Is teicneolaíocht táthú uathoibríoch ardéifeachtúlachta, ardcháilíochta é an Táthú Stua Báite (SAW) a ghlactar go forleathan i dtionscal trom, lena n-áirítear longthógáil, tógáil droichead, déantúsaíocht brú soitheach, agus innealtóireacht píblíne. Murab ionann agus modhanna táthú traidisiúnta, braitheann SAW go mór ar flosc gráinneach chun an stua táthú agus an linn leáite a chlúdach, a chinneann cobhsaíocht an phróisis táthú, comhdhéanamh ceimiceach miotail táthú, agus airíonna meicniúla deiridh na n-alt táthaithe.
Réamhrá
Táthú Stua Báite (SAW)sna 1930idí agus de réir a chéile tá sé ar cheann de na próisis táthú uathoibríoch is tábhachtaí i ndéantúsaíocht thionsclaíoch nua-aimseartha mar gheall ar a bhuntáistí den scoth cosúil le sruth táthú mór, éifeachtacht ard sil-leagan, stua cobhsaí, spásaire íseal, agus cáilíocht foirmithe weld den scoth. Is í an ghné is sainiúla de SAW ná go bhfuil an stua táthú báite go hiomlán faoi shraith flosc gráinneach le linn oibriú. Leáíonn an flosc faoi theocht ard an stua chun ciseal slaig agus gás cosanta a fhoirmiú, a leithlisíonn an linn táthú leáite ón aer, a sheachnaíonn ocsaídiú agus nítriding miotail leáite, agus a réadaíonn múnlú táthú ardchaighdeáin .
Mar chroí-inchaite cúnta SAW, ní hamháin gur meán cosanta simplí é flosc táthú, ach freisin príomh-ábhar feidhmiúil a ghlacann páirt in imoibrithe metallurgical, a choigeartóidh comhdhéanamh táthú, a bharrfheabhsú airíonna meicniúla, agus a fheabhsaíonn feidhmíocht an phróisis táthú. Bíonn tionchar díreach ag cáilíocht agus cineál an flosc ar chobhsaíocht stua, treá táthú, inbhainteacht slaig, friotaíocht crack, cruas agus cruas an chomhpháirteach táthaithe. I dtáirgeadh tionsclaíoch iarbhír, beidh lochtanna táthú mar phoill aeir, cuimsiú slaig, comhleá neamhiomlán, scoilteanna fuar agus maolú teocht íseal, mar thoradh ar roghnú míchuí flux, rud a chuireann isteach go mór ar shábháilteacht seirbhíse na struchtúr táthaithe .
I gcomparáid le floscanna táthú eile, tá tréithe staid sholadach gráinneach, feidhmíocht ath-inúsáidte, córais comhpháirteanna éagsúla agus feidhmeanna spriocdhírithe miotalóireachta ag flosc SAW. Le huasghrádú leanúnach ar chaighdeáin déantúsaíochta tionsclaíocha, tá ceanglais níos airde curtha ar aghaidh maidir le glaineacht, déineacht agus friotaíocht tuirse welds, rud a chuireann chun cinn tuilleadh mionchoigeartú aicmithe agus leas iomlán a bhaint as feidhmíocht sreabha SAW. Tosóidh an páipéar seo ó bhunfheidhmeanna flosc SAW, déanfaidh sé na cineálacha flux príomhshrutha sa mhargadh a aicmiú agus a anailísiú, pléigh a saintréithe feidhmíochta faoi seach agus na coinníollacha is infheidhme, agus achoimre a dhéanamh ar na modhanna roghnaithe eolaíochta flosc le haghaidh coinníollacha oibre éagsúla, ionas go soiléireofar na rialacha iarratais flux i dtáthú stua báite.
Feidhmeanna Lárnach naFlosci Táthú Stua Báite
Chun na cineálacha flosc SAW is infheidhme a shoiléiriú, is gá na príomhfheidhmeanna flosc a mháistir ar dtús sa phróiseas táthú. Déanfaidh an flosc gráinneach ar an gcomhpháirteach táthú leá fisiceach agus imoibrithe ceimiceacha casta miotalóireachteacha faoi ard-teocht stua, agus roinntear a phríomhfheidhmeanna i gcosaint fhisiciúil, rialáil mhiotaleolaíocht agus leas iomlán a bhaint as próiseas tríthoiseach.
