Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Оборудование, ИСпользуемое в технОЛОГИИ






В данном разделе рассмотрены механические, физические и технологические свойства и химический состав латуни Л63, которая применяется для деформации в холодном состоянии глубокой вытяжкой, волочением, прокаткой, чеканкой, изгибом; для изготовления изделий криогенной техники; пригодна для пайки и сварки; хорошо полируется [3].

Механические свойства при Т=20 °С материала Л63 приведены в табл. 6

 

Таблица 6.

 

Состояние σ в σ T E d5 KCU
  МПа МПа ГПа % МДж / м2
сплав мягкий     -    
сплав твердый         1, 4

 

Физические свойства материала Л63 приведены в табл. 7.

 

Таблица 7.

 

α х106 λ γ C ρ
1/Град Вт/(м·град) кг/м3 Дж/(кг·К) мкОм·м
20, 5       0, 07

 

Коэффициент трения материала Л63 приведён в табл.8.

 

 

Таблица 8.

 

Коэффициент трения со смазкой: 0, 012
Коэффициент трения без смазки: 0, 39

Литейно-технологические свойства материала Л63 приведены в табл.9.

 

 

Таблица 9.

 

Температура плавления, °C:  
Температура горячей обработки, °C: 750 - 880
Температура отжига, °C: 550 - 650

Химический состав в % материала Л63 приведён в табл. 10.

 

Таблица 10.

 

Fe P Cu Pb Zn Sb Bi Примесей
до 0, 2 до 0, 001 62 - 65 до 0, 07 34, 5 - 38 до 0, 005 до 0, 002 всего 0, 5

Примечание: Zn - основа; процентное содержание Zn дано приблизительно

Механические свойства:

σ в - Предел кратковременной прочности, [МПа]
σ T - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5 - Относительное удлинение при разрыве, [ % ]
E - Модуль упругости первого рода, [МПа]
KCU - Ударная вязкость, [ кДж / м2]
HB - Твердость по Бринеллю, [МПа]

Физические свойства:

T - Температура, при которой получены данные свойства, [Град]
α - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20° - T), [1/Град]
λ - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), [Вт/(м·град)]
γ - Плотность материала, [кг/м3]
C - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20° - T), [Дж/(кг·град)]
ρ - Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Свариваемость:

без ограничений - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая - сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая - для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки

 

Медь с цинком образуют кроме основного α — раствора ряд фаз электронного типа β, γ, ε. Наиболее часто структура латуней состоит из α — или α +β ’ — фаз: α -фаза — твёрдый раствор цинка в меди с кристаллическим решёткой меди ГЦК, а β ’ — фаза — упорядоченный твёрдый раствор на базе химического соединения CuZn с электронной связью 3/2 с решёткой ОЦК (рис.1)

При высоких температурах β -фаза имеет неупорядоченное расположение атомов и широкую область гомогенности. В этом состоянии β -фаза пластична. При температуре ниже 454—468 °C расположение атомов меди и цинка в этой фазе становится упорядоченным, и она обозначается β ’. Фаза β ’ в отличие от β -фазы является более твёрдой и хрупкой; γ — фаза представляет собой электронное соединение Cu5Zn8.

Однофазные латуни характеризуются высокой пластичностью; β — фаза очень хрупкая и твердая, поэтому двухфазные латуни имеют более высокую прочность и меньшую пластичность, чем однофазные.

Влияние химического состава на механические свойства отожженных латуней: При содержании цинка до 30 % возрастают одновременно и прочность, и пластичность. Затем пластичность уменьшается, вначале за счёт усложнения α — твердого раствора, а затем происходит резкое её понижение в связи с появлением в структуре хрупкой β — фазы. Прочность увеличивается до содержания цинка около 45 %, а затем уменьшается так же резко, как и пластичность. Большинство латуней хорошо обрабатывается давлением. Двух фазные латуни пластичны при нагреве выше температуры β — превращения, особенно выше 700 °C, когда их структура становится однофазной (β — фаза). Для повышения механических свойств и химической стойкости латуней в них часто вводят легирующие элементы: алюминий (Al), никель (Ni), марганец (Mn), кремний(Si) и т.д. На рис. 1 представлена диаграмма состояния Cu – Zn. Сплав латуни Л63 относится к α +β латуням.

