鑄造三維柔性焊接平臺(tái)對(duì)熔煉鐵液質(zhì)量的要求
2018年05月03日
新聞詳情
在鑄造合金家族中,三維柔性焊接平臺(tái)鑄造合金的發(fā)展取決于其優(yōu)勢的發(fā)揚(yáng)和劣勢的控制。鑄鐵與鑄鋼、有色合金相比,鑄造性能較好,容易鑄出形狀復(fù)雜、壁厚均勻的平臺(tái)鑄件而較少產(chǎn)生鑄造缺陷。因此,鐵液的利用率高,產(chǎn)品的適用面廣。此外,石墨鑄鐵還有一些與生俱生的,諸如減摩性、緩震性、切削性、疲勞斷裂性等方面的良好 性。
在材質(zhì)競爭中,提高鑄鐵的比強(qiáng)度、增加強(qiáng)韌性、xiaochu內(nèi)在缺陷,對(duì)于減輕鑄件重量,延長服役期,節(jié)約材料是 重要的。為了保證三維柔性焊接平臺(tái)鑄鐵性能的 性和穩(wěn)定性,首先有良好的鐵液質(zhì)量。
一、三維柔性焊接平臺(tái)(鑄鐵平臺(tái))鐵液質(zhì)量的內(nèi)涵
鐵液質(zhì)量包括:溫度、成分及成分度,有害元素含量,非金屬夾雜物數(shù)量、氣體溶量和爐外可造性等。
鐵液質(zhì)量的控制分為熔煉,爐前處理和過濾三個(gè)環(huán)節(jié)。以下泊頭正創(chuàng)(李經(jīng)理)簡述
二、三維柔性焊接平臺(tái)熔煉
1、沖天爐要上新臺(tái)階
獲得高溫鐵液
盡管鑄鐵件澆注的工藝溫度并不高,不同鑄鐵大多在1260℃~1400℃之間。但從獲得鐵液的觀點(diǎn)看,應(yīng)有較高的熔煉溫度。高溫熔煉保證了高的出鐵溫度,F(xiàn)e、Si、Mn燒損少,爐況穩(wěn)定,化學(xué)成分波動(dòng)小。以發(fā)達(dá) 為例,沖天爐內(nèi)C的波動(dòng)可控制在±0.05,Si的波動(dòng)可控制在±0.1。高溫熔煉,鐵液中的S、O、H、N及夾雜物都會(huì)減少,爐料的不良遺傳性將會(huì)減弱。
沖天爐獲得三維柔性焊接平臺(tái)高溫鐵液有三種方法:一是好的爐型,如兩排大間距,冷風(fēng)+固定碳在85以上的焦炭,出鐵溫度可在1480℃以上。二是富氧送風(fēng),此法簡便,調(diào)溫迅速及時(shí),但受供氧條件的制約,局限性很大。三是熱送風(fēng),不同熱風(fēng)裝置風(fēng)溫由150℃至600℃不等,適于開爐時(shí)間較長的工廠使用。
我國鑄造廠多數(shù)生產(chǎn)規(guī)模較小,因此在相當(dāng)時(shí)期內(nèi),“方法一”將是主要的措施。冷風(fēng)作業(yè),沖天爐的熱利用率低,從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略考慮,熱風(fēng)沖天爐符合節(jié)能的國策,而且可結(jié)合著解決環(huán)境污染,滿足社會(huì)shengtai要求。隨著世界經(jīng)濟(jì)yitihua進(jìn)程的發(fā)展,鑄造業(yè)將重組、兼并,擴(kuò)大規(guī)模,實(shí)行集約化生產(chǎn),熱風(fēng)作業(yè)將逐步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。采用熱風(fēng)與否考慮的兩個(gè)問題是,是否有足夠的連續(xù)作業(yè)時(shí)間,以及一次性投入的多少和投資的回收期。
② 穩(wěn)定爐膛尺寸
低質(zhì)爐襯材料會(huì)帶來一系列不良的影響:爐襯侵蝕物污染鐵液;侵蝕物改變爐渣的物理化學(xué)性狀,從而影響爐子的順行和去硫效果;爐膛擴(kuò)大,破壞熔煉的穩(wěn)定性,開爐時(shí)間一長,后期會(huì)出現(xiàn)鐵液溫度下降,燒損增多,鐵液氧化的現(xiàn)象。