1. Feidhm um Chosaint Fhisiciúil
Is é an fheidhm is bunúsaí atá ag flosc SAW ná cosaint aonrúcháin fhisiciúil. Le linn táthú, clúdaíonn an flosc gráinneach beathú leanúnach an limistéar táthú. Dóitear an stua sa bhearna idir an leictreoid sreang agus an bonn-mhiotal, agus leáigh an flosc máguaird chun ciseal dlúth slaig leachtach a fhoirmiú. Clúdaíonn an ciseal slaig an linn táthú leáite go hiomlán agus miotail táthú ardteochta, ag aonrú ocsaigine, nítrigine agus gal uisce san aer. Coscann sé seo go héifeachtach an miotail leáite ó ocsaídiú agus nítriding, seachnaíonn sé foirmiú cuimsiú ocsaíd agus pores nítríde, agus cinntíonn sé íonacht an mhiotail táthú. Ag an am céanna, is féidir leis an gciseal soladach flosc ar an dromchla an solas stua a chosaint agus spásáil táthú a laghdú, an timpeallacht oibre agus cáilíocht foirmithe táthú a fheabhsú.
2. Feidhm Rialála Metallurgical
Is é flux an croí-mheán le haghaidh imoibriú metallurgical i bpróiseas SAW. Is féidir le comhpháirteanna flux éagsúla éifeachtaí dí-ocsaídiúcháin, dísulfurization, dephosphorization agus cóimhiotal a tháirgeadh. Ar thaobh amháin, imoibríonn na comhpháirteanna ocsaíd sa flosc leis na heilimintí ocsaídithe sa linn leáite chun an iomarca ocsaigine, sulfair agus fosfar a bhaint as an táthú miotail, cuimsiú brittle a laghdú, agus feabhas a chur ar chruas agus plaisteacht an táthú. Ar an láimh eile, is féidir le floscanna gníomhacha agus cóimhiotail eilimintí cóimhiotail a scaoileadh, mar shampla mangainéise, sileacain, cróimiam agus nicil le linn leá, cúiteamh a dhéanamh ar chaillteanas dóite na n-eilimintí cóimhiotail sa phróiseas táthú, comhdhéanamh ceimiceach an mhiotail táthú a choigeartú, agus airíonna meicniúla an chluiche táthú a dhéanamh nó fiú an bonn-mhiotal a shárú.
3. Feidhm Optamaithe Próiseas Táthú
Is féidir le flosc SAW an stua táthú a chobhsú go héifeachtach, an t-ionchur teasa táthú a choigeartú agus an mhoirfeolaíocht táthú a bharrfheabhsú. Is féidir leis an ngás a tháirgtear trí dhianscaoileadh flux an staid dócháin stua a chobhsú, briseadh stua agus Giodam a sheachaint, agus leanúnachas agus aonfhoirmeacht an táthú a chinntiú. Socraíonn pointe leá, slaodacht agus luaineacht an flosc raon scaipeadh agus luas soladú an slaig, rud a chuireann isteach ar dhoimhneacht treá an táthú, leithead an táthú agus airde an athneartaithe. Ina theannta sin, is féidir leis an bhfoirmle flux réasúnta a dhéanamh go bhfuil scéiniúlacht mhaith ag an slaig, lochtanna cuimsithe slaig a sheachaint, agus an t-ualach oibre glantacháin postála a laghdú, atá an-oiriúnach le haghaidh táirgeadh táthú uathoibríoch ardéifeachtúlachta .
Príomhchineálacha Flux a Úsáidtear i Táthú Stua Báite
Tá dhá mhodh aicmithe príomhshrutha ag floscanna SAW sa tionscal: aicmiú de réir próiseas déantúsaíochta agus aicmiú de réir airíonna ceimiceacha (aigéadacht agus bunúsacht). Clúdaíonn an dá mhodh aicmithe gach sreabhán SAW tráchtála, agus tá difríochtaí soiléire ag cineálacha éagsúla sreabha i bhfeidhmíocht, i saintréithe agus i gcásanna iarratais. Má chomhcheanglaítear an dá thoise aicmithe seo is féidir na cineálacha agus an raon feidhme is infheidhme d'fhloscanna SAW a shoiléiriú go hiomlán.