 

Диаграмма состояния Cu-Zn

 

Рис. 1.

3. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ

На рис.2 показана общая схема технологии производства листов из латуни Л63.

Общая схема технологии производства латуни из сплава Л63

Рис. 2.

 

По существующей технологии (вариант 1) слитки, отлитые в плавильном цехе, поступают в прокатный цех, где их загружают в нагревательную методическую печь и нагревают до температуры 790 – 830оС. Контроль температуры производится при помощи термометра радиационного модификации MR1SASF «Raytek». Затем, при помощи манипулятора для выемки слитков нагретые до необходимой температуры заготовки поступают на рольганг стана дуо 850, впоследствии деформируемые в межвалковом пространстве клети с 225х600х2400 мм до 10х640х50130 мм - размеров по толщине и ширине прокатываемой заготовки. Деформированный полуфабрикат в виде рулона транспортируется на автомашине в прокатно-прессовый цех, где попадает на линию сварки. После завершения процесса сварки и сопутствующих ему операций, сварной рулон при помощи мостового крана перемещают на передаточный рольганг для последующего транспортирования на линию двухстороннего фрезерования. Далее рулон отправляют на автомашине обратно в прокатный цех для дальнейшей деформации на трёхклетевом стане холодной прокатки кварто 1700. Прокатка ведётся по три прохода в два захода таким образом, что полоса изменяет толщину с 9, 4 мм (при подаче заготовки в первый проход) до 4, 6 мм после прохождения последнего прохода. Далее прокатанную полосу в виде рулона транспортируют на линию поперечной резки, где гидравлическими гильотинными ножницами производится разрубка полосы на мерные длины. Затем выполняется отжиг в камерных печах с целью придания металлу необходимых механических свойств. Отожжённые листы подвергают травлению в травильной ванне. После травления листы деформируют на стане кварто 250, где придают листам их конечную толщину в этой технологической линии - 4 мм. Далее листы вновь травят в травильных ваннах и правят на ролико-правильной машине.

По предложенной технологии (вариант 2) процесс холодной прокатки перед резкой на карты осуществляется на стане кварто 1700. Недостаток стана тандем 1000 обусловлен большим расходом металла на настройку процесса непрерывной прокатки, доходящим до нескольких тонн. Более гибким процессом является прокатка на реверсивном стане, который не требует подбора скоростного режима, поэтому предлагается заменить нереверсивный стан тандем 1000 на реверсивный стан кварто 1700.

оборудование, ИСпользуемое в технОЛОГИИ

4.1 Нагревательная методическая печь

4.1.1 Характеристика оборудования [4]

Технические характеристики печи указаны в табл. 11.

Таблица 11.

Наименование показателя Единица измерения Величина Значения параметров
1 Назначение печи     Нагрев слитков
2 Тип печи     Проходная
3 Размеры рабочего пространства печи: длина ширина высота мм        
4 Режим работы     Периодический с выдержкой по времени
5 Нагреваемые металлы     Медь и сплавы на ее основе
6 Размеры слитков: толщина ширина длина   мм от 150 до 320 от 410 до 1200 от 1000 до 2400  
7 Температура нагрева металла °С от 650 до 1200  
8 Производительность т/ч от 8 до 13  
9 Вид топлива, теплота сгорания кДж/м3   Природный газ
10 Тип горелок, количество шт.   ECOMAX 5, скорост-ные рекуперативные
11 Режим работы горелок   вкл./ выкл. Возможен режим Макс./Мин.
12 Число зон теплового регулирования шт.   Регулирование температуры частотой включения горелок
13 Способ управления     Автоматический/ дистанционно-ручной
14 Расход газа м3 от 220 до 600  
15 Расход воздуха на горение м3 от 2090 до 5700  
16 Давление природного газа кПа   Перед печью
17 Давление воздуха, кПа кПа от 12 до 13, 5 Перед печью
18 Вентилятор VM901/N шт.   Подача воздуха на горение. Один вентилятор рабочий другой резервный
19 Температура воздуха °С от 0 до +700 После рекуператора горелки
20 Отвод продуктов сгорания       Через дымосос в дымовую трубу
21 Тип печного транспортера     Механический толкатель с электроприводом
22 Водяная система охлаждения глиссажных труб кгс/см2   º С     º С не менее 2   менее 35     менее 70 Давление охлаждающей воды. Температура охлаждающей воды на входе. Температура охлаждающей воды на выходе  
23 Обслуживаемый агрегат     Прокатный стан дуо 1500  