2.使用中頻感應(yīng)爐
近年來,正創(chuàng)李經(jīng)理走訪了長江三角洲、珠江三角洲和膠東地區(qū),發(fā)現(xiàn)采用感應(yīng)爐或與沖天爐雙聯(lián)的工廠不少。感應(yīng)爐鐵液的質(zhì)量高,常是國外采購商和國內(nèi)主機(jī)廠指定的供貨條件。
進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代,三代晶體管模塊中頻爐取二代傳統(tǒng)可控硅中頻爐而代之。這種爐子的 點(diǎn)是節(jié)電、熔化速度快、升溫迅速、操作簡便、工作 、對(duì)電網(wǎng)無干擾、功率因素高。
變頻中頻爐可滿足不同熔煉階段的不同工藝要求。當(dāng)熔料時(shí),用較高的頻率實(shí)現(xiàn)快速熔化;當(dāng)增碳時(shí),改用較低的頻率,增加鐵液攪拌力,jiakuai增碳過程,從而達(dá)到縮短時(shí)間、節(jié)省電力的目的。有的爐子還能隨液面高度的不同自動(dòng)調(diào)節(jié)功率。近期國外推出的寬爐體感應(yīng)爐,可實(shí)現(xiàn)大料直接裝爐。
3.不可忽視三維柔性焊接平臺(tái)生鐵中的微量元素
生鐵出廠一般只規(guī)定Si、Mn、P、S,對(duì)C無限量,微量元素則隨礦源而任其自然,不作檢測,底碼不清。我國生鐵中的微量元素有Cu、Cr、Mo、V、Ni、Ti、Sn、Al、Pb、Bi、Zn、As、Sb等。其中Cu、Cr、Mo、V、Ni、并無害處,Al視為中性,As、Zn、Pb有害,Ti、Sb、Bi、Sn為mingan元素,低于一定值有利,超過則有弊。
4.感應(yīng)爐增碳
感應(yīng)爐若以廢鋼為主爐料,在爐內(nèi)增碳生產(chǎn)合成鑄鐵,可得到鋼一般純凈的鐵液。由于沒有生鐵粗大石墨的遺傳和受孕能力優(yōu)良,鑄鐵組織中的石墨具有細(xì)小和分布均勻的 點(diǎn),球鐵的球化率高,低碳灰鐵易于得到A型石墨和珠光體基體,且壁厚mingan性減小。因?yàn)榱缀艿?,大大降低了發(fā)動(dòng)機(jī)件縮松滲漏的缺陷。
增碳劑常用的有石墨質(zhì)增碳劑(電塊或tianran石墨、類石墨)和碳質(zhì)增碳劑(如冶金焦)。電質(zhì)地純,灰分<0.5,S、N含量只有0.1。選用tianran石墨和碳質(zhì)增碳劑時(shí),應(yīng) 別關(guān)注其灰分,S和N量,并防止受潮。增碳劑的吸收率,爐底加入(裝料)時(shí)為65~70,鏡面加入時(shí)為75~80。在一定程度上,回收率隨處理溫度的提高而增加,但高于平衡溫度后,因部分碳消耗于反應(yīng)(SiO2)+2C=[Si]+2CO,反而降低回收率。 碳的熔點(diǎn)為3727℃,碳原子是通過溶解和擴(kuò)散方式進(jìn)入鐵液的,因此增碳劑的粒度和熔池的攪拌對(duì)于增碳過程 重要。
三 爐前處理
1. 脫硫
鐵液脫硫可減少球化劑用量和鑄件中硫化物夾渣的數(shù)量。發(fā)達(dá) 球鐵生產(chǎn)幾乎全部采用脫硫工藝,要求脫硫后S≤0.01,我國條件下,目標(biāo)位為S≤0.02,錫柴和常柴可達(dá)到S≤0.015。
包底Na2CO3沖入法處理,方法簡便但脫硫率低,效果不穩(wěn)定,處理時(shí)煙塵污染環(huán)境,對(duì)咽喉有刺激性。在規(guī)模生產(chǎn)的球鐵車間,宜將脫硫劑置于液面,采用機(jī)械攪拌法、搖包法或氣動(dòng)攪拌法進(jìn)行脫硫。其中氣動(dòng)法較為簡單,動(dòng)力消耗少,為流行。氣動(dòng)脫硫裝置可設(shè)于前爐上游,進(jìn)行連續(xù)脫硫,亦可在爐前單包間斷脫硫。