1. Aicmiú de réir Próiseas Déantúsaíochta
De réir teicneolaíochtaí táirgthe agus próiseála éagsúla, roinntear floscanna SAW i bhflosc comhleádh, flosc ceirtleánaithe (sintéirithe) agus flosc bhanna, arb iad na trí chineál flosc is coitianta a úsáidtear i dtáirgeadh tionsclaíoch.
1.1 Flosc Chomhleáite
Ullmhaítear flux comhleáite trí amhábhair mianraí éagsúla a mheascadh i gcomhréir, iad a leá i bhfoirnéis ardteochta os cionn 1300 céim, ansin múchadh, brú, scagadh agus triomú uisce. Is criostail ghloine aonfhoirmeach é a struchtúr inmheánach, le uigeacht dhlúth, ionsú uisce íseal agus friotaíocht taise den scoth. Tá airíonna ceimiceacha cobhsaí ag flux comhleáite, dáileadh aonfhoirmeach comhpháirteanna agus cobhsaíocht stua maith. Tá sreabhach measartha agus feannadh éasca ag an slaig a fhoirmítear tar éis an leá, agus tá an fhoirmiú táthú réidh agus álainn. Mar sin féin, mar gheall ar an bpróiseas leá ardteochta, tá roinnt eilimintí cóimhiotail íseal leá éasca le sruthán, mar sin is flosc neodrach den chuid is mó é flosc comhleáite le cumas cóimhiotalaithe lag, oiriúnach do ghnáth-chruach carbóin agus do tháthú cruach cóimhiotail íseal. Úsáidtear go forleathan é i dtáthú cruach struchtúrach ginearálta, splicing pláta cruach agus táthú píblíne traidisiúnta.
1.2 Flosc cheirtleánaithe (Sintered).
Déantar flosc ceirtleánaithe, ar a dtugtar flosc sintéaraithe freisin, trí phúdar mianraí, púdar cóimhiotail agus ceanglóra a mheascadh go cothrom, granulating agus íseal-theocht shintéiriú (400-800 céim). Seachnaíonn an próiseas seo caillteanas dóite teocht ard na n-eilimintí cóimhiotail, agus mar sin is féidir an flosc a chur leis le héagsúlacht comhpháirteanna cóimhiotail, le cumas láidir cóimhiotalaithe agus coigeartaithe metallurgical. Tá coigeartú foirmle solúbtha ag flosc ceirtleánaithe, ar féidir é a dhéanamh ina fhlosc gníomhach, ina flosc bunúsach agus ina fhlosc cóimhiotail de réir an éilimh. Tá buntáistí den scoth aige maidir le toughness weld a fheabhsú, ábhar hidrigine a laghdú agus neart táthú a choigeartú. Is é an t-aon mhíbhuntáiste atá aige ná ionsú uisce beagán níos airde ná an flosc comhleáite, mar sin ní mór é a bhácáil roimh tháthú chun an taise a bhaint agus scoilteanna spreagtha hidrigine a chosc. Faoi láthair, is é an flosc ceirtleánaithe an flosc príomhshrutha do tháthú ardchaighdeáin amhail cruach ard-neart, cruach íseal-teocht agus soithí brú.
1.3 Flosc Nasctha
Déantar flosc nasctha trí amhábhair a mheascadh le sileacáit sóidiam agus ceanglóirí eile ar theocht íseal, a thriomú agus a sholadú ag teocht an tseomra nó ag teocht íseal. Tá an próiseas táirgthe simplí agus tá an costas íseal, ach tá an dlúthacht struchtúrach bocht, tá an ionsú uisce ard, agus níl aonfhoirmeacht an chomhpháirte leordhóthanach. Tá droch-chobhsaíocht ag an bhflosc nasctha sa phróiseas táthú ard reatha, agus tá sé éasca cuimsiú slaig agus lochtanna pore a tháirgeadh. Níl sé oiriúnach ach le haghaidh oibríochtaí táthú traidisiúnta íseal-éilimh, íseal, agus de réir a chéile cuirtear sreabha sintéaraithe agus comhleáite i dtáirgeadh tionsclaíoch ard-chruinneas nua-aimseartha in ionad é.