Основные узлы и механизмы печи [4]:

· трубы глиссажные, (шт.)…………………………….…..…..……......4;

· стержни направляющие (" карандаши"):

- диаметр, мм……………………………………………………..…..50;

- длина, мм……………………………………………….от 850 до 860;

· направляющие;

· загрузочная тележка;

· механический толкатель с электроприводом:

- толкающее усилие, т……….………………………………….….40;

- ход толкателя, мм….………………………….………………..1800;

- скорость, м/мин……….…..………...…………………….…….3, 66;

- мощность электродвигателя, кВт…………………….….……….60;

· заслонки на входе и выходе из печи;

· механизм шлеппера возврата грузов;

· горелки типа «ECOMAX 5М», шт……………………………….......20;

- номинальный расход газа на одну горелку, м3/ч………………...25;

- номинальная тепловая мощность горелки, кВт…..…………….250.

 

 

4.2 Стан горячей прокатки дуо 1500

4.2.1 Характеристика оборудования [5]

Основным рабочим органом стана дуо 850 является рабочая клеть. Рабочая клеть предназначена для осуществления процесса горячей прокатки слитков и холодной прокатки листов, полос и плит из меди и ее сплавов.

Основные технические характеристики рабочей клети:

· скорость прокатки, м/с ………………………………… от 0, 5 до 3;

мощность двигателя главного привода, кВт ………………...… 3600;

Прокатные валки:

· диаметр бочки валка максимальный ………………………... 850 мм;

· диаметр бочки валка минимальный.. ……………………..…... 800 мм;

· длина бочки валка …………..………………………………....1500 мм;

· материал валков ……………………………………...….. сталь марки 75ХМФ и 9ХФ;

· твердость зака­ленного слоя валков по Шору ……...… от 50 до 53 ед.

 

Охлаждение валков - наружное, водой из оборотной системы водоснабжения.

· допустимое усилие металла на валки, МН …………… 10, 35.

Размеры прокатываемых слитков:

· толщина, мм ………………………………..…………………... до 300;

· ширина, мм ………………………...…………………………. до 1500;

· длина минимальная, мм …………………...……………………… 600;

· длина максимальная ограничена длиной раскатных рольгангов, конечной толщиной раската и размерами рабочего пространства печи;

· масса слитка, кг ……………………………….……………… до 3900;

· размеры горячекатаной заготовки и холоднокатаных листов и полос:

- толщина минимальная, мм ……………………………………………. 4;

- толщина максимальная, мм ………………………………..….. 200;

- ширина минимальная, мм ………….………………………….. 300;

- ширина максимальная, мм ……………………………………1500.

4.3. Линия сварки

4.3.1. Технические требования к заготовке [6]

На сварку подаются горячекатаные полосы из меди и ее сплавов в рулонах со следующими параметрами:

- толщина, мм …………………………………………….…... от 5 до 12;

- ширина обрабатываемой полосы ……………...…... от 500 до 750 мм;

- внутренний диаметр, мм …...………………………......... от 600 до 750;

- наружный диаметр, мм …………...……………………... не более 1200;

- масса рулона, кг …………...……………………….......... от 800 до 2600.

