冷镦生产的工件会有高硬度工件珩磨的变化吗?


不锈 钢相关知识 及在各行业 中的用应 : 镀锌 板线状凸起 和抬头纹缺 陷的控制 镀锌板因其理想的耐蚀、 成形、 焊接及涂装等综合性能以及成本低、 外观好等优点, 大量用于建筑、 汽车、 家电等行业。镀锌板生产中会出现线状凸起、抬头纹缺陷,影响了产品的质量,客户的使用,需要控制。 1、线状凸起 线状凸起缺陷的外观形貌一般沿轧制方向, 呈长短不一的线状分布, 看起来类似划伤缺陷, 不同之处, 线状凸起的缺陷的数量不固定,而相对位置比较固定。该缺陷的成因是由于原料缺陷造成的。 控制措施: 1)优化炼钢工序的成分设计,重点调整钢水锰硫比;同时制定分季节二冷水水量制度,区别冬夏季 节因素造成的干扰。 2)在连铸阶段,选取上半部不带镀层下半部带镀层的结晶器。 3)加强对镀锌以前工序工艺以及设备的管理,尽量避免因设备出现的划伤情况。同时冷轧生产首先 考虑减小道次的最大轧制力,从而减少因剪切过大导致的轧材破坏情况发生。 2、抬头纹缺陷 因其有些像人额头上的皱纹,故称为抬头纹。热镀锌原板带有横向条纹缺陷及锌液的流动性、连续退 火过程中形成柯氏气团等因素均易导致镀锌板出现抬头纹缺陷。 控制措施: 1)适当提高锌液温度和带钢速度,或降低锌液中的铝含量以及增加气刀高度,以增大气刀区锌液的 流动性。 2)增加弯曲辊的压入量,提高弯曲作用效果。增加屈服区域的数量,减小屈服区域宽度,减轻抬头 纹。 3)减小拉矫延伸率,即减少总塑性变形量。 4)合理控制带钢退火温度。 不锈 钢 棒材的化 学识别方法 现在很多工业上制造产品,都会使用不锈钢材质进行制作,为了识别不锈钢材质的伪劣,可以采取一定的措 施与方法。但是很多并不知道用什么方法可以进行辨别,下列出了关于不锈钢棒材的四种化学识别方法。 1、磁性试验法―磁性试验法是最原始最常见的区分奥氏体不锈钢与铁素体不锈钢的最简单的方法, 奥氏体不锈钢是非磁性钢,但经大压下冷加工后将具有轻度的磁性;而纯粹的铬钢和低合金钢都是强磁性 钢。 2、 硝酸点试法―不锈钢的一个显著特点就是对浓硝酸和稀硝酸具有固有的耐蚀性,这种性能使其能很 容易地从大多数其他金属或合金中加以区分。但高碳型 420 和 440 钢在进行硝酸点试时则稍受腐蚀,有色 金属遇到浓硝酸时立即被腐蚀,而稀硝酸对碳钢具有强烈的腐蚀性。 3、 硫酸铜点试法―硫酸铜点试是快速区分普通碳素钢和所有类型不锈钢的最简便的方法,所使用的硫 酸铜溶液的浓度为 5%-10%,在进行点试前,试验区应彻底清除油质或其它杂质,并用打磨机或软磨布磨光 一小片区域,然后再把试液滴往打磨处,普通碳素钢或铁在几秒种内就会形成一层表面金属铜,而点试不锈 钢的表面则不产生铜沉淀或显示铜的颜色。 4、硫酸试验法―硫酸浸没不锈钢能把 302 和 304 与 316 和 317 区分开来。试样的切边要经过细磨, 然后在体积浓度为 20%~30%,温度为 60~66℃的硫酸中清洗和钝化半小时,硫酸溶液的体积浓度为 10%,加热 到 71℃时,302 和 304 浸入溶液中,钢被迅速腐蚀并产生大量气泡,试样在几分种内变黑;而 316 和 317 钢的 试样则不受腐蚀或腐蚀很慢(不产生气泡),试验在 10~15 分种内不变色。如果采用同时试验具有已知成分 的试样来进行近似比较的话,可使试验更加准确。 焊接 钢管不同形 式的分类介 绍 焊接钢管是指用钢带或钢板弯曲变形为圆形、方形等形状后再焊接成的、表面有接缝的钢管。 焊接钢管 采用的坯料是钢板或带钢。 按焊接方法不同可分为电弧焊管、高频或低频电阻焊管、气焊管、炉焊管、邦迪管等。 电焊钢管: 电焊钢管:用于石油钻采和机械制造业等。

炉焊管: 炉焊管:可用作水煤气管等,大口径直缝焊管用于高压油气输送等;螺旋焊管用于油气输送、管桩、 桥墩等。 按焊缝形状可分为直缝焊管和螺旋焊管。 直缝焊管: 直缝焊管:生产工艺简单,生产效率高,成本低,发展较快。 螺旋焊管: 螺旋焊管:强度一般比直缝焊管高,能用较窄的坯料生产管径较大的焊管,还可以用同样宽度的坯料 生产管径不同的焊管。 但是与相同长度的直缝管相比, 焊缝长度增加 30~100%, 而且生产速度较低。 因此, 较小口径的焊管大都采用直缝焊,大口径焊管则大多采用螺旋焊。 螺旋缝焊接钢管分为自动埋弧焊接钢管和高频焊接钢管两种。 a.螺旋缝自动埋弧焊接钢管按输送介质的压力高低分为甲类管和乙类管两类。 甲类管一般用普通碳素 钢 Q235、Q235F 及普通低合金结构钢 16Mn 焊制,乙类管采用 Q235、Q235F、Q195 等钢材焊制,用作低压 力的流体输送管材。 b.螺旋缝高频焊接钢管 螺旋缝高频焊接钢管,尚没统一的产品标准,一般采用普通碳素钢 Q235、 Q235F 等钢材制造。 按用途又分为一般焊管、镀锌焊管、吹氧焊管、电线套管、公制焊管、托辊管、深井泵管、汽车用管、 变压器管、电焊薄壁管、电焊异型管和螺旋焊管。 一般焊管: 一般焊管:一般焊管用来输送低压流体。用 Q195A、Q215A、Q235A 钢制造。也可采用易于焊接的其它 软钢制造。钢管要进行水压、弯曲、压扁等实验,对表面质量有一定要求,通常交货长度为 4-10m,常要 求定尺(或倍尺)交货。焊管的规格用公称口径表示(毫米或英寸)公称口径与实际不同,焊管按规定壁 厚有普通钢管和加厚钢管两种,钢管按管端形式又分带螺纹和不带螺纹两种。 镀锌钢管: 镀锌钢管:为提高钢管的耐腐蚀性能,对一般钢管(黑管)进行镀锌。镀锌钢管分热镀锌和电钢锌两 种,热镀锌镀锌层厚,电镀锌成本低。 吹氧焊管: 吹氧焊管:用作炼钢吹氧用管,一般用小口径的焊接钢管,规格由 3/8 寸-2 寸八种。用 08、10、15、 20 或 Q195-Q235 钢带制成。为防蚀,有的进行渗铝处理。 电线套管: 也是普通碳素钢电焊钢管, 用在混凝土及各种结构配电工程, 常用的公称直径从 13-76mm。 电线套管: 电线套套管壁较薄,大多进行涂层或镀锌后使用,要求进行冷弯试验。 公制焊管: 公制焊管:规格用无缝管形式,用外径*壁厚毫米表示的焊接钢管,用普通碳素钢、优质碳素钢或普 能低合金钢的热带、冷带焊接,或用热带焊接后再经冷拨方法制成。公制焊管分普能和薄壁、普通用作结 构件,如传动轴,或输送流体,薄壁用来生产家具、灯具等,要保证钢管强度和弯曲试验。 托辊管: 用于带式输送机托辊电焊钢管, 一般用 Q215、 Q235A、 B 钢及 20 钢制造, 直径 63.5-219.0mm。 托辊管: 对管弯曲度、端面要与中心线垂直、椭圆度有一定要求,一般进行水压和压扁试验。 变压器管: 变压器管:用于制造变压器散热管和其它热交换器,采用普通碳素钢制造,要求进行压扁、扩口、弯 曲、液压试验。钢管以定尺或倍尺交货,对钢管弯曲度有一定要求。 异型管: 异型管:由普通碳结结构钢及 16Mn 等钢带焊制的方形管、矩形管、帽形管、空胶钢门窗用钢管,主 要用作农机构件、钢窗门等。 电焊薄壁管: 电焊薄壁管:主要用来制作家具、玩具、灯具等。当前不锈钢带制作的薄壁管应用很广,高级家具、 装饰、栏栅等。 螺旋焊管: 螺旋焊管:是将低碳碳素结构钢或低合金结构钢钢带按一定的螺旋线的角度(叫成型角)卷成管坯, 然后将管缝焊接起来制成,它可以用较窄的带钢生产大直径的钢管。螺旋焊管主要用于石油、天然气的输 送管线,其规格用外径*壁厚表示。螺旋焊管有单面焊的和双面焊的,焊管应保证水压试验、焊缝的抗拉 强度和冷弯性能要符合规定。 按端部形状分类又分为圆形焊管和异型(方、扁等)焊管。 高强 度螺栓用钢 的开发 随着汽车的轻量化、 高性能化和建筑物的大型化和超高层化, 对提高焊接部的质量和节省施工人力提出了 要求,因此要求螺栓要达到高强度化。通常,高强度螺栓是通过淬火和回火处理来提高强度,其组织为回

火马氏体。这种回火马氏体钢一旦抗拉强度超过 1200MPa,由于微量氢的作用,原始 晶界会发生脆化, 在使用过程中发生延迟断裂的现象变得明显起来。 新日铁通过采用以下技术, (1)减少 P、 S 等会造成晶界发生偏析的杂质元素; (2)将杂质元素细小化, 降低晶界偏析量的技术; (3)利用纳米析出物来吸收氢, 使氢元素变成无害化的技术; (4)利用析出强化(高 温回火),改善组织的技术,开发了 12~16T 的高强度螺栓用钢。 开发钢的特征是 Mo 和 V 的添加量较多。这是因为 V 能使晶粒细化,V 和 Mo 能强化析出(高温回火), 碳化物可以吸收氢元素, 它们有助于提高抗延迟断裂特性, 同时与具有类似效果的 Nb、 Ti 等碳化物相比, 它们在 中的溶解度大,在普通螺栓淬火加热温度(850~950K)下容易固溶的缘故。为获得上述效果, 根据强度和淬火加热温度,调整了 Mo、V 的添加量。开发了 MB12(12T)作为汽车发动机螺栓用钢,开发了 MB14(14T)作为土木建筑用的 F14T 超高强度螺栓用钢。 大口 径直缝焊管 的主要生产 流程 直缝焊管是用钢板或钢带经过弯曲成型,然后经焊接制成。按焊缝形式分为直缝焊管和螺旋焊管。按用途 又分为一般焊管、镀锌焊管、吹氧焊管、电线套管、公制焊管、托辊管、深井泵管、汽车用管、变压器管、 电焊薄壁管、电焊异型管和螺旋焊管。 大口径直缝焊管主要生产流程说明: 1.板探:用来制造大口径埋弧焊直缝钢管的钢板进入生产线后,首先进行全板超声波检验; 2.铣边:通过铣边机对钢板两边缘进行双面铣削,使之达到要求的板宽、板边平行度和坡口形状; 3.预弯边:利用预弯机进行板边预弯,使板边具有符合要求的曲率; 4.成型:在 JCO 成型机上首先将 预弯后的钢板的一半经过多次步进冲压,压成"J"形,再将钢板的另一半同样弯曲,压成"C"形,最后形成 开口的"O"形 5.预焊:使成型后的直缝焊钢管合缝并采用气体保护焊(MAG)进行连续焊接; 6.内焊:采用纵列多丝埋弧焊(最多可为四丝)在直缝钢管内侧进行焊接; 7.外焊:采用纵列多丝埋弧 焊在直缝埋弧焊钢管外侧进行焊接; 8.超声波检验Ⅰ:对直缝焊钢管内外焊缝及焊缝两侧母材进行 100%的检查; 9.X 射线检查Ⅰ: 对内外焊缝进行 100%的 X 射线工业电视检查, 采用图象处理系统以保证探伤的灵敏 度; 10.扩径:对埋弧焊直缝钢管全长进行扩径以提高钢管的尺寸精度,并改善钢管内应力的分布状态; 11.水压试验:在水压试验机上对扩径后的钢管进行逐根检验以保证钢管达到标准要求的试验压力, 该机具有自动记录和储存功能; 12.倒棱:将检验合格后的钢管进行管端加工,达到要求的管端坡口尺寸; 13.超声波检验Ⅱ:再次逐根进行超声波检验以检查直缝焊钢管在扩径、水压后可能产生的缺陷; 14.X 射线检查Ⅱ:对扩径和水压试验后的钢管进行 X 射线工业电视检查和管端焊缝拍片; 15.管端磁粉检验:进行此项检查以发现管端缺陷; 16.防腐和涂层:合格后的钢管根据用户要求进行防腐和涂层。 H13 钢表面熔 覆工艺的研究 激光熔覆修覆技术是通过在基体表面添加熔覆材料, 并利用高能量密度的激光束使之与基材表面薄层一起 熔凝的方法,在基体表面形成与其为冶金结合的熔覆层,从而达到修复的目的。由于熔覆层与金属基体呈 现原子冶金结合,金属表面能够获得高的耐磨性、耐腐蚀性、耐高温和抗氧化等综合性能。目前常用的熔 覆材料主要有铁基、 镍基和钴基合金粉末等, 其中镍基合金以其优良的耐磨性能和适中的价格在工业界得 到广泛应用。本文通过在 H13 钢的基体表面激光熔覆 Ni 基合金,研究激光工艺参数对激光熔覆层的微观 组织结构、 考察熔覆层的硬度以及对耐磨性能的影响, 为激光熔覆技术在热作模具钢修复方面的应用提供

用的 Ni55A 粉末规格目数是-200~+300 目,其化学组成为(质量分数,%) :0.5~0.8C,14.0~16.0Cr, 3.0~4.5Si, ≤5Fe, 2.5~3.5B, 余量 Ni。 采取功率为 10kW 的 CO2 激光器(波长为 10.6μm)进行熔覆试验。 对 H13 钢基体表面用砂轮机进行打磨,打磨后用丙酮清洗干净,待其干燥后,向其表面预置镍基粉末。激 光熔覆前,对 H13 钢进行预热处理,预热温度 300~500℃,焊后进行石棉保温缓冷。光斑直径为 2.5mm, 熔覆过程中无气体保护。 通过预热,在 H13 钢基体熔覆了一层 Ni 基涂层,该涂层的显微组织由细密的枝晶组织组成,和基体 形成了良好的冶金结合,无孔洞裂纹等缺陷。在一定的参数范围内,随着扫描速度和激光功率的增加,熔 覆层的显微硬度显著提高,并呈阶梯状分布。在一定的参数范围内,随扫描速度增加和激光功率的减小, 熔覆层的耐磨性能增强。 综合熔覆层显微组织、 显微硬度和耐磨性分析, 当光斑直径和预置层厚度一定时, 当激光熔覆功率为 2kW,扫描速度为 200~300mm/min 时,熔覆层性能最好。 点焊 焊接的方法 和工艺介绍 一、点焊方法分类 对焊件馈电进行电焊时,应遵循下列原则:①尽量缩短二次回路长度及减小回路所包含的空间面积, 以节省能耗; ②尽量减少伸入二次回路的铁磁体体积, 特别是避免在焊接不同焊点时伸入体积有较大的变 化,以减小焊接电流的波动,保证各点质量衡定(在使用工频交流时)。 1.双面单点焊 所有的通用焊机均采用这个方案。从焊件两侧馈电,适用于小型零件和大型零件周边 各焊点的焊接。 2.单面单点焊 当零件的一侧电极可达性很差或零件较大、二次回路过长时,可采用这个方案。从焊 件单侧馈电,需考虑另一侧加铜垫以减小分流并作为反作用力支点。 3.单面双点焊 从一侧馈电时尽可能同时焊两点以提高生产率。单面馈电往往存在无效分流现象,浪 费电能,当点距过小时将无法焊接。在某些场合,如设计允许,在上板二点之间冲一窄长缺口可使分流电 流大幅下降。 4.双面双点焊 方案虽可在通用焊机上实施,但两点间电流难以均匀分配,较难保证两点质量一致。 而由于采用推挽式馈电方式,使分流和上下板不均匀加热现象大为改善,而且焊点可布置在任意位置。其 唯一不足之处是须制作二个变压器,分别置于焊件两侧,这种方案亦称推挽式点焊。两变压器的通电需按 极性进行。 5.多点焊 当零件上焊点数较多,大规模生产时,常采用多点焊方案以提高生产率。多点焊机均为专 用设备,大部分采用单侧馈电方式,该方式较灵活,二次回路不受焊件尺寸牵制,在要求较高的情况下, 亦可采用推挽式点焊方案。目前一般采用一组变压器同时焊二或四点(后者有二组二次回路)。一台多点 焊机可由多个变压器组成。可采用同时加压同时通电、同时加压分组通电和分组加压分组通电三种方案。 可根据生产率、电网容量来选择合适方案。 二、点焊循环 点焊过程由预压、焊接、维持和休止四个基本程序组成焊接循环,必要时可增附加程序,其基本参数 为电流和电极力随时间变化的规律。 1.预压(F>0,I=0) 这个阶段包括电极压力的上升和恒定两部分。为保证在通电时电极压力恒定, 预压时间必须保证,尤其当需连续点焊时,须充分考虑焊机运动机构动作所需时间,不能无限缩短。 预压的目的是建立稳定的电流通道, 以保证焊接过程获得重复性好的电流密度。 对厚板或刚度大的冲 压零件, 有条件时可在此期间先加大预压力, 而后再回复到焊接时的电极力, 使接触电阻恒定而又不太小, 以提高热效率。 2.焊接(F=Fω,I=Iω) 这个阶段是焊件加热熔化形成熔核的阶段。焊接电流可基本不变(指有效 值),亦可为渐升或阶跃上升。在此期间焊件焊接区的温度分布经历复杂的变化后趋向稳定。起初输入热 量大于散失热量,温度上升,形成高温塑性状态的连接区,并使中心与大气隔绝,保证随后熔化的金属不 氧化,而后在中心部位首先出现熔化区。随着加热的进行熔化区扩大,而其外围的塑性壳(在金相试片上 呈环状故称塑性环)亦向外扩大,最后当输入热量与散失热量平衡时达到稳定状态。当焊接参数适当时, 可获得尺寸波动小于 15%的熔化核心。在此期间可产生下列现象:

⑴ 液态金属的搅拌作用 液态金属通电时受电磁力作用产生漩涡状流动, 当把熔核视作地球状且电极 端处为二极,其运动方向为――赤道部分由周围向球心流动而后流经两极再沿外表向赤道呈封闭状流动。 对于同种金属点焊,搅拌仅需将焊件表面的氧化膜搅碎即可,但异种金属点焊时,必须充分搅拌以获得均 质的熔化核心。如通电时间太短,搅拌不充分将产生漩涡状的非均质熔核。 ⑵ 飞溅 飞溅按产生时期可分为前期和后期两种;按产生部位可分为内飞溅(处于两焊件间)和外飞 溅(焊件与电极接触侧)两种。 前期飞溅产生的原因大致是: 焊件表面清理不佳或接触面上压强分布严重不匀, 造成局部电流密度过 高引起早期熔化,此时因无塑性环保护必发生飞溅。 防止前期飞溅的措施有:加强焊件清理质量,注意预压前的对中。有条件时可采用渐升电流或增加预 热电流来减慢加热速度,避免早期熔化而引起飞溅。 后期飞溅产生的原因是:熔化核心长大过度,超出电极压力有效作用范围,从而冲破塑性环在径向造 成内飞溅,在轴向冲破板表面造成外飞溅。这种情况一般产生在电流较大、通电时间过长的场合。可用缩 短通电时间及减小电流的方法来防止。 飞溅在外表面首先影响外观, 其次产生的疤痕影响耐腐蚀及疲劳性能。 内部飞溅的残迹有可能在运行 时脱落,如进入管路(如油管)将造成堵塞等严重事故。 ⑶ 胡须 在加热到半熔化温度的熔核边缘,当某些材料(如高温合金)中低熔点夹杂物较多聚集在晶 界处时,这部分杂质首先熔化并在电极压力的作用下被挤出呈空隙。在随后的过程中,空间有时能被液态 金属充填满,但亦可能未充填满,这种组织形貌在金相试样上称为胡须,而未充填满的胡须犹如裂纹是一 种危险缺陷。 3.维持(F>0,I=0) 此阶段不再输入热量,熔核快速散热、冷却结晶。结晶过程遵循凝固理论。由 于熔核体积小,且夹持在水冷电极间,冷却速度甚高,一般在几周内凝固结束。由于液态金属处于封闭的 塑性壳内,如无外力,冷却收缩时将产生三维拉应力,极易产生缩孔、裂纹等缺陷,故在冷却时必须保持 足够的电极压力来压缩熔核体积,补偿收缩。对厚板、铝合金和高温合金等零件希望增加顶锻力来达到防 止缩孔、裂纹。这时必须精确控制加顶锻力的时刻。过早将因液态金属因压强突然升高使塑性环被冲破, 产生飞溅;过晚则因凝固缺陷已形成而无效。此外加后热缓冷电流,降低凝固速度,亦有利于防止缩孔和 裂纹的产生。 4.休止(F>0,I=0) 此阶段仅在焊接淬硬钢时采用,一般插在维持时间内,当焊接电流结束,熔核 完全凝固且冷却到完成马氏体转变之后再插入,其目的是改善金相组织。 三、点焊焊接参数 当采用工频交流电源时,点焊参数主要有焊接电流、焊接(通电)时间、电极压力和电极尺寸。 1.焊接电流 Iω 析出热量与电流的平方成正比,所以焊接电流对焊点性能影响最敏感。在其它参数 不变时,当电流小于某值熔核不能形成,超过此值后,随电流增加熔核快速增大,焊点强度上升,而后因 散热量的增大而熔核增长速度减缓,焊点强度增加缓慢,如进一步提高电流则导致产生飞溅,焊点强度反 而下降。所以一般建议选用对熔核直径变化不敏感的适中电流(BC 段)来焊接。 在实际生产中,焊接电流的波动有时甚大,其原因有: ①电网电压本身波动或多台焊机同时通电; ②铁磁体焊件伸入焊接回路的变化; ③前点对后点的分流 等。除选择对焊接电流变化较不敏感的参数外,解决上述问题的方法是反馈控制。目前最常用的有网压补 偿法、恒流法与群控法。网压补偿法可用于所有各种情况,恒流法主要用于第②种情况,不能用于第③种 情况,群控法仅用于第①种情况。 2.焊接时间 tω 通电时间的长短直接影响输入热量的大小,在目前广为采用的同期控制点焊机上, 通电时间是周(我国一周为 20ms)的整倍数。在其它参数固定的情况下,只有通电时间超过某最小值时 才开始出现熔核,而后随通电时间的增长,熔核先快速增大,拉剪力亦提高。当选用的电流适中时,进一 步增加通电时间熔核增长变慢,渐趋恒定。但由于加热时间过长,组织变差,正拉力下降,会使塑性指标 (延性比 Fσ/Fτ)下降。当选用的电流较大时,则熔核长大到一定极限后会产生飞溅。 3.电极压力 F 电极压力的大小一方面影响电阻的数值,从而影响析热量的多少,另一方面影响焊件 向电极的散热情况。过小的电极压力将导致电阻增大、析热量过多且散热较差,引起前期飞溅;过大的电

极压力将导致电阻减小、析热量少、散热良好、熔核尺寸缩小,尤其是焊透率显著下降。因此从节能角度 来考虑,应选择不产生飞溅的最小电极压力。目前均建议选用临界飞溅曲线附近无飞溅区内的工作点。 4.电极工作面尺寸 其工作面尺寸参见下表。目前点焊时主要采用锥台形和球面形两种电极。锥台形 的端面直径 d 或球面形的端部圆弧半径 R 的大小,决定了电极与焊件接触面积的多少,在同等电流时,它 决定了电流密度大小和电极压强分布范围。一般应选用比期望获得熔核直径大 20%左右的工作面直径所需 的端部尺寸。其次由于电极是内水冷却的,电极上散失的热量往往高达 50%的输入总热量,因此端部工作 面的波动或水冷孔端到电极表面的距离变化均将严重影响散热量的多少, 从而引起熔核尺寸的波动。 因此 要求锥台形电极工作面直径在工作期间每增大 15%左右必须修复。而水冷孔端至表面距离在耗损至仅存 3~4mm 时即应更换新电极。 点焊时各参数是相互影响的,对大多数场合均可选取多种各参数的组合。 目前常用材料的点焊参数均可在资料中以表格或计算图形式找到, 但采用前应根据具体条件作调整试 焊。 由于材料表面状态及清理情况每批不尽相同,生产车间网压有波动、设备状况有变化,为保证焊接质 量,避免批量次品,往往希望事先取得焊接参数允许波动的区间。所以大批量生产的场合,对每批材料、 每台刚大修后的设备须作点焊时允许参数波动区间的试验,其试验步骤如下: 1)确定质量指标,例如熔核直径或单点拉剪力的上下限。 2)固定其它参数,作某参数(例如电流)与质量指标的关系曲线,而后改变固定参数中之一(例如 通电时间),再作焊接电流与质量的关系曲线,如此获得关系曲线族。 3)再把质量指标中合格部分用作图法形成此二参数(例如电流与时间)允许波动区间的叶状曲线。 可同样获得例如焊接电流与电极压力等的叶状曲线。 在生产中把参数控制在叶状曲线内的工作点上即 可。 不锈 钢最耐用 浅谈如何鉴 别五金门锁 材料 如果门锁为锌合金材料,其硬度和防锈能力很差,就是厚电镀也容易褪色变黑和腐烂起泡,但其优点是易 于做成复杂图案的零件,特别是压力铸造。市面所见的较复杂图案的锁具有很大可能是锌合金做的,消费 者要仔细鉴别。 钢铁,强度较好,成本较低,但易于生锈,一般用作锁具内部结构材料使用,不宜作外部装饰件。 铝或铝合金,普通铝合金(航空航天用除外)质软且轻、材料强度较底,但易于加工成形。 铜材是使用最广泛的锁具材料之一,其机械性能好,耐腐蚀和加工性能都不错,且色泽艳丽,特别 是铜锻造的把手及其它锁具装饰件,表面平整、密度好、无气孔、砂眼。既牢固又防锈,可以用来镀真金 或砂金等各种表面处理,显得富丽堂皇,高贵大方,给人们的家居增添不少色彩。 从耐用的角度看,最好的材料应是不锈钢,尤其是用作表面材料,越用越光亮。其强度好、耐腐蚀 性强、颜色不变。但不锈钢也有多种,主要可分为铁素体和奥氏体。铁素体不锈钢有磁性,俗称不锈铁, 时间长,环境不好也会生锈,目前,只有 304 不锈钢才是最好的不锈钢材料。 热轧 工艺对不锈 钢 / 铁屑芯 包层钢筋性 能的影响 铁屑是机加工不可避免的副产品, 其回收利用越来越成为人们关注的问题。 传统的方法是将铁屑回炉再次 熔炼,这个过程会消耗大量的能量,同时也会造成金属的燃烧流失,并排放大量的 CO2 等有害气体,在能 源日趋紧张及对环境重视的今天, 节能减排是现代工业生产追求的目标。 因此, 其他回收方法开始被实践。 河北钢铁集团的学者采用热轧方式, 利用回收铁屑制备新型不锈钢/铁屑芯包层钢筋。 通过金相显 微镜、SEM、EDS 及显微硬度仪对不锈钢与铁屑芯的接触界面进行分析,并考察了轧制道次、轧制温度、 石墨添加剂等对包层钢筋力学性能的影响。结果显示:经6道次轧制后,界面两侧发生了元素扩散,扩散 距离 70~80μm,铁屑中的铁向不锈钢中扩散,不锈钢中的 Cr、Ni、Mn 等元素向铁屑芯中扩散,使界面 附近碳钢侧的显微硬度值明显提高。轧制道次的增加,提高了不锈钢与铁屑芯间的结合强度,两金属间的 剪切强度最大为 355MPa。随轧制温度的提高,不锈钢/铁屑芯包层钢筋的抗拉强度、伸长率增加。1150 和 1250℃轧制的包层钢筋的抗拉强度分别为 470 和 500MPa,伸长率分别为 32%、35%。在铁屑中添加石墨 粉可以改善铁屑芯的组织成分。随石墨添加量的增加,包层钢筋的抗拉强度提高,而伸长率降低。石墨添 加量为 1.0%(质量分数,下同)时,铁屑芯中析出白色网状的二次渗碳体,包层钢筋抗拉强度提高到

736.5MPa,但伸长率降低到 16%,拉伸断口呈明显的脆性断裂形貌。 清洗 废不锈钢的 方法 和其它曝露于大气中的材料一样,不锈钢也会脏。要是脏过了的废不锈钢就卖不到更好的价格。但是,可 以通过雨水冲刷,人工冲洗等方法来处理已脏表面的废不锈钢。 通过把相同的板条直接放在大气中和放在有棚的地方确定了雨水冲刷的效果。 人工冲洗的效果是通过 人工用海绵沾上肥皂水每隔六个月擦洗每块板条的右边来确定的。 结果发现, 与放在有棚的地方和不被冲 洗的地方的板条相比, 通过雨水冲刷和人工擦洗去除表面的灰尘和淤积对表面情况有良好的作用。 而且还 发现,表面加工的状况也有影响,表面平滑的板条比表面粗糙的板条效果要好。 因此洗刷的间隔时间受多种因素影响, 主要的影响因素是所要求的审美标准。 虽然许多不锈钢幕墙仅 仅是在擦玻璃时才进行冲洗,但是,一般来讲,用于外部的不锈钢每年洗刷两次。 不锈 钢加工过程 中发现疑难 原因以及解 决方案 不锈钢加工厂家都有一致的同感:不锈钢难以加工。 其实其原因不外乎以下几点: 1:加工硬度致使刀具磨损较快,又很难排屑。 2:低热传导性引起切销刃的塑性变形和刀具磨损较快。 3:积屑瘤容易造成徽小块粉屑留在切销刃上,并引起不良加工表面。 4:刀具与被加工材料之间化学关系造成加工硬化和被加工材料的低热传导性,不但容易造成不寻常 的磨损,而且会刀具崩刃和不正常的破裂。 现有以上加工难题的解决方案如下: A:使用具有高热传导性的刀具, B:锋利的切削刃边线:断屑槽刃带较宽,可减少切削压力,这样就能很好地控制排屑。 C:最佳的切削条件:不适当的加工条件会降低刀具使用寿命。 D:选择适当的刀具:不锈钢用刀具应该具有很优秀的韧性,切削刃强度和涂层膜的结合力也要比较 高。 不锈 钢冶炼工艺 技术简介 不锈钢有许多优良的性能,外观精美,使用寿命长,可以 100%回收利用,因此得以广泛应用。 不锈钢冶炼工艺技术的进步,特别是 20 世纪 60 年代以后,炉外精炼和连续铸锭技术的使用,进一步 促进了不锈钢的快速发展,改善了不锈钢的质量,提高了成材率,降低了生产成本。 中国从 20 世纪 50 年代初开始生产不锈钢,当时用 3t 电弧炉冶炼,没有炉外精炼设备和连铸,年产 量仅为几百吨到几千吨,质量、品种和成本均不能满足要求。20 世纪 80 年以来,太原钢铁公司和钢铁研 究总院等单位率先在中国开发 AOD 炉外精炼工艺技术。随后,各特殊钢厂先后占安装了 18-40tAOD 和 15-60tVOD 炉外精炼装置, 精炼比也得以显著提高。 1985 年以前, 中国不锈钢的铸锭一直采用落后的模铸。 太钢 1280 立式连铸机于 1985 年投产后, 上钢三厂、 重庆特钢和上钢五厂相继有板坯、 方坯连铸机投生产。 1989 年,成都无缝钢管厂不锈钢管坯水平连铸机的投产,结束了我国不锈钢铸锭完全采用模铸的历史。 但由于种种原因,中国不锈钢年产量一直在 30 万 t 左右徘徊,不锈钢冶炼工艺技术的进展缓慢,严重制 约了中国不锈钢的发展。2000 年以来,国家对钢铁行业结构进行了调整,采取一系列鼓励不锈钢行业发 展的政策措施,使中国不锈钢炼钢生产实现跨越式发展,从 1999 年的 35 万 t 增长到 2003 年的 177.8 万 t,年均增长率约 50%,成为世界名名列第 4 位的不锈钢炼钢生产大国。 AOD 炉装备和工艺的发展 AOD 炉是精炼不锈钢的主要设备,目前世界上约有 1-175tAOD 炉 155 台,其中 1/2 60tAOD 炉和上钢一厂 120tAOD 炉的投产使中国 AOD 炉装备水平有了明显的提高。 太钢是中国最早采用 AOD 炉生产不锈钢的企业,目前 AOD 炉已累计生产不锈钢 200 多万 t,积累了许 多经验。为了进一步扩大生产能力,太钢对 18tAOD 炉实施两次技术改造。经过第一次改造,AOD 炉容由 18t 扩至 40t,生产能力由 16 万 t 提高到 40 万 t。2004 年实施第二次改造,炉容进一步扩大至 45t,增

设顶吹氧枪,缩短了冶炼时间;引进奥钢联专家自动化控制系统,提高了冶炼控制精度;降低氨气消耗, 加大了除尘风机的除尘能力,改善了环境质量。经过两次改造,太钢 AOD 炉装备水平达到国际先进水平。 此外,太钢还计划实施日元贷款环保项目,6 座 18t 化钢电炉将被改造成一座 90t 超高功率化钢电炉,这 不但消除了化钢速度慢的生产瓶颈,也使生产能力进一步提高到 50 万 t,大大改善了环境质量,实现了 真正的清洁生产。 近年来,中国 AOD 生产的操作技术取得了明显的成绩,主要进展如下: (1)炉衬寿命的提高 AOD 炉的炉衬寿命是 AOD 生产的主要技术经济指标,经过多年来的技术攻关,特别是在改进操作工艺 (例如,降低电炉出钢时的硅含量,改进 AOD 造渣制度,脱碳期碱度从 0.5 提高到 1.0,还原期碱度从 0.8-1. 0 提高到 2.0-3.5 以及采用优质耐火材料改进筑炉工艺等方面做了不少工作, AOD 炉衬寿命普遍有 了提高。太钢 AOD 炉炉衬寿命平均达 110 次,最高 130 次,其中使用太钢自产耐火材料的平均寿命达 92 次。 (2) (2)脱硫工艺的改进 脱硫工艺的改进 中国 AOD 炉大多采用单渣法吹炼工艺。为降低钢中 S 含量,采用快速脱 S 工艺,精炼期渣中碱度控制 在 2.5 左右,钢包添加 SiCa,利用出钢时强烈搅拌作用脱硫,使钢中残留适量钙。改进 AOD 工艺后,脱 硫率在 70%以上。目前,太钢不锈钢中硫含量稳定在 0.005%以下,平均 0.0034%。 (3)含 (3)含 N 不锈钢冶炼 含 N 不锈钢中的氮合金化主要有两条途径:一是加人氮化锰、氮化铬等合金进行合金化,二是用氮气 直接合金化,后者具有较低的生产成本。AOD 炉可以用氮气直接合金化,因而,冶炼不锈钢具有很大的优 势。太钢在 18t 和 40tAOD 炉中应用氮在不锈钢中的溶解、脱除理论,建立了氮合金化工艺模型,冶炼中 不需要在线分析钢中氮含量就能较为精确地控制成品中的氮含量,控制精±0.0135%。目前,太钢已用氮 气直接合金化的方法应用该模型批量生产 MgO15%以及其它物质,粉尘粒度≤20μm,粉尘中 Cr2O3 和 NiO 是贵重金属氧化物。若不回收,不仅造成 资源浪费,也会污染环境。因此,如何回收 AOD 粉尘中的 Cr、Ni 二物是各不锈钢炼钢厂的重要课题。 太钢经研究采用的回收工艺是按还氧化物所需的 sic 量与粉尘混合成型,经 200℃干燥后送至中频感 应炉进行熔还原,铸成高 C 镍铬合金(Cr13%-Ni6%) ,再送回电炉冶炼,用这种方法回收的 AOD 炉粉尘已 取得较好的经济效益。 铁水冶炼不锈钢技术的进展 中国是一个发展中的国家。废钢,特别是不锈钢废钢的积蓄量很少,因此,开发用全部铁水或部分铁 水冶炼不锈钢是中国不锈钢厂的目标, 世界上有 3 家工厂用铁水冶炼不锈钢, 包括日本新日铁八幡厂、 JFE 集团川崎千叶厂以及巴西 Acesita 厂。中国太钢于 2003 年建成一条以铁水为主要原料的三步法生产工艺 即铁水预处理脱硅脱磷-30tUHP 电炉预熔合金-75tK-OBM-S 复吹转炉脱碳-80tVOD 精炼 80tLF 炉精炼―立 弯式方板坯连铸机。其关键设备铁水预处理从日本 JFE 集团川崎引进,75tK-B0M-S 转炉从奥钢联引进, 80tVOD 从达涅利引进,这条生产线的设计不锈钢产量 55t。 该转炉冶炼不锈钢有以下特点: 该转炉冶炼不锈钢有以下特点: (1)原料灵活, 既可以用 EAF 预熔合金 (15-30t) +部分脱磷铁水 (30-50t) , 也可全部用脱磷铁水 (65t) 冶炼不锈钢; (2)转炉炉容较大,可以保证平稳操作而不产生飞溅; (3)带枪位控制的顶枪,可以获得高的脱碳速度以及 CO 后吹操作,以保证冶炼操作中的热能需要; (4)底部风口冷却气体流量和压力可以单独控制,以保证最佳冷却和延长风口的使用寿命; (5)采用 VAI-CON-TEMP 连续测温装置; (6)采用气动挡渣器和 IRIS 测渣系统,减少出钢时渣量过多,以保证下工序 VOD 操作顺行; (7)采用先进的 LevelII 自动控制系统和软件模型,确保转炉冶炼不锈钢时的全自动控制,提高不锈

钢质量。 经过 1 年来的实践,太钢基本上掌握了 K-OBM-S 转炉不锈钢工艺,取得了以下成果: (1)K-OBIII-S 原设计产量为 35 万 t/a,2003 年 4 月投产以来,当年生产不锈钢 26.05 万 t,2004 年 安装 K-OBNI-S 转炉炉壳更换车,缩短了炉壳更换时间。完成改造后,不锈钢设计产量为 55 万 t/a。 (2)炉衬寿命不断提高,从开始的 200 次左右提高到目前的近 700 次,炉底寿命也在不断提高,从开 始时的 50 次提高到目前的近 300 次(每个炉衬更换 2-3 次炉底) 。 (3)氢卸消耗大幅度降低, 原设计冶炼 304 不锈钢氢气消耗为 8m3/t, 现在底部风口全流程以 N2 代 Ar, 取得明显的经济效益。 (4)取消电炉熔化合金工序,实施了 100%脱磷铁水,铬铁全部加人转炉内冶炼 400 系列不锈钢的二步 法生产工艺流程,大幅度降低生产成本。 (5)由于采用脱 P 铁水冶炼不锈钢,钢中 P 含量低于以废钢为主要原料冶炼的不锈钢,钢中 As,Su, Cu 等有害元素也大大降低。 宝钢集团上钢一厂年产 72 万 t 以铁水和铬铁水为主要原料的一条不锈钢炼钢生产线已投产。其工艺 路线是铁水预处理-100tUHP 电炉预熔铬铁水和合金-120tVOD 精炼-120tVOD 精炼-连铸。该生产线的转炉 采用 AOD-L。这条生产线的投产进一步提高了中国用铁水冶炼不锈钢的技术水平。 连铸技术的进展 中国不锈钢连铸技术起点较晚,直至 1985 年,太钢投产了中国第一台立式板坯不锈钢连铸机。由于 这台连铸机采用单炉连铸离线切割方式,钢包容量只有 18t,最高年产量仅 5.8 万 t,不能实现全连铸生 产。1999 年,太钢决定对这台连铸机实施技术改造。其改造目的是增加钢包和中间包容量,采用在线切 割方式实现多炉连铸,改变二冷方式,提高铸坯质量。2004 年,又决定对这台连铸机实施第二次技术改 造。这次改造目的是增加铸坯厚度规格至 200mm,提高铸坯质量,降低铸坯修磨损失。其主要内容是将结 晶器振动方式改为 DYNAFLEX 液压振动,二冷系统实施动态冷却(DYNACS),安装 VAI 一 Q 质量控制专家系 统,增设粒状保护渣自动加人装置和铸坯打印机。 经过改造, 经过改造,太钢在连铸工艺方面取得了以下进展 太钢在连铸工艺方面取得了以下进展: 连铸工艺方面取得了以下进展: (1)不锈钢连铸比明显提高。立式连铸机的连铸比从 1999 年的 51.4%提高到 2003 年的 97.5%。 (2)连浇炉数明显提高。 对于 304 钢种来说, 连浇炉数在 6 炉以上, 连铸坯收得率提高 2.37 个百分比, 平均 96.97%。 904L 不锈钢焊接 工艺 904L不锈钢焊接工艺方法, 属于低碳双相奥氏体不锈钢焊接工艺。 它采用手工钨极[wiki]氩[/wiki]弧焊 焊接和在焊缝表面进行酸洗钝化处理两大步骤。首先将准备焊接的接头处理好,采用与 904L同种材质的 焊丝做的填充金属,一面施焊一面用冷水浇焊缝,焊接温度控制在 80℃以下,焊接速度在 45~50 厘米/ 分钟以上,焊缝宽深比保持在 1.5∶1~2∶1 之间,焊件厚度≤12mm。然后在焊缝表面进行酸洗钝化处 理。其优点是在低温下焊接,904L不锈钢内部不发生分子之间的转化,避免了脆性转换的现象,也避免 了焊接时晶间[wiki]腐蚀[/wiki]、热裂纹等缺陷的产生,控制了焊件的整体变形。可充分发挥 904L不 锈钢本身抗酸、碱、高温腐蚀的本能,大大延长使用寿命。 冲压 件生产中的 质检方式 冲压位于汽车制造四大工艺之首, 冲压件作为汽车车身质量保证的基础, 它的质量的好坏直接关系到整辆 车的优劣,其重要程度不言而喻。其质检方式有: 1、材料检查 材料的质量控制分为材料接收检查和材料清洗前、 后检查以及材料生产前检查。 目的是确认材料质量 达到生产要求。 2、首件 1 序件检查 冲压件首件决定着整批次制件的质量, 而首件 1 序件检查是首件检查的重要组成部分。 具体的方式观 察制件是否有到底标记、开裂、褶皱、变形等不良现象。 3、在线分区检查 冲压件的 100%检查主要通过分区检查来实现,包括目视、工具来实现。