2. 除渣
除渣過程可在包中或感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行。將除渣劑(聚渣劑)撒于液面即時(shí)形成一熔融層,起覆蓋和聚渣作用。除渣劑受熱膨化,在熔融層中產(chǎn)生許多小孔,起良好的保溫作用。
除渣劑分低、中、高三檔。由原礦經(jīng)簡單破碎、過篩的產(chǎn)品屬于低檔,各省均產(chǎn)。現(xiàn)已不被鑄造廠看好。中檔除渣劑對(duì)原礦有所選擇,增加了水洗等工序,能滿足鑄件的基本要求,為多數(shù)工廠接受。進(jìn)口的除渣劑,選礦源,加工工序有別于一般。該產(chǎn)品撒于液面即迅速散布,覆蓋整個(gè)液面,除渣能力超卓,用量少,不粘爐襯與澆包,用棍即可將熔融渣層整體挑起,清渣方便,近三年來已開始受國內(nèi)業(yè)界的重視。
3. 球化
球化處理仍以包內(nèi)沖入法為主。選用球化劑需視熔爐、出鐵溫度,脫硫與否和球鐵類型等而定。一般而言,沖天爐鐵液選用Mg7~9,RE3~7的球化劑,感應(yīng)爐鐵液選用低Mg(5~6),低RE(1.5~2.5)球化劑,亦有的廠仍用Mg8RE3球化劑。/T9228-1999標(biāo)準(zhǔn),對(duì)Mg 和RE的成分范圍偏差規(guī)定為±1,有些廠標(biāo)已縮小為±0.5,對(duì)Ca、Al等亦有明確規(guī)定。球化劑質(zhì)量中,應(yīng)重視MgO含量、成分的偏析程度以及粒度的集中度。凡是粒度不勻,粉末多,色澤發(fā)暗的球化劑不宜選用。
原則上,只要掌握好鐵液的化學(xué)成分和孕育環(huán)節(jié),采用上述球化劑即可生產(chǎn)鑄態(tài)球鐵。但亦有工廠采用鑄態(tài)球鐵用球化劑。一般,在鑄態(tài)鐵素體球化劑中含有Ba和Bi,在鑄態(tài)珠光體球化劑中含有Ba和Sb,但對(duì)于QT700-2以上的重要曲軸類鑄件,不推薦使用含Sb球化劑,此時(shí)應(yīng)通過調(diào)整Cu、Mo等的含量來控制基體。指出,不管是否采用鑄態(tài)球化劑,孕育永遠(yuǎn)是不可忽視的重要環(huán)節(jié)。
4. 孕育
孕育是提升鑄鐵質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。經(jīng)過十多年的努力,我國孕育劑基本實(shí)現(xiàn)了系列化和商品化。
5.合金化
鑄鐵常用的合金元素有Si、Mn、Cu、Cr、Mo、Ni、Sn、Sb、V、Ti、P等。其中Si、Mn、Cr、Mo、P以鐵合金形式加入,Cu、Ni、Sb、Sn以金屬形式加入,V、Ti以鐵合金或VTi生鐵形式加入。加入時(shí)機(jī)在爐后(沖天爐)、爐內(nèi)(感應(yīng)爐)還是爐前,需視它們的熔點(diǎn)、氧化性和密度等而定。為了便于高熔點(diǎn)鐵合金的熔吸,除控制粒度外,采用發(fā)熱合金劑或喂絲加入法是比較理想的措施。
四 過濾
金屬過濾技術(shù)在工業(yè)發(fā)達(dá) 應(yīng)用較為普遍。實(shí)踐證明,關(guān)鍵機(jī)件的失效不完全在于試棒力學(xué)性能的高低,而是三維柔性焊接平臺(tái)鑄件內(nèi)部的健全程度。因此,單純追求金相組織的是不的。走訪過的工廠,其品牌產(chǎn)品無不重視過濾的后一關(guān)。一般小件采用纖維過濾網(wǎng),過流量大或重要件采用蜂窩陶瓷過濾片或泡沫陶瓷過濾片。