domenii. BFe10-1-1 este preparat Tubul condensator de cupru alb este unul dintre cele mai frecvent utilizate tipuri de aliaje. În prezent, țevile de cupronic BFe10-1-1 în țară și în străinătate sunt produse în principal prin metoda tradițională de extrudare, dar datorită randamentului scăzut și greutății mici a unei singure țevi, nu pot satisface cererea pieței. Metoda de turnare și laminare este un proces avansat de producție a tuburilor de cupru și a obținut un mare succes în producția de tuburi de cupru pentru refrigerare și aer condiționat. În prezent, acest proces a fost utilizat cu succes în producția de tuburi de cupru alb obișnuite B5 și a fost încercat cu succes în producția de tuburi BFe10-1-1. Aplicarea metodei de turnare și laminare pentru a produce tuburi de cupru alb nu numai că poate depăși deficiențele metodei tradiționale de extrudare, cum ar fi eficiența scăzută, investiția mare, randamentul scăzut și greutatea mică a bobinei, dar poate facilita și producția de tuburi extra-lungi. schimbătoare de căldură pentru centrale electrice de mare putere, de mare capacitate și centrale nucleare. Țevi, prin urmare, utilizarea metodelor de turnare și laminare avansate din punct de vedere tehnologic este tendința de dezvoltare în producția de țevi din aliaj de cupronic.
Traseul procesului al metodei de turnare și laminare este: materii prime - turnare continuă orizontală - îndreptare și frezare - 3-laminare planetară cu role - înfășurare orizontală - tragere combinată cu came - întindere cu disc inversat - îndreptare și tăiere - recoacere strălucitoare - Verificați ambalaj - produs finit.
Turnarea continuă orizontală a semifabricatelor tubulare și 3-laminarea planetară cu role sunt două procese cheie în procesul de producție de turnare și laminare. Dificultățile tehnice se reflectă în principal în următoarele două aspecte: (1) aliajul BFe10-1-1 are un punct de topire ridicat și o fluiditate slabă a metalului topit. , cum să utilizați turnarea continuă orizontală pentru a pregăti semifabricate de tub tubular BFe10-1-1 calificate; (2) Procesul de rulare planetară 3-rulare este un proces complex de deformare cu încărcare ciclică locală. Rezistența ridicată a aliajului BFe10-1-1 este esențială pentru rularea planetară. cerinţele de proces şi echipamente. Prin determinarea parametrilor rezonabili ai procesului de producție, nu numai că este de mare importanță obținerea tuburilor de cupronichel BFe10-1-1 cu suprafețe strălucitoare și calitate calificată, asigurând progresul lin al producției, dar și să conducă la optimizarea proiectării și investițiilor echipamentelor de producție .
Acest articol va analiza și discuta în principal producția de tuburi de cupronichel BFe10-1-1 prin metoda de turnare și laminare prin cele două procese de turnare continuă orizontală și laminare planetară.
1. Analiza si discutarea procesului de turnare continua orizontala
Turnarea continuă orizontală este primul proces care implementează metoda de turnare și laminare. Calitatea semifabricatelor orizontale pentru tuburi de turnare continuă determină în mod direct calitatea tubului de aliaj finit. Figura 1 este o diagramă schematică a semifabricatelor de tub tubular de turnare continuă orizontală. În timpul turnării continue orizontale, aliajul este topit în cuptorul de topire și menținut cald în cuptorul de reținere. Când temperatura de turnare este atinsă, mașina de turnare semifabricată este pornită. Metalul topit intră în matrița de grafit prin orificiul de admisie a lichidului, se solidifică și se formează sub acțiunea manșonului de cupru răcit cu apă, iar semifabricatul tubului iese din cristalizator. Apoi pulverizați direct apă pentru răcire. În procesul de turnare continuă orizontală, temperatura de turnare și sistemul de tragere a taglelor au un impact important asupra calității semifabricatului tubului.
1.1 Efectul temperaturii de turnare
În timpul procesului de turnare continuă orizontală a țaglelor tubulare de cupronichel BFe10-1-1, după ce metalul topit intră în cristalizator, acesta începe să se solidifice sub acțiunea apei de răcire pentru a forma o carcasă de țagle. Pe măsură ce temperatura scade, învelișul de condens începe să se micșoreze. Deoarece stratul exterior al carcasei de condensare are o temperatură scăzută și o contracție mare, în timp ce stratul interior are o temperatură ridicată și o contracție mică, există stres intern în carcasa de condensare. Când tensiunea internă este prea mare, este ușor să se formeze fisuri. . Tensiunea internă a turnării poate fi obținută după următoarea formulă:
F=E·λ·△T［3］În formulă, F este tensiunea internă a plăcii turnate, MPa; E este modulul elastic, MPa; λ este coeficientul de contracție liniar, 10-6/K; ΔT este distanța dintre două puncte ale învelișului solidificat. Diferența de temperatură dintre, K. Din formula de mai sus se poate observa că, atunci când materialul este constant, dimensiunea tensiunii interne din turnare este proporțională cu diferența de temperatură dintre interiorul și exteriorul mantalei de condensare. Reducerea diferenței de temperatură dintre interiorul și exteriorul carcasei de condensare poate reduce stresul intern din carcasa de condensare, inhibând astfel formarea fisurilor.