Основные параметры сварных рулонов:

- внутренний диаметр, мм …………………..……….......... от 500 до 650;

- наружный диаметр, мм ……………………...……........... не более 1300;

- масса рулона, кг ………………………………...….…….. не более 5000.

4.3.2. Основные технические данные линии сварки:

- длина, м ………………………………………………….…………….. 28;

- ширина, м ……...……….………………………..……..…………….... 22;

- скорость подачи полосы:

а) заправочная, м/с..………………………………………..….............. 0, 5;

б) рабочая, м/с ………………………………..……………… от 0, 5 до 1, 5;

в) к стыкосварочной машине и пресс-ножницам, м/с …………...….. 0, 1.

4.4. Линия фрезерования рулонов

Линия фрезерования рулонов предназначена для двухстороннего фрезерования полос в рулонах [7].

4.4.1. Технические требования к заготовке:

- Фрезерованию подлежат полосы из меди и сплавов на ее основе.

- Толщина обрабатываемых полос - от 6, 3 до 14 мм.

- Ширина полосы в рулоне - от 420 до 750 мм.

- Масса рулона – от 1000 до 5200 кг.

- Максимальный наружный диаметр рулона – 1500 мм.

- Внутренний диаметр рулона - от 480 до 650 мм.

4.4.2. Технические паспортные характеристики линии:

- толщина обрабатываемой полосы …...………………….. от 7 до 14 мм;

- ширина обрабатываемой полосы ……………......…... от 500 до 750 мм;

- номинальный наружный диаметр фрезы ……….……..……….. 254 мм;

- длина рабочей части фрезы …………………………………...... 818 мм;

- скорость вращения фрез ………………..…..…… от 250 до 650 об/мин;

- скорость движения полосы в линии:

а) заправочная ……………………………………….….……… 1, 5 м/мин;

б) рабочая.………...…………………………..……... от 1, 5 до 15 м/мин;

- установленная мощность электрооборудования:

а) постоянного тока ………………...….……………… 153, 7 кВт;

б) переменного тока ………………………..………….. 133, 5 кВт;

- давление воздуха в пневмосистеме ……….……..…... от 4 до 6 кгс/см2;

- давление масла в гидросистеме ……...……….….... от 40 до 50 кгс/см2.

 

4.5. Стан тандем 1000

4.5.1. Основные паспортные технические характеристики стана тандем 1000:

·тип стана…………………………...……трехклетьевой, нереверсивный;

·максимальное усилие металла на валки ……………….……..….10 МН;

·максимальная толщина заготовки:

- для меди ……………………………………...……………………..15 мм;

- для латуни ………………………………………………..…………14 мм;

·максимальная толщина ленты после прокатки …………………..10 мм;

·минимальная толщина ленты после прокатки ………….……….0, 8 мм;

·ширина ленты………………………………..…………от 400 до 800 мм;

·масса обрабатываемого рулона……..………………………от 0, 9 до 5 т;

·скорость прокатки:

- рабочая …………………………………………………………..…2, 2 м/с;

- заправочная ………………………………..……………от 0, 3 до 0, 5 м/с;

·мощность двигателя:

- рабочей клети ………………………………………………..3х1000 кВт;

- моталки ………………………………….………………………..500 кВт.

4.5.2. Основные технические характеристики валков стана тандем 1000:

·длина бочки опорных и рабочих валков………………………..1000 мм;

·диаметр опорных валков:

- номинальный ………………………………………………….…1000 мм;

- минимальный ………………………………………………….….950 мм;

·диаметр рабочих валков:

- номинальный ………………………………………………….…..375 мм;

- минимальный ……………………………………………………..365 мм;

·твёрдость бочки валков:

- рабочих …………………………………………от 92 до 94 ед. по Шору;

- опорных…………………………………………от 64 до 66 ед. по Шору.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.