GH4145合金毛细管的穿孔工艺探讨
GH4145合金主要是以γ′[Ni3(Al、Ti、Nb)]相进行时效强化的镍基高温合金,在980℃以下具有良好的耐腐蚀和抗氧化性能,800℃以下具有较高的强度,相近的国外产品牌号为Inconel X-750(美国)、NiCr15Fe7TiAl(德国)、NC15FeTNbA(法国)、NCF750(日本)。该合金被国内外广泛使用,目前该合金主要用于制造航空发动机在800℃以下工作并要求强度较高的耐腐蚀的环形件、结构件和螺栓等零件以及气轮机涡轮叶片等零件。我国对于该合金的研究起步较晚,开始于20世纪70年代末期,40多年的研究主要集中在合金的成分试制、冶炼以及棒材、丝材和大直径管材产品的冷加工工艺方面,对于其管材产品特别是直径小于6 mm的毛细管材产品研究相对较少,而对于该合金毛细管产品生产中的难点——穿孔方面研究更少。GH4145合金毛细管主要用于耐高温高压的密封件。因此,本文主要探讨GH4145合金毛细管的穿孔工艺。
1 技术要求
GH4145毛细管的化学成分要求见表1[1],尺寸及其公差为
GH4145毛细管应进行高温、高压、爆破性能试验,其试验结果应符合相关的标准要求。GH4145毛细管的工艺流程为:管坯→检查→截断→定心→扒皮→加热→穿孔→切头→矫直→外磨→检查→热处理→冷轧→热处理→拉拔→成品→精整、检验、包装→入库。
表1 GH4145毛细管的化学成分(质量分数)要求 %
≤0.08 C Si≤0.5≤1.0 Mn P S Cr Fe Al Ti≤0.02 ≤0.01 14~17 5~9 0.4~1.0 2.00~2.75 Nb Cu Ni 0.7~1.2 ≤0.05 余量
2 热穿孔工艺的关键控制点
GH4145是高温难变形合金,其在穿孔变形过程中具有较高的变形抗力,穿孔过程中常出现轧卡、内折裂纹、穿不透等缺陷和问题。
3)循州总管府于梌山,惠城区开启桥西县治,成为主要的行政文化中心,循州总管府与广州总管府 一统整个广东的东部,循州为粤东地区主要的政治、经济、文化中心,管辖归善、博罗、河源、新丰、兴宁、海丰六县等粤东大部分地区。
试验所用的穿孔设备为二辊斜轧穿孔机,由两个同向旋转且辊轴交叉倾斜的轧辊、两块导板(或导盘)以及顶头构成的孔型将实心管坯穿轧成空心毛管[2-8]。
一般穿孔过程如图1所示。金属棒材在顶头的拉-压力交替作用下,使金属棒材穿孔成为毛管。但由于拉、压力的交替作用,使得管坯的中心易出现开裂,就是通常所说的孔腔。如图1所示,Ⅰ-Ⅰ截面为穿孔时的开始压缩点,Ⅱ-Ⅱ截面为顶头压缩点。Ⅱ-Ⅱ截面与顶头交点处就是孔腔的出现点。孔腔出现后,再经历顶头的反复辗压就会出现内折裂纹。生产中应尽量避免其内折和孔腔缺陷出现。
二辊斜轧穿孔机穿孔变形区中的轴向作用力平衡公式为:
图1 一般穿孔过程示意
影响孔腔产生的因素主要有5个:①待穿孔管坯本身的性能指标,主要是指其强度和塑性指标;②钼顶头的压缩程度;③待穿孔管坯本身的椭圆度;④穿孔时单位拉压次数;⑤加热温度。控制孔腔出现的关键点在于顶头的单位拉压次数和穿孔速度,速度越快,孔腔和内折越容易出现,速度太慢,虽然孔腔不会出现,但容易造成穿不透、二次咬入困难和轴向力加大,并使顶头的磨损速度加大。因此,控制热穿孔的穿孔速度和压下量就显得至关重要。
2.1 增加穿孔机轧制力
二辊斜轧穿孔机主要由4部分组成,包括主传动、工作机座、穿孔机前台和穿孔机后台。主传动部分是将电机输出的动力通过传送带传到轧辊上。穿孔的速度越快,孔腔越容易形成[9-10]。因此,加大皮带轮的尺寸,降低穿孔速度,进而增加轧制力,实现穿孔过程。
2.2 增加穿孔机推进力
穿孔机最初的形式是采取无顶头斜轧,获得的毛细管内孔很小且很粗糙,不能应用,后来改为加顶头斜轧获得了成功。文献[11-12]又对导向工具、轧辊形状和数量等做了改进,相继出现了锥形辊穿孔机以及盘式穿孔机等[13]。
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式中P1X,P2X——分别为轧辊进出口锥上的正压力轴向分量,N;
在浔龙河村村委会,村党总支书记徐宏勋娓娓道来。浔龙河村过去耕地少,“七山两水一分田”,交通不便。40多年前大集体时,浔龙河村民粮食不够吃,只能吃返销粮,碰上青黄不接的时候,只能派出村民外出借粮度日,以解燃眉之急。
导板是穿孔机中重要的工具之一,它与轧辊组成一个封闭的结构,导板的形状在穿孔时不仅起到管坯和毛管的导向作用,使轧线稳定,更重要的是封闭孔型外环,限制毛管横向变形。因此,将导板换成导辊,减少了接触面积,从而减少磨损,更易于与轧辊匹配合作完成穿孔过程,使得穿孔更顺利开展。
Q——顶头轴向阻力,N。