4、首件、中间件、尾件抽取检查 采用首件、中间件、尾件抽取检查,可以更好地实现质量控制。 5、制件整筐检查 对装筐后的整筐制件进行质量确认, 可以避免由于人员装筐和工位器具不适用所造成的不良制件流出。 6、制件板料减薄率检测 利用板厚测定仪对 CAE 分析出的制件易开裂部位和生产中统计的制件开裂部位进行减薄率检测, 可以 提前对制件易开裂的危险部位进行预警。 7、制件精度检测 利用工具对制件(首件)进行全尺寸的精度检测,可以提前对合格率变化较大的制件进行预警,避免 影响整车的尺寸精度。 8、不良品手修 不良品手修是指在制件修复后对制件进行整筐及二次选别检查。 其目的是为了修复各质量控制项目中 检查出的不良,避免不良品流出及减少报废损失。 9、制件二次选别检查 对易开裂制件进行生产后的二次选别检查,可以避免因前序各项检查未检出造成不良品流出。 10、制件出库检查 这是制件质量控制的最后一道关口,通过出库检查的再次确认,可以有效避免不良品的流出。 各种质检方式可归纳为生产前控制、生产中控制、生产后控制,能达到三不 “不接受不良品、不制 造不良品、不流出不良品”目的。 不锈 钢卷板在几 大行业中的 应用 从不锈钢卷板应用行业分析,汽车工业是当前发展最快的不锈钢卷板应用领域。近十年来,日本汽车用不 锈钢卷板的消费量已从平均 10 公斤增至 30 公斤,美国已超过 40 公斤。大客车、地铁、高速铁路用车等 公共交通运输工具也广泛采用了不锈钢卷板。中国家电行业是不锈钢卷板应用潜在的大市场。另外,不锈 钢卷板在水工业、建筑与结构业、环保工业、工业设施中的需求也将逐年上升。 一、车辆/ 车辆/汽车工业 这是当前发展最快的不锈钢卷板应用领域。 采用高强度不锈钢卷板制造车体结构可大大降低车辆自重, 增强车体结构的强度,用不锈钢卷板做车辆的面板与装饰部件可减少维护成本。此外,不锈钢卷板还因具 有抗氯离子腐蚀和耐热的优点而被由于汽车的排气系统。现在,日本、美国、瑞典等国已大量使用不锈钢 卷板车辆。日本从 80 年代开始推广,目前其不锈钢卷板火车车辆已达 60%。轿车工业是不锈钢卷板应用 的开发重点。 二、水工业 水在其储运过程中遭受污染的问题已为人们日益重视。 大量实践证明, 不锈钢卷板是水的准备、 贮存、 输送、净化、再生、海水淡化等水工业最佳选材。其优点是:耐腐蚀、抗地震、节水、卫生(无铁锈及铜 绿色) 、重量轻(减轻 1/3) 、少维修、寿命长(可使用 40 年) 、寿命周期成本(LCC)低、属可回收再利 用的绿色环保材料。 据介绍, 目前, 日本东京地区管道不锈钢卷板化已达 76%, 管道漏水率由原来的 14.7% 降至目前的 7.5%。日本大阪遭受大地震後,不锈钢卷板储水罐完好无损。最近,日本开发出波纹管接头, 使不锈钢卷板输水管路的施工成本降低 20%,总成本降低 3%,维修成本降低 3/4。 三、建筑业 它是不锈钢卷板应用最早的领域之一。 在建筑装饰方面, 目前, 不锈钢卷板主要用在高层建筑的外墙、 室内及外柱的包覆,扶手、地板、电梯壁板、门窗、幕墙等内外装饰及构件。经表面处理、着色、镀层的 不锈钢卷板板,解决了触摸后易出现手印等问题,使不锈钢卷板的应用范围进一步扩大。日本开发了多种 不锈钢卷板屋面材料,如耐腐蚀性能更好的高、中铬铁素体和各种镀层板。瑞典研制的 super-clean 刷光 表面不锈钢卷板板、法国 Ugine 开发的 UGITOP 表面板,为建筑业提供了新的选择。 四、家电业 在家电业,不锈钢卷板用量大的是自动洗衣机内筒、热水器内胆、微波炉内外壳体、冰箱内衬,且多 采用铁素体不锈钢卷板。西欧家用电不锈钢卷板的比例较大,亚洲除日本接近欧洲水平外一般用得较少。

1999 年,日本家电业铁素体、马氏体类不锈钢卷板的消费量达到 28%,奥氏体的占到 12%。我国生产的微 波炉、冰箱、空调、电视等已是世界上具有竞争力的出口产品,国内家电行业是不锈钢卷板应用的潜在大 市场。据估计,今后 5-10 年,我国家电行业不锈钢卷板需求将达到 10 万-15 万吨。 五、环保工业 工业废气、垃圾和污水处理装置需采用不锈钢卷板制造。在烟气脱硫过程中,为抵御二氧化硫及氯离 子、铁离子的腐蚀,在吸收塔、冷却器、泵、阀门、烟道等处需要采用双相不锈钢卷板及高牌号奥氏体不 锈钢卷板。垃圾焚烧炉、废水处理等设施都需要采用高性能不锈钢卷板材料制作。 六、工业设施 发达国家工业设施采用的不锈钢卷板比例一般可到 15%-20%,目前国内的应用比例还很小。这一方面 是因成套引进的工业设备,不锈钢卷板材料并未统计,另一方面是因国内材料尚未采用。化工、石化、化 纤、造纸、食品、医药、能源(核电、火电、燃料电池)等领域都需要不锈钢卷板。此外,现有进口设备 已进入检修期。 随着国产不锈钢卷板产品质量的提高及特殊牌号产品的开发, 今后国内工业设施方面不锈 钢卷板的应用将会逐年增加。 不锈 铁带 - 进口不锈 钢带保 管及运输 保管时应注意水分、灰尘、油、润滑油等,以及表面发生锈 ,或者焊接不良耐蚀性下降。 贴膜和钢板基体之间浸入水分时,腐蚀速度反而比没贴膜时情况还要快。仓库保管时应放在干净、干 燥易通风处,保持原来的包装状态,贴膜的不锈钢应避免直射光线,贴膜应周期性做检查,要是贴膜变质 (贴膜寿命 6 个月)应立即替换,加垫纸时包装材料若浸湿,为防止表面腐蚀应立即除掉垫纸。 进口不锈钢带进口不锈钢带-不锈铁带运输 运输时为了避免表面划伤得用橡胶或枕木, 尽可能采用不锈钢保护专用材, 为避免指纹产生的表面污 染,操作时应带手套。 ★ ★★★★★★★★★ 不锈 钢为什么也 会带磁 ? 人们常以为磁铁吸附不锈钢材, 人们常以为磁铁吸附不锈钢材, 验证其优劣和真伪, 验证其优劣和真伪 ,不吸无磁, 不吸无磁, 认为是好的, 认为是好的, 货真价实; 货真价实 ;吸者有磁性, 吸者有磁性 , 则认为是冒牌假货。 则认为是冒牌假货。其实, 其实,这是一种极 其片面的、 其片面的、不切实的错误的辨别方法。 不切实的错误的辨别方法。 不锈钢的种类繁多, 不锈钢的种类繁多,常温下按组织结构可分为几类: 常温下按组织结构可分为几类: 1.奥氏体型: 奥氏体型:如 304、 304、321、 321、316、 316、310 等; 2.马氏体或铁素体型: 马氏体或铁素体型:如 430、 430、420、 420、410 等; 奥氏体型是无磁或弱磁性, 奥氏体型是无磁或弱磁性,马氏体或铁素体是有磁性的. 马氏体或铁素体是有磁性的.通常用作装饰管板的不锈钢多数是奥氏体型 的 304 材质, 材质,一般来讲是无磁或弱磁的, 一般来讲是无磁或弱磁的,但因冶炼造成化学成分波动或加工状态不同也可能出现磁性 , 但这不能认为是冒牌或不合格, 但这不能认为是冒牌或不合格,这是什么原因呢? 这是什么原因呢? 上面提到奥氏体是无磁或弱磁性, 上面提到奥氏体是无磁或弱磁性 ,而马氏体或铁素体是带磁性的, 而马氏体或铁素体是带磁性的, 由于冶炼时成分偏析或热处理不 当,会造成奥氏体 304 不锈钢中少量马氏体或 铁素体组织。 铁素体组织。这样, 这样,304 不锈钢中就会带有微弱的磁性。 不锈钢中就会带有微弱的磁性。 另外, 另外,304 不锈钢经过冷加工, 不锈钢经过冷加工,组织结构也会向马氏体转化, 组织结构也会向马氏体转化,冷加工变形度越大, 冷加工变形度越大,马氏体转化越多, 马氏体转化越多, 钢的磁性也越大。 钢的磁性也越大。如同一批号的钢带, 如同一批号的钢带,生产 Φ76 管,无明显磁感, 无明显磁感,生产 Φ9.5 管.因泠弯变形较大磁感 就明显一些, 就明显一些,生产方矩形管因变形量比圆管大, 生产方矩形管因变形量比圆管大,特别是折角部分, 特别是折角部分,变形更激烈磁性更 明显。 明显。 要想完全消除上述原因造成的 304 钢的磁性, 钢的磁性,可通过高温固溶处理开恢复稳定奥氏体组织, 可通过高温固溶处理开恢复稳定奥氏体组织,从而消 去磁性。 去磁性。 特别要提出的是, 特别要提出的是,因上面原因造成的 304 不锈钢的磁性, 不锈钢的磁性,与其他材质的不锈钢, 与其他材质的不锈钢,如 430、 430、碳钢的磁性 完全不是同一级别的, 完全不是同一级别的,也就是说 304 钢的磁性 始终显示的是弱磁性。 始终显示的是弱磁性。 这就告诉我们, 这就告诉我们,如果不锈钢带弱磁性或完全不带磁性, 如果不锈钢带弱磁性或完全不带磁性,应判别为 304 或 316 材质; 材质;如果与碳钢的磁 性一样, 性一样,显示出强磁性, 显示出强磁性,因判别为不是 304 材质。 材质。 ★ ★★★★★★★★★ 不锈 钢的热轧与 冷轧 热轧(hot rolling) :是相对于冷轧而言的,冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制,而热轧就是在再结晶 温度以上进行的轧制。

其特性: 其特性: 1.韧性和表面平整性差,价格较低; 2.热轧的温度与锻造的温度相近; 3.热板采用热扎加工表面有氧化皮,板厚有下差; 4.由于其生产制作工艺使其在民用方面较多,如餐厨具、一般家用电器等; 5.热轧钢板,机械性能远不及冷加工,也次于锻造加工,但有较好的韧性和延展性。 冷轧:是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的,一般来讲是热轧→酸洗→冷轧这样的加工过程。虽然 在加工过程因为轧制也会使钢板升温,尽管如此还是叫冷轧。由于热轧经过连续冷变型而成的冷轧,在机 械性能比较差,硬度太高。必须经过退火才能恢复其机械性能,没有退火的叫轧硬卷。轧硬卷一般是用来 做无需折弯,拉伸的产品。 其特性: 其特性: 1.冷轧钢板由于有一定程度的加工硬化,韧性低,价格较贵; 2.冷轧加工表面无氧化皮,质量好; 3.冷变形制成的产品尺寸精度高、表面质量好; 4.冷轧由于其生产工艺在各行各业中应用广泛,例如各类冷冲压件、冷轧冷挤型材、冷卷弹簧、冷拉 线材、冷镦螺栓等。 抗菌 不锈钢 在生产厨房设备、医疗器械、卫生间用品并进行保洁装修时,人们一直期盼着既能抗菌又能造型的金属新 材料出现。 兼具结构与功能特性的新材料――抗菌不锈钢既有结构材料的力学性能, 又有功能材料的物理、 化学 等性能,它像一般不锈钢那样具备作为构件的装饰和美化作用,同时还有抗菌、杀菌的自清洁作用。 资料表明,现在,广泛使用的抗菌剂主要是有机抗菌剂和无机抗菌剂两类。有机抗菌剂历史悠久,在 医疗领域得到了广泛应用,主要以喷洒或浸泡方式使用。但他们在安全性、持久性、广谱抗菌性、耐热性 方面不足,尤其是对人体和环境有严重损害,在许多场合无法使用。无机抗菌剂主要是作为添加剂,制成 具有抗菌作用的布料、塑料制品、活性炭、卫生陶瓷等,使用范围日益广泛。但在耐热、耐磨、抗蚀、强 度和成型性方面,不能满足许多日常使用需求。因此,在制造厨房机械、医疗器械、卫生间用品和进行保 洁装修时,必须使用具有抗菌作用和形状各异、外形美观的金属制品。这种新诞生的具有抗菌抑菌作用的 不锈钢,无疑是人们心目中的理想产品。 抗菌不锈钢按抗菌性产生方式分为两种:镀膜式和自身抗菌式。前者可以改造已有的不锈钢产品,即 在不锈钢上镀上带有杀菌性的金属材料,或其它有杀菌作用的无机材料,但缺点是易磨损、易老化,随温 差及外在环境的变化而改变, 从而使不锈钢失去抗菌性; 后者则是在不锈钢生产过程中添加一些具有抗菌 作用的金属元素,再通过特殊的处理使不锈钢本身产生抗菌性,它没有前者的缺点,而且成本低、易于加 工。 大肠杆菌杀灭率 99.9%、 金黄色葡萄球菌杀灭率 99.5%、 白念珠菌杀灭率 99.0%, 枯黑菌杀灭率 86.6%。 常识告诉我们,这 4 种细菌是平常生活中最常见的,能够达到这样的杀灭效果,证明了抗菌不锈钢的广谱 抗菌性。 随着对材料成分和显微组织的调整和优化,抗菌效果还会进一步提高。在水溶液中的抑菌/抗菌试验 中,将抗菌不锈钢试片浸泡在配制好的菌液中,经不同时间浸泡后,观察菌液中的菌落数。结果表明,大 肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭率达到 90%-95%,表明材料在水溶液中也能杀灭细菌。即不仅能够杀灭 直接接触的细菌,还能够通过溶液的扩散杀灭非直接接触的细菌。 目前材料领域对于“杀菌”和“抗菌”还没有明确的定义。 一般将抗菌理解为抑制细菌的发育、 成长 和繁殖,杀菌则是杀死微生物。抗菌不锈钢能够使其上附着的细菌不繁殖、被杀死或把菌数抑制在低水准 状态,而且并不改变普通不锈钢的强度、耐蚀、美观的特性,具有非常广阔的应用前景。期待早日走进百 姓家。 有关 进口不锈钢 需要注意的 问题 YHC 使用的不锈钢材料分进口与国产两种,国产材料,由于使用的是欧洲(ISO)体系,用成分表示,比

较直观,不容易发生问题,现在我们重点谈谈进口不锈钢的一些需要注意的问题: 1、材料标准 现在,我们经常见到的进口不锈钢标准有美国 ASME 标准的 SA240、ASTM 标准的 A240 以及日本 JIS 标准的 SUS;经常使用的牌号为 304、304L、316L 等。下面以 304 为例来说明它们的表示方法:JIS 标准 中材料,表示比较简单,就是 SUS304 这样表示;ASME 及 ASTM 的表示有几种:SA240-304、SA240TP304、 A240-304、A240TP304,实际上,中间加-与加 TP 的意思是一样的。我们提到前面有 304L 的材料,其中 L 为后缀,表示含碳量较低;经常可以看到的还有 H,表示含碳量较高,主要使用在温度较高的场合;另外 常见的还有 N,表示加元素 N,提高强度。有时候,我们还可以在后面见到:2B,No.1 等后缀,这些后缀 表示的是材料的表面状态;2B 表示热轧加冷轧后,表面较好,达到镜面要求的钢板;2D 表示热轧加冷轧 后,表面一般的钢板;No.1 表示热轧表面。 2、关于材料的代用 在许多人心目中,材料“以高代低、以厚代薄”是天经地义的事情,不需要多管,实际上这种观点是 错误的,下面我们以 304、304L、304H 为例来进行说明:一般来看,304L 比 304 有更低的含碳量,更好 的耐腐蚀性,因此可以代替 304 材料使用。确实 304L 满足 304 的要求,而且比 304 更好,好像可以自动 替代 304,但从力学性能看,304 的强度比 304L 高,当按 304 设计时,用 304L 替代,就会造成强度不够; 另外,在我国压力容器标准 GB150-1998 中 4.1.6 条规定:奥氏体不锈钢的使用温度高于 525℃时,钢中 含碳量应不小于 0.04%。因此,认为 304L 可以代替 304 使用的观点是错误的,能不能使用与使用场合有 关,而且按照容规规定,我们都没有权进行“材料代用”,只有原设计部门才可以有权进行"材料代用" 的工作。 欧洲 不锈钢钢管 统一新标准 要点汇总 序号 标准号 标准名称 钢种类别(数目) 供货状态 定货要求 依据源标准 压力用无缝钢管 奥氏体耐蚀钢(21)HFD、CFD、CFA、 强制项:5 BS 3605∶1991 EN 10216-5∶2004 交货技术条件第 奥氏体耐蠕变钢 CFG、CFP 选择项: 25 2 部分:不锈钢 (12) 双相耐蚀钢(6) EN 机械及一般工程 铁素体耐蚀钢(4) HFD、CFD、CFA、 强制项:4 10297-2∶2005 用无缝钢管交货 马氏体耐蚀钢(1) CFG、CFP 选择项: 11 技术条件第 2 部 奥氏体耐蚀钢(22) 分:不锈钢 双相耐蚀钢(8) 奥氏体耐热钢(6) 铁素体耐热钢(1) EN 机械工程和一般 奥氏体耐蚀钢(19)W0、W1、W1A、 强制项:5 DIN 10217-7∶2005 工程用焊接圆钢 双相耐蚀钢(4) W1R、W2、W2A、 选择项: 28 17457.2∶1985 管交货技术条件 W2R、WCA、WCR、 第 2 部分:不 WG、WP 锈钢 压力用途焊接钢 管交货技术条件 不锈钢管 EN 机械工程和一般 铁素体耐蚀钢(7) W0、W1、W1A、 10296-2∶2005 工程用焊接圆钢 奥氏体耐蚀钢(17)W1R、W2、W2A、 管交货技术条件 奥氏体耐热钢(6) W2R、WCA、WCR、 第 2 部分:不锈 双相耐蚀钢(3) WG、WP 钢 EN 10312∶2003 包括饮用水在内 铁素耐蚀钢(3) 焊态或约定热处 强制项:4 BS (铁) 6323-83∶1982 或