Când temperatura de turnare este prea mare, interiorul carcasei de condens se răcește lent și menține totuși o temperatură ridicată, în timp ce exteriorul se răcește rapid. În special după intrarea în zona de răcire secundară, temperatura suprafeței exterioare a carcasei de condensare scade brusc sub acțiunea răcirii directe cu apă, provocând daune interne și externe ale carcasei de condens. Dacă diferența de temperatură este prea mare, este ușor să se formeze fisuri reci.
Prin urmare, turnarea la temperatură scăzută ar trebui adoptată cât mai mult posibil în timpul turnării continue orizontale. Desigur, nu este că cu cât temperatura de turnare este mai mică, cu atât mai bine, deoarece temperatura de turnare este prea scăzută, vâscozitatea metalului topit crește și fluiditatea scade, ceea ce face dificilă umplerea completă a matriței de grafit și izolarea la rece. pe suprafața semifabricatului tubului vor apărea defecte. Prin urmare, selecția rezonabilă a temperaturii de turnare are un impact vital asupra calității semifabricatelor orizontale ale tuburilor de turnare continuă. Conform experienței relevante, temperatura de turnare este mai potrivită între 1230 de grade și 1250 de grade.
1.2 Influența sistemului de tragere a taglelor
1.2.1 Selectarea modului de tragere a țaglelor
Metodele de extragere a taglelor utilizate în mod obișnuit în turnarea continuă orizontală includ următoarele: (1) Tipul Pull-stop-push-stop; (2) Tip tragere-împingere; (3) Tip tragere-împingere-oprire-împingere. Alegerea modului de extragere a taglelor este legată de rezistența aliajului. Aliajul cupronic ar trebui să adopte modul de tragere a țaglelor de tragere-oprire-împingere-oprire.
. Acest mod de extragere a țaglelor are următoarele caracteristici: (1) Există un timp de pauză după tragere, astfel încât metalul topit din cristalizator să aibă suficient timp să se răcească și să se solidifice, îngroșând astfel învelișul țaglelor și îmbunătățindu-i rezistența;
(2) Împingerea în timp util poate compensa contracția la rece a țaglei în timp, poate suda fisuri la cald și poate asigura calitatea țaglei. În același timp, o cantitate rezonabilă de respingere poate slăbi, de asemenea, carcasa țaglelor și poate împiedica aderarea acesteia de peretele cristalizatorului. Reduceți rezistența la tragere.
1.2.2 Influența vitezei de turnare a semifabricatului
Viteza de extragere a țaglelor este factorul cheie care afectează calitatea țaglelor din tub de cupru alb. Când sunt determinați alți parametri ai procesului de turnare, cu cât viteza de turnare este mai rapidă, cu atât adâncimea cavității lichidului din cristalizator este mai adâncă. Diferența de temperatură dintre fundul cavității lichide și suprafața plăcii de turnare crește, iar stresul termic de turnare crește, de asemenea, rezultând o creștere a tendinței de fisurare la cald. mare. Prin urmare, viteza de turnare trebuie redusă în mod corespunzător în timpul turnării continue orizontale, iar viteza de turnare trebuie controlată la 330 ~ 350 mm/min. Când se determină viteza de turnare a țaglelor, adoptarea unui sistem de turnare a țaglelor cu frecvență înaltă și lungime mică de tragere va ajuta la reducerea rezistenței starterului și la obținerea unei plăci cu suprafață netedă și fără fisuri.
2. Analiza si discutarea procesului de rulare planetara
Miezul tehnologiei de turnare și laminare este rularea planetară. Prin aplicarea unei deformări mari, granulele de turnare ale semifabricatului tubului sunt rupte complet, astfel încât semifabricatul tubului laminat are granule fine și uniforme, iar suprafețele interioare și exterioare sunt strălucitoare și neoxidate, oferind o bază bună pentru procesul de tragere ulterior. . Tuburi semifabricate de înaltă calitate.
2.1 Determinarea temperaturii de laminare
Figura 2 prezintă curba de modificare a proprietăților mecanice la temperatură înaltă a tubului de cupru alb BFe10-1-1. Din curba din figura 2 se poate observa că semifabricatul tub de cupru alb BFe10-1-1 are o plasticitate bună la temperatura camerei. Pe măsură ce temperatura crește, rezistența la tracțiune și alungirea semifabricatului tubului arată o tendință descendentă, în special în jurul a 600 de grade. , alungirea și contracția zonei scad rapid; pe măsură ce temperatura continuă să crească, alungirea și contracția zonei încep să crească, în timp ce rezistența la tracțiune continuă să scadă, indicând faptul că, la aproximativ 600 de grade, plasticitatea semifabricatului tubului de cupru alb BFe10 - 1 - 1* **Diferență. Prin urmare, atunci când rulați BFe10-1-1 țevi de cupru alb, acest interval de temperatură trebuie evitat și trebuie selectată o temperatură scăzută sau ridicată pentru laminare.