2. Aicmiú de réir Bunús agus Gníomhaíocht Cheimiceach
De réir an chomhdhéanamh ceimiceach, luach bunúsacht agus gníomhaíocht mhiotaleolaíocht, roinntear sreabha SAW i flosc neodrach, flosc gníomhach agus flux bunúsach, arb é an bunús aicmithe is coitianta a úsáidtear le haghaidh roghnú próiseas táthú.
2.1 Flosc Neodrach
Tá bunluach 1.0-1.5 ag flosc neodrach, agus tá a chomhdhéanamh ceimiceach cobhsaí. Go bunúsach ní mhéadaíonn nó laghdaítear na heilimintí cóimhiotail ar nós mangainéise agus sileacain sa mhiotail weld le linn an phróisis táthú, agus déantar comhdhéanamh ceimiceach an táthú a chinneadh go príomha ag an sreang táthú. Tá feidhmíocht próisis den scoth ag flosc neodrach, stua cobhsaí, foirmiú táthú mín agus baint slaig go héasca. Úsáidtear é go príomha le haghaidh cruach gnáthcharbóin a tháthú agus cruach struchtúrach cóimhiotail íseal-íseal coitianta. Tá sé oiriúnach le haghaidh ócáidí le riachtanais maoine meicniúla ginearálta agus gan aon riachtanais speisialta maidir le toughness íseal-teocht. Is é an t-ionadaí tipiciúil ná flosc SJ101, a úsáidtear go forleathan i dtáthú monarcha struchtúr cruach agus splicing pláta traidisiúnta.
2.2 Flosc Ghníomhach
Tá méid áirithe ocsaíd mhangainéise agus ocsaíd sileacain ag flosc gníomhach. Le linn imoibriú metallurgical táthú, is féidir leis na heilimintí mangainéise agus sileacain a fhorlíonadh go cuí leis an linn táthú, ról dí-ocsaídiúcháin láidir a imirt, agus feabhas a chur ar neart agus cruas na miotail táthú. Tá cumas dí-ocsaídiúcháin láidir ag flosc gníomhach, atá in ann oiriúnú do tháthú bunábhar le meirge beag agus ocsaídiú, agus tá inoiriúnaitheacht láidir próisis aige. Mar sin féin, laghdóidh an iomarca eilimintí cóimhiotalaithe an -deocht íseal agus plaisteacht an táthú, agus mar sin níl sé oiriúnach ach do ghnáth-táthú struchtúrach gan aon riachtanais déine déine, agus níl sé oiriúnach do threalamh íseal-teocht agus ard-ualach páirteanna struchtúracha .
2.3 Bunfhlosc
Tá luach bunúsach níos mó ná 2.0 ag flux bunúsach, saibhir i gcomhpháirteanna alcaileach cosúil le ocsaíd chailciam (CaO) agus ocsaíd mhaignéisiam (MgO), agus íseal i n-ábhar ocsaíd aigéadach. Tá éifeachtaí desulfurization agus dephosphorization den scoth aige, is féidir leis an ábhar neamhíonachtaí díobhálacha sa mhiotail táthú a laghdú go suntasach, agus bac a chur go héifeachtach ar ghiniúint scoilteanna te agus scoilteanna fuar. Ag an am céanna, is féidir leis an bhflosc bunúsach feabhas suntasach a chur ar theocht agus ar phlaisteacht tionchair íseal teochta an táthú, agus is é an flosc is fearr le haghaidh cruach cóimhiotail ard-neart íseal, íseal teochta cruach soitheach brú agus táthú cruach píblíne. Is é an míbhuntáiste a bhaineann le flux bunúsach ná go bhfuil sé íogair do thaise, agus ní mór dianchóireáil bácála agus triomú a dhéanamh roimh tháthú chun scoilteanna moillithe hidrigine a sheachaint. Úsáidtear gnáth-tháirgí ar nós flux SJ301 go forleathan i dtionscadail chaighdeánacha arda mar Phíblíne Gáis an Oirthir agus táthú príomhstruchtúir droichid .