4.4 产学研合作形式单一 产学研合作形式单一,利益分配问题突出,致使科研人员与企业合作积极性不高,科技成果不能尽快形成有效生产力。
穿孔机穿孔过程中产生后滑区的实质在于顶头阻力的影响。据此,穿孔过程中加一后推力主动驱动顶头运动,就会避免轧卡发生,试验过程中在管坯尾部焊接50~100 mm长度的碳素管坯,用以增加穿孔后的推进力,防止轧卡缺陷发生。
T X——轧辊上的摩擦力,N;
2.3 保证穿孔平稳
穿孔机后台主要由顶杆小车、定心辊和升降辊组成,其主要作用就是控制穿孔的中心线(即轧制线)。为了保持穿孔平稳进行,经过多次试验发现,调整穿孔机顶杆小车水平度,使得小车顶杆轴线稍低于轧制中心线1~2 mm,该合金穿孔过程最平稳。
2.4 降低钼顶头变形趋势
GH4145属于高温难变形合金,其热变形能力很强,为了实现其顺利穿孔,对钼顶头在高压力作用下的抗变形能力提出很高的要求。为了降低钼顶头在穿孔过程中发生热变形,增加定向的冷却循环水,及时对钼顶头进行降温处理,
2.5 改变导板为导辊
T LX——作用在导板上的正压力和摩擦力的轴向分量,N;
由于实际穿孔过程中P1X、P2X的数值很小,可以忽略不计,穿孔的轴向运动是T X作用的结果,其他的力都是阻止轴向运动的力。因此,要实现圆钢穿孔的轴向运动,T X的方向必须与金属运动方向一致。这就要求轧辊的轴向速度大于金属轴向移动速度,即变形区中绝大部分为后滑区,按照公式(1),轴向运动的条件才能成立。当T X靠速度的调节不能大于轴向阻力,或切向摩擦力矩小于转动力矩时,穿孔过程就不能进行,即生产过程中出现轧卡[14]缺陷。
3 穿孔工艺
穿孔前的加热工艺为:900℃入炉,随炉升至1 150℃,保温20 min;为了保证管坯的受热均匀,应采用料架,应尽量在管坯之间留有间隙,放置于加热炉的中央位置。穿孔取料时由上层开始往下层夹料。
导辊距 33.5 mm
3.死亡体重。据笔者的资料分析,仔猪初生重0.5 kg以下,哺乳期间死亡占死亡总数的80%以上,0.6~1.0 kg占13%,1.1 kg以上占6%。可见,仔猪初生重越小,死亡率越高。
穿孔机调整参数为:
辊距 30 mm
影响糖尿病患者接种肺炎疫苗的因素不可患者年龄、患者文化程度、患者健康状况以及患者的肺炎疫苗认识情况;从该次研究结果可知,经宣教干预后,自愿接种肺炎疫苗率为10.40%,了解肺炎疫苗率为71.10%(711/1 000),疫苗能预防肺炎率为 70.30%(703/1 000),愿意接种率为52.40%(524/1 000)。临床还需加强给予医护人员的疾病知识培训、接种肺炎疫苗知识培训等,以持续性提升医护人员的业务素质[4-5]。
顶头直径 25 mm
航线的敷设按照常规航空摄影要求完成,旁向重叠度30%,航向重叠度60%,在标准范围内。像片连接点经影像量测程序做自动转点,地面控制点上以航空摄影测量规范作影像上的人工预读,实现像平面坐标的立体观测,经检测发现,像点坐标测量精度在±2.0m内。
顶头伸出量 15 mm
轧制电流 140 A
管坯尺寸 Φ34.5 mm×4.5~5.0 mm
“再次因为你宿愿未了”使只手拿云脸色骤变,因为月前夜静人深有一个蒙面人奇迹般出现在他卧室,虽然他迅疾反应还是被蒙面人所制。在他惊惧万分时,蒙面人详细询问了黑旗会汉口分坛的势力分布。他为了保命,坦言了有限的所知,因为他毕竟只是黑旗会的客座。蒙面人没有杀他却要毁掉他的武功,他告诉蒙面人他此生有一个心愿未了,毁掉他的武功与取他性命没有两样,并告诉了蒙面人又是怎样一个心愿。他“卟嗵”跪下祈求道:“毁我对于您易于翻掌,但我还是要再一次请求您允许我了去宿愿,那样我会倾毕生之力效忠于您。”
穿孔时,钼顶头外表面禁止沾水,每穿一支圆钢后沾一次玻璃粉保护顶头并起到润滑作用。顶头位置稍低于轧制线1~2 mm。
4 结 论
实际生产过程中,经过大量的试验数据分析,降低穿孔缺陷的产生概率,提高穿孔效率和成材率,最终确定了该合金热穿孔工艺的改进措施如下:
回到病房,老婆坦诚地说出自己的想法,我气得歇斯底里地大叫:你是我原配,还给我生了孩子,你怕什么?除了气管镜,我什么也不做。
(1)加大皮带轮尺寸,降低穿孔机速度,以增加穿孔机轧制力;
(2)在管坯尾部焊接50~100 mm长度的碳素管坯,用以增加穿孔后的推进力,防止轧卡缺陷发生;
(3)调整穿孔机顶杆小车水平度,使得小车顶杆轴线稍低于轧制中心线1~2 mm,以确保穿孔中管料运动平稳;
(4)增加定投冷却循环水压力,降低顶头过热变形趋势;
(5)将穿孔机导板改为导辊穿孔,减少了磨损,有利于穿孔顺利进行。
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