Kristalizators ir nepārtrauktas liešanas iekārtas kodols. Tā ir ierīce, kas tajā iesmidzina kausētu tēraudu, un pēc atdzesēšanas izkausētā tērauda ārējais slānis veido nepārtrauktu cietu apvalku, veidojot liešanas plāksni, un atlietā plāksne tiek pakāpeniski izvilkta. Kristalizatorā esošās vara plāksnes ir pakļautas termiskām plaisām, nodilumam un korozijai to darba apstākļu dēļ. Augstas temperatūras cietības, nodilumizturības un termiskā noguruma izturības uzlabošana un kristalizētāja vara plākšņu virsmas kalpošanas laika pagarināšana ir ārkārtīgi svarīga pētniecības tēma pašreizējā metalurģijas nozarē.

Vara plātnes kristalizatora fons

Kristalizators ir nepārtrauktas liešanas iekārtas kodols. Tā ir ierīce, kas tajā iesmidzina kausētu tēraudu, un pēc atdzesēšanas izkausētā tērauda ārējais slānis veido nepārtrauktu cietu apvalku, veidojot liešanas plāksni, un atlietā plāksne tiek pakāpeniski izvilkta. Kristalizatorā esošās vara plāksnes ir pakļautas termiskām plaisām, nodilumam un korozijai to darba apstākļu dēļ. Augstas temperatūras cietības, nodilumizturības un termiskā noguruma izturības uzlabošana un kristalizētāja vara plākšņu virsmas kalpošanas laika pagarināšana ir ārkārtīgi svarīga pētniecības tēma pašreizējā metalurģijas nozarē.

Pašlaik lielas vietējās tērauda rūpnīcas un pētniecības iestādes gatavo nodilumizturīgus pārklājumus uz veidņu vara plākšņu virsmas, izmantojot virsmas apstrādes metodes, piemēram, galvanizāciju un termisko izsmidzināšanu, lai uzlabotu to nodilumizturību. Lai gan šīs procesa metodes ir salīdzinoši zemas, pārklājums un pamatne ir mehāniski savienoti, saistīšanas spēks ir vājš, pārklājuma biezums ir ierobežots, un lietošanas laikā var rasties tādi defekti kā nolobīšanās un plaisas, kā arī virsmas nostiprināšanās. efekts nav ideāls. Lāzera apšuvuma tehnoloģiju var izmantot, lai sagatavotu nodilumizturīgu pārklājumu, kas ir metalurģiski saistīts ar vara plāksni. Pārklājumam ir spēcīgs saķeres spēks, regulējams pārklājuma biezums, ilgāks kalpošanas laiks un tas nepiesārņo vidi. Tāpēc pārklājuma kristalizēšanai tiek izmantota lāzera apšuvuma tehnoloģija. Vara plākšņu virsmas stiprināšanai ir labas priekšrocības.

Lāzera apšuvuma process

1. Tehniskas grūtības

• Varam ir lieliska siltumvadītspēja, un ir grūti izveidot izkausētu baseinu neatkarīgi no tā, vai tas ir parasts metināšanas vai lāzera apšuvums.
• Vara materiāli, īpaši sarkanā vara materiāli, ļoti labi atstaro lāzerus, un vispārēja viļņa garuma lāzeriem atstarošanas spēja ir lielāka par 80%.
• Pārklājuma materiāliem ir grūti pilnībā izpildīt vara plākšņu darba tehniskās prasības.
• Pārklājuma plaisu kontrole ir sarežģīta.

Apšuvuma pulveris ir HR-Ni-S14 (Ni60), un sastāvdaļas ir parādītas 1. tabulā.

Vara plāksne: hroma cirkonija vara plāksne.

Aprīkojums: šķiedru lāzera iekārta, trīspunktu sprausla, plankums 3-5mm, pulvera izmantošanas līmenis 65-75%.

Procesa parametri ir parādīti 3. tabulā.

2. Pārbaudes rezultāti

1) Virsmas veidošana:
Apšuvums tiek veikts uz vara plāksnes, un apšuvuma veidošanas efekts ir parādīts 3.27. attēlā. Apšuvuma virsma ir labi veidota un plakana, ar nelielām svārstībām, bez acīmredzamas pulvera iekrāsošanās un laba mitrināmība, un krāsainajā defektu noteikšanas virsmā nav tādu defektu kā plaisas.

2) Metalogrāfiskā pārbaude:
Pēc apšuvuma uz plaknes, kas ir perpendikulāra apšuvuma virzienam, sagriež 25 mm garu paraugu metalogrāfiskai pārbaudei, kā parādīts 3.28. attēlā. Makroskopiskā novērojumā virsmas viļņojumi ir nelieli, apšuvuma slānim ir noteikts biezums, apšuvuma saskarne ir salīdzinoši skaidra un viļņota, un ir iespiešanās dziļums, kas liecina par apšuvuma slāņa un vara plāksnes metalurģisko kombināciju. . Mikroskopiski novērojot, apšuvuma slānis ir labi apvienots ar pamatmateriālu, un saskarne ir izplūdusi. Abi materiāli ir iestrādāti un zināmā mērā iekausēti viens otrā, kas ir laba metalurģijas kombinācija. Apšuvuma slānis ir blīvs un bez defektiem, ar biezumu 0.5-0.7 mm.

3) Mikrocietības pārbaude:
Izmantojiet Vickers cietības testeri ar slodzi 0.2 kg, lai noteiktu pamatmateriāla un apšuvuma slāņa cietību, kā parādīts 3.10. attēlā. Kopā tiek pārbaudīti 8 punkti no pamatmateriāla līdz siltuma ietekmes zonai un apšuvuma slānim. Testa rezultāti ir parādīti 4. tabulā.

4) Termiskā trieciena tests

Termiskā šoka tests tika veikts saskaņā ar valsts standartu GB/T 5270-2005/ISO2819:1980, un testā tika izmantotas divas dzesēšanas metodes. Pirmā metode ir uzkarsēt līdz 250°C un paturēt 10 minūtes, pēc tam iegremdēt parauga pusi bez apšuvuma slāņa ūdenī, bet ne pie apšuvuma slāņa, pagaidīt, līdz tas pilnībā atdzisis līdz ūdens temperatūrai, tad ņem ārā un uzsilda, kopumā atkārto 10 reizes. Pēc pabeigšanas tiek veikta cita dzesēšanas metode. Atšķirība no iepriekšējām 10 reizēm ir tāda, ka pēc parauga karsēšanas visu paraugu, ieskaitot apšuvuma slāni, iegremdē ūdenī un atdzesē. Pēc pabeigšanas tiek izmantota krāsošanas defektu noteikšanas metode, lai noteiktu, vai uz virsmas nav plaisu.

Trūkumu noteikšanas rezultāti ir labi, bez plaisām, lobīšanās un citiem defektiem.

3 Pieteikums

Lāzera apšuvuma tehnoloģijas izmantošana, lai ražotu nodilumizturīgus pārklājumus kristalizatora vara plāksnēm, ir jauna stiprināšanas tehnoloģija. Salīdzinot ar citām stiprināšanas metodēm, tai ir lielas priekšrocības pārklājuma veiktspējā, kalpošanas laikā, vides aizsardzībā, procesa apstākļos, materiālu izvēlē utt. Tas var lielā mērā uzlabot veidnes virsmas īpašības un sasniegt mērķi uzlabot veidnes kvalitāti. nepārtrauktas liešanas sagataves, pagarinot veidnes kalpošanas laiku un samazinot ražošanas izmaksas.