Keskustelua kuparin imuongelmasta
1. Kaasun liukeneminen
Kupariin liukenevat kaasut ovat pääasiassa vetyä ja happea. Diatomisia molekyylikaasuja ei voida liuottaa suoraan metallisulaihin. Kaasun liukenemisprosessi on: metallin pinnalle adsorboituneet atomit - alkuainekaasuksi dissosioituneet atomit - diffundoituvat metallihilaan muodostaen kiinteitä liuoksia ja yhdisteitä. Vety ja happi ovat haitallisia alkuaineita kuparissa. Ne eivät voi vain vähentää kuparin suorituskykyä, vaan ne voivat myös johtaa "vetysairauden" esiintymiseen. Kupariharkot sisältävät tietyn määrän happea, mutta jos liikaa happea tai vetyä liukenee, se on pääasiallinen syy harkon laatuonnettomuuksiin. Siksi kuparia sulatettaessa on ryhdyttävä toimenpiteisiin kaasun lähteen tukkimiseksi ja ilman, kosteuden, öljyn ja erilaisten epäpuhtauksien kosketuksiin sulatteen kanssa välttämiseksi tai minimoimiseksi. Kaasun liukenemisprosessin tarkoituksena on poistaa "adsorptio"-tila, jolloin liukenemisprosessia ei voida määrittää.
Tietyissä adsorptioolosuhteissa kaasun liukoisuusaste metalliin riippuu pääasiassa:
(1) Kaasun ja metallin välinen sidosvoima.
Alkuainekaasun vetyatomilla on pienin säde ja se on erittäin reaktiivinen alkuaine. Se voidaan liuottaa lähes kaikkiin metallisiin nesteisiin ja kiinteisiin aineisiin. Monissa metalleissa vedyn osuus kaasun kokonaispitoisuudesta on 60–90 %, joten metallin absorptiota kutsutaan usein "vedyn absorptioksi". Hapella on myös vahva affiniteetti kuparin kanssa nesteessä, ja siellä tapahtuu hapen absorptio tai hapettuminen, joten Cu2O muodostuu ja liukenee kuparinesteeseen.
(2) Lämpötila ja aika
Mitä korkeampi metallin lämpötila ja mitä pidempi kaasun ja metallin välinen kosketusaika on, sitä enemmän kaasua liukenee. Vain jatkamalla lämpötilan nostamista ja itse sulalla metallilla on erittäin korkea höyrynpaine, liukoisuus vähenee vähitellen.
(3) Kaasun diffuusionopeus nestemäisessä kuparissa
Tehotaajuus-induktiouuni parantaa suuresti diffuusionopeutta sähkömagneettisen voiman automaattisen sekoitusvaikutuksen ansiosta.
(4) Vedyn ja hapen välinen suhde sulassa kuparissa
Vety- ja happipitoisuuden välinen suhde nestemäisessä kuparissa on kääntäen verrannollinen vähempään happea ja enemmän vetyä, enemmän happea ja vähemmän vetyä. Tämä voi selittää, miksi TP2, josta on täysin poistettu happi, on herkempi vetyvaurioille kuin T2.
2. Kuparin sulatus
Kuparin sähköuunisulatuksessa käytetään raaka-aineena elektrolyyttistä kuparia. Elektrolyyttinen kuparimateriaali itsessään sisältää kaasua ja sen pintatilalla on tärkeä vaikutus sulan altaan imukykyyn.
Hiiltä käytetään usein peitteenä ja hapettumisenestoaineena kuparia sulatettaessa. Sen hapettumisenesto suoritetaan vain nestemäisen metallin kanssa kosketuksissa olevalle pinnalle, joten sitä kutsutaan pinnan hapettajaksi. Deoksidoidun kuparin (kuten TP1, TP2) tapauksessa, kun deoksidin poistamiseen käytetään puuhiiltä, fosforikuparia käytetään myös lopulliseen hapettumisenestoon ennen kuin se tulee ulos uunista. Fosforikupari voi uppoaa sulaan altaaseen ja liueta koko sulaan altaaseen ja olla vuorovaikutuksessa sulassa metallissa tapahtuvan hapettumisen kanssa. Materiaalien vuorovaikutus, hapettumisvaikutus on merkittävä.