Dacă pentru rulare este selectată o temperatură ridicată, rezistența la deformare a semifabricatului tubului este mică, iar forța de rulare necesară este mică, dar semifabricatul tubului trebuie încălzit la o temperatură mai mare, ceea ce consumă multă energie și pierde sensul de planetar. laminare (avantajele laminarii planetare) Se lamina la temperatura camerei si poate realiza recristalizare completa). În timpul rulării la temperatură scăzută, deși semifabricatul tubului are o rezistență ridicată la deformare și necesită performanțe ridicate a laminoarei și matriței, căldura de frecare și căldura de deformare plastică generate în timpul procesului de laminare cresc rapid temperatura semifabricatului de tub la aproximativ 850 de grade. , realizând Semifabricatul tubului este complet recristalizat, ceea ce îmbunătățește semnificativ performanța și dă joc deplin avantajelor rulării planetare. Prin urmare, laminarea la temperatură scăzută ar trebui utilizată pentru rularea planetară BFe10-1-1.
2.2 Selectarea unghiului de deviere
După cum se arată în Figura 3, rolele de laminoare planetară 3-laminoare au un anumit unghi de înclinare și de deviere. Unghiul de înclinare asigură presiune radială pentru piesa laminată, provocând deformarea prin compresie radială a piesei laminate, în timp ce unghiul de deformare asigură presiune axială pentru piesa laminată. Forța de înaintare face ca piesa rulată să se miște înainte.
În timpul procesului de producție, ar trebui să ne asigurăm mai întâi reducerea rezonabilă a semifabricatului tubului, adică mai întâi să determinăm unghiul de înclinare și apoi să reglam unghiul de înclinare pentru a face viteza de rulare mai rezonabilă. Unghiul de înclinare al laminoarei planetare este în general selectat de la 50 de grade la 55 de grade, ceea ce poate crește foarte mult reducerea secțiunii de laminare și poate efectua laminare cu deformare mare și laminare cu țevi subțiri. Unghiul de deviere al rolei este un parametru foarte important în procesul de rulare planetară 3-rulării. Va afecta forța de rulare pe rolă și viteza de ieșire a piesei laminate.
Dintr-o perspectivă geometrică, creșterea unghiului de deviere va crește componenta vitezei înainte a piesei laminate, astfel încât viteza de ieșire a piesei laminate va fi crescută semnificativ, ceea ce poate îmbunătăți eficiența producției. Cu toate acestea, cu cât unghiul de deviere este mai mare, cu atât mai bine. Deoarece creșterea unghiului de deformare crește aria de contact dintre rolă și materialul rulant, frecarea crește, iar tensiunea pe rolă crește. Acest lucru impune cerințe mai mari asupra structurii și încărcăturii laminoarei, ceea ce va crește inevitabil investiția în echipamente. Prin urmare, controlul unghiului de deviere al rolei într-un interval rezonabil poate asigura viteza de ieșire corespunzătoare a piesei laminate fără a face forța de rulare prea mare. Conform experienței relevante, unghiul de deviere al rolei este setat la un interval rezonabil de 7 grade până la 8 grade.
3.Concluzie
Pe premisa satisfacerii nevoilor de producție, selectarea rațională a parametrilor principali ai procesului de turnare continuă orizontală și laminare planetară poate produce semifabricate de tuburi de cupru alb BFe10-1-1 de înaltă calitate, cu suprafețe interioare și externe strălucitoare și neoxidate care îndeplinesc cerințele ulterioare. cerințele de procesare.
(1) Temperatura rezonabilă de turnare pentru turnarea continuă orizontală a țevilor din tub de cupru alb BFe10-1-1 este de 1230 grade ~ 1250 grade;
(2) Modul de turnare continuă orizontală al BFe10 - 1 - 1 țevi de cupru alb ar trebui să adopte modul tragere-oprire-împingere-oprire, iar viteza de turnare ar trebui să fie controlată la 330 ~ 350 mm/min; după ce viteza de turnare este determinată, utilizați înaltă Sistemul de turnare a țaglelor cu frecvență joasă și lungime mică de tragere este propice pentru reducerea rezistenței starterului și obținerea unei plăci cu suprafață netedă și fără fisuri;
(3) BFe10 - 1 - 1 Plasticitatea semifabricatelor din tuburi de cupronic este cea mai slabă la aproximativ 600 de grade. Acest interval de temperatură trebuie evitat în timpul rulării planetare. Pentru a juca pe deplin avantajele rulării planetare și pentru a economisi energie și a reduce consumul, BFe10 - 1 - 1
Laminarea la temperatură scăzută ar trebui utilizată la rularea planetară;
(4) În timpul rulării planetare BFe10-1-1, unghiul de înclinare al laminoarei ar trebui să fie de la 50 la 55 de grade, iar unghiul de deviere al rolei trebuie controlat la 7 la 8 grade.