Prionsabail Roghnúcháin Flux SAW
Is é croílár roghnú flux ná feidhmíocht bunábhar, riachtanais struchtúir táthú agus timpeallacht seirbhíse a mheaitseáil. Níl aon flosc uilíoch ann do gach coinníollacha oibre. Caithfidh roghnú eolaíoch flux na prionsabail seo a leanas a leanúint chun cáilíocht táthú agus sábháilteacht struchtúrach a chinntiú.
1. Meaitseáil le Bunábhar Miotail
I gcás cruach gnáthcharbóin agus cruach cóimhiotail íseal-neart, is fearr flux comhleáite neodrach nó flosc sintéaraithe neodrach. Tá an próiseas cobhsaí agus tá an costas íseal, a fhéadfaidh freastal ar riachtanais maoine meicniúla traidisiúnta an weld. I gcás cruach cóimhiotail ard-neart, íseal, teocht íseal agus cruach soitheach brú le grád neart os cionn Q345, ní mór bunsreabhadh sintéaraithe a roghnú chun cruas íseal teochta agus friotaíocht scoilte an táthú a chinntiú. Maidir le hábhair chruach cóimhiotail a dteastaíonn ardfhriotaíocht chaitheamh agus ard-neart, is féidir cóimhiotail ina bhfuil flosc gníomhach a roghnú chun eilimintí cóimhiotail a fhorlíonadh agus chun feidhmíocht chuimsitheach táthú a fheabhsú.
2. Ag Meaitseáil le Coinníollacha Oibre Seirbhíse
Le haghaidh gnáthchodanna struchtúracha faoi dhíon le gnáthsheirbhís teochta agus ualach íseal, is féidir flux gníomhach neodrach le feidhmíocht phróisis mhaith agus ar chostas íseal a úsáid. Maidir le struchtúir lasmuigh, trealamh píblíne agus soithí brú íseal teochta a fhreastalaíonn ar{-teocht íseal, timpeallachtaí gaofar agus tais, ní mór flosc bunúsach le hardness ard agus cion hidrigine íseal a roghnú chun scoilteanna spreagtha ar theocht íseal agus hidrigin a chosc. I gcás táthú pláta tiubh ilchiseal agus i-pas, is fearr an flosc bunúsach a bhfuil cumas láidir bainte eisíontais aige agus feidhmíocht mhiotaleolaíocht chobhsaí chun lochtanna carnacha táthú ilchiseal a sheachaint.
3. Meaitseáil le Paraiméadair Próiseas Táthú
Tá táthú uathoibríoch ardluais reatha oiriúnach le haghaidh flosc sintéaraithe le cobhsaíocht stua láidir agus sreabhach slaig maith, rud a d'fhéadfadh foirmiú táthú leanúnach a chinntiú. Is féidir le táthú pláta tanaí reatha íseal flosc comhleáite a ghlacadh le méid na gcáithníní mín agus dóchán cobhsaí. Ina theannta sin, ní mór flosc ath-inúsáidte a scagadh agus a thriomú chun slaig agus taise ocsaídithe a bhaint, ionas nach gcuirfear isteach ar cháilíocht táthú na welds ina dhiaidh sin.
Feidhmiú tipiciúla Floscanna SAW Coitianta
I dtáirgeadh tionsclaíoch, is mó a úsáidtear roinnt floscanna caighdeánaithe, a chlúdaíonn níos mó ná 90% de choinníollacha oibre SAW. Tugtar achoimre mar seo a leanas ar shaintréithe feidhmíochta agus ar chásanna feidhmithe sreabhsanna tipiciúla :
Is flosc sintéaraithe SJ101 flosc sileacain neodrach mangainéise, le stua cobhsaí, foirmiú táthú álainn agus baint slaig éasca. Is é an flosc uilíoch is mó a úsáidtear, atá oiriúnach do tháthú cruach carbóin agus gnáth-chruach cóimhiotail íseal, agus úsáidtear go forleathan é i struchtúr cruach, i ndéantúsaíocht innealra agus i réimsí innealtóireachta ginearálta.