Edellä mainituissa kahdessa hapettumisen pelkistysreaktiossa syntyy kaasuja, nimittäin CO, CO2 ja P2O5. Nämä kaasutuotteet voivat tuoda mukanaan vetyä poistumaan nestepinnasta sulan noustessa. Mutta hapenpoistoon verrattuna tämä dehydraus on toissijaista tai rajoitettua.
Hiili sisältää kuitenkin itse asiassa kaasua ja kosteutta, erityisesti puuhiiltä, jota ei ole kalsinoitu hyvin. Siksi hapettumista ja vedyn absorptiota on vaikea välttää puuhiilen peittämisolosuhteissa. Sulatuksen, hapettumisen ja dehydrauksen aikana vedyn absorptio- ja hapettumisprosessit esiintyvät usein rinnakkain. Kysymys kuuluu, kumpi on hallitsevampi, hyödyllinen vai haitallinen puoli. Tämä edellyttää prosessiolosuhteiden hallintaa etujen suosimiseksi ja haittojen välttämiseksi.
3. Kaasun vaikutus harkkovaluon
Rutiinituotannossa kuparimateriaalien pinnalla olevat kuplat voivat johtua suulakepuristamisesta tai harkkovalusta, ja ne ovat vahingossa ilmeneviä teknisiä jätteitä. Laatuvastuu pitkäaikaisesta ja poikkeuksellisen suuresta kuplamäärästä on edellisessä prosessissa - valussa, jonka aiheuttavat kupariharkon huokoset.
Kupariharkon huokoset täyttyvät kaasulla. Pienemmät huokoset voidaan puristaa yhteen käsittelyn jälkeen, mutta ne voivat paljastua pintavikoina - kuoriutuminen myöhempien käsittelyvaiheiden aikana. Kun kupariharkissa on monia huokosia, on samalla suurempia huokosia. Tällä hetkellä suulakepuristetun putkiaihion keski- ja takaosissa tapahtuu rakkuloita. Rakkulat jakautuvat enimmäkseen jatkuvasti suulakepuristussuunnassa ja muuttuvat vakavammaksi takapäätä (ekstruusion loppupäätä) kohti. , ja kuplimisen jakautuminen kehän suunnassa on epäsäännöllinen. Vakavia rakkuloita ei voida korjata, ja ne voidaan vain romuttaa, kun taas ne, joilla on lievempiä rakkuloita, korjataan ja otetaan sitten venytysprosessiin. Kuitenkin kuoriutuminen ja sulkeumat paljastuvat venytyksen aikana, millä on suurempi vaikutus satoon. Suulakepuristettaessa pienempiä putkiaihioita vesitiivisteellä korkean jäähdytysintensiteetin ja pienen kuplimisen (kaasulla ei ole aikaa kerääntyä ja laajentua) vuoksi monet viat, kuten kuoriutuminen ja sulkeumat paljastuvat myöhemmän kylmävalssaus-veto-tuotantoprosessin aikana, ja putki päättyy. Osittainen jakautuminen tapahtui. Hehkutuksen jälkeen vedetyssä putkessa näkyy runsaasti ihottumaa muistuttavaa rakkulaa. Erona ekstrudoidun aihion rakkuloitumiseen on se, että kuplat ovat enimmäkseen epäjatkuvia ja pienempiä. Suuret kuplat ovat kuin riisinjyviä ja pienet kuin neulankärkiä. Niitä ei ole helppo havaita paljaalla silmällä. Sen täytyy olla Voit havaita sen tuntemalla.