的水溶液输送用 奥氏体耐蚀钢(14)理状态 不锈钢焊接钢管 双相耐蚀钢(2) 交货技术条件

注:①无缝钢管供货状态为 HFD=热精整+热处理+酸洗;CFD=冷精整+热处理+酸洗;CFA=冷精整+光亮热 处理;CFG=冷精整+热处理+磨光;CFD=冷精整+热处理+抛光。②焊接钢管中 W0、W1、W2 为焊态、热轧带 焊态酸洗、冷轧带焊态酸洗;W1A、W2A 及 WCA 为热或冷轧带焊后热处理+酸洗及焊后热处理后至少经 20% 减壁量冷加工+热处理+酸洗;W2R、WCR 为焊后光亮热处理或 20%冷加工后再光亮热处理;WG、WP 为 W2、 W2A、W2R、WCA、WCR 后再磨光或抛光。 无铬 酸 、 氢氟酸 、 硝酸的不 锈钢抛光工 艺介绍 铬酸、氢氟酸、硝酸都是有毒有害物质,对环境和人体都有较大的污染作用,但传统的电解抛光工艺都必 须使用以上材料才能使抛光表面光亮,在越来越注重环保的今天,更多实用且污染低的方法被研制出来, 本文就介绍一种无铬酸、氢氟酸、硝酸的不 锈钢抛光工艺。 本抛光工艺分三步,也可视工件表面和抛光要求选择其中一至两种进行操作。 一、粗抛 粗抛即预抛,原由盐酸与硫酸组成的酸洗工艺,由于酸液温度高,酸洗时间长,虽然去除不锈钢表面 氧化皮的效果好,但生产成本高,盐酸加温后挥发性更强,散发的酸雾污染环境,危害人体健康,特别对 制品较高氧化皮去除不彻底,有待下工序处理。本工艺以磷酸取代盐酸,与硫酸组合,能更好地去除氧化 皮及焊接的灰膜黑渣,又是室温,成本低于高温酸洗,光洁度也优于高温酸洗,配方如下: H3PO4/(ml.L-1) 290~370 -1 H2SO4/(ml.L ) 150~250 -1 560~380 H2O/(ml.L ) T℃ 室温 T(min) 5 一 10 二、细抛

DK:DA 2~3:1 阴极 铅板 拉弯 矫直机和平 整机对改善 板型的作用 板材在拉矫和平整过程中都会对钢板产生冷变形,都会使钢板产生延伸,从而改善钢板板型。两种机组的 总延伸率通常都不大于 3%。但平整过程相对拉矫过程,在张力和轧制力的联合作用下实现,可以弥合钢 板的原始缺陷,使钢板中的气孔弥合,分散缩孔压实,材料的致密性增加;平整过程中,钢板和平整辊之 间产生较大的摩擦力,使钢板表面晶粒的剪切变形增大,导致晶粒细小,从而改善了钢板的力学性能。平 整后的钢板其屈服强度减小,抗拉强度增加,有利于提高板材的深冲性能。 拉矫机只是在拉力的作用下实现延伸, 在延伸方向上钢板的各向异性会增强, 不能很好的改善钢板的 力学性能。 当对钢板的深冲性能要求不高时, 拉矫机对改善板型的作用可以实现。 0.4 以下基本不能矫直。 补存与纠正:对改善板形的贡献,拉伸弯曲矫直机远大于平整机,对改善钢带表面粗糙度,平整机 远大于拉伸弯曲矫直机。整机的投资远大于拉伸弯曲矫直机。 缺陷的产生:由于钢材在从热轧到冷轧整个工艺过程中,都存在着或多或少的金属变形过程,在这 些变形过程当中, 往往会因为某种原因而导致带钢某个部分变形的不均匀。 正是由于带钢横向或纵向上金 属分配的不均匀性,从而导致了板形的变化,使之产生局部的弯曲。如横弯、纵弯、镰刀弯以及中浪、边 浪等皆为此因。 平整:消除屈服平台,防止带钢在拉伸或深冲时出现滑移线 经过热处理后的带钢,虽然塑性有很大改善,但是在外力作用下延伸时,会发生如屈服现象,形成屈 服平台。屈服平台会造成带钢在深冲或拉伸时,带钢表面产生滑移线。滑移线的存在对一般使用没有明显 影响,但对于要求表面质量很高的,深冲后需要涂漆产品是不允许的,因为它的存在降低了产品的表面质 量。为了避免钢板在拉伸或深冲时产生滑移线,在退火之后可以对带钢进行冷轧或平整,以使屈服平台消 失,屈服平台消失后,钢板在拉伸或深冲时则可获到均匀的延伸。 拉矫: 一是改善板形,通过使带钢拉伸并且进行弯曲矫直之后,可以部分消除带钢的边浪、中浪等浪形和 C 形弯曲、L 形弯曲,从而改善了带钢的平直度。二是改善加工性能,通过拉伸弯曲作用与光整一样会使带 钢在后续的变形时减轻或不再有屈服平台,从而产生均匀变形,提高加工性能。 拉弯矫直延伸生产线设备用于消除卷板带材的不良板形,例如双边波浪、单边波浪、中间波浪、两肋 波浪、 翘曲及瓢曲和潜在板形不良等。 拉弯矫直机使带材在拉伸和连续交变弯曲的联合作用下产生塑性延 伸从而获得较好矫正效果的设备。在辊式矫直单元的入口和出口侧各配有四个张力辊组,使得张力平稳, 减少波动,带材在张力辊组的作用下张力被放大,达到矫直带材所需张应力,矫直单元形式为两列弯曲矫 直组件和平衡辊装置,带材在第一阶段弯曲变形区受到交变变形,使带材各部分得到均匀的残余变形,该 残余变形在第二阶段矫直消失, 从而使各种三维板形缺陷得到了矫正并改善带材机械性能。 从 600~1600mm 各种机型。 调整:光整为调整板形,设置了正弯、负弯功能和允许两边力差的倾斜轧制。再配合以为防止经过光整时 产生板形缺陷的入口防皱辊和出口抗横弯辊。 通过各种参数的合理设置和调整, 基本可以通过光整调出一 个好的板形。 光整机消除屈服平台只是暂时的, 经过一定的时间或者达到一定的温度, 钢中游离的 C 和 N 又会重新 回到位错位置。温度越高,扩散越快。例如:温度 200℃时 小于 15S ;温度 120℃ 时 2minutes ; 20℃ 3―6 个月。这就是所谓的时效性。对于拉矫来说,由于其具有纵向、横向垂直于表面的厚度方向三个自 由度的变形,所以其时效性比经过光整后的时效性要优越许多。 拉伸弯曲矫直 :拉伸弯曲矫直可以使薄板同时产生纵向和横向的变形,从而能充分改善薄板的平直 度和材料性能。 在拉伸弯曲矫直过程中, 每次拉弯的拉伸量与弯曲量匹配不同, 而产生变形性质上的变化。 如拉力越大,其弯曲的弹性区厚度越小,同时中性层的偏移量越大。若弯曲曲率越大,则中性层的拉伸变 形将比纯拉伸变形增大的越多。同时,由于弯曲应力的添加,大大减小了拉力。达到同样的矫直效果,只 需要纯拉伸所需张力的 1/3~1/5,而且它的矫直效果是迄今为止最好的。通过拉伸弯曲矫直之后,基本可 彻底消除板面的浪形,浪边,瓢曲及轻度的镰刀弯,改善平直度,改善各向异性。

拉伸力使工件全断面产生塑性变形之后, 各条纵向纤维的受力会迅速达到均匀化, 因此在卸掉外力后 各条纤维会进行同步弹回, 形成平行收缩, 内应力无从存在, 即使是强化性金属, 在达到矫直质量要求时, 其内部纵向纤维的长度差也已经很小,内应力可忽略不计。因此,拉伸矫直的内应力最小,矫直后其直度 的稳定性好。 低碳钢的深冲薄板在纵向和横向上的屈服极限常常存在各向异性, 所以在薄板作深冲加工时, 由于各 部的延伸不同, 被冲件的各部分厚度会产生不均, 从而会使被冲件产生裙状花边缺陷, 导致冲废率的增高。 一般在 1.5~2.0%的拉伸范围内拉伸矫直时,各向的强度是接近的,具有各向同性,在拉矫时消除 屈服平台,阻止滑移线的效果更好。由于所在轴线位置上的滑移面都能活动,这就是拉伸弯曲矫直比光整 具有优越性的根本所在。对拉伸率起决定性作用的是带钢的最小曲率半径。 不锈 钢丸的制作 工艺 不锈钢丸的制作不同于一般的铸钢丸,因为不锈钢在高温时是比较容易氧化的,一旦氧化,很难用其他 方法将其表面的氧化皮去除。所以,在制作时,就要求去除造成不锈钢丸氧化的因素。正因为不锈钢丸 的这种特殊的要求,所以用来制作不锈钢丸的设备比较特殊。 不锈钢丸的制作原理,不锈钢在液态下属于易氧化的合金,虽然它在常温下的耐蚀性是相当好的。制 作不锈钢丸有几种方法可以采用,现在最常见到的是切丝不锈钢丸,它是采用切丝机,对一定直径的不 锈钢丝进行剪切,从而获得直径与长度一致的不锈钢丸切丝丸。不锈钢切丝丸全国各地都有人在生产, 另一种是采用雾化法生产不锈钢丸,国外已工业化大规模进行生产,进口的不锈钢丸大部分都是采 用雾化法生产的。国内也有人采用雾化法进行生产,取得了成功。 雾化法制作不锈钢丸的过程是这样的,首先将不锈钢材料放在金属熔炉中加热,让其在炉中熔化成金 属液体,然后将金属液倒入雾化装置中,雾化装置中有制作不锈钢丸的关键部件雾化喷嘴,从雾化喷嘴 喷出来的高压高速雾化介质,冲击熔化的金属液,使用权金属液分散成无数细小的金属液滴,这些金属 液滴在飞行降落过程中,很快冷凝成金属小颗粒,形成不锈钢丸。 考虑到氧化因素,一般采用惰性气体作为雾化介质,在雾化过程中,还要对雾化环境进行保护,使其 在无氧或少氧的环境中进行。等过了金属氧化的关,其它的过程与制作铸钢丸是相差不多的。 产量也相当大。 表面 渗碳处理介 绍 表面渗碳是一种常见的热处理方式, 渗碳可以使零件表层得到高含碳量和一定的浓度梯度, 提高表面的硬 度、 耐磨性及疲劳强度, 而心部仍保持良好的塑性及韧性。 渗碳主要用于表面耐磨而承受冲击负荷的零件, 用于处理低碳钢及低碳合金的零件,如机床主轴、风动工具,汽车、拖拉机齿轮。 一般常见渗碳方式有以下三种: 1、固体渗碳:将零件和固体渗碳剂装入密封的渗碳箱中,在炉中加热至 900℃~950℃,保温足够长 时间,活性碳原子渗入零件表层形成一定厚度的渗碳层。 2、气体渗碳:将零件置于密封的渗碳炉中,加热至 900℃~950℃,向炉内加入易分解的有机液体(煤 油、苯、甲醇)或直接通入渗碳气体(煤气、石油液化气等)产生活性碳原子渗入钢中形成渗碳表面。 3、液体渗碳:用液体介质(如碳化硅、成品渗碳剂)进行渗碳。 引起 压铸模具失 效的原因 一、热疲劳龟裂损坏失效 压铸生产时,模具反复受激冷激热的作用,成型表面与其内部产生变形,相互牵扯而出现反复循环的 热应力,导致组织结构二损伤和丧失韧性,引发微裂纹的出现,并继续扩展,一旦裂纹扩大,还有熔融的 金属液挤入,加上反复的机械应力都使裂纹加速扩展。为此,一方面压铸起始时模具必须充分预热。另外, 在压铸生产过程中模具必须保持在一定的工作温度范围中,以免出现早期龟裂失效。同时,要确保模具投 产前和制造中的内因不发生问题。因实际生产中,多数的模具失效是热疲劳龟裂失效。 二、碎裂失效 在压射力的作用下,模具会在最薄弱处萌生裂纹,尤其是模具成型面上的划线痕迹或电加工痕迹未被 打磨光,或是成型的清角处均会最先出现细微裂纹,当晶界存在脆性相或晶粒粗大时,即容易断裂。而脆

性断裂时裂纹的扩展很快,这对模具的碎裂失效是很危险的因素。为此,一方面凡模具面上的划痕、电加 工痕迹等必须打磨光,即使它在浇注系统部位,也必须打光。另外要求所使用的模具材料的强度高、塑性 好、冲击韧性和断裂韧性均好。 三、溶蚀失效 常用的压铸合金有锌合金、铝合金、镁合金和铜合金,也有纯铝压铸的,Zn、Al、Mg 是较活泼的金属 元素,它们与模具材料有较好的亲和力,特别是 Al 易咬模。当模具硬度较高时,则抗蚀性较好,而成型表 面若有软点,则对抗蚀性不利。 P1-P4 不锈 钢焊管的性 能 、 分类及 具体用途详 解 一、不锈钢焊管的优越性能: 1、无化霜,运行控制简单、节省造价。 2、故障率低,维护及维修费用低。 3、节能、运行费用低。 4、货架式盘管蒸发器。能最大限度解决使用空间和冷量均匀分布的问题。 5、无干耗,贮存或保险效果好。 二、不锈钢焊管的分类 1.低压流体输送用焊接钢管(GB/T)也称一般焊管, 俗称黑管。 是用于输送水、 煤气、 空气、 油和取暖蒸汽等一般较低压力流体和其他用途的焊接钢管。钢管接壁厚分为普通钢管和加厚钢管;接管端 形式分为不带螺纹钢管(光管)和带螺纹钢管。 钢管的规格用公称口径(mm)表示, 公称口径是内径的近似值。 习惯上常用英寸表示,如 11/2 等。低压流体输送用焊接钢管除直接用于输送流体外,还大量用作低压流 体输送用镀锌焊接钢管的原管。 2.低压流体输送用镀锌焊接钢管(GB/T)也称镀锌电焊钢管,俗称白管。是用于输送水、煤 气、空气油及取暖蒸汽、暖水等一般较低压力流体或其他用途的热浸镀锌焊接(炉焊或电焊)钢管。钢管接 壁厚分为普通镀锌钢管和加厚镀锌钢管;接管端形式分为不带螺纹镀锌钢管和带螺纹镀锌钢管。钢管的规 格用公称口径(mm)表示,公称口径是内径的近似值。习惯上常用英寸表示,如 11/2 等。 3.普通碳素钢电线套管(GB3640-88)是工业与民用建筑、安装机器设备等电气安装工程中用于保护电 线的钢管。 4.直缝电焊钢管(YB242-63)是焊缝与钢管纵向平行的钢管。通常分为公制电焊钢管、电焊薄壁管、变 压器冷却油管等等。 5.承压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管(SY5036-83)是以热轧钢带卷作管坯,经常温螺旋成型,用双面 埋弧焊法焊接,用于承压流体输送的螺旋缝钢管。钢管承压能力强,焊接性能好,经过各种严格的科学检 验和测试,使用安全可靠。钢管口径大,输送效率高,并可节约铺设管线的投资。主要用于输送石油、天 然气的管线。 6.承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管(SY5038-83)是以热轧钢带卷作管坯,经常温螺旋成型,采用高 频搭接焊法焊接的,用于承压流体输送的螺旋缝高频焊钢管。钢管承压能力强,塑性好,便于焊接和加工 成型;经过各种严格和科学检验和测试,使用安全可靠,钢管口径大,输送效率高,并可节省铺设管线的 投资。主要用于铺设输送石油、天然气等的管线。 7.一般低压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管(SY5037-83)是以热轧钢带卷作管坯,经常温螺旋成型,采 用双面自动埋弧焊或单面焊法制成的用于水、煤气、空气和蒸汽等一般低压流体输送用埋弧焊钢管。 8.一般低压流体输送用螺旋缝高频焊钢管(SY5039-83)是以热轧钢带卷作管坯, 经常温螺旋成型, 采 用高频搭接焊法焊接用于一般低压流体输送用螺旋缝高频焊钢管。 9.桩用螺旋焊缝钢管(SY5040-83)是以热轧钢带卷作管坯,经常温螺旋成型,采用双面埋弧焊接或高 频焊接制成的,用于土木建筑结构、码头、桥梁等基础桩用钢管。 不锈 钢表面加工 主流方法

在不锈钢表面进行加工的方法很多,大致可分为两种,一种是把不锈钢通过处理使之具有表面光泽,以及 利用光泽反差构成图案的艺术加工; 另一种是在图案的构成中赋予色彩的艺术加工。 其中利用丝网印刷法 的典型实例有蚀刻加工,喷彩加工。 蚀刻加工法,是在不锈钢表面彩用丝网印刷耐酸保护膜,然后用氯化亚铁液蚀刻,形成艺术图案的。 喷彩法是在丝网印刷后喷射色料颗粒,构成梨皮样表面,形成艺术图案的。 近年来, 为适应不锈钢用途的多样化和越来越高的艺术性要求, 开发出带有色彩的“彩色艺术”加工 法,并且成了这一领域的主流。在赋予不锈钢色彩的方法中,包括使用丝网印刷彩色油墨后进行烧制的方 法和化学着色法。 不锈钢制品的化学着色美术加工法工艺过程是:不锈钢制品→丝印→氧化着色→碱处理→成品。 不锈钢制品的蚀刻美术加工法工艺过程是:不锈钢制品→丝印→蚀刻→碱处理→氧化着色→成品。 不锈钢制品的喷色美术加工法的工艺过程是: 不锈钢制品→丝印→蚀刻→碱处理→丝印→氧化着色→ 碱处理→成品。 不锈钢的化学着色法,不使用颜料及染料,而是把不锈钢浸泡在加温的浓硫酸铬溶液中,进行化学着 色,其特点是耐食品性好。这种加工方法中所使用的油墨,要有非常强的耐酸性,一般使用与处理工艺相 适应的具有特殊性能的 UV 硫化油墨。 镍铁 与金属镍的 生产工艺简 介 镍的主要物理化学性质为: 镍与硅可形成一系列硅化物,如 Ni3Si、Ni5Si2、Ni2Si、Ni3Si2、NiSi 和 NiSi2。 镍和氧能形成 NiO,NiO 系菱面体晶,加热至 200℃以上时则变成立方晶。氧在固态镍中的熔解度, 随温度的升高而下降。 镍与硫可以形成 Ni3S2、Ni6S5、Ni7S6、NiS、Ni3S4 和 NiS2 等硫化镍。在工业镍铳中,找不到存在 于自然界中的硫化镍 NiS 和 NiS2,因为这两种硫化镍在熔点以下就早已分解了。 镍和铁在 γ 区内形成连续固溶体。液相线在 1436℃下,含镍 65%-72%时,出现一个不很明显的最低 点。镍可以扩大 γ 区,在固态时,分成数个相,回火时从这数个相中,都可形成 FeNi3。在图 29-1 中 可以看出镍铁合金中的居里点的变化, α-镍在 360℃以下为面心立方晶, β-镍在 1130℃以下为六方晶, γ-镍在熔点之前为立方晶。 冶炼方法: 现代生产镍的方法主要有火法和湿法两种。根据世界上主要两类含镍矿物(含镍的硫化矿和氧化矿) 的不同,冶炼处理方法各异。 含镍硫化矿目前主要采用火法处理,通过精矿焙烧反射炉(电炉或鼓风炉)冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电 解得金属镍。氧化矿主要是含镍红土矿,其品位低,适于湿法处理;主要方法有氨浸法和硫酸法两种。氧 化矿的火法处理是镍铁法。 工艺操作: 硫化镍精矿的火法冶炼 硫化镍精矿的火法冶炼流程如图 29-2 所示。其主要工艺特点如下:

(1)熔炼。镍精矿经干燥脱硫后即送电炉(或鼓风炉)熔炼,目的是使铜镍的氧化物转变为硫化物, 产出低冰镍(铜镍锍),同时脉石造渣。所得到的低冰镍中,镍和铜的总含量为 8%-25%(一般为 13%- 17%),含硫量为 25%。 (2)低冰镍的吹炼。吹炼的目的是为了除去铁和一部分硫,得到含铜和镍 70%-75%的高冰镍(镍高 硫),而不是金属镍。转炉熔炼温度高于 1230℃,由于低冰镍品位低,一般吹炼时间较长。 (3)磨浮。高冰镍细磨、破碎后,用浮选和磁选分离,得到含镍 67%-68%的镍精矿,同时选出铜精 矿和铜镍合金分别回收铜和铂族金属。镍精矿经反射炉熔化得到硫化镍,再送电解精炼或经电炉(或反射 炉)还原熔炼得粗镍再电解精炼。 (4)电解精炼。粗镍中除含铜、钻外,还含有金、银和铂族元素,需电解精炼回收。与铜电解不同 的是这里采用隔膜电解槽。用粗镍做阳极,阴极为镍始极片,电解液用硫酸盐溶液硫酸盐和氯化盐混合溶 液。通电后,阴极析出镍,铂族元素进入阳极泥中,另行回收。产品电镍纯度为 99.85%-99.99%。 用火冶法处理氧化镍制取镍铁和金属镍 硅酸氧化矿可以用火冶法熔炼,经还原、熔化和精炼得到镍。还原时要争取使氧化镍完全变为金 属镍。熔化时流言蜚语镍铁将同较轻的渣分开。镍铁的含镍量取决于部分还原过程的选择能力。采用焦炭 作还原剂,也可采用硅铁作还原剂。为了除去粗镍铁中的杂质碳、硫、磷和铬,必须进行精炼。 在电炉中用碳直接部分还原炼制镍铁 在矿热炉中采用碳热法将矿石还原成镍铁,随后进行精炼。 所用矿石的成分为:Ni2.8%,CoO0.06%,Fe13%,Cr2O32%,MgO24%,SiO239%,化合水 12%。这种矿石经干 燥后,放在回转窑内预热到 750℃左右。重油的消耗量为每吨干矿石 65-85L。在经预热的热矿石中,加入 约 4%的焦粉, 然后即将这种混合料, 放在还原电炉中冶炼。 在矿热炉的容量为 12500kV.A, 电极直径 1250mm, 炉膛内径 11m。冶炼时每吨矿石的耗电量为 600kW.h。每天可冶炼 450t 矿石,镍铁出炉温度为 1500℃, 出渣温度为 1600℃。 炉料中 90%以上的镍回收到成分为 Ni+Co24%,Si3%,C2%,Cr1.6%,P0.03%的粗镍 铁中。 在铸桶中用苏打处理两次而将硫除掉, 在酸性转炉中把铬、 硅、 碳和磷吹掉。 精炼好的镍铁大约 1650℃ 时出炉, 铸成约 20kg 重的锭块。最终产品含 Ni+Co29%,C0.02%,Cr0.02%,余量为铁。 用冶炼镍锍的方法制取镍丸 采用的方法是, 先将矿石作成球团, 经烧结后同焦炭和石膏一起加到低炉身电炉中进行还原冶炼。 硫酸钙被还原后,与镍和铁反应生成硫化物。约含 Ni27%,Fe60%,S10%的铁镍锍,同附加料一起装在转 炉中用空气吹炼,使铁渣化,成为约含有 Ni78%,S22%的贫铁镍锍。然后采用流化床法在回转窑中将硫焙 烧到 0.005%以下。这种氧化镍经磨细加糊加粘合剂混合后压成 3cm×2cm 的圆柱形料块。 为种料块经干燥后混加大量木炭,放在加热的立式碳化硅马弗炉中,于约 1300 下用一氧化碳还原, 这种炉子与锌竖罐法用的炉子相似。 生产出镍粒约含 Ni99%, Cu0.07%, Co0.5%, Fe0.1%, C0.04%, S0.004%。 用硅铁部分还原的方法冶炼镍铁 矿石经在回转窑中干燥后, 进行分级, 并除掉低品位的粗块, 这时的成分大致为: Ni1.65%, Co0.02%, Fe12%,SiO250%,MgO25%,Cr2O31.5%,Al2O31.3%,化合水 7%。 干燥的矿石经破碎后,筛出小于 0.08mm 的筛下料,并放在多层焙烧炉中进行预焙烧。筛上料则放在 用煤气加热的回转窑中,加热到 700℃左右,以除去水分和预热矿石。加热好的热料即送到炉前料仓内, 接着再从料仓将料装入 14000kV.A 开口式电炉中,电炉自焙电极直径约 1000mm,并配有水冷炉壁。冶炼 每吨矿石的耗电量约为 760kW.h,电极消耗量为 5kg。 往熔化的氧化矿和金属的混合液中添加一种强还原剂,并将矿石、还原剂和液态金属充分混合。还原 剂采用含硅 50%的硅铁。熔池的搅动是通过在两个铸桶间的快速倒来倒去的方法实现的。其还原顺序如 下: (2Fe2O3)+[FeSi]=4(FeO)+(SiO2)+[Fe] (2NiO)+[FeSi]

硅铁中的铁直接进入金属相。来自前步工序的 1650℃的液态矿石、硅铁(1.5L/kg 液态矿石中的镍) 和镍铁,采用在两个铸桶(叫做“跳转混合器”)间倒来倒去的方法进行混合。同硅铁的反应是放热的, 所以可防止温度在混合时下降得过多。每操作一次可生产出 400kg 镍铁,因而在 2500kV.A 的电炉中要定 期装入 4000kg 精矿用的炉料。 粗镍铁含磷达 0.4%, 这些磷可在电弧炉中, 采用氧化钙含量很高的渣, 用铁矿石氧化成 P2O5 后除掉。 液态镍铁用硅铁脱氧后铸成 13kg 重的锭,其大致成分如下,Ni48%,S0.005%,P0.01%,C0.02%,Cr0.02%, Si0.9%,Co0.5%,Cu0.1%,其余为铁。 不锈 钢管道表面 酸洗钝化方 法 1.工艺原理及目的 酸洗是利用化学反应,在工件表面溶解掉锈迹、氧化膜等产物而不影响基体金属的方法。其目的 是使工件表面去污,达到净化。 钝化是利用化学反应, 在工件表面形成一种致密的氧化物薄膜的方法。 其目的是通过工件表面建立氧 化膜或氧的吸附层来阻止电化学腐蚀的进行,从而提高金属的耐蚀(抗电化学腐蚀)性能。 2.施工程序 2.1 准备工作 2.1.1 酸洗、钝化前必须将管件表的焊接药皮、飞溅、毛刺、污物等清理干净。 2.1.2 管件表面的油污可用汽油、丙酮等有机溶剂擦拭干净。为了安全起见,对于大面积的油污可用蒸汽或 3~5%的烧碱(NaOH)溶液清洗,然后用清水冲洗干净、凉干。注意所使用清水 CL-浓度不得超过 25mg/l。 2.1.3 准备好酸洗、钝化作业所需的设备、工具和劳保用品(以三人同时作业为例)。 (1)设备及工具 ①耐酸的酸洗、钝化槽一件; ②不锈钢丝刷或硬质塑料尼龙刷 3 把; ③量杯、量筒、台称、搅拌棒各一件; ④耐酸拖布 3 把。 (2)劳动保护用品 ①耐酸长筒胶鞋 3 双; ②耐酸胶皮手套 3 付; ③耐酸工作服、工作帽、口罩 3 套; ④眼镜 3 付。 2.2 酸洗、钝化材料及配制酸洗、钝化液的注意事项 4.2.1 酸洗、钝化材料准备 (1)工业用硝酸(HNO3,γ=1.42); (2)工业用盐酸(HCL); (3)工业用硫酸(H2SO4); (4)工业用氢氟酸(HF); (5)工业用重铬酸钾(K2Cr2O7); (6)化学纯铁氰化钾[K2Fe(CN)6]; (7)膨润土(100~120 目); (8)木工胶; (9)石蕊试纸。 2.2.2 酸洗、钝化液配制及其施工注意事项 (1)一定要穿戴好工作服、工作帽、长筒靴、手套并戴好眼镜; (2)配制酸洗、钝化液时,一定要遵守先放水后注酸的原则; (3)酸洗、钝化液或酸洗、钝化液膏应按配方要求进行配制,不得随意改动配方。 3.酸洗、钝化膏和酸洗、钝化液配方

3.1 酸洗、钝化膏配方 3.2 酸洗、钝化液配方 4.酸洗钝化处理工艺 4.1 酸洗时,在规定时间内应仔细检查,达到去除氧化皮,表面呈亮银白色为止,严防过蚀。如 氧化皮较厚时,可用不锈钢丝刷或硬质塑料尼龙刷除去氧化皮。 如用浸泡法酸洗时,工件不准直接放在酸洗槽底部,应将工件垫起来。 4.2 用酸洗膏酸洗 4.2.1 按配方配制,并将酸洗膏充分地进行搅拌,随配随用。 4.2.2 在室温下将酸洗膏均匀地涂在管件表面, 其膏层厚度约为 2~3mm。 (如用水冲洗后仍有氧化皮存 在,可用不锈钢丝刷或硬质塑料尼龙刷除去氧化皮) 4.3 不论用酸洗液或酸洗膏,酸洗后均应彻底用水冲洗干净,然后用石蕊试纸检验,无反应后将水渍 擦干或晾干,以备钝化处理。 4.4 用钝化膏钝化 4.4.1 按配方配制,并将钝化膏充分进行搅拌,随配随用。 4.4.2 在室温下,将钝化膏均匀地涂在酸洗过的工件或设备表面,其膏层厚度约为 2~3mm,达到规定时间, 并检查表面钝化膜致密情况,确认合格后用流动清水冲洗干净。 4.4.3 钝化完毕后,用兰点法检验钝化膜致密情况。 4.5 检验 4.5.1 检验试验液配方 铁氰化钾 10g 加浓硝酸 30ml 再加蒸包馏水 50ml,待溶液均匀后,用蒸馏水稀释至 1000ml。 4.5.2 钝化膜检验 经过表面处理后, 为了检查不锈钢是否存在游离铁及钝化膜的致密情况, 将试验液涂于清洗干净的钝 化表面,30 秒内观察显现兰点情况,无兰点出现为合格。 5.质量控制和质量标准 5.1 参考标准 (1)HG/T《奥氏体不锈钢压力容器制造管理细则》 (2)HGJ209-83《中低压化工设备施工及验收规范》 (3)《锅炉压力容器法规标准汇编》第 2 分册 5.2 质量控制 5.2.1 本工法所提供的配方在酸洗、钝化前均已进行过工艺试验。 5.2.2 酸洗前,必须用汽油、碱液或净洗剂除去工件表面的油污,并用水冲洗干净,不允许用碳钢钢 丝刷刷工件表面。 5.2.3 凡不锈钢容器上有碳钢零部件的,在酸洗过程中不得使其受到腐蚀。 6.安全措施 6.1 酸洗、钝化操作使用的材料均是有强腐蚀性或有毒、剧毒的酸、碱、盐等化学品,操作中一 定要严格防护不能与皮肤接触,操作人员必须按规定穿戴齐全劳动保护用品方能工作。 6.2 各种化学品应有专人专库保管。 6.3 工件放入酸洗、钝化槽内时动作要轻、稳,严禁溅起酸液。 6.4 酸类如溅到皮肤或身上后,应马上用清水冲洗。 6.5 使用过的酸液和容器不得乱堆乱放。 6.6 钝化后的工件严防磕碰划伤,以免损坏钝化膜。 7.效益分析 采用本工法处理过的奥氏体不锈钢工件表面光洁,呈亮银白色,钝化膜厚度为 0.8~4μm,具有良好 的外观和抗蚀能力。 钢铁 制造方法分 类

1)铸造冶金 铸造是用热熔化金属,使其成为液态再浇入铸模,凝固成型。这就是可方可圆的道理。铸造技术的特 点:可制造任意复杂的形状,而其它加工技术望尘莫及的。小到几克的戒指,大到数百吨的机座,如轧机 机座,液压机机座,在金属加工技术应用最多,飞机、船舶、铁道车辆、汽车、交通设施和农业机械以及 炊事用具等都离不开铸造技术,大致占金属加工 60%以上。 2)锻造冶金 锻造加工技术是最古老的金属加工技术,俗话说,千锤百炼,百炼成钢,这就是锻造的含义。适用于 难变形的钢、多合金元素的钢,因多组织凝固而形成的内裂纹和缩孔,通过锻造使内部被挤压,消除内裂 纹和缩孔,使钢基致密性提高。特别是大规格和大件浇注材料,内部中心凝固的时间较长,形成缩孔。如 大型电机轴、轧辊、传动轴等采用锻造加工技术才能满足技术要求。 3)压延冶金 压延技术就是常说的压轧塑性变形。 是锻打技术随工业革命发展起来的实用技术, 是锻打加工走向节 能加工符合现代要求的主要加工技术。主要制造长材和薄材金属产品,连续地把块状坯料轧制成板材、棒 材和管材,再延伸轧制不同断面的型材(角钢、槽钢、工字钢、方钢、扁钢和螺纹钢等) 4)粉磨冶金 金属粉末是日常用品较普遍的产品。用于模具(硬质合金:无缝钢管穿孔顶模,钢材拉拔模具,机械 加工切削刀具、石油钻头),磁性材料(铁氧体,永磁体等),过滤器(分子过滤器、钢液过滤器、), 催化剂(高分子分解、化学反应、石油裂解),电池和涂料。特别是电器用的多孔无油合金轴承(风扇, 空调,冰箱等用轴承)。金属粉末制造技术有机械破碎法、脆化处理+机械破碎法、还原法(木炭还原法, 制作钨粉和钼粉,铁粉和钴粉)、电解法(水溶液电解法,熔盐电解法,液体金属阴极法)、喷雾法(用 气体或水喷雾液体金属)、羰基法。 不锈 钢制重要设 备及重大腐 蚀破坏原因 在不锈钢制设备、部件出现腐蚀破坏后,不能采取坏了就换,换下的设备、部件一扔了事的简单做法。这 样,不仅解决不了腐蚀断裂间题,而且会给国家造成巨大的浪费。正确的做法是对破损的设备和部件进行 认真的事故分析,其主要目的是: 第一,确定不锈钢设备和部件腐蚀断裂的性质,找出引起腐蚀破坏的原因, 第二,提出防止或克服腐蚀破坏事故的措施,防患于未然,不使事故再现, 第三,收集和整理重要的现象和数据,为研究和验证腐蚀断裂机理提供可靠的依据. 对于一些不锈钢制重要设备和重大腐蚀破坏事故的分析,不应简单从事,以免造成“误诊”。一般需 采取下述步骤:特征, 即宏观和微观形貌以及与其它破坏形态的区别和联系。 产生条件, 即在何种情况下, 具备哪些条件才能产生应力腐蚀破坏。统计规律,即根据国内外所报道的大量应力腐蚀事故的统计,对产 生应力腐蚀的常见钢种、应力来源、介质环境条件、设备和部件名称以及出现部位等等有一概括的了解。 当’然,在已经积累了大量资料.且具有丰富实践经验的情况下,此一步骤可以从简或省略。 除文献、资料调研外,为了针对所遇到的具体破坏事例进行事故的分析,还要进行实际工况或生产、 使用现场的调查。 (1)设备、部件所使用的不锈钢材生产工艺情况的调查。因为不锈钢设备、部件的应力腐蚀与钢材本 身的成分、性能、生产工艺条件、交货状况、表面质量、应力状态等冶金因素直接有关。 (2)破损设备或部件的加工制造工艺过程的调查。要了解从不锈钢材进厂到加工制成设备的全过程。 (3)破损的设备实际使用情况和破坏发现过程的调查,其中包括国内正在使用的同类型设备情况的调 查。 因为产生与没有产生应力腐蚀破坏的同类型设备的对比, 会给我们分析应力腐蚀原因提供重要的线索。 对产生应力腐蚀的设备的实际工况或现场的调查。 这是不锈钢应力腐蚀断裂事故分析的核心。 不锈钢的应力腐蚀断裂影响因索很多, 涉及的学科现象比 较复杂,因此对于一些重要设备的重大事故分析,最好由有关专业人员,例如从事材料、化学、物理、力 学以及设计人员等组成不同的专题组来进行。

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电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。
滤波器,顾名思义,是对波进行过滤的器件。“波”是一个非常广
 泛的物理概念,在电子技术领域,“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。该过程通过各类传感器的作用,被转换为电压或电流的时间函数,称之为各种物理量的时间波形,或者称之为信号。因为自变量时间‘是连续取值的,所以称之为连续时间信号,又习惯地称之为模拟信号(Analog Signal)。随着数字式电子计算机(一般简称计算机)技术的产生和飞速发展,为了便于计算机对信号进行处理,产生了在抽样定理指导下将连续时间信号变换成离散时间信号的完整的理论和方法。也就是说,可以只用原模拟信号在一系列离散时间坐标点上的样本值表达原始信号而不丢失任何信息,波、波形、信号这些概念既然表达的是客观世界中各种物理量的变化,自然就是现代社会赖以生存的各种信息的载体。信息需要传播,靠的就是波形信号的传递。信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变,甚至是在相当多的情况下,这种畸变还很严重,以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了。
巴特沃斯响应(最平坦响应)
巴特沃斯响应能够最大化滤波器的通带平坦度。该响应非常平坦,接近DC信号,然后慢慢衰减至截止频率点为-3dB,最终逼近-20ndB/decade的衰减率,其中n为滤波器的阶数。巴特沃斯滤波器特别适用于低频应用,其对于维护增益的平坦性来说非常重要。
除了会改变依赖于频率的输入信号的幅度外,滤波器还会为其引入了一个延迟。延迟使得基于频率的相移产生非正弦信号失真。就像巴特沃斯响应利用通带最大化了幅度的平坦度一样,贝塞尔响应最小化了通带的相位非线性。
在一些应用当中,最为重要的因素是滤波器截断不必要信号的速度。如果你可以接受通带具有一些纹波,就可以得到比巴特沃斯滤波器更快速的衰减。附录A包含了设计多达8阶的具巴特沃斯、贝塞尔和切贝雪夫响应滤波器所需参数的表格。其中两个表格用于切贝雪夫响应∶一个用于0.1dB最大通带纹波;