SJ301 sileacain-Tá flux bunúsach cailciam dí-sulfurization den scoth agus éifeacht feabhsaithe toughness, ábhar hidrigine íseal de mhiotail weld, friotaíocht láidir crack, agus tá sé oiriúnach le haghaidh táthú seam imlíneach na soithí brú, fad-píblínte ola agus gáis agus struchtúir droichead mór, arb é an flosc speisialta do ardbhrú{4}trealamh táthú.
Tá cumas dí-ocsaídiúcháin láidir ag flosc gníomhach aigéadach SJ201 agus ceanglas íseal maidir le réamhchóireáil dromchla bunábhar. Tá sé oiriúnach le haghaidh plátaí cruach a tháthú le beagán meirge agus ocsaídiúcháin, agus úsáidtear é den chuid is mó le haghaidh táthú struchtúrach cúnta neamh-chriticiúil le ceanglais cháilíochta íseal.
Sonraíochtaí Cothabhála agus Úsáide SAW Flux
Bíonn tionchar ag coinníollacha stórála agus úsáide go héasca ar fheidhmíocht flosc SAW, agus is é oibríocht chaighdeánaithe an eochair chun spraoi iomlán a thabhairt don fheidhmíocht flux.
Ar an gcéad dul síos, ba cheart an flosc a stóráil i dtimpeallacht thirim agus aeráilte chun ionsú taise a sheachaint. Ní mór flosc bunúsach le hygroscopicity ard a bhácáil ag 250-300 céim ar feadh 1-2 uair an chloig roimh úsáid a bhaint taise inmheánach agus laghdú ar an ábhar hidrigine weld.
Ar an dara dul síos, is gá an flosc athúsáidte a scagadh chun bloic slaig agus neamhíonachtaí miotail a bhaint, agus é a mheascadh le flosc nua i gcion áirithe lena n-úsáid, rud a d'fhéadfadh costais táirgthe a laghdú go héifeachtach agus cáilíocht á chinntiú.
Ina theannta sin, tá cosc dian ar chineálacha éagsúla sreabha ó mheascadh chun neamhord comhpháirteanna, éagobhsaíocht stua agus teip imoibrithe metallurgical a sheachaint, rud a fhágann go bhfuil lochtanna táthúcháin ann.
Tá flosc táthú stua báite roinnte ina flosc comhleáite, flosc ceirtleánaithe (sintéirithe) agus flosc nasctha de réir na teicneolaíochta déantúsaíochta, agus roinnte ina fhlosc neodrach, flosc gníomhach agus flosc bunúsach de réir bunúsacha ceimiceacha agus gníomhaíocht mhiotaleolaíocht. Tá tréithe feidhmíochta sainiúla agus cásanna feidhmithe spriocdhírithe ag cineálacha éagsúla sreabha. I dtáthú stua báite tionsclaíoch, níl aon flosc uilíoch amháin ann. Ní mór an rogha flosc a bheith bunaithe ar an gcineál bonn-mhiotail, ar riachtanais seirbhíse struchtúracha agus ar choinníollacha próiseas táthú.
Tá floscanna neodracha comhleáite agus sintéaraithe oiriúnach do ghnáth-chruach carbóin agus do ghnáththáthú cruach cóimhiotail íseal le riachtanais ghinearálta feidhmíochta; cuirtear sreabha gníomhacha i bhfeidhm ar tháthú struchtúrach íseal-éilimh le hinoiriúnaitheacht láidir do choinníollacha dromchla an bhunábhair; is iad sreabhsanna sintéaraithe bunúsacha an rogha lárnach maidir le struchtúir a bhfuil ard-neart, cruach íseal-teocht agus eochairbhrú-de bharr a sármhaitheasa feabhsaithe agus friotaíocht crack.
Le forbairt na teicneolaíochta táthú ard-éifeachtúlachta, ard-chruinneas agus ísealchostais, ardfheidhmíocht íseal-flosca sintéaraithe bunúsach hidrigine agus flosc cóimhiotal saincheaptha a bheidh mar threoir phríomhshrutha forbartha ag flosc SAW. Tá roghnú caighdeánaithe, stóráil agus úsáid flosc ríthábhachtach chun cáilíocht an táthú a fheabhsú, chun an ráta lochtanna a laghdú agus chun sábháilteacht seirbhíse fadtéarmach struchtúr táthaithe a chinntiú.