Kuplien muodostuminen on seurausta kaasun uudelleenaggregoitumisesta ja laajenemisesta lämpötilan ja ajan vaikutuksesta huokosten puristamisen jälkeen.
Valmiilla putkella (ilman kuplimista) on huono paineenkesto, laajenemis- ja tasoitusominaisuudet, mikä heijastaa materiaalin plastisuuden menetystä.
Toinen syy kupariputkien rakkuloitumiseen on se, että harkko on ylikyllästynyt kuparikiintoaineliuos, joka vääristää kidehilaa aiheuttaen kolmannen tyypin jännitystä ja vähentäen plastisuutta. Suulakepuristuksen tai hehkutuksen aikana lämpötilamuutosten vuoksi vetyä saostuu rajapinnoilta, kuten raerajoilta tai inkluusioilta, jotka ulottuvat ekstruusiosuuntaa pitkin muodostaen kuplia.
Kuparin imu saa ekstruusioaihion kuplimaan. Hehkutetuissa putkissa olevien kuplien ominaisuus on, että periaatteessa jokaisessa putkessa on kuplia, mikä johtaa jyrkkään tuoton laskuun ja romutukseen erissä. Tämä eroaa hyvin muista rakkuloiden syistä.
Ehdotuksia toimenpiteistä aspiraation estämiseksi
Kupariharkkojen liiallinen kaasupitoisuus johtuu useista tekijöistä, kuten kuparin sulatus- ja valuprosessin vaatimuksista poikkeavista tuotantotoiminnoista sekä huonoista raaka-aineista, peiteaineista ja suojakaasuista. Kaikki epäsuotuisat tekijät tulee eliminoida mahdollisimman pitkälle, jotta tuotanto perustuu turvallisuuteen ja laatuun. Täydellisyys- ja parannusprosessi osoittaa, että sulalla altaalla (ensisijainen imu) on suurin vaikutus imuun. Kun tämä linkki on periaatteessa ratkaistu, kupariputken kupliminen vähenee merkittävästi (kuplat ovat yhä pienempiä). Vasta kun toisioilman imu-, karan alusta- ja tiivisteongelmat ratkaistaan samanaikaisesti, kupariputken kupliminen voidaan eliminoida kokonaan.
Avain aspiraation estämiseksi on estää "ilmalähde". Tärkeimmät toimenpiteet ovat:
(1) Elektrolyyttisen kuparin on oltava standardien mukainen; kuplivista putkista saatuja kierrätysmateriaaleja ei käytetä punaisen kuparin valmistukseen.
(2) Täyttömateriaalit (materiaalien tulee olla "öljyttömiä, vedettömiä ja sekoittumattomia") on ladattava useita kertoja ja täytettävä kokonaan panoksen adsorboiman vesihöyryn poistamiseksi kokonaan. Keskity täyttämään uuni 2–3 kertaa, äläkä laita liian monta kertaa.
(3) Hiilen on oltava kuivaa (polttohiili on suositeltavaa). ***Hiili on lisättävä välittömästi lataamisen jälkeen, ja peitteen paksuus on 100–150 mm, jotta se täyttää ilman hengittämisen, hapettumisen ja lämmön säilymisen vaatimukset.
(4) Uunin luukku on suljettava ajoissa panoksen sulamisen jälkeen.
(5) Kalsiumkloridi (kuivausaine) asennetaan kaasuntuotantojärjestelmän kuivaimeen ja vaihdetaan ajoissa imemään kaasun kosteutta. Kaasukuvun tulee olla kunnolla peitetty ja kaasu tulee kytkeä päälle 5–10 minuuttia ennen tyhjennystä, jotta konepellin alkuperäinen ilma poistuu kokonaan.
(6) Karan alusta tulee kuivata ja esilämmittää kaasulla. Käytä kuivana
Pohjana tulee käyttää kuparilohkoja, eikä pohjana saa käyttää sahanpurua.