中心频率(Center Frequency):滤波器通带的频率f0,一般取f0=(f1+f2)/2,f1、f2为带通或带阻滤波器左、右相对下降1dB或3dB边频点。窄带滤波器常以插损最小点为中心频率计算通带带宽。
截止频率(Cutoff Frequency):指低通滤波器的通带右边频点及高通滤波器的通带左边频点。通常以1dB或3dB相对损耗点来标准定义。相对损耗的参考基准为:低通以DC处插损为基准,高通则以未出现寄生阻带的足够高通带频率处插损为基准。
通带带宽(BWxdB):指需要通过的频谱宽度,BWxdB=(f2-f1)。f1、f2为以中心频率f0处插入损耗为基准,下降X(dB)处对应的左、右边频点。通常用X=3、1、0.5 即BW3dB、BW1dB、BW0.5dB 表征滤波器通带带宽参数。分数带宽(fractional bandwidth)=BW3dB/f0×100[%],也常用来表征滤波器通带带宽。
插入损耗(Insertion Loss):由于滤波器的引入对电路中原有信号带来的衰耗,以中心或截止频率处损耗表征,如要求全带内插损需强调。
纹波(Ripple):指1dB或3dB带宽(截止频率)范围内,插损随频率在损耗均值曲线基础上波动的峰-峰值。
带内波动(Passband Riplpe):通带内插入损耗随频率的变化量。1dB带宽内的带内波动是1dB。
带内驻波比(VSWR):衡量滤波器通带内信号是否良好匹配传输的一项重要指标。理想匹配VSWR=1:1,失配时VSWR>1。对于一个实际的滤波器而言,满足VSWR<1.5:1的带宽一般小于BW3dB,其占BW3dB的比例与滤波器阶数和插损相关。
回波损耗(Return Loss):端口信号输入功率与反射功率之比的分贝(dB)数,也等于|20Log10ρ|,ρ为电压反射系数。输入功率被端口全部吸收时回波损耗为无穷大。
阻带抑制度:衡量滤波器选择性能好坏的重要指标。该指标越高说明对带外干扰信号抑制的越好。通常有两种提法:一种为要求对某一给定带外频率fs抑制多少dB,计算方法为fs处衰减量As-IL;另一种为提出表征滤波器幅频响应与理想矩形接近程度的指标——矩形系数(KxdB>1),KxdB=BWxdB/BW3dB,(X可为40dB、30dB、20dB等)。滤波器阶数越多矩形度越高——即K越接近理想值1,制作难度当然也就越大。
延迟(Td):指信号通过滤波器所需要的时间,数值上为传输相位函数对角频率的导数,即Td=df/dv。
带内相位线性度:该指标表征滤波器对通带内传输信号引入的相位失真大小。按线性相位响应函数设计的滤波器具有良好的相位线性度。
1)通带截频fp=wp/(2p)为通带与过渡带边界点的频率,在该点信号增益下降到一个人为规定的下限;
2)阻带截频fr=wr/(2p)为阻带与过渡带边界点的频率,在该点信号衰耗下降到一人为规定的下限;
3)转折频率fc=wc/(2p)为信号功率衰减到1/2(约3dB)时的频率,在很多情况下,常以fc作为通带或阻带截频;
4)固有频率f0=w0/(2p)为电路没有损耗时,滤波器的谐振频率,复杂电路往往有多个固有频率。
滤波器在通带内的增益并非常数。
1)对低通滤波器通带增益Kp一般指w=0时的增益;高通指w→∞时的增益;带通则指中心频率处的增益;
2)对带阻滤波器,应给出阻带衰耗,衰耗定义为增益的倒数;
3)通带增益变化量△Kp指通带内各点增益的最大变化量,如果△Kp以dB为单位,则指增益dB值的变化量。
3、阻尼系数与品质因数
阻尼系数是表征滤波器对角频率为w0信号的作用,是滤波器中表示能量衰耗的一项指标。
阻尼系数的倒数称为品质因数,是*价带通与带阻滤波器频率选择特性的一个重要指标,Q= w0/△w。式中的△w为带通或带阻滤波器的3dB带宽,w0为中心频率,在很多情况下中心频率与固有频率相等。
滤波电路由许多元件构成,每个元件参数值的变化都会影响滤波器的性能。滤波器某一性能指标y对某一元件参数x变化的灵敏度记作Sxy,定义为:Sxy=(dy/y)/(dx/x)。
该灵敏度与测量仪器或电路系统灵敏度不是一个概念,该灵敏度越小,标志着电路容错能力越强,稳定性也越高。
当滤波器幅频特性满足设计要求时,为保证输出信号失真度不超过允许范围,对其相频特性∮(w)也应提出一定要求。在滤波器设计中,常用群时延函数d∮(w)/dw*价信号经滤波后相位失真程度。群时延函数d∮(w)/dw越接近常数。
几种低通原型滤波器是现代网络综合法设计滤波器的基础,各种低通、高通、带通、带阻滤波器大都是根据此特性推导出来的。正因如此,才使得滤波器的设计得以简化,精度得以提高。
理想的低通滤波器应该能使所有低于截止频率的信号无损通过,而所有高于截止频率的信号都应该被无限的衰减,从而在幅频特性曲线上呈现矩形,故而也称为矩形滤波器(brick-wallfilter)。遗憾的是,如此理想的特性是无法实现的,所有的设计只不过是力图逼近矩形滤波器的特性而已。根据所选的逼近函数的不同,可以得到不同的响应。虽然逼近函数多种多样,但是考虑到实际电路的使用需求,通常会选用“巴特沃斯响应”或“切比雪夫响应”。
“巴特沃斯响应”带通滤波器具有平坦的响应特性,而“切比雪夫响应”带通滤波器却具有更陡的衰减特性。所以具体选用何种特性,需要根据电路或系统的具体要求而定。但是,“切比雪夫响应”滤波器对于元件的变化最不敏感,而且兼具良好的选择性与很好的驻波特性(位于通带的中部),所以在一般的应用中,推荐使用“切比雪夫响应”滤波器。
按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。
按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。
低通滤波器:它允许信号中的低频或直流分量通过,抑制高频分量或干扰和噪声;
高通滤波器:它允许信号中的高频分量通过,抑制低频或直流分量;
带通滤波器:它允许一定频段的信号通过,抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声;
带阻滤波器:它抑制一定频段内的信号,允许该频段以外的信号通过。 [1] 
按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种。
无源滤波器:仅由无源元件组成的滤波器,它是利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成的。这类滤波器的优点是:电路比较简单,不需要直流电源供电,可靠性高;缺点是:通带内的信号有能量损耗,负载效应比较明显,使用电感元件时容易引起电磁感应,当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大,在低频域不适用。
有源滤波器:由无源元件和有源器件组成。这类滤波器的优点是:通带内的信号不仅没有能量损耗,而且还可以放大,负载效应不明显,多级相联时相互影响很小,利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器,并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽;缺点是:通带范围受有源器件的带宽限制,需要直流电源供电,可靠性不如无源滤波器高,在高压、高频、大功率的场合不适用。
根据滤波器的安放位置不同,一般分为板上滤波器和面板滤波器。
板上滤波器安装在线路板上,如PLB、JLB系列滤波器。这种滤波器的优点是经济,缺点是高频滤波效果欠佳。其主要原因是:
1、滤波器的输入与输出之间没有隔离,容易发生耦合;
2、滤波器的接地阻抗不是很低,削弱了高频旁路效果;
3、滤波器与机箱之间的一段连线会产生两种不良作用: 一个是机箱内部空间的电磁干扰会直接感应到这段线上,沿着电缆传出机箱,借助电缆辐射,使滤波器失效;另一个是外界干扰在被板上滤波器滤波之前,借助这段线产生辐射,或直接与线路板上的电路发生耦合,造成敏感度问题;
滤波阵列板、滤波连接器等面板滤波器一般都直接安装在屏蔽机箱的金属面板上。由于直接安装在金属面板上,滤波器的输入与输出之间完全隔离,接地良好,电缆上的干扰在机箱端口上被滤除,因此滤波效果相当理想
与模拟滤波器相对应,在离散系统中广泛应用数字滤波器。它的作用是利用离散时间系统的特性对输入信号波形或频率进行加工处理。或者说,把输入信号变成一定的输出信号,从而达到改变信号频谱的目的。数字滤波器一般可以用两种方法来实现:一种方法是用数字硬件装配成一台专门的设备,这种设备称为数字信号处理机;另一种方法就是直接利用通用计算机,将所需要的运算编成程序让通用计算机来完成,即利用计算机软件来实现。
低通滤波器是指车载功放中能够让低频信号通过而不让中、高频信号通过的电路,其作用是滤去音频信号中的中音和高音成分,增强低音成分以驱动扬声器的低音单元。由于车载功放大部分都是全频段功放,通常采用AB类放大设计,功率损耗比较大,所以滤除低频段的信号,只推动中高频扬声器是节省功率、保证音质的选择。此外高通滤波器常常和低通滤波器成对出现,不论哪一种,都是为了把一定的声音频率送到应该去的单元。
低通滤波器是容许低于截止频率的信号通过,但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。
对于不同滤波器而言,每个频率的信号的减弱程度不同。当使用在音频应用时,它有时被称为高频剪切滤波器, 或高音消除滤波器。
低通滤波器概念有许多不同的形式,其中包括电子线路(如音频设备中使用的hiss滤波器、平滑数据的数字算法、音障(acoustic barriers)、图像模糊处理等等,这两个工具都通过剔除短期波动、保留长期发展趋势提供了信号的平滑形式。
低通滤波器在信号处理中的作用等同于其它领域如金融领域中移动平均数所起的作用;
低通滤波器有很多种,其中,最通用的就是巴特沃斯滤波器。
1、带通滤波器的工作原理:
一个理想的滤波器应该有一个完全平坦的通带,例如在通带内没有增益或者衰减,并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉,另外,通带外的转换在极小的频率范围完成。实际上,并不存在理想的带通滤波器。滤波器并不能够将期望频率范围外的所有频率完全衰减掉,尤其是在所要的通带外还有一个被衰减但是没有被隔离的范围。这通常称为滤波器的滚降现象,并且使用每十倍频的衰减幅度dB来表示。通常,滤波器的设计尽量保证滚降范围越窄越好,这样滤波器的性能就与设计更加接近。然而,随着滚降范围越来越小,通带就变得不再平坦—开始出现“波纹”。这种现象在通带的边缘处尤其明显,这种效应称为吉布斯现象。
除了电子学和信号处理领域之外,带通滤波器应用的一个例子是在大气科学领域,很常见的例子是使用带通滤波器过滤3到10天时间范围内的天气数据,这样在数据域中就只保留了作为扰动的气旋。
在频带较低的剪切频率f1和较高的剪切频率f2之间是共振频率,这里滤波器的增益最大,滤波器的带宽就是f2和f1之间的差值。
2、带通滤波器的应用区域:
许多音响装置的频谱分析器均使用此电路作为带通滤波器,以选出各个不同频段的信号,在显示上利用发光二极管点亮的多少来指示出信号幅度的大小。这种有源带通滤波器的中心频率 ,在中心频率fo处的电压增益Ao=B3/2B1,品质因数 ,3dB带宽B=1/(п*R3*C)也可根据设计确定的Q、fo、Ao值,去求出带通滤波器的各元件参数值。R1=Q/(2пfoAoC),R2=Q/((2Q2-Ao)*2пfoC),R3=2Q/(2пfoC)。上式中,当fo=1KHz时,C取0.01Uf。此电路亦可用于一般的选频放大。 有源带通滤波器电路,此电路亦可使用单电源
模拟滤波器在测试系统或专用仪器仪表中是一种常用的变换装置。例如:带通滤波器用作频谱分析仪中的选频装置;低通滤波器用作数字信号分析系统中的抗频混滤波;高通滤波器被用于声发射检测仪中剔除低频干扰噪声;带阻滤波器用作电涡流测振仪中的陷波器,等等。
用于频谱分析装置中的带通滤波器,可根据中心频率与带宽之问的数值关系,分为两种:
一种是带宽B不随中心频率人而变化,称为恒带宽带通滤波器,其中心频率处在任何频段上时,带宽都相同;
另一种是带宽B与中心频率人的比值是不变的,称为恒带宽比带通滤波器,其中心频率越高,带宽也越宽。
声表面波是指声波在弹性体表面的传播,这个波被称为弹性声表面波。声表面波的传播速度比电磁波的速度约小10万倍。声表面波滤波器是采用石英晶体、压电陶瓷等压电材料,利用其压电效应和声表面波传播的物理特性而制成的一种滤波专用器件,广泛应用于电视机及录像机中频电路中,以取代LC中频滤波器,使图像、声音的质量大大提高。
SAW 声表滤波器、声表谐振器,是在压电基片材料表面产生并传播、且其振幅随深入基片本材料的深度增加而迅速减少的的弹性波。声表面波(SAW)是传播于压电晶体表面的机械波,其声速仅为电磁波速的十万分之一,传播衰耗很小。
声表器件是在压电基片上采用微电子工艺技术制作叉指形电声换能器和反射器耦合器等,利用基片材料的压电效应,通过输入叉指换能器(IDT)将电信号转换成声信号,并局限在基片表面传播,输出IDT将声信号恢复成电信号,实现电-声-电的变换过程,完成电信号处理过程,获得各种用途的电子器件。采用了先进微电子加工技术制造的声表面波器件,具有体积小、重量轻、可靠性高、一致性好、多功能以及设计灵活等优点。
介质滤波器利用介质陶瓷材料的低损耗、高介电常数、频率温度系数和热膨胀系数小、可承受高功率等特点设计制作的,由数个长型谐振器纵向多级串联或并联的梯形线路构成。其特点是插入损耗小、耐功率性好、带宽窄,特别适合CT1,CT2,900MHz,1.8GHz,2.4GHz,5.8GHz,便携电话、汽车电话、无线耳机、无线麦克风、无线电台、无绳电话以及一体化收发双工器等的级向耦合滤波。
有源电力滤波器是一种动态抑制谐波和补偿无功的电力电子装置,它能对频率和大小都变化的谐波和无功进行补偿,可以弥补无源滤波器的缺点,获得比无源滤波器更好的补偿特性,是一种理想的补偿谐波装置。早在70年代,有源电力滤波器的基本原理和主电路拓扑结构就已被确定,但由于受当时的技术条件限制,未能使有源电力滤波器得以实施。进入80年代后,新型电力电子器件的出现、PWM控制技术的发展以及瞬时无功功率理论的提出,极大地促进了有源电力滤波器技术的发展。国外已开始在工业和民用设备上广泛使用有源电力滤波器,并且单机装置的容量逐步提高,其应用领域从补偿用户自身的谐波向改善整个电力系统供电质量的方向发展。
板上滤波器虽然对高频的滤波效果不理想,但是如果应用得当,可以满足大部分民用产品电磁兼容的要求。在使用时要注意以下事项:
“干净地”:如果决定使用板上滤波器,在布线时就要注意在电缆端口处留出一块“干净地”,滤波器和连接器都安装在“干净地”上。通过前面的讨论,可知信号地线上的干扰是十分严重的。如果直接将电缆的滤波电容连接到这种地线上,会造成严重的共模辐射问题。为了取得较好的滤波效果,必须准备一块干净地。并与信号地只能在一点连接起来,这个流通点称为“桥”,所有信号线都从桥上通过,以减小信号环路面积。
并排设置:同一组电缆内的所有导线的未滤波部分在—起,已滤波部分在一起。否则,一根导线的耒滤波部分会将另一根导线的已滤波部分重新污染9使电缆整体滤波失效。
靠近电缆:滤波器与面板之间的导线的距离应尽量短。必要时,使用金属板遮挡一下,隔离近场干扰。
与机箱接:安装滤波器的干诤地要与金属机箱可靠地搭接起来,如果机箱不是金属的,就在线路板下方设置一块较大的金属板来作为滤波地。干净地与金属机箱之间的搭接要保证很低的射频阻抗。如有必要,可以使用电磁密封衬垫搭接,增加搭接面积,减小射频阻抗。
接地线短:考虑到引脚的电感效应,其重要性前面已讨沦,滤波器的局部布线和设计线路板与机箱(金属板)的连接结构时要特别注意

模具(mú jù),工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。 简而言之,模具是用来制作成型物品的工具,这种工具由各种零件构成,不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。素有“工业之母”的称号。
在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件的工具。广泛用于冲裁、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造,以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的轮廓或内腔形状,应用具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离(冲裁)。应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状。模具一般包括动模和定模(或凸模和凹模)两个部分,二者可分可合。分开时取出制件,合拢时使坯料注入模具型腔成形。模具是精密工具,形状复杂,承受坯料的胀力,对结构强度、刚度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有较高要求,模具生产的发展水平是机械制造水平的重要标志之一。
根据加工对象和加工工艺可分为:
②加工非金属和粉末冶金的模具。包括塑料模(如双色模具、压塑模和挤塑模等) 、橡胶模和粉末冶金模等。 根据结构特点,模具又可分为平面的冲裁模和具有空间的型腔模。模具一般为单件,小批生产。
五金模具、塑胶模具、以及其特殊模具。
五金模具分为:包括冲压模 ( 如冲裁模具、弯曲模具、拉深模具、翻孔模具、缩孔模具、起伏模具、胀形模具、整形模具等)、锻模(如模锻模、镦锻模等)、挤压模具、挤出模具、压铸模具、锻造模具等;
非金属模具分为:塑料模具和无机非金属模具。而按照模具本身材料的不同,模具可分为:砂型模具,金属模具,真空模具,石蜡模具等等。其中,随着高分子塑料的快速发展,塑料模具与人们的生活密切相关。塑料模具一般可分为:注射成型模具,挤塑成型模具,气辅成型 模具等等。
模具除其本身外,还需要模座、模架、模芯导致制件顶出装置等,这些部件一般都制成通用型。 模具企业需要做大做精,要根据市场需求,及技术、资金、设备等条件,确定产品定位和市场定位,这些做法尤其值得小型模具企业学习和借鉴,集中力量逐步形成自己的技术优势和产品优势。所以,我国模具企业必须积极努力借鉴国外这些先进企业的经验,以便其未来更好的发展。
模具材料Z重要的因素是热强度和热稳定性,常用料模具材料:工作温度 成形材料 模具材料
>1000℃ 镍合金 铜基合金模具、硬质合金模具。
根据浇注系统型制的不同可将塑料模具分为三类:
(1)大水口模具:流道及浇口在分模线上,与产品在开模时一起脱模,设计Z简单,容易加工,成本较低,所以较多人采用大水口系统作业。塑料模具结构分为两部分:动模和定模。随注射机活动部分为动模(多为顶出侧),在注射机射出端一般不活动称为定模。因大水口模具的定模部分一般由两块钢板组成故也有称此类结构模具为两板模。两板模是大水口模具中Z简单的结构。
(2) 细水口模具:流道及浇口不在分模线上,一般直接在产品上,所以要设计多一组水口分模线,设计较为复杂,加工较困难,一般要视产品要求而选用细水口统。细水口模具的定模部分一般由三块钢板组成故也有称此类结构模具为“三板模”。三板模是细水口模具中Z简单的结构。
(3) 热流道模具:此类模具结构与细水口大体相同,其Z大区别是流道处于一个或多个有恒温的热流道板及热唧嘴里,无冷料脱模,流道及浇口直接在产品上,所以流道不需要脱模,此系统又称为无水口系统,可节省原材料,适用于原材料较贵、制品要求较高的情况,设计及加工困难,模具成本高。 热流道系统,又称热浇道系统,主要由热浇口套,热浇道板,温控电箱构成。我们常见的热流道系统有单点热浇口和多点热浇口二种形式。单点热浇口是用单一热浇口套直接把熔融塑料射入型腔,它适用单一腔单一浇口的塑料模具;多点热浇口是通过热浇道板把熔融料分枝到各分热浇口套中再进入到型腔,它适用于单腔多点入料或多腔模具。
是先把塑料加入到注射机的加热料筒内,塑料受热熔融,在注射机螺杆或柱塞的推动下,经喷嘴和模具浇注系统进入模具型腔,由于物理及化学作用而硬化定型成为注塑制品。注射成型由具有注射、保压(冷却)和塑件脱模过程所构成循环周期,因而注射成型具有周期性的特点。热塑性塑料注射成型的成型周期短、生产效率高,熔料对模 具的磨损小,能大批量地成型形状复杂、表面图案与标记清晰、尺寸精度高的塑件;但是对于壁厚变化大的塑件,难以避免成型缺陷。塑件各向异性也是质量问题之 一,应采用一切可能措施,尽量减小。
俗称压制成型,是Z早成型塑件的方法之一。压缩成型是将塑料直接加入到具有一定温度的敞开的模具型腔内,然后闭合模具,在热与压力作用下塑料熔融变成流动状态。由于物理及化学作用,而使塑料硬化成为具有一定形状和尺寸的常温保持不变的塑件。压缩成型主要是用于成型热固性塑料,如酚醛模塑粉、脲醛与三聚氰胺甲醛模塑粉、玻璃纤维增强酚醛塑料、环氧树脂、DAP树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺等的模塑料,还可以成型加工不饱和聚酯料团(DMC)、片状模塑料(SMC)、预制整体模塑料(BMC)等。一般情况下,常常按压缩膜上、下模的配合结构,将压缩模分为溢料式、不溢料式、半溢料式三类。
是使处于粘流状态的塑料,在高温和一定的压力下,通过具有特定断面形状的口模,然后在较低的温度下,定型成为所需截面形状的连续型材的一种成型方法。挤塑成型的生产过程,是准备成型物料、挤出造型、冷却定型、牵引与切断、挤出品后处理(调质或热处理)。在挤塑成型过程中,注意调整好挤出机料筒各加热段和机头口模的温度、螺杆转数、牵引速度等工艺参数以便得到合格的挤塑型材。特别要注意调整好聚合物熔体由 机头口模中挤出的速率。因为当熔融料挤出的速率较低时,挤出物具有光滑的表面、均匀的断面形状;但是当熔融物料挤出速率达到某一限度时,挤出物表面就会变 得粗糙、失去光泽,出现鲨鱼皮、桔皮纹、形状扭曲等现象。当挤出速率进一步增大时,挤出物表面出现畸变,甚至支离和断裂成熔体碎片或圆柱。因此挤出速率的控制至关重要。
亦称铸压成型。是将塑料原料加入预热的加料室内,然后把压柱放入加料室中锁紧模具,通过压柱向塑料施加压力,塑料在高温、高压下熔化为流动状态,并通过浇注系统进入型腔逐渐固化成塑件。此种成型方法,也称传递模塑成型。压注成型适用于各低于固性塑料,原则上能进行压缩成型的塑料,也可用压注法成型。但要求成型物料在低于固化温度时,熔融状态具有良好的流动性,在高于固化温度时,有较大的固化速率。
是把由挤出或注射制得的、尚处于塑化状态的管状或片状坯材趋势固定于成型模具中,立刻通入压缩空气,迫使坯材膨胀并贴于模具型腔壁面上,待冷却定型后脱模,即得所需中空制品的一种加工方法。适合中空成型的塑料为高压聚乙烯、低压聚乙烯、硬聚氯乙烯、软聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等。根据型坯成型方法的不同,中空成型主要分为挤出吹塑中空成型和注射吹塑中空成型两种。挤出吹塑中空成型的优点是挤出机与挤出吹塑模的结构简单,缺点是型坯的壁厚不一致,容易造成塑料制品的壁厚不匀。右图是挤出吹塑中空成型原理示意图。注射吹 塑中空成型的优点是型坯的壁厚均匀、无飞边,由于注射型坯有底面,因此中空制品的底部不会产生拼和缝,不仅美观而且强度高。缺点是所用的成型设备和模具价格贵,故这种成型方法多用于小型中空制品的大批量生产上,在使用上没有挤出吹塑中空成型方法广泛。
压铸成型模具又称传递成型模具。将塑料原料加入预热的加料室,然后向压柱施加压力,塑料在高温高压下熔融,并通过模具的浇注系统进入型腔,逐渐硬化成型,这种成型方法叫作压铸成型,所用的模具叫压铸成型模具。这种模具多用于热固性塑料的成型。
除此之外,还有泡沫塑料成型模具、玻纤增强塑料低压成型模具等等。
借助加热装置使浇注系统中的塑料不会凝固,也不会随制品脱模,所以又称无流道模。优点:1)无废料 2)可降低注射压力,可以采用多腔模 3)可缩短成型周期 4)提高制品的质量 适合热流道模塑料的特点:5)塑料的熔融温度范围较宽。低温时,流动性好,高温时,具有较好的热稳定性。6)对压力敏感,不加压力不流动,但施加压力时即可流动。7)比热性好,以便在模具中很快冷却。可用热流道的塑料有PE,ABS,POM,PC,HIPS,PS。常用的热流道有两种:1)加热流道模 2)绝热流道模。
内模件所采用的钢板,买回来后需要进行热处理,如淬火渗碳,才能达到使用的要求,这样的注塑模叫硬模,如内模件采用H13钢,420钢,S7钢。
内模件所采用的钢材,买回来后不需要进行热处理,就能达到使用的要求,这样的注塑叫软模。如内模件采用P20钢,,420钢,NAK80,铝,铍铜。
双射成型主要以双射成型机两只料管配合两套模具按先后次序经两次成型制成双射产品。
1.A原料经A料管射入1次成型模制成单射产品A。
2.经周期开模,产品A留于公模,成型机动模板旋转至B合模。
3.B原料经B料管射入2次成型模制成双射成品,开模顶出。
(2)快速充填完成,可提升产量。
(3)可均匀射出,产品质量较好。
(4)减少废料,缩短射出时间。
(1)各射出料缸的射出量,决定那一色用那一支料缸。
(2)打击棒的位置及打击行程。
(3)旋转盘上水路,油路,及电路的配置问题。
(4)旋转盘的承载重量。
4.模座设计:模仁配置设计
首先考虑到模具公模侧必需旋转180度,模仁设置必需交叉对称排列,否则无法合模成型。
(1)导柱:具有导引公模与母模的功能.在多色模中必需保持同心度。
(2)回位销:由于模具必需旋转的动作,所以必需将顶出板固定,在回位销上加弹簧使顶出板保持稳定。
(3)定位块:确保两模座固定于大固板时不因螺丝的间隙问题而造成偏移。
(4)调整块(耐磨块):主要用于合模时模具高度z坐标值误差时可以做调整。
(5)顶出机构:顶出方式的设计与一般模具相同。
(6)冷却回路设计:模具一与模具二的冷却回路设计尽量相同。
模具的原材料的控制从下列几方面进行:
化学成分对保证钢材的性能是决定性的,但成分合格,不能全面来说明钢材性能,由于钢材内部组织和成分的不均匀性,宏观检验在很大程度上补充了这方面的不足。
宏观检测可以观察钢的结晶情况,钢的连续性的破坏和某些成分的不均匀性。
标准《结构钢的低倍组织缺陷评级图》GB1979
宏观常见8种缺陷:偏析、疏松、夹杂、缩孔、气泡、白点、裂缝、折叠。
2.1、退火组织的评定
退火的目的,降低钢的硬度,便于机加工,同时也为后续的热处理作组织准备。
碳素工具钢退火组织按GB1298第一级别评级图评定。
2.2、碳化物不均匀性
Cr12型莱氏体钢,组织中含有大量的共晶碳化物,碳化物不均匀性对使用性能产生非常重要的影响,所以对其碳化物的分布必须有严格的控制。
总而言之,由于模具生产厂和车间的生产对象比较繁琐,并且多少又是单件、小批量,从而为模具生产定额的制定和管理带来一定的难度,再加上各厂和车间的生产方式、设备、技术素质又不太一样,所以在制定定额时,必须要根据本厂和车间的实际情况,找出适当的方法制定出既先进又合理的工时定额,以提高劳动生产率的目的。
模具就是一个模型,按照这个模型做出产品来,但是模具是怎样生产出来的呢,可能除了模具专业人士大多数回答不出来.模具已经在我们生活当中起了不可替代的作用,我们的生活用品大部分离不开模具,如,电脑,电话机,传真机,键盘,杯子等等这些塑胶制品就不用说了,另外像汽车和摩托发动机的外罩也是用模具做出来的,光一个汽车各种各样的模具就要用到2万多个.所以说现代生活模具的作用不可替代.只要批量生产就离不开模具。
那么模具是怎样做成的呢?
下面对现代模具生产流程做一个简单的介绍。
1)ESI(Earlier Supplier Involvement 供应商早期参与):此阶段主要是客户与供应商之间进行的关于产品设计和模具开发等方面的技术探讨,主要的目的是为了让供应商清楚地领会到产品设计者的设计意图及精度要求,同时也让产品设计者更好地明白模具生产的能力,产品的工艺性能,从而做出更合理的设计。
2)报价(Quotation):包括模具的价格、模具的寿命、周转流程、机器要求吨数以及模具的交货期。(更详细的报价应该包括产品尺寸重量、模具尺寸重量等信息。)
3)订单(Purchase Order):客户订单、订金的发出以及供应商订单的接受。
7)模具加工(Machining):所涉及的工序大致有车、锣(铣)、热处理、磨、电脑锣(CNC)、电火花(EDM)、线切割(WEDM)、坐标磨(JIG GRINGING)、激光刻字、抛光等。
10)样板评估报告(SER)
因为不同的成型模具已应用很多领域,加之专业模具的制造技术在这些年也有了一定的变化发展,因此在这部分,总结了真空吸塑成型模具的一般设计规则。
真空吸塑成型模具的设计包括了批量大小、成型设备、精度条件、几何形状设计、尺寸稳定性及表面质量等内容。
1、批量的大小实验用,模具产量小时,可采用木材或树脂进行制造。但是,如果实验用模具是为了获得制品有关收缩、尺寸稳定性及循环时间等的数据时,应该使用单型腔模具来实验,且能保证其能在生产条件下运用。模具一般用石膏、铜、铝或铝-钢合金制造,很少用到铝-树脂。
2、几何形状设计,设计时,经常要综合考虑尺寸稳定性及表面质量。例如,制品设计和尺寸稳定性要求采用阴模(凹模),但是表面要求光泽度较高的制品却要求使用阳模(凸模),这样一来,塑件订购方会综合考虑到这两点,以使制品能在Z佳条件下进行生产。经验证明,不符合实际加工条件的设计往往是失败的。
3 、尺寸稳定,在成型过程中,塑件与模具接触的面要比离开模具部分的尺寸稳定性更好。如果日后由于材料刚度的需要要求改变材料厚度,可能导致要将阳模转换为阴模。塑件的尺寸公差不能低于收缩率的10%。
4 、塑件表面 ,就成型材料能够包住的范围而言,塑件可见面的表面结构应在与模具接触处成型。如果可能的话,塑件的光洁面不要与模具表面接触。就像采用阴模制造浴盆和洗衣盆的情况。
5、修饰, 如果使用机械式水平锯锯掉塑件的夹持边,在高度方向上,至少要有6~8mm的余量。其他的修整工作,如磨削、激光切削或射流,也必须留有余量。刀口模切割线间的间隙Z小,冲孔模修整时的分布宽度也很小,这些都是要注意的。
6 、收缩和变形 ,塑料易收缩(如PE) ,有些塑件易变形,无论如何预防,塑件在冷却阶段都会发生变形。在这种条件下,就要改变成型模具的外形来适应塑件的几何偏差。例如:尽管塑件壁保持平直,但其基准中心已偏离10mm ;可以抬高模具底座,以调整这种变形的收缩量。
7、收缩量, 在制造吸塑成型模具时一定要考虑到下列的收缩因素。① 成型制品收缩。如果不能清楚地知道塑料的收缩率,则必须取样或用相似形状的模具通过试验来得到。注意:通过这种方法只能得到收缩率,不能得到变形尺寸。② 中间介质的不利影响造成的收缩,如陶瓷、硅橡胶等。③ 模具所用材料的收缩,如铸造铝时的收缩。
按国家职业定义,模具设计是:从事企业模具的数字化设计,包括型腔模与冷冲模,在传统模具设计的基础上,充分应用数字化设计工具,提高模具设计质量,缩短模具设计周期的人员。
冲压模具整体构造可分成二大部分:
(2)依制品而变动的部分。共通部分可加以标准化或规格化,依制品而变动的部分是难以规格化。
冲压模具之构成将依模具种类及构成及相异,有顺配置型构造与逆配置型构造二大类。前者是Z常使用的构造,后者构造主要用于引伸成形模具或配合特殊模具。
(1)模具尺寸与锁紧螺丝
模板之尺寸应大于工作区域,并选择标准模板尺寸。模板锁紧螺丝之位置配置与模具种类及模板尺寸有关。其中单工程模具Z常使用锁紧螺丝配置于四边角,Z标准形式工作区域可广大使用。长形之模具及连续模具Z常使用锁紧螺丝配置于四边角及中间位置。
模板之厚度选择与模具之构造、冲压加工种类、冲压加工加工力、冲压加工精度等有绝对关系。依据理论计算决定模具之厚度是困难的,一般上系由经验求得,设计使用的模板厚度种类宜尽量少,配合模具高度及夹紧高度加以标准化以便利采购及库存管理。
连续模具之主要模板有冲头固定板、压料板、凹模板等等,其构造设计依冲压制品之精度、生产数量、模具之加工设备与加工方法、模具之维护保养方式等有下列三种形式:(1)整块式,(2)轭式,(3)镶入式。
整块式模板亦称为一体构造型,其加工形状必须是封闭的。整块式模板主要用于简单结构或精度不高的模具,其加工方式以切削加工为主(不需热处理),采用热处理之模板必须再施行线切割加工或放电加工及研磨加工。模板尺寸长(连续模具)之场合将采用两块或多块一体型并用之。
轭式模板之中央部加工成凹沟状以组装块状品。其构造依应用要求,凹沟部可以其他模板构成之。此轭式模板构造之优点有:沟部加工容易,沟部宽度可调整之,加工精度良好等。但刚性低是其缺点。
轭式模板之设计注意事项如下:
(1)轭板构部与块状部品之嵌合采中间配合或轻配合方式,如采强压配合将使轭板发生变化。
(2)轭板兼俱块状部品之保持功能,为承受块状部品之侧压及面压,必须具有足够的刚性。还有为使轭板沟部与块状部品得到密着组合,其沟部角隅作成逃隙加工,如轭板沟部角隅不能作成逃隙加工,则块状部品须作成逃隙加工。
(3)块状部品之分割应同时考虑其内部之形状,基准面必须明确化。为使冲压加工时不产生变形,亦要注意各个块状部品之形状。
(4)轭板组入许多件块状部品时,由于各块状部品之加工累积误差使得节距产生变动,解决对策是中间块状部品设计成可调整方式。
(5)块状部品采并排组合之模具构造,由于冲切加工时块状部品将承受侧压使各块状部品间产生间隙或造成块状部品之倾斜。此现象是冲压尺寸不良、冲屑阻塞等冲压不良之重要原因,因此必须有充分的对策。
(6)轭板内块状部品之固定方法,依其大小及形状有下列五种:A.以锁紧螺丝固定,B.以键固定,C.以揳形键固定,D.以肩部固定,E.以上压件(如导料板)压紧固定。
模板中加工圆形或方形之凹部,将块状部品镶合嵌入于模板中,此种模板称为镶入式构造,此构造之加工累积公差少、刚性高,分解及组立时之精度再现性良好。由于具有容易机械加工、加工精度由工作机械决定、Z后调整之工程少等优点,镶入式模板构造已成为精密冲压模具之主流,但其缺点是需要高精度的孔穴加工机。
连续冲压模具采用此模板构造时,为使模板具有高刚性要求,乃设计空站。镶入式模板构造之注意事项如下所述:
(1)嵌入孔穴之加工:模板之嵌入孔穴加工使用立式铣床(或治具铣床)、综合加工机、治具镗床、治具磨床、线割放电加工机等。嵌入孔穴之加工基准,使用线割放电加工机时,为提高其加工精度乃进行二次或以上之线割加工。
(2)嵌入件之固定方法:嵌入件固定方法之决定因素有不变动其加工的精度、组立及分解之容易性、调整之可能性等。嵌入件之固定方法有下列四种:A.以螺丝固定,B.以肩部固定,C.以趾块固定,D.其上部以板件压紧。凹模板之嵌入件固定方法亦有采用压入配合,此时应避免因加工热膨胀而产生的松弛结果,使用圆形模套嵌入件加工不规则孔穴时应设计回转防止方法。
(3)嵌入件组立及分解之考量:嵌入件及其孔穴加工精度要求高以进行组立作业。为得到即使有稍微的尺寸误差亦能于组立时加以调整,宜事先考虑解决对策,嵌入件加工之具体考虑事项有下列五项:A.设有压入导入部,B.以隔片调整嵌入件之压入状态及正确位置,C·嵌入件底面设有压出用孔穴,D.以螺丝锁紧时宜采用同一尺寸之螺丝,以利锁固及松开,E.为防止组立方向之失误,应设计防呆倒角加工。
模具对准单元亦称为模具刃件之对合引导装置。为确实保持上模与下模之对准及缩短其准备时间,依制品精度及生产数量等条件要求,模具对准单元主要有下列五种:

(1)无导引型:模具安装于冲床时直接进行其刃件之对合作业,不使用引导装置。
(2)外导引型:此种装置是Z标准的构造,导引装置装设于上模座及下模座,不通过各模板,一般称为模座型。
(3)外导引与内导引并用型(一):此种装置是连续模具Z常使用之构造,冲头固定板及压料板间装设内导引装置。冲头与凹模之对合利用固定销及外导引装置。内导引装置之另一作用是防止压料板倾斜及保护细小冲头。
(4)外导引与内导引并用型(二):此种装置是高精密度高速连续模具之使用构造,内导引装置贯穿冲头固定板、压料板及凹模固定板等等。内导引装置本身亦有模具刃件对合及保护细小冲头作用。外导引装置之主要作用是模具分解及安装于冲床时能得到滑顺目的。
(5)内导引型:此构造不使用外导引装置,内导引装置贯穿冲头固定板、压料板及凹模固定板等等,正确地保持各块板之位置关系性以保护冲头。
模具之导引方式及配件有导柱及导套单元之种类有两种:(A).外导引型(模座型或称主导引),(B).内导引型(或称辅助引)。另行配合精密模具之要求,使用外导引与内导引并用型之需求性高。
(1)外导引型:一般上使用于不要求高精密度之模具,大多与模座构成一单元F卖之,主要作用是模具安装于冲床时之刃件对合,几乎没有冲压加工中之动态精度保持效果。
(2)内导引型:由于模具加工机之进展,急速普及。主要作用除了模具安装于冲床时之刃件对合外,亦有冲压加工中之动态精度保持效果。
(3)外导引与内导引并用型:一副模具同时使用外导引与内导引装置。
3. 冲头与凹模单元 (圆形)
(1)冲头单元:圆形冲头单元依其形状(肩部型及平直型)、长度、维修之方便性,使用冲头单元宜与压料板导套单元配合。
(2)凹模单元:圆形凹模单元亦称为凹模导套单元,其形式有整块式及分开式,依生产数量、使用寿命及制品或冲屑之处理性,凹模单元之组合系列有:(A).使用模板直接加工凹模形状,(B).具有二段斜角之逃隙部,(C).是否要使用背板,(D).不规则凹模形状必须有回转防止设计。
4. 压料螺栓与弹簧单元
(1)、压料螺栓单元:压料板螺栓之种类有:(A).外螺丝型,(B).套筒型,(C).内螺丝型。为保持压料板于指定位置平行状态,压料螺栓之停止方法(肩部接触部位):(A).模座凹穴承受面,(B).冲头固定板顶面,(C).冲头背板顶面。
(2)、压料弹簧单元:可动式压料板压料弹簧单元可大致分为:(A).单独使用型,(B).与压料螺栓并用型
选择压料弹簧单元时Z好考虑下列要点再决定之:
(A)、确保弹簧之自由长度及必要的压缩量 (压缩量大之弹簧宜置于压料板凹穴)。
(B)、初期的弹簧压缩量 (预压缩量) 或荷重之调整有无必要。
(C)、考量模具组立或维护保养之容易性。
(D)、考量与冲头或压料螺栓长度之关系。
(E)、考量安全性 (防止弹簧断裂时之飞出)。
5. 导引销单元 (料条送料方向之定位)
(1)、导引销单元:导引销之主要作用是连续冲压加工时得到正确的送料节距。冲压模具用导引单元有间接型 (导引销单独使用) 及直接型(导引销装设于冲头内部)两种形式。
(2)、导引销之组装方式与冲孔冲头有相同(装设于冲头固定板)。利用弹簧将其受制于冲头固定板。
(3)、导引销另外装设于压料板之形式,由于要求导引销突出于压料板之量达到一定及防止模具上升时之容易带上被加工材料,压料板之刚性及导引形式有必要注意之。
(4)、导引销单元有直接型,其装设于冲头内,主要用于外形冲切(下料加工) 或引伸工程之切边加工,其位置定位系利用制品之孔及引伸部内径。
(1)、外形冲切 (下料加工) 或连续冲压加工时,为使被加工材料之宽度方向受到导引及得到正确的送料节距,乃使用导料单元。
(2)、料条宽度方向之导引装置,导引方式有:(A).固定板导引销型,(B).可动导引销型,(C).板隧道导引型 (单块板),(D).板导引型 (两块构成),(E).升料销导引型 (有可动式、固定式及两者并用之。
(3)、起始停止之导引装置,其形式有:(1).滑块式,(2).可动销式等两种,主要作用是材料置于模具之Z初起始位置定位。
(4)、送料停止装置,可正确地决定出送料节距,主要用于人手送料之场合,其形式有:(A).固定式停止销,(B).可动式停止销,(C).边切停止方式,(D).挂钩停止机构,(E).自动停止机构。
(5)、侧推式导料机构,冲压加工时材料被压向一方,可防止材料因料条宽度与导料件宽度差所产生的蛇行现象。
(6)、胚料位置定位导料机构,其形式有:(A).固定销导料型(利用胚料之外形),(B).固定销导料型 (利用胚料之孔穴),(C).导料板 (大件部品用),(D).导料板 (一体形),(E).导料板(分割形)。
(1)、升料销单元:其主要作用是进行连续冲压加工时将料条升至凹模上 (位置高度称为送料高度,并达到顺利送料目的,其形式有:(A).升料销型 (圆形,纯粹升料用),是Z普通的升料销单元。(B).升料销型 (圆形,设有导料销用孔),升料销设有导料销用孔可防止材料承受导引销之变形及使导引销确实发生作用。(C).升料及导料销型,兼俱导料功能,连续模具之导料Z常使用此形式升料销型。(D).升料销型(方形) 如有需求设有空气吹孔。(E).升料及导料销型 (方形)。
(2)、顶料单元:自动冲压加工时必须防止冲切制品或冲屑之跳于凹模表面以避免模具损坏及不良冲压件之产生。
(3)、顶出单元:顶出单元之主要作用是每次冲压加工时将制品或废料自凹模内顶出。顶出单元之装设场所有二:(A)、逆配置型模具时装设于上模部份,(B).顺配置型模具时装设于下模部份。
固定销单元之形状及其尺寸依标准规格需要而设计,使用时之注意事项有:(A).固定销孔宜为贯穿孔,不能的场合,考虑容易使用螺丝卸除之设计方法。(B).固定销长度适度Z好,不可大于必要的长度。(C).固定销孔宜有必要的逃离部。(D).置于上模部份之场合,应设计防止落下之机构以防止其掉落。(E).采用一方压入配合一方滑动配合之场合,滑动侧之固定销孔稍微大于固定销。(F).固定销之数量以两只为原则,尽量选择相同之尺寸。
压料板单元之特别重要点是压料面与凹模面有正确的平行度及缓冲压力要求平衡。
以连续模具冲压加工时,模具必须设计失误检出单元以检出送料节距之变化量是否超过其基准而停止冲床之运转。失误检出单元是装设于模具内部,依其检出方法有下列两种装设形式:(A).上模内装设检出销之形式,当其偏离料条孔穴时,将与料条相接触而检知。(B).下模内装设检出销之形式,当料条之一部与检出销接触而检知。
连续冲压加工时料条 (废料) 将陆续离开模具内,其处理方式有两种:(A).利用卷料机卷取之,(B).利用模具切断装置将其细化。又后者之方式有两种:(A).利用专用废料切断机 (设置于冲压机械外部),(B).装设于连续模具Z后工程之切断单元。
12. 高度停止块单元
高度停止块单元之主要作用是正确地决定上模之下死点位置,其形式有下列两种:(A).冲压加工时亦经常接触之方式,(B).组装时才接触,冲压加工时不接触之方式。还有,当模搬运、保管时,为防止上模与下模之接触,Z好于上模与下模之间置入隔块。当精度要求无必要时,其使用标准可采用螺丝调整型。
模具用标准规格之选择方法Z好考量下列事项:(A).使用的规格内容不受限制时,Z好采用Z高层者。(B).原则上采用标准数。(C).模具标准部品无此尺寸时,采用Z接近者再进行加工。
冲头依其功能可大致分为三大部份:(A).加工材料之刃部先端(切刃部,其形状有不规则形、方形、圆形等)。(B).与冲头固定板接触部(固定部或柄部,其断面形状有不规则形、方形、圆形等)。(C).刃部与柄部之连结部份 (中间部)。
冲头各部份之设计基准分别从 (A).切刃部长度,(B).切刃部之研磨方向,(C).冲头之固定法及柄部之形状等方面简述之。
3. 冲头固定板之设计
冲头固定板之厚度与模具及荷重之大小有关系性,一般上为冲头长度之30~40%,还有冲头引导部长度宜高于冲头直径之1.5倍
4. 导引销(冲头)之设计
导引销 (冲头) 之引导部直径与材料导引孔之间隙,其尺寸及突出压料板之量依材料之厚度而设计,导引销之先端形状大致分为两种:A.炮弹形,B.圆锥形 (推拔形)。
(1).炮弹形是Z普通之形式,市面上亦有标准部品。
(2).圆锥形有一定的角度,很适合用于小件之高速冲压,推拔角度之决定因素有冲压行程、被加工件之材质、导引孔之大小,加工速度等。推拔角度大时较容易修正被加工材料之位置,但推拔部之长度将变长。推拔部与圆筒部连接处宜滑顺之。
(1).冲切凹模之设计
冲切凹模之形状设计应考量之要项有:A.模具寿命及逃角之形状,B.凹模之剪角,C.凹模之分割。
(A).模具寿命及逃角之形状:此设计是非常重要的事项,如设计不正确将会造成冲头之破损、冲屑之堵塞或浮上、毛边之发生等冲压加工不良现象。
(B).凹模之剪角:外形冲切时为减低其冲切力,凹模可采剪角设计,剪角大时冲切力之减低亦大,但易造成制品之反曲及变形。
(C).凹模之分割:凹模必须施以成形研磨等精加工,由于其是凹形状,研磨工具不易进入,故必须加以分割。
(2).弯曲凹模之设计
弯曲加工用凹模之设计,为防止回弹及过度弯曲等现象之发生,U形弯曲加工用凹模之部形状为双R与直线部 (斜度为30度) 之组合,Z好近似R形状。R部形状经成形研磨或NC放电加工后应施以抛光处理。
(3).引伸凹模之设计
引伸凹模角隅部形状及逃角形状是非常重要的设计事项,有关角隅部及逃角之形状及特征如下:引伸凹模R角值大时较易引伸加工,但亦产生引伸产品表面产生皱摺现象,引伸制品侧壁厚度大于板厚。引伸厚板件及顶出困难之场合,凹模R值要取小,约为板厚之1-2倍,一般上圆筒及方筒引伸凹模之大多引伸部作成直段状,为防止烧着发生、润滑油油膜之破坏及减少顶出力等目的,直段部下方宜有逃部 (阶段形或推拔形) 设计。特别是引缩加工之场合,此直段部有必要尽量少。
冲压加工时冲头左右承受均等之荷重是Z佳理想 (即侧压为零) 状态,冲头承受侧向压力时将使上模与下模产生横方向之偏移,造成模具间隙之部份变大或变小 (间隙不均匀) 及无法得到良好精度的冲压加工。有关冲头之侧压对策有下列方法:(A).改变加工方向,(B).单侧加工 (冲切、弯曲、引伸等) 之制品宜采两排布列方式,(C).冲头或凹模装设侧压挡块,切刃之侧面设有导引部 (尤其是切断及分断加工)。
冲压加工时主要作用件(冲头、压料板、凹模) 之后方将承受面压,当冲压力高于面压力时宜采用背压板 (特别是冲头及凹模模套之背面) 背压板之使用方式有局部使用与全面使用两种形式。
现代工业发展很快,基本上都是利用电脑进行设计和加工,其精度能够保证在0.002~0.01。搞模具设计工作有一条无边无际的广阔天地.如果能够用电脑进行辅助设计,则你的对手,无形之中,就落在你的后面了.常用模具设计软件有AUTOCAD Pro/E UG SW CImatron,mishiong 等等。
设计是模具生产中的关键步骤、生产的初始环节,把控着模具生产的全过程,因此设计还对模具的使用寿命有着极大的影响,设计主要从以下两个方面影响冲压模具的使用寿命。
(1)模具的导向机构精度。准确和可靠的导向,对于减少模具工作零件的磨损,避免凸、凹模啃伤影响极大,尤其是无间隙和小间隙冲裁模、复合模和多工位级进模则更为有效。为提高模具寿命,设计时必须根据工序性质和零件精度等要求,正确选择导向形式和确定导向机构的精度。
(2)模具(凸、凹模)刃口几何参数。凸、凹模的形状、配合间隙和圆角半径不仅D冲压件成形有较大的影响,而且对于模具的磨损及寿命也影响很大。如模具的配合间隙直接影响冲裁件质量和模具寿命。精度要求较高的,设计中就宜选较小的间隙值;反之则可适当加大间隙,以提高模具寿命。
模具设计制作的要求是:尺寸精确、表面光洁;结构合理、生产效率高、易于自动化;制造容易、寿命高、成本低;设计符合工艺需要,经济合理。
模具结构设计和参数选择须考虑刚性、导向性、卸料机构、定位方法、间隙大小等因素。模具上的易损件应容易更换。对于塑料模和压铸模,还需要考虑合理的浇注系统、熔融塑料或金属流动状态、进入型腔的位置与方向。为了提高生产率、减少流道浇注损失,可采用多型腔模具,在一模具内能同时完成多个相同或不同的制品。在大批量生产中应采用高效率、高精度、高寿命的模具。
冲压模应采用多工位级进模,可采用硬质合金镶块级进模,以提高寿命。在小批量生产和新产品试制中,应采用结构简单、制造快、成本低的简易模具,如组合冲模、薄板冲模、聚氨酯橡胶模、低熔点合金模、锌合金模、超塑性合金模等。模具已开始采用计算机辅助设计(CAD),即通过以计算机为中心的一整套系统对模具进行Z优化设计。这是模具设计的发展方向。
模具制造按结构特点,分为平面的冲裁模和具有空间的型腔模。冲裁模利用凸模与凹模的尺寸精确配合,有的甚至是无间隙配合。其他锻模如冷挤压模、压铸模、粉末冶金模、塑料模、橡胶模等都属于型腔模,用于成形立体形状的工件。型腔模在长、宽、高 3个方向都有尺寸要求,形状复杂,制造困难。模具生产一般为单件、小批生产,制造要求严格、精确,多采用精密的加工设备和测量装置。
平面冲裁模可用电火花加工初成形,再用成形磨削,坐标磨削等方法进一步提高精度。成形磨削可用光学投影曲线磨床,或带有缩仿、修打砂轮机构的平面磨床,也可在精密平面磨床上采用专用成形磨削工具磨削。坐标磨床可用于模具的精密定位,以保证精密孔径和孔距。也可用计算机数控(CNC)连续轨迹坐标磨床磨削任何曲线形状的凸模和凹模。型腔模多用仿形铣床加工、电火花加工和电解加工。将仿形铣加工与数控联合应用和在电火花加工中增加三向平动头装置,都可提高型腔的加工质量。电解加工中增加充气电解可提高生产效率。
模具选材是整个模具制作过程中非常重要的一个环节。
模具选材需要满足三个原则,模具满足耐磨性、强韧性等工作需求,模具满足工艺要求,同时模具应满足经济适用性。
坯料在模具型腔中塑性变性时,沿型腔表面既流动又滑动,使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦,从而导致模具因磨损而失效。所以材料的耐磨性是模具Z基本、Z重要的性能之一。
硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下,模具零件的硬度越高,磨损量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。
模具的工作条件大多十分恶劣,有些常承受较大的冲击负荷,从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作时突然脆断,模具要具有较高的强度和韧性。
模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。
模具工作过程中,在循环应力的长期作用下,往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。
模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材料中夹杂物的含量。
当模具的工作温度较高进,会使硬度和强度下降,导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此,模具材料应具有较高的抗回火稳定性,以保证模具在工作温度下,具有较高的硬度和强度。
有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态,使型腔表面受拉、压力变应力的作用,引起表面龟裂和剥落,增大摩擦力,阻碍塑性变形,降低了尺寸精度,从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一,帮这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。
有些模具如塑料模在工作时,由于塑料中存在氯、氟等元素,受热后分解析出HCI、HF等强侵蚀性气体,侵蚀模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加剧磨损失效。
模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量,降低生产成本,其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。
具有较低的热锻变形抗力,塑性好,锻造温度范围宽,锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。
球化退火温度范围宽,退火硬度低且波动范围小,球化率高。
切削用量大,dao具损耗低,加工表面粗糙度低。
高温加热时抗氧化怀能好,脱碳速度慢,对加热介质不敏感,产生麻点倾向小。
淬火后具有均匀而高的表面硬度。
淬火后能获得较深的淬硬层,采用缓和的淬火介质就能淬硬。
常规淬火体积变化小,形状翘曲、畸变轻微,异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低,对淬火温度及工件形状不敏感。
砂轮相对损耗小,无烧伤极限磨削用量大,对砂轮质量及冷却条件不敏感,不易发生磨伤及磨削裂纹。
1.密度小:塑料密度小,对于减轻机械设备重量和节能具有重要的意义,尤其是对车辆、船舶、飞机、宇宙航天器而言。
2.比强度和比刚度高:塑料的绝对强度不如金属高,但塑料密度小,所以比强度(σb/ρ)、比刚度(E/ρ)相当高。尤其是以各种高强度的纤维状、片状和粉末状的金属或非金属为填料制成的增强塑料,其比强度和比刚度比金属还高。
3.化学稳定性好:绝大多数的塑料都有良好的耐酸、碱、盐、水和气体的性能,在一般的条件下,它们不与这些物质发生化学反应。
4.电绝缘、绝热、绝声性能好。
5.耐磨和自润滑性好:塑料的摩擦系数小、耐磨性好、有很好的自润滑性,加上比强度高,传动噪声小,它可以在液体介质、半干甚至干摩擦条件下有效地工作。它可以制成轴承、齿轮、凸轮和滑轮等机器零件,非常适用于转速不高、载荷不大的场合。
7.成型和着色性能好。
在给模具选材是,必须考虑经济性这一原则,尽可能地降低制造成本。因此,在满足使用性能的前提下,首先选用价格较低的,能用碳钢就不用合金钢,能用国产材料就不用进口材料。
另外,在选材时还应考虑市场的生产和供应情况,所选钢种应尽量少而集中,易购买
据不完全统计,机械加工行业中每年模具的消耗量价值是各种机床总价值的五倍,可想而知,机械、冶金、轻工、电子等行业中模具市场是如此的巨大。又如:在冶金行业,每年仅热轧轧辊消耗量就在三十万吨以上,热轧辊价值占钢材生产成本的5%以上。模具的大量消耗,不仅直接增加生产成本,而且因频繁更换模具而造成大量生产线频繁停产造成更大的经济损失。
模具的失效事实上均因其表层局部材料磨损等原因而报废,而且模具的加工周期很长、加工费用极高(尤其是精密复杂模具或大型模具制造加工费高达数十万元乃至数百万元)。因此,对模具真正承受磨损作用的特定部位进行表面强化,以大幅度延长、提高工模具的使用寿命,无疑是一种具有重要经济意义的方法。另外,大多数模具只因表面很薄一层材料被磨损后即失效报废,因此,只须对模具及关键金属零部件表面磨损局部区域进行修复,并在修复过程中把模具表面真正实际承受磨损的表面涂上一层高硬度高耐磨金属层,就可“变废为宝”,不仅使模具得到修复,修复后的模具的使用寿命还将较原模具大幅度提高,经济效益巨大(例如:修复一根电厂电机大型轴包括各种准备时间在内用微束冷焊机也仅需数天时间,但可创造上百万元的经济效益)。
模具修补机是修复模具表面磨损、加工缺陷的高新设备。模具修补机的原理是利用高频电火花放电原理,对工件进行无热堆焊,来修补金属模具的表面缺陷与磨损,主要特点是热影响区域小,模具修复后不会变形、不退火、无应力集中、不出现裂纹,保证了模具的完好性;也可以利用它的强化功能对模具工件进行表面强化处理,实现模具的耐磨性、耐热性、耐蚀性等。
模具修补机强化模具寿命长,经济效益好。可以应用各种铁基合金(碳钢、合金钢、铸铁)等、镍基合金等各种金属材料模具及工件的表面强化及修复并大幅提高使用寿命。
应用范围:机械、汽车、轻工、家电、石油、化工、电力等工业装备制造部门及使用部门,航空发动机关键耐磨件、热挤压模具、温挤压膜具、热锻摸、轧钢滚动导卫、轧辊、汽车发动机凸轮轴等零件及模具
1:模具长时间使用后必须磨刃口,研磨后刃口面必须进行退磁,不能带有磁性,否则易发生堵料。模具使用企业要做详细记载、统计其使用、护理(润滑、清洗、防锈)及损坏情况,据此可发现哪些部件、组件已损坏,磨损程度大小,以提供发现和解决问题的信息资料,以及该模具的成型工艺参数、产品所用材料,以缩短模具的试车时间,提高生产效率。应在注塑机、模具正常运转情况下,测试模具各种性能,并将Z后成型的塑件尺寸测量出来,通过这些信息可确定模具的现有状态,找出型腔、型芯、冷却系统以及分型面等的损坏所在,根据塑件提供的信息,即可判断模具的损坏状态以及维修措施。
2:弹簧等弹性零件在使用过程中弹簧Z易损坏,通常出现断裂和变形现象。采取的办法就是更换,在更换过程中一定要注意弹簧的规格和型号,弹簧的规格和型号通过颜色、外径和长度三项来确认,只有在三项都相同的情况下才可以更换。弹簧以进口的质量为佳。
3:模具使用过程中冲头易出现折断、弯曲和啃坏的现象,冲套一般都是啃坏的。冲头和冲套的损坏一般都用相同规格的零件进行更换。冲头的参数主要有工作部分尺寸、安装部分尺寸、长度尺寸等。
4:紧固零件,检查紧固零件是否松动、损坏现象,采取的办法是找相同规格的零件进行更换。
5:压料零件如压料板、优力胶等,卸料零件如脱料板、气动顶料等。保养时检查各部位的配件关系及有无损坏,对损坏的部分进行修复,气动顶料检查有无漏气现象,并对具体的情况采取措施。如气管损坏进行更换。要对模具几个重要零部件进行重点跟踪检测:顶出、导向部件的作用是确保模具开合运动及塑件顶出,若其中任何部位因损伤而卡住,将导致停产,故应经常保持模具顶针、导柱的润滑(要选用Z适合的润滑剂),并定期检查顶针、导柱等是否发生变形及表面损伤,一经发现,要及时更换;完成一个生产周期之后,要对模具工作表面、运动、导向部件涂覆专业的防锈油,尤应重视对带有齿轮、齿条模具轴承部位和弹簧模具的弹力强度的保护,以确保其始终处于Z佳工作状态;随着生产时间持续,冷却道易沉积水垢、锈蚀、淤泥及水藻等,使冷却流道截面变小,冷却通道变窄,大大降低冷却液与模具之间的热交换率,增加企业生产成本,因此对流道的清理应引起重视;对于热流道模具而言,加热及控制系统的保养有利于防止生产故障的发生,故而尤为重要。
1)模具主要工作零件的材料的问题,选材不当。材料性能不良,不耐磨;模具钢未经精炼,具有大量的冶炼缺陷;凸凹模,锻坯改锻工艺不完善,遗存有热处理隐患。
2)模具结构设计问题,冲模结构不合理。细长凸模没有设计加固装置,出料口不畅出现堆集,卸料力过大使凸模承受交变载荷加剧等。
3)制模工艺不完善,主要表现在凸、凹模锻坯内在质量差,热处理技术及工艺有问题,造成凸、凹模淬不透,有软点及硬度不均。有时产生微裂纹、甚至开裂,研磨抛光不到位,表面粗糙度值过大。
4)无润滑或有润滑但效果不佳、
根据我国模具业协会经营管理委员会编制的《全国模具专业厂基本情况》统计,我国模具以平均15%以上的速度增长,高于国内GDP的平均增值一倍多。其中,铸造模具约占各类模具总产值5%,每年增长速度高达25%,发展十分活跃。
我国模具产业的发展给予制造业以有力支撑,同时,制造业的发展也推动了模具产业的发展。我国也成为模具生产大国,国内的模具生产厂家已增至2万余家,从业人员大约100万人,模具年产总值已达到550亿元人民币。但是,我国的模具机床业产业仍“大而不强”。虽然目前我国模具行业以每年巨大的进出口总额被誉为全球“制造大国”,但由于技术人才等因素的制约,都相对集中在中低端领域,因而高端市场对国内模具企业而言,经济力无疑是巨大的。
行业协会是相关的企业为了自身发展而建立起来的一种经济性的社团组织。在市场经济条件下,作为一个重要的中间组织,行业协会具有协调市场主体利益、提高市场配置效率的功能。因此,推动行业协会的建设,成为一个不可忽视的课题。模具行业要获得长足的发展,推动模具行业协会的建设必不可少。
一些高水平的模具所占比重已达40%左右,这些模具的特点是复杂、精密、大型、长寿命。例如,有的模具单套重量可以达到125t?有的精密多工位级进模寿命达3亿冲次、0.001mm的精度随着模具零件行业精度化要求的不断增加和科学技术的进步,有些零件的加工精度会达到lμm以内。企业的创新、研发能力得到提高,新技术、新工艺得到了广泛推广。例如模具的自加工技术以及模具的柔性、集成技术?模具的结构设计系统、大型级进模、先进模具制造技术和三维设计技术的研发?冲压工艺设计系统、逆向工程和车身模具数字化制造系统等,这些都离不开数字化、信息化技术的大力发展和推广。
据统计,2013年上半年湖北省模具产量为16388套,增长率3.43%;其中6月产模具4181套,6月增长率78.6%。2013年1-6月广西模具产量为34344套,1-6月增长率6.09%。2013年上半年重庆市模具产量为7365套,增长率1.43%。2013年上半年四川省模具产量为921682套,1-6月增长率660.94%。
我国模具工业不断发展,然而在发展的同时也出现了很多亟需解决的问题。我国模具工业一直忙于扩张,从而忽略了市场调查、了解客户需求,致使高端模具成为中国模具产业的短板,中国市场所需的高端模具大部分依赖进口,而国内却有大量的模具产品出库无门、大量挤压,造成了严重的供需错位局面。
粗加工策略需要根据毛坯的类型和模具型面的情况而定。如果毛坯为锻件或钢件,那么粗加工Z好先选用区域清除模型加工,将毛坯的大部分余量去除掉,得到均匀的毛坯余量,为后序加工提供方便。

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